JP5155056B2 - Position control device - Google Patents
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Description
本発明は、モータにより駆動される可動部材の位置制御を行う位置制御装置に関する。 The present invention relates to a position control device that performs position control of a movable member driven by a motor.
従来、車両等においては、乗員が所望するシート位置をメモリ等に記憶させることにより、その後、シート位置が変更された場合であっても、スイッチ操作一つで前記メモリに記憶されたシート位置に自動調整することが可能なシート位置制御装置が実用化されている。このシート位置の調整のために、シート全体を前後に移動させるスライドモータや、シートバックの傾きを変更するリクライニングモータ等が備えられている。これらのモータをスイッチ操作により駆動させることにより、シート位置を好みの位置に調整することが可能である。このような、シート位置を調整するシート位置制御装置の中には、モータの回転位置を検出する回転センサを用いずに、シートを駆動するモータのモータ電流に含まれるリップル成分を、微分回路を用いたパルス生成回路を介してモータに同期したリップルパルスとして検出し、当該パルスに基づいてシートの位置制御を行うものがある(例えば、特許文献1及び2)。
Conventionally, in a vehicle or the like, the seat position desired by the occupant is stored in a memory or the like, so that even if the seat position is subsequently changed, the seat position stored in the memory can be stored with a single switch operation. A sheet position control device capable of automatic adjustment has been put into practical use. In order to adjust the seat position, a slide motor that moves the entire seat back and forth, a reclining motor that changes the inclination of the seat back, and the like are provided. By driving these motors by switch operation, the sheet position can be adjusted to a desired position. In such a sheet position control device that adjusts the sheet position, a differential circuit is used to detect a ripple component included in the motor current of the motor that drives the sheet without using a rotation sensor that detects the rotation position of the motor. Some of them are detected as ripple pulses synchronized with the motor via the used pulse generation circuit, and the sheet position is controlled based on the pulses (for example,
モータの回転位置を検出する回転センサを用いずに、モータに同期したモータリップルパルスを用いてシート等の位置制御を行う場合、モータ作動中はリップルパルスが生成されるが、モータ出力停止後はリップルパルスが生成されないため、モータ出力停止後の惰性等による作動量を把握することができない。このため、特許文献1に記載の状態記憶装置は、モータ作動中の回転量からモータ出力停止後の作動量を推定し、位置情報を補正することで現在位置を把握している。この回転量を推定するために、状態記憶装置は、予め作動部位や電圧やパルス周期からなる補正量マップを記憶している。
When the position of a sheet or the like is controlled using a motor ripple pulse synchronized with the motor without using a rotation sensor that detects the rotational position of the motor, a ripple pulse is generated while the motor is operating. Since no ripple pulse is generated, the amount of operation due to inertia after stopping the motor output cannot be grasped. For this reason, the state storage device described in
また、モータの回転位置を検出する回転センサを用いずに、モータに同期したモータリップルパルスを用いてシート等の位置制御を行う場合において、モータが極低速で回転(極低速回転)していると正確なリップルパルスを生成することができない。よって、特にモータ起動時から極低速回転となる場合には、モータの回転位置を検出できない場合がある。このため、特許文献2に記載のモータの制御装置は、モータ起動時の電流と定常時の電流とを用いることにより、モータ起動時の極低速回転の検出を行い、極低速回転を考慮したモータ制御を行っている。 In addition, when the position of a sheet or the like is controlled using a motor ripple pulse synchronized with the motor without using a rotation sensor that detects the rotational position of the motor, the motor rotates at an extremely low speed (very low speed rotation). And can not generate an accurate ripple pulse. Therefore, the rotation position of the motor may not be detected particularly when the rotation is extremely low since the motor is started. For this reason, the motor control device described in Patent Document 2 uses a current at the time of motor start-up and a current at the time of steady state to detect a very low speed rotation at the time of motor start-up, and takes into account the extremely low speed rotation. Control is in progress.
特許文献1及び2に記載の技術においては、以下のような問題が生じることがある。車両用シートやサンルーフ等の製品で、メカ端点(可動範囲の端部)で更にメカ端点方向に作動させるように制御させた場合、即ちモータが極低速回転(モータロック)するような状況の場合に、モータの出力を停止させるとする。すると、車両用シートやサンルーフ等の位置を変更させるギヤ等のがたつきや経年変化や、車両用シートやサンルーフ等の位置を変更する部材(以下、変更部材)がメカ端点に当たった際の衝撃を吸収させるためにメカ端点に備えられる衝撃吸収部材のたわみ等により、作動方向とは逆に動くことがある。このような逆方向の移動量は、制御上の記憶位置のずれとなってしまう。
In the techniques described in
すなわち、変更部材が、がたつき量及び衝撃吸収部材の吸収量をメカ端点以上に押し込むと、制御部に電源供給がされている場合にはメカ端点以上の押し込み量を測定することはできる。しかし、制御部に電源供給が絶たれると、その後に衝撃吸収部材のたわみ等により働く付勢力により移動する変更部材の移動量を検出することができない。このため、実際の変更部材の位置と、制御部が記憶する位置との間でずれが発生してしまう。このようなずれは、上述の現象が発生する毎に積み重なり、次第に大きくなっていく。したがって、予め記憶された位置に、車両用シートやサンルーフ等を戻そうとした場合でも、ユーザが所望する位置に対してずれが生じる可能性がある。 That is, when the change member pushes the backlash amount and the absorption amount of the shock absorbing member beyond the mechanical end point, the pushing amount beyond the mechanical end point can be measured when power is supplied to the control unit. However, when the power supply to the control unit is cut off, it is not possible to detect the amount of movement of the changing member that is moved by the urging force that is subsequently acted on by the deflection of the shock absorbing member. For this reason, a shift | offset | difference will generate | occur | produce between the position of an actual change member, and the position which a control part memorize | stores. Such deviations accumulate and gradually increase each time the above phenomenon occurs. Therefore, even when an attempt is made to return the vehicle seat, sunroof, or the like to a position stored in advance, there is a possibility that a deviation from the position desired by the user may occur.
このような位置ずれの補正は、一定時間、リップルパルスが検出されない場合にロック検出を行い、ロック状態を検出した場合に可動部材の現在位置をロック検出位置に更新することにより行うことができる。しかしながら、エンジンの運転中においては、エンジンノイズに起因する擬似パルスをリップルパルスとして検出してしまい、ロック検出が行われない可能性がある。また、擬似パルスは、エンジンノイズに起因するものであるため定量的に扱うことは容易ではない。したがって、擬似パルスを検出しないようなアーキテクチャを構成することは容易ではない。 Such misalignment correction can be performed by performing lock detection when a ripple pulse is not detected for a certain period of time, and updating the current position of the movable member to the lock detection position when a locked state is detected. However, during engine operation, a pseudo pulse due to engine noise is detected as a ripple pulse, and lock detection may not be performed. Moreover, since the pseudo pulse is caused by engine noise, it is not easy to handle it quantitatively. Therefore, it is not easy to construct an architecture that does not detect spurious pulses.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、リップルパルスに基づいて演算された位置と実際の位置との間でずれが発生した場合でも、当該ずれを適切に補正することが可能な位置制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to appropriately correct the deviation even when a deviation occurs between the position calculated based on the ripple pulse and the actual position. It is an object of the present invention to provide a position control device that can do this.
上記目的を達成するための本発明に係る位置制御装置の特徴構成は、モータにより駆動される可動部材の現在位置を示す現在位置情報を、前記モータに通電されるモータ電流に応じたリップルパルスに基づいて演算する現在位置情報演算部と、前記現在位置情報演算部にて演算された前記現在位置情報に基づいて、前記可動部材が機械的にロック状態となる端部の位置情報をロック位置情報として記憶しているロック位置情報記憶部と、前記ロック位置情報記憶部が記憶している前記端部のロック位置に対して、前記可動部材の可動範囲の側と可動範囲から外れた側とにそれぞれ設定されたロック検出エリアを記憶しているロック検出エリア記憶部とを備え、前記可動部材が前記端部のロック位置に対して、可動範囲の側のロック検出エリア内から動き始める場合、前記ロック位置情報に示される位置方向への移動が規制される位置制御装置であって、前記可動部材が移動して停止した時に、前記現在位置情報により示される現在位置が前記ロック検出エリア記憶部が記憶しているロック検出エリア外であり、前記可動部材が前記ロック検出エリア外から動き始め、前記可動範囲から外れた側のロック検出エリアで停止した場合に前記ロック位置情報で前記現在位置情報を更新する現在位置情報更新部を更に備える点にある。 In order to achieve the above object, the position control device according to the present invention is characterized in that current position information indicating a current position of a movable member driven by a motor is converted into a ripple pulse corresponding to a motor current supplied to the motor. and the current position information calculation unit for calculating, based, on the basis of the calculated the current position information at the current position information calculating unit, locking the position information of the end portion to which the movable member is mechanically locked position information and a lock position information storage unit that stores as, for the locked position of the edge portion to which the lock position information storage unit stores, the side out of the side and allowed dynamic range of the movable range of the movable member respectively and a lock detection area storage unit which stores and the set lock detection area, the lock position of the movable member is the end portion, the lock detection area of the side of the movable range If starts to move from a position controller moves to the position direction indicated in the locked position information is restricted, when the movable member is stopped moving, the current position said indicated by the current position information The lock position information when it is outside the lock detection area stored in the lock detection area storage unit and the movable member starts to move from outside the lock detection area and stops at the lock detection area outside the movable range. And a current position information update unit for updating the current position information.
このような特徴構成であれば、エンジンノイズに起因する擬似パルスをリップルパルスとして検出してしまった結果、可動部材の実際の位置と、リップルパルスに基づき演算された現在位置情報により示される位置との間で差が生じた場合であっても、可動部材が機械的にロック状態となって停止している実際の位置に現在位置情報により示される位置を一致させることにより、適切に補正することが可能となる。 With such a characteristic configuration, as a result of detecting a pseudo pulse due to engine noise as a ripple pulse, the actual position of the movable member and the position indicated by the current position information calculated based on the ripple pulse Even if there is a difference between the two, the correct correction is made by matching the position indicated by the current position information with the actual position where the movable member is mechanically locked and stopped. Is possible.
また、前記可動範囲から外れた側のロック検出エリアが、前記ロック位置情報に示される位置から無限の幅でなると好適である。 Further, it is preferable that the lock detection area on the side outside the movable range has an infinite width from the position indicated by the lock position information.
このような構成とすれば、可動範囲から外れた側のロック検出エリアが無限の幅であるため、可動部材が停止するまで擬似パルスに応じて現在位置情報を更新することができる。 With such a configuration, since the lock detection area outside the movable range has an infinite width, the current position information can be updated according to the pseudo pulse until the movable member stops.
あるいは、前記可動範囲から外れた側のロック検出エリアが、前記ロック位置情報に示される位置から所定の有限値で規定された幅を有して構成され、前記現在位置情報により示される現在位置の前記可動範囲から外れた側の限界値が前記有限値で規定されていると好適である。 Alternatively, the lock detection area outside the movable range is configured to have a width defined by a predetermined finite value from the position indicated by the lock position information, and the current position indicated by the current position information. It is preferable that the limit value on the side outside the movable range is defined by the finite value.
このような構成であっても、可動範囲から外れた側のロック検出エリアの幅と、現在位置情報により示される現在位置の可動範囲から外れた側の限界値とが一致するように構成されているため、検出した擬似パルスが限界値に達した場合には、現在位置情報もロック検出エリアの端部に位置していると認識させることができる。 Even in such a configuration, the width of the lock detection area on the side outside the movable range is configured to match the limit value on the side outside the movable range of the current position indicated by the current position information. Therefore, when the detected pseudo pulse reaches the limit value, it can be recognized that the current position information is also located at the end of the lock detection area.
また、前記可動範囲の側のロック検出エリア内から前記ロック位置情報に示される位置方向への移動が規制されている装置であっても、本発明によれば適切に位置を補正することが可能である。 Moreover, even if the device is restricted from moving in the position direction indicated by the lock position information from within the lock detection area on the movable range side, the position can be appropriately corrected according to the present invention. It is.
また、前記可動部材の移動が前記ロック検出エリア外からユーザの手動スイッチ操作による手動移動であり、前記可動部材の停止が前記ロック状態での停止であると好適である。 Further, it is preferable that the movement of the movable member is a manual movement by a user's manual switch operation from outside the lock detection area, and the stop of the movable member is a stop in the locked state.
このような構成とすれば、ロック検出エリア外から手動移動により移動された可動部材がロック状態となった場合に、適切に現在位置情報を補正することが可能となる。 With such a configuration, it is possible to appropriately correct the current position information when the movable member moved by manual movement from outside the lock detection area becomes locked.
また、前記可動部材の移動が前記ロック検出エリア外から予め設定された位置に自動で移動させる自動移動であり、前記現在位置情報が前記予め設定された位置になっても前記可動部材が前記ロック状態になるまで移動されると好適である。 In addition, the movement of the movable member is automatic movement that automatically moves from outside the lock detection area to a preset position, and the movable member is locked even if the current position information reaches the preset position. It is preferable to move to a state.
このような構成とすれば、ロック検出エリア外からの自動移動である場合には、現在位置情報が予め設定された位置になっても可動部材がロック状態となるまで移動されるため、適切に現在位置情報を補正することが可能となる。 With such a configuration, in the case of automatic movement from outside the lock detection area, even if the current position information reaches a preset position, the movable member is moved until it is locked. It becomes possible to correct the current position information.
以下、本発明に係る位置制御装置1を車両のシート3のシート位置を変更するシート位置制御装置2に適用した場合の例として説明する。図1は、シート位置制御装置2の全体構成の概略図である。シート位置制御装置2は、マイクロコンピュータで構成される電子制御ユニット(以下「ECU」という)21を備えている。
Hereinafter, the
ECU21は、制御手段としての制御部22を備えている。当該制御部22には、本発明に係る位置制御装置1を構成する各機能部を有する(詳細は後述する)。また、制御部22は、ROM、RAM及びバックアップRAM等を備えて構成される(図示せず)。ROMは、各種制御プログラムや、これらのプログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されたメモリである。制御部22は、ROMに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。RAMは制御部22での演算結果や外部から入力されるデータ等を一時的に記憶するメモリに相当し、バックアップRAMは前記記憶されたデータ等を保存する不揮発性のメモリからなる。制御部22、ROM、RAM及びバックアップRAMは、夫々バス(図示せず)を介して互いに接続される。更に、これらは入力インターフェース23及び出力インターフェース(図示せず)と接続される。
The ECU 21 includes a
制御部22には、ECU21の内部の電源回路24を介してバッテリー25が接続される。バッテリー25のプラス側端子は、イグニッションスイッチ26を介して入力インターフェース23に接続される。イグニッションスイッチ26をオンすると、電源回路24により安定化された一定の電圧(例えば5V)がECU21の各部に供給される。
A
制御部22の入力インターフェース23には、シート各部の位置(シート状態)を調整するための操作スイッチ27が接続される。操作スイッチ27は、スライドスイッチ28a及び28bと、リクライニングスイッチ29a及び29bと、フロントバーチカルスイッチ30a及び30bと、リフタスイッチ31a及び31bとから構成される。
An
スライドスイッチ28a及び28bは、図2に示されるようなシート3の全体を白抜き矢印5に示されるように床面に取り付けられたレール4に沿って前又は後にスライドさせる操作スイッチである。リクライニングスイッチ29a及び29bは、シートクッション3aに支持されたシートバック3bを白抜き矢印6に示されるように前倒し又は後倒しさせる操作スイッチである。フロントバーチカルスイッチ30a及び30bは、シートクッション3aのユーザが座る前部を白抜き矢印7に示されるように垂直方向に上移動又は下移動させる操作スイッチである。リフタスイッチ31a及び31bは、ユーザが座るシートクッション3aの後部を白抜き矢印8に示されるように上移動又は下移動させるスイッチである。
The slide switches 28 a and 28 b are operation switches that slide the entire sheet 3 as shown in FIG. 2 forward or backward along the rail 4 attached to the floor as indicated by the
図1に戻り、入力インターフェース23には、上記操作スイッチ27の他に、メモリ再生スイッチ32及び33と記憶スイッチ34とが接続される。メモリ再生スイッチ32及び33は、1つのシート3に対して2つのシート位置を記憶させるためのスイッチである。すなわち、シート位置制御装置2によれば、ユーザが所望する2種類のシート位置を記憶させることが可能である。操作スイッチ27の夫々を操作することにより、シート3の各部を所望のシート位置(シート状態)に調整することができる。この調整されたシート位置は、上述のバックアップRAMに記憶される。バックアップRAMにシート位置を記憶させる場合には、記憶させたいバックアップRAMに対応するメモリ再生スイッチ32及び33のいずれかを記憶スイッチ34と一緒に押下する。その後、記憶させたバックアップRAMに対応するメモリ再生スイッチ32及び33のいずれかを押すと、シート3の各部が自動的に記憶されたシート位置に移動される。
Returning to FIG. 1, in addition to the
制御部22の出力インターフェースには、4つのモータ39〜42が夫々リレー43を介して接続されている。これらのモータ39〜42は、直流ブラシモータである。リレー43は、4つのモータ39〜42に夫々対応する4組のリレーからなり、各モータは対応する1組のリレーを介して出力インターフェースに接続される。各組のリレーは、一対のコイルと、一対の切替端子とからなる。そして、操作スイッチ27のいずれかが操作されると、操作されたスイッチに対応する組のコイルへの通電が制御部22により制御される。これにより、対応する組のリレーの切替端子が切り換えられ、モータ39〜42のうち対応する組のリレーに応じたモータが独立して正転駆動又は逆転駆動される。
Four
したがって、スライドモータ39は、スライドスイッチ28a及び28bの操作により正転又は逆転して、シート3全体を前又は後にスライドさせる。リクライニングモータ40は、リクライニングスイッチ29a及び29bの操作により正転又は逆転して、シートバック3bを前倒し又は後倒しさせる。フロントバーチカルモータ41は、フロントバーチカルスイッチ30a及び30bの操作により正転又は逆転して、シートクッション3aの前部を上移動又は下移動させる。そして、リフタモータ42は、リフタスイッチ31a及び31bの操作により正転又は逆転して、シートクッションの3a後部を上移動又は下移動させる。
Accordingly, the
また、ECU21には、各モータ39〜42に流れるモータ電流に含まれるリップル成分をパルス化して、モータに同期したリップルパルスを出力するパルス検出手段としてのリップルパルス検出回路50と、モータ電流を増幅する増幅回路51とが設けられている。リップルパルス検出回路50は、バッテリー25からの電圧を、作動対象とされたモータのインピーダンスと抵抗52とにより分圧された電圧が、モータ回転信号として入力される。また、増幅回路51で増幅されたモータ電流は、ECU21に設けられたA/D変換器(図示せず)でA/D変換されて制御部22に読み込まれる。このようにして、制御部22は、各モータ39〜42のモータ電流を常時検出するようになっている。増幅回路51とA/D変換器とにより、モータに通電されるモータ電流を検出するモータ電流検出部71(後述する)が構成される。
In addition, the
リップルパルス検出回路50は、スイッチド・キャパシタ・フィルタSCF(図示せず)と、リップルパルス成形回路(図示せず)とを備えている。スイッチド・キャパシタ・フィルタSCFには、上述のモータ回転信号が入力される。スイッチド・キャパシタ・フィルタSCFは、モータ回転信号にリップル成分と共に重畳するノイズを所定の遮断周波数で除去する。
The ripple
また、リップルパルス成形回路は、ローパスフィルタLPF(高周波アクティブフィルタ)、第1微分回路DC1、増幅器AP、第2微分回路DC2、及び比較器CM等を備えている。 The ripple pulse shaping circuit includes a low-pass filter LPF (high frequency active filter), a first differentiation circuit DC1, an amplifier AP, a second differentiation circuit DC2, a comparator CM, and the like.
ローパスフィルタLPFは、スイッチド・キャパシタ・フィルタSCFの出力信号に含まれるノイズを除去する。このノイズが除去されたスイッチド・キャパシタ・フィルタSCFの出力信号を第1微分回路DC1で微分して直流成分の減衰を行い、リップル成分のみの信号が得られる。この信号を増幅器APで増幅した後、第2微分回路DC2に通すと、その信号に対して90°位相の遅れた信号が得られる。そして、増幅器APの出力信号と第2微分回路DC2の出力信号を比較器CMで比較することにより、上記各モータ39〜42の回転に同期し、その回転数(回転速度)に応じた周波数のリップルパルスが得られる。
The low-pass filter LPF removes noise included in the output signal of the switched capacitor filter SCF. The output signal of the switched capacitor filter SCF from which the noise has been removed is differentiated by the first differentiating circuit DC1 to attenuate the direct current component, thereby obtaining a signal having only a ripple component. When this signal is amplified by the amplifier AP and then passed through the second differentiating circuit DC2, a signal delayed by 90 ° from the signal is obtained. Then, by comparing the output signal of the amplifier AP and the output signal of the second differentiating circuit DC2 with the comparator CM, the frequency of the frequency corresponding to the rotational speed (rotational speed) is synchronized with the rotation of the
このようにリップルパルス検出回路50により検出される、各モータ39〜42の回転に同期し、且つ、その回転数に応じた周波数のリップルパルスが、出力インターフェースを介して制御部22に伝達される。以上が、シート位置制御装置2の全体構成の概略である。
In this way, a ripple pulse having a frequency in accordance with the rotation number of the
以下、このシート位置制御装置2に適用した本発明に係る位置制御装置1について説明する。図3は、本実施形態に係る位置制御装置1の概略構成を模式的に示したブロック図である。本位置制御装置1は、上述のようにシート3の絶対位置を検出する位置検出センサは備えられておらず、シート3の位置を変更するモータに通電されるモータ電流に応じたリップルパルスに基づいて相対位置を検出している。このため、エンジンノイズ等に起因する擬似パルスをリップルパルスとして誤検出することにより、実際のシート3の位置とリップルパルスに基づいて演算された位置との間で差が生じてしまう場合がある。本位置制御装置1は、このような誤差を補正する機能を備えている。以下、その補正に関して説明する。
Hereinafter, the
本発明に係る位置制御装置1は、運転状態判定部70、モータ電流検出部71、回転速度検出部72、ロック状態判定部73、現在位置情報更新判定部74、現在位置情報更新部75、移動開始位置情報記憶部76、現在位置情報演算部77、ロック位置情報記憶部78、ロック検出エリア記憶部82から構成される。ここで、位置制御装置1は、CPUを中核部材としてシート位置の位置制御に関する種々の処理を行うための上述の機能部をハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。
The
モータ電流検出部71は、シート3の各部を調整する各モータ39〜42に通電されるモータ電流を検出する。モータ電流とは、各モータ39〜42を駆動するために通電される電流である。すなわち、モータ電流は、各モータ39〜42が有するロータに巻かれたコイルに流れるコイル電流に相当する。ここで、上述のように、モータ電流は、増幅回路51で増幅され、ECU21に設けられたA/D変換器(図示せず)でA/D変換されて制御部22に読み込まれる。このモータ電流がモータ電流検出部71に伝達され、モータ電流を検出することが可能となる。モータ電流検出部71により検出されたモータ電流は、後述の運転状態判定部70及びロック状態判定部73に伝達される。
The motor
回転速度検出部72は、各モータ39〜42の回転速度を検出する。ここで、上述のように、各モータ39〜42の回転数(回転速度)に応じた周波数のリップルパルスがリップルパルス検出回路50により検出される。リップルパルス検出回路50により検出されたリップルパルスは、当該回転速度検出部72に伝達される。したがって、回転速度検出部72は、各モータ39〜42の回転速度を検出することが可能となる。回転速度検出部72により検出された回転速度は、後述の運転状態判定部70及びロック状態判定部73に伝達される。
The
運転状態判定部70は、各モータ39〜42に通電されるモータ電流及びモータの回転速度に基づいて、各モータ39〜42が起動直後であるか否かを判定する。モータ電流は、上述のモータ電流検出部71から伝達される。また、回転速度は、上述の回転速度検出部72から伝達される。図4は、モータを起動した際のモータ電流及び時間の関係について示した図である。図4に示されるように、時間t0でモータを起動すると(t=t0)、起動直後には突入電流I0が流れる。そして、時間が経過し(t>t1)、モータが定常動作に移行するとモータ電流は定常電流I1となる。したがって、突入電流I0と定常電流I1との差(ただし、I0>I1)が、所定値以上であり、且つ、突入電流I0が流れる直前にモータが回転していなかった場合にはモータは起動直後であると判定することができる。また、モータ電流が一定であり(例えば、定常電流I1)、且つ、モータの回転速度が所定の回転速度以上である場合にはモータは定常動作中であると判定することができる。運転状態判定部70は、このようにして各モータ39〜42が起動直後であるか否かを判定する。
The operating
また、運転状態判定部70は、モータに通電されるモータ電流及びモータの回転速度に基づいて、各モータ39〜42が停止状態であるか否かを判定する。この場合も、モータ電流は、上述のモータ電流検出部11から伝達される。また、回転速度は、上述の回転速度検出部72から伝達される。そして、モータ電流が零であり、回転速度が零である場合に、運転状態判定部70は、各モータ39〜42が停止状態であると判定する。これらの判定結果は、後述の移動開始位置情報記憶部76に伝達される。
Moreover, the driving | running
移動開始位置情報記憶部76は、可動部材が移動する前の移動開始位置を示す移動開始位置情報を記憶する。可動部材とは、本実施形態においてはシート3である。したがって、移動開始位置情報とは、各モータ39〜42の起動する前のシート3の移動開始位置を示す情報である。ここで、上述のように、シート3は、各モータ39〜42により、スライド動作、リクライニング動作、フロントバーチカル動作、リフタ動作が可能である。したがって、この移動開始位置情報は、夫々の動作を可能とする可動範囲内における位置を示す情報となる。各動作に関しては、同様の処理であるため、以降の説明ではフロントバーチカル動作を例として説明し、また、可動部材とはシート3であるとして説明する。
The movement start position
ここで、本位置制御装置1は、シート3の絶対位置を検出する位置検出センサは備えておらず、上述のようにリップルパルスに基づいて相対位置を検出している。この相対位置は、後述する現在位置情報演算部77が行う演算により検出される。移動開始位置情報記憶部76は、運転状態判定部10から各モータ39〜42が停止状態であることを示す判定結果が伝達された場合に、現在位置情報演算部77により検出されている現在位置情報を取得し、移動開始位置情報として記憶する。
Here, the
図5は、フロントバーチカル動作に係る可動範囲Aに関して説明するための図である。シート3を移動させる場合には、フロントバーチカルモータ41の回転動力が利用される。シート3を移動させる際に移動可能な最大の移動量が、可動範囲Aに相当する。フロントバーチカルモータ41の起動前において、シート3が図5のαの位置に位置していると、移動開始位置情報記憶部76は、フロントバーチカルモータ41の起動前にシート3がαの位置に位置していることを示す移動開始位置情報を記憶する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the movable range A related to the front vertical operation. When the seat 3 is moved, the rotational power of the front
現在位置情報演算部77は、各モータ39〜42により駆動される可動部材の現在位置を示す現在位置情報を、各モータ39〜42に通電されるモータ電流に応じたリップルパルスに基づいて演算する。本実施形態では、可動部材はシート3である。また、リップルパルスは、上述のリップルパルス検出回路50から伝達される。現在位置情報演算部77は、このリップルパルスを用いてシート3の移動量を演算する。現在位置情報演算部77は、移動開始位置情報記憶部76に記憶されている移動開始位置情報に示される位置に、演算した移動量を加減算することにより、各モータ39〜42の作動に応じて変化するシート3の現在位置を示す現在位置情報を演算する。なお、上述の移動量の演算は公知技術であるため説明は省略する。そして、特にシート3が停止した際のシート位置に係る位置情報は、上述の移動開始位置情報記憶部76に伝達される。
The current position
ここで、本実施形態では、モータはフロントバーチカルモータ41を例としている。したがって、現在位置情報演算部77は、フロントバーチカルモータ41の作動に応じて変化するシート3の現在位置を示す現在位置情報を、移動開始位置情報に示される位置とリップルパルスとに基づいて演算する。図5に示されるようにシート3がαからβの位置に移動した場合には、現在位置情報演算部77は、αにいたことを示す移動開始位置情報と、βに移動するのに要したリップルパルスとに基づいて現在位置情報を演算する。
Here, in the present embodiment, the front
ロック状態判定部73は、各モータ39〜42に通電されるモータ電流に基づき、各モータ39〜42により駆動されるシート3がロック状態であるか否かを判定する。モータ電流は、上述のモータ電流検出部71から伝達される。また、回転速度は、上述の回転速度検出部72から伝達される。ロック状態とは、図5に示されるように、シート3の各部が、可動範囲Aの端点Xでストッパ等にぶつかることによりモータがロックする状態である。モータが、ロック状態となると、図6に示されるようにロック電流I2が流れる。当該ロック電流I2は、突入電流I0(ただし、t=t0でモータを起動)よりも大きな電流となる。したがって、突入電流I0とロック電流I2との差(ただし、I2>I0)が、所定値以上であり、且つ、ロック電流I2が流れる際のモータの回転速度が所定値以下となる極低速回転状態の場合にはロック状態であると判定することができる。
The lock
ここで、極低速回転状態とは、上述のリップルパルス検出回路50によりモータ電流のリップル成分を正確にパルス化できず、リップルパルスを正確に検出できないような遅い回転速度でモータが回転している状態を示す。ロック状態判定部73は、このようにしてシート3がロック状態であるか否かを判定する。この判定結果は、後述の現在位置情報更新判定部74に伝達される。
Here, the extremely low speed rotation state means that the ripple component of the motor current cannot be accurately pulsed by the ripple
ロック位置情報記憶部78は、可動部材が機械的にロック状態となる端部の位置情報をロック位置情報として記憶している。上述のように、本実施形態では可動部材はシート3である。したがって、ロック位置情報記憶部78は、シート3が機械的にロック状態となる端部の位置情報をロック位置情報として記憶している。なお、ロック状態となる端部の位置は位置制御装置1の構成により決まるものであり、本実施形態においては、予めロック位置情報として記憶されている。したがって、本実施形態においては、新たにロック位置情報記憶部78にロック位置情報が記憶されることはなく、既にロック位置情報記憶部78に記憶されているロック位置情報が用いられる。なお、ロック位置情報記憶部78にロック位置情報を記憶する処理に関しては公知技術であるため詳細な説明は省略するが、ロック位置情報の設定モードにおいて、シート3を移動させ、ロック状態判定部73によりロック状態になったと判定された位置を端部とし、現在位置情報演算部77により演算されたその端部の位置をロック位置情報として記憶することが可能である。
The lock position
ロック検出エリア記憶部82は、ロック位置情報に示される位置に対して、可動範囲の側と可動範囲から外れた側とに設定されたロック検出エリアを記憶している。ロック検出エリアも上述のロック位置情報と同様に、本実施形態においては、新たにロック検出エリア記憶部82にロック検出エリアが記憶されることはなく、既にロック検出エリア記憶部82に記憶されているロック検出エリアが用いられる。ロック検出エリア記憶部82に記憶されているロック検出エリアの一例を図7に示す。位置O1がロック位置情報記憶部78に記憶されている位置(ロック位置)とすると、ロック検出エリアは、可動範囲Aの側のロック検出エリアl11と、可動範囲Aから外れた側のロック検出エリアl12とから構成される。このようなロック検出エリアがロック検出エリア記憶部82に記憶される。ここで、可動範囲から外れた側のロック検出エリアl12が、ロック位置情報に示される位置から無限の幅でなるように形成される。なお、ロック検出エリア記憶部82にロック検出エリアを記憶する処理に関しては公知技術であるため詳細な説明は省略するが、ロック検出エリア設定部(図示せず)により、ロック位置情報記憶部78に記憶されているロック位置情報を参照し、当該ロック位置に対して設定される。
The lock detection
現在位置情報更新判定部74は、シート3が移動して停止した時に、現在位置情報により示される現在位置がロック検出エリア外から動き始め、シート3から外れた側のロック検出エリアで停止したか否かの判定を行う。シート3が停止したか否かは、運転状態判定部70により判定され、現在位置情報更新判定部74は当該判定結果に基づいて特定することが可能である。現在位置情報により示される現在位置がロック検出エリア外から動き始めたか否かは、動き始めた位置が移動開始位置情報記憶部76に記憶されている移動開始位置情報と、ロック検出エリア記憶部82に記憶されているロック検出エリアとを用いて判定される。
Whether the current position information update
また、シート3から外れた側のロック検出エリアで停止したか否かの判定は、運転状態判定部70によりシート3が停止したと判定された時点の現在位置情報演算部77が演算している現在位置情報と、ロック検出エリア記憶部82に記憶されているロック検出エリアとを用いて判定される。このように、現在位置情報更新判定部74が、シート3が移動して停止した時に、現在位置情報により示される現在位置がロック検出エリア外から動き始め、可動範囲から外れた側のロック検出エリアで停止したと判定した場合には、現在位置情報を更新する旨を示す更新信号とロック位置情報とを後述の現在位置情報更新部75に伝達する。なお、本位置制御装置1は、可動範囲の側のロック検出エリア内からロック位置情報に示される位置方向への移動を規制する。即ち、本位置制御装置1は、ロック検出エリア内から移動する場合、ロック位置方向への移動は規制され、ロック位置方向と反対の方向への移動のみが許容される。したがって、現在位置情報更新判定部74は、ロック検出エリア内からロック位置方向への移動操作が行われるか否かの判定を行う。
Further, whether or not the vehicle has stopped in the lock detection area on the side away from the seat 3 is calculated by the current position
現在位置情報更新部75は、現在位置情報更新判定部74から更新信号が伝達された場合に、ロック位置情報で現在位置情報を更新する。ロック位置情報は、更新信号と共に、現在位置情報更新部74から伝達される。現在位置情報更新部75は、更新信号が伝達されると、現在位置情報演算部77が演算している現在位置情報をロック位置情報で更新する。なお、現在位置情報演算部77は、現在位置情報が更新されると、当該更新された現在位置情報は移動開始位置情報記憶部76に伝達される。そして、移動開始位置情報記憶部76は、更新された現在位置情報を移動開始位置情報として記憶する。
The current position
このように、シート3が移動して停止した時に、現在位置情報により示される現在位置がロック検出エリア外から動き始め、シート3から外れた側のロック検出エリアで停止した場合に、現在位置情報をロック位置情報で更新するため、適切に現在位置情報の補正が可能となる。なお、この補正は、シート3が、機械的な端部でロック状態となって停止しているか否かに拘らず、例えば小石等を噛み込んで停止した場合であっても行われる。このような補正を繰り返すことにより、次第に現在位置情報と停止位置情報との差をなくすことは当然に可能である。 As described above, when the seat 3 moves and stops, the current position indicated by the current position information starts to move from outside the lock detection area and stops at the lock detection area on the side away from the seat 3. Is updated with the lock position information, the current position information can be appropriately corrected. This correction is performed even when the seat 3 is stopped by being bitten by, for example, pebbles or the like, regardless of whether or not the seat 3 is locked and stopped at the mechanical end. By repeating such correction, it is naturally possible to gradually eliminate the difference between the current position information and the stop position information.
次に、本位置制御装置1が行う処理に関してフローチャートを用いて説明する。図8は、現在位置情報の補正に関するフローチャートである。ユーザがシート3の位置をロック位置方向へ移動させるようにスイッチ操作を行うと(ステップ#01:Yes)、現在位置情報更新判定部74が移動開始位置情報記憶部76に記憶されている移動開始位置情報と、ロック検出エリア記憶部82に記憶されているロック検出エリアとに基づいて、移動開始位置がロック検出エリア内であるか否かの判定を行う。移動開始位置がロック検出エリア内であれば(ステップ#02:Yes)、位置制御装置1は各モータ39〜42の出力を禁止し(ステップ#03)、処理を終了する。
Next, processing performed by the
一方、移動開始位置がロック検出エリア内でなければ(ステップ#02:No)、位置制御装置1はスイッチ操作に応じて各モータ39〜42を運転させる(ステップ#04)。そして、現在位置情報演算部77は、モータ39〜42に通電されるモータ電流に応じたリップルパルスと移動開始位置情報とに基づき、現在位置情報を演算する(ステップ#05)。
On the other hand, if the movement start position is not within the lock detection area (step # 02: No), the
この現在位置情報の演算は、運転状態判定部70によりモータ39〜42が停止されたと判定されるまで継続して行われる(ステップ#06:No)。モータ39〜42が停止されると(ステップ#06:Yes)、現在位置情報更新判定部74が、停止した時点の現在位置情報が可動範囲から外れた側のロック検出エリア内にあるか否かの判定を行う。この判定において、現在位置情報は現在位置情報演算部77から取得し、ロック検出エリアはロック検出エリア記憶部82に記憶されているロック検出エリア情報から取得される。
The calculation of the current position information is continuously performed until it is determined by the driving
現在位置情報更新判定部74が、現在位置情報が可動範囲から外れた側のロック検出エリア内に位置していると判定した場合には(ステップ#07:Yes)、現在位置情報更新判定部74は現在位置情報更新部75に対して現在位置情報を更新する旨を示す更新信号を伝達する。
When the current position information update
現在位置情報更新部75は、現在位置情報を更新する旨を示す更新信号を取得すると、ロック位置情報で現在位置情報を更新し(ステップ#08)、処理を終了する。一方、ステップ#07において、現在位置情報更新判定部74が、現在位置情報が可動範囲から外れた側のロック検出エリア内に位置していないと判定した場合には(ステップ#07:Yes)、現在位置情報更新判定部74は現在位置情報更新部75に更新信号を伝達しないため、現在位置情報を更新することなく処理を終了する。
When acquiring the update signal indicating that the current position information is updated, the current position
このようにして、本位置制御装置1は、現在位置情報をロック位置に基づいて更新することにより、シート3の物理的な位置(実際の位置)と、位置制御装置1が認識している現在位置情報との間の誤差を無くすことが可能となる。
In this way, the
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、シート3がロック状態であると判定された場合に、モータの作動に関しては説明しなかった。シート3がロック状態であると判定された場合には、モータを制御するモータ制御部が、モータを停止するように制御すると好適である。このような構成とすれば、無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the operation of the motor is not described when it is determined that the seat 3 is in the locked state. When it is determined that the seat 3 is in the locked state, it is preferable that the motor control unit that controls the motor controls the motor to stop. With such a configuration, it is possible to prevent unnecessary battery consumption.
或いは、シート3がロック状態になったとユーザが認識してモータを駆動する操作スイッチをオフした場合であっても、モータは、少なくとも予め設定された最小作動量は継続して作動されるようにしても良い。即ち、予め最小作動量を設定しておき、シート3がロック状態になったとユーザが認識して前記モータを駆動する操作スイッチをオフした場合であっても、モータ制御部は、少なくとも最小作動量は継続して作動させるように制御することも可能である。この最小作動量は、カウンタの検出値で規定しても良いし、作動時間で規定しても良い。このような構成とすれば、ロック状態の検出精度を向上させることが可能となる。即ち、図6において、突入電流I0の検出後、モータ電流がI2に到達する前にモータを駆動する操作スイッチがオフされると、ロック電流を検出することができない。このため、予め最小作動量を設定しておき、当該最小作動量は継続してモータを駆動させるようにすることで、ロック電流を検出することが可能となる。 Alternatively, even when the user recognizes that the seat 3 is in the locked state and turns off the operation switch for driving the motor, the motor is continuously operated at least for a preset minimum operation amount. May be. That is, even when the minimum operation amount is set in advance and the user recognizes that the seat 3 is in the locked state and turns off the operation switch that drives the motor, the motor control unit does not stop at least the minimum operation amount. Can be controlled to operate continuously. This minimum operation amount may be defined by the detection value of the counter or may be defined by the operation time. With such a configuration, it is possible to improve the detection accuracy of the locked state. That is, in FIG. 6, if the operation switch for driving the motor is turned off after the inrush current I 0 is detected and before the motor current reaches I 2 , the lock current cannot be detected. For this reason, it is possible to detect the lock current by setting the minimum operation amount in advance and continuously driving the motor with the minimum operation amount.
また、最小作動量を設定する際、ロック検出エリアの可動範囲の側と可動範囲の外れた側とで、夫々異なるように設定しても良いし、同じように設定しても良い。 Further, when setting the minimum operation amount, it may be set differently on the side of the movable range of the lock detection area and on the side outside the movable range, or may be set in the same way.
上記実施形態では、ロック検出エリア外からのシート3の移動に対して、ロック状態を検出した場合に、現在位置情報をロック検出位置で更新するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、ロック検出エリア内からの移動であっても、ロック状態を検出した場合に、現在位置情報をロック位置情報で更新するような構成とすることも当然に可能である。 In the embodiment described above, the current position information is updated at the lock detection position when the lock state is detected with respect to the movement of the seat 3 from outside the lock detection area. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. For example, even when moving from within the lock detection area, it is naturally possible to adopt a configuration in which the current position information is updated with the lock position information when a lock state is detected.
上記実施形態では、可動部材がシート3であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、可動部材をサンルーフとすることも可能であるし、窓やドアとすることも可能である。また、その他モータにより移動させる部材であれば、本発明を適用することは、当然に可能である。 In the embodiment described above, the movable member is the sheet 3. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. For example, the movable member can be a sunroof, or can be a window or a door. In addition, the present invention can naturally be applied to other members that are moved by a motor.
上記実施形態では、シート3のフロントバーチカル動作を例として説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。リクライニング動作、スライド動作、リフタ動作等であっても、同様に適用することが可能である。 In the above embodiment, the front vertical operation of the seat 3 has been described as an example. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. A reclining operation, a sliding operation, a lifter operation, and the like can be similarly applied.
上記実施形態では、現在位置情報更新部75は、シート3が移動して停止した時に、現在位置情報により示される現在位置がロック検出エリア外から動き始め、可動範囲から外れた側のロック検出エリアで停止した場合にロック位置情報で現在位置情報を更新するとして説明した。係る場合、特に、シート3の移動がロック検出エリア外からユーザの手動スイッチ操作による手動移動であり、シート3の停止がロック状態での停止である場合に、現在位置情報更新部75が現在位置情報をロック位置情報で更新するように構成することも当然に可能である。このような構成とすれば、ロック検出エリア外から手動移動により移動された可動部材がロック状態となった場合に、適切に現在位置情報を補正することが可能となる。
In the above embodiment, when the seat 3 moves and stops, the current position
また、シート3の移動がロック検出エリア外から予め設定された位置に自動で移動させる自動移動であり、現在位置情報が予め設定された位置になってもシート3がロック状態になるまで移動される場合に、現在位置情報更新部75が現在位置情報をロック位置情報で更新するように構成することも当然に可能である。このような構成とすれば、ロック検出エリア外からの自動移動である場合には、現在位置情報が予め設定された位置になっても可動部材がロック状態となるまで移動されるため、適切に現在位置情報を補正する(ずれを無くす)ことが可能となる。また、予め設定された位置は”端点”であるので、ロック状態となるまで移動させてもユーザには違和感がない。
Further, the movement of the seat 3 is automatic movement that automatically moves from outside the lock detection area to a preset position, and the seat 3 is moved until the seat 3 is locked even when the current position information reaches a preset position. In this case, the current position
上記実施形態では、可動範囲から外れた側のロック検出エリアが、ロック位置情報に示される位置から無限の幅でなるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、可動範囲から外れた側のロック検出エリアが、ロック位置情報に示される位置から所定の有限値で規定された幅を有して構成され、現在位置情報により示される現在位置の可動範囲から外れた側の限界値が有限値で規定されるように構成することも当然に可能である。即ち、ロック位置情報に対して可動範囲から外れた側で停止したときには、ロック位置情報で更新することが可能である。このような構成であっても、可動範囲から外れた側のロック検出エリアの幅と、現在位置情報により示される現在位置の可動範囲から外れた側の限界値とが一致するように構成されているため、検出した擬似パルスが限界値に達した場合には、現在位置情報もロック検出エリアの端部に位置していると認識させることができる。 In the above embodiment, the lock detection area outside the movable range has been described as having an infinite width from the position indicated by the lock position information. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. For example, the lock detection area outside the movable range is configured to have a width defined by a predetermined finite value from the position indicated by the lock position information, and from the movable range of the current position indicated by the current position information. Of course, it is also possible to configure the limit value on the far side to be defined by a finite value. That is, when stopping on the side out of the movable range with respect to the lock position information, the lock position information can be updated. Even in such a configuration, the width of the lock detection area on the side outside the movable range is configured to match the limit value on the side outside the movable range of the current position indicated by the current position information. Therefore, when the detected pseudo pulse reaches the limit value, it can be recognized that the current position information is also located at the end of the lock detection area.
上記実施形態では、ロック検出エリアは図7において可動範囲Aでの一方のロック位置となる位置O1を基準として、可動範囲Aの側のロック検出エリアl11と、可動範囲Aから外れた側のロック検出エリアl12とから構成されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。可動範囲Aでの他方のロック位置となる位置(例えばO2を基準として、可動範囲Aの側のロック検出エリアl21と、可動範囲Aの側のロック検出エリアl22とを構成し、双方のロック位置で形成されるロック検出エリアを用いて、可動部材の実際の位置と現在位置情報との間に生じる差を補正することは当然に可能である。 In the above embodiment, the lock detection area is the lock detection area l 11 on the movable range A side and the side outside the movable range A with reference to the position O 1 which is one lock position in the movable range A in FIG. It has been described as comprised of a lock detection area l 12 Prefecture. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. The lock detection area l 21 on the movable range A side and the lock detection area l 22 on the movable range A side are configured on the other lock position in the movable range A (for example, using O 2 as a reference) Of course, it is possible to correct the difference between the actual position of the movable member and the current position information using the lock detection area formed at the lock position.
1:位置制御装置
22:制御部
70:運転状態判定部
71:モータ電流検出部
72:回転速度検出部
73:ロック状態判定部
74:現在位置情報更新判定部
75:現在位置情報更新部
76:移動開始位置情報記憶部
77:現在位置情報演算部
78:ロック位置情報記憶部
82:ロック検出エリア記憶部
1: Position control device 22: Control unit 70: Operating state determination unit 71: Motor current detection unit 72: Rotational speed detection unit 73: Lock state determination unit 74: Current position information update determination unit 75: Current position information update unit 76: Movement start position information storage unit 77: Current position information calculation unit 78: Lock position information storage unit 82: Lock detection area storage unit
Claims (5)
前記現在位置情報演算部にて演算された前記現在位置情報に基づいて、前記可動部材が機械的にロック状態となる端部の位置情報をロック位置情報として記憶しているロック位置情報記憶部と、
前記ロック位置情報記憶部が記憶している前記端部のロック位置に対して、前記可動部材の可動範囲の側と可動範囲から外れた側とにそれぞれ設定されたロック検出エリアを記憶しているロック検出エリア記憶部とを備え、
前記可動部材がロック位置から動き始めるのではなく、可動範囲の側のロック検出エリア内から前記端部のロック位置に対して動き始める場合、可動範囲内であっても前記ロック位置方向への移動が規制される位置制御装置であって、
前記可動部材が移動して停止した時に、前記現在位置情報により示される現在位置が前記ロック検出エリア記憶部が記憶しているロック検出エリア外であり、且つ前記可動部材が前記ロック検出エリア外から動き始め、前記可動範囲から外れた側のロック検出エリア内で停止した場合に限り、前記ロック位置情報で前記現在位置情報を更新する現在位置情報更新部を更に備えることを特徴とする位置制御装置。 A current position information calculation unit that calculates current position information indicating a current position of a movable member driven by a motor based on a ripple pulse corresponding to a motor current energized to the motor;
A lock position information storage unit that stores, as lock position information, position information of an end portion where the movable member is mechanically locked based on the current position information calculated by the current position information calculation unit; ,
With respect to the lock position of the end portion stored in the lock position information storage unit, lock detection areas respectively set on the movable range side and the outside of the movable range of the movable member are stored. A lock detection area storage unit,
Said movable member rather than start to move from the locked position, if from the side of the lock detection area of the movable range begins to move relative to the locking position of said end portion, even within the movable range into the locked position Direction A position control device in which movement is restricted,
When the movable member moves and stops, the current position indicated by the current position information is outside the lock detection area stored in the lock detection area storage unit, and the movable member is out of the lock detection area. motion started, only when stopped at said lock detection area on the side out of the movable range, the position control apparatus further comprising a current position information updating unit for updating the current location information in said lock position information .
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