WO2019208678A1 - アクチュエータ装置 - Google Patents

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WO2019208678A1
WO2019208678A1 PCT/JP2019/017562 JP2019017562W WO2019208678A1 WO 2019208678 A1 WO2019208678 A1 WO 2019208678A1 JP 2019017562 W JP2019017562 W JP 2019017562W WO 2019208678 A1 WO2019208678 A1 WO 2019208678A1
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temperature
actuator member
actuator
sensor
block
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PCT/JP2019/017562
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English (en)
French (fr)
Inventor
拓磨 山内
栄太郎 田中
晴彦 渡邊
健二 田原
賢 舛屋
亮 林
賢太郎 ▲高▼木
寿平 入澤
Original Assignee
株式会社デンソー
国立大学法人九州大学
国立大学法人名古屋大学
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N10/00—Electric motors using thermal effects
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means

Definitions

  • This disclosure relates to an actuator device.
  • Patent Document 1 describes an actuator using a polymer fiber that deforms according to the temperature.
  • the actuator is used for applications such as artificial muscle, and can move the driven body along a straight line or rotate it around a specific axis.
  • the inventors of the present invention have been studying the use of an actuator that deforms according to the temperature as described above, for example, as an actuator for changing the direction of the sensor.
  • An actuator that deforms according to temperature has many advantages, such as being able to keep its physique small compared to a conventional actuator such as an electromagnetic motor.
  • the actuator that deforms according to the temperature has a problem that it is difficult to accurately position the driven body because its operation is affected by the ambient temperature.
  • a sensor for detecting the position of the driven body In order to perform positioning with high accuracy, for example, it is conceivable to separately provide a sensor for detecting the position of the driven body and perform control while feeding back the detected position.
  • a sensor for detecting the position of the driven body and perform control while feeding back the detected position.
  • the operation resistance of the sensor may affect the operation of the actuator.
  • This disclosure is intended to provide an actuator device that can perform a highly accurate operation without separately providing a sensor for detecting the position of a driven body.
  • the actuator device includes an actuator member that changes the position of the driven body by being deformed according to the temperature, a temperature adjustment member that adjusts the temperature of the actuator member, and a temperature that acquires the temperature of the actuator member.
  • An acquisition unit and a control unit that controls temperature adjustment by the temperature adjustment member are provided. The control unit controls the temperature adjustment by the temperature adjustment member based on the temperature of the actuator member acquired by the temperature acquisition unit.
  • the temperature adjustment by the temperature adjustment member is controlled based on the temperature of the actuator member, and as a result, the operation of the actuator member is controlled.
  • the “shape of the actuator member” in the above can also be referred to as “position of the driven body”.
  • the “position of the driven body” means not only the position of the driven body when the driven body is translated, for example, the moving distance from the specific position, but also the driven body when the driven body is rotated. It also includes the position of the body, for example, the rotation angle from a specific position.
  • an actuator device that can perform a highly accurate operation without separately providing a sensor for detecting the position of the driven body.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of the actuator device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a part of the actuator member.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the temperature of the actuator member and the position of the driven body.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the temperature of the actuator member and the resistance value of the heating wire.
  • FIG. 5 is a block diagram for explaining the control method according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing performed by the control device of the actuator device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing performed by the control device of the actuator device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing performed by the control device of the actuator device according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram for explaining a control method according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the temperature of the actuator member and the position of the driven body.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a flow of processing performed by the control device of the actuator device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a temporal change in the temperature of the heating element.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a flow of processing performed by the control device of the actuator device according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration of the actuator device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a control method according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a flow of processing performed by the control device of the actuator device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of the actuator device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a block diagram for explaining a control method according to the fifth embodiment.
  • the actuator device 10 is a device mounted on a vehicle (not shown), and is configured as a device for operating the sensor unit 200.
  • the configuration of the sensor unit 200 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the sensor unit 200 is installed in the vehicle interior of the vehicle, and detects the surface temperature of each part in the vehicle interior, for example, the body temperature of the passenger. As shown in FIG. 1, the sensor unit 200 includes a housing 210, an IR sensor 220, an actuator member 230, and an elastic body 240.
  • the housing 210 is a box-shaped member that is generally rectangular.
  • An IR sensor 220 and an actuator member 230 described later are accommodated inside the casing 210.
  • the casing 210 is fixed to the front side of the driver's seat in the passenger compartment, for example, on the instrument panel of the vehicle.
  • An opening OP is formed on the rear side surface of the housing 210.
  • the IR sensor 220 to be described next detects the surface temperature of each part in the vehicle interior based on radiation (infrared rays) incident on the inside of the casing 210 from the opening OP.
  • the IR sensor 220 receives radiation emitted from an object in the passenger compartment RM, and detects the surface temperature of the object based on the intensity of the radiation.
  • the IR sensor 220 in the present embodiment is provided as a temperature sensor for detecting the surface temperature of an occupant existing in the passenger compartment and appropriately performing air conditioning based on the surface temperature.
  • a light receiving portion 221 that is a portion for receiving radiation is provided on the side surface of the IR sensor 220.
  • the IR sensor 220 is rotated by an actuator member 230 described later, the direction of the light receiving unit 221 changes in the left-right direction, and the range in which the IR sensor 220 can detect the surface temperature changes.
  • the sensor unit 200 can detect the surface temperature of the vehicle interior over a wide range by changing the direction of the light receiving unit 221 as described above.
  • the actuator member 230 is a part of the actuator device 10 and is an actuator for rotating the IR sensor 220 as described above.
  • the position of the IR sensor 220 changes depending on the operation of the actuator member 230.
  • the “position of the IR sensor 220” in the above is specifically a rotation angle based on a specific orientation.
  • the IR sensor 220 corresponds to the “driven body” in the present embodiment.
  • the actuator member 230 is a fiber made of a polymer material such as polyamide, for example.
  • the actuator member 230 is generally rod-shaped by twisting the fiber in a spiral shape.
  • the central axis of the rod-shaped actuator member 230 is substantially along the vertical direction.
  • the lower end of the actuator member 230 is connected to the bottom surface of the housing 210, and the upper end of the actuator member 230 is connected to the lower end of the IR sensor 220.
  • the actuator member 230 is formed of a polymer material that changes its length according to temperature. Specifically, the actuator member 230 contracts and shortens as the temperature increases.
  • FIG. 2 shows a state in which a part of the actuator member 230 twisted spirally as described above is extended linearly.
  • a heating wire 231 thinner than the actuator member 230 is wound around the outer peripheral surface of the actuator member 230 in a spiral shape.
  • the heating wire 231 is a heating element that generates heat by Joule heat when supplied with electric power, and forms part of the actuator device 10 together with the actuator member 230.
  • the actuator member 230 When the heating wire 231 generates heat by applying a voltage, the actuator member 230 in contact with the heating wire 231 is heated to increase its temperature. As a result, the helically twisted actuator member 230 contracts, so that its tip portion rotates in the twisting direction. As a result, the IR sensor 220 rotates by the force received from the actuator member 230 and changes its direction. When the application of the voltage to the heating wire 231 is stopped, the temperature of the actuator member 230 is lowered, and the direction of the IR sensor 220 is restored. As described above, the actuator member 230 can change the position of the IR sensor 220 in the direction indicated by the arrow in FIG. 1 in accordance with the voltage applied to the heating wire 231. The magnitude of the voltage applied to the heating wire 231 is controlled by the control device 100 described later.
  • the actuator member 230 changes the position of the IR sensor 220 as a driven body by being deformed according to the temperature.
  • the heating wire 231 is for adjusting the temperature of the actuator member 230 by changing its own temperature while being in contact with the actuator member 230.
  • Such a heating wire 231 corresponds to a “temperature adjusting member” in the present embodiment.
  • the actuator member 230 when the actuator member 230 is not twisted helically, when the temperature of the actuator member 230 changes, the IR sensor 220 translates along the vertical direction.
  • the actuator member 230 may rotate the driven body as in this embodiment, but may move the driven body in translation as described above.
  • the elastic body 240 is a rod-shaped member made of resin.
  • the upper end of the elastic body 240 is connected to the top surface of the casing 210, and the lower end of the elastic body 240 is connected to the upper end of the IR sensor 220.
  • the central axis of the elastic body 240 coincides with the central axis of the actuator member 230 having a rod shape.
  • the elastic body 240 When the direction of the IR sensor 220 is changed by the actuator member 230, the elastic body 240 is twisted and deformed. As a result, a force in a direction opposite to the force applied by the actuator member 230 is applied to the IR sensor 220 by the elastic body 240. For this reason, when the application of voltage to the heating wire 231 is stopped and the force applied from the actuator member 230 to the IR sensor 220 becomes 0, the IR sensor 220 is returned to the original position (rotation angle) by the elastic body 240. It becomes.
  • another actuator member twisted in the direction opposite to the actuator member 230 may be provided in place of the elastic body 240.
  • the position of the IR sensor 220 can be changed bidirectionally by each of the pair of actuator members.
  • the configuration of the actuator device 10 will be described with reference to FIG.
  • the actuator device 10 includes a control device 100, an air temperature sensor 150, and a humidity sensor 160 in addition to the actuator member 230 and the heating wire 231 described above.
  • the control device 100 is a device for controlling and controlling the entire operation of the actuator device 10.
  • the control device 100 is configured as a computer system having a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the control device 100 includes a temperature acquisition unit 110, a control unit 120, a position temperature storage unit 130, and a resistance temperature storage unit 140 as functional control blocks.
  • the temperature acquisition unit 110 is a part that acquires the temperature of the actuator member 230. As will be described later, the temperature acquisition unit 110 in the present embodiment estimates and acquires the temperature of the actuator member 230 based on the resistance value of the heating wire 231. Instead of such a mode, the temperature acquisition unit 110 may directly acquire the temperature of the actuator member 230 by using a temperature sensor.
  • the control unit 120 is a part that adjusts the voltage applied to the heating wire 231 and thereby controls the temperature of the actuator member 230.
  • a pair of conducting wires for applying a voltage to both ends of the heating wire 231 is indicated by a dotted line DL.
  • the control unit 120 adjusts the voltage applied to the heating wire 231 so that the temperature of the actuator member 230 acquired by the temperature acquisition unit 110 becomes the target temperature. As a result, the position of the actuator member 230 is controlled to be a predetermined target position.
  • Such a control unit 120 can be said to be a part that controls the temperature adjustment of the actuator member 230 by the heating wire 231 that is a temperature adjustment member. Specific contents of the control performed by the control unit 120 will be described later.
  • the position temperature storage unit 130 is a part that stores the correspondence between the temperature of the actuator member 230 and the position of the IR sensor 220 that is a driven body. This correspondence can also be said to be a correspondence between the temperature of the actuator member 230 and the shape of the actuator member 230. As described above, since the actuator member 230 is deformed in accordance with the temperature, the correspondence between the temperature and the position of the IR sensor 220 is determined. An example of the correspondence relationship stored in the position temperature storage unit 130 is shown in the line L1 in FIG.
  • T0 the ambient environmental temperature.
  • the position of the IR sensor 220 is 0 when the temperature of the actuator member 230 is T0.
  • the line L1 is a straight line that rises to the right.
  • the line L1 has a curved shape that rises to the right.
  • the line L1 becomes a straight line that rises to the right again.
  • the slope of the line L1 at a high temperature is larger than the slope of the line L1 at a low temperature.
  • the temperature indicated by T10 is a so-called “glass transition point”, and is a temperature at which the manner of deformation of the actuator member 230 based on the temperature changes as described above.
  • the correspondence indicated by the line L1 is obtained in advance through experiments or the like and stored in the position temperature storage unit 130.
  • the lines L2 and L3 shown in FIG. 3 will be described later.
  • the resistance temperature storage unit 140 is a part that stores a correspondence relationship between the resistance value of the heating wire 231 that is a heating element and the temperature of the actuator member 230.
  • FIG. 4 shows an example of the correspondence relationship stored in the resistance temperature storage unit 140.
  • the temperature of the heating wire 231 is substantially equal to the temperature of the actuator member 230. For this reason, when the temperature of the actuator member 230 is high, the temperature of the heating wire 231 is also high. When the temperature of the heating wire 231 is high, the electric resistance of the heating wire 231 increases as is well known.
  • the correspondence relationship stored in the resistance temperature storage unit 140 is a graph that rises to the right as shown in FIG. The correspondence shown in FIG. 4 is obtained in advance by experiments or the like and stored in the resistance temperature storage unit 140.
  • the air temperature sensor 150 is a sensor for acquiring the air temperature around the actuator member 230.
  • the temperature sensor 150 corresponds to the “temperature acquisition unit” in the present embodiment.
  • the temperature measured by the temperature sensor 150 is input to the control device 100.
  • the humidity sensor 160 is a sensor for acquiring the humidity around the actuator member 230.
  • the humidity sensor 160 corresponds to the “humidity acquisition unit” in the present embodiment.
  • the humidity measured by the humidity sensor 160 is input to the control device 100.
  • control executed by the control unit 120 will be described with reference to the block diagram of FIG. A block B01 and the like shown in FIG. 5 schematically represent functions realized by the control unit 120 as blocks.
  • Block B01 converts the input target position into a target temperature.
  • the “target position” is calculated and set in advance by a calculation performed by the control device 100 as a target value for the position of the IR sensor 220.
  • the temperature of the actuator member 230 corresponding to the target position is calculated as the target temperature.
  • “Target temperature” is a target value for the temperature of the actuator member 230.
  • the control unit 120 adjusts the voltage applied to the heating wire 231 so that the temperature of the actuator member 230 acquired by the temperature acquisition unit 110 becomes the target temperature. As a result, the position of the actuator member 230 is brought close to the target position.
  • Block B02 is a so-called subtractor.
  • the temperature of the actuator member 230 is also input to the block B02 from the block B05 described later.
  • the temperature deviation is calculated by subtracting the temperature of the actuator member 230 from the target temperature.
  • the calculated temperature deviation is input to the block B03.
  • Block B03 adjusts the voltage applied to the heating wire 231 by PID control so that the temperature deviation approaches 0, thereby changing the position of the actuator member 230.
  • Such a block B03 corresponds to a controller for performing feedback control.
  • Block B04 represents the heating wire 231 that generates heat when voltage is applied and the actuator member 230 that is heated and operated by the heating wire 231 as a single block.
  • the applied voltage input to the block B04 changes, the position of the actuator member 230 output from the block B04 changes.
  • the resistance value of the heating wire 231 is drawn so as to extend from the block B04 to the block B05.
  • the resistance value is calculated each time by the control device 100 based on the value of the voltage applied to the heating wire 231 and the value of the current flowing through the heating wire 231.
  • the calculated resistance value is input from block B04 to block B05.
  • a voltage drop in the heating wire 231 may be amplified and detected by, for example, a Wheatstone bridge or the like.
  • Block B05 converts the input resistance value into the temperature of the actuator member 230.
  • the temperature of the actuator member 230 corresponding to the resistance value is calculated as an estimated value.
  • the processing for calculating the temperature of the actuator member 230 in this way is performed by the temperature acquisition unit 110 as described above.
  • the temperature acquisition unit 110 estimates and acquires the temperature of the actuator member 230 based on the resistance value of the heating wire 231 that is a heating element. Specifically, the temperature of the actuator member 230 is estimated and acquired based on the resistance value of the heating wire 231 and the correspondence relationship stored in the resistance temperature storage unit 140. The obtained temperature of the actuator member 230 is input from the block B05 to the block B02, and used for calculation of the temperature deviation as described above.
  • the control unit 120 sets the target temperature of the actuator member 230 based on the target position of the IR sensor 220 that is the driven body and the correspondence relationship stored in the position temperature storage unit 130 (block). B01).
  • the control unit 120 further controls the temperature of the heating wire 231 that is a temperature adjustment member based on the deviation between the temperature of the actuator member 230 acquired by the temperature acquisition unit 110 and the target temperature, that is, the temperature deviation calculated in block B02. The adjustment is controlled (block B03).
  • the control unit 120 configured as described above controls the temperature adjustment of the actuator member 230 by the heating wire 231 based on the temperature of the actuator member 230 acquired by the temperature acquisition unit 110.
  • the control unit 120 performs control to feed back the temperature of the actuator member 230 to match the target temperature, so that the IR sensor 220 can be accurately controlled even though the sensor for detecting the position of the IR sensor 220 is not provided. It can be operated.
  • FIGS. 6 and 7 are processes that are repeatedly executed by the control device 100 every time a predetermined control period elapses.
  • step S01 of the process shown in FIG. 6 the humidity measured by the humidity sensor 160 is acquired.
  • step S02 following step S01 a process of updating the correspondence relationship stored in the position temperature storage unit 130 based on humidity is performed.
  • the correspondence relationship between the temperature of the actuator member 230 and the position of the IR sensor 220 is not always the same, but varies depending on the humidity around the actuator member 230.
  • the correspondence relationship indicated by the line L2 in FIG. 3 is a correspondence relationship when the humidity is higher than that of the line L1.
  • the correspondence relationship indicated by the line L3 in the figure is a correspondence relationship when the humidity is lower than that of the line L1.
  • a plurality of correspondence relationships corresponding to the humidity around the actuator member 230 are stored in advance as correspondence relationship candidates used for control.
  • step S02 of FIG. 6 the correspondence relationship stored in the position temperature storage unit 130 is selected and updated from a plurality of candidates so that the correspondence relationship corresponding to the humidity acquired in step S01 is obtained. Such update processing is performed by the control unit 120.
  • control unit 120 changes the correspondence stored in the position temperature storage unit 130 based on the humidity acquired by the humidity sensor 160 which is a humidity acquisition unit. Specifically, the correspondence relationship stored in the position temperature storage unit 130 is updated so that the slope of the graph shown in FIG. 3 increases as the acquired humidity increases. Thereby, the conversion process performed in the block B01 in FIG. 5 can be always appropriately performed according to the situation.
  • step S11 of the process shown in FIG. 7 the temperature measured by the temperature sensor 150 is acquired.
  • step S12 following step S11 a process for adjusting the gain of the PID control performed in block B03 in FIG. 5, that is, the feedback gain is performed. This process is performed by the control unit 120.
  • the P gain, I gain, and D gain are reduced.
  • the temperature of the actuator member 230 is likely to rise even if the heat input from the heating wire 231 is the same. Therefore, by reducing the feedback gain as described above, the responsiveness of the operation of the actuator member 230 can be maintained substantially constant.
  • control unit 120 changes the feedback gain of the temperature adjustment by the heating wire 231 that is the temperature adjustment member, based on the temperature acquired by the temperature sensor 150 that is the temperature acquisition unit.
  • the PID control performed in the block B03 in FIG. 5 can always be appropriately performed according to the situation.
  • the second embodiment will be described.
  • the contents of the processing executed by the control unit 120 are different from those in the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be mainly described, and description of points that are common to the first embodiment will be omitted as appropriate.
  • the block diagram is a substitute for the block diagram of the first embodiment shown in FIG.
  • Block B11 is a so-called subtractor.
  • the target position is input to block B11. This target position is the same as that input to the block B01 in FIG. Further, the position of the IR sensor 220 is also inputted to the block B11 from the later-described block B13. In block B11, the position deviation is calculated by subtracting the position of the IR sensor 220 from the target position. The calculated position deviation is input to the block B12.
  • Block B12 adjusts the voltage applied to the heating wire 231 by PID control so that the positional deviation approaches 0, thereby changing the position of the actuator member 230.
  • Such a block B12 corresponds to a controller for performing feedback control, similarly to the block B03 of FIG.
  • Block B04 is the same as block B04 in FIG.
  • the applied voltage input to the block B04 changes, the position of the actuator member 230 output from the block B04 changes.
  • the resistance value of the heating wire 231 is drawn so as to extend from the block B04 to the block B05.
  • the resistance value is calculated each time by the control device 100 based on the value of the voltage applied to the heating wire 231 and the value of the current flowing through the heating wire 231.
  • the calculated resistance value is input from block B04 to block B05.
  • Block B05 is the same as block B05 in FIG.
  • the temperature of the actuator member 230 corresponding to the resistance value is calculated as an estimated value. This process is performed by the temperature acquisition unit 110.
  • the calculated temperature of the actuator member 230 is input to the block B13.
  • Block B13 converts the temperature of the actuator member 230 input from the block B05 into the position of the IR sensor 220.
  • the above conversion is performed based on the correspondence stored in the position temperature storage unit 130, and the position of the IR sensor 220 is calculated.
  • the control unit 120 determines the position of the IR sensor 220 based on the temperature of the actuator member 230 acquired by the temperature acquisition unit 110 and the correspondence relationship stored in the position temperature storage unit 130. Estimate and get
  • the position of the IR sensor 220 acquired in the block B13 is input from the block B13 to the block B11 and used for calculation of the position deviation as described above.
  • the control unit 120 according to the present embodiment is based on the deviation between the position of the IR sensor 220 and the target position of the IR sensor 220, that is, the position deviation calculated in the block B11.
  • the temperature adjustment by the hot wire 231 is controlled (block B12).
  • FIG. 9 shows an example of a correspondence relationship between the temperature of the actuator member 230 and the position of the IR sensor 220.
  • FIG. 9 shows four temperature ranges for the temperature of the actuator member 230.
  • the temperature range TR1 is a temperature range indicating a range where the temperature of the actuator member 230 is lower than T0.
  • the temperature range TR2 is a temperature range indicating a range where the temperature of the actuator member 230 is T0 or more and less than T11.
  • the temperature range TR3 is a temperature range indicating a range where the temperature of the actuator member 230 is T11 or more and less than T12.
  • the temperature range TR4 is a temperature range indicating a range where the temperature of the actuator member 230 is T12 or more.
  • the lines L11, L12, L13, and L14 shown in FIG. 9 are lines indicating correspondence candidates stored in the position temperature storage unit 130. These candidates are stored in advance in the control device 100 as candidates for correspondence relationships used for control. The position temperature storage unit 130 stores only one of the correspondence relationships indicated by these four lines.
  • the line L11 is a line indicating the correspondence used when the temperature of the actuator member 230 is in the temperature range TR1.
  • the line L11 is a straight line that rises to the right, and is stored in the control device 100 as a mathematical expression indicating the straight line.
  • the line L12 is a line indicating the correspondence used when the temperature of the actuator member 230 is in the temperature range TR2.
  • the line L12 is a straight line that rises to the right, and is stored in the control device 100 as a mathematical expression indicating the straight line.
  • the line L13 is a line indicating the correspondence used when the temperature of the actuator member 230 is in the temperature range TR3.
  • the line L13 is a quadratic curve that rises to the right, and is stored in the control device 100 as a mathematical expression indicating the quadratic curve.
  • the line L14 is a line indicating the correspondence used when the temperature of the actuator member 230 is in the temperature range TR4.
  • the line L14 is a straight line that rises to the right, and is stored in the control device 100 as a mathematical expression indicating the straight line.
  • the process shown in FIG. 10 is a process that is repeatedly executed by the control device 100 every time a predetermined control cycle elapses.
  • the temperature acquisition unit 110 performs a process of acquiring the temperature of the actuator member 230.
  • step S22 following step S21 a correspondence relationship corresponding to the temperature acquired in step S21 is selected from the four candidates (lines L11, L12, L13, L14) shown in FIG.
  • a process of replacing the correspondence relationship stored in the storage unit 130 with the candidate is updated. This process is performed by the control unit 120. Thereafter, the conversion process in the block B13 in FIG. 8 is performed using the candidate.
  • the correspondence stored in the position temperature storage unit 130 in the present embodiment is selected from a plurality of candidates according to the temperature range of the actuator member 230.
  • Each candidate is stored as a relatively simple mathematical formula as described above. For this reason, for example, the capacity required for the position temperature storage unit 130 can be reduced as compared with the case where the entire correspondence relationship indicated by the line L1 in FIG.
  • the third embodiment will be described.
  • the contents of the processing executed by the control unit 120 are different from those in the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be mainly described, and description of points that are common to the first embodiment will be omitted as appropriate.
  • FIG. 11 are graphs showing temporal changes in the temperature of the heating wire 231 after the voltage starts to be applied to the heating wire 231.
  • the temperature of the heating wire 231 becomes higher than the normal time shown by the line L21. This is because the heat of the heating wire 231 is not easily taken away by the actuator member 230. In such a state, the correspondence stored in the resistance temperature storage unit 140, that is, the correspondence between the resistance value of the heating wire 231 and the temperature of the actuator member 230 changes.
  • control unit 120 updates the correspondence relationship stored in the resistance temperature storage unit 140 as necessary. Processing performed for this purpose will be described with reference to FIG.
  • the process shown in FIG. 12 is a process executed by the control device 100 when voltage application to the heating wire 231 is performed.
  • a voltage is applied to the heating wire 231. Thereby, heating of the actuator member 230 by the heating wire 231 is started.
  • step S32 following step S31, it is determined whether or not a predetermined period has elapsed since the process of step S31 was executed. If the predetermined period has not yet elapsed, the process of step S32 is repeatedly executed. If the predetermined period has elapsed, the process proceeds to step S33.
  • step S33 a process of calculating and acquiring the temperature of the heating wire 231 based on the resistance value of the heating wire 231 that is a heating element is performed.
  • the correspondence between the resistance value calculated from the voltage and current of the heating wire 231 and the temperature of the heating wire 231 is stored in advance in the control device 100 as a map.
  • step S33 the temperature of the heating wire 231 is acquired by referring to the map.
  • step S34 following step S33 processing for updating the correspondence stored in the resistance temperature storage unit 140 is performed based on the temperature acquired in step S33. For example, when the temperature acquired in step S33 exceeds a predetermined threshold value, a process of shifting the graph showing the correspondence shown in FIG. 4 downward, for example, or reducing the slope of the graph is performed. Done. Thereby, even if the adhesiveness between the heating wire 231 and the actuator member 230 is lowered, it is possible to appropriately perform the processing of the block B05 in FIG. 5 and FIG.
  • the control unit 120 estimates the temperature of the heating wire 231 based on the resistance value of the heating wire 231 that is a heating element, and based on the time change of the temperature, the resistance temperature storage unit 140. Is configured to adjust the correspondence relationship stored in.
  • the “time change” refers to the temperature of the heating wire 231 when a predetermined period has elapsed.
  • step S34 the correspondence relationship may be updated in a manner different from the above. For example, when the temperature rise of the heating wire 231 exceeds a threshold value instead of the temperature of the heating wire 231 after the lapse of a predetermined period, the graph showing the correspondence shown in FIG. 4 is shifted downward. May be performed.
  • the fourth embodiment will be described.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the sensor unit 200 and the contents of processing executed by the control unit 120.
  • differences from the first embodiment will be mainly described, and description of points that are common to the first embodiment will be omitted as appropriate.
  • FIG. 13 illustrates the sensor unit 200 according to the present embodiment in a top view.
  • the casing 210 and the elastic body 240 are not shown.
  • the sensor unit 200 according to the present embodiment includes a pair of touch sensors 251 and 252. All of these are fixed to the inner surface of the casing 210.
  • the touch sensor 251 is provided at a position that defines the limit of the movable range when the IR sensor 220 rotates in the direction of the arrow in FIG.
  • the touch sensor 252 is provided at a position that defines the limit of the movable range when the IR sensor 220 rotates in the direction opposite to the arrow in FIG.
  • the touch sensors 251 and 252 both detect that the IR sensor 220 has come into contact, and input an output signal indicating the detection result to the control device 100. For this reason, when the IR sensor 220 rotates and reaches the limit of the movable range, the control device 100 can grasp the fact and the timing.
  • the touch sensors 251 and 252 are sensors for detecting that the position of the IR sensor 220 as the driven body has become a specific position, and correspond to the “position detection unit” in the present embodiment.
  • the “specific position” in the above is the limit position of the movable range in this example.
  • FIG. 14 (A) is a graph showing the time change of the temperature of the heating wire 231 after the voltage starts to be applied to the heating wire 231.
  • the temperature of the heating wire 231 gradually increases thereafter. Accordingly, the actuator member 230 is deformed, and the position of the IR sensor 220 is gradually changed. In this example, the position of the IR sensor 220 changes in the direction indicated by the arrow in FIG.
  • FIG. 14B is a graph showing a time change of the output signal from the touch sensor 251.
  • the output signal when the IR sensor 220 is not in contact with the touch sensor 251 is indicated as “OFF”, and the output signal when the IR sensor 220 is in contact with the touch sensor 251 is “ON”. It is indicated.
  • the output signal of the touch sensor 251 is ON at time t21 when the time TM11 has elapsed from time t20.
  • the position of the IR sensor 220 is an initial position where the IR sensor 220 comes into contact with the touch sensor 252 on the opposite side, for example. Therefore, it can be said that the time TM11 shown in FIG. 14B is the time required for the position of the IR sensor 220 to reach the limit position from the initial position.
  • control unit 120 the correspondence relationship stored in the position temperature storage unit 130 based on the time required until the output signals of the touch sensors 251 and 252 are turned on, that is, the above-described time TM11. Will be adjusted accordingly. Processing performed for this purpose will be described with reference to FIG.
  • the process shown in FIG. 15 is a process executed by the control device 100 when voltage application to the heating wire 231 is performed.
  • a voltage is applied to the heating wire 231. Thereby, heating of the actuator member 230 by the heating wire 231 is started, and driving of the IR sensor 220 by the actuator member 230 is started.
  • step S42 it is determined whether or not the position of the IR sensor 220 has reached a specific position, specifically, whether or not it has reached a limit position in contact with the touch sensor 251. This determination is made based on an output signal from the touch sensor 251.
  • step S42 the process of step S42 is repeatedly executed. If the position of the IR sensor 220 has reached the limit position, the process proceeds to step S43.
  • step S43 the time required for the movement of the IR sensor 220 is calculated. Hereinafter, this time is also referred to as “travel time”.
  • the movement time is the elapsed time from the execution time of step S41 to the time of shifting to step S43, and corresponds to the time TM11 in FIG.
  • step S44 the temperature of the actuator member 230 is acquired by the temperature acquisition unit 110.
  • step S45 processing for updating the correspondence stored in the position temperature storage unit 130 is performed based on the time acquired in step S43 and the temperature acquired in step S44.
  • a plurality of reference times which are times required for the movement of the IR sensor 220 in a normal state, are stored in advance for each temperature range of the actuator member 230.
  • the reference time corresponding to the temperature acquired in step S44 is compared with the travel time calculated in step S43.
  • step S44 may be performed at a timing after step S43, it may be performed at a timing when a certain period has elapsed since step S41 was performed.
  • step S45 the correspondence relationship stored in the position temperature storage unit 130 is updated so that the inclination of the correspondence relationship indicated by the line L1 in FIG.
  • step S45 the correspondence relationship stored in the position temperature storage unit 130 is set so that the slope of the correspondence relationship indicated by the line L1 in FIG. Is updated.
  • control unit 120 stores the position temperature memory based on the temperature of the actuator member 230 and the time required until the position of the IR sensor 220 reaches the specific position, that is, the elapsed time described above.
  • the correspondence relationship stored in the unit 130 is adjusted. Thereby, even if the operating characteristics of the actuator member 230 change due to deterioration or the like, it is possible to appropriately perform the processing of the block B01 and the like in FIG.
  • the present embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the sensor unit 200 and the contents of processing executed by each unit of the control device 100. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described, and description of points that are common to the first embodiment will be omitted as appropriate.
  • the actuator member 230 included in the sensor unit 200 includes a first actuator member 230A and a second actuator member 230B. Each of these is an actuator for rotating the IR sensor 220, and a member similar to the actuator member 230 in the first embodiment is used.
  • a heating wire 231 (not shown) is spirally wound around each of the first actuator member 230A and the second actuator member 230B.
  • the control unit 120 of the control device 100 individually generates a voltage applied to the heating wire 231 wound around the first actuator member 230A and a voltage applied to the heating wire 231 wound around the second actuator member 230B. Can be adjusted.
  • the lower end of the first actuator member 230A is connected to the bottom surface of the casing 210, and the upper end of the first actuator member 230A is connected to the lower end of the IR sensor 220.
  • the lower end of the second actuator member 230B is connected to the upper end of the IR sensor 220, and the upper end of the second actuator member 230B is connected to the top surface of the casing 210.
  • the central axes of the rod-shaped first actuator member 230A and second actuator member 230B coincide with each other and are generally along the vertical direction.
  • the length of the first actuator member 230A is the same as the length of the second actuator member 230B.
  • the direction in which the first actuator member 230A is helically twisted is opposite to the direction in which the second actuator member 230B is helically twisted. ing.
  • the IR sensor 220 receives a force that rotates in the direction of the arrow AR1 from the first actuator member 230A as the first actuator member 230A contracts.
  • the second actuator member 230B is heated, as the second actuator member 230B contracts, the IR sensor 220 moves from the second actuator member 230B in the direction of the arrow AR2, that is, in the direction opposite to the arrow AR1. Receives a rotating force.
  • the direction indicated by the arrow AR1 corresponds to the “first direction” in the present embodiment.
  • a direction indicated by an arrow AR2 in FIG. 16 corresponds to a “second direction” in the present embodiment.
  • the actuator member 230 according to the present embodiment includes the first actuator member 230A that changes the position of the IR sensor 220 that is the driven body in the first direction, and the position of the IR sensor 220 that is the first direction. And a second actuator member 230B that changes in the opposite second direction.
  • the control device 100 includes a temperature acquisition unit 110, a control unit 120, a position temperature storage unit 130, and a resistance temperature storage unit 140.
  • the temperature acquisition unit 110 in the present embodiment is configured to be able to individually acquire the temperature of the first actuator member 230A and the temperature of the second actuator member 230B.
  • the temperature of the first actuator member 230A is also referred to as “first temperature”.
  • the temperature of the second actuator member 230B is also referred to as “second temperature” below.
  • the temperature acquisition unit 110 estimates and acquires the first temperature, which is the temperature of the first actuator member 230A, based on the resistance value of the heating wire 231 wound around the first actuator member 230A. Similarly, the temperature acquisition unit 110 estimates and acquires the second temperature, which is the temperature of the second actuator member 230B, based on the resistance value of the heating wire 231 wound around the second actuator member 230B.
  • the control unit 120 in the present embodiment is configured to individually adjust the voltage applied to each of the heating wires 231 to control the first temperature and the second temperature.
  • a pair of conducting wires for applying a voltage to both ends of the heating wire 231 wound around the first actuator member 230A is indicated by a dotted line DL1.
  • a pair of conducting wires for applying a voltage to both ends of the heating wire 231 wound around the second actuator member 230B is indicated by a dotted line DL2.
  • the control unit 120 controls the temperature adjustment by each heating wire 231 based on the difference between the second temperature and the first temperature. Details of specific processing for that will be described later.
  • the temperature difference obtained by subtracting the first temperature from the second temperature is hereinafter simply referred to as “temperature difference”.
  • the position temperature storage unit 130 in the present embodiment is configured as a part that stores a correspondence relationship between the temperature difference and the position of the IR sensor 220 that is a driven body. The reason why the temperature difference corresponds to the position of the IR sensor 220 will be described later.
  • the resistance temperature storage unit 140 in the present embodiment is configured as a part that stores a correspondence relationship between the resistance value of the heating wire 231 wound around the first actuator member 230A and the temperature of the first actuator member 230A. Further, the resistance temperature storage unit 140 is also configured as a part that stores a correspondence relationship between the resistance value of the heating wire 231 wound around the second actuator member 230B and the temperature of the second actuator member 230B. Each of the correspondence relationships stored in the resistance temperature storage unit 140 is the same as that described with reference to FIG.
  • M 1 A ⁇ + B (T 1 ⁇ T A ) (1)
  • ⁇ is a parameter representing the position of the IR sensor 220, that is, the rotation angle, with the direction of the arrow AR2 being positive.
  • T 1 is the temperature of the first actuator member 230A, that is, the first temperature.
  • T A is the ambient temperature of the sensor unit 200, that is, environmental temperature.
  • a and B in Equation (1) are constants determined by the material properties, dimensions, etc. of the first actuator member 230A.
  • Equation (1) indicates that M 1 increases as T 1 that is the first temperature increases.
  • the IR sensor 220 rotates in the direction of the arrow AR2, and as ⁇ increases, the reaction force M 1 increases.
  • M 2 The magnitude of the torque applied from the second actuator member 230B to the IR sensor 220 in the direction of the arrow AR2 in FIG. 16 is expressed as “M 2 ” below.
  • M 2 can be represented by the following formula (2).
  • M 2 ⁇ A ⁇ + B (T 2 ⁇ T A ) (2)
  • T 2 is the temperature of the second actuator member 230B, that is, the second temperature.
  • a and B in Equation (2) are multipliers determined by the material properties, dimensions, etc. of the first actuator member 230A.
  • the first actuator member 230A and the second actuator member 230B are all the same except for the direction twisted in a spiral. For this reason, the constants A and B shown in the formula (1) and the constants A and B shown in the formula (2) are the same.
  • Equation (2) indicates that M 2 increases as T 2 that is the second temperature increases. Further, it is shown that M 2 decreases as the IR sensor 220 rotates in the direction of the arrow AR2 and ⁇ increases.
  • Equation (3) indicates that ⁇ indicating the position of the IR sensor 220 is determined corresponding to T 2 ⁇ T 1 , which is the “temperature difference” at that time. Further, correspondence between the temperature difference and ⁇ have shown that is not affected by the T A is the ambient temperature. The above correspondence is stored in the position temperature storage unit 130 described above.
  • the control unit 120 individually adjusts the first temperature and the second temperature so that the temperature difference (T 2 ⁇ T 1 ) matches the target temperature difference set corresponding to the target position of the IR sensor 220. Process. By such processing, the position of the IR sensor 220 can be matched with the target position.
  • control unit 120 The specific contents of the control executed by the control unit 120 will be described with reference to the block diagram of FIG. A block B21 and the like illustrated in FIG. 17 schematically represent functions realized by the control unit 120 as blocks.
  • Block B21 converts the input target position into a target temperature difference.
  • the target position input to the block B21 is the same as that input to the block B01 in FIG.
  • the target temperature difference calculated in block B21 is a target value set for the above temperature difference, and is set corresponding to the input target position.
  • a target temperature difference corresponding to the target position is calculated based on the correspondence stored in the position temperature storage unit 130.
  • the control unit 120 sets the voltage applied to each heating wire 231 so that the actual temperature difference (T 2 ⁇ T 1 ) acquired by the temperature acquisition unit 110 becomes the target temperature difference. adjust. Thereby, the position of the first actuator member 230A and the like is brought close to the target position.
  • the target temperature difference calculated in block B21 is input to block B22.
  • Block B22 is a so-called subtractor.
  • the actually measured temperature difference is also input to block B22 from block B26 described later.
  • the temperature difference deviation is calculated by subtracting the actual temperature difference from the target temperature difference.
  • the calculated temperature difference deviation is input to the block B23.
  • the block B23 individually adjusts the voltage applied to the heating wire 231 wound around each of the first actuator member 230A and the second actuator member 230B by PID control so that the temperature difference deviation approaches 0, The positions of the first actuator member 230A and the second actuator member 230B are changed.
  • Such a block B23 corresponds to a controller for performing feedback control.
  • Block B241 represents the heating wire 231 that generates heat when a voltage is applied, and the first actuator member 230A that is heated and operated by the heating wire 231 as a single block.
  • the applied voltage input from the block B23 to the block B241 changes, the position of the first actuator member 230A output from the block B241 changes.
  • Block B242 represents the heating wire 231 that generates heat when a voltage is applied and the second actuator member 230B that is heated and operated by the heating wire 231 as a single block.
  • the applied voltage input from the block B23 to the block B242 changes, the position of the second actuator member 230B output from the block B242 changes.
  • the applied voltage input from the block B23 to each of the block B241 and the block B242 is individually adjusted as described above. Thereby, the temperature difference deviation input to the block B23 is brought close to zero.
  • the position of the first actuator member 230A output from the block B241 and the position of the second actuator member 230B output from the block B242 are the same positions in the configuration of the present embodiment. This position is equal to the above-described ⁇ that is the position of the IR sensor 220.
  • the resistance value of the heating wire 231 wound around the first actuator member 230A is also referred to as a “first resistance value”.
  • the first resistance value is calculated each time by the control device 100 based on the value of the voltage applied to the heating wire 231 and the value of the current flowing through the heating wire 231.
  • the calculated first resistance value is input from block B241 to block B251.
  • the resistance value is also referred to as a “second resistance value”.
  • the second resistance value is calculated each time by the control device 100 based on the value of the voltage applied to the heating wire 231 and the value of the current flowing through the heating wire 231.
  • the calculated second resistance value is input from block B242 to block B252.
  • Block B251 converts the first resistance value input as described above into the temperature of the first actuator member 230A.
  • the temperature of the first actuator member 230A corresponding to the first resistance value is calculated as an estimated value.
  • the processing for calculating the temperature of the first actuator member 230A in this way is performed by the temperature acquisition unit 110 as described above.
  • Block B252 converts the second resistance value input as described above into the temperature of the second actuator member 230B.
  • the temperature of the second actuator member 230B corresponding to the second resistance value is calculated as an estimated value.
  • the processing for calculating the temperature of the second actuator member 230B in this way is performed by the temperature acquisition unit 110 as described above.
  • Block B26 is a so-called subtractor.
  • the block B26 receives the temperature of the first actuator member 230A output from the block B251, that is, the first temperature, and the temperature of the second actuator member 230B output from the block B252, that is, the second temperature.
  • the temperature difference is calculated by subtracting the first temperature from the second temperature.
  • the calculated temperature difference is input from the block B26 to the block B22 and used for calculating the temperature difference deviation as described above.
  • the control device 100 uses the temperature difference obtained by subtracting the first temperature from the second temperature to determine the temperature of each heating wire 231 that is a temperature adjustment member. It is configured to control the adjustment. As a result, the position of the IR sensor 220 as the driven body can be accurately controlled without being affected by the environmental temperature (T A ).
  • a value obtained by subtracting the first temperature from the second temperature is used as the temperature difference.
  • a value obtained by subtracting the second temperature from the first temperature may be used as the temperature difference.
  • the difference obtained by subtracting the second temperature from the first temperature is “ It will be used as “temperature difference”.
  • each of the first actuator member 230A and the second actuator member 230B may be configured to translate the driven body.
  • the control apparatus and control method described in the present disclosure includes one or more dedicated units provided by configuring a processor and a memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized by a computer.
  • the control device and control method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor including one or more dedicated hardware logic circuits.
  • a control apparatus and a control method described in the present disclosure are configured by a combination of a processor and a memory programmed to perform one or more functions and a processor including one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or a plurality of dedicated computers.
  • the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as instructions executed by the computer.
  • the dedicated hardware logic circuit and the hardware logic circuit may be realized by a digital circuit including a plurality of logic circuits or an analog circuit.

Landscapes

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Abstract

アクチュエータ装置（１０）は、その温度に応じて変形することにより、被駆動体（２２０）の位置を変化させるアクチュエータ部材（２３０）と、前記アクチュエータ部材の温度調整を行う温度調整部材（２３１）と、前記アクチュエータ部材の温度を取得する温度取得部（１１０）と、前記温度調整部材による温度調整を制御する制御部（１２０）と、を備える。前記制御部は、前記温度取得部によって取得された前記アクチュエータ部材の温度に基づいて、前記温度調整部材による温度調整を制御する。

Description

アクチュエータ装置 関連出願の相互参照
　本出願は、2018年4月27日に出願された日本国特許出願2018-086214号と、2018年9月7日に出願された日本国特許出願2018-167894号と、に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
　本開示はアクチュエータ装置に関する。
　被駆動体の位置を変化させるためのアクチュエータとしては、例えば電磁力を用いた回転電機等、種々の方式のものが知られている。下記特許文献１には、その温度に応じて変形するポリマーファイバーを用いたアクチュエータについての記載がある。当該アクチュエータは、例えば人工筋肉等の用途に用いられるものであって、被駆動体を直線に沿って移動させたり、特定の軸の周りに回転させたりすることが可能となっている。
　本発明者らは、上記のような温度に応じて変形するアクチュエータを、例えばセンサの向きを変化させるためのアクチュエータとして用いることについて検討を進めている。温度に応じて変形するアクチュエータは、電磁モータのような従来のアクチュエータに比べると、その体格を小さく抑えることができる等の多くの利点を有している。
特開２０１６－４２７８３号公報
　温度に応じて変形するアクチュエータは、その動作が周囲の環境温度等によって影響を受けてしまうため、被駆動体の位置決めを精度よく行うことが難しいという問題を有している。精度よく位置決めを行うためには、例えば被駆動体の位置を検出するためのセンサを別途設け、検出された位置をフィードバックしながら制御を行うことが考えられる。しかしながら、そのような構成においてはアクチュエータの全体の体格が大きくなってしまい、温度に応じて変形するアクチュエータの利点が損なわれることとなるので好ましくない。また、位置検出用のセンサの構成によっては、当該センサによる動作抵抗が、アクチュエータの動作に影響を及ぼしてしまう可能性もある。
　本開示は、被駆動体の位置を検出するためのセンサを別途設けることなく、精度の高い動作を行うことのできるアクチュエータ装置を提供することを目的とする。
　本開示に係るアクチュエータ装置は、その温度に応じて変形することにより、被駆動体の位置を変化させるアクチュエータ部材と、アクチュエータ部材の温度調整を行う温度調整部材と、アクチュエータ部材の温度を取得する温度取得部と、温度調整部材による温度調整を制御する制御部と、を備える。制御部は、温度取得部によって取得されたアクチュエータ部材の温度に基づいて、温度調整部材による温度調整を制御する。
　このようなアクチュエータ装置では、アクチュエータ部材の温度に基づいて温度調整部材による温度調整が制御され、その結果としてアクチュエータ部材の動作が制御される。
　アクチュエータ部材の温度と、アクチュエータ部材の形状との関係には相関が有る。このため、上記構成のアクチュエータ装置によれば、被駆動体の位置を検出するためのセンサを用いることなく、被駆動体を精度よく動作させることが可能となる。
　尚、上記における「アクチュエータ部材の形状」とは、「被駆動体の位置」ということもできる。この場合の「被駆動体の位置」とは、被駆動体を並進運動させる場合における被駆動体の位置、例えば特定位置からの移動距離だけでなく、被駆動体を回転運動させる場合における被駆動体の位置、例えば特定位置からの回転角度をも含むものである。
　本開示によれば、被駆動体の位置を検出するためのセンサを別途設けることなく、精度の高い動作を行うことのできるアクチュエータ装置が提供される。
図１は、第１実施形態に係るアクチュエータ装置の全体構成を模式的に示す図である。 図２は、アクチュエータ部材の一部を拡大して示した図である。 図３は、アクチュエータ部材の温度と、被駆動体の位置と、の対応関係の例を示す図である。 図４は、アクチュエータ部材の温度と、電熱線の抵抗値と、の対応関係の例を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る制御方法について説明するためのブロック線図である。 図６は、第１実施形態に係るアクチュエータ装置の、制御装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、第１実施形態に係るアクチュエータ装置の、制御装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、第２実施形態に係る制御方法について説明するためのブロック線図である。 図９は、アクチュエータ部材の温度と、被駆動体の位置と、の対応関係の例を示す図である。 図１０は、第２実施形態に係るアクチュエータ装置の、制御装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は、発熱体の温度の時間変化の例を示す図である。 図１２は、第３実施形態に係るアクチュエータ装置の、制御装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。 図１３は、第４実施形態に係るアクチュエータ装置の構成を説明するための図である。 図１４は、第４実施形態に係る制御方法について説明するための図である。 図１５は、第４実施形態に係るアクチュエータ装置の、制御装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。 図１６は、第５実施形態に係るアクチュエータ装置の全体構成を模式的に示す図である。 図１７は、第５実施形態に係る制御方法について説明するためのブロック線図である。
　以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
　第１実施形態について説明する。本実施形態に係るアクチュエータ装置１０は、不図示の車両に搭載される装置であって、センサユニット２００を動作させるための装置として構成されている。図１及び図２を参照しながら、センサユニット２００の構成について先ず説明する。
　センサユニット２００は、車両の車室内に設置され、車室内の各部における表面温度、例えば乗員の体温を検知するためのものである。図１に示されるように、センサユニット２００は、筐体２１０と、ＩＲセンサ２２０と、アクチュエータ部材２３０と、弾性体２４０と、を備えている。
　筐体２１０は、全体が概ね矩形の箱状の部材である。後述のＩＲセンサ２２０やアクチュエータ部材２３０等は、筐体２１０の内側に収容されている。筐体２１０は、車室内のうち運転席よりも前方側部分、例えば車両のインストルメントパネル上に固定される。筐体２１０のうち後方側の側面には開口ＯＰが形成されている。次に説明するＩＲセンサ２２０は、開口ＯＰから筐体２１０の内側に入射する輻射（赤外線）に基づいて、車室内の各部における表面温度を検知する。
　ＩＲセンサ２２０は、車室ＲＭ内にある物体から発せられる輻射を受光し、当該輻射の強度に基づいて物体の表面温度を検知するセンサである。本実施形態におけるＩＲセンサ２２０は、車室内に存在する乗員の表面温度を検知し、当該表面温度に基づいて空調を適切に行うための温度センサとして設けられている。
　ＩＲセンサ２２０の側面には、輻射を受光するための部分である受光部２２１が設けられている。後述のアクチュエータ部材２３０によってＩＲセンサ２２０が回転すると、受光部２２１の向きが左右方向に変化し、ＩＲセンサ２２０が表面温度を検知し得る範囲が変化する。センサユニット２００は、受光部２２１の向きを上記のように変化させることで、車室内の表面温度を広範囲に亘って検知することができる。
　アクチュエータ部材２３０は、アクチュエータ装置１０の一部を成すものであって、ＩＲセンサ２２０を上記のように回転させるためのアクチュエータである。ＩＲセンサ２２０の位置は、アクチュエータ部材２３０の動作によって変化する。上記における「ＩＲセンサ２２０の位置」とは、具体的には、特定の向き基準とした回転角度である。ＩＲセンサ２２０は、本実施形態における「被駆動体」に該当する。
　アクチュエータ部材２３０は、例えばポリアミドのような高分子材料からなる繊維であって、当該繊維を螺旋状に捩じることによって全体を概ね棒状としたものである。棒状となったアクチュエータ部材２３０の中心軸は、概ね鉛直方向に沿っている。アクチュエータ部材２３０の下端は筐体２１０の底面に接続されており、アクチュエータ部材２３０の上端はＩＲセンサ２２０の下端に接続されている。アクチュエータ部材２３０は、温度に応じてその長さを変化させるような高分子材料によって形成されている。具体的には、アクチュエータ部材２３０は高温になるほど収縮して短くなる。
　図２には、上記のように螺旋状に捩じられたアクチュエータ部材２３０の一部を、直線状に伸ばした状態が示されている。同図に示されるように、アクチュエータ部材２３０の外周面には、アクチュエータ部材２３０よりも細い電熱線２３１が螺旋状に巻き付けられている。電熱線２３１は、電力の供給を受けてジュール熱により発熱する発熱体であって、アクチュエータ部材２３０と共にアクチュエータ装置１０の一部を成すものである。
　電圧が印加されることによって電熱線２３１が発熱すると、これに当接しているアクチュエータ部材２３０は加熱され、その温度を上昇させる。これに伴い、螺旋状に捩じられたアクチュエータ部材２３０は収縮するので、その先端部分が捩じれ方向に回転する。その結果、ＩＲセンサ２２０はアクチュエータ部材２３０から受ける力によって回転し、その向きを変化させる。電熱線２３１に対する電圧の印加が停止されると、アクチュエータ部材２３０の温度は低下し、ＩＲセンサ２２０の向きは元に戻ることとなる。このように、アクチュエータ部材２３０は、電熱線２３１に対して印加される電圧に応じて、ＩＲセンサ２２０の位置を図１の矢印で示される方向に変化させることができる。電熱線２３１に対して印加される電圧の大きさは、後述の制御装置１００によって制御される。
　以上のように、アクチュエータ部材２３０は、その温度に応じて変形することにより、被駆動体であるＩＲセンサ２２０の位置を変化させるものである。また、電熱線２３１は、アクチュエータ部材２３０に当接した状態で自らの温度を変化させることにより、アクチュエータ部材２３０の温度調整を行うためのものである。このような電熱線２３１は、本実施形態における「温度調整部材」に該当する。
　尚、アクチュエータ部材２３０が螺旋状に捩じられていない場合には、アクチュエータ部材２３０の温度が変化すると、ＩＲセンサ２２０は鉛直方向に沿って並進運動することとなる。アクチュエータ部材２３０は、本実施形態のように被駆動体を回転運動させるものであってもよいが、上記のように被駆動体を並進運動させるものであってもよい。
　弾性体２４０は、樹脂によって形成された棒状の部材である。弾性体２４０の上端は筐体２１０の天面に接続されており、弾性体２４０の下端はＩＲセンサ２２０の上端に接続されている。弾性体２４０の中心軸は、棒状となったアクチュエータ部材２３０の中心軸と一致している。
　アクチュエータ部材２３０によってＩＲセンサ２２０の向きが変化すると、弾性体２４０は捩じれて変形する。その結果、アクチュエータ部材２３０によって加えられる力とは反対方向の力が、弾性体２４０によってＩＲセンサ２２０へと加えられる。このため、電熱線２３１に対する電圧の印加が停止され、アクチュエータ部材２３０からＩＲセンサ２２０に加えられる力が０になると、ＩＲセンサ２２０は弾性体２４０によって元の位置（回転角度）へと戻されることとなる。
　このような態様に替えて、アクチュエータ部材２３０とは反対の方向に捩じられた別のアクチュエータ部材が、弾性体２４０に換えて設けられているような態様としてもよい。このような構成とすれば、一対のアクチュエータ部材のそれぞれによって、ＩＲセンサ２２０の位置を双方向に変化させることができる。
　引き続き図１を参照しながら、アクチュエータ装置１０の構成について説明する。アクチュエータ装置１０は、先に説明したアクチュエータ部材２３０や電熱線２３１に加えて、制御装置１００と、気温センサ１５０と、湿度センサ１６０と、を備えている。
　制御装置１００は、アクチュエータ装置１０の全体の動作を統括し制御するための装置である。制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。制御装置１００は、機能的な制御ブロックとして、温度取得部１１０と、制御部１２０と、位置温度記憶部１３０と、抵抗温度記憶部１４０と、を備えている。
　温度取得部１１０は、アクチュエータ部材２３０の温度を取得する部分である。後に説明するように、本実施形態における温度取得部１１０は、アクチュエータ部材２３０の温度を、電熱線２３１の抵抗値に基づいて推定し取得する。このような態様に替えて、温度取得部１１０が、アクチュエータ部材２３０の温度を温度センサによって直接測定して取得することとしてもよい。
　制御部１２０は、電熱線２３１に印加される電圧を調整し、これによりアクチュエータ部材２３０の温度を制御する部分である。図１では、電熱線２３１の両端に電圧を印加するための一対の導線が、点線ＤＬで示されている。
　制御部１２０は、温度取得部１１０によって取得されるアクチュエータ部材２３０の温度が目標温度となるように、電熱線２３１に印加される電圧を調整する。これにより、アクチュエータ部材２３０の位置が所定の目標位置となるように制御されることとなる。このような制御部１２０は、温度調整部材である電熱線２３１によるアクチュエータ部材２３０の温度調整を制御する部分、ということができる。制御部１２０によって行われる当該制御の具体的な内容については後に説明する。
　位置温度記憶部１３０は、アクチュエータ部材２３０の温度と、被駆動体であるＩＲセンサ２２０の位置との対応関係を記憶する部分である。この対応関係は、アクチュエータ部材２３０の温度と、アクチュエータ部材２３０の形状との対応関係ということもできる。先に述べたように、アクチュエータ部材２３０はその温度に応じて変形するので、当該温度とＩＲセンサ２２０の位置との対応関係が定まることとなる。図３の線Ｌ１には、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係の一例が示されている。
　図３のグラフの横軸はアクチュエータ部材２３０の温度であり、縦軸はＩＲセンサ２２０の位置である。同図に示される「Ｔ０」は周囲の環境温度である。図３では、アクチュエータ部材２３０の温度がＴ０となっているときにおけるＩＲセンサ２２０の位置が０とされている。
　アクチュエータ部材２３０の温度がＴ１０よりも低いときには、線Ｌ１は右肩上がりの直線状となっている。アクチュエータ部材２３０の温度がＴ１０を超えると、線Ｌ１は右肩上がりの曲線状となっている。アクチュエータ部材２３０の温度が更に高くなると、線Ｌ１は再び右肩上がりの直線状となっている。高温時における線Ｌ１の傾きは、低温時における線Ｌ１の傾きよりも大きい。Ｔ１０で示される温度は所謂「ガラス転移点」と称される温度であって、温度に基づくアクチュエータ部材２３０の変形の仕方が上記のように変わる温度となっている。線Ｌ１で示される対応関係は、予め実験等によって求められ、位置温度記憶部１３０に記憶されている。図３に示される線Ｌ２及び線Ｌ３については後に説明する。
　抵抗温度記憶部１４０は、発熱体である電熱線２３１の抵抗値と、アクチュエータ部材２３０の温度との対応関係を記憶する部分である。図４には、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている対応関係の一例が示されている。
　図４のグラフの横軸はアクチュエータ部材２３０の温度であり、縦軸は電熱線２３１の抵抗値である。
　図２に示されるように、電熱線２３１はその全体がアクチュエータ部材２３０に当接しているので、電熱線２３１の温度はアクチュエータ部材２３０の温度に概ね等しい。このため、アクチュエータ部材２３０の温度が高いときには、電熱線２３１の温度も高くなっている。電熱線２３１の温度が高いときには、よく知られているように電熱線２３１の電気抵抗も高くなる。以上のようであるから、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている対応関係は、図４に示されるような右肩上がりのグラフとなっている。図４に示される対応関係は、予め実験等によって求められ、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている。
　図１に戻って説明を続ける。気温センサ１５０は、アクチュエータ部材２３０の周囲の気温を取得するためのセンサである。気温センサ１５０は、本実施形態における「気温取得部」に該当する。気温センサ１５０によって測定された気温は制御装置１００に入力される。
　湿度センサ１６０は、アクチュエータ部材２３０の周囲の湿度を取得するためのセンサである。湿度センサ１６０は、本実施形態における「湿度取得部」に該当する。湿度センサ１６０によって測定された湿度は制御装置１００に入力される。
　図５のブロック線図を参照しながら、制御部１２０によって実行される制御の内容について説明する。図５に示されるブロックＢ０１等は、制御部１２０によって実現される機能をブロックとして模式的に表現したものとなっている。
　ブロックＢ０１は、入力される目標位置を目標温度に変換するものである。ここでいう「目標位置」とは、ＩＲセンサ２２０の位置についての目標値として、制御装置１００が行う演算によって予め算出され設定されるものである。ブロックＢ０１では、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係に基づいて、目標位置に対応するアクチュエータ部材２３０の温度が目標温度として算出される。「目標温度」は、アクチュエータ部材２３０の温度についての目標値である。既に述べたように、制御部１２０は、温度取得部１１０によって取得されるアクチュエータ部材２３０の温度が目標温度となるように、電熱線２３１に印加される電圧を調整する。これにより、アクチュエータ部材２３０の位置は目標位置に近づけられることとなる。
　ブロックＢ０１で算出された目標温度は、ブロックＢ０２に入力される。ブロックＢ０２は所謂減算器である。ブロックＢ０２には、後述のブロックＢ０５から、アクチュエータ部材２３０の温度も入力される。ブロックＢ０２では、目標温度からアクチュエータ部材２３０の温度を差し引くことにより、温度偏差が算出される。算出された温度偏差はブロックＢ０３に入力される。
　ブロックＢ０３は、上記の温度偏差が０に近づくよう、電熱線２３１への印加電圧をＰＩＤ制御によって調整し、これによりアクチュエータ部材２３０の位置を変化させるものである。このようなブロックＢ０３は、フィードバック制御を行うための制御器に該当する。
　ブロックＢ０４は、電圧が印加されて発熱する電熱線２３１、及び電熱線２３１によって加熱され動作するアクチュエータ部材２３０を、単一のブロックとして表現したものである。ブロックＢ０４に入力される印加電圧が変化すると、ブロックＢ０４から出力されるアクチュエータ部材２３０の位置が変化する。
　図５において、ブロックＢ０４からブロックＢ０５へと伸びるように描かれているのは、電熱線２３１の抵抗値である。当該抵抗値は、電熱線２３１に印加される電圧の値と、電熱線２３１に流れる電流の値とに基づいて、制御装置１００によって都度算出されるものである。算出された抵抗値はブロックＢ０４からブロックＢ０５へと入力される。
　尚、上記のように電熱線２３１の抵抗値を算出するにあたっては、例えばホイーストンブリッジ等によって、電熱線２３１における電圧降下を増幅して検出することとしてもよい。
　ブロックＢ０５は、入力される抵抗値をアクチュエータ部材２３０の温度に変換するものである。ブロックＢ０５では、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている対応関係に基づいて、抵抗値に対応するアクチュエータ部材２３０の温度が推定値として算出される。アクチュエータ部材２３０の温度をこのように算出する処理は、既に述べたように温度取得部１１０によって行われる。
　このように、本実施形態に係る温度取得部１１０は、発熱体である電熱線２３１の抵抗値に基づいてアクチュエータ部材２３０の温度を推定し取得する。具体的には、電熱線２３１の抵抗値と、抵抗温度記憶部１４０に記憶された対応関係とに基づいて、アクチュエータ部材２３０の温度を推定し取得する。取得されたアクチュエータ部材２３０の温度は、ブロックＢ０５からブロックＢ０２に入力され、既に述べたように温度偏差の算出に供される。
　本実施形態に係る制御部１２０は、被駆動体であるＩＲセンサ２２０の目標位置と、位置温度記憶部１３０に記憶された対応関係とに基づいて、アクチュエータ部材２３０の目標温度を設定する（ブロックＢ０１）。制御部１２０は更に、温度取得部１１０によって取得されたアクチュエータ部材２３０の温度と、目標温度との偏差、すなわちブロックＢ０２で算出される温度偏差に基づいて、温度調整部材である電熱線２３１による温度調整を制御する（ブロックＢ０３）。
　以上のように構成された制御部１２０は、温度取得部１１０によって取得されたアクチュエータ部材２３０の温度に基づいて、電熱線２３１によるアクチュエータ部材２３０の温度調整を制御する。アクチュエータ部材２３０の温度をフィードバックして目標温度に一致させる制御を制御部１２０が行うことで、ＩＲセンサ２２０の位置を検出するためのセンサを備えていないにも拘らず、ＩＲセンサ２２０を精度よく動作させることが可能となっている。
　制御装置１００によって行われるその他の処理について、図６及び図７を参照しながら説明する。図６及び図７に示されるそれぞれの処理は、所定の制御周期が経過する毎に、制御装置１００によって繰り返し実行される処理となっている。
　図６に示される処理の最初のステップＳ０１では、湿度センサ１６０によって測定される湿度が取得される。ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、位置温度記憶部１３０に記憶された対応関係を、湿度に基づいて更新する処理が行われる。
　アクチュエータ部材２３０の温度と、ＩＲセンサ２２０の位置との対応関係は、常に同じなのではなく、アクチュエータ部材２３０の周囲の湿度に応じて異なるものとなる。図３の線Ｌ２に示される対応関係は、線Ｌ１の場合よりも湿度が高い場合における対応関係である。また、同図の線Ｌ３に示される対応関係は、線Ｌ１の場合よりも湿度が低い場合における対応関係である。制御装置１００には、アクチュエータ部材２３０の周囲の湿度に応じた複数の対応関係が、制御に用いられる対応関係の候補として予め記憶されている。
　図６のステップＳ０２では、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係が、ステップＳ０１で取得された湿度に対応した対応関係となるように、複数の候補の中から選択され更新される。このような更新処理は制御部１２０によって行われる。
　以上のように、制御部１２０は、湿度取得部である湿度センサ１６０によって取得された湿度に基づいて、位置温度記憶部１３０に記憶された対応関係を変化させる。具体的には、取得された湿度が高くなる程、図３に示されるグラフの傾きが大きくなるように、位置温度記憶部１３０に記憶された対応関係を更新する。これにより、図５のブロックＢ０１で行われる変換の処理を、状況に応じて常に適切に行うことが可能となる。
　図７に示される処理の最初のステップＳ１１では、気温センサ１５０によって測定される気温が取得される。ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、図５のブロックＢ０３で行われるＰＩＤ制御のゲイン、すなわちフィードバックゲインを調整する処理が行われる。当該処理は制御部１２０によって行われる。
　具体的には、外気温が高くなるほど、Ｐゲイン、Ｉゲイン、及びＤゲインのうちの一部又は全部の値が小さくされる。外気温が高いときには、電熱線２３１からの入熱が同じであっても、アクチュエータ部材２３０の温度が上昇しやすくなる。このため、上記のようにフィードバックゲインを小さくすることで、アクチュエータ部材２３０の動作の応答性を概ね一定に維持することができる。
　以上のように、制御部１２０は、気温取得部である気温センサ１５０によって取得された気温に基づいて、温度調整部材である電熱線２３１による温度調整のフィードバックゲインを変化させる。これにより、図５のブロックＢ０３で行われるＰＩＤ制御を、状況に応じて常に適切に行うことが可能となる。
　第２実施形態について説明する。本実施形態では、制御部１２０によって実行される処理の内容において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なっている点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
　図８のブロック線図を参照しながら、本実施形態に係る制御部１２０によって実行される制御の内容について説明する。当該ブロック線図は、図５に示される第１実施形態のブロック線図に替わるものである。
　ブロックＢ１１は所謂減算器である。ブロックＢ１１には目標位置が入力される。この目標位置は、図５のブロックＢ０１に入力されるものと同じである。ブロックＢ１１には更に、後述のブロックＢ１３からＩＲセンサ２２０の位置も入力される。ブロックＢ１１では、目標位置からＩＲセンサ２２０の位置を差し引くことにより、位置偏差が算出される。算出された位置偏差はブロックＢ１２に入力される。
　ブロックＢ１２は、上記の位置偏差が０に近づくよう、電熱線２３１への印加電圧をＰＩＤ制御によって調整し、これによりアクチュエータ部材２３０の位置を変化させるものである。このようなブロックＢ１２は、図５のブロックＢ０３と同様に、フィードバック制御を行うための制御器に該当する。
　ブロックＢ０４は、図５のブロックＢ０４と同じものである。ブロックＢ０４に入力される印加電圧が変化すると、ブロックＢ０４から出力されるアクチュエータ部材２３０の位置が変化する。
　図８において、ブロックＢ０４からブロックＢ０５へと伸びるように描かれているのは、電熱線２３１の抵抗値である。当該抵抗値は、電熱線２３１に印加される電圧の値と、電熱線２３１に流れる電流の値とに基づいて、制御装置１００によって都度算出されるものである。算出された抵抗値はブロックＢ０４からブロックＢ０５へと入力される。
　ブロックＢ０５は、図５のブロックＢ０５と同じものである。ブロックＢ０５では、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている対応関係に基づいて、抵抗値に対応するアクチュエータ部材２３０の温度が推定値として算出される。当該処理は温度取得部１１０によって行われる。算出されたアクチュエータ部材２３０の温度はブロックＢ１３に入力される。
　ブロックＢ１３は、ブロックＢ０５から入力されるアクチュエータ部材２３０の温度を、ＩＲセンサ２２０の位置に変換するものである。ブロックＢ１３では、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係に基づいて上記の変換が行われ、ＩＲセンサ２２０の位置が算出される。このように、本実施形態に係る制御部１２０は、温度取得部１１０によって取得されたアクチュエータ部材２３０の温度と、位置温度記憶部１３０に記憶された対応関係とに基づいて、ＩＲセンサ２２０の位置を推定し取得する。
　ブロックＢ１３で取得されたＩＲセンサ２２０の位置は、ブロックＢ１３からブロックＢ１１に入力され、既に述べたように位置偏差の算出に供される。このように、本実施形態に係る制御部１２０は、ＩＲセンサ２２０の位置と、ＩＲセンサ２２０の目標位置との偏差、すなわちブロックＢ１１で算出される位置偏差に基づいて、温度調整部材である電熱線２３１による温度調整を制御する（ブロックＢ１２）。
　ブロックＢ１３で行われる処理について更に説明する。図９には、アクチュエータ部材２３０の温度と、ＩＲセンサ２２０の位置との対応関係の例が示されている。
　図９では、アクチュエータ部材２３０の温度について４つの温度域が示されている。これらのうち温度域ＴＲ１は、アクチュエータ部材２３０の温度がＴ０よりも低い範囲を示す温度域である。温度域ＴＲ２は、アクチュエータ部材２３０の温度がＴ０以上Ｔ１１未満である範囲を示す温度域である。温度域ＴＲ３は、アクチュエータ部材２３０の温度がＴ１１以上Ｔ１２未満である範囲を示す温度域である。温度域ＴＲ４は、アクチュエータ部材２３０の温度がＴ１２以上である範囲を示す温度域である。
　図９に示される線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４は、位置温度記憶部１３０に記憶される対応関係の候補を示す線となっている。これら候補は、制御に用いられる対応関係の候補として、制御装置１００に予め記憶されている。位置温度記憶部１３０には、これら４つの線で示される対応関係のうちの一つだけが記憶されることとなる。
　線Ｌ１１は、アクチュエータ部材２３０の温度が温度域ＴＲ１である場合に用いられる対応関係を示す線である。線Ｌ１１は右肩上がりの直線であって、当該直線を示す数式として制御装置１００に記憶されている。
　線Ｌ１２は、アクチュエータ部材２３０の温度が温度域ＴＲ２である場合に用いられる対応関係を示す線である。線Ｌ１２は右肩上がりの直線であって、当該直線を示す数式として制御装置１００に記憶されている。
　線Ｌ１３は、アクチュエータ部材２３０の温度が温度域ＴＲ３である場合に用いられる対応関係を示す線である。線Ｌ１３は右肩上がりの二次曲線であって、当該二次曲線を示す数式として制御装置１００に記憶されている。
　線Ｌ１４は、アクチュエータ部材２３０の温度が温度域ＴＲ４である場合に用いられる対応関係を示す線である。線Ｌ１４は右肩上がりの直線であって、当該直線を示す数式として制御装置１００に記憶されている。
　図１０に示される処理は、所定の制御周期が経過する毎に、制御装置１００によって繰り返し実行される処理となっている。当該処理の最初のステップＳ２１では、温度取得部１１０によって、アクチュエータ部材２３０の温度を取得する処理が行われる。ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、ステップＳ２１で取得された温度に対応する対応関係を、図９に示される４つの候補（線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４）の中から一つ選択し、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係を当該候補に置き換えて更新する処理が行われる。当該処理は制御部１２０によって行われる。以降は、当該候補を用いて、図８のブロックＢ１３における変換処理が行われることとなる。
　以上に説明したように、本実施形態において位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係は、アクチュエータ部材２３０の温度域に応じて複数の候補の中から選択されたものとなっている。それぞれの候補は、上記のように比較的単純な数式として記憶されている。このため、例えば図３の線Ｌ１で示される対応関係の全体が位置温度記憶部１３０に記憶される場合に比べると、位置温度記憶部１３０に必要な容量を低減することができる。
　第３実施形態について説明する。本実施形態では、制御部１２０によって実行される処理の内容において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なっている点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
　図１１に示される線Ｌ２１、Ｌ２２は、電熱線２３１に電圧が印加され始めた以降における、電熱線２３１の温度の時間変化を示すグラフである。線Ｌ２１に示されるのは、正常時における電熱線２３１の温度の時間変化である。一方、線Ｌ２２に示されるのは、電熱線２３１とアクチュエータ部材２３０との間の密着性が低下した場合における、電熱線２３１の温度の時間変化である。このような密着性の低下は、例えば、繰り返し動作することに伴うアクチュエータ部材２３０や電熱線２３１の変形により生じることがある。
　線Ｌ２２に示されるように、電熱線２３１とアクチュエータ部材２３０との間の密着性が低下すると、電熱線２３１の温度は、線Ｌ２１で示される正常時に比べて高くなる。これは、電熱線２３１の熱がアクチュエータ部材２３０に奪われにくくなるためである。このような状態になると、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている対応関係、すなわち、電熱線２３１の抵抗値とアクチュエータ部材２３０の温度との対応関係が変化してしまうこととなる。
　そこで、本実施形態に係る制御部１２０は、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている対応関係を必要に応じて更新することとしている。このために行われる処理について、図１２を参照しながら説明する。図１２に示される処理は、電熱線２３１への電圧印加が行われる際に、制御装置１００によって実行される処理となっている。
　当該処理の最初のステップＳ３１では、電熱線２３１に電圧が印加される。これにより、電熱線２３１によるアクチュエータ部材２３０の加熱が開始される。
　ステップＳ３１に続くステップＳ３２では、ステップＳ３１の処理が実行されてから所定期間が経過したか否かが判定される。所定期間が未だ経過していなければ、ステップＳ３２の処理が繰り返し実行される。所定期間が経過していればステップＳ３３に移行する。
　ステップＳ３３では、発熱体である電熱線２３１の抵抗値に基づいて、電熱線２３１の温度を算出し取得する処理が行われる。本実施形態では、電熱線２３１の電圧及び電流から算出される抵抗値と、電熱線２３１の温度との対応関係が、予めマップとして制御装置１００に記憶されている。ステップＳ３３では、当該マップを参照することによって電熱線２３１の温度が取得される。
　ステップＳ３３に続くステップＳ３４では、ステップＳ３３で取得された温度に基づいて、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている対応関係を更新する処理が行われる。例えば、ステップＳ３３で取得された温度が所定の閾値を越えている場合には、図４に示される対応関係を示すグラフを例えば下方側にシフトさせたり、グラフの傾きを小さくしたりする処理が行われる。これにより、電熱線２３１とアクチュエータ部材２３０との間の密着性が低下した場合であっても、図５や図８のブロックＢ０５の処理を適切に行うことが可能となる。
　このように、本実施形態に係る制御部１２０は、発熱体である電熱線２３１の抵抗値に基づいて電熱線２３１の温度を推定し、当該温度の時間変化に基づいて、抵抗温度記憶部１４０に記憶された対応関係を調整するように構成されている。上記の「時間変化」とは、本実施形態では、所定期間が経過した時点における電熱線２３１の温度のことである。
　ステップＳ３４では、上記とは別の態様で対応関係が更新されることとしてもよい。例えば、所定期間経過後における電熱線２３１の温度ではなく、当該温度の上昇量が閾値を越えている場合に、図４に示される対応関係を示すグラフを下方側にシフトさせたりする等の処理が行われることとしてもよい。
　第４実施形態について説明する。本実施形態では、センサユニット２００の構成、及び、制御部１２０によって実行される処理の内容において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なっている点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
　図１３は、本実施形態に係るセンサユニット２００を上面視で描いたものである。同図においては、筐体２１０及び弾性体２４０の図示が省略されている。同図に示されるように、本実施形態に係るセンサユニット２００は、一対のタッチセンサ２５１、２５２を備えている。これらはいずれも、筐体２１０の内面に固定されている。
　タッチセンサ２５１は、ＩＲセンサ２２０が図１３の矢印の方向に回転する際における、可動範囲の限界を規定するような位置に設けられている。また、タッチセンサ２５２は、ＩＲセンサ２２０が図１３の矢印とは反対の方向に回転する際における、可動範囲の限界を規定するような位置に設けられている。
　タッチセンサ２５１、２５２はいずれも、ＩＲセンサ２２０が当接したらその旨を検知し、検知結果を示す出力信号を制御装置１００に入力するものである。このため、ＩＲセンサ２２０が回転して可動範囲の限界まで来ると、制御装置１００はその旨及びそのタイミングを把握することができる。タッチセンサ２５１、２５２は、被駆動体であるＩＲセンサ２２０の位置が特定位置となったことを検知するためのセンサであって、本実施形態における「位置検知部」に該当する。尚、上記における「特定位置」とは、この例では可動範囲の限界位置のことである。
　図１４（Ａ）に示されるのは、電熱線２３１に電圧が印加され始めた以降における、電熱線２３１の温度の時間変化を示すグラフである。時刻ｔ２０において電熱線２３１への電圧印加が開始されると、以降においては電熱線２３１の温度が次第に上昇して行く。それに伴い、アクチュエータ部材２３０は変形し、ＩＲセンサ２２０の位置は次第に変化していく。この例では、図１３の矢印で示される方向にＩＲセンサ２２０の位置が変化して行く。
　図１４（Ｂ）に示されるのは、タッチセンサ２５１からの出力信号の時間変化を示すグラフである。同図では、タッチセンサ２５１にＩＲセンサ２２０が当接していないときの出力信号が「ＯＦＦ」と示されており、タッチセンサ２５１にＩＲセンサ２２０が当接しているときの出力信号が「ＯＮ」と示されている。図１４（Ｂ）の例では、時刻ｔ２０よから時間ＴＭ１１が経過した時刻ｔ２１において、タッチセンサ２５１の出力信号がＯＮとなっている。
　尚、電熱線２３１への電圧印加が開始される時刻ｔ２０よりも前においては、ＩＲセンサ２２０の位置は、例えば反対側のタッチセンサ２５２に当接するような初期位置となっている。このため、図１４（Ｂ）に示される時間ＴＭ１１は、ＩＲセンサ２２０の位置が初期位置から限界位置となるまでに要した時間、ということができる。
　このような時間ＴＭ１１は、アクチュエータ部材２３０の温度変化が仮に一定であれば、常に同じとなるように思われる。しかしながら、実際にはアクチュエータ部材２３０の劣化等に起因して、正常時よりも長くなったり短くなったりすることがある。この場合、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係が、正常時から変化しているということになる。
　そこで、本実施形態に係る制御部１２０は、タッチセンサ２５１、２５２の出力信号がＯＮとなるまでに要する時間、すなわち上記の時間ＴＭ１１に基づいて、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係を適宜調整することとしている。このために行われる処理について、図１５を参照しながら説明する。図１５に示される処理は、電熱線２３１への電圧印加が行われる際に、制御装置１００によって実行される処理となっている。
　当該処理の最初のステップＳ４１では、電熱線２３１に電圧が印加される。これにより、電熱線２３１によるアクチュエータ部材２３０の加熱が開始され、アクチュエータ部材２３０によるＩＲセンサ２２０の駆動が開始される。
　ステップＳ４２では、ＩＲセンサ２２０の位置が特定位置となったか否か、具体的には、タッチセンサ２５１に当接する限界位置となったか否かが判定される。当該判定は、タッチセンサ２５１からの出力信号に基づいて行われる。
　ＩＲセンサ２２０の位置が未だ限界位置に到達していなければ、ステップＳ４２の処理が繰り返し実行される。ＩＲセンサ２２０の位置が限界位置に到達していれば、ステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３では、ＩＲセンサ２２０の移動に要した時間が算出される。当該時間のことを、以下では「移動時間」とも称する。移動時間は、ステップＳ４１の実行時点から、ステップＳ４３に移行した時点までの経過時間であって、図１４（Ｂ）における時間ＴＭ１１に該当するものである。
　ステップＳ４４では、温度取得部１１０によってアクチュエータ部材２３０の温度が取得される。
　ステップＳ４４に続くステップＳ４５では、ステップＳ４３で取得された時間と、ステップＳ４４で取得された温度とに基づいて、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係を更新する処理が行われる。
　本実施形態に係る制御装置１００には、正常時においてＩＲセンサ２２０の移動に要する時間、である基準時間が、アクチュエータ部材２３０の温度域ごとに予め複数記憶されている。ステップＳ４５では、ステップＳ４４で取得された温度に対応する上記基準時間と、ステップＳ４３で算出された移動時間とが比較される。
　尚、ステップＳ４４における温度の取得は、ステップＳ４３の後の後のタイミングで行われてもよいのであるが、ステップＳ４１が行われてから一定の期間が経過したタイミングで行われることとしてもよい。
　移動時間が基準時間よりも長かった場合には、ステップＳ４５では、図３の線Ｌ１に示される対応関係の傾きが小さくなるように、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係が更新される。逆に、移動時間が基準時間よりも短かった場合には、ステップＳ４５では、図３の線Ｌ１に示される対応関係の傾きが大きくなるように、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係が更新される。
　このように、本実施形態に係る制御部１２０は、アクチュエータ部材２３０の温度と、ＩＲセンサ２２０の位置が特定位置となるまでに要した時間、すなわち上記の経過時間とに基づいて、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係を調整するように構成されている。これにより、アクチュエータ部材２３０の動作特性が劣化等によって変化した場合であっても、図５におけるブロックＢ０１等の処理を適切に行うことが可能となる。
　第５実施形態について説明する。本実施形態では、センサユニット２００の構成、及び、制御装置１００の各部によって実行される処理の内容において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なっている点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
　本実施形態に係るセンサユニット２００の構成について、図１６を参照しながら説明する。センサユニット２００が備えるアクチュエータ部材２３０は、第１アクチュエータ部材２３０Ａと、第２アクチュエータ部材２３０Ｂと、を有している。これらはいずれも、ＩＲセンサ２２０を回転させるためのアクチュエータであって、第１実施形態におけるアクチュエータ部材２３０と同様の部材が用いられている。
　第１アクチュエータ部材２３０Ａ、及び第２アクチュエータ部材２３０Ｂのそれぞれには、図２を参照しながら説明した第１実施形態と同様に、不図示の電熱線２３１が螺旋状に巻き付けられている。制御装置１００の制御部１２０は、第１アクチュエータ部材２３０Ａに巻き付けられた電熱線２３１に印加される電圧と、第２アクチュエータ部材２３０Ｂに巻き付けられた電熱線２３１に印加される電圧と、を個別に調整することができる。
　第１アクチュエータ部材２３０Ａの下端は筐体２１０の底面に接続されており、第１アクチュエータ部材２３０Ａの上端はＩＲセンサ２２０の下端に接続されている。また、第２アクチュエータ部材２３０Ｂの下端はＩＲセンサ２２０の上端に接続されており、第２アクチュエータ部材２３０Ｂの上端は筐体２１０の天面に接続されている。棒状となった第１アクチュエータ部材２３０Ａ、及び、第２アクチュエータ部材２３０Ｂのそれぞれの中心軸は互いに一致しており、概ね鉛直方向に沿っている。第１アクチュエータ部材２３０Ａの長さと、第２アクチュエータ部材２３０Ｂの長さとは互いに同じである。
　ＩＲセンサ２２０から見た場合において、第１アクチュエータ部材２３０Ａが螺旋状に捩じられている方向と、第２アクチュエータ部材２３０Ｂが螺旋状に捩じられている方向とは、互いに反対の方向となっている。第１アクチュエータ部材２３０Ａが加熱されると、第１アクチュエータ部材２３０Ａが収縮することに伴って、ＩＲセンサ２２０は第１アクチュエータ部材２３０Ａから矢印ＡＲ１の方向に回転するような力を受ける。一方、第２アクチュエータ部材２３０Ｂが加熱されると、第２アクチュエータ部材２３０Ｂが収縮することに伴って、ＩＲセンサ２２０は第２アクチュエータ部材２３０Ｂから矢印ＡＲ２の方向、すなわち矢印ＡＲ１とは反対の方向に回転するような力を受ける。
　図１６において矢印ＡＲ１で示される方向は、本実施形態における「第１方向」に該当する。図１６において矢印ＡＲ２で示される方向は、本実施形態における「第２方向」に該当する。以上のように、本実施形態に係るアクチュエータ部材２３０は、被駆動体であるＩＲセンサ２２０の位置を第１方向に変化させる第１アクチュエータ部材２３０Ａと、ＩＲセンサ２２０の位置を第１方向とは反対の第２方向に変化させる第２アクチュエータ部材２３０Ｂと、を有している。
　引き続き図１６を参照しながら、本実施形態に係る制御装置１００の構成について説明する。制御装置１００は、第１実施形態と同様に、温度取得部１１０と、制御部１２０と、位置温度記憶部１３０と、抵抗温度記憶部１４０と、を備えている。
　本実施形態における温度取得部１１０は、第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度と、第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度と、をそれぞれ個別に取得できるように構成されている。第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度のことを、以下では「第１温度」とも称する。また、第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度のことを、以下では「第２温度」とも称する。
　温度取得部１１０は、第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度である第１温度を、第１アクチュエータ部材２３０Ａに巻き付けられている電熱線２３１の抵抗値に基づいて推定し取得する。同様に、温度取得部１１０は、第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度である第２温度を、第２アクチュエータ部材２３０Ｂに巻き付けられている電熱線２３１の抵抗値に基づいて推定し取得する。
　本実施形態における制御部１２０は、上記それぞれの電熱線２３１に印加される電圧を個別に調整し、第１温度及び第２温度を制御するように構成されている。図１６では、第１アクチュエータ部材２３０Ａに巻き付けられた電熱線２３１の両端に電圧を印加するための一対の導線が、点線ＤＬ１で示されている。また、第２アクチュエータ部材２３０Ｂに巻き付けられた電熱線２３１の両端に電圧を印加するための一対の導線が、点線ＤＬ２で示されている。
　制御部１２０は、第２温度と第１温度との差に基づいて、それぞれの電熱線２３１による温度調整を制御する。そのための具体的な処理の内容については後述する。第２温度から第１温度を差し引いて得られる温度差のことを、以下では単に「温度差」とも表記する。
　本実施形態における位置温度記憶部１３０は、上記の温度差と、被駆動体であるＩＲセンサ２２０の位置との対応関係を記憶する部分として構成されている。温度差と、ＩＲセンサ２２０の位置とが対応する理由については後述する。
　本実施形態における抵抗温度記憶部１４０は、第１アクチュエータ部材２３０Ａに巻き付けられている電熱線２３１の抵抗値と、第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度との対応関係を記憶する部分として構成されている。また、抵抗温度記憶部１４０は、第２アクチュエータ部材２３０Ｂに巻き付けられている電熱線２３１の抵抗値と、第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度との対応関係を記憶する部分としても構成されている。抵抗温度記憶部１４０に記憶されている上記それぞれの対応関係は、図４を参照しながら説明したものと同様である。
　制御部１２０によって実行される制御の概要について説明する。第１アクチュエータ部材２３０ＡからＩＲセンサ２２０に対して図１６の矢印ＡＲ１の方向に加えられるトルクの大きさを、以下では「Ｍ1」と表記する。Ｍ1は以下の式（１）によって表すことができる。
Ｍ1＝Ａθ＋Ｂ（Ｔ1－ＴA）・・・・・（１）
　式（１）におけるθは、ＩＲセンサ２２０の位置すなわち回転角度を、矢印ＡＲ２の方向を正として表すパラメータである。Ｔ1は第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度、すなわち第１温度である。ＴAは、センサユニット２００の周囲の気温、すなわち環境温度である。式（１）におけるＡ及びＢは、第１アクチュエータ部材２３０Ａの材料物性や寸法等によって定まる定数である。
　式（１）は、第１温度であるＴ1が高くなるほど、Ｍ1が大きくなることを示している。また、ＩＲセンサ２２０が矢印ＡＲ２の方に回転し、θが大きくなるほど、その反力としてＭ1が大きくなることを示している。
　第２アクチュエータ部材２３０ＢからＩＲセンサ２２０に対して図１６の矢印ＡＲ２の方向に加えられるトルクの大きさを、以下では「Ｍ2」と表記する。Ｍ2は以下の式（２）によって表すことができる。
Ｍ2＝－Ａθ＋Ｂ（Ｔ2－ＴA）・・・・・（２）
　式（２）におけるθ及びＴAは、それぞれ式（１）に示されるものと同じである。Ｔ2は第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度、すなわち第２温度である。式（２）におけるＡ及びＢは、第１アクチュエータ部材２３０Ａの材料物性や寸法等によって定まる乗数である。本実施形態では、第１アクチュエータ部材２３０Ａと第２アクチュエータ部材２３０Ｂとが、螺旋状に捩じられている方向を除いては全て同一となっている。このため、式（１）に示される定数Ａ、Ｂと、式（２）に示される定数Ａ、Ｂと、がそれぞれ互いに同一となっている。
　式（２）は、第２温度であるＴ2が高くなるほど、Ｍ2が大きくなることを示している。また、ＩＲセンサ２２０が矢印ＡＲ２の方に回転し、θが大きくなるほど、Ｍ2が小さくなることを示している。
　ＩＲセンサ２２０の位置が定まっているときには、Ｍ1とＭ2とが互いに等しくなる。この条件の下で、式（１）及び式（２）をθについて解くと、以下の式（３）を得ることができる。
θ＝（Ｂ／２Ａ）×（Ｔ2－Ｔ1）・・・・・（３）
　式（３）は、ＩＲセンサ２２０の位置を示すθが、そのときの「温度差」であるＴ2－Ｔ1に対応して定まることを示している。また、温度差とθとの対応関係が、環境温度であるＴAの影響を受けないことを示している。上記の対応関係は、先に述べた位置温度記憶部１３０に記憶されているものである。
　制御部１２０は、温度差（Ｔ2－Ｔ1）が、ＩＲセンサ２２０の目標位置に対応して設定される目標温度差に一致するように、第１温度及び第２温度を個別に調整する処理を行う。このような処理により、ＩＲセンサ２２０の位置を目標位置に一致させることができる。
　図１７のブロック線図を参照しながら、制御部１２０によって実行される制御の具体的な内容について説明する。図１７に示されるブロックＢ２１等は、制御部１２０によって実現される機能をブロックとして模式的に表現したものとなっている。
　ブロックＢ２１は、入力される目標位置を目標温度差に変換するものである。ブロックＢ２１に入力される目標位置は、図５のブロックＢ０１に入力されるものと同じである。ブロックＢ２１で算出される目標温度差は、上記の温度差について設定される目標値であって、入力される目標位置に対応して設定されるものである。
　ブロックＢ２１では、位置温度記憶部１３０に記憶されている対応関係に基づいて、目標位置に対応する目標温度差が算出される。既に述べたように、制御部１２０は、温度取得部１１０によって取得される実際の温度差（Ｔ2－Ｔ1）が目標温度差となるように、それぞれの電熱線２３１に印加される電圧を調整する。これにより、第１アクチュエータ部材２３０Ａ等の位置は目標位置に近づけられることとなる。
　ブロックＢ２１で算出された目標温度差は、ブロックＢ２２に入力される。ブロックＢ２２は所謂減算器である。ブロックＢ２２には、後述のブロックＢ２６から、実際に測定された温度差も入力される。ブロックＢ２２では、目標温度差から実際の温度差を差し引くことにより、温度差偏差が算出される。算出された温度差偏差はブロックＢ２３に入力される。
　ブロックＢ２３は、上記の温度差偏差が０に近づくよう、第１アクチュエータ部材２３０Ａ、及び第２アクチュエータ部材２３０Ｂのそれぞれに巻き付けられた電熱線２３１への印加電圧をＰＩＤ制御によって個別に調整し、第１アクチュエータ部材２３０Ａ及び第２アクチュエータ部材２３０Ｂの位置を変化させるものである。このようなブロックＢ２３は、フィードバック制御を行うための制御器に該当する。
　ブロックＢ２４１は、電圧が印加されて発熱する電熱線２３１、及び電熱線２３１によって加熱され動作する第１アクチュエータ部材２３０Ａを、単一のブロックとして表現したものである。ブロックＢ２３からブロックＢ２４１に入力される印加電圧が変化すると、ブロックＢ２４１から出力される第１アクチュエータ部材２３０Ａの位置が変化する。
　ブロックＢ２４２は、電圧が印加されて発熱する電熱線２３１、及び電熱線２３１によって加熱され動作する第２アクチュエータ部材２３０Ｂを、単一のブロックとして表現したものである。ブロックＢ２３からブロックＢ２４２に入力される印加電圧が変化すると、ブロックＢ２４２から出力される第２アクチュエータ部材２３０Ｂの位置が変化する。
　ブロックＢ２３から、ブロックＢ２４１及びブロックＢ２４２のそれぞれに入力される印加電圧は、既に述べたように個別に調整される。これにより、ブロックＢ２３に入力される温度差偏差が０に近づけられる。
　尚、ブロックＢ２４１から出力される第１アクチュエータ部材２３０Ａの位置、及び、ブロックＢ２４２から出力される第２アクチュエータ部材２３０Ｂの位置は、本実施形態の構成においては互いに同一の位置となる。当該位置は、ＩＲセンサ２２０の位置である上記のθに等しい。
　図１７において、ブロックＢ２４１からブロックＢ２５１へと伸びるように描かれているのは、第１アクチュエータ部材２３０Ａに巻き付けられている電熱線２３１の抵抗値である。当該抵抗値のことを、以下では「第１抵抗値」とも称する。第１抵抗値は、電熱線２３１に印加される電圧の値と、電熱線２３１に流れる電流の値とに基づいて、制御装置１００によって都度算出されるものである。算出された第１抵抗値はブロックＢ２４１からブロックＢ２５１へと入力される。
　同様に、ブロックＢ２４２からブロックＢ２５２へと伸びるように描かれているのは、第２アクチュエータ部材２３０Ｂに巻き付けられている電熱線２３１の抵抗値である。当該抵抗値のことを、以下では「第２抵抗値」とも称する。第２抵抗値は、電熱線２３１に印加される電圧の値と、電熱線２３１に流れる電流の値とに基づいて、制御装置１００によって都度算出されるものである。算出された第２抵抗値はブロックＢ２４２からブロックＢ２５２へと入力される。
　ブロックＢ２５１は、上記のように入力される第１抵抗値を第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度に変換するものである。ブロックＢ２５１では、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている対応関係に基づいて、第１抵抗値に対応する第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度が推定値として算出される。第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度をこのように算出する処理は、既に述べたように温度取得部１１０によって行われる。
　ブロックＢ２５２は、上記のように入力される第２抵抗値を第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度に変換するものである。ブロックＢ２５２では、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている対応関係に基づいて、第２抵抗値に対応する第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度が推定値として算出される。第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度をこのように算出する処理は、既に述べたように温度取得部１１０によって行われる。
　ブロックＢ２６は所謂減算器である。ブロックＢ２６には、ブロックＢ２５１から出力される第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度、つまり第１温度と、ブロックＢ２５２から出力される第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度、つまり第２温度と、が入力される。ブロックＢ２６では、第２温度から第１温度を差し引くことによって温度差が算出される。算出された温度差は、ブロックＢ２６からブロックＢ２２へと入力され、既に述べたように温度差偏差の算出に供される。
　以上のように、本実施形態に係るアクチュエータ装置１０では、制御装置１００が、第２温度から第１温度を差し引いて得られる温度差に基づいて、温度調整部材であるそれぞれの電熱線２３１による温度調整を制御するように構成されている。これにより、環境温度（ＴA）の影響を受けることなく、被駆動体であるＩＲセンサ２２０の位置を精度よく制御することができる。
　以上においては、温度差として、第２温度から第１温度を差し引いて得られる値が用いられる例について説明した。これとは逆に、第１温度から第２温度を差し引いて得られる値が、温度差として用いられることとしてもよい。例えば、式（１）や式（２）に示されるθの増加する方向が、逆方向となるようにθを定義した場合には、第１温度から第２温度を差し引いて得られる差が「温度差」として用いられることとなる。
　以上においては、第１アクチュエータ部材２３０Ａ及び第２アクチュエータ部材２３０Ｂのそれぞれが、被駆動体を回転運動させるものである場合の例について説明した。このような態様に替えて、第１アクチュエータ部材２３０Ａ及び第２アクチュエータ部材２３０Ｂのそれぞれが、被駆動体を並進運動させるものとして構成されていてもよい。
　以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
　本開示に記載の制御装置及び制御方法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、１つ又は複数の専用ハードウェア論理回路を含むプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと１つ又は複数のハードウェア論理回路を含むプロセッサとの組み合わせにより構成された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。専用ハードウェア論理回路及びハードウェア論理回路は、複数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により実現されてもよい。

Claims (12)

  1. 　アクチュエータ装置（１０）であって、
    　その温度に応じて変形することにより、被駆動体（２２０）の位置を変化させるアクチュエータ部材（２３０）と、
    　前記アクチュエータ部材の温度調整を行う温度調整部材（２３１）と、
    　前記アクチュエータ部材の温度を取得する温度取得部（１１０）と、
    　前記温度調整部材による温度調整を制御する制御部（１２０）と、を備え、
    　前記制御部は、
    　前記温度取得部によって取得された前記アクチュエータ部材の温度に基づいて、前記温度調整部材による温度調整を制御するアクチュエータ装置。
  2. 　前記アクチュエータ部材の温度と前記被駆動体の位置との対応関係を記憶する位置温度記憶部（１３０）を更に備える、請求項１に記載のアクチュエータ装置。
  3. 　前記アクチュエータ部材の周囲の湿度を取得する湿度取得部（１６０）を更に備え、
    　前記制御部は、
    　前記湿度取得部によって取得された湿度に基づいて、前記位置温度記憶部に記憶された対応関係を変化させる、請求項２に記載のアクチュエータ装置。
  4. 　前記被駆動体の位置が特定位置となったことを検知する位置検知部（２５１，２５２）を更に備え、
    　前記制御部は、
    　前記アクチュエータ部材の温度と、前記被駆動体の位置が特定位置となるまでに要した時間と、に基づいて、前記位置温度記憶部に記憶されている対応関係を調整する、請求項２に記載のアクチュエータ装置。
  5. 　前記制御部は、
    　前記被駆動体の目標位置と、前記位置温度記憶部に記憶された対応関係とに基づいて、前記アクチュエータ部材の目標温度を設定し、
    　前記温度取得部によって取得された前記アクチュエータ部材の温度と、前記目標温度との偏差に基づいて、前記温度調整部材による温度調整を制御する、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
  6. 　前記制御部は、
    　前記温度取得部によって取得された前記アクチュエータ部材の温度と、前記位置温度記憶部に記憶された対応関係とに基づいて、前記被駆動体の位置を推定し、
    　当該位置と、前記被駆動体の目標位置との偏差に基づいて、前記温度調整部材による温度調整を制御する、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
  7. 　前記位置温度記憶部に記憶された対応関係は、前記アクチュエータ部材の温度域に応じて複数の候補の中から選択されたものである、請求項２乃至６のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
  8. 　前記温度調整部材は電力の供給を受けて発熱する発熱体（２３１）であって、
    　前記温度取得部は、前記発熱体の抵抗値に基づいて前記アクチュエータ部材の温度を推定し取得する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
  9. 　前記発熱体の抵抗値と前記アクチュエータ部材の温度との対応関係を記憶する抵抗温度記憶部（１４０）を更に備え、
    　前記温度取得部は、
    　前記発熱体の抵抗値と、前記抵抗温度記憶部に記憶された対応関係とに基づいて、前記アクチュエータ部材の温度を推定し取得する、請求項８に記載のアクチュエータ装置。
  10. 　前記制御部は、
    　前記発熱体の抵抗値に基づいて前記発熱体の温度を推定し、当該温度の時間変化に基づいて、前記抵抗温度記憶部に記憶された対応関係を調整する、請求項９に記載のアクチュエータ装置。
  11. 　前記アクチュエータ部材の周囲の気温を取得する気温取得部（１５０）を更に備え、
    　前記制御部は、
    　前記気温取得部によって取得された気温に基づいて、前記温度調整部材による温度調整のフィードバックゲインを変化させる、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
  12. 　前記アクチュエータ部材は、
    　前記被駆動体の位置を第１方向に変化させる第１アクチュエータ部材と、前記被駆動体の位置を前記第１方向とは反対の第２方向に変化させる第２アクチュエータ部材と、を有し、
    　前記温度取得部は、
    　前記第１アクチュエータ部材の温度である第１温度と、前記第２アクチュエータ部材の温度である第２温度と、をそれぞれ取得するように構成されており、
    　前記制御部は、
    　前記第１温度及び前記第２温度のうち、一方から他方を差し引いて得られる温度差に基づいて、前記温度調整部材による温度調整を制御する、請求項１に記載のアクチュエータ装置。
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