電動シート用制御装置
【課題】本発明は、電動シート用制御装置に係り、駆動すべきすべてのモータの全作動時間を短縮させつつ、モータの起動時又は停止時に発生するＰＷＭノイズが車両ノイズとして外部に放出されるのを抑制することにある。
【解決手段】シートの形状又は位置を可変するために設けられた複数のモータと、モータごとに設けられ、該モータをＰＷＭ駆動するＰＷＭ駆動手段と、上記のＰＷＭ駆動手段によるモータの起動時及び停止時に該モータの速度を徐々に変化させる速度制御を実行する速度制御手段と、を備え、少なくとも一の前記モータの停止時における前記速度制御と他の前記モータの起動時における前記速度制御とが実行される場合、前記速度制御手段は、該２つ以上の前記モータに対する互いの前記速度制御のタイミングを一致させ、かつ、前記ＰＷＭ駆動手段は、該２つ以上の前記モータをＰＷＭ駆動するうえでの位相を互いに逆相とする。
【解決手段】シートの形状又は位置を可変するために設けられた複数のモータと、モータごとに設けられ、該モータをＰＷＭ駆動するＰＷＭ駆動手段と、上記のＰＷＭ駆動手段によるモータの起動時及び停止時に該モータの速度を徐々に変化させる速度制御を実行する速度制御手段と、を備え、少なくとも一の前記モータの停止時における前記速度制御と他の前記モータの起動時における前記速度制御とが実行される場合、前記速度制御手段は、該２つ以上の前記モータに対する互いの前記速度制御のタイミングを一致させ、かつ、前記ＰＷＭ駆動手段は、該２つ以上の前記モータをＰＷＭ駆動するうえでの位相を互いに逆相とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動シート用制御装置に係り、特に、シートの形状又は位置を可変するために設けられた複数のモータをそれぞれＰＷＭ駆動しつつ、各モータの起動時又は停止時にモータ速度を徐々に変化させる速度制御を実行するのに好適な電動シート用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートの形状や位置を可変させるモータとしては、シートを前後方向にスライドさせるためのモータやシートをリクライニングさせるためのモータ，シートを上下方向にリフトさせるためのモータ，シートバック部を中折れにするためのモータ，シートバック部のサイドサポート部を傾動させるためのモータなどがある。これらの各シート用モータは、着座する人を支えながら作動することが必要である。この点、着座者への不安感を解消させて快適性を確保するためには、モータの起動時や停止時にそのモータ起動や停止に伴って着座者に伝達されるショックを低減することが求められる。
【０００３】
従来、シート用のモータをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動する電動シート用制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置は、モータの起動時にはモータの速度を所望の速度まで徐々に上昇させると共に、モータの停止時にはモータの速度をゼロまで徐々に低下させる速度制御を実行する。かかる速度制御が行われれば、モータの起動や停止が短時間で急激に行われることは回避される。従って、上記の制御装置によれば、モータの起動時及び停止時に着座者へのショックを低減することが可能となる。
【０００４】
また、シートの形状や位置を可変させるモータとしては、上記の如く、複数の種類のモータがある。各シート用モータはそれぞれ、着座する人を支えながら駆動することが必要であるので、これらの各シート用モータを駆動させるためには、大きさ作動電流を流して高トルクを発生させることが必要である。更に、シート用モータは、車両エンジンが駆動されていない車両停止時に駆動される機会が多い。この点、車両停止中に複数のシート用モータを同時に駆動させようとすると、車載バッテリから過大な電流を流すことが必要となるので、かかる事態を回避するため、複数のシート用モータを駆動させるときは各シート用モータの駆動が一つずつ時間をずらして行われることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２３７６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、起動時及び停止時に上記の速度制御が実行される各シート用モータの駆動が一つずつ時間をずらして行われる場合において、一のシート用モータの停止時にその速度が完全にゼロになった後に次のシート用モータの速度がゼロから上昇し始めるものとすると、駆動すべきすべてのシート用モータのうち最初のシート用モータの駆動が開始されてから最後のシート用モータの駆動が完了するまでに多くの時間を費やしてしまう。また、各シート用モータはＰＷＭ駆動されるので、各シート用モータが起動され或いは停止されるときにそれぞれの速度制御タイミングにおいてＰＷＭノイズが発生して車両ノイズとして外部に放出されてしまう。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、駆動すべきすべてのモータの全作動時間を短縮させつつ、モータの起動時又は停止時に発生するＰＷＭノイズが車両ノイズとして外部に放出されるのを抑制することが可能な電動シート用制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、シートの形状又は位置を可変するために設けられた複数のモータと、前記モータごとに設けられ、該モータをＰＷＭ駆動するＰＷＭ駆動手段と、前記ＰＷＭ駆動手段による前記モータの起動時及び停止時に該モータの速度を徐々に変化させる速度制御を実行する速度制御手段と、を備え、少なくとも一の前記モータの停止時における前記速度制御と他の前記モータの起動時における前記速度制御とが実行される場合、前記速度制御手段は、該２つ以上の前記モータに対する互いの前記速度制御のタイミングを一致させ、かつ、前記ＰＷＭ駆動手段は、該２つ以上の前記モータをＰＷＭ駆動するうえでの位相を互いに逆相とする電動シート用制御装置により達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、駆動すべきすべてのモータの全作動時間を短縮させつつ、モータの起動時又は停止時に発生するＰＷＭノイズが車両ノイズとして外部に放出されるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例である電動シート用制御装置の構成図である。
【図２】本実施例の電動シート用制御装置において３つのモータが時間的に連続して駆動される場合に実現されるモータ動作のタイムチャートである。
【図３】本実施例の電動シート用制御装置において２つのモータがそれぞれ速度制御されるときの制御部から該２つのモータへのＰＷＭ出力を表した図である。
【図４】本実施例と対比される対比例の電動シート用制御装置において３つのモータが時間的に連続して駆動される場合に実現されるモータ動作のタイムチャートである。
【図５】本実施例と対比される対比例の電動シート用制御装置においてＰＷＭノイズが発生する仕組みを表した図である。
【図６】本発明の変形例の電動シート用制御装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて、本発明に係る電動シート用制御装置の具体的な実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例である電動シート用制御装置１０の構成図を示す。本実施例の電動シート用制御装置１０は、例えば車両に搭載されるシートの形状や位置を可変するために設けられた複数のモータ１２（図１においては、２つのモータ１２Ａ，１２Ｂが示されている。）を制御する装置である。
【００１３】
モータ１２としては、シートを前後方向にスライドさせるためのモータやシートをリクライニングさせるためのモータ，シートを上下方向にリフトさせるためのモータ，シートバック部を中折れにするためのモータ，シートバック部のサイドサポート部を傾動させるためのモータなど複数のモータがある。各モータ１２はそれぞれ、シートの形状又は位置を可変するためのトルクを発生する。各モータ１２のシャフトは、減速機を介してシート側の可動部に噛合されている。モータ１２の発生したトルクは、減速機を介してシート側の可動部に伝達される。
【００１４】
モータ１２には、車両電源１４が電気的に接続されている。車両電源１４は、直流電源であって、車両のイグニションオフ時にもシートの形状や位置が可変されるように例えば車載バッテリである。各モータ１２はそれぞれ、車両電源１４からの電力供給がなされることにより駆動し、上記のトルクを発生する。また、各モータ１２はそれぞれ、流れる電流の方向が切り換わることにより駆動の方向が切り換え可能となるように構成されている。
【００１５】
電動シート用制御装置１０は、マイクロコンピュータを主体に構成される制御部１６を備えている。制御部１６には、シートの形状や位置を可変するために車両乗員に操作される操作スイッチ１８が電気的に接続されている。操作スイッチ１８は、モータ１２ごとに対応して設けられている。制御部１６は、車両乗員による操作スイッチ１８の操作に従って対応のモータ１２を起動させ或いは停止させる。尚、制御部１６は、車両乗員による所定のスイッチ操作に従って、メモリに格納されているシート形状やシート位置の状態が実現されるようにモータ１２を起動させ或いは停止させるものであってもよい。
【００１６】
制御部１６は、各モータ１２それぞれに対して、車両電源１４からの電力供給のオン・オフのデューティ比が可変できるようにＰＷＭ駆動を行う。各モータ１２はそれぞれ、制御部１６からの指示に従ってＰＷＭ駆動される。また、制御部１６は、モータ１２の起動時及び停止時において、ＰＷＭ駆動におけるデューティ比を徐々に変化させることによりモータ１２の速度を徐々に変化させる速度制御を実行する。各モータ１２はそれぞれ、ＰＷＭ駆動におけるデューティ比が可変されることにより速度変化される。
【００１７】
電動シート用制御装置１０は、また、モータ１２の駆動を制御するスイッチング素子２０を備えている。スイッチング素子２０は、半導体素子としてのＭＯＳ−ＦＥＴである。スイッチング素子２０は、モータ１２ごとに設けられている（図１においては、モータ１２Ａに対応するスイッチング素子２０Ａと、モータ１２Ｂに対応するスイッチング素子２０Ｂと、が示されている。）。
【００１８】
各スイッチング素子２０はそれぞれ、ソース端子が接地されかつドレイン端子がモータ１２に接続された構成を有している。スイッチング素子２０のゲート端子には、上記の制御部１６が電気的に接続されている。制御部１６は、スイッチング素子２０のオン・オフを制御することによりモータ１２をＰＷＭ駆動させる。モータ１２は、スイッチング素子２０がオンしたときに車両電源１４から電力供給されることで駆動され、また、スイッチング素子２０がオフしたときに車両電源１４からの電力供給が停止されることで駆動停止される。
【００１９】
次に、図２及び図３を用いて、本実施例の電動シート用制御装置１０の動作について説明する。
【００２０】
図２は、本実施例の電動シート用制御装置１０において３つのモータ１２（尚、図２及び図３においては、Ａモータ，Ｂモータ，Ｃモータ）が時間的に連続して駆動される場合に実現されるモータ動作のタイムチャートを示す。また、図３は、本実施例の電動シート用制御装置１０において２つのモータ１２（Ａモータ，Ｂモータ）がそれぞれ速度制御されるときの制御部１６から該２つのモータ１２へのＰＷＭ出力を表した図を示す。尚、図４は、本実施例と対比される対比例の電動シート用制御装置において３つのモータ１２が時間的に連続して駆動される場合に実現されるモータ動作のタイムチャートを示す。また、図５は、本実施例と対比される対比例の電動シート用制御装置においてＰＷＭノイズが発生する仕組みを表した図を示す。
【００２１】
本実施例において、制御部１６は、複数のモータ１２を駆動すべきとき、それら駆動すべきモータのうち２つ以上のモータ１２が同時に車両電源１４から電力供給されて駆動されることの無いように、すなわち、それら駆動すべき各モータ１２が一つずつ車両電源１４から電力供給されて各モータ１２の駆動が一つずつ時間をずらして行われるように、駆動制御を行う。かかる複数のモータ１２が駆動される場合の駆動制御によれば、車両エンジンが駆動されていない車両停止時において車両電源１４から同時に２つ以上のモータ１２を駆動させるための過大な電流が流れるのは回避される。このため、車両電源１４から過大な電流が流れ得ることを前提としたシステム設計は不要であり、シートの形状や位置を可変するシステムの簡素化を図ることが可能である。
【００２２】
また、制御部１６は、モータ１２の起動時には速度制御として速度を所望の速度まで徐々に上昇させるスロースタート制御を実行すると共に、モータ１２の停止時には速度制御として速度をゼロまで徐々に低下させるスローストップ制御を実行する。スロースタート制御において、モータ１２の速度がゼロから所望の速度まで上昇するのに要する時間（以下、速度上昇時間と称す。）は予め定められていると共に、スローストップ制御において、モータ１２の速度が所望の速度からゼロまで低下するのに要する時間（以下、速度低下時間と称す。）は予め定められている。更に、速度上昇時間と速度低下時間とは同じ或いは略同じである。
【００２３】
更に、制御部１６は、複数のモータ１２を駆動するとき、上記の如く、それら駆動すべき各モータ１２が一つずつ車両電源１４から電力供給されて各モータ１２の駆動が一つずつ時間をずらして行われるように駆動制御を行うが、この駆動制御の実行時、図２に示す如く、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２に対する互いの速度制御のタイミングを一致させる。
【００２４】
具体的には、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２について、停止動作がなされるモータ１２のスローストップ制御が開始されるタイミングと、起動動作がなされるモータ１２のスロースタート制御が開始されるタイミングと、を互いに一致させると共に、その停止動作がなされるモータ１２のスローストップ制御が終了されるタイミングと、起動動作がなされるモータ１２のスロースタート制御が終了されるタイミングと、を互いに一致させる。例えば、図２に示す如くモータ１２がＡモータ，Ｂモータ，Ｃモータの順番に駆動されるとき、Ａモータのスローストップ制御のタイミングとＢモータのスロースタート制御のタイミングとを一致させ、かつ、Ｂモータのスローストップ制御のタイミングとＣモータのスロースタート制御のタイミングとを一致させる。
【００２５】
かかる制御処理においては、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２のうち、停止動作がなされるモータ１２のスローストップ制御が実行されるタイミングと、起動動作がなされるモータ１２のスロースタート制御が実行されるタイミングと、が互いに重なり合う。このため、本実施例の構成によれば、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２について、停止動作がなされるモータ１２のスローストップ制御が終了された後すなわちそのモータ１２の速度がスローストップ制御により完全にゼロになった後に、起動動作がなされるモータ１２のスロースタート制御が開始されることすなわちそのモータ１２の速度がゼロから上昇し始める対比構成（図４に示す制御処理）に比べて、複数のモータ１２が駆動されるときにそれら駆動すべきすべてのモータ１２のうち最初に駆動されるモータ１２の駆動が開始されてから最後に駆動されるモータ１２の駆動が完了するまでの時間を短縮させることができる。
【００２６】
また、制御部１６は、上記の如く時間的に連続して駆動される２つのモータ１２に対する互いの速度制御のタイミングを一致させて、それら２つの速度制御（すなわち、スローストップ制御とスロースタート制御との二つ）を実行する際、それら２つのモータ１２をＰＷＭ駆動するうえでの位相を互いに逆相とする。例えば、図３に示す如く、Ａモータの速度制御のタイミングとＢモータの速度制御のタイミングとが一致される場合は、ＡモータをＰＷＭ駆動するためのスイッチング素子２０へのＰＷＭ出力のオフタイミングとＢモータをＰＷＭ駆動するためのスイッチング素子２０へのＰＷＭ出力のオンタイミングとを一致させ、かつ、ＡモータをＰＷＭ駆動するためのスイッチング素子２０へのＰＷＭ出力のオンタイミングとＢモータをＰＷＭ駆動するためのスイッチング素子２０へのＰＷＭ出力のオフタイミングとを一致させる。
【００２７】
かかる制御処理においては、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２のうち一方のモータ１２に対応するスイッチング素子２０のオフからオンへの立ち上がりと他方のモータ１２に対応するスイッチング素子２０のオンからオフへの立ち下がりとが略同タイミングで行われるので、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２が同じタイミングで速度制御される状況において、それぞれ２つのモータ１２の速度制御により発生するＰＷＭノイズが互いに打ち消しあう。
【００２８】
このため、本実施例の構成によれば、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２が起動時又は停止時に同じタイミングで速度制御されるとき、すなわち、それら２つのモータ１２のうち起動されるモータ１２に対するスロースタート制御と停止されるモータ１２に対するスローストップ制御とが同タイミングで実行されるとき、それら２つのモータ１２をＰＷＭ駆動するうえでの位相を互いに同相とする対比構成（図５に示す構成）と異なり、各モータ１２の速度制御により発生するＰＷＭノイズが増幅されて車両ノイズとして外部に放出されるのを回避することができる。
【００２９】
従って、本実施例の電動シート用制御装置１０によれば、複数のモータ１２が駆動されるとき、それら駆動すべきすべてのモータ１２の全作動時間を短縮させつつ、モータ１２の起動時又は停止時に発生するＰＷＭノイズが車両ノイズとして外部に放出されるのを抑制することができる。このため、本実施例によれば、シートの形状や位置の複数個所を可変するのに要する時間を短縮させつつ、その可変時に発生するノイズを低減することができるので、シートの商品性を向上させることが可能である。
【００３０】
ところで、上記の実施例においては、制御部１６が、モータ１２ごとにＰＷＭ駆動を行うことにより特許請求の範囲に記載した「ＰＷＭ駆動手段」が、モータ１２の起動時及び停止時に速度制御（スローストップ制御又はスロースタート制御）を実行することにより特許請求の範囲に記載した「速度制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００３１】
また、上記の実施例においては、複数のモータ１２が駆動されるときにそれら駆動すべき各モータ１２を一つずつ車両電源１４から電力供給して各モータ１２の駆動を一つずつ時間をずらして行うこととしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、駆動すべき各モータ１２を二つずつ或いはそれを超える数ずつ車両電源１４から電力供給して各モータ１２の駆動を二つずつ或いはそれを超える数ずつ時間をずらして行うこととしてもよい。この場合は、二つ以上のモータ１２についてスローストップ制御が同時に実行されると共に、二つ以上のモータ１２についてスロースタート制御が同時に実行されることとなるが、二つ以上のモータ１２に対するスローストップ制御のタイミングと、それらスローストップ制御が行われるモータ１２の数と同数の別の二つ以上のモータ１２に対するスロースタート制御のタイミングと、を互いに一致させることとすればよく、また、スローストップ制御が実行される二つ以上のモータ１２をそれぞれＰＷＭ駆動するうえでの位相と、スロースタート制御が実行される、それらスローストップ制御が行われるモータ１２の数と同数の別の二つ以上のモータ１２をそれぞれＰＷＭ駆動するうえでの位相と、を互いに逆相とすることとすればよい。
【００３２】
また、上記の実施例においては、モータ１２をＰＷＭ駆動するうえで温度に応じてデューティ比を調整することは実施していないが、その実施を施すこととしてもよい。すなわち、図６に示す如くオン抵抗の温度電圧特性やゲート容量の温度電圧特性が予め特定されたスイッチング素子２０の近傍にサーミスタなどの温度測定センサ３０を配置したうえで、その温度測定センサ３０に基づくスイッチング素子２０の温度とゲート容量との特性を測定して、ＰＷＭ駆動時におけるスイッチング素子２０のデューティ比を微調整してＰＷＭノイズが打ち消しあうように制御を実施することとしてもよい。
【００３３】
更に、上記の実施例においては、車両に搭載されるシートの形状や位置を可変するシステムを用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両以外の航空機や鉄道車両などに搭載されるシートの形状や位置を可変するシステムに適用することとしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０ 電動シート用制御装置
１２ モータ
１４ 車両電源
１６ 制御部
２０ スイッチング素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動シート用制御装置に係り、特に、シートの形状又は位置を可変するために設けられた複数のモータをそれぞれＰＷＭ駆動しつつ、各モータの起動時又は停止時にモータ速度を徐々に変化させる速度制御を実行するのに好適な電動シート用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートの形状や位置を可変させるモータとしては、シートを前後方向にスライドさせるためのモータやシートをリクライニングさせるためのモータ，シートを上下方向にリフトさせるためのモータ，シートバック部を中折れにするためのモータ，シートバック部のサイドサポート部を傾動させるためのモータなどがある。これらの各シート用モータは、着座する人を支えながら作動することが必要である。この点、着座者への不安感を解消させて快適性を確保するためには、モータの起動時や停止時にそのモータ起動や停止に伴って着座者に伝達されるショックを低減することが求められる。
【０００３】
従来、シート用のモータをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動する電動シート用制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置は、モータの起動時にはモータの速度を所望の速度まで徐々に上昇させると共に、モータの停止時にはモータの速度をゼロまで徐々に低下させる速度制御を実行する。かかる速度制御が行われれば、モータの起動や停止が短時間で急激に行われることは回避される。従って、上記の制御装置によれば、モータの起動時及び停止時に着座者へのショックを低減することが可能となる。
【０００４】
また、シートの形状や位置を可変させるモータとしては、上記の如く、複数の種類のモータがある。各シート用モータはそれぞれ、着座する人を支えながら駆動することが必要であるので、これらの各シート用モータを駆動させるためには、大きさ作動電流を流して高トルクを発生させることが必要である。更に、シート用モータは、車両エンジンが駆動されていない車両停止時に駆動される機会が多い。この点、車両停止中に複数のシート用モータを同時に駆動させようとすると、車載バッテリから過大な電流を流すことが必要となるので、かかる事態を回避するため、複数のシート用モータを駆動させるときは各シート用モータの駆動が一つずつ時間をずらして行われることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２３７６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、起動時及び停止時に上記の速度制御が実行される各シート用モータの駆動が一つずつ時間をずらして行われる場合において、一のシート用モータの停止時にその速度が完全にゼロになった後に次のシート用モータの速度がゼロから上昇し始めるものとすると、駆動すべきすべてのシート用モータのうち最初のシート用モータの駆動が開始されてから最後のシート用モータの駆動が完了するまでに多くの時間を費やしてしまう。また、各シート用モータはＰＷＭ駆動されるので、各シート用モータが起動され或いは停止されるときにそれぞれの速度制御タイミングにおいてＰＷＭノイズが発生して車両ノイズとして外部に放出されてしまう。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、駆動すべきすべてのモータの全作動時間を短縮させつつ、モータの起動時又は停止時に発生するＰＷＭノイズが車両ノイズとして外部に放出されるのを抑制することが可能な電動シート用制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、シートの形状又は位置を可変するために設けられた複数のモータと、前記モータごとに設けられ、該モータをＰＷＭ駆動するＰＷＭ駆動手段と、前記ＰＷＭ駆動手段による前記モータの起動時及び停止時に該モータの速度を徐々に変化させる速度制御を実行する速度制御手段と、を備え、少なくとも一の前記モータの停止時における前記速度制御と他の前記モータの起動時における前記速度制御とが実行される場合、前記速度制御手段は、該２つ以上の前記モータに対する互いの前記速度制御のタイミングを一致させ、かつ、前記ＰＷＭ駆動手段は、該２つ以上の前記モータをＰＷＭ駆動するうえでの位相を互いに逆相とする電動シート用制御装置により達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、駆動すべきすべてのモータの全作動時間を短縮させつつ、モータの起動時又は停止時に発生するＰＷＭノイズが車両ノイズとして外部に放出されるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例である電動シート用制御装置の構成図である。
【図２】本実施例の電動シート用制御装置において３つのモータが時間的に連続して駆動される場合に実現されるモータ動作のタイムチャートである。
【図３】本実施例の電動シート用制御装置において２つのモータがそれぞれ速度制御されるときの制御部から該２つのモータへのＰＷＭ出力を表した図である。
【図４】本実施例と対比される対比例の電動シート用制御装置において３つのモータが時間的に連続して駆動される場合に実現されるモータ動作のタイムチャートである。
【図５】本実施例と対比される対比例の電動シート用制御装置においてＰＷＭノイズが発生する仕組みを表した図である。
【図６】本発明の変形例の電動シート用制御装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて、本発明に係る電動シート用制御装置の具体的な実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例である電動シート用制御装置１０の構成図を示す。本実施例の電動シート用制御装置１０は、例えば車両に搭載されるシートの形状や位置を可変するために設けられた複数のモータ１２（図１においては、２つのモータ１２Ａ，１２Ｂが示されている。）を制御する装置である。
【００１３】
モータ１２としては、シートを前後方向にスライドさせるためのモータやシートをリクライニングさせるためのモータ，シートを上下方向にリフトさせるためのモータ，シートバック部を中折れにするためのモータ，シートバック部のサイドサポート部を傾動させるためのモータなど複数のモータがある。各モータ１２はそれぞれ、シートの形状又は位置を可変するためのトルクを発生する。各モータ１２のシャフトは、減速機を介してシート側の可動部に噛合されている。モータ１２の発生したトルクは、減速機を介してシート側の可動部に伝達される。
【００１４】
モータ１２には、車両電源１４が電気的に接続されている。車両電源１４は、直流電源であって、車両のイグニションオフ時にもシートの形状や位置が可変されるように例えば車載バッテリである。各モータ１２はそれぞれ、車両電源１４からの電力供給がなされることにより駆動し、上記のトルクを発生する。また、各モータ１２はそれぞれ、流れる電流の方向が切り換わることにより駆動の方向が切り換え可能となるように構成されている。
【００１５】
電動シート用制御装置１０は、マイクロコンピュータを主体に構成される制御部１６を備えている。制御部１６には、シートの形状や位置を可変するために車両乗員に操作される操作スイッチ１８が電気的に接続されている。操作スイッチ１８は、モータ１２ごとに対応して設けられている。制御部１６は、車両乗員による操作スイッチ１８の操作に従って対応のモータ１２を起動させ或いは停止させる。尚、制御部１６は、車両乗員による所定のスイッチ操作に従って、メモリに格納されているシート形状やシート位置の状態が実現されるようにモータ１２を起動させ或いは停止させるものであってもよい。
【００１６】
制御部１６は、各モータ１２それぞれに対して、車両電源１４からの電力供給のオン・オフのデューティ比が可変できるようにＰＷＭ駆動を行う。各モータ１２はそれぞれ、制御部１６からの指示に従ってＰＷＭ駆動される。また、制御部１６は、モータ１２の起動時及び停止時において、ＰＷＭ駆動におけるデューティ比を徐々に変化させることによりモータ１２の速度を徐々に変化させる速度制御を実行する。各モータ１２はそれぞれ、ＰＷＭ駆動におけるデューティ比が可変されることにより速度変化される。
【００１７】
電動シート用制御装置１０は、また、モータ１２の駆動を制御するスイッチング素子２０を備えている。スイッチング素子２０は、半導体素子としてのＭＯＳ−ＦＥＴである。スイッチング素子２０は、モータ１２ごとに設けられている（図１においては、モータ１２Ａに対応するスイッチング素子２０Ａと、モータ１２Ｂに対応するスイッチング素子２０Ｂと、が示されている。）。
【００１８】
各スイッチング素子２０はそれぞれ、ソース端子が接地されかつドレイン端子がモータ１２に接続された構成を有している。スイッチング素子２０のゲート端子には、上記の制御部１６が電気的に接続されている。制御部１６は、スイッチング素子２０のオン・オフを制御することによりモータ１２をＰＷＭ駆動させる。モータ１２は、スイッチング素子２０がオンしたときに車両電源１４から電力供給されることで駆動され、また、スイッチング素子２０がオフしたときに車両電源１４からの電力供給が停止されることで駆動停止される。
【００１９】
次に、図２及び図３を用いて、本実施例の電動シート用制御装置１０の動作について説明する。
【００２０】
図２は、本実施例の電動シート用制御装置１０において３つのモータ１２（尚、図２及び図３においては、Ａモータ，Ｂモータ，Ｃモータ）が時間的に連続して駆動される場合に実現されるモータ動作のタイムチャートを示す。また、図３は、本実施例の電動シート用制御装置１０において２つのモータ１２（Ａモータ，Ｂモータ）がそれぞれ速度制御されるときの制御部１６から該２つのモータ１２へのＰＷＭ出力を表した図を示す。尚、図４は、本実施例と対比される対比例の電動シート用制御装置において３つのモータ１２が時間的に連続して駆動される場合に実現されるモータ動作のタイムチャートを示す。また、図５は、本実施例と対比される対比例の電動シート用制御装置においてＰＷＭノイズが発生する仕組みを表した図を示す。
【００２１】
本実施例において、制御部１６は、複数のモータ１２を駆動すべきとき、それら駆動すべきモータのうち２つ以上のモータ１２が同時に車両電源１４から電力供給されて駆動されることの無いように、すなわち、それら駆動すべき各モータ１２が一つずつ車両電源１４から電力供給されて各モータ１２の駆動が一つずつ時間をずらして行われるように、駆動制御を行う。かかる複数のモータ１２が駆動される場合の駆動制御によれば、車両エンジンが駆動されていない車両停止時において車両電源１４から同時に２つ以上のモータ１２を駆動させるための過大な電流が流れるのは回避される。このため、車両電源１４から過大な電流が流れ得ることを前提としたシステム設計は不要であり、シートの形状や位置を可変するシステムの簡素化を図ることが可能である。
【００２２】
また、制御部１６は、モータ１２の起動時には速度制御として速度を所望の速度まで徐々に上昇させるスロースタート制御を実行すると共に、モータ１２の停止時には速度制御として速度をゼロまで徐々に低下させるスローストップ制御を実行する。スロースタート制御において、モータ１２の速度がゼロから所望の速度まで上昇するのに要する時間（以下、速度上昇時間と称す。）は予め定められていると共に、スローストップ制御において、モータ１２の速度が所望の速度からゼロまで低下するのに要する時間（以下、速度低下時間と称す。）は予め定められている。更に、速度上昇時間と速度低下時間とは同じ或いは略同じである。
【００２３】
更に、制御部１６は、複数のモータ１２を駆動するとき、上記の如く、それら駆動すべき各モータ１２が一つずつ車両電源１４から電力供給されて各モータ１２の駆動が一つずつ時間をずらして行われるように駆動制御を行うが、この駆動制御の実行時、図２に示す如く、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２に対する互いの速度制御のタイミングを一致させる。
【００２４】
具体的には、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２について、停止動作がなされるモータ１２のスローストップ制御が開始されるタイミングと、起動動作がなされるモータ１２のスロースタート制御が開始されるタイミングと、を互いに一致させると共に、その停止動作がなされるモータ１２のスローストップ制御が終了されるタイミングと、起動動作がなされるモータ１２のスロースタート制御が終了されるタイミングと、を互いに一致させる。例えば、図２に示す如くモータ１２がＡモータ，Ｂモータ，Ｃモータの順番に駆動されるとき、Ａモータのスローストップ制御のタイミングとＢモータのスロースタート制御のタイミングとを一致させ、かつ、Ｂモータのスローストップ制御のタイミングとＣモータのスロースタート制御のタイミングとを一致させる。
【００２５】
かかる制御処理においては、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２のうち、停止動作がなされるモータ１２のスローストップ制御が実行されるタイミングと、起動動作がなされるモータ１２のスロースタート制御が実行されるタイミングと、が互いに重なり合う。このため、本実施例の構成によれば、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２について、停止動作がなされるモータ１２のスローストップ制御が終了された後すなわちそのモータ１２の速度がスローストップ制御により完全にゼロになった後に、起動動作がなされるモータ１２のスロースタート制御が開始されることすなわちそのモータ１２の速度がゼロから上昇し始める対比構成（図４に示す制御処理）に比べて、複数のモータ１２が駆動されるときにそれら駆動すべきすべてのモータ１２のうち最初に駆動されるモータ１２の駆動が開始されてから最後に駆動されるモータ１２の駆動が完了するまでの時間を短縮させることができる。
【００２６】
また、制御部１６は、上記の如く時間的に連続して駆動される２つのモータ１２に対する互いの速度制御のタイミングを一致させて、それら２つの速度制御（すなわち、スローストップ制御とスロースタート制御との二つ）を実行する際、それら２つのモータ１２をＰＷＭ駆動するうえでの位相を互いに逆相とする。例えば、図３に示す如く、Ａモータの速度制御のタイミングとＢモータの速度制御のタイミングとが一致される場合は、ＡモータをＰＷＭ駆動するためのスイッチング素子２０へのＰＷＭ出力のオフタイミングとＢモータをＰＷＭ駆動するためのスイッチング素子２０へのＰＷＭ出力のオンタイミングとを一致させ、かつ、ＡモータをＰＷＭ駆動するためのスイッチング素子２０へのＰＷＭ出力のオンタイミングとＢモータをＰＷＭ駆動するためのスイッチング素子２０へのＰＷＭ出力のオフタイミングとを一致させる。
【００２７】
かかる制御処理においては、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２のうち一方のモータ１２に対応するスイッチング素子２０のオフからオンへの立ち上がりと他方のモータ１２に対応するスイッチング素子２０のオンからオフへの立ち下がりとが略同タイミングで行われるので、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２が同じタイミングで速度制御される状況において、それぞれ２つのモータ１２の速度制御により発生するＰＷＭノイズが互いに打ち消しあう。
【００２８】
このため、本実施例の構成によれば、時間的に連続して駆動される２つのモータ１２が起動時又は停止時に同じタイミングで速度制御されるとき、すなわち、それら２つのモータ１２のうち起動されるモータ１２に対するスロースタート制御と停止されるモータ１２に対するスローストップ制御とが同タイミングで実行されるとき、それら２つのモータ１２をＰＷＭ駆動するうえでの位相を互いに同相とする対比構成（図５に示す構成）と異なり、各モータ１２の速度制御により発生するＰＷＭノイズが増幅されて車両ノイズとして外部に放出されるのを回避することができる。
【００２９】
従って、本実施例の電動シート用制御装置１０によれば、複数のモータ１２が駆動されるとき、それら駆動すべきすべてのモータ１２の全作動時間を短縮させつつ、モータ１２の起動時又は停止時に発生するＰＷＭノイズが車両ノイズとして外部に放出されるのを抑制することができる。このため、本実施例によれば、シートの形状や位置の複数個所を可変するのに要する時間を短縮させつつ、その可変時に発生するノイズを低減することができるので、シートの商品性を向上させることが可能である。
【００３０】
ところで、上記の実施例においては、制御部１６が、モータ１２ごとにＰＷＭ駆動を行うことにより特許請求の範囲に記載した「ＰＷＭ駆動手段」が、モータ１２の起動時及び停止時に速度制御（スローストップ制御又はスロースタート制御）を実行することにより特許請求の範囲に記載した「速度制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００３１】
また、上記の実施例においては、複数のモータ１２が駆動されるときにそれら駆動すべき各モータ１２を一つずつ車両電源１４から電力供給して各モータ１２の駆動を一つずつ時間をずらして行うこととしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、駆動すべき各モータ１２を二つずつ或いはそれを超える数ずつ車両電源１４から電力供給して各モータ１２の駆動を二つずつ或いはそれを超える数ずつ時間をずらして行うこととしてもよい。この場合は、二つ以上のモータ１２についてスローストップ制御が同時に実行されると共に、二つ以上のモータ１２についてスロースタート制御が同時に実行されることとなるが、二つ以上のモータ１２に対するスローストップ制御のタイミングと、それらスローストップ制御が行われるモータ１２の数と同数の別の二つ以上のモータ１２に対するスロースタート制御のタイミングと、を互いに一致させることとすればよく、また、スローストップ制御が実行される二つ以上のモータ１２をそれぞれＰＷＭ駆動するうえでの位相と、スロースタート制御が実行される、それらスローストップ制御が行われるモータ１２の数と同数の別の二つ以上のモータ１２をそれぞれＰＷＭ駆動するうえでの位相と、を互いに逆相とすることとすればよい。
【００３２】
また、上記の実施例においては、モータ１２をＰＷＭ駆動するうえで温度に応じてデューティ比を調整することは実施していないが、その実施を施すこととしてもよい。すなわち、図６に示す如くオン抵抗の温度電圧特性やゲート容量の温度電圧特性が予め特定されたスイッチング素子２０の近傍にサーミスタなどの温度測定センサ３０を配置したうえで、その温度測定センサ３０に基づくスイッチング素子２０の温度とゲート容量との特性を測定して、ＰＷＭ駆動時におけるスイッチング素子２０のデューティ比を微調整してＰＷＭノイズが打ち消しあうように制御を実施することとしてもよい。
【００３３】
更に、上記の実施例においては、車両に搭載されるシートの形状や位置を可変するシステムを用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両以外の航空機や鉄道車両などに搭載されるシートの形状や位置を可変するシステムに適用することとしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０ 電動シート用制御装置
１２ モータ
１４ 車両電源
１６ 制御部
２０ スイッチング素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの形状又は位置を可変するために設けられた複数のモータと、
前記モータごとに設けられ、該モータをＰＷＭ駆動するＰＷＭ駆動手段と、
前記ＰＷＭ駆動手段による前記モータの起動時及び停止時に該モータの速度を徐々に変化させる速度制御を実行する速度制御手段と、を備え、
少なくとも一の前記モータの停止時における前記速度制御と他の前記モータの起動時における前記速度制御とが実行される場合、前記速度制御手段は、該２つ以上の前記モータに対する互いの前記速度制御のタイミングを一致させ、かつ、前記ＰＷＭ駆動手段は、該２つ以上の前記モータをＰＷＭ駆動するうえでの位相を互いに逆相とすることを特徴とする電動シート用制御装置。
【請求項１】
シートの形状又は位置を可変するために設けられた複数のモータと、
前記モータごとに設けられ、該モータをＰＷＭ駆動するＰＷＭ駆動手段と、
前記ＰＷＭ駆動手段による前記モータの起動時及び停止時に該モータの速度を徐々に変化させる速度制御を実行する速度制御手段と、を備え、
少なくとも一の前記モータの停止時における前記速度制御と他の前記モータの起動時における前記速度制御とが実行される場合、前記速度制御手段は、該２つ以上の前記モータに対する互いの前記速度制御のタイミングを一致させ、かつ、前記ＰＷＭ駆動手段は、該２つ以上の前記モータをＰＷＭ駆動するうえでの位相を互いに逆相とすることを特徴とする電動シート用制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０２６５２（Ｐ２０１３−１０２６５２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５８８６（Ｐ２０１１−２４５８８６）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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