JPH047608A - モータ制御装置のポジション検出方法およびモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、任意に移動された可動部材のポジションを
検出し、そのポジションに応じて、モータの駆動を制御
するモータ制御装置のポジション検出方法およびモータ
制御装置に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、モータの駆動制御による駆動機構の作動によ
って、シート、ヘッドレスト、ミラー等の可動部材のポ
ジションを調整可能な、いわゆるパワー式の構成が、近
年、自動車等において広く知られている。このようなパ
ワー式のシート、ミラー等において、モータは、たとえ
ば、マイクロコンピュータを備えたモータ制御装置等に
よって制御され・マニュアル操作による可動部材のポジ
ション調整や、メモリー機能を利用しての可動部材の自
動設定等が行なわれる。

たとえば、メモリー機能を有するモータ制御装置におい
ては、記憶、再生時の可動部材のポジションを明確化す
るために、ポジション検出手段が設けられている。ポジ
ション検出手段として、たとえば、可変抵抗器からなる
ポテンショメータが利用Ｔき、ポテンショメータは、抵
抗値の変動によって生じる電圧値の増減をポジション信
号として検出可能に構成されている。そして、ポテンシ
ョメータのポジション検出信号から可動部材のポジショ
ンを検出して、記憶されたポジションへの再生が行なわ
れる。

ポテンショメータは、モータの駆動によって移動される
可動部材のポジション検出のほかに、たとえば、ステア
リングホイールの操舵角度、操舵方向を検出する場合に
も用いられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ポテンショメータを利用する公知のポジ
ション検出手段においては、増減する電圧値によって、
可動部材のポジションを検出するため、可動部材が同一
のポジションにあっても、ポテンショメータの取付は角
度が異なると、ポジション信号（電圧値）にバラつきが
生じる。そのため、ポテンショメータの取付は作業時に
おいて、その取付は角度に高い精度が要求されるととも
に、ポジション信号を確認しながら、取付は角度を調整
する必要がある。従って、ポテンショメータの取付けが
容易に行なえず、取付は時の作業工程が煩雑化し、作業
性が低下する。

また、可動部材の駆動機構を構成する部材の成形誤差や
組立て誤差等においても、ポテンショメータによる電圧
値にバラつきが生じる。つまり、駆動機構の部材の成形
時や組立て時においても高い精度が要求されるため、こ
の点においても、作業工程の煩雑化、作業性の低下は避
けられない。

そこで、たとえば、ポテンショメータと直列に、可変抵
抗からなる補助ボリウムを設けることによって、ポテン
ショメータからのポジション信号を調整可能とした構成
が、特開平１−１０２６０８号に開示されている。この
ような構成によれば、可動部材の移動範囲内での特定の
ポジションにおけるポジション信号が、そのポジション
に対応する所定の値となるように、補助ボリウムで調整
することによって、ポテンショメータの取付は誤差等が
吸収できる。そのため、ポテンショメータの取付は時に
おいては、特に高い精度が要求されず、取付は作業は容
易に行なえる。

しかし、このような構成においては、補助ボリウムが別
部材として必要になるとともに、ボテフシ３メータの取
付は時に、可動部材の特定のポジションにおける補助ボ
リウムの微調整が必要となるため、作業工程が増加し、
この点から作業性の低下は避けられない。

この発明は、可動部材の駆動機構の部材成形、組立て、
および、ポテンショメータの取付は作業を容易に行ない
、作業工程の簡素化および作業性の向上をはかるモータ
制御装置のポジション検出方法およびモータ制御装置の
提供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明のモータ制御装置
のポジション検出方法によれば、リミットスイッチとポ
ジション検出手段とが、可動部材の移動（こ対して、同
期して作動するように設けられている。そして、リミッ
トスイッチによって検出された可動部材の移動限度位置
における、ポジション検出手段のポジション信号によっ
て、可動部材の移動限度位置および移動範囲を認識し、
可動部材の移動に伴なう、移動限度位置でのポジション
信号から変化されるポジション信号の変化量によって、
可動部材のポジションを検出している。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながらこの発明の実施例について詳
細に説明する。

第１図、第２図に示すように、この発明に係るモータ制
御装置１０は、モータ１２と、中央処理ユニット１４と
、リミットスイッチ１６と、ポジション検出手段１８と
を具備して構成されているＯそして、モータ制御装置１
０は、中央処理ユニ・シト１４に接続されたスイッチパ
ネル２０の操作によって・モータ１２を制御可能に構成
されている０ モータ１２として、通常、ＤＣギャードモータが利用さ
れ、モータは、回動または揺動される可動部材、たとえ
ば、第２図に示すシート（フロントン−）　）　２１の
リクライニング装置２２においては、シートバック２４
を前後方向に揺動（移動）するための駆動源として、駆
動機構（図示しない）に装着される。

第１図、第２図を見るとわかるように、中央処理ユニッ
ト１４は、マイクロコンピュータ（マイコン）２６を備
えて形成され、マイコンは、記憶されたプログラムに従
って、たとえば、スイッチパネル２０からの入力を処理
し、適当な制御信号を発生可能に構成されている。制御
信号は、たとえば、リレードライバ２８に圧力され、リ
レードライツマからの信号により、モータ制御リレーＲ
Ｌ１．ＲＬ２のいずれかを付勢し、対応するリレー接点
ＲＬｌａ、ＲＬ２ａを切換えることによって、モータ１
２の駆動が適宜制御される。

第１図に示すように、スイッチパネル２０は、たとえば
、マニュアルスイッチ３０とメモリースイッチ３２とを
備えて構成され、マニュアルスイッチ、メモリースイッ
チは、中央処理ユニット１４にそれぞれ接続されている
。

マニュアルスイッチ３０として、たとえば、ニュートラ
ルポジションからのスイッチ操作によって、モータ１２
の駆動方向を切換え可能な自動復帰形のンーソー式スイ
ッチ（図示しない）が利用できる。

そして、マニュアルスイッチ３０によるモータ１２の駆
動制御によって、シートバック（可動部材）２４を前後
方向に揺動させ、着座者の体形、好み等に応じたポジシ
ョン（リクライニング角度）を任意に設定可能としてい
る。

また、メモリースイッチ３２は、第１図に示すように、
たとえば、セットキーと再生キーとを有して形成され、
セットキーの操作によって、任意に設定されたシートバ
ック２４のポジションを、中央処理ユニット１４に接続
されたメモリー３４に記憶可能に構成されている。シー
トバック２４のポジションは、たとえば、後述するポジ
ション検出手段１８によって検出され、ボジンヨン検出
手段からのポジション信号がソートバックのポジンヨン
として、メモリー３４に記憶される。そして、メモリー
スイッチノ再生キーを操作することによって、メモリー
３４に記憶された内容が読み出され、中央処理ユニット
１４からの信号によって、シートバック２４がメモリー
ボジンヨンまで自動的に揺動される。

スイッチパネル２０は、着座者の操作可能な位置、たと
えば、第２図に示すように、フロントドアト２１におい
ては、ンートクッンヨン３６のサイド等に設けられる。

しかし、スイッチパネル２０は、図示の位置に限定され
ず、たとえば、対応するフロントドアのアームレストや
、コンソールボックス（ともに図示しない）等に配設し
てもよい。

なお、第１図、第２図を見るとわかるように、モータ１
２、中央処理ユニット１４、リレードライバ２８、メモ
リー３４は、たとえば、自動車のバッテリ−３８に接続
されている。そして、バッテリー３８からの供給電圧に
よって、中央処理ユニット１４、リレードライバ２８、
メモリー３４がそれぞれ作動されるととともに、モータ
１２が駆動される。

また、第１図に示すように、モータ１２の過負荷状態を
検出し、モータへの過電流を防止する過電流検出抵抗４
０が、モータと直列に設けられている。

そして、過電流検出抵抗４０の端末に過負荷判定回路４
２が接続され、検出抵抗端末の電圧値が、過負荷判定回
路に予め設定された過電流基準値と比較可能に構成さ−
れている。

たとえば、モータ１２の駆動によるシートバック２４の
揺動中に、シートバックの揺動が強制的に阻止され、モ
ータが過負荷状態となると、過電流検出抵抗４０に過電
流が流れ、検出抵抗端末の電圧値が上昇する。そして、
過電流検出抵抗４ｏの端末の電圧値が、過負荷判定回路
４２の過電流基準値に到達すると、過負荷判定回路にお
いて、モータ１２の過負荷状態が検出され、過負荷判定
回路からの出力信号に伴なう、中央処理ユニット１４か
らの信号によって、モータが直ちに停止される。

このような構成では、モータ１２の駆動時に、メカロッ
ク等が生じて、モータの駆動が強制的に阻止されても、
過電流の発生によって、モータが直ちに停止されるため
、モータの過熱、破損等が確実に防止でき、安全性が確
保される。

ところで、この発明のモータ制御装置１０において、シ
ートバック２４の揺動範囲（移動範囲）は、たとえば、
揺動限度位置（移動限度位置）をリミットスイッチ１６
で検出し、揺動限度位置におけるモータ１２の過剰な駆
動を阻止して、規定されている。

リミットスイッチ１６は、たとえば、ンートノイ、２り
２４とともに回動可能に設けられた可動片４４を有し、
固定サイドに設けられて揺動限度位置を検出する一対の
検出端子４６に対して、可動片が回動される。そして、
たとえば、可動片４４の端末４４ａ、４４ｂが、揺動限
度位置に到達し、検出端子４６ａ、４６ｂのうちのいず
れかの対応する端子に接触したとき、対応する端子の導
通によって、中央処理ユニ、２ト１４に限度位置検出信
号を出力可能に構成されている（第３図参照）。

たとえば、任意の方向へのモータ１２の駆動により、シ
ートバック２４が対応する方向での揺動限度位置に到達
すると、リミットスイッチ１６かラノ対応する限度位置
検出信号が中央処理ユニット１４に出力される。そして
、中央処理ユニット１４からの信号によって、モータ制
御リレー１？Ｌ１．ＲＬ２のうちの対応するリレーが消
勢され、リレー接点ＲＬ１ａ、ＲＬ２ａのいずれかが切
換えられて、モータ１２が直ちに停止し、シートバック
２４の揺動限度位置が設定される。

このような構成では、シートバック２４の揺動限度位置
における、モータ１２の過剰な駆動が阻止されるため、
シートバックの揺動範囲が確実に限定される。

そして、シートバック２４のポジションを検出すルホシ
ション検出手段１８が、リミットスイッチ１６と同期し
て作動するように設けられている。ポジション検出手段
１８として、たとえば、ポテンショメータと称する可変
抵抗器が利用でき、ポテンショメータは、第１図に示す
ように、固定端１８ａに対する可動端１８ｂの移動（回
動）によって、抵抗値が変動するように構成されている
。そして、たとえば、ポテンショメータ（ボジンヨン検
出手段）の可動端１８ｂが、シートバック２４の揺動に
伴なって、固定端１８ａに対して回動するように取付け
られている。

ポテンショメータ１８は、たとえば、リミットスイッチ
１６によって規定されたシートバック２４の揺動範囲よ
りも大きな測定範囲を有して構成され、測定範囲内にシ
ートバックの揺動範囲が収まるように配置される（第３
図参照）。そして、第１図を見るとわかるように、ポテ
ンショメータ（ポジション検出手段）の固定端１８ａは
自動車のバッテリー３８に、可動端１１１ｂは、信号を
数字として出力するＡ／Ｄコンバータ４８を介して中央
処理ユニｙト１４にそれぞれ接続されている。

このような構成において、たとえば、シートバック２４
が揺動されると、ソートバックの揺動に伴なってポテン
ショメータの可動端１８ｂが固定端１８ａに対して回動
され、ポテンショメータ１８における抵抗値が変動する
。すると、バッテリー３８からの供給電圧がポテンショ
メータの抵抗値の変動に対応して変化し、Ａ／Ｄコンバ
ータ４８によって、所定の対応するポジション信号に変
換されて、中央処理ユニット１４に出力される。ポジシ
ョン信号（電圧値）は、第３図、第４図を見るとわかる
ように、シートハック２４が前方に揺動されると減少し
、後方に揺動されると増大される。

ここで、この発明によれば、リミットスイッチ１６の限
度位置検出信号により検出された揺動限度位置において
、ポテンショメータ１８の電圧値Ｅｆ、Ｅｒが、シート
ハック２４の限度位１ｆＬｆ、Ｌｒにおけるポジンヨン
信号として、中央処理ユニット１４に記憶される。つま
り、ポテンショメータ１８のポジンヨン信号においても
、シートバック２４の揺動限度位置、揺動範囲りを特定
化している（第３図参照）。そして、たとえば、゛シー
トバック２４の揺動前隅位置ＩＪでのボジンヨン信号（
前限値）Ｅｆから、現在ポジンヨンにおけるポジション
信号（測定値）Ｅｘまでの変化量を、シートバックの移
動距離Ｌｘに換算することによって、シートハックの現
在ポジションが検出される（第４図参照）０ 揺動前駆位ｆｉｉｆＬｆからのシートバック２４の揺動
距離Ｌｘは、たとえば、 によって算出される。

なお、揺動限度位置におけるポジンヨン信号ＥｆＥｒの
認識は、たとえば、中央処理ユニットのマイコン２６の
初期化の時点で行なわれる。

上記のように、この発明のモータ制御装置のボジンヨン
検出方法では、たとえば、シートハック２４の揺動前限
位ｆｆ１ｌＪで認識された前限値Ｅｆを基準とし、前限
値Ｅｆから、シートハックの現在ポジションにおける測
定値Ｅｘまでの変化量により揺動距離Ｌｘを求めて、シ
ートバックの現在ポジションを検出している。つまり、
第３図に一点鎖線、二点鎖線で示すように、たとえば、
ポテンショメータ１８の取付は角度がずれ、前限値Ｅｆ
に誤差が生じても、シートハック２４の現在ポジション
が機械的に同一のボジンヨンであれば、測定値Ｅｘまで
の変化量、つまりは、測定値Ｅｘと前限値Ｅｆとの差は
同となる。

そのため、ポテンショメータ１８の測定範囲内にシート
ハック２４の揺動範囲が収まるように、ポテンショメー
タを取付ければ足り、ポテンショメータの取付は時にお
いて、取付は角度等に高い精度は要求されない。従って
、ポテンショメータ１８の取付は作業が容易に行なえ、
作業工程が簡単化されるとともに、作業性の向上がはか
られる。

そして、この発明によれば、シートごとの揺動前限位ｆ
ｆ１Ｌｒにおけるボジンヨン信号、つまり、前限値Ｅｆ
を基準として、シートハック２４のポジションが検出さ
れる。そのため、リクライニング装置２２の駆動機構の
部材成形時や組立て時の誤差を吸収し、誤差に影響を受
けることなく、シートバック２４のポジションが検出で
きる。従って、ボテンンヨンメータ１８の取付けと同様
に、駆動機構の部材成形時や組立て時に高い精度は要求
されず、駆動機構の部材成形工程、組立て工程が簡単化
でき、この点においても、作業性の向上がはかられる。

また、この発明によれば、補助ボリウム等の別部材が必
要なく、リミットスイッチ１６、ポテンショメータ１８
が、ソートバック２４の揺動とともに、同期して作動さ
れるように構成すれば足りる。そのため、モータ制御装
置ｔＩＯの構成が簡素化されるとともに、補助ボリウム
の調整作業が省略され、作業工程の簡単化、作業性の向
上が十分にはがられる。

また、この発明のモータ制御装ｆｆ１ｌＯによれば、上
記のボジンヨン検出方法が適切に遂行でき、シートハッ
ク２４の揺動限度位置におけるポテンショメータ１８の
ポジション信号によって、シートバックの揺動限度位置
および移動範囲が確実に認識できる。そのため、シート
バック２４の現在ポジションが、ポテンショメータの取
付は時、駆動機構の組立て時等の誤差に影響を受けるこ
となく検出でき、作業性が十分に向上される。

実施例においては、揺動前隅位置における電圧値Ｅｆを
基準として、シートバック２４の現在ボリン３ンを検出
しているが、これに限定されず、揺動後隅位置における
電圧値Ｅｒを基準として、シートバックのポジションを
検出する構成としてもよい。

また、シートバック２４が後方に揺動されるに従って、
ポテンショメータ１８による電圧値が大きくなるように
構成されている。しかし、これとは逆に、シートバック
２４が後方に揺動されるに従って、電圧値を小さくする
構成としてもよい。

ここで、実施例をこおいては、ポジション検出手段１８
として、可変抵抗器からなるポテンショメータを利用し
ているが、これに限定されず、たとえば、他の傾斜角度
センサや、パルスの発生数からモータの回転数を検出す
る位置センサ等を利用する構成としてもよい。しかし、
ボテンンヨメータ１８を利用する構成とすれば、シート
バック２４のポジションに対応して変動する電圧値をポ
ジション信号として検出すれば足りるため、構成が複雑
化しないとともに、シートバックのポジションが無段階
で検出できる。

更に、実施例においては、第２図に示すように、リクラ
イニング装置２２のモータ１２を駆動して、シートバッ
ク２４を揺動させる構成のモータ制御装置１０を例示し
ている。しかし、リクライニング装置２２に限定されず
、たとえば、シート自体を可動部材とするシートスライ
ド装置や、ヘッドレストＳＯを可動部材とする前倒れ式
のヘッドレスト等のためのモータ制御装置、または、ミ
ラー（図示しない）の駆動のためのモータ制御装置等と
しても、同様に構成できる。

また、１個のモータ１２を制御する構成として、モータ
制御装置１０は具体化されているが、これに限定されず
、複数のモータを制御する構成としてもよい。

なお、モータ１２の駆動によって揺動された可動部材（
シートバック）２４のポジションを検出する構成に限定
されず、たとえば、ステアリングホイールの操舵角度、
操舵方向を検出し、操舵角度等に応じてモータの駆動を
制御するモータ制御装置に、この発明の構成を応用して
もよい。

上述した実施例は、この発明を説明するためのものであ
り、この発明を同等限定するものでなく、この発明の技
術範囲内で変形、改造等の施されたものも全てこの発明
に包含されることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

上記のように、この発明に係るモータ制御装置のボジン
ヨン検出方法によれば、可動部材の移動限度位置でのポ
ジション信号によって、可動部材の移動限度位置および
移動範囲を認識し、可動部材の移動に伴なう、移動限度
位置からのポジション信号の変化量によって、可動部材
のポジ７ョンを検出している。そのため、ポジション検
出手段の取付は時、駆動機構の部材成形時、および、駆
動機構の組立て時等に高い精度は要求されず、作業工程
が簡単化されるとともに、作業性の向上がはかられる。

そして、補助ボリウム等の別部材を設けることなく、リ
ミットスイッチとポジション検出手段とを同期して作動
するように設けることによって、モータ制御装置が構成
できる。そのため、モータ制御装置の構成が簡素化され
るとともに、補助ボリウムの調整作業が省略され、作業
工程の簡単化、作業性の向上が１−分にはかられる。

また、この発明のモータ制御装置によれば、上記のポジ
ション検出方法が適切に遂行でき、可動部材の移動限度
位置におけるポジション検出手段のボジソ３ン信号によ
って、可動部材の移動限度位置および移動範囲が確実に
認識できる。そのため、可動部材の現在ポジションが、
ポジション検出手段の取付は時、駆動機構の組立て時等
の誤差に影響を受けることなく検出でき、作業性が十分
に向上される。

そして、ポジション検出手段としてボテンンヨメータを
利用する構成とすれば、構成が複雑化しないとともに、
可動部材のポジションが無段階で検出できるため、可動
部材の移動限度位置および移動範囲がより確実１こ認識
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るモータ制御装置の、中央処理
ユニットを中心とした詳細なプロ、り図、第２図は、モ
ータ制御装置の概略ブロック図、第３図は、限度位置検
出信号とポジション信号との関係を示すグラフ、 第４図は、ポジション信号と可動部材のポジションとの
関係を示すグラフである。 ｌＯ：モータ制御装置、１２：モータ、１４：中央処理
ユニ・ノド、１６：リミットスイッチ、１８：ポジショ
ン検出手段（ポテンショメータ）、２４ニジ−ドパツク
（可動部材）、２６：マイクロコンピュータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動範囲内における可動部材のポジションを検出
   し、そのポジションに応じて、モータの駆動を制御する
   モータ制御装置のポジション検出方法において、 可動部材の移動限度位置を検出して可動部材の移動範囲
   を規定するリミットスイッチと、可動部材の移動範囲よ
   り大きな測定範囲のもとで、可動部材の現在ポジション
   を検出するポジション検出手段とが、可動部材の移動に
   対して、同期して作動するように設けられ、リミットス
   イッチによって検出された可動部材の移動限度位置にお
   ける、ポジション検出手段のポジション信号によって、
   可動部材の移動限度位置および移動範囲を認識し、 可動部材の移動に伴なう、移動限度位置からのポジショ
   ン信号の変化量によって、可動部材のポジションを検出
   するモータ制御装置のポジション検出方法。
2. （２）可動部材を移動させるためのモータと、入力され
   た情報を所定のプログラムに従って処理して、モータの
   駆動を制御する中央処理ユニットと、 可動部材の移動限度位置を検出して可動部材の移動範囲
   を規定し、移動限度位置において、限度位置検出信号を
   出力するリミットスイッチと、可動部材の移動範囲より
   大きな測定範囲のもとで、可動部材の現在ポジションを
   検出し、そのポジションに対応するポジション信号を出
   力するポジション検出手段と、 を具備し、 リミットスイッチ、ポジション検出手段が、可動部材の
   移動に伴なって、同期して作動するように設けられ、 可動部材の移動限度位置におけるポジション検出手段の
   ポジション信号を検出して、可動部材の移動限度位置お
   よび移動範囲を認識し、可動部材の移動に伴なう、移動
   限度位置からのポジション信号の変化量により可動部材
   のポジションを検出して、モータの駆動制御を行なうモ
   ータ制御装置。
3. （３）ポジション検出手段がポテンショメータである請
   求項２記載のモータ制御装置。