(57)【要約】  特にシート調整時に挟まれる事態を確実に検出するために、始動段階（Ｉ）の間に、駆動装置（２）から加えられる総合負荷（ＭMot）が確定され、これが基本負荷（ＭG）として保持されるようになっている。最終的に監視段階（ＩＩ）の間、基本負荷（ＭG）と調整装置の操作中に変化する総合負荷（ＭMot）との間の比較から、挟まれる事態の存否が確定される。
2009526692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車シート調整の調整装置用の挟み付け防止装置であって、電動駆動装置（２）と制御ユニットとを有し、挟まれる事態を監視するために電動駆動装置（２）の少なくとも１つの検出した特性量（ｕ、ｉ、ｎ）から、駆動装置（２）によって加えられる総合負荷（ＭMot）が導出されるように調整装置が形成されているものにおいて、まず始動段階（Ｉ）の間に、それぞれ調整装置の操作開始時に総合負荷（ＭMot）が導出され、かつ調整装置の基本負荷（ＭG）として保持され、監視段階（ＩＩ）の間に調整装置の操作中に変化する総合負荷（ＭMot）と基本負荷（ＭG）との比較から挟まれる事態の存否が確定されるようになった挟み付け防止装置。
【請求項２】
始動段階（Ｉ）が調整装置の５０ｍｍ以下のスライド調整行程もしくは約１°の傾き調整である請求項１記載の挟み付け防止装置。
【請求項３】
総合負荷（ＭMot）を確定するために第１数学モデルを依拠とし、基本負荷（ＭG）からの総合負荷（ＭMot）の顕著な偏差または検出した特性量の顕著な偏差のときにはじめて、挟まれる事態の存否判定のために、挟まれる事態を考慮する第２数学モデルに切り換えられる請求項１または２記載の挟み付け防止装置。
【請求項４】
第２モデルのみが、挟まれる事態を考慮するばねモデルを含む請求項３記載の挟み付け防止装置。
【請求項５】
第２モデルに切り換えるとき、事前に第１モデルで確定した量（ＭG）が少なくとも部分的に第２モデル用入力量として利用される請求項３または４記載の挟み付け防止装置。
【請求項６】
総合負荷（ＭMot）と基本負荷（ＭG）との差の限界値を上回ること、および／または差を導出するための限界値を上回ることが、顕著な偏差として利用される請求項３ないし５のいずれか１つに記載の挟み付け防止装置。
【請求項７】
基本負荷（ＭG）を確定するために総合負荷（ＭMot）の平均値が利用される請求項１〜６のいずれか１つに記載の挟み付け防止装置。
【請求項８】
始動段階（Ｉ）中に基本負荷（ＭG）を確定するために初期段階（ＩA）中の総合負荷（ＭMot）が考慮されない請求項１〜７のいずれか１つに記載の挟み付け防止装置。
【請求項９】
基本負荷（ＭG）が監視段階（ＩＩ）中にも確定され、かつ実際の基本負荷（ＭG）として保持され、この基本負荷が、引き続き監視段階（ＩＩ）中に特性量（ｕ、ｉ、ｎ）を測定して総合負荷（ＭMot）と比較するために利用される請求項１〜８のいずれか１つに記載の挟み付け防止装置。
【請求項１０】
実際の基本負荷（ＭG）が特性量（ｕ、ｉ、ｎ）の複数の測定値から、特に平均値形成によって確定される請求項９記載の挟み付け防止装置。
【請求項１１】
顕著な偏差が現れると基本負荷（ＭG）が保持され、総合負荷（ＭMot）の他の推移、特に実際の総合負荷（ＭMot）と事前に保持された基本負荷（ＭG）との差が、挟まれる事態の存否について点検される請求項３ないし１０のいずれか１つに記載の挟み付け防止装置。
【請求項１２】
顕著な偏差が作動渋滞または荷重変動等の危険でない動作状況に帰すことができる場合、実際の基本負荷（ＭG）の算定が再び開始される請求項９、１０、１１のいずれか１つに記載の挟み付け防止装置。
【請求項１３】
電動駆動装置（２）の入力量（ｕ、ｉ、ｎ）に基づいてその総合トルク（ＭMot）が、また始動段階（Ｉ）のとき基本トルク（ＭG）が確定され、そこから合成モーメント、特に挟み付けモーメント（ＭE）が導出される請求項１〜１２のいずれか１つに記載の挟み付け防止装置。
【請求項１４】
合成挟み付け力を算定するためにモーメント（ＭE）が、調整装置の機構を考慮する重みパラメータ（Ｋ3）で重み付けされる請求項１３記載の挟み付け防止装置。
【請求項１５】
重みパラメータ（Ｋ3）を算定するために１つの物理モデルで測定が実行され、測定結果が表に格納され、合成挟み付け力に対する合成挟み付けモーメント（ＭE）の割当てをこの表から読み取ることができる請求項１４記載の挟み付け防止装置。
【請求項１６】
挟まれる事態の存否判定に、挟まれる事態用ばねモデルが基礎とされる請求項１〜１５のいずれか１つに記載の挟み付け防止装置。
【請求項１７】
少なくとも１つのばね定数（ｃ）が確定され、このばね定数に基づいて、挟まれる事態の存否が判断される請求項１６記載の挟み付け防止装置。
【請求項１８】
挟まれる事態の存否判断に、ばね定数（ｃ）の絶対量および／またはその推移が利用される請求項１７記載の挟み付け防止装置。
【請求項１９】
少なくとも３つの負荷閾値（Ｍ1〜Ｍ3）が規定され、各２つの負荷閾値の間で判断基準（ｃ１、ｃ２）の値が確定され評価される請求項１〜１８のいずれか１つに記載の挟み付け防止装置。
【請求項２０】
電動駆動装置（２）が可変速直流モータである請求項１〜１９のいずれか１つに記載の挟み付け防止装置。
【請求項２１】
特に自動車シート調整の調整装置用の挟み付け防止装置であって、電動駆動装置（２）と制御ユニットとを有し、挟まれる事態を監視するために電動駆動装置の特性量（ｕ、ｉ、ｎ）が検出されまたは確定され、かつ第１数学モデルによって評価されるように調整装置が形成されており、特性量（ｕ、ｉ、ｎ）の顕著な偏差時に、挟まれる事態の存否判定のために、挟まれる事態を考慮する第２数学モデルに切り換えられる挟み付け防止装置。
【請求項２２】
特に自動車シート調整の電動駆動式調整装置を制御するための方法であって、挟まれる事態を監視するために電動駆動装置（２）の少なくとも１つの検出した特性量（ｕ、ｉ、ｎ）から、駆動装置（２）によって加えられる総合負荷（ＭMOt）が導出される方法において、まず始動段階（Ｉ）の間に、それぞれ調整装置の操作開始時に総合負荷（ＭMOt）が導出され、かつ調整装置の基本負荷（ＭG）として保持され、監視段階（ＩＩ）の間に、基本負荷（ＭG）と調整装置の操作中に変化する総合負荷（Ｍmot）との比較から挟まれる事態の存否が確定されるようになされた方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車シート調整の電動駆動式調整装置の挟み付け防止装置、および調整装置を制御するための方法であって、挟まれる事態を監視するために電動駆動装置の検出した特性量から、駆動装置によって加えられる総合負荷が確定されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内の電動駆動式調整装置、例えばパワウインドウ、スライドルーフ、スライドドア、ハッチバック等では安全上の理由から、必要な場合に、つまり物体または身体部分が挟まれた場合に電動駆動装置を停止させ、場合によっては反転させるために、挟み付け防止装置が必要である。このような挟み付け防止装置は特に電動シート調整時においても求められる。挟まれる事態の存否を確定するために、普通、電動駆動装置の特性量が評価される。このような特性量は例えばモータ電圧、モータ電流または回転数である。これらから普通、モータトルクが確定され、これからさらに過剰力が確定される。過剰力はモータによって加えられる総合力と、特に摩擦を克服しかつ調整装置を加速するのに必要な総合調整力との間の差から生じる。しかし例えば調整過程の推移においてごく作動渋滞の箇所によって摩擦が変化することがあるので、調整力の算定は困難である。それに加えて劣化効果が、または摩擦に対する温度の影響も、かなりの影響を及ぼすことがある。また、過剰力を確定するとき部分的に変化する加速力が考慮される。例えば欧州特許第１３１００３０号明細書によれば合成過剰力を算定するために多数の個別力が加算点で加算され、モータによって実際に加えられる力と比較することによって過剰力または挟み付け力が算定される。
【０００３】
欧州特許第１２９９７８２号明細書から読み取ることのできる挟み付け防止装置では、モータによって加えられる力の実際の推移が調整行程にわたって先行操作過程の力の推移と比較される。しかし両方の操作過程の間に長い時間が存在する場合、例えば温度等の周囲条件が本質的に変化してしまっていることがある。それゆえに、先行操作過程の力推移を依拠とすることは、事前に測定した力推移を摩擦力の実際の推移として利用できるようにするには問題であることを実証することができた。
【０００４】
欧州特許第０７１４０５２号明細書から読み取ることのできるサイドウインドまたはスライドルーフ用挟み付け防止装置では、１００ミリ秒の範囲内の同じ大きさの時間窓に調整過程が細分される。その際、この時間窓幅はごくゆっくりと現れる検出すべき挟まれる事態に基づいて選択されていなければならない。過剰力を確定するために実際の時点の測定値が基準時点の測定値と比較される。この基準時点は実際の測定時点から１つの上記窓幅だけ離間しており、この基準時点には挟まれる事態が存在していない。
【０００５】
シート調整時の挟み付け防止装置の確実な検知は、ガラスが固定止めに向かって移動する派ワウインドウまたはスライドルーフと比較して一層複雑である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、単純に形成された挟み付け防止装置と挟まれる事態を確実に検出するための単純に形成された方法とを特にシート調整においても可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴で解決される。それによれば、始動段階の間各調整過程の開始時に、電動駆動装置によって加えられる総合負荷が確定され、かつ調整装置の基本負荷として保持される。その際、基本負荷は、克服すべき摩擦負荷と加速度仕事とで特に構成される。始動段階に続いてはじめて監視段階が続き、監視段階の間に、比較から、特に確定した基本負荷と実際の総合負荷との間に差を形成することによって、挟まれる事態の存否が確定される。挟まれる事態が確認されると、対抗措置、例えば電動駆動装置の停止または反転が開始される。
【０００８】
その際総合負荷として特に、例えばモータ電流、モータ回転数等の検出したモータ特性量または調整量からモータトルクが確定される。選択的に、またはモータトルクを補足して、実際のトルクを確定することなくこのような特性量から、総合負荷を表す特性量を直接に確定する可能性、もしくは有利には検出した特性量、特に例えばホールセンサで検出した回転数を総合負荷の判定基準として直接に利用する可能性もある。それゆえに、検出した特性量は同時に総合負荷の直接的写像である。つまり、回転数を特性量として使用すると回転数の低下から総合負荷の上昇を直接に逆推定することができる。可変速直流モータを使用する場合、回転数の代わりに制御信号または調整信号が利用される。
【０００９】
この方法の特別な特徴は調整過程の開始時に基本負荷を確定することである。これにより、実際の調整力が確定され、監視段階用比較値として利用される。始動段階の間、挟まれる事態の存否監視は行われない。その際、始動段階中は挟まれる事態が存在しないとの推定から出発される。このことを依拠としている考えによれば、シート調整時、着座しまたはシートの後方にいる人がさしあたりまだ十分な運動自由度を有し、またはシートクッションの弾性が十分に高く、調整過程の開始時に人が挟まれていないことは、普通想定することができる。つまり始動段階の間自由な調整行程が推定され、この始動段階の間、駆動装置によって加えられる総合負荷から基本負荷を確定することができる。
【００１０】
その際好ましい構成によれば始動段階は、５０ｍｍ以下、特に１５ｍｍ以下のスライド調整行程もしくは約１°の傾き調整に一致しているように設計されている。スライド調整行程とは、ここでは特にシート座面の縦方向調整のことである。調整運動を行うために調整機構のスライド運動も回転運動も利用することができる。つまり調整行程の前記範囲の内部では挟まれる事態は排除することができる。同時にこの範囲は、基本負荷を十分正確に算定するのに十分な大きさである。機械的強制案内のゆえに、モータ回転数とスライド調整行程もしくは傾き調整のときの調整行程との間に直接的相関関係が存在する。一般に使用される直流モータの回転数を介して次に、その都度のシステムに依存して、始動段階用の具体的時間窓を確定することができる。
【００１１】
モータ特性量を評価してモータの総合負荷を確定するとき、普通、制御回路の態様に形成された数学モデルを依拠とする。その際、モータの制御に影響する調整量、例えばモータ電圧は数学モデル用入力量として利用され、この入力量から次に実際の総合負荷が確定される。合目的構成によれば、いまや、基本負荷からの総合負荷の顕著な偏差、もしくは負荷に相関した量としての検出した特性量の顕著な偏差の場合、第１モデルから第１モデルとは異なる第２モデルへと切り換えられ、この第２モデルでもって挟まれる事態の実際の存否を判定できるようにされる。特に、平均回転数からの回転数の所定偏差のとき、例えば回転数が平均回転数の約０．７倍に低下すると、第２モデルに切り換えられる。選択的に、顕著な偏差時の切換用特性量として例えばモータ電流を、平均モータ電流からのその偏差も、利用することができる。この構成は、まず、顕著な偏差または特徴的偏差が挟まれる事態の兆候であるとの考えを依拠としている。しかしこれは挟まれる事態の確実な判定にとってまだ十分ではない。特にシート調整用挟み付け防止装置では、挟まれる事態が存在しないのに総合負荷が増加することになるさまざまな状況が可能である。その際さらに、挟まれる事態が実際に存在することの判断にとって特に一層敏感な数学モデルが不可欠であるとの考えから出発する。その逆にこれは、第１モデル用の通常事例のとき、僅かなリソースを必要とするだけの簡単なアルゴリズムが利用されることも意味する。
【００１２】
第１数学モデルから第２数学モデルへの切換は特に基本負荷の確定にも左右されない。切換の基本構想は一般に評価法に応用することができ、特徴的事象が検出されてはじめて第２数学モデルに切り換えられる。
【００１３】
その際有利には、第１モデルは調整装置に現れる摩擦を考慮し、第２モデルは挟まれる事態を考慮するばねモデルを付加的に含む。ばねモデルの使用は、考えられる挟まれる事態のとき挟み付けられた人がシートクッションに押付けられるとの考えを依拠としている。このシートクッションは、フロントシートが向かって来るリヤシートのシートクッションとすることができる。しかし、フロントシートが前方にステアリングホイールまたはインストルメントパネルに向かって移動するとき、フロントシートのシートクッションとすることもできる。柔らかいシートクッションが反力を加え、反力の値はばね力と比較することができる。それゆえにこのようなばねモデルを使用して、特に特徴的ばね定数を確定することによって挟まれる事態の存否および特にその種類についても判断を導出することができる。
【００１４】
両方の数学モデルの間で円滑な移行を可能とするために、第１モデルで得られる量は第２モデルに切り換えるとき少なくとも部分的に第２モデル用入力量として利用される。
【００１５】
好ましくは、総合負荷値と基本負荷値との間の差の限界値を上回ることが総合負荷と基本負荷との間の顕著な特徴的偏差として利用される。有利にはさらに、選択的にまたは付加的に、限界値を上回ることはこの差の例えば時間的導出に利用され、または局所的導出にも利用される。ここではやはり好ましくは回転数が負荷の直接的特性量として利用される。基本負荷は、特に平均回転数によって形成されている。つまり回転数限界値が設けられており、それを下回ると顕著な偏差と推定される。
【００１６】
基本負荷を確定するために、好ましくはさらに、総合負荷の平均値、もしくは総合負荷を表す検出した特性量の平均値が、基本負荷について極力負荷可能な値を得るのに利用される。この基本負荷値を初期作用によって負荷しないために、好ましくは、電動駆動装置の初期段階中に現れる総合負荷は考慮されない。この初期段階は、例えば、モータがその目標回転数に制御されるまでの範囲を規定する。これは普通、モータの数回転後に既に該当する。
【００１７】
調整行程にわたってさまざまな調整力が例えば作動渋滞（動き難さ）によって現れることがあるので、合目的構成によれば、基本負荷が監視段階中にも確定され、かつ実際の基本負荷として保持され、この基本負荷が、引き続き監視段階中に特性量を測定して総合負荷と比較するのに利用される。つまり基本負荷は監視段階中も、始動段階中に確定した基本負荷値から始めて、特に連続的に確定される。それゆえに、基本負荷は監視段階中も追従される。その際、その間に基本負荷が確定される離散的時間窓を設けておくことができる。基本負荷を追従する代わりに、始動段階中に確定した基本負荷値を、一定した比較値として調整過程全体用に利用する可能性も基本的にある。
【００１８】
実際の基本負荷が検出した特性量の複数の測定値から特に平均値形成によって導出されると特別有利である。これにより、総合負荷の推移における変化は基本負荷を確定するために平滑化される。
【００１９】
こうして確定した基本負荷の顕著な偏差が検出されるや、有利には、最後に確定した実際の基本負荷が保持され、総合負荷の他の推移、特に総合負荷と保持された基本負荷との間の差、もしくは検出した特性量の総合負荷および基本負荷を表す値の間の差は次に、挟まれる事態の存否について点検される。顕著な偏差を上回ることだけでは、挟まれる事態が存在することの十分な判定基準ではまだない。というのも、例えば局所的作動渋滞または機械的止めへの突接等の他の状況も存在し得るからである。それゆえに、顕著な偏差の検知後、他の点検、総合負荷推移の評価が予定されている。
【００２０】
好ましくは電動駆動装置の特性量から総合負荷として総合トルクが、また始動段階について基本トルクが確定され、特に差形成によって合成モーメント、特に挟み付けモーメントまたは相間量が導出される。合目的にはさらに、合成挟み付け力を算定するために挟み付けモーメントは、調整装置のメカニズムを考慮する重みパラメータで重み付けされる。その際重みパラメータは例えばレバー長、レバー比、または調整機構の位置を考慮する。それに加えて、危険範囲に関する情報、つまり例えば、特に体格にも依存したシート間の距離に関する情報も重みパラメータに含まれる。その際、重みパラメータ値は有利には物理モデルでの測定によって確定され記憶される。選択的に、値は計算で確定することもできる。
【００２１】
合目的には、挟まれる事態の存否を確定するためにばねモデルが基礎とされ、特に少なくとも１つのばね定数が確定され、このばね定数に基づいて挟まれる事態の存否が決定される。その際好ましくは判断のため絶対量および／またはばね定数の推移、つまりその導関数が利用される。ばね定数の推移に基づいてさまざまな動作状況、つまり特に荷重移動、止めに対する突接、パニック的逆反応、挟み付けが区別される。合目的には、確実な関係を保証するために、確定した少なくとも２つのばね定数値が利用される。このため、有利には少なくとも３つの負荷閾値が規定され、負荷閾値の間で特に補間によってばね定数が確定される。
【００２２】
特許請求の範囲に個々に列挙された特徴と特徴組合せは、場合によっては明細書からの他の特徴または特徴組合せを補足して、一部では請求項１の特徴とは独立にも発明的である。請求項１の特徴を含まないかまたは完全には含まない分割出願の提出が留保されている。
【００２３】
課題はさらに、本発明によれば、請求項２２の特徴を有する方法によって解決される。挟み付け防止装置を考慮して記載された諸利点および好ましい諸構成は意味に即して方法にも転用することができる。
【００２４】
以下、図を基に本発明の実施例が詳しく説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
挟み付け防止装置を確実に検出するための図に基づいて以下で説明する方法は、自動車分野において電動駆動式シート調整時に応用するのに特に役立つ。このような装置が有する調整機構は、普通水平線に対して僅かに傾いた案内レール内で縦調整可能なシート支持体を含む。同時に、その傾きを調整可能なシートバックがシート支持体に固着されている。その際、シートバックの旋回点は案内レールから多少離間させて配置されている。調整装置はさらにシート支持体の縦方向でのスライド調整用にもシートバックの傾き調整用にもそれぞれ１つの駆動モータを含む。これは普通直流モータであり、または可変速直流モータでもある。
【００２６】
自動シート調整では、調整されるべきシート内でまたは調整されるべきシートとリヤシートとの間でも人が挟まれる危険がある。このような挟まれる事態はモータトルクを高め、従ってモータから加えられる高い力と相関している。モータによって発生されるこの総合トルクはここでは一般に総合負荷とも称される。特にこのようなシート調整では挟まれる事態の確認が問題である。というのも、柔らかいシートクッションのゆえに挟まれる事態のとき、モータから付加的に加えねばならない力が必ずしも急激な上昇を示さないからである。
【００２７】
以下に述べる方法は特にシート調整用に適しているが、しかし基本的には例えばパワーウインドウ、スライドドア、ハッチバック、スライドルーフ等の別の調整装置にも応用することができる。
【００２８】
制御装置によるこのような調整装置の計算的および数学的処理が以下で図１〜図３を基に詳しく説明される。その際、図１はこのような調整装置の物理的思考モデルを示す。この物理モデルによれば、動作時モータ２にモータ電圧ｕが印加され、モータ電流ｉが流れる。この電気回路がオーム抵抗ＲとインダクタンスＬとを有する。動作中、逆電圧ｕindが誘起される。モータはモータ電流ｉのゆえにモータトルクＭMotを発生し、回転数ｎで軸４を駆動する。軸４が調整装置の調整機構と連結されており、調整装置は慣性モーメントＪで表してある。それに加えて、調整機構から加えられる荷重モーメントＭLがモータトルクＭMotに対抗する。荷重モーメントＭLは複数の部分モーメント、例えば調整装置の摩擦のゆえに加わる摩擦モーメントＭRから成り、この摩擦モーメントに付加的に作動渋滞トルクＭSが重なっていることがある。挟まれる事態のとき荷重モーメントＭLに付加的になお挟み付けモーメントＭEが含まれる。挟み付け防止装置を確実に確認できるようにするために、この挟み付けモーメントＭEが確定されねばならない。その際問題として、荷重モーメントＭLの他の成分が可変である。特にシート調整用挟み付け防止装置の場合、挟まれる事態の検知が問題である。というのも、シートクッションの可撓性のゆえに挟み付け力はゆっくりと増加するだけであり、従って例えば局所的作動渋滞と区別するのがきわめて困難であるからである。
【００２９】
人がシートと他のシートまたはインストルメントパネルとの間で挟まれたときの実際の経過を物理的、数学的に単純なモデルで記述するためにばねモデルが挟まれる事態について推定される。そのことが図１に示す物理モデルでは、荷重モーメントＭLに寄与する挟み付けモーメントＭEがモータトルクＭMotに対抗するばね６のばねモーメントとして特徴付けられていることに現れている。このばね６はそれ自体、ばね定数ｃを介して表現されたばね剛性を特徴としている。
【００３０】
この物理モデルを基礎として以下の方程式１がモータ電圧ｕについて得られる：
方程式１：ｕ＝Ｒ・ｉ＋Ｌｄｉ／ｄｔ＋ｕind
【００３１】
この式から量ｄｉ／ｄｔについて方程式１’を導出することができる：
方程式１’：ｄｉ／ｄｔ＝１／Ｌ（ｕ‐Ｒ・ｉ−Ｋ1ｎ）
その際、以下の関係が考慮された。それによれば、誘起電圧ｕindが回転数ｎに比例しており、比例係数がＫ1である：
方程式２：ｕind＝Ｋ1ｎ
【００３２】
さらに、モータトルクＭMotは比例係数をＫ2としてモータ電流ｉに比例していることが妥当する：
方程式３：ＭMot＝Ｋ2ｉ
【００３３】
図１による物理モデルの右辺では、以下の方程式をトルクについて作成することができ、それによればモータトルクＭMotと荷重モーメントＭLとの間の差が回転数ｎの変化に比例しており、比例係数は慣性モーメントＪである：
方程式４：ＭMot−ＭL＝Ｊｄｎ／ｄｔ
【００３４】
慣性モーメントＪは実際には複数の成分、特にモータの慣性モーメントとシートの機械的部分の慣性モーメントとから成る。電動シート調整用に一般にごく大きな変成比が予定されているので、機械的部分の総合慣性モーメントの成分は無視することができ、モータ慣性モーメントを考慮すれば計算には十分である。挟み付けモーメントＭEにはばねモデルから以下の方程式を導出することができ、それによれば挟み付けモーメントＭEがばね力ＦFに比例しており、比例係数Ｋ3は調整機構のジオメトリを考慮する重みパラメータである。その際、重みパラメータは例えばレバー長、レバー比、または調整機構の位置を考慮する。それに加えて、重みパラメータには危険範囲に関する情報、つまり例えば、特に体格に依存してもいるシート間の距離に関する情報も含まれる。ばね力ＦFはそれ自体、進んだ回転角φ‐φKに比例しており、比例係数はばね定数ｃである。その際、φKは挟まれる事態開始時の時点における回転角、つまり調整すべきシートと挟み付けられた人との間の接触がはじめて現れたときの回転角である。
方程式５：ＭE＝Ｋ3ＦF＝Ｋ3ｃ（φ‐φK）
【００３５】
この物理モデルから導出することのできる数学モデルもしくは相応する計算アルゴリズムは、挟まれる事態を表すばねモデルがさしあたり考慮されない場合、図２に示す制御回路で表すことができる。この制御回路は実質的に方程式１〜４による諸関係を写像する。これにより、モータ電圧ｕは調整信号として特定回転数ｎを引き起こす。モータ電流ｉの変化はオーム抵抗Ｒを介して変化した電圧降下をもたらす。同様に、荷重モーメントＭLの変化は回転数の変化、従って誘起される逆電圧の変化をもたらす。これら両方の電圧成分がモータ電圧ｕに逆作用し、全体として制御回路が形成される。
【００３６】
補足的ばねモデルを考慮して第２数学モデルを導出することができ、このモデルを頼りに実際の状況が挟まれる事態の存否を点検される。この第２モデルは図３による制御回路で写像することができる。この制御回路は、図２の制御回路に対して、方程式５で表したようにばねモデルだけ拡張されている。
【００３７】
回転数ｎから補間を介して回転角φが得られる。ばね定数ｃに基づいて挟み付けモーメントＭEが形成される。図２の第１数学モデルを介して最後に確定された荷重モーメントＭLは一定した量として第１モデルによって図３の第２モデル用入力量ＭL'として引き継がれる。入力量ＭL'は、システムの総合摩擦を特徴付ける基本トルクＭGに一致している。この第２モデルに含まれるすべての量、つまりインダクタンスＬ、抵抗Ｒ、定数Ｋ1〜Ｋ3、モータの慣性モーメントＪは既知もしくは算定可能であり、回転数、従って回転角は測定することができる。唯一の未知数として残るのはばね定数ｃであり、つまりこのばね定数は第２数学モデルを基に好適なアルゴリズムによって算定することができる。
【００３８】
量Ｌ、Ｒ、Ｋ1、Ｋ2はモータ特有の特性量であり、特定形式のモータを使用する場合既知であり、または少なくとも実験によって確定することができる。慣性モーメントＪと定数Ｋ3は調整機構を特徴付ける量もしくはモータと調整機構との協動を特徴付ける量であり、これらの量はやはり特に基準モデルでの実験で確定することができ、また確定される。その際、定数Ｋ3は各調整装置形式について個別に確定される。その際特に、調整装置の実際のモデルでの測定によってパラメータＫ3の値が測定され記憶される。その際に考慮すべき点として、特にシート調整機構を表す重みパラメータＫ3は、例えばシートバックの傾き角またはシートの実際の縦位置等の別の量に依存している。それゆえに全体として、パラメータＫ3の数値表または特性線図が作成され、制御装置の記憶装置に格納される。数値表または特性線図から次にそれぞれ実際のシート位置に依存してその都度有効なパラメータ値が読み取られ、第１モデルもしくは第２モデルの計算に引き継がれる。その際、このパラメータ値の処理はファジー論理の枠内でも行うことができる。
【００３９】
図４にはモータトルクＭMotの代表的推移が調整行程ｘに対して、または時間ｔに対しても示してある。モータトルクＭMotの代わりに、モータから加えられる力Ｆをプロットしておくこともできる。モータトルクを算定して評価することは必ずしも必要でない。加えられた力Ｆに相関した量を確定し、または補足的に利用し評価すれば十分である。相関する量は例えば検出した回転数ｎである。
【００４０】
この方法では始動段階Ｉと監視段階ＩＩとの間が区別される。始動段階Ｉは２つの部分段階ＩA、ＩBに区分され、部分段階ＩAがモータ２の初期段階を表す一方、モータ２は実質一定した特定のモータトルクＭMotに制御される。摩擦変化、作動渋滞または挟まれる状況が生じるのでない限り、モータトルクＭMotはこのレベルに留まる。第２部分段階ＩBは基本トルクＭGを算定するのに役立つ。これは、この部分段階ＩB中にモータ２から放出されるモータトルクＭMotに一致しており、このモータトルクは総合モーメントまたは総合負荷とも称される。基本トルクＭGの算定は特に、第２部分段階ＩBにわたってモータトルクＭMot値の平均値を形成することによって行われる。そうする代わりに、始動段階Ｉ全体にわたって平均値形成が行われ、初期作用が無視される。
【００４１】
始動段階Ｉは時点ｔ0に監視段階ＩＩに移行する。その際、時点ｔ0は、この時点までに調整装置が所定の調整行程を進むように設計されている。始動段階Ｉ中に確定された基本トルクＭG値はまず監視段階ＩＩ用に比較値として保持される。監視段階ＩＩの間、顕著な偏差または特徴的偏差が基本トルクＭGとの差として規定され、下側負荷値Ｍ1と称される限界値が確定される。モータトルクＭMotの推移はいまや、この下側負荷限界値Ｍ1を上回るか否かを監視される。その際、モータトルクＭMotの推移の判定基準として特に回転数ｎの平均推移が利用される。
【００４２】
その際好ましくは基本トルクＭGの値が、またそれとともに下側負荷値Ｍ1が調整過程中に適合される。つまり普通、調整行程にわたって異なる摩擦値と局所的作動渋滞が現れ、モータトルクＭMotは変化し、例えば長い調整行程にわたっても連続的に増加する。基本トルクＭGが適合されないなら、挟まれる事態存否点検の作動基準である負荷値Ｍ1を上回る虞があろう。その際、基本トルクＭGの適合は例えば、所定の時間窓にわたって円滑な平均値形成によって、または時点ｔ0から始めて連続的平均値形成を介しても、行われる。
【００４３】
負荷値Ｍ1を上回ると、それは、可能な挟まれる事態の兆候と評価される。この時点に、第１数学モデルから第２数学モデルへと切り換えられ、いまや計算用にばねモデルが考慮される。その際第２モデルに切り換えるとき、第１モデルでなお確定された少なくとも１つの量が第２モデル用入力量として引き継がれる。これは特に、最後の実際の基本トルクＭGの値である。というのもこれは、挟み付けモーメントＭE以外に、駆動装置に作用する全モーメントの合計であるからである。
【００４４】
それゆえに、第２数学モデルへの切換は、負荷値Ｍ1を上回る時点ｔ1に行われる。それとともに、監視段階ＩＩも２つの部分段階ＩＩA、ＩＩBに区分され、第１部分段階ＩＩA中に第１数学モデルが監視に利用され、部分段階ＩＩBの間に第２数学モデルが利用される。
【００４５】
いまや第２数学モデルによって、実際に挟まれる事態が存在するか否かが点検される。そのことが以下で図５〜図７に基づいて詳しく説明される。この点検中に挟まれる事態の存在が確認されると、モータ２は自動的に停止され、場合によっては反転される。挟まれる事態でないことが確認されると、引き続き再び第１数学モデルに切り換わり、監視段階ＩＩの部分段階ＩＩAが継続される。
【００４６】
シート調整が挟まれる事態を点検されるとき、モータトルクＭMotの推移は、以下の運動等級が存在することを調べられる：
ａ）調整装置の作動渋滞。
ｂ）物体の挟み付け。ここでは２つの挟み付け状況ｂ１、ｂ２が識別される。
ｃ）端止めへの突接。
ｄ）衝撃的反作用（パニック反応）。
ｅ）荷重移動。
【００４７】
モータトルクＭMotのこれら運動等級の特徴的推移が図５、図６に示してある。
【００４８】
図５、図６の個々の曲線部分から読み取ることができるように、作動渋滞の運動等級ａ）はゆっくりとしたモーメント上昇を特徴としている。普通、ここでは高いトルク値が達成されない。これとは異なり、挟まれる事態の運動等級ｂ）における曲線推移は多少急峻な上昇を特徴とする。その際、あたかも動かない物体が挟まれる挟まれる状況の現れることが基本的にある。これは、物理的現実をごく良好に表すばねモデルを基礎にして、モータ２から加えられる力、従ってそのモータトルクＭMotの均一な直線的上昇を意味する。これはｂ1の曲線部分に一致している。しかし普通、人が一定の反力を加えると予想することができる。これはｂ2の曲線推移で表現されており、これによればモーメント上昇が累進的であり、直線的ではない。運動等級ｃ）は、ここではシート機構が機械的止めに向かって移動するので、運動等級ｂ）に比べて強い力上昇を特徴としている。その際この上昇は普通直線的である。というのも、機械的止めは少なくとも１つの一定したばね剛性またはばね定数ｃを特徴としており、従って力は進んだ行程に比例して直線的に構成されるからである。これとは異なり、荷重移動（運動等級ｅ））では、つまり例えばシート調整中にシート上で人が動く場合、値に類似した力上昇を認めることができるが、しかし力上昇の推移は機械的止めに突接するときのようにもはや直線的でない。最後になお他の運動等級ｄ）、つまりパニック反応の運動等級が確定されている。その際、特定状況のもとで人の挟まれる危険が衝撃的逆反応で応えられるものと前提される。そのことは一般に、この人がその全力で調整運動に抵抗することに現れる。これにより、ごく急峻な力上昇が引き起こされる。またここでも厳しい直線的推移は予想されない。
【００４９】
これらの異なる状況を評価するとき基礎となるばねモデルにおいて、力もしくはモータトルクＭMotの上昇は勾配もしくは導関数に一致し、従ってばね定数ｃに一致する。それゆえに、判断基準として導関数を介して得られるばね定数ｃがモータトルクＭMotの実際に測定された推移の等級区分の決定的判定基準として利用される。補足的に明確な割当てのために、満たさねばならない他の判断基準が設けられている。その際、用語「導関数」はごく広く理解しなければならない。重要なのは、各モータトルクＭMotの推移について、運動等級ａ）〜ｅ）が存在するとの逆推定を引き出すことのできる特性量を確定することである。
【００５０】
実施例では、異なる運動等級を確認するために下側負荷値Ｍ1の他に平均負荷値Ｍ2および最大負荷値Ｍ3が規定される。各負荷値Ｍ1〜Ｍ3に達すると、割り当てられた調整行程ｘ1〜ｘ3が（または割り当てられた時点ｔも）保持され、それぞれ数値対（Ｍ1、ｘ1）、（Ｍ2、ｘ2）、（Ｍ3、ｘ3）が形成される。そうする代わりに、部分段階ＩＩBの間に固定行程点を設け、これらの行程点についてその都度の実際のモータトルクＭMotを算定する可能性もある。
【００５１】
数値対から次に特に単純な直線補間によって、または別の数学的補間によっても、それぞれ勾配ｃ１、ｃ２の値が確定される。そのことが図５で運動等級ｂ２について示唆してある。３つの離散的数値対のみが評価されるので、計算支出はごく僅かである。そうする代わりに、導関数を連続的に算定する可能性も当然にある。
【００５２】
幾つかの運動等級ａ）〜ｅ）は相互に、または一部では上昇の推移のみによって相違している。３つの数値対を確定することによって２つの間隔が評価に利用され、力上昇が増加するか否か、一定に留まりまたは場合によっては減少もするか否かが検知可能となる。
【００５３】
導関数（勾配ｃ１、ｃ２）の判断基準を補足して、最大負荷値Ｍ3を上回ることが他の判断基準としてなお利用される。それゆえに、導関数が所定の数値範囲内で動きかつ同時に最大負荷値Ｍ3を上回るときだけ、挟まれる事態が検知される。導関数を考慮して、絶対値の他に絶対値の推移も判断値として利用される。
【００５４】
図５と図６との比較から明らかとなるように、パニック反応の運動等級ｄ）自体が考慮されることが決定的に重要である。というのも、運動等級ｂ）、ｄ）が挟まれる状況を表すからである。しかしながら、これら両方の挟まれる状況の間に運動等級ｃ）、ｅ）、つまり端止めへの突接と荷重移動がある。しかし特に荷重移動では、モータの遮断または反転は望ましくない。つまりこのようなパニック反応を考慮して曲線推移を点検してはじめて、快適性を損なうことなく、挟まれる事態確認のための高い判断信頼性が可能となる。
【００５５】
実際に測定された推移を個々の運動等級ａ）〜ｅ）に割り当てるために、特に導関数が特別重要である。導関数のいかなる値もしくは導関数のいかなる推移が運動等級ａ）〜ｅ）のいずれに割り当てるべきであるのかの割当てについて、合目的には‐重み係数Ｋ3におけると同様に‐導関数の個々の値または推移が表または特性線図に格納され、この表または特性線図から直接に、またはファジー論理を頼りに、他の境界パラメータを考慮して次に個々の運動等級への割当てが行われる。その際有利には、表もしくは特性線図はやはり校正過程の方式で具体的物理モデルに基づいて確定され、または経験値を依拠とする。
【００５６】
このような特性線図から導出された力行程線図が図７に示してあり、この線図では、運動等級ａ）〜ｅ）に割り当てられた個々の範囲が破線で相互に分離されている。さらに例えば、挟まれる事態のとき累進的力上昇を有する力推移が、確定された勾配値ｃ１、ｃ２と一緒に書き込まれている。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】特にシート調整の調整装置の物理的思考モデルの図である。
【図２】調整装置における個々の経過を記述するための第１数学モデルの制御回路を示す。
【図３】挟まれる事態を考慮して調整装置における個々の経過を記述するための第２数学モデルの第２制御回路を示す。
【図４】行程または時間に対するモータトルクもしくはモータ力の推移の略図である。
【図５】調整運動時にさまざまに現れる運動等級についての力推移またはトルク推移の略図である。
【図６】調整運動時にさまざまに現れる運動等級についての力推移またはトルク推移の略図である。
【図７】個々の運動等級が異なる範囲に割り当てられた力行程線図である。
【符号の説明】
【００５８】
２  モータ、４  軸、６  ばね、ｕ  モータ電圧、Ｒ  抵抗、Ｌ  インダクタンス、ｉ  モータ電流、ｕind  誘起電圧、ＭMot  モータトルク、ｎ  回転数、Ｊ  慣性モーメント、ＭL  荷重モーメント、ＭR  摩擦モーメント、ＭS  作動渋滞モーメント、ＭE  挟み付けモーメント、ＭG  基本トルク、ｃ  ばね定数、Ｋ1、Ｋ2  比例定数、Ｋ3  重みパラメータ、ＦF  ばね力、φ  回転角、φK  接触時点の回転角、ｔ  時間、ｘ  調整行程、Ｍ1  下側負荷値、Ｍ2  平均負荷値、Ｍ3  最大負荷値、ｃ１、ｃ２  勾配、Ｉ  始動段階、ＩA  初期段階、ＩB  第２部分段階、ＩＩ  監視段階、ＩＩA、ＩＩB  監視段階の部分段階
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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