(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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、被駆動体であるＩＲセンサ２２０の位置を変化させるアクチュエータ部材２３０と、アクチュエータ部材２３０の温度調整を行う電熱線２３１と、アクチュエータ部材２３０の温度を取得する温度取得部１１０と、電熱線２３１による温度調整を制御する制御部１２０と、を備える。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の温度に基づいて、電熱線２３１による温度調整を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記発熱体により前記アクチュエータ部材の温度を上昇させる駆動制御と、
自然放熱により前記アクチュエータ部材の温度を低下させる非駆動制御と、を交互に繰り返すように構成されており、
前記温度取得部は、
前記非駆動制御が行われているときに、所定期間に亘って前記発熱体に電圧を印可しながら前記発熱体の抵抗値を取得し、当該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８に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１３】
前記温度取得部は、
前記所定期間における前記発熱体からの発熱量が、自然放熱量を下回るように、前記所定期間の長さを設定する、請求項１２に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１４】
前記温度取得部は、
前記所定期間の開始タイミングから所定の待ち時間が経過した後に、前記発熱体の抵抗値を取得する、請求項１２又は１３に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１５】
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、
前記発熱体には、
前記第１アクチュエータ部材の温度調整を行うための第１発熱体（２３１Ａ）と、
前記第２アクチュエータ部材の温度調整を行うための第２発熱体（２３１Ｂ）と、が含まれており、
前記制御部は、
前記第１アクチュエータ部材に対しては前記駆動制御を行い、前記第２アクチュエータ部材に対しては前記非駆動制御を行う第１状態と、
前記第１アクチュエータ部材に対しては前記非駆動制御を行い、前記第２アクチュエータ部材に対しては前記駆動制御を行う第２状態と、
を交互に繰り返すように構成されている、請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１６】
前記温度取得部は、
前記第１状態及び前記第２状態のいずれにおいても、前記第１発熱体の抵抗値及び前記第２発熱体の抵抗値の両方を取得する、請求項１５に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１７】
前記第１状態において、前記第２発熱体に電圧が印加される前記所定期間の長さと、
前記第２状態において、前記第１発熱体に電圧が印加される前記所定期間の長さと、が互いに等しい、請求項１６に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１８】
前記発熱体における異常を検知する異常検知部（１７０）を更に備える、請求項８に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１９】
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、
前記発熱体には、
前記第１アクチュエータ部材の温度調整を行うための第１発熱体と、
前記第２アクチュエータ部材の温度調整を行うための第２発熱体と、が含まれており、
前記異常検知部により、前記第１発熱体及び前記第２発熱体のうちいずれか一方における異常が検知された場合には、
前記制御部は、
前記第１発熱体及び前記第２発熱体のうち、異常が検知されていない方のみを用いて、前記アクチュエータ部材の温度調整を制御する、請求項１８に記載のアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はアクチュエータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−４２７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る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、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、アクチュエータ部材の温度を取得する温度取得部（１１０）と、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。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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】図１７は、検出回路の構成を示す図である。
【図１８】図１８は、第５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概要について説明するための図である。
【図１９】図１９は、非駆動制御が行われているときの、抵抗値の取得について説明するための図である。
【図２０】図２０は、抵抗値の取得タイミングについて説明するための図である。
【図２１】図２１は、第５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２２】図２２は、第６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２３】図２３は、第６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概要について説明するための図である。
【図２４】図２４は、第６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概要について説明するための図である。
【図２５】図２５は、第６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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、特定の向きを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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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）。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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）。
【００６９】
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。
【００７０】
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。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。
【００７１】
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１つだけが記憶されることとなる。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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１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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
図１３は、本実施形態に係るセンサユニット２００の一部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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
このような時間ＴＭ１１の長さは、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、時間ＴＭ１１の長さが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。
【００９６】
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の長さに基づいて、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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。当該移動時間は、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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
尚、ステップＳ４４における温度の取得は、ステップＳ４３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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
第５実施形態について説明する。図１６には、本実施形態に係るアクチュエータ装置１０の全体構成が模式的に示されている。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。
【０１０７】
図１６に示されるように、本実施形態に係るアクチュエータ装置１０は、駆動回路２０にセンサユニット２００が接続された構成となっている。制御装置１００は、本実施形態では駆動回路２０の一部として構成されている。尚、図１６においては、センサユニット２００のうち、電熱線２３１の電気抵抗を示す抵抗Ｒのみが図示されており、センサユニット２００が有するその他の構成については図示が省略されている。駆動回路２０には、スイッチング素子２３と検出回路２４とが設けられている。
【０１０８】
スイッチング素子２３は、電熱線２３１に対する電力供給のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための素子である。スイッチング素子２３は、例えばＭＯＳ型ＦＥＴである。スイッチング素子２３は、外部からセンサユニット２００に接続された電源２１と、センサユニット２００の電熱線２３１との間を繋ぐ回路の途中に設けられており、当該回路の開閉を切り替えるものである。スイッチング素子２３のゲート端子には、制御装置１００からの駆動信号が配線２５を介して入力される。制御装置１００からの駆動信号がＯＮになると、スイッチング素子２３は閉状態となり、電熱線２３１には電源２１からの電流が流れる。制御装置１００からの駆動信号がＯＦＦになると、スイッチング素子２３は開状態となり、電熱線２３１には電流が流れなくなる。
【０１０９】
検出回路２４は、抵抗Ｒに印加される電圧の大きさを取得するための回路である。図１７に示されるように、検出回路２４は、抵抗Ｒを含むブリッジ回路として構成されている。ただし、図１６においては、検出回路２４と抵抗Ｒとが互いに別の要素として模式的に描かれている。
【０１１０】
上記のブリッジ回路は、抵抗Ｒのほかに、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を有している。これらはいずれも、所定の基準温度における抵抗Ｒの抵抗値と、同じ抵抗値を有する電気抵抗である。
【０１１１】
図１７に示される、抵抗Ｒと抵抗Ｒ１との接続点ＰＴ１には、スイッチング素子２３を介して電源２１からの電圧が印加される。抵抗Ｒと抵抗Ｒ３との接続点ＰＴ２には、制御装置１００から伸びる配線２６が接続されている。抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点ＰＴ３は、図１６に示される接地点２２に接続されている。
【０１１２】
制御装置１００は、配線２６を介して接続点ＰＴ２の電位を取得することができる。制御装置１００は、接続点ＰＴ２の電位、電源２１の電位Ｖｉ、及び抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のそれぞれの抵抗値に基づいて、抵抗Ｒの抵抗値を取得する。つまり、制御装置１００は、接続点ＰＴ２の電位に基づいて、これに対応する抵抗Ｒの抵抗値を取得する。その取得方法としては、ブリッジ回路についての公知の取得方法を用いることができるので、ここではその詳細な説明を省略する。
【０１１３】
制御装置１００の制御部１２０によって実行される制御の概要について説明する。本実施形態に係る制御部１２０は、スイッチング素子２３に駆動信号を送信し、スイッチング素子２３の開閉動作を所定のデューティで行わせることにより、電熱線２３１の発熱量を調整するように構成されている。デューティの値は、必要な発熱量に応じて適宜調整される。
【０１１４】
図１８には、スイッチング素子２３に送信される駆動信号の時間変化の一例が示されている。同図に示されるように、制御部１２０によって実行される制御においては、スイッチング素子２３に開閉動作を行わせる期間ＴＭ１と、スイッチング素子２３を開状態に保つ期間ＴＭ２と、が交互に繰り返される。
【０１１５】
期間ＴＭ１では、電熱線２３１により加熱されてアクチュエータ部材２３０の温度が上昇し、アクチュエータ部材２３０が収縮する。このため、被駆動体であるＩＲセンサ２２０は、アクチュエータ部材２３０が収縮する方向にその位置を変化させる。このように、期間ＴＭ１では、電熱線２３１によりアクチュエータ部材２３０の温度を上昇させる制御が行われる。このような制御のことを、以下では「駆動制御」とも称する。
【０１１６】
期間ＴＭ２では、電熱線２３１によるアクチュエータ部材２３０の加熱が行われないので、アクチュエータ部材２３０の温度は自然放熱によって次第に低下して行く。それに伴い、アクチュエータ部材２３０は伸長する。このため、被駆動体であるＩＲセンサ２２０は、アクチュエータ部材２３０が伸長する方向にその位置を変化させる。期間ＴＭ２によって行われる処理は、自然放熱によりアクチュエータ部材２３０の温度を低下させる制御、ということができる。このような制御のことを、以下では「非駆動制御」とも称する。
【０１１７】
本実施形態に係る制御部１２０は、上記の駆動制御と非駆動制御とを交互に繰り返すように構成されている。これにより、ＩＲセンサ２２０は、概ね一定の周期及び振幅で、その向きを左右交互に変化させて行くこととなる。
【０１１８】
駆動制御が行われているときには、電熱線２３１、すなわち図１７の抵抗Ｒに電圧が印加されている間に、制御部１２０は抵抗Ｒの抵抗値を取得する。その後、当該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と共に、アクチュエータ部材２３０の温度に基づいてＩＲセンサ２２０の位置を取得する。その取得方法は、第１実施形態において説明したものと同じである。制御部１２０は、取得されたアクチュエータ部材２３０の位置に基づいて、スイッチング素子２３の開閉動作のデューティを変化させる。
【０１１９】
一方、非駆動制御が行われているときには、スイッチング素子２３は基本的に開状態に保たれる。このため、制御部１２０は、抵抗Ｒの抵抗値を取得することができず、ＩＲセンサ２２０の位置を取得することができない。しかしながら、ＩＲセンサ２２０を精度良く動作させるためには、非駆動制御が行われている期間ＴＭ２においても、ＩＲセンサ２２０の位置を定期的に取得することが好ましい。
【０１２０】
そこで、本実施形態に係る制御装置１００では、非駆動制御が行われているときに、温度取得部１１０が所定期間に亘って電熱線２３１に一時的な電圧を印可しながら、発熱体である電熱線２３１の抵抗値を取得することとしている。その後、温度取得部１１０は、当該抵抗値と、抵抗温度記憶部１４０に記憶されている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。更にその後、制御部１２０は、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に記憶されている対応関係とに基づいて、アクチュエータ部材２３０の位置を取得する。
【０１２１】
非駆動制御が行われているときにおける、電熱線２３１の抵抗値の取得方法について説明する。図１９の線Ｌ３１は、制御装置１００からスイッチング素子２３に入力される駆動信号の時間変化の例である。この例では、時刻ｔ１において駆動信号がＯＦＦからＯＮに切り換えられ、その後の時刻ｔ２において駆動信号がＯＮからＯＦＦに切り換えられている。時刻ｔ１及び時刻ｔ２はいずれも、非駆動制御が行われている期間における時刻、すなわち、図１８に示される期間ＴＭ２における時刻である。駆動信号を一時的にＯＮとする処理は、所定の制御周期が経過する毎に繰り返し行われる。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間ＴＭ３においては、発熱体である電熱線２３１の両端に電圧が印加された状態となる。
【０１２２】
図１９の線Ｌ３２は、図１７の接続点ＰＴ２における電位の時間変化である。時刻ｔ１において駆動信号がＯＮに切り換えられると、その時点から上記電位は上昇して行く。その後、時刻ｔ２において駆動信号がＯＦＦに切り換えられると、その時点から上記電位は下降して行く。図１９の例では、制御装置１００の温度取得部１１０は、時刻ｔ２において、接続点ＰＴ２における電位Ｖｏを取得する。温度取得部１１０は、電位Ｖｏに基づいて電熱線２３１の抵抗値を取得し、当該抵抗値に基づいてアクチュエータ部材２３０の位置を取得する。
【０１２３】
このように、本実施形態に係る温度取得部１１０は、非駆動制御が行われているときに、所定期間、すなわち上記の期間ＴＭ３に亘って電熱線２３１に電圧を印可しながら電熱線２３１の抵抗値を取得し、当該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ように構成されている。
【０１２４】
期間ＴＭ３を比較的大きくした場合には、非駆動制御が行われているにも拘らず、図１８の期間ＴＭ２においてアクチュエータ部材２３０の温度が上昇してしまい、ＩＲセンサ２２０の位置の変化に影響を及ぼしてしまう可能性がある。このため、期間ＴＭ３は可能な限り短いが好ましい。そこで、本実施形態では、期間ＴＭ３の長さが下記の式（１）に基づいて設定される。
【数１】
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【０１２５】
式（１）における「Ｃ」は、アクチュエータ部材２３０の熱容量である。また、式（１）における「ΔＴ」は、アクチュエータ部材２３０の温度の変化量、具体的には、電熱線２３１に通電が行われていない初期温度からの変化量である。式（１）の左辺は、アクチュエータ部材２３０が有する熱量の時間変化に該当する。
【０１２６】
式（１）における「Ｖｉ」は、図１６に示される電源２１の電位である。式（１）における「Ｒ」は、電熱線２３１の抵抗値、すなわち図１６に示される抵抗Ｒの抵抗値である。図１９に示される「ｄｍｉｎ」は、期間ＴＭ３の長さを、制御周期に対するデューティの割合、すなわち０〜１（０％〜１００％）までの範囲の数値として示したものである。式（１）の右辺第１項は、発熱体である電熱線２３１からの発熱量に該当する。この発熱量は、例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において電熱線２３１で生じる熱量に相当するものである。
【０１２７】
式（１）における「α」は、アクチュエータ部材２３０と周囲の空気との間の熱伝達率である。式（１）における「Ｓ」は、アクチュエータ部材２３０の表面積である。式（１）の右辺第２項は、アクチュエータ部材２３０から周期の空気への自然放熱量に該当する。この自然放熱量は、例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、アクチュエータ部材２３０から周期の空気へと伝達される熱量に相当するものである。
【０１２８】
期間ＴＭ３の長さを示すｄｍｉｎは、式（１）における左辺の値が０よりも小さくなるように設定される。つまり、ｄｍｉｎは、式（１）の右辺第１項に示される発熱量が、式（１）の右辺第２項に示される自然放熱量を下回るように、温度取得部１１０によって設定される。このため、非駆動制御が行われている期間において一時的に電熱線２３１への通電が行われるのであるが、電熱線２３１における発熱量は無視できる程度に小さく抑えられることとなり、ＩＲセンサ２２０の動作に影響が及ぶことは無い。
【０１２９】
ところで、非駆動制御が行われている期間ＴＭ２は、基本的には駆動信号がＯＦＦとされている期間である。このため、上記のように駆動信号が一時的にＯＮとされる直前においては、電熱線２３１、すなわち図１６に示される抵抗Ｒの両端に印加される電圧の大きさは概ね０となっている。このような状態から、駆動信号が一時的にＯＮとされた場合には、電圧の急激な変化に伴って、所謂「リンギング」と称される電圧の脈動が生じてしまうことがある。
【０１３０】
図２０（Ａ）に示されるのは、電熱線２３１、すなわち図１６に示される抵抗Ｒの両端に印加される電圧の時間変化の例である。また、図２０（Ｂ）に示されるのは、接続点ＰＴ２における電位Ｖｏの時間変化の例である。
【０１３１】
図２０の例では、非駆動制御が行われているときに、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの期間において駆動信号が一時的にＯＮとされている。つまり、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの期間が、電熱線２３１に一時的な電圧が印可される「所定期間」、すなわち図１９の例における期間ＴＭ３に該当する。
【０１３２】
時刻ｔ３の直後の期間においては、図２０に示されるそれぞれの電圧は、いずれも急激に変化した後、リンギングにより脈動している。時刻ｔ３からしばらくの期間が経過した後は、いずれの電圧も概ね一定の値に落ち着いている。リンギングが生じている間に、接続点ＰＴ２における電位Ｖｏの取得を行おうとすると、電熱線２３１の抵抗値を正確に取得することができない。
【０１３３】
そこで、本実施形態に係る温度取得部１１０は、期間ＴＭ３の開始タイミングである時刻ｔ３から、所定の待ち時間ＷＴが経過してリンギングが収まった後に電位Ｖｏを取得し、これに基づき電熱線２３１の抵抗値を取得するように構成されている。待ち時間ＷＴとしては、例えば図２０に示されるように、リンギングが収まるまでに必要な最低限の時間が設定される。この場合、待ち時間ＷＴが経過したタイミングである時刻ｔ４に、電熱線２３１の抵抗値が取得されることとなる。待ち時間ＷＴは、上記のように、リンギングが収まるまでに必要な最低限の時間が設定されてもよいが、それよりも長い時間が設定されてもよい。待ち時間ＷＴの長さは、例えば実験等に基づいて予め設定された長さであってもよく、実際に生じたリンギングに基づいて都度設定される学習値であってもよい。
【０１３４】
以上のような処理を実現するために、制御装置１００によって実行される処理について説明する。図２１に示される一連の処理は、非駆動制御が行われている期間において、所定の制御周期が経過する毎に、制御装置１００のうち温度取得部１１０によって繰り返し実行されるものである。
【０１３５】
当該処理の最初のステップＳ５１では、待ち時間ＷＴの長さを設定する処理が行われる。ステップＳ５１に続くステップＳ５２では、スイッチング素子２３を閉状態に切り替えて、電熱線２３１に一時的な電圧を印可する処理が行われる。ステップＳ５２の処理は、予め設定されたタイミングにおいて行われる。
【０１３６】
ステップＳ５２に続くステップＳ５３では、ステップＳ５２の処理が開始されてから、待ち時間ＷＴが経過したか否かが判定される。待ち時間ＷＴが経過していない場合には、ステップＳ５３の処理が再度実行される。待ち時間ＷＴが経過していれば、ステップＳ５４に移行する。ステップＳ５４では、接続点ＰＴ２における電位Ｖｏを取得する処理が行われる。その後、電位Ｖｏに基づいて電熱線２３１の抵抗値を取得し、抵抗値に基づい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。
【０１３７】
ステップＳ５４に続くステップＳ５５では、スイッチング素子２３を開状態に戻す処理が行われる。当該処理は、ステップＳ５２の処理が行われてから、図１９に示される期間ＴＭ３が経過したタイミングにおいて行われる。
【０１３８】
第６実施形態について説明する。以下では、上記の第５実施形態と異なっている点について主に説明し、第５実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【０１３９】
本実施形態に係るセンサユニット２００の構成について、図２２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、からなる。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実施形態等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。
【０１４０】
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、電熱線２３１が螺旋状に巻き付けられている。以下では、第１アクチュエータ部材２３０Ａに巻き付けられている方の電熱線２３１を「第１電熱線２３１Ａ」とも称し、第２アクチュエータ部材２３０Ｂに巻き付けられている方の電熱線２３１を「第２電熱線２３１Ｂ」とも称する。第１電熱線２３１Ａは、第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度調整を行うためのものであり、本実施形態における「第１発熱体」に該当する。第２電熱線２３１Ｂは、第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度調整を行うためのものであり、本実施形態における「第２発熱体」に該当する。
【０１４１】
図２２では、第１電熱線２３１Ａ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電熱線２３１Ｂ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。
【０１４２】
制御装置１００の制御部１２０は、第１電熱線２３１Ａに印加される電圧と、第２電熱線２３１Ｂに印加される電圧と、を個別に調整することができる。これを実現するために、本実施形態に係るアクチュエータ装置１０では、図１６に示されるスイッチング素子２３や検出回路２４が、第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂのそれぞれに対応して個別に設けられている。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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、つまり矢印ＡＲ１とは反対の方向に回転するような力を受ける。
【０１４５】
図２２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２２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。
【０１４６】
制御装置１００により実行される制御の概要について説明する。図２３に示されるのは、ＩＲセンサ２２０を、図２２の矢印ＡＲ１の方向に回転させる際において、制御部１２０から送信される駆動信号の時間変化の例である。このうち、図２３（Ａ）に示されるのは、第１電熱線２３１Ａへの通電を行うために、第１電熱線２３１Ａに繋がるスイッチング素子２３へと送信される駆動信号の例である。図２３（Ｂ）に示されるのは、第２電熱線２３１Ｂへの通電を行うために、第２電熱線２３１Ｂに繋がるスイッチング素子２３へと送信される駆動信号の例である。
【０１４７】
ＩＲセンサ２２０を、図２２の矢印ＡＲ１の方向に回転させる場合には、制御部１２０は、第１アクチュエータ部材２３０Ａに対しては駆動制御を行う一方で、第２アクチュエータ部材２３０Ｂに対しては非駆動制御を行う。これにより、第１アクチュエータ部材２３０ＡのみによってＩＲセンサ２２０の位置を変化させる。制御部１２０がこのような制御を行っている状態のことを、以下では「第１状態」とも称する。
【０１４８】
第１状態においては、図２３（Ａ）に示されるように、制御部１２０から第１電熱線２３１Ａ側のスイッチング素子２３へと、所定のデューティで駆動信号が送信される。図２３（Ａ）の時刻ｔ０から時刻ｔ４０までの期間、及び時刻ｔ４０から時刻ｔ６０までの期間のそれぞれが、駆動信号が送信される制御周期に該当する。また、駆動信号がＯＮとなっている時刻ｔ３０から時刻ｔ４０までの期間の長さ等を、上記の制御周期の長さで除したものが、駆動信号のデューティに該当する。
【０１４９】
温度取得部１１０は、駆動信号がＯＮとなっている期間の途中において、第１電熱線２３１Ａの抵抗値を取得し、これに基づいて第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度を取得する。図２３（Ａ）では、第１電熱線２３１Ａの抵抗値が取得されるタイミングが、矢印ＡＲ１１で示されている。このように、第１電熱線２３１Ａの抵抗値の取得は、制御周期毎に行われる。
【０１５０】
第１状態においては、第１電熱線２３１Ａの抵抗値のみならず、第２電熱線２３１Ｂの抵抗値も取得される。図２３（Ｂ）に示されるように、時刻ｔ２８から時刻ｔ２９までの期間、時刻ｔ４８から時刻ｔ４９までの期間、及び時刻ｔ６８から時刻ｔ６９までの期間のそれぞれにおいて、駆動信号が一時的にＯＮとされている。それぞれの上記期間においては、第２電熱線２３１Ｂに一時的に電圧が印加され、第２電熱線２３１Ｂの抵抗値が取得され、当該抵抗値に基づいて第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度が取得される。それぞれの上記期間は、図１９に示される期間ＴＭ３に該当する。それぞれの期間の長さは、先に述べたように式（１）に基づいて設定される。
【０１５１】
図２３（Ｂ）では、第２電熱線２３１Ｂの抵抗値が取得されるタイミングが、矢印ＡＲ１２で示されている。このように、第２電熱線２３１Ｂの抵抗値の取得も、制御周期毎に行われる。換言すれば、１つの制御周期において、第１電熱線２３１Ａの抵抗値と、第２電熱線２３１Ｂの抵抗値とが１回ずつ取得される。
【０１５２】
これにより、駆動制御が行われている第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度と、非駆動制御が行われている第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度と、がそれぞれ取得される。制御部１２０は、それぞれの上記温度に基づいて、ＩＲセンサ２２０の位置を正確に把握することができる。
【０１５３】
図２４に示されるのは、ＩＲセンサ２２０を上記とは逆方向、すなわち図２２の矢印ＡＲ２の方向に回転させる際において、制御部１２０から送信される駆動信号の時間変化の例である。このうち、図２４（Ａ）に示されるのは、第１電熱線２３１Ａへの通電を行うために、第１電熱線２３１Ａに繋がるスイッチング素子２３へと送信される駆動信号の例である。図２４（Ｂ）に示されるのは、第２電熱線２３１Ｂへの通電を行うために、第２電熱線２３１Ｂに繋がるスイッチング素子２３へと送信される駆動信号の例である。
【０１５４】
ＩＲセンサ２２０を、図２２の矢印ＡＲ２の方向に回転させる場合には、制御部１２０は、第２アクチュエータ部材２３０Ｂに対しては駆動制御を行う一方で、第１アクチュエータ部材２３０Ａに対しては非駆動制御を行う。これにより、第２アクチュエータ部材２３０ＢのみによってＩＲセンサ２２０の位置を変化させる。制御部１２０がこのような制御を行っている状態のことを、以下では「第２状態」とも称する。
【０１５５】
第２状態においては、図２４（Ｂ）に示されるように、制御部１２０から第２電熱線２３１Ｂ側のスイッチング素子２３へと、所定のデューティで駆動信号が送信される。図２４（Ｂ）の時刻ｔ０から時刻ｔ４０までの期間、及び時刻ｔ４０から時刻ｔ６０までの期間のそれぞれが、駆動信号が送信される制御周期に該当する。また、駆動信号がＯＮとなっている時刻ｔ３０から時刻ｔ４０までの期間の長さ等を、上記の制御周期の長さで除したものが、駆動信号のデューティに該当する。
【０１５６】
温度取得部１１０は、駆動信号がＯＮとなっている期間の途中において、第２電熱線２３１Ｂの抵抗値を取得し、これに基づいて第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度を取得する。図２４（Ｂ）では、第２電熱線２３１Ｂの抵抗値が取得されるタイミングが、矢印ＡＲ２２で示されている。このように、第２電熱線２３１Ｂの抵抗値の取得は、制御周期毎に行われる。
【０１５７】
第２状態においては、第２電熱線２３１Ｂの抵抗値のみならず、第１電熱線２３１Ａの抵抗値も取得される。図２４（Ａ）に示されるように、時刻ｔ２８から時刻ｔ２９までの期間、時刻ｔ４８から時刻ｔ４９までの期間、及び時刻ｔ６８から時刻ｔ６９までの期間のそれぞれにおいて、駆動信号が一時的にＯＮとされている。それぞれの上記期間においては、第１電熱線２３１Ａに一時的に電圧が印加され、第１電熱線２３１Ａの抵抗値が取得され、当該抵抗値に基づいて第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度が取得される。それぞれの上記期間は、図１９に示される期間ＴＭ３に該当する。それぞれの期間の長さは、先に述べたように式（１）に基づいて設定される。
【０１５８】
図２４（Ａ）では、第１電熱線２３１Ａの抵抗値が取得されるタイミングが、矢印ＡＲ２１で示されている。このように、第１電熱線２３１Ａの抵抗値の取得も、制御周期毎に行われる。換言すれば、１つの制御周期において、第１電熱線２３１Ａの抵抗値と、第２電熱線２３１Ｂの抵抗値とが１回ずつ取得される。
【０１５９】
これにより、第２状態においても第１状態と同様に、駆動制御が行われている第２アクチュエータ部材２３０Ｂの温度と、非駆動制御が行われている第１アクチュエータ部材２３０Ａの温度と、がそれぞれ取得される。制御部１２０は、それぞれの上記温度に基づいて、ＩＲセンサ２２０の位置を正確に把握することができる。
【０１６０】
図２３の第１状態と、図２４の第２状態とは、交互に繰り返される。これにより、ＩＲセンサ２２０は、概ね一定の周期及び振幅で、その向きを左右交互に変化させて行くこととなる。
【０１６１】
このように、本実施形態に係る制御部１２０は、第１アクチュエータ部材２３０Ａに対しては駆動制御を行い、第２アクチュエータ部材２３０Ｂに対しては非駆動制御を行う第１状態と、第１アクチュエータ部材２３０Ａに対しては非駆動制御を行い、第２アクチュエータ部材２３０Ｂに対しては駆動制御を行う第２状態と、を交互に繰り返すように構成されている。
【０１６２】
また、本実施形態に係る温度取得部１１０は、第１状態及び第２状態のいずれにおいても、第１発熱体である第１電熱線２３１Ａの抵抗値、及び第２発熱体である第２電熱線２３１Ｂの抵抗値、の両方を取得するように構成されている。これにより、ＩＲセンサ２２０の位置を正確に把握することが可能となっている。
【０１６３】
また、本実施形態では、図２３（Ｂ）において駆動信号がＯＮとなっている期間の長さと、図２４（Ａ）において駆動信号がＯＮとなっている期間の長さと、が互いに等しくなっている。換言すれば、図２３の第１状態において、第２発熱体である第２電熱線２３１Ｂに電圧が印加される「所定期間」の長さと、図２４の第２状態において、第１発熱体である第１電熱線２３１Ａに電圧が印加される「所定期間」の長さと、が互いに等しくなっている。
【０１６４】
このため、非駆動制御が行われている方のアクチュエータ部材２３０において、仮に、一時的な電圧の印加に伴ってＩＲセンサ２２０の動作に影響が生じたとしても、その後、他方のアクチュエータ部材に非駆動制御が行われた際には、上記の影響は相殺されることとなる。これにより、ＩＲセンサ２２０の動作への影響を低減することができる。
【０１６５】
本実施形態では、駆動制御が行われている方の電熱線２３１に電圧が印加される期間と重ならないタイミングで、非駆動制御が行われている方の電熱線２３１に電圧が印加されるように設定されている。例えば、図２３（Ｂ）に示される時刻ｔ２８から時刻ｔ２９までの期間は、図２３（Ａ）に示される時刻ｔ３０から時刻ｔ４０までの期間や、時刻ｔ５０から時刻ｔ６０までの期間等とは重ならない期間として設定されている。同様に、例えば、図２４（Ａ）に示される時刻ｔ２８から時刻ｔ２９までの期間は、図２４（Ｂ）に示される時刻ｔ３０から時刻ｔ４０までの期間や、時刻ｔ５０から時刻ｔ６０までの期間等とは重ならない期間として設定されている。
【０１６６】
先に述べたように、本実施形態に係るアクチュエータ装置１０では、図１６に示されるスイッチング素子２３や検出回路２４が、第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂのそれぞれに対応して個別に設けられている。このような構成においては、それぞれのスイッチング素子２３に接続される電源２１を１つだけ設けて、その電源２１を共有することも考えられる。１つの電源２１が共有されている場合には、第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂの両方に同時に電圧が印加されると、電源２１の電位Ｖｉが変動してしまう可能性がある。そこで、本実施形態ではこれを防止するために、上記のように、駆動制御が行われている方の電熱線２３１に電圧が印加される期間と重ならないタイミングで、非駆動制御が行われている方の電熱線２３１に電圧が印加されるように設定されている。
【０１６７】
尚、電源２１が共有されておらず、第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂのそれぞれに対応して電源２１が個別に設けられている場合には、上記のような印加タイミングの調整は不要である。
【０１６８】
図２２に示されるように、本実施形態に係る制御装置１００は異常検知部１７０を更に備えている。異常検知部１７０は、発熱体である第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂにおける異常を検知する処理を行う部分である。ここでいう「異常」とは、例えば第１電熱線２３１Ａ等の断線や短絡等のことである。
【０１６９】
温度取得部１１０が、配線２６を介して接続点ＰＴ２の電位を取得しようとした際に、取得された電位の値が異常値となった場合や、電位を取得することができなかった場合には、異常検知部１７０は、第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂのうち、上記接続点ＰＴ２に対応する方の電熱線において異常が生じたことを検知する。このように、異常検知部１７０は、異常が生じたことを検知するだけでなく、第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂのどちらで当該異常が生じたのかを特定することもできる。
【０１７０】
制御装置１００によって実行される処理について説明する。図２５に示される一連の処理は、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のうちの一方に非駆動制御が行われる際において、図２１の処理に換えて実行されるものである。当該処理は、図２１の処理に対し、ステップＳ６１乃至ステップＳ６４を追加したものとなっている。
【０１７１】
ステップＳ５４において、電熱線２３１の抵抗値を取得する処理、及び当該抵抗値に基づい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た後は、本実施形態ではステップＳ６１に移行する。ステップＳ６１では、異常検知部１７０によって異常が検知されたか否かが判定される。異常が検知されなかった場合には、ステップＳ５５に移行し、先に説明したものと同様の処理が行われる。第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂのうちいずれか一方における異常が検知された場合には、ステップＳ６２に移行する。
【０１７２】
ステップＳ６２では、第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂの両方において異常が生じたのか否かが判定される。異常が片方のみにおいて乗じていた場合にはステップＳ６３に移行する。ステップＳ６３では、第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂのうち異常が検知されていない方のみを用いて、以降におけるアクチュエータ部材２３０の温度調整を制御するように設定される。つまり、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のうち、異常が生じていない方の電熱線２３１に対応した方のアクチュエータ部材２３０のみを用いて、以降におけるＩＲセンサ２２０の動作制御が行われるように設定される。これにより、異常が生じた以降においても、ＩＲセンサ２２０の動作を引き続き継続させることができる。尚、異常が生じている方の電熱線２３１については、以降における通電を禁止する処理が行われる。
【０１７３】
ステップＳ６２において、第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂの両方に異常が生じていた場合には、ステップＳ６４に移行する。ステップＳ６４では、以降における第１電熱線２３１Ａ及び第２電熱線２３１Ｂへの通電をいずれも禁止する処理が行われる。
【０１７４】
尚、異常検知部１７０は、これまで説明した他の実施形態のように、電熱線２３１が１つしか設けられていない構成のアクチュエータ装置１０に設けられていてもよい。この場合にも、電熱線２３１に異常が生じたことが検知された場合には、以降における電熱線２３１への通電が禁止されることとすればよい。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【符号の説明】
【０１７７】
１０：アクチュエータ装置
１１０：温度取得部
１２０：制御部
２２０：ＩＲセンサ
２３０：アクチュエータ部材
２３１：電熱線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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