(57)【要約】【課題】モータとコントローラが互いに離れている場合に車体内に長いワイヤの数が増え、制御システムの重量及びコストが増すという問題を解決する。【解決手段】少なくとも１つの電気モータ（１２）によって駆動される可動部材の位置を決定するための回路（１０）が、モータの回転数を示すリップル信号を生成するためのサンプリング回路（１４）と、このリップル信号を、リップル信号の周波数と同じ周波数を有するパルス信号に変換するためのコンバータ（１６）と、を含む。【選択図】図１
2015211636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの電気モータによって駆動される可動部材の位置を決定するための回路であって、
前記モータの回転数を示すリップル信号を生成するためのサンプリング回路と、
前記リップル信号を、該リップル信号の周波数に比例する、又は該リップル信号の周波数と同じ周波数を有するパルス信号に変換するためのコンバータと、
を備えることを特徴とする回路。
【請求項２】
前記パルス信号のパルス数を計算するためのコントローラをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記コンバータは、
前記リップル信号内のノイズを除去するための第１のフィルタと、
前記リップル信号内の交流成分をフィルタ処理するための第２のフィルタと、
前記第１のフィルタからのフィルタ処理した信号と、前記第２のフィルタからのフィルタ処理した信号とを比較するための比較器と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の回路。
【請求項４】
前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタはローパスフィルタであり、前記第１のフィルタは、前記第２のフィルタよりも高いカットオフ周波数を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の回路。
【請求項５】
前記第１のフィルタの前記カットオフ周波数は、前記リップル信号の基本波周波数よりも高く、前記リップル信号の前記基本波周波数の２倍よりも低い、
ことを特徴とする請求項３に記載の回路。
【請求項６】
前記第２のフィルタの前記カットオフ周波数は、前記リップル信号の前記基本波周波数を前記モータの磁極数で除算した結果よりも高く、前記リップル信号の前記基本波周波数よりも低い、
ことを特徴とする請求項３に記載の回路。
【請求項７】
前記モータと前記コンバータとの間に接続された、前記モータの回転方向を制御するための第１のスイッチをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の回路。
【請求項８】
前記サンプリング回路は、前記第１のスイッチと接地の間に接続された抵抗器を有する、
ことを特徴とする請求項７に記載の回路。
【請求項９】
少なくとも２つの前記モータのうちの動作させるべき一方を選択するための第２のスイッチをさらに備え、前記第１のスイッチは、前記第２のスイッチと前記コンバータとの間に接続される、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の回路。
【請求項１０】
前記第１のスイッチは、少なくとも２つの前記モータによって共有される、
ことを特徴とする請求項７、８又は９に記載の回路。
【請求項１１】
少なくとも１つの電気モータによって駆動される可動部材の位置を決定する方法であって、前記モータの回転数を示すリップル信号を、該リップル信号と同じ周波数を有するパルス信号に変換するステップを含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記パルス信号のパルス数を計算するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記リップル信号は、
前記リップル信号内の交流成分をフィルタ処理してフィルタ処理信号を生成するステップと、
前記リップル信号と前記フィルタ処理信号とを比較するステップと、
によって前記パルス信号に変換される、
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記リップル信号内の交流成分をフィルタ処理する前に、前記リップル信号内のノイズを低減するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの電気モータによって駆動される可動部材の位置を決定するための回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両では、座席及び窓などのいくつかの可動部材の位置が、電気モータによって調整される。通常、この調整は、可動部材の現在の位置情報に基づいて行われる。このためには、モータの回転数及び回転方向などの回転情報を決定する必要がある。回転数とは、モータが回転する回数のことを意味し、実際の回転する回数に等しく、又はこれに比例することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既知のシステムでは、モータのロータの回転を検知するためにホールセンサが使用され、このホールセンサから出力される信号に基づいて、車両のコントローラがモータの回転情報を決定する。ホールセンサはモータの近くに取り付けなければならないので、モータとコントローラの間にはホールセンサ用のワイヤが必要であり、これにより、モータとコントローラが互いに離れている場合には車体内に長いワイヤの数が増え、制御システムの重量及びコストが増す。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従って、本発明は、その１つの態様において、少なくとも１つの電気モータによって駆動される可動部材の位置を決定するための回路であって、モータの回転数を示すリップル信号を生成するためのサンプリング回路と、このリップル信号を、リップル信号の周波数に比例する、又はこのリップル信号の周波数と同じ周波数を有するパルス信号に変換するためのコンバータとを備えた回路を提供する。
【０００５】
パルス信号のパルス数を計算するためのコントローラを設けることが好ましい。
【０００６】
コンバータは、リップル信号内のノイズを除去するための第１のフィルタと、リップル信号内の交流成分をフィルタ処理するための第２のフィルタと、第１のフィルタからのフィルタ処理した信号と、第２のフィルタからのフィルタ処理した信号とを比較するための比較器とを有することが好ましい。
【０００７】
第１のフィルタ及び第２のフィルタはローパスフィルタであり、第１のフィルタは、第２のフィルタよりも高いカットオフ周波数を有することが好ましい。
【０００８】
第１のフィルタのカットオフ周波数は、リップル信号の基本波周波数よりも高く、リップル信号の基本波周波数の２倍よりも低いことが好ましい。
【０００９】
第２のフィルタのカットオフ周波数は、リップル信号の基本波周波数をモータの磁極数で除算した結果よりも高く、リップル信号の基本波周波数よりも低いことが好ましい。
【００１０】
モータとコンバータの間には、モータの回転方向を制御するための第１のスイッチが接続されることが好ましい。
【００１１】
サンプリング回路は、第１のスイッチと接地の間に接続された抵抗器を有することが好ましい。
【００１２】
少なくとも２つのモータのうちの動作させるべき一方を選択するための第２のスイッチが設けられ、第１のスイッチは、第２のスイッチとコンバータの間に接続されることが好ましい。
【００１３】
第１のスイッチは、少なくとも２つのモータによって共有されることが好ましい。
【００１４】
第２の態様によれば、本発明は、少なくとも１つの電気モータによって駆動される可動部材の位置を決定するための方法であって、モータの回転数を示すリップル信号を、このリップル信号と同じ周波数を有するパルス信号に変換するステップを含む方法を提供する。
【００１５】
この方法は、パルス信号のパルス数を計算するステップをさらに含むことが好ましい。
【００１６】
リップル信号は、リップル信号内の交流成分をフィルタ処理してフィルタ処理信号を生成するステップと、リップル信号とフィルタ処理信号とを比較するステップと、によってパルス信号に変換されることが好ましい。
【００１７】
この方法は、リップル信号内の交流成分をフィルタ処理する前に、リップル信号内のノイズを低減するステップを含むことが好ましい。
【００１８】
本発明では、モータのリップル信号が、コントローラが処理しやすいパルス信号に変換される。さらに、スイッチを物理的にコントローラに近付けるとともにモータから離して配置することも可能である。このようにして、車体内部の長いワイヤの数を減少させることができ、従って制御システムを軽くすることが可能になる。
【００１９】
単純な実施形態では、可動部材が電気モータのシャフトである。
【００２０】
以下、添付図面の図を参照しながら、本発明の好ましい実施形態をほんの一例として説明する。図では、複数の図に出現する同一の構造、要素又は部品には、一般にこれらが出現する全ての図において同じ参照番号を付している。一般に、図に示す構成要素及び特徴部の寸法は、表現の便宜上明瞭にするために選択したものであり、必ずしも縮尺通りではない。以下、各図を列挙する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態による、可動部材の位置を決定するための回路の概略図である。
【図２】図１の回路の一部であるコンバータの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態による、可動部材１１の位置を決定するための回路１０が、可動部材１１の位置を調整するための電気モータ１２と、モータ１２の回転数を示すリップル信号を生成するためのサンプリング回路１４と、リップル信号を、このリップル信号の周波数に比例する周波数を有するパルス信号に変換するためのコンバータ１６と、可動部材１１の位置情報を決定できるようにパルス信号内のパルス数を計算するためのコントローラ１８とを含む。モータ１２は、可動部材１１の異なる位置又は部分を動かすように構成することができる。図を単純にするために、図１には２つのモータ１２しか示していない。
【００２３】
モータ１２は、ブラシ付き直流モータであることが好ましい。モータ１２の電流は、整流により、直流成分に重なり合った交流成分（リップル電流又はリップルと呼ばれる）を有する。リップル電流の周波数はモータ１２の回転数に比例し、従って可動部材１１の動き又は移動距離を決定することができる。
【００２４】
サンプリング回路１４は、モータ１２と接地の間に直列に接続されたサンプリング抵抗器Ｒを含む。このサンプリング抵抗器Ｒを介して、モータ１２の回転数に比例する周波数を有するリップル電圧信号を生成することができる。
【００２５】
コンバータ１６は、リップル信号を、リップル信号の周波数に比例する周波数を有するパルス信号に変換する。パルス信号は、リップル信号と同じ周波数を有することが好ましい。
【００２６】
図２は、コンバータ１６の概略図である。コンバータ１６は、第１のフィルタ２２、増幅器２４、第２のフィルタ２６及び比較器２８を含む。第１のフィルタ２２は、リップル信号内のノイズを除去する。第１のフィルタ２２はローパスフィルタであり、第１のフィルタ２２のカットオフ周波数は、リップル信号の基本波周波数よりも高く、リップル信号の基本波周波数の２倍よりも低いことが好ましい。増幅器２４は、第１のフィルタ２２からのフィルタ処理されたリップル信号を増幅する。第２のフィルタ２６は、増幅器２４からの増幅されたリップル信号内の交流成分をフィルタ処理する。第２のフィルタ２６はローパスフィルタであり、第２のフィルタ２６のカットオフ周波数は、リップル信号の基本波周波数をモータの磁極数で除算した結果よりも高く、リップル信号の基本波周波数よりも低いことが好ましい。比較器２８は、増幅器２４からの増幅された信号と第２のフィルタ２６からのフィルタ処理された信号とを比較し、従ってリップル信号と同じ周波数を有するパルス信号が得られる。増幅器２４は、好ましいが必須ではないと理解されたい。
【００２７】
電子コントローラ１８は、パルス信号のパルス数を計算する。このようにして、モータのロータの回転情報、及び対応する可動部材１１の位置を決定することができる。
【００２８】
再び図１を参照すると、回路１０は、２つのスイッチ３２、３４をさらに含む。スイッチ３２は、モータ１２とコンバータ１６の間に接続されてモータ１２の回転方向を制御する。スイッチ３２は、２つの切替え装置３６、３８を含む。スイッチ３４は、モータ１２とスイッチ３２の間に接続されて、モータ１２のうちの動作させるべき一方を選択する。スイッチ３４は、２つのモータ１２にそれぞれ接続された２つの切替え装置４０、４２を含む。回路１０がさらに多くのモータ１２を有している場合には、それに応じてスイッチ３４の切替え装置の数も増加すると理解されたい。
【００２９】
切替え装置３６、３８、４０、４２の各々は、共通端子と、第１及び第２の端子とを含む。スイッチ３２の各切替え装置３６、３８の第１の端子は、直流電源Ｖｄｄに接続される。各切替え装置３６、３８の第２の端子は、サンプリング回路１４に接続される。スイッチ３４の各切替え装置４０、４２の第１の端子は、切替え装置３８の共通端子に接続される。任意に、各切替え装置４０、４２の第２の端子は、切替え装置３６の共通端子に接続される。２つのモータ１２の第１の端子は、スイッチ３２の切替え装置３６の共通端子に接続される。切替え装置４０、４２の共通端子は、２つのモータ１２の第２の端子にそれぞれ接続される。
【００３０】
切替え装置３６の共通端子は、直流電源Ｖｄｄに接続された第１の端子に切り替わっており、切替え装置３８の共通端子は、サンプリング回路１４に接続された第２の端子に切り替わっている。切替え装置４０の共通端子は、切替え装置３８の共通端子に接続された第１の端子に切り替わっており、これによって切替え装置４０に接続されたモータ１２が動作するように選択されている。切替え装置４２の共通端子は、切替え装置３６の共通端子に接続された第２の端子に切り替わっており、これによって切替え装置４２に接続されたモータ１２の端子間には電位差が存在しないので、モータ１２は非選択状態になっている。
【００３１】
切替え装置３６の共通端子が第２の端子に接続されるように切り替わると同時に、切替え装置３８の共通端子が第１の端子に切り替わった場合、選択されたモータを通過する電流の方向が変化して、モータが逆方向に回転するようになる。
【００３２】
切替え装置４０の共通端子が第２の端子に切り替わると同時に、切替え装置４２の共通端子が第１の端子に切り替わった場合、切替え装置４２に接続されたモータ１２が動作するように選択される一方で、切替え装置４０に接続されたモータ１２は選択されない。
【００３３】
本発明では、モータのリップル信号が、コントローラが処理しやすいパルス信号に変換される。さらに、スイッチ３２、３４を物理的にコントローラ１８に近付けるとともにモータ１２から離して配置することも可能である。このようにして、車体内部の長いワイヤの数を減少させることができ、従って制御システムを軽くすることが可能になる。
【００３４】
本出願の明細書及び特許請求の範囲では、記述する項目の存在を明示する一方でさらなる項目の存在を排除しないように、「備える、含む、有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｉｎｃｌｕｄｅ、ｃｏｎｔａｉｎ及びｈａｖｅ）」という動詞、並びにその派生形の各々を包括的な意味で使用している。
【００３５】
１又はそれ以上の好ましい実施形態を参照しながら本発明を説明したが、当業者であれば、様々な変形が可能であると理解すべきである。従って、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
【符号の説明】
【００３６】
１０  回路
１１  可動部材
１２  モータ
１４  サンプリング回路
１６  コンバータ
１８  コントローラ
３２  スイッチ
３４  スイッチ
３６  切替え装置
３８  切替え装置
４０  切替え装置
４２  切替え装置
【図１】
2015211636.tif 000003
【図２】
2015211636.tif 000004
【外国語明細書】
2015211636000001.pdf