(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流モータの回転力に基づく車両シートの電動駆動を制御する車両シート制御装置であって、
速度指令値と前記直流モータの回転速度の実速度との差分を基に前記直流モータの回転速度を前記速度指令値に追従させる速度フィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
前記速度フィードバック制御に基づいて生成される直流電圧に所定周波数の交流成分を加重して、前記直流モータに印加する駆動電圧を生成する電圧生成手段と
を備え、
前記電圧生成手段は、前記車両シートの共振周波数の振動を打ち消すための前記共振周波数の第１の交流成分と、前記共振周波数以外の周波数の第２の交流成分とを前記直流電圧に加重して前記駆動電圧を生成するものであって、
前記第２の交流成分の周波数は、前記第１の交流成分の前記共振周波数よりも低い周波数であることを特徴とする車両シート制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両シート制御装置において、
前記第１の交流成分は、前記車両シートの前記共振周波数で正弦波状に変化する第１電圧補正値であって、
前記第２の交流成分は、車両シートの前記共振周波数よりも低い周波数で正弦波状に変化する第２電圧補正値であることを特徴とする車両シート制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両シート制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートバックの傾動やシートクッションの前後移動等を、モータを駆動源として電動駆動可能とした車両用電動シートがある（例えば特許文献１参照）。このようなものでは、モータの駆動が車両シートに内蔵の減速機構等を介してシートバックやシートクッションに伝達され、それらの電動駆動が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６５３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような車両用電動シートでは電動駆動時に作動音が生じるが、本発明者らは、作動音の音色を操作して作動音の品質を向上させようという検討を行っている。この場合、制御的（電気的）に対応するのが容易で好ましいが、どのような対応が好適かが検討課題となっていた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、作動音の品質を容易に向上することができる車両シート制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する車両シート制御装置は、直流モータの回転力に基づく車両シートの電動駆動を制御する車両シート制御装置であって、速度指令値と前記直流モータの回転速度の実速度との差分を基に前記直流モータの回転速度を前記速度指令値に追従させる速度フィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、前記速度フィードバック制御に基づいて生成される直流電圧に所定周波数の交流成分を加重して、前記直流モータに印加する駆動電圧を生成する電圧生成手段とを備え、前記電圧生成手段は、前記車両シートの共振周波数の振動を打ち消すための前記共振周波数の第１の交流成分と、前記共振周波数以外の周波数の第２の交流成分とを前記直流電圧に加重して前記駆動電圧を生成するものであって、前記第２の交流成分の周波数は、前記第１の交流成分の前記共振周波数よりも低い周波数である。
【０００７】
この構成によれば、電圧生成手段は、所定周波数の交流成分を直流電圧に加重して駆動電圧を生成し、この駆動電圧によって直流モータが回転駆動される。これにより、駆動電圧に加重された交流成分が直流モータのトルク変動となり、これが直流モータの駆動によって動作される車両シートのシステムに発生する振動となって、その振動の周波数の作動音が他より相対的に強調されて生じるようになる。従って、駆動電圧に加重する交流成分の周波数設定によって車両シートの作動音の音色（周波数）を調整することが可能となり、その結果、作動音の品質を容易に向上させることができる。また、駆動電圧のベースとなる直流電圧が速度フィードバック制御に基づいて生成されるため、作動時においてモータに掛かる負荷が減速機構の特性等によって変動しても、車両シートの動作速度が体感的には定速となる。これにより、モータに掛かる負荷の変動によって生じうる車両シートの作動音のうねり（音の周波数や大きさが作動中に変化すること）を抑えることができる。
【０００９】
この構成によれば、車両シートの共振周波数を含む周波数帯の第１の交流成分が直流モータの駆動電圧に加重されることで、車両シートの共振周波数での振動が打ち消されるため、共振周波数以外の周波数の第２の交流成分の加重による作動音の音色（周波数）の調整がより容易となる。
上記車両シート制御装置において、前記第１の交流成分は、前記車両シートの前記共振周波数で正弦波状に変化する第１電圧補正値であって、前記第２の交流成分は、車両シートの前記共振周波数よりも低い周波数で正弦波状に変化する第２電圧補正値である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車両シート制御装置によれば、作動音の品質を容易に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の車両シート制御装置の電気ブロック図である。
【図２】（ａ）（ｂ）同形態の車両シート制御装置の作用を説明するための説明図である。
【図３】別例の車両シート制御装置の作用を説明するための説明図である。
【図４】別例の車両シート制御装置の作用を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、車両シート制御装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両シート１は、座部としてのシートクッション２と、シートクッション２の後端部に傾動可能に設けられたシートバック３と、シートバック３の傾動駆動の駆動源としてのモータＭとを備える。モータＭは、給電ブラシ及び整流子（ともに図示略）を有するブラシ付き直流モータにて構成されている。モータＭの回転は、車両シート１が備える減速機構（図示略）を介してシートバック３の傾動動作に変換される。本実施形態の車両シート制御装置１０は、モータＭの回転駆動を制御することでシートバック３の傾動動作を制御する。なお、上記の減速機構は、内歯ギヤとその内歯ギヤに対して偏心運動しつつ噛合する外歯ギヤ（共に図示略）とを備えた公知の機構である。
【００１３】
車両シート制御装置１０は、モータＭに駆動電力を供給する駆動回路１１と、駆動回路１１を介してモータＭの駆動を制御する制御回路１２と、モータＭの回転を検出する回転センサ１３と、例えばシートクッション２の側面に設けられた操作スイッチＳＷとを備える。操作スイッチＳＷが例えば搭乗者によって操作されると、操作スイッチＳＷから操作信号Ｓｍが制御回路１２に出力され、制御回路１２は操作信号Ｓｍの入力に基づいて駆動回路１１を通じてモータＭを回転駆動させ、シートバック３を傾動させる。
【００１４】
回転センサ１３は、例えばモータＭに搭載されたホールＩＣ等からなり、モータＭの回転に応じた回転検出信号Ｓｐ（パルス信号）を出力する。制御回路１２は、回転センサ１３から出力される回転検出信号Ｓｐに基づいて制御信号（ＰＷＭ駆動信号）Ｓｃを生成し、その制御信号Ｓｃを駆動回路１１に出力することにより駆動回路１１をＰＷＭ駆動させ、モータＭの駆動を制御する。
【００１５】
制御回路１２は、速度算出部２１、減算器２２、速度指令値設定部２３、ＦＢ制御部（フィードバック制御部）２４、ＰＷＭ制御部２５、加算器２６及び電圧補正値演算部２７を備えている。
【００１６】
速度指令値設定部２３は、速度指令マップが予め記憶されたメモリ（図示略）を有している。速度指令値設定部２３は、操作スイッチＳＷから制御回路１２への操作信号Ｓｍの入力に基づいて、前記速度指令マップから参照した値を速度指令値ωｄとして減算器２２に出力する。
【００１７】
速度算出部２１は、回転センサ１３から出力される回転検出信号Ｓｐに基づいて回転速度検出値ωを算出する。減算器２２は、速度指令値設定部２３から出力された速度指令値ωｄと、速度算出部２１により演算されたモータＭの回転速度検出値ωとの差分値（速度偏差Δω＝ωｄ−ω）を演算し、演算した速度偏差ΔωをＦＢ制御部２４に出力する。
【００１８】
ＦＢ制御部２４は、速度偏差Δωに基づいて速度フィードバック制御を実行する。本実施形態のＦＢ制御部２４が実行する速度フィードバック制御はＰＩ制御である。すなわち、ＦＢ制御部２４は速度偏差ΔωにＰ（比例）制御の比例ゲインＫｐを乗ずることにより比例成分を演算するとともに、速度偏差Δωの積分値にＩ（積分）制御の積分ゲインＫｉを乗ずることにより積分成分を演算する。そして、これら比例成分及び積分成分を加算することにより電圧指令値Ｖｄを演算し、これを加算器２６に出力する。
【００１９】
電圧補正値演算部２７には、回転センサ１３からの回転検出信号Ｓｐが入力される。電圧補正値演算部２７は、回転検出信号ＳｐからモータＭの出力特性（周波数応答）を導出する。ここで、図２（ａ）には、電圧補正値演算部２７によって導出される出力特性を表すボード線図である。なお、図２（ａ）のボード線図は、電圧指令値Ｖｄに後述の第１及び第２電圧補正値Ｖ１，Ｖ２を加重する前のモータＭの出力特性を示している。電圧補正値演算部２７は、この導出した出力特性から車両シート１（車両シート１内に設けられたモータＭ及び減速機構等の内部部品を含めたシステム全体）の共振周波数ｆ１を割り出す。そして、電圧補正値演算部２７は、その共振周波数ｆ１での車両シート１の振動を打ち消すべく、共振周波数ｆ１で正弦波状に変化する第１電圧補正値Ｖ１を生成し、この第１電圧補正値Ｖ１を加算器２６に出力する。
【００２０】
更に、電圧補正値演算部２７は、車両シート１の共振周波数ｆ１以外の周波数ｆ２（本実施形態では、共振周波数ｆ１よりも低い周波数）で正弦波状に変化する第２電圧補正値Ｖ２を生成し、この第２電圧補正値Ｖ２を加算器２６に出力する。この周波数ｆ２は、人の可聴帯域内に設定される。
【００２１】
加算器２６は、ＦＢ制御部２４から入力された電圧指令値Ｖｄと、電圧補正値演算部２７から入力された第１及び第２電圧補正値Ｖ１，Ｖ２とを加算して合成電圧指令値Ｖｄ’を生成する。つまり、この合成電圧指令値Ｖｄ’は、直流成分としての電圧指令値Ｖｄに対して第１及び第２電圧補正値Ｖ１，Ｖ２を交流成分として含んでいる。そして、加算器２６は、合成電圧指令値Ｖｄ’をＰＷＭ制御部２５に出力する。
【００２２】
ＰＷＭ制御部２５は、合成電圧指令値Ｖｄ’に基づくＤＵＴＹ指令値を演算するとともに、そのＤＵＴＹ指令値に示されるオンＤＵＴＹ比を有する制御信号Ｓｃを生成して駆動回路１１に出力することで、駆動回路１１をＰＷＭ駆動させる。これにより、合成電圧指令値Ｖｄ’に基づく制御信号Ｓｃに応じた駆動電圧が駆動回路１１からモータＭに出力される。
【００２３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
モータＭは、ＦＢ制御部２４にて演算される電圧指令値Ｖｄと、電圧補正値演算部２７にて演算される第１及び第２電圧補正値Ｖ１，Ｖ２とを合成した合成電圧指令値Ｖｄ’に基づいて回転駆動される。つまり、モータＭは、電圧指令値Ｖｄに基づいて速度フィードバック制御されるとともに、電圧指令値Ｖｄに加重される交流成分としての第１及び第２電圧補正値Ｖ１，Ｖ２に基づいてモータＭの回転にトルク変動が生じる。なお、第１及び第２電圧補正値Ｖ１，Ｖ２に基づくトルク変動は微少な変動であるため、車両シート１の動作速度は体感的には定速となる。
【００２４】
このとき、図２（ｂ）に示すように、電圧指令値Ｖｄに第１電圧補正値Ｖ１が加重されることで、共振周波数ｆ１を含む周波数領域での車両シート１の振動が打ち消され、それにより、モータＭの出力特性におけるその周波数領域のゲインが減少される。
【００２５】
また、電圧指令値Ｖｄに第２電圧補正値Ｖ２が加重されることによって、モータＭの出力特性における周波数ｆ２のゲインが増加する。つまり、第２電圧補正値Ｖ２に基づく周波数ｆ２でのモータＭのトルク変動が、モータＭの駆動によって動作される車両シート１のシステムに発生する振動となって、その振動の周波数ｆ２の作動音が他より相対的に強調されて生じるようになる。これにより、第２電圧補正値Ｖ２の周波数ｆ２を好適な値に設定することで、車両シート１の作動音の品質を向上させることが可能となっている。
【００２６】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）車両シート制御装置１０は、速度フィードバック制御に基づいて生成される直流電圧（電圧指令値Ｖｄに応じた電圧）に周波数ｆ２の交流成分（第２電圧補正値Ｖ２に応じた電圧）を加重して、モータＭに印加する駆動電圧を生成する。これにより、第２電圧補正値Ｖ２に基づく周波数ｆ２の交流成分がモータＭのトルク変動となり、これが車両シート１のシステムに発生する振動となって、その振動の周波数ｆ２の作動音が他より相対的に強調されて生じるようになる。従って、加重する交流成分の周波数ｆ２の設定によって車両シート１の作動音の音色（周波数）を調整することが可能となり、作動音の品質を容易に向上させることができる。
【００２７】
また、駆動電圧のベースとなる直流電圧（電圧指令値Ｖｄに応じた電圧）は、速度フィードバック制御に基づいて生成されるため、作動時においてモータＭに掛かる負荷が減速機構の特性等によって変動しても、車両シート１の動作速度が体感的には定速となる。これにより、モータＭに掛かる負荷の変動によって生じうる車両シート１の作動音のうねり（音の周波数や大きさが作動中に変化すること）を抑えることができる。
【００２８】
（２）駆動電圧には、車両シート１の共振周波数ｆ１の振動を打ち消すための第１の交流成分（第１電圧補正値Ｖ１に応じた電圧）と、共振周波数ｆ１以外の周波数ｆ２の第２の交流成分（第２電圧補正値Ｖ２に応じた電圧）とが加重される。この構成によれば、車両シート１の共振周波数ｆ１を含む周波数帯の第１の交流成分がモータＭの駆動電圧に加重されることで、車両シート１の共振周波数ｆ１での振動が打ち消されるため、共振周波数ｆ１以外の周波数ｆ２の第２の交流成分の加重による作動音の音色（周波数）の調整がより容易となる。
【００２９】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、第２電圧補正値Ｖ２の周波数ｆ２を共振周波数ｆ１よりも低い値に設定しているが、これに限らず、例えば図３に示すように、第２電圧補正値Ｖ２の周波数を共振周波数ｆ１よりも高い周波数ｆ３に設定してもよい。
【００３０】
・上記実施形態では、第１電圧補正値Ｖ１に基づく駆動電圧の交流成分によって、共振周波数ｆ１を含む周波数領域での車両シート１の振動を打ち消し、モータＭの出力特性におけるその周波数領域のゲインを減少させている。しかしながら、第１電圧補正値Ｖ１を駆動電圧に加重せずに（つまり、電圧補正値演算部２７から第２電圧補正値Ｖ２のみを加算器２６に出力するようにして）、共振周波数ｆ１を含む周波数領域での車両シート１の振動を打ち消さないようにしてもよい。なお、この場合、図４に示すように、第２電圧補正値Ｖ２の周波数が共振周波数ｆ１に近い値（例えば、共振周波数ｆ１よりも高い周波数ｆ４）の場合には、モータＭの出力特性における共振周波数ｆ１と周波数ｆ４のゲインのピークが合成され、共振周波数ｆ１及び周波数ｆ４を含む広範囲の周波数領域におけるゲインが増加するようになっている。
【００３１】
・上記実施形態では、電圧補正値演算部２７は、回転検出信号Ｓｐを基に算出したモータＭの出力特性から車両シート１の共振周波数ｆ１を割り出し、その共振周波数ｆ１に基づいて第１電圧補正値Ｖ１を生成しているが、これに特に限定されるものではない。例えば工場段階（車両出荷前の段階）において車両シート１を車両に組み付けた状態で共振周波数ｆ１を予め把握し、その共振周波数ｆ１に基づいて第１及び第２電圧補正値Ｖ１，Ｖ２を設定してもよい。
【００３２】
・上記実施形態では特に言及していないが、ＰＷＭ制御のキャリア周波数を一定としデューティを周期的に変更させて加重する交流成分を生成する以外に、例えば、デューティを一定としキャリア周波数を周期的に変更させて加重する交流成分を生成してもよい。
【００３３】
・上記実施形態における速度フィードバック制御を、Ｐ制御やＰＩＤ制御等に変更してもよい。
・上記実施形態では、シートバック３の傾動を制御する車両シート制御装置１０に適用したが、これに特に限定されるものではなく、例えば、車両シート１の前後移動やシートクッション２の高さ調整動作（リフタ動作）等を制御する制御装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…車両シート、１０…車両シート制御装置、１１…駆動回路、１２…制御回路、２４…ＦＢ制御部（フィードバック制御手段、電圧生成手段）、２５…電圧生成手段を構成するＰＷＭ制御部、２６…電圧生成手段を構成する加算器、２７…電圧生成手段を構成する電圧補正値演算部、Ｍ…モータ（直流モータ）。
【図１】
0006497080.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006497080.tif 000004
【図４】
0006497080.tif 000005