(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸を中心に互いに対向する方向に揺動する揺動体の揺れ制御装置であって、
供給される駆動パルスに応じた駆動力をもって上記揺動体を駆動する駆動手段と、
照射される光を所定方向に伝達する複数の光伝達マークが上記揺動体の揺れ方向に所定間隔をおいて配列され、かつ各列の光伝達マークが所定ピッチずれた形態で配列された複数の光伝達マーク列と、上記各光伝達マーク列に光を照射し、光伝達マークにより伝達された光を受けて受光レベルに応じたパルス信号を出力する複数の光センサと、を有し、上記揺動体の揺れ幅を検知するセンサ部と、
上記複数の光センサによるパルス信号に基づいたセンサデータを得、当該センサデータの組み合わせに対応してあらかじめ設定したデータパターンを解読して、連続するデータパターンの変化形態から揺れ方向を判断し、あらかじめ設定した揺れの期待値に沿って駆動するように、あらかじめ設定した目標値と少なくとも今回と前回の駆動値と比較して次のタイミングに駆動するパルス幅を得、得られたパルス幅の駆動パルスを上記駆動手段に出力する制御手段と
を有する揺動体の揺れ制御装置。
【請求項２】
所定の軸を中心に互いに対向する方向に揺動する揺動体の揺れ制御装置であって、
供給される駆動パルスに応じた駆動力をもって上記揺動体を駆動する駆動手段と、
照射される光を所定方向に伝達する複数の光伝達マークが上記揺動体の揺れ方向に所定間隔をおいて配列され、かつ各列の光伝達マークが所定ピッチずれた形態で配列された複数の光伝達マーク列と、上記各光伝達マーク列に光を照射し、光伝達マークにより伝達された光を受けて受光レベルに応じたパルス信号を出力する複数の光センサと、を有し、上記揺動体の揺れ幅を検知するセンサ部と、
上記複数の光センサによるパルス信号に基づいたセンサデータを得、当該センサデータの組み合わせに対応してあらかじめ設定したデータパターンを解読して、連続するデータパターンの変化形態から揺れ方向を判断し、あらかじめ設定した揺れの期待値に沿って駆動するように、あらかじめ設定した目標値と少なくとも今回と前回の駆動値と比較して次のタイミングに駆動するパルス幅を得、得られたパルス幅の駆動パルスを上記駆動手段に出力する制御手段と
を有する揺動体の揺れ制御装置。
【請求項３】
上記目標値および駆動値は、パルスカウント数である
請求項１または２記載の揺動体の揺れ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゆりかご等の揺動体の揺れを制御する揺動体の揺れ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、幼児を乗せて動かすことができることはもとより、ゆりかごとして機能可能な乳幼児用椅子が実用に供されている。
この乳幼児用椅子の駆動システムは、乳幼児用椅子に内蔵された駆動用ソレノイド、揺れ（スイング）中心を検出するためのフォトダイオード等により構成される。
【０００３】
図１８は、従来の乳幼児用椅子駆動システムにおける揺れ制御装置の構成例を示すブロック図である。
この揺れ制御装置１は、図１８に示すように、ゆりかご２、フォトセンサ３、、タイマ４、およびソレノイド駆動回路５を有している。
【０００４】
この揺れ制御装置１では、乳幼児が乗せられたゆりかご２が揺れて、たとえば揺れの中心を通過したときフォトダイオード３により揺れ中心が検出され、検出信号Ｓ３がタイマ４に出力される。
タイマ４では、検出信号Ｓ３が入力されると、図示しない設定ボリュームで決定される固定の駆動パルスＳ４が発生され、駆動回路５に出力される。
駆動回路５では、駆動パルスＳ４を受けてあらかじめ決められた駆動力をもってゆりかごの一端部が駆動され（押して、あるいは引いて）、これにより、ゆりかご２が揺動される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の揺れ制御装置１では、乗せられる乳幼児の重さ、換言すれば負荷に応じてゆりかご２の揺れ方が異なるにもかかわらず、搭載される揺れ中心を検出したことを示すフォトダイオード３の検出信号Ｓ３に基づいて固定の駆動パルスＳ４によりソレノイドを駆動していることから、ゆりかご２に乗っている乳幼児の重さにより揺れ幅が変わってしまい、期待通りの揺れ制御を行うことができないという不利益がある。
また、固定の駆動パルスＳ４によりソレノイドを駆動していることから、単調な揺れしか実現できないという不利益がある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、重さの異なる乳幼児が乗せられても負荷に応じた的確な駆動制御が可能で、また、所望の揺れを実現できる揺動体の揺れ制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、所定の軸を中心に互いに対向する方向に揺動する揺動体の揺れ制御装置であって、供給される駆動パルスに応じた駆動力をもって上記揺動体を駆動する駆動手段と、照射される光を所定方向に伝達する複数の光伝達マークが上記揺動体の揺れ方向に所定間隔をおいて配列され、かつ各列の光伝達マークが所定ピッチずれた形態で配列された複数の光伝達マーク列と、上記各光伝達マーク列に光を照射し、光伝達マークにより伝達された光を受けて受光レベルに応じたパルス信号を出力する複数の光センサと、を有し、上記揺動体の揺れ幅を検知するセンサ部と、上記複数の光センサによるパルス信号に基づいたセンサデータを得、当該センサデータの組み合わせに対応してあらかじめ設定したデータパターンを解読して、連続するデータパターンの変化形態から揺れ方向を判断し、あらかじめ設定した揺れの期待値に沿って駆動するように、あらかじめ設定した目標値と少なくとも今回と前回の駆動値と比較して次のタイミングに駆動するパルス幅を得、得られたパルス幅の駆動パルスを上記駆動手段に出力する制御手段とを有する。
【０００９】
また、本発明は、所定の軸を中心に互いに対向する方向に揺動する揺動体の揺れ制御装置であって、供給される駆動パルスに応じた駆動力をもって上記揺動体を駆動する駆動手段と、照射される光を所定方向に伝達する複数の光伝達マークが上記揺動体の揺れ方向に所定間隔をおいて配列され、かつ各列の光伝達マークが所定ピッチずれた形態で配列された複数の光伝達マーク列と、上記各光伝達マーク列に光を照射し、光伝達マークにより伝達された光を受けて受光レベルに応じたパルス信号を出力する複数の光センサとを有し、上記揺動体の揺れ幅を検知するセンサ部と、上記複数の光センサによるパルス信号に基づいたセンサデータを得、当該センサデータの組み合わせに対応してあらかじめ設定したデータパターンを解読して、連続するデータパターンの変化形態から揺れ方向を判断し、あらかじめ設定した揺れの期待値に沿って駆動するように、あらかじめ設定した目標値と少なくとも今回と前回の駆動値と比較して次のタイミングに駆動するパルス幅を得、得られたパルス幅の駆動パルスを上記駆動手段に出力する制御手段とを有する。
【００１０】
また、本発明では、上記目標値および駆動値は、パルスカウント数である。
【００１２】
本発明によれば、揺動体が揺れると、センサ部において、位相のずれた複数のパルス信号が生成されて制御手段に入力される。
制御手段では、複数の光センサによるパルス信号に基づいてセンサデータが得られ、このセンサデータの組み合わせに対応してあらかじめ設定したデータパターンが解読される。
そして、連続するデータパターンの変化形態から揺れ方向が判断され、さらにあらかじめ設定した揺れの期待値に沿って駆動するように、あらかじめ設定した目標値と少なくとも今回と前回の駆動値と比較して次のタイミングに駆動するパルス幅が求められる。この求められたパルス幅の駆動パルスが駆動手段に出力される。
これにより、重さの異なる乳幼児が乗せられても負荷に応じた的確な駆動制御が可能となり、精度の高い揺れが実現される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る揺動体としてのゆりかごを搭載した乳幼児用椅子駆動システムの一実施形態を示す概要図、図２は本発明に係る乳幼児用椅子駆動システムの要部構成を示すブロック図である。
【００１４】
本乳幼児用椅子駆動システム１０は、図１に示すように、基台１１の上部に対してゆりかごとして機能可能な乳幼児用椅子１２が、選択的に固定可能および揺動可能な状態に設定することができるように搭載されている。
また、基台１１の下部側に折り畳み自在な一対の駆動車輪部１３ａ，１３ｂが取付られている。
【００１５】
この乳幼児用椅子駆動システム１０においては、乳幼児用椅子１２は、上述したように、図示しない固定部により固定することが可能で、ゆりかごとしての機能を発揮させる場合には、固定部による固定状態を解除すると、図示しない所定の軸を中心に互いに対向する方向（図１においては、左右方向）に揺動するように構成されている。
【００１６】
乳幼児用椅子１２には駆動用ソレノイド１２１およびその駆動回路１２２が内蔵されている。また、乳幼児用椅子１２の底面には、乳幼児用椅子１２のゆれ幅分に相当するパルス信号を生成するセンサ部１４の一部が搭載されている。
また、基台１１には、センサ部１４の一部、乳幼児用椅子１２を駆動制御を行う制御手段としての制御回路１５を含む制御系や電源等が搭載されている。
【００１７】
ソレノイド１２１は、その可動部がたとえば２つの鉄心により構成され、中央に空隙を有しており、中心付近では、常に乳幼児用椅子１２の振幅を大きくする方向に力が作用するように構成されている。
【００１８】
図３は、センサ部１４の各構成要素の配置関係を説明するための図である。
なお、図３において、紙面に垂直な方向が乳幼児用椅子１２の揺れ方向である。
【００１９】
センサ部１４は、図３に示すように、第１の光伝達マーク列としての第１の反射マーク列１４１、第２の光伝達マーク列としての第２の反射マーク列１４２、第１の反射型光センサ１４３、および第２の反射型光センサ１４４を有している。
【００２０】
第１の反射マーク列１４１および第２の反射マーク列１４２は、乳幼児用椅子１２の底面１２ａの揺れ方向の略中央部に所定間隔をおいて互いに並列に配置されている。
【００２１】
図４は、第１の反射マーク列１４１および第２の反射マーク列１４２の構成例を示す図である。
図４に示すように、第１の反射マーク列１４１および第２の反射マーク列１４２は、複数、たとえば５６個の所定幅の矩形状で鏡面を有する光伝達マークとしての反射マークＲＭＫ１ａ〜ＲＭＫ５６ａ、ＲＭＫ１ｂ〜ＲＭＫ５６ｂが所定間をおいて配列されている。
そして、第１の反射マーク列１４１と第２の反射マーク列１４２の各反射マークは互いに半ピッチ位相がずれた形態、具体的には、第１の反射マーク列１４１の反射マークＲＭＫ１ａ〜ＲＭＫ５６ａの位相が第２の反射マーク列１４２の反射マークＲＭＫ１ｂ〜ＲＭＫ５６ｂの位相より半ピッチだけ遅れるように配列されている。
【００２２】
第１の反射側光センサ１４３は、図３に示すように、発光素子１４３ａおよび受光素子１４３ｂを有し、発光素子１４３ａの出射光が第１の反射マーク列１４１で反射された反射光を受光素子１４３ｂで受光し、受光レベルに応じた第１のパルス信号Ｓ１４３を制御回路１５に出力する。
【００２３】
第２の反射側光センサ１４４は、図３に示すように、発光素子１４４ａおよび受光素子１４４ｂを有し、発光素子１４４ａの出射光が第２の反射マーク列１４２で反射された反射光を受光素子１４４ｂで受光し、受光レベルに応じた第２のパルス信号Ｓ１４４を制御回路１５に出力する。
【００２４】
図５は、ゆりかごとしての乳幼児用椅子１２が揺れているときの第１および第２のパルス信号Ｓ１４３およびＳ１４４の波形例、並びに制御回路１５において認識されるセンサデータを示す図である。
図５において、（ａ）が簡略化した第１の反射マーク列１４１を、（ｂ）が簡略化した第２の反射マーク列１４２を、（ｃ）が第１の反射型光センサ１４３から出力される第１のパルス信号Ｓ１４３を、（ｄ）が第２の反射型光センサ１４４から出力される第２のパルス信号Ｓ１４４を、（ｅ）が第１のパルス信号Ｓ１４３から認識されるセンサデータを、（ｆ）が第２のパルス信号Ｓ１４４から認識されるセンサデータをそれぞれ示している。
【００２５】
本実施形態においては、以下の説明では、第１および第２の反射マーク列１４１，１４２の略中央部の反射マークＲＭＫ２８ａとＲＭＫ２９ａ、ＲＭＫ２８ｂとＲＭＫ２９ｂとの間近傍まで揺れて戻るものとする。
【００２６】
図５（ｃ）および（ｄ）に示すように、第１のパルス信号Ｓ１４３と第２のパルス信号Ｓ１４４は、位相が半ピッチずれた波形となっている。
具体的には、第１のパルス信号Ｓ１４３より半ピッチ先に第２のパルス信号Ｓ１４４が立上がり、第１のパルス信号Ｓ１４３が立ち上がってから半ピッチ後に第２のパルス信号Ｓ１４４が立ち下がる。
したがって、図５（ｅ），（ｆ）に示すように、両パルス信号がローレベルのときはセンサデータＤＴ１とＤＴ２は「００」となり、第１のパルス信号Ｓ１４３がローレベルで第２のパルス信号Ｓ１４４がハイレベルのときはセンサデータＤＴ１とＤＴ２は「０１」となり、第２のパルス信号Ｓ１４４がハイレベルで第２のパルス信号Ｓ１４４がローレベルのときはセンサデータＤＴ１とＤＴ２は「１０」となり、両パルス信号がハイレベルのときはセンサデータＤＴ１とＤＴ２は「１１」となる。
【００２７】
制御回路１５は、センサ部１４の第１の反射型光センサ１４３による第１のパルス信号Ｓ１４３と第２の反射型光センサ１４４による第２のパルス信号Ｓ１４４を受けて、両パルス信号に基づいたセンサデータＤＴ１，ＤＴ２を得、これらセンサデータＤＴ１，ＤＴ２の組み合わせに対応してあらかじめ設定したデータパターンＤＰを解読して、連続するデータパターンＤＰの変化形態から揺れ方向やその変化を判断し、あらかじめ設定した揺れの期待値に沿って駆動するように、あらかじめ設定したテーブルから目標値（たとえばパルスカウント数）を読み出して今回、前回、前々回のパルスカウント数と比較する等して次のタイミングに駆動するパルス幅を得、得られたパルス幅の駆動パルスＳ１５を駆動回路１２２に出力する。
【００２８】
図６は、制御回路１５において得られるセンサデータＤＴ１，ＤＴ２とこれに対応するデータパターン、並びに、揺れ方向の判断基準について説明するための図である。
【００２９】
上述したように、２つの第１および第２のパルス信号Ｓ１４３，Ｓ１４４がローレベルのときはセンサデータＤＴ１とＤＴ２は「００」となり、第１のパルス信号Ｓ１４３がローレベルで第２のパルス信号Ｓ１４４がハイレベルのときはセンサデータＤＴ１とＤＴ２は「０１」となり、第２のパルス信号Ｓ１４４がハイレベルで第２のパルス信号Ｓ１４４がローレベルのときはセンサデータＤＴ１とＤＴ２は「１０」となり、両パルス信号がハイレベルのときはセンサデータＤＴ１とＤＴ２は「１１」となる。
すなわち、データパターＤＰとしては、「００」、「０１」、「１０」「１１」の４つをとる。
本実施形態では、図６に示すように、センサデータＤＴ１とＤＴ２が「００」のときはデータパターンＤＰ４とし、センサデータＤＴ１とＤＴ２が「１０」のときはデータパターンＤＰ１とし、センサデータＤＴ１とＤＴ２が「１１」のときはデータパターンＤＰ２とし、センサデータＤＴ１とＤＴ２が「０１」のときはデータパターンＤＰ３としている。
【００３０】
そして、本実施形態では、図６に示すように、データパターンＤＰ４からデータパターンＤＰ１に変化するときは正方向（たとえばソレノイド１２１が駆動する方向）の揺れ、データパターンＤＰ１からデータパターンＤＰ２に変化するときも正方向の揺れ、データパターンＤＰ２からデータパターンＤＰ３に変化するときも正方向の揺れ、データパターンＤＰ３からデータパターンＤＰ４に変化するときも正方向の揺れとして判断する。
また、データパターンＤＰ３からデータパターン２に変化するときは負（逆）方向の揺れ、データパターンＤＰ２からデータパターン１に変化するときも負方向の揺れ、データパターンＤＰ１からデータパターン４に変化するときも負方向の揺れ、データパターンＤＰ４からデータパターン３に変化するときも負方向の揺れとして判断する。
【００３１】
駆動回路１２２は、駆動パルスＳ１５のパルス幅に応じた駆動力をもってゆりかごである乳幼児用椅子１２を駆動する。
【００３２】
次に、本実施形態に係る揺れ制御装置の具体的な動作について、制御回路の制御動作を中心に図７〜図１２のフローチャートに関連付けて説明する。
なお、ここでは、ゆりかごとして機能可能な乳幼児用椅子１２が、選択的に揺動可能な状態に設定されているものとする。
【００３３】
まず、図７に示すように、図示しない電源がオンされると、各部の初期設定が行われ（ＳＴ１）、ゆりかご動作を開始させるためのスイッチ入力があったか否かの判別が行われる（ＳＴ２，ＳＴ３）。なお、このスイッチは押すたびに、開始入力、停止入力が交互に行われる。
ステップＳＴ３において、スイッチが押され入力されたものと判別されると、フラグ変数初期化、スタート前センサチェック、ボリュームチェックが行われる（ＳＴ４）。
【００３４】
そして、たとえば図示しないメロディ発生部が駆動されメロディオン（メロディが発生される状態）となり（ＳＴ５）、ドライブフラグがチェックされる（ＳＴ６）。
ステップＳＴ６において、ドライブフラグがオンであると判別されると、スイッチが再度入力されたか否かの判別が行われる（ＳＴ７，ＳＴ８）。
ステップＳＴ８において、スイッチが押されていないと判別された場合で、タイムアウトでない場合に（ＳＴ９）、駆動パルスＳ１５を発生するためのソリッドステートリレー（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｅｌａｙ；以下ＳＳＲという）をオンさせる許可が出される（ＳＴ１０）。これにより、ＳＳＲ許可フラグがオンとなる。
【００３５】
次に、たとえばパルスカウント数が２パルス目になると（ＳＴ１１）、図８のステップＳＴ１２の処理に移行し、ＳＳＲがオンされる。
そして、タイムアウトでなく（ＳＴ１３）、ＳＳＲ禁止状態でない場合には（ＳＴ１４）、駆動すべきパルス数の駆動パルスＳ１５が生成されて駆動回路１２２に出力され、ソレノイド１２１により乳幼児用椅子１２が駆動される（ＳＴ１５）。
これにより、乳幼児用椅子１２が揺れ出し、位相が半ピッチずれた第１の反射型光センサ１４３による第１のパルス信号Ｓ１４３と第２の反射型光センサ１４４による第２のパルス信号Ｓ１４４が所定のパターンをもって制御回路１５に入力される。
このように、所望の駆動力をもってソレノイド１２１を駆動した後、ＳＳＲがオフされ、またＳＳＲ許可フラグがオフされる（ＳＴ１６）。
【００３６】
ここで、スイッチが再度入力されたか否かの判別が行われる（ＳＴ１７，ＳＴ１８）。
ステップＳＴ１８において、スイッチが押されていないと判別された場合、揺れ方向が負方向であるか否かの判別が行われる（ＳＴ１９，ＳＴ２０）
ステップＳＴ２０において、第１の反射型光センサ１４３による第１のパルス信号Ｓ１４３と第２の反射型光センサ１４４による第２のパルス信号Ｓ１４４のセンサデータに基づくデータパターンＤＰから負方向の揺れであると判別されると、たとえば揺れが１５ｍｍ以下であるかの判別、パルス数送信動作、図示しない揺れ幅ボリュームチェックが行われ、揺れの目標値をあらかじめ設定したテーブルから読み出され、パルスカウント数の保存が行われた後、図９のステップＳＴ２３の処理に移行する。
一方、ステップＳＴ２０において、揺れ方向が負方向ではないと判別された場合には、タイムアウトでないがぎり、ステップＳＴ１７からの処理が繰り返される。
【００３７】
ステップＳＴ２３において、前回と前々回のパルスカウント数（駆動値）が比較される。
ステップＳＴ２３において、前々回のパルスカウント数の方が前回のパルスカウント数より大きいと判別された場合には、前回のパルスカウント数と目標のパルスカウント数との比較が行われる（ＳＴ２４）。
ステップＳＴ２４において、前回のパルスカウント数が目標のパルスカウント数より大きい場合には駆動パルスのパルス数が変更されず、パルスカウントが保存される（ＳＴ３６）。
ステップＳＴ２４において、前回のパルスカウント数と目標のパルスカウント数が等しい場合には駆動パルスのパルス数が＋１されて、パルスカウントが保存される（ＳＴ３６）。
ステップＳＴ２４において、前回のパルスカウント数が目標のパルスカウント数より小さい場合には駆動パルスのパルス数が＋１されて、パルスカウントが保存される（ＳＴ３６）。
【００３８】
ステップＳＴ２３において、前々回のパルスカウント数の方と前回のパルスカウント数が等しいと判別された場合には、前回のパルスカウント数と目標のパルスカウント数との比較が行われる（ＳＴ２８）。
ステップＳＴ２８において、前回のパルスカウント数が目標のパルスカウント数より大きい場合には駆動パルスのパルス数が−１されて、パルスカウントが保存される（ＳＴ３６）。
ステップＳＴ２８において、前回のパルスカウント数と目標のパルスカウント数が等しい場合には駆動パルスのパルス数が変更されず、パルスカウントが保存される（ＳＴ３６）。
ステップＳＴ２８において、前回のパルスカウント数が目標のパルスカウント数より小さい場合には駆動パルスのパルス数が＋１されて、パルスカウントが保存される（ＳＴ３６）。
【００３９】
ステップＳＴ２３において、前々回のパルスカウント数の方が前回のパルスカウント数より小さいと判別された場合には、前回のパルスカウント数と目標のパルスカウント数との比較が行われる（ＳＴ３２）。
ステップＳＴ３２において、前回のパルスカウント数が目標のパルスカウント数より大きい場合には駆動パルスのパルス数が−１されて、パルスカウントが保存される（ＳＴ３６）。
ステップＳＴ３２において、前回のパルスカウント数と目標のパルスカウント数が等しい場合には駆動パルスのパルス数が−１されて、パルスカウントが保存される（ＳＴ３６）。
ステップＳＴ３２において、前回のパルスカウント数が目標のパルスカウント数より小さい場合には駆動パルスのパルス数が変更されず、パルスカウントが保存される（ＳＴ３６）。
【００４０】
そして、ステップＳＴＲ３６の処理が終了すると、ループ先頭、すなわち図７のステップ５の処理に移行する。
【００４１】
また、制御回路１５では、図１０に示すようなタイマ割り込み処理が行われる。
この場合、各カウンタがインクリメントされ、今回のパターンがチェックされる（ＳＴ３７）。
次に、揺れ方向が同じであるか否かの判別が行われる（ＳＴ３８）。
【００４２】
ステップＳＴ３８において、揺れ方向が異なると判別された場合には、Ｉ回目の揺れであるか否かの判別が行われる（ＳＴ３９）。
ステップＳＴ３９において、Ｉ回目の揺れであると判別された場合には、今回の揺れ方向が正であるか否かの判別が行われる（ＳＴ４０）。
ステップＳＴ４０において、揺れ方向が正であると判別されると、方向フラグがクリアされて（ＳＴ４１）、今回のセンサパターンが保存される（ＳＴ５０）。この保存されたセンサパターンは次回では前回のものと認識される。
ステップＳＴ４０において、揺れ方向が正でないと判別されると、方向フラグがセットされて（ＳＴ４２）、今回のセンサパターンが保存される（ＳＴ５０）。この保存されたセンサパターンは次回では前回のものと認識される。
【００４３】
ステップＳＴ３９において、Ｉ回目の揺れではないと判別された場合には、前回の揺れ方向が負あるか否かの判別が行われる（ＳＴ４３）。
ステップＳＴ４３において、揺れ方向が負であると判別されると、今回の揺れ方向が正であるか否かの判別が行われる（ＳＴ４４）。
ステップＳＴ４４において、揺れ方向が正であると判別されると、方向フラグがクリアされ、ＳＳＲ出力フラグ許可が出され、カウントパルス数がリセットされて（ＳＴ４５）、今回のセンサパターンが保存される（ＳＴ５０）。この保存されたセンサパターンは次回では前回のものと認識される。
ステップＳＴ４４において、揺れ方向が正でないと判別されると、方向フラグがセットされ、ＳＳＲ出力フラグ禁止が出され（ＳＴ４６）、今回のセンサパターンが保存される（ＳＴ５０）。この保存されたセンサパターンは次回では前回のものと認識される。
【００４４】
ステップＳＴ４３において、揺れ方向が負であると判別されると、今回の揺れ方向が正であるか否かの判別が行われる（ＳＴ４７）。
ステップＳＴ４４において、揺れ方向が正であると判別されると、カウントパルス数がインクリメントされて（ＳＴ４８）、今回のセンサパターンが保存される（ＳＴ５０）。この保存されたセンサパターンは次回では前回のものと認識される。
ステップＳＴ４７において、揺れ方向が正でないと判別されると、方向フラグがセットされ、ＳＳＲ出力フラグがオフ（ＳＴ４９）されて、今回のセンサパターンが保存される（ＳＴ５０）。この保存されたセンサパターンは次回では前回のものと認識される。
【００４５】
また、ステップＳＴ６，ＳＴ１８において、ドライブフラグがオフであると判別された場合、ステップＳＴ８において運転開始後、スイッチが再入力された場合の図１１に示す運転終了処理が行われる（ＳＴ５１）。
具体的には、メロディをオフに、ＳＳＲをオフに、ドライブフラグをオフにする処理が行われる。
【００４６】
また、ステップＳＴ９，ＳＴ１３，ＳＴ２において、タイムアウトであると判別された場合、図１２に示すエラー処理が行われる（ＳＴ５２）。
具体的には、ＳＳＲをオフにし、ボリュームをチェックし、フラグ変数を初期化する処理が行われる。
【００４７】
図１３は本実施形態に係る揺れ制御装置の評価結果の第１例を示す図であり、図１４は本実施形態に係る揺れ制御装置の評価結果の第２例を示す図であり、図１５は本実施形態に係る揺れ制御装置の評価結果の第３例を示す図である。
図１３は、最大に揺らした場合の評価結果であり、図１４は、最小に揺らした場合の評価結果であり、図１５は、一定の揺れを実現した場合の評価結果を示している。
図１３〜図１５において、横軸はデータ番号を、縦軸はセンサ位置（反射マークの位置）をそれぞれ表している。
そして、図１３〜図１５において、▲１▼で示す波形が測定値（目標値）、▲２▼で示す波形が期待値、▲３▼で示す波形が駆動値である。
また駆動値は、駆動パルスＳ１５のパルス数に相当する。
【００４８】
図１３に示すように、最大に揺らす場合、駆動パルス数は略１０近傍数に設定されることにより、測定値に沿った期待値を得ることができる。
同様に、図１４に示すように、最小に揺らす場合、駆動パルス数は略８±２程度に設定されることにより、測定値に沿った期待値を得ることができる。
また、図１５に示すように、一定の揺れを実現する場合、略８近傍数に設定されることにより、測定値に沿った期待値を得ることができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の反射マーク列１４１の反射マークＲＭＫ１ａ〜ＲＭＫ５６ａの位相が第２の反射マーク列１４２の反射マークＲＭＫ１ｂ〜ＲＭＫ５６ｂの位相より半ピッチだけ遅れるように配列され、第１の反射マーク列１４１に光を出射しその反射光を受けて第１のパルス信号Ｓ１４３を出力する第１の反射型光センサ１４３と、第２の反射マーク列１４２に光を出射しその反射光を受けて第２のパルス信号Ｓ１４４を出力する第２の反射型光センサ１４４とを有するセンサ部１４と、第１のパルス信号Ｓ１４３と第２のパルス信号Ｓ１４４を受けて、両パルス信号に基づいたセンサデータＤＴ１，ＤＴ２を得、これらセンサデータＤＴ１，ＤＴ２の組み合わせに対応してあらかじめ設定したデータパターンＤＰを解読して、連続するデータパターンＤＰの変化形態から揺れ方向やその変化を判断し、あらかじめ設定した揺れの期待値に沿って駆動するように、あらかじめ設定したテーブルから目標値（たとえばパルスカウント数）を読み出して今回、前回、前々回のパルスカウント数と比較する等して次のタイミングに駆動するパルス幅を得、得られたパルス幅の駆動パルスＳ１５を駆動回路１２２に出力する制御回路１５とを設けたので、重さの異なる乳幼児が乗せられても負荷に応じた的確な駆動制御が可能となり、精度の高い揺れを実現できる。
【００５０】
また、制御回路１５は、上述したように、乳幼児用椅子１２の揺れ幅分のパルス信号Ｓ１４３，Ｓ１４４に基づいて、揺れ方向等を判断して期待値に沿ったパルス幅を得るが、これに加えて、期待値をプログラムにより時間的に変化させることにより、いわゆる１／ｆゆらぎを加味したパルス幅を設定してソレノイド１２１の駆動力がゆらぐように構成することも可能である。
【００５１】
図１６は、１／ｆゆらぎを加味したパルス幅を設定してソレノイド１２１を駆動する制御を説明するためのフローチャートである。
また、図１７は、１／ｆゆらぎスペクトルについて説明するための図である。
【００５２】
この場合、まず初期値の設定が行われる（ＳＴ６１）。
乳幼児用椅子１２を駆動する際、必要となる初期値のパラメータは以下の通りである。
ＮＮ：駆動時間（秒）×１００、
Ｆ１：１／ｆスペクトルの下限周波数、
Ｆ２：１／ｆスペクトルの上限周波数、
ＡＷ：周波数Ｆ１における正弦波の振幅、
ＹＤＣ：揺らぎの直流成分、
である。
【００５３】
次に、１／ｆスペクトルの設定が行われる（ＳＴ６２）。
ゆらぎ波形は、Ｆ１からＦ２までの周波数を１００等分した各周波数の正弦波を重ね合わせることで求める。
そこで、スペクトルが１／ｆの関係になるように各正弦波の周波数ｆi と振幅Ａi の関係を計算する。合わせて、各正弦波の位相を一様乱数により設定する。
【００５４】
【数１】
ＤＦ＝（Ｆ２−Ｆ１）／１００
ｆi ＝Ｆ１＋ＤＦ×ｉ（ｉ＝０，１，２，…，１００）
Ａi ＝｛（Ａ0 2 ×Ｆ１）／ｆi ｝1/2
【００５５】
なお、三角関数の計算は時間を要することから、制御中には行わず、最初にテーブルに記憶させることが望ましい。
【００５６】
次に、ゆらぎの計算処理が行われる（ＳＴ６３）。
乳幼児用椅子１２の固有周波数は、たとえば約０．８秒であることから、駆動力を作用させるタイミングはその半分のほぼ０．４秒ごととなる。
したがって、各正弦波のωｔは次式のようになる。
【００５７】
【数２】
ωi ｔj ＝２πｆi ×（３６０／２π）×０．４×ｊ（ｊ＝０，１，２，…）
【００５８】
そして、揺らぎＹj は次式より求められる。
【００５９】
【数３】
0004689113.tif 000002
【００６０】
次に、ソレノイド作用時間の計算処理が行われる（ＳＴ６４）。
１／ｆスペクトル波形をソレノイド作用時間に変換する。この場合、タイマはたとえば２ミリ秒（ｍｓ）に設定される。
一定作用時間で乳幼児用椅子１２を揺らす場合には、数十ｍｓ（たとえば２２ｍｓ）が適当であることから、駆動時間Ｔj は次のように設定する。
【００６１】
【数４】
Ｔj ＝ＮＴj ×２ｍｓ＝｛（Ｙj ／５）＋０．５｝×２ｍｓ
【００６２】
次に、乳幼児用椅子１２の中心点通過確認と駆動パルスＳ１５ａによるソレノイド駆動処理が行われる（ＳＴ６５，ＳＴ６６）。
乳幼児用椅子１２が中立点を通過し、センサ部１４から送られてくるパルス信号Ｓ１４３，Ｓ１４４、およびタイマのフラグに合わせて駆動パルスＳ１５ａを駆動回路１２２に出力して、ソレノイド１２１を駆動時間だけ駆動させる。
【００６３】
そして、ステップＳＴ６３のゆらぎの計算からステップＳＴ６６のソレノイド駆動までを駆動時間が終了するまで行われる（ＳＴ６７）。
【００６４】
このような構成となることにより、負荷に応じた的確な駆動制御が可能となることはもとより、「１／ｆゆらぎ」のような心地よい揺れ方を実現できる利点がある。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、重さの異なる乳幼児が乗せられても負荷に応じた的確な駆動制御が可能となり、また、所望の揺れを精度高く実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る揺動体としてのゆりかごを搭載した乳幼児用椅子駆動システムの一実施形態を示す概要図である。
【図２】本発明に係る乳幼児用椅子駆動システムの要部構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係るセンサ部の各構成要素の配置関係を説明するための図である。
【図４】本実施形態に係る第１の反射マーク列および第２の反射マーク列の構成例を示す図である。
【図５】ゆりかごとしての乳幼児用椅子が揺れているときのパルス信号Ｓ１４３およびＳ１４４の波形例、並びに制御回路において認識されるセンサデータを示す図である。
【図６】本実施形態に係る制御回路において得られるセンサデータＤＴ１，ＤＴ２とこれに対応するデータパターン、並びに、揺れ方向の判断基準について説明するための図である。
【図７】本実施形態に係る揺れ制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る揺れ制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本実施形態に係る揺れ制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本実施形態に係る揺れ制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本実施形態に係る揺れ制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本実施形態に係る揺れ制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本実施形態に係る揺れ制御装置の評価結果の第１例を示す図である。
【図１４】本実施形態に係る揺れ制御装置の評価結果の第２例を示す図である。
【図１５】本実施形態に係る揺れ制御装置の評価結果の第３例を示す図である。
【図１６】１／ｆゆらぎを加味したパルス幅を設定してソレノイド１２１を駆動する制御を説明するためのフローチャートである。
【図１７】１／ｆゆらぎスペクトルについて説明するための図である。
【図１８】従来の乳幼児用椅子システムにおける揺れ制御装置の構成例を示すブロックである。
【符号の説明】
１０…乳幼児用椅子駆動システム
１１…基台
１２…乳幼児用椅子
１２１…駆動用ソレノイド
１２２…駆動回路
１４…センサ部
１４１…第１の反射マーク列
１４２…第２の反射マーク列
１４３…第１の反射型光センサ
１４３ａ…発光素子
１４３ｂ…受光素子
１４４…第２の反射型光センサ
１４４ａ…発光素子
１４４ｂ…受光素子
１５…制御回路
【図１】
0004689113.tif 000003
【図２】
0004689113.tif 000004
【図３】
0004689113.tif 000005
【図４】
0004689113.tif 000006
【図５】
0004689113.tif 000007
【図６】
0004689113.tif 000008
【図７】
0004689113.tif 000009
【図８】
0004689113.tif 000010
【図９】
0004689113.tif 000011
【図１０】
0004689113.tif 000012
【図１１】
0004689113.tif 000013
【図１２】
0004689113.tif 000014
【図１３】
0004689113.tif 000015
【図１４】
0004689113.tif 000016
【図１５】
0004689113.tif 000017
【図１６】
0004689113.tif 000018
【図１７】
0004689113.tif 000019
【図１８】
0004689113.tif 000020