JP2001264123A - ステッピングモータ式指示計器 - Google Patents

ステッピングモータ式指示計器

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JP2001264123A JP2000078770A JP2000078770A JP2001264123A JP 2001264123 A JP2001264123 A JP 2001264123A JP 2000078770 A JP2000078770 A JP 2000078770A JP 2000078770 A JP2000078770 A JP 2000078770A JP 2001264123 A JP2001264123 A JP 2001264123A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 指針の振れがなく、正確にゼロ点設定を行え
るステッピングモータ式指示計器を提供する。 【解決手段】 CPU12は、起動時に指針検出スイッ
チ11が指針4を検出しているかどうかを判定し、指針
4を検出していないときはステッピングモータドライバ
回路13を駆動して指針4を指針検出スイッチ11に接
触させ、その後、所定の間、指針4を逆方向に回転さ
せ、さらに、その位置からステッピングモータドライバ
回路13を駆動して指針検出スイッチ11が指針4を検
出するまでの間を測定し、測定値が指針4を逆方向に回
転させたときと一致していると指針4のゼロ点設定を終
了する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車輌の走行
速度の変化やエンジン回転数の変化を指示するステッピ
ングモータ式指示計器に係わり、さらに詳しくは、起動
時に指針のゼロ点設定を自動的に行うステッピングモー
タ式指示計器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ステッピングモータを利用した指示計器
の駆動においては、指針のゼロ点設定が非常に重要で、
起動時には必ずゼロ点の位置出しの操作が行われてい
る。例えば、指針をゼロ点方向に1回転分送り、ストッ
パピン(指針止め)に当てて強引にゼロ点の位置出しを
行ったり、又は指針をストッパピンに当てたときに発生
する過電流(拘束電流)を検出して、指針のゼロ点を設
定していた。
【0003】図6は過電流検出による指針のゼロ点設定
を説明するためのブロック構成図である。この図におい
ては、起動時にステッピングモータドライバ回路2がス
テッピングムーブ3を駆動して、指針4をストッパピン
側(図示せず)に回転させ、この時、比較器6が電流検
出抵抗5に発生する電流を取り込んで基準値と比較し、
差分の電流をコントローラ1に出力する。この時、コン
トローラ1が比較器6の出力を通じて過電流を検知する
と、指針4がストッパピンに当たったと判断して、その
時点を基準に例えば車輌の走行速度をステッピングモー
タドライバ回路2を介してステッピングムーブ3に伝え
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】指針4をストッパピン
に当てて強引にゼロ点を設定した場合、指針4が回動方
向に振れるので、指示そのものに信頼性が欠け、耐久性
や精度に問題があった。過電流検出によるゼロ点設定の
場合、安定した検出が困難なため、指針4が振れたり、
誤動作の原因になっていた。
【0005】また、指針4のゼロ点設定として、図7
(a)に示すように赤外線を利用した位置センサ、磁石
を利用したホール素子等の非接触式センサ7で指針4の
ゼロ点設定を行うものがあるが、外来ノイズを受けやす
く、また、指針4の接近時にセンサ7の検出信号がアナ
ログ変化するため(同図(b)参照)、しきい値により
指針4のゼロ点位置が変化する等、ゼロ点停止位置の調
整が困難であった。
【0006】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたもので、指針の振れがなく、しかも正確にゼロ点
設定を行えるステッピングモータ式指示計器を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るステッピン
グモータ式指示計器は、ステッピングモータと、該ステ
ッピングモータの駆動に基づいて文字板上を回転する指
針と、文字板上に記されたゼロの近傍又はゼロ上に突出
して設けられ、指針の接触を検出する指針検出手段と、
起動時に指針検出手段が指針を検出しているかどうかを
判定し、指針を検出していないときはステッピングモー
タを駆動して当該指針を指針検出手段に接触させ、その
後、所定の間、指針を逆方向に回転させ、さらに、その
位置からステッピングモータを駆動して指針検出手段が
指針を検出するまでの間を測定し、該測定値が指針を逆
方向に回転させたときと一致又は許容範囲内にあるとき
指針の基点設定を終了するゼロ調整手段とを備えたもの
である。
【0008】前記指針検出手段は、文字板に形成された
穴を貫通したスプリング状の可動部を有し、該可動部に
指針が接触したときオンするスイッチとからなることを
要旨とするものである。
【0009】また、前記ゼロ調整手段は、指針を指針検
出手段に接触させたとき、また、指針を逆方向に回転さ
せたときは、それぞれ所定時間経過後にステッピングモ
ータを駆動して指針を回転させることを要旨とするもの
である。
【0010】さらに、前記ゼロ調整手段は、指針を逆方
向に回転させるとき所定数のパルスをステッピングモー
タに出力し、その位置から指針検出手段に接触するまで
指針を回転させるときは1パルスづつ当該ステッピング
モータに出力すると共に、そのパルスをカウントし、指
針検出手段が指針を検出したときはカウントしたパルス
が所定数のパルスと一致又は許容範囲内にあると指針の
ゼロ点設定を終了することを要旨とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態に係る
ステッピングモータ式指示計器の要部を示す回路図、図
2はステッピングモータ式指示計器の斜視図、図3は実
施の形態に係るステッピングモータ式指示計器の構成を
示す断面図、図4は指針のゼロ点設定を行うときの波形
図である。
【0012】本実施の形態のステッピングモータ式指示
計器は、図2に示すように指針4が文字板上の「ゼロ」
を指したとき、即ち、指針4が接触したときにオンする
指針検出スイッチ11を備えたものである。この指針検
出スイッチ11は、例えば、指針4が触れたときに可動
するスプリング状の可動接点11aと、その可動接点1
1aが可動したときに導通状態となるゼロ点固定接点1
1bとから構成されている(図3参照)。
【0013】CPU12は、本発明に係るゼロ調整手段
を有し、指針4のゼロ点設定を行うとき、図4に示すよ
うに、ステッピングモータドライバ回路13にCCWパ
ルスを与えて、ステッピングムーブ3の指針4をゼロ側
に回転させ(波形b)、指針検出スイッチ11のオンを
検知したとき所定時間t待機する(波形a)。この時間
tは指針4の振れが収束するまでの時間であり、その所
定時間経過後にn回のCWパルスをステッピングモータ
ドライバ回路13に与えて(波形c)、ステッピングム
ーブ3の指針4を逆方向に回転させ、指針検出スイッチ
11をオフ、即ち非検出状態にする(波形a)。
【0014】その後は、再び前記と同様に所定時間t待
機し、その時間経過後に前記CCWパルスを1個づつス
テッピングモータドライバ回路13に与え(波形b)、
何パルス目で指針検出スイッチ11がオンするかをカウ
ントする。そして、n回与えたCWパルスのパルス数
(波形c)とカウントしたパルス数(波形b)が一致し
たときは指針4のゼロ点設定を終了する。
【0015】ここで、CWパルスのパルス数とカウント
したCCWパルスのパルス数が一致しないときは前述し
た指針4のゼロ点設定を繰り返し行い、この動作をN回
繰り返し行っても一致しないときは「エラー」として異
常表示を行う。
【0016】次に、前記のように構成されたステッピン
グモータ式指示計器における指針のゼロ点設定の動作を
図5に基づいて説明する。図5は実施の形態のステッピ
ングモータ式指示計器による指針のゼロ点設定の動作を
示すフローチャートである。
【0017】例えば本指示計器に電源が印加されると、
CPU12は、指針検出スイッチ11がオンしているか
どうかを判定する(S1)。指針検出スイッチ11がオ
フのときは指針4が文字板上の「ゼロ」を指していない
と判断して、ステッピングモータドライバ回路13にC
CWパルスを出力し(S2)、ステッピングムーブ3の
指針4をゼロ側に回転させる。これによって指針検出ス
イッチ11がオンすると指針4が「ゼロ」を指したと判
断して所定時間t待機し(S3)、その後にn回のCW
パルスをステッピングモータドライバ回路13に出力し
て(S4)、ステッピングムーブ3の指針4を逆方向に
回転させる。
【0018】この時、指針検出スイッチ11がオフした
かどうかを監視し(S5)、前記CWパルスの出力によ
り指針検出スイッチ11のオフを検知したときは再び前
記と同様に所定時間t待機する(S6)。その時間が経
過すると1個のCCWパルスをステッピングモータドラ
イバ回路13に出力すると共に、それをカウントし(S
7,S8)、指針検出スイッチ11がオンしたかどうか
を監視する(S9)。指針検出スイッチ11がオフのと
きは、再び1個のCCWパルスをステッピングモータド
ライバ回路13に出力してそれをカウントし(S7,S
8)、指針検出スイッチ11がオンしたかどうかを再度
監視する(S9)。
【0019】この時、指針検出スイッチ11のオンを検
知したときは、n回出力したCWパルスのパルス数とカ
ウントしたパルス数(CCWパルス)が一致したかどう
かを判定し(S10)、そのパルス数が一致したときは
指針4のゼロ点設定が終了したと判断してこのゼロ点設
定の動作を終了する。
【0020】一方、CWパルスのパルス数とカウントし
たCCWパルスのパルス数が一致しないときは指針4の
ゼロ点設定をN回繰り返したかどうかを判定し(S1
1)、この動作をN回行っていないときはリトライをカ
ウントしてステップ1に戻り、指針4のゼロ点設定を繰
り返す。また、ゼロ点設定をN回繰り返したときは「エ
ラー」として異常表示を行う。
【0021】本実施の形態においては、起動時、ステッ
ピングモータドライバ回路13にCCWパルスを与えて
指針4をゼロ側に回転させ、指針検出スイッチ11のオ
ンを検知したときは所定時間t待機し、この所定時間経
過後にn回のCWパルスをステッピングモータドライバ
回路13に与えて指針4を逆方向に回転させ、その後
は、再び前記と同様に所定時間t待機し、その時間経過
後にCCWパルスを1個づつステッピングモータドライ
バ回路13に与え、何パルス目で指針検出スイッチ11
がオンするかをカウントし、そして、n回与えたCWパ
ルスのパルス数とカウントしたパルス数が一致したとき
は指針4のゼロ点設定を終了するようにしたので、指針
4の振れがなくなり、しかも、指針検出スイッチ11そ
のものをストッパピンとして用いているので、ゼロ点設
定の精度が向上するという効果がある。
【0022】また、指針検出スイッチ11が単にオン/
オフするという簡単な構造であるため、確実にゼロ点設
定を行え、コストを最小限に抑えることができる。さら
に、自動的にゼロ点設定を行うので、指針取付時の位置
調整が不要となり、組立工数が軽減されるという効果が
ある。
【0023】なお、CWパルスのパルス数とカウントし
たCCWパルスのパルス数が一致したとき指針4のゼロ
点設定を終了するようにしたが、カウントしたCCWパ
ルスのパルス数がCWパルスのパルス数の許容内の誤差
であるときは正常に指針4のゼロ点設定が行われたと判
断するようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、起動時に
指針検出手段が指針を検出しているかどうかを判定し、
指針を検出していないときはステッピングモータを駆動
して指針を指針検出手段に接触させ、その後、所定の
間、指針を逆方向に回転させ、さらに、その位置からス
テッピングモータを駆動して指針検出手段が指針を検出
するまでの間を測定し、その測定値が指針を逆方向に回
転させたときと一致又は許容範囲内にあるとき指針のゼ
ロ点設定を終了するようにしたので、指針の振れがなく
なり、しかも、指針検出手段そのものをストッパピンと
して用いているので、ゼロ点設定の精度が向上するとい
う効果がある。
【0025】また、指針検出手段にスプリング状の可動
部に指針が接触したときオンするスイッチを用いている
ので、確実にゼロ点設定を行え、しかも、構造が簡単で
あるため、コストを最小限に抑えることができるという
効果がある。
【0026】また、指針を指針検出手段に接触させたと
き、また、指針を逆方向に回転させたときは、それぞれ
所定時間経過後にステッピングモータを駆動して指針を
回転させるようにしているので、指針の振れがなくな
り、ゼロ点設定の信頼性が向上するという効果がある。
【0027】さらに、指針を逆方向に回転させるとき所
定数のパルスをステッピングモータに出力し、その位置
から指針検出手段に接触するまで指針を回転させるとき
は1パルスづつステッピングモータに出力すると共に、
そのパルスをカウントし、指針検出手段が指針を検出し
たときはカウントしたパルスが所定数のパルスと一致又
は許容範囲内にあると指針のゼロ点設定を終了するよう
にしたので、ゼロ点設定の精度が向上するという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るステッピングモータ
式指示計器の要部を示す回路図である。
【図2】ステッピングモータ式指示計器の斜視図であ
る。
【図3】実施の形態に係るステッピングモータ式指示計
器の構成を示す断面図である。
【図4】指針のゼロ点設定を行うときの波形図である。
【図5】実施の形態のステッピングモータ式指示計器に
よる指針のゼロ点設定の動作を示すフローチャートであ
る。
【図6】過電流検出による指針のゼロ点設定を説明する
ためのブロック構成図である。
【図7】課題を説明する説明図である。
【符号の説明】
3 ステッピングムーブ 4 指針 11 指針検出スイッチ 11a スプリング状可動接点 11b ゼロ点固定接点 12 CPU 13 ステッピングモータドライバ回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステッピングモータと、 該ステッピングモータの駆動に基づいて文字板上を回転
    する指針と、 文字板上に記されたゼロの近傍又はゼロ上に突出して設
    けられ、指針の接触を検出する指針検出手段と、 起動時に指針検出手段が指針を検出しているかどうかを
    判定し、指針を検出していないときはステッピングモー
    タを駆動して当該指針を指針検出手段に接触させ、その
    後、所定の間、指針を逆方向に回転させ、さらに、その
    位置からステッピングモータを駆動して指針検出手段が
    指針を検出するまでの間を測定し、該測定値が指針を逆
    方向に回転させたときと一致又は許容範囲内にあるとき
    指針のゼロ点設定を終了するゼロ調整手段とを備えたこ
    とを特徴とするステッピングモータ式指示計器。
  2. 【請求項2】 前記指針検出手段は、文字板に形成され
    た穴を貫通したスプリング状の可動部を有し、該可動部
    に指針が接触したときオンするスイッチとからなること
    を特徴とする請求項1記載のステッピングモータ式指示
    計器。
  3. 【請求項3】 前記ゼロ調整手段は、指針を指針検出手
    段に接触させたとき、また、指針を逆方向に回転させた
    ときは、それぞれ所定時間経過後にステッピングモータ
    を駆動して指針を回転させることを特徴とする請求項1
    又は2の何れかに記載のステッピングモータ式指示計
    器。
  4. 【請求項4】 前記ゼロ調整手段は、指針を逆方向に回
    転させるとき所定数のパルスをステッピングモータに出
    力し、その位置から指針検出手段に接触するまで指針を
    回転させるときは1パルスづつ当該ステッピングモータ
    に出力すると共に、そのパルスをカウントし、指針検出
    手段が指針を検出したときはカウントしたパルスが所定
    数のパルスと一致又は許容範囲内にあると指針のゼロ点
    設定を終了することを特徴とする請求項1〜3の何れか
    に記載のステッピングモータ式指示計器。
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