JP2001298993A

JP2001298993A - 駆動装置及び、駆動制御装置

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Publication number: JP2001298993A
Application number: JP2000108086A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Yamada; 吉寿山田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2001-10-26
Anticipated expiration: 2020-04-10
Also published as: JP3654576B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被駆動部材の実際の位置と、被駆動部材があ
るべき位置との間の差異を確実にリセットすることがで
きる駆動装置を提供する。【解決手段】検出停止手段４ｅが、第２の励磁手段４
ｂによる制御開始から所定時間、位置検出手段４ｄによ
る検出を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は駆動装置及び、駆動
制御装置に係わり、特に、ステッピングモータの回転に
より被駆動部材を駆動する駆動装置及び、ステッピング
モータを回転駆動するための駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述した駆動制御装置を組み込ん
だ駆動装置として、例えば、車両の速度やエンジンの回
転数を指示する指針を被駆動部材とする指示装置が知ら
れている。上記指示装置は、図１に示すように、２つの
励磁コイル１ａ１、１ａ２及び、ＮＳ極が交互に５極づ
つ着磁され、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態の変
化に追従して回転する回転子１ｂを有するステッピング
モータ１と、回転子１ｂの回転駆動に連動する指針２
と、回転子１ｂの回転駆動を指針２に伝えるギア３と、
励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態を制御して、回転
子１ｂを正逆回転させる駆動制御装置４とを備えてい
る。

【０００３】上記指示装置が例えば車速計に用いられて
いる場合、駆動制御装置４には、車速センサが計測した
車速情報に基づき算出した指針２の指示位置である目標
位置θと、現位置θ′との差である移動量θ−θ′に相
当する回転子１ｂの回転角度を示す角度データＤ１が供
給される。そして、駆動制御装置４がこの角度データＤ
１に応じて励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態を制御
することにより、指針２が差分θ−θ′だけ移動して目
標位置を指示するようになる。

【０００４】ところで、上記指示装置は、車体の振動あ
るいは雑音が重畳している角度データＤ１の入力等の原
因により、指針２が本来移動すべき移動量（＝差分θ−
θ′）と、実際の移動量とが異なる脱調を起こしてしま
うことがあった。そして、この脱調が繰り返されると、
指針２が指示する速度と、速度センサが計測した速度情
報との間で差異が生じ、指示装置は正確な指示を行うこ
とができなくなってしまう。

【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、図１に示すように、指針２がゼロ（例えば０km/h）
を示す位置にストッパ５を設け、イグニッションオン、
オフ又はバッテリを接続するごとに、指針２をストッパ
５側に移動させると共に、ストッパ５に当接させてゼロ
位置に停止させることによって、指針２が指示する速度
と、速度センサが計測した速度情報との間の差異をリセ
ットするリセット動作を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た指示装置は、指針２を確実にストッパ５に当接させる
ため、指針２の振れ角Ａより大きい角度（Ａ＋α）だけ
指針２を移動させるように回転子１ｂを回転させる必要
がある。このため、指針２が指示する速度と、速度セン
サが計測した速度情報との間で差異が生じていようが、
いまいが必ずリセット動作に指針２を角度（Ａ＋α）移
動させる分の時間を費やし、リセット動作に時間がかか
り過ぎるという問題があった。

【０００７】また、指針２がストッパ５に当接して停止
しているにも拘わらず励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁
状態が制御し続けられるため、指針２がストッパ５に当
接したり離れたりを繰り返し、指針２がストッパ５に当
接する毎に「カチ、カチ」という音が生じ、運転者にと
ってその音は不快となる。

【０００８】そこで、リセット動作により指針２がスト
ッパ５に当接しておらず、指針２が移動して回転子１ｂ
が回転している間は、無励磁状態のコイルに誘導電圧が
生じ、一方、指針２がストッパ５に当接して、回転子１
ｂの回転が停止したときは、コイルに誘導電圧が生じて
ないことに着目し、無励磁状態のコイルに生じる誘導電
圧の有無に基づき、指針２がストッパ５と当接したこと
を検出すると、指針２の移動を停止するものが考えられ
ていた。

【０００９】しかしながら、停止状態の回転子１ｂを回
転状態に遷移させると、回転し始めは回転子１ｂの回転
が安定しない。すなわち、回転子１ｂは、励磁コイル１
ａ１、１ａ２の励磁状態の変化に遅れて所定角度回転す
ることになるが、回転し始めは回転子１ｂに静摩擦が生
じているため、励磁状態の変化に応じた所定角度の回転
が低速度で行われ、その後回転が安定すると、一定速度
で所定角度づつ回転するようになる。

【００１０】このため、低速で回転する回転し始めは、
励磁コイル１ａ１、１ａ２に生じる誘導電圧も低くな
り、回転し始めの回転子１ｂの回転により発生する誘導
電圧を検出すると、ストッパ５に当接していないにも拘
わらず、誘導電圧無しと誤検出されストッパ５方向への
回転を停止させてしまう。このため、確実に指針２が指
示する速度と、速度センサが計測した速度情報との間の
差異をリセットすることができないという問題があっ
た。

【００１１】そこで、本発明は、上記のような問題点に
着目し、被駆動部材の実際の位置と、被駆動部材がある
べき位置との間の差異を確実にリセットすることができ
る駆動装置及び、被駆動部材の実際の位置と、被駆動部
材があるべき位置との間の差異を確実にリセットするよ
うにステッピングモータの回転子を回転させることがで
きる駆動制御装置を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の発明は、複数の励磁コイル及
び、ＮＳ極が複数着磁され、前記励磁コイルの励磁状態
の変化に追従して回転する回転子を有するステッピング
モータと、前記回転子の回転駆動に連動する被駆動部材
と、前記被駆動部材を所定位置に機械的に停止させるス
トッパと、前記複数の励磁コイルの励磁状態を制御し
て、前記回転子を正逆回転させる第１の励磁手段と、前
記複数の励磁コイルの励磁状態を制御して、前記被駆動
部材が前記所定位置に向かう方向に前記回転子を逆回転
させる第２の励磁手段と、前記回転子の回転により誘導
電圧が生じる検出コイルと、該第２の励磁手段による制
御中、前記検出コイルに生じる誘導電圧の有無に基づ
き、前記被駆動部材が前記ストッパに当接して前記所定
位置で停止したことを検出する位置検出手段と、命令信
号を入力したとき、前記第１の励磁手段による制御を停
止させると共に、前記第２の励磁手段による制御を開始
させ、前記位置検出手段により前記被駆動部材が前記所
定位置で停止したことを検出したとき、第１の励磁手段
による制御を開始させると共に、前記第２の励磁手段に
よる制御を停止させる制御手段とを備える駆動装置にお
いて、前記第２の励磁手段による制御開始から所定時
間、前記位置検出手段による検出を停止させる検出停止
手段をさらに備えることを特徴とする駆動装置に存す
る。

【００１３】請求項１記載の発明によれば、第１の励磁
手段が、複数の励磁コイルの励磁状態を制御して、回転
子を正逆回転させる。第２の励磁手段が、複数の励磁コ
イルの励磁状態を制御して、被駆動部材が所定位置に向
かう方向に回転子を逆回転させる。位置検出手段が、第
２の励磁手段による制御中、検出コイルに生じる誘導電
圧の有無に基づき、被駆動部材がストッパに当接して所
定位置で停止したことを検出する。制御手段が、命令信
号を入力したとき、第１の励磁手段による制御を停止さ
せると共に、第２の励磁手段による制御を開始させ、被
駆動部材が所定位置で停止したことを検出したとき、第
１の励磁手段による制御を開始させると共に、第２の励
磁手段による制御を停止させる。検出停止手段が、第２
の励磁手段による制御開始から所定時間、位置検出手段
による検出を停止させる。

【００１４】従って、停止状態の回転子が回転し始めた
とき、励磁コイルの励磁状態の変化に対する回転子の追
従は、不安定であり低速である。このとき検出コイルに
発生する誘導電圧は低い。以上のことに着目し、検出停
止手段が、第２の励磁手段による励磁状態の制御開始か
ら所定時間、位置検出手段による検出を停止させること
により、停止状態の回転子が回転し始めに検出コイルに
発生する低い誘導電圧の有無に基づき、指針が所定位置
で停止したことを検出することがない。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の駆
動装置であって、前記所定時間は、停止状態の回転子が
回転し始めてから、前記励磁コイルの励磁状態の変化に
応じて一定速度で追従するようになるまでの時間に相当
することを特徴とする駆動装置に存する。

【００１６】請求項２記載の発明によれば、所定時間
が、停止状態の回転子が回転し始めてから、励磁コイル
の励磁状態の変化に応じて一定速度で追従するようにな
るまでの時間に相当する。回転子は、励磁コイルの励磁
状態の変化に応じて回転し始めはゆくっりと徐々に速度
を上げながら追従し、その後一定速度で安定して追従す
る。以上のことに着目し、所定時間は、回転子が回転し
始めてからその追従が一定速度となり安定となるまでの
間に相当するため、位置検出手段による検出中に、回転
子が回転している間は検出コイルに高い誘導電圧を発生
させることができる。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１又は、２
記載の駆動装置であって、前記位置検出手段は、前記励
磁コイルに生じる電圧を複数回検出すると共に、前記検
出した電圧の平均値を算出する平均算出手段を有し、前
記平均算出手段が算出した平均値に基づき、前記誘導電
圧の有無を検出することを特徴とする駆動装置に存す
る。

【００１８】請求項３記載の発明によれば、位置検出手
段において、平均値算出手段が、励磁コイルに生じる電
圧を複数回検出すると共に、検出した電圧の平均値を算
出し、算出した平均値に基づき、誘導電圧の有無を検出
する。従って、励磁コイルの電圧の雑音が重畳していた
としても、平均値を算出することにより雑音を相殺した
電圧を検出することができるため、誘導電圧の有無を誤
検出することがない。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１〜３何れ
か１項記載の駆動装置であって、前記第１の励磁手段の
制御による励磁状態の変化に応じた前記回転子の回転角
度が、第２の励磁手段の制御による前記回転角度より小
さいとき、前記第１の励磁手段は、前記制御手段によっ
て制御が開始されたとき、前記回転子を所定角度だけ前
記逆回転することを特徴とする駆動装置に存する。

【００２０】請求項４記載の発明によれば、第１の励磁
手段の制御による励磁状態の変化に応じた回転子の回転
角度が、第２の励磁手段の制御による回転角度より小さ
いとき、位置検出手段により被駆動部材が所定位置で停
止したことを検出したとき、第１の励磁手段が、回転子
を所定角度だけ逆回転させる。

【００２１】従って、励磁状態の変化に応じた回転子の
回転角度が大きい場合、被駆動部材がストッパに当接し
たとき跳ね返りが生じてしまう恐れがある。逆に、励磁
状態の変化に応じた回転子の回転角度が、小さい場合、
被駆動部材がストッパに当接したときの跳ね返りが小さ
い。以上のことに着目し、位置検出手段により被駆動部
材が所定位置で停止したことを検出したとき、第１の励
磁手段が前記被駆動部材の跳ね返り分を第２の励磁手段
の制御による回転角度より小さい回転角度で回転子を回
転させてストッパ側に戻すため、跳ね返りを防止するこ
とができる。

【００２２】請求項５記載の発明は、請求項１〜４何れ
か１項記載の駆動装置であって、前記命令信号を入力し
たとき、前記回転子の回転角度のカウントを開始する計
数手段を更に備え、前記制御手段は、前記カウント値が
所定値を超えたとき、前記第１の励磁手段による制御を
開始させると共に、前記第２の励磁手段による制御を停
止させることを特徴とする駆動装置に存する。

【００２３】請求項５記載の発明によれば、計数手段
が、命令信号を入力したとき、回転子の回転角度をカウ
ントし、カウント値が所定値を越えたとき、制御停止手
段が第２の励磁手段による制御を停止させる。従って、
何らかの原因で被駆動部材がストッパに当接して、所定
位置で停止しているにも拘わらず、位置検出手段による
検出が行われないときであっても、第２の励磁手段の制
御による回転子の回転角度のカウント値が所定値を越え
れば、第２の励磁手段による制御を停止することができ
る。

【００２４】請求項６記載の発明は、請求項１〜５何れ
か１項記載の駆動装置であって、前記第２の励磁手段
は、前記励磁コイルの励磁状態を規定する複数の異なる
励磁ステップから構成される励磁パターンに従って繰り
返し励磁状態の制御することにより、前記回転子を逆回
転させるものであり、前記複数の励磁コイルの何れか１
つのみが励磁されるような励磁ステップから前記励磁パ
ターンに従った励磁状態の制御を開始することを特徴と
する駆動装置に存する。

【００２５】請求項６記載の発明によれば、回転子の位
置がどんな位置にあったとしても、複数の励磁コイルの
何れか１つのみが励磁状態となったときは、回転子はそ
の励磁コイルと対極する位置まで回転することに着目
し、第２の励磁手段が、複数の励磁コイルの何れか１つ
のみが励磁状態となるような励磁ステップから励磁パタ
ーンに従った励磁状態の制御を開始する。従って、回転
子の位置がどんな位置にあったとしても、必ず励磁状態
にある励磁コイルと対極する位置から回転をし始めるこ
とができるため、回転子の回転が安定するまでの時間を
短くすることができる。

【００２６】請求項７記載の発明は、請求項１〜６何れ
か１項記載の駆動装置であって、前記検出コイルとし
て、前記複数の励磁コイルの内、前記第２の励磁手段に
より無励磁状態に制御されているものを流用することを
特徴とする駆動装置に存する。

【００２７】請求項７記載の発明によれば、検出コイル
として、複数の励磁コイルの内、第２の励磁手段により
無励磁状態に制御されているものを流用するので、回転
子を回転させるための励磁コイルと、誘導電圧の検出用
のコイルとを別途にする必要がない。

【００２８】請求項８記載の発明は、請求項７記載の駆
動装置であって、前記位置検出手段は、前記被駆動部材
が前記ストッパに当接して前記回転子が停止した状態
で、前記第２の励磁手段による前記励磁コイルの制御が
行われ続けることにより前記回転子が正回転する前に、
誘導電圧の有無を検出することを特徴とする駆動装置に
存する。

【００２９】請求項８記載の発明によれば、位置検出手
段が、被駆動部材がストッパに当接して回転子が停止し
た状態で、第２の励磁手段による励磁コイルの制御が行
われ続けることにより、回転子が正回転する前に無励磁
状態に制御される前記励磁コイルについて、誘導電圧の
有無を検出する。

【００３０】被駆動部材がストッパに当接して回転子が
停止した状態で、第２の励磁手段による励磁コイルの制
御が行われ続けると、回転子は正回転し、この正回転に
より被駆動部材がストッパに当接したにも拘わらず誘導
電圧が発生してしまう。以上のことに着目し、回転子の
正回転が起こる前に、誘導電圧の有無を検出すれば、被
駆動部材がストッパに当接した後に、確実に誘導電圧無
しを検出することができる。

【００３１】請求項９記載の発明は、請求項８記載の駆
動装置であって、前記位置検出手段は、前記回転子の正
回転が起こる直前に無励磁状態に制御された励磁コイル
に発生する誘導電圧の有無を検出することを特徴とする
駆動装置に存する。

【００３２】請求項９記載の発明によれば、位置検出手
段が、回転子の正回転が起こる直前に無励磁状態に制御
された励磁コイルに発生する誘導電圧の有無を検出す
る。従って、被駆動部材がストッパに当接した直後に無
励磁状態に制御された励磁コイルには、回転子の回転力
を被駆動部材に伝えるギアのあそび等により若干誘導電
圧が発生するが、正回転する直前まで待って誘導電圧の
有無を検出すれば、被駆動部材がストッパに当接した後
に、確実に誘導電圧の有無を検出することができる。

【００３３】請求項１０記載の発明は、請求項７項記載
の駆動装置であって、前記位置検出手段は、前記第２の
励磁手段により前記複数の励磁コイルの何れか１つでも
無励磁状態に制御される全てのタイミングで、当該無励
磁状態の励磁コイルに発生する誘導電圧の有無を検出す
ることを特徴とする駆動装置に存する。

【００３４】請求項１０記載の発明によれば、位置検出
手段が、第２の励磁手段により複数の励磁コイルの何れ
か１つでも無励磁状態に制御される全てのタイミング
で、当該無励磁状態の励磁コイルに発生する誘導電圧の
有無を検出する。従って、全てのタイミングで、誘導電
圧の有無を検出することにより、誘導電圧の有無を検出
するタイミングを最大にすることができる。

【００３５】請求項１１記載の発明は、複数の励磁コイ
ルの励磁状態を制御して、前記励磁コイルの励磁状態の
変化に追従して回転する回転子を正逆回転させる第１の
励磁手段と、前記励磁コイルの励磁状態を制御して、前
記回転子の回転動作に連動する被駆動部材が、当該被駆
動部材を所定位置に機械的に停止させるストッパに向か
うように前記回転子を逆回転させる第２の励磁手段と、
該第２の励磁手段による制御中、検出コイルに生じる誘
導電圧の有無に基づき、前記被駆動部材が前記所定位置
で停止したことを検出する位置検出手段と、命令信号を
入力したとき、前記第１の励磁手段による制御を停止さ
せると共に、前記第２の励磁手段による制御を開始さ
せ、前記位置検出手段により前記所定位置で停止したこ
とを検出したとき、第１の励磁手段による制御を開始さ
せると共に、前記第２の励磁手段による制御を停止させ
る制御手段とを備える駆動制御装置において、前記第２
の励磁手段による制御開始から所定時間、前記位置検出
手段による検出を停止させる検出停止手段をさらに備え
ることを特徴とする駆動制御装置に存する。

【００３６】請求項１１記載の発明によれば、第１の励
磁手段が、複数の励磁コイルの励磁状態を制御して、励
磁コイルの励磁状態の変化に追従して回転する回転子を
正逆回転させる。第２の励磁手段が、励磁コイルの励磁
状態を制御して、回転子の回転動作に連動する被駆動部
材が、当該被駆動部材を所定位置に機械的に停止させる
ストッパに向かうように回転子を回転させる。位置検出
手段が、該第２の励磁手段による制御中、検出コイルに
生じる誘導電圧の有無に基づき、被駆動部材が所定位置
で停止したことを検出する。制御手段が、命令信号を入
力したとき、第１の励磁手段による制御を停止させると
共に、第２の励磁手段による制御を開始させ、位置検出
手段により前記所定位置で停止したことを検出したと
き、第１の励磁手段による制御を開始させると共に、第
２の励磁手段による制御を停止させる。検出停止手段
が、第２の励磁手段による制御開始から所定時間、位置
検出手段による検出を停止させる。

【００３７】従って、停止状態の回転子が回転し始めた
とき、励磁コイルの励磁状態の変化に対する回転子の追
従は、不安定となり低速である。このとき検出用コイル
に発生する誘導電圧は低い。以上のことに着目し、検出
停止手段が、第２の励磁手段による励磁状態の制御開始
から所定時間、位置検出手段による検出を停止させるこ
とにより、停止状態の回転子が回転し始めに検出コイル
に発生する低い誘導電圧の有無に基づき、指針が所定位
置で停止したことを検出することがない。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の駆動装置として
駆動制御装置を組み込んだ指示装置を示す図である。指
示装置は、上述した従来で説明したように、励磁コイル
１ａ１、１ａ２及び、ＮＳ極が交互に５極づつ着磁さ
れ、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態の変化に追従
して回転する回転子１ｂを有するステッピングモータ１
とを備えている。

【００３９】指示装置はさらに、回転子１ｂの回転駆動
に連動する被駆動部材としての指針２と、回転子１ｂの
回転駆動を指針２に伝えるギア３と、励磁コイル１ａ
１、１ａ２の励磁状態を制御して、回転子１ｂを正逆回
転する駆動制御装置４と、指針２をゼロを示す位置（以
下、ゼロ位置という）に機械的に停止させるストッパ５
とを備えている。なお、このゼロ位置が請求項中の所定
位置に相当する。

【００４０】まず始めに、励磁コイル１ａ１、１ａ２の
励磁状態と回転子１ｂの回転との関係を図２を参照して
以下説明する。まず、励磁ステップに規定された励磁
状態、すなわち励磁コイル１ａ２のｂ側がＮ極に、励磁
コイル１ａ１が無励磁状態となるように制御すると、励
磁コイル１ａ２のｂ側に回転子１ｂのＳ極が吸引され安
定する。

【００４１】次に、励磁ステップに進んで、励磁コイ
ル１ａ２のｂ側がＮ極に、励磁コイル１ａ１のａ側がＮ
極になるように制御すると、回転子１ｂは励磁ステップ
の回転子１ｂの位置から矢印Ｙ１方向に９度回転した
位置で安定する。この回転子１ｂの矢印Ｙ１方向の回転
を以降正回転という。

【００４２】以下、励磁コイル１ａ２のｂ側、励磁コイ
ル１ａ１のａ側をそれぞれ無励磁、Ｎ極（励磁ステップ
）→Ｓ極、Ｎ極（励磁ステップ）→Ｓ極、無励磁
（励磁ステップ）→Ｓ極、Ｓ極（励磁ステップ）→
無励磁、Ｓ極（励磁ステップ）→Ｎ極、Ｓ極（励磁ス
テップ）となるように制御すると、回転子１ｂは励磁
状態の変化に追従して９度づつ正回転する。

【００４３】そして、励磁ステップから、再び励磁ス
テップに規定された励磁状態に制御すると、回転子１
ｂはまた９度正回転して安定する。従って、それぞれ異
なる複数の励磁ステップ→→…から構成される励
磁パターンに従って繰り返し励磁コイル１ａ１、１ａ２
の励磁状態を制御することによって、回転子１ｂを１ス
テップごと９度づつ正回転させている。なお、この正回
転に応じて指針２は矢印Ｙ４方向（図１参照）に回転す
ることとなる。

【００４４】ここでは、８つの励磁ステップから構成さ
れる励磁パターンに従って、励磁コイル１ａ１、１ａ２
の励磁状態を制御することにより、１ステップごとに回
転子１ｂを９度づつ正回転させている例について説明し
たが、例えば、励磁ステップと励磁ステップとの間
に励磁コイル１ａ２のｂ側がＮ極、励磁コイル１ａ１の
ａ側がＳ極となるように制御し、さらに、励磁コイル１
ａ２のｂ側がＮ極に励磁されることにより発生する磁界
と、励磁コイル１ａ１のａ側がＳ極に励磁されることに
より発生する磁界との比が１対√２になるような励磁状
態を規定する励磁ステップ′（図示せず）を挿入す
る。

【００４５】このようにすれば、励磁コイル１ａ２のｂ
側が回転子１ｂのＳ極を吸引する力が、励磁コイル１ａ
１のｂ側が回転子１ｂのＮ極を吸引する力より小さくな
るため、回転子１ｂは励磁ステップの回転子１ｂの位
置から４．５度正回転した位置で上述した吸引力がつり
合い安定する。

【００４６】以上のような励磁ステップを各励磁ステッ
プの間に挿入して、１６の励磁ステップから構成される
励磁パターンに従って、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励
磁状態を制御すれば、回転子１ｂを１ステップごとに
４．５度づつ正回転させることができる。つまり、１ス
テップごとの回転角度は、励磁パターンを構成する励磁
ステップ数によって設定することができる。

【００４７】また、回転子１ｂを矢印Ｙ２に回転させる
には、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態を励磁ステ
ップ→…→というように上記励磁パターンと逆の
逆励磁パターンに従って制御すればよい。以降、回転子
１ｂの矢印Ｙ２方向の回転を逆回転といい、この逆回転
を行うことにより指針２がストッパ５に向かう方向Ｙ１
に移動することとなる。

【００４８】次に、上記駆動制御装置４の構成について
説明する。駆動制御装置４は、図３に示すように、すで
に説明した角度データＤ１に応じて回転子１ｂを正逆回
転させるため、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態を
制御する第１の励磁回路４ａ（＝第１の励磁手段）を有
する。上記第１の励磁回路４ａは、車速に応じた指針２
の指示精度を向上するために、例えば、３２の励磁ステ
ップから構成される正逆励磁パターンに従って、励磁コ
イル１ａ１、１ａ２の励磁状態を制御して、回転子１ｂ
が１ステップごとに２．２５度回転するようにしてい
る。

【００４９】また、第１の励磁回路４ａは、このように
１ステップごとの回転子１ｂの回転角度を細かくするた
めに、図示しないＰＷＭ発生器を有し、このＰＷＭ発生
器によりデューティーが制御された励磁パルスＰ１１〜
Ｐ１４を励磁コイル１ａ１、１ａ２に対して出力してい
る。すなわち、励磁パルスＰ１１〜Ｐ１４のデューティ
ーを制御して、励磁コイル１ａ１、１ａ２に流れる電流
の実効値を制御することにより、励磁コイル１ａ１、１
ａ２を各励磁ステップに規定された励磁状態にしてい
る。

【００５０】駆動制御装置４はまた、励磁コイル１ａ１
のａ側、ｂ側にそれぞれ設けられたスイッチＳＷ１及
び、ＳＷ２と、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態を
制御する励磁パルスＰ２１〜Ｐ２４を出力して、指針２
がゼロ位置に向かう方向に回転子１ｂを逆回転させると
共に、オープン信号Ｓ１１、Ｓ１２をスイッチＳＷ１及
び、ＳＷ２の制御端子に出力する第２の励磁回路４ｂ
（＝第２の励磁手段）とを有する。

【００５１】上記励磁パルスＰ２１〜Ｐ２４は、１ステ
ップごとに回転子１ｂを９度逆回転させるため、図４に
示すように、互いに位相の異なるパルスである。この励
磁パルスＰ２１〜Ｐ２４を励磁コイル１ａ１、１ａ２に
入力することにより、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁
状態が図２に示すような、励磁ステップ→…→に対
応して変化し、この励磁状態の変化に応じて回転子１ｂ
が追従して逆回転する。

【００５２】また、オープン信号Ｓ１１は、図４に示す
ように、励磁ステップでＨレベルとなるパルス、オー
プン信号Ｓ１２は、励磁ステップでＨレベルとなるパ
ルスからそれぞれ構成される信号である。

【００５３】スイッチＳＷ１の制御端子にオープン信号
Ｓ１１を、スイッチＳＷ２の制御端子にオープン信号Ｓ
１２をそれぞれ入力すると、Ｈレベルのパルスの入力に
応じてスイッチＳＷ１又は、ＳＷ２が開する。従って、
励磁コイル１ａ１が無励磁状態に制御される励磁ステッ
プ又は、で励磁コイル１ａ１のａ側又は、ｂ側をオ
ープンにすることができ（図２の励磁ステップ又は
参照）、回転子１ｂが回転状態であれば、励磁ステップ
又はの励磁コイル１ａ１には誘導電圧が生じるよう
になる。

【００５４】駆動制御装置４はまた、図３に示すよう
に、４つのＯＲゲートから構成され、励磁パルスＰ１１
〜Ｐ１４又は、励磁パルスＰ２１〜Ｐ２４の何れかを励
磁コイル１ａ１、１ａ２に入力するセレクタ回路４ｃ
と、励磁ステップ又は、となるタイミングで、励磁
コイル１ａ１の両端電圧Ｖ１から誘導電圧の有無を検出
すると共に、該誘導電圧の有無に基づき指針２がストッ
パ５に当接してゼロ位置で停止したことを検出する位置
検出回路４ｄ（＝位置検出手段）と、第２の励磁回路４
ｂによる制御開始から所定時間、位置検出回路４ｄによ
る検出を停止させるＬレベルの検出停止信号Ｓ２を第２
の励磁回路４ｂに出力する検出停止回路（検出停止手
段）４ｅとを有する。

【００５５】駆動制御装置４はさらに、イグニッション
オン、オフ又は、車載バッテリの接続等のタイミングで
出力される命令信号Ｓ３を入力したとき、第１の励磁回
路４ａによる制御を停止させると共に、第２の励磁回路
４ｂによる制御を開始させ、指針２がストッパ５に当接
してゼロ位置で停止したことを位置検出回路４ｄが検出
したとき、第１の励磁回路４ａによる制御を開始させる
と共に、第２の励磁回路４ｂによる制御を停止させる制
御回路４ｆ（＝制御手段）とを有している。

【００５６】次に、第２の励磁回路４ｂ及び、位置検出
回路４ｄの詳細について説明する。第２の励磁回路４ｂ
は、図５に示すように、例えば２[ＭＨｚ]のクロック信
号ＣＫを所定の分周比で分周する分周回路４ｂ１と、分
周回路４ｂ１が分周した分周パルスに基づいて、励磁パ
ルスＰ２１〜Ｐ２４、オープン信号Ｓ１１、Ｓ１２を直
列にした直列信号を出力するパターン生成回路４ｂ２
と、直列信号を並列にすることにより、励磁パルスＰ２
１〜Ｐ２４、オープン信号Ｓ１１、Ｓ１２を並列に出力
する６ビットのシフトレジスタ４ｂ３とを有している。

【００５７】位置検出回路４ｄは、オープン信号Ｓ１１
及び、Ｓ１２が入力されているＯＲゲート４ｄ１と、Ｏ
Ｒゲート４ｄ１の出力と、Ｌレベルの検出停止信号Ｓ２
とが入力されているＡＮＤゲート４ｄ２と、励磁コイル
１ａ１の両端電圧Ｖ１を例えば８ビットのディジタル値
Ｄ２に変換するアナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ
／Ｄ変換器という）４ｄ３とを有する。

【００５８】位置検出回路４ｄはまた、ＡＮＤゲート４
ｄ２がＨレベルになる毎に、ディジタル値Ｄ２を直列に
出力するシフトレジスタ４ｄ４と、シフトレジスタ４ｄ
４から出力されるディジタル値Ｄ２の直列信号と、予め
定めた値とをＡＮＤゲート４ｄ２がＨレベルになる毎
に、比較する比較器４ｄ５とを有する。

【００５９】上述した構成の駆動制御装置を組み込んだ
駆動装置としての指示装置の動作を図６のタイムチャー
トを参照して以下説明する。イグニッションオン、オフ
又は、車載バッテリの接続時に応じて出力される命令信
号Ｓ３が入力したとき（図６（ａ））、制御回路４ｆは
リセット動作を開始し、第１の励磁回路４ａに角度デー
タＤ１の入力を拒否させる拒否信号を出力して、第１の
励磁回路４ａによる制御を停止させる。また、制御回路
４ｆは、分周回路４ｂ１にクロック信号ＣＫの分周を開
始させる（図６（ｂ））。これにより、パターン生成回
路４ｂ２には分周パルスが入力され、これに応じて励磁
パルスＰ２１〜Ｐ２４、オープン信号Ｓ１１及び、Ｓ１
２を直列にした直列信号がシフトレジスタ４ｂ３に対し
て出力させる（図６（ｃ））。

【００６０】またシフトレジスタ４ｂ３は、分周パルス
が入力する毎にパターン生成回路４ｂ２から出力される
直列信号を６ビットのレジスタに順次記憶すると共に、
分周パルスが６個入力する毎に、各レジスタに記憶され
た信号を並列に出力し、励磁パルスＰ２１〜Ｐ２４、オ
ープン信号Ｓ１１及び、Ｓ１２をそれぞれ並列に出力し
ている。

【００６１】ところで、停止状態の回転子１ｂを回転状
態に遷移する際に、高周波の励磁パルスＰ２２〜Ｐ２４
を励磁コイル１ａ１、１ａ２に入力すると、励磁コイル
１ａ１、１ａ２の励磁状態の変化速度が速くなり、この
変化に回転子１ｂが追従することができず回転状態に遷
移することができない。

【００６２】そこで、停止状態の回転子１ｂを回転状態
に遷移させるためには、回転し始めは回転子１ｂを自起
動周波数以下で回転させるようにする必要がある。自起
動周波数とは、停止状態の回転子１ｂが励磁状態の変化
に追従して回転状態に遷移することができる回転周波数
の最大値である。

【００６３】従って、制御回路４ｆは、命令信号Ｓ３の
入力に応じて、自起動周波数以下で回転子１ｂが回転す
るような、周波数の励磁パルスＰ２１〜Ｐ２４、オープ
ン信号Ｓ１１及び、Ｓ１２の出力を制御する。具体的に
は、制御回路４ｆは、分周パルスが自起動周波数に応じ
た周期Ｔzごとに出力するように、分周回路４ｂ１の分
周比を制御する。

【００６４】なお、本発明の実施では、最初励磁ステッ
プ→…→から構成される逆励磁パターンの１サイク
ル目までの間の回転子１ｂを自起動周波数で回転させ、
２サイクル目から回転子１ｂを自起動周波数より高い所
定周波数で回転させるようにしている。すなわち、２サ
イクル目から分周パルスが所定周波数に応じた周期Ｔs
ごとに出力するように、分周回路４ｂ１の分周比を制御
する。

【００６５】一方、命令信号Ｓ３の入力に応じて検出停
止回路４ｅは、逆励磁パターンが５サイクル目となるま
での間、Ｌレベルの検出停止信号Ｓ２を出力する。この
ため逆励磁パターンが５サイクル目までは、ＡＮＤゲー
ト４ｂ２は常にＬレベルであるため、比較器４ｄ５での
比較は行われない。

【００６６】これは、以下に示す問題を解決するために
行っているものである。すなわち、停止状態の回転子１
ｂが回転し始めたとき、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励
磁状態の変化に対する回転子１ｂの追従は、不安定であ
り低速である。このとき励磁ステップ又はのタイミ
ングで、励磁コイル１ａ１に発生する誘導電圧は低く、
回転子１ｂが回転状態にあるにも拘わらず、励磁コイル
１ａ１の両端電圧Ｖ１のディジタル値Ｄ２が予め定めた
値以下となり、比較器４ｄ５が誘導電圧無しとしてゼロ
位置に到達したと誤検出してしまう恐れがある。

【００６７】そこで、上述したように励磁コイル１ａ
１、１ａ２の制御を開始して、回転子１ｂを回転させは
じめてから励磁ステップが５サイクル目になるまでの所
定時間、検出停止信号Ｓ２を出力して、比較器４ｄ５に
よる比較を行わないようにすると共に、５サイクル目以
降回転子１ｂが常時回転状態となるような所定周波数で
回転子１ｂを回転させることによって、位置検出回路４
ｄが、停止状態の回転子１ｂが回転状態へ遷移する際に
励磁コイル１ａ１に発生する低い誘導電圧の有無に基づ
き、指針２がゼロ位置で停止したことを検出することが
ないようにしている。

【００６８】このため、指針２がゼロ位置に到達したこ
とを確実に検出して第２の励磁回路４ｂによる制御を停
止することでき、確実に車速センサが計測する車速情報
と、指針２が示す車速との差異をリセットすることがで
きる。

【００６９】また、検出停止回路４ｅが位置検出回路４
ｄによる検出を停止させる検出停止信号Ｓ６を出力する
所定時間は、具体的には励磁コイル１ａ１、１ａ２の励
磁状態の変化に応じて、停止状態の回転子１ｂが一定速
度で追従するようになるまでの時間に相当する。

【００７０】従って、位置検出回路４ｄによる検出中
に、回転子１ｂが回転している間は、励磁ステップ又
は、となるタイミングでの励磁コイル１ａ１に高い誘
導電圧を発生することができるので、回転子１ｂが回転
しているにも拘わらず、誘導電圧なしと誤検出すること
がなく、確実に車速センサが計測する車速情報と、指針
２が示す車速との差異をリセットすることができる。

【００７１】その後、逆励磁パターンが５サイクル目と
なり、検出停止回路４ｅからのＬレベルの検出停止信号
Ｓ２の出力が停止されると、オープン信号Ｓ１１又はＳ
１２の何れかＨレベルになる毎に、すなわち励磁ステッ
プ又は、になる毎に、Ａ／Ｄ変換器４ｄ３が変換し
たディジタル値Ｄ２をシフトレジスタ４ｄ４により直列
信号に変換して比較器４ｄ５に入力する。そして、比較
器４ｄ５は、直列ディジタル値と予め定めた値との比較
を行う。

【００７２】このとき、指針２がストッパ５に当接して
おらず、回転子１ｂが回転状態にあるときは無励磁状態
の励磁コイル１ａ１には、誘導電圧が生じているため、
比較器４ｄ５に入力する両端電圧Ｖ１のディジタル値Ｄ
２は、予め定めた値より高い。このときは、比較器４ｄ
５はＬレベルの信号を出力する。

【００７３】一方、指針２がストッパ５と当接してお
り、回転子１ｂが停止状態にあるときは無励磁状態の励
磁コイル１ａ１には、誘導電圧が発生しない。従って、
比較器４ｄ５に入力する電圧Ｖ１のディジタル値Ｄ２
は、予め定めた値より小さくなる。このときは比較器４
ｄ５は、誘導電圧無しを検出したことを伝える旨のＨレ
ベルの検出信号Ｓ４を出力する。

【００７４】この出力に応じて制御回路４ｆは、リセッ
ト動作を停止して、検出信号Ｓ４が出力されたタイミン
グが励磁ステップであった場合は、第２の励磁回路４
ｂのパターン生成回路４ｂ２に励磁パルスＰ２１〜Ｓ２
４、オープン信号Ｓ１１及び、１２を直列にした直列信
号の生成を停止させると共に、シフトレジスタ４ｂ３を
リセットして第２の励磁回路４ｂによる制御を停止させ
る。

【００７５】ところで、本発明の実施の形態では、指針
２は励磁ステップに示す回転子１ｂの状態でストッパ
５に当接するように、組み込まれている。そこで、制御
回路４ｆは、誘導電圧無しが検出されたタイミングが励
磁ステップであった場合は、第２の励磁回路４ｂによ
り、励磁ステップ→→→までさらに制御した後
に、第２の励磁回路４ｂによる制御を停止させると共
に、第１の励磁回路４ａによる制御を開始させる。

【００７６】以上のように、励磁ステップで誘導電圧
無しを検出したときは、励磁ステップまで制御してか
ら第２の励磁回路４ｂによる制御を停止することによ
り、指針２をゼロ位置にぴったり停止させることができ
る。

【００７７】また、第１の励磁回路４ａは、制御回路４
ｆによる制御開始時に、回転子１ｂを例えば５度だけ逆
回転させた後、角度データＤ１に応じた制御を行う。こ
のように、第１の励磁回路４ａにより回転子１ｂを例え
ば５度だけ逆回転させる理由は以下に示す通りである。
すなわち、上述したように第２の励磁回路４ｂは、１ス
テップごとに回転子１ｂが９度回転するように励磁コイ
ル１ａ１、１ａ２の励磁状態を制御している。

【００７８】一方、第１の励磁回路４ａは、１ステップ
ごとに回転子１ｂを２．２５度回転するように励磁コイ
ル１ａ１、１ａ２の励磁状態を制御している。つまり、
１ステップごとに回転子１ｂが回転する角度は、第２の
励磁回路４ｂによる制御の方が、第１の励磁回路４ａに
よる制御に比べて大きい角度となっている。これは、第
２の励磁回路４ｂの制御中、励磁コイル１ａ１に発生さ
せる誘導電圧をなるべく大きくするために１ステップご
との回転角度を大きくして、追従速度を大きくするため
である。

【００７９】しかしながら、このように９度という大き
な回転角度で回転させると、ストッパ５に当接する際
に、例えば約５度程の跳ね返りが生じてしまう。このよ
うな跳ね返りが生じると指針２は、正確にゼロ位置に停
止することができず、車速センサか計測した車速情報
と、指針２が指示する車速との差異を正確にリセットす
ることができない。そこで、このような問題を解決する
ために指針２がゼロ位置に到達したことを検出したと
き、上述したように跳ね返り分である５度第１の励磁回
路４ａにより逆回転させている。

【００８０】第１の励磁回路４ａにより２．２５度とい
う小さい回転角度で回転させれば、ストッパ５に当接す
る際にほとんど跳ね返りが生じることなく、正確に指針
２がゼロ位置で停止することができる。

【００８１】さて、パターン生成回路４ｂ２は、回転子
１ｂを逆回転させるために、励磁コイル１ａ１、１ａ２
の励磁ステップ→…となるように制御する励磁パル
スＰ２１〜Ｐ２４を出力すればよいが、本発明では制御
開始時に最初に励磁するステップを励磁ステップとし
ている。この励磁ステップのように、励磁コイル１ａ
１、１ａ２の１つだけが励磁状態となる励磁ステップか
ら始めると以下に示す効果を奏することとなる。

【００８２】すなわち、励磁ステップから逆回転する
ようにした場合、図７に示すように、第２の励磁回路４
ｂによる制御開始時の回転子１ｂの位置が励磁ステップ
に示すような位置であったとき、この状態で励磁コイ
ル１ａ１、１ａ２を励磁ステップに規定する励磁状態
に制御すると、励磁コイル１ａ２のｂ側と、このｂ側に
対向するＮ極との間での反発力により矢印Ｙ１へ回転し
ようとする力Ｆ１が生じ、一方励磁コイル１ａ２のａ側
と、このａ側に対向するＮ極との間での反発力により矢
印Ｙ２へ回転しようとする力が生じる。

【００８３】このため、励磁ステップの励磁状態に制
御しても励磁ステップに示す回転子１ｂの位置まで回
転することなく、励磁ステップに示す回転子１ｂの位
置で停止したままとなる可能性がある。このように励磁
ステップに制御したにも拘わらず回転子１ｂの位置が
励磁ステップの位置であった場合、次に励磁ステップ
に制御すると逆回転したいにも拘わらず、正回転して
しまう場合がある。

【００８４】このように、制御開始時に正回転し、その
後逆回転させると、回転子１ｂの回転が安定するまでに
時間がかかってしまう。そこで、上述したように励磁ス
テップから励磁を始めれば、励磁状態となるのは励磁
コイル１ａ２だけなので必ず励磁コイル１ａ２のｂ側に
吸引されて、励磁ステップの状態から逆回転を始める
ことができ、回転子１ｂの回転が安定するまでの時間が
かからないようになり、リセット動作にかかる時間を短
くすることができる。

【００８５】また、本発明の実施形態においては、励磁
コイル１ａ１、１ａ２が励磁ステップに規定される励
磁状態になったとき、指針２がストッパ５に当接するよ
うに、指針２は回転子１ｂに組み込まれている。このと
き、上述したように励磁ステップ又は、励磁ステップ
で励磁コイル１ａ１に生じる誘導電圧の有無を検出す
ると、指針２がストッパ５に当接したとき、確実に励磁
コイル１ａ１に誘導電圧無しを検出することができる。

【００８６】すなわち、指針２がストッパ５に当接し
て、回転子１ｂが励磁ステップに示す位置で停止した
ときに、第２の励磁回路４ｂにより、励磁ステップ→
→→→→→→→…と逆励磁パターンに
従って、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態の制御が
行われ続けると、励磁ステップ辺りから回転子１ｂが
正回転してしまう恐れがある。この回転子１ｂの正回転
により励磁ステップでは、指針２がストッパ５に当接
した後であるにも拘わらず、誘導電圧が発生してしま
い、指針２が所定位置に到達したことを検出することが
できない。

【００８７】そこで、上述したように、励磁ステップ
又は、励磁ステップとなるタイミングで誘導電圧の有
無を検出すれば、正回転する前であり、回転子１ｂが停
止しているため、確実に励磁コイル１ａ１に誘導電圧が
生じなくなる。

【００８８】また、励磁ステップで指針２が当接して
も、ギア３のあそび等により励磁ステップに規定する
励磁状態に制御すると、回転子１ｂがわずかに回転し、
励磁ステップでの励磁コイル１ａ１にわずかであるが
誘導電圧が生じてしまう場合がある。このため、誘導電
圧の有無を検出する励磁ステップは、励磁ステップだ
けでなく、回転子１ｂが正回転する直前すなわち、励磁
ステップとなるタイミングで検出する方が望ましい。

【００８９】なお、上述した実施例では、励磁コイル１
ａ１に発生する電圧Ｖ１に基づき、位置検出回路４ｄが
誘導電圧の有無を検出していたが、例えば、励磁ステッ
プ又は、に励磁状態が制御されている間、複数回検
出した電圧の平均値を算出し、その平均電圧に基づき誘
導電圧の有無を検出してもよい。

【００９０】平均値から誘導電圧の有無を検出すれば、
励磁コイル１ａ１が発生する電圧Ｖ１に雑音が重畳して
いたとしても、平均を取ることにより雑音を相殺した電
圧に基づき誘導電圧の有無を検出することができる。こ
のため、正確に励磁コイル１ａ１に発生する誘導電圧の
有無を検出することができ、より一層確実に移動量の差
異をリセットすることができる。

【００９１】また、上述した実施例によれば、制御回路
４ｆは、位置検出回路４ｄが指針２がゼロ位置に到達し
たことを検出したときのみ、第１の励磁回路４ａによる
制御を開始させると共に、第２の励磁回路４ｂによる制
御を停止させるようにしていた。

【００９２】しかしながら、例えば、さらに図５に示す
ように分周パルスをカウントすることによって、回転子
１ｂの回転角度をカウントするカウンタ４ｇを設ける。
そして、このカウンタのカウント値が所定値を越えたと
きも第１の励磁回路４ａによる制御を開始させると共
に、第２の励磁回路４ｂによる制御を停止させるように
してもよい。

【００９３】所定値を例えば、指針２の振れ幅（Ａ＋
α）に設定しておけば、例えば位置検出回路４ｄに不具
合が生じ指針２がゼロ位置にあることを検出することが
できなかったとしても、指針２が振れ幅Ａを越えると第
２の励磁回路４ｂによる制御を停止させることができ
る。

【００９４】また、上述した実施例では、誘導電圧を検
出する検出コイルを第２の励磁回路４ｂにより無励磁状
態に制御されている励磁コイル１ａ１を流用していた
が、例えば、励磁コイル１ａ１、１ａ２と別途に設けた
コイルにより誘導電圧を検出するようにしてもよい。し
かしながら、コスト的には、励磁コイル１ａ１を流用す
る方が部品点数を増やす必要がないため好ましい。

【００９５】また、上述した実施例では、誘導電圧の有
無を検出するタイミングが励磁ステップ又は、だけ
であったが、例えば、無励磁状態に制御されるタイミン
グは励磁ステップ、以外にも、もあるので、こ
のときの励磁コイル１ａ１に生じる誘導電圧の有無を検
出するようにしてもよい。この場合、誘導電圧の有無を
検出するタイミングが１サイクルで４回できるようにな
り、より速く指針２がゼロ位置に到達したか否かを検出
することができる。

【００９６】また、上述した実施例では、第２の励磁回
路４ｂは、励磁ステップから励磁状態の制御を開始し
ていたが、例えば、励磁コイル１ａ１、１ａ２の何れか
１つのみが励磁状態になるとき、すなわち励磁ステップ
、、から励磁状態の制御を開始するようにしても
上記効果を得ることができる。

【００９７】さらに、上述した実施例では、指針２がス
トッパ５に当接して回転子１ｂが停止状態で、第２の励
磁回路４ｂによる制御が行われ続けたとき、正回転する
直前の励磁ステップはであったが、これは指針２がス
トッパ５に当接するときの回転子１ｂの位置に応じて変
わる。

【００９８】すなわち、励磁ステップの状態で指針２
がストッパ５に当接するように回転子１ｂに指針２が組
み込まれている場合、励磁ステップ辺りで正回転が始
まる恐れがあるため、励磁ステップが正回転する直前
の励磁ステップとなる。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、検出停止手段が、第２の励磁手段による励
磁状態の制御開始から所定時間、位置検出手段による検
出を停止させることにより、停止状態の回転子が回転し
始めに検出コイルに発生する低い誘導電圧の有無に基づ
き、指針が所定位置で停止したことを検出することがな
いので、低い誘導電圧を誘導電圧無しと誤判定すること
なく、被駆動部材の実際の位置と、被駆動部材があるべ
き位置との間の差異を確実にリセットすることができる
駆動装置を得ることができる。

【０１００】請求項２記載の発明によれば、所定時間
は、回転子が回転し始めてからその追従が一定速度とな
り安定となるまでの間に相当するため、位置検出手段に
よる検出中に、回転子が回転している間は検出コイルに
高い誘導電圧を発生させることができるので、被駆動部
材の実際の位置と、被駆動部材があるべき位置との間の
差異をより一層正確にリセットすることができる駆動装
置を得ることができる。

【０１０１】請求項３記載の発明によれば、励磁コイル
の電圧の雑音が重畳していたとしても、平均値を算出す
ることにより雑音を相殺した電圧を検出することができ
るため、誘導電圧の有無を誤検出することがないので、
被駆動部材の実際の位置と、被駆動部材があるべき位置
との間の差異をより一層正確にリセットすることができ
る駆動装置を得ることができる。

【０１０２】請求項４記載の発明によれば、位置検出手
段により被駆動部材が所定位置で停止したことを検出し
たとき、第１の励磁手段が前記被駆動部材の跳ね返り分
を第２の励磁手段の制御による回転角度より小さい回転
角度で回転子を回転させてストッパ側に戻すため、跳ね
返りを防止することができるので、確実に被駆動部材を
所定位置で停止させることができ、被駆動部材の実際の
位置と、被駆動部材があるべき位置との間の差異をより
一層正確にリセットすることができる駆動装置を得るこ
とができる。

【０１０３】請求項５記載の発明によれば、何らかの原
因で被駆動部材がストッパに当接して、所定位置で停止
しているにも拘わらず、位置検出手段による検出が行わ
れないときであっても、第２の励磁手段の制御による回
転子の回転角度のカウント値が所定値を越えれば、第２
の励磁手段による制御を停止することができるので、位
置検出手段に不具合が生じ、被駆動部材が所定位置で停
止したことを検出することができなかったとしても、第
２の励磁手段が制御をし続けることがない駆動装置を得
ることができる。

【０１０４】請求項６記載の発明によれば、回転子の位
置がどんな位置にあったとしても、必ず励磁状態にある
励磁コイルと対極する位置から回転をし始めることがで
きるため、回転子の回転が安定するまでの時間を短くす
ることができるので、被駆動部材の実際の位置と、被駆
動部材があるべき位置との間の差異をより一層正確にリ
セットすることができる駆動装置を得ることができる。

【０１０５】請求項７記載の発明によれば、回転子を回
転させるための励磁コイルと、誘導電圧の検出用のコイ
ルとを別途にする必要がないので、コストダウンを図っ
た駆動装置を得ることができる。

【０１０６】請求項８記載の発明によれば、回転子の正
回転が起こる前に、誘導電圧の有無を検出すれば、被駆
動部材がストッパに当接した後に、確実に誘導電圧無し
を検出することができるので、被駆動部材の実際の位置
と、被駆動部材があるべき位置との間の差異をより一層
正確にリセットすることができる駆動装置を得ることが
できる。

【０１０７】請求項９記載の発明によれば、被駆動部材
がストッパに当接した直後に無励磁状態に制御された励
磁コイルには、回転子の回転力を被駆動部材に伝えるギ
アのあそび等により若干誘導電圧が発生するが、正回転
する直前まで待って誘導電圧の有無を検出すれば、被駆
動部材がストッパに当接した後に、確実に誘導電圧の有
無を検出することができるので、被駆動部材があるべき
位置との間の差異をより一層正確にリセットすることが
できる駆動装置を得ることができる。

【０１０８】請求項１０記載の発明によれば、全てのタ
イミングで、誘導電圧の有無を検出することにより、誘
導電圧の有無を検出するタイミングを最大にすることが
できるので、より一層正確にかつ、速く被駆動部材があ
るべき位置との間の差異をリセットすることができる駆
動装置を得ることができる。

【０１０９】請求項１１記載の発明によれば、検出停止
手段が、第２の励磁手段による励磁状態の制御開始から
所定時間、位置検出手段による検出を停止させることに
より、停止状態の回転子が回転し始めに検出コイルに発
生する低い誘導電圧の有無に基づき、指針が所定位置で
停止したことを検出することがないので、被駆動部材が
あるべき位置との間の差異を確実に、かつ短時間にリセ
ットするように回転子を回転させることができる駆動制
御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動制御装置を組み込んだ駆動装置と
しての指示装置の一実施の形態を示す図である。

【図２】励磁コイルの励磁状態と回転子の回転の関係を
説明するための図である。

【図３】図１の指示装置を構成する駆動制御装置の詳細
を示す図である。

【図４】図３の第２の励磁回路が出力する励磁パルス及
び、オープン信号を説明するための図である。

【図５】図３の駆動制御装置を構成する第２の励磁回路
及び、位置検出回路を示す図である。

【図６】図１の指示装置の動作を説明するためのタイム
チャートである。

【図７】励磁ステップから制御を開始する理由を説明
するための図である。

【符号の説明】

１ａ１励磁コイル１ａ２励磁コイル１ｂ回転子２指針（被駆動部材）４ａ第１の励磁回路（第１の励磁手段）４ｂ第２の励磁回路（第２の励磁手段）４ｄ位置検出回路（位置検出手段）４ｆ制御回路（制御手段）４ｅ検出停止回路（検出停止手段）４ｇカウンタ（計数手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の励磁コイル及び、ＮＳ極が複数着
磁され、前記励磁コイルの励磁状態の変化に追従して回
転する回転子を有するステッピングモータと、前記回転
子の回転駆動に連動する被駆動部材と、前記被駆動部材
を所定位置に機械的に停止させるストッパと、前記複数
の励磁コイルの励磁状態を制御して、前記回転子を正逆
回転させる第１の励磁手段と、前記複数の励磁コイルの
励磁状態を制御して、前記被駆動部材が前記所定位置に
向かう方向に前記回転子を逆回転させる第２の励磁手段
と、前記回転子の回転により誘導電圧が生じる検出コイ
ルと、該第２の励磁手段による制御中、前記検出コイル
に生じる誘導電圧の有無に基づき、前記被駆動部材が前
記ストッパに当接して前記所定位置で停止したことを検
出する位置検出手段と、命令信号を入力したとき、前記
第１の励磁手段による制御を停止させると共に、前記第
２の励磁手段による制御を開始させ、前記位置検出手段
により前記被駆動部材が前記所定位置で停止したことを
検出したとき、第１の励磁手段による制御を開始させる
と共に、前記第２の励磁手段による制御を停止させる制
御手段とを備える駆動装置において、前記第２の励磁手段による制御開始から所定時間、前記
位置検出手段による検出を停止させる検出停止手段をさ
らに備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】請求項１記載の駆動装置であって、前記所定時間は、停止状態の回転子が回転し始めてか
ら、前記励磁コイルの励磁状態の変化に応じて一定速度
で追従するようになるまでの時間に相当することを特徴
とする駆動装置。
【請求項３】請求項１又は、２記載の駆動装置であっ
て、前記位置検出手段は、前記励磁コイルに生じる電圧を複
数回検出すると共に、前記検出した電圧の平均値を算出
する平均算出手段を有し、前記平均算出手段が算出した
平均値に基づき、前記誘導電圧の有無を検出することを
特徴とする駆動装置。
【請求項４】請求項１〜３何れか１項記載の駆動装置
であって、前記第１の励磁手段の制御による励磁状態の変化に応じ
た前記回転子の回転角度が、第２の励磁手段の制御によ
る前記回転角度より小さいとき、前記第１の励磁手段
は、前記制御手段によって制御が開始されたとき、前記
回転子を所定角度だけ前記逆回転することを特徴とする
駆動装置。
【請求項５】請求項１〜４何れか１項記載の駆動装置
であって、前記命令信号を入力したとき、前記回転子の回転角度の
カウントを開始する計数手段を更に備え、前記制御手段は、前記カウント値が所定値を超えたと
き、前記第１の励磁手段による制御を開始させると共
に、前記第２の励磁手段による制御を停止させることを
特徴とする駆動装置。
【請求項６】請求項１〜５何れか１項記載の駆動装置
であって、前記第２の励磁手段は、前記励磁コイルの励磁状態を規
定する複数の異なる励磁ステップから構成される励磁パ
ターンに従って繰り返し励磁状態の制御することによ
り、前記回転子を逆回転させるものであり、前記複数の
励磁コイルの何れか１つのみが励磁されるような励磁ス
テップから前記励磁パターンに従った励磁状態の制御を
開始することを特徴とする駆動装置。
【請求項７】請求項１〜６何れか１項記載の駆動装置
であって、前記検出コイルとして、前記複数の励磁コイルの内、前
記第２の励磁手段により無励磁状態に制御されているも
のを流用することを特徴とする駆動装置。
【請求項８】請求項７記載の駆動装置であって、前記位置検出手段は、前記被駆動部材が前記ストッパに
当接して前記回転子が停止した状態で、前記第２の励磁
手段による前記励磁コイルの制御が行われ続けることに
より前記回転子が正回転する前に、誘導電圧の有無を検
出することを特徴とする駆動装置。
【請求項９】請求項８記載の駆動装置であって、前記位置検出手段は、前記回転子の正回転が起こる直前
に無励磁状態に制御された励磁コイルに発生する誘導電
圧の有無を検出することを特徴とする駆動装置。
【請求項１０】請求項７項記載の駆動装置であって、前記位置検出手段は、前記第２の励磁手段により前記複
数の励磁コイルの何れか１つでも無励磁状態に制御され
る全てのタイミングで、当該無励磁状態の励磁コイルに
発生する誘導電圧の有無を検出することを特徴とする駆
動装置。
【請求項１１】複数の励磁コイルの励磁状態を制御し
て、前記励磁コイルの励磁状態の変化に追従して回転す
る回転子を正逆回転させる第１の励磁手段と、前記励磁
コイルの励磁状態を制御して、前記回転子の回転動作に
連動する被駆動部材が、当該被駆動部材を所定位置に機
械的に停止させるストッパに向かうように前記回転子を
逆回転させる第２の励磁手段と、該第２の励磁手段によ
る制御中、検出コイルに生じる誘導電圧の有無に基づ
き、前記被駆動部材が前記所定位置で停止したことを検
出する位置検出手段と、命令信号を入力したとき、前記
第１の励磁手段による制御を停止させると共に、前記第
２の励磁手段による制御を開始させ、前記位置検出手段
により前記所定位置で停止したことを検出したとき、第
１の励磁手段による制御を開始させると共に、前記第２
の励磁手段による制御を停止させる制御手段とを備える
駆動制御装置において、前記第２の励磁手段による制御開始から所定時間、前記
位置検出手段による検出を停止させる検出停止手段をさ
らに備えることを特徴とする駆動制御装置。