JP2003130694A - ステッピングモータ用駆動装置及び指針打込方法 - Google Patents
ステッピングモータ用駆動装置及び指針打込方法Info
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Abstract
する位置と、センサ出力に応じた指示開始後であって、
センサ位置として基準位置が算出されたとき、又は、イ
グニッションスイッチがオフされたときに指針が指示す
る位置との指示誤差量を小さくすることができるステッ
ピングモータ用駆動装置を提供する。 【解決手段】 駆動装置3は、初期化動作終了に応じ
て、所定位置を目標位置として、ステッピングモータ1
を正回転させた後、かつ、センサ出力に応じた指針2の
指示位置である角度データθiとして、所定位置より正
回転方向Y2に位置する任意位置が入力された後、角度
データθiを目標位置として、ステッピングモータ1を
回転させる。
Description
ータ用駆動装置に係わり、特に、ステッピングモータの
回転を制御するステッピングモータ用駆動装置に関す
る。
用指示装置として、図1に示すような指示装置が知られ
ている。同図において、指示装置は、ステッピングモー
タ1と、このステッピングモータ1の回転に連動する指
針2と、ステッピングモータ1を正逆回転させるステッ
ピングモータ用駆動装置3(以下、単に駆動装置3と略
記する。)とを備えている。上述したステッピングモー
タ1は、2つの励磁コイル1a1及び1a2と、NS極
が交互に3極づつ着磁され、励磁コイル1a1及び1a
2の励磁状態の変化に追従して回転する回転子1bと、
回転子1bの駆動力を指針2に伝えるギア1cとを備え
ている。
側のギア1cの裏側に設けられ、回転子1bの回転動作
に連動する被駆動部材としての片1dと、上記励磁コイ
ル1a1及び1a2、回転子1b、ギア1c及び片1d
を収容する図示しない収容ケースに設けられ、片1dと
の当接により、回転子1bの回転を機械的に停止させる
ストッパ1eとを備えている。
に、ステッピングモータ1を回転させることを逆回転、
逆回転中の指針2の回転方向を逆回転方向Y1とする。
これに対して、片1dがストッパ1eから離れるよう
に、ステッピングモータ1を回転させることを正回転、
正回転中の指針2の回転方向を正回転方向Y2とする。
また、ストッパ1eは、片1dと当接したとき、指針2
が文字板上の0km/hの目盛上を指示するように設け
られている。
れている場合、駆動装置3は、指針2の目標位置θと、
現位置θ′との差である移動量θ−θ′に応じて、回転
子1bを回転させることにより、指針2が差分θ−θ′
だけ移動して目標位置θを指示するようになる。上記目
標位置θは、車速センサの出力である速度情報に基づき
算出された角度データθi(=請求項中のセンサ位置に
相当。)が入力される毎に、当該角度データθiに更新
される。なお、上記角度データθiは、速度情報0km
/hのとき、基準角度0°(=請求項中の基準位置に相
当。)が算出され、速度情報が増加するに従って、増加
するデータである。
るいは雑音が重畳している角度データθi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。
駆動装置3に後述する初期化動作を行わせる。初期化動
作において、駆動装置3は、イグニッションスイッチが
オンする毎に、片1dがストッパ1e側に向かうよう
に、ステッピングモータ1を逆回転させる。さらに、駆
動装置3は、片1dがストッパ1eに当接して、指針2
が文字板上の0km/hの目盛上である初期化終了位置
に機械的に停止すると、励磁コイル1a1及び1a2を
予め定めた初期励磁状態に保持して、ステッピングモー
タ1の回転を電気的に停止する。以上の初期化動作を行
うことにより、現位置θ′が0°であると認識している
とき、指針2も実際に初期化終了位置である0km/h
の目盛上を指示することとなるため、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の差異を
リセットすることができた。
た従来の駆動装置3は、以下に述べる問題点があった。
即ち、図8に示すように、初期化動作終了後に指針2
は、文字板上の0km/hの目盛上を指示する位置P1
に停止している。ところが、初期化動作終了後、駆動装
置3が、ステッピングモータ1を一旦正回転させ、その
後、0°の角度データθiの入力や、イグニッションス
イッチのオフにより、目標位置θが0°になり、指針2
が文字板上の0km/hの目盛上を指示するように、ス
テッピングモータ1を逆回転させると、0km/hの目
盛より、指示誤差角α分(請求項中の指示誤差量に相
当。)、正回転方向Y2側の位置P2を指示して停止し
てしまう。
角度データθi、即ち、速度情報に応じた指示開始前に
指針2が指示する位置と、速度情報に応じた指示開始後
であって、0°の角度データθiの入力時、若しくは、
イグニッションスイッチのオフ時に、指針2が指示する
位置とはともに、0km/hの目盛上を指示するべきで
あるにも拘わらず、指示誤差角αが生じてしまうという
問題があった。特に、0km/hの指示は、0km/h
の目盛上を指示しなければならず、他の例えば50km
/hの指示に比べて高い精度が要求される。
1cのバックラッシュに起因する。以下、上記指示誤差
角αが発生する原因の詳細を図9及び図10を参照して
以下説明する。同図に示すように、初期化動作が開始さ
れ、片1dがストッパ1eに当接すると、回転子1b側
のギア1c2は、指針2側のギア1c1に対して、一方
に片寄せされた状態となっている(図9(a)参照)。
び1a2を初期励磁状態に保持すると、回転子1bは、
初期励磁状態に応じた位置まで正回転する。このとき、
回転子1bは、慣性等の影響により、初期励磁状態に応
じた位置付近で正回転、逆回転を繰り返して振動し、そ
の振動が収束して停止状態となる。上述したように振動
した後、停止状態となるため、停止後、回転子1b側の
ギア1c1は、指針2側のギア1c2に対して、ニュー
トラル状態となる(図9(b)参照)。このとき、指針
2は、0km/hの目盛上を指示しており、駆動装置3
も現位置θ′が0°であると認識している。
に応じて、目標位置θが角度θiとなると、駆動装置3
は、指針2が目標位置θiを指示するようにステッピン
グモータ1を正回転させる。しかし、回転し始めは、ス
テッピングモータ1の回転に応じて、ギア1c2が、ギ
ア1c1に対して、ニュートラルな状態から、他方に片
寄せされた状態(図9(c)参照)となる位置まで回転
するだけで、ステッピングモータ1の駆動力が指針2に
伝達されない。
10に示すように、この指針2が動かない間の範囲を不
動範囲Aとする。ところが、駆動装置3は、バックラッ
シュ解消のために指針2が動かない間であっても、指針
2を角度α、回転させる分、ステッピングモータ1を回
転させている。このため、駆動装置3は、指針2が角度
0°を指示したまま動いていないにも拘わらず、指針2
が初期化終了位置P1から角度α分、正回転方向Y2を
指示していると認識する。従って、その後、駆動装置3
が、現位置θiとなるように、ステッピングモータ1を
回転すると、指針2は、角度(θi−α)を指示する。
置3は、指針2が0°(=0km/hの目盛上)を指示
するためにステッピングモータ1の回転を反転する。し
かし、反転し始めは、ステッピングモータ1の回転に応
じて、ギア1c2が、ギア1c1に対して、他方に片寄
せされた状態(図9(c))から、一方に片寄せされた
状態(図9(a))となる位置まで回転するだけで、ス
テッピングモータ1の駆動力が指針2に伝達されない。
10に示すように、反転後に指針2が動かない間の範囲
を不動範囲Bとする。ところが、駆動装置3は、バック
ラッシュ解消のために指針2が動かない間であっても、
指針2を角度βに回転させる分、ステッピングモータ1
を回転させている。
(θi−α)分で停止しているにも拘わらず、指針2が
初期化終了位置より角度(θi−β)分、正回転方向Y
2側を指示していると認識する。従って、その後、駆動
装置3が、0°を目標位置θとして、ステッピングモー
タ1を回転すると、指針2は、角度β−α(=(θi−
α)−(θi−β))を指示して停止する。上述したよ
うに、反転に応じて生じるバックラッシュは、初期化動
作後に生じるバックラッシュより大きいため、当然角度
βは、角度αより大きい。このため、角度β−α≠0°
とならず、0km/hの目盛上より正回転方向Y2側を
指示して停止してしまう。なお、図10では説明を簡単
にするため、指示誤差角β−α=α(∵2α=β)とな
っている。
着目し、センサ出力に応じた指示開始前に指針が指示す
る位置と、センサ出力に応じた指示開始後であって、セ
ンサ位置として基準位置が算出されたとき、又は、イグ
ニッションスイッチがオフされたときに指針が指示する
位置との指示誤差量を小さくすることができるステッピ
ングモータ用駆動装置を提供することを課題とする。
になされた請求項1記載の発明は、所定のタイミング
で、ステッピングモータの回転動作に連動する被駆動部
材が、ストッパに向かうように、前記ステッピングモー
タを逆回転させる初期化回転手段と、前記逆回転によっ
て、前記被駆動部材が前記ストッパに当接して、前記ス
テッピングモータの回転が機械的に停止することによ
り、前記ステッピングモータの駆動力がギアを介して伝
達される指針を、初期化終了位置で停止させた後、前記
ステッピングモータ内の励磁コイルを初期励磁状態に保
持して、前記ステッピングモータの回転を電気的に停止
する停止手段と、前記指針の現位置及び前記指針の目標
位置の差分に応じて、前記ステッピングモータを正逆回
転させる通常回転手段とを備え、前記現位置及び前記目
標位置は、基準位置からの正回転方向への移動量で表さ
れるステッピングモータ用駆動装置であって、前記通常
回転手段は、前記停止手段により前記ステッピングモー
タの回転が電気的に停止された状態であると共に、前記
現位置が前記基準位置である状態で、所定位置を目標位
置として、前記ステッピングモータを正回転させた後、
かつ、センサ出力に応じた前記指針の指示位置であるセ
ンサ位置を算出する算出手段が、前記所定位置より正回
転方向に位置する任意位置をセンサ位置として算出した
後、前記センサ位置を前記目標位置として、前記ステッ
ピングモータを回転させることを特徴とするステッピン
グモータ用駆動装置に存する。
ョンスイッチオンなどの所定のタイミングとなると、ス
テッピングモータの回転動作に連動する被駆動部材が、
ストッパに向かうように、初期化回転手段がステッピン
グモータを逆回転させる。このストッパは、被駆動部材
との当接により、ステッピングモータの回転を機械的に
停止させると共に、指針を初期化終了位置で停止させる
ものである。初期化回転手段により、指針を初期化終了
位置で停止させた後、停止手段が、ステッピングモータ
の励磁コイルを、初期励磁状態に保持して、ステッピン
グモータの回転を電気的に停止する。
テッピングモータの回転が電気的に停止された状態であ
ると共に、現位置が前記基準位置である状態で、所定位
置を目標位置として、ステッピングモータを正回転させ
た後、かつ、センサ出力に応じた指針の指示位置である
センサ位置を算出する算出手段が、所定位置より正回転
方向に位置する任意位置をセンサ位置として算出した
後、センサ位置を目標位置として、ステッピングモータ
を回転させる。上述したように、停止手段により回転が
停止された状態、即ち、指針を初期化終了位置で停止さ
せた状態であると共に、現位置が基準位置である状態
で、所定位置を目標位置とすることにより、初期化終了
位置が基準位置となる。
を目標位置として、ステッピングモータを正回転させる
と、指針は、初期化終了位置より正回転側を指示する。
その後、センサ位置として、所定位置より正回転方向に
位置する任意位置が算出されると、通常回転手段は、セ
ンサ位置を目標位置として、ステッピングモータを正逆
回転させる。そして、センサ位置を目標位置として、ス
テッピングモータを正逆回転させている間に、センサ位
置として基準位置が算出されたり、イグニッションスイ
ッチがオフされると、通常回転手段は、基準位置を目標
位置として、指針を初期化終了位置に戻すように、ステ
ッピングモータを逆回転する。
指針は初期化終了位置に戻らず、ギアのバックラッシュ
に起因して、初期化終了位置より、正回転側を指示す
る。即ち、センサ出力に応じた指示開始後に、センサ位
置として基準位置が算出されたり、イグニッションスイ
ッチがオフされると、指針は、初期化終了位置より正回
転側を指示する。
指針が指示する位置と、センサ出力に応じた指示開始後
であって、センサ位置として基準位置が算出されたり、
イグニッションスイッチがオフされたときに指針が指示
する位置とを、何れも、初期化終了位置より正回転側と
することができる。
テッピングモータ用駆動装置であって、前記所定位置
は、前記通常回転手段が、前記所定位置を前記目標位置
として、前記ステッピングモータを回転させた結果、前
記初期化終了位置から予め定めた実移動量分、正回転方
向の位置を、前記指針が実際に指示するように設定さ
れ、前記実移動量は、前記通常回転手段が、前記停止手
段により前記ステッピングモータの回転が電気的に停止
された状態であると共に、前記現位置が前記基準位置で
ある状態で、前記任意位置を前記目標位置として、前記
ステッピングモータを正回転させた後、前記基準位置を
前記目標位置として、前記ステッピングモータを逆回転
させた結果、前記指針が指示する位置と前記初期化終了
位置との指示誤差量に相当することを特徴とするステッ
ピングモータ用駆動装置に存する。
段が、所定位置を目標位置として、前記ステッピングモ
ータを回転させた結果、初期化終了位置から予め定めた
実移動量分、正回転方向の位置を、前記指針が実際に指
示するように、所定位置が設定されている。上記実移動
量は、通常回転手段が、停止手段によりステッピングモ
ータの回転が電気的に停止された状態であると共に、現
位置が基準位置である状態で、任意位置を目標位置とし
て、ステッピングモータを正回転させた後、基準位置を
目標位置として、ステッピングモータを逆回転させた結
果、指針が指示する位置と前記初期化終了位置との指示
誤差量に相当する。
することにより、センサ出力に応じた指示開始前に指針
が指示する位置と、センサ出力に応じた指示開始後であ
って、センサ位置として基準位置が算出されたとき、又
は、イグニッションオフ時に、指針が指示する位置と
を、何れも、初期化終了位置から実移動量(=指示誤差
量)分、正回転方向側にすることができる。
テッピングモータ用駆動装置であって、前記所定位置
は、前記通常回転手段が、前記所定位置を前記目標位置
として、前記ステッピングモータを回転させた結果、前
記初期化終了位置から予め定めた実移動量分、正回転方
向の位置を、前記指針が実際に指示するように設定さ
れ、前記実移動量は、前記通常回転手段が、前記停止手
段により前記ステッピングモータの回転が電気的に停止
された状態であると共に、前記現位置が前記基準位置で
ある状態で、前記任意位置を前記目標位置として、前記
ステッピングモータを正回転させた後、前記基準位置を
前記目標位置として、前記ステッピングモータを逆回転
させた結果、前記指針が指示する位置と前記初期化終了
位置との指示誤差量より大きく、前記通常回転手段は、
前記センサ位置を前記目標位置として、前記ステッピン
グモータを回転している間、前記センサ位置として、前
記基準位置が算出されたとき、又は、イグニッションス
イッチがオフされたとき、前記実移動量及び前記指示誤
差量の差分を、目標位置として、前記ステッピングモー
タを回転することを特徴とするステッピングモータ用駆
動装置に存する。
ッピングモータへの打ち込み誤差を解消するために、セ
ンサ出力に応じた指示開始前などに、初期化終了位置か
ら、指示誤差量より大きい移動量分、正回転方向側の位
置を、指示したい場合がある。このとき、上述したよう
に、通常回転手段が、所定位置を目標位置として、ステ
ッピングモータを正回転した結果、初期化終了位置から
予め定めた実移動量分、正回転方向の位置を、指針が実
際に指示するように、所定位置を設定する。また、実移
動量は、指示誤差量より大きい値となるように設定され
ている。
すれば、センサ出力に応じた指示開始前に、指針は、初
期化終了位置から、指示誤差量より大きい実移動量分、
正回転方向側の位置を指示する。そして、通常回転手段
が、センサ位置を目標位置として、ステッピングモータ
を回転している間、センサ位置として基準位置が算出さ
れたとき、又は、イグニッションスイッチがオフされた
とき、実移動量及び指示誤差量の差分を、目標位置とし
て、前記ステッピングモータを回転する。これにより、
センサ出力に応じた指示開始後に、センサ位置として基
準位置が算出されたり、イグニッションスイッチがオフ
されると、指針は初期化終了位置から、実移動量分、正
回転方向側の位置を指示することができる。
指針が指示する位置と、センサ出力に応じた指示開始後
であって、センサ位置として基準位置が算出されたり、
イグニッションスイッチがオフされたとき、指針が指示
する位置とを、何れも、初期化終了位置から実移動量
(>指示誤差量)分、正回転方向側にすることができ
る。
テッピングモータ駆動装置であって、所定位置記憶媒体
内に予め記憶された第1移動量と第2移動量とを加算す
る加算手段をさらに備え、前記通常回転手段は、前記加
算手段により加算された移動量を、前記所定位置とする
ことを特徴とするステッピングモータ駆動装置に存す
る。
が、所定位置記憶媒体内に予め記憶された第1移動量と
第2移動量とを加算する。通常回転手段が、加算手段に
より加算された移動量を、所定位置とする。
に連動して回転する指針軸に指針を打ち込む前に、第2
移動量としてゼロを格納する。また、第1移動量は、第
1移動量に対応する実移動量が、指示誤差量より大きく
なるように設定されている。このとき、第1移動量が所
定位置となる。その後、通常回転手段が、所定位置(=
第1移動量)を目標位置として、ステッピングモータを
回転させた後の状態で、希望の位置を指針が指示するよ
うに、指針を指針軸に打ち込む。
指針の打ち込み誤差分を第2移動量として格納すれば、
希望の位置に対する指針の打ち込み誤差が正逆回転何れ
かの方向に発生しても、センサ出力に応じた指示開始前
に、指針が指示する位置と、センサ出力に応じた指示開
始後であって、センサ位置として基準位置が算出された
り、イグニッションスイッチがオフされたときに、指針
が指示する位置とを、何れも、希望の位置にすることが
できる。
載のステッピングモータ用駆動装置より回転が制御され
るステッピングモータ内の指針軸に、指針を打ち込むた
めの指針打込方法であって、前記実移動量が、前記指示
誤差量より大きくなるように、前記所定位置を設定し、
前記通常回転手段が、前記所定位置を前記目標位置とし
て、前記ステッピングモータを正回転させた後、前記指
針を打ち込むことを特徴とする指針打込方法に存する。
が、指示誤差量より大きくなるように、所定位置を設定
する。目標位置を所定位置として、通常回転手段がステ
ッピングモータを正回転させた後の状態で、指針が希望
の位置を指示するように、指針を打ち込む。その後、所
定位置に加え、希望の位置に対する指針の打ち込み誤差
分を加算した位置を、所定位置として設定し直せば、希
望の位置に対する指針の打ち込み誤差が正逆回転何れか
の方向に発生しても、センサ出力に応じた指示開始前
に、指針が指示する位置と、センサ出力に応じた指示開
始後であって、センサ位置として基準位置が算出された
り、イグニッションスイッチがオフされたときに、指針
が指示する位置とを、何れも、希望の位置にすることが
できる。
図1は、ステッピングモータ用駆動装置を組み込んだ指
示装置を示す図である。この指示装置は、上述した従来
で説明したように、ステッピングモータ1、指針2及び
駆動装置3を備えている。上記ステッピングモータ1
も、従来と同様に、励磁コイル1a1及び1a2、回転
子1b、ギア1c、片1d(請求項中の被駆動部材に相
当。)及びストッパ1eを有している。
及び片1dが設けられている位置である。従来では、片
1dとストッパ1eとが当接したとき、指針2が文字板
上の0km/hの目盛上を指示するように設けられてい
た。しかし、本発明の第1実施形態では、ストッパ1e
と、片1dとが当接したとき、図2に説明するように、
指針2が0km/hの目盛上から、上述した従来で説明
した指示誤差角α分、逆回転方向Y1側の初期化終了位
置P3で停止するように設けられている。
どから構成されており、プログラムに従って各種の処理
を行う中央演算ユニット(CPU)3aと、CPU3a
が行う処理プログラムなどを格納した読出専用メモリで
あるROM3bと、CPU3aでの各種の処理過程で利
用するワークエリア、各種データを格納するデータ格納
エリアなどを有する読出書込自在のメモリであるRAM
3cなどを内蔵し、これらが図示しないバスラインによ
って相互接続されている。
ンスイッチSW1(以下、IGスイッチSW1と略記す
る。)が接続され、このIGスイッチSW1がオンした
とき、Hレベルのオン信号Sonが供給される。駆動装置
3には、また角度データθiが供給されている。この角
度データθiは、上述した従来で説明した角度データθ
iと同様の値である。
装置を組み込んだ指示装置の動作を、CPU3aの処理
手順を示す図3のフローチャートを参照して以下説明す
る。CPU3aは、例えば、図示しないバッテリ電源の
投入によって動作を開始し、図示しない初期ステップに
おいて、駆動装置3内のRAM3cに形成した各種のエ
リアの初期設定を行う。
IGスイッチSW1のオン操作が行われると(ステップ
S1でY)、初期化回転手段として働き、初期化回転処
理を開始する(ステップS2)。初期化回転処理におい
て、CPU3aは、励磁コイル1a1及び1a2の励磁
状態を間欠的に変化させて、片1dがストッパ1eに向
かって移動するように、ステッピングモータ1を逆回転
させる。この初期化回転処理により、指針2は0km/
hの目盛上より指示誤差角α分、逆回転方向Y1側の初
期化終了位置P3(図2参照)に向かうこととなる。な
お、このときRAM3c内に格納されている指針2の現
位置θ′としては、0°が格納されている。
て、ステッピングモータ1の回転が機械的に停止したと
判断すると、CPU3aは、停止手段として働き、励磁
コイル1a1及び1a2を予め定めた初期励磁状態に保
持する停止処理を行う(ステップS3)。この停止処理
により、指針2が初期化終了位置P3で停止した状態
で、ステッピングモータ1の回転が電気的に停止され
る。
子1bの近くに設けた検出用コイルに発生する誘導電圧
の有無に基づき判断する。すなわち、検出用コイルに誘
導電圧が発生したときは、回転子1bが回転中であり、
片1dがストッパ1eに当接していないと判断すること
ができる。一方、検出用コイルに誘導電圧が発生してい
ないときは、回転子1bが、片1dとストッパ1eとの
当接により、機械的に停止されたと判断することができ
る。
コイルとして、初期化回転処理において、無励磁状態に
制御された励磁コイル1a1及び1a2を流用し、無励
磁状態の励磁コイル1a1及び1a2に発生する誘導電
圧の有無に基づき、当接を検出する位置検出回路(図示
せず)が設けられている。
納された目標位置θを、RAM3c内の第1移動角度エ
リアに予め格納された角度α′に更新する(ステップS
4)。角度α′としては、図4に示すように、停止処理
終了後であり、かつ、現位置θ′が0°であるときに、
目標位置θを角度α′として、ステッピングモータ1を
回転させたとき、指針2が、初期化終了位置P3から指
示誤差角α分、正回転方向Y2側の位置P4である0k
m/hの目盛上を、実際に、指示するために必要な角度
に相当する。
を回転させても指針2が動かない不動範囲Aを考慮して
定める必要があり、指示誤差角αより大きい値に設定さ
れている。以上のことから、角度α′が請求項中の所定
位置に相当し、角度αが請求項中の指示誤差量及び実移
動量に相当することがわかる。
て働き、更新された目標位置θと指針2の現位置(停止
処理後は0°に設定されている)との差分に応じて、ス
テッピングモータ1を回転させる通常回転処理を開始す
る(ステップS5)。
角度α′に更新された直後、通常回転処理が行われる
と、指針2は、初期化終了位置P3より指示誤差角α
分、正回転方向Y2側の位置P4である0km/hの目
盛上を指示する。
がオフされたか否かを判断する(ステップS6)。IG
スイッチSW1がオフされていれば(ステップS6で
Y)、現位置θ′を強制的に0°にした後(ステップS
7)、再び、ステップS1に戻る。一方、IGスイッチ
SW1がオフされていなければ(ステップS6でN)、
CPU3aは、角度データθiが角度α′より大きいか
否かを判断する(ステップS8)。
ップS8でN)、再びステップS6に戻る。従って、角
度データθi≦角度α′の間、指針2は、初期化終了位
置P3より指示誤差角α分、正回転方向Y2側の位置P
4である0km/hの目盛上を指示したままである。
(ステップS8でY)、目標位置θを、角度データθi
に更新する(ステップS9)。その後、CPU3aは、
上記ステップS5と同様の通常回転処理を行う(ステッ
プS10)。このステップS9お及びS10の処理によ
り、指針2は、角度データθi、即ち、車速情報に応じ
た指示を行う。上記ステップS9及びS10の動作は、
IGスイッチSW1がオフになるまで(ステップS1
1)、繰り返し行われる。
置θを、角度α′より大きい角度データθiに更新した
後、ステップS10の通常回転処理を行うと、指針2
は、初期化終了位置P5から角度(θi−α)分、正回
転方向Y2側を指示する(図4参照)。その後、ステッ
プS9において、目標位置θを、0°の角度データθi
に更新した後、ステップS10の通常回転処理を行う
と、指針2は、上述した従来で説明したように、バック
ラッシュに起因して、初期化終了位置P3に戻らず、初
期化終了位置P3より、指示誤差角α分、正回転方向Y
2側の位置P4である0km/hの目盛上を指示する。
(ステップS11でY)、CPU3aは、目標位置θを
0°に更新した後(ステップS12)、ステップS5及
びS10と同様の通常回転処理を行って(ステップS1
3)、ステップS1に戻る。このステップS13の通常
回転処理を行った結果も、指針2は、初期化終了位置P
3より、指示誤差角α分、正回転方向Y2側の位置P4
である0km/hの目盛上を指示して停止する。
た指示開始前に指針2が指示する位置と、車速情報に応
じた指示開始後であって、角度データθiとして0°が
算出されたり、IGスイッチSW1がオフされたときに
指針2が指示する位置とを、何れも、初期化終了位置P
3から指示誤差角α分、正回転方向Y2側の位置P4で
ある0km/hの目盛上とすることができる。従って、
車速情報に応じた指示開始前に指針2が指示する位置
と、角度データθiとして0°が算出されたり、IGス
イッチSW1がオフされたときに指針2が指示する位置
との指示誤差を完全になくすことができる。
図1について上述した第1実施形態と同様の構成につい
ては、その詳細な説明を省略する。第1実施形態と異な
る所は、片1dとストッパ1eとが設けられている位置
である。第1実施形態では、ストッパ1eと片1dとが
当接したとき、図2に説明するように、指針2が0km
/hの目盛上から上述した従来で説明した指示誤差角α
分、逆回転方向Y1側の初期化終了位置P3で停止する
ように設けられていた。
は、ギア1cと共に回転する指針軸(図示せず)に、指
針2を打ち込む作業が必要である。上述した第1実施形
態では、片1dがストッパ1eに当接した状態で、0k
m/hの目盛上から指示誤差角α分、逆回転方向Y1側
に指針2を打ち込む必要がある。しかしながら、この指
針軸に対する指針2の打ち込みがずれていると、上述し
た目標位置θを角度α′に更新した直後に通常回転処理
(ステップS5)を行っても、指針2が0km/hの目
盛上を指示せず、打ち込みのズレ分だけずれた位置を指
示してしまう。
5に示すように、片1dがストッパ1eに当接した状態
で、0km/hの目盛上から指示誤差角αより大きい角
度分、逆回転方向Y1側の位置P6を目標に、指針2を
打ち込む。その後、実際に指針2が打ち込まれた位置P
6と、0km/hの目盛上の位置P5との角度差(α+
γ)を計測し、計測した角度差(α+γ)から指示誤差
角αを差し引いた角度γを、RAM3c内の第2移動角
度エリアに記録する。上述したことからもわかるよう
に、角度γは指針2の打ち込みズレに応じて変動する値
である。
作を、図6のCPU3aの処理手順を示すフローチャー
トを参照して、説明する。なお、第1実施形態と同様の
動作を行うステップについては同一符号で示してあり、
第1実施形態と異なる部分に重点を置いて説明する。ま
ず、CPU3aは、上述した図3について説明したステ
ップS1〜S3と同様の動作を行う。その後、CPU3
aは、加算手段として働き、RAM3c内の第1移動角
度エリアに予め格納された角度α′と、上述した指針2
打ち込み後にRAM3c内の第2移動角度エリアに格納
した角度γとを加算した値に、目標位置θを更新する
(ステップS20)。
の値であり、図7に示すように、停止処理終了後であ
り、現位置θ′が0°であるときに、目標位置θを角度
α′として、ステッピングモータ1を回転させたとき、
指針2が、初期化終了位置P6から指針誤差角α分、正
回転方向Y2側の位置P7に、実際に、指示するために
必要な角度に相当する。
標位置θが角度α′+γに更新された直後、ステップS
5の通常回転処理を行うと、指針2は、初期化終了位置
P6より角度α+γ分、正回転方向Y2側の位置P5で
ある0km/hの目盛上を指示する。以上のことから、
第2実施形態においては、角度(α′+γ)が請求項中
の所定位置に相当し、角度(α+γ)が請求項中の実移
動量に相当することがわかる。
がオフされたか否かを判断する(ステップS6)。IG
スイッチSW1がオフされていれば(ステップS6で
Y)、第1実施形態と同様に、現位置θ′を強制的に0
°にした後(ステップS7)、ステップS1に戻る。一
方、IGスイッチSW1がオフされていなければ(ステ
ップS6でN)、CPU3aは、角度データθiが角度
α′+γより大きいか否かを判断する(ステップS2
1)。角度データθi≦角度α′+γであれば(ステッ
プS21でN)、再びステップS6に戻る。従って、角
度データθi≦角度α′+γの間、指針2は、初期化終
了位置P6より角度(α+γ)分、正回転方向Y2側の
位置P5である0km/hの目盛上を指示したままであ
る。
れば(ステップS21でY)、次に、CPU3aは、角
度データθi=0°であるか否かを判断する(ステップ
S22)。ステップS21の処理を行った直後であれ
ば、CPU3aは、当然、角度データθi=0°でない
と判断し(ステップS22でN)、目標位置θを、角度
データθiに更新する(ステップS23)。その後、C
PU3aは、通常回転処理を行った後(ステップS1
0)、IGスイッチSW1がオフでなければ(ステップ
S11でN)、再びステップS22に戻る。上記ステッ
プS23で更新を行った後、ステップS10で通常回転
処理を行うと、図7に示すように、指針2は、初期化終
了位置P6から角度(θi−α)分、正回転方向Y2側
を指示する。
行った結果、角度データθiが0°となれば(ステップ
S22でY)、CPU3aは、目標位置θを、強制的
に、角度α+γと指示誤差角αとの差分である角度γに
更新する(ステップS24)。上記ステップS24で更
新を行った後、ステップS10で通常回転処理を行う
と、図7に示すように、指針2は、初期化終了位置P6
から角度α+γ分、正回転方向Y2側の位置P5である
0km/hの目盛上を指示する。
れば(ステップS11でY)、CPU3aは、目標位置
θを角度γに更新した後(ステップS25)、ステップ
S13に進み通常回転処理を行う。このステップS13
の通常回転処理を行った結果も、指針2は、初期化終了
位置P3より、角度α+γ分、正回転方向Y2側の位置
P4である0km/hの目盛上を指示して停止する。以
上のことから角度γが、請求項中の実移動量と指示誤差
量との差分に相当することがわかる。
た指示開始後に指針2が指示する位置と、車速情報に応
じた指示開始後であって、角度データθiとして0°が
算出されたり、IGスイッチSW1がオフされたとき、
指針2が指示する位置とを、何れも、初期化終了位置P
6から角度(α+γ)(>指示誤差角α)分、正回転方
向Y2側にすることができる。従って、指針2の打ち込
み誤差を解消し、しかも、車速情報に応じた指示開始前
に指針が指示する位置と、角度データθiとして0°が
算出されたり、IGスイッチSW1がオフされたときに
指針2が指示する位置との指示誤差を完全になくすこと
ができる。
御されるステッピングモータ1に、指針2を打ち込むた
めの指針打込方法について説明する。なお、上述した第
2実施形態においては、第1移動角度エリアには、角度
α′が、第2移動角度エリアには、初期化終了位置P6
と0km/hの目盛上の位置P5との角度差α+γか
ら、指示誤差角αを差し引いた角度γが格納されてい
た。第3実施形態においては、まず、指針軸に対する指
針2を打ち込む前に、第1移動角度エリアには、角度
α′より正回転方向Y2側の角度α′′(>α′)を記
憶させ、第2移動角度エリアには0°を記憶しておく。
この状態で、ステップS1からステップS5まで進めた
状態で、指針2が0km/hの目盛上を指示するよう
に、打ち込みを行う。
リアを0°のままにし、ステップS1からステップS5
まで処理を進めると、指針2は、0km/hの目盛上か
ら打ち込み誤差±x°ずれた位置を指示する。従って、
第2移動角度エリアに、この打ち込み誤差±x°を格納
すれば、ステップS10で角度α′′に加算され、指針
2は、0km/hの目盛上を指示することとなる。
置である0km/hの目盛に対して指針2を打ち込むこ
とができる。しかも、0km/hの目盛に対する指針2
の打ち込み誤差が正逆回転何れかの方向に発生しても、
車速情報に応じた指示開始前に、指針2が指示する位置
と、車速情報に応じた指示開始後であって、角度データ
θiとして0°が算出されたり、IGスイッチSW1が
オフされたときに、指針2が指示する位置とを、何れ
も、0km/hの目盛上にすることができる。
明によれば、センサ出力に応じた指示開始前に指針が指
示する位置と、センサ出力に応じた指示開始後であっ
て、センサ位置として基準位置が算出されたり、イグニ
ッションスイッチがオフされたときに指針が指示する位
置とを、何れも、初期化終了位置より正回転側とするこ
とができるので、センサ出力に応じた指示開始前に指針
が指示する位置と、センサ出力に応じた指示開始後であ
って、センサ位置として基準位置が算出されたり、イグ
ニッションスイッチがオフされたときに指針が指示する
位置との指示誤差量を小さくすることができるステッピ
ングモータ用駆動装置を得ることができる。
を、指示誤差量と等しくすることにより、センサ出力に
応じた指示開始前に指針が指示する位置と、センサ出力
に応じた指示開始後であって、センサ位置として基準位
置が算出されたとき、又は、イグニッションオフ時に、
指針が指示する位置とを、何れも、初期化終了位置から
実移動量(=指示誤差量)分、正回転方向側にすること
ができるので、センサ出力に応じた指示開始前に指針が
指示する位置と、センサ位置として基準位置が算出され
たり、イグニッションスイッチがオフされたときに指針
が指示する位置との指示誤差を完全になくすことができ
るステッピングモータ用駆動装置を得ることができる。
に応じた指示開始後に指針が指示する位置と、センサ出
力に応じた指示開始後であって、センサ位置として基準
位置が算出されたり、イグニッションスイッチがオフさ
れたとき、指針が指示する位置とを、何れも、初期化終
了位置から実移動量(>指示誤差量)分、正回転方向側
にすることができるので、打ち込み誤差を解消し、しか
も、センサ出力に応じた指示開始前に指針が指示する位
置と、センサ位置として基準位置が算出されたり、イグ
ニッションスイッチがオフされたときに指針が指示する
位置との指示誤差を完全になくすことができるステッピ
ングモータ用駆動装置を得ることができる。
の位置に対する指針の打ち込み誤差が正逆回転何れかの
方向に発生しても、センサ出力に応じた指示開始前に、
指針が指示する位置と、センサ出力に応じた指示開始後
であって、センサ位置として基準位置が算出されたり、
イグニッションスイッチがオフされたときに、指針が指
示する位置とを、何れも、希望の位置にすることができ
るので、指針の打ち込みを簡単に行えるステッピングモ
ータ用駆動装置及び指針打込方法を得ることができる。
込んだ指示装置の一実施の形態を示す図である。
0km/hの目盛との位置関係を示す図である。
示すフローチャートである。
針2の実際の指示位置との関係を示すグラフである。
0km/hの目盛との位置関係を示す図である。
示すフローチャートである。
針2の実際の指示位置との関係を示すグラフである。
指示位置との関係を示すグラフである。
転手段)
Claims (5)
- 【請求項1】 所定のタイミングで、ステッピングモー
タの回転動作に連動する被駆動部材が、ストッパに向か
うように、前記ステッピングモータを逆回転させる初期
化回転手段と、前記逆回転によって、前記被駆動部材が
前記ストッパに当接して、前記ステッピングモータの回
転が機械的に停止することにより、前記ステッピングモ
ータの駆動力がギアを介して伝達される指針を、初期化
終了位置で停止させた後、前記ステッピングモータ内の
励磁コイルを初期励磁状態に保持して、前記ステッピン
グモータの回転を電気的に停止する停止手段と、前記指
針の現位置及び前記指針の目標位置の差分に応じて、前
記ステッピングモータを正逆回転させる通常回転手段と
を備え、前記現位置及び前記目標位置は、基準位置から
の正回転方向への移動量で表されるステッピングモータ
用駆動装置であって、 前記通常回転手段は、前記停止手段により前記ステッピ
ングモータの回転が電気的に停止された状態であると共
に、前記現位置が前記基準位置である状態で、所定位置
を目標位置として、前記ステッピングモータを正回転さ
せた後、かつ、センサ出力に応じた前記指針の指示位置
であるセンサ位置を算出する算出手段が、前記所定位置
より正回転方向に位置する任意位置をセンサ位置として
算出した後、前記センサ位置を前記目標位置として、前
記ステッピングモータを回転させることを特徴とするス
テッピングモータ用駆動装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のステッピングモータ用駆
動装置であって、 前記所定位置は、前記通常回転手段が、前記所定位置を
前記目標位置として、前記ステッピングモータを回転さ
せた結果、前記初期化終了位置から予め定めた実移動量
分、正回転方向の位置を、前記指針が実際に指示するよ
うに設定され、 前記実移動量は、前記通常回転手段が、前記停止手段に
より前記ステッピングモータの回転が電気的に停止され
た状態であると共に、前記現位置が前記基準位置である
状態で、前記任意位置を前記目標位置として、前記ステ
ッピングモータを正回転させた後、前記基準位置を前記
目標位置として、前記ステッピングモータを逆回転させ
た結果、前記指針が指示する位置と前記初期化終了位置
との指示誤差量に相当することを特徴とするステッピン
グモータ用駆動装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のステッピングモータ用駆
動装置であって、 前記所定位置は、前記通常回転手段が、前記所定位置を
前記目標位置として、前記ステッピングモータを回転さ
せた結果、前記初期化終了位置から予め定めた実移動量
分、正回転方向の位置を、前記指針が実際に指示するよ
うに設定され、 前記実移動量は、前記通常回転手段が、前記停止手段に
より前記ステッピングモータの回転が電気的に停止され
た状態であると共に、前記現位置が前記基準位置である
状態で、前記任意位置を前記目標位置として、前記ステ
ッピングモータを正回転させた後、前記基準位置を前記
目標位置として、前記ステッピングモータを逆回転させ
た結果、前記指針が指示する位置と前記初期化終了位置
との指示誤差量より大きく、 前記通常回転手段は、前記センサ位置を前記目標位置と
して、前記ステッピングモータを回転している間、前記
センサ位置として、前記基準位置が算出されたとき、又
は、イグニッションスイッチがオフされたとき、前記実
移動量及び前記指示誤差量の差分を、目標位置として、
前記ステッピングモータを回転することを特徴とするス
テッピングモータ用駆動装置。 - 【請求項4】 請求項3記載のステッピングモータ駆動
装置であって、 所定位置記憶媒体内に予め記憶された第1移動量と第2
移動量とを加算する加算手段をさらに備え、 前記通常回転手段は、前記加算手段により加算された移
動量を、前記所定位置とすることを特徴とするステッピ
ングモータ用駆動装置。 - 【請求項5】 請求項3又は4記載のステッピングモー
タ用駆動装置より回転が制御されるステッピングモータ
内の指針軸に、指針を打ち込むための指針打込方法であ
って、 前記実移動量が、前記指示誤差量より大きくなるよう
に、前記所定位置を設定し、前記通常回転手段が、前記
所定位置を前記目標位置として、前記ステッピングモー
タを正回転させた後、前記指針を打ち込むことを特徴と
する指針打込方法。
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