JP2010230325A - 車両用指示計器の初期設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用指示計器の正確な初期設定方法を提供すること。
【解決手段】ステップモータＭを強制脱調させるために、駆動信号を制御ユニット５０に制御させることにより指針２０を帰零方向Ｘへ回転駆動する帰零処理（Ｓ１０１，Ｓ１０２）と、ステップモータＭから指針２０に至る回転駆動系７０に帰零処理中のステップモータＭの強制脱調により発生する物理現象を検出し、当該検出時における駆動信号の電気角を脱調電気角θｐｓとして抽出する脱調検出処理（Ｓ１０２，Ｓ１０３）と、脱調検出処理により抽出された脱調電気角θｐｓを基準として帰零方向Ｘとは反対の離零方向Ｙへ位相が１８０度ずれた電気角を、制御ユニット５０のメモリ５２に記憶させる零点θ０として初期設定する零点設定処理（Ｓ１０４，Ｓ１０５）と、を含む。
【選択図】図９

Description

本発明は、車両用指示計器の初期設定方法に関する。

従来、電気角に応じて交番する駆動信号をステップモータの界磁巻線へ印加することにより指針を回転駆動して、指針の回転位置に応じた車両状態値を指示する車両用指示計器が知られている。このような車両用指示計器では、車両状態値の零値を指示する零位置に帰零方向への回転により復帰する指針について、零位置から帰零方向へ所定範囲内のストッパ位置にストッパ機構によって停止させ、当該ストッパ位置に対応する電気角を駆動信号制御の基準としている。

例えば特許文献１の車両用指示計器では、指針を帰零方向へ回転駆動するようにステップモータの界磁巻線へ印加する駆動信号を制御しながら、界磁巻線に発生する誘起電圧を検出している。これにより指針の回転中は界磁巻線に誘起電圧が発生する一方、指針が停止すると、界磁巻線に発生の誘起電圧が低下することになる。そこで、界磁巻線に発生する誘起電圧の検出電圧が設定値以下となる場合には、指針がストッパ位置にて停止したものと推定し、当該ストッパ位置に対応する電気角を更新設定している。こうした一連の処理によれば、指示計器の始動前に振動等の外乱によってステップモータが脱調して指針の回転位置がずれていたとしても、更新設定された電気角に基づき駆動信号を正確に制御することが可能となるのである。

また一方、特許文献２の車両用指示計器では、指針を帰零方向へ回転駆動してストッパ機構に押し付けるように、駆動信号の印加をステップモータの界磁巻線に対して継続させている。これにより、指針がストッパ位置に確実に停止して、当該ストッパ位置に対応する電気角が正しく更新設定され得る。したがって、指示計器の始動前におけるステップモータの脱調により指針の回転位置がずれていたとしても、更新設定された電気角に基づき駆動信号を正確に制御することが可能となるのである。

特許第３７７００９５号公報 特許第３３８９７２７号公報

さて、上述した特許文献１，２の車両用指示計器では、製品出荷前にストッパ位置に対応して初期設定される電気角に基づくことで、その後の駆動信号制御が行われる。故に、ストッパ位置対応の電気角に関して初期設定が不正確となる場合、駆動信号の制御が製品出荷当初から誤差を含んだものとなり、最悪、意図しないステップモータの脱調が製品出荷後に生じて指針による車両状態値の指示誤りを惹起する事態が懸念される。

そこで特許文献１では、一旦ストッパ位置まで回転駆動した指針を帰零方向とは反対の離零方向へ回転駆動するように駆動信号の電気角を漸次変化させ、指針がストッパ位置から離間したとき又はその直前の電気角をストッパ位置対応の電気角として初期設定している。しかし、かかる方法では、電気角の漸次変化に伴う離零方向への指針回転位置の変化は小さくなるため、ストッパ位置からの指針の離間を検出し難く、ストッパ位置対応の電気角に関して初期設定の正確性を低下させるおそれがあった。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両用指示計器の正確な初期設定方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、車両状態値の零値を指示する零位置に帰零方向への回転により復帰する指針と、電気角に応じて交番する駆動信号の界磁巻線への印加により指針を回転駆動するためのステップモータと、帰零方向へ回転する指針を零位置から帰零方向の所定範囲内となるストッパ位置に停止させるストッパ機構と、ストッパ位置に対応する電気角として設定される零点に基づき駆動信号を制御する制御手段と、を備える車両用指示計器の零点に関する初期設定方法であって、ステップモータを強制脱調させるために、駆動信号を制御手段に制御させることにより指針を帰零方向へ回転駆動する帰零処理と、ステップモータから指針に至る回転駆動系に帰零処理中のステップモータの強制脱調により発生する物理現象を検出し、当該検出時における駆動信号の電気角を脱調電気角として抽出する脱調検出処理と、脱調検出処理により抽出された脱調電気角を基準として帰零方向とは反対の離零方向へ位相が１８０度以下ずれた電気角を、制御手段に記憶させる零点として初期設定する零点設定処理と、を含むことを特徴とする。

この発明によると、指針を帰零方向へ回転駆動する帰零処理中のステップモータの強制脱調により回転駆動系に発生する物理現象が検出されて、当該検出時における駆動信号の電気角が脱調電気角として抽出される。ここでステップモータでは、強制脱調によって電気角が駆動信号に対して帰零方向とは反対の離零方向に３６０度分位相ずれすることとなるので、強制脱調したステップモータから指針に至る回転駆動系に発生の物理現象は、発生直前からの変化が大きく、検出の容易なものとなる。故に、強制脱調による物理現象検出時の脱調電気角、ひいては当該脱調電気角を基準に初期設定される零点を正確に得ることができるのである。また、ステップモータの強制脱調は理論上、ストッパ機構による指針の停止作用が開始したときの電気角に対して帰零方向へ１８０度位相のずれた脱調電気角まで帰零処理が進むことで、発生する。故に、脱調電気角を基準として帰零方向とは反対の離零方向へ位相が１８０度以下ずれた電気角が制御手段に記憶の零点として初期設定された後には、駆動信号の電気角を当該零点に制御することで指針をストッパ位置に適正に停止させることができる。以上によれば、零点に関する初期設定を正確に行って、その後における駆動信号制御の精度を高めることが可能となるのである。

請求項２に記載の発明では、脱調検出処理において、ステップモータの強制脱調により回転駆動系に発生する物理現象を、帰零処理中に回転駆動系を撮影してなる画像データに基づき検出する。この発明によると、帰零処理中において回転駆動系を撮影してなる画像データに基づくことで、当該処理中におけるステップモータの強制脱調により回転駆動系に発生して脱調電気角の抽出を齎す物理現象を、その発生時に確実に検出することができる。これによれば、零点に関する初期設定の正確性が向上され得るのである。

先述した特許文献１の車両用指示計器では、ステップモータから指針に至る回転駆動系に、ステップモータの回転を減速して指針へ伝達する減速歯車機構が設けられている。かかる構成下、ストッパ位置対応の電気角を初期設定するためにストッパ位置まで到達させた指針の回転駆動を帰零方向から離零方向へ反転させると、減速歯車機構に存在するバックラッシ分、ストッパ位置に対する指針の離間タイミングと駆動信号の電気角との対応にずれが生じる。この場合、ストッパ位置に対する指針の離間時又はその直前の電気角をストッパ位置に対応させる初期設定について、正確性の低下を招来するおそれがある。

これに対して請求項３に記載の発明は、回転駆動系を構成し、ステップモータの回転を減速して指針へ伝達することにより指針を回転駆動する減速歯車機構を、さらに備える車両用指示計器の零点に関する初期設定方法であって、帰零処理において、駆動信号を制御手段に制御させることにより減速歯車機構を介して指針を帰零方向へ回転駆動する。この発明によると、ステップモータの回転を減速して指針へ伝達する減速歯車機構を介して指針を帰零方向へ回転駆動する帰零処理中において、減速歯車機構に存在するバックラッシによっては、ステップモータの強制脱調の発生タイミングと駆動信号の電気角との対応にずれが生じ難い。故に、強制脱調による物理現象発生時の脱調電気角の抽出、ひいては当該脱調電気角を基準とする零点の初期設定について、正確性が確保され得るのである。

請求項４に記載の発明は、帰零処理と脱調検出処理と零点設定処理との組を繰り返し、各組の零点設定処理により設定された零点が相互に一致した場合に、当該相互一致の零点を初期設定値として制御手段に記憶させる繰返処理を、さらに含む。この発明によると、制御手段に記憶される零点の初期設定値は、帰零処理と脱調検出処理と零点設定処理との組の繰り返しによる設定値が相互に一致した結果となるので、信頼性の高いものとなる。これによれば、零点に関する初期設定の正確性が向上され得るのである。

請求項５に記載の発明では、帰零処理において、駆動信号の電気角を所定の時間変化率で漸次変化させる制御を制御手段に継続させることにより、指針を帰零方向へ回転駆動する。この発明においてステップモータの強制脱調は、ストッパ機構による停止作用開始時の電気角から帰零方向へ位相のずれた脱調電気角まで、所定時間率変化での漸次変化が継続されることによって発生する。こうして強制脱調したステップモータから指針に至る回転駆動系において検出対象の物理現象は、離零方向へ指針が大きく回転するように発生し、その検出容易性の高いものとなる。これによれば、零点に関する初期設定の正確性が向上され得るのである。

請求項６に記載の発明では、零点設定処理において、脱調検出処理により抽出された脱調電気角に対する離零方向への位相ずれが１８０度となる電気角を、零点として初期設定する。この発明によると、ストッパ機構による停止作用開始時の電気角から帰零方向へ位相のずれた脱調電気角までの漸次変化が継続されることによりステップモータが強制脱調され、当該脱調電気角を基準として帰零方向へ１８０度位相のずれた電気角が零点として初期設定される。これによれば、ストッパ機構による停止作用開始時の電気角と理論上一致する電気角に零点が設定されることになるので、零点に関する初期設定の正確性の向上に貢献可能である。

請求項７に記載の発明は、帰零処理中におけるステップモータの強制脱調前に指針がストッパ位置に完全停止することに応じて回転駆動系に発生する物理現象を検出し、当該検出時における駆動信号の電気角を停止電気角として抽出する停止検出処理を、さらに含み、零点設定処理において、脱調検出処理により抽出された脱調電気角に対する離零方向への位相ずれが１８０度以下となる電気角であって停止検出処理により抽出された停止電気角を、零点として初期設定する。この発明によると、ストッパ機構による停止作用開始時の電気角から帰零方向へ位相のずれた脱調電気角までの漸次変化が継続されることによりステップモータが強制脱調され、当該脱調電気角を基準とする停止電気角が零点として初期設定される。ここで停止電気角は、脱調電気角に対する離零方向への位相ずれが１８０度以下であって、帰零処理中におけるステップモータの強制脱調前に指針がストッパ位置に完全停止することに応じて物理現象が回転駆動系に発生したときにおける駆動信号の電気角である。故に零点は、ストッパ機構による停止作用発生中に指針がストッパ位置に完全停止したときの電気角と一致することになるので、零点に関する初期設定の正確性の向上に貢献可能である。

請求項８に記載の発明では、停止検出処理において、指針の完全停止により回転駆動系に発生する物理現象を、帰零処理中に回転駆動系を撮影してなる画像データに基づき検出し、脱調検出処理において、ステップモータの強制脱調により回転駆動系に発生する物理現象を、帰零処理中に回転駆動系を撮影してなる画像データに基づき検出する。この発明によると、帰零処理中において回転駆動系を撮影してなる画像データに基づくことで、当該処理中における指針の完全停止により回転駆動系に発生して停止電気角の抽出を齎す物理現象を、その発生時に確実に検出することができる。また同様に、帰零処理中において回転駆動系を撮影してなる画像データに基づくことで、当該処理中におけるステップモータの強制脱調により回転駆動系に発生して脱調電気角の抽出を齎す物理現象を、その発生時に確実に検出することができる。これらによれば、脱調電気角及び停止電気角に基づく零点の初期設定について、正確性が向上され得るのである。

請求項９に記載の発明では、零点設定処理において、脱調検出処理により抽出された脱調電気角に対する離零方向への位相ずれが１８０度以下となる電気角であって駆動信号の信号成分が零値となる電気角を、零点として初期設定する。この発明によると、ストッパ機構による停止作用開始時の電気角から帰零方向へ位相のずれた脱調電気角までの漸次変化が継続されることによりステップモータが強制脱調され、当該脱調電気角を基準とする電気角が零点として初期設定される。ここで零点に設定の電気角は、脱調電気角に対する離零方向への位相ずれが１８０度以下で駆動信号の信号成分が零値となる電気角である。故に零点は、ストッパ機構による停止作用発生中に信号成分が零値となったたときの電気角と一致することになるので、零点に関して初期設定の正確性並びに初期設定後の更新設定の正確性を向上する上において有利となる。

請求項１０に記載の発明では、零点設定処理において、脱調検出処理により抽出された脱調電気角に対する離零方向への位相ずれが１８０度以下となる電気角であって駆動信号の信号成分が零値となる電気角のうち、当該位相ずれが最大となる電気角を、零点として初期設定する。この発明によると、零点に初期設定される電気角は、電気角の漸次変化の継続によって到達した脱調電気角に対して離零方向への位相ずれが１８０度以下で駆動信号の信号成分が零値となる電気角のうち、当該位相ずれが最大の電気角とされる。これにより零点は、ストッパ機構による停止作用の発生中に信号成分が零値となったときの電気角のうち特に、当該停止作用の開始時における電気角へと可及的に近付けられることになるので、零点に関する初期設定の正確性の向上に貢献可能である。

請求項１１に記載の発明では、帰零処理において、駆動信号の電気角を所定のタイミング毎にステップ状に変化させる制御を制御手段に繰り返させることにより、指針を帰零方向へ回転駆動する。この発明においてステップモータの強制脱調は、ストッパ機構による停止作用開始時の電気角から帰零方向へ位相のずれた脱調電気角まで、所定タイミング毎のステップ状変化が繰り返されることによって発生する。こうして強制脱調したステップモータから指針に至る回転駆動系において検出対象の物理現象は、電気角をステップ状に変化させるタイミングのみにて発生するので、その検出容易性の高いものとなる。これによれば、零点に関する初期設定の正確性が向上され得るのである。

請求項１２に記載の発明では、零点設定処理において、脱調検出処理により抽出された脱調電気角に対する離零方向への位相ずれが１８０度以下となる電気角であって駆動信号の信号成分が零値となる電気角を、零点として初期設定する。この発明によると、ストッパ機構による停止作用開始時の電気角から帰零方向へ位相のずれた脱調電気角までのステップ状変化が繰り返されることによりステップモータが強制脱調され、当該脱調電気角を基準とする電気角が零点として初期設定される。ここで、零点に設定される電気角は、脱調電気角に対する離零方向への位相ずれが１８０度以下で駆動信号の信号成分が零値となる電気角である。故に零点は、ストッパ機構による停止作用発生中に信号成分が零値となったたときの電気角と一致することになるので、零点に関して初期設定の正確性並びに初期設定後の更新設定の正確性を向上する上で有利となる。

請求項１３に記載の発明では、零点設定処理において、脱調検出処理により抽出された脱調電気角に対する離零方向への位相ずれが１８０度以下となる電気角であって駆動信号の信号成分が零値となる電気角のうち、当該位相ずれが最大となる電気角を、零点として初期設定する。この発明によると、零点に初期設定される電気角は、電気角のステップ状変化の繰り返しによって到達した脱調電気角に対して離零方向への位相ずれが１８０度以下で駆動信号の信号成分が零値となる電気角のうち、当該位相ずれが最大の電気角とされる。これにより零点は、ストッパ機構による停止作用の発生中に信号成分が零値となったたときの電気角のうち特に、当該停止作用の開始時における電気角へと可及的に近付けられることになるので、零点に関する初期設定の正確性の向上に貢献可能である。

本発明の第一実施形態による車両用指示計器を示す正面図である。 図１のII−II線断面図である。 本発明の第一実施形態による車両用指示計器の電気回路構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施形態による車両用指示計器の要部を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態による車両用指示計器の要部を示す平面図である。 本発明の第一実施形態による車両用指示計器の駆動信号について説明するための特性図である。 本発明の第一実施形態による車両用指示計器の図１とは異なる作動状態を示す正面図である。 本発明の第一実施形態による車両用指示計器に初期設定作動を実施させるための初期設定装置の電気回路構成を、当該指示計器の電気回路構成と共に示すブロック図である。 本発明の第一実施形態による車両用指示計器の初期設定作動について説明するためのフローチャートである。 本発明の第一実施形態による車両用指示計器の初期設定作動について説明するための特性図である。 本発明の第二実施形態による車両用指示計器の初期設定作動について説明するためのフローチャートである。 本発明の第三実施形態による車両用指示計器の初期設定作動について説明するためのフローチャートである。 本発明の第三実施形態による車両用指示計器の初期設定作動について説明するための特性図である。 本発明の第四実施形態による車両用指示計器の電気回路構成を示すブロック図である。 本発明の第四実施形態による車両用指示計器の作動について説明するための特性図である。 本発明の第四実施形態による車両用指示計器の初期設定作動について説明するためのフローチャートである。 本発明の第四実施形態による車両用指示計器の初期設定作動について説明するための特性図である。 本発明の第五実施形態による車両用指示計器の初期設定作動について説明するためのフローチャートである。 本発明の第五実施形態による車両用指示計器の初期設定作動について説明するための特性図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の初期設定方法が適用される第一実施形態の車両用指示計器１を示している。車両用指示計器１は、車速計として車両内の運転席前方に設置される。図１〜３に示すように車両用指示計器１は、計器板１０、指針２０、回動内機３０、基板４０、並びに「制御手段」としての制御ユニット５０を備えている。

図１，２に示す計器板１０は、その表示面１０ａを運転席側へ向けて配置されており、「車両状態値」として車速値を表示する車速表示部１１を有している。車速表示部１１は複数の車速値を、その基準となる零値（０ｋｍ／ｈ）から上限値（１８０ｋｍ／ｈ）にかけて円弧状に表示している。

指針２０は、回動内機３０の指針軸３０ｂに基端部２１側にて連結されており、帰零方向Ｘ及びその反対の離零方向Ｙへ計器板１０の表示面１０ａに沿って回転可能となっている。これにより、車速表示部１１に表示される車速値のうち回転位置に応じた値を指示する指針２０は、図１に示す如く零値を指示する零位置に帰零方向Ｘへの回転によって復帰可能となっている。

図２に示すように回動内機３０は、内機本体３０ａ、指針軸３０ｂ及びケーシング３０ｃを備えている。内機本体３０ａは、計器板１０に略平行な基板４０の背面側に配置されている。内機本体３０ａは、図４に示す二相式ステップモータＭ、減速歯車機構Ｇ、並びにストッパ機構Ｓを、ケーシング３０ｃに内蔵してなる。指針軸３０ｂは、基板４０の背面に固定されたケーシング３０ｃによって支持されており、基板４０及び計器板１０を貫通して指針２０の基端部２１を支持している。これにより内機本体３０ａは、ステップモータＭの回転に連動する減速歯車機構Ｇの減速回転により、当該減速歯車機構Ｇの出力段歯車３４と同軸上の指針軸３０ｂ、ひいては指針２０を回転駆動可能となっている。

図４，５に示すようにステップモータＭは、ステータＭｓ及びマグネットロータＭｒを組み合わせてなる。ステータＭｓは、ヨーク３１及び二相の界磁巻線３２，３３を有している。ヨーク３１は、ポール状を呈する一対の磁極３１ａ，３１ｂを形成しており、磁極３１ａにはＡ相の界磁巻線３２が巻装される一方、磁極３１ｂにはＢ相の界磁巻線３３が巻装されている。マグネットロータＭｒは、減速歯車機構Ｇの回転軸３５ａに同軸上に固定されている。ヨーク３１の各磁極３１ａ，３１ｂの先端面との間に隙間をあけるマグネットロータＭｒの外周面には、磁極としてのＮ，Ｓ極が回転方向において交互に形成されている。

このような構成のステップモータＭにおいてＡ相の界磁巻線３２は、図６に示す如く電気角に応じて電圧が余弦関数状に交番する交流のＡ相駆動信号を、印加される。一方、Ｂ相の界磁巻線３３は、図６に示す如く電気角に応じて電圧が正弦関数状に交番する交流のＢ相駆動信号を、印加される。このように互いに９０度位相のずれたＡ，Ｂ各相の駆動信号を印加される各界磁巻線３２，３３には、交流磁束が発生して当該交流磁束がヨーク３１及びマグネットロータＭｒの磁極間を通過する。したがって、マグネットロータＭｒは、電気角に応じたＡ，Ｂ各相の駆動信号の電圧変化に従って回転することになる。

図４に示すように減速歯車機構Ｇは、平歯車からなる複数の歯車３４，３５，３６，３７を有している。出力段歯車３４は、指針軸３０ｂに同軸上に連結されている。入力段歯車３５は、ケーシング３０ｃに支持された回転軸３５ａに同軸上に固定されている。中間歯車３６，３７は、ケーシング３０ｃに固定された回転軸３６ａにより同軸上に支持されることで、一体に回転可能となっている。中間歯車３６は出力段歯車３４と噛合している一方、中間歯車３７は入力段歯車３５と噛合している。

このような構成により減速歯車機構Ｇは、ステップモータＭのマグネットロータＭｒの回転を減速して当該減速回転を指針２０へと伝達する。したがって、電気角に応じたＡ，Ｂ各相の駆動信号の変化に従ってマグネットロータＭｒの回転位置が変化することにより、指針２０の回転位置も変化することになる。尚、図６に示す如く本実施形態では、電気角を減少させる方向が指針２０の帰零方向Ｘに対応し、電気角を増大させる方向が指針２０の離零方向Ｙに対応している。

図４に示すようにストッパ機構Ｓは、当接部材３８及びストッパ部材３９を有している。当接部材３８は、出力段歯車３４から突出する短冊板状に形成されており、当該歯車３４と一体に回転可能となっている。ストッパ部材３９は、ケーシング３０ｃから内部へ突出するＬ字状に形成されており、当接部材３８の回転軌道上において突出側の先端部３９ａが当接部材３８よりも帰零方向Ｘの対応側に位置している。したがって、指針２０の帰零方向Ｘへの回転により当接部材３８がストッパ部材３９の先端部３９ａに係止されるときには、図７に示す如く指針２０が零位置から帰零方向Ｘの所定範囲内となるストッパ位置にて、停止することとなる。そこで、ステップモータＭについて本実施形態では、ストッパ位置に対応する電気角が図６に示す如き零点θ０（０度）として設定されるようになっている。尚、車両用指示計器１の製造時にストッパ位置は、指針２０の零位置から帰零方向Ｘへ、ステップモータＭの電気角に換算して例えば４５０度の範囲内に設定される。

以上、本実施形態では、ステップモータＭ及び減速歯車機構Ｇを含む回動内機３０並びに指針２０により、ステップモータＭから減速歯車機構Ｇを介して指針２０へと至る回転駆動系７０が構成されている。

図２に示すように制御ユニット５０は、マイクロコンピュータを主体に構成されて基板４０に実装されている。制御ユニット５０は、図３に示すようにメモリ５２を有している。メモリ５２には、後に詳述する更新作動、通常作動及び初期設定作動等の各種作動を実施するための実行プログラムと、初期設定作動により初期設定された電気角の零点θ０とが予め記憶されている。また、メモリ５２には、更新作動により更新設定される最新の零点θ０が記憶されるようになっている。

制御ユニット５０は、車両のドアセンサ６０、イグニッションスイッチＩＧ及びバッテリ電源Ｂと電気接続されている。制御ユニット５０は、ドアセンサ６０により車両のドアの開放が検出された場合に、バッテリ電源Ｂからの直接的な給電によって始動する。始動した制御ユニット５０は、設定時間（例えば２分）が経過するまでにイグニッションスイッチＩＧがオンされた場合、バッテリ電源Ｂからの給電によって作動状態を維持し、その後にイグニッションスイッチＩＧがオフされることによって作動停止する。また一方、始動した制御ユニット５０は、設定時間が経過するまでにイグニッションスイッチＩＧがオンされない場合には一旦、作動停止し、その後にイグニッションスイッチＩＧがオンされた場合には再始動して、イグニッションスイッチＩＧのオフによって作動停止する。尚、一度始動した後の制御ユニット５０の再始動については、イグニッションスイッチＩＧのオンに応答して行う以外にも、例えば車両のドアの開放や、ブレーキペダルの踏み込み等に応答して行うようにしてもよい。

図３に示すように制御ユニット５０は、ステップモータＭの各界磁巻線３２，３３と電気接続されている。始動直後において制御ユニット５０は、メモリ５２に記憶の零点θ０を更新設定するための更新作動を実施する。本実施形態の更新作動では、各界磁巻線３２，３３へ印加するＡ，Ｂ各相の駆動信号の電気角について、メモリ５２から読み出した初期設定の零点θ０を基準に帰零方向Ｘへ３６０度位相のずれた電気角まで変化させる処理を、強制脱調処理として複数回繰り返す。尚、ここで各回の強制脱調処理においては、ステップモータＭの強制脱調が生じない限り、指針２０が帰零方向Ｘへ回転駆動されることとなる。

ここで、制御ユニット５０の始動前にステップモータＭの脱調（以下、「始動前脱調」という）が生じていない場合には、各回の強制脱調処理において電気角が零点θ０から帰零方向Ｘへ１８０度位相ずれするのに応じて、ステップモータＭが強制脱調して指針２０がストッパ位置よりも離零方向Ｙへ跳ね上がる。この後、さらに電気角が帰零方向Ｘへ位相ずれすることで、指針２０が帰零方向Ｘのストッパ位置まで戻ってストッパ機構Ｓにより停止させられる。したがって、最終回の強制脱調処理終了時において指針２０のストッパ位置に対応する電気角、即ち初期設定の零点θ０から帰零方向Ｘへ３６０度位相のずれた電気角を最新の零点θ０として更新設定し、メモリ５２に記憶する。

一方、始動前脱調によって指針２０がストッパ位置から離零方向Ｙへ１８０度以上位相ずれしている場合、当該指針２０がストッパ位置に到達する回の強制脱調処理終了時までは、ステップモータＭの強制脱調は生じない。そして、指針２０がストッパ位置に到達した回以降となる強制脱調処理では、始動前脱調が生じていない上述の場合と同様にステップモータＭの強制脱調が生じることになる。故にこの場合にも、最終回の強制脱調処理終了時においてストッパ機構Ｓにより停止させられた指針２０のストッパ位置に対応する電気角を、最新の零点θ０に更新設定してメモリ５２に記憶するのである。

図３に示すように制御ユニット５０は、車両の車速センサ６２と電気接続されている。更新作動後において制御ユニット５０は、車速センサ６２の検出車速値を指針２０に指示させる通常作動を実施する。かかる通常作動では、更新作動により更新設定された零点θ０を基準とすることで、各界磁巻線３２，３３へ印加するＡ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を検出車速値と対応する電気角へと制御するのである。

図８に示すように制御ユニット５０は、車両用指示計器１の製品としての工場出荷前において初期設定装置１００と電気接続されることにより、初期設定作動を実施する。ここで初期設定装置１００は、撮影手段であるカメラ１０２と、画像解析手段である画像処理回路１０４とを備えている。カメラ１０２は、例えばＣＣＤ等の撮影素子を主体に構成され、初期設定作動の実施時に回転駆動系７０のうち指針２０の近傍に配置されて当該指針２０を撮影する。画像処理回路１０４は、例えば画像処理用のＩＣチップ等を主体に構成され、カメラ１０２と電気接続されている。画像処理回路１０４は、カメラ１０２により撮影した指針２０の画像データを、当該カメラ１０２から出力の画像信号に基づき生成する。さらに、初期設定作動の実施時に制御ユニット５０と電気接続されることとなる画像処理回路１０４は、生成した指針２０の画像データを画像解析することによって指針２０の回転位置の変化を検出し、その検出結果を表す検出信号を制御ユニット５０へと出力する。

このような初期設定装置１００を利用した制御ユニット５０の初期設定作動について、図９のフローチャートに従って以下に説明する。尚、かかる初期設定作動は、制御ユニット５０が初期設定装置１００の画像処理回路１０４と電気接続されて始動するのに伴って、スタートする。

初期設定作動のステップＳ１０１では、各界磁巻線３２，３３へ印加するＡ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を制御することにより、当該Ｓ１０１の実行開始時における電気角を帰零方向Ｘへ微小角度δθ分、変化させる。ここで角度δθは、ステップモータＭに固有のステップ角を分割して電気角の変化を滑らかにするマイクロステップ駆動を実現するための制御角度であり、例えば３度程度に設定される。したがって、ステップＳ１０１によれば、ステップモータＭの強制脱調が生じない限りにおいて、かかる制御角度δθに対応した位置までの帰零方向Ｘへの回転駆動が指針２０に対して実現されることになる。

続いてステップＳ１０２では、カメラ１０２により撮影される指針２０の回転位置の変化として、ステップモータＭの強制脱調による離零方向Ｙへの急変現象が発生したか否かを、画像処理回路１０４から出力の検出信号に基づき判定する。ここで離零方向Ｙへの急変現象とは、図１０の期間Ｔｐｓ１〜Ｔｐｓ２に示す如き強制脱調により、ステップモータＭの電気角がＡ，Ｂ各相の駆動信号に対して離零方向Ｙへ３６０度位相ずれすることにより、当該位相ずれに対応した位置まで指針２０が回転する現象をいう。

こうしたステップＳ１０２により否定判定がなされた場合には、ステップＳ１０１へと戻る。したがって、指針２０の離零方向Ｙへの急変現象が画像処理回路１０４により検出されない間はステップＳ１０１が繰り返されるので、図１０に示す如くＡ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を帰零方向Ｘへ漸次変化させる処理が継続されることになる。ここで、一回のステップＳ１０１の実行開始からステップＳ１０２の否定判定を経て次回のステップＳ１０１に戻るまでの周期Ｐｇｒは、ステップモータＭの強制脱調により指針２０の回転位置が３６０度位相ずれするのに要する急変時間（図１０の期間Ｔｐｓ１〜Ｔｐｓ２）と同程度の微小時間、例えば２ｍｓ等に設定される。故に、ステップＳ１０１が繰り返されることによる電気角の漸次変化は、かかる周期Ｐｇｒ及び上述の制御角度δθによって表される所定の時間変化率δθ／Ｐｇｒにて、実現されることとなる。

一方、ステップＳ１０２により肯定判定がなされた場合、即ち図１０の期間Ｔｐｓ１〜Ｔｐｓ２に示す如き指針２０の離零方向Ｙへの急変現象が画像処理回路１０４により検出された場合には、ステップＳ１０３へと進む。このステップＳ１０３では、急変現象の検出時となる指針２０の回転位置の急変開始時Ｔｐｓ１においてＡ，Ｂ各相の駆動信号に共通に制御されている電気角を、図１０に示す如く脱調電気角θｐｓとして抽出する。

さらに、ステップＳ１０３に後続するステップＳ１０４では、当該Ｓ１０３により抽出された脱調電気角θｐｓを基準として零点θ０を初期設定する。ここで、特に図１０に示す本実施形態では、脱調電気角θｐｓに対する離零方向Ｙへの位相ずれが１８０度となる電気角にてストッパ機構Ｓによる指針２０の停止作用が開始されたものと推定され、当該１８０度位相ずれの電気角が零点θ０に設定されることになる。

この後、ステップＳ１０４に後続するステップＳ１０５では、当該Ｓ１０４により初期設定された零点θ０をメモリ５２に記憶させて、本初期設定作動を終了するのである。

以上説明した第一実施形態の初期設定作動によると、各界磁巻線３２，３３へ印加するＡ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を帰零方向Ｘへ漸次変化させることにより、ステップモータＭを強制脱調させてその脱調検出時Ｔｐｓ１の脱調電気角θｐｓを抽出する。ここでステップモータＭでは、強制脱調によって電気角が駆動信号に対して帰零方向Ｘへ３６０度分位相ずれすることになるので、当該強制脱調時において指針２０に発生する離零方向Ｙへの急変現象は、発生直前からの変化が著しく大きく、その検出が容易となる。しかも、かかる急変現象については、指針２０を撮影してなる画像データに基づいた画像解析により、確実に検出され得る「物理現象」となる。これらのことから、脱調電気角θｐｓを正確に抽出することができるのである。

さらに第一実施形態の初期設定作動によると、指針２０のストッパ位置に対応させてメモリ５２に記憶させる零点θ０を、上述の如く正確に抽出した脱調電気角θｐｓから離零方向Ｙへ１８０度位相がずれた電気角に初期設定する。ここで、ステップモータＭの強制脱調は理論上、ストッパ機構Ｓにより指針２０の停止作用が開始したとき（図１０のＴｅｓ）の電気角から帰零方向Ｘへ１８０度位相のずれた脱調電気角θｐｓにて発生する。また、駆動信号の電気角の漸次変化により減速歯車機構Ｇを介して指針２０を帰零方向Ｘへ回転駆動する際には、歯車３４，３６間及び歯車３５，３７間に存在するバックラッシによっては、強制脱調の発生タイミングＴｐｓ１と駆動信号の脱調電気角θｐｓとの対応にずれが生じ難い。これらのことから、脱調電気角θｐｓから離零方向Ｙへ１８０度位相のずれた電気角に設定される零点θ０は、ストッパ機構Ｓによる停止作用開始時Ｔｅｓの電気角に理論上対応した点となる。但し、実際上は、ストッパ機構Ｓによる停止作用開始時Ｔｅｓから当該機構Ｓ等の弾性変形分、指針２０が帰零方向Ｘへ僅かに回転（図１０の期間Ｔｅｓ〜Ｔｃｓ）して完全停止することから、零点θ０は、ストッパ機構Ｓによる停止作用の発生中における電気角のうち当該停止作用の開始時Ｔｅｓにおける電気角に可及的に近付けられたものとなる。

このような初期設定作動により零点θ０が設定されてメモリ５２に記憶されてなる第一実施形態の車両用指示計器１によれば、工場出荷後の更新作動及び通常作動においてＡ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を零点θ０に制御することで指針２０をストッパ位置に適正に停止させ得る。したがって、通常作動における駆動信号の制御精度、ひいては指針２０による車速値の指示精度を高めることが可能となるのである。

尚、ここまでの第一実施形態では、初期設定作動のステップＳ１０１，Ｓ１０２が「帰零処理」に相当し、初期設定作動のステップＳ１０２，Ｓ１０３が「脱調検出処理」に相当し、初期設定作動のステップＳ１０４，Ｓ１０５が「零点設定処理」に相当している。

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。図１１に示すように第二実施形態の初期設定作動では、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の実行前にステップＳ２００を実行する。具体的にステップＳ２００では、メモリ５２に設定される回数カウンタＮをインクリメントする。尚、回数カウンタＮについて初期設定作動の開始直後においては、零値（０回）に設定されているものとする。

さらに、ステップＳ１０４の実行後において第二実施形態の初期設定作動では、第一実施形態のステップＳ１０５に代わるステップＳ２０５〜Ｓ２０８を実行する。具体的にステップＳ２０５では、メモリ５２の回数カウンタＮが設定回数Ｎｓに到達したか否かを判定する。ここで設定回数Ｎｓとしては、本実施形態では２回が採用される。こうしたステップＳ２０５の結果、否定判定がなされた場合には、ステップＳ２００へと戻って後続のステップＳ１０１〜Ｓ１０４を再度実行する一方、肯定判定がなされた場合には、ステップＳ２０６へと進む。

ステップＳ２０６では、直前及び１回前の各回のステップＳ１０４によって設定された零点θ０につき、許容位相範囲Ｗθ内で相互に一致しているか否かを判定する。ここで許容位相範囲Ｗθは、零点θ０のばらつきとして許容される範囲、例えば９度等の範囲に設定される。こうしたステップＳ２０６の結果、肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０７へ進むことにより、直前及び１回前の各回のステップＳ１０４による零点θ０の平均値を算出し、その算出平均値を零点θ０の初期設定値としてメモリ５２に記憶する。

一方、ステップＳ２０６により否定判定がなされた場合には、ステップＳ２０８へと進んでメモリ５２の回数カウンタＮをデクリメントした後、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ２０５，Ｓ２０６を再度実行する。したがって、連続する二回のステップＳ１０４による零点θ０の設定値が相互に一致するまで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ２０５，Ｓ２０６が繰り返され、当該相互一致によりステップＳ２０７が実行されることによって本初期設定作動が終了するのである。

以上説明した第二実施形態の初期設定作動によると、メモリ５２に記憶される零点θ０の初期設定値は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の一連の処理が繰り返されることにより得られた設定値の相互一致の結果となるので、信頼性の高いものとなる。故に、零点θ０に関する初期設定の正確性を向上させることができる。尚、ここまでの第二実施形態では、初期設定作動のステップＳ２００，Ｓ２０５〜Ｓ２０８が「繰返処理」に相当している。

（第三実施形態）
本発明の第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。図１２に示すように第三実施形態の初期設定作動では、ステップＳ１０１の実行前にステップＳ３０１〜Ｓ３０３を実行する。具体的にステップＳ３０１では、各界磁巻線３２，３３へ印加するＡ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を制御することにより、当該Ｓ３０１の実行開始時における電気角を帰零方向Ｘへ微小角度δθ分、変化させる。ここで角度δθは、第一実施形態で説明した制御角度δθに設定されることにより、当該角度δθに対応した位置までの帰零方向Ｘへの回転駆動を指針２０に対して実現する。

また続くステップＳ３０２では、カメラ１０２により撮影される指針２０の回転位置の変化として、完全停止現象が発生したか否かを、画像処理回路１０４から出力の検出信号に基づき判定する。ここで完全停止現象とは、ストッパ機構Ｓによる停止作用開始時Ｔｅｓから当該機構Ｓ等の弾性変形分、帰零方向Ｘへと変化した指針２０の回転位置が、図１３の期間Ｔｃｓ１〜Ｔｃｓ２の如く実質的にストッパ位置にて定位する現象をいう。

こうしたステップＳ３０２により否定判定がなされた場合には、ステップＳ３０１へと戻る。したがって、指針２０の完全停止現象が画像処理回路１０４により検出されない間はステップＳ３０１が繰り返されるので、図１３に示す如くＡ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を帰零方向Ｘへ漸次変化させる処理が継続されることになる。ここで、一回のステップＳ３０１の実行開始からステップＳ３０２の否定判定を経て次回のステップＳ３０１に戻るまでの周期Ｐｇｒは、第一実施形態で説明した周期Ｐｇｒと同一に設定される。故に、ステップＳ３０１が繰り返されることによる電気角の漸次変化は、所定の時間変化率δθ／Ｐｇｒにて実現される。

一方、ステップＳ３０２により肯定判定がなされた場合、即ち図１３の期間Ｔｃｓ１〜Ｔｃｓ２に示す如き指針２０の完全停止現象が画像処理回路１０４により検出された場合には、ステップＳ３０３へと進む。このステップＳ３０３では、完全停止現象の検出時となる指針２０のストッパ位置での定位開始時Ｔｃｓ１においてＡ，Ｂ各相の駆動信号に共通に制御されている電気角を、図１３に示す如く停止電気角θｃｓとして抽出する。

こうしたステップＳ３０３の実行後において第三実施形態の初期設定作動では、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３を経て、第一実施形態のステップＳ１０４に代わるステップＳ３０４を実行する。具体的にステップＳ３０４では、図１３に示す如く、直前のステップＳ１０３により抽出された脱調電気角θｐｓを基準とする離零方向Ｙへの位相ずれが１８０度以下となる電気角であって、直前のステップＳ３０３により抽出された停止電気角θｃｓを零点θ０に初期設定する。尚、このようなステップＳ３０４に後続するステップＳ１０５では、当該Ｓ３０４により初期設定された零点θ０をメモリ５２に記憶させ、本初期設定作動を終了するのである。

以上説明した第三実施形態の初期設定作動によると、ステップモータＭが強制脱調する脱調電気角θｐｓから離零方向Ｙへ１８０度以下位相のずれた電気角に初期設定される零点θ０は、当該強制脱調前において指針２０がストッパ位置に完全停止したときの電気角と一致する。ここで指針２０の完全停止現象は、指針２０を撮影してなる画像データに基づいた画像解析によって確実に検出され得る「物理現象」である。したがって、ストッパ機構Ｓによる停止作用を受けて指針２０が確実にストッパ位置に定位したときの電気角に対して、初期設定される零点θ０を正確に一致させることができるのである。尚、ここまでの第三実施形態では、初期設定作動のステップＳ３０１〜Ｓ３０３が「停止検出処理」に相当し、初期設定作動のステップＳ３０４，Ｓ１０５が「零点設定処理」に相当している。

（第四実施形態）
本発明の第四実施形態は、第一実施形態の変形例である。図１４に示す第四実施形態において「制御手段」としての制御ユニット４５０は、ステップモータＭの各界磁巻線３２，３３と電気接続されるスイッチング部４５４を有している。

スイッチング部４５４は、Ａ，Ｂ各相の駆動信号について「信号成分」としての信号電圧が零値（０Ｖ）より大きくなる電気角では、対応する界磁巻線３２，３３へ信号印加するための経路を電気接続し且つ当該対応巻線に発生の誘起電圧を検出するための経路を遮断する。一方でスイッチング部４５４は、Ａ，Ｂ各相の駆動信号について信号電圧が零値となる電気角では、対応する界磁巻線３２，３３へ信号印加するための経路を遮断し且つ当該対応巻線に発生した誘起電圧を検出するための経路を電気接続する。したがって、Ａ，Ｂ各相の駆動信号が電気角に応じて余弦関数状及び正弦関数状に交番する本実施形態では、信号電圧が零値となる電気角、即ち図１５に黒丸で示す零点θ０並びに当該零点θ０から９０度ずつ位相のずれた電気角が、誘起電圧の検出点θｄに設定されることとなる。これにより、本実施形態において誘起電圧の検出間隔λｄは、電気角で９０度に設定されている。

尚、スイッチング部４５４としては、制御ユニット４５０を構成するマイクロコンピュータ内でのスイッチング処理により、経路の接続及び遮断を検出点θｄ毎に行うものであってもよい。またあるいはスイッチング部４５４としては、制御ユニット４５０を構成するマイクロコンピュータの入出力ポートをスイッチングすることにより、経路の接続及び遮断を検出点θｄ毎に行うものであってもよい。

こうしたスイッチング部４５４を有する第四実施形態の制御ユニット４５０は、始動直後における更新作動を次のように実施する。まず、各界磁巻線３２，３３へ印加するＡ，Ｂ各相の駆動信号の電気角について、メモリ５２から読み出した初期設定の零点θ０を基準に離零方向Ｙへ設定角度（例えば２７０度）分、位相がずれた電気角へと変化させる。続いて、Ａ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を検出点θｄとなる初期設定の零点θ０まで帰零方向Ｘに戻し、界磁巻線３２，３３のうち信号電圧が零値の駆動信号に対応する巻線について誘起電圧を検出する。

ここで始動前脱調が生じていない場合には、検出対象の誘起電圧が設定電圧以下となるので、指針２０がストッパ位置にて停止したものと判定される。故に、誘起電圧の検出点θｄである初期設定の零点θ０をそのまま、メモリ５２に記憶の零点θ０として更新設定することになる。

一方、始動前脱調によって指針２０がストッパ位置から離零方向Ｙへ１８０度以上位相ずれしている場合、検出対象の誘起電圧が設定電圧を超えることになるので、指針２０は停止していないものと判定される。故にこの場合には、Ａ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を初期設定の零点θ０から帰零方向Ｘへ９０度ずつずらした検出点θｄ毎に、界磁巻線３２，３３のうち信号電圧が零値の駆動信号に対応する巻線の誘起電圧を検出する。その結果、検出対象の誘起電圧が設定電圧以下となった場合には、当該誘起電圧の検出点θｄを最新の零点θ０に更新設定してメモリ５２に記憶することとなるのである。

このような構成の制御ユニット４５０により実施される第四実施形態の初期設定作動では、図１６に示す如くステップＳ１０１〜Ｓ１０３を経て、第一実施形態のステップＳ１０４に代わるステップＳ４０４を実行する。具体的にステップＳ４０４では、図１７に示す如く更新作動の検出点θｄとなる電気角のうち、直前のステップＳ１０３により抽出された脱調電気角θｐｓを基準とする離零方向Ｙへの位相ずれが１８０度以下且つ最大のものを、零点θ０に初期設定する。尚、こうしたステップＳ４０４に後続するステップＳ１０５では、当該Ｓ４０４により初期設定された零点θ０をメモリ５２に記憶させ、本初期設定作動を終了するのである。

以上説明した第四実施形態の初期設定作動によると、ステップモータＭが強制脱調する脱調電気角θｐｓから離零方向Ｙへ１８０度以下位相のずれた電気角に初期設定される零点θ０は、更新作動の検出点θｄとなる電気角のうち当該位相ずれが最大のものと一致する。故に、初期設定される零点θ０は、ストッパ機構Ｓによる停止作用発生中の電気角のうちでも特に、当該停止作用開始時Ｔｅｓの電気角に可及的に近付けられた正確なものとなる。しかも検出点θｄは、更新作動においてＡ，Ｂ各相の駆動信号の一方の信号電圧が零値となることにより、誘起電圧の検出に基づいた指針２０の停止判定を可能とする電気角である。これらのことから、初期設定される零点θ０については、各磁巻線３２，３３に発生する誘起電圧に着目してストッパ位置対応の零点θ０の更新設定を工場出荷後に正確に実現する上において、特に有利なものとなる。尚、ここまでの第四実施形態では、初期設定作動のステップＳ４０４，Ｓ１０５が「零点設定処理」に相当している。

（第五実施形態）
本発明の第五実施形態は、第四実施形態の変形例である。図１８に示すように第五実施形態の初期設定作動では、ステップＳ１０２，Ｓ１０３の実行前において、第四実施形態のステップＳ１０１に代わるステップＳ５０１を実行する。具体的にステップＳ５０１では、各界磁巻線３２，３３へ印加するＡ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を制御することにより、当該Ｓ５０１の実行開始時における電気角を更新作動の検出点θｄとなる現在の電気角から帰零方向Ｘへ急変させる。このとき電気角の変化量は、ステップモータＭに固有のステップ角よりも十分に大きく設定され、特に本実施形態では、第四実施形態にて説明した更新作動における誘起電圧の検出間隔λｄ（図１５参照）と同一となる９０度に設定される。

このようなステップＳ５０１に後続するステップＳ１０２では、ステップモータＭの強制脱調により指針２０の離零方向Ｙへの急変現象が図１９に示す如く瞬時Ｔｐｓに発生したか否かを、画像処理回路１０４から出力の検出信号に基づき判定することになる。その結果、否定判定がなされた場合に第五実施形態の初期作動では、ステップＳ５０１への戻りをステップＳ５０２の実行によって遅延させる。ここで、一回のステップＳ５０１の実行開始からステップＳ１０２の否定判定及び遅延ステップＳ５０２を経て次回のステップＳ５０１に戻るまでの周期Ｐｓｔは、第一実施形態で説明した周期Ｐｇｒよりも十分に長い時間、例えば１００ｍｓ秒等に設定される。これにより、指針２０の急変現象が検出されない間は、周期ＰｓｔにてステップＳ５０１が繰り返されるタイミング毎に、Ａ，Ｂ各相の駆動信号の電気角が帰零方向Ｘへステップ状に変化するのである。

一方、ステップＳ１０２により肯定判定がなされた場合には、第四実施形態のステップＳ１０３に代わるステップＳ５０３へと進む。このステップＳ５０３では、更新作動の検出点θｄとなる電気角のうち、急変現象の検出時となる指針２０の回転位置の急変時ＴｐｓにおいてＡ，Ｂ各相の駆動信号に共通に制御されて直前のステップＳ５０１により到達した電気角を、図１９に示す如く脱調電気角θｐｓとして抽出する。そして、こうしたステップＳ５０３の実行後において第五実施形態の初期設定作動では、第四実施形態のステップＳ４０４に代わるステップＳ５０４を実行する。

具体的にステップＳ５０４では、更新作動の検出点θｄとなる電気角のうち、直前のステップＳ１０３により抽出された脱調電気角θｐｓを基準とする離零方向Ｙへの位相ずれが１８０度以下且つ最大のものを、零点θ０に初期設定する。ここで特に、更新作動の検出点θｄとなる電気角を９０度の変化量にてステップ状変化させる毎に急変現象の発生判定を行う本実施形態において、脱調電気角θｐｓに対する位相ずれが１８０度以下で最大の電気角とは、図１９に示す如く当該位相ずれが１８０度の電気角に一致する。尚、このようなステップＳ５０４に後続するステップＳ１０５では、当該Ｓ５０４により初期設定された零点θ０をメモリ５２に記憶させ、本初期設定作動を終了するのである。

以上説明した第五実施形態の初期設定作動によると、Ａ，Ｂ各相の駆動信号の電気角を所定周期Ｐｓｔ毎に繰り返し帰零方向Ｘへステップ状変化させることで、ステップモータＭを強制脱調させてその脱調検出時Ｔｐｓの脱調電気角θｐｓを抽出する。ここで、ステップモータＭの強制脱調時において指針２０に発生する離零方向Ｙへの急変現象は、指針２０を撮影してなる画像データに基づいて確実に検出され得るのみならず、電気角のステップ状変化時にのみ発生することによってその検出容易性が高いものとなる。したがって、正確に抽出した脱調電気角θｐｓに基づくことで、第四実施形態と同様の原理によって確且つ更新作動での更新設定に有利な零点θ０を初期設定することが、可能となるのである。

尚、ここまでの第五実施形態では、初期設定作動のステップＳ５０１，Ｓ１０２，Ｓ５０２が「帰零処理」に相当し、初期設定作動のステップＳ１０２，Ｓ５０３が「脱調検出処理」に相当し、初期設定作動のステップＳ５０４，Ｓ１０５が「零点設定処理」に相当している。

（他の実施形態）
さて、本発明の複数の実施形態について説明してきたが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

具体的には、第一〜第五実施形態においてＡ，Ｂ各相の駆動信号は、互いに９０度の位相差をもって交番する信号であれば、余弦関数状又は正弦関数状に変化する信号以外、例えば台形波状や三角波状等に変化する信号であってもよい。さらに、第一〜第五実施形態において指針２０により指示する「車両状態値」は、車両の各種状態に関する値であれば、例えば燃料残量や冷却水温度、エンジン回転数等であってもよい。

第一〜第五実施形態においてストッパ機構Ｓは、指針２０を直接的に係止して停止させるものであってもよい。また、第一〜第五実施形態において回動内機３０の内機本体３０ａに減速歯車機構Ｇを設けずに、当該本体３０ａのステップモータＭの回転を指針２０へ直接的に伝達する回転駆動系７０を採用してもよい。さらに、第四及び第五実施形態の制御ユニット４５０においてスイッチング部４５４を設けずに、第一実施形態と同様な強制脱調処理の繰り返しによる更新作動を実施してもよい。尚、この場合の更新作動では検出点θｄが不要となるので、初期設定作動では検出点θｄと実質的に同一の電気角として、Ａ，Ｂ各相の駆動信号のうち一方の「信号成分」たる信号電圧が零値となる電気角を考慮することとなる。

初期設定作動について第一〜第五実施形態のステップＳ１０２，Ｓ１０３では、ステップモータＭの強制脱調により発生する「物理現象」であれば、例えば回転駆動系７０の構成要素に発生する振動又は音等を検出し、当該検出時の電気角を脱調電気角θｐｓとして抽出してもよい。また、初期設定作動について第一及び第二実施形態のステップＳ１０４では、脱調電気角θｐｓを基準として離零方向Ｙへの位相ずれが１８０度未満の所定値となる電気角を、零点θ０に設定してもよい。さらに、初期設定作動について第二実施形態のステップＳ２０５では、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の繰り返し回数Ｎｓにつき、３以上の回数に設定してもよい。尚、この場合、初期設定作動のステップＳ２０６，Ｓ２０７において一致判定及び平均値算出の対象となる零点θ０としては、直近Ｎｓ回のステップＳ１０４による設定値が採用される。また、この場合、直近Ｎｓ回のステップＳ１０４による設定値について多数決を採ることにより、零点θ０を初期設定してもよい。

初期設定作動について第三〜第五実施形態では、ステップＳ３０１，Ｓ１０１、Ｓ５０１からステップＳ３０４，Ｓ４０４，Ｓ５０４までの一連の処理を、第二実施形態に準じて繰り返してもよい。また、初期設定作動について第四及び第五実施形態のステップＳ４０４，Ｓ５０４では、更新作動の検出点θｄとなる電気角のうち、脱調電気角θｐｓを基準とした離零方向Ｙへの位相ずれが１８０度以下の電気角であれば、当該位相ずれが最大のもの以外（例えば第五実施形態の場合には、当該位相ずれが０度又は９０度）であってもよい。さらに、初期設定作動について第五実施形態のステップＳ５０１では、電気角をステップ状に変化させるための変化量を、検出間隔λｄと同一の９０度とは異なる大きさに設定してもよい。

１ 車両用指示計器、１０ 計器板、２０ 指針、３０ 回動内機、３０ａ 内機本体、３２，３３ 界磁巻線、４０ 基板、５０，４５０ 制御ユニット（制御手段）、５２ メモリ、７０ 回転駆動系、１００ 初期設定装置、１０２ カメラ、１０４ 画像処理回路、４５４ スイッチング部、Ｇ 減速歯車機構、Ｍ ステップモータ、Ｓ ストッパ機構、Ｘ 帰零方向、Ｙ 離零方向、θ０ 零点、θｐｓ 脱調電気角、δθ 制御角度、Ｐｇｒ 周期、Ｎ 回数カウンタ、Ｎｓ 設定回数、Ｗθ 許容位相範囲、θｃｓ 停止電気角、θｄ 検出点、λｄ 検出間隔、Ｐｓｔ 周期

Claims (13)

1. 車両状態値の零値を指示する零位置に帰零方向への回転により復帰する指針と、電気角に応じて交番する駆動信号の界磁巻線への印加により前記指針を回転駆動するためのステップモータと、前記帰零方向へ回転する前記指針を前記零位置から前記帰零方向の所定範囲内となるストッパ位置に停止させるストッパ機構と、前記ストッパ位置に対応する前記電気角として設定される零点に基づき前記駆動信号を制御する制御手段と、を備える車両用指示計器の前記零点に関する初期設定方法であって、
   前記ステップモータを強制脱調させるために、前記駆動信号を前記制御手段に制御させることにより前記指針を前記帰零方向へ回転駆動する帰零処理と、
   前記ステップモータから前記指針に至る回転駆動系に前記帰零処理中の前記ステップモータの強制脱調により発生する物理現象を検出し、当該検出時における前記駆動信号の前記電気角を脱調電気角として抽出する脱調検出処理と、
   前記脱調検出処理により抽出された前記脱調電気角を基準として前記帰零方向とは反対の離零方向へ位相が１８０度以下ずれた前記電気角を、前記制御手段に記憶させる前記零点として初期設定する零点設定処理と、を含むことを特徴とする車両用指示計器の初期設定方法。
2. 前記脱調検出処理において、前記ステップモータの強制脱調により前記回転駆動系に発生する物理現象を、前記帰零処理中に前記回転駆動系を撮影してなる画像データに基づき検出することを特徴とする請求項１に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
3. 前記回転駆動系を構成し、前記ステップモータの回転を減速して前記指針へ伝達することにより前記指針を回転駆動する減速歯車機構を、さらに備える前記車両用指示計器の前記零点に関する初期設定方法であって、
   前記帰零処理において、前記駆動信号を前記制御手段に制御させることにより前記減速歯車機構を介して前記指針を前記帰零方向へ回転駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
4. 前記帰零処理と前記脱調検出処理と前記零点設定処理との組を繰り返し、各組の前記零点設定処理により設定された前記零点が相互に一致した場合に、当該相互一致の零点を初期設定値として前記制御手段に記憶させる繰返処理を、
   さらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
5. 前記帰零処理において、前記駆動信号の前記電気角を所定の時間変化率で漸次変化させる制御を前記制御手段に継続させることにより、前記指針を前記帰零方向へ回転駆動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
6. 前記零点設定処理において、前記脱調検出処理により抽出された前記脱調電気角に対する前記離零方向への位相ずれが１８０度となる前記電気角を、前記零点として初期設定することを特徴とする請求項５に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
7. 前記帰零処理中における前記ステップモータの強制脱調前に前記指針が前記ストッパ位置に完全停止することに応じて前記回転駆動系に発生する物理現象を検出し、当該検出時における前記駆動信号の前記電気角を停止電気角として抽出する停止検出処理を、さらに含み、
   前記零点設定処理において、前記脱調検出処理により抽出された前記脱調電気角に対する前記離零方向への位相ずれが１８０度以下となる前記電気角であって前記停止検出処理により抽出された前記停止電気角を、前記零点として初期設定することを特徴とする請求項５に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
8. 前記停止検出処理において、前記指針の完全停止により前記回転駆動系に発生する物理現象を、前記帰零処理中に前記回転駆動系を撮影してなる画像データに基づき検出し、
   前記脱調検出処理において、前記ステップモータの強制脱調により前記回転駆動系に発生する前記物理現象を、前記帰零処理中に前記回転駆動系を撮影してなる画像データに基づき検出することを特徴とする請求項７に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
9. 前記零点設定処理において、前記脱調検出処理により抽出された前記脱調電気角に対する前記離零方向への位相ずれが１８０度以下となる前記電気角であって前記駆動信号の信号成分が零値となる前記電気角を、前記零点として初期設定することを特徴とする請求項５に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
10. 前記零点設定処理において、前記脱調検出処理により抽出された前記脱調電気角に対する前記離零方向への位相ずれが１８０度以下となる前記電気角であって前記駆動信号の信号成分が零値となる前記電気角のうち、当該位相ずれが最大となる前記電気角を、前記零点として初期設定することを特徴とする請求項９に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
11. 前記帰零処理において、前記駆動信号の前記電気角を所定のタイミング毎にステップ状に変化させる制御を前記制御手段に繰り返させることにより、前記指針を前記帰零方向へ回転駆動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
12. 前記零点設定処理において、前記脱調検出処理により抽出された前記脱調電気角に対する前記離零方向への位相ずれが１８０度以下となる前記電気角であって前記駆動信号の信号成分が零値となる前記電気角を、前記零点として初期設定することを特徴とする請求項１１に記載の車両用指示計器の初期設定方法。
13. 前記零点設定処理において、前記脱調検出処理により抽出された前記脱調電気角に対する前記離零方向への位相ずれが１８０度以下となる前記電気角であって前記駆動信号の信号成分が零値となる前記電気角のうち、当該位相ずれが最大となる前記電気角を、前記零点として初期設定することを特徴とする請求項１２に記載の車両用指示計器の初期設定方法。

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