JP3048113B2 - 針式表示装置及び針式表示装置用指針の原点復帰方法 - Google Patents

針式表示装置及び針式表示装置用指針の原点復帰方法

Info

Publication number
JP3048113B2
JP3048113B2 JP7002646A JP264695A JP3048113B2 JP 3048113 B2 JP3048113 B2 JP 3048113B2 JP 7002646 A JP7002646 A JP 7002646A JP 264695 A JP264695 A JP 264695A JP 3048113 B2 JP3048113 B2 JP 3048113B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
origin
pointer
information
steps
reference position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP7002646A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08189842A (ja
Inventor
裕一 小林
仁男 西尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to JP7002646A priority Critical patent/JP3048113B2/ja
Priority to DE1996100687 priority patent/DE19600687B4/de
Publication of JPH08189842A publication Critical patent/JPH08189842A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3048113B2 publication Critical patent/JP3048113B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D13/00Component parts of indicators for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/16Elements for restraining, or preventing the movement of, parts, e.g. for zeroising
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/249Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using pulse code
    • G01D5/2497Absolute encoders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00Details of instruments
    • G01P1/07Indicating devices, e.g. for remote indication
    • G01P1/08Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/04Arrangements for starting
    • H02P8/08Determining position before starting

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Indicating Measured Values (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はステップモータを用いた
針式表示装置に関わるものであり、特に、指針の表示位
置ずれを補正する原点復帰動作を精度良く行なう装置及
び原点復帰方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車速を表示するスピードメータあるいは
エンジンの回転数を表示するタコメータに代表される針
式表示装置において、ステップモータを用いて指針を駆
動するものが知られている。このステップモータは入力
されたステップ数に応じて回転するもので、ステップあ
たりの回転量が正確でかつその制御が容易であるという
特徴を有している。
【0003】このステップモータを上記針式表示装置に
用いる場合には、例えば、速度検出手段から送出されて
くる速度信号を演算処理することにより、速度に対応し
たステップ数を算出し、このステップ数に相当する駆動
信号をステップモータに入力する構成としていた。すな
わち、指針の現在位置(指示速度)と移動すべき位置
(検出速度)との相対位置に相当するステップ数を算出
し、指針を車速に応じた位置に位置付ける構成としてい
た。このように構成された針式表示装置においては、車
体の振動あるいは誤った駆動信号等により、指針が本来
移動すべき移動量と実際の移動量との間に差異が生じて
しまうことがあった。この針式表示装置では指針を相対
位置で制御しているので、この移動量の差異は累積され
て指針の大きな位置ずれとなり、正確な表示を行うこと
ができなくなっていた。
【0004】このような不都合に対処するため、針式表
示装置には上記位置ずれが発生した場合にこの位置ずれ
を補正する手段が設けられている。この補正手段を有す
る従来の針式表示装置には、特開昭58−90121
号、特開昭59−171865号及び特開平6−182
94号(これらをまとめて第1の従来装置という)にて
開示されているように、指針が原点(例えば0km/
h)指示する位置にストッパピンを配設し、原点指示を
指令された場合あるいは装置の初期動作時において、指
針を上記ストッパピンに当接させる制御を実行し、強制
的に脱調させ原点ステップ(例えば0ステップ)に再設
定する手段を備えたものがあった。
【0005】他には、例えば実開昭64−2158号
(第2の従来装置という)にて開示されているように、
指針を支持するシャフトに取り付けられたギアの所定位
置に突起を配置するとともにこの突起に当接可能なマイ
クロスイッチを設け、上記指針が0km/hといった基
準位置に到来したときに上記突起と上記マイクロスイッ
チとを当接させてマイクロスイッチから検出信号を発生
する構成とし、このマイクロスイッチから検出信号が発
生したとき、ステップモータに入力したステップ数をこ
の基準位置に応じたステップ数(例えば0ステップ)に
再設定するものがあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した第1の従来装
置は、指針のずれを補正する場合、指針をストッパピン
に当接させ強制的に脱調させるので、この補正動作時に
指針及び指針が取り付けられたシャフトに対して機械的
な負担がかかってしまうといった問題点があった。また
第2の従来装置では、上記第1の従来装置のような機械
的負担はないが、指針を上記シャフトに組み付ける場
合、指針と突起との位置関係を所定の位置関係とする必
要がある。すなわち、指針が所定の基準位置にあるとき
に突起がマイクロスイッチに当接するよう両者を正確に
組み付けなければならず、作業工数が増加するといった
問題点があった。
【0007】本発明はこれらの諸事情に基づいてなされ
たものであり、ステップモータに供給する電気的情報の
みで指針の原点位置付け動作が行える針式表示装置を提
供すること、指針の組み付け精度に関わらず指針の原点
を正確に設定できる針式表示装置を提供することを目的
とする。さらに本発明は、通常使用時における指針のず
れを指針及び駆動軸に機械的な負担をかけずに補正で
き、かつ、指針組み付け作業が容易な針式表示装置及び
針式表示装置用指針の原点復帰方法を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の針式表示装置は、図1に示す構成を採用す
る。すなわち、指針11と、受信したステップ数に応じ
た位置にこの指針を位置付けるステップモータ14と、
上記指針の指示位置に関連した情報を出力するエンコー
ダ12とを備えた針式表示装置において、上記エンコー
ダ12の出力が変化した基準位置における上記ステップ
モータ14の受信ステップ数として取得された基準位置
情報を保持する基準位置情報保持手段21aと、上記指
針11が原点P1を指示した位置における上記ステップ
モータ14の受信ステップ数として取得された原点位置
情報を保持する原点位置情報保持手段21bとを設け
た。
【0009】また、本発明の針式表示装置は、上記基準
位置に位置付けられた指針11を原点P1に移動させる
ために必要なステップ数を移動情報として算出する移動
情報算出手段21eと、上記指針11を原点P1に位置
付ける場合、上記基準位置を起点として上記移動情報に
相当する駆動信号を上記ステップモータ14に送出する
移動情報送出手段21hとを設けた。
【0010】さらに、本発明の針式表示装置は、上記基
準位置保持手段21aを、原点P1に最も近いエンコー
ダ12の出力変化位置を基準位置とし、この基準位置に
おけるステップ数を基準位置情報として保持する構成と
した。
【0011】さらに、本発明の針式表示装置は、上記基
準位置から所定数の微少ステップだけ原点方向に移動し
た位置を仮原点とし、当該仮原点位置におけるステップ
数を仮原点情報として保持する仮原点情報保持手段21
cと、上記仮原点にある指針を原点指示位置まで移動さ
せるのに必要なステップ数を補正情報として保持する補
正情報保持手段21dとを有し、上記移動情報算出手段
21eを上記基準位置情報、仮原点情報及び補正情報に
基づいて、基準位置から原点まで移動するための移動ス
テップを算出する構成とした。
【0012】さらに、本発明の針式表示装置は、上記移
動ステップにより規定された原点P1におけるステップ
モータ14のステップ数である原点ステップを「0」に
再設定する原点情報再設定手段21fと、上記再設定さ
れた原点ステップを基準として、上記エンコーダ12の
各出力変化位置におけるステップ数を取得する変化点ス
テップ取得手段21gとを設けた。
【0013】さらに、本発明の針式表示装置用指針の原
点復帰方法は、指針11と、受信したステップ数に応じ
た位置にこの指針を位置付けるステップモータ14と、
上記指針の指示位置に関連した情報を出力するエンコー
ダ12とを備えた針式表示装置の上記指針11を原点P
1に位置付ける原点復帰方法において、上記指針11が
原点P1を指示した位置における上記ステップモータ1
4の受信ステップ数を原点位置情報として予め取得して
おく段階と、上記エンコーダ12の出力が変化する基準
位置まで上記ステップモータ14に所定の駆動信号を送
出する段階と、上記エンコーダ12の出力変化位置にお
ける上記ステップモータ14の受信ステップ数として取
得された基準位置情報と上記原点位置情報とから算出さ
れた基準位置から原点まで移動するための移動ステップ
を上記ステップモータ14に送出する段階とからなる。
【0014】
【作用】エンコーダ12の出力変化位置におけるステッ
プ数を基準位置情報として保持し、且つ、指針11が原
点P1を指示した位置におけるステップ数を原点位置情
報として保持しておくことで、上記指針11を原点P1
に移動させる際に、そのために必要な移動ステップをこ
れらの基準位置情報及び原点位置情報に基づいて算出す
ることができる。
【0015】また、エンコーダ12の出力変化位置を起
点として、上記ステップモータ14に上記移動情報に相
当する駆動信号を送出することにより指針11を原点P
1に位置付けることができる。従って、任意の位置から
指針11を原点P1に位置付けるにあたり、ステップモ
ータに供給する電気的情報のみで指針の原点位置付け動
作が行えるので、指針11等に機械的負担をかけること
がない。
【0016】また、原点P1に最も近いエンコーダ12
の出力変化位置を基準位置とし、この基準位置における
ステップ数を基準位置情報として保持する構成としたの
で、この基準位置から原点までの移動距離を短くでき、
原点の位置精度を向上させることができる。
【0017】また、上記基準位置から所定の微少ステッ
プだけ原点側に仮原点を設定し、この仮原点から指針が
原点を指示するのに要するステップ数を補正情報として
保持するようにしているので、この仮原点にて指針11
を組み付け、その後指針11の位置を微調整して原点位
置P1に位置付けることにより指針11の組み付けがで
きる。すなわち、仮原点にて一旦組み付けた指針を微調
整により原点に位置付け、この微調整時のステップ数を
補正情報として保持しているので、これにより指針11
はこの微調整が可能な範囲に組み付ければ良くなる。従
って、その組み付け位置をラフにすることができ、作業
を容易にすることができる。
【0018】また、移動情報により規定される原点ステ
ップを値「0」に再設定し、この再設定された原点ステ
ップを基準として上記エンコーダの各出力変化位置にお
けるステップ数を取得する構成としているので、出荷さ
れた製品の原点ステップを全て「0」とすることがで
き、個々の製品毎のばらつきをなくすことができる。
【0019】さらに、本発明の原点復帰方法は、上記指
針11が原点P1を指示した位置における上記ステップ
モータ14の受信ステップ数を原点位置情報として予め
取得しておく段階と、上記エンコーダ12の出力が変化
する基準位置まで上記ステップモータ14に所定の駆動
信号を送出する段階と、上記エンコーダ12の出力変化
位置における上記ステップモータ14の受信ステップ数
として取得された基準位置情報と上記原点位置情報とか
ら算出された基準位置から原点まで移動するための移動
ステップを上記ステップモータ14に送出する段階とか
ら構成したので、指針11の原点復帰動作をステップモ
ータ14に送出するステップ数により管理することがで
き、その制御を容易にすることができる。
【0020】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例装置に
ついて説明する。まず、図2を参照する。図2は実施例
装置の構成を示した図である。例示した装置は、表示部
1と制御部2から構成されている。上記表示部1は、指
針11と、この指針11とともに回転することにより指
針11の指示位置に応じた信号を出力するエンコーダ1
2と、上記指針11の指示位置に対応した速度等の情報
を示す目盛りが形成されたスケール13と、ドライバ1
41からの駆動信号により上記指針11を回転駆動する
ステップモータ14から構成されている。
【0021】上記指針11はその回転中心がシャフト1
23に取り付けられており、このシャフト123が回転
することにより指針11は表示すべき情報に応じた所定
の指示位置に位置付けられる。またこの指針11の機械
的停止位置、すなわち回転限界位置には指針11と当接
するストッパピン131が配設されている。そして上記
エンコーダ12もまた上記シャフト123に取り付けら
れ、上記指針11とともに回転する構成となっている。
さらにこのシャフト123には回転伝達手段としての指
針側ギア111が取り付けられており、この指針側ギア
111は上記ステップモータ14の回転軸(図示せず)
に取り付けられたモータ側ギア143に減速ギア112
を介して連結されている。
【0022】また上記ステップモータ14はステップに
より制御されるもので、上記ドライバ141はこのステ
ップに対応した駆動信号をステップモータ14に対して
送出する。このステップモータ14にはその時点でのス
テップ数をカウントするカウンタ142が付設されてお
り、後述する制御部2のCPU21がステップモータ1
4のステップ数を把握する際に参照される。従って、例
示した構成においては、ドライバ141からの駆動信号
に応じてステップモータ14を回転駆動し、その回転を
モータ側ギア143、減速ギア112及び指針側ギア1
11を介して適宜減速した後にシャフト123に伝達
し、指針11を車速等の情報に応じた所定の角度位置に
位置付けるようになっている。
【0023】上記制御部2は、中央処理装置としてのC
PU21と、上記エンコーダ12の出力変化点とそれに
対応するステップモータ14のステップ数等が格納され
る不揮発メモリ(以下NVMという)22と、このCP
U21及びその周辺機構に電源を供給する電源回路23
と、上記指針11の指示位置を微調整するための指令信
号を入力する指示スイッチ部24と、図示しない速度セ
ンサから送出された速度信号PSを上記CPU21に入
力するインタフェース25とから構成されている。
【0024】そして上記CPU21は、各種制御を実行
するための制御プログラム等が格納されたROM211
と、CPU21による演算過程において必要なデータを
保持するRAM212を有している。また上記指示スイ
ッチ部24は、上記指針11を原点から離間させる方向
(図2において符号+で示す方向、以下正方向という)
に移動させるUPスイッチ241及び上記指針11を原
点方向(同符号−で示す方向、以下負方向という)に移
動させるDOWNスイッチ242を備えている。これら
のスイッチ241,242は操作者によって操作され、
この操作に応じたステップ数に相当する信号がこの操作
スイッチ部24にて生成され、上記ドライバ141に送
出される。
【0025】次に図3を参照して、エンコーダ12につ
いて説明する。まず図3(A)及び(B)を参照する。
図3(A)はエンコーダ12の内部構成を示す断面図、
図3(B)はスリット円盤121の構成を示す図であ
る。このエンコーダ12は、異径の同心円上に所定のパ
ターンで形成された複数のスリット122を有するスリ
ット円盤121を備え、このスリット円盤121の中心
にはこのスリット円盤121を支持するシャフト123
が接合されている。そしてこのシャフト123は軸受け
124を介してホルダ127に回転自在に取り付けられ
ている。さらにこのシャフト123の先端部はホルダ1
27外部に突出するよう取り付けられており、この先端
部に指針11が組み付けられる。また上記スリット円盤
121は、このホルダ127の内部に形成された空間に
配置されており、上記シャフト123とともに回転する
構成となっている。
【0026】さらに、このホルダ127には、上記スリ
ット円盤121が配置された空間を挟んでその上部には
複数の受光素子125が、同様に下部には複数の発光素
子126が設けられている。これらの受光素子125と
発光素子126は互いに対をなしてフォトインタラプタ
を構成しており、上記スリット122に関連した位置、
すなわち異径の同心円上にそれぞれ配置されている。従
って、上記スリット円盤121が回転し、これらの受光
素子125及び発光素子126の配置された場所にスリ
ット122が到来すると、上記発光素子126からの光
が到達して受光素子125は所定の出力を発生する。こ
のようにこのエンコーダ12ではスリット円盤121の
回転量、すなわち指針11の指示位置に応じた所定の信
号が生成される構成となっている。
【0027】このエンコーダ12からの出力信号につい
て図3(C)を参照して説明する。図3(C)はスピー
ドメータにおける速度とエンコーダ出力の関係を示した
模式図であり、スリット122が5段になっているも
の、すなわち発光素子126及び受光素子125の対を
5組備えたものを例示している。同図において、第1と
あるのは第1番目の発光・受光素子対の出力を、第2と
あるのは第2番目の発光・受光素子対の出力を示してい
る。このように、第1〜第5とあるのは各発光・受光素
子対の出力を示している。そして、これら第1〜第5の
各出力は、第1の出力が第1桁目のビットに、第2の出
力が第2桁目のビットに、・・・といったように、それ
ぞれが各桁のビットに対応し、5ビットのコードを形成
している。以下、このコードのことをグレイコードとい
う。
【0028】この構成においては、車速が0km/h以
上〜5km/h未満のときのグレイコードは「0000
0」となっている。そして車速が5km/hに達した時
点(図中符号Aにて示す時点)では第1の出力がオン状
態すなわち「1」に変化し、これによりグレイコードは
「00001」となる。この状態は車速が10km/h
未満の間継続され、車速が10km/hに達した時点
(同符号B点)で、第2の出力がオン状態となりグレイ
コードは「00011」に変化する。同様に15km/
h時点(同符号C点)ではグレイコードは「0001
0」に変化する。以下、このグレイコードは5km/h
毎に切り替わり、120km/h時点(同符号E点)で
のグレイコードは「10100」となる。なお、このグ
レイコードは各速度範囲に1つのグレイコードが割り当
てられており、例えば車速50km/h以上〜55km
/h未満(同符号D−D’間)には、グレイコード「0
1111」が割り当てられている。本明細書において
は、上記A点,B点,C点・・・のようなグレイコード
が変化する点をレンジ切替点ということとする。
【0029】次に図4、図7及び図8を参照し、本発明
に関わる原点復帰動作において参照される各パラメータ
の取得方法について説明する。ここでは、スピードメー
タに指針11を組み付ける指針打ち込み動作について説
明することにする。ここで図4は動作の流れを示すフロ
ーチャート、図7はこの動作を説明する模式図、図8は
指針の位置を説明する図である。これらの図において、
先に説明したものと同一部には同一符号をもって示しそ
の説明を省略する。図中符号P1〜P4は制御基準とな
る指針11の位置を示し、符号a〜cはこの指針打ち込
み動作においてステップモータ14に送出するステップ
数を示している。
【0030】なお、この指針打ち込み動作は、装置の通
常制御とは異なる制御による動作であり、製造工程時あ
るいは市場メンテナンス時においてのみ使用されるもの
であるので、その起動についてはユーザーが行えないよ
う設定されている。例えば、次の状態においてのみ起動
する設定としている。 (1)図示しない専用スイッチにより起動が選択された
場合。 (2)外部の専用装置から起動信号が入力された場合。 (3)指示スイッチ部24を着脱可能に構成し、CPU
21に指示スイッチ部24が接続された場合。 このように構成することにより、ユーザーが誤ってこの
指針打ち込み動作を実行することを防ぐことができる。
【0031】以下、図4のフローチャートに従って説明
する。まずステップS1では、指針打ち込みモードが選
択される。このステップでは上述した各状態を実行する
ことが行われる。指針打ち込みモードが選択されると次
に基準位置決定動作を行なう。この基準位置とは原点を
定める基準となる位置のことで、この実施例では原点に
最も近いエンコーダ12のレンジ切替点をこの基準位置
としている。具体的には、原点としての0km/hの目
盛り132(図8参照)に最も近いレンジ切替点すなわ
ち5km/h(図3において符号Aにて示す点)をこの
基準位置としている。この基準位置は例えば10km/
hのレンジ切り替え点(同符号B点)としても良いが、
原点に近い方が移動距離が短くなり誤差が少なくて済む
ので都合が良い。
【0032】ところで、図7及び図8に示すようにこの
レンジ切替点は、車速が上昇している場合の上側レンジ
切替点P4と、車速が減少している場合の下側レンジ切
替点P3とではその位置(ステップ数)が異なってい
る。これはエンコーダ12の出力が切り替わる際にチャ
タリングが発生する場合があり、これを防止するために
ヒステリシス特性を持たせたためである。本実施例にお
いては上記下側レンジ切替点P3を基準位置としてい
る。
【0033】この基準位置決定動作では、まずステップ
S2にてその時点でのグレイコードの値が「0000
0」であるかを判定する。ここでグレイコードの値が
「00000」であった場合にはステップS3に移行
し、「00000」以外であった場合にはステップS4
に移行する。ステップS3では、グレイコードが「00
001」となるまでステップモータ14に正方向の駆動
信号を送出する。すなわち上記指針11が取り付けられ
るシャフト123を上側レンジ切替点P4に相当する角
度まで回転させる。そして上側レンジ切替点P4まで回
転したらステップS4に移行する。ステップS4では、
上記ステップモータ14に負方向の駆動信号を送出し、
上記下側レンジ切替点P3よりも正方向側に位置してい
るシャフト123を原点側(負方向)に回転させこの下
側レンジ切替点P3に相当する角度に位置付ける。また
同時にこの位置におけるステップモータ14のステップ
数を基準ステップとして取得する。
【0034】次にステップS5に移行し、この基準位置
P3にあるシャフト123をこの基準位置と原点の間に
設定された仮原点P2に相当する角度まで回転させる。
この仮原点P2は指針11を上記シャフト123に組み
付けるための位置で、上記基準位置P3から負方向に規
定量の戻しステップaだけ移動した位置とされる。上記
シャフト123をこの仮原点P2に位置付けたらステッ
プS6に移行する。
【0035】このステップS6では、操作者が指針11
をシャフト123へ組み付けるいわゆる組み付け作業を
行ない、ステップS7に移行する。このステップS7で
は、操作者が組み付けた指針11が原点目盛り132
(原点P1)を指示しているか否かを目視により判定す
る。ここで指針11が原点目盛り132を指示していた
場合には補正ステップcを0としてステップS11に移
行し、指示していなかった場合にはステップS8に移行
して指針11の調整動作を行う。
【0036】このステップS8では、操作者が組み付け
た指針11が原点目盛り132(原点P1)を指示して
いるか否かを目視により判定する。ここで「非一致」と
判断された場合にはステップS9に移行する。このステ
ップS9では、操作者は上記操作スイッチ部24のUP
スイッチ241及びDOWNスイッチ242を操作し、
指針11を正方向あるいは負方向に適宜移動させる指針
調整動作を行う。そしてこのステップS8及びステップ
S9は、指針11が原点目盛り132を指示するまで繰
り返し行われる。なお、このときの指針11の移動可能
範囲は上記下側レンジ切替点P3を越えない範囲で設定
されている。例えば、上記戻しステップaが12ステッ
プであった場合、操作スイッチ部24により調整可能な
調整ステップbは±8ステップとされている。これは調
整動作により指針11(エンコーダ12)がレンジ切替
点を越えないようにするためである。そして指針11が
原点目盛り132を指示した時点でステップS10に移
行する。
【0037】ステップS10では補正ステップcを取得
する動作が行われる。この補正ステップcは上記仮原点
P2から指針11が原点目盛り132を指示するのに要
したステップ数である。換言すれば、上記操作スイッチ
部24によって与えられたステップ数といえる。この一
連の動作により指針調整動作が終了する。この指針調整
動作により上記基準位置を起点として指針11が原点目
盛り132(原点P1)を指示するために必要なステッ
プを取得することができる。そして指針調整動作が終了
するとステップS7を経由してステップS11に移行す
る。
【0038】ステップS11では上記補正ステップcを
CPU21に接続されたNVM22(図2参照)に書き
込む。そしてステップS12に移行して、この補正ステ
ップc及び戻しステップaにより規定される原点ステッ
プを基準とした新たなモータの励磁パターンを上記NV
M22に格納して指針打ち込み動作を終了する。
【0039】次に図6及び図7を参照して、取得された
補正ステップcを利用した指針11の原点復帰動作につ
いて説明する。ここでは、CPU21が認識している指
針11の位置と、指針11が実際に表示している位置と
が異なった場合のリセット動作について説明する。まず
ステップS20では、原点復帰モードが選択される。こ
のステップでは図示省略した外部装置からのリセット信
号が入力されることにより、このモードが選択される。
そしてステップS21に移行する。ステップS21で
は、上記補正ステップcに基づいて移動ステップが算出
される。具体的には、上記戻しステップaと上記補正ス
テップcとを加算することが行われる。この加算値は、
エンコーダ12のグレイコードが「00001」から
「00000」に変化する基準位置(下側レンジ切替点
P3)を起点としたときの、指針11が原点を指示する
のに必要なステップ数である。そしてこの算出された移
動ステップは上記RAM212に保持される。なお、こ
のステップS21において、指針11が原点P1よりも
負側位置に組み付けられた場合には、上記戻しステップ
aから上記補正ステップcを減算する処理が行われる。
【0040】次にステップS22に移行し、指針11が
上記上側レンジ切替点P3に位置するまでステップモー
タ14を駆動する。すなわちCPU21は、ドライバ1
41に対して指針11を正方向へ駆動させる制御命令を
送出し、ドライバ141はステップモータ14に対して
この制御命令に応じた駆動信号を送出する。そしてこの
駆動信号は、指針11が上側レンジ切替点P4に到達し
た時点、すなわちグレイコードが「00000」から
「00001」に変化した時点まで送出される。
【0041】次にステップS23に移行し、指針11が
上記下側レンジ切替点P3に位置するまでステップモー
タ14を駆動する。このステップではCPU21は、ド
ライバ141に対して指針11を負方向へ駆動させる制
御命令を送出する。そしてこの動作は指針11が下側レ
ンジ切替点P3に到達するまで、すなわちグレイコード
が「00001」から再度「00000」に変化するま
で行われる。
【0042】次にステップS24に移行し、指針11を
原点に位置付ける動作を実行する。このステップでは上
記ステップS21にて算出された移動ステップを参照
し、この移動ステップ分だけ指針11を負方向(原点方
向)に移動させる。すなわちCPU21はドライバ14
1に対し上記移動ステップ分だけ指針11を負方向へ駆
動させる制御命令を送出し、ドライバ141はステップ
モータ14に対してこの制御命令に応じた駆動信号を送
出する。これにより上記指針11は、この下側レンジ切
替点P3を起点として、上記移動ステップ分負方向に移
動して原点P1に位置付けられる。
【0043】次に図5を参照して、エンコーダ12の各
レンジ切替点におけるステップ数の再設定動作について
説明する。この再設定動作では、ステップS1〜ステッ
プS10により指針調整動作まで行われ補正ステップc
を取得した後、ステップS13に移行する。ステップS
13では、上記補正ステップc及び戻しステップaによ
り移動ステップを算出(上記ステップS21参照)し、
そして上記基準ステップとこの移動ステップとから指針
11を原点P1に位置付ける。次いで指針11が原点に
位置付けられた状態におけるステップ数(カウンタ14
2のカウント値)を「0」にリセットする。このリセッ
ト動作を行った後にステップS14に移行する。ステッ
プS14では、ステップモータ14に対し順次正方向の
駆動パルスを送出し、指針11を正方向に回転させる。
そして各レンジ切替点(図3(C)参照)におけるステ
ップモータ14のステップ数(カウンタ142のカウン
ト値)を順次保持する。そして指針11をフルスケール
(図3(C)における符号E点)まで移動させたらステ
ップS15に移行する。
【0044】ステップS15では、ステップモータ14
に対し、上記ステップS14終了時点でのカウント値と
同数に相当する負方向の駆動パルスを順次送出し、指針
11を負方向に回転させる。そしてステップS14と同
様に、各レンジ切替点におけるステップモータ14のス
テップ数を順次保持する。そしてステップS16〜ステ
ップS18にて、上記ステップS14及びステップS1
5により保持された各レンジ切替点におけるステップ数
を上記NVM22に格納し、ステップS19に移行す
る。このステップS19では、先のステップS12と同
様に原点ステップ「0」とした新たなモータの励磁パタ
ーンを上記NVM22に格納して再設定動作を終了す
る。
【0045】以上の説明から明らかなように、本発明の
各構成要件と例示したフローチャートの各動作ステップ
とは、次の対応関係を有している。すなわち、基準位置
情報保持手段21aには上記ステップS2〜S4が、原
点ステップ保持手段21bには上記ステップS5〜S1
1が、仮原点情報保持手段21cには上記ステップS5
が、補正情報保持手段21dには上記ステップS8〜S
10が、上記移動情報算出手段21eには上記ステップ
S21が、上記原点ステップ再設定手段21fには上記
ステップS13が、上記変化点ステップ取得手段21g
には上記ステップS14及びS15が、移動情報送出手
段21hには上記ステップS24が、それぞれ対応して
いる。
【0046】このように本発明では、リセット動作によ
り指針11を原点P1に再度位置付ける場合において、
エンコーダ12の出力変化点、すなわちグレイコードの
変化点を基準位置にして原点位置に位置付ける構成とし
ているので、指針11に機械的な負担がかからずまた指
針11を原点に位置付ける動作も所定ステップの駆動信
号を送出するだけで済み簡単となる。なお以上は原点復
帰動作としてリセット動作を例に挙げたが、同様な処理
で指針11の通常使用時における原点位置付け動作も行
なうことができる。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように本発明の針式表示装
置によれば、指針と、受信したステップ数に応じた位置
にこの指針を位置付けるステップモータと、上記指針の
指示位置に関連した情報を出力するエンコーダとを備え
た針式表示装置において、上記エンコーダの出力が変化
した基準位置における上記ステップモータの受信ステッ
プ数として取得された基準位置情報を保持する基準位置
情報保持手段と、上記指針が原点を指示した位置におけ
る上記ステップモータの受信ステップ数として取得され
た原点位置情報を保持する原点位置情報保持手段とを設
けたので、エンコーダの出力変化位置におけるステップ
数を基準位置情報として保持し、且つ、指針が原点を指
示した位置におけるステップ数を原点位置情報として保
持しておくことで、上記指針を原点に移動させる際に、
そのために必要な移動ステップをこれらの基準位置情報
及び原点位置情報に基づいて算出することができる。
【0048】また、本発明の針式表示装置は、上記基準
位置に位置付けられた指針を原点に移動させるために必
要なステップ数を移動情報として算出する移動情報算出
手段と、上記指針を原点に位置付ける場合、上記基準位
置を起点として上記移動情報に相当する駆動信号を上記
ステップモータに送出する移動情報送出手段とを設けた
ので、エンコーダの出力変化位置を起点として、上記ス
テップモータに上記移動情報に相当する駆動信号を送出
することにより指針を原点に位置付けることができる。
これにより、任意の位置から指針を原点に位置付けるに
あたり、ステップモータに供給する電気的情報のみで指
針の原点位置付け動作が行えるので、指針等に機械的負
担をかけることがない。
【0049】さらに、本発明の針式表示装置は、上記基
準位置保持手段を、原点に最も近いエンコーダの出力変
化位置を基準位置とし、この基準位置におけるステップ
数を基準位置情報として保持する構成としたので、この
基準位置から原点までの移動距離を短くでき、原点の位
置精度を向上させることができる。
【0050】さらに、本発明の針式表示装置は、上記基
準位置から所定数の微少ステップだけ原点方向に移動し
た位置を仮原点とし、当該仮原点位置におけるステップ
数を仮原点情報として保持する仮原点情報保持手段と、
上記仮原点にある指針を原点指示位置まで移動させるの
に必要なステップ数を補正情報として保持する補正情報
保持手段とを有し、上記移動情報算出手段を上記基準位
置情報、仮原点情報及び補正情報に基づいて、基準位置
から原点まで移動するための移動ステップを算出する構
成としたので、上記仮原点にて指針を組み付け、その後
指針の位置を微調整して原点位置に位置付けることによ
り指針の組み付けができる。すなわち、仮原点にて一旦
組み付けた指針を微調整により原点に位置付け、この微
調整時のステップ数を補正情報として保持しているの
で、これにより指針はこの微調整が可能な範囲に組み付
ければ良くなる。従って、その組み付け位置をラフにす
ることができ、作業を容易にすることができる。
【0051】さらに、本発明の針式表示装置は、上記移
動ステップにより規定された原点におけるステップモー
タのステップ数を「0」に再設定する原点情報再設定手
段と、上記再設定された原点ステップを基準として、上
記エンコーダの各出力変化位置におけるステップ数を取
得する変化点ステップ取得手段とを設けたので、出荷さ
れた製品の原点ステップを全て「0」とすることがで
き、個々の製品毎のばらつきをなくすことができる。
【0052】さらに、本発明の針式表示装置用指針の原
点復帰方法は、指針と、受信したステップ数に応じた位
置にこの指針を位置付けるステップモータと、上記指針
の指示位置に関連した情報を出力するエンコーダとを備
えた針式表示装置の上記指針を原点に位置付ける原点復
帰方法において、上記指針が原点を指示した位置におけ
る上記ステップモータの受信ステップ数を原点位置情報
として予め取得しておく段階と、上記エンコーダの出力
が変化する基準位置まで上記ステップモータに所定の駆
動信号を送出する段階と、上記エンコーダの出力変化位
置における上記ステップモータの受信ステップ数として
取得された基準位置情報と上記原点位置情報とから算出
された基準位置から原点まで移動するための移動ステッ
プを上記ステップモータに送出する段階とから構成した
ので、指針の原点復帰動作をステップモータに送出する
ステップ数により管理することができ、その制御を容易
にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を示す説明図である。
【図2】実施例装置の構成を説明する図である。
【図3】エンコーダを説明する図である。
【図4】実施例装置における指針打ち込み動作を説明す
るフローチャートである。
【図5】実施例装置における再設定動作を説明するフロ
ーチャートである。
【図6】実施例装置における原点復帰動作を説明するフ
ローチャートである。
【図7】実施例装置の動作を説明する模式図である。
【図8】指針の位置を説明する図である。
【符号の説明】
1 表示部 11 指針 12 エンコーダ 14 ステップモータ 2 制御部 21 CPU 22 NVM(不揮発メモリ) 24 指示スイッチ部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−279819(JP,A) 特開 平6−38593(JP,A) 特開 平8−21747(JP,A) 実開 昭64−2158(JP,U) 実開 昭61−42418(JP,U) 実開 平5−92750(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 7/00 G01D 11/00 G01D 13/22 101

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 指針と、受信したステップ数に応じた位
    置にこの指針を位置付けるステップモータと、上記指針
    の指示位置に関連した情報を出力するエンコーダとを備
    えた針式表示装置において、 上記エンコーダの出力が変化した基準位置における上記
    ステップモータの受信ステップ数として取得された基準
    位置情報を保持する基準位置情報保持手段と、 上記指針が原点を指示した位置における上記ステップモ
    ータの受信ステップ数として取得された原点位置情報を
    保持する原点位置情報保持手段とを有していることを特
    徴とする針式表示装置。
  2. 【請求項2】 上記基準位置情報と上記原点位置情報に
    基づいて、上記基準位置に位置付けられた指針を原点に
    移動させるために必要なステップ数を移動情報として算
    出する移動情報算出手段と、 上記指針を原点に位置付ける場合、上記基準位置を起点
    として上記移動情報テップに相当する駆動信号を上記ス
    テップモータに送出する移動情報送出手段とを有してい
    ることを特徴とする請求項1記載の針式表示装置。
  3. 【請求項3】 上記基準位置保持手段は、原点に最も近
    いエンコーダの出力変化位置を基準位置とし、この基準
    位置におけるステップ数を基準位置情報として保持する
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の針式表示装置。
  4. 【請求項4】 上記基準位置から所定数の微少ステップ
    だけ原点方向に移動した位置を仮原点とし、当該仮原点
    位置におけるステップ数を仮原点情報として保持する仮
    原点情報保持手段と、 上記仮原点にある指針を原点指示位置まで移動させるの
    に必要なステップ数を補正情報として保持する補正情報
    保持手段とを有し、 上記移動情報算出手段は、上記基準位置情報、仮原点情
    報及び補正情報に基づいて、基準位置から原点まで移動
    するための移動ステップを算出することを特徴とする請
    求項1、2又は3記載の針式表示装置。
  5. 【請求項5】 上記移動情報により規定された原点にお
    けるステップモータのステップ数である原点ステップを
    「0」に再設定する原点情報再設定手段と、 上記再設定された原点ステップを基準として、上記エン
    コーダの各出力変化位置におけるステップ数を取得する
    変化点情報取得手段とを有していることを特徴とする請
    求項2、3又は4記載の針式表示装置。
  6. 【請求項6】 指針と、受信したステップ数に応じた位
    置にこの指針を位置付けるステップモータと、上記指針
    の指示位置に関連した情報を出力するエンコーダとを備
    えた針式表示装置の上記指針を原点に位置付ける原点復
    帰方法において、 上記指針が原点を指示した位置における上記ステップモ
    ータの受信ステップ数を原点位置情報として予め取得し
    ておく段階と、 上記エンコーダの出力が変化する基準位置まで上記ステ
    ップモータに所定の駆動信号を送出する段階と、 上記エンコーダの出力変化位置における上記ステップモ
    ータの受信ステップ数として取得された基準位置情報と
    上記原点位置情報とから算出された基準位置から原点ま
    で移動するための移動ステップを上記ステップモータに
    送出する段階と、からなることを特徴とする針式表示装
    置用指針の原点復帰方法。
JP7002646A 1995-01-11 1995-01-11 針式表示装置及び針式表示装置用指針の原点復帰方法 Expired - Lifetime JP3048113B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7002646A JP3048113B2 (ja) 1995-01-11 1995-01-11 針式表示装置及び針式表示装置用指針の原点復帰方法
DE1996100687 DE19600687B4 (de) 1995-01-11 1996-01-10 Nadelanzeigevorrichtung und Anzeigenadelrücksetzverfahren für eine Nadelanzeigevorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7002646A JP3048113B2 (ja) 1995-01-11 1995-01-11 針式表示装置及び針式表示装置用指針の原点復帰方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08189842A JPH08189842A (ja) 1996-07-23
JP3048113B2 true JP3048113B2 (ja) 2000-06-05

Family

ID=11535130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7002646A Expired - Lifetime JP3048113B2 (ja) 1995-01-11 1995-01-11 針式表示装置及び針式表示装置用指針の原点復帰方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3048113B2 (ja)
DE (1) DE19600687B4 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103430154A (zh) * 2011-03-14 2013-12-04 大陆汽车有限责任公司 具有步进电机和看门狗定时器的显示装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19652264B4 (de) * 1996-12-16 2007-06-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Anzeigen einer physikalischen Meßgröße
DE19737725A1 (de) * 1997-08-29 1999-03-04 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Positionieren eines Zeigers einer Anzeigeeinrichtung
JP4750968B2 (ja) * 2000-08-23 2011-08-17 矢崎総業株式会社 指示装置
JP5190406B2 (ja) * 2009-04-03 2013-04-24 矢崎総業株式会社 指針の原点復帰方法
JP2013183489A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Calsonic Kansei Corp ステッピングモータの帰零、復帰処理方法および装置
DE102020111817A1 (de) * 2020-04-30 2021-11-04 Pleiger Maschinenbau Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Stellungserfassung bei hydraulischen oder elektrohydraulischen Antrieben sowie Antrieb mit Stellungserfassungsmittel

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2730699A1 (de) * 1977-07-07 1979-01-18 Vdo Schindling Einrichtung zur anzeige einer mechanischen messgroesse, insbesondere der geschwindigkeit eines kraftfahrzeugs
CH627906B (fr) * 1978-11-21 Berney Sa Jean Claude Dispositif d'affichage analogique.
DE2912362A1 (de) * 1979-03-29 1980-10-16 Rau Swf Autozubehoer Einrichtung zur anzeige von messwerten
DE3145780A1 (de) * 1981-11-19 1983-05-26 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Analog-anzeigeeinrichtung, insbesondere tachometer
DE3227986A1 (de) * 1982-07-27 1984-02-02 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Einrichtung zur umwandlung einer einer messgroesse proportionalen frequenz eines elektrischen messimpulses in eine quasi-analog darstellbare groesse
GB2164152B (en) * 1984-06-02 1988-07-06 Citizen Watch Co Ltd Physical quantity indicating device by a pointer
DE4026915A1 (de) * 1990-08-25 1992-02-27 Vdo Schindling Anzeigevorrichtung mit schrittmotor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103430154A (zh) * 2011-03-14 2013-12-04 大陆汽车有限责任公司 具有步进电机和看门狗定时器的显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08189842A (ja) 1996-07-23
DE19600687B4 (de) 2013-02-07
DE19600687A1 (de) 1996-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920002734B1 (ko) 동력 조향장치에 사용되는 조향 중심 자동 세팅장치
JP4962702B2 (ja) 指針式計器
JP3048113B2 (ja) 針式表示装置及び針式表示装置用指針の原点復帰方法
KR100222940B1 (ko) 센서를 이용한 캘리브레이션 방법 및 장치
JP3625272B2 (ja) ステッパモータの初期設定装置及び初期設定方法
JP2002365379A (ja) アナログ電子時計
US7034496B2 (en) Pointing position correcting method, pointing position correcting apparatus, and pointing apparatus
US10041821B2 (en) Indicating-needle type meter device
JPH0638593A (ja) 指示計器
CN111917347A (zh) 消除齿轮间隙误差影响的方法及相关产品
JP4176984B2 (ja) ステッピングモータ用駆動装置及び指針打込方法
US7129670B2 (en) Drive device for stepper motor and indicating apparatus using the same
JPH10142001A (ja) 計測装置
JPH0744974Y2 (ja) 針式表示装置
JP2698800B2 (ja) 時計の調時方法
JP2526533B2 (ja) 針位置検出装置
JPH0933285A (ja) 指針式表示装置
KR100224862B1 (ko) 로봇 암의 캘리브레이션 장치 및 방법
JP3185462B2 (ja) 同期精度解析装置
JP4113686B2 (ja) 指針式表示装置
JP3284535B2 (ja) 回転計
JP4426881B2 (ja) 当接検出装置、反転ステップの書込装置及び当接判断方法
JP2825561B2 (ja) 車両用コンビネーションメータ装置
JP2002084791A (ja) ステッパモータ駆動回路
JPH0792546A (ja) 指針表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000229

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090324

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090324

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120324

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120324

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130324

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140324

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term