JP3656946B2 - ステッパモータ駆動制御回路 - Google Patents
ステッパモータ駆動制御回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3656946B2 JP3656946B2 JP2000086259A JP2000086259A JP3656946B2 JP 3656946 B2 JP3656946 B2 JP 3656946B2 JP 2000086259 A JP2000086259 A JP 2000086259A JP 2000086259 A JP2000086259 A JP 2000086259A JP 3656946 B2 JP3656946 B2 JP 3656946B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zero
- stepper motor
- detection
- control circuit
- command
- 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 - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッパモータ駆動制御回路に関し、特に、表示指針を零位置に戻す帰零処理を行う帰零処理、及び表示指針を零位置に戻すと共に計数機構を初期設定する零検処理を効率的に行うことのできるステッパモータ駆動制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、車速を表示するスピードメータや燃料の残量を表示する燃料メータ等の車載メータには、応答性や価格的な理由でステッパモータが多用されている。しかしながら、ステッパモータを搭載する車両の振動やエンジンノイズ等により発生する誤った駆動信号等により、ステッパモータの回転に連動する指針の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場合がある。このような場合を想定して、例えば、イグニッションスイッチのONのタイミングで、ステッパモータを駆動させ、指針をストッパで定められる零位置に戻すと共に、このときの指針の位置に同期させて計数機構の初期設定を行う零検処理が行われる。この零検処理において、指針が零位置に戻ったかどうか、すなわち、指針がストッパに接触したかどうかを判定するために、ステッパモータの回転により発生する誘導電圧が検出される。
【0003】
また、通常時ステッパモータは、例えば、車両の燃料タンク内のレベルセンサから出力される燃料の残量を示すセンサ出力信号に基づいて生成された励磁信号に応答して、指針を燃料計のメータ上に割り振られた速度目盛りの所定値を指示するように位置移動させる。そして、イグニッションスイッチがOFFにされると、指針を零位置位に復帰に戻すための励磁信号がステッパモータに供給され、ステッパモータの駆動により指針を零位置位に戻す帰零処理が行われる。
【0004】
ところで、上記零検処理では、指針を零位置方向に位置移動する制御スピードは、上記誘導電圧を確実に検知するための最適なステッパモータ回転速度等も考慮され、約20度/秒である。すなわち、脱調等で指針が零位置から最大角度振れた位置、例えば、振れ角320度の位置から零位置に復帰するまで約16秒かかる。
【0005】
一方、上記帰零処理は、図6に示す指針振れ角(角度)と帰零時間の関係からわかるように、指針が零位置から最大角度振れた位置、例えば、振れ角320度の位置から零位置位に復帰するまでにはせいぜい2秒で十分である。つまり、帰零処理時には、零検処理時のように誘導電圧検出の必要はなく、ステップモータの最大応答周波数のみを考慮して指針を位置制御すればよいので、短時間で零位置復帰可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のような、従来のステッパモータ駆動制御回路では、指針が零位置から最大角度振れた位置、例えば、燃料メータが満タン値を示しているときに、誤ってイグニッションスイッチをOFFにし、その直後に慌ててイグニッションスイッチをONに戻した場合、上記制御により帰零処理中に零検処理が開始されてしまう。
【0007】
すなわち、上記イグニッションスイッチOFFに応答した帰零処理による指針の零位置位復帰中に、突然イグニッションスイッチONに応答した零検処理が開始割り込むので、指針は異常な動きをしてしまう。また、既にイグニッションスイッチはONに戻されているので、指針はできるだけ速く正常な値を表示する必要があるにも関わらず、この正常表示までに要する時間は、上記零検処理の割り込みにより上述の最長時間16秒以上要してしまう場合もある。
このような指針の異常な動きは、運転中の運転者にとって非常に煩わしく、注意力も散漫になり、事故の原因にもなりかねない。
また、上記零検処理中に処理装置に異常が発生した場合、指針の動きはさらに異常になり、運転者は非常に混乱する。
【0008】
よって本発明は、上述した現状に鑑み、上記帰零処理と零検処理を効率的に制御し指針の異常な動きを防止したステッパモータ駆動制御回路を提供することを課題としている。
【0009】
【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記載のステッパモータ駆動制御回路は、図1の基本構成図に示すように、励磁信号に応答して回転運動をすることにより被駆動部材5A、6Aを位置制御するステッパモータ3Aと、帰零指令に応答して、前記被駆動部材5A、6Aを予め定められた基準零位置に戻すための前記励磁信号を前記ステッパモータ3Aに供給することにより前記ステッパモータ3Aを駆動させ、前記被駆動部材の挙動に伴って発生する誘導電圧を検出することなく、前記被駆動部材5A、6Aを前記基準零位置に戻す帰零処理を行う帰零処理手段2Bと、零検指令に応答して、前記被駆動部材5A、6Aをストッパで定められたストッパ零位置に戻すための前記励磁信号を前記ステッパモータ3Aに供給することにより前記ステッパモータ3Aを駆動させ、前記誘導電圧に基づいて前記被駆動部材が前記ストッパ零位置に復帰したか否かを判定しつつ、前記被駆動部材5A、6Aを前記ストッパ零位置に戻すと共に、計測の内容に応じた前記励磁信号を生成する計測処理手段の計数機構を初期設定する零検処理を行う零検処理手段2Aと、を有するステッパモータ駆動制御回路であって、前記帰零指令及び前記零検指令を受信し、前記帰零処理及び前記零検処理の処理状態に応じて、受信した前記帰零指令及び前記零検指令をそれぞれ前記帰零処理手段2B及び前記零検処理手段2Aに供給制御する零検帰零制御手段1A、を有し、前記零検帰零制御手段1Aは前記帰零処理中に受信した前記零検指令を前記零検処理手段2Aに供給しないように制御することを特徴とする。なお、前記基準零位置及び前記ストッパ零位置は、同じ位置に設けてもよいし別の位置に設けてもよい。
【0010】
請求項1記載の発明によれば、零検帰零制御手段1Aは、帰零指令及び零検指令を受信し、帰零処理及び零検処理の処理状態に応じて、受信した帰零指令及び零検指令をそれぞれ帰零処理手段2B及び零検処理手段2Aに供給制御する。そして、零検帰零制御手段1Aは帰零処理中に受信した零検指令を零検処理手段2Aに供給しないように制御する。
零検帰零制御手段1Aは帰零処理中に受信した零検指令を零検処理手段2Aに供給しないようにしたので、帰零処理中に零検処理の割り込みがなくなる。零検処理の割り込みをなくしたので、指針の異常な動きもなくなり、指針も即座に零位置に復帰し本来のメータ値を指示するようになるので、運転者を混乱させることがなくなる。
【0011】
上記課題を解決するためになされた請求項2記載のステッパモータ駆動制御回路は、図1の基本構成図に示すように、請求項1記載のステッパモータ駆動制御回路において、車載され、前記帰零指令及び前記零検指令はそれぞれ、イグニッションスイッチのOFF及びONに応答して発生することを特徴とする。
【0012】
請求項2記載の発明によれば、本ステッパモータ駆動制御回路は車載され、帰零指令及び零検指令はそれぞれ、イグニッションスイッチのON及びOFFに応答して発生するので、脱調の原因が多く存在し、かつ、イグニッションスイッチに連動して零検処理及び帰零処理が行われる車載されるメータ類に本発明は非常に有効となる。
【0013】
上記課題を解決するためになされた請求項3記載のステッパモータ駆動制御回路は、図1の基本構成図に示すように、請求項2記載のステッパモータ駆動制御回路において、前記零検帰零制御手段1Aは、前記零検処理手段2Aに前記零検指令を供給後、所定の監視時間経過しても前記零検処理手段2Aが前記零検処理を開始したことを認識できない場合、異常処理を行う機能をさらに有することを特徴とする。
【0014】
請求項3記載の発明によれば、零検指令を供給後、所定の監視時間経過しても零検処理手段2Aが零検処理を開始したことを認識できない場合、警報する等の異常処理をして、異常を運転者に喚起することが可能になる。
【0015】
上記課題を解決するためになされた請求項4記載のステッパモータ駆動制御回路は、図1の基本構成図に示すように、請求項2記載のステッパモータ駆動制御回路において、前記零検帰零制御手段1Aは、前記零検処理手段2Aが前記零検処理を開始後、前記零検処理が完了するのに十分な監視時間経過しても、前記零検処理が完了してない場合異常処理を行う機能をさらに有することを特徴とする。
【0016】
請求項4記載の発明によれば、零検処理を開始後、零検処理が完了するのに十分な監視時間経過しても、零検処理が完了してない場合、警報する等の異常処理をして、異常を運転者に喚起することが可能になる。
【0017】
【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2は、本発明のステッパモータ駆動制御回路を含むシステム全体を示すブロック図である。
【0018】
まず、本発明に関わるシステムの動作概要を説明する。図中、ドライバ制御回路1は、例えば、車両の燃料タンク内のレベルセンサから出力される燃料の残量を示すセンサ出力信号をセンサ信号入力端子RXRに受信する。受信したセンサ出力信号に応答してドライバ制御回路1は、ステッパモータをセンサ出力信号の内容に応じた角度だけ回転させるための角度データを生成し、角度データ出力端子TXDに出力する。
【0019】
この角度データを角度データ入力端子RXDに受信したステッパモータドライバ2は、後述する所定の変換処理をして、ステッパモータの回転子3をセンサ出力信号の内容に応じた角度だけ回転させるための励磁信号が励磁信号出力端子S+、S−、C+及びC−に供給する。励磁信号出力端子S+、S−、C+及びC−から出力される各励磁信号はそれぞれ、Hレベル(5ボルト)又はLレベル(0ボルト)により1ステップが構成されている。
【0020】
各励磁信号はそれぞれ、駆動コイル31及び32のそれぞれの両端に印加される。コイルC1及びコイルC2は励磁信号に応じてそれぞれの端部がN又はS極になり、回転子3に交互に均等に着磁されたN極及びS極との吸引又は反発作用によって、回転子3を回転駆動する。この回転子3は中間ギア4を介して出力ギア5に機械的に連結され、出力ギア5を回転駆動する。この回転駆動される出力ギア5は、この回転駆動に連動して燃料計のメータ8上に割り振られた速度目盛りの所定値を指示する指針6を有している。例えば、残量が増えた時には回転子3、ギア4、5及び指針6は図中矢印で示す方向に回転移動し、減った時又は後述する零検時はこれとは逆方向に回転移動する。
【0021】
通常時には、指針6は、センサ出力信号に対応するメータ8上の所定の目盛りを指示する。この指針6は、ストッパ7で定められ、これ以上指針6が図中矢印と逆方向に移動できない位置を零位置としている。なお、目盛り上の表示原点、すなわち、残量0状態を示す点は通常上記零位置よりやや正転方向に移動した点に設けられていることもあるが、本実施形態では説明を簡単にするために、表示原点と上記零位置とは一致しているものと想定している。
【0022】
上述のような通常時の動作に対して、この駆動回路1を搭載する車両の振動やエンジンノイズ等により発生した誤った駆動信号等により、指針6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場合がある。このような場合を想定して、例えば、イグニッションスイッチのONのタイミングで、ステッパモータの回転子3を駆動させ、指針6をストッパ7で定められる零位置に戻すと共に、このときの指針6の位置に同期させてドライバ制御回路1の計数機構の初期設定を行う零検処理が行われる。この零検処理において、指針6が零位置に戻ったかどうか、すなわち、指針6がストッパ7に接触したかどうかを判定するために、回転子3の回転により発生する誘導電圧が検出される。この誘導電圧は、回転子3に相対して配設された検出コイル33により検出され、RC回路9でフィルタリングされた後、誘導電圧入力端子RXIに供給される。
【0023】
一方、イグニッションがONからOFFになった際には、上記指針6を表示零点に戻す帰零処理が行われる。すなわち、端子RXIGに入力される信号によりイグニッションがONからOFFになったことを検知したドライバ制御回路1は、指針6を表示零点に戻す帰零処理のための角度データを生成し、角度データ出力端子TXDに供給する。この帰零処理のための角度データを角度データ入力端子RXDに受信したステッパモータドライバ2は、所定の変換処理をして、帰零のための励磁信号を励磁信号出力端子S+、S−、C+及びC−に供給する。この励磁信号に応答して、回転子3は図中、矢印と逆方向に回転駆動し、中間ギア4及び出力ギア5を回転させて、指針6を矢印と逆方向に位置移動させ表示零点に復帰させ、帰零処理が完了する。
【0024】
次にドライバ制御回路1の構成に関して説明する。
ドライバ制御回路1は、中央演算制御装置(CPU)10及びこれに接続された不揮発メモリ(NVM)11を含む。このNVM11には、センサ出力値とステッパモータ回転子の回転角データの対応テーブルが格納されている。
【0025】
上記CPU10は、読み出し書き込み自在のメモリ(RAM)102及び読み出し専用のメモリ(ROM)103を含む。RAM102はCPU10の処理の過程で発生する各種のデータを格納する各種格納エリア、例えば、エラーカウンタ値を格納するエラーカウンタ格納エリア、零検要求を格納する零検要求格納エリア、及び状態を示す状態フラグを格納する状態格納エリア等を有している。またROM103は後述する本発明に関わる処理を行うプログラムや固定データ等が格納されている。CPU10はROM103に予め格納された制御プログラムに従って、動作する。また、CPU10は基本的に各部に応じた電圧変換機能を有する各インターフェース回路(図示しない)を介して、各端子RXR、RXIG、TXD、TXZ及びRXMに接続されている。
【0026】
CPU10はセンサ信号入力端子RXRを介してセンサ出力信号を受信すると、NVM11に格納されている上記対応テーブルを参照して目標回転角を算出し、この目標回転角にステッパモータを回転制御するための角度データを生成し角度データ出力端子TXDに出力する。またCPU10は、イグニッションスイッチ等の電源ON信号をトリガーとして、ゼロ検指令信号を生成しゼロ検指令信号出力端子TXZから出力する。
【0027】
さらにCPU10は、零検モニタ信号受信端子RXMを介して、ステッパモータ駆動回路1から零検モニタ信号を受信する。零検モニタ信号のLからHへの変化に応答して、CPU10はROM103に格納されている角度データの計数値を初期状態に設定する。そして、この零検モニタ信号の状態(零検モニタ信号がH)でCPU10に入力してきたセンサ出力は、上述のように角度データに変換されて角度データ出力端子TXDに供給される。このドライバ制御回路1は、零検モニタ信号がLの期間は、センサ出力には応答せず、上記角度データの生成は行わず出力端子TXDにはデータの送出は行わない。
【0028】
このCPU10は、上述したようにイグニッションスイッチのON(零検指令に相当)のタイミングで零検開始指令を送出しステッパモータドライバ2に零検を行わせ、またイグニッションがONからOFF(帰零指令に相当)になった際には帰零処理のための角度データを生成しステッパモータドライバ2に帰零処理を行わせるが、ステッパモータドライバ2が帰零処理を行っている最中にイグニッションスイッチのON(零検指令)があっても、零検指令信号出力端子TXZから零検開始指令を送出しない。
【0029】
また、ステッパモータドライバ2に関して説明を加えると、ステッパモータドライバ2は、データ受信部21、駆動パターン生成部22、ストッパ接触判定部23及び零検制御部24を有する。
【0030】
データ受信部21は角度データ入力端子RXDを介してドライバ制御回路1から送出されてくる上記角度データを受信し、コイルC1及びC2に供給する励磁信号に対応するパラレルデータに変換して駆動パターン生成部22に供給する。
【0031】
駆動パターン生成部22は、図示しないフィルタ部、SIN/COS変換部、(パルス幅変調)PWM出力部から基本的に構成される。フィルタ部では受信したパラレルデータに対してそれぞれ所定の演算式に基づいてフィルタ処理をする。SIN/COS変換部は、フィルタ部での演算結果を基にSIN/COSの象限データ及びSIN/COSデータを所定時間毎に更新してPWM出力部に出力する。PWM出力部は、SIN/COS変換部からの所定時間毎に更新されるデータをPWM信号に変換して、コイルC1及びC2に供給する励磁信号を生成して、励磁信号出力端子S+、S−、C+及びC−に供給する。駆動パターン生成部22はまた、零検制御部24からの指令信号に応答し零検のための励磁信号を生成して、励磁信号出力端子S+、S−、C+及びC−に供給する。
【0032】
ストッパ接触判定部23はコンパレータから基本的に構成されており、誘導電圧入力端子RXIに供給される誘導電圧と、上記指針6がストッパ7に接触したかどうかを検出するための基準となる予め設定された基準電圧値とを所定の検出タイミングで比較し、比較結果を零検制御部24に供給する。
【0033】
零検制御部24は、ストッパ接触判定部23からの比較結果及び零検指令信号入力端子RXZからの零検指令信号に応答して、駆動パターン生成部22に上記零検のための励磁信号の生成を指令すると共に零検処理中であることを示す零検モニタ信号を零検モニタ信号出力端子TXMに出力する。また零検制御部24は、零検指令信号に応答して、データ受信部21に角度データの格納を停止するように指令を出す。
【0034】
次に、本発明に関わるドライバ制御の概要を図3の状態遷移図を用いて説明する。
図3は、本発明のステッパモータ駆動制御回路が行うドライバ制御を示す状態遷移図である。図3において、各状態は、所定のトリガーに応答して、それに応じた処理をした後状態を遷移する。
【0035】
バッテリがONになるか、システムがリセットされたか、あるいはCPUがスリープ状態でイグニッション(イグニッション)がONになったかいずれかのトリガー応答して、CPU10は零検要求をRAM102の零検要求格納エリアに格納すると共にRAM102のエラーカウンタ格納エリアのエラーカウンター値をクリアして、許可状態S10Aに移行する。
【0036】
許可状態S10Aにおいては、CPU10は上記零検要求格納エリアをチェックしてそこに零検要求があれば、零検指令信号出力端子TXZに零検指令信号を出力すると共に零検指令信号により不要になった零検要求格納エリアにある零検要求をクリアし、動作確認状態S11Aに移行する。
【0037】
動作確認状態S11Aにおいては、上記零検指令信号に応答してステッパモータドライバ2が正常なら零検を開始しているはずであり、すなわち、正常なら零検モニタ信号が零検開始を示すLになっているはずであるので、CPU10はその確認を所定のインターバル、例えば2秒、で零検モニタ信号の状態を最大3回チェックすることにより行う。すなわち、2秒毎に零検モニタ信号の状態をチェックし、チェック毎にエラーカウンタをカウントアップしていく。このチェックタイミングで零検モニタ信号がHであり、かつ上記エラーカウンタが3より小さいならば、それに応答して零検要求を零検要求格納エリアに格納すると共にエラーカウンタ値をカウントアップし、許可状態S10Aに遷移する。上記チェックタイミングにおいて、零検モニタ信号がHであり、かつ上記エラーカウンタが3以上になれば、ステッパモータドライバ2側、あるいはドライバ制御回路1とステッパモータドライバ2間に何か異常があると考えられるので、所定の異常処理を行うためにRAM102の所定格納エリアのステッパデータをクリアしエラー状態S13Aに移行する。
【0038】
また動作確認状態S11Aにおいて、CPU10は零検モニタ信号がLになったことを認識すると、これはステッパモータドライバ2が零検を開始したことを意味するので、終了待ち状態S12Aに移行する。
【0039】
終了待ち状態S12Aにおいては、ステッパモータドライバ2側に異常がなければ最長20秒後にはで零検が終了するはずであり、すなわち、最大20秒で零検モニタがLからHに変化するはずであるので、CPU10はその確認を20秒の監視期間を設けてチェックする。すなわち、零検モニタ信号が20秒間LからHに変化しなければ、ステッパモータドライバ2側、あるいはドライバ制御回路1とステッパモータドライバ2間に何か異常があると考えられるので、CPU10は所定の異常処理を行うためにタイムアウトとしてエラー状態S13Aに移行する。このタイムアウト前に零検モニタ信号がLからHに変化すれば、ステッパモータドライバ2で正常に零検が終了したことを示すので許可状態S10Aに移行する。
【0040】
一方エラー状態S13Aにおいては、CPU10は零検異常を示す警報を表示する等所定の異常処理をして一連の処理を終了する。
【0041】
ところで、CPU10は、上述した許可状態S10A、動作確認状態S11A、終了待ち状態S12A、エラー状態S13Aにおいて、イグニッションスイッチがONからOFFに変化したことを検出すると、上記零検要求格納エリアにある零検要求及びエラーカウンタ格納エリアのエラーカウンター値をクリアして、不許可状態S9Aに移行する。
【0042】
不許可状態S9Aにおいては、CPU10は帰零処理のための角度データを生成する。そして、図6に示すように、最大の指針振れ角、約320度でも指針が表示原点に戻るのに要する十分な時間、すなわち、2秒間この不許可状態S9Aを維持した後、許可状態S10Aに移行する。この不許可状態S9Aは2秒間維持されるので、ここでイグニッションONによる零検指令があっても無視され、この間に帰零処理が割り込みを受けることなく終了する。
【0043】
このような不許可状態S9Aに関わる処理により零検処理の割り込みがなくなるので、指針の異常な動きもなくなり、指針も即座に零位置に復帰し本来のメータ値を指示するようになるので、運転者を混乱させることがなくなる。詳述すると、零検処理では指針が零位置に復帰したことを正確に検出する必要があるため、この検出に最適な制御スピード等も考慮されるので、指針の移動速度が遅く指針振れ角から零位置に復帰するまで時間がかかる。一方、帰零処理は、上記のような検出は行われないので、指針の移動速度が速くてもよく指針振れ角から零位置に復帰するまでに時間がかからない。このため、帰零処理中に零検処理の割り込みがあると、従来の制御では指針の移動速度が突然変化する等指針が異常な動きあるうえ、指針が零位置に復帰するまでの時間も多くかかるが、本実施形態によるとこのようなことがなくなる。
【0044】
さらに図4及び図5(a)〜(d)を用いて、図3の状態遷移図に対応するCPU10の処理フローを説明する。
図4は、本発明のステッパモータ駆動制御回路が行うドライバ制御を示すフローチャートである。図5(a)〜(d)は、図4の各状態における処理を示すフローチャートである。
【0045】
ステップS1においては、バッテリがONになるか、システムがリセットされたか、あるいはCPUがスリープ状態でイグニッションがONになったかいずれかの場合(ステップS1のY)、ステップS2に移行する。
【0046】
ステップS2においては、CPU10はRAM102の状態格納エリアの状態フラグを許可状態に設定して、ステップS3に移行する。
【0047】
ステップS3においては、CPU10はRAM102の零検要求格納エリアに零検要求を格納して、ステップS4に移行する。
【0048】
ステップS4においては、CPU10はRAM102のエラーカウンタ格納エリアのエラーカウンター値をクリアして、ステップS8に移行する。
【0049】
ステップS1に戻って、ステップS1において、上記バッテリがONになるか、システムがリセットされたか、あるいはCPUがスリープ状態でイグニッションがONになったかのいずれかも検出しなかった場合(ステップS1のN)、CPU10はステップS5に移行する。
【0050】
ステップS5においては、CPU10はイグニッションがOFFからONに変化したかどうか判断する。ステップS5において、イグニッションがOFFからONに変化したと判断した場合(ステップS5のY)、ステップS3に移行する。また、イグニッションがOFFからONに変化したと判断しなかった場合(ステップS5のN)、ステップS6に移行する。
【0051】
ステップS6においては、CPU10はイグニッションがONからOFFに変化したかどうか判断する。ステップS6において、イグニッションがONからOFFに変化したと判断した場合(ステップS6のY)ステップS7に移行し、ステップS7で状態格納エリアの状態フラグを不許可状態に設定して、ステップS4に移行する。また、イグニッションがONからOFFに変化したと判断しなかった場合(ステップS6のN)、ステップS8に移行する。
要するに、ステップS5及びステップS6においては、イグニッションスイッチの状態変化かチェックされ、それがOFFからONに変化した場合ステップS3に移行し、また、ONからOFFに変化した場合不許可状態を設定した後ステップS4に移行し、変化しなかった場合ステップS8に移行する。
【0052】
ステップS8においては、CPU10は状態格納エリアの状態フラグをチェックする。このチェックにより、不許可状態と判断されればステップS9の不許可状態処理に移行する。同様に、ここで許可状態と判断されればステップS10の許可状態処理に、動作確認状態と判断されればステップS11の動作確認状態処理に、そして終了待ち状態と判断されればステップS12の終了待ち状態処理にそれぞれ移行し、それぞれの処理の終了後ステップS1に戻る。なお、上記状態判断において、エラー状態と判断されれば、例えば、零検異常を示す警報を表示する等所定の異常処理をして一連の処理を終了する。
【0053】
次にそれぞれの状態における処理を説明する。
図5(a)に示す不許可状態処理においては、まずステップS91において、CPU10は帰零処理のための角度データの生成をする。
【0054】
ステップS92においては、CPU10自体が持つタイマ手段を利用してステップS91により帰零処理を開始されてから2秒経過したかどうかを判断する。この2秒という時間は、上述したように最大指針振れ角でも指針が表示原点に戻るのに要する十分な時間を考慮して決定されている。この2秒が経過するまでは、CPU10は不許可状態を維持する(ステップS92のN)。すなわち、この2秒の間では、帰零処理を継続すべく、零検指令信号は受け付けられない。
【0055】
詳述すると、例えば、この2秒間にイグニッションスイッチがOFFされた場合を想定する。この場合、CPU10はステップS92のNを経てリターンし、図4のステップS1に戻っても、ここではNと判断するので、ステップS5及びステップS6の判断に移行する。イグニッションスイッチがOFFされたので、ステップS5のN、ステップS6のYを経てステップS7に移行するが、このステップS7では、状態は不許可のままである。従って、ステップS4及びステップS8を経て、再びステップS9の不許可状態処理に戻る。そして、この不許可状態処理のステップS92の2秒経過判断が再度行われる。つまり、ステップS92で2秒経過した判断するまで、上述のループが繰り返されることになる。従って、、この2秒間に入ってきた零検指令は却下される。
【0056】
一方、ステップS92において、CPU10は2秒経過した判断すると(ステップS92のY)、ステップS93において上記状態フラグを許可状態に設定して、リターンに移行する。
【0057】
図5(b)に示す許可状態処理においては、CPU10はステップS101において、RAM102の上記零検要求格納エリアをチェックしてそこに零検要求があるかどうかをチェックする。ステップS101において、零検要求がありと判断すると(ステップS101のY)、ステップS102に移行する。
【0058】
ステップS102においては、CPU10は零検指令信号出力端子TXZに零検指令信号(零検開始信号)を出力して、ステップS103に移行する。
ステップS103においては、上記状態フラグを動作確認状態に設定して、リターンに移行する。
【0059】
一方、ステップS101において、CPU10は零検要求がありと判断しない場合(ステップS101のN)、ステップS104に移行する。
【0060】
ステップS104においては、CPU10は、上述したようにセンサ信号入力端子RXRを介して受信したセンサ出力信号をNVM11に格納されている上記対応テーブルを参照しながら、ステッパモータをセンサ出力信号の内容に応じた角度だけ回転させるための角度データを生成し、角度データ出力端子TXDに出力する。この角度データ生成は、例えば、128ms毎に更新されるので、この更新のタイミング毎にリターンに移行する。そして、再度このステップS104に処理が戻ると、同様に角度データの生成が行われ、通常時の角度データの生成が繰り返されることになる。
【0061】
図5(c)に示す動作確認状態処理は、零検モニタ信号を監視してステッパモータドライバ2の異常、あるいはドライバ制御回路1とステッパモータドライバ2間の異常を検出する処理を含む。詳述すると、この動作確認状態処理は、上述の許可状態処理のステップS102における零検指令信号送出を経ているので、ここでは、この零検指令信号に応答してステッパモータドライバ2が零検を開始しているはずである。すなわち、正常なら零検モニタ信号が零検開始を示すLになっているはずである。従って、この動作確認状態処理では、異常を検出するために所定のインターバル、例えば2秒で、零検モニタ信号の状態を最大3回チェックする。
【0062】
まずステップS111において、CPU10は零検モニタ信号入力端子RXMを介して受信される零検モニタ信号の状態を上記所定のインターバルで監視する。ステップS111において、零検モニタ信号がHであると判断すると(ステップS111のY)正常に零検が開始したと判断できるので、ステップS112に移行する。
【0063】
ステップS112においては、CPU10は上記状態フラグを動作確認状態に設定して、リターンに移行する。
【0064】
一方、ステップS112において、零検モニタ信号がHであると判断すると(ステップS111のN)異常の可能性があるので、ステップS113に移行する。
【0065】
ステップS113においては、CPU10はRAM102のエラーカウンタ格納エリアのエラーカウンター値が3以上であるかどうかを判断する。ステップS113において、エラーカウンター値が3以上であると判断すると(ステップS113のY)、ステップS114に移行する。
【0066】
ステップS114においては、エラーカウンター値が3以上になったので、異常処理を行うため、状態フラグをエラー状態に設定して、リターンに移行する。
【0067】
一方、ステップS113において、CPU10はエラーカウンター値が未だ3未満であると判断した場合には(ステップS113のN)、ステップS111における次の判断のタイミングで正常判断される可能性があるので零検を再指令すべく、ステップS115に移行する。
【0068】
ステップS115においては、CPU10は上記零検要求格納エリアに零検要求を格納して、ステップS116に移行する。
【0069】
ステップS116においては、CPU10はエラーカウンター値をカウントアップして、リターンに移行する。
【0070】
上述のような動作確認状態処理がないと、ステッパモータドライバ2の異常時、あるいはドライバ制御回路1とステッパモータドライバ2間の異常時にイグニッションスイッチがONされた際、零検処理がなされないまま、メータ類の指針がセンサ出力に応答して指示を開始することになってしまう。車両が動き始めても指針は誤表示し続け、これに運転者は混乱してしまい、運転の支障になる可能性がある。上記動作確認状態処理を行うことにより、異常時には異常処理に移行させ、そこで警報する等して運転者に喚起することが可能になり、この結果、上述のような問題を回避することができるようになる。
【0071】
図5(d)に示す終了待ち状態処理においては、零検モニタ信号を監視して零検開始後のステッパモータドライバ2の異常、あるいはドライバ制御回路1とステッパモータドライバ2間の異常を検出する処理を含む。詳述すると、零検開始後異常がなければ、最長20秒後にはで零検が終了するはずであり、すなわち、最大20秒で零検モニタがLからHに変化するはずであるので、その確認を20秒の監視期間を設けてチェックする。
【0072】
まずステップS121において、CPU10は零検モニタ信号入力端子RXMを介して受信される零検モニタ信号の状態をチェックする。ステップS121において、零検モニタ信号がHであると判断すると(ステップS121のN)正常に零検が終了したと判断できるので、ステップS122に移行する。
【0073】
ステップS122においては、CPU10は上記状態フラグを許可状態に設定して、リターンに移行する。
【0074】
一方、ステップS121において、CPU10は零検モニタ信号がLであると判断すると(ステップS121のY)、未だ零検が終了してないかあるいは異常の可能性があるので、それを判断すべくステップS123に移行する。
【0075】
ステップS123においては、CPU10自体が持つタイマ手段を利用して零検を開始してから20秒経過したかどうかの判断を行う。ステップS123において、20秒経過した、すなわちタイムアウトと判断すると(ステップS123のY)、ステップS124に移行する。
【0076】
ステップS124においては、タイムアウトしたので、異常処理を行うため、状態フラグをエラー状態に設定して、リターンに移行する。
【0077】
上述のような動作確認状態処理がないと、運転者は無駄にいつまでも零検終了を待ち続けるか、あるいはそれに気づかずに車両を動かした場合指針の誤表示に混乱してしまい、運転の支障になる可能性がある。上記動作確認状態処理を行うことにより、異常時には異常処理に移行させ、そこで警報する等して運転者に喚起することが可能になり、この結果、上述のような問題を回避することができるようになる。
【0078】
なお、本実施形態は、脱調の原因が多く存在し、かつ、イグニッションスイッチのに連動して零検処理及び帰零処理が行われる車載メータ類に適用すると非常に有効である。特に、帰零処理中以外では従来どおりイグニッションスイッチONに応答して零検処理が行われるので、この時には指針振れ角の小さい位置又は零の位置で零検処理が開始され、その結果、零検処理が速く終了する。
【0079】
【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、零検帰零制御手段1Aは帰零処理中に受信した零検指令を零検処理手段2Aに供給しないようにしたので、帰零処理中に零検処理の割り込みがなくなる。従って、指針の異常な動きもなくなり、指針も即座に零位置に復帰し本来のメータ値を指示するようになるので、運転者を混乱させることがなくなる。
詳述すると、零検処理では指針が零位置に復帰したことを正確に検出する必要があるため、この検出に最適な制御スピード等も考慮されるので、指針の移動速度が遅く指針振れ角から零位置に復帰するまで時間がかかる。一方、帰零処理は、上記のような検出は行われないので、指針の移動速度が速くてもよく指針振れ角から零位置に復帰するまでに時間がかからない。このため、帰零処理中に零検処理の割り込みがあると、従来の制御では指針の移動速度が突然変化する等指針が異常な動きあるうえ、指針が零位置に復帰するまでの時間も多くかかるが、本発明によるとこのようなことがなくなる。
【0080】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加え以下の効果が得られる。すなわち、脱調の原因が多く存在し、かつ、イグニッションスイッチのに連動して零検処理及び帰零処理が行われる車載されるメータ類に本発明は非常に有効である。特に、帰零処理中以外では従来どおりイグニッションスイッチONに応答して零検処理が行われるので、この時には指針振れ角の小さい位置又は零の位置で零検処理が開始され、その結果、零検処理が速く終了する。
【0081】
請求項3記載の発明によれば、請求項1及び2記載の発明の効果に加え以下の効果が得られる。すなわち、請求項3記載の発明による異常処理がないと、零検処理に関わる装置の異常時にイグニッションスイッチがONされると、零検処理がなされないまま、メータ類の指針がセンサ出力に応答して指示を開始することになってしまう。車両が動き始めても指針は誤表示し続け、これに運転者は混乱してしまい、運転の支障になる可能性がある。請求項3記載の発明のような異常処理を行うことにより、例えば、警報する等して運転者に喚起することが可能になり、この結果、上述のような問題を解決することができる。
【0082】
請求項4記載の発明によれば、請求項及び2記載の発明の効果に加え以下の効果が得られる。すなわち、請求項4記載の発明による異常処理がないと、運転者は無駄にいつまでも零検終了を待ち続けるか、あるいはそれに気づかずに車両を動かした場合指針の誤表示に混乱してしまい、運転の支障になる可能性がある。請求項4記載の発明のような異常処理を行うことにより、例えば警報する等して運転者に異常を喚起することが可能になり、この結果、上述のような問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のステッパモータ駆動制御回路の基本構成を示すブロック図である。
【図2】本発明のステッパモータ駆動制御回路を含むシステム全体を示すブロック図である。
【図3】本発明のステッパモータ駆動制御回路が行うドライバ制御を示す状態遷移図である。
【図4】本発明のステッパモータ駆動制御回路が行うドライバ制御を示すフローチャートである。
【図5】図5(a)〜(d)は、図4の各状態における処理を示すフローチャートである。
【図6】指針振れ角と帰零時間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 ドライバ制御回路
2 ステッパモータドライバ
3 回転子
4 中間ギア
5 出力ギア
6 指針
7 ストッパ
8 メータ
Claims (4)
- 励磁信号に応答して回転運動をすることにより被駆動部材を位置制御するステッパモータと、
帰零指令に応答して、前記被駆動部材を予め定められた基準零位置に戻すための前記励磁信号を前記ステッパモータに供給することにより前記ステッパモータを駆動させ、前記被駆動部材の挙動に伴って発生する誘導電圧を検出することなく、前記被駆動部材を前記基準零位置に戻す帰零処理を行う帰零処理手段と、
零検指令に応答して、前記被駆動部材をストッパで定められたストッパ零位置に戻すための前記励磁信号を前記ステッパモータに供給することにより前記ステッパモータを駆動させ、前記誘導電圧に基づいて前記被駆動部材が前記ストッパ零位置に復帰したか否かを判定しつつ、前記被駆動部材を前記ストッパ零位置に戻すと共に、計測の内容に応じた前記励磁信号を生成する計測処理手段の計数機構を初期設定する零検処理を行う零検処理手段と、を有するステッパモータ駆動制御回路であって、
前記帰零指令及び前記零検指令を受信し、前記帰零処理及び前記零検処理の処理状態に応じて、受信した前記帰零指令及び前記零検指令をそれぞれ前記帰零処理手段及び前記零検処理手段に供給制御する零検帰零制御手段、を有し、前記零検帰零制御手段は前記帰零処理中に受信した前記零検指令を前記零検処理手段に供給しないように制御する
ことを特徴とするステッパモータ駆動制御回路。 - 請求項1記載のステッパモータ駆動制御回路において、
車載され、
前記帰零指令及び前記零検指令はそれぞれ、イグニッションスイッチのOFF及びONに応答して発生する
ことを特徴とするステッパモータ駆動制御回路。 - 請求項2記載のステッパモータ駆動制御回路において、
前記零検帰零制御手段は、
前記零検処理手段に前記零検指令を供給後、所定の監視時間経過しても前記零検処理手段が前記零検処理を開始したことを認識できない場合、異常処理を行う機能をさらに有する
ことを特徴とするステッパモータ駆動制御回路。 - 請求項2記載のステッパモータ駆動制御回路において、
前記零検帰零制御手段は、
前記零検処理手段が前記零検処理を開始後、前記零検処理が完了するのに十分な監視時間経過しても、前記零検処理が完了してない場合、異常処理を行う機能をさらに有する
ことを特徴とするステッパモータ駆動制御回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000086259A JP3656946B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | ステッパモータ駆動制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000086259A JP3656946B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | ステッパモータ駆動制御回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001275397A JP2001275397A (ja) | 2001-10-05 |
JP3656946B2 true JP3656946B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=18602457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000086259A Expired - Fee Related JP3656946B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | ステッパモータ駆動制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3656946B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102402089B1 (ko) * | 2017-05-17 | 2022-05-25 | 현대모비스 주식회사 | 차량용 지시 계기의 원점 검출 장치 및 그 방법 |
FR3078788A1 (fr) | 2018-03-06 | 2019-09-13 | Valeo Systemes Thermiques | Procede de controle d'un systeme pour vehicule automobile |
CN115987176B (zh) * | 2023-02-01 | 2023-09-12 | 北京东土科技股份有限公司 | 对电机位置进行回零控制的方法、装置和边缘控制器 |
-
2000
- 2000-03-27 JP JP2000086259A patent/JP3656946B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001275397A (ja) | 2001-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5284943B2 (ja) | 制御装置、及び、制御方法 | |
EP0762249B1 (en) | Controller for a machine with control of overwriting program or data in controller after machine stop | |
JP4962702B2 (ja) | 指針式計器 | |
JP3656946B2 (ja) | ステッパモータ駆動制御回路 | |
JP2987446B2 (ja) | 車輌の自己診断装置 | |
JPS61104215A (ja) | クランク角センサの自己診断装置 | |
US7129670B2 (en) | Drive device for stepper motor and indicating apparatus using the same | |
JP2005114459A (ja) | 指示位置補正方法及びその装置、並びに、指示装置 | |
JP5447319B2 (ja) | 車両用指示計器 | |
JPH0638593A (ja) | 指示計器 | |
JP2007062402A (ja) | 計器の駆動装置 | |
US6170323B1 (en) | Self-diagnosis apparatus for vehicle meters and method starting a self-diagnosis mode for vehicle meters | |
JP2694609B2 (ja) | 電動式パワーステアリング装置 | |
JP3730576B2 (ja) | ステッピングモータ用駆動装置 | |
JPH0422296Y2 (ja) | ||
JPH10303991A (ja) | 表示器 | |
JP3777482B2 (ja) | 自動車電装品の故障箇所診断方法及び故障箇所診断機能付きメータセット | |
JP4393842B2 (ja) | 指示計器装置 | |
JP2003153570A (ja) | ファンモータ制御装置 | |
JP2003254787A (ja) | 指針式計器 | |
JP2000320383A (ja) | 調速機のハンチング検出装置 | |
JPH0258142B2 (ja) | ||
JPH0717006Y2 (ja) | スピ−ドメ−タユニットの自己診断装置 | |
JPS6235917A (ja) | 車両用電子制御装置 | |
JP2002218796A (ja) | 駆動装置及び駆動制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050203 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050301 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20050304 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050304 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3656946 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080318 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090318 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090318 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100318 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100318 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110318 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110318 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120318 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120318 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130318 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140318 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |