KR101359881B1

KR101359881B1 - 지침식 계기

Info

Publication number: KR101359881B1
Application number: KR1020097000380A
Authority: KR
Inventors: 가츠히로 사사키; 사토시 고바야시
Original assignee: 닛폰 세이키 가부시키가이샤
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2014-02-06
Also published as: JP4962702B2; CN101479573B; CN101479573A; EP2042842A4; WO2008001642A1; KR20090024785A; JP2008008728A; US8056388B2; EP2042842B1; EP2042842A1; US20090277373A1

Abstract

본 발명은 기어의 유격(백래시)이 있어도 지침을 표시판의 「0」을 지시하는 것이 가능한 지침식 계기를 제공하는 것으로, 지침(4)의 기준 위치를 정하는 지침 기준 위치 설정 수단(7a, 7b)을 구비하고, 제어 수단(6)을 스텝핑 모터(2)로의 전원 투입시에 지침(4)을 기준 위치 방향으로 회동시키고 또한 지침 기준 위치 설정 수단(7a)으로부터의 기침 기준 위치 도달 신호의 입력에 따라서 지침(4)의 회동을 정지하는 제1 구동 처리를 실행하고, 그 후에 지침(4)을 기준 위치로부터 기준 위치 방향과는 반대 방향으로 제1 각도만큼 동작시키는 제2 구동 처리를 실행하고, 그 후에 감속 기구(3)의 스텝핑 모터(2)측의 기어(3S)를 제2 각도만큼 동작시키는 제3 구동 처리를 실행하는 것을 특징으로 한다.

Description

지침식 계기{POINTER MEASURING INSTRUMENT}

본 발명은 가동 코일식 또는 교차 코일식 마그네트 로터형 등으로 이루어진 전류계를 대신하여 디지털 제어가 용이한 계기 무브먼트로서 사용되고, 예를 들어 차량용 주행 속도나 엔진 회전수 등의 측정량을 이에 비례한 주파수 신호 입력에 기초하여 계측 지시하는 스텝핑 모터를 사용한 지침식 계기에 관한 것이다.

일반적으로, 스텝핑 모터를 사용한 지침식 계기에서는, 스텝핑 모터의 회전은 복수의 기어로 이루어진 감속 기구를 사용하여 지침에 전달되고, 지침이 주행 속도나 엔진 회전수 등을 지시하도록 구성되어 있다.

이와 같이 계기의 무브먼트로서 스텝핑 모터를 사용하는 경우, 교차 코일식 계기와 같이 코일 자계의 합성 벡터 방향으로 마그네트 로터가 추종하는 벡터 추종식과 달라서, 대부분은 입력 신호의 소정 주기마다의 변화량을 구하고 이 변화량만큼씩 스텝 구동하는 것이고, 마그네트 로터의 자극이 빗살 요크의 피치마다 또는 이 피치간의 마이크로 스텝 처리에 의해 구동하므로, 예를 들어 전원 스위치 온 시의 마그네트 로터의 위치를 초기값(지시 계기로서는 문자판의 제로 위치에 강제 복귀 등을 수행하여 원점 초기화 처리를 실시함)으로서, 이 원점 위치로부터의 입력 신호의 증감분씩 스텝 구동하는 구성이 일반적이다.

따라서, 계기 장치로의 외부 진동에 의한 마그네트 로터로의 기계적 영향에 의해 본래 원점으로부터의 스텝 구동에 의해 구동 제어된 각도 위치 즉 빗살 요크와 마그네트 로터의 자극의 올바른 위치 관계로부터 벗어나, 1피치만큼 각도 어긋남이 발생할 가능성도 있고, 일단 이러한 각도 어긋남, 소위 탈조(脫調)가 발생하면 전원의 재투입에 의한 원점 초기화를 실시하지 않는 한 본래의 올바른 각도 위치를 나타내지 않고, 항상 탈조 오차분을 포함한 각도로 지시한다.

또한, 탈조 현상은 전술한 외부 진동 등에 의한 기계적 변동 외에, 입력 신호의 변화에 대해서 마그네트 로터가 추종하지 않을 때에도 발생한다.

이와 같은 스텝핑 모터식의 계기에 있어서는 이러한 탈조에 의한 지시 오차를 최대한 없애기 위해서 탈조 리셋을 실시한다. 그리고, 탈조 리셋을 실시하기 위해 스텝핑 모터가 부착되는 표시판에 스토퍼를 부착하고 있다. 상기 스토퍼는 지침이 회전을 개시하는 위치에 돌출 설치되어 있고, 스텝핑 모터가 탈조를 일으킨 경우에는 제로 복귀(歸零) 신호를 스텝핑 모터에 출력하여 지침을 스토퍼측에 되돌리고, 지침이 스토퍼에 접촉되었을 때, 탈조 리셋이 완료된 것으로 판단하여, 제로 복귀 신호를 정지시키는 것이 제안되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 2001-314099호

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그러나, 지침식 계기에 따라서는 종래와 같은 지침이 스토퍼에 접촉하여 회동이 정지하는 위치가 지침이 표시판의 「0」 눈금을 지시하는 위치인 경우뿐만 아니라, 지침식 계기의 외관상의 문제 등으로, 스토퍼를 「0」 눈금에서 반시계 방향(좌회전 방향)측에 설치한 경우에는, 한번 지침을 반시계 방향으로 회전시켜 상기 스토퍼에 접촉시켜 탈조 리셋을 실시한 후, 지침이 표시판의 「0」 눈금을 지시하도록, 시계 방향(우회전 방향)으로 회전시킬 필요가 있었다. 이 때, 스텝핑 모터의 회전을 지침에 전달하는 감속 기구에서는 지침을 고정한 기어를 시계 방향으로 회동시키므로, 지침을 고정시킨 기어는 스텝핑 모터의 기어와 접촉하고 있기 때문에, 반시계 방향으로는 회동하지 않지만, 지침을 고정시킨 기어라도 기어의 유격(백래시(backlash))에 의해 시계 방향으로는 유격 만큼 회동 가능해진다.

이 유격량(백래시)은 운전자에게 위화감을 주는 경우가 있었다. 예를 들어, 지침이 「0」눈금으로부터 시계 방향으로 회동된 다음에, 그 후 차속이 「0」일 때 지침을 반시계 방향으로 회동시켜서, 지침이 「0」눈금을 지시할 때 지침이 표시판의 「0」을 지시하도록 스텝핑 모터를 구동했음에도 불구하고, 지침이 표시판의 「0」에서 시계 방향으로 어긋난 위치, 즉 「0」보다 큰 값을 지시할 우려가 있다.

그래서, 본 발명은 이와 같은 과제에 착안하여 이루어진 것으로, 기어의 유격(백래시)이 있어도, 지침을 표시판의 「0」을 지시하는 것이 가능한 지침식 계기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명에서의 지침식 계기는 스텝핑 모터와, 상기 스텝핑 모터의 회전이 복수의 기어로 이루어진 감속 기구를 통하여 구동되는 지침과, 상기 지침에 의해 지시되는 지표부를 구비하는 표시판과, 상기 스텝핑 모터를 구동 제어하는 제어 수단을 구비한 지침식 계기에 있어서, 상기 지침의 기준 위치를 정하는 지침 기준 위치 설정 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은 상기 스텝핑 모터로의 전원 투입시 또는 전원 차단시에 상기 지침을 상기 기준 위치 방향으로 회전시키고, 또한 상기 지침 기준 위치 설정 수단으로부터의 지침 기준 위치 도달 신호의 입력에 따라서 상기 지침의 회동을 정지하는 제1 구동 처리를 실행하고, 그 후에 상기 지침을 상기 기준 위치로부터 상기 기준 위치 방향과는 반대 방향으로 제1 각도만큼 동작시키는 제2 구동 처리를 실행하고, 그 후에 상기 감속 기구의 상기 스텝핑 모터측의 기어를 제2 각도만큼 동작시키는 제3 구동 처리를 실행하여 이루어진 것이다.

또한, 상기 제어 수단은 상기 감속 기구를 구성하는 복수의 기어(감속 기어)가 갖는 백래시에 상당하는 각도를 상기 제2 각도로 설정하여 이루어진 것이다.

또한, 상기 지침 기준 위치 설정 수단은 상기 지침의 위치를 특정하기 위한 피검출체와, 상기 피검출체를 비접촉으로 검출하는 검출부를 구비한 것이다.

또한, 상기 제2 구동 처리에 의해 정지하는 상기 지침의 위치를 상기 표시판의 제로 지시 눈금으로 설정하여 이루어진 것이다.

또한, 상기 제어 수단은 차속을 입력하고, 이 입력 차속이 0일 때 상기 제로 지시 눈금 위치에 강제적으로 위치시켜 이루어진 것이다.

(발명의 효과)

이상과 같이 본 발명의 지침식 계기에 의하면, 기어의 유격(백래시)이 있어도 지침을 표시판의 「0」을 지시하는 것이 가능한 지침식 계기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 도시한 블럭도,

도 2는 동 실시예의 탈조 리셋 처리를 도시한 플로우차트도,

도 3은 동 실시예의 스텝핑 모터와 지침의 동작을 도시한 설명도,

도 4는 도 3의 스텝핑 모터의 기어와 지침의 기어의 동작을 도시한 설명도,

도 5는 동 실시예의 스텝핑 모터의 기어의 입력 차속과 출력 각도의 관계를 도시한 설명도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 지침식 계기 2: 스텝핑 모터

3: 감속 기구 4: 지침

5: 표시판 5a: 지표부

6: 제어 수단

7a: 검출부(지침 기준 위치 설정 수단)

7b: 피검출체(지침 기준 위치 설정 수단)

8: 전원 스위치 9: 전원

10: 출력 수단 11: ROM(기억 수단)

12: 입력 단자

본 발명의 지침식 계기는 스텝핑 모터(2)와, 스텝핑 모터(2)의 회전이 복수의 기어(3P, 3S)로 이루어진 감속 기구(3)를 통하여 구동되는 지침(4)과, 지침(4)에 의해 지시되는 지표부(5a)를 구비하는 표시판(5)과, 스텝핑 모터(2)를 구동 제어하는 제어 수단(6)을 구비한 지침식 계기(1)로서, 지침(4)의 기준 위치를 정하는 지침 기준 위치 설정 수단(7a, 7b)을 구비하고, 제어 수단(6)은 스텝핑 모터(2)로의 전원 투입시 또는 전원 차단시에 지침(4)을 기준 위치 방향으로 회동시키고, 또한 지침 기준 위치 설정 수단(7a)으로부터의 지침 기준 위치 도달 신호의 입력에 따라서 지침(4)의 회동을 정지하는 제1 구동 처리를 실행하고, 그 후에 지침(4)을 기준 위치로부터 기준 위치 방향과는 반대 방향으로 제1 각도만큼 동작시키는 제2 구동 처리를 실행하고, 그 후에 감속 기구(3)의 스텝핑 모터(2)측의 기어(3S)를 제2 각도만큼 동작시키는 제3 구동 처리를 실행하여 이루어진 것이다. 이와 같이 구성함으로써 기어(3P, 3S)의 유격(백래시)이 있어도, 지침(4)을 표시판(5)의 지표부(5a)의 「0」 눈금을 지시하는 것이 가능한 지침식 계기(1)를 제공할 수 있다.

또한, 제어 수단(6)은 감속 기구(3)를 구성하는 복수의 기어(3P, 3S)(감속 기어)가 갖는 백래시에 상당하는 각도를 상기 제2 각도로 설정하여 이루어진 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 기어(3P, 3S)의 유격(백래시)이 있어도, 지침(4)을 표시판(5)의 지표부(5a)의 「0」 눈금을 지시하는 것이 가능한 지침식 계기(1)를 제공할 수 있다.

또한, 지침 기준 위치 설정 수단(7a, 7b)은 지침(4)의 위치를 특정하기 위한 피검출체(7b)와, 피검출체(7b)를 비접촉으로 검출하는 검출부(7a)를 구비하여 이루어진 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 기어(3P, 3S)의 유격(백래시)이 있어도, 지침(4)을 표시판(5)의 지표부(5a)의 「0」 눈금을 지시하는 것이 가능한 지침식 계기(1)를 제공할 수 있다. 또한, 기계적(물리적)인 접촉이 없으므로, 접촉시의 소리 발생을 방지하는 것이 가능한 지침식 계기(1)를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제2 구동 처리에 의해 정지하는 지침(4)의 위치를 표시판(5)의 지표부(5a)의 제로 지시 눈금으로 설정하여 이루어진 것이다. 이와 같이 구성함으로써 기어(3P, 3S)의 유격(백래시)이 있어도 지침(4)을 표시판(5)의 지표부(5a)의 「0」 눈금을 지시하는 것이 가능한 지침식 계기(1)를 제공할 수 있다.

또한, 제어 수단(6)은 차속을 입력하고, 이 입력 차속이 0일 때에 제로 눈금 위치에 강제적으로 위치시켜 이루어진 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 기어(3P, 3S)의 유격(백래시)이 있어도 지침(4)을 표시판(5)의 지표부(5a)의 「0」 눈금을 지시하는 것이 가능한 지침식 계기(1)를 제공할 수 있다.

실시예 1

도 1은 본 발명의 기본적 구성을 도시한 것으로, 차량용 속도계를 예로 들어 설명한다. 본 발명의 지침식 계기(1)는 스텝핑 모터(2)와, 감속 기구(3)를 통하여 스텝핑 모터(2)에 의해 구동되는 지침(4)과, 이 지침(4)에 의해 지시되는 지표부(5a)를 구비한 표시판(5)과, 스텝핑 모터(2)를 구동 제어하는 제어 수단(6)과, 지침(4)의 기준 위치를 검출하는 검출부(7a)와, 이 검출부(7a)에 의해 검출되는 피검출체(7b)와, 전원 스위치(8)를 통하여 제어 수단(6)으로 전력을 공급하는 전원(9)을 구비하고 있다. 또한, "10"은 출력 수단이고, 제어 수단(6)으로부터의 신호를 적절한 파형 처리를 하여, 스텝핑 모터(2)에 신호를 공급하는 것이다. "11"은 ROM(기억 수단)이고, "12"는 입력 단자이고, 본 실시예에서는 도시하지 않은 차속 센서가 접속되어 있다. 상기 차속 센서로부터의 측정량인 차량의 주행 속도에 비례한 주파수 신호가 입력 단자(12)로부터 제어 수단(6)에 입력된다.

스텝핑 모터(2)는 2개의 코일을 구비한 스테이터(도시하지 않음)와 자석 로터(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 상기 자석 로터는 그 외주면에 번갈아 착자(着磁)되어 있는 다수의 N극과 S극을 가지고 있다. 이 자석 로터의 회전은 감속 기구(3)에 전달되고, 감속 기구(3)의 회동에 따라서 지침(4)이 회동된다.

감속 기구(3)는 본 실시예에서는 복수의 기어에 의해 구성되어 있고, 도면에서는 스텝핑 모터(2)측에서, 상기 자석 로터의 회동을 출력하는 기어(3S)와, 지침(4)이 고정된 기어(3P) 2개만이 도시되어 있다.

지침(4)은 감속 기구(3)를 구성하는 기어(3P)에 고정되어 있고, 상기 지침(4)은 감속 기구(3)를 통하여 스텝핑 모터(2)(상기 자석 로터)의 회전에 의해 구동된다. 또한, 이 지침(4)을 고정한 기어(3P)는, 도시하지 않은 안내 부재 등의 저항으로 인하여, 스텝핑 모터(2)에 의해 구동되지 않으면 회동하기 어려운 상태에 있다.

표시판(5)은 지침(4)이 지시하는 지표부(5a)를 구비하고 있고, 지표부(5a)는 적어도 눈금과 이 눈금에 대응한 문자로 구성되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 눈금의 숫자는 시계 방향으로 나아감에 따라서 증가하도록 형성되어 있다.

제어 수단(6)은 마이크로 컴퓨터이고, 입력 단자(12)로부터 측정량에 대응한 주파수 신호를 받아, 이 측정량에 대응한 신호를 스텝핑 모터(2)에 출력하여 스텝핑 모터를 구동하는 것이다.

검출부(7a)는 피검출체(7b)를 비접촉으로 검출하는 것이고, 본 실시 형태에서는 광학 센서를 채용하고 있다. 피검출체(7b)는 검출부(7a)에 의해 검출되는 것이고, 상기 피검출체(7b)는 지침(4)이 고정된 기어(3P)에 설치되어 있다. 또한, 지침(4)과 피검출체(7b)의 위치 관계는 소정의 각도가 되도록 정해져 있고, 피검출체(7b)[기어(3P)와 피검출체(7b)의 경계]를 검출하면 지침(4)이 표시판(5)의 어느 위치를 지시하고 있는지 판단할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고 광학 센서로 이루어진 검출부(7a)가 피검출체(7b)를 양호하게 검출할 수 있도록, 명암의 차가 커지도록 하고 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는 기어(3P)가 백색계의 합성 수지로 형성되어 있으므로, 피검출체(7b)는 흑색의 인쇄층으로 형성되어 있다. 또한, 기어(3P)가 흑색계인 경우에는 피검출체(7b)는 백색계가 된다.

이 검출부(7a)와 피검출체(7b)로 지침 기준 위치 설정 수단을 구성하고 있고, 후술하는 처리에서 지침(4)의 기준 위치를 정할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 지침 기준 위치 설정 수단(7a, 7b)은 광학 센서로 이루어진 검출부(7a)와 인쇄층으로 이루어진 피검출체(7b)였지만, 본 실시예에 한정되는 것은 아니고 비접촉으로 검출하는 것으로서는 검출부(7a)에 자기 검출 수단을 채용하고, 피검출체(7b)에 자석 또는 자성체 등을 채용해도 좋다. 또한, 접촉으로 검출하는 경우에는 지침(4)과, 이 지침(4)의 회동을 멈추는 지침 스토퍼로 지침 기준 위치 설정 수단을 구성해도 좋다.

전원 스위치(8)와 전원(9)은 자동차용 지침식 계기의 경우에는 각각 이그니션키 스위치(8)와 차량 탑재 배터리(9)이고, 차량 배터리(9)로부터 이그니션키 스 위치(8)를 통하여 제어 수단(6)으로 전력을 공급하는 것이다. 제어 수단(6)은 이그니션키 스위치(8)를 통한 전원 투입을 검지하여 스텝핑 모터(2)의 원점 초기화(원점 검출 처리)를 실시하도록 구성하고 있다.

ROM(11)은 EEPROM 등의 재기록이 가능한 기억 수단이고, 본 실시예에서는 검출부(7a)가 피검출체(7b)를 검출했을 때의 표시판(5)의 0눈금과 지침(4)이 지시하고 있는 위치의 오차의 양을 데이터로서 기억하고 있다. 또한, ROM(11)은 입력 차속의 측정 신호의 데이터에 대응한 제어 원점을 지나는 출력 각도의 데이터를 기억하고 있다.

도 2는 지침(4)의 구동 처리를 도시한 것으로, 도 3 및 도 4는 이 때의 스텝핑 모터(2)와 지침(4)의 움직임을 도시하는 것이다. 또한, 도 5는 스텝핑 모터(2)의 기어(3S)의 입력 차속과 출력 각도의 관계를 도시하는 것이다.

전원 스위치(8)인 이그니션키 스위치(8)를 조작함으로써, 제어 수단(6)에 전력이 공급된다. 제어 수단(6)은 이 전원 투입을 검지하여 지침 구동 처리를 개시한다.

단계(S1)에서 제어 수단(6)은 입력 차속의 측정신호를 받아 ROM(11)에 기억되어 있는 입력 차속에 대응한 제어 원점으로부터의 출력 각도 데이터에 기초하여, 출력 각도를 산출한다.

단계(S2)에서 측정 신호의 데이터가 0일 때, 즉 차속이 0일 때는 백래시 복귀 플래그를 1로 한다. 측정 신호의 데이터가 0보다 클 때에는 백래시 복귀 플래그를 0으로 한다.

단계(S3)에서 지침(4)의 표시판(5)의 지표부(5a)의 「0」 눈금을 지시하는, 「0」 눈금 지시 처리가 완료되었는지를 판정한다. 「0」눈금 지시 처리가 완료된 경우에는 단계(S4)로 나아가고, 완료되지 않은 경우에는 단계(S8)로 진행한다. 통상, 전원 스위치(8) 조작에 의한 전원 투입 직후는 스텝핑 모터(2)의 원점 검출 처리를 완료하지 않았으므로 판정은 「아니오」가 되고 단계(S8)로 진행한다.

여기에서 설명의 형편상, 단계(S8)에서의 처리를 먼저 설명한다. 단계(S8)에서는 「0」의 눈금 지시 처리를 실시한다. 이 때 스텝핑 모터(2)와 지침(4)의 움직임을 도 3 및 도 4를 사용하여 설명하고, 또한 스텝핑 모터(2)의 기어(3S)의 입력 차속과 출력 각도의 관계를 도 5를 이용하여 설명한다.

전원 투입 직후는, 제어 수단(6)은 지침(4)이 표시판(5)의 어느 부분을 지시하고 있는지를 인식하지 못하는 상태이므로, 지침(4)의 위치를 인식하기 위해 제어 수단(6)은 지침(4)을 기준 위치 방향으로 회동시킨다. 이 회동 방향은 한 방향이고, 본 실시예에서는 지침(4)이 반시계 방향으로 회동한다.

제어 수단(6)은 도 3의 (a) 중의 시계 방향으로 기어(3S)를 회전하도록 스텝핑 모터(2)를 구동한다. 이 기어(3S)의 회전에 의해, 지침(4)을 고정한 기어(3P)는 반시계 방향으로 회전한다. 이 회전에 따라서 기어(3P)에 설치한 피검출체(7b)가 회전한다. 그리고, 지침 기준 위치 설정 수단을 구성하는 검출부(7a)가 기어(3P)에 설치한 피검출체(7b)를 검출하면, 검출부(7a)가 지침 기준 위치 도달 신호를 제어 수단(6)으로 출력하고, 제어 수단(6)은 이 입력에 따라서 지침(4)의 기준 위치를 인식한다. 그리고, 지침(4)의 회동을 정지한다. 이상의 제1 구동 처리를 제어 수단(6)이 실행한다.

그 후에 지침(4)을 기준 위치로부터 제로 복귀하는 방향과는 반대 방향(시계 방향)으로, 지침(4)이 표시판(5)의 지표부(5a)의 「0」(제로 지시 눈금)을 지시하도록, 제어 수단(6)이 제1 각도만큼 동작시키는 제2 구동 처리를 실행한다(도 3의 (b) 참조). 이상으로, 단계(S8)의 「0」 눈금 지시 처리가 완료된다. 또한, 이 때의 스텝핑 모터(2)의 기어(3S)의 위치는 도 5 중의 (b)의 위치이고, 이 위치는 제어 원점을 지나는 출력 각도 상이 아니라, 제어 원점을 지나는 출력 각도에 백래시 분의 각도를 추가한 위치이다.

또한, 다시 단계(S3)에서 스텝핑 모터(2)의 「0」눈금 지시 처리가 완료되었는지를 판정하고, 「0」 눈금 지시 처리가 완료되어 있으므로 단계(S4)로 진행한다.

단계(S4)에서는 백래시 복귀 플래그가 1인지 0인지를 판정한다. 즉, 차속의 측정 신호의 데이터가 0인 경우에는 백래시 복귀 플래그가 1이므로, 단계(S7)로 진행하고 차속의 측정 신호의 데이터가 0보다 큰 경우에는 백래시 복귀 플래그가 0이므로 단계(S5)로 진행한다. 여기에서, 통상, 전원 투입 직후의 차속은 0인 경우가 대부분이므로 설명의 형편상 단계(S7)로 진행한다.

단계(S7)에서는 스텝핑 모터(2)의 기어(3S)의 위치가 측정 신호의 데이터에 대응한 원점을 지나는 출력 각도 데이터에 백래시 만큼 추가한 위치(도 5의 (b))이므로 스텝핑 모터(2)의 기어(3S)의 위치가 측정 신호의 데이터에 대응한 원점을 지나는 출력 각도 데이터의 위치(도 5의 (c))가 되도록 백래시 복귀를 실시한 목표 출력 각도로 한다.

단계(S7)의 처리가 끝나면, 다음 단계(S6)로 진행하고 측정 신호의 데이터에 대응한 출력 지시 각도 데이터에 기초하여, 표시판(5)의 지표부(5a)를 지시하는 목표 지시 각도를 작성 처리하고, 이 목표 지시 각도의 신호를 출력 회로에 출력하여 스텝핑 모터(2)를 구동한다. 이 백래시 복귀를 실시할 때의 스텝핑 모터(2)와 지침(4)의 움직임을 도 3 및 도 4를 사용하여 설명한다. 또한, 도 3과 도 4의 관계에서, 도 4의 (b)는 도 3의 (b)를 확대한 도면이고, 도 4의 (c)는 도 3의 (c)를 확대한 도면이다. 백래시 복귀는 본 발명의 제3 구동 처리이고, 감속 기구(3)의 스텝핑 모터(2)측의 기어(3S)만을 제2 각도만큼 동작시키는 것이다. 이 때의 기어(3S)는 도 5의 (b)부터 (c)가 된다. 이 제2 각도는 감속 기구(3)를 구성하는 복수의 기어가 갖는 백래시에 상당하는 각도이고, 본 실시예에서는 기어(3S)와 기어(3P)의 백래시에 상당하는 것이다.

스텝핑 모터(2)측의 기어(3S)의 회동에 의해, 도 4의 (b)의 상태에서는 지침(4)은 시계 방향으로 회동 가능했지만, 도 4의 (c)의 상태에서는 지침(4)은 반시계 방향으로 회동 가능해진다. 또한, 전술한 바와 같이, 안내 부재 등의 저항으로 인하여, 지침(4)을 고정한 기어(3P)는 스텝핑 모터(2)에 의해 구동하지 않으면 회동하기 어렵도록, 본 발명의 지침(4)이 이루어진다.
또한, 단계(S4)에서 백래시 복귀 플래그의 판정이 0인 경우, 즉 차속이 0이 아닐 때에는 단계(S5)로 진행한다.

삭제

단계(S5)에서는 측정 신호의 데이터에 대응한 제어 원점을 지나는 출력 각도 데이터에 백래시만큼 추가한다. 그리고, 다음의 단계(S6)로 진행하고, 표시판(5)의 지표부(5a)를 지시하는 목표 지시 각도를 작성 처리하여, 이 목표 지시 각도의 신호를 출력 회로에 출력하여 스텝핑 모터(2)를 구동한다.

또한, 차량이 주행하다 정지했을 때, 입력 차속이 「0」이 되었을 때에는 표시판(5)의 지표부(5a)의 「0」 눈금 위치에 강제적으로 위치시키도록, 단계(S7)의 처리에 의해 스텝핑 모터(2)의 기어(3S)를 제어 원점을 지나는 출력 각도가 되도록, 제2 각도 만큼, 즉 백래시 만큼 되돌리는 처리를 실시한다.

또한, 상기 본 실시예에서는 스텝핑 모터(2)로의 전원 투입시에 지침(4)의 기준 위치를 설정했지만, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 전원 차단시에 지침(4)의 기준 위치를 설정하도록 해도 좋다.

스텝핑 모터를 사용하여 차량용 주행 속도나 엔진 회전수 등의 측정량을 이에 비례한 주파수 신호 입력에 기초하여 계측 지시하는 지침식 계기에 적합하다.

Claims

스텝핑 모터, 상기 스텝핑 모터의 회전이 복수의 기어로 이루어진 감속 기구를 통하여 구동되는 지침, 상기 지침에 의해 지시되는 지표부를 구비하는 표시판, 및 상기 스텝핑 모터를 구동 제어하는 제어 수단을 구비한 지침식 계기로서,

상기 지침의 기준 위치를 정하는 지침 기준 위치 설정 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은 상기 스텝핑 모터로의 전원 투입시 또는 전원 차단시에 상기 지침을 상기 기준 위치 방향으로 회동시키고, 또한 상기 지침 기준 위치 설정 수단으로부터의 지침 기준 위치 도달 신호의 입력에 따라서 상기 지침의 회동을 정지하는 제1 구동 처리를 실행하고, 그 후에 상기 지침이 정지되는 위치가 상기 표시판의 「0」지시 눈금으로 설정되도록 상기 지침을 상기 기준 위치로부터 상기 기준 위치 방향과는 반대 방향으로 제1 각도만큼 동작시키는 제2 구동 처리를 실행하고, 그 후에 상기 감속 기구의 상기 스텝핑 모터측의 기어만을 상기 감속 기구를 구성하는 복수의 기어(감속기어)가 갖는 백래시에 상당하는 각도인 제2 각도만큼 동작시키는 제3 구동 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 지침식 계기.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 지침 기준 위치 설정 수단은 상기 지침의 위치를 특정하기 위한 피검출 체와, 상기 피검출체를 비접촉으로 검출하는 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 지침식 계기.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 제어 수단은 차속을 입력하고, 상기 입력 차속이 0일 때에 상기 제로 지시 눈금 위치에 강제적으로 위치시키는 것을 특징으로 하는 지침식 계기.