(57)【要約】【課題】磁力が互いに異なるステップモータであっても、指針の初期位置の設定を高精度に実行することができる車両用指示計器、および車両用指示計器の初期設定方法を提供する。【解決手段】車両用指示計器１０は、指針１４の初期設定をするために、ストッパ検出位置に配置するための下限制御（ステップａ１〜ステップａ４）、およびリカバリー制御（ステップａ６またはステップａ７）が制御ユニット１９によって実施される。ステップａ７に示すリカバリー制御は、下限制御を実施した後のメモリ４３に記憶されているストッパ位置の電気角とストッパ検出位置に基づく電気角とが９０度ずれているときに実施される。電気角で９０度ずれているので、リカバリー制御にてマグネットロータ２９を下限方向にさらに２７０度回転させることによって、ストッパ位置にマグネットロータ２９が配置されることになる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両状態値を表示するための目盛板の表示面に沿って回転し、前記車両状態値を回転位置に応じて指示する指針と、
前記指針を回転駆動するためのステップモータであって、電気角に応じて交番する交流の駆動信号が入力されて交流磁束を発生する界磁巻線を備えたステータと、前記ステータと同軸に回転可能に支持されて前記交流磁束に応じて回転するマグネットロータとを備えるステップモータと、
前記上限値から前記下限値に向かう下限方向に回転する前記指針を、前記下限値を指示する下限位置から前記下限方向の所定範囲内となるストッパ位置で停止させるストッパ手段と、
前記ストッパ位置に対応して設定される零点を含む前記電気角である検出点毎に、前記界磁巻線に発生する誘起電圧を検出する検出手段と、
前記車両状態値に応じて前記界磁巻線へ印加する前記駆動信号を制御する制御手段と、を含み、
前記制御手段は、前記指針を前記下限位置に配置する初期設定をするために、前記駆動信号を制御することにより前記下限方向へ前記指針を回転駆動させて、前記検出手段によって検出される前記誘起電圧に基づき、前記ストッパ位置から前記下限方向に向かうストッパ検出位置に前記マグネットロータが配置されるように前記駆動信号を制御する下限制御を実施し、前記下限制御を実施した後に、前記ストッパ位置として設定されている電気角と前記ストッパ検出位置に基づく電気角とが前記電気角で９０度ずれているときには、前記マグネットロータを前記電気角で前記下限方向にさらに２７０度回転するように前記駆動信号を制御するリカバリー制御を実施することを特徴とする車両用指示計器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記下限制御を実施した後に、前記ストッパ位置として設定されている電気角と前記ストッパ検出位置に基づく電気角とが前記電気角で一致するときには、前記マグネットロータを前記電気角で前記下限方向にさらに３６０度回転するように前記駆動信号を制御するリカバリー制御を実施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。
【請求項３】
前記制御手段は、前記下限制御を実施した後に、前記ストッパ位置として設定されている電気角と前記ストッパ検出位置に基づく電気角とが前記電気角で一致するときには、前記リカバリー制御を実施することなく、現在の前記マグネットロータの位置を前記ストッパ位置に設定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。
【請求項４】
前記指針、前記ステップモータおよび前記ストッパ手段を１組として複数組含み、
前記制御手段は、前記各ステップモータの前記各界磁巻線へ前記下限制御および前記リカバリー制御を実施するための前記駆動信号をそれぞれ印可することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用指示計器。
【請求項５】
前記各ステップモータの前記各マグネットロータが有する磁気力が互いに異なることを特徴とする請求項４に記載の車両用指示計器。
【請求項６】
複数の歯車を噛合させてなり、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含み、
前記制御手段は、前記初期設定において、前記リカバリー制御を実施した後、前記下限位置から前記上限値側に予め定める角度がずれた位置に前記指針が配置されるように前記駆動信号を制御し、その後、前記下限位置に前記指針が配置されるように前記駆動信号を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両用指示計器。
【請求項７】
車両状態値を表示するための目盛板の表示面に沿って回転し、前記車両状態値を回転位置に応じて指示する指針と、
前記指針を回転駆動するためのステップモータであって、電気角に応じて交番する交流の駆動信号が入力されて交流磁束を発生する界磁巻線を備えたステータと、前記ステータと同軸に回転可能に支持されて前記交流磁束に応じて回転するマグネットロータとを備えるステップモータと、
前記上限値から前記下限値に向かう下限方向に回転する前記指針を、前記下限値を指示する下限位置から前記下限方向の所定範囲内となるストッパ位置で停止させるストッパ手段と、
前記ストッパ位置に対応して設定される零点を含む前記電気角である検出点毎に、前記界磁巻線に発生する誘起電圧を検出する検出手段と、
前記車両状態値に応じて前記界磁巻線へ印加する前記駆動信号を制御する制御手段と、を含む車両用指示計器の初期設定方法であって、
前記下限方向へ前記指針を回転駆動させて、前記検出手段によって検出される前記誘起電圧に基づき、前記ストッパ位置から前記下限方向に向かうストッパ検出位置に前記マグネットロータが配置されるように前記駆動信号を前記制御手段にさせる下限制御工程と、
前記下限制御工程後に実施され、前記ストッパ位置として設定されている電気角と前記ストッパ検出位置に基づく電気角とが前記電気角で９０度ずれているときには、前記マグネットロータを前記電気角で前記下限方向にさらに２７０度回転するように前記駆動信号を前記制御手段に制御させるリカバリー制御工程と、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステップモータを指針の駆動源として採用する車両用指示計器および車両用指示計器の初期設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のステッピングモータ（ステップモータ）は、デジタル信号（パルス信号）で直接駆動でき、パルス信号が入力されるごとに一定角度ずつ回転することが可能な位置決め機能を有するモータである。このようなステッピングモータでは、供給される電力を停止すると原点位置を示す情報が消滅するので、電力を再供給した時点ではロータの位置が不明である。そこで電力を供給する毎に、ステッピングモータの原点位置を設定し直す処理、いわゆる帰零処理が必要である。
【０００３】
このような帰零処理に関する従来技術として、特許文献１には、車両用指示計器に関する技術が記載されている。特許文献１に記載の車両用指示計器では、指針がストッパと接触して内部マグネットが停止しているか否かを、内部マグネットが回転することによって発生する誘起電圧を利用して、誘起電圧と予め設定される閾値電圧とを比較することによって検出する技術が記載されている。このように検出された内部マグネットが停止している位置を、原点位置に設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の特許文献１に記載の帰零処理では、内部マグネットの磁力が異なる複数のステップモータを帰零処理する場合、発生する誘起電圧は磁力と相関関係があるので、後述する問題がある。内部マグネットが停止すると誘起電圧は０Ｖになるが、０Ｖに低下するまでの時間（減衰時間）は、内部マグネットの磁力によって互いに異なる。換言すると、磁力が異なると同じ回転速度でも誘起電圧が異なるので、設定する閾値電圧も異なる。したがって内部マグネットの磁力に応じて、個別に閾値電圧を設定する必要があるという問題がある。
【０００６】
また、たとえば複数のステップモータを１つの制御装置で制御する場合に、各ステップモータの閾値電圧が異なると、各ステップモータに応じて閾値電圧を制御装置に設定する必要がある。したがって制御装置は、ステップモータの閾値電圧に応じて、その設計仕様などを変更する必要があり、制御装置の製造コストが増加するという問題がある。換言すると、前述の特許文献１記載の帰零処理を実行する制御装置は、磁力が異なるステップモータに対応できず、汎用性がないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、磁力が互いに異なるステップモータであっても、指針の初期位置の設定を高精度に実行することができる車両用指示計器、および車両用指示計器の初期設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、車両状態値を表示するための目盛板の表示面に沿って回転し、車両状態値を回転位置に応じて指示する指針と、
指針を回転駆動するためのステップモータであって、電気角に応じて交番する交流の駆動信号が入力されて交流磁束を発生する界磁巻線を備えたステータと、ステータと同軸に回転可能に支持されて交流磁束に応じて回転するマグネットロータとを備えるステップモータと、
上限値から下限値に向かう下限方向に回転する指針を、下限値を指示する下限位置から下限方向の所定範囲内となるストッパ位置で停止させるストッパ手段と、
ストッパ位置に対応して設定される零点を含む電気角である検出点毎に、界磁巻線に発生する誘起電圧を検出する検出手段と、
車両状態値に応じて界磁巻線へ印加する駆動信号を制御する制御手段と、を含み、
制御手段は、指針を下限位置に配置する初期設定をするために、駆動信号を制御することにより下限方向へ指針を回転駆動させて、検出手段によって検出される誘起電圧に基づき、ストッパ位置から下限方向に向かうストッパ検出位置にマグネットロータが配置されるように駆動信号を制御する下限制御を実施し、下限制御を実施した後に、ストッパ位置として設定されている電気角とストッパ検出位置に基づく電気角とが電気角で９０度ずれているときには、マグネットロータを電気角で下限方向にさらに２７０度回転するように駆動信号を制御するリカバリー制御を実施することを特徴とする車両用指示計器である。
【００１０】
請求項１に記載の発明に従えば、指針の初期設定をするために、下限制御およびリカバリー制御が制御手段によって実施される。リカバリー制御は、下限制御を実施した後に、設定されるストッパ位置とストッパ検出位置とが電気角で９０度ずれているときに実施される。電気角で９０度ずれているので、リカバリー制御にてマグネットロータを下限方向にさらに２７０度回転させることによって、ストッパ位置にマグネットロータが配置される。したがって下限制御およびリカバリー制御後には、ストッパ位置にマグネットロータが配置されるので、この位置を基準として下限位置に指針が配置されるように、制御することができる。したがってステップモータの構成に係わらず、初期設定が可能となる。これによって制御手段の汎用性が向上するので、ステップモータに応じて個別に制御手段を設計および製造する場合に比べて、製造コストを低減することができる。
【００１１】
また請求項２に記載の発明では、制御手段は、下限制御を実施した後に、ストッパ位置して設定されている電気角とストッパ検出位置に基づく電気角とが電気角で一致するときには、マグネットロータを電気角で下限方向にさらに３６０度回転するように駆動信号を制御するリカバリー制御を実施することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明に従えば、設定されるストッパ位置とストッパ検出位置とが電気角で一致するときであっても、ストッパ検出位置から電気角で３６０度上限側にずれた位置にマグネットロータが配置されている場合もあるので、３６０度回転させるリカバリー制御によってストッパ位置にマグネットロータが配置される。予め設定されるストッパ位置とストッパ検出位置とが一致するときに、３６０度回転させるリカバリー制御を実施すると脱調するが、リカバリー制御で脱調が起きても、リカバリー制御で与えられる駆動信号によってリカバリー制御後には、再びストッパ位置にマグネットロータが配置される。したがっていずれの場合であっても、下限制御およびリカバリー制御後には、ストッパ位置にマグネットロータが配置されるので、この位置を基準として下限位置に指針が配置されるように、制御することができる。
【００１３】
また請求項３に記載の発明では、制御手段は、下限制御を実施した後に、ストッパ位置して設定されている電気角とストッパ検出位置に基づく電気角とが一致するときにはリカバリー制御を実施することなく、現在のマグネットロータの位置をストッパ検出位置に設定することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明に従えば、設定されるストッパ位置とストッパ検出位置とが電気角で一致しているのでストッパ位置にマグネットロータが配置されると判断することによって、初期設定における制御を簡便にすることができる。
【００１５】
また請求項４に記載の発明では、指針、ステップモータおよびストッパ手段を１組として複数組含み、
制御手段は、各ステップモータの各界磁巻線へ下限制御およびリカバリー制御を実施するための駆動信号をそれぞれ印可することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明に従えば、車両用指示計器は、複数組の指針、ステップモータおよびストッパ手段を備えるが、制御手段は、各界磁巻線へ駆動信号をそれぞれ印可する。前述のように制御手段は、汎用性を有するので、複数のステップモータに用いることができる。したがって下限制御およびリカバリー制御のための駆動信号を各界磁巻線に印可しても、なんら問題なく初期設定を実現することができる。
【００１７】
さらに請求項５に記載の発明では、各ステップモータの各マグネットロータが有する磁気力が互いに異なることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明に従えば、各ステップモータの各マグネットロータが有する磁気力が互いに異なる。このように磁気力が互いに異なると、同じ回転速度でも誘起電圧が異なるので、設定する閾値電圧も異なるが、本発明の制御手段は前述のように汎用性を有するので、磁気力が互いに異なる複数のステップモータに用いることができる。
【００１９】
さらに請求項６に記載の発明では、複数の歯車を噛合させてなり、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含み、
制御手段は、初期設定において、リカバリー制御を実施した後、下限位置から上限値側に予め定める角度がずれた位置に指針が配置されるように駆動信号を制御し、その後、下限位置に指針が配置されるように駆動信号を制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明に従えば、車両用指示計器は減速歯車機構を含む。減速歯車機構において互いに噛合する歯車間のバックラッシに起因して、指針の位置が所望の位置よりもずれるおそれがある。これに対して本発明では、制御手段は、初期設定において、リカバリー制御を実施した後、下限位置から上限値側に予め定める角度がずれた位置に配置されるように駆動信号を制御し、その後、下限位置に指針が配置されるように駆動信号を制御する。このように指針を折り返すように制御することによって、減速歯車機構における歯車間のバックラッシを、下限位置においては下限方向において消失可能となる。これによって、指針が車両状態値において下限位置から上限側に変化し、再び、下限位置に配置される場合には、確実に下限位置に配置されることになる。これによって車両状態値が下限値である場合に、指針を下限位置に適切に復帰させることができる。
【００２１】
さらに請求項７に記載の発明では、車両状態値を表示するための目盛板の表示面に沿って回転し、車両状態値を回転位置に応じて指示する指針と、
指針を回転駆動するためのステップモータであって、電気角に応じて交番する交流の駆動信号が入力されて交流磁束を発生する界磁巻線を備えたステータと、ステータと同軸に回転可能に支持されて交流磁束に応じて回転するマグネットロータとを備えるステップモータと、
上限値から下限値に向かう下限方向に回転する指針を、下限値を指示する下限位置から下限方向の所定範囲内となるストッパ位置で停止させるストッパ手段と、
ストッパ位置に対応して設定される零点を含む電気角である検出点毎に、界磁巻線に発生する誘起電圧を検出する検出手段と、
車両状態値に応じて界磁巻線へ印加する駆動信号を制御する制御手段と、を含む車両用指示計器の初期設定方法であって、
下限方向へ指針を回転駆動させて、検出手段によって検出される誘起電圧に基づき、ストッパ位置から下限方向に向かうストッパ検出位置にマグネットロータが配置されるように駆動信号を制御手段にさせる下限制御工程と、
下限制御工程後に実施され、ストッパ位置して設定されている電気角とストッパ検出位置に基づく電気角とが電気角で９０度ずれているときには、マグネットロータを電気角で下限方向にさらに２７０度回転するように駆動信号を制御手段に制御させるリカバリー制御工程と、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である。
【００２２】
請求項７に記載の発明に従えば、指針の初期設定をするために、下限制御工程およびリカバリー制御工程が制御手段によって実施される。リカバリー制御工程は、下限制御工程を実施した後に、設定されるストッパ位置とストッパ検出位置とが電気角で９０度ずれているときに実施される。電気角で９０度ずれているので、リカバリー制御工程にてマグネットロータを下限方向にさらに２７０度回転させることによって、ストッパ位置にマグネットロータが配置される。したがって下限制御工程およびリカバリー制御工程後には、ストッパ位置にマグネットロータが配置されるので、この位置を基準として下限位置に指針が配置されるように、制御することができる。したがってステップモータの構成に係わらず、初期設定が可能となる。これによって制御手段の汎用性が向上するので、ステップモータに応じて個別に制御手段を設計および製造する場合に比べて、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の車両用指示計器１０を示す正面図である。
【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見て示す断面図である。
【図３】内機本体２３を簡略化して示す斜視図である。
【図４】内機本体２３を構成するステップモータ１５を簡略化して示す平面図である。
【図５】車両用指示計器１０の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。
【図６】制御ユニット１９の初期設定処理を示すフローチャートである。
【図７】車両用指示計器１０の作動例１について説明するための特性図である。
【図８】車両用指示計器１０の作動例２について説明するための特性図である。
【図９】車両用指示計器１０の作動例３について説明するための特性図である。
【図１０】車両用指示計器１０の作動例４について説明するための特性図である。
【図１１】車両用指示計器１０の作動例５について説明するための特性図である。
【図１２】車両用指示計器１０の作動例６について説明するための特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図８を用いて説明する。図１は、第１実施形態の車両用指示計器１０を示す正面図である。図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見て示す断面図である。車両用指示計器１０は、車両内の運転席（図示せず）の前方に設置される。車両用指示計器１０は、車両の状態である車両状態値を表示し、本実施の形態で車速値を表示する車速計１１、エンジン回転数を表示する回転計１２および車両の残存燃料量を表示する燃料計１３を備える。車速計１１は、指針１４が残余の２つの計器１２，１３よりも大きいので、指針１４の慣性モーメントが大きくなる。したがって車速計１１が備えるステップモータ１５は、残余の２つの計器１２，１３よりもトルクが大きくなるように、いわゆる高トルク品と呼ばれるステップモータ１５が用いられる。また回転計１２および燃料計１３は、高トルク品よりもトルクが小さい、いわゆる標準品と呼ばれるステップモータが用いられる。車速計１１、回転計１２および燃料計１３は、前述のトルクに関する構成を除く残余の構成に関しては、互いに構成が略等しいので、車速計１１に関して詳細に説明する。
【００２５】
車速計１１は、計器板１６、指針１４、回動内機１７、配線基板１８、および制御ユニット１９を含んで構成される。車速計１１は、現在の車速値である現在車速値に応じた位置になるように、指針１４を計器板１６に対して変位させる。これによって車両乗員は、指針１４の位置によって現在車速値を判読することができる。
【００２６】
先ず、計器板１６に関して説明する。計器板１６は、その表示面２０を運転席側へ向けて配置されている。表示面２０は車両状態値として車速値を表示する面であり、計器板１６は目盛板として機能する。表示面２０は複数の車速値に対応する目盛を表示しており、その基準となる下限値（０ｋｍ／ｈ）から上限値（たとえば１８０ｋｍ／ｈ）にかけてたとえば円弧状に表示している。このように目盛が円弧状に配置される場合、下限値は、表示面２０を正面から見て、たとえば反時計方向Ｘ側に配置され、上限値は、たとえば時計方向Ｙ側に配置される。
【００２７】
次に、配線基板１８に関して説明する。配線基板１８は、絶縁性を有する材料、たとえばセラミックからなる基材２１と、導電性を有する材料、たとえば銅からなる配線２２を有する。配線２２は、基材２１の背面部（図２における下方側の面部）に設けられる。配線２２は、配線基板１８に実装される各電子部品が所定の導通関係となるように、所定のパターン状に形成される。配線基板１８は、図２に示す範囲内では、回動内機１７および制御ユニット１９が実装される。配線基板１８は、計器板１６の背面側であって、計器板１６と略平行な位置に配置される。
【００２８】
次に、回動内機１７に関して説明する。回動内機１７は、端子（図示せず）、内機本体２３、指針軸２４およびケーシング２５を備えている。回動内機１７は、電子部品であって、配線基板１８の配線２２から端子に与えられる入力情報に基づいて、指針軸２４を回転させる回動手段である。
【００２９】
ケーシング２５は、回動内機１７の外周面部を構成する。ケーシング２５は、樹脂から成り、内方に内機本体２３を収容する。指針軸２４は、ケーシング２５から外方に突出して設けられる。指針軸２４は、配線基板１８および計器板１６を貫通して指針１４の基端部を支持している。指針軸２４は、内機本体２３によって回転駆動される。
【００３０】
端子は、ケーシング２５から外方に突出するように設けられる。端子は、四角柱状であり、基端部が内機本体２３と電気的に接続される。端子は、配線基板１８の配線２２と接触することによって、配線２２から与えられる内機本体２３の駆動信号を入力情報として、内機本体２３に与える。
【００３１】
次に、内機本体２３に関して説明する。図３は、内機本体２３を簡略化して示す斜視図である。図４は、内機本体２３を構成するステップモータ１５を簡略化して示す平面図である。内機本体２３は、ステップモータ１５、減速歯車機構２６およびストッパ機構２７を含んで構成される。ステップモータ１５は、２つのステータ２８と、減速歯車機構２６に連結されるマグネットロータ２９とを有している。マグネットロータ２９は、減速歯車機構２６の回転軸に同軸に固定されている。マグネットロータ２９の外周面には、磁極としてのＮ極３０およびＳ極３１が回転方向において交互に形成されている。
【００３２】
ステータ２８は、ケーシング２５内にて計器板１６に並行に支持される。ステータ２８は、ヨーク３２および二相の界磁巻線３３，３４を有している。ヨーク３２は、ポール状を呈する一対の磁極３５，３６を形成している。一方の磁極３５にはＡ相の界磁巻線３３が巻装され、他方の磁極３６にはＢ相の界磁巻線３４が巻装されている。
【００３３】
マグネットロータ２９は、ヨーク３２内にて、後述する回転軸３７に同軸的に支持されており、このマグネットロータ２９の外周面にはその周方向に沿い、Ｎ極３０とＳ極３１とが交互に多数着磁して形成されている。ここで、回転軸３７は、ケーシング２５の上下両壁に指針軸２４に平行にかつ回転可能に支持されている。マグネットロータ２９は、その回転に伴い、そのＮ極３０又はＳ極３１でもって、ヨーク３２の各磁極３５，３６の先端面に狭隙を介して対向するようになっている。マグネットロータ２９が有する磁気力は、回転計１２および燃料計１３を備えるマグネットロータの磁気力よりも大きい。このようにマグネットロータ２９の磁気力を大きくすることによって、トルクを大きくしている。
【００３４】
ステップモータ１５は、各界磁巻線３３，３４に位相が互いに異なる交流の駆動信号が入力されることにより、それら駆動信号の電気角に応じた回転位置へマグネットロータ２９を回転駆動する。各界磁巻線３３，３４へ入力される駆動信号の一例をあげると、一方の界磁巻線３３へ入力される駆動信号は、信号成分としての電流が電気角に対して正弦関数状に交番する正弦信号であり、他方の界磁巻線３４へ入力される駆動信号は、信号成分としての電流が電気角に対して余弦関数状に交番する余弦信号である。このように互いに９０度位相のずれた各相の駆動信号が印加される各界磁巻線３３，３４には、交流磁束が発生して当該交流磁束がマグネットロータ２９の磁極３５，３６間を通過する。したがって、マグネットロータ２９は、電気角に応じた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。
【００３５】
減速歯車機構２６は、平歯車からなる複数の歯車を有している。出力段歯車３８は、指針軸２４に同軸に連結されている。入力段歯車３９は、ケーシング２５に固定された回転軸３７により同軸に支持されている。２つの中間歯車４０は、ケーシング２５に固定された回転軸３７により同軸に支持されることで、一体に回転可能となっている。一方の中間歯車４０は出力段歯車３８と噛合している。また他方の中間歯車４０は入力段歯車３９と噛合している。
【００３６】
このような構成により減速歯車機構２６は、入力段歯車３９に接続されたステップモータ１５のマグネットロータ２９の回転を減速して、出力段歯車３８に接続された指針１４へと減速回転を伝達する。したがって、電気角に応じた各相の駆動信号の変化に従ってマグネットロータ２９の回転位置が変化することにより、指針１４の回転位置も変化することになる。
【００３７】
ストッパ機構２７は、短冊板状のストッパ４１と、Ｌ字状の腕部材４２とを備えている。ストッパ４１は、指針１４のストッパ位置に対応する位置にて、出力段歯車３８の表面に突出形成されている。また、腕部材４２は、ケーシング２５内にその低壁から指針軸２４に平行に延出しており、この腕部材４２は、その先端部にて、指針１４の長手方向の直下においてＬ字状に出力段歯車３８の表面上に向け延出している。これにより、指針１４がステップモータ１５の逆転によりストッパ位置に戻ったとき、ストッパ４１が、反時計方向の面にて腕部材４２の時計方向端面に係止する。以下、この係止をストッパ機構２７の係止ということあがる。ストッパ位置とは、指針１４が目盛り盤の目盛りの下限値を指示する帰零位置（下限位置であって、０ｋｍ／ｈを表示する位置）に戻ったときの当該指針１４の回動位置に対応する位置よりもさらに反時計方向Ｘ（下限方向側）の方向に所定量進んだ位置である。たとえば補正値０〜１０で分割角度が４５度で説明すると、ストッパ位置は下限位置から電気角で４５０度よりも小さいずれの所定範囲内に収まる位置である。したがって、このような設定例の場合には、補正値が「０」の場合は、電気角は４５０度に設定され、補正値が「２」である場合には、電気角が３６０度に設定される。本実施の形態では、補正値が「０」に設定されている。このようにストッパ機構２７は、ストッパ手段として機能する。
【００３８】
次に、指針１４に関して説明する。指針１４は、表示面２０に表示される車速値のうち、現在車速値に応じた値を指示する。指針１４は、棒状部材であって、基端部が回動内機１７の指針軸２４に連結される。指針１４は、指針軸２４の半径方向に沿って延びるように連結される。したがって指針軸２４が回転することによって、指針１４は、指針軸２４周りに回転する。指針１４は、計器板１６の表示面２０に沿って回転するように設けられる。
【００３９】
次に、制御ユニット１９に関して説明する。図５は、車両用指示計器１０の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。制御ユニット１９は、各部を制御する制御手段であって、マイクロコンピュータを主体に構成される。制御ユニット１９は、図３に示すように、車速計１１だけでなく、回転計１２および燃料計１３も制御する。換言すると、１つの制御ユニット１９によって、３つの計器を制御する。
【００４０】
制御ユニット１９は、配線基板１８の背面側に実装されている。制御ユニット１９は、メモリ４３を有している。メモリ４３には、各種処理を実施するための実行プログラムと、各実行プログラムを実行するための設定情報などが記憶されている。メモリ４３には、設定情報の１つとして、ストッパ位置として設定されている電気角が記憶されている。制御ユニット１９は、回動内機１７、車速センサおよびドアセンサなどの各種センサ４４、イグニッションスイッチ４５およびバッテリ電源４６などと配線基板１８の配線２２および各種のケーブルを介して電気的に接続されている。
【００４１】
制御ユニット１９は、ドアセンサ４４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４６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１９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４５がオンされた場合、バッテリ電源４６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４５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１９は、設定時間が経過するまでにイグニッションスイッチ４５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４５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４５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１９の再始動については、イグニッションスイッチ４５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。
【００４２】
制御ユニット１９は、ステップモータ１５の各界磁巻線３３，３４と電気的に接続されている。制御ユニット１９は、３つのステップモータ１５の初期設定処理において、３つのステップモータ１５の各界磁巻線３３，３４へ印加する各相の駆動信号を制御しつつ、それら界磁巻線３３，３４に発生する誘起電圧を検出する。
【００４３】
具体的には、各相の駆動信号について信号電圧が零より大きくなる電気角では、スイッチング機能により、対応する界磁巻線３３，３４へ信号を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、各相の駆動信号について信号電圧が零となる電気角では、スイッチング機能により、対応する界磁巻線３３，３４へ信号を印加するための経路を遮断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電気接続する。したがって、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、信号電圧が零となる電気角が、誘起電圧の検出点に設定されることとなる。尚、上述した制御ユニット１９のスイッチング機能については、例えば、制御ユニット１９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毎に行うものであってもよいし、当該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毎に行うものであってもよい。したがって制御ユニット１９は、ストッパ位置に対応して設定される零点を含む電気角である検出点毎に、界磁巻線３３，３４に発生する誘起電圧を検出する検出手段として機能する。
【００４４】
制御ユニット１９は、車速センサ４４からの検出信号に基づいて走行速度を算出し、算出した走行速度に対応した角度だけ指針軸２４を回転させるように回動内機１７を駆動する。制御ユニット１９は、初期設定処理後の通常処理において、電気角の零点に基づいて各相の駆動信号を制御することにより、車速センサ４４の検出車速値を指針１４に指示させる。ここで零点については、直前の初期設定処理により更新設定されてメモリ４３に記憶された最新のものが利用されることとなる。
【００４５】
次に、制御ユニット１９の初期設定処理に関して説明する。図６は、制御ユニット１９の初期設定処理を示すフローチャートである。図７〜図１０は、車両用指示計器１０の作動例１〜作動例４について説明するための特性図である。図６に示すフローチャートは、バッテリ電源４６から制御ユニット１９に電力が供給されると開始される。
【００４６】
ステップａ１では、ストッパ位置を検出する処理を開始し、ステップａ２に移る。ストッパ位置は、前述のように指針１４が目盛り盤の目盛りの下限値を指示する帰零位置に戻ったときの当該指針１４の回動位置に対応する位置よりもさらに反時計方向Ｘの方向に所定量進んだ位置であって、例えば、補正値０〜１０で分割角度が４５度で説明すると、帰零位置（下限位置）から電気角で４５０度よりも小さいずれの範囲内に収まる位置である。したがってステップａ１では、指針１４を反時計方向Ｘに回転するように、制御ユニット１９は駆動信号を制御する。
【００４７】
ステップａ２では、検出される誘起電圧と予め設定される閾値とを比較し、ステップａ３に移る。ここで予め定める閾値は、標準品のステップモータ１５に基づいて設定される値であって、誘起電圧が閾値以下になると、標準品では指針１４がストッパ位置に配置される値に設定される。指針１４がストッパ位置に配置するために、ストッパ位置からさらに反時計方向Ｘにずれたストッパ検出位置にマグネットロータ２９が配置される閾値が設定されている。このような閾値は、標準品と高トルク品とで個別に設定される値ではなく、標準品と高トルク品とで互いに等しい値である。したがってステップモータの部品寸法ばらつきや組み付けばらつきによっては、誘起電圧が閾値以下になると、ストッパ位置には配置されずに、脱調が発生することがある。このように脱調が発生した場合には、ストッパ検出位置に対して、電気角で２７０度または３６０度時計方向Ｙにずれた位置に配置されることになる。またステップモータの部品寸法ばらつきや組み付けばらつきによっては、誘起電圧が閾値以下になると、ストッパ位置に配置されずに、メモリ４３に記憶されているストッパ位置して設定されている電気角から電気角で９０度ずれて配置されることがある。
【００４８】
ステップａ３では、ステップａ２における比較結果に基づいて、誘起電圧は閾値以下であるか否かを判断し、閾値以下である場合には、ステップａ４に移り、閾値より大きい場合には、ステップａ２に戻る。
【００４９】
ステップａ４では、誘起電圧は閾値以下であるので、ストッパ位置を検出するための処理が完了したものとして、ステップａ５に移る。ステップａ５では、メモリ４３に記憶されているストッパ位置と、現在のマグネットロータ２９の電気角とを比較し、電気角で９０度ずれている場合には、ステップａ６に移り、９０度ずれていない場合には、ステップａ７に移る。
【００５０】
ステップａ６では、メモリ４３に記憶されているストッパ位置から電気角で９０度ずれているので、電気角で２７０度、反時計方向Ｘに回転させように駆動信号を制御し、ステップａ８に移る。これによってステップａ６を終えたときには、高トルク品であっても標準品であっても、指針１４がストッパ位置に配置されることになる。
【００５１】
ステップａ７では、メモリ４３に記憶されているストッパ位置から電気角で９０度ずれていないので、ストッパ位置にマグネットロータ２９が配置されていると判断して、電気角で３６０度（１脱調分）、反時計方向Ｘに回転させように駆動信号を制御し、ステップａ８に移る。ステップａ７の処理によって既に指針１４がストッパ位置に配置されている場合には、ストッパ位置から回転させるので脱調が発生するが、電気角で３６０度分回転させるので、脱調後に指針１４が再びストッパ位置に配置されることになる。またストッパ検出位置から電気角で３６０度時計方向Ｙにずれた位置にマグネットロータ２９が配置されている場合には、このようなずれた位置から電気角で３６０度分反時計方向Ｘに回転させることによって、ストッパ位置に指針１４が配置されることになる。これによってステップａ７を終えたときには、高トルク品であっても標準品であっても、指針１４がストッパ位置に配置されることになる。
【００５２】
ステップａ８では、ストッパ位置に配置されている指針１４を時計方向Ｙに回転させて、下限位置に配置されるように、駆動信号を制御し、本フローを終了する。これによって指針１４が下限位置に配置され、下限位置に配置されたときの電気角を零点としてメモリ４３に記憶される。
【００５３】
次に、図７〜図１０を用いて、車両用指示計器１０の作動例を説明する。図７〜図１０では、横軸は時刻を示し、縦軸はマグネットロータ２９の角度（度）を示す。マグネットロータ２９の角度（以下、「ロータ角度」ということがある）の７２度が、電気角の３６０度に対応する。またロータ角度が増加する方向が指針１４の時計方向Ｙに対応し、減少する方向が指針１４の反時計方向Ｘに対応する。
【００５４】
先ず、ステップモータが標準品である場合の初期設定処理における作動の一例に関して、図７を用いて説明する。図７に示す作動例１は、ステップモータが標準品である場合、すなわち回転計１２および燃料計１３に用いられるステップモータにおける初期設定処理における作動例である。
【００５５】
図７に示すように、ロータ角度が４５度のときが、意匠上の車速が０ｋｍ／ｈである位置、すなわち下限位置であり、ロータ角度が９度のときが、指針１４がストッパ位置に配置されている状態であり、ロータ角度が０度である位置は、ストッパ検出位置であって、ストッパ位置よりもさらに反時計方向Ｘにマグネットロータ２９が配置されている状態である。したがってマグネットロータ２９がストッパ検出位置に配置されている場合には、指針１４がストッパ機構２７に係止されており、かつマグネットロータ２９がストッパ位置から反時計方向Ｘに回転している状態である。したがってマグネットロータ２９がストッパ検出位置に配置されていると、腕部材４２には撓みが発生している状態である。
【００５６】
制御ユニット１９に電力が供給された時刻ｔ０にて、初期設定処理が開始されると、ストッパ位置を検出するための駆動信号が時刻ｔ０〜時刻ｔ１２にわたって出力される（ステップａ１に対応）。駆動信号は、ロータ角度が０度（ストッパ検出位置）となるような信号である。したがって、時刻ｔ１１にて、ロータ角度が９度（ストッパ位置）となり、さらに反時計方向Ｘに回転することによって、時刻ｔ１２ではロータ角度が０度（ストッパ検出位置）に配置される。このような時刻ｔ０〜時刻ｔ１２までのストッパ位置検出処理が、下限方向へ指針１４を回転駆動させて、誘起電圧に基づき、ストッパ位置から反時計方向Ｙ（下限方向）に向かうストッパ検出位置にマグネットロータ２９が配置されるように駆動信号を制御ユニット１９にさせる下限制御工程（ステップａ１〜ステップａ４）に相当する。
【００５７】
次に、制御ユニット１９は、時刻ｔ１２にて、メモリ４３に記憶されている零点（図７にストッパ記憶位置として示す）と、現在のマグネットロータ２９の電気角とを比較し、本作動例では、電気角で９０度（ロータ角度で１８度）ずれているので、時刻ｔ１２から電気角で２７０度（ロータ角度で５４度）、反時計方向Ｘに回転させように駆動信号を出力する（ステップａ６に対応）。マグネットロータ２９は、０度からさらに反時計方向Ｘに回転させられると、指針１４がストッパ機構２７によって係止されていることによって、ロータ角度で−９度以上は回転することができず、駆動信号とロータ角度で３６度（電気角で１８０度）離れた時刻ｔ１３で脱調が発生し、電気角で３６０度位相がずれた駆動信号（図７で破線で示す）に従って回転する。その後、時刻ｔ１４にて、脱調後に駆動信号によって、再び指針１４がストッパ位置に配置されることになる。このような時刻ｔ１２〜時刻ｔ１４までのリカバリー処理が、マグネットロータ２９を電気角で下限方向にさらに２７０度回転するように駆動信号を制御ユニット１９に制御させるリカバリー制御工程（ステップａ６）に相当する。
【００５８】
次に、制御ユニット１９は、時刻ｔ１４からロータ角度が４５度となるように時計方向Ｙに回転させる駆動信号を出力する（ステップａ８に対応）。本実施の形態では、単純にロータ角度を４５度となるように時計方向Ｙに回転させるわけではなく、指針戻し処理として、下限位置から上限値側に予め定める角度がずれた位置に配置されるように駆動信号を制御し、その後、下限位置に指針１４が配置されるように駆動信号を制御する。
【００５９】
具体的には、指針戻し処理として、先ず、時刻ｔ１４からロータ角度が４５度よりも大きい７５度（折返位置）になるように、駆動信号を出力する。次に、時刻ｔ１５にてロータ角度が７５度になると、ロータ角度が４５度になるように駆動信号を出力する。これによって時刻ｔ１６にてロータ角度が４５度となる。このような折返位置は、減速歯車機構２６において互いに噛合する歯車間のバックラッシ量の総和に基づくものであり、折返位置から反転してロータ角度が４５度になった場合には、反時計方向Ｘにはバックラッシが確実に消失している値に設定される。
【００６０】
次に、ステップモータ１５が標準品である場合の初期設定処理における作動の他の例に関して、図８を用いて説明する。図８に示す作動例２は、ステップモータが標準品である場合、すなわち回転計１２および燃料計１３に用いられるステップモータにおける初期設定処理における作動例である。
【００６１】
制御ユニット１９に電力が供給された時刻ｔ０にて、初期設定処理が開始されると、ストッパ位置を検出するための駆動信号が時刻ｔ０〜時刻ｔ１２にわたって出力される（ステップａ１に対応）。駆動信号は、ロータ角度が０度（ストッパ検出位置）となるような信号である。したがって、時刻ｔ１１にて、ロータ角度が９度（ストッパ位置）となり、さらに反時計方向Ｘに回転することによって、時刻ｔ１２ではロータ角度が０度（ストッパ検出位置）に配置される。このような時刻ｔ０〜時刻ｔ１２までのストッパ位置検出処理が、下限方向へ指針１４を回転駆動させて、誘起電圧に基づき、ストッパ位置から反時計方向Ｙ（下限方向）に向かうストッパ検出位置にマグネットロータ２９が配置されるように駆動信号を制御ユニット１９にさせる下限制御工程（ステップａ１〜ステップａ４）に相当する。
【００６２】
次に、制御ユニット１９は、時刻ｔ１２にて、メモリ４３に記憶されているストッパ位置と、現在のマグネットロータ２９の電気角とを比較し、本作動例では、電気角で９０度ずれていないので、時刻ｔ１２から電気角で３６０度（１脱調分）、反時計方向Ｘに回転させように駆動信号を出力する（ステップａ７に対応）。マグネットロータ２９は、０度からさらに反時計方向Ｘに回転させられると、指針１４がストッパ機構２７によって係止されていることによって、ロータ角度で−９度以上は回転することができず、駆動信号とロータ角度で３６度（電気角で１８０度）離れた時刻ｔ１３で脱調が発生し、電気角で３６０度位相がずれた駆動信号（図８で破線で示す）に従って回転する。その後、時刻ｔ１４にて、脱調後に駆動信号によって、再び指針１４がストッパ位置に配置されることになる。このような時刻ｔ１２〜時刻ｔ１４までのリカバリー処理が、マグネットロータ２９を電気角で下限方向にさらに３６０度回転するように駆動信号を制御ユニット１９に制御させるリカバリー制御工程（ステップａ７）に相当する。
【００６３】
次に、制御ユニット１９は、時刻ｔ１４〜時刻ｔ１６までは、図７において時刻ｔ１４〜時刻ｔ１６にて説明したように指針１４を下限位置に配置するための制御を実行する。これによって指針１４は、下限位置に配置される。
【００６４】
次に、ステップモータ１５が高トルク品である場合の初期設定処理における作動に関して、図９を用いて説明する。図９に示す作動例３は、ステップモータ１５が高トルク品である場合、すなわち車速計１１に用いられるステップモータ１５における初期設定処理における作動例の一例である。
【００６５】
図９に示すように、ロータ角度が４５度のときが下限位置（標準品と同じロータ角度）であり、ロータ角度が約２２度のときが、指針１４がストッパ位置に配置されている状態であり、ロータ角度が０度である位置は、ストッパ検出位置であって、ストッパ位置よりもさらに反時計方向Ｘにマグネットロータ２９が配置されている状態である。したがってマグネットロータ２９がストッパ検出位置に配置されている場合には、指針１４がストッパ機構２７に係止されており、かつマグネットロータ２９がストッパ位置から反時計方向Ｘに回転している状態である。したがって腕部材４２には、撓みが発生している状態である。
【００６６】
制御ユニット１９に電力が供給された時刻ｔ０にて、初期設定処理が開始されると、ストッパ位置を検出するための駆動信号が時刻ｔ０〜時刻ｔ２２にわたって出力される（ステップａ１に対応）。駆動信号は、ロータ角度が０度（ストッパ検出位置）となるような信号である。ロータ角度が減少することによって、ロータ角度が約２２度（ストッパ位置）となり、さらに反時計方向Ｘに回転することによって、急激なロータ角度の減少によって指針１４がストッパ機構２７から跳ね返り（時計方向Ｙに回転）、これによって時刻ｔ２１にて、駆動信号とロータ角度で３６度（電気角で１８０度）離れて脱調が発生し、電気角で３６０度位相がずれた駆動信号（図８で破線で示す）に従って回転する。その後、時刻ｔ２２にて、ストッパ検出位置から電気角で３６０度時計方向Ｙにずれた位置に配置されることになる。このような時刻ｔ０〜時刻ｔ２２までのストッパ位置検出処理が、下限制御工程（ステップａ１〜ステップａ４）に相当する。
【００６７】
次に、制御ユニット１９は、時刻ｔ２２にて、メモリ４３に記憶されている零点（図９にストッパ記憶位置として示す）と、現在のマグネットロータ２９の電気角とを比較し、本作動例では、電気角で９０度（ロータ角度で１８度）ずれているので、時刻ｔ２２から電気角で２７０度、反時計方向Ｘに回転させように駆動信号を出力する（ステップａ６に対応）。マグネットロータ２９は、ストッパ検出位置から電気角で３６０度時計方向Ｙにずれた位置（ロータ角度で５４度の位置）にあるので、５４度から反時計方向Ｘに５４度回転させることによって、時刻ｔ２３ではロータ角度が０度となる電気角が与えられて、その位置で保持される。したがってマグネットロータ２９は、ストッパ位置とストッパ検出位置との間に配置され、指針１４がストッパ位置に配置される。このときの駆動信号の減少の割合（変化の割合）は、前述の時刻ｔ２１までに比べて小さいので、ストッパ機構２７から跳ね返ることなく、脱調することが防止される。このような時刻ｔ２２〜時刻ｔ２３までのリカバリー処理が、リカバリー制御工程（ステップａ６）に相当する。
【００６８】
次に、制御ユニット１９は、時刻ｔ２３〜時刻ｔ２４までは、図７において時刻ｔ１４〜時刻ｔ１６にて説明したように指針１４を下限位置に配置するための制御を実行する。これによって指針１４は、下限位置に配置される。
【００６９】
次に、ステップモータ１５が高トルク品である場合の初期設定処理における作動の他の例に関して、図１０を用いて説明する。図１０に示す作動例４は、ステップモータが高トルク品である場合、すなわち回転計１２および燃料計１３に用いられるステップモータにおける初期設定処理における作動例である。
【００７０】
制御ユニット１９に電力が供給された時刻ｔ０にて、初期設定処理が開始されると、ストッパ位置を検出するための駆動信号が時刻ｔ０〜時刻ｔ２２にわたって出力される（ステップａ１に対応）。駆動信号は、ロータ角度が０度（ストッパ検出位置）となるような信号である。ロータ角度が減少することによって、前述の作動例３（図９参照）と同様に、時刻ｔ２１にて、駆動信号とロータ角度で３６度（電気角で１８０度）離れて脱調が発生し、電気角で３６０度位相がずれた駆動信号（図１０で破線で示す）に従って回転する。その後、時刻ｔ２２にて、ストッパ検出位置から電気角で３６０度時計方向Ｙにずれた位置に配置されることになる。このような時刻ｔ０〜時刻ｔ２２までのストッパ位置検出処理が、下限制御工程（ステップａ１〜ステップａ４）に相当する。
【００７１】
次に、制御ユニット１９は、時刻ｔ２２にて、メモリ４３に記憶されている零点と、現在のマグネットロータ２９の電気角とを比較し、本作動例では、電気角で９０度ずれていないので、時刻ｔ２２から電気角で３６０度（１脱調分）、反時計方向Ｘに回転させように駆動信号を出力する（ステップａ７に対応）。マグネットロータ２９は、ストッパ検出位置から電気角で３６０度時計方向Ｙにずれた位置（ロータ角度で７２度の位置）にあるので、７２度から反時計方向Ｘに７２度回転させることによって、時刻ｔ２３ではロータ角度が０度となる電気角が与えられて、その位置で保持される。したがってマグネットロータ２９は、ストッパ位置とストッパ検出位置との間に配置され、指針１４がストッパ位置に配置される。このときの駆動信号の減少の割合（変化の割合）は、前述の時刻ｔ２１までに比べて小さいので、ストッパ機構２７から跳ね返ることなく、脱調することが防止される。このような時刻ｔ２２〜時刻ｔ２３までのリカバリー処理が、リカバリー制御工程（ステップａ７）に相当する。
【００７２】
次に、制御ユニット１９は、時刻ｔ２３〜時刻ｔ２４までは、図７において時刻ｔ１４〜時刻ｔ１６にて説明したように指針１４を下限位置に配置するための制御を実行する。これによって指針１４は、下限位置に配置される。
【００７３】
以上説明したように本実施の形態の車両用指示計器１０は、指針１４の初期設定をするために初期設定方法として、下限制御（ステップａ１〜ステップａ４）およびリカバリー制御（ステップａ６またはステップａ７）が制御ユニット１９によって実施される。ステップａ７に示すリカバリー制御は、下限制御を実施した後に予め設定されるストッパ位置、すなわちメモリ４３に記憶されているストッパ位置とストッパ検出位置とが電気角で９０度ずれているときに実施される。電気角で９０度ずれているので、リカバリー制御にてマグネットロータ２９を下限方向にさらに２７０度回転させることによって、ストッパ位置にマグネットロータ２９が配置される。ことになる。したがって下限制御およびリカバリー制御（ステップａ７）後には、ストッパ位置にマグネットロータ２９が配置される）ので、この位置を基準として下限位置に指針が配置されるように、制御することができる。したがってステップモータが標準品であるか高トルク品である否かなどの構成に係わらず、初期設定が可能となる。これによって制御ユニット１９の汎用性が向上するので、ステップモータに応じて個別に制御ユニット１９を設計および製造する場合に比べて、製造コストを低減することができる。
【００７４】
また本実施の形態では、下限制御およびリカバリー制御のいずれか一方で、ステップモータ１５が脱調を起こすように制御される。これによって下限制御で脱調が起きた場合には、リカバリー制御では脱調が起きず、下限制御で脱調が起きなかった場合には、リカバリー制御で脱調が起きることとなる。
【００７５】
したがって下限制御で脱調が起きなかった場合には、下限制御によってストッパ位置にマグネットロータ２９が配置され、リカバリー制御で脱調が起きても、リカバリー制御で与えられる駆動信号によってリカバリー制御後には、再びストッパ位置にマグネットロータ２９が配置される。また下限制御で脱調が起きた場合には、下限制御後はストッパ検出位置から電気角で３６０度上限側にずれた位置にマグネットロータ２９が配置されていることになるので、リカバリー制御によってストッパ位置にマグネットロータ２９が配置されることになる。
【００７６】
したがっていずれの場合であっても、下限制御およびリカバリー制御後には、ストッパ位置にマグネットロータ２９が配置されるので、この位置を基準として下限位置に指針１４が配置されるように、制御することができる。したがってステップモータ１５の構成に係わらず、初期設定が可能となる。
【００７７】
換言すると、標準品のストッパ位置の検出はマグネットロータ２９が回転することにより発生する誘起電圧を利用し、ストッパ４１に係止されたかどうかを設定している閾値に対する大小で判定を行っている。この設定閾値を高トルク品であっても、標準品の閾値を用いる。したがって高トルク品ついては設定閾値を下げることで脱調の可能性があるので、本実施の形態では、ストッパ位置の検出後に脱調していると想定し、強制的にストッパ４１がある反時計方向Ｘに戻す処理を追加している。これによって前述のように、高トルク品であっても、指針１４をストッパ４１に係止させることができる。
【００７８】
また本実施の形態では、車両用指示計器１０は、車速計１１、回転計１２および燃料計１３を備えるので、指針１４、ステップモータ１５およびストッパ機構２７を１組として、複数組を備えるが、制御ユニット１９が印可する駆動信号は、図７および図８に示す場合と、図９および図１０に示す場合とがあるが、ステップａ６およびステップａ７にて示すように、互いに等しい。換言すると、検知点とメモリ４３に記憶されるストッパ位置とが一致した場合と、知点とメモリ４３に記憶されるストッパ位置とが電気角で９０度ずれている場合との、の２種類の信号パターンがあるが、高トルク品と標準品に印加する駆動信号は同じである。このように制御ユニット１９は、互いに等しい駆動信号であっても、なんら問題なく初期設定を実現することができる。
【００７９】
さらに本実施の形態では、高トルク品と標準品とが用いられるので、各ステップモータ１５の各マグネットロータ２９が有する磁気力が互いに異なる。このように磁気力が互いに異なると、同じ回転速度でも誘起電圧が異なるので、設定する閾値電圧も異なるが、本実施の形態の制御ユニット１９は前述のように汎用性を有するので、磁気力が互いに異なる複数のステップモータ１５に用いることができる。
【００８０】
さらに本実施の形態では、車両用指示計器１０は減速歯車機構２６を含む。減速歯車機構２６において互いに噛合する歯車間のバックラッシに起因して、指針１４の位置が所望の位置よりもずれるおそれがある。これに対して本実施の形態では、制御ユニット１９は、たとえば図７に示すように、初期設定において、リカバリー制御を実施した後、下限位置から上限値側に予め定める角度がずれた折返位置に配置されるように駆動信号を制御し、その後、下限位置に指針１４が配置されるように駆動信号を制御する。このように指針１４を折り返すように制御することによって、減速歯車機構２６における歯車間のバックラッシを、下限位置においては反時計方向Ｘ（下限方向）において消失可能となる。これによって、指針１４が下限位置から上限側に変化し、再び、下限位置に配置される場合には、確実に下限位置に配置されることになる。これによって車速値が下限値（０ｋｍ／ｈ）である場合に、指針１４を下限位置に適切に復帰させることができる。
【００８１】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００８２】
前述の第１実施形態では、図６のステップａ７では、メモリ４３に記憶されているストッパ位置から電気角で９０度ずれていないので、ストッパ位置にマグネットロータ２９が配置されていると判断して、電気角で３６０度（１脱調分）、反時計方向Ｘに回転させように駆動信号を制御しているが、このような制御に限るものではない。ステップａ７にて、メモリ４３に記憶されているストッパ位置から電気角で９０度ずれていないので、ストッパ位置にマグネットロータ２９が配置されていると判断して、そのまま、現在位置をストッパ位置として制御してもよい。
【００８３】
具体的に、図１１および図１２を用いて説明する。図１１および図１２は、車両用指示計器１０の作動例５（標準品）および作動例６（高トルク品）について説明するための特性図である。図１１および図１２に示すように、制御ユニット１９に電力が供給された時刻ｔ０にて、初期設定処理が開始されると、ストッパ位置を検出するための駆動信号が時刻ｔ０〜時刻ｔ３１にわたって出力され、時刻ｔ３１ではロータ角度が０度（ストッパ検出位置）に配置される。次に、制御ユニット１９は、時刻ｔ３１にて、メモリ４３に記憶されているストッパ位置と、現在のマグネットロータ２９の電気角とを比較し、作動例５および作動例６では、電気角で９０度ずれていないので、リカバリー処理を実施することなく、時刻ｔ３１〜時刻ｔ３２までは、図７において時刻ｔ１４〜時刻ｔ１６にて説明したように指針１４を下限位置に配置するための制御を実行する。これによって指針１４は、下限位置に配置される。このような制御によって、初期設定における制御を簡便かつ短時間で終了することができる。
【００８４】
また前述の第１実施形態は、３つの計器が１つの制御ユニット１９によって制御される構成であるが、このような３つの計器に限るものではなく、１つの計器を制御してもよく、２つの以上の計器を制御してもよい。また３つの計器のうち、１つが高トルク品であり、２つが標準品であったが、このような組み合わせに限るものではなく、３つ全てが高トルク品であってもよく、３つ全てが標準品であってもよい。また指針１４の下限方向は、反時計方向Ｘであったが、時計方向Ｙであってもよい。
【００８５】
またストッパ手段としては、指針１４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、回動内機１７の内機本体２３に減速歯車機構２６を設けずに、内機本体２３のステップモータ１５の回転を指針１４へ直接的に伝達する回転駆動系を採用してもよい。
【００８６】
また、各相の駆動信号については、互いに９０度の位相差をもって交番する信号であれば、電圧が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、指針１４により指示する車両状態値については、車両の各種状態に関する値であれば、例えば冷却水温度等であってもよい。したがって下限値は、零値に限るものではなく、負の値であってもよく、車両状態値に応じて適宜設定することができる。
【００８７】
また車両用指示計器１０が搭載される車両は、乗用車に限ることはなく、バス、トラックや自動二輪車等に用いられる各種車両用指示計器１０その他各種の指示計器に本発明を適用して実施してもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１０…車両用指示計器
１１…車速計
１２…回転計
１３…燃料計
１４…指針
１５…ステップモータ
１６…計器板
１７…回動内機
１８…配線基板
１９…制御ユニット（制御手段、検出手段）
２０…表示面
２１…基材
２２…配線
２３…内機本体
２６…減速歯車機構
２７…ストッパ機構（ストッパ手段）
２８…ステータ
２９…マグネットロータ
３２…ヨーク
３３，３４…界磁巻線
３８…出力段歯車
３９…入力段歯車
４０…中間歯車
４４…センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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