(57)【要約】【課題】仮にステッパモータを指針の駆動源とする指針式計器であっても、指針を見栄え良く原点復帰させる。【解決手段】指針９の指針部９ｂの先端に形成した出射窓９ｈから、指針９の照明光の一部を、指針位置検出光として指針９の外部に出射させる。文字板５のリング部５ｂに形成した各目盛７に対応する装飾用のスリット７ｃのうち、車速ゼロの目盛箇所７ａのスリット７ｃに、受光素子１３の受光面を対向配置する。指示部９ｂが目盛７の車速ゼロの目盛箇所７ａを指示するゼロ指示位置に指針９があると、指針９の出射窓９ｈからの指針位置検出光が車速ゼロの目盛箇所７ａのスリット７ｃを透して受光素子１３に受光される。指針位置検出光を受光した受光素子１３の出力信号に基づいて、実際の指針９がゼロ指示位置にあることを認識する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字板上の目盛の計測量に応じた箇所を前記文字板の前方に配置した指針の指示部により指示する指針式計器であって、
前記指示部に形成され、前記指針の指示位置検出光を出射する検出光出射部と、
前記目盛のうち所定の計測量に対応する目盛箇所に形成されて、該所定の計測量に対応する目盛箇所を前記指示部により指示する所定指示位置に前記指針がある状態で前記検出光出射部と対向する、周囲が不透光部で囲まれた光透過性の検出光入射窓と、
前記検出光入射窓を透して前記文字板の前方から後方に入射された前記指示位置検出光を検出したときに検出信号を出力するセンサと、
を備えることを特徴とする指針式計器。
【請求項２】
前記指針は、該指針の内部を導光される照明光を前記指針の前方に出射する発光式指針であり、前記検出光出射部は、周囲が不透光部で囲まれた光透過性の出射窓を有しており、前記指示位置検出光は、前記照明光のうち前記出射窓から前記指針の外部に出射される一部の前記照明光で構成されていることを特徴とする請求項１記載の指針式計器。
【請求項３】
前記照明光の光量を制御する光量制御手段をさらに備えており、該光量制御手段は、前記指示部により前記目盛の計測量に応じた箇所を指示する通常動作モードよりも、前記指針を移動させて前記センサの前記検出信号に基づき前記所定指示位置に停止させる原点復帰動作モードにおいて、前記照明光の光量を上げるように制御することを特徴とする請求項２記載の指針式計器。
【請求項４】
前記指針の前方に配置され、前記照明光の消灯時に前記目盛及び前記指針の視認を不能とし前記照明光の点灯時に前記目盛及び前記指針の視認を可能とする前面カバーをさらに備えていることを特徴とする請求項２又は３記載の指針式計器。
【請求項５】
前記目盛の各計測量に対応する前記目盛箇所に、周囲が不透光部で囲まれた光透過窓がそれぞれ形成されていて、前記所定の計測量に対応する目盛箇所の前記光透過窓により前記検出光入射窓が構成されており、前記センサは、前記各光透過窓を透して前記文字板の前方から後方にそれぞれ入射された前記指示位置検出光の各光路のうち、前記検出光入射窓を透して前記文字板の前方から後方に入射された前記指示位置検出光の光路上だけに配置されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の指針式計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測量に応じた位置を指針により指示する指針式計器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両の計器における指針の駆動源として、ステッパモータを使用することが増えている。ステッパモータは入力する駆動パルス数で指針の回転量や回転後の指示位置を容易に定義することができる利点がある。反面、ステッパモータの制御はオープンループ制御であるため、脱調により制御上の回転量（回転位置）と実際の回転量（回転位置）とが相違する場合がある。
【０００３】
そこで、指針をステッパモータで駆動する場合は、必要に応じて指針の原点復帰処理を行う必要がある。指針の原点復帰処理には、例えば、指針がゼロの計測値を指示するとストッパに当接するストッパ片が用いられる。このストッパ片は、例えば、ステッパモータと指針との間で動力を伝達する歯車列中の、指針と回転量が同じ歯車に設けることができる。このようなストッパ片を用いた指針の原点復帰処理では、ステッパモータに駆動パルスを入力して、適当な計測値を指示する位置からゼロを指示する位置に向けて指針を回転させ、ストッパ片をストッパに当接させる。これにより、ゼロの指示位置に指針を停止させ、制御上の指針の位置をゼロの指示位置にリセットすることができる。
【０００４】
上述したステッパモータを駆動源とする指針の原点復帰処理には、ストッパ片をストッパに当接させる際に、指針が細かい往復動作を行うという問題があることが、従来から知られている。これは、ストッパに当接した勢いで跳ね返されたストッパに連動して、ゼロの指示位置に向けて移動した指針が反転移動し、ステッパモータの次の駆動パルスによって指針が再び反転しゼロの指示位置に向けて移動することを繰り返すからである。
【０００５】
そこで、指針の原点復帰処理を行う場合にステッパモータの駆動パルスの波形を加工することで、ストッパ片がストッパに当接する際の指針の跳ね返りによる細かい振動を防ぐようにすることが、種々提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２３００３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、指針の原点復帰処理を行う際にステッパモータの駆動パルスを加工することは、どのような波形に駆動パルスを加工するかを含めて、その内容を決定するために詳細な設計が必要である。それ故、指針式計器の種類に応じてステッパモータの駆動パルスの様々な加工パターンを設計しなければならない。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、仮にステッパモータを指針の駆動源とする指針式計器であっても、指針を見栄え良く原点復帰させることができる指針式計器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の指針式計器は、文字板上の目盛の計測量に応じた箇所を前記文字板の前方に配置した指針の指示部により指示する指針式計器であって、前記指示部に形成され、前記指針の指示位置検出光を出射する検出光出射部と、前記目盛のうち所定の計測量に対応する目盛箇所に形成されて、該所定の計測量に対応する目盛箇所を前記指示部により指示する所定指示位置に前記指針がある状態で前記検出光出射部と対向する、周囲が不透光部で囲まれた光透過性の検出光入射窓と、前記検出光入射窓を透して前記文字板の前方から後方に入射された前記指示位置検出光を検出したときに検出信号を出力するセンサとを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載した本発明の指針式計器によれば、文字板の前方に配置された指針が所定指示位置にあると、文字板の目盛のうち所定の計測量に対応する目盛箇所に形成された光透過性の検出光入射窓に、指針の指示部の検出光出射部が対向する。すると、検出光出射部から出射された指示位置検出光が検出光入射窓を透して文字板の前方から後方に入射される。指針の位置が所定指示位置からずれて検出光出射部が検出光入射窓に対向しなくなると、検出光入射窓の周囲が不透光部で囲まれていることから、指示位置検出光が検出光入射窓を透して文字板の前方から後方に入射されなくなる。したがって、センサは、指針が所定指示位置にあるときに限って指示位置検出光を検出して検出信号を出力することになる。
【００１１】
このため、所定指示位置を通過するように指針を移動させることで、指針が実際に所定指示位置にあるときにセンサから検出信号を出力させることができる。これにより、指針の所定指示位置においてストッパ片をストッパに当接させなくても、センサの検出信号に基づいて指針を所定指示位置に停止させることができる。よって、仮にステッパモータを指針の駆動源とする指針式計器であっても、指針を見栄え良く原点復帰させることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載した本発明の指針式計器は、請求項１に記載した本発明の指針式計器において、前記指針が、該指針の内部を導光される照明光を前記指針の前方に出射する発光式指針であり、前記検出光出射部が、周囲が不透光部で囲まれた光透過性の出射窓を有しており、前記指示位置検出光が、前記照明光のうち前記出射窓から前記指針の外部に出射される一部の前記照明光で構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載した本発明の指針式計器によれば、請求項１に記載した本発明の指針式計器において、指針が発光式指針である場合、指針を発光させるための照明光の一部を利用して指示位置検出光を発生させることができる。これにより、指示位置検出光のために専用の光源を用いなくて済むようにすることができる。
【００１４】
さらに、請求項３に記載した本発明の指針式計器は、請求項２に記載した本発明の指針式計器において、前記照明光の光量を制御する光量制御手段をさらに備えており、該光量制御手段が、前記指示部により前記目盛の計測量に応じた箇所を指示する通常動作モードよりも、前記指針を移動させて前記センサの前記検出信号に基づき前記所定指示位置に停止させる原点復帰動作モードにおいて、前記照明光の光量を上げるように制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載した本発明の指針式計器によれば、請求項２に記載した本発明の指針式計器において、指示位置検出光を検出したセンサが出力する検出信号を用いた指針の所定指示位置での停止制御を行わない通常動作モードよりも、同停止制御を行う原点復帰動作モードの方が、照明光が高い光量となる。そのため、照明光の一部を利用する指示位置検出光の光量を、センサによる検出が必要となる原点復帰動作モードにおいて、センサによる検出が必要でない通常動作モードよりも高くし、センサによる指示位置検出光の検出精度を高めることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載した本発明の指針式計器は、請求項２又は３に記載した本発明の指針式計器において、前記指針の前方に配置され、前記照明光の消灯時に前記目盛及び前記指針の視認を不能とし前記照明光の点灯時に前記目盛及び前記指針の視認を可能とする前面カバーをさらに備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載した本発明の指針式計器によれば、請求項２又は３に記載した本発明の指針式計器において、指針の前方に配置した前面カバーによって、前面カバーを透過して前面カバーの前方から後方に入射する光の光量が抑制される。このため、前面カバーを透過してその後方に入射した指針式計器の外部の自然光等が、高い光量で検出光入射窓を透して文字板の前方から後方に入射することが防止される。これにより、指針式計器の外部の自然光等がセンサにより誤って指示位置検出光として検出されるのを防ぎ、指針の原点復帰動作を精度良く行えるようにすることができる。
【００１８】
さらに、請求項５に記載した本発明の指針式計器は、請求項１、２、３又は４に記載した本発明の指針式計器において、前記目盛の各計測量に対応する前記目盛箇所に、周囲が不透光部で囲まれた光透過窓がそれぞれ形成されていて、前記所定の計測量に対応する目盛箇所の前記光透過窓により前記検出光入射窓が構成されており、前記センサが、前記各光透過窓を透して前記文字板の前方から後方にそれぞれ入射された前記指示位置検出光の各光路のうち、前記検出光入射窓を透して前記文字板の前方から後方に入射された前記指示位置検出光の光路上だけに配置されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載した本発明の指針式計器によれば、請求項１、２、３又は４に記載した本発明の指針式計器において、所定の計測量に対応する目盛箇所に形成した検出光入射窓が、他の計測量に対応する目盛箇所にそれぞれ形成した光透過窓と、外見上見分けが付かなくなる。したがって、指針の所定指示位置を検出するのに必要な検出光入射窓を所定の計測量に対応する目盛箇所に、視覚上の違和感がないように形成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の指針式計器によれば、仮にステッパモータを指針の駆動源とする指針式計器であっても、指針を見栄え良く原点復帰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る指針式計器の正面図である。
【図２】図１に示す指針式計器の指針駆動ユニットの斜視図である。
【図３】図１に示す指針式計器の要部拡大正面図である。
【図４】図３に示す指針式計器の要部の断面図である。
【図５】図１に示す指針式計器のゼロの計測量に対応する目盛箇所の拡大断面図である。
【図６】図１に示す指針式計器の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】図６のマイクロコンピュータが内部のＲＯＭに格納されたプログラムにしたがって実行する原点復帰処理を示すフローチャートである。
【図８】図１に示す指針式計器の要部拡大正面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る指針式計器の要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明による指針式計器の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施形態に係る指針式計器の正面図、図２は図１に示す指針式計器の指針駆動ユニットの斜視図、図３は図１に示す指針式計器の要部拡大断面図、図４は図３に示す指針式計器の要部の断面図、図５は図１に示す指針式計器のゼロの計測量に対応する目盛箇所の拡大断面図である。
【００２４】
図１中引用符号１で示す本実施形態の指針式計器は、不図示の車両に搭載されて車両の車速を表示するものである。この指針式計器１は、周囲が見返し板３で覆われた文字板５と、文字板５の前方に配置されて文字板５の車速を示す目盛７を指示する発光式の指針９と、目盛７のうち車速ゼロの目盛箇所７ａ（請求項中の所定の計測量に対応する目盛箇所に相当）において指針９を検出するための受光素子１３（図５参照、請求項中のセンサに相当）とを有している。
【００２５】
図２に示すように、文字板５の背後には、指針９を回転させる指針駆動ユニット１１が配置されている。指針駆動ユニット１１は、指針９を回転させるステッパモータ１１ａと、ステッパモータ１１ａが裏面に取り付けられる配線基板１１ｂとを有している。ステッパモータ１１ａの出力軸１１ｃは、配線基板１１ｂを貫通して表面側に突出している。また、配線基板１１ｂの表面には、指針９を発光させるための照明光を出力する発光ダイオード（ＬＥＤ）１１ｄが実装されている。このＬＥＤ１１ｄが発光する照明光の光量は、通常の光量（輝度）と最大光量（最大輝度）とに切り替えることができる。
【００２６】
指針９は、基部９ａと、この基部９ａに連なり目盛７を指示する指示部９ｂとを有している。そして、基部９ａ及び指示部９ｂを有する指針９の全体は、透光性部材による指針本体９ｃを遮光性部材による指針カバー９ｄにより覆って構成されている。
【００２７】
指針カバー９ｄの基部９ａの部分には、ステッパモータ１１ａの出力軸１１ｃに圧入される指針袴９ｅが形成されている。また、指針本体９ｃの基部９ａの部分には、ＬＥＤ１１ｄの照明光を指針本体９ｃの内部に入射させるための受光部９ｆが形成されている。この受光部９ｆは、図２では図面の見やすさのために簡略化（コンパクト化）した形状で記載している。しかし、実際の受光部９ｆは、指針９の指示部９ｂが目盛７のどの箇所を指示していても、ＬＥＤ１１ｄの照明光を指針本体９ｃの内部に入射させることができるように形成されている。
【００２８】
さらに、指針カバー９ｄの指示部９ｂの部分には、指針本体９ｃの内部を導光された照明光を指針９の前方に出射させるためのスリット９ｇと、照明光を指示部９ｂの先端からその延長線上に出射させるための出射窓９ｈ（請求項中の検出光出射部に相当）とが形成されている。
【００２９】
図１及び図３に示すように、文字板５は、内側のベース部５ａとその外周に円弧状に延在するリング部５ｂとを有している。このリング部５ｂは、図４に示すように、ベース部５ａよりも指針式計器１の前方に断面台形状に膨出しており、この膨出した部分によって、配線基板１１ｂとの間に空間を画成している。
【００３０】
図１に示す文字板５の各目盛７は、図３に示すように、文字板５のベース部５ａに配置された装飾用の目盛部材７ｂと、リング部５ｂに形成された装飾用のスリット７ｃ（請求項中の光透過窓に相当）とをそれぞれ有している。図４に示すように、目盛部材７ｂはベース部５ａに嵌め込まれてベース部５ａの表面５ｃに一部突出している。スリット７ｃは、リング部５ｂのベース部５ａ寄りの斜面から上面に跨って、リング部５ｂを貫通して形成されている。
【００３１】
図３に示すように指針式計器１を前方から視認した場合、指針９の指示部９ｂがいずれかの目盛７を指示すると、目盛部材７ｂは指示部９ｂの先端と前後に重なって視認される。また、スリット７ｃは指針９の指示部９ｂの延長線上に位置して指示部９ｂの出射窓９ｈと対向する。
【００３２】
図４に示すように、見返し板３、文字板５（目盛７を含む）、及び、指針９の前方には、前面カバー１５が配設されている。前面カバー１５は、指針式計器１のケース（図示せず）の前部開口に取り付けられる。この前面カバー１５は、光透過率２０％〜５０％の例えばスモーク色の半透明樹脂材や着色ガラス、透明ガラス母材に半透明の着色フィルムを貼着した部材で構成されている。この前面カバー１５は、ＬＥＤ１１ｄが点灯しスリット９ｇから通常の光量又は最大光量で照明光が出射されて指針９が発光している場合は、前面カバー１５の前方からの目盛７や指針９の視認を可能とする。一方、ＬＥＤ１１ｄが消灯しスリット９ｇから照明光が出射されず指針９が発光していない場合は、前面カバー１５の前方からの目盛７や指針９の視認を不能とする。なお、指針式計器１の外部から前面カバー１５を透してその内部（後方）に入射される自然光等の外光は、前面カバー１５の透過によって、指針９の通常の発光光量よりも遙かに低い光量（輝度）に減衰される。
【００３３】
図５に示すように、受光素子１３は、車速ゼロの目盛箇所７ａのみに設けられており、リング部５ｂと配線基板１１ｂとの間の空間に配置されている。この受光素子１３の受光面は、車速ゼロの目盛箇所７ａに形成されたスリット７ｃ（請求項中の検出光入射窓に相当）に対向している。受光素子１３の受光面とこれに対向する目盛箇所７ａのスリット７ｃとの間には、偏光フィルタ１３ａが配置されている。この偏光フィルタ１３ａによって、文字板５のベース部５ａの表面５ｃ側（請求項中の文字板の前方に相当）から目盛箇所７ａのスリット７ｃを透して裏面５ｄ側（請求項中の文字板の後方に相当）に入射された光が直線偏光とされる。
【００３４】
指示部９ｂが車速ゼロの目盛箇所７ａを指示するゼロ指示位置に指針９が位置すると、指示部９ｂの先端の出射窓９ｈが目盛箇所７ａのスリット７ｃと対向する。したがって、出射窓９ｈから出射された照明光の一部（指示位置検出光）は、スリット７ｃ及び偏光フィルタ１３ａを透して直線偏光となり、受光素子１３の受光面に到達する。直線偏光となった指針９からの指示位置検出光が受光素子１３の受光面に到達すると、受光素子１３は検出信号を出力する。
【００３５】
検出信号のレベルは、受光素子１３の受光量（受光輝度）に応じて変化する。指針９の照明光が通常の光量である場合は、受光素子１３の出力信号のレベルが通常レベルとなる。指針９の照明光が最大光量である場合は、受光素子１３の出力信号のレベルが最大レベルとなる。前面カバー１５を透してその内部に入射した外光が、スリット７ｃ及び偏光フィルタ１３ａを透して直線偏光となり、受光素子１３の受光面に到達した場合は、照明光の通常の光量を下回る光量であるため、受光素子１３の出力信号のレベルが、通常レベルよりもさらに低いレベルとなる。
【００３６】
次に、図６のブロック図を参照して、本実施形態の指針式計器１の電気的構成について説明する。図２に示すステッパモータ１１ａ及びＬＥＤ１１ｄと、図５に示す受光素子１３は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記する。）２１に接続されている。
【００３７】
マイコン２１は、制御プログラム等を記憶するＲＯＭと、作業領域等として利用されるＲＡＭとを内蔵している。マイコン２１には、車両（図示せず）のバッテリＢに接続された電源２３からの安定化電源が、車両のイグニッションスイッチＩＧＮのオンオフに関係なく供給される。また、マイコン２１には、イグニッションスイッチＩＧＮのオンオフ状態を検出するためにインターフェース（Ｉ／Ｆ）２５が接続されている。インターフェース２５を用いてイグニッションスイッチＩＧＮのオンオフ状態を検出したマイコン２１は、イグニッションスイッチＩＧＮがオンのときにだけ、ステッパモータ１１ａやＬＥＤ１１ｄ、受光素子１３に、動作用の電源を供給する。
【００３８】
このような構成によるマイコン２１は、内蔵するＲＯＭに記憶された制御プログラムにしたがって行う通常動作モードの処理を行う。通常動作モードの処理では、不図示の車速センサから入力される車速パルスに基づいて、指針式計器１が搭載された車両（図示せず）の車速を算出する。そして、ステッパモータ１１ａに駆動パルスを出力して、目盛７のうち算出した車速（計測量）に応じた位置を指示部９ｂが指示するように指針９を回転させる。
【００３９】
なお、通常動作モードにおいては、マイコン２１がＬＥＤ１１ｄを通常の光量（輝度）で発光させる。したがって、指針９がゼロ指示位置にあるときには、通常の光量の指示位置検出光が受光素子１３の受光面に到達して、受光素子１３が通常レベルの出力信号を出力する。この出力信号のレベルは、マイコン２１において所定のしきい値と比較される。
【００４０】
この所定のしきい値は、通常レベルよりも高く最大レベルよりも低い値に設定されている。したがって、通常動作モードにおいては、指針９がゼロ指示位置にあっても受光素子１３の出力信号のレベル（通常レベル）が所定のしきい値に到達しない。よって、マイコン２１はゼロ指示位置の指針９を検出しない。
【００４１】
次に、マイコン２１が内蔵するＲＯＭに記憶された制御プログラムにしたがって行う制御のうち、指針９の原点復帰動作モードにおける処理の概要を、図７のフローチャートを参照して説明する。図７の原点復帰動作モードにおける処理は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムによって規定された原点復帰処理が必要な状況の発生（条件の成立）が、マイコン２１によって確認されたときに、以下のようにして実行される。なお、以下に説明するステップＳ１０１〜ステップＳ１０５の処理は、通常の原点復帰処理として実行される。通常の原点復帰処理で指針９を実際のゼロ指示位置に復帰させることができなかった場合に、ステップＳ１０７以降の各処理が、本発明による指針の原点復帰方法に当たる異常時の原点復帰処理として実行される。
【００４２】
まず、マイコン２１は、ＬＥＤ１１ｄによる照明光の光量を通常光量から最大光量に切り替える。これにより、指針９を最大光量の照明光で発光（点灯）させる（ステップＳ１０１）。次に、受光素子１３から所定のしきい値を超えるレベルの出力信号が入力されたか否かを確認する（ステップＳ１０３）。所定のしきい値を超えるレベルの出力信号が受光素子１３から入力された場合は（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、指針９が既に図８に実線で示すゼロ指示位置にあるものとして、正常終了処理を行う（ステップＳ１１９）。この正常終了処理では、ステッパモータ１１ａへの駆動パルスの出力を終了して指針９の移動を停止させる。そして、制御上の現在の指針９の位置を、制御上の指針９のゼロ指示位置であるものとする。正常終了処理を行ったならば、ＬＥＤ１１ｄによる照明光の光量を最大光量から通常光量に切り替える（ステップＳ１２１）。その後、原点復帰処理を終了する。
【００４３】
また、所定のしきい値を超えるレベルの出力信号が受光素子１３から入力されていない場合は（ステップＳ１０３でＮＯ）、指針９を実際のゼロ指示位置に近づけて受光素子１３から所定のしきい値以上のレベルによる出力信号の入力を確認するために、ステッパモータ１１ａに駆動パルスを出力することで、指針９を所定速度で制御上のゼロ指示位置に向けて移動（帰零）させる処理を実行する（ステップＳ１０５）。そして、指針９の移動中に、制御上の指針９の逆転角度が最大振れ角度以上であるか否かを確認する（ステップＳ１０７）。制御上の指針９の逆転角度が最大振れ角度以上であるか否かは、指針９の移動時間が上限時間に達したか否かによって確認することができる。この上限時間は、指針９が所定速度で回転可能な範囲の全範囲を回転するのに要する時間である。
【００４４】
指針９の逆転角度が最大振れ角度以上でない場合は（ステップＳ１０７でＮＯ）、ステップＳ１０３にリターンする。最大振れ角度以上である場合は（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、マイコン２１は、制御上の指針９の位置が、図８に想像線で示す移動範囲の始点に達したものと判断する。そして、マイコン２１は、ステッパモータ１１ａに出力する駆動パルスを変えることで、指針９を１０°分正転させる（ステップＳ１０９）。ここで、指針９の１０°分の正転とは、移動範囲の始点からゼロ指示位置までの指針９の正転移動量を上回る移動量である。この１０°分の指針９の正転により、マイコン２１は、制御上の指針９の位置を、移動範囲の始点からゼロ指示位置よりも先の基準点に移動させることになる。
【００４５】
次に、マイコン２１は、再び指針９を実際のゼロ指示位置に近づけて受光素子１３から所定のしきい値以上のレベルによる出力信号の入力を確認するために、ステッパモータ１１ａに出力する駆動パルスを変えることで、指針９を所定速度で制御上のゼロ指示位置に向けて移動（帰零）させる処理を再び実行する（ステップＳ１１１）。そして、指針９の移動中に、受光素子１３から所定のしきい値を超えるレベルの出力信号が入力されたか否かを確認する（ステップＳ１１３）。
【００４６】
所定のしきい値を超えるレベルの出力信号が受光素子１３から入力された場合は（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、指針９が既にゼロ指示位置にあるものとして、ステップＳ１１９の正常終了処理と、ステップＳ１２１の照明光の最大光量から通常光量への切り替えとを行う。所定のしきい値を超えるレベルの出力信号が受光素子１３から入力されていない場合は（ステップＳ１１３でＮＯ）、制御上の指針９の逆転角度が１０°分以上であるか否かを確認する（ステップＳ１１５）。制御上の指針９の逆転角度が１０°分以上であるか否かは、指針９の移動時間が基準時間に達したか否かによって確認することができる。この基準時間は、指針９が所定速度で１０°分回転するのに要する時間である。
【００４７】
指針９の逆転角度が１０°分以上でない場合は（ステップＳ１１５でＮＯ）、ステップＳ１１３にリターンする。１０°分以上である場合は（ステップＳ１１５でＹＥＳ）、マイコン２１は、実際の指針９がゼロ指示位置に到達できないものとして、異常終了報知処理を行う（ステップＳ１１７）。この異常終了報知処理では、ステッパモータ１１ａへの駆動パルスの出力を終了して指針９の移動を停止させる。そして、異常報知動作を実行する。異常報知動作では、例えば、マイコン２１が接続されている車両のＥＣＵ（図示せず）に指針９の位置異常を示すダイアグノーシス信号を出力する。勿論、それ以外の動作であっても良い。異常終了報知処理を行ったならば、ＬＥＤ１１ｄによる照明光の光量を最大光量から通常光量に切り替える（ステップＳ１２１）。その後、原点復帰処理を終了する。
【００４８】
以上の説明からも明らかなように、本実施形態では、ステップＳ１０１及びステップＳ１２１の各処理を行うマイコン２１が、請求項中の光量制御手段を構成している。
【００４９】
以上に説明したように、本実施形態の指針式計器１によれば、通常の原点復帰処理において（図７のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５）、実際の指針９がゼロ指示位置に到達しなかった場合に、異常時の原点復帰処理（図７のステップＳ１０７〜ステップＳ１１７）を実行する構成とした。そして、各原点復帰処理において、所定のしきい値を超えるレベルの出力信号が受光素子１３から入力されたならば、実際の指針９がゼロ指示位置にあるものとして、その位置に指針９を停止させて、制御上の指針９のゼロ指示位置を現在の制御上の指針９の位置とするようにした。
【００５０】
このため、ストッパ片をストッパに当接させて機械的に指針９の移動をゼロ指示位置で停止させることが困難な指針式計器１であっても、受光素子１３からの出力信号に基づいて指針９をゼロ指示位置に停止させることができる。よって、指針９の駆動源にステッパモータ１１ａを使用しても、指針９を振動させずに見栄え良くゼロ指示位置（原点）に復帰させることができる。
【００５１】
なお、原点復帰動作モードの具体的な指針９の移動パターンは、上述した図７のパターンに限定されない。例えば、ステップＳ１０９の、制御上の指針９の位置を移動範囲の始点からゼロ指示位置よりも先の基準点まで１０°分正転させる間に、実際の指針９がゼロ指示位置に到達したか否かを確認してもよい。また、ステップ１０９の指針９の１０°分正転の際と、図７のステップＳ１１１〜１１５の、指針９を所定速度で制御上のゼロ指示位置に向けて移動（帰零）させる際との両方で、実際の指針９がゼロ指示位置に到達したか否かをそれぞれ確認してもよい。
【００５２】
また、本実施形態では、通常動作モードにおいては指針９の照明光を通常の光量とし、原点復帰動作モードにおいては指針９の照明光を最高光量とするものとしたが、通常動作モードと原点復帰動作モードとで指針９の照明光の光量を同じにしても良い。この場合、図７のステップＳ１０１及びステップＳ１２１の各処理は省略される。また、この場合、受光素子１３からの出力信号に基づいて実際の指針９がゼロ指示位置に到達したか否かを確認する処理は、通常動作モード中には行わない。
【００５３】
さらに、本実施形態では、車速ゼロの目盛箇所７ａのリング部５ｂと配線基板１１ｂとの間の空間に配置して受光素子１３を、受光素子１３の受光面を車速ゼロの目盛箇所７ａのスリット７ｃに対向して配置した。しかし、図９に示すように、車速ゼロの目盛箇所７ａのリング部５ｂと配線基板１１ｂとの間の空間に受光面が向くように受光素子１３を配線基板１１ｂに取り付け、偏光フィルタ１３ａから受光素子１３にプリズム１７によって指示位置検出光を導光するように構成しても良い。
【００５４】
また、図５や図９に示した車速ゼロの目盛箇所７ａのスリット７ｃに対向配置した偏光フィルタ１３ａは、省略しても良い。
【００５５】
さらに、本実施形態では、指針９の出射窓９ｈや文字板５のリング部５ｂのスリット７ｃを開口によって構成したが、開口を塞ぐ透明部材によって出射窓９ｈやスリット７ｃ（又はそのどちらか一方）を構成しても良い。
【００５６】
また、本実施形態では、各目盛７がそれぞれ装飾用のスリット７ｃを有する構成としたが、車速ゼロの目盛箇所７ａのみがスリット７ｃを有する構成としてもよい。しかし、各目盛７がそれぞれ装飾用のスリット７ｃを有する構成とすれば、車速ゼロの目盛箇所７ａのみがスリット７ｃを有する構成に比べて、スリット７ｃの存在を違和感のないものとすることができる。
【００５７】
さらに、本実施形態において、見返し板３、文字板５、及び指針９の前方に配設した前面カバー１５は、光透過率が１００％かそれに近い透明なものであっても良い。その場合には、ステアリングスイッチ（図示せず）の操作等により指針９の照明光による発光を行わない昼間にも、原点復帰動作モードに限って指針９の照明光による発光を行うようにして、実際の指針９がゼロ指示位置にあるかどうかを、受光素子１３の出力信号に基づいて確認することができる。
【００５８】
一方、本実施形態のように、前面カバー１５を光透過率２０％〜５０％の例えばスモーク色の半透明樹脂材等で構成すれば、原点復帰動作モードにおける指針９の動作を、照明光による発光で演出的に行うことができる。
【００５９】
また、ゼロ指示位置にある指針９から指示位置検出光を出射させるために、専用の光源を用いる構成としてもよい。しかし、本実施形態のように指針９が発光式指針である場合に、指針９の照明光の一部を利用して指示位置検出光を指針９から出射させる構成とすれば、部品数及び構成を簡略化し、指針９を発光させるための構成を指示位置検出光の指針９からの出射に有効利用することができる。
【００６０】
さらに、本実施形態では、指針９からの指示位置検出光を受光素子１３で受光してその出力信号により実際の指針９を検出する位置をゼロ指示位置としたが、受光素子１３により指針９からの指示位置検出光を受光して実際の指針９を検出する位置は、ゼロ指示位置に限らず任意である。例えば、図１に示す２０ｋｍ／ｈの目盛７のスリット７ｃに対向して、図５に示すようにリング部５ｂと配線基板１１ｂとの間の空間に受光素子１３を配置しても良い。または、図１に示す目盛７を０ｋｍ／ｈよりも低い（マイナスの）箇所にも形成して、リング部５ｂの対応する箇所にスリット７ｃ（図示せず）を形成し、このスリット７ｃに対向して、図５に示すようにリング部５ｂと配線基板１１ｂとの間の空間に受光素子１３を配置しても良い。このように、予め既知の位置であれば、ゼロ指示位置の代わりに、指針９からの指示位置検出光を受光素子１３で受光してその出力信号により実際の指針９を検出する位置を、マイナスの目盛７部分を含む任意の位置とすることができる。
【００６１】
また、ゼロ指示位置以外の既知である所定の位置を、受光素子１３により指針９からの指示位置検出光を受光して実際の指針９を検出する位置とした場合は、受光素子１３が指針９からの指示位置検出光を受光した際に、制御上の指針９の位置を所定の位置にリセットすることで、例えば、その後、指針９をマイコン２１の制御によりステッパモータ１１ａの駆動力でゼロ指示位置に帰零させることもできる。
【００６２】
さらに、本実施形態では、指針９の駆動源をステッパモータ１１ａとした場合を例に取って説明したが、本発明は、ステッパモータ以外のモータを指針９の駆動源とする場合にも適用可能である。
【００６３】
また、本実施形態では、車両に搭載される指針式計器１を例に取って説明した。しかし、本発明は、車両以外において使用される指針式計器においても広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、指針の原点復帰を実行する指針式計器に用いて好適である。
【符号の説明】
【００６５】
１  指針式計器
３  見返し板
５  文字板
５ａ  ベース部
５ｂ  リング部
５ｃ  表面
５ｄ  裏面
７  目盛
７ａ  車速ゼロの目盛箇所（所定の計測量に対応する目盛箇所）
７ｂ  目盛部材
７ｃ  スリット（光透過窓、検出光入射窓）
９  指針
９ａ  基部
９ｂ  指示部
９ｃ  指針本体
９ｄ  指針カバー
９ｅ  指針袴
９ｆ  受光部
９ｇ  スリット
９ｈ  出射窓（検出光出射部）
１１  指針駆動ユニット
１１ａ  ステッパモータ
１１ｂ  配線基板
１１ｃ  出力軸
１１ｄ  ＬＥＤ
１３  受光素子（センサ）
１３ａ  偏光フィルタ
１５  前面カバー
１７  プリズム
２１  マイクロコンピュータ（光量制御手段）
２３  電源
２５  インターフェース
Ｂ  バッテリ
ＩＧＮ  イグニッションスイッチ
【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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