(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示されたスケール（以下表示スケールという）を有する、少なくとも１つのステッピングモータによって駆動される船舶の舵の位置指示器又は方向指示器の表示装置を操作するための方法であって、
機器を起動するときの、又は要求に応じた測定実行において、前記表示スケールを移動するために、ステッピングモータを駆動するときに、少なくとも、ストロボフリッカ効果によって影響を受けない論理値である所望の値と実際の値の比較の遂行によって特定されるストロボフリッカ効果によって影響を受ける範囲における、ストロボフリッカ効果による影響を受けるかどうかの判断をステップ毎にできる適切なステップ幅を求めること、
求められた前記ステップ幅を照合用のパラメータとして格納すること、及び
回避すべき前記ストロボフリッカ効果によって影響を受ける前記範囲において、適切なステップ幅を用いてステッピングモータ（複数可）を操作すること、
を含むことを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主クレームの前置部による表示されたスケール（以下表示スケールという）を有する、少なくとも１つのステッピングモータによって駆動される表示装置を操作するための方法に関し、より詳細には、船舶の舵の位置指示器又は方向指示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
より微細な区分けを用いた微細な読み取りのために使用される、第２のコンパス・ローズもさらに提示することが多い、直接駆動型表示装置は、例えば、船舶の操舵船橋において使用される。
【０００３】
特に高速回転の場合、特に、数秒内での回転の方向の変更を実行できる高速の船舶に関して、表示スケールを有する少なくともステッピングモータによって駆動される表示装置の表示に問題が生じ、ストロボ効果の発生につながる可能性がある。該ストロボ効果の発生はさらに、計器を読んでいる人間にとって、スケーリングを不鮮明な状態にし、航路の確実な検出を不可能にする。
【０００４】
しかしながらまさに、高速回転の場合、新規航路に達する前に非常に正確に航路を検出し、それによって、わずかに当て舵を取るのに間に合うと共に、新規航路のために回転中の該船舶を「阻止」できるようにすることが所望される。従来の表示装置は、ゆっくり運行する船舶を前提として過度に頑丈に設計されている。
【０００５】
さらに、ステッピングモータ共振の場合のステップロスに起因して、間違った航路表示が作成される可能性があるという問題が存在する。これは当然、いかなる場合においても回避されるべきである。
【０００６】
一方が微細に区分けされ、他方が粗目に区分けされた２つのコンパス・ローズが通常組み合わせられることから、より複雑な要件がさらに生じる。
【発明の概要】
【０００７】
本発明によると、ここで、少なくとも１つのステッピングモータによって駆動される表示装置を操作するための方法が特定される。該方法において、フリッカ効果の影響を受けるステップ幅を除去し、毎回、フリッカ効果の影響を受けないとして識別される問題のないステップ幅の範囲においてステッピングモータを駆動する。これらの範囲は、機器を起動するとき、又は、共振を非常に大きくシフトさせる可能性のある温度及び製作公差の変化（暑い夏の日中−寒い霜夜）を考慮に入れるための要求に応じて新規に測定される。
【０００８】
有利には、２つのステッピングモータが２つのディスク（ローズ）（以下、単にローズ、あるいはコンパス・ローズ、表示ローズ、センサーローズと表示することがある）を駆動する。駆動は、中間変速機なしで直接行われる。微細なローズは、粗目のローズの中に機械的に埋め込まれ、粗目の／微細な表現を可能にする。
【０００９】
ここで、各ローズは直接ステッピングモータに接続しており、ステッピングモータは、微細なローズの軸が粗目のローズの中空軸を通過するように、又は粗目のローズの軸が微細なローズの中空軸を通過するように搭載されている。
【００１０】
本目的は、角度値を表示するときにローズが動く過程において、該ローズによるストロボ効果を出現させないようにすることである。これは、そうでない場合、ストロボ効果により、スケーリングが不明確になり、航路の明確な検出ができないためである。そのため、ローズの操作は、ここで、それらのステップ幅（例えば、最も微細な分解が可能にするよりも６倍大きな、共振を一切起こさないステップ）でのみ可能である。また、ステッピングモータ共振の結果としてこれまで頻繁に生じていたステップロスは回避すべきである。そしてオーバータイムは所望の表示値からのズレを引き起こす。これらのズレは、当然回避すべきである。なぜなら、航路の不正確な表示によって、（いずれにしても直前の通知により）船舶の航路が不正確になる可能性があり、これは深刻な影響を有する可能性があるためである。
【００１１】
適切な補償を確定するため、回転運動の関数である駆動シーケンスが提案されている。駆動シーケンスは、２つのローズ（「微細」及び「粗目」）の最初の位置決めの間に確立される。
【００１２】
回転式表示スケールを有する、少なくとも１つのステッピングモータによって直接駆動される表示装置のためのステッピングモータを駆動するための、提案される本方法において、測定実行を最初に遂行し、複数の異なるステップ幅を用いて操作されるステッピングモータの問題のある範囲を求める。本方法においては、規定の所定のステップ幅を有するステッピングモータを駆動し、表示ローズに設けられた測定点を、表示ローズに隣接するセンサによって、そのセンサ応答を用いて検出する。表示ローズは、変動するステップ幅を用いてセンサを通過する。測定点のセンサ応答は、常にその過程において確定され、所望の値／実際の値の比較が遂行され、共振があり、且つ／又はステップが除去されるステップ幅を求める。
【００１３】
表示スケールを移動するために、毎回１つのステッピングモータを駆動するときに、エラー可能性による影響を受ける、少なくとも問題のある範囲において、この方法のような又は同様の方法で求められた適切なステップ幅を使用し、フリッカ又はエラーによる影響を受けるとして識別される範囲において、適切なステップ幅分解を用いてステッピングモータ（複数可）を操作する。該ステッピングモータ（複数可）の以下の操作は、表示と表示されるべき物理量との間の正確な１：１の関係が常に存在することを確実にする。適切なステップ幅は、照合パラメータの形式でテーブルに存在する。
【００１４】
さらに、測定実行も常に、重要な範囲の実際の確定とは別に、表示スケールのコンパス・ローズの位置上の完全な提示を重ねて提供する。
【００１５】
しかしながら、主な利点は、構造タイプに従って改良された性能し、特に廃熱の放出がより小さい、単純なステッピングモータを使用することができることである。したがって、数十倍高価な５相モータが２相モータに取って代わり得る。高価な変速機を省略することができ、例え高い分解でも、明確に認識可能な表示によって、正確で常に純度の高い表示を得ることができる。
【００１６】
異なる複数の周波数を用いて操作されるステッピングモータの、問題のあるステップ幅の範囲を求めるために遂行される測定実行において、毎回、操作中、可能性のあるスペクトル（spectrum）からの規定の所定のステップ幅を用いてステッピングモータのうちの１つを駆動し、表示ローズに隣接するセンサによって、表示ローズに設けられた測定点を、光学的又は誘導的に検出する。他の検出可能性は排除されない。
【００１７】
したがって、表示ローズを、或る時間、変動するステップ幅を用いてセンサを通過させ、その過程で生成される測定点の好ましくは電気的なセンサ応答を検出し、テーブル形式で記録する。その後、テーブルにおける所望の値／実際の値の比較の結果は、共振が存在し、且つ／又はステップが除去されるステップ幅に印を付けるのに役立つ。その後、それらは照合要因（a matching factor）によって占有され、より広いステップ幅を達成するための訂正が失われず、例えば大きなステップとして、後に行われる。
【００１８】
さらなる利点及び特徴が、添付の図面を用いる、より好ましい例示的な実施形態の以下の説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】互いに重なり合う、粗目表示及び微細表示のための２つの表示ローズを有する装置の部分概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
右側に、ディスク上に配置された測定点のためのセンサが示されている。
【００２１】
表示スケールを有する、少なくとも１つのステッピングモータによって駆動される表示装置を操作するための本発明による方法は、したがって、以下のステップ、すなわち、機器を起動するときの、又は要求に応じた測定実行において、表示スケールを移動するために、毎回１つのステッピングモータを駆動するときに、エラー可能性によって影響を受ける少なくとも問題のある範囲における、適切なステップ幅を求めるステップを、求められたステップ幅を照合パラメータの形式で格納するステップと、フリッカの影響を受けるとして識別され、したがって、エラー可能性を有する範囲において、適切なステップ幅分解を用いてステッピングモータ（複数可）を操作するステップとから成る。
【００２２】
問題のある範囲を求めるため、測定実行中、ステッピングモータを規定の所定のステップ幅を用いて駆動し、表示ローズに提供される測定点を、表示ローズに隣接するセンサによって、そのセンサ応答を用いて検出する。その後、表示ローズを、変動周波数を用いてセンサを通過させる。所望の値／実際の値の比較が行われるように、測定点のセンサ応答をその過程で検出し、共振がある、且つ／又はステップが除去される周波数を求める。これらは、測定実行後に除去される。
【００２３】
好ましくは、その過程において、表示ローズにおける金属製のプレートレット（platelet）を、それぞれの実際のステップ幅の検出と共に、誘導的にタップする。
【００２４】
図１は、軸２．２、３．２、３．１、２．１上にローズ（ディスク）を有する２つのステッピングモータ２、３、ＭＣ（動力回路）及びステッピングモータ駆動装置を有するドライブエレクトロニクス１、並びに、光学センサ又は誘導センサ４、４．１、４．２から成る、共振及びステップ補償型直接駆動のステッピングモータシステムを示す。
【００２５】
ＭＣ１は、ステッピングモータ駆動装置を介して、微細なステップ分解においてステッピングモータ２、３を駆動する。光学センサ／誘導センサ４、４．１、４．２はその過程で２つの目的を果たす。
−  ステッピングモータのパラメータ（共振及びステップ属性）を測定する。及び
−  最初の位置を抽出する。
【００２６】
ステッピングモータのパラメータ（共振−及びステップ属性）を測定するため、操作電圧の印加直後に、ＭＣがセンサ位置４、４．１に対して粗目のローズ３．２を駆動し、センサ範囲のステップサイズを測定する（４，４．１）。
【００２７】
センサスキャニングの許容範囲４は温度に強く依拠するため、この測定は、各パラメータを求める前に要求される。ＭＣ１は、ここで、センサ４、４．１を越えて左から及び右からと交互に移動し、駆動操作中の周波数及びステップ傾斜をトラバースする。ＭＣは、センサ４、４．１の反射を絶えず測定し、該反射をステッピングモータ３の印加駆動値と比較する。
【００２８】
求められた値は、正弦ステップテーブル／余弦ステップテーブルにセットされ、粗目のステッピングモータ３の操作のための最新の駆動パラメータとしての役割を果たす。
【００２９】
本方法は、微細なステッピングモータ２のパラメータを求めるためにも使用される。ステッピングモータ２はまた、このステッピングモータ２のためにのみ設けられた正弦ステップテーブル／余弦ステップテーブルによって駆動される。
【００３０】
この方法は、補償目的の本システムをオンに切替えた後、毎回実行されるべきである。
【００３１】
個々のステッピングモータ２、３のパラメータを求めた後、最初の位置の抽出を行い、ローズは度数表示の零点に近づき、その後、ＭＣ１によって最新の航路値に向けて駆動される。
【００３２】
起動後又は要求に応じて、機器は、粗目のローズ−微細なローズの、０度への位置合わせを経る。この駆動操作のための基礎は、０．００７０３度のステップ分解を有する正弦加重ステッピングモータ−マイクロステップテーブルである。これは、３６０度に対して５１２００ステップに相当する。このフェーズにおいて、共振範囲は最大３０度／秒のコンパス・ローズの回転運動に関して求められる。そして、ステップ訂正テーブルが計算され、予め駆動操作に含められる。
【００３３】
したがって、訂正テーブルは周波数抑制の手段による共振周波数のバイパスではないが、ステッピングモータ及び機械的要素の特性へのステップ幅適応である。
【００３４】
高いマイクロステップ分解及び訂正によって、船舶の回転運動のリアルタイムな表現を維持しつつ、光学的に重要な画像シーケンス（粗目の／微細なローズの表現）を回避するためのステップ幅適応が可能になる。
【００３５】
一例
Ａ）訂正を伴わない駆動操作
ステップにおける古い実際の値＝１２０００＝８４．３６度
古いステップ値＋１ステップ＝ｘ１
ｘ１＋１ステップ＝ｘ２
ｘ２＋１ステップ＝ｘ３
ｘ３＋１ステップ＝ｘ４
ｘ４＋１ステップ＝ｘ５
ｘ５＋１ステップ＝ｘ６
最終値＝８４．４０２度
Ｂ）訂正＝６を伴う駆動操作
ステップにおける古い実際の値＝１２０００＝８４．３６度
古いステップ値＋０ステップ＝ｘ０
ｘ１＋０ステップ＝ｘ０
ｘ２＋０ステップ＝ｘ０
ｘ３＋０ステップ＝ｘ０
ｘ４＋０ステップ＝ｘ０
ｘ５＋６ステップ＝ｘ６
最終値＝８４．４０２度
【符号の説明】
【００３６】
１：ＭＣ（動力回路）及びステッピングモータ駆動装置を有するドライブエレクトロニクス
２．２、３．２、３．１、２．１：軸
２、３：ステッピングモータ
４、４．１、４．２：光学センサ又は誘導センサ
【図１】
0005645814.tif 000002