(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータと、
該ステッピングモータの駆動に基づいて文字板上を回転する指針と、
文字板上に記されたゼロの近傍又はゼロ上に突出して設けられ、指針の接触を検出する指針検出手段と、
起動時に指針検出手段が指針を検出しているかどうかを判定し、指針を検出していないときはステッピングモータを駆動して当該指針を指針検出手段に接触させ、その後、所定の間、指針を逆方向に回転させ、さらに、その位置からステッピングモータを駆動して指針検出手段が指針を検出するまでの間を測定し、該測定値が指針を逆方向に回転させたときと一致又は許容範囲内にあるとき指針のゼロ点設定を終了するゼロ調整手段と
を備えたことを特徴とするステッピングモータ式指示計器。
【請求項２】
前記指針検出手段は、文字板に形成された穴を貫通したスプリング状の可動部を有し、該可動部に指針が接触したときオンするスイッチとからなることを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ式指示計器。
【請求項３】
前記ゼロ調整手段は、指針を指針検出手段に接触させたとき、また、指針を逆方向に回転させたときは、それぞれ所定時間経過後にステッピングモータを駆動して指針を回転させることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載のステッピングモータ式指示計器。
【請求項４】
前記ゼロ調整手段は、指針を逆方向に回転させるとき所定数のパルスをステッピングモータに出力し、その位置から指針検出手段に接触するまで指針を回転させるときは１パルスづつ当該ステッピングモータに出力すると共に、そのパルスをカウントし、指針検出手段が指針を検出したときはカウントしたパルスが所定数のパルスと一致又は許容範囲内にあると指針のゼロ点設定を終了することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のステッピングモータ式指示計器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車輌の走行速度の変化やエンジン回転数の変化を指示するステッピングモータ式指示計器に係わり、さらに詳しくは、起動時に指針のゼロ点設定を自動的に行うステッピングモータ式指示計器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステッピングモータを利用した指示計器の駆動においては、指針のゼロ点設定が非常に重要で、起動時には必ずゼロ点の位置出しの操作が行われている。例えば、指針をゼロ点方向に１回転分送り、ストッパピン（指針止め）に当てて強引にゼロ点の位置出しを行ったり、又は指針をストッパピンに当てたときに発生する過電流（拘束電流）を検出して、指針のゼロ点を設定していた。
【０００３】
図６は過電流検出による指針のゼロ点設定を説明するためのブロック構成図である。この図においては、起動時にステッピングモータドライバ回路２がステッピングムーブ３を駆動して、指針４をストッパピン側（図示せず）に回転させ、この時、比較器６が電流検出抵抗５に発生する電流を取り込んで基準値と比較し、差分の電流をコントローラ１に出力する。この時、コントローラ１が比較器６の出力を通じて過電流を検知すると、指針４がストッパピンに当たったと判断して、その時点を基準に例えば車輌の走行速度をステッピングモータドライバ回路２を介してステッピングムーブ３に伝える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
指針４をストッパピンに当てて強引にゼロ点を設定した場合、指針４が回動方向に振れるので、指示そのものに信頼性が欠け、耐久性や精度に問題があった。過電流検出によるゼロ点設定の場合、安定した検出が困難なため、指針４が振れたり、誤動作の原因になっていた。
【０００５】
また、指針４のゼロ点設定として、図７（ａ）に示すように赤外線を利用した位置センサ、磁石を利用したホール素子等の非接触式センサ７で指針４のゼロ点設定を行うものがあるが、外来ノイズを受けやすく、また、指針４の接近時にセンサ７の検出信号がアナログ変化するため（同図（ｂ）参照）、しきい値により指針４のゼロ点位置が変化する等、ゼロ点停止位置の調整が困難であった。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、指針の振れがなく、しかも正確にゼロ点設定を行えるステッピングモータ式指示計器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るステッピングモータ式指示計器は、ステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動に基づいて文字板上を回転する指針と、文字板上に記されたゼロの近傍又はゼロ上に突出して設けられ、指針の接触を検出する指針検出手段と、起動時に指針検出手段が指針を検出しているかどうかを判定し、指針を検出していないときはステッピングモータを駆動して当該指針を指針検出手段に接触させ、その後、所定の間、指針を逆方向に回転させ、さらに、その位置からステッピングモータを駆動して指針検出手段が指針を検出するまでの間を測定し、該測定値が指針を逆方向に回転させたときと一致又は許容範囲内にあるとき指針の基点設定を終了するゼロ調整手段とを備えたものである。
【０００８】
前記指針検出手段は、文字板に形成された穴を貫通したスプリング状の可動部を有し、該可動部に指針が接触したときオンするスイッチとからなることを要旨とするものである。
【０００９】
また、前記ゼロ調整手段は、指針を指針検出手段に接触させたとき、また、指針を逆方向に回転させたときは、それぞれ所定時間経過後にステッピングモータを駆動して指針を回転させることを要旨とするものである。
【００１０】
さらに、前記ゼロ調整手段は、指針を逆方向に回転させるとき所定数のパルスをステッピングモータに出力し、その位置から指針検出手段に接触するまで指針を回転させるときは１パルスづつ当該ステッピングモータに出力すると共に、そのパルスをカウントし、指針検出手段が指針を検出したときはカウントしたパルスが所定数のパルスと一致又は許容範囲内にあると指針のゼロ点設定を終了することを要旨とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係るステッピングモータ式指示計器の要部を示す回路図、図２はステッピングモータ式指示計器の斜視図、図３は実施の形態に係るステッピングモータ式指示計器の構成を示す断面図、図４は指針のゼロ点設定を行うときの波形図である。
【００１２】
本実施の形態のステッピングモータ式指示計器は、図２に示すように指針４が文字板上の「ゼロ」を指したとき、即ち、指針４が接触したときにオンする指針検出スイッチ１１を備えたものである。この指針検出スイッチ１１は、例えば、指針４が触れたときに可動するスプリング状の可動接点１１ａと、その可動接点１１ａが可動したときに導通状態となるゼロ点固定接点１１ｂとから構成されている（図３参照）。
【００１３】
ＣＰＵ１２は、本発明に係るゼロ調整手段を有し、指針４のゼロ点設定を行うとき、図４に示すように、ステッピングモータドライバ回路１３にＣＣＷパルスを与えて、ステッピングムーブ３の指針４をゼロ側に回転させ（波形ｂ）、指針検出スイッチ１１のオンを検知したとき所定時間ｔ待機する（波形ａ）。この時間ｔは指針４の振れが収束するまでの時間であり、その所定時間経過後にｎ回のＣＷパルスをステッピングモータドライバ回路１３に与えて（波形ｃ）、ステッピングムーブ３の指針４を逆方向に回転させ、指針検出スイッチ１１をオフ、即ち非検出状態にする（波形ａ）。
【００１４】
その後は、再び前記と同様に所定時間ｔ待機し、その時間経過後に前記ＣＣＷパルスを１個づつステッピングモータドライバ回路１３に与え（波形ｂ）、何パルス目で指針検出スイッチ１１がオンするかをカウントする。そして、ｎ回与えたＣＷパルスのパルス数（波形ｃ）とカウントしたパルス数（波形ｂ）が一致したときは指針４のゼロ点設定を終了する。
【００１５】
ここで、ＣＷパルスのパルス数とカウントしたＣＣＷパルスのパルス数が一致しないときは前述した指針４のゼロ点設定を繰り返し行い、この動作をＮ回繰り返し行っても一致しないときは「エラー」として異常表示を行う。
【００１６】
次に、前記のように構成されたステッピングモータ式指示計器における指針のゼロ点設定の動作を図５に基づいて説明する。図５は実施の形態のステッピングモータ式指示計器による指針のゼロ点設定の動作を示すフローチャートである。
【００１７】
例えば本指示計器に電源が印加されると、ＣＰＵ１２は、指針検出スイッチ１１がオンしているかどうかを判定する（Ｓ１）。指針検出スイッチ１１がオフのときは指針４が文字板上の「ゼロ」を指していないと判断して、ステッピングモータドライバ回路１３にＣＣＷパルスを出力し（Ｓ２）、ステッピングムーブ３の指針４をゼロ側に回転させる。これによって指針検出スイッチ１１がオンすると指針４が「ゼロ」を指したと判断して所定時間ｔ待機し（Ｓ３）、その後にｎ回のＣＷパルスをステッピングモータドライバ回路１３に出力して（Ｓ４）、ステッピングムーブ３の指針４を逆方向に回転させる。
【００１８】
この時、指針検出スイッチ１１がオフしたかどうかを監視し（Ｓ５）、前記ＣＷパルスの出力により指針検出スイッチ１１のオフを検知したときは再び前記と同様に所定時間ｔ待機する（Ｓ６）。その時間が経過すると１個のＣＣＷパルスをステッピングモータドライバ回路１３に出力すると共に、それをカウントし（Ｓ７，Ｓ８）、指針検出スイッチ１１がオンしたかどうかを監視する（Ｓ９）。指針検出スイッチ１１がオフのときは、再び１個のＣＣＷパルスをステッピングモータドライバ回路１３に出力してそれをカウントし（Ｓ７，Ｓ８）、指針検出スイッチ１１がオンしたかどうかを再度監視する（Ｓ９）。
【００１９】
この時、指針検出スイッチ１１のオンを検知したときは、ｎ回出力したＣＷパルスのパルス数とカウントしたパルス数（ＣＣＷパルス）が一致したかどうかを判定し（Ｓ１０）、そのパルス数が一致したときは指針４のゼロ点設定が終了したと判断してこのゼロ点設定の動作を終了する。
【００２０】
一方、ＣＷパルスのパルス数とカウントしたＣＣＷパルスのパルス数が一致しないときは指針４のゼロ点設定をＮ回繰り返したかどうかを判定し（Ｓ１１）、この動作をＮ回行っていないときはリトライをカウントしてステップ１に戻り、指針４のゼロ点設定を繰り返す。また、ゼロ点設定をＮ回繰り返したときは「エラー」として異常表示を行う。
【００２１】
本実施の形態においては、起動時、ステッピングモータドライバ回路１３にＣＣＷパルスを与えて指針４をゼロ側に回転させ、指針検出スイッチ１１のオンを検知したときは所定時間ｔ待機し、この所定時間経過後にｎ回のＣＷパルスをステッピングモータドライバ回路１３に与えて指針４を逆方向に回転させ、その後は、再び前記と同様に所定時間ｔ待機し、その時間経過後にＣＣＷパルスを１個づつステッピングモータドライバ回路１３に与え、何パルス目で指針検出スイッチ１１がオンするかをカウントし、そして、ｎ回与えたＣＷパルスのパルス数とカウントしたパルス数が一致したときは指針４のゼロ点設定を終了するようにしたので、指針４の振れがなくなり、しかも、指針検出スイッチ１１そのものをストッパピンとして用いているので、ゼロ点設定の精度が向上するという効果がある。
【００２２】
また、指針検出スイッチ１１が単にオン／オフするという簡単な構造であるため、確実にゼロ点設定を行え、コストを最小限に抑えることができる。さらに、自動的にゼロ点設定を行うので、指針取付時の位置調整が不要となり、組立工数が軽減されるという効果がある。
【００２３】
なお、ＣＷパルスのパルス数とカウントしたＣＣＷパルスのパルス数が一致したとき指針４のゼロ点設定を終了するようにしたが、カウントしたＣＣＷパルスのパルス数がＣＷパルスのパルス数の許容内の誤差であるときは正常に指針４のゼロ点設定が行われたと判断するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、起動時に指針検出手段が指針を検出しているかどうかを判定し、指針を検出していないときはステッピングモータを駆動して指針を指針検出手段に接触させ、その後、所定の間、指針を逆方向に回転させ、さらに、その位置からステッピングモータを駆動して指針検出手段が指針を検出するまでの間を測定し、その測定値が指針を逆方向に回転させたときと一致又は許容範囲内にあるとき指針のゼロ点設定を終了するようにしたので、指針の振れがなくなり、しかも、指針検出手段そのものをストッパピンとして用いているので、ゼロ点設定の精度が向上するという効果がある。
【００２５】
また、指針検出手段にスプリング状の可動部に指針が接触したときオンするスイッチを用いているので、確実にゼロ点設定を行え、しかも、構造が簡単であるため、コストを最小限に抑えることができるという効果がある。
【００２６】
また、指針を指針検出手段に接触させたとき、また、指針を逆方向に回転させたときは、それぞれ所定時間経過後にステッピングモータを駆動して指針を回転させるようにしているので、指針の振れがなくなり、ゼロ点設定の信頼性が向上するという効果がある。
【００２７】
さらに、指針を逆方向に回転させるとき所定数のパルスをステッピングモータに出力し、その位置から指針検出手段に接触するまで指針を回転させるときは１パルスづつステッピングモータに出力すると共に、そのパルスをカウントし、指針検出手段が指針を検出したときはカウントしたパルスが所定数のパルスと一致又は許容範囲内にあると指針のゼロ点設定を終了するようにしたので、ゼロ点設定の精度が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るステッピングモータ式指示計器の要部を示す回路図である。
【図２】ステッピングモータ式指示計器の斜視図である。
【図３】実施の形態に係るステッピングモータ式指示計器の構成を示す断面図である。
【図４】指針のゼロ点設定を行うときの波形図である。
【図５】実施の形態のステッピングモータ式指示計器による指針のゼロ点設定の動作を示すフローチャートである。
【図６】過電流検出による指針のゼロ点設定を説明するためのブロック構成図である。
【図７】課題を説明する説明図である。
【符号の説明】
３  ステッピングムーブ
４  指針
１１  指針検出スイッチ
１１ａ  スプリング状可動接点
１１ｂ  ゼロ点固定接点
１２  ＣＰＵ
１３  ステッピングモータドライバ回路
【図１】
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【図２】
0003590755.tif 000003
【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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