(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットロータ及び界磁巻線を有し、可動片をその原点位置に戻すように交流信号を前記界磁巻線に入力されて当該界磁巻線との電磁結合のもと前記マグネットロータを回転させ、この回転を前記可動片の前記原点位置への戻り時にストッパ手段により停止されるステップモータ用電気角設定装置において、
前記交流信号の入力の際に当該交流信号を零位相角に調整する位相角調整手段と、
前記交流信号が、前記零位相角にて前記界磁巻線に入力された後、少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かを判定する第１判定手段と、
この第１判定手段による進んだとの判定時に前記界磁巻線を前記交流信号から遮断してこの遮断時に生ずる前記界磁巻線の誘起電圧が前記ストッパ手段による前記マグネットロータの回転の停止を特定する所定の低電圧以下か否かを判定する第２判定手段と、
この第２判定手段による前記低電圧以下との判定時の前記交流信号の位相角を零点電気角補正値として設定する設定手段とを備えるステップモータ用電気角設定装置。
【請求項２】
車両用指示計器に備えられて、マグネットロータ及び界磁巻線を有し、指針をその帰零位置に戻すように交流の帰零信号を前記界磁巻線に入力されて当該界磁巻線との電磁結合のもと前記マグネットロータを回転させ、この回転を前記指針の前記帰零位置への戻り時にストッパ手段により停止されるステップモータ用電気角設定装置において、
前記帰零信号の入力の際に当該帰零信号を零位相角に調整する位相角調整手段と、
前記帰零信号が、前記零位相角にて前記界磁巻線に入力された後、少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かを判定する第１判定手段と、
この第１判定手段による進んだとの判定時に前記界磁巻線を前記帰零信号から遮断してこの遮断時に生ずる前記界磁巻線の誘起電圧が前記ストッパ手段による前記マグネットロータの回転の停止を特定する所定の低電圧以下か否かを判定する第２判定手段と、
この第２判定手段による前記低電圧以下との判定時の前記帰零信号の位相角を零点電気角補正値として設定する設定手段とを備えるステップモータ用電気角設定装置。
【請求項３】
前記設定手段で設定した前記零点電気角補正値を記憶する記憶手段を備え、
前記設定手段は、前記指針を前記帰零位置から離すように交流の駆動信号を前記界磁巻線に入力して当該界磁巻線との電磁結合のもと前記マグネットロータを回転させ、前記指針の回動位置を撮像する撮像手段から入力される画像データに基づき前記指針が前記帰零位置から離れたことを判定すると、前記指針が前記帰零位置から離れたとき或いはその直前における前記駆動信号の位相角を、前記帰零信号の前記位相角に代えて、前記零点電気角補正値として設定し前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項２に記載のステップモータ用電気角設定装置。
【請求項４】
アナログ値を下限値から上限値にかけて円弧状に表示してなる表示部を有する目盛り盤と、
この目盛り盤の面に沿い回動するように支持される指針と、
交流の帰零信号を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、このステータ内にて回転可能に支持されて前記交流磁束に応じて前記指針を前記表示部の前記下限値に対応する帰零位置に戻すように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、
前記マグネットロータの回転に伴い減速回転しこれに応じて前記指針を回動する減速歯車手段と、
前記指針が前記帰零位置に戻ったとき前記減速歯車手段の減速回転を停止するストッパ手段と、
前記指針を前記帰零位置に戻すとき前記帰零信号を前記界磁巻線に入力する帰零信号入力手段とを備える車両用指示計器において、
前記帰零信号入力手段による前記帰零信号の入力の際に当該帰零信号を零位相角に調整する位相角調整手段と、
前記帰零信号が、前記零位相角にて前記界磁巻線に入力された後、少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かを判定する第１判定手段と、
この第１判定手段による進んだとの判定時に前記界磁巻線を前記帰零信号から遮断してこの遮断時に生ずる前記界磁巻線の誘起電圧が前記ストッパ手段による前記減速歯車手段の減速回転の停止を特定する所定の低電圧以下か否かを判定する第２判定手段と、
この第２判定手段による前記低電圧以下との判定時の前記帰零信号の位相角を零点電気角補正値として設定する設定手段とを備えることを特徴とする車両用指示計器。
【請求項５】
アナログ値を下限値から上限値にかけて円弧状に表示してなる表示部を有する目盛り盤と、
この目盛り盤の面に沿い回動するように支持される指針と、
交流の帰零信号を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、このステータ内にて回転可能に支持されて前記交流磁束に応じて前記指針を前記表示部の前記下限値に対応する帰零位置に戻すように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、
前記指針が前記帰零位置に戻ったとき当該指針の回動を停止するストッパ手段と、
前記指針を前記帰零位置に戻すとき前記帰零信号を前記界磁巻線に入力する帰零信号入力手段とを備える車両用指示計器において、
前記帰零信号入力手段による前記帰零信号の入力の際に当該帰零信号を零位相角に調整する位相角調整手段と、
前記帰零信号が、前記零位相角にて前記界磁巻線に入力された後、少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かを判定する第１判定手段と、
この第１判定手段による進んだとの判定時に前記界磁巻線を前記帰零信号から遮断してこの遮断時に生ずる前記界磁巻線の誘起電圧が前記ストッパ手段による前記減速歯車手段の減速回転の停止を特定する所定の低電圧以下か否かを判定する第２判定手段と、
この第２判定手段による前記低電圧以下との判定時の前記帰零信号の位相角を零点電気角補正値として設定する設定手段とを備えることを特徴とする車両用指示計器。
【請求項６】
マグネットロータと、交流の帰零信号を入力されて前記マグネットロータと電磁結合しながら指針をその帰零位置に向け回動させるように前記マグネットロータを回転する界磁巻線とを有するステップモータと、
前記指針を前記帰零位置に戻すとき前記帰零信号を前記界磁巻線に入力する帰零信号入力手段と、
前記指針が前記帰零位置に戻ったとき当該指針の回動を停止するストッパ手段とを備える車両用指示計器において、
前記帰零信号入力手段による前記帰零信号の入力の際に当該帰零信号を零位相角に調整する位相角調整手段と、
前記帰零信号が、前記零位相角にて前記界磁巻線に入力された後、少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かを判定する第１判定手段と、
この第１判定手段による進んだとの判定時に前記界磁巻線を前記帰零信号から遮断してこの遮断時に生ずる前記界磁巻線の誘起電圧が前記ストッパ手段による前記指針の回動の停止を特定する所定の低電圧以下か否かを判定する第２判定手段と、
この第２判定手段による前記低電圧以下との判定時の前記帰零信号の位相角を零点電気角補正値として設定する設定手段とを備えることを特徴とする車両用指示計器。
【請求項７】
前記設定手段で設定した前記零点電気角補正値を記憶する記憶手段を備え、
前記設定手段は、前記ステータにて前記指針を前記帰零位置から離すように交流の駆動信号を前記界磁巻線に入力されて前記マグネットロータを回転させるように前記ステップモータを制御する制御手段を備え、前記指針の回動位置を撮像する撮像手段から入力される画像データに基づき前記指針が前記帰零位置から離れたことを判定すると、前記指針が前記帰零位置から離れたとき或いはその直前における前記駆動信号の位相角を、前記帰零信号の前記位相角に代えて、前記零点電気角補正値として設定し前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一つに記載の車両用指示計器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は指示計器の指針その他可動片の駆動源として採用されるステップモータの電気角設定装置及び車両用指示計器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、車両用指示計器では、目盛り盤の裏面側にステップモータ及び減速歯車列を配設したものがある。この指示計器では、減速歯車列の出力段歯車がその回動軸にて目盛り盤を通り指針軸として回動可能に延出されており、この指針軸の先端部には、指針がその回動基部にて同軸的に支持されて目盛り盤の表面に沿い回動するようになっている。
【０００３】
ここで、減速歯車列の入力段歯車は、ステップモータのマグネットロータに同軸的に支持されている。また、出力段歯車の端面には、指針が目盛り盤の目盛りの零位置（帰零位置）に戻ったときの当該指針の回動位置に対応する位置にてストッパが突設されており、このストッパには、目盛り盤の裏面側にて静止部材に支持された腕が、その先端部にて係止して指針を帰零位置にて停止するようになっている。なお、上記ストッパが、上記腕と共にストッパ機構を構成し、その先端部にて当該腕に係止したときが上記ストッパ機構の係止に相当する。
【０００４】
このように構成した指示計器においては、その指示にあたっては、ステップモータに余弦波状駆動電圧を印加して指針を回動させる。また、指針をその帰零位置に戻すにあたっては、ステップモータに余弦波状帰零電圧を強制的に印加するようにしている。そして、マグネットロータが帰零位置に向けて回転する過程においてこのマグネットロータの回転速度に応じてステップモータのステータの界磁巻線に発生する誘起電圧が所定の閾値電圧以下になったとき、指針が帰零位置に戻ったものと判定し、ステップモータに対する帰零電圧の印加を停止するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記指示計器においては、ステップモータが、指針の回動位置に対応する絶対角度を特定するために用いられるため、ストッパ機構が係止した位置を指針の帰零位置である原点として、指針を回動させる必要がある。しかしながら、ストッパの出力段歯車に対する突設位置やストッパ機構の係止の位置は、指示計器の各部品の出来上がりや組み付け状態によって、ばらつきを生じる。
【０００６】
一方、ステップモータのマグネットロータが多極着磁ロータであること及び減速歯車列によりステップモータの回転速度を減速していること等を考慮して、ステップモータにおいては、駆動電気角に対する出力角度を小さくすることで、回転角に対する分解能を高めている。従って、ストッパ機構の係止位置の精度がわずかでもばらつくと、当該係止位置に指針が戻るまでの駆動電気角が大きく変動する。このことは、ステップモータがストッパ機構の係止位置まで回転したときのマグネットロータの磁極の位置が本来の正しい位置から大きく変動することを意味する。
【０００７】
従って、指示計器による指示のためにステップモータを上記原点から起動する場合、ストッパ機構の係止位置のばらつきを考慮しないで、当該ステップモータに余弦波状駆動電圧を常にその一定の電気角から印加し始めると、マグネットロータの磁極の位置と駆動電圧で与えた駆動電気角とが正しく一致しない（例えば、マグネットロータのＮ極とステータの界磁巻線のＳ極とが正しく一致しない）。このため、マグネットロータが駆動電圧に同期して回転できず、ステップモータが脱調してしまうという不具合を招く。
【０００８】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処すべく、指針その他可動片が交流の帰零信号等の交流信号に応じたマグネットロータの回転に伴い帰零位置等の原点位置に戻ったときストッパ手段によりマグネットロータを停止されるステップモータにおいて、マグネットロータのストッパ手段による停止に対応する交流信号の位相角を零点電気角補正値として設定する電気角設定装置及びこの電気角設定装置を用いる車両用指示計器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決にあたり、請求項１に記載の発明に係るステップモータ用電気角設定装置において、当該ステップモータでは、マグネットロータ（Ｍｒ）及び界磁巻線（３２、３３）を有し、可動片（２０）をその原点位置に戻すように交流信号を界磁巻線に入力されて当該界磁巻線との電磁結合のもとマグネットロータを回転させ、この回転を可動片の原点位置への戻り時にストッパ手段（Ｓ）により停止される。
【００１０】
当該電気角設定装置において、交流信号の入力の際に当該交流信号を零位相角に調整する位相角調整手段（１１０）と、
交流信号が、零位相角にて界磁巻線に入力された後、少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かを判定する第１判定手段（１３０、１３１、１６０、１６１、１８０、１８１、２００、２０１、２２０、２２１）と、
この第１判定手段による進んだとの判定時に界磁巻線を交流信号から遮断してこの遮断時に生ずる界磁巻線の誘起電圧がストッパ手段によるマグネットロータの回転の停止を特定する所定の低電圧以下か否かを判定する第２判定手段（７０、８０、１３２、１３３、１４０、１６２、１６３、１７０、１８２、１８３、１９０、２０２、２０３、２１０、２２２、２２３、２３０）と、
この第２判定手段による低電圧以下との判定時の交流信号の位相角を零点電気角補正値として設定する設定手段（７０、８０、１５１、１５２、１５０、１５３）とを備える。
【００１１】
上述のようにマグネットロータのストッパ手段による停止に対応する交流信号の位相角を零点電気角補正値として設定するので、ステップモータをストッパ手段の係止位置から起動する際、上述のように予め設定した零点電気角補正値からステップモータに交流の駆動信号を印加できる。よって、ステップモータの脱調防止を確保できる。
【００１２】
また、上述のように交流信号は、その入力の際に零位相角に調整された上で、界磁巻線に印加されるので、交流信号が少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かの判定が精度よくなさる得る。しかも、この判定は、交流信号が少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだ時点を対象とする。よって、ステップモータの回転が適正に上昇した上で、第１判定手段の判定に加えて第２判定手段による低電圧以下か否かの判定がなされることとなる。その結果、上述の作用効果をより一層向上できる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明に係るステップモータ用電気角設定装置において、当該ステップモータでは、車両用指示計器に備えられて、マグネットロータ（Ｍｒ）及び界磁巻線（３２、３３）を有し、指針（２０）をその帰零位置に戻すように交流の帰零信号を界磁巻線に入力されて当該界磁巻線との電磁結合のもとマグネットロータを回転させ、この回転を指針の帰零位置への戻り時にストッパ手段（Ｓ）により停止される。
【００１４】
当該電気角設定装置では、帰零信号の入力の際に当該帰零信号を零位相角に調整する位相角調整手段（１１０）と、
帰零信号が、零位相角にて界磁巻線に入力された後、少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かを判定する第１判定手段（１３０、１３１、１６０、１６１、１８０、１８１、２００、２０１、２２０、２２１）と、
この第１判定手段による進んだとの判定時に界磁巻線を帰零信号から遮断してこの遮断時に生ずる界磁巻線の誘起電圧がストッパ手段によるマグネットロータの回転の停止を特定する所定の低電圧以下か否かを判定する第２判定手段（７０、８０、１３２、１３３、１４０、１６２、１６３、１７０、１８２、１８３、１９０、２０２、２０３、２１０、２２２、２２３、２３０）と、
この第２判定手段による低電圧以下との判定時の帰零信号の位相角を零点電気角補正値として設定する設定手段（７０、８０、１５１、１５２、１５０、１５３）とを備える。
【００１５】
このようにステップモータが車両用指示計器に適用される場合でも、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明において、設定手段で設定した零点電気角補正値を記憶する記憶手段（９０）を備え、設定手段は、指針を帰零位置から離すように交流の駆動信号を界磁巻線に入力して当該界磁巻線との電磁結合のもとマグネットロータを回転させ、指針の回動位置を撮像する撮像手段（６０、６０ａ）から入力される画像データに基づき指針が帰零位置から離れたことを判定すると、指針が帰零位置から離れたとき或いはその直前における駆動信号の位相角を、帰零信号の位相角に代えて、零点電気角補正値として設定し記憶手段に記憶させる。これにより、請求項２に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明に係る車両用指示計器では、
アナログ値を下限値から上限値にかけて円弧状に表示してなる表示部（１１）を有する目盛り盤（１０ａ）と、
この目盛り盤の面に沿い回動するように支持される指針（２０）と、
交流の帰零信号を入力されて交流磁束を発生する界磁巻線（３２、３３）を備えたステータ（Ｍｓ）と、このステータ内にて回転可能に支持されて交流磁束に応じて指針を表示部の下限値に対応する帰零位置に戻すように回転するマグネットロータ（Ｍｒ）とを備えるステップモータ（Ｍ）と、
マグネットロータの回転に伴い減速回転しこれに応じて指針を回動する減速歯車手段（Ｇ）と、
指針が帰零位置に戻ったとき減速歯車手段の減速回転を停止するストッパ手段（Ｓ）と、指針を帰零位置に戻すとき帰零信号を界磁巻線に入力する帰零信号入力手段（７０、８０、１００、１２０、１５４、１５５、１７２、１７３、１９２、１９３、２１２、２１３）とを備える。
【００１８】
当該指示計器において、帰零信号入力手段による帰零信号の入力の際に当該帰零信号を零位相角に調整する位相角調整手段（１１０）と、
帰零信号が、零位相角にて界磁巻線に入力された後、少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かを判定する第１判定手段（１３０、１３１、１６０、１６１、１８０、１８１、２００、２０１、２２０、２２１）と、
この第１判定手段による進んだとの判定時に界磁巻線を帰零信号から遮断してこの遮断時に生ずる界磁巻線の誘起電圧がストッパ手段による減速歯車手段の減速回転の停止を特定する所定の低電圧以下か否かを判定する第２判定手段（７０、８０、１３２、１３３、１４０、１６２、１６３、１７０、１８２、１８３、１９０、２０２、２０３、２１０、２２２、２２３、２３０）と、
この第２判定手段による低電圧以下との判定時の帰零信号の位相角を零点電気角補正値として設定する設定手段（７０、８０、９０、１５１、１５２、１５０、１５３）とを備えることを特徴とする。
【００１９】
これにより、ステップモータと指針との間に減速歯車手段を有する車両用指示計器でも、上述のようにマグネットロータのストッパ手段による停止に対応する交流信号の位相角を零点電気角補正値として設定することで、ステップモータをストッパ手段の係止位置から起動する際、上述のように予め設定した零点電気角補正値からステップモータに交流の駆動信号を印加できる。よって、ステップモータの脱調防止を確保でき、その結果、指針による指示を精度よく確保し得る。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明に係る車両用指示計器は、
アナログ値を下限値から上限値にかけて円弧状に表示してなる表示部（１１）を有する目盛り盤（１０ａ）と、
この目盛り盤の面に沿い回動するように支持される指針（２０）と、
交流の帰零信号を入力されて交流磁束を発生する界磁巻線（３２、３３）を備えたステータ（Ｍｓ）と、このステータ内にて回転可能に支持されて交流磁束に応じて指針を表示部の下限値に対応する帰零位置に戻すように回転するマグネットロータ（Ｍｒ）とを備えるステップモータ（Ｍ）と、
指針が帰零位置に戻ったとき当該指針の回動を停止するストッパ手段（Ｓ）と、
指針を帰零位置に戻すとき帰零信号を界磁巻線に入力する帰零信号入力手段（７０、８０、１００、１２０、１５４、１５５、１７２、１７３、１９２、１９３、２１２、２１３）とを備える。
【００２１】
当該指示計器において、帰零信号入力手段による帰零信号の入力の際に当該帰零信号を零位相角に調整する位相角調整手段（１１０）と、
帰零信号が、零位相角にて界磁巻線に入力された後、少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かを判定する第１判定手段（１３０、１３１、１６０、１６１、１８０、１８１、２００、２０１、２２０、２２１）と、
この第１判定手段による進んだとの判定時に界磁巻線を帰零信号から遮断してこの遮断時に生ずる界磁巻線の誘起電圧がストッパ手段による減速歯車手段の減速回転の停止を特定する所定の低電圧以下か否かを判定する第２判定手段（７０、８０、１３２、１３３、１４０、１６２、１６３、１７０、１８２、１８３、１９０、２０２、２０３、２１０、２２２、２２３、２３０）と、
この第２判定手段による低電圧以下との判定時の帰零信号の位相角を零点電気角補正値として設定する設定手段（７０、８０、９０、１５１、１５２、１５０、１５３）とを備えることを特徴とする。
【００２２】
これにより、請求項４に記載の発明とは異なり歯車減速手段を有しない車両用指示計器においても、請求項４に記載の発明と実質的に同様の作用効果を達成できる。
【００２３】
また、請求項６に記載の発明に係る車両用指示計器は、
マグネットロータ（Ｍｒ）と、交流の帰零信号を入力されてマグネットロータと電磁結合しながら指針（２０）をその帰零位置に向け回動させるようにマグネットロータを回転する界磁巻線（３２、３３）とを有するステップモータ（Ｍ）と、
指針を帰零位置に戻すとき帰零信号を界磁巻線に入力する帰零信号入力手段（７０、８０、１００、１２０、１５４、１５５、１７２、１７３、１９２、１９３、２１２、２１３）と、
指針が帰零位置に戻ったとき当該指針の回動を停止するストッパ手段（Ｓ）とを備える。
【００２４】
当該指示計器において、帰零信号入力手段による帰零信号の入力の際に当該帰零信号を零位相角に調整する位相角調整手段（１１０）と、
帰零信号が、零位相角にて界磁巻線に入力された後、少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かを判定する第１判定手段（１３０、１３１、１６０、１６１、１８０、１８１、２００、２０１、２２０、２２１）と、
この第１判定手段による進んだとの判定時に界磁巻線を帰零信号から遮断してこの遮断時に生ずる界磁巻線の誘起電圧がストッパ手段による指針の回動の停止を特定する所定の低電圧以下か否かを判定する第２判定手段（７０、８０、１３２、１３３、１４０、１６２、１６３、１７０、１８２、１８３、１９０、２０２、２０３、２１０、２２２、２２３、２３０）と、
この第２判定手段による低電圧以下との判定時の帰零信号の位相角を零点電気角補正値として設定する設定手段（７０、８０、９０、１５１、１５２、１５０、１５３）とを備えることを特徴とする。これによっても、請求項５に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。
【００２５】
また、請求項７に記載の発明によれば、請求項４乃至６のいずれか一つに記載の発明において、設定手段で設定した零点電気角補正値を記憶する記憶手段（９０）を備え、設定手段は、ステータにて指針を帰零位置から離すように交流の駆動信号を界磁巻線に入力されてマグネットロータを回転させるようにステップモータを制御する制御手段（１５１、１５２）を備え、指針の回動位置を撮像する撮像手段（６０、６０ａ）から入力される画像データに基づき指針が帰零位置から離れたことを判定すると、指針が前記帰零位置から離れたとき或いはその直前における駆動信号の位相角を、帰零信号の位相角に代えて、零点電気角補正値として設定し記憶手段に記憶させることを特徴とする。これにより、請求項４乃至６のいずれか一つに記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【００２６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明が乗用車用指示計器に適用された例を示しており、この指示計器は、車速計として、当該乗用車の車室内に設けたインストルメントパネルに配設されている。
【００２８】
当該指示計器は、図１及び図２にて示すごとく、計器板１０を備えている。この計器板１０は、図１にて示すごとく、目盛り盤１０ａを備えており、この目盛り盤１０ａには、車速を下限値（車速零ｋｍ／ｈ）から上限値（車速１８０ｋｍ／ｈ）にかけて円弧状に表示する車速表示部１１が形成されている。
【００２９】
また、指示計器は、図１及び図２にて示すごとく、指針２０、回動内機３０及び配線板４０を備えている。指針２０は、その回動基部２１にて、後述する指針軸３０ｂの先端部に支持されて目盛り盤１０ａの表面に沿い回動するようになっている。この指針２０は、目盛り盤１０ａの円弧状車速表示部１１の全範囲に亘り回動するようになっており、当該指針２０は、その帰零位置、即ち、目盛り盤１０ａの円弧状車速表示部１１の下限値（車速零ｋｍ／ｈ）に対応する位置にて、後述のように停止するようになっている。
【００３０】
回動内機３０は、内機本体３０ａと、指針軸３０ｂとを備えている。内機本体３０ａは、目盛り盤１０ａに対応する位置にて、配線板４０にその裏面側から組み付けられている。当該内機本体３０ａは、ケーシング３０ｃ（図２参照）内に、２相式ステップモータＭ（図３乃至図５参照）、減速歯車列Ｇ（図３参照）及びストッパ機構Ｓ（図３参照）を内蔵してなるもので、この内機本体３０ａは、ステップモータＭの回転に伴う減速歯車列Ｇの減速回転により、この減速歯車列Ｇの出力段歯車３４（後述する）と同軸的に支持した指針軸３０ｂを回動する。
【００３１】
なお、ケーシング３０ｃは、その上壁にて配線板４０にその裏面側から支持されている。また、指針軸３０ｂは、ケーシング３０ｃの上壁及び下壁にて回動可能に支持されており、この指針軸３０ｂは、ケーシング３０ｃの上壁、配線板４０及び目盛り盤１０ａの貫通穴部１２を通り回動可能に延出している。また、配線板４０は、計器板１０の裏面側にてこれに並行に配設されている。
【００３２】
ステップモータＭは、図３及び図４にて示すごとく、ステータＭｓと、マグネットロータＭｒとを備えている。ステータＭｓは、ケーシング３０ｃ内にて計器板１０に並行に支持されており、このステータＭｓは、ヨーク３１と、両界磁巻線３２、３３とを備えている。ヨーク３１は、ポール状の両磁極３１ａ、３１ｂを備えており、磁極３１ａには界磁巻線３２が巻装され、磁極３１ｂには界磁巻線３３が巻装されている。
【００３３】
また、マグネットロータＭｒは、ヨーク３１内に位置するように、後述する回転軸３５ａに同軸的に支持されており、このマグネットロータＭｒの外周面にはその周方向に沿い、Ｎ極とＳ極とが交互に多数着磁して形成されている。ここで、回転軸３５ａは、ケーシング３０ｃの上下両壁に、指針軸３０ｂに平行にかつ回転可能に支持されている。なお、マグネットロータＭｒは、その回転に伴い、そのＮ極又はＳ極でもって、ヨーク３１の各磁極３１ａ、３１ｂの先端面に狭隙を介して対向するようになっている。
【００３４】
このように構成したステップモータＭにおいて、互いに位相を例えば、９０度異にする各余弦波状駆動電圧が対応の各界磁巻線３２、３３に印加されると、これら各界磁巻線３２、３３に流れる電流により生ずる余弦波状磁束が互いに位相を異にして発生し、ヨーク３１及びマグネットロータＭｒの磁極を通り流れる。これにより、マグネットロータＭｒが正転する。
【００３５】
減速歯車列Ｇは、上述した出力段歯車３４、入力段歯車３５及び両中間歯車３６及び３７を備えており、これら各出力段歯車３４、入力段歯車３５及び両中間歯車３６及び３７は、ステップモータＭの回転速度を所定の低回転速度に落とすような減速比を減速歯車列Ｇに与えるように構成されている。
【００３６】
両中間歯車３６、３７は、出力段歯車３４と入力段歯車３５との間に位置して、ケーシング３０ｃの上下両壁に回転可能にかつ指針軸３０ｂに平行に支持した回転軸３６ａに同軸的に支持されている。ここで、中間歯車３６は出力段歯車３４と噛合しており、この中間歯車３６の径は中間歯車３７の径及び出力段歯車３４の径よりも小さい。入力段歯車３５は、回転軸３５ａに同軸的に支持されており、この入力段歯車３５は、中間歯車３７と噛合している。ここで、入力段歯車３５の径は中間歯車３７の径よりも小さい。
【００３７】
ストッパ機構Ｓは、短冊板状ストッパ３８と、Ｌ字状腕３９とを備えている。ストッパ３８は、指針２０の帰零位置に対応する位置にて、出力段歯車３４の表面に突出形成されている。換言すれば、ストッパ３８は、指針２０の指針軸３０ｂの先端部からの延出方向に対応するように、指針軸３０ｂから半径方向に沿い、出力段歯車３４の表面に突出形成されている。
【００３８】
腕３９は、ケーシング３０ｃ内にその低壁から指針軸３０ｂに平行に延出しており、この腕３９は、その先端部３９ａにて、指針２０の長手方向の直下においてＬ字状に屈曲して出力段３４の表面上に向け延出している。ここで、腕３９の先端部３９ａの図３にて図示時計方向側端面３９ｂが指針２０の帰零位置に対応している。これにより、指針２０がステップモータＭの逆転により帰零位置に戻ったとき、ストッパ３８が、その図３にて図示反時計方向側面３８ａにて腕３９の時計方向側端面３９ｂに係止する。以下、この係止をストッパ機構Ｓの係止という。
【００３９】
次に、ステップモータＭのための電気回路構成について図５を参照して説明する。マイクロコンピュータ５０は、図７乃至図１２にて示すフローチャートに従いコンピュータプログラムを実行し、この実行中において、後述する各切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃ、８０ｂ、８０ｃの切り替え制御、後述する各駆動回路７０ａ、８０ａを介するステップモータＭの帰零位置に対応する回転角への駆動処理やカメラ６０の画像処理回路６０ａを介する出力に基づくＥＥＰＲＯＭ９０への書き込み処理等を行う。なお、マイクロコンピュータ５０は、直流電源Ｂから操作スイッチＳＷを介し給電されて作動する。また、上記コンピュータプログラムはマイクロコンピュータ５０のＲＯＭに予め記憶されている。
【００４０】
カメラ６０は、図６にて例示するごとく、指針２０の車速表示部１１上の位置を撮像する。画像処理回路６０ａは、カメラ６０の撮像出力を画像処理して、指針２０の車速表示部１１上の位置を表す画像信号としてマイクロコンピュータ５０に出力する。
【００４１】
駆動装置７０は、駆動回路７０ａと、両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃとを備えている。駆動回路７０ａは、マイクロコンピュータ５０による制御のもと、両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃを介する界磁巻線３２の駆動を行う。なお、駆動回路７０ａはその両入力端子にてマイクロコンピュータ５０の両出力端子５１、５２に接続されている。
【００４２】
切り替えスイッチ７０ｂは、マイクロコンピュータ５０により切り替え制御されるもので、この切り替えスイッチ７０ｂは、両固定接点７１、７２と、これら両固定接点７１、７２のいずれかに切り替え投入される切り替え接点７３とにより構成されている。この切り替えスイッチ７０ｂにおいて、切り替え接点７３の固定接点７１への投入状態を第１投入状態といい、切り替え接点７３の固定接点７２への投入状態を第２投入状態といい、切り替え接点７３の両固定接点７１、７２からの解離状態を開放状態という。
【００４３】
また、切り替えスイッチ７０ｃは、マイクロコンピュータ５０により切り替え制御されるもので、この切り替えスイッチ７０ｃは、両固定接点７４、７５と、これら両固定接点７４、７５のいずれかに切り替え投入される切り替え接点７６とにより構成されている。この切り替えスイッチ７０ｃにおいて、切り替え接点７６の固定接点７４への投入状態を第１投入状態といい、切り替え接点７６の固定接点７５への投入状態を第２投入状態といい、切り替え接点７６の両固定接点７４、７５からの解離状態を開放状態という。
【００４４】
ここで、両切り替え接点７３、７６の間には、ステップモータＭの界磁巻線３２が接続されている。本実施形態では、界磁巻線３２をＡ相巻線３２ともいう。これに伴い、Ａ相巻線３２への帰零電圧をＡ相帰零電圧という。また、両切り替え接点７２、７５はマイクロコンピュータ５０の両出力端子５５、５６に接続され、両切り替え接点７１、７４は駆動回路７０ａの両出力端子に接続されている。
【００４５】
駆動装置８０は、駆動回路８０ａと、両切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃとを備えている。駆動回路８０ａは、マイクロコンピュータ５０による制御のもと、両切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃを介し界磁巻線３３を駆動する。なお、駆動回路８０は、その両入力端子にて、マイクロコンピュータ５０の両出力端子５３、５４に接続されている。
【００４６】
切り替えスイッチ８０ｂは、マイクロコンピュータ５０により切り替え制御されるもので、この切り替えスイッチ８０ｂは、両固定接点８１、８２と、これら両固定接点８１、８２のいずれかに切り替え投入される切り替え接点８３とにより構成されている。この切り替えスイッチ８０ｂにおいて、切り替え接点８３の固定接点８１への投入状態を第１投入状態といい、切り替え接点８３の固定接点８２への投入状態を第２投入状態といい、切り替え接点８３の両固定接点８１、８２からの解離を開放状態という。
【００４７】
また、切り替えスイッチ８０ｃは、マイクロコンピュータ５０により切り替え制御されるもので、この切り替えスイッチ８０ｃは、両固定接点８４、８５と、これら両固定接点８４、８５のいずれかに切り替え投入される切り替え接点８６とにより構成されている。この切り替えスイッチ８０ｃにおいて、切り替え接点８６の固定接点８４の投入状態を第１投入状態といい、切り替え接点８６への固定接点８５の投入状態を第２投入状態といい、切り換え接点８６の両固定接点８４、８５からの解離を開放状態という。
【００４８】
ここで、両切り替え接点８３、８６の間には、ステップモータＭの界磁巻線３３が接続されている。本実施形態では、界磁巻線３３をＢ相巻線３３ともいう。これに伴い、Ｂ相巻線３３への帰零電圧をＢ相帰零電圧という。また、両固定接点８２、８５はマイクロコンピュータ５０の両出力端子５７、５８に接続され、両切り替え接点８１、８４は駆動回路８０ａの両出力端子に接続されている。なお、本実施形態では、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧は互いに位相を９０度だけ異にする各余弦波状電圧である。
【００４９】
ＥＥＰＲＯＭ９０には、後述のように指針２０の帰零位置を表すデータが帰零位置データとして書き込まれている。
【００５０】
以上のように構成した本実施形態において、ＥＥＰＲＯＭ９０への帰零位置データの書き込みは以下のようにして行う。当該帰零位置データのＥＥＰＲＯＭ９０への書き込みは、通常、指示計器の製造工場においてなされるが、この書き込みは、図５にて示すような回路（以下、書き込み回路という）を用いて行う。なお、指針２０は図１にて図示反時計方向である帰零方向に回動するように帰零位置よりも時計方向である正転方向の位置にあるものとする（図１４参照）。
【００５１】
操作スイッチＳＷをオンすれば、マイクロコンピュータ５０は直流電源Ｂから給電されて作動しコンピュータプログラムの実行を図７乃至図１２のフローチャートに従い開始する。すると、図７のステップ１００において、各切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃ、８０ｂ及び８０ｃを第１投入状態に切り替える処理がなされる。
【００５２】
これに伴い、各切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃ、８０ｂ及び８０ｃが、共に、マイクロコンピュータ５０により第１投入状態に切り替えられる。このため、駆動回路７０ａの両出力端子が両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃを通してステップモータＭのＡ相巻線３２の両端に接続されるとともに、駆動回路８０ａの両出力端子が両切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃを通してステップモータＭのＢ相巻線の両端に接続される。
【００５３】
ステップ１００での処理後、ステップ１１０において、位相角の零調整処理が次のようにしてなされる。即ち、切り替えスイッチ７０ｂの固定接点７１にローレベルの電圧を印加し切り替えスイッチ７０ｃの固定接点７４にハイレベルの電圧を印加するように駆動回路７０ａを駆動処理し、かつ、切り替えスイッチ８０ｂの固定接点８１及び切り替えスイッチ８０ｃの固定接点８５にローレベルの電圧を印加するように駆動回路８０ａを駆動処理する。これにより、Ａ相巻線３２及びＢ相巻線３３への帰零電圧を印加するための各位相角が零位相角に調整される。
【００５４】
然る後、ステップ１２０において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の出力処理がなされる。すると、マイクロコンピュータ５０からのＡ相帰零電圧が駆動回路７０ａにより両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃを通してステップモータＭのＡ相巻線３２に印加されるとともに、マイクロコンピュータ５０からのＢ相帰零電圧が駆動回路８０ａにより両切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃを通してステップモータＭのＢ相巻線３３に印加される。
【００５５】
これに伴い、Ａ相巻線３２にはＡ相帰零電圧に基づく電流が流れて余弦波状磁束が発生し、また、Ｂ相巻線３３にはＢ相帰零電圧に基づく電流が流れて余弦波状磁束が発生する。これら両磁束は、その位相の変化に応じて、互いに異なるレベルにて変化しつつマグネットロータＭｒを通る。よって、マグネットロータＭｒが逆転する。従って、回動内機３０は、マグネットロータＭｒの逆転に伴い指針軸３０ｂを介し指針２０を帰零位置に向けて回動する。なお、指針２０の回動角とＡ相及びＢ相の各帰零電圧の位相角との関係は、互いに一義的に定められている。
【００５６】
然る後、ステップ１３０において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の位相角は共に１８０度に達したか否かが判定される。ここで、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の位相角が１８０度に達していなければ、ステップ１３０での判定がＮＯとなる。これに伴い、ステップ１３１において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の出力継続処理がステップ１３０でＹＥＳと判定されるまでなされる。このため、ステップ１３０でのＹＥＳとの判定までステップモータＭはさらに逆転する。但し、本実施形態において、Ａ相帰零電圧の位相角が１８０度であるとは、当該Ａ相帰零電圧の位相角が半周期後の位相角にあることをいう。
【００５７】
以上のような状態において、ステップ１３０における判定がＹＥＳになると、次のステップ１３２において、切り替えスイッチ７０ｂの第２投入状態への切り替え及び切り替えスイッチ７０ｃの開放状態への切り替えの各処理がなされる。これに伴い、マイクロコンピュータ５０によって、切り替えスイッチ７０ｂが第１投入状態から第２投入状態に切り替えられるとともに切り替えスイッチ７０ｃが開放状態に切り替えられる。
【００５８】
このため、Ａ相巻線３２は、その一端にて、開放され、その他端にて、切り替えスイッチ７０ｂの切り替え接点７３及び固定接点７２を通してマイクロコンピュータ５０の出力端子５５に接続される。従って、Ａ相巻線３２には、誘起電圧が発生する。次に、ステップ１３３において、現段階におけるＡ相巻線３２からの誘起電圧がマイクロコンピュータ５０に入力される。すると、ステップ１４０（図８参照）において、当該誘起電圧が所定の閾値電圧Ｖｔｈ以下か否かが判定される。
【００５９】
本実施形態では、閾値電圧Ｖｔｈは零電圧に近い所定の低電圧に設定されている。ここで、閾値電圧Ｖｔｈとして、上記所定の低電圧を採用とした理由について説明する。Ａ相帰零電圧のレベルは当該Ａ相帰零電圧の位相の変化に伴い余弦波状に変化する。当該Ａ相帰零電圧のレベルは、半周期に対応する位相で零となり、その位相の前後では正から負又は負から正に変化する。従って、この変化に起因するＡ相帰零電圧に対応する磁束密度も同様に変化するから、当該磁束密度の変化率は大きい（マグネットロータＭｒの回転角に対応する電気角１８０度参照）。よって、この大きな変化率の磁束密度に起因して界磁巻線３２に誘起される電圧（誘起電圧）は大きく変化する。
【００６０】
一方、Ａ相帰零電圧のレベルは、そのピーク時に対応する位相（マグネットロータＭｒの回転角に対応する電気角１８０度参照）の前後では極値にほぼ維持される。従って、このときのＡ相帰零電圧に対応する磁束密度は殆ど変化しないから、当該磁束密度の変化率は非常に小さい。よって、この小さな変化率の磁束密度に起因してＡ相巻線３２に誘起される電圧（誘起電圧）も非常に小さい。
【００６１】
また、指針２０が帰零位置に戻ることでストッパ機構Ｓが係止したときにはマグネットロータＭｒの逆転は停止する。従って、このマグネットロータＭｒがＡ相帰零電圧に対応する磁束を切ることがないから、このときのＡ相巻線３２の誘起電圧は零である。
【００６２】
以上より、ストッパ機構Ｓが係止したことを判定するには、上記磁束密度の変化率が大きいときを利用すれば、精度よくかつタイミングよく判定できる。そこで、本実施形態では、ステップ１４０における判定基準である閾値電圧Ｖｔｈとして、大きな変化率の磁束密度を生ずるＡ相帰零電圧の零レベルに近い上記所定の低電圧を採用した。従って、当該低電圧は、指針２０の帰零位置への到達を正しく判定し得る値に相当する。
【００６３】
しかして、上記誘起電圧が上記閾値電圧Ｖｔｈ以下であれば、ステップ１４１において、指針２０がストッパ機構Ｓの停止により停止したとの判定がなされる。このことは、指針２０が図１５にて示すごとく帰零位置（ここでは、電気角がａ点に対応する位相角にある）にて停止したことを意味する。一方、ステップ１４０での判定がＮＯとなると、ステップ１５４（図９参照）以後の処理がなされる。
【００６４】
上述のように、ステップ１４１における処理が終了すると、ステップ１５１において、両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃの第１投入状態への切り替え処理がなされる。このため、マイクロコンピュータ５０による当該切り替え処理に基づき、駆動回路７０ａが、両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃを第１投入状態に切り替える。
【００６５】
ステップ１５１の処理後、ステップ１５２において、上述したＡ相及びＢ相の余弦波状の各駆動電圧（ステップモータＭを正転させる電圧）の出力処理が所定位相角分Δφなされる。ここで、所定位相角分Δφは、カメラ６０の撮像分解能よりも少し大きめに設定されている。本実施形態では、当該所定位相角分Δφは、Ａ相及びＢ相の各駆動電圧を電気角にて２４度分ずつに分割したものに相当する。
【００６６】
しかして、このようなマイクロコンピュータ５０での処理のもと、図１３にて図示矢印Ｒで示すごとく、駆動回路７０ａが、Ａ相駆動電圧を、最初の所定位相角分ΔφだけＡ相巻線３２に切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃを介し印加するとともに、駆動回路８０ａが、Ｂ相駆動電圧を、最初の所定位相角分ΔφだけＢ相巻線３３に切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃを介し印加すると、指針２０は、ステップモータＭの正転に伴う減速歯車列Ｇの減速回転に応じて、ストッパ機構Ｓの係止に伴う停止位置から図１４にて図示時計方向へ離れる方向へ回動しようとする。このような状態はカメラ６０により撮像されて画像処理回路６０ａを介し画像データとしてマイクロコンピュータ５０に入力される。
【００６７】
しかして、現段階では、指針２０が帰零位置から離れていないとすれば、画像処理回路６０ａからの画像データに基づきステップ１５０での判定がＮＯになる。以後、ステップ１５１においてＡ相及びＢ相の各駆動電圧の出力処理が、上記所定位相角Δφ分に続いて順次所定位相角Δφ分ずつ、ステップ１５０でのＮＯとの判定の下になされる。これに伴い、指針２０はさらに帰零位置から離れようとする。
【００６８】
然る後、Ａ相及びＢ相の各駆動電圧の出力処理が、図１３にて図示左側の所定位相角分Δφを基準に４つ目の位相角分Δφから５つ目の所定位相角分Δφに達したとき、指針２０が図１５にて示す帰零位置から離れると、この指針２０の帰零位置からの分離が、カメラ６０により撮像されて画像処理回路６０ａを介し画像データとしてマイクロコンピュータ５０に入力される。すると、当該画像データに基づき、ステップ１５０における判定がＹＥＳとなる。
【００６９】
これに伴い、ステップ１５３において、指針２０が帰零位置から離れる直前におけるＡ相及びＢ相の各駆動電圧の位相角の出力処理がなされる。このため、当該各駆動電圧の位相角がＥＥＰＲＯＭ９０に書き込まれる。具体的には、図１３にて図示左側から５つ目の所定位相角Δφ分の出力処理がなされたとき、その直前の４つ目の所定位相角Δφ分に相当するＡ相及びＢ相の各駆動電圧の位相角がＥＥＰＲＯＭ９０に書き込まれる。本実施形態では、当該Ａ相及びＢ相の各駆動電圧の位相角が、指針２０を原点である帰零位置から駆動するにあたりＡ相及びＢ相の各駆動電圧を印加するときの印加開始点を特定する零電気角補正値（以下、零電気角補正値αという）に相当する。
【００７０】
なお、零電気角補正値αとして、上記５つ目の所定位相角Δφ分に相当するＡ相及びＢ相の各駆動電圧の位相角を採用し、指針２０を帰零位置から回動するにあたり、Ａ相及びＢ相の各駆動電圧の印加を開始する際に、当該零電気角αから５つ目の所定位相角Δφ分を減じた場合のＡ相及びＢ相の駆動電圧の位相角を零電気角補正値αとして用いてもよい。
【００７１】
次に、上述のごとくステップ１４０での判定がＮＯとなる場合には、指針２０が帰零位置に達していないことから、コンピュータプログラムは図９のステップ１５４以後の処理に進む。ステップ１５４では、両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃの第１投入状態への切り替え処理がなされる。この処理により、ステップ１５１（図８参照）での処理による場合と同様に両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃが第１投入状態にマイクロコンピュータ５０により切り替えられる。
【００７２】
これに伴い、ステップ１５５において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の出力継続処理がなされる。このため、マグネットロータＭは上述と同様に切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃを介する駆動回路７０ａからのＡ相帰零電圧及び切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃを介する駆動回路８０ａからのＢ相帰零電圧に基づきさらに回転する。
【００７３】
然る後、ステップ１６０において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の位相角はさらに９０度進んだか否かが判定される。ここで、当該各帰零電圧がさらに９０度進んでいれば、ステップ１６０での判定はＹＥＳとなる。一方、当該ステップ１６０での判定がＮＯとなる場合には、ステップ１６１においてＡ相及びＢ相の各帰零電圧の出力継続処理がなされる。これに伴い、ステップモータＭがさらに回転する。
【００７４】
両ステップ１６０、１６１の循環処理の過程において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧が進みステップ１６０での判定がＹＥＳになると、ステップ１６２において、切り替えスイッチ８０ｂの第２投入状態への切り替え及び切り替えスイッチ８０ｃの開放状態への切り替えの各処理がなされる。これに伴い、マイクロコンピュータ５０によって、切り替えスイッチ８０ｂが第２投入状態に切り替えられるとともに切り替えスイッチ８０ｃが開放状態に切り替えられる。このため、Ｂ相巻線３３は、その一端にて、開放され、その他端にて、切り替えスイッチ８０ｂの固定接点８３及び切り替え接点８２を通してマイクロコンピュータ５０の出力端子５７に接続される。このため、Ｂ相巻線３３には、誘起電圧が発生する。
【００７５】
次に、ステップ１６３において、Ｂ相巻線３３の誘起電圧がマイクロコンピュータ５０に入力される。すると、ステップ１７０において、Ｂ相巻線３３の誘起電圧は閾値電圧Ｖｔｈ以下か否かが判定される。ここで、ステップ１７０での判定がＹＥＳとなるときには、ステップ１７１において、指針２０のストッパ機構Ｓの係止による停止と判定される。このことは、指針２０が帰零位置にて停止したことを意味する。一方、ステップ１７０での判定がＮＯとなる場合には、コンピュータプログラムはステップ１７２（図１０参照）以後に移行する。
【００７６】
上述のようにステップ１７１の処理が終了すると、ステップ１５１（図８参照）以後の処理がなされる。但し、現段階では、ステップ１５１において、切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃに代えて切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃの第１投入状態への切り替え処理がなされる。このため、マイクロコンピュータ５０による当該切り替え処理に基づき、切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃが第１投入状態に切り替えられる。
【００７７】
然る後は、ステップ１４１の処理に伴うステップ１５１の処理後と同様の処理がステップ１５２及びステップ１５０においてなされる。しかして、ステップ１５０において、カメラ６０の撮像出力に対する画像処理回路６０ａからの画像処理データ（指針２０の帰零位置からの分離を表す）に基づき、ＹＥＳと判定されると、ステップ１５３において、Ａ相及びＢ相の各駆動電圧の位相角が、指針２０を帰零位置から駆動するにあたりＡ相及びＢ相の各駆動電圧を印加するときの印加開始点を特定する零電気角補正値αとして出力されてＥＥＰＲＯＭ９０に書き込まれる。
【００７８】
次に、上述のようにステップ１７０の判定がＮＯとなる場合には、指針２０が帰零位置に達していないことから、コンピュータプログラムは、図１０のステップ１７２以後に進む。このステップ１７２では、両切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃの第１投入状態への切り替え処理がなされる。これに伴い、両切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃは、マイクロコンピュータ５０により、第１投入状態に切り替えられる。
【００７９】
ステップ１７２の処理後、ステップ１７３において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の出力継続処理がなされる。このため、ステップモータＭは、上述と実質的に同様に、さらに回転する。然る後、ステップ１８０において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の位相角はさらに９０度進んだか否かが判定される。ここで、ステップ１８０における判定がＮＯとなる場合には、ステップ１８１にてＡ相及びＢ相の各帰零電圧の出力継続処理がなされる。これに伴い、ステップモータＭはさらに回転する。
【００８０】
両ステップ１８０、１８１の循環処理の過程において、ステップ１８０の判定がＹＥＳになると、ステップ１８２において、切り替えスイッチ７０ｃの第２投入状態への切り替え及び切り替え及びスイッチ７０ｂの開放状態への切り替えの各処理がなされる。このため、マイクロコンピュータ５０によって、切り替えスイッチ７０ｃは第２投入状態に切り替えられるとともに、切り替えスイッチ７０ｂは開放状態に切り替えられる。従って、Ａ相巻線３２は、その一端にて、開放され、その他端にて、切り替えスイッチ７０ｃの切り替え接点７６及び固定接点７５を介しマイクロコンピュータ５０の出力端子５６に接続される。このため、Ａ相巻線３２には誘起電圧が発生する。
【００８１】
次に、ステップ１８３において、Ａ相巻線３２の誘起電圧がマイクロコンピュータ５０に入力される。すると、ステップ１９０において、Ａ相巻線３２の誘起電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下か否かが判定される。ここで、ステップ１９０での判定がＹＥＳとなるときには、ステップ１９１において、指針２０のストッパ機構Ｓの係止による停止と判定される。このことは、指針２０が帰零位置にて停止したことを意味する。一方、ステップ１９０での判定がＮＯとなる場合には、コンピュータプログラムはステップ１９２（図１１参照）以後に進む。
【００８２】
上述のようにステップ１９１の処理が終了すると、ステップ１５１（図８参照）以後の処理がなされる。ステップ１５１において、切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃの第１投入状態への切り替え処理がなされる。このため、マイクロコンピュータ５０により、切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃが第１投入状態に切り替えられる。
【００８３】
然る後は、ステップ１４１の処理に伴うステップ１５１の処理後と同様の処理がステップ１５２及びステップ１５０においてなされる。しかして、ステップ１５０において、カメラ６０の撮像出力に対する画像処理回路６０ａからの画像処理データ（指針２０の帰零位置からの分離を表す）に基づき、ＹＥＳと判定されると、ステップ１５３において、Ａ相及びＢ相の各駆動電圧の位相角が、指針２０を帰零位置から駆動するにあたりＡ相及びＢ相の各駆動電圧を印加するときの印加開始点を特定する零電気角補正値αとして出力されてＥＥＰＲＯＭ９０に書き込まれる。
【００８４】
次に、上述のようにステップ１９０の判定がＮＯとなる場合には、指針２０が帰零位置に達していないことから、コンピュータプログラムは、図１１のステップ１９２以後に進む。このステップ１９２では、両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃの第１投入状態への切り替え処理がなされる。これに伴い、両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃは、マイクロコンピュータ５０により、第１投入状態に切り替えられる。
【００８５】
ステップ１９２の処理後、ステップ１９３において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の出力継続処理がなされる。このため、ステップモータＭは、上述と実質的に同様に、さらに回転する。然る後、ステップ２００において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の位相角はさらに９０度進んだか否かが判定される。ここで、ステップ２００における判定がＮＯとなる場合には、ステップ２０１にてＡ相及びＢ相の各帰零電圧の出力継続処理がなされる。これに伴い、ステップモータＭはさらに回転する。
【００８６】
両ステップ２００、２０１の循環処理の過程において、ステップ２００での判定がＹＥＳになると、ステップ２０２において、切り替えスイッチ８０ｃの第２投入状態への切り替え及び切り替えスイッチ８０ｂの開放状態への切り替えの各処理がなされる。これに伴い、マイクロコンピュータ５０により、切り替えスイッチ８０ｃが第２投入状態に切り替えられるとともに、切り替えスイッチ８０ｂが開放状態に切り替えられる。従って、Ｂ相巻線３３は、その一端にて開放され、その他端にて、切り替えスイッチ８０ｃの切り替え接点８６及び固定接点８５を介しマイクロコンピュータ５０の出力端子５８に接続される。このため、Ｂ相巻線３３には誘起電圧が発生する。
【００８７】
次に、ステップ２０３において、Ｂ相巻線３３の誘起電圧がマイクロコンピュータ５０に入力される。すると、ステップ２１０において、Ｂ相巻線３３の誘起電圧は閾値電圧Ｖｔｈ以下か否かが判定される。ここで、ステップ２１０での判定がＹＥＳとなる場合には、ステップ２１１において、指針２０のストッパ機構Ｓの係止による停止と判定される。このことは、指針２０が帰零位置にて停止したことを意味する。一方、ステップ２１０ｄでの判定がＮＯとなる場合には、コンピュータプログラムはステップ２１２（図１２参照）以後に進む。
【００８８】
上述のようにステップ２１１の処理が終了すると、ステップ１５１（図８参照）以後の処理がなされる。ステップ１５１においては、両切り替えスイッチ７０ｂ、７０ｃに代えて両切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃの第１投入状態への切り替え処理がなされる。このため、マイクロコンピュータ５０により、両切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃが第１投入状態に切り替えられる。
【００８９】
然る後は、ステップ１４１の処理に伴うステップ１５１の処理後と同様の処理がステップ１５２及びステップ１５０においてなされる。しかして、ステップ１５０において、カメラ６０の撮像出力に対する画像処理回路６０ａからの画像処理データ（指針２０の帰零位置からの分離を表す）に基づき、ＹＥＳと判定されると、ステップ１５３において、Ａ相及びＢ相の各駆動電圧の位相角が、指針２０を帰零位置から駆動するにあたりＡ相及びＢ相の各駆動電圧を印加するときの印加開始点を特定する零電気角補正値αとして出力されてＥＥＰＲＯＭ９０に書き込まれる。
【００９０】
次に、上述のようにステップ２１０の判定がＮＯとなる場合には、指針２０が帰零位置に達していないことから、コンピュータプログラムはステップ２１２（図１２参照）以後に進む。このステップ２１２では、両切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃの第１投入状態への切り替え処理がなされる。これに伴い、両切り替えスイッチ８０ｂ、８０ｃは、マイクロコンピュータ５０により、第１投入状態に切り替えられる。
【００９１】
ステップ２１２の処理後、ステップ２１３において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の出力継続処理がなされる。このため、ステップモータＭは、上述と実質的に同様に、さらに回転する。然る後、ステップ２２０において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の位相角はさらに９０度進んだか否かが判定される。ここで、ステップ２２０での判定がＮＯとなる場合には、ステップ２２１において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の出力継続処理がなされる。これに伴い、ステップモータＭはさらに回転する。
【００９２】
両ステップ２２０、２２１の循環処理の過程において、ステップ２２０での判定がＹＥＳになると、ステップ２２２において、切り替えスイッチ７０ｂの第２投入状態への切り替え及び切り替えスイッチ７０ｃの開放状態への切り替えの各処理がなされる。これに伴い、マイクロコンピュータ５０により、切り替えスイッチ７０ｂが第２投入状態に切り替えられるとともに切り替えスイッチ７０ｃが開放状態に切り替えられる。従って、Ａ相巻線３２は、その一端にて、開放され、その他端にて、切り替えスイッチ７０ｂの切り替え接点７３及び固定接点７２を介してマイクロコンピュータ５０の出力端子５５に接続される。このため、Ａ相巻線３２には誘起電圧が発生する。
【００９３】
次に、ステップ２２３において、Ａ相巻線３２の誘起電圧がマイクロコンピュータ５０に入力される。すると、ステップ２３０において、Ａ相巻線３２の誘起電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下か否かが判定される。ここで、ステップ２３０での判定がＹＥＳとなる場合には、ステップ２３１において、指針２０のストッパ機構Ｓの係止による停止と判定される。このことは、指針２０が帰零位置にて停止したことを意味する。一方、ステップ２３０での判定がＮＯとなる場合には、コンピュータプログラムはステップ１５４（図９参照）に戻る。上述のようにステップ２３１の処理が終了すると、ステップ１５１（図８参照）以後の処理、ステップ１４１の処理後と同様になされ、Ａ相及びＢ相の各駆動電圧の位相角が零電気角補正値αとしてＥＥＰＲＯＭ９０に書き込まれる。
【００９４】
以上説明したように、指示計器の製造工場での製造段階において、Ａ相及びＢ相の各帰零電圧をステップモータＭに印加した後、当該Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の位相角が１８０度及びこの１８０度に９０度の整数倍を加算した位相角のいずれかに達したときにＡ相及びＢ相の両巻線３２、３３の一方に生ずる誘起電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下である場合、このときの位相角を、ステップモータＭのストッパ機構Ｓの係止に伴う停止位置に対応する電気角、即ち帰零位置に対応する電気角であるとし、零電気角補正値αとして予めＥＥＰＲＯＭ９０に書き込むようにした。
【００９５】
ここで、当該零電気角補正値αは、本実施形態における指示計器に設けたストッパ機構Ｓの係止位置に伴うステップモータＭの停止位置に対応して、設定される。換言すれば、ストッパ機構Ｓの係止位置に、当該指示計器の各部品の出来上がりや組み付け状態によるばらつきがあっても、指針２０を帰零位置からＡ相及びＢ相の各駆動電圧のもとに回動させる際、上述のように予め設定したストッパ機構の係止に対応するステップモータへの帰零電圧の電気角である零電気角補正値αからＡ相及びＢ相の各駆動電圧を印加することとなる。
【００９６】
このため、ステップモータＭにおいて、上記各駆動電圧の印加の際に当該各駆動電圧に与える電気角とマグネットロータＭｒの磁極位置とが、正しく一致し、これによって、マグネットロータＭｒがＡ相及びＢ相の各駆動電圧と正しく同期する。その結果、ステップモータＭは、脱調することなく、正常に起動して、指針２０の指示精度を向上できる。
【００９７】
また、上述のようにＡ相及びＢ相の各帰零信号は、その入力の際に零位相角に調整された上で、各界磁巻線３２、３３に印加されるので、当該各帰零信号が少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かの判定が精度よくなさる得る。しかも、この判定は、帰零信号が少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだ時点を対象とする。よって、ステップモータの回転が適正に上昇した上で、各帰零信号が少なくとも二回目以後の零レベルに対応する位相角に進んだか否かの判定に加えて、誘起電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下か否かの判定がなされることとなる。その結果、上述の作用効果をより一層向上できる。
【００９８】
なお、上記実施形態では、指針２０が、ストッパ機構Ｓの係止に伴い停止するときの帰零電圧の位相角を零電気角補正値αとする例について説明したが、これに代えて、指針２０のストッパ機構Ｓの係止に伴う停止状態において、ステップモータＭにＡ相及びＢ相の各駆動電圧を印加することで、ストッパ機構Ｓの係止が解除されるときにＡ相及びＢ相の両巻線の一方に生ずる誘起電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下になる際、当該各駆動電圧の一方の位相角を上記零電気角補正値αとしてＥＥＰＲＯＭ９０に書き込むようにしても、上記実施形態と同様の作用効果を達成できる。
【００９９】
また、本発明の実施にあたり、ストッパ機構Ｓは、上記実施形態にて述べた構成と異なり、目盛り盤１０ａ上の指針２０の帰零位置に突起を設け、この突起に指針２０が係止する構成としてもよい。
【０１００】
また、本発明の実施にあたり、ステップモータＭの各界磁巻線に印加する駆動電圧や帰零電圧は、余弦波状電圧に限ることなく、正弦波状電圧、台形波状電圧、三角波状電圧等の交流電圧や交流電流等の交流信号であればよい。
【０１０１】
また、本発明の実施にあたり、指示計器は、車速を指示するものに限ることなく、乗用車のエンジンの回転数や燃料の残量等のアナログ値を指示するものであってもよい。
【０１０２】
また、本発明の実施にあたり、ステップモータを駆動源としストッパ機構を有する指示計器に限ることなく、乗用車用空調装置において採用されてステップモータを駆動源としストッパ機構を有する内外気切り替えドアやエアミックスドア等のドア駆動装置の他、ステップモータを駆動源としストッパ機構を有する各種駆動装置に本発明を適用しても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１０３】
また、本発明の実施にあたり、上記実施形態にて述べた所定位相角分Δφずつの各駆動電圧の出力に代えて、当該各駆動電圧を連続的に出力するようにしてもよい。
【０１０４】
また、本発明の実施にあたり、乗用車用指示計器に限ることなく、バス、トラックや自動二輪車等の各種車両用指示計器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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る乗用車用指示計器の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の指示計器の部分断面図である。
【図３】図２の指針並びに回動内機に内蔵したステップモータ及びストッパ機構の斜視図である。
【図４】図３のステップモータの平面図である。
【図５】ＥＥＰＲＯＭに零電気角補正値を書き込むための電気回路構成図である。
【図６】図５のカメラによる撮像状態を示す斜視図である。
【図７】図５のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図８】図５のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図９】図５のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１０】図５のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１１】図５のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１２】図５のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１３】Ａ相及びＢ相の各帰零電圧の波形を示すタイミングチャートである。
【図１４】指針２０が帰零位置から離れた位置にあるときの指示計器の部分正面図である。
【図１５】指針２０が帰零位置にあるときの指示計器の部分正面図である。
【符号の説明】
１０ａ…目盛り盤、１１…車速表示部、２０…指針、
３２、３３…界磁巻線、５０…マイクロコンピュータ、６０…カメラ、
画像処理回路…６０ａ、７０ａ、８０ａ…駆動回路、
７０ｂ、７０ｃ、８０ｂ、８０ｃ…切り替えスイッチ、
９０…ＥＥＰＲＯＭ、Ｍ…ステップモータ、Ｍｒ…マグネットロータ、
Ｍｓ…ステータ、Ｓ…ストッパ機構。
【図１】
0003770095.tif 000002
【図２】
0003770095.tif 000003
【図３】
0003770095.tif 000004
【図４】
0003770095.tif 000005
【図５】
0003770095.tif 000006
【図６】
0003770095.tif 000007
【図７】
0003770095.tif 000008
【図８】
0003770095.tif 000009
【図９】
0003770095.tif 000010
【図１０】
0003770095.tif 000011
【図１１】
0003770095.tif 000012
【図１２】
0003770095.tif 000013
【図１３】
0003770095.tif 000014
【図１４】
0003770095.tif 000015
【図１５】
0003770095.tif 000016