JP2005253227A - 自動車用指示計器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 帰零処理後の脱調補正が行える自動車用指示計器を提供する。
【解決手段】
スピードメーター10の電源オン時と電源オフ時の少なくともいずれかの時に、CPU部13は、指針11が任意の目盛りを指示している状態から零点位置に戻す帰零処理において、指針が零点位置に戻った後に、更に、零点位置から第1の所定角度に相当する角度だけ指針11を零点位置から−方向に回転させた後に、再度、+方向に第1の所定角度以下の第2の所定角度だけ指針11を零点位置に戻すオーバー帰零処理を実行する。
【選択図】 図1
【解決手段】
スピードメーター10の電源オン時と電源オフ時の少なくともいずれかの時に、CPU部13は、指針11が任意の目盛りを指示している状態から零点位置に戻す帰零処理において、指針が零点位置に戻った後に、更に、零点位置から第1の所定角度に相当する角度だけ指針11を零点位置から−方向に回転させた後に、再度、+方向に第1の所定角度以下の第2の所定角度だけ指針11を零点位置に戻すオーバー帰零処理を実行する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ステッピングモータにより指針を駆動する自動車用指示計器に関する。
従来から、ステッピングモータを用いた自動車用指示計器が知られている(特許文献1参照)。
かかる自動車用指示計器は、指針を回転させて文字板上の目盛りに指針を指示させるステッピングモータと、このステッピングモータを駆動する駆動回路と、走行速度に応じた周波数信号に基づいて前記駆動回路を制御する処理回路等とを備えている。
この自動車用指示計器は、電源投入時に指針を固定したマグネットロータを復帰方向に1脱調角の半分の角度だけ回転させる電気角でπの復帰信号を処理回路から出力させ、この復帰信号により駆動回路が指針を帰零させて脱調による指示誤差をなくすようにしたものである。
特開2000−50695号公報
しかしながら、このような自動車用指示計器にあっては、2π分の脱調が発生した場合、π分だけしか脱調を補正できないので、脱調による指針誤差をなくすことができないという問題があった。また、帰零処理において電気角2πの帰零信号を出力したときにステッピングモータへの通電が遮断されたときに、指針を停止させるストッパー突起に指針が当たったまま停止している場合がある。この場合、ステッピングモータの磁力により、指針がストッパーに押圧されているが、ステッピングモータの電源オフによって、指針が応力から解放されて、零点位置から+方向に動いてしまい、再通電時にステッピングモータが脱調して指針が適正な位置を示さなくなるという可能性がある。
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、自動車用指示計器において指針の帰零処理におけるステッピングモータの脱調を解消することにより、指針を適正な位置に指示させることを目的とする。
上記課題を解決するために、本願の自動車用指示計器は、ステッピングモータの回転によって計器板上の零点位置から+方向に回転させて前記計器板の目盛りを指示する指針と、センサの検出信号に対応した制御信号を出力する制御装置と、前記制御信号が入力されて前記制御信号に応じたパルス信号を前記ステッピングモータへ出力する駆動制御部と、前記+方向に位置する指針が前記零点位置側に戻るときに零点位置から更に−方向に移動した指針を停止させるストッパ手段とを備え、前記駆動制御部のパルス信号によって前記ステッピングモータを回転させて前記指針を前記検出信号に対応した目盛りに指示させる自動車用指示計器であって、前記制御装置は、自動車のイグニッションスイッチのオン又はオフのいずれかの時に、前記指針を前記零点位置から第1の所定角度だけ−方向に回転させた後に、再度、+方向に第1の所定角度以下の第2の所定角度だけ戻すことを特徴とする。
本発明の自動車用指示計器によれば、イグニッションスイッチのオン又はオフのときに、偶然に指針がストッパーに接触しても、ステッピングモータが再度第2の所定角度だけ零点方向に戻されるので、指針がストッパーに接触したまま停止することが防止される。これによって、再度ステッピングモータにパルス電流が供給されて指針が回転し始めるときに、ストッパーからの反力で指針が動いて、ステッピングモータが脱調することが防止される。
以下、この発明に係る自動車用指示計器の一実施例を図面に基づいて説明する。
図1において、10は車両に搭載される自動車用指示計器としてのスピードメーターである。このスピードメーター10は、図示しない計器板上の目盛りに指針11を指示させるステッピングモータ12と、このステッピングモータ12を駆動するための制御装置としてのCPU部13とを備えている。計器板の裏面側にはストッパー手段としてのストッパー突起Sが設けられている。このストッパー突起Sは指針11の零点位置(目盛りの0点となる位置)よりも−側の位置に設けられている。
CPU部13はマイクロプロセッサとインターフェース回路や電源回路等の周辺回路とを備えており、自動車の車速を検出する車速センサ14の検出信号に基づいてステッピングモータ12を駆動する。CPU部13には、駆動制御部15と、脱調補正制御部16と、車速指示制御部17とが設けられている。
駆動制御部15は、PWM信号生成部18と出力回路19とで構成され、脱調補正制御部16と、車速指示制御部17と、PWM信号生成部18は、マイクロプロセッサのROMに組み込まれたプログラムにより構成されている。
CPU部13は、自動車の図示しない操作キーがオンされたときからオフするときまで、自動車の電源回路と接続される。CPU部13は、イグニッションスイッチがオンされたときとオフされるときに、指針11を回転開始の基準位置となる零点位置に戻すように、駆動制御部15に帰零制御信号を出力する。
車速指示制御部17は、車体に設けられた車速センサ14から車速信号が入力され、この車速信号を車速に応じたパルス信号に変えてPWM信号生成部18に出力する。PWM信号生成部18は、車速指示制御部17からのパルスの立ち上がりや立ち下がりを加速・減速処理した台形波形或いは擬似Sin波となるPWM信号に変換して、出力回路19に出力する。
出力回路19は、周知の2相ステッピングモータの励磁回路で構成され、CPU部13の基板上に設けられたトランジスタ及び保護回路(図示省略)を備えている。出力回路19は、そのポートP1からポートP2へ、或いはポートP2からポートP1へS相コイル20に駆動電流を供給し、そのポートP3からポートP4へ、或いはポートP4からポートP3へC相コイル21に駆動電流を供給する。
脱調補正制御部16はステッピングモータ12の脱調を補正するための処理を行うプログラムによって構成され、帰零処理の後に、ステッピングモータ12の脱調補正処理を行う。この場合の脱調補正処理はイグニッションスイッチのオフ又はオンに伴って行われる。
図2は指針11の状態を示す説明図であり、図3は帰零処理の流れ図であり、図4は帰零処理におけるステッピングモータ12の機械角の変化(第1の所定角度及び第2の所定角度を含む)を示す説明図である。
先ず、走行時において車速指示制御部17は、指針11が車速に応じた適正な角度を示すように、演算処理を行い、ステッピングモータの正回転(指針11を零点位置から+方向に回転させる)方向と逆回転(指針11を任意の目盛りから−方向に回転させる)を制御する。
自動車が停止すると車速が0になるので、車速センサ14の指示速度により、車速指示制御部17は、指針11を零点位置に戻すように、S相コイル20及びC相コイル21にPWM信号の帰零信号をPWM信号生成部18に出力する。これによって、指針11が零点位置へ戻って停止する(ステップS.1)。図4に示すモータ出力軸角度(機械角)のグラフにおいて、太線の(1)の前段階の部分はステップS.1のステッピングモータの機械角を示す。
自動車のキーシリンダに挿入されたイグニッションキーが、イグニッションスイッチオフの位置に操作されると、脱調補正制御部16がステッピングモータ12の脱調補正制御を開始する(ステップS.2)。脱調補正制御において、ステッピングモータ12の機械角は、図4に示す太線(1)から(4)に示すように、変動する。尚、この脱調補正処理の期間、CPU部13はバッテリーから給電されている。
脱調補正制御の開始により、脱調補正制御部16はオーバー帰零処理を行うべくPWM信号生成部18に第1の所定角度(一例として2α(αは1ステップ角)以上の機械角であり、2α以上乃至6α以下の角度)のオーバー帰零処理を行う(ステップS.3)。この時、図4の太線(1)に示すように、指針11は零点位置から約3α下がった位置に位置し、オーバー帰零処理を行ったときに、指針11は前述のストッパー突起Sに当接する。
オーバー帰零処理を行った後には、ステッピングモータ12へのPWM信号の出力を保持して(ステップS.4)、図4太線(2)に示すように、指針11をストッパー突起Sの位置において所定時間停止させる。
指針11をストッパー突起Sの位置で所定時間停止させた後には、指針11を+方向に第1の所定角度以下の第2の所定角度(一例として前記角度αだが、第1の所定角度以下の角度で良い)上昇させるように、ステッピングモータ12にPWM信号を出力する(ステップS.5)。図4太線(3)に示すように、指針11が+方向に第2の所定角度α上昇して零点位置に戻ったら、図4の太線(4)に示すように、この出力を維持し(ステップS.6)てから、ステッピングモータ12への通電をオフさせる(ステップS.7)。
これによって、指針11がストッパー突起Sに偶然当接しても、再度零点位置に戻ることとなるので、ステッピングモータ12の脱調が解消される。この状態のまま指針11が停止していると、指針11が零点位置から角度2α下がった位置に位置しているので、再度イグニッションスイッチがオンになったときには、ステッピングモータ12を+方向に2α戻すことにより、指針11が零点位置に復帰することとなり、常に適正な速度を示すことができる。
尚、上記実施例では、車速センサ14によって説明したが、このセンサはエンジンの回転数を指示するタコメーターや、燃料計や温度計等の自動車用指示計器であってもよい。この場合、車速センサ14の代わりにエンジン回転数センサや残量検知センサや温度センサを使用する。
11 指針
12 ステッピングモータ
13 CPU部
14 車速センサ
15 駆動制御部
16 脱調補正制御部
17 車速指示制御部
18 PWM信号生成部
19 出力回路
20 S相コイル
21 C相コイル
S ストッパー突起
12 ステッピングモータ
13 CPU部
14 車速センサ
15 駆動制御部
16 脱調補正制御部
17 車速指示制御部
18 PWM信号生成部
19 出力回路
20 S相コイル
21 C相コイル
S ストッパー突起
Claims (1)
- ステッピングモータの回転によって計器板上の零点位置から+方向に回転させて前記計器板の目盛りを指示する指針と、センサの検出信号に対応した制御信号を出力する制御装置と、前記制御信号が入力されて前記制御信号に応じたパルス信号を前記ステッピングモータへ出力する駆動制御部と、前記+方向に位置する指針が前記零点位置側に戻るときに零点位置から更に−方向に移動した指針を停止させるストッパ手段とを備え、前記駆動制御部のパルス信号によって前記ステッピングモータを回転させて前記指針を前記検出信号に対応した目盛りに指示させる自動車用指示計器であって、
前記制御装置は、自動車のイグニッションスイッチのオン又はオフのいずれかの時に、前記指針を前記零点位置から第1の所定角度だけ−方向に回転させた後に、再度、+方向に第1の所定角度以下の第2の所定の角度だけ戻すことを特徴とする自動車用指示計器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004062121A JP2005253227A (ja) | 2004-03-05 | 2004-03-05 | 自動車用指示計器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004062121A JP2005253227A (ja) | 2004-03-05 | 2004-03-05 | 自動車用指示計器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005253227A true JP2005253227A (ja) | 2005-09-15 |
Family
ID=35033178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004062121A Pending JP2005253227A (ja) | 2004-03-05 | 2004-03-05 | 自動車用指示計器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005253227A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011027540A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Yazaki Corp | 車両用メータの初期化駆動装置 |
CN111464087A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-28 | 荆州环球汽车零部件制造有限公司 | 一种无零位开关步进电机的控制方法及定位机构 |
-
2004
- 2004-03-05 JP JP2004062121A patent/JP2005253227A/ja active Pending
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