JP2007166801A - Driving device for rotation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回動用駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a rotation drive device.
従来、回動用駆動装置には、出力軸の回転位置、即ち出力軸の回転角度を検知するために、例えば特許文献1に記載されているような磁気センサが備えられている。詳述すると、出力軸の下端に形成されたセンサ収容凹部の内周面に円筒状のヨークが固定されており、該ヨークの内周面に一対の磁石が互いに対称となるように固定されている。そして、前記磁気センサは、ヨークの中央に配置されると共に、出力軸と共にヨークが回転することにより回転された磁石の磁束量の変化に応じた電圧信号を出力する。即ち、この磁気センサは、リニア式のセンサである。そして、磁気センサから出力された電圧信号に基づいて出力軸の回転位置が検知される。
Conventionally, in order to detect the rotational position of the output shaft, that is, the rotational angle of the output shaft, the rotation drive device is provided with a magnetic sensor as described in
ところで、上記の磁気センサはリニア式であることから、出力軸の回転位置を精度良く検知するためには、磁気センサと磁石との間により長い距離を確保することが望ましい。そのため、一般的に、磁石には、高磁性の希土類磁石が用いられると共に、距離を置いて配置された一対の磁石の磁路を形成するために前記ヨークが備えられる。
しかしながら、希土類磁石は、希土類磁石以外の磁石(フェライト磁石やアルニコ磁石等)に比べて高価であるため、回動用駆動装置の製造コストを増大させる一因となっていた。例えば、高感度の磁気センサを用いることにより、希土類磁石に替えて希土類磁石以外の磁石を使用することも可能である。しかしながら、磁気センサに高感度のセンサを使用すると、磁気センサが高価になってしまうため、結局、製造コストを低減させることは困難となる。また、高感度の磁気センサを使用した場合、回動用駆動装置を構成する部品の僅かな寸法誤差等に起因する出力軸の回転位置の変動により、磁気センサが異常なセンシングをする虞がある。 However, rare earth magnets are more expensive than magnets other than rare earth magnets (ferrite magnets, alnico magnets, etc.), and this has been a factor in increasing the manufacturing cost of the rotation drive device. For example, a magnet other than the rare earth magnet can be used instead of the rare earth magnet by using a highly sensitive magnetic sensor. However, if a highly sensitive sensor is used for the magnetic sensor, the magnetic sensor becomes expensive, and consequently it is difficult to reduce the manufacturing cost. In addition, when a highly sensitive magnetic sensor is used, there is a risk that the magnetic sensor may perform abnormal sensing due to a change in the rotational position of the output shaft caused by a slight dimensional error or the like of components constituting the rotation drive device.
また、一対の磁石が磁気センサを中心として対称となるように配置されていないと、磁気センサが出力する電圧信号に、出力軸の回転角度が正しく反映されなくなってしまう。そのため、出力軸の回転位置を正しくセンシングするためには、ヨークに対して一対の磁石を高精度に配置する必要があり、このことも回動用駆動装置の製造コストを増大させる一因となっていた。 Further, if the pair of magnets are not arranged so as to be symmetric with respect to the magnetic sensor, the rotation angle of the output shaft is not correctly reflected in the voltage signal output from the magnetic sensor. Therefore, in order to correctly sense the rotational position of the output shaft, it is necessary to arrange a pair of magnets with high accuracy with respect to the yoke. It was.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、出力軸の回転位置を検知するための構成を安価に構成することにより製造コストを低減させることができる回動用駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to provide a rotational drive device that can reduce the manufacturing cost by constructing an inexpensive configuration for detecting the rotational position of the output shaft. Is to provide.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、回転軸を有するモータと、前記回転軸に取着された駆動ギヤと、前記駆動ギヤの回転を減速する中間ギヤと、前記中間ギヤと噛合し前記中間ギヤから伝達された回転により回転されるギヤ部と、該ギヤ部と一体回転する出力軸とを有する出力ギヤと、前記出力ギヤよりも後段に設けられ、前記ギヤ部の回転よりも増速されて回転するセンサギヤと、前記センサギヤと共に回転し、前記出力軸の回転位置を検出するために設けられた被回転位置検出部と、前記被回転位置検出部の回転位置に応じてHレベル若しくはLレベルに電位レベルが切り替わるパルス信号であるセンサ信号を出力する回転位置検出部と、前記パルス信号に基づいて前記出力軸の回転位置を検知する検知手段と、を備えたことを特徴とする回動用駆動装置とした。 In order to solve the above-described problems, a first aspect of the present invention provides a motor having a rotating shaft, a driving gear attached to the rotating shaft, an intermediate gear for reducing the rotation of the driving gear, and the intermediate gear. An output gear having a gear portion that is rotated by rotation transmitted from the intermediate gear, an output shaft that rotates integrally with the gear portion, and a rotation portion of the gear portion that is provided at a stage subsequent to the output gear. A sensor gear that rotates at a higher speed than the sensor gear, a rotated position detector that rotates together with the sensor gear and detects the rotational position of the output shaft, and a rotational position of the rotated position detector A rotation position detection unit that outputs a sensor signal that is a pulse signal whose potential level is switched to an H level or an L level; and a detection unit that detects the rotation position of the output shaft based on the pulse signal. And a rotation driving device, characterized in that.
同構成によれば、回転位置検出部は、一対の磁石の回転位置に応じてリニアに電圧信号を出力する従来の磁気センサとは異なり、被回転位置検出部の回転位置に応じたパルス信号であるセンサ信号を出力するものであるため、被回転位置検出部と回転位置検出部とを近接した位置に配置しても、出力軸の回転位置の検出精度に悪影響を与えることはない。従って、例えば被回転位置検出部に磁石を使用する場合に、希土類磁石以外の磁石を使用することができる。また、回転位置検出部は、パルス信号を出力するものであるため、例えば被回転位置検出部に磁石を使用する場合に、その磁石を1つとすることが可能であり、磁気センサが出力する電圧信号に出力軸の回転角度を正しく反映させるために一対の磁石を高精度に対称に配置する従来の構成と比べて、磁石の組付けにかかる手間を軽減させることができる。よって、一対の磁石を高精度に配置するためにかかっていたコストを削減することができる。これらのことから、出力軸の回転位置を検知するための構成を安価に構成することができ、ひいては回動用駆動装置の製造コストを低減させることができる。 According to this configuration, unlike the conventional magnetic sensor that linearly outputs a voltage signal according to the rotation position of the pair of magnets, the rotation position detection unit uses a pulse signal corresponding to the rotation position of the rotated position detection unit. Since a certain sensor signal is output, even if the rotation position detection unit and the rotation position detection unit are arranged at close positions, the detection accuracy of the rotation position of the output shaft is not adversely affected. Therefore, for example, when a magnet is used for the rotated position detection unit, a magnet other than the rare earth magnet can be used. In addition, since the rotational position detector outputs a pulse signal, for example, when a magnet is used for the rotated position detector, it is possible to use one magnet, and the voltage output from the magnetic sensor. Compared to the conventional configuration in which a pair of magnets are arranged symmetrically with high accuracy in order to correctly reflect the rotation angle of the output shaft in the signal, it is possible to reduce the labor required for assembling the magnets. Therefore, the cost required for arranging the pair of magnets with high accuracy can be reduced. Therefore, the configuration for detecting the rotational position of the output shaft can be configured at low cost, and the manufacturing cost of the rotation drive device can be reduced.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回動用駆動装置において、前記モータを駆動するための指令パルス信号を前記モータに出力すると共に、出力した前記指令パルス信号のステップ数をカウントする制御手段を備え、前記制御手段は、前記ステップ数のカウント値が、前記センサ信号の電位レベルが切り替わる時の目標のカウント値として予め設定された基準カウント値に誤差を考慮した第1の誤差ステップ数を加減して求められた切替わり範囲以外の範囲である信号判定範囲内の数である場合に、前記センサ信号の電位レベルが予め決められたHレベル及びLレベルの何れか一方の電位レベルではないと認識すると、前記出力軸が正常な位置に配置されていないと判定することをその要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, in the rotation driving device according to the first aspect, a command pulse signal for driving the motor is output to the motor, and the number of steps of the output command pulse signal is counted. A first error in which the count value of the number of steps takes into account a reference count value preset as a target count value when the potential level of the sensor signal is switched. When the number of steps is within a signal determination range that is a range other than the switching range obtained by adding or subtracting the number of steps, the potential level of the sensor signal is one of a predetermined H level and L level. If it is recognized that it is not a level, the gist is to determine that the output shaft is not disposed at a normal position.
同構成によれば、信号判定範囲は、基準カウント値に誤差を考慮した第1の誤差ステップ数を加減して求められた切替わり範囲以外の範囲であることから、出力軸が正常に回転されていれば、カウント値が信号判定範囲内の数である場合には、センサ信号の電位レベルが切り替わることは無いと考えられる。従って、出力軸が正常に回転していれば、カウント値が信号判定範囲内の数である場合には、回転位置検出部から出力されるセンサ信号の電位レベルは、カウント値が変化しても、Hレベル及びLレベルの何れか一方の電位レベルから変化することが無い。更に、カウント値が信号判定範囲内の数である場合に、センサ信号の電位レベルがHレベル及びLレベルの何れのレベルになるかは、出力軸と被回転位置検出部との位置関係から予め特定できるため、カウント値が信号判定範囲内の数である場合に出力軸が正常な位置に配置されているか否かを判定するための電位レベルは予め設定可能である。従って、カウント値が信号判定範囲内の数である場合に、センサ信号の電位レベルが予め決められたHレベル及びLレベルの何れか一方の電位レベルであるか否かを認識することにより、制御手段は、出力軸が正常な位置に配置されているか否か、即ち回動用駆動装置に故障が生じているか否かを簡単に判定することができる。 According to this configuration, since the signal determination range is a range other than the switching range obtained by adding or subtracting the first error step number considering the error to the reference count value, the output shaft is normally rotated. If the count value is a number within the signal determination range, it is considered that the potential level of the sensor signal does not switch. Therefore, if the output shaft rotates normally, the potential level of the sensor signal output from the rotational position detection unit is not changed even when the count value changes when the count value is a number within the signal determination range. There is no change from the potential level of any one of H level and L level. Furthermore, when the count value is a number within the signal determination range, whether the potential level of the sensor signal becomes the H level or the L level is determined in advance from the positional relationship between the output shaft and the rotated position detection unit. Since it can be specified, when the count value is a number within the signal determination range, a potential level for determining whether or not the output shaft is disposed at a normal position can be set in advance. Accordingly, when the count value is a number within the signal determination range, the control is performed by recognizing whether the potential level of the sensor signal is one of the predetermined H level and L level. The means can easily determine whether or not the output shaft is disposed at a normal position, that is, whether or not a failure has occurred in the rotation drive device.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の回動用駆動装置において、前記モータを駆動するための指令パルス信号を前記モータに出力すると共に、出力した前記指令パルス信号のステップ数をカウントする制御手段を備え、前記制御手段は、前記モータが正転された時に、前記センサ信号の電位レベルが切り替わる時の目標のカウント値として予め設定された基準カウント値に誤差を考慮した第1の誤差ステップ数を加減して求められた切替わり範囲内で、前記センサ信号の電位レベルが一方のレベルから他方のレベルに切り替わった時のカウント値と、前記モータが逆転された時に、前記切替わり範囲と同一の範囲内で、前記センサ信号の電位レベルが他方のレベルから一方のレベルに切り替わった時のカウント値との差の絶対値を、前記モータの正逆転時に生じる誤差を考慮した第2の誤差ステップ数に基づいて設定された基準ステップ差と比較し、前記絶対値が前記基準ステップ差よりも大きい値である場合に、前記出力軸が正常な位置に配置されていないと判定することをその要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the rotation drive device according to the first aspect, a command pulse signal for driving the motor is output to the motor and the number of steps of the output command pulse signal is counted. A first control unit that takes into account an error in a reference count value set in advance as a target count value when the potential level of the sensor signal is switched when the motor is rotated forward. Within the switching range obtained by adjusting the number of error steps, the count value when the potential level of the sensor signal is switched from one level to the other level and the switching value when the motor is reversed. The absolute value of the difference from the count value when the potential level of the sensor signal switches from the other level to one level within the same range When the absolute value is larger than the reference step difference compared with a reference step difference set based on a second error step number that takes into account errors that occur during forward and reverse rotation of the motor, the output shaft The gist is to determine that it is not placed at a normal position.
同構成によれば、切替わり範囲内の数でありモータが正転されてセンサ信号の電位レベルが一方のレベルから他方のレベルに切り替わった時のカウント値と、前記切替わり範囲と同一の範囲内の数でありモータが逆転されてセンサ信号の電位レベルが他方のレベルから一方のレベルに切り替わった時のカウント値との差の絶対値を、基準ステップ差と比較することにより、出力軸が正常な位置に配置されているか否かが判定される。モータを正転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値と、モータを逆転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値とは、誤差がなければ、何れのカウント値も基準カウント値となるはずである。また、誤差があった場合であっても、モータを正転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値と、モータを逆転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値とは、同一の切替わり範囲内の数となるはずである。そして、モータを正転及び逆転させる場合には、例えば、寸法誤差を有する各種部品を組付けて回動用駆動装置を構成するために生じる組付けばらつき誤差は、無視することが可能である。このように、モータを正転及び逆転させる場合には、無視することが可能であったり、正転及び逆転を行うことにより打ち消されたりする誤差がある。このため、同一の切替わり範囲内においては、モータを正転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値と、モータを逆転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値とを比較する際には、モータを正逆転させるために無視することが可能であったり、打ち消されたりする誤差を考慮しなくてもよい。そこで、モータを正転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値と、モータを逆転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値との絶対値を算出し、この絶対値と、モータを正逆転させる時にのみ生じる誤差に基づいて設定された基準ステップ差とを比較して判定を行うと、考慮すべき誤差が少なくなることから、より精度良く回動用駆動装置の故障を検出することができる。 According to the same configuration, the number is within the switching range, and the count value when the motor is normally rotated and the potential level of the sensor signal is switched from one level to the other level is the same range as the switching range. By comparing the absolute value of the difference with the count value when the motor signal is reversed and the potential level of the sensor signal switches from the other level to one level, the output shaft is It is determined whether or not it is arranged at a normal position. If there is no error between the count value when the potential level of the sensor signal switches when the motor is rotated forward and the count value when the sensor signal potential level switches when the motor is rotated reverse, The value should also be the reference count value. Even when there is an error, the count value when the potential level of the sensor signal switches when the motor is rotated forward and the count value when the potential level of the sensor signal switches when the motor is reversed The value should be a number within the same switching range. When the motor is rotated forward and backward, for example, an assembly variation error caused by assembling various components having dimensional errors to form a rotation drive device can be ignored. As described above, when the motor is rotated forward and backward, there is an error that can be ignored or canceled by performing forward and reverse rotation. For this reason, within the same switching range, the count value when the potential level of the sensor signal is switched when the motor is rotated forward and the count value when the potential level of the sensor signal is switched when the motor is reversed. When comparing the values, it is not necessary to take into account errors that can be ignored or canceled out in order to reverse the motor forward and backward. Therefore, the absolute value of the count value when the potential level of the sensor signal is switched when the motor is rotated forward and the count value when the potential level of the sensor signal is switched when the motor is reversed is calculated. When the determination is made by comparing the absolute value with the reference step difference set based on the error that occurs only when the motor is rotated in the forward and reverse directions, the error to be considered is reduced. A failure can be detected.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の回動用駆動装置において、前記モータを駆動するための指令パルス信号を前記モータに出力すると共に、出力した前記指令パルス信号のステップ数をカウントする制御手段を備え、前記制御手段は、前記センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、前記センサ信号の電位レベルが切り替わる時の目標のカウント値として予め設定された基準カウント値に誤差を考慮した第1の誤差ステップ数を加減して求められた切替わり範囲内の数でない場合に、前記出力軸が正常な位置に配置されていないと判定することをその要旨としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the rotation driving device according to the first aspect, a command pulse signal for driving the motor is output to the motor, and the number of steps of the output command pulse signal is counted. The control means is configured such that the count value when the potential level of the sensor signal is switched is different from the reference count value preset as the target count value when the potential level of the sensor signal is switched. The gist is to determine that the output shaft is not arranged at a normal position when the number is not within the switching range obtained by adding or subtracting the first error step number considering the above.
同構成によれば、出力軸が正常に回動していれば、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値は、切り替わり範囲内の数となることから、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、切替わり範囲内の数であるか否かを判定するだけで、出力軸が正常な位置に配置されているか否かを判定することができる。そして、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が1つ得られれば、判定を行うことができるため、例えばセンサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値を2つ用いて判定を行う場合に比べて、判定の時期が制限され難いと共に、制御手段による制御が簡略化される。 According to this configuration, if the output shaft rotates normally, the count value when the potential level of the sensor signal is switched is a number within the switching range, so the potential level of the sensor signal is switched. It is possible to determine whether or not the output shaft is disposed at a normal position only by determining whether or not the count value at the time is a number within the switching range. If one count value is obtained when the potential level of the sensor signal is switched, the determination can be performed. For example, the determination is performed using two count values when the potential level of the sensor signal is switched. Compared to the case, it is difficult to limit the determination time, and the control by the control means is simplified.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の回動用駆動装置において、前記モータを駆動するための指令パルス信号を前記モータに出力すると共に、出力した前記指令パルス信号のステップ数をカウントするものであり、複数の前記ギヤと、前記被回転位置検出部と、前記回転位置検出部とを収容するケースに設けられた被突当て部に、複数の前記ギヤの何れか1つに形成された突当て部が当接される突当て位置まで前記出力軸を回転させるべく前記指令パルス信号を出力した後に、予め設定された初期位置ステップ数だけ前記指令パルス信号を出力し、前記突当て部が前記被突当て部から離間される正方向に前記出力軸を前記初期位置ステップ数分だけ回転させて前記出力軸を初期位置に配置する初期化を行う制御手段を備え、前記制御手段は、前記初期化を行う場合に、前記センサ信号の電位レベルが、前記被突当て部に前記突当て部が当接した時に前記回転位置検出部から出力される前記センサ信号の電位レベルと等しいことを認識すると、前記突当て位置から前記出力軸を正方向に回転させた場合に最初に前記センサ信号の電位レベルが切り替わる時の目標のカウント値である第1の基準カウント値に加算側誤差ステップ数を加えたステップ数を有する第1の指令パルス信号を前記モータに出力して前記突当て部が前記被突当て部に近づく前記正方向とは反対の逆方向に前記出力軸を回転させた後に、前記第1の指令パルス信号のステップ数よりも小さく且つ前記第1の基準カウント値よりも大きい数のステップ数を有する第2の指令パルス信号を前記モータに出力して前記出力軸を正方向に回転させ、前記第2の指令パルス信号に基づく前記出力軸の正方向回転時に前記センサ信号の電位レベルが切り替わったことを認識すると、前記第1の指令パルス信号に基づく前記出力軸の逆方向回転時に前記被突当て部に前記突当て部が当接したと判定することをその要旨としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the rotation drive device according to any one of the first to fourth aspects, a command pulse signal for driving the motor is output to the motor and output. The number of steps of the command pulse signal is counted, and a plurality of the gears, the rotation position detection unit, and a rotation target detection unit provided in a case that accommodates the rotation position detection unit, After outputting the command pulse signal to rotate the output shaft to a butting position where a butting portion formed on any one of the gears abuts, the command is output by a preset number of initial position steps. A pulse signal is output, and the output shaft is rotated by the number of initial position steps in the positive direction in which the abutting portion is separated from the abutted portion, and the output shaft is arranged at the initial position. System The control means, when performing the initialization, the potential level of the sensor signal is output from the rotational position detection unit when the abutting part contacts the abutted part When it is recognized that it is equal to the potential level of the sensor signal, the first count value that is a target when the potential level of the sensor signal is switched first when the output shaft is rotated in the positive direction from the abutting position is the first count value. A first command pulse signal having a number of steps obtained by adding an addition-side error step number to a reference count value is output to the motor, so that the abutting portion is opposite to the forward direction in which the abutting portion approaches the abutted portion. A second command pulse signal having a number of steps smaller than the number of steps of the first command pulse signal and larger than the first reference count value after rotating the output shaft. When the output is output to the motor, the output shaft is rotated in the positive direction, and the potential level of the sensor signal is switched when the output shaft rotates in the positive direction based on the second command pulse signal, the first The gist is to determine that the abutting portion is in contact with the abutted portion when the output shaft rotates in the reverse direction based on the command pulse signal.
同構成によれば、制御手段は、センサ信号の電位レベルが、被突当て部に突当て部が当接した時に回転位置検出部から出力されるセンサ信号の電位レベルと等しいことを認識すると、第1の指令パルス信号を出力し、その後第2の指令パルス信号を出力する。回転位置検出部から出力されるセンサ信号の電位レベルが、被突当て部に突当て部が当接した時のセンサ信号の電位レベルと等しい場合には、最大で第1の基準カウント値に加算側誤差ステップ数を加えたステップ数分だけモータを回転させて出力軸を逆方向に回転させれば、被突当て部に突当て部が当接する可能性がある。そして、実際に被突当て部に突当て部が当接している場合には、第1の指令信号のステップ数よりも小さく且つ第1の基準カウント値よりも大きいステップ数分だけモータを回転させて出力軸を正方向に回転させると、センサ信号の電位レベルが切り替わる。従って、センサ信号の電位レベルが、被突当て部に突当て部が当接した時に回転位置検出部から出力されるセンサ信号の電位レベルと等しい場合には、制御手段は、第1の指令パルス信号を出力した後に、第2の指令パルス信号を出力してセンサ信号の電位レベルの切替わりを認識することにより、被突当て部に突当て部を当接させることが可能であると共に、被突当て部に突当て部が当接したか否かを判定することができる。その結果、実際に突当て部が被突当て部に近接した位置に配置されていることによって、センサ信号の電位レベルが被突当て部に突当て部が当接した時のセンサ信号の電位レベルと等しい場合には、出力軸を突当て位置まで回転させるために、出力軸の回転範囲全てを回転させるに足るステップ数を有する指令パルス信号を入力するよりも、出力軸の初期化にかかる時間を短縮することできる。 According to the same configuration, when the control unit recognizes that the potential level of the sensor signal is equal to the potential level of the sensor signal output from the rotational position detection unit when the abutting portion comes into contact with the abutted portion, The first command pulse signal is output, and then the second command pulse signal is output. When the potential level of the sensor signal output from the rotational position detection unit is equal to the potential level of the sensor signal when the abutting part comes into contact with the abutted part, the maximum is added to the first reference count value If the motor is rotated by the number of steps including the number of side error steps and the output shaft is rotated in the reverse direction, the abutting portion may come into contact with the abutted portion. When the abutting part is actually in contact with the abutted part, the motor is rotated by the number of steps smaller than the number of steps of the first command signal and larger than the first reference count value. When the output shaft is rotated in the positive direction, the potential level of the sensor signal is switched. Therefore, when the potential level of the sensor signal is equal to the potential level of the sensor signal output from the rotational position detection unit when the abutting portion comes into contact with the abutted portion, the control means performs the first command pulse. After outputting the signal, by outputting the second command pulse signal and recognizing the change of the potential level of the sensor signal, it is possible to bring the abutting part into contact with the abutting part, It can be determined whether or not the abutting portion is in contact with the abutting portion. As a result, the potential level of the sensor signal when the abutting part comes into contact with the abutted part is determined by the fact that the abutting part is actually arranged at a position close to the abutted part. Is equal to the time required for initialization of the output shaft, rather than inputting a command pulse signal having a number of steps sufficient to rotate the entire rotation range of the output shaft in order to rotate the output shaft to the butting position. Can be shortened.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の回動用駆動装置において、前記制御手段は、前記第1の指令パルス信号を前記モータに出力して前記出力軸を逆方向に回転させた後に、前記第2の指令パルス信号を前記モータに出力して前記出力軸を正方向に回転させても、前記センサ信号の電位レベルが切り替わったことが認識されない場合には、前記第1の指令パルス信号に基づく前記出力軸の逆方向回転時に前記被突当て部に前記突当て部が当接しなかったと判定し、前記出力軸を該出力軸の全回転範囲回転させるに足るステップ数を有する第3の指令パルス信号を前記モータに出力し、前記出力軸を逆方向に回転させることをその要旨としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the rotation drive device according to the fifth aspect, the control means outputs the first command pulse signal to the motor to rotate the output shaft in the reverse direction. When the second command pulse signal is output to the motor and the output shaft is rotated in the forward direction later, if it is not recognized that the potential level of the sensor signal is switched, the first command A number of steps sufficient to determine that the abutting portion has not contacted the abutted portion during reverse rotation of the output shaft based on a pulse signal, and to rotate the output shaft over the entire rotation range of the output shaft. The gist is to output the command pulse signal 3 to the motor and rotate the output shaft in the reverse direction.
同構成によれば、制御手段は、センサ信号の電位レベルが、被突当て部に突当て部が当接した時に回転位置検出部から出力されるセンサ信号の電位レベルと等しいことを認識した後に、第1の指令パルス信号及び第2の指令パルス信号を出力しても、被突当て部に突当て部が当接したと判定されない場合に、第3の指令パルス信号を出力するため、出力軸が何れの位置に配置されていた場合であっても、被突当て部に突当て部を当接させることができる。 According to the same configuration, after the control means recognizes that the potential level of the sensor signal is equal to the potential level of the sensor signal output from the rotational position detector when the abutting portion comes into contact with the abutted portion. Even if the first command pulse signal and the second command pulse signal are output, if it is not determined that the abutting portion is in contact with the abutted portion, the third command pulse signal is output to output the third command pulse signal. Even if the shaft is arranged at any position, the abutting portion can be brought into contact with the abutted portion.
請求項7に記載の発明は、請求項5又は請求項6に記載の回動用駆動装置において、前記制御手段は、前記被突当て部に前記突当て部を当接させるべく前記出力軸を逆方向に回転させる場合において、前記センサ信号の電位レベルが、前記被突当て部に前記突当て部が当接している時に前記回転位置検出部から出力される前記センサ信号の電位レベルと等しい場合には、前記センサ信号の電位レベルが、前記被突当て部に前記突当て部が当接している時に前記回転位置検出部から出力される前記センサ信号の電位レベルと異なる場合に比べて、前記指令パルス信号のパルスレートを小さくすることをその要旨としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the rotation drive device according to the fifth or sixth aspect, the control means reverses the output shaft so that the abutting portion is brought into contact with the abutted portion. In the case of rotating in the direction, when the potential level of the sensor signal is equal to the potential level of the sensor signal output from the rotational position detector when the abutting portion is in contact with the abutted portion. Compared with the case where the potential level of the sensor signal is different from the potential level of the sensor signal output from the rotational position detection unit when the butted portion is in contact with the butted portion. The gist is to reduce the pulse rate of the pulse signal.
同構成によれば、制御手段は、センサ信号の電位レベルが、被突当て部に突当て部が当接している時のセンサ信号の電位レベルと等しいか否かに応じて、指令パルス信号のパルスレートを異ならせている。被突当て部に突当て部を当接させるべく出力軸が逆方向に回転されている場合において、センサ信号の電位レベルが、被突当て部に突当て部が当接している時のセンサ信号の電位レベルと等しい場合には、被突当て部に突当て部が当接する可能性がある。従って、この場合には、センサ信号の電位レベルが、被突当て部に突当て部が当接している時のセンサ信号の電位レベルと異なる場合に比べて、パルスレートを小さくすることにより、各ギヤ及び出力軸の回転速度が小さくなり、被突当て部に突当て部が当接した時に、被突当て部に対して突当て部がバウンドすることが抑制される。その結果、バウンドにより出力軸が正方向に押し戻される量を低減させることができ、バウンドに起因する誤差ステップ数を減少させることができる。一方、センサ信号の電位レベルが、被突当て部に突当て部が当接している時のセンサ信号の電位レベルと異なる場合は、被突当て部に突当て部が当接する可能性が無い。従って、この場合には、センサ信号の電位レベルが、被突当て部に突当て部が当接しているのセンサ信号の電位レベルと等しい場合に比べて、パルスレートを大きくして、各ギヤ及び出力軸の回転速度を大きくすることにより、初期化にかかる時間をより短縮することができる。 According to this configuration, the control means determines whether the command pulse signal is in accordance with whether or not the potential level of the sensor signal is equal to the potential level of the sensor signal when the abutting portion is in contact with the abutted portion. The pulse rate is different. When the output shaft is rotated in the reverse direction to bring the abutting part into contact with the abutted part, the potential level of the sensor signal is the sensor signal when the abutting part is in contact with the abutted part. If it is equal to the potential level, there is a possibility that the abutting part comes into contact with the abutted part. Therefore, in this case, by reducing the pulse rate as compared with the case where the potential level of the sensor signal is different from the potential level of the sensor signal when the abutting portion is in contact with the abutted portion, When the rotation speed of the gear and the output shaft is reduced and the abutting portion comes into contact with the abutted portion, the abutting portion is suppressed from bouncing against the abutted portion. As a result, the amount by which the output shaft is pushed back in the positive direction due to the bounce can be reduced, and the number of error steps due to the bounce can be reduced. On the other hand, when the potential level of the sensor signal is different from the potential level of the sensor signal when the abutting portion is in contact with the abutted portion, there is no possibility that the abutting portion abuts on the abutted portion. Therefore, in this case, the pulse rate is increased and each gear and the gear level are compared with the case where the potential level of the sensor signal is equal to the potential level of the sensor signal where the abutting portion is in contact with the abutted portion. By increasing the rotation speed of the output shaft, the time required for initialization can be further shortened.
請求項8に記載の発明は、請求項5乃至請求項7の何れか1項に記載の回動用駆動装置において、前記制御手段は、前記初期化を行う直前に、カウント値が、前記被突当て部に前記突当て部が当接した状態から前記初期位置ステップ数だけ前記出力軸を正方向に回転させた時のカウント値と同じ数になるように、前記モータを回転させるべく前記指令パルス信号を出力しており、前記初期位置ステップ数が、前記被突当て部に前記突当て部が当接した状態から、前記センサ信号の電位レベルが最初に切り替わる直前まで前記出力軸を正方向に回転させるために必要なステップ数よりも小さい第1の初期位置ステップ数である場合には、前記初期化を行う場合に、前記第1の指令パルス信号を前記モータに出力して前記出力軸を逆方向に回転させ、前記初期位置ステップ数が、前記第1の初期位置ステップ数よりも大きい第2の初期位置ステップ数である場合には、前記初期化を行う場合に、前記被突当て部に前記突当て部が当接した状態から前記出力軸を正方向に回転させた時に前記センサ信号の電位レベルが最初に切り替わる位置まで、前記出力軸を逆方向に回転させるべく前記指令パルス信号を前記モータに出力し、前記回転位置検出部から出力されるセンサ信号の電位レベルが前記被突当て部に前記突当て部が当接している時のセンサ信号の電位レベルと等しくなったことを認識した後に、前記第1の指令パルス信号を前記モータに出力して前記出力軸を逆方向に回転させることをその要旨としている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the rotation drive device according to any one of the fifth to seventh aspects, the control unit is configured such that the count value is the collision object immediately before the initialization. The command pulse is used to rotate the motor so that the count is the same as the count value when the output shaft is rotated in the positive direction by the initial position step number from the state where the abutting portion is in contact with the abutting portion A signal is output, and the initial position step number is set in a positive direction until the potential level of the sensor signal first switches from a state in which the abutting portion is in contact with the abutted portion. When the first initial position step number is smaller than the number of steps necessary for rotation, when the initialization is performed, the first command pulse signal is output to the motor to output the output shaft. Rotated in reverse direction In the case where the initial position step number is a second initial position step number larger than the first initial position step number, the abutting part is placed on the abutted part when performing the initialization. The command pulse signal is output to the motor to rotate the output shaft in the reverse direction until the position where the potential level of the sensor signal is switched first when the output shaft is rotated in the forward direction from the contact state After recognizing that the potential level of the sensor signal output from the rotational position detector is equal to the potential level of the sensor signal when the abutting portion is in contact with the abutted portion. The gist is to output one command pulse signal to the motor and rotate the output shaft in the reverse direction.
同構成によれば、制御手段は、初期化を行う直前に、カウント値が、被突当て部に前記突当て部が当接した状態から初期位置ステップ数だけ出力軸を正方向に回転させた時のカウント値と同じ数になるように、前記モータを回転させるべく指令パルス信号を出力している。そのため、初期化を行う場合、初期位置ステップ数が、第1の初期位置ステップ数である場合と、第2の初期位置ステップ数である場合とでは、被突当て部に突当て部を当接させるために最低限必要なステップ数が異なる。また、例えば、回動用駆動装置が車両用ヘッドランプ装置の車両用ランプを回動させるために使用されると共に、該車両用ランプが車両の正面を向く位置が出力軸の初期位置である場合には、初期化を行う前の状態でも、出力軸は初期位置に配置されていることが多いため、殆どの場合、初期位置ステップ数分だけ出力軸を逆方向に回転させれば、被突当て部に突当て部を当接させることができる。従って、初期位置ステップ数が、第1の初期位置ステップ数である場合と、第2の初期位置ステップ数である場合とで、被突当て部に突当て部を当接させるために入力する指令パルス信号のステップ数を異ならせることにより、初期位置ステップ数が、第1の初期位置ステップ数である場合に、初期化に要する時間を更に短縮することができる。 According to the same configuration, the control unit rotates the output shaft in the positive direction by the initial position step number from the state where the abutting portion is in contact with the abutted portion immediately before the initialization. A command pulse signal is output to rotate the motor so as to be the same as the count value at the time. Therefore, when the initialization is performed, the abutting part is brought into contact with the abutted part when the initial position step number is the first initial position step number and the second initial position step number. The minimum number of steps required to make it different. Further, for example, when the rotation drive device is used to rotate the vehicle lamp of the vehicle headlamp device, and the position where the vehicle lamp faces the front of the vehicle is the initial position of the output shaft. Since the output shaft is often placed at the initial position even before the initialization, in most cases, if the output shaft is rotated in the opposite direction by the number of initial position steps, The abutting part can be brought into contact with the part. Therefore, the command to be input to bring the abutting part into contact with the abutted part depending on whether the initial position step number is the first initial position step number or the second initial position step number. By varying the number of steps of the pulse signal, the time required for initialization can be further shortened when the initial position step number is the first initial position step number.
請求項9に記載の発明は、請求項2乃至請求項8の何れか1項に記載の回動用駆動装置において、前記制御手段は、前記センサ信号の電位レベルを所定時間測定することにより、当該センサ信号の電位レベルを認識しており、前記所定時間は、前記指令パルス信号のパルスレートの周期よりも短いことをその要旨としている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the rotation drive device according to any one of the second to eighth aspects, the control means measures the potential level of the sensor signal for a predetermined time, thereby The gist is that the potential level of the sensor signal is recognized, and the predetermined time is shorter than the cycle of the pulse rate of the command pulse signal.
同構成によれば、制御手段がセンサ信号の電位レベルを認識するために当該センサ信号の電位レベルを測定する時間が、指令パルス信号のパルスレートの周期よりも短いことから、回転位置検出部がセンサ信号を出力してから制御手段が当該センサ信号の電位レベルを認識するまでの時間を、指令パルス信号の1ステップ分の時間内に抑えることが可能となる。 According to this configuration, since the time for measuring the potential level of the sensor signal so that the control means recognizes the potential level of the sensor signal is shorter than the cycle of the pulse rate of the command pulse signal, the rotational position detection unit The time from when the sensor signal is output until the control means recognizes the potential level of the sensor signal can be suppressed within the time of one step of the command pulse signal.
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の回動用駆動装置において、前記所定時間は、前記センサ信号の電位レベルの認識におけるハンチングを防止すべく前記パルスレートの周期に近接する時間に設定されていることを特徴とすることをその要旨としている。 According to a tenth aspect of the present invention, in the rotation drive device according to the ninth aspect, the predetermined time is a time close to the period of the pulse rate so as to prevent hunting in recognition of the potential level of the sensor signal. Its gist is that it is set.
同構成によれば、制御手段におけるセンサ信号の電位レベルの認識においてハンチングを防止することができ、制御手段が行う各種判定の精度を高めることができる。尚、「近接する時間」とは、ハンチングを防止することが可能な時間である。 According to this configuration, hunting can be prevented in recognition of the potential level of the sensor signal in the control means, and the accuracy of various determinations made by the control means can be increased. The “proximity time” is a time during which hunting can be prevented.
本発明によれば、出力軸の回転位置を検知するための構成を安価に構成することにより製造コストを低減可能な回動用駆動装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drive device for rotation which can reduce manufacturing cost can be provided by comprising cheaply the structure for detecting the rotation position of an output shaft.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、車両1の進行方向前端部には、一対の車両用ヘッドランプ装置2が備えられている。図2に示すように、各車両用ヘッドランプ装置2の筐体3内には、回動用駆動装置4と、該回動用駆動装置4によって車両1の左右方向に回動される車両用ランプ5とが収容されている。これらの車両用ヘッドランプ装置2は、AFS−ECU(Adaptive Front Lighting System - Electronic Control Unit)6にて制御される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a pair of
図3に示すように、回動用駆動装置4は、下部ケース11及び該下部ケース11によってその開口部が閉塞される上部ケース12よりなるケース13を備えている。下部ケース11は、略長方形状の板状をなしている。上部ケース12は、略長方形状の天井部12aと、該天井部12aの周縁部から該天井部12aに対して垂直となるように図3における下方に向かって延設された側壁12bとが一体形成されてなると共に、天井部12aには、複数のギヤ収容凹部14が形成されている。
As shown in FIG. 3, the rotation drive device 4 includes a
天井部12aの外側面12cには、ステッピングモータ21(以下モータ21とする)が固定されている。モータ21を構成する有底円筒状のハウジングケース22の内周面には、円環状をなすステータ23が固定されていると共に、ステータ23の内側には、ロータ24が回転可能に支持されている。ロータ24は、ハウジングケース22の底部中央に固定された軸受25と、上部ケース12の天井部12aに固定された軸受26とによって回転可能に支持された回転軸27を有すると共に、該回転軸27には、円筒状の支持部28を介して円筒状のマグネット29が固定されている。そして、回転軸27の下端は、天井部12aに形成された挿通孔12dからケース13の内部に挿入されている。
A stepping motor 21 (hereinafter referred to as a motor 21) is fixed to the
図4に示すように、ケース13内には、回転軸27の下端に一体回転可能に固定された駆動ギヤ40、駆動ギヤ40の回転を減速する減速ギヤ群50、減速ギヤ群50から伝達される回転力により回転される出力ギヤ60、出力ギヤ60の回転位置を検知するためのセンサギヤ70、及びモータ21の駆動を制御するドライバ回路80が収容されている。
As shown in FIG. 4, the
図3に示すように、前記減速ギヤ群50は、3つの中間ギヤ、即ち第1〜第3中間ギヤ51〜53から構成されている。
略円板状の第1中間ギヤ51は、前記下部ケース11の内側面11aに突設された第1下側軸受11fと、前記上部ケース12の天井部12aの内側面12eに突設された第1上側軸受12fとによって回転可能に支持された第1支持軸54に一体回転可能に固定されると共に、前記駆動ギヤ40と噛合している。そして、第1中間ギヤ51の外径は、駆動ギヤ40の外径よりも大きく形成されている。
As shown in FIG. 3, the
The substantially disc-shaped first
前記第2中間ギヤ52は、前記第1中間ギヤ51と噛合し該第1中間ギヤ51よりも大径の大径ギヤ部52aと、大径ギヤ部52aの図3における上面に一体に形成され該大径ギヤ部52aよりも小径の小径ギヤ部52bとから構成されている。この第2中間ギヤ52は、下部ケース11の内側面11aに突設された第2下側軸受11gと、ギヤ収容凹部14の天井部14aの内側面14bに突設された第2上側軸受14gとによって回転可能に支持された第2支持軸55に一体回転可能に固定されている。
The second intermediate gear 52 meshes with the first
前記第3中間ギヤ53は、前記第2中間ギヤ52の小径ギヤ部52bと噛合し該小径ギヤ部52bよりも大径の大径ギヤ部53aと、大径ギヤ部53aの図3における下面に一体に形成され該大径ギヤ部53aよりも小径の小径ギヤ部53bとから構成されている。この第3中間ギヤ53は、下部ケース11の内側面11aに突設された第3下側軸受11hと、ギヤ収容凹部14の天井部14aの内側面14bに突設された第3上側軸受14hとによって回転可能に支持された第3支持軸56に一体回転可能に固定されている。
The third
図5に示すように、大径ギヤ部53aには、ギヤ収容凹部14の天井部14a側に開口する円環状の環状凹部53cが形成されている。そして、環状凹部53cの底面には、該大径ギヤ部53aの軸方向から見た形状が略扇形状をなす突当て部57が突設されている。
As shown in FIG. 5, the large-
また、大径ギヤ部53aを収容するギヤ収容凹部14の天井部14aの内側面には、前記環状凹部53cと軸方向に対向する位置に、天井部14aの厚さ方向から見た形状が略扇形状をなす被突当て部58が突設されている。この被突当て部58は、第3中間ギヤ53がケース13内に組付けられた状態では、環状凹部53c内に挿入されると共に、該被突当て部58の先端面と環状凹部53cの底面との間には若干の隙間が形成される。
Further, on the inner side surface of the
図3に示すように、前記出力ギヤ60は、図3の上下方向に延びる略円柱状の出力軸61と、該出力軸61の軸方向の中央よりも下方に変位した位置から径方向に延設された扇形状のギヤ部62とが一体に形成されてなる。図4に示すように、ギヤ部62は、共に扇形状をなし周方向に並ぶ出力ギヤ部62aと伝達ギヤ部62bとが一体に形成されてなるものである。そして、出力ギヤ部62aは、前記第3中間ギヤ53の小径ギヤ部53bと噛合している。また、図6に示すように、伝達ギヤ部62bは、出力ギヤ部62aよりもその軸方向の厚さが薄く形成されていると共に、出力ギヤ部62a及び伝達ギヤ部62bは、出力ギヤ部62aの軸方向の一端面(上部ケース12側の端面)と伝達ギヤ部62bの軸方向の一端面(上部ケース12側の端面)とが同一平面内に配置されるように一体に形成されている。これにより、ギヤ部62の下部ケース11側(図6では下側)には、出力ギヤ部62aと伝達ギヤ部62bとによって段差62cが形成されている。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、前記出力軸61の下端には、支持凹部61aが形成されている。そして、出力ギヤ60は、下部ケース11の内側面11aに突設された軸支部11kを支持凹部61aに挿入することにより、該軸支部11kによって軸支されている。一方、出力軸61の上端は、ギヤ収容凹部14の天井部14aに形成された貫通孔14kからケース13の外部に突出している。そして、ケース13の外部に突出した出力軸61の上端に、前記車両用ランプ5が一体回転可能に固定される(図2参照)。
As shown in FIG. 3, a
また、支持凹部61aの周囲には、円環状のばね収容凹部61bが形成されていると共に、該ばね収容凹部61bには、ねじりコイルばね63が収容されている。図4に示すように、ねじりコイルばね63の一端は、前記側壁12bにおける出力ギヤ60の近傍となる位置に形成されたばね係止部12kに係止されていると共に、他端は、ばね収容凹部61bの開口部から該ばね収容凹部61bの底部に向かって軸方向に延びるばね係止溝61cに係止されている。このねじりコイルばね63は、出力ギヤ60に対し周方向一方に付勢力を付与しており、駆動ギヤ40、減速ギヤ群50、及び出力ギヤ60間に設けられているバックラッシによる出力ギヤ60のがたつきを防止している。
An annular spring
出力ギヤ60よりも後段となる位置に、前記センサギヤ70が配置されている。図6に示すように、センサギヤ70は、出力軸61の軸方向と同方向に延びる略円柱状の支持軸71と、該支持軸71の軸方向よりも上部ケース12側(図中上側)に変位した位置に一体形成されたセンサギヤ部72と、センサギヤ部72の下部ケース11側(図中下側)で支持軸71に一体形成された円板状の磁石固定部73とを備えて構成されている。そして、センサギヤ70は、下部ケース11の内側面11aに形成された図示しないセンサギヤ軸支部によって軸支されている。
The
センサギヤ部72は、前記伝達ギヤ部62bの半径よりも小さい半径を有する略円板状に形成されており、出力軸61の回転に伴って回転される伝達ギヤ部62bの回転を増速する。因みに、伝達ギヤ部62bとセンサギヤ部72とのギヤ比は、「伝達ギヤ部:センサギヤ部=R1:R2(但し、R1<R2)」である。また、前記磁石固定部73は、センサギヤ部72よりもその外径が大きく形成されている。そして、図4に示すように、磁石固定部73には、その反センサギヤ部72側の軸方向の端面に開口部を有する円環状のばね収容凹部73aが形成されていると共に、該ばね収容凹部73a内には、ねじりコイルばね74が収容されている。ねじりコイルばね74の一端は、ばね収容凹部73aの内周面に軸方向に沿って延びるように形成されたばね係止溝73bに係止されていると共に、他端は、上部ケース12の天井部12aにおいてセンサギヤ70の近傍に突設されたばね係止部12mに係止されている。このねじりコイルばね74は、センサギヤ70に対し周方向一方に付勢力を付与しており、伝達ギヤ部62bとセンサギヤ70との間に設けられているバックラッシによるセンサギヤ70のがたつきを防止している。
The
また、前記磁石固定部73の外周面には、円環状をなすと共に内径が磁石固定部73の外径と等しく形成されたセンサ用マグネット75が一体回転可能に固定されている。図6に示すように、センサ用マグネット75は、その軸方向の厚さが磁石固定部73の軸方向の厚さと等しく形成されると共に、N極とS極とが4極ずつ周方向に交互に着磁されている。
A
図4に示すように、ケース13内において、前記駆動ギヤ40及び減速ギヤ群50と軸方向に重ならない位置には、略L字状をなす回路基板81が配置されている。この回路基板81には、前記ドライバ回路80を構成する複数の回路素子82が配置されている。ドライバ回路80は、前記AFS−ECU6に電気的に接続されていると共に、モータ21を駆動するための指令パルス信号をモータ21に出力する。また、ドライバ回路80は、指令パルス信号のステップ数をカウントしている。詳しくは、ドライバ回路80は、車両用ランプ5を車両1の内側に向かって回転させた時に被突当て部58に突当て部57が当接した時のカウント値を零とする。そして、ドライバ回路80は、車両用ランプ5を車両1の外側に向かって回転させるべく指令パルス信号を出力する場合には、ステップ数(パルス数)のカウント値を加算し、車両用ランプ5を車両1の内側に向かって回転させるべく指令パルス信号を出力する場合には、ステップ数のカウント値を減算する。
As shown in FIG. 4, a substantially L-shaped
また、回路基板81上には、前記センサ用マグネット75と軸方向に対向する位置にホールIC83が配置されている。このホールIC83は、ドライバ回路80に電気的に接続されており、センサギヤ70と共に回転することにより変化されるセンサ用マグネット75の磁束に応じたセンサ信号をドライバ回路80に出力する。このセンサ信号は、センサギヤ70と共に回転することにより変化されるセンサ用マグネット75の磁束に応じて、即ちセンサ用マグネット75の回転位置に応じて、Hレベル若しくはLレベル(Hレベル>Lレベル)に電位レベルが切り替わるパルス信号である。
A
ここで、センサ信号について説明する。尚、センサ信号の説明に当たり、車両用ランプ5が最も車両1の内側に向かって回動された際に、前記ギヤ収容凹部14の天井部14aに形成された被突当て部58の周方向の一端面に、前記第3中間ギヤに形成された突当て部57が当接する位置を出力軸61の突当て位置とする。
Here, the sensor signal will be described. In the description of the sensor signal, when the
出力軸61が突当て位置にある状態から、車両用ランプ5が車両1の外側を向くように出力軸61が回転されると、前記被突当て部58の周方向の他端面に前記突当て部57が当接するまでの間に、ホールIC83は、図7に示すようなセンサ信号を出力する。言い換えると、前記各ギヤ40,51〜53,60,70は、出力軸61の回転に伴ってセンサギヤ70が回転することにより、ホールIC83から図7に示すようなセンサ信号が出力されるように組付けられている。即ち、各ギヤ40,51〜53,60,70は、出力軸61が突当て位置にある時にホールIC83から出力されるセンサ信号がHレベルとなるように組付けられている。更に、各ギヤ40,51〜53,60,70は、突当て位置から車両用ランプ5が車両の外側を向くように出力軸61を回転させた時に、指令パルス信号のステップ数のカウント値が「K1」(基準カウント値及び第1の基準カウント値)となる時にセンサ信号がHレベルからLレベルに切り替わるように組付けられている。
When the
そして、前記センサ用マグネット75は8つの磁極を有していることから、出力軸61が回転されると、センサギヤ70が45°回転する毎にセンサ信号はHレベルからLレベル若しくはLレベルからHレベルに切り替わる。また、回動用駆動装置4は、指令パルス信号がモータ21に1ステップ入力されると、出力軸61がθ1だけ回転するように構成されている。そのため、センサギヤ70を45°回転させるために入力されるステップ数「N1」は、「N1=(45°/(R2/R1))/θ1」(N1は正の整数であり、算出結果が整数にならない場合には、小数点以下を繰り上げてN1とする)となる。従って、センサ信号は、指令パルス信号がモータ21に「N1」ステップ入力される毎にセンサ信号の電位レベルが切り替わる。よって、センサ信号は、突当て位置から車両用ランプ5が車両1の外側を向くように出力軸61が回転されると、指令パルス信号のカウント値が「K1」の時、「K2(K2=K1+N1)」の時、「K3(K3=K2+N1)」の時、「K4(K3+N1)」の時に、電位レベルが切り替わる。そして、突当て位置から車両1の外側に向かって出力軸61が回転されると、センサ信号は、カウント値が「K1」の時にHレベルからLレベルに切り替わり、「K2」の時にLレベルからHレベルに切り替わり、「K3」の時にHレベルからLレベルに切り替わり、「K4」の時にLレベルからHレベルに切り替わる。尚、各ギヤ40,51〜53,60,70は、指令パルス信号のステップ数のカウント値が「Ks」となる時に、被突当て部58の周方向の他端面に前記突当て部57が当接するように構成されている(但し、Ksは正の整数であり、K1>K2>K3>Ks>K4)。そのため、本実施形態では、出力軸61の全回転範囲内において、センサ信号がLレベルとなる範囲が2つ存在する。
Since the
上記のように構成された回動用駆動装置4は、車両1のステアリングホイール(図示略)の回転に連動して、車両用ランプ5を左右方向に回動させる。また、この回動用駆動装置4は、左右の車両用ランプ5がステアリングホイールの回転に連動して左右の両方向に回動される両振り式、及びステアリングホイールの回転方向と同方向に配置された車両用ランプ5のみがステアリングホイールの回転に連動して回動される片振り式の何れか一方の様式で駆動される。詳しくは、両振り式の場合には、ステアリングホイールの回転角度が0°の状態から同ステアリングホイールが時計方向に回転されると、左右の車両用ランプ5は共に右側に回動され、ステアリングホイールの回転角度が0°の状態から同ステアリングホイールが反時計方向に回転されると、左右の車両用ランプ5は共に左側に回動される。一方、片振り式の場合には、ステアリングホイールの回転角度が0°の状態から同ステアリングホイールが時計方向(右方向)に回転されると、右側の車両用ランプ5のみが右側に回動され、ステアリングホイールの回転角度が0°の状態から同ステアリングホイールが反時計方向(左方向)に回転されると、左側の車両用ランプ5のみが左側に回動される。ここで、ステアリングホイールの回転角度が0°の状態とは、ステアリングホイールが左右の何れの方向にも回転されておらず、車両1のタイヤが左右の何れの方向にも回転されていない状態のことである。そして、両振り式及び片振り式の何れの場合であっても、ステアリングホイールの回転角度が0°の状態に戻されると、それに連動して、車両用ランプ5も車両1の正面を向くように回動される。
The rotation driving device 4 configured as described above rotates the
車両用ランプ5の回動は、出力軸61を回動させることにより行われる。即ち、上記のように構成された回動用駆動装置4において、ドライバ回路80から入力される指令パルス信号によりモータ21が駆動されると、回転軸27が所定角度回転することにより駆動ギヤ40が所定角度回転される。駆動ギヤ40の回転は、第1〜第3中間ギヤ51〜53により減速されながら出力ギヤ部62aに伝達される。伝達された回転により出力ギヤ部62aが回転されると、出力ギヤ部62aと共に出力軸61が回転して車両用ランプ5が回動される。
The
この時、出力ギヤ部62aが回転されると、該出力ギヤ部62a及び出力軸61と一体に形成された伝達ギヤ部62bが回転し、センサギヤ部72が回転される。伝達ギヤ部62bからセンサギヤ部72に伝達された回転は、センサギヤ部72にて増速される。従って、出力軸61の回転角度は、センサギヤ部72にて拡大されてセンサ用マグネット75に伝達される。また、センサギヤ部72よりも大きな外径を有する磁石固定部73に固定されたセンサ用マグネット75の外径は、センサギヤ部72よりの外径よりも大きいことから、センサギヤ部72に伝達された回転は、センサ用マグネット75にてその回転距離が拡大される。そして、ホールIC83は、センサ用マグネット75の回転に伴う磁束の変化に応じたセンサ信号をドライバ回路80に出力する。ドライバ回路80は、入力されたセンサ信号の電位レベルを所定時間t測定することによりその電位レベルがHレベルであるかLレベルであるかを認識する。尚、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルを認識するための測定を、繰り返し行っている。また、所定時間tは、指令パルス信号のパルスレートの周期よりも短い時間に設定されていると共に、電位レベルの認識におけるハンチングを防止すべく、指令パルス信号のパルスレートの周期に近接する時間に設定されている。そして、ドライバ回路80は、認識したセンサ信号の電位レベルと、指令パルス信号のステップ数のカウント値とに基づいて、出力軸61の回転位置、即ち車両用ランプ5の照射方向を認識する。
At this time, when the
次に、上記のように構成された回動用駆動装置4において、ドライバ回路80が行う、各ギヤ40,51〜53,60,70のロック等の故障を検出するための処理について説明する。ドライバ回路80は、回動用駆動装置4の故障(主としてギヤの故障)を検出するために、センサ信号に基づいて3種類の故障判定(第1〜第3の故障判定)を行う。
Next, a process for detecting a failure such as locking of the
まず、第1の故障判定について説明する。
ホールIC83から出力されるセンサ信号には、様々な誤差が含まれている。例えば、センサ信号には、寸法誤差を有する各種部品を組付けて回動用駆動装置4を構成するために生じる組付けばらつき誤差、回動用駆動装置4の温度が変化することにより各部品の温度が変化して各部品の寸法が変化することにより生じる温度特性誤差、ホールIC83による磁束の検出精度に起因する検出誤差が含まれている。また例えば、各ギヤ40,51〜53,60,70間に設けられているバックラッシ等によって生じるギヤ40,51〜53,60,70間のがたつきによる誤差、回動用駆動装置4の駆動を重ねるに連れて各ギヤ40,51〜53,60,70が摩耗すること等により生じる耐久劣化による誤差が含まれている。更に、センサ信号には、被突当て部58に突当て部57が突き当たった時に突当て部57が跳ね返ることによって生じる跳ね返りによる誤差等が含まれている。センサ信号に影響を及ぼすこれらの誤差をステップ数に換算すると下記のようになる。
First, the first failure determination will be described.
The sensor signal output from the
〔1〕組付けばらつき誤差・・・・・・・・・±e1ステップ
〔2〕温度特性誤差・・・・・・・・・・・・±e2ステップ
〔3〕検出誤差・・・・・・・・・・・・・・±e3ステップ
〔4〕がたつきによる誤差・・・・・・・・・−e4ステップ
〔5〕耐久劣化による誤差・・・・・・・・・+e5ステップ
〔6〕跳ね返りによる誤差・・・・・・・・・±e6ステップ
ここで、e1〜e6は正の数である。また、上記〔1〕〜〔6〕の誤差ステップ数(第1の誤差ステップ数)のうち、負の数の誤差ステップ数を合計したものを減算側誤差ステップ数「−E1」とし、正の数の誤差を合計したものを加算側誤差ステップ数「+E2」とすると、「−E1」,「+E2」は、それぞれ下記のように表される。
[1] Assembly variation error ... ± e1 step [2] Temperature characteristic error ... ± e2 step [3] Detection error ... ····· ± e3 step [4] Error due to rattling ····· -e4 step [5] Error due to durability deterioration ····· + e5 step [6] Error due to rebound... ± e6 steps where e1 to e6 are positive numbers. Also, among the error step numbers (first error step numbers) in [1] to [6], the sum of the negative error step numbers is defined as the subtraction side error step number “−E1”, which is positive. Assuming that the sum of the numerical errors is the addition-side error step number “+ E2”, “−E1” and “+ E2” are respectively expressed as follows.
−E1=−e1−e2−e3−e4−e6
+E2=+e1+e2+e3+e5+e6
ここで、E1及びE2は正の整数であり、〔1〕〜〔6〕の誤差の和が整数にならない場合には、小数点以下の数を繰り上げて整数とされる。また、E1<K1であると共に、(E1+E2)<N1である。
-E1 = -e1-e2-e3-e4-e6
+ E2 = + e1 + e2 + e3 + e5 + e6
Here, E1 and E2 are positive integers, and when the sum of errors of [1] to [6] does not become an integer, the number after the decimal point is raised to an integer. Further, E1 <K1 and (E1 + E2) <N1.
回動用駆動装置4に故障の無い状態であって上記〔1〕〜〔6〕の誤差が生じていない場合には、出力軸61が、突当て位置から、車両用ランプ5が車両1の外側に向かう方向に回転されると、センサ信号は、カウント値が「K1」の時にHレベルからLレベルに切り替わり、「K2」の時にLレベルからHレベルに切り替わり、「K3」の時にHレベルからLレベルに切り替わり、「K4」の時にLレベルからHレベルに切り替わる。しかしながら、センサ信号には〔1〕〜〔6〕の誤差が含まれていることを考慮すると、センサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値は、〔1〕〜〔6〕の誤差の無い場合のカウント値「K1」〜「K4」に対し、それぞれ「E1」を減算したカウント値から「E2」を加算したカウント値までの範囲内の何れかの数になると考えられる。本実施形態では、(K1−E1)以上(K1+E2)以下の範囲を第1の切替わり範囲A1とし、(K2−E1)以上(K2+E2)以下の範囲を第2の切替わり範囲A2とし、(K3−E1)以上(K3+E2)以下の範囲を第3の切替わり範囲A3とし、(K4−E1)以上(K4+E2)以下の範囲を第4の切替わり範囲A4とする。
When there is no failure in the rotation drive device 4 and the errors [1] to [6] do not occur, the
一方、指令パルス信号のステップ数のカウント値が、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4を除く範囲の数である場合には、回動用駆動装置4に故障が無ければセンサ信号の電位レベルが切り替わることは無いと考えられる。ここで、本実施形態では、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4以外の範囲、即ち、0以上(K1−E1)未満の範囲を第1の信号判定範囲B1とし、(K1+E2+1)以上(K2−E1)未満の範囲を第2の信号判定範囲B2とする。また、(K2+E2+1)以上(K3−E1)未満の範囲を第3の信号判定範囲B3とし、(K3+E2+1)以上(K4−E1)未満の範囲を第4の信号判定範囲B4とする。従って、回動用駆動装置4に故障が無ければ、センサ信号は、カウント値が、第1の信号判定範囲B1内の数である場合にはHレベルとなり、第2の信号判定範囲B2内の数である場合にはLレベルとなり、第3の信号判定範囲B3内の数である場合にはHレベルとなり、第4の信号判定範囲B4内の数である場合にはLレベルとなる。そして、第1の故障判定は、指令パルス信号のステップ数のカウント値が、第1〜第4の信号判定範囲内B1〜B4の何れかの範囲内の数である時に、センサ信号の電位レベルが正常なレベルにあるか否かを判定することにより、出力軸61が正常な位置に配置されているか否かを判定するものである。ドライバ回路80は、モータ21を停止させた時のカウント値が第1〜第4の信号判定範囲B1〜B4の何れかの範囲内の数である場合に、モータ21の停止から1秒後に、センサ信号の電位レベルが正常なレベルにあるか否かを判定する。そして、ドライバ回路80は、カウント値が第1の信号判定範囲B1及び第3の信号判定範囲B3の何れかの範囲内の数である時には、センサ信号がLレベルであると認識した場合に、出力軸が正常な位置に配置されていない、即ち回動用駆動装置4は故障していると判定する。一方、ドライバ回路80は、カウント値が第2の信号判定範囲B2及び第4の信号判定範囲B4の何れかの範囲内の数である時には、センサ信号がHレベルであると認識した場合に回動用駆動装置4は故障していると判定する。
On the other hand, if the count value of the number of steps of the command pulse signal is the number of the range excluding the first to fourth switching ranges A1 to A4, the potential of the sensor signal if there is no failure in the rotation drive device 4. The level is not expected to change. Here, in the present embodiment, a range other than the first to fourth switching ranges A1 to A4, that is, a range of 0 or more and less than (K1−E1) is set as the first signal determination range B1, and (K1 + E2 + 1) or more. A range less than (K2-E1) is defined as a second signal determination range B2. Further, a range from (K2 + E2 + 1) to less than (K3-E1) is defined as a third signal determination range B3, and a range from (K3 + E2 + 1) to less than (K4-E1) is defined as a fourth signal determination range B4. Therefore, if there is no failure in the rotation drive device 4, the sensor signal is at the H level when the count value is a number in the first signal determination range B1, and is a number in the second signal determination range B2. When the number is within the third signal determination range B3, the level is H level. When the number is within the fourth signal determination range B4, the level is L level. The first failure determination is performed when the count value of the step number of the command pulse signal is a number in any one of the first to fourth signal determination ranges B1 to B4. By determining whether or not the
次に、第2の故障判定について説明する。
第2の故障判定では、モータ21が正転された時に、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4のうち何れかの範囲内でセンサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値と、モータ21が逆転された時に、同一の切替わり範囲内でセンサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値との差の絶対値が、基準ステップ差Nd以下か否かを判定する。そして、その判定結果に基づいて、回動用駆動装置4が故障しているか否かが判定される。
Next, the second failure determination will be described.
In the second failure determination, when the
ここで、基準ステップ差Ndについて詳述する。
一般的に、回動用駆動装置4は、一度各部品を組付けて構成したら、以後、回動用駆動装置4の作動中に更に前記組付け誤差が生じることは無いと考えられる。また、回動用駆動装置4の1回の往復作動の前後(例えばステアリングホイール回転角度が0°の状態から周方向の一方に回転される前と、周方向の他方に回転されて回転角度が0°となる位置に戻された後)で温度の変化は無いと考えられる。更に、回動用駆動装置4の1回の作動中及び1回の往復作動中に、被突当て部58に突当て部57が当接されることは無い。これらのことから、ステアリングホイールの操作に伴って回転される出力軸61の通常の往復回動時には、上記〔1〕,〔2〕,〔6〕の誤差は考慮しなくてもよい。即ち、モータ21が正転されてセンサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値と、モータ21が逆転されてセンサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値との差には、出力軸61の通常の往復回動時に生じる可能性のある誤差のみが含まれると考えられる。従って前記2つのカウント値の差には、〔1〕,〔2〕,〔6〕を除く前記〔3〕〜〔5〕の誤差ステップ数(第2の誤差ステップ数)が含まれると考えられる。このことを踏まえると、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4の各範囲内で、モータ21の正転時と逆転時とのそれぞれの場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値の差の絶対値には、最大で〔3〕〜〔5〕の誤差ステップ数の絶対値を合計した分のばらつきが生じる可能性がある。そして、前記基準ステップ差Ndは、〔3〕〜〔5〕の誤差ステップ数の絶対値の和に、故障の検出精度を調節するための「Ne(正の整数)」ステップを加えて、下記のように表される。
Here, the reference step difference Nd will be described in detail.
In general, once the rotation driving device 4 is constructed by assembling the respective parts, it is considered that no further assembly error occurs during the operation of the rotation driving device 4 thereafter. Further, before and after one reciprocating operation of the rotation drive device 4 (for example, before the steering wheel rotation angle is rotated from 0 ° to one in the circumferential direction and to the other in the circumferential direction, the rotation angle is 0). It is considered that there is no change in temperature after returning to the position where the angle becomes °. Further, the abutting
Nd=+e3+|−e3|+|−e4|+e5+Ne
尚、〔3〕〜〔5〕の誤差ステップ数の和が整数にならない場合には、Ndは、小数点以下の数を繰り上げて整数とされる。
Nd = + e3 + | −e3 | + | −e4 | + e5 + Ne
If the sum of the number of error steps of [3] to [5] is not an integer, Nd is incremented by a number after the decimal point.
ドライバ回路80は、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4の各範囲内でモータ21が正転された時と逆転された時との2つの場合における、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値の差の絶対値が、基準ステップ差Nd以下か否かを判定する。そして、ドライバ回路80は、絶対値が基準ステップ差Nd以下の数である場合には、回動用駆動装置4は故障していないと判定し、絶対値が基準ステップ差Ndよりも大きい数である場合には、回動用駆動装置4は故障していると判定する。
In the
例えば、ステアリングホイールが時計方向に回転され、車両用ランプ5が車両1の右側に回動された後、ステアリングホイールが反時計方向に回転され、車両用ランプ5が車両1の左側に回転されたとする。この時、ドライバ回路80は、モータ21の正転時に第2の切替わり範囲A2内のカウント値「K2+1」でセンサ信号の電位レベルがLレベルからHレベルに切り替わったことを認識すると共に、逆転時に第2の切替わり範囲A2内のカウント値「K2−1」でセンサ信号の電位レベルがHレベルからLレベルに切り替わったことを認識したとする。すると、ドライバ回路80は、「K2+1」と「K2−1」との差の絶対値を算出し、基準ステップ差Ndと比較する。
For example, if the steering wheel is rotated clockwise and the
尚、ドライバ回路80は、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4毎に、連続して認識した正転及び逆転時におけるセンサ信号が切り替わった時のカウント値を記憶している。そして、ドライバ回路80は、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4毎に、正転時におけるセンサ信号が切り替わった時の最新のカウント値、及び逆転時におけるセンサ信号が切り替わった時の最新のカウント値を用いて、センサ信号の電位レベルが切り替わる度にその切替わりがあった切替わり範囲について第2の故障判定を行っている。
The
この第2の故障判定は、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4の各範囲において、モータ21の正転時にセンサ信号の電位レベルの切り替わった時のカウント値と、モータ21の逆転時にセンサ信号の電位レベルの切り替わった時のカウント値との2つのカウント値の情報が無いと行うことができない。そこで、回動用駆動装置4の最初の作動時であるがために、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4において、出力軸61の片方向の回転時のセンサ信号の切り替わった時のカウント値のみしか情報が無い場合には、ドライバ回路80は、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4の各範囲の中央の値を用いて絶対値を算出し、基準ステップ差Ndとの比較を行う。
The second failure determination is performed in each of the first to fourth switching ranges A1 to A4 in the count value when the potential level of the sensor signal is switched during the normal rotation of the
次に、第3の故障判定について説明する。
第3の故障判定は、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4の各範囲内の数であるか否かを判定すると共に、電位レベルが正常に切り替わったか否かを判定するものである。詳しくは、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値と、そのカウント値の時に、センサ信号の電位レベルがHレベルからLレベルに切り替わったのか若しくはLレベルからHレベルに切り替わったのかを記憶する。そして、ドライバ回路80は、カウント値が第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4を越える度に、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4の各範囲内の数であるか否かを判定すると共に、各切替わり範囲A1〜A4内でセンサ電位レベルが正常に切り替わったか否かを判定する。
Next, the third failure determination will be described.
In the third failure determination, it is determined whether or not the count value when the potential level of the sensor signal is switched is a number within each of the first to fourth switching ranges A1 to A4. It is determined whether or not the level has been switched normally. Specifically, the
例えば、ドライバ回路80は、モータ21を正転させて、ステップ数が第1の切替わり範囲A1を越えた時(即ちカウント値が「K1+E2+1」になった時)に、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、第1の切替わり範囲A1内の数か否かを判定する。更に、ドライバ回路80は、モータ21の回転方向に応じてセンサ電極の電位レベルが正常に切り替わったか否かを判定する。そして、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のステップ数が、第1の切替わり範囲A1内の数であると共に、センサ信号の電位レベルがHレベルからLレベルに切り替わっている場合には、ドライバ回路80は、回動用駆動装置4は故障していないと判定する。一方、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、第1の切替わり範囲A1内の数でない場合には、ドライバ回路80は、回動用駆動装置4は故障していると判定する。また、センサ信号の電位レベルが、LレベルからHレベルに切り替わっている場合には、ドライバ回路80は、回動用駆動装置4は故障していると判定する。尚、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、第1の切替わり範囲A1内の数でない場合とは、例えば、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、例えば第1の信号判定範囲B1内の数である場合や、カウント値が第1の切替わり範囲A1を越えたにも拘わらず、センサ信号の電位レベルが切り替わらない場合である。
For example, when the
一方、ドライバ回路80は、モータ21を逆転させた場合には、ステップ数が第1の切替わり範囲A1を越えた時(即ちカウント値が「K1−E1−1」になった時)に、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、第1の切替わり範囲A1内の数か否かを判定する。更に、ドライバ回路80は、モータ21の回転方向に応じてセンサ信号の電位レベルが正常に切り替わったか否かを判定する。そして、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、第1の切替わり範囲A1内の数であると共に、センサ信号の電位レベルがLレベルからHレベルに切り替わっている場合には、ドライバ回路80は、回動用駆動装置4は故障していないと判定する。一方、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、第1の切替わり範囲A1内の数でない場合や、カウント値が第1の切替わり範囲A1を越えたにも拘わらず、センサ信号の電位レベルが切り替わらない場合には、ドライバ回路80は、回動用駆動装置4は故障していると判定する。また、センサ信号の電位レベルが、HレベルからLレベルに切り替わっている場合には、ドライバ回路80は、回動用駆動装置4は故障していると判定する。
On the other hand, the
ドライバ回路80は、カウント値が第2〜第4の切替わり範囲A2〜A4をそれぞれ越えた時にも、カウント値が第1の切替わり範囲A1を越えた時と同様に、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、それぞれ第2〜第4の切替わり範囲A2〜A4内の数か否かを判定する。また、ドライバ回路80は、同様に、モータ21の回転方向に応じてセンサ信号の電位レベルが正常に切り替わったか否かを判定する。そして、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、対応する第2〜第4の切替わり範囲A2〜A4内の数であると共に、センサ信号の電位レベルが正常にLレベルからHレベル若しくはHレベルからLレベルに切り替わっている場合には、ドライバ回路80は、回動用駆動装置4は故障していないと判定する。
The
ドライバ回路80は、各第1〜第3の故障判定において、回動用駆動装置4が故障していると判定した場合には、AFS−ECU6に回動用駆動装置4が故障していることを示す故障信号を出力する。また、ドライバ回路80は、回動用駆動装置4が故障していると判定すると、直ちにモータ21を停止させる。
When the
次に、本実施形態の回動用駆動装置4における出力軸61の初期化について説明する。
ドライバ回路80は、車両1のイグニッションスイッチがオンされた時に、車両用ランプ5が車両1の正面を向く位置である初期位置まで出力軸61を回転させる初期化を行う。また、ドライバ回路80は、車両1の車速が一定値以下になった時に、出力軸61を初期位置に配置すべくモータ21を駆動する。尚、車両1の車速は、例えば、車両1に搭載された車速センサ(図示略)によって検出される。そして、ドライバ回路80は、回動用駆動装置4が両振り式と片振り式の何れの様式で使用されるかに応じて、初期化の処理を分けている。
Next, initialization of the
When the ignition switch of the
車両1のイグニッションスイッチがオンされると、前記AFS−ECU6は、突当て位置から初期位置まで出力軸61を回転させるために必要なステップ数(初期位置ステップ数)を有する指令パルス信号を示す初期位置信号をドライバ回路80に出力する。本実施形態では、突当て位置から初期位置まで出力軸61を回転させるために必要な指令パルス信号のステップ数を、両振り式の回動用駆動装置4においては「Nr」ステップとし、片振り式の回動用駆動装置4においては「Nk」ステップとする。尚、Nr及びNkは正の整数であり、Nr>Nkである。また、「Nr」ステップ分だけモータ21を正転させて、突当て位置から、被突当て部58と突当て部57とが遠ざかる正方向に出力軸61を回転させると、カウント値は第2の信号判定範囲B2内の数となる。更に、「Nk」ステップ分だけモータ21を正転させて、突当て位置から、被突当て部58と突当て部57とが遠ざかる正方向に出力軸61を回転させると、カウント値は第1の信号判定範囲B1内の数となる。
When the ignition switch of the
以下、図8及び図9を用いて、ドライバ回路80が行う初期化の処理について説明する。尚、初期化の処理の説明に当たり、車両用ランプ5を車両1の外側に向かって回動させるべく出力軸61が回転される方向を正方向とし、車両用ランプ5を車両1の内側に向かって回動させるべく出力軸61が回転される方向を逆方向とする。そして、突当て位置から遠ざかることにより突当て位置から被突当て部58と突当て部57とが離間する方向が正方向であり、出力軸61が突当て位置に向かうことにより被突当て部58に突当て部57が近づく方向が逆方向である。更に、モータ21が正転されると、出力軸61が正方向に回転され、モータ21が逆転されると、出力軸61が逆方向に回転される。
Hereinafter, the initialization process performed by the
図8に示すように、ステップS101において、ドライバ回路80は、AFS−ECU6から初期位置信号を受信したか否かを判定する。初期位置信号を受信した場合には、ステップS102へ移行する。一方、初期位置信号を受信していない場合には、ステップS101を繰り返す。
As shown in FIG. 8, in step S101, the
ステップS102において、ドライバ回路80は、初期位置信号に基づいて回動用駆動装置4が両振り式及び片振り式の何れの様式で使用されるかを判定する。即ち、ドライバ回路80は、初期位置信号が示すステップ数が「Nk」よりも大きい場合には、回動用駆動装置4は両振り式で使用されると判定し、ステップS103へ移行する。一方、初期位置信号が示すステップ数が「Nk」以下である場合には、ドライバ回路80は、回動用駆動装置4は片振り式で使用されると判定し、図9に示すステップS201へ移行する。
In step S <b> 102, the
図8に示すステップS103において、ドライバ回路80は、ホールIC83から出力されているセンサ信号の電位レベルがLレベルであるか否かを判定する。ドライバ回路80は、車両1の車速が一定値以下になった時に、出力軸61を初期位置に配置すべくモータ21を駆動することから、イグニッションスイッチがオフされた時には出力軸61は初期位置に配置されているはずである。従って、ステップS103におけるセンサ信号はLレベルとなっているはずである。よって、ドライバ回路80は、ホールIC83から出力されているセンサ信号の電位レベルがLレベルであるか否かを判定することにより、簡易的に出力軸61が初期位置に配置されているか否かを判定している。そして、ドライバ回路80は、センサ信号がLレベルである場合にはステップS104へ移行し、センサ信号がHレベルである場合には、ステップS116へ移行する。
In step S103 shown in FIG. 8, the
ステップS104において、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルがLレベルからHレベルに切り替わるまで車両用ランプ5を車両1の内側に向かって回動させるべく、パルスレートがR1[pps]である指令パルス信号をモータ21に出力し、モータ21を逆転させ始めてステップS105へ移行する。因みに、ステップS104では、ドライバ回路80は、出力軸61を突当て位置まで回転させる、即ち被突当て部58に突当て部57を当接させるべくモータ21の逆転を開始している。
In step S104, the
ステップS105において、ドライバ回路80は、ステップS104で出力し始めてからのステップ数が「N2」ステップ以下であるか否かを判定する。例えば、ギヤ40,51〜53,60,70の何れかがロックされて出力軸61が回転不能となっている場合には、モータ21に何ステップ入力しても、センサ信号はLレベルからHレベルに切り替わらない。そこで、後述のステップS106が無限に繰り返されることを防止するためにこのステップS105が設けられている。尚、本実施形態では、「N2」は、「N2=Ks−K3+E1−1」である。「N2」をこのように設定したのは、センサ信号には、電位レベルがLレベルとなるカウント値の範囲が2箇所あるため、カウント値が「K1」より大きく「K2」より小さい数である場合も、「K3」より大きく「K4」より小さい数である場合も、モータ21を「N2」ステップだけ逆転させれば、センサ信号の電位レベルがLレベルからHレベルに切り替わると考えられるためである。そして、ステップS105において、ドライバ回路80は、ステップS104で出力し始めてからのステップ数が「N2」ステップ以下である場合には、ステップS106へ移行し、「N2」ステップより大きい場合には、ステップS116へ移行する。
In step S105, the
ステップS106において、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルがHレベルになったか否かを判定する。即ち、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルが、出力軸61が突当て位置にある状態と同じ電位レベルか否かを判定する。そして、センサ信号の電位レベルがHレベルであることを認識した場合には、ドライバ回路80はステップS107へ移行する。一方、センサ信号の電位レベルがLレベルであることを認識した場合には、ドライバ回路80は、ステップS105へ移行する。
In step S106, the
ステップS107において、ドライバ回路80は、パルスレートがR1[pps]である指令パルス信号をモータ21に出力してモータ21を逆転させ、出力軸61を車両1の内側に向かって回転させ始めてステップS108へ移行する。因みに、ステップS107においても、ステップS104と同様に、ドライバ回路80は、出力軸61を突当て位置まで回転させるためにモータ21を逆転させている。
In step S107, the
ステップS108において、ドライバ回路80は、センサ信号がHレベルであるか否かを判定する。イグニッションスイッチがオフされた時に、出力軸61が正常に初期位置に配置されている場合、センサ信号は、ステップS106においてHレベルになった後、モータ21を逆転させてもLレベルになることが無い。そこで、センサ信号がLレベルに切り替わったことをもって、初期化の処理において出力軸61が配置されるべき位置に配置されていないことを検出するためにこの判定を行っている。そして、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルがHレベルである場合にはステップS109へ移行し、センサ信号の電位レベルがLレベルである場合にはステップS116へ移行する。
In step S108, the
ステップS109において、ドライバ回路80は、ステップS107で出力し始めてからのステップ数が「N3」ステップになったか否かを判定する。尚、「N3」は、「N3=K1−E1−2」でる。従って、カウント値「K1−E1」でセンサ信号の電位レベルがLレベルからHレベルに切り替わった場合であっても、回動用駆動装置4が故障していなければ、被突当て部58に突当て部57が当接するまでに、確実に1ステップ残されることになる。そして、ドライバ回路80は、ステップS107で出力し始めてからのステップ数が「N3」ステップになるまで、ステップS108及びステップS109を繰り返し、ステップS107で出力し始めてからのステップ数が「N3」ステップになったことを検知すると、ステップS110へ移行する。
In step S109, the
ステップS110において、ドライバ回路80は、パルスレートがR2[pps]である指令パルス信号をモータ21に出力してモータ21を逆転させ、出力軸61を車両1の内側に向かって回転させ始めてステップS111へ移行する。尚、R2[pps]は、R1[pps]よりも小さい値である。また、ステップS111では、ステップS104と同様に、ドライバ回路80は、出力軸61を突当て位置まで回転させるためにモータ21を逆転させている。
In step S110, the
ステップS111において、ドライバ回路80は、ステップS108と同様に、ドライバ回路80は、センサ信号がHレベルであるか否かを判定する。そして、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルがHレベルである場合にはステップS112へ移行し、センサ信号の電位レベルがLレベルである場合にはステップS116へ移行する。
In step S111, the
ステップS112において、ドライバ回路80は、ステップS110で出力し始めてからのステップ数が「N4」ステップになったか否かを判定する。尚、「N4」は、「N4=K1+E2−N3」である。イグニッションスイッチがオフされた時に出力軸61が正常に初期位置に配置されていれば、ステップS106でセンサ信号の電位レベルがHレベルに切り替わった時のカウント値は、最大で「K1+E2」である。従って、イグニッションスイッチがオフされた時に出力軸61が正常に初期位置に配置されている場合には、ステップS106でセンサ信号の電位レベルがHレベルに切り替わったことをドライバ回路80が認識した時から、出力軸61を「K1+E2」ステップ分逆方向に回転させれば、必ず被突当て部58に突当て部57が当接する。即ち、出力軸61は突当て位置に配置される。しかしながら、ステップS109において、ドライバ回路80は、モータ21にN3ステップ入力している。従って、イグニッションスイッチがオフされた時に出力軸61が正常に初期位置に配置されている場合には、本ステップS112において、ステップS107で出力し始めてからのステップ数が「N4」ステップになったことが検知されれば、出力軸61は突当て位置に配置されるはずである。そして、ドライバ回路80は、ステップS110で出力し始めてからのステップ数が「N4」ステップになるまで、ステップS111及びステップS112を繰り返し、ステップS110で出力し始めてからのステップ数が「N4」ステップになったことを検知すると、カウント値を零に(リセット)してステップS113へ移行する。
In step S112, the
ステップS113において、ドライバ回路80は、両振り式の回動用駆動装置4において、突当て位置から初期位置まで出力軸61を回転させるために必要なステップ数だけ、即ち「Nr」ステップだけ、パルスレートがR1[pps]である指令パルス信号(第2の指令パルス信号の一部を構成)をモータ21に出力して、モータ21を正転させる。そして、ドライバ回路80は、「Nr」ステップ出力後、ステップS114へ移行する。
In step S113, the
ステップS114において、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルがLレベルであるか否かを判定する。先のステップS112において、被突当て部58に突当て部57が当接していれば、ステップS113において、出力軸61は初期位置まで回転されることから、センサ信号の電位レベルはLレベルとなっているはずである。従って、この判定は、ステップ数が「Nr」である場合に、センサ信号がHレベルであることをもって初期化が正常に行われていないことを検出するためのものである。そして、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルがLレベルである場合には、ステップS115へ移行し、センサ信号の電位レベルがHレベルである場合には、ステップS116へ移行する。
In step S114, the
ステップS115において、ドライバ回路80は、ステップS113における「Nr」ステップの出力中に、センサ信号の電位レベルがHレベルからLレベルに切り替わるまでに出力されたステップ数が「N5」未満か否かを判定する。尚、「N5」は、「K1+E2」よりも小さく且つ「K1」よりも大きい正の整数に設定されている。本実施形態では、出力軸61の全回転範囲内において、センサ信号の電位レベルがLレベルとなる範囲が2箇所ある。従って、ステップS113において、センサ信号の電位レベルがLレベルとなる2つの範囲のうち、突当て位置から遠い方の範囲、即ち、初期位置を含まない範囲に出力軸61が配置されている可能性がある。そして、出力軸61が、突当て位置から遠い方の範囲に配置されている場合には、ステップS106においてセンサ信号がHレベルとなった後、「K1+E2」ステップ分だけモータ21を正転させた時に始めてセンサ信号の電位レベルがLレベルとなるはずである。一方、出力軸61が、センサ信号の電位レベルがLレベルとなる2つの範囲のうち突当て位置に近い方の範囲に配置されている場合には、ステップS110〜S112の間に出力軸61は突き当て位置に配置されるため、「K1+E2」よりも小さく且つ「K1」よりも大きいステップ数だけモータ21を正転させればセンサ信号の電位レベルはLレベルとなるはずである。そこで、このステップS115は、ステップS110〜S112の間に出力軸61が突き当て位置されたか否かを確認すると共に、センサ信号の電位レベルがLレベルとなる2つの範囲のうち、初期位置を含まない範囲に出力軸61が配置されたことをもって、初期化が終了されることを防止するために設けられている。そして、ドライバ回路80は、ステップS113における「Nr」ステップの出力中に、センサ信号の電位レベルがHレベルからLレベルに切り替わるまでに出力されたステップ数が「N5」未満である場合には、出力軸61は初期位置に配置されたとして初期化の処理を終了する。一方、ステップS113における「Nr」ステップの出力中に、センサ信号の電位レベルがHレベルからLレベルに切り替わるまでに出力されたステップ数が「N5」以上である場合には、ドライバ回路80は、ステップS116へ移行する。
In step S115, the
ステップS116において、ドライバ回路80は、初期化の処理において出力軸61が配置されるべき位置に配置されていない、即ち初期化の処理に異常が生じていると判定して、ステップS117へ移行する。
In step S116, the
ステップS117において、ドライバ回路80は、パルスレートがR2[pps]である指令パルス信号を「N6」ステップ、モータ21に出力してモータ21を逆転させて出力軸61を逆方向に回転させた後に、カウント値を零にしてステップS118へ移行する。このステップS117では、ステップS104と同様に、ドライバ回路80は、出力軸61を突当て位置まで回転させるために、モータ21を逆転させている。尚、「N6」ステップは、出力軸61の全回転範囲を回転させるに足るステップ数であり、前記「Ks」よりも大きな数に設定されている。従って、「N6」ステップだけモータ21を逆転させれば、ギヤ40,51〜53,60,70がロックされる等の故障が無い限り、被突当て部58に突当て部57が当接する、即ち出力軸61は突当て位置まで回転される。
In step S117, the
ステップS118において、ドライバ回路80は、両振り式の回動用駆動装置4において、突当て位置から初期位置まで出力軸61を回転させるために必要なステップ数だけ、即ち「Nr」ステップだけ、パルスレートがR1[pps]である指令パルス信号をモータ21に出力して、モータ21を正転させる。これにより、ギヤ40,51〜53,60,70がロックされている等の故障が無ければ、出力軸61は初期位置まで回転され、両振り式で使用される回動用駆動装置4の初期化の処理が終了する。
In step S118, the
図9に示すように、ステップS201において、ドライバ回路80は、ホールIC83から出力されているセンサ信号の電位レベルがHレベルであるか否かを判定する。ドライバ回路80は、車両1の車速が一定値以下になった時に、出力軸61を初期位置に配置すべくモータ21を駆動することから、イグニッションスイッチがオフされた時には出力軸61は初期位置に配置されているはずである。従って、ステップS201におけるセンサ信号はHレベルとなっているはずである。よって、ドライバ回路80は、ホールIC83から出力されているセンサ信号の電位レベルがLレベルであるか否かを判定することにより、簡易的に出力軸61が初期位置に配置されているか否かを判定している。そして、ドライバ回路80は、センサ信号がHレベルである場合にはステップS202へ移行し、センサ信号がLレベルである場合には、ステップS209へ移行する。
As shown in FIG. 9, in step S201, the
ステップS202において、ドライバ回路80は、出力軸61が突当て位置に配置されるまで該出力軸61を車両1の内側に向かって回転させるべく、パルスレートがR2[pps]である指令パルス信号をモータ21に出力し、モータ21を逆転させ始めてステップS203へ移行する。
In step S202, the
ステップS203において、ドライバ回路80は、センサ信号がHレベルであるか否かを判定する。この判定は、イグニッションスイッチがオフされた時に、出力軸61が正常に初期位置に配置されていれば、モータ21を逆転させてもセンサ信号はLレベルになることが無いため、センサ信号がLレベルに切り替わったことをもって、初期化の処理において出力軸61が配置されるべき位置に配置されていないこと検出するためのものである。そして、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルがHレベルである場合にはステップS204へ移行し、センサ信号の電位レベルがLレベルである場合にはステップS209へ移行する。
In step S203, the
ステップS204において、ドライバ回路80は、ステップS202で出力し始めてからのステップ数が「N8」ステップになったか否かを判定する。尚、「N8」は、「N8=K1+E2」であり、イグニッションスイッチがオフされた時に出力軸61が正常に初期位置に配置されている場合には、出力軸61を「K1+E2」ステップ分逆方向に回転させれば、必ず被突当て部58に突当て部57が当接する。即ち、出力軸61は突当て位置に配置される。そして、ドライバ回路80は、ステップS202で出力し始めてからのステップ数が「N8」ステップになるまで、ステップS203及びステップS204を繰り返し、ステップS202で出力し始めてからのステップ数が「N8」ステップになったことを検知すると、ステップ数のカウント値を零に(リセット)してステップS205へ移行する。
In step S204, the
ステップS205において、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルがHレベルからLレベルに切り替わるまで出力軸61を正方向に回転させるべく、パルスレートがR1[pps]である指令パルス信号(第2の指令パルス信号)をモータ21に出力し、モータ21を正転させ始めてステップS206へ移行する。
In step S <b> 205, the
ステップS206において、ドライバ回路80は、ステップS205で出力し始めてからのステップ数が「N5」未満であるか否かを判定する。そして、ドライバ回路80は、ステップS205で出力し始めてからのステップ数が「N5」未満である場合には、ステップS207へ移行するし、「N5」を越えた場合にはステップS209へ移行する。
In step S206, the
ステップS207において、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルがLレベルになったか否かを判定する。そして、センサ信号の電位レベルがLレベルであることを認識した場合には、ドライバ回路80はステップS208へ移行する。一方、センサ信号の電位レベルがHレベルであることを認識した場合には、ドライバ回路80は、ステップS209へ移行する。因みに、前記ステップS206及びステップS207は、ステップS202〜S204を行うことにより、出力軸61が突当て位置に配置されたか否かを確認するために設けられている。ステップS202〜S204を行うことにより、出力軸61が突当て位置に配置された場合には、「K1+E2」即ち「N8」よりも小さく且つ「K1」よりも大きいステップ数だけモータ21を正転させればセンサ信号の電位レベルはLレベルとなるはずである。そこで、これらのステップS206及びステップS208において、ステップS205で出力し始めてからのステップ数が「N5」未満でセンサ信号の電位レベルがLレベルになるか否かを判定している。
In step S207, the
ステップS208において、ドライバ回路80は、指令ステップ信号のステップ数のカウント値が「Nk」となるまで、モータ21を逆転させる。これにより、ギヤ40,51〜53,60,70がロックされる等の故障が無ければ、出力軸61は初期位置まで回転され、片振り式で使用される回動用駆動装置4の初期化の処理が終了する。
In step S208, the
ステップS209において、ドライバ回路80は、初期化の動作において出力軸61が配置されるべき位置に配置されていない、即ち初期化の処理に異常が生じていると判定して、ステップS210へ移行する。
In step S209, the
ステップS210において、ドライバ回路80は、パルスレートがR2[pps]である指令パルス信号を「N6」ステップ、モータ21に出力してモータ21を逆転させて出力軸61を逆方向に回転させた後に、カウント値を零にしてステップS211へ移行する。このステップS210では、ドライバ回路80は、出力軸61を突当て位置まで回転させるためにモータ21を逆転させている。そして、「N6」ステップだけモータ21が逆転されると、ギヤ40,51〜53,60,70がロックされる等の故障が無い限り、出力軸61は突当て位置まで回転される。
In step S210, the
ステップS211において、ドライバ回路80は、片振り式の回動用駆動装置4において、突当て位置から初期位置まで出力軸61を回転させるためにステップ数だけ、即ち「Nk」ステップだけ、パルスレートがR1[pps]である指令パルス信号をモータ21に出力して、モータ21を正転させる。これにより、ギヤ40,51〜53,60,70がロックされている等の故障が無ければ、出力軸61は初期位置まで回転され、片振り式で使用される回動用駆動装置4の初期化の処理が終了する。
In step S211, the
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)ホールIC83は、一対の磁石の回転位置に応じてリニアに電圧信号を出力する従来の磁気センサとは異なり、センサ用マグネット75の回転位置に応じたパルス信号であるセンサ信号を出力するものである。そのため、ホールIC83とセンサ用マグネット75とを近接した位置に配置しても、出力軸61の回転位置に検出精度に悪影響を与えることはない。従って、センサ用マグネット75には、希土類以外の磁石を使用することができる。また、ホールIC83は、パルス信号であるセンサ信号を出力するものであるため、N極とS極とが周方向に交互に着磁された1つのセンサ用マグネット75を用いることができる。従って、従来のように磁気センサが出力する出力電圧に出力軸の回転角度を正しく反映させるために一対の磁石を高精度に対称に配置する場合に比べて、磁石の組付けにかかる手間を軽減させることができ、一対の磁石を高精度に配置するためにかかっていたコストを削減することができる。これらのことから、出力軸61の回転位置を検知するための構成を安価に構成することができ、ひいては回動用駆動装置4の製造コストを低減させることができる。
As described above, the present embodiment has the following effects.
(1) Unlike the conventional magnetic sensor that linearly outputs a voltage signal according to the rotational position of the pair of magnets, the
(2)各ギヤ40,51〜53,60,70は、指令パルス信号のステップ数のカウント値が「K1」〜「K4」となる時に、センサ信号の電位レベルが切り替わるように組付けられている。言い換えると、「K1」〜「K4」は、センサ信号の電位レベルが切り替わる時の目標値である。そして、第1〜第4の信号判定範囲B1〜B4は、「K1」〜「K4」に誤差ステップ数「E1」,「E2」を加減して求められた第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4以外の範囲であることから、出力軸61が正常に回転されていれば、カウント値が第1〜第4の信号判定範囲B1〜B4内の数である場合には、センサ信号の電位レベルが切り替わることは無いと考えられる。従って、出力軸61が正常に回転していれば、カウント値が第1〜第4の信号判定範囲B1〜B4内の数である場合には、ホールIC83から出力されるセンサ信号の電位レベルは、カウント値が変化しても、第1〜第4の信号判定範囲B1〜B4毎で、Hレベル及びLレベルの何れか一方の電位レベルから変化することが無い。また、カウント値が第1〜第4の信号判定範囲B1〜B4内の数である場合に、センサ信号の電位レベルがHレベル及びLレベルの何れのレベルになるかは、出力軸61とセンサ用マグネット75との位置関係から予め特定できる。従って、カウント値が第1〜第4の信号判定範囲B1〜B4の何れかの範囲内の数である場合に、出力軸61が正常な位置に配置されているか否かを判定するための電位レベルを予め設定することができる。その結果、ドライバ回路80は、カウント値が第1〜第4の信号判定範囲B1〜B4の何れかの範囲内の数である場合に、第1の故障判定を行うことにより、出力軸が正常な位置に配置されているか否か、即ち回動用駆動装置4に故障が生じているか否かを簡単に判定することができる。
(2) The
(3)回動用駆動装置4に故障が無ければ、センサ信号は、カウント値が第1の信号判定範囲B1及び第3の信号判定範囲B3の何れの範囲内の数であってもLレベルとなる。また、回動用駆動装置4に故障が無ければ、センサ信号は、カウント値が第2の信号判定範囲B2及び第4の信号判定範囲B4の何れの範囲内の数であってもHレベルとなる。そのため、例えば、カウント値が第1の信号判定範囲B1内の数の時に、出力軸61がロックされ、出力軸61が回転することなくカウント値が第3の信号判定範囲B3内の数になった場合、第1の故障判定では、センサ信号の電位レベルは正常であると判定されてしまう。このように、第1の故障判定のみを行う場合には、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4におけるセンサ信号の電位レベルが判定結果に反映され難く、第1の故障判定でセンサ信号の電位レベルが正常であると判定されても、回動用駆動装置4が故障している可能性がある。一方、第2の故障判定では、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4内の数でありモータ21が正転されてセンサ信号の電位レベルが一方のレベルから他方のレベルに切り替わった時のカウント値と、前記切替わり範囲と同一の範囲内の数でありモータ21が逆転されてセンサ信号の電位レベルが他方のレベルから一方のレベルに切り替わった時のカウント値との差の絶対値を用いている。従って、第1の故障判定だけでなく、第2の故障判定を行うと、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4におけるセンサ信号の電位レベルを、出力軸61が正常に回転しているか否かの判定結果に反映させることができる。
(3) If there is no failure in the rotation drive device 4, the sensor signal is at the L level regardless of the count value in any of the first signal determination range B1 and the third signal determination range B3. Become. If there is no failure in the rotation drive device 4, the sensor signal is at the H level regardless of the count value in any of the second signal determination range B2 and the fourth signal determination range B4. . Therefore, for example, when the count value is a number in the first signal determination range B1, the
(4)モータ21を正転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値と、モータ21を逆転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値とは、誤差がなければ、何れのカウント値も「K1」〜「K4」のうち何れか1つの同じ値となるはずである。また、誤差があった場合であっても、モータ21を正転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値と、モータ21を逆転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値とは、何れのカウント値も第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4のうち同一の範囲内の数となるはずである。そして、モータ21を正転及び逆転させる場合には、例えば、〔1〕,〔2〕,〔6〕の誤差は、無視することが可能であったり、正転及び逆転を行うことにより打ち消されたりする。このように、モータ21を正転及び逆転させる場合には、無視することが可能であったり、正転及び逆転を行うことにより打ち消されたりする誤差がある。このため、同一の切替わり範囲内において、モータ21を正転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値と、モータ21を逆転させた場合にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値とを比較する際には、〔1〕,〔2〕,〔6〕の誤差を考慮しなくてもよい。そこで、第2の故障判定のように、モータ21の正転時にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値と、逆転時にセンサ信号の電位レベルが切り替わる時のカウント値との絶対値を算出し、この絶対値と、モータ21を正逆転させる時にのみ生じる〔3〕〜〔5〕の誤差ステップ数に基づいて設定された基準ステップ差Ndとを比較して判定を行うと、考慮すべき誤差が少なくなるため、より精度良く回動用駆動装置4の故障を検出することができる。
(4) There is no error between the count value when the potential level of the sensor signal is switched when the
(5)出力軸61が正常に回転していれば、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値は、第1〜第4の切り替わり範囲A1〜A4の何れかの範囲内の数となる。従って、第3の故障判定において、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、第1〜第4の切替わり範囲A1〜A4の何れかの範囲内の数であるか否かを判定するだけで、出力軸が正常な位置に配置されているか否かを判定することができる。また、例えば、回動用駆動装置4の作動時に、出力軸61に外力が加えられて出力軸61が回転不能となったり、各ギヤ40,51〜53,60,70間に異物が挟み込まれたり、更に、ホールIC83が故障したりすると、第2の故障判定において基準ステップ差Ndと比較を行うための絶対値が算出できない場合がある。このように、絶対値を算出できない場合には、第2の故障判定を行うことができなくなってしまう。しかしながら、第3の故障判定は、センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が1つ得られれば、判定を行うことができるため、第2の故障判定に比べて、判定の時期が制限され難い。
(5) If the
(6)初期化の処理において、ホールIC83から出力されるセンサ信号の電位レベルが、被突当て部58に突当て部57が当接した時のセンサ信号の電位レベルと等しい場合には、最大で、「K1」に加算側誤差ステップ数「+E2」を加えたステップ数分だけモータ21を回転させて出力軸61を逆方向に回転させれば、被突当て部58に突当て部57が当接する可能性がある。そして、実際に被突当て部58に突当て部57が当接した場合には、「K1+E2」よりも小さく且つ「K1」よりも大きいステップ数分だけモータ21を回転させて出力軸61を正方向に回転させると、センサ信号の電位レベルが切り替わる。従って、センサ信号の電位レベルが、被突当て部58に突当て部57が当接した時にホールIC83から出力されるセンサ信号の電位レベルと等しい場合には、ドライバ回路80は、「K1+E2」ステップだけモータ21を逆転させることにより、被突当て部58に突当て部57を当接させることが可能である。それと共に、ドライバ回路80は、モータ21を正転させた時に、「K1+E2」よりも小さく且つ「K1」よりも大きい数のステップ数「N5」未満で、センサ信号の電位レベルがHレベルからLレベルに切り替わったか否かを判定することにより、被突当て部58に突当て部57が当接したか否かを判定することができる。そこで、両振り式の回動用駆動装置4では、ドライバ回路80は、S106において、センサ信号の電位レベルが、出力軸61が突当て位置にある状態と同じHレベルであることを認識すると、ステップS107〜S110までの間に、合計で、「N3+N4」ステップ、即ち「K1+E2」ステップの指令パルス信号(第1の指令パルス信号)を出力してモータ21を逆転させている。一方、片振り式の回動用駆動装置4では、ドライバ回路80は、S201において、センサ信号の電位レベルが、出力軸61が突当て位置にある状態と同じHレベルであることを認識すると、ステップS202〜S204までの間に、「N8」ステップ、即ち「K1+E2」ステップの指令パルス信号(第1の指令パルス信号)を出力してモータ21を逆転させている。その後、ドライバ回路80は、両振り式及び片振り式の何れの様式の回動用駆動装置4であっても、モータ21を逆転させると共に、「K1+E2」よりも小さく且つ「K1」よりも大きい数のステップ数「N5」未満で、センサ信号の電位レベルがHレベルからLレベルに切り替わったか否かを判定している。その結果、実際に突当て部57が被突当て部58に近接した位置に配置されていることによって、センサ信号の電位レベルが被突当て部58に突当て部57が当接した時のセンサ信号の電位レベルと等しい場合には、出力軸61を突当て位置まで回転させるために、出力軸61の回転範囲全てを回転させるに足るステップ数を有する指令パルス信号を入力するよりも、出力軸の初期化にかかる時間を短縮することできる。
(6) In the initialization process, if the potential level of the sensor signal output from the
(7)ドライバ回路80は、初期化の処理において出力軸61が配置されるべき位置に配置されていないことを検出すると、両振り式の回動用駆動装置4においてはステップS116へ移行し、片振り式の回動用駆動装置4においてはステップS209へ移行する。そして、両振り式及び片振り式の何れの様式の回動用駆動装置4であっても、出力軸61の全回転範囲を回転可能な「N6」ステップの指令パルス信号(第3の指令パルス信号)を出力するため、出力軸61が何れの位置に配置されていた場合であっても、被突当て部58に突当て部57を当接させることができる。
(7) When the
(8)ドライバ回路80は、被突当て部58に突当て部57を当接させるべく出力軸61を逆転させる場合(ステップS110,S117,S202,S210)には、出力軸61を正転させる場合等、被突当て部58に突当て部57が当接する可能性の無い場合における指令パルス信号のパルスレートR1[pps]よりも小さい値のパルスレートR2[pps]でモータ21を回転させている。従って、被突当て部58に突当て部57が当接した時に、被突当て部58に対して突当て部57がバウンドすることが抑制される。その結果、バウンドにより出力軸61が正方向に押し戻される量を低減させることができ、〔6〕のバウンドに起因する誤差ステップ数を減少させることができる。
(8) The
(9)ドライバ回路80は、車両1の車速が一定値以下になった時に、出力軸61を初期位置に配置すべくモータ21を駆動する。また、両振り式の回動用駆動装置4と片振り式の回動用駆動装置4とでは、初期位置ステップ数が異なる。そのため、両振り式の回動用駆動装置4と片振り式の回動用駆動装置4とでは、被突当て部58に突当て部57を当接させるために最低限必要なステップ数が異なる。また、本実施形態では、車両用ランプ5が車両1の正面を向く位置が出力軸61の初期位置であることから、初期化を行う前の状態でも、出力軸61は初期位置に配置されていることが多いため、殆どの場合、初期位置ステップ数分だけ出力軸61を逆方向に回転させれば、被突当て部58に突当て部57を当接させることができる。従って、初期位置ステップ数が、「Nr」である場合と、「Nk」である場合とで、初期化の処理を異ならせて、被突当て部58に突当て部57を当接させるために入力する指令パルス信号のステップ数を異ならせることにより、初期位置ステップ数が、「Nk」である場合に、初期化に要する時間を更に短縮することができる。また、初期位置ステップ数が、「Nr」である場合と、「Nk」である場合とで、初期化の処理を異ならせることにより、両振り式の回動用駆動装置4に比べて、片振り式の回動用駆動装置4における初期化の際の出力軸61の回転量を減少させることができる。
(9) The
(10)ドライバ回路80がセンサ信号の電位レベルを認識するために当該センサ信号の電位レベルを測定する時間tは、指令パルス信号のパルスレートの周期よりも短く設定されている。従って、ホールIC83がセンサ信号を出力してからドライバ回路80が当該センサ信号の電位レベルを認識するまでの時間を、指令パルス信号の1ステップ分の時間内に抑えることが可能となる。
(10) The time t for measuring the potential level of the sensor signal so that the
(11)所定時間tは、指令パルス信号のパルスレートの周期よりも短い時間に設定されていると共に、電位レベルの認識におけるハンチングを防止すべく、指令パルス信号のパルスレートの周期に近接する時間に設定されている。従って、ドライバ回路80におけるセンサ信号の電位レベルの認識において、ハンチングを防止することができ、制御手段が行う各種判定の精度を高めることができる。
(11) The predetermined time t is set to be shorter than the cycle of the pulse rate of the command pulse signal, and is close to the cycle of the pulse rate of the command pulse signal in order to prevent hunting in potential level recognition. Is set to Therefore, hunting can be prevented in recognition of the potential level of the sensor signal in the
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ドライバ回路80がセンサ信号の電位レベルを認識するために当該センサ信号の電位レベルを測定する時間tは、指令パルス信号のパルスレートの周期よりも短い時間に設定されていると共に、電位レベルの認識におけるハンチングを防止すべく、指令パルス信号のパルスレートの周期に近接する時間に設定されている。しかしながら、所定時間tは、上記の条件を満たす時間のみに限らず、適宜変更してもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the time t for measuring the potential level of the sensor signal so that the
・上記実施形態では、ステップS105において、ドライバ回路80は、ステップS104で出力し始めてからのステップ数が「N2」以下であるか否かを判定している。そして、「N2」は、「N2=Ks−K3+E1−1」に設定されている。しかしながら、回動用駆動装置4に故障が無い場合には、モータ21に少なくとも「N1」ステップ入力されば、センサ信号の電位レベルは切り替わるため、「N2」は「N1」以上の数に設定されていればよい。
In the above embodiment, in step S105, the
・上記実施形態では、ステップS117及びステップS210では、ドライバ回路80は、R2[pps]の指令パルス信号を出力している。しかしながら、センサ信号の電位レベルがLレベルである時には、被突当て部58に突当て部57が当接することは無いため、ステップS117及びステップS210において、ドライバ回路80は、センサ信号の電位レベルがLレベルである時には指令パルス信号のパルスレートをR1[pps]としてもよい。このようにすると、N6ステップを全てR2[pps]でモータ21を駆動する場合よりも、ステップS117,S210に要する時間を短縮することができ、ひいては出力軸61の初期化にかかる時間を更に短縮することができる。
In the above embodiment, in step S117 and step S210, the
・上記実施形態では、ドライバ回路80は、ステップS101において初期位置信号を受信した後、ステップS102において回動用駆動装置4が両振り式で使用されるか否かを判定する。しかしながら、回動用駆動装置4が両振り式及び片振り式の何れかの様式でのみ使用されることがわかっている場合には、ステップS102を省略してもよい。この場合、両振り式の回動用駆動装置4の場合には、ドライバ回路80は、ステップS101からステップS103へ移行する。一方、片降り式の回動用駆動装置4の場合には、ドライバ回路80は、ドライバ回路80は、ステップS101からステップS201へ移行する。
In the above embodiment, after receiving the initial position signal in step S101, the
・上記実施形態では、突当て部57は、第3中間ギヤ53に設けられているが、駆動ギヤ40、第1及び第2中間ギヤ51,52、出力ギヤ60、及びセンサギヤ70の何れかのギヤに設けられてもよい。この場合、突当て部57の位置に応じて被突当て部58をケース13に設ける。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、各ギヤ40,51〜53,60,70は、出力軸61が突当て位置にある時にセンサ信号の電位レベルがHレベルとなるように組付けられている。しかしながら、出力軸61が突当て位置にある時にセンサ信号の電位レベルがLレベルとなるように、各ギヤ40,51〜53,60,70を組付けてもよい。この場合、突当て位置から車両用ランプ5が車両1の外側を向くように出力軸61が回転されると、センサ信号は、カウント値が「K1」の時にLレベルからHレベルに切り替わり、「K2」の時にHレベルからLレベルに切り替わり、「K3」の時にKレベルからHレベルに切り替わり、「K4」の時にHレベルからLレベルに切り替わる。そして、第1〜第3の故障判定、及び初期化の処理を行う際には、各判定に用いるセンサ信号の電位レベルが上記実施形態と逆となる。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、センサ用マグネット75は、円環状をなし、N極とS極とが4極ずつ周方向に交互に着磁されている。しかしながら、センサ用マグネット75は、5極以上のN極と、該N極と同数のS極とが周方向に交互に着磁されてなるものであってもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、減算側誤差ステップ数「−E1」及び加算側誤差ステップ数「+E2」は、〔1〕〜〔6〕の誤差を考慮して設定されている。しかしながら、〔1〕〜〔6〕以外の誤差をも考慮して誤差ステップ数「−E1」,「+E2」を設定してもよい。また、〔1〕〜〔6〕の誤差のうち、センサ信号に及ぼす影響が少ないと予想されるものが有る場合には、その誤差を除いて誤差ステップ数「−E1」,「+E2」を設定してもよい。 In the above embodiment, the subtraction-side error step number “−E1” and the addition-side error step number “+ E2” are set in consideration of the errors [1] to [6]. However, the number of error steps “−E1” and “+ E2” may be set in consideration of errors other than [1] to [6]. In addition, when there are errors in [1] to [6] that are expected to have little effect on the sensor signal, the error step numbers “−E1” and “+ E2” are set excluding the error. May be.
・上記実施形態では、減速ギヤ群50は3つの第1〜第3中間ギヤ51〜53から構成されているが、少なくとも1つのギヤから構成されればよい。
・上記実施形態では、回動用駆動装置4は、車両用ランプ5を左右方向に回動させるために用いられているが、車両用ランプ5以外のものを回動させるために使用されてもよい。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the rotation drive device 4 is used to rotate the
上記各実施形態、及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載の回動用駆動装置において、前記モータを駆動するための指令パルス信号を前記モータに出力すると共に、出力した前記指令パルス信号のステップ数をカウントする制御手段を備え、前記制御手段は、前記ステップ数のカウント値が、前記センサ信号の電位レベルが切り替わる時の目標のカウント値として予め設定された基準カウント値に誤差を考慮した第1の誤差ステップ数を加減して求められた切替わり範囲以外の範囲である信号判定範囲内の数である場合に、前記センサ信号の電位レベルが予め決められたHレベル及びLレベルの何れか一方の電位レベルではないと認識すると、前記出力軸が正常な位置に配置されていないと判定する第1の故障判定、及び、前記モータが正転された時に、前記切替わり範囲内で、前記センサ信号の電位レベルが一方のレベルから他方のレベルに切り替わった時のカウント値と、前記モータが逆転された時に、前記切替わり範囲と同一の範囲内で、前記センサ信号の電位レベルが他方のレベルから一方のレベルに切り替わった時のカウント値との差の絶対値を、前記モータの正逆転時に生じる誤差を考慮した第2の誤差ステップ数に基づいて設定された基準ステップ差と比較し、前記絶対値が前記基準ステップ差よりも大きい値である場合に、前記出力軸が正常な位置に配置されていないと判定する第2の故障判定、及び、前記センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、前記切替わり範囲内の数でない場合に、前記出力軸が正常な位置に配置されていないと判定する第3の故障判定のうち少なくとも1つの故障判定を行い、少なくとも1回、前記出力軸が正常な位置に配置されていないと判定した場合に、前記モータを停止させることを特徴とする回動用駆動装置。
The technical ideas that can be grasped from each of the above embodiments and each of the above modifications are described below.
(A) In the rotation drive device according to any one of
4…回動用駆動装置、13…ケース、21…モータ、27…回転軸、40…駆動ギヤ、51…中間ギヤとしての第1中間ギヤ、52…中間ギヤとしての第2の中間ギヤ、53…中間ギヤとしての第3の中間ギヤ、57…突当て部、58…被突当て部、60…出力ギヤ、61…出力軸、62…ギヤ部、75…被回転位置検出部としてのセンサ用マグネット、80…制御手段としてのドライバ回路、83…回転位置検出部としてのホールIC、A1…切替え範囲としての第1の切替え範囲、A2…切替え範囲としての第2の切替え範囲、A3…切替え範囲としての第3の切替え範囲、A4…切替え範囲としての第4の切替え範囲、B1…信号判定範囲としての第1の信号判定範囲、B2…信号判定範囲としての第2の信号判定範囲、B3…信号判定範囲としての第3の信号判定範囲、B4…信号判定範囲としての第4の信号判定範囲、−E1…誤差ステップ数としての減算側誤差ステップ数、+E2…加算側誤差ステップ数、K1…第1の基準カウント値及び基準カウント値としてのカウント値、K2〜K4…基準カウント値としてのカウント値、Nk…第1の初期位置ステップ数としての初期位置ステップ数、Nd…基準ステップ差、Nr…第2の初期位置ステップ数としての初期位置ステップ数、t…所定時間。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Drive apparatus for rotation, 13 ... Case, 21 ... Motor, 27 ... Rotary shaft, 40 ... Drive gear, 51 ... 1st intermediate gear as an intermediate gear, 52 ... 2nd intermediate gear as an intermediate gear, 53 ... Third intermediate gear as an intermediate gear, 57 ... abutting portion, 58 ... abutted portion, 60 ... output gear, 61 ... output shaft, 62 ... gear portion, 75 ... sensor magnet as a rotational position detecting portion , 80... Driver circuit as control means, 83. Hall IC as rotational position detector, A1... First switching range as switching range, A2... Second switching range as switching range, A3. A third switching range, A4... A fourth switching range as a switching range, B1... A first signal determination range as a signal determination range, B2... A second signal determination range as a signal determination range, B3. Size Third signal determination range as a range, B4 ... Fourth signal determination range as a signal determination range, -E1 ... Subtraction side error step number as an error step number, + E2 ... Addition side error step number, K1 ... First Reference count value and count value as reference count value, K2 to K4 ... count value as reference count value, Nk ... initial position step number as first initial position step number, Nd ... reference step difference, Nr ... The initial position step number as an initial position step number of 2, t ... predetermined time.
Claims (10)
前記回転軸に取着された駆動ギヤと、
前記駆動ギヤの回転を減速する中間ギヤと、
前記中間ギヤと噛合し前記中間ギヤから伝達された回転により回転されるギヤ部と、該ギヤ部と一体回転する出力軸とを有する出力ギヤと、
前記出力ギヤよりも後段に設けられ、前記ギヤ部の回転よりも増速されて回転するセンサギヤと、
前記センサギヤと共に回転し、前記出力軸の回転位置を検出するために設けられた被回転位置検出部と、
前記被回転位置検出部の回転位置に応じてHレベル若しくはLレベルに電位レベルが切り替わるパルス信号であるセンサ信号を出力する回転位置検出部と、
前記パルス信号に基づいて前記出力軸の回転位置を検知する検知手段と、
を備えたことを特徴とする回動用駆動装置。 A motor having a rotating shaft;
A drive gear attached to the rotating shaft;
An intermediate gear for reducing the rotation of the drive gear;
An output gear having a gear portion meshed with the intermediate gear and rotated by the rotation transmitted from the intermediate gear; and an output shaft rotating integrally with the gear portion;
A sensor gear that is provided downstream of the output gear and rotates at a speed higher than the rotation of the gear portion;
A rotational position detector provided to rotate together with the sensor gear and detect a rotational position of the output shaft;
A rotational position detector that outputs a sensor signal that is a pulse signal that switches the potential level to H level or L level according to the rotational position of the rotated position detector;
Detecting means for detecting a rotational position of the output shaft based on the pulse signal;
A drive device for rotation, comprising:
前記モータを駆動するための指令パルス信号を前記モータに出力すると共に、出力した前記指令パルス信号のステップ数をカウントする制御手段を備え、
前記制御手段は、前記ステップ数のカウント値が、前記センサ信号の電位レベルが切り替わる時の目標のカウント値として予め設定された基準カウント値に誤差を考慮した第1の誤差ステップ数を加減して求められた切替わり範囲以外の範囲である信号判定範囲内の数である場合に、前記センサ信号の電位レベルが予め決められたHレベル及びLレベルの何れか一方の電位レベルではないと認識すると、前記出力軸が正常な位置に配置されていないと判定することを特徴とする回動用駆動装置。 The rotation drive device according to claim 1,
A control means for outputting a command pulse signal for driving the motor to the motor and counting the number of steps of the output command pulse signal,
The control means adds or subtracts a first error step number considering an error to a reference count value set in advance as a target count value when the potential level of the sensor signal is switched. When it is a number within the signal determination range that is a range other than the obtained switching range, it is recognized that the potential level of the sensor signal is not one of the predetermined H level and L level. The rotation drive device is characterized in that it is determined that the output shaft is not disposed at a normal position.
前記モータを駆動するための指令パルス信号を前記モータに出力すると共に、出力した前記指令パルス信号のステップ数をカウントする制御手段を備え、
前記制御手段は、前記モータが正転された時に、前記センサ信号の電位レベルが切り替わる時の目標のカウント値として予め設定された基準カウント値に誤差を考慮した第1の誤差ステップ数を加減して求められた切替わり範囲内で、前記センサ信号の電位レベルが一方のレベルから他方のレベルに切り替わった時のカウント値と、前記モータが逆転された時に、前記切替わり範囲と同一の範囲内で、前記センサ信号の電位レベルが他方のレベルから一方のレベルに切り替わった時のカウント値との差の絶対値を、前記モータの正逆転時に生じる誤差を考慮した第2の誤差ステップ数に基づいて設定された基準ステップ差と比較し、前記絶対値が前記基準ステップ差よりも大きい値である場合に、前記出力軸が正常な位置に配置されていないと判定することを特徴とする回動用駆動装置。 The rotation drive device according to claim 1,
A control means for outputting a command pulse signal for driving the motor to the motor and counting the number of steps of the output command pulse signal,
The control means adds or subtracts a first error step number considering an error to a reference count value set in advance as a target count value when the potential level of the sensor signal is switched when the motor is rotated forward. Within the switching range determined in this way, the count value when the potential level of the sensor signal is switched from one level to the other level and the same range as the switching range when the motor is reversed. Then, the absolute value of the difference from the count value when the potential level of the sensor signal is switched from the other level to the one level is based on the second error step number in consideration of the error that occurs during forward / reverse rotation of the motor. When the absolute value is larger than the reference step difference, the output shaft is not arranged at a normal position. Rotation drive device and judging.
前記モータを駆動するための指令パルス信号を前記モータに出力すると共に、出力した前記指令パルス信号のステップ数をカウントする制御手段を備え、
前記制御手段は、前記センサ信号の電位レベルが切り替わった時のカウント値が、前記センサ信号の電位レベルが切り替わる時の目標のカウント値として予め設定された基準カウント値に誤差を考慮した第1の誤差ステップ数を加減して求められた切替わり範囲内の数でない場合に、前記出力軸が正常な位置に配置されていないと判定することを特徴とする回動用駆動装置。 The rotation drive device according to claim 1,
A control means for outputting a command pulse signal for driving the motor to the motor and counting the number of steps of the output command pulse signal,
The control means is configured to take into account a difference between a count value when the potential level of the sensor signal is switched and a reference count value preset as a target count value when the potential level of the sensor signal is switched. A rotation drive device characterized in that, when the number is not within a switching range obtained by adding or subtracting the number of error steps, it is determined that the output shaft is not arranged at a normal position.
前記モータを駆動するための指令パルス信号を前記モータに出力すると共に、出力した前記指令パルス信号のステップ数をカウントするものであり、複数の前記ギヤと、前記被回転位置検出部と、前記回転位置検出部とを収容するケースに設けられた被突当て部に、複数の前記ギヤの何れか1つに形成された突当て部が当接される突当て位置まで前記出力軸を回転させるべく前記指令パルス信号を出力した後に、予め設定された初期位置ステップ数だけ前記指令パルス信号を出力し、前記突当て部が前記被突当て部から離間される正方向に前記出力軸を前記初期位置ステップ数分だけ回転させて前記出力軸を初期位置に配置する初期化を行う制御手段を備え、
前記制御手段は、前記初期化を行う場合に、前記センサ信号の電位レベルが、前記被突当て部に前記突当て部が当接した時に前記回転位置検出部から出力される前記センサ信号の電位レベルと等しいことを認識すると、前記突当て位置から前記出力軸を正方向に回転させた場合に最初に前記センサ信号の電位レベルが切り替わる時の目標のカウント値である第1の基準カウント値に加算側誤差ステップ数を加えたステップ数を有する第1の指令パルス信号を前記モータに出力して前記突当て部が前記被突当て部に近づく前記正方向とは反対の逆方向に前記出力軸を回転させた後に、前記第1の指令パルス信号のステップ数よりも小さく且つ前記第1の基準カウント値よりも大きい数のステップ数を有する第2の指令パルス信号を前記モータに出力して前記出力軸を正方向に回転させ、前記第2の指令パルス信号に基づく前記出力軸の正方向回転時に前記センサ信号の電位レベルが切り替わったことを認識すると、前記第1の指令パルス信号に基づく前記出力軸の逆方向回転時に前記被突当て部に前記突当て部が当接したと判定することを特徴とする回動用駆動装置。 In the rotation drive device according to any one of claims 1 to 4,
A command pulse signal for driving the motor is output to the motor, and the number of steps of the output command pulse signal is counted, and the plurality of gears, the rotated position detection unit, and the rotation In order to rotate the output shaft to the abutting position where the abutting part formed on any one of the plurality of gears is brought into contact with the abutting part provided in the case accommodating the position detecting part After outputting the command pulse signal, the command pulse signal is output by a preset number of initial position steps, and the output shaft is moved in the positive direction in which the abutting portion is separated from the abutted portion. Control means for performing initialization to rotate the number of steps and place the output shaft at an initial position,
When the control means performs the initialization, the potential level of the sensor signal output from the rotational position detection unit when the level of the sensor signal is in contact with the leveled part When it is recognized that it is equal to the level, when the output shaft is rotated in the positive direction from the abutting position, the first reference count value which is a target count value when the potential level of the sensor signal is first switched is set. A first command pulse signal having a number of steps added with the number of error steps on the addition side is output to the motor so that the abutting portion approaches the abutted portion in the opposite direction opposite to the forward direction. , The second command pulse signal having a number of steps smaller than the number of steps of the first command pulse signal and larger than the first reference count value is sent to the motor. When the output shaft is rotated in the forward direction to recognize that the potential level of the sensor signal has been switched during the forward rotation of the output shaft based on the second command pulse signal, the first command pulse It is determined that the abutting portion comes into contact with the abutted portion when the output shaft rotates in the reverse direction based on the signal.
前記制御手段は、前記第1の指令パルス信号を前記モータに出力して前記出力軸を逆方向に回転させた後に、前記第2の指令パルス信号を前記モータに出力して前記出力軸を正方向に回転させても、前記センサ信号の電位レベルが切り替わったことが認識されない場合には、前記第1の指令パルス信号に基づく前記出力軸の逆方向回転時に前記被突当て部に前記突当て部が当接しなかったと判定し、前記出力軸を該出力軸の全回転範囲回転させるに足るステップ数を有する第3の指令パルス信号を前記モータに出力し、前記出力軸を逆方向に回転させることを特徴とする回動用駆動装置。 In the rotation drive device according to claim 5,
The control means outputs the first command pulse signal to the motor and rotates the output shaft in the reverse direction, and then outputs the second command pulse signal to the motor to correct the output shaft. If it is not recognized that the potential level of the sensor signal has been switched even when the sensor shaft is rotated in the direction, the abutting portion is in contact with the abutted portion when the output shaft rotates in the reverse direction based on the first command pulse signal. A third command pulse signal having a number of steps sufficient to rotate the output shaft over the entire rotation range of the output shaft, and outputs the third command pulse signal to the motor and rotates the output shaft in the reverse direction. A rotating drive device characterized by that.
前記制御手段は、前記被突当て部に前記突当て部を当接させるべく前記出力軸を逆方向に回転させる場合において、前記センサ信号の電位レベルが、前記被突当て部に前記突当て部が当接している時に前記回転位置検出部から出力される前記センサ信号の電位レベルと等しい場合には、前記センサ信号の電位レベルが、前記被突当て部に前記突当て部が当接している時に前記回転位置検出部から出力される前記センサ信号の電位レベルと異なる場合に比べて、前記指令パルス信号のパルスレートを小さくすることを特徴とする回動用駆動装置。 In the rotation drive device according to claim 5 or 6,
When the control means rotates the output shaft in the reverse direction to bring the abutting portion into contact with the abutted portion, the potential level of the sensor signal is applied to the abutting portion. Is equal to the potential level of the sensor signal output from the rotational position detector when the sensor is in contact, the potential level of the sensor signal is in contact with the contacted portion. The rotation drive device characterized in that the pulse rate of the command pulse signal is reduced compared to the case where the potential level of the sensor signal output from the rotational position detection unit is sometimes different.
前記制御手段は、
前記初期化を行う直前に、カウント値が、前記被突当て部に前記突当て部が当接した状態から前記初期位置ステップ数だけ前記出力軸を正方向に回転させた時のカウント値と同じ数になるように、前記モータを回転させるべく前記指令パルス信号を出力しており、
前記初期位置ステップ数が、前記被突当て部に前記突当て部が当接した状態から、前記センサ信号の電位レベルが最初に切り替わる直前まで前記出力軸を正方向に回転させるために必要なステップ数よりも小さい第1の初期位置ステップ数である場合には、前記初期化を行う場合に、前記第1の指令パルス信号を前記モータに出力して前記出力軸を逆方向に回転させ、
前記初期位置ステップ数が、前記第1の初期位置ステップ数よりも大きい第2の初期位置ステップ数である場合には、前記初期化を行う場合に、前記被突当て部に前記突当て部が当接した状態から前記出力軸を正方向に回転させた時に前記センサ信号の電位レベルが最初に切り替わる位置まで、前記出力軸を逆方向に回転させるべく前記指令パルス信号を前記モータに出力し、前記回転位置検出部から出力されるセンサ信号の電位レベルが前記被突当て部に前記突当て部が当接している時のセンサ信号の電位レベルと等しくなったことを認識した後に、前記第1の指令パルス信号を前記モータに出力して前記出力軸を逆方向に回転させることを特徴とする回動用駆動装置。 In the rotation drive device according to any one of claims 5 to 7,
The control means includes
Immediately before the initialization, the count value is the same as the count value when the output shaft is rotated in the positive direction by the initial position step number from the state where the abutting portion is in contact with the abutted portion. The command pulse signal is output to rotate the motor so as to be a number,
Steps required for rotating the output shaft in the positive direction from the state in which the abutting portion is in contact with the abutted portion until immediately before the potential level of the sensor signal is switched for the initial position step number. In the case of the first initial position step number smaller than the number, when performing the initialization, the first command pulse signal is output to the motor to rotate the output shaft in the reverse direction,
When the initial position step number is a second initial position step number that is larger than the first initial position step number, when the initialization is performed, the abutting part is placed on the abutted part. The command pulse signal is output to the motor to rotate the output shaft in the reverse direction until the position where the potential level of the sensor signal is switched first when the output shaft is rotated in the forward direction from the contact state, After recognizing that the potential level of the sensor signal output from the rotational position detector is equal to the potential level of the sensor signal when the abutting portion is in contact with the abutted portion, the first The rotation drive device is characterized in that the command pulse signal is output to the motor to rotate the output shaft in the reverse direction.
前記制御手段は、前記センサ信号の電位レベルを所定時間測定することにより、当該センサ信号の電位レベルを認識しており、
前記所定時間は、前記指令パルス信号のパルスレートの周期よりも短いことを特徴とする回動用駆動装置。 In the rotation drive device according to any one of claims 2 to 8,
The control means recognizes the potential level of the sensor signal by measuring the potential level of the sensor signal for a predetermined time,
The rotation driving device characterized in that the predetermined time is shorter than a cycle of a pulse rate of the command pulse signal.
前記所定時間は、前記センサ信号の電位レベルの認識におけるハンチングを防止すべく前記パルスレートの周期に近接する時間に設定されていることを特徴とする回動用駆動装置。 In the rotation drive device according to claim 9,
The rotation driving device according to claim 1, wherein the predetermined time is set to a time close to a cycle of the pulse rate in order to prevent hunting in recognition of the potential level of the sensor signal.
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