JP3764708B2

JP3764708B2 - Stepper motor type indicator

Info

Publication number: JP3764708B2
Application number: JP2002214892A
Authority: JP
Inventors: 秀一石橋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2022-07-24
Also published as: JP2004053553A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッパーモータ式指示計器に関し、特に、車両用指示装置内に備えられた指針駆動用ステッパーモータの脱調により発生する指示誤差を短時間で効率的にリセットすることができるステッパーモータ式指示計器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ステッパーモータを用いた車両用指示装置として、図２に示す構成のものが知られている。同図において、この指示装置は、ステッパーモータ１と、このステッパーモータ１により駆動される指針２と、ステッパーモータ１の回転を制御するステッパーモータ用駆動装置３（以下、単に駆動装置３と略記する。）とを備えている。上述したステッパーモータ１は、２つの励磁コイル１ａ１及び１ａ２と、ＮＳ極が交互に３極づつ着磁され、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態の変化に追従して回転する回転子１ｂと、回転子１ｂの駆動力を指針２に伝えるギア１ｃとを備えている。
【０００３】
更に、ステッパーモータ１は、指針２側のギア１ｃの裏側に設けられ、回転子１ｂの回転動作に連動する被駆動部材としての片１ｄと、上記励磁コイル１ａ１及び１ａ２、回転子１ｂ、ギア１ｃ及び片１ｄを収容する図示しない収容ケースに設けられ、片１ｄとの当接により、回転子１ｂの回転を機械的に停止させるストッパ１ｅとを備えている。なお、片１ｄがストッパ１ｅに向かうように、ステッパーモータ１を回転させることを逆回転、逆回転中の指針２の回転方向を逆回転方向Ｙ１とする。これに対して、片１ｄがストッパ１ｅから離れるように、ステッパーモータ１を回転させることを正回転、正回転中の指針２の回転方向を正回転方向Ｙ２とする。また、ストッパ１ｅは、片１ｄと当接した時、指針２が文字板上の計測値０の目盛上を指示するように設けられている。
【０００４】
上記駆動装置３は、指針２の現位置θ′と、目標位置θとの差分である移動角度データ（θ−θ′）に応じて、回転子１ｂを回転させる。これにより、指針２が移動角度データ（θ−θ′）分、移動して目標位置θを指示するようになる。上記目標位置θは、各種センサが計測した計測値に基づき算出された計測角度データθｉが入力される毎に更新される。なお、上記計測角度データθｉは、計測値０の時、初期位置０°が算出され、計測値が増加するにしたがって、増加するデータである。
【０００５】
ところで、上記指示装置は、車両の振動或いは雑音が重畳している計測角度データθｉの入力等の原因により、指針２が本来移動すべき移動角度データ（θ−θ′）と、実際の移動量とが異なる脱調を起こしてしまうことがあった。そして、この脱調が繰り返されると、指針２が指示する計測値と、各種センサが計測した計測値との間で誤差が生じ、指示装置は正確な指示を行うことができなくなってしまう。
【０００６】
そこで、駆動装置３は、電源が投入される毎に、初期化動作を行っている。この初期化動作において、駆動装置３は、片１ｄがストッパ１ｅ側に向かうように、ステッパーモータ１を逆回転させる。逆回転させた結果、片１ｄがストッパ１ｅに当接し、指針２が文字板上の計測値０の目盛上である初期位置に到達したと判定すると、駆動装置３は、ステッパーモータ１の回転を電気的に停止する。
【０００７】
このステッパーモータが初期位置に到達したと判定する方法は、例えば、検出コイルを用いてそこに発生する誘導電圧の有無で判定する方法や、機械的スィッチ又は光センサを用いて初期位置になるとオン又はオフする方法や、エンコーダーを使用する方法、更には一定角度逆回転させ初期位置に到達しているはずだと判定する方法がある。このような方法を用いることで、各種センサが計測した計測値と指針が指示する値の誤差をリセットするようにしている。
【０００８】
一方、上記駆動装置３に対する電源投入が開始されるタイミングは、イグニッションスイッチがオンしたときだけでなく、このイグニッションスイッチオンに応じて、一旦、電源投入が開始された後、エンジンが始動し、このとき生じる、いわゆるクランキングと呼ばれる、バッテリ電圧低下に起因して、電源投入が一時遮断された状態から、バッテリ電圧が復帰して再び電源投入されるタイミングもある。このようなクランキングにともなうバッテリ電圧低下によって、駆動装置３に対する電源投入が一時遮断される前、燃料計等に用いられている指針２は、すでに、ある程度大きな計測値を指示している場合が多い。
【０００９】
したがって、エンジン始動に応じて電源投入が一時遮断され（電源瞬断ともいう）、その後電源投入が復帰したときに、上記初期化動作を行うと、脱調によって生じる上記誤差に加え、一時遮断される前に、指針２が指示している、上記ある程度大きい計測値の指示位置と、計測値０の指示位置である初期位置との差分である移動量分、更に、指針２を逆回転方向Ｙ１に回転させる必要がある。
【００１０】
ところが、機械的スィッチ又は光センサを用いて初期位置になるとオン又はオフする方法、又はエンコーダーを用いるような方法では、装置のコストアップが無視できない。一方、検出コイルを用いる方法では、駆動用コイルと検出用コイルを交互に切り替えることでコストアップは抑えられるが、誘導電圧のピーク値を確実に検出するためには、駆動コイルが励磁されてから回転子１ｂが励磁された位置まで移動する時間待っていなくてはならない。このことから、検出コイルを用いる方法では回転速度が遅くなりステッパーモータが大きく脱調している場合には、その復帰に時間がかかるという問題がある。又、一定角度逆回転させる方法においても、そのスピードが早すぎると、ストッパーに当たって跳ね返ることがあり、速度はあまり早くできないという問題がある。このように、初期位置に到達したと判定するための各種方法は、コストがかかるか、時間がかかるとう問題がある。
【００１１】
そこで、これらの問題を考慮して、駆動装置３に含まれるマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと略記する。）内部に存在するＲＡＭに瞬断が起きる直前の指示値、例えば、上記現位置θ′を記憶させ、電源電圧復帰後にそこに記憶された指示値をまず出力することで、そこを起点としてゼロ位置まで高速の通常作動で逆回転させた後、初期位置判定動作に移ることで、時間を短縮させることが考えられる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、多極マグネットをギアで減速しているステッパーモータでは、その駆動部分をマクロ化してマイコン処理の負担を軽くしているものが多く、この場合、マイコンのＲＡＭ内の上記現位置θ′とマクロ部分（図２に示すステッパーモータ駆動マクロ部３ｂ）を通って、実際に指針が指している位置が異なることがある。すなわち、マイコンは定期的に（比較的遅い数十ｍｓ間隔で）移動角度データを更新するが、マクロ部分はマイコンからの移動角度データを高速に細かく更新することで、滑らかなマイクロステップ駆動を実現している。このため、マイコンが各種センサからの計測値に応じた移動角度データを出力しても、指針が実際にその位置到達するまでには、若干の遅れが発生する。
【００１３】
したがって、指針が目標角度に向かって下降中の場合、マイコンが瞬断直前に保持していた現位置θ′と、その時の実際に指針が指していた位置との間には若干のズレがあるため、これを補正しないと、ゼロ位置復帰動作を行ってもゼロ位置に到達できない場合がある。また、指針が目標角度に向かって上昇中の場合、例えば、指針がまだゼロ位置付近から動き出していないのにマイコンからの移動角度データが既に大きく出力されている時に瞬断が発生した場合、ゼロ位置復帰動作を行っても、指針は実際の指示より大きく逆転されてしまい、ストッパーに当たって跳ね上ることがある。
【００１４】
よって、本発明は、上述した問題点に鑑み、短時間で指針が確実に初期位置に復帰し、ストッパ当接確認動作が行われるようにしたステッパーモータ式指示計器を提供することを課題としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載のステッパーモータ式指示計器は、図１の基本構成図に示すように、滑やかなマイクロステップ駆動を実現するための処理を行うマクロ部を介して、駆動手段を制御して表示対象となる測定量に応じた指針位置まで指針を移動させるステッパーモータ式指示計器であって、電源から装置本体に対する電力の供給が停止された時の前記指針位置を示す指針位置情報を記憶する指示位置情報記憶手段と、前記装置本体の起動に応じて、該起動が瞬間的に前記電力の供給が停止した電源瞬断の発生による再起動か否かを判定する電源瞬断判定手段と、前記電源瞬断判定手段によって前記電源瞬断の発生に応じた起動であると判定されると、前記指針位置情報記憶手段が記憶している前記指針位置情報が示すデータ上の前記指針位置に対して、前記マクロ部での前記マイクロステップ駆動に関する処理に要する時間に起因する指示遅れ角度に基づく所定の補正値を付加して前記駆動手段を制御する制御手段と、前記制御手段にて制御された指針位置に基づいて、ストッパ当接確認動作を行うストッパ当接確認手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、指示位置情報記憶手段３ａ３にて電源から装置本体に対する電力の供給が停止された時の指針位置を示す指針位置情報が記憶される。そして、装置本体の起動に応じて、この起動が瞬間的に電力の供給が停止した電源瞬断の発生による再起動か否かが判定され、電源瞬断の発生に応じた起動であると判定された場合には、上記指針位置情報記憶手段が記憶している指針位置情報が示すデータ上の指針位置に対して、マクロ部でのマイクロステップ駆動に関する処理に要する時間に起因する指示遅れ角度分に基づく所定の補正値を付加して指針が位置制御される。そして、この位置を起点してストッパ当接確認動作が行われる。このように、指針位置情報記憶手段が記憶している指針位置情報が示すデータ上の指針位置に対して、マクロ部でのマイクロステップ駆動に関する処理に要する時間に起因する補正値を付加して指針が位置制御されるので、指針が短時間で確実に初期位置に復帰し、ストッパ当接確認動作が行われる。
【００１７】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載のステッパーモータ式指示計器は、請求項１に記載の指針式計器において、前記指示位置情報記憶手段３ａ３に記憶された指針の位置が所定位置よりゼロ位置に近い場合は、前記制御手段３２による前記指針の移動制御を行うことなしに、前記ストッパ当接確認手段３３にてストッパ当接確認動作が行われることを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、指示位置情報記憶手段３ａ３に記憶された指針の位置が所定位置よりゼロ位置に近い場合は、直接的にストッパ当接確認動作が行われるので、無駄な動作を回避されて、短時間でストッパ当接確認動作を完了する。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載のステッパーモータ式指示計器は、請求項１に記載の指針式計器において、前記指針が、目標角度に向かって上昇中か下降中かを判定し、その判定結果に基づいて、前記補正値を加算するか減算するかを判定することを特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、指針が、目標角度に向かって上昇中か下降中かを判定し、その判定結果に基づいて、補正値を加算するか減算するかを判定するようにしているので、指針が短時間で確実に初期位置に復帰し、ストッパ当接確認動作が行われる。
【００２１】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載のステッパーモータ式指示計器は、請求項１に記載の指針式計器において、前記指示位置情報記憶手段３ａ３が記憶している角度に対して設計的に発生し得る最大の指示遅れ角度分を前記補正値とすることを特徴とする。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、指示位置情報記憶手段３ａ３が記憶している角度に対して設計的に発生し得る最大の指示遅れ角度分を補正値とするようにしているので、指針が、より短時間で確実に初期位置に復帰し、ストッパ当接確認動作が行われる。
【００２３】
上記課題を解決するためになされた請求項５記載のステッパーモータ式指示計器は、請求項１に記載の指針式計器において、前記指示位置情報記憶手段３ａ３が記憶している角度に対して更に電気的１又は２サイクルに相当する角度移動量を加算して、指示遅れ分を補正することを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、指示位置情報記憶手段３ａ３が記憶している角度に対して更に電気的１又は２サイクルに相当する角度移動量を加算して、指示遅れ角度分を補正するようにしているので、より現実に即した初期位置復帰動作及びストッパ当接確認動作が行われる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図２において、本発明の一実施形態に係るステッパーモータ式指示計器の概略構成を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るステッパーモータ式指示計器を示す概略構成図である。このステッパーモータ式指示計器は、上述した従来例で説明したように、ステッパーモータ１、指針２及び駆動装置３を備えている。上記ステッパーモータ１も、従来例と同様に、励磁コイル１ａ１及び１ａ２、回転子１ｂ、ギア１ｃ、片１ｄ及びストッパ１ｅを有している。
【００２６】
上記ステッパーモータ１内の励磁コイル１ａ１及び１ａ２は、駆動装置３に接続されている。そして、この駆動装置３から出力される励磁信号の供給を受けて、各励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態が変化し、回転子１ｂが回転する。上述した駆動装置３には、例えば、イグニッションスイッチ（不図示）のオンのタイミングで、車載バッテリからの電源投入が開始されるようになっている。
【００２７】
また、駆動装置３は、マイコン３ａ及びステッパーモータ駆動マクロ部３ｂを備えている。マイコン３ａは、周知のように、予め定められたプログラムにしたがって各種の制御等を行うＣＰＵ３ａ１、上記プログラムを格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ３ａ２、及び各種のデータを格納すると共にＣＰＵ３ａ１の処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ３ａ３を有して構成されている。
【００２８】
特に、ＲＡＭ３ａ３は、データ保持のために一定時間毎にデータの書き込み（リフレッシュ）動作が必要なＤＲＡＭを用いている。そして、起動時には、ＲＡＭ３ａ３の所定領域に格納されるチェックサム情報の状態に基づき、所定時間を超えてこのＲＡＭ３ａ３に対して電源供給が断たれていたかどうかがチェックされる。つまり、このチェックにより、ＲＡＭ３ａ３に保持されている上記現位置θ′等のデータが、信頼できるものであるかどうかが判定される。これは、後述の図３の処理手順でも利用される。
【００２９】
ステッパーモータ駆動マクロ部３ｂは、駆動装置３の駆動部分をマクロ化してマイコン処理の負担を軽くする。すなわち、マイコン３ａは定期的に（比較的遅い数十ｍｓ間隔で）上記移動角度データ（θ−θ′）を更新するが、このマクロ部３ｂはマイコンからの上記移動角度データを高速に細かく更新することで、滑らかなマイクロステップ駆動を実現している。但し、このマクロ部３ｂは上記の長所がある反面、ＲＡＭ３ａ３内の上記現位置θ′とマクロ部３ｂを通って実際に指針が指している位置が異なることがあり、このため、マイコンが各種センサからの計測値に応じた移動角度データを出力しても、指針が実際にその位置到達するまでには、若干の遅れが発生することもあるので、この問題を本実施形態では解決する。
【００３０】
次に、上記構成のステッパーモータ式指示計器の本実施形態に係る動作を、図３のフローチャート及び図４、図５のグラフを参照して以下説明する。図３は、駆動装置３のＣＰＵ３ａが行う本実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。図４は、本実施形態に係るステッパーモータの指針が下降中の指示応答性を示すグラフである。図５は、本実施形態に係るステッパーモータの指針が上昇中の指示応答性を示すグラフである。
【００３１】
ステップＳ１においては、装置３のＣＰＵ３ａ１が、電源断後に起動又はリセットされるとこれ応じた各種ＣＰＵ初期設定が行われる。次に、ステップＳ２においては、ＲＡＭ３ａ３の内容が保持されているかどうかが判定される。この判定は、上記ＲＡＭ３ａ３の所定領域に格納されるチェックサム情報の状態に基づき行われる。この判定により、電源瞬断が発生したかどうかの判定が可能になる。すなわち、このステップＳ２では、装置３の起動に応じて、この起動が瞬間的に電力の供給が停止した電源瞬断の発生による再起動か否かが判定されており、このステップＳ２は請求項中の電源瞬断判定手段３１に相当する。
【００３２】
また、ＲＡＭ３ａ３は、電源としてのバッテリ（不図示）から装置３に対する電力の供給が停止された時の指針位置を示す指針位置情報（上記現位置θ′）を所定時間だけ記憶保持する。このＲＡＭ３ａ３は、請求項中の指示位置情報記憶手段３ａ３に相当する。上記ステップＳ２において、ＲＡＭ３ａ３の内容が記憶保持されていると判定されれば電源瞬断有りと判定されてステップＳ３に進み（ステップＳ２のＹＥＳ）、さもなければ電源が長時間遮断されていたと判定されてステップＳ２ａに進む（ステップＳ２のＮＯ）。この電源が長時間遮断されていた場合のステップＳ２ａについては後述する。
【００３３】
次に、ステップＳ３においては、ＲＡＭ３ａ３に格納されている現位置θ′が所定角度α以上かどうか、すなわち、ゼロ位置に近いかどうかが判定される。現位置θ′が所定角度α以上であればステップＳ４に進み（ステップＳ３のＹＥＳ）、さもなければ後述のステップＳ６に直接進む（ステップＳ３のＮＯ）。このステップＳ３は、ＲＡＭ３ａ３に記憶されている指針の位置（現位置θ′）が所定位置（所定角度α）よりゼロ位置に近い場合は、指針の移動制御を行うことなしに、直接的に後述のストッパ当接確認動作を行うようするのもので、請求項２の記載に相当する。なお、この所定角度αは、例えば、電気的１〜２サイクル分だけ指針が逆転されれば、指針がストッパ当接するような角度である。なお、指針の逆転とは、詳しくは、回転子１ｂの逆回転にともなう指針の逆転であるが、以降の説明では、単に、指針の逆転と記載して説明する。
【００３４】
ステップＳ４においては、ステップＳ１の上記リセット発生時に、イグニッションスイッチがオンであったかどうかが判定される。このイグニッションスイッチの状態に関する情報は、上記ＲＡＭ３ａ３の一部に格納されているものとする。このステップＳ４は、指針が目標角度に向かって上昇中か下降中かを判定するためのもので、イグニッションスイッチがオンだった場合には指針が目標角度に向かって上昇中又は既に目標角度に到達したかのどちらかであると判定してそれ対応する処理を行うべくステップＳ５ａに進み（ステップＳ４のＹＥＳ）、さもなければ指針が目標角度に向かって下降中又は既にゼロ位置に到達したかのどちらかであると判定してそれ対応する処理を行うべくステップＳ４ａに進む（ステップＳ４のＮＯ）。
【００３５】
ステップＳ５ａ及びステップＳ５ｂにおいては、ＲＡＭ３ａ３に記憶されている指針の現位置θ′に相当する分だけ上記移動角度データとして出力して、指針を初期位置まで逆転させる。ここで、指針を初期位置まで逆転させた際に、上記片１ｄがストッパ１ｅに当接していればよいのだが、上記理由により必ずしも当接しているとは限らないので、ステップＳ６において、ストッパ当接（片１ｄがストッパ１ｅに当接することを意味する）確認のため、電気的１〜２サイクルだけ指針が更に逆転される。この電気的サイクルとは、ステッパーモータ１の回転子１ｂ（又は指針）を回転させるための励磁信号の１周期を意味する。励磁信号は公知であり、この励磁信号は、上記励磁コイル１ａ１及び１ａ２にそれぞれ印加される、例えば、１周期が８ステップで構成される正弦及び余弦波信号である。
【００３６】
このストッパ当接確認が終了すると、ステップＳ７において、計測角度データθｉに応じた励磁信号が出力されて、各励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態を変化させることにより、計測角度データθｉに応じた角度だけ指針を正逆回転させる通常動作が行われる。この通常動作により、指針２は、センサが計測した計測値を指示することとなる。その後、駆動装置３に対する電源がオフされると、ＣＰＵ３ａは、通常動作を終了して、処理を終了する。
【００３７】
一方、上記ステップＳ２において瞬断有りと判定されて進んだステップＳ２ａにおいては、指針が初期位置までフルスケール相当角度逆転された後、上記ステップＳ６に進んでストッパ当接確認のため、指針が電気的１〜２サイクルだけ更に逆転される。また、上記ステップＳ３においてＲＡＭ３ａ３に格納されている現位置θ′が所定角度α以上であると判定されなかった場合には、直接、上記ステップＳ６に進んでストッパ当接確認のために、例えば、指針が電気的１〜２サイクルだけ更に逆転されて誘導電圧の測定が行われる。
【００３８】
また、上記ステップＳ４においてリセット発生時にイグニッションスイッチがオンであったとは判定されずに進んだステップＳ４ａにおいては、すなわち、指針が目標角度に向かって下降中又は既にゼロ位置に到達したかのどちらかであると判定されて進んだステップＳ４ａにおいては、最後に送った角度データ、すなわち、電源断直前に励磁コイル１ａ１及び１ａ２に出力された移動角度データが、指針を初期位置に移動させるものであったかどうかが判定される。ここで、この移動角度データが、指針を初期位置に移動させるものであったと判定されるとステップＳ４ｂに進み（ステップＳ４ａのＹＥＳ）、さもなければステップＳ５ｃに進む（ステップＳ４ａのＮＯ）。
【００３９】
ステップＳ４ｂにおいては、上記ステップＳ４ａの上記移動角度データが出力されてから所定時間以上経過しているかどうかが判定される。この所定時間とは、指針が確実に初期位置に復帰するのに十分な予め定められた時間である。そして、ここで、この所定時間以上経過していると判定されると上記ステップＳ６に進んでストッパ当接確認のため指針が電気的１〜２サイクルだけ逆転され（ステップＳ４ｂのＹＥＳ）、さもなければステップＳ５ｃに進む（ステップＳ４ｂのＮＯ）。
【００４０】
ステップＳ５ｃ及びステップＳ５ｄにおいては、ＲＡＭ３ａ３に格納されている現位置θ′に対して、設計的に発生し得る最大の指示遅れ角度分である最大補正値を加算し、これを移動角度データとして出力して指針を逆転させて指針を初期位置まで逆転させる。この設計的に発生し得る最大の指示遅れ角度分とは、例えば、図４に示すように、電源投入時にゲージ類がセンサ計測値から定まる目標角度に到達するまでの時間を一定の値ｔ１に設定しその条件において、発生するマイコン角度データＤ１と実際の指示値Ｄ２の遅れ量ΔＳ１として計算される。なお、図５に示す指針が上昇中においても、図４と同様に、電源投入時にゲージ類がセンサ計測値から定まる目標角度に到達するまでの時間を一定の値ｔ１に設定しその条件において、発生するマイコン角度データＡ１と実際の指示値Ａ２の遅れ量ΔＳ２として計算することが可能である。そして、ステップＳ５ｃ及びステップＳ５ｄ終了後、上記ステップＳ６に進んでストッパ当接確認のため、指針が電気的１〜２サイクル逆転され、その後ステップＳ７の通常動作に戻る。
【００４１】
このように本実施形態によれば、ＲＡＭ３ａ３に格納されている現位置θ′に対して、設計的に発生し得る最大の指示遅れ角度分である最大補正値を加算し、これを移動角度データとして出力して指針を逆転させて指針を初期位置まで逆転させるようにしているので、指針を短時間で確実に初期位置に復帰させることができるようになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、指針位置情報記憶手段が記憶している指針位置情報が示すデータ上の指針位置に対して、指示遅れ角度分に基づく所定の補正値を付加して指針が位置制御されるので、指針が短時間で確実に初期位置に復帰され、ストッパ当接確認動作を行うことができるようになる。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、指示位置情報記憶手段３ａ３に記憶された指針の位置が所定位置よりゼロ位置に近い場合は、直接的にストッパ当接確認動作が行われるので、無駄な動作が回避されて、短時間でストッパ当接確認動作を完了することが可能になる。
【００４４】
請求項３記載の発明によれば、指針が、目標角度に向かって上昇中か下降中かを判定し、その判定結果に基づいて、補正値を加算するか減算するかを判定するようにしているので、指針を短時間で確実に初期位置に復帰させ、ストッパ当接確認動作を行うことができるようになる。
【００４５】
請求項４記載の発明によれば、指示位置情報記憶手段３ａ３が記憶している角度に対して設計的に発生し得る最大の指示遅れ角度分を補正値とするようにしているので、指針をより短時間で確実に初期位置に復帰させ、ストッパ当接確認動作を行うことができるようになる。
【００４６】
請求項５記載の発明によれば、指示位置情報記憶手段３ａ３が記憶している角度に対して更に電気的１又は２サイクルに相当する角度移動量を加算して、指示遅れ分を補正するようにしているので、より現実に即した初期位置復帰動作及びストッパ当接確認動作が行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステッパーモータ式指示計器の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るステッパーモータ式指示計器を示す概略構成図である。
【図３】図２のＣＰＵが行う本実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態に係るステッパーモータの指針が下降中の指示応答性を示すグラフである。
【図５】本実施形態に係るステッパーモータの指針が上昇中の指示応答性を示すグラフである。
【符号の説明】
１ステッパーモータ（駆動手段）
１ｄ片
１ｅストッパ
３ステッパーモータ用駆動装置
３ａマイクロコンピュータ
３ａ１ＣＰＵ
３ａ２ＲＯＭ
３ａ３ＲＡＭ（指示位置情報記憶手段）
３１電源瞬断判定手段
３２制御手段
３３ストッパ当接確認手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stepper motor type indicating instrument, and in particular, a stepper motor type capable of efficiently resetting an indication error caused by a step-out of a pointer driving stepper motor provided in a vehicle indicating device in a short time. It relates to indicating instruments.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle instruction device using a stepper motor has a configuration shown in FIG. In the figure, this pointing device includes a stepper motor 1, a pointer 2 driven by the stepper motor 1, and a stepper motor drive device 3 that controls the rotation of the stepper motor 1 (hereinafter simply referred to as a drive device 3). .). The stepper motor 1 described above includes two excitation coils 1a1 and 1a2, NS poles alternately magnetized in three poles, a rotor 1b that rotates following the change in the excitation state of the excitation coils 1a1 and 1a2, and a rotation A gear 1c that transmits the driving force of the child 1b to the pointer 2 is provided.
[0003]
Further, the stepper motor 1 is provided on the back side of the gear 1c on the pointer 2 side, and a piece 1d as a driven member interlocked with the rotation operation of the rotor 1b, the exciting coils 1a1 and 1a2, the rotor 1b, and the gear 1c. And a stopper 1e that is provided in a housing case (not shown) that houses the piece 1d and mechanically stops the rotation of the rotor 1b by contact with the piece 1d. The rotation of the stepper motor 1 so that the piece 1d faces the stopper 1e is reverse rotation, and the rotation direction of the pointer 2 during reverse rotation is the reverse rotation direction Y1. On the other hand, rotating the stepper motor 1 so that the piece 1d is separated from the stopper 1e is forward rotation, and the rotation direction of the pointer 2 during forward rotation is the forward rotation direction Y2. The stopper 1e is provided so that the pointer 2 indicates the scale of the measured value 0 on the dial when it comes into contact with the piece 1d.
[0004]
The driving device 3 rotates the rotor 1b according to movement angle data (θ−θ ′) that is a difference between the current position θ ′ of the pointer 2 and the target position θ. As a result, the pointer 2 moves by the movement angle data (θ−θ ′) to indicate the target position θ. The target position θ is updated every time measurement angle data θi calculated based on measurement values measured by various sensors is input. The measurement angle data θi is data that increases as the measurement value increases when the initial position 0 ° is calculated when the measurement value is zero.
[0005]
By the way, the pointing device described above is the movement angle data (θ−θ ′) that the pointer 2 should move and the actual movement amount due to the input of the measurement angle data θi on which the vibration or noise of the vehicle is superimposed. Sometimes caused a different step-out. If this step-out is repeated, an error occurs between the measured value indicated by the pointer 2 and the measured value measured by the various sensors, and the pointing device cannot give an accurate instruction.
[0006]
Therefore, the driving device 3 performs an initialization operation every time the power is turned on. In this initialization operation, the driving device 3 reversely rotates the stepper motor 1 so that the piece 1d faces the stopper 1e side. As a result of the reverse rotation, when it is determined that the piece 1d comes into contact with the stopper 1e and the pointer 2 has reached the initial position on the dial of the measured value 0, the driving device 3 causes the stepper motor 1 to rotate. Stops electrically.
[0007]
The method for determining that the stepper motor has reached the initial position is, for example, a method for determining based on the presence or absence of an induced voltage generated using a detection coil, or a mechanical switch or an optical sensor. Alternatively, there are a method of turning off, a method of using an encoder, and a method of determining that the initial position should have been reached by reverse rotation by a certain angle. By using such a method, an error between the measurement value measured by each sensor and the value indicated by the pointer is reset.
[0008]
On the other hand, not only when the ignition switch is turned on, but also when the power is once turned on in response to the ignition switch being turned on, the engine is started, There is also a timing at which the battery voltage is restored and the power is turned on again from a state where the power-on is temporarily interrupted due to a drop in the battery voltage, which is sometimes called so-called cranking. Before the power supply to the driving device 3 is temporarily cut off due to the battery voltage drop due to such cranking, the pointer 2 used in the fuel gauge or the like may already indicate a somewhat large measured value. Many.
[0009]
Therefore, when the engine is started, power-on is temporarily cut off (also referred to as instantaneous power interruption), and when the power is turned on again, the initialization operation is performed, in addition to the error caused by the step-out. Before moving the pointer 2 in the reverse rotation direction Y1. Further, the pointer 2 is moved in the reverse rotation direction Y1 by the amount of movement that is the difference between the indicated position of the somewhat large measured value indicated by the pointer 2 and the initial position that is the indicated position of the measured value 0. Need to be rotated.
[0010]
However, an increase in the cost of the apparatus cannot be ignored by a method of turning on or off at the initial position using a mechanical switch or an optical sensor, or a method using an encoder. On the other hand, in the method using the detection coil, the cost increase can be suppressed by alternately switching the drive coil and the detection coil. However, in order to reliably detect the peak value of the induced voltage, the drive coil is excited. It is necessary to wait for the time for the rotor 1b to move to the excited position. For this reason, in the method using the detection coil, there is a problem that when the rotation speed is slow and the stepper motor is greatly stepped out, it takes time to recover. Further, even in the method of reverse rotation at a constant angle, if the speed is too fast, there is a problem that it may bounce off the stopper and the speed cannot be made too fast. As described above, various methods for determining that the initial position has been reached have a problem that it is costly or time consuming.
[0011]
In view of these problems, an instruction value immediately before a momentary interruption occurs in a RAM (hereinafter simply abbreviated as a microcomputer) included in the driving device 3, for example, the current position θ ′. Is stored, and after the power supply voltage is restored, the indicated value is output first, and then reverse rotation is performed at high speed normal operation from that point to the zero position. Can be shortened.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in general, many stepper motors that decelerate a multi-pole magnet with a gear reduce the burden of microcomputer processing by making the drive part macro, and in this case, the current position θ in the RAM of the microcomputer There may be a difference between the position of the pointer actually passing through the macro part (stepper motor driving macro part 3b shown in FIG. 2). In other words, the microcomputer updates the moving angle data periodically (relatively at intervals of several tens of ms), but the macro part updates the moving angle data from the microcomputer quickly and finely to realize smooth micro-step driving. is doing. For this reason, even if the microcomputer outputs movement angle data corresponding to the measurement values from various sensors, a slight delay occurs until the pointer actually reaches its position.
[0013]
Therefore, when the pointer is descending toward the target angle, there is a slight difference between the current position θ ′ held by the microcomputer immediately before the momentary interruption and the actual position at which the pointer is pointing. Therefore, if this is not corrected, the zero position may not be reached even if the zero position return operation is performed. Also, if the pointer is moving up toward the target angle, for example, if a momentary interruption occurs when the movement angle data from the microcomputer is already being output even though the pointer has not yet moved from near zero, Even when the position return operation is performed, the pointer is reversed more than the actual instruction, and may hit the stopper and jump up.
[0014]
Therefore, in view of the above-described problems, the present invention has an object to provide a stepper motor type indicating instrument in which the pointer is surely returned to the initial position in a short time and the stopper contact confirmation operation is performed. .
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The stepper motor type indicating instrument according to claim 1, which has been made to solve the above-mentioned problems, is shown in the basic configuration diagram of FIG. Through the macro part that performs processing to realize smooth micro-step drive, Stepper motor type indicating instrument that moves the pointer to the position of the pointer according to the measured quantity to be displayed by controlling the driving means Because An instruction position information storage means for storing pointer position information indicating the position of the pointer when power supply from the power source to the apparatus main body is stopped; and in response to activation of the apparatus main body, the activation instantaneously corresponds to the power Power supply interruption determining means for determining whether or not the restart is caused by the occurrence of an instantaneous power supply interruption, and the power supply interruption determining means determines that the activation is in response to the occurrence of the instantaneous power interruption. For the pointer position on the data indicated by the pointer position information stored in the pointer position information storage means, This is due to the time required for the processing related to the micro step drive in the macro section. Control means for controlling the drive means by adding a predetermined correction value based on the instruction delay angle, and controlled by the control means Based on the pointer position And stopper contact confirmation means for performing a stopper contact confirmation operation.
[0016]
According to the first aspect of the present invention, the pointer position information indicating the pointer position when the supply of power from the power source to the apparatus main body is stopped is stored in the indicated position information storage unit 3a3. Then, according to the activation of the apparatus main body, it is determined whether or not the activation is a restart due to the occurrence of an instantaneous power interruption in which power supply is instantaneously stopped, and it is determined that the activation corresponds to the occurrence of the instantaneous power interruption. If the pointer position on the data indicated by the pointer position information stored in the pointer position information storage means, Due to the time required for processing related to micro-step drive in the macro section The position of the pointer is controlled by adding a predetermined correction value based on the instruction delay angle. Then, starting from this position, the stopper contact confirmation operation is performed. Thus, with respect to the pointer position on the data indicated by the pointer position information stored in the pointer position information storage unit, Due to the time required for processing related to micro-step drive in the macro section Since the position of the pointer is controlled by adding the correction value, the pointer surely returns to the initial position in a short time, and the stopper contact confirmation operation is performed.
[0017]
The stepper motor type indicating instrument according to claim 2, which is made to solve the above-mentioned problem, is the pointer type measuring instrument according to claim 1, wherein the position of the pointer stored in the indicated position information storage unit 3 a 3 is greater than a predetermined position. When the position is close to the zero position, the stopper contact confirmation means 33 performs a stopper contact confirmation operation without performing the movement control of the pointer by the control means 32.
[0018]
According to the second aspect of the present invention, when the position of the pointer stored in the indicated position information storage unit 3a3 is closer to the zero position than the predetermined position, the stopper contact confirmation operation is performed directly, so that useless operation is performed. The stopper contact confirmation operation is completed in a short time.
[0019]
The stepper motor type indicating instrument according to claim 3, which has been made to solve the above-mentioned problem, is a pointer type measuring instrument according to claim 1, wherein the indicator determines whether the indicator is rising or falling toward a target angle. Based on the determination result, whether to add or subtract the correction value is determined.
[0020]
According to the invention described in claim 3, it is determined whether the pointer is rising or falling toward the target angle, and it is determined whether to add or subtract the correction value based on the determination result. Therefore, the pointer reliably returns to the initial position in a short time, and the stopper contact confirmation operation is performed.
[0021]
The stepper motor type indicating instrument according to claim 4, which has been made to solve the above-mentioned problem, is designed for the angle stored in the indicated position information storage means 3 a 3 in the pointer type measuring instrument according to claim 1. The maximum instruction delay angle that can be generated is used as the correction value.
[0022]
According to the fourth aspect of the invention, the maximum instruction delay angle that can be generated in design with respect to the angle stored in the instruction position information storage means 3a3 is set as the correction value. Thus, the initial position is surely returned in a shorter time, and the stopper contact confirmation operation is performed.
[0023]
The stepper motor type indicating instrument according to claim 5, which has been made to solve the above-mentioned problems, is an electric instrument for the pointer type measuring instrument according to claim 1, which is further electrically connected to the angle stored in the indicated position information storage means 3 a 3. An amount of angular movement corresponding to the target 1 or 2 cycles is added to correct the instruction delay.
[0024]
According to the fifth aspect of the present invention, the amount of movement of the angle corresponding to one or two electrical cycles is further added to the angle stored in the indicated position information storage means 3a3 to correct the indicated delay angle. Thus, an initial position return operation and a stopper contact confirmation operation that are more realistic are performed.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, in FIG. 2, a schematic configuration of a stepper motor type indicating instrument according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a stepper motor type indicating instrument according to an embodiment of the present invention. This stepper motor type indicating instrument includes a stepper motor 1, a pointer 2, and a driving device 3 as described in the above-described conventional example. The stepper motor 1 also has exciting coils 1a1 and 1a2, a rotor 1b, a gear 1c, a piece 1d, and a stopper 1e as in the conventional example.
[0026]
Excitation coils 1 a 1 and 1 a 2 in the stepper motor 1 are connected to a driving device 3. In response to the supply of the excitation signal output from the driving device 3, the excitation states of the respective excitation coils 1a1 and 1a2 change, and the rotor 1b rotates. In the driving device 3 described above, for example, power-on from the in-vehicle battery is started at an ON timing of an ignition switch (not shown).
[0027]
The driving device 3 includes a microcomputer 3a and a stepper motor driving macro unit 3b. As is well known, the microcomputer 3a stores a CPU 3a1 that performs various controls in accordance with a predetermined program, a ROM 3a2 that is a read-only memory storing the program, and various data and performs processing operations of the CPU 3a1. It has a RAM 3a3 which is a readable / writable memory having a necessary area.
[0028]
In particular, the RAM 3a3 uses a DRAM that requires a data write (refresh) operation at regular intervals to hold data. Then, at the time of activation, based on the state of the checksum information stored in the predetermined area of the RAM 3a3, it is checked whether the power supply to the RAM 3a3 has been cut off for a predetermined time. That is, by this check, it is determined whether or not the data such as the current position θ ′ held in the RAM 3a3 is reliable. This is also used in the processing procedure of FIG.
[0029]
The stepper motor drive macro section 3b reduces the burden of microcomputer processing by converting the drive section of the drive device 3 into a macro. That is, the microcomputer 3a periodically updates the moving angle data (θ−θ ′) at a relatively slow interval of several tens of ms, but the macro unit 3b updates the moving angle data from the microcomputer finely at high speed. As a result, smooth micro-step driving is realized. However, although the macro part 3b has the above-mentioned advantages, the current position θ ′ in the RAM 3a3 may be different from the position actually pointed by the pointer through the macro part 3b. Even if the movement angle data corresponding to the measured value from is output, a slight delay may occur until the pointer actually reaches its position. This embodiment solves this problem.
[0030]
Next, the operation according to this embodiment of the stepper motor type indicating instrument having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and the graphs of FIGS. 4 and 5. FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing procedure according to the present embodiment performed by the CPU 3a of the driving device 3. FIG. 4 is a graph showing the instruction responsiveness while the pointer of the stepper motor according to the present embodiment is descending. FIG. 5 is a graph showing the instruction responsiveness when the pointer of the stepper motor according to the present embodiment is rising.
[0031]
In step S1, when the CPU 3a1 of the apparatus 3 is activated or reset after the power is turned off, various CPU initial settings are performed accordingly. Next, in step S2, it is determined whether or not the contents of the RAM 3a3 are retained. This determination is made based on the state of checksum information stored in a predetermined area of the RAM 3a3. This determination makes it possible to determine whether or not an instantaneous power interruption has occurred. That is, in this step S2, it is determined whether or not this activation is a restart due to the occurrence of a momentary power interruption in which the supply of power is momentarily stopped, according to the activation of the device 3, and this step S2 is in the claims. This corresponds to the instantaneous power interruption determining means 31.
[0032]
The RAM 3a3 stores and holds pointer position information (the current position θ ′) indicating the pointer position when power supply to the device 3 from a battery (not shown) as a power source is stopped for a predetermined time. This RAM 3a3 corresponds to the indicated position information storage means 3a3 in the claims. If it is determined in step S2 that the contents of the RAM 3a3 are stored and held, it is determined that there is an instantaneous power interruption, and the process proceeds to step S3 (YES in step S2). Otherwise, it is determined that the power supply has been interrupted for a long time. Then, the process proceeds to step S2a (NO in step S2). Step S2a in the case where the power supply has been shut off for a long time will be described later.
[0033]
Next, in step S3, it is determined whether or not the current position θ ′ stored in the RAM 3a3 is greater than or equal to a predetermined angle α, that is, whether or not it is close to the zero position. If the current position θ ′ is greater than or equal to the predetermined angle α, the process proceeds to step S4 (YES in step S3), otherwise proceeds directly to step S6 described later (NO in step S3). In step S3, if the position of the pointer (current position θ ′) stored in the RAM 3a3 is closer to the zero position than the predetermined position (predetermined angle α), the movement of the pointer is not directly controlled and will be described later. This is equivalent to the description of claim 2. Note that the predetermined angle α is an angle at which the pointer comes into contact with the stopper when the pointer is reversely rotated by one or two electrical cycles, for example. The reversal of the pointer is specifically the reversal of the pointer accompanying the reverse rotation of the rotor 1b. However, in the following description, the reversal of the pointer is simply described as “reversal of the pointer”.
[0034]
In step S4, it is determined whether or not the ignition switch is on when the reset occurs in step S1. Information on the state of the ignition switch is stored in a part of the RAM 3a3. This step S4 is for determining whether the pointer is moving up or down toward the target angle. When the ignition switch is on, the pointer is moving up toward the target angle or has already reached the target angle. The process proceeds to step S5a to perform the corresponding processing (YES in step S4), otherwise the pointer is being lowered toward the target angle or has already reached the zero position. The process proceeds to step S4a in order to determine whether it is either or not and perform corresponding processing (NO in step S4).
[0035]
In step S5a and step S5b, the movement angle data is output by the amount corresponding to the current position θ ′ of the pointer stored in the RAM 3a3, and the pointer is reversed to the initial position. Here, when the pointer is reversed to the initial position, it is sufficient that the piece 1d is in contact with the stopper 1e. However, it is not always in contact with the stopper for the above reason. In order to confirm contact (meaning that the piece 1d comes into contact with the stopper 1e), the pointer is further reversed by one or two electrical cycles. This electrical cycle means one cycle of an excitation signal for rotating the rotor 1b (or pointer) of the stepper motor 1. The excitation signal is known, and this excitation signal is applied to the excitation coils 1a1 and 1a2, respectively, for example, sine and cosine wave signals each consisting of 8 steps.
[0036]
When the stopper contact confirmation is completed, an excitation signal corresponding to the measured angle data θi is output in step S7, and the angle corresponding to the measured angle data θi is changed by changing the excitation state of each excitation coil 1a1 and 1a2. Only the normal operation of rotating the pointer forward and backward is performed. By this normal operation, the pointer 2 indicates the measurement value measured by the sensor. Thereafter, when the power to the driving device 3 is turned off, the CPU 3a ends the normal operation and ends the process.
[0037]
On the other hand, in step S2a, which has been determined that there is a momentary disconnection in step S2, the pointer is reversed to the full-scale equivalent angle to the initial position, and then the process proceeds to step S6 to check the stopper contact. The target is further reversed by 1 to 2 cycles. If it is not determined in step S3 that the current position θ ′ stored in the RAM 3a3 is equal to or greater than the predetermined angle α, the process proceeds directly to step S6 to confirm stopper contact. The pointer is further reversed by one or two electrical cycles to measure the induced voltage.
[0038]
Further, in step S4a, which has proceeded without being determined that the ignition switch was on when the reset occurred in step S4, that is, either the pointer is being lowered toward the target angle or has already reached the zero position. In step S4a that has been determined to be, the angle data that was sent last, that is, the movement angle data output to the exciting coils 1a1 and 1a2 immediately before the power was turned off, moved the pointer to the initial position. Whether it is determined. If it is determined that the movement angle data is for moving the pointer to the initial position, the process proceeds to step S4b (YES in step S4a), otherwise the process proceeds to step S5c (NO in step S4a).
[0039]
In step S4b, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the movement angle data in step S4a was output. The predetermined time is a predetermined time sufficient to surely return the pointer to the initial position. If it is determined that the predetermined time or more has elapsed, the process proceeds to step S6, and the pointer is electrically reversed by one or two cycles for checking the stopper contact (YES in step S4b). If not, the process proceeds to step S5c (NO in step S4b).
[0040]
In step S5c and step S5d, a maximum correction value corresponding to the maximum command delay angle that can be generated in design is added to the current position θ ′ stored in the RAM 3a3, and this is output as movement angle data. Then reverse the pointer to reverse the pointer to the initial position. For example, as shown in FIG. 4, the maximum instruction delay angle that can be generated in design means that the time until the gauges reach the target angle determined from the sensor measurement value when the power is turned on is set to a constant value t1. It is calculated as the delay amount ΔS1 between the generated microcomputer angle data D1 and the actual instruction value D2 under the set conditions. Even when the pointer shown in FIG. 5 is increasing, the time until the gauges reach the target angle determined from the sensor measurement value when the power is turned on is set to a constant value t1 as in FIG. It can be calculated as a delay amount ΔS2 between the generated microcomputer angle data A1 and the actual instruction value A2. Then, after step S5c and step S5d are completed, the process proceeds to step S6, where the pointer is electrically reversed for 1 to 2 cycles to confirm stopper contact, and then returns to the normal operation of step S7.
[0041]
As described above, according to the present embodiment, the maximum correction value corresponding to the maximum instruction delay angle that can be generated in design is added to the current position θ ′ stored in the RAM 3a3, and this is added to the movement angle data. Since the pointer is reversely rotated to the initial position, the pointer can be reliably returned to the initial position in a short time.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the predetermined correction value based on the instruction delay angle with respect to the pointer position on the data indicated by the pointer position information stored in the pointer position information storage means. Since the position of the pointer is controlled by adding, the pointer is reliably returned to the initial position in a short time, and the stopper contact confirmation operation can be performed.
[0043]
According to the second aspect of the present invention, when the position of the pointer stored in the indicated position information storage unit 3a3 is closer to the zero position than the predetermined position, the stopper contact confirmation operation is performed directly, so that useless operation is performed. Is avoided, and the stopper contact confirmation operation can be completed in a short time.
[0044]
According to the invention described in claim 3, it is determined whether the pointer is rising or falling toward the target angle, and it is determined whether to add or subtract the correction value based on the determination result. Therefore, the pointer can be reliably returned to the initial position in a short time, and the stopper contact confirmation operation can be performed.
[0045]
According to the fourth aspect of the invention, the maximum instruction delay angle that can be generated in design with respect to the angle stored in the instruction position information storage means 3a3 is set as the correction value. It is possible to reliably return to the initial position in a shorter time and perform the stopper contact confirmation operation.
[0046]
According to the fifth aspect of the present invention, the amount of movement of the angle corresponding to one or two electrical cycles is further added to the angle stored in the indicated position information storage means 3a3 to correct the indicated delay. As a result, the initial position return operation and the stopper contact confirmation operation that are more realistic are performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a stepper motor type indicating instrument of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a stepper motor type indicating instrument according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure according to the present embodiment performed by the CPU of FIG. 2;
FIG. 4 is a graph showing instruction responsiveness while the pointer of the stepper motor according to the present embodiment is being lowered.
FIG. 5 is a graph showing the instruction response when the pointer of the stepper motor according to the present embodiment is rising.
[Explanation of symbols]
1 Stepper motor (drive means)
1d piece
1e Stopper
3 Stepper motor drive unit
3a microcomputer
3a1 CPU
3a2 ROM
3a3 RAM (indicated position information storage means)
31 Instantaneous power interruption judging means
32 Control means
33 Stopper contact confirmation means

Claims

滑やかなマイクロステップ駆動を実現するための処理を行うマクロ部を介して、駆動手段を制御して表示対象となる測定量に応じた指針位置まで指針を移動させるステッパーモータ式指示計器であって、
電源から装置本体に対する電力の供給が停止された時の前記指針位置を示す指針位置情報を記憶する指示位置情報記憶手段と、
前記装置本体の起動に応じて、該起動が瞬間的に前記電力の供給が停止した電源瞬断の発生による再起動か否かを判定する電源瞬断判定手段と、
前記電源瞬断判定手段によって前記電源瞬断の発生に応じた起動であると判定されると、前記指針位置情報記憶手段が記憶している前記指針位置情報が示すデータ上の前記指針位置に対して、前記マクロ部での前記マイクロステップ駆動に関する処理に要する時間に起因する指示遅れ角度に基づく所定の補正値を付加して前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記制御手段にて制御された指針位置に基づいて、ストッパ当接確認動作を行うストッパ当接確認手段と、
を備えることを特徴とするステッパーモータ式指示計器。 Via the macro section that performs processing for realizing a smooth and Kana micro step drive, a stepper motor type indicating instrument to move the pointer to the pointer position in accordance with the measured quantity to be displayed by controlling the driving means ,
Pointing position information storage means for storing pointer position information indicating the position of the pointer when power supply from the power source to the apparatus main body is stopped;
In response to the activation of the apparatus main body, the instantaneous power interruption determination means for determining whether the activation is a restart due to the occurrence of an instantaneous power interruption in which the supply of power is instantaneously stopped;
When it is determined by the instantaneous power interruption determination means that the activation is in response to the occurrence of the instantaneous power interruption, the pointer position on the data indicated by the pointer position information stored in the pointer position information storage means A control means for controlling the driving means by adding a predetermined correction value based on an instruction delay angle caused by a time required for the processing related to the microstep driving in the macro section ;
Stopper contact confirmation means for performing a stopper contact confirmation operation based on the pointer position controlled by the control means;
A stepper motor type indicating instrument comprising:

請求項１に記載の指針式計器において、
前記指示位置情報記憶手段に記憶された指針の位置が所定位置よりゼロ位置に近い場合は、前記制御手段による前記指針の移動制御を行うことなしに、前記ストッパ当接確認手段にてストッパ当接確認動作が行われる
ことを特徴とするステッパーモータ式指示計器。The pointer-type meter according to claim 1,
When the position of the pointer stored in the indicated position information storage means is closer to the zero position than the predetermined position, the stopper contact confirmation means performs the stopper contact without performing the movement control of the pointer by the control means. Stepper motor type indicating instrument characterized in that a confirmation operation is performed.

請求項１に記載の指針式計器において、
前記指針が、目標角度に向かって上昇中か下降中かを判定し、その判定結果に基づいて、前記補正値を加算するか減算するかを判定する
ことを特徴とするステッパーモータ式指示計器。The pointer-type meter according to claim 1,
A stepper motor type indicating instrument characterized by determining whether the pointer is rising or descending toward a target angle, and determining whether to add or subtract the correction value based on the determination result.

請求項１に記載の指針式計器において、
前記指示位置情報記憶手段が記憶している角度に対して設計的に発生し得る最大の指示遅れ角度分を前記補正値とする
ことを特徴とするステッパーモータ式指示計器。The pointer-type meter according to claim 1,
A stepper motor type indicating instrument characterized in that a maximum instruction delay angle that can be generated in design with respect to the angle stored in the indicated position information storage means is used as the correction value.

請求項１に記載の指針式計器において、
前記指示位置情報記憶手段が記憶している角度に対して更に電気的１又は２サイクルに相当する角度移動量を加算して、指示遅れ角度分を補正する
ことを特徴とするステッパーモータ式指示計器。The pointer-type meter according to claim 1,
A stepper motor type indicating instrument for correcting an instruction delay angle by further adding an angle movement amount corresponding to one or two electrical cycles to the angle stored in the indication position information storage means .