JP3828785B2 - 初期化駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、初期化駆動装置に係わり、特に、ステッピングモータの脱調状態をリセットする初期化駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステッピングモータを用いた車両用指示装置として、図１に示すような、指示計器が知られている。同図において、指示計器は、ステッピングモータ１と、このステッピングモータ１の回転に連動する指針２と、ステッピングモータ１を正逆回転させるステッピングモータ用駆動装置４（以下、単に駆動装置４と略記する。）とを備えている。上述したステッピングモータ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１ｄとを備えている。
【０００３】
さらに、ステッピングモータ１は、指針２側のギア１ｄ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１ｅと、上記励磁コイル１ａ１及び１ａ２、回転子１ｂ、ギア１ｄ及び片１ｅを収容する図示しない収容ケースに設けられ、片１ｅ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１ｆとを備えている。
【０００４】
なお、片１ｅがストッパ１ｆに向かうように、ステッピングモータ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Ｙ４とする。これに対して、片１ｅがストッパ１ｆから離れるように、ステッピングモータ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Ｙ３とする。また、ストッパ１ｆは、片１ｅと当接したとき、指針２が文字板上の例えば０ｋｍ／ｈの目盛上を指示するように設けられている。
【０００５】
ここで、ステッピングモータ１の回転動作原理を、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態と、回転子１ｂの回転との関係の一例を示す図７を参照して以下説明する。まず、励磁ステップ▲１▼に定められた励磁状態、すなわち励磁コイル１ａ１のａ側がＳ極に、励磁コイル１ａ２のｂ側が無励磁となるように制御すると、励磁コイル１ａ１のａ側に回転子１ｂのＮ極が吸引されて安定する。
【０００６】
次に、励磁ステップ▲２▼に進んで、励磁コイル１ａ１のａ側がＳ極に、励磁コイル１ａ２のｂ側もＳ極に、かつ、両励磁コイル１ａ１及び１ａ２の磁力が等しくなるように制御すると、回転子１ｂは励磁ステップ▲１▼の回転子１ｂの位置から矢印Ｙ２方向に１５度回転した位置で停止する。回転子１ｂの矢印Ｙ２方向の回転に伴って指針２は、矢印Ｙ４方向に移動することとなる（図１参照）。
【０００７】
以下、励磁コイル１ａ１のａ側、励磁コイル１ａ２のｂ側をそれぞれ無励磁、Ｓ極（励磁ステップ▲３▼）→Ｎ極、Ｓ極（励磁ステップ▲４▼）→Ｎ極、無励磁（励磁ステップ▲５▼）→Ｎ極、Ｎ極（励磁ステップ▲６▼）→無励磁、Ｎ極（励磁ステップ▲７▼）→Ｓ極、Ｎ極（励磁ステップ▲８▼）となるように制御すると、回転子１ｂは励磁状態の変化に追従して矢印Ｙ２方向に１５度づつ回転する。なお、励磁コイル１ａ１及び１ａ２が両者とも磁化される励磁ステップ▲２▼、▲４▼、▲６▼及び▲８▼においては、両励磁コイル１ａ１及び１ａ２の磁力が等しくなるように制御されている。
【０００８】
そして、励磁ステップ▲８▼から、再び励磁ステップ▲１▼に規定された励磁状態に制御すると、回転子１ｂはまた矢印Ｙ２方向に１５度回転して安定する。従って、それぞれ異なる複数の励磁ステップ▲１▼〜▲８▼を予め定めた順番▲１▼→▲２▼…→▲８▼に並べて構成した正励磁パターンに従って繰り返し励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態を制御することによって、回転子１ｂを１ステップ毎に矢印Ｙ２方向に１５度づつ回転させている。以降、回転子１ｂの矢印Ｙ２方向の回転を逆回転という。
【０００９】
また、回転子１ｂを矢印Ｙ１方向に回転させるためには、励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態を励磁ステップ▲８▼→▲７▼→…→▲１▼というように、上記正励磁パターンを構成する励磁ステップを逆の順番に並べた逆励磁パターンに従って制御すればよい。そして、この回転子１ｂの矢印Ｙ１方向の回転に伴って、指針２は矢印Ｙ３方向に移動することとなる（図１参照）。以降、回転子１ｂの矢印Ｙ１方向の回転を正回転という。
【００１０】
なお、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態を励磁ステップ▲８▼→…→▲１▼と変化させるために、駆動装置４は、図８に示すような、励磁パルスを励磁コイル１ａ１及び１ａ２のａ、ｂ側にそれぞれ入力している。
【００１１】
次に、上記指示装置が例えば車速計に用いられている場合についての動作を以下説明する。駆動装置４には、車速センサが計測した車速情報に基づき算出した指針２の指示位置である目標位置θと、現位置θ′との差である移動量θ−θ′に相当する回転子１ｂの回転角度を示す角度データＤ１が供給される。そして、駆動装置４がこの角度データＤ１に応じて励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態を制御することにより、指針２が移動量θ−θ′だけ移動して目標位置θを指示するようになる。
【００１２】
ところで、上記指示装置は、車両の振動あるいは雑音が重畳している角度データＤ１の入力等の原因により、指針２が本来移動すべき移動量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が指示する速度と、速度センサが計測した速度情報との間で際が生じ、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。
【００１３】
そこで、このような問題を解決するために、駆動装置４に後述する初期化動作を行わせる。初期化動作において、駆動装置４は、例えば、イグニッションスイッチがオンする毎に、片１ｅがストッパ１ｆ側に向かうように、ステッピングモータ１を逆回転させる。さらに、駆動装置４は、片１ｅがストッパ１ｆに当接して、指針２が文字板上の０ｋｍ／ｈの目盛上である当接位置に機械的に停止すると、励磁コイル１ａ１及び１ａ２を予め定めた初期励磁状態に保持して、ステッピングモータ１の回転を電気的に停止する。以上の初期化動作を行うことにより、指針２が指示する速度と、速度センサが計測した速度情報との差異をリセットするリセット動作を行っていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した指示装置は、片１ｅを確実にストッパ１ｆに当接させるため、指針２の振れ角Ａより大きい角度（Ａ＋α）だけ指針２を移動させるように回転子１ｂを回転させる必要がある。このため、指針２が指示する速度と、速度センサが計測した速度情報との間で差異が生じていようが、いまいが、またその差異が大きかろうが、小さかろうが必ずリセット動作に指針２を角度（Ａ＋α）移動させる分の時間を費やし、リセット動作に時間がかかりすぎるという問題があった。
【００１５】
また、片１ｅがストッパ１ｆに当接して停止しているにも拘わらず励磁コイル１ａ１、１ａ２の回転が電気的には停止されていないため、片１ｅがストッパ１ｆに当接したり離れたりを繰り返し、片１ｅがストッパ１ｆに当接する毎に「カチ、カチ」という音が生じ、運転者にとってその音は不快となる。
【００１６】
そこで、上記問題を解決するために、片１ｅがストッパ１ｆに当接したと同時に、回転子１ｂの回転制御を停止させてリセット動作を終了させる指示装置が知られている。すなわち、片１ｅがストッパ１ｆに当接しておらず、回転子１ｂが回転している間は、無励磁に制御されている励磁コイル１ａ１又は、１ａ２には誘導電圧が生じる。一方、片１ｅがストッパ１ｆに当接して、回転子１ｂの回転が停止したときは、無励磁に制御されている励磁コイル１ａ１又は、１ａ２に誘導電圧が生じない。
【００１７】
以上のことに着目し、励磁コイル１ａ１、１ａ２の何れかが無励磁に制御される励磁ステップ▲１▼、▲３▼、▲５▼又は、▲７▼を検出励磁ステップとし、励磁コイル１ａ１、１ａ２が検出励磁ステップに制御される毎に、無励磁となっている励磁コイル１ａ１又は、１ａ２の両端電圧を検出できるようにする。
【００１８】
そしてさらに、逆回転時において検出励磁ステップの１つ前の励磁ステップで、指針２がストッパ１ｆと当接するように、指針２を回転子１ｂに組み込む。具体的には、例えば励磁ステップ▲１▼を検出励磁ステップとすると、逆回転時における一つ前の励磁ステップである励磁ステップ▲２▼で指針２がストッパ１ｆに当接するようにする。
【００１９】
そして、検出した励磁コイル１ａ１又は、１ａ２の両端電圧が、予め定めた閾値を超えたとき、励磁コイル１ａ１又は、１ａ２に誘導電圧が発生し、回転子１ｂが回転中であると判断する。一方、両端電圧が、閾値以下であるとき、誘導電圧が生じておらず、片１ｅがストッパ１ｆと当接してゼロ位置で停止したとして指針２を逆回転させる励磁状態の制御を停止させて、リセット動作を終了させるものが考えられていた。
【００２０】
ところが、上述したように、無励磁に制御される励磁ステップを検出励磁ステップとする方法では、８つの励磁ステップ▲１▼〜▲８▼のうち、半分の励磁ステップ▲１▼、▲３▼、▲５▼又は▲７▼でしか、当接検出を行うことができない。
【００２１】
このため、ギア１ｄのバックラッシュなどに起因して、回転子１ｂの回転が、検出励磁ステップ▲１▼、▲３▼、▲５▼又は▲７▼では停止せず、励磁ステップ▲２▼、▲４▼、▲６▼又は▲８▼で回転子１ｂの回転が停止することがある。
【００２２】
そこで、従来より、任意の点で、当接検出を行いたいという要望があった。しかしながら、図８に示すように、励磁ステップ▲２▼、▲４▼、▲６▼又は▲８▼は、デューティ比１の励磁パルスにより励磁コイル１ａ１及び１ａ２が励磁されている。このため、全励磁ステップ▲１▼〜▲８▼で当接検出を行うには、励磁パルス１ａ１及び１ａ２とは別途の検出用コイルを設ける方法しかなく、コスト的に問題があった。
【００２３】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、被駆動部材がストッパに当接したことを確実に検出することができる初期化駆動装置を提供することを課題とする。
【００２４】
【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記載の発明は、ステッピングモータの回転動作に連動する被駆動部材がストッパに向かって移動するように前記ステッパモータを回転させる初期化駆動手段と、前記被駆動部材が前記ストッパと当接して前記ステッパモータの回転が機械的に停止したことを検出する当接検出手段と、前記検出に応じて前記ステッパモータの回転動作を電気的に停止させる駆動停止手段とを備えた初期化駆動装置において、前記初期化駆動手段が、前記ステッパモータ内に備えられた２つの励磁コイルの励磁状態を定めた複数の異なる励磁ステップを予め定めた順番に並べて構成した励磁パターンに従って前記励磁コイルの励磁状態を変化させて、前記励磁ステップが変わる毎に前記ステッピングモータを所定角度ずつ回転させ、かつ、前記２つの励磁コイルの両方ともを磁化する両励磁ステップに制御している間にデューティ比が１未満の励磁パルスを前記励磁コイルに入力し、前記当接検出手段が、前記２つの励磁コイルの両方ともを磁化する両励磁ステップに制御している間に前記励磁パルスが入力していないときの前記励磁コイルに発生する電圧に基づいて前記当接検出を行うことを特徴とする初期化駆動装置に存する。
【００２５】
請求項１記載の発明によれば、ステッピングモータの回転動作に連動する被駆動部材が、ストッパに向かって移動するように、初期化駆動手段がステッピングモータを回転させる。初期化駆動手段は、ステッピングモータ内に備えられた２つの励磁コイルの励磁状態を定めた複数の異なる励磁ステップを予め定めた順番に並べて構成した励磁パターンに従って励磁コイルの励磁状態を変化させて、励磁ステップが変わる毎にステッピングモータを所定角度ずつ回転させている。初期化駆動手段はまた、２つの励磁コイルの両方ともを励磁する両励磁ステップに制御している間にデューティ比が１未満の励磁パルスを励磁コイルに入力する。当接検出手段は、２つの励磁コイルの両方ともを磁化する両励磁ステップに制御している間に励磁パルスが入力していないときの励磁コイルに発生する電圧に基づいて当接検出を行う。
【００２６】
以上の構成によれば、両励磁ステップに、励磁コイルが制御され、２つの励磁コイルの両方とも磁化されていたとしても、励磁コイルに入力される励磁パルスのデューティ比は１未満であるため、両励磁ステップにおいて、励磁パルスが入力されず、励磁コイルが通電されないタイミングを得ることができ、そのタイミングで、当接検出を行うことができる。このため、励磁パターンを構成する全励磁ステップにおいて、当接検出を行うことが可能となる。
【００２７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の初期化駆動装置であって、前記当接検出手段は、前記２つの励磁コイルの両者ともに前記励磁パルスが入力していないときの前記２つの励磁コイルに発生する電圧に基づき、前記当接検出を行うことを特徴とする初期化駆動装置に存する。
【００２８】
請求項２記載の発明によれば、２つの励磁コイルの両者ともに励磁パルスが入力していないときの２つの励磁コイルに発生する電圧に基づき、当接検出手段が当接検出を行う。従って、２つの励磁コイルに発生する電圧に基づき、当接検出を行うことにより、何れか一方の励磁コイルに誘導電圧が発生していれば、ステッピングモータが回転していると判断することができる。
【００２９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の初期化駆動装置であって、前記当接検出手段は、前記励磁コイルに生じる電圧を複数回検出し、当該検出結果に基づき、前記当接検出を行うことを特徴とする初期化駆動装置に存する。
【００３０】
請求項３記載の発明によれば、当接検出手段が、励磁コイルに生じる電圧を複数回検出し、その検出結果に基づき、当接検出を行う。従って、複数回検出した結果に基づき、当接検出を行うことにより、雑音などが一時的に検出電圧に重畳したとしても、その雑音を誘導電圧発生と判断して、ステッピングモータが回転中であると誤判断することがない。
【００３１】
【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。図１は、本発明の初期化駆動装置を組み込んだ指示装置を示す図である。この指示装置は、上述した従来で説明したように、ステッピングモータ１、指針２及び駆動装置４を備えている。上記ステッピングモータ１も、従来と同様に、励磁コイル１ａ１及び１ａ２、回転子１ｂ、ギア１ｄ、片１ｅ（請求項中の被駆動部材に相当。）及びストッパ１ｆを有している。
【００３２】
なお、片１ｅがストッパ１ｆに向かうように、ステッピングモータ１を回転させた場合の、指針２の回転方向を逆方向Ｙ４、ストッパ１ｆから離れるように、ステッピングモータ１を回転させた場合の、指針２の回転方向を正方向Ｙ３とする。また、ストッパ１ｆは、片１ｅが当接したとき、指針２がゼロを指示するように設けられている。
【００３３】
次に、駆動装置４の構成について、図２を参照して説明する。駆動装置４は、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の両端が接続されているマイクロコンピュータ４１（以下、μＣＯＭ４１と略記する。）を備えている。このμＣＯＭ４１からの励磁パルスＰ１〜Ｐ４の出力により、各励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態が変化し、回転子１ｂが追従して回転することとなる。
【００３４】
上記μＣＯＭ４１には、図示しないイグニッションスイッチ（以下、ＩＧＳＷと略記する。）が接続され、このＩＧＳＷがオンしたとき、Ｈレベルのオン信号Ｓonが供給される。μＣＯＭ４１にはまた、角度データＤ１が供給されている。この角度データＤ１は、図示しないセンサが計測した計測値に応じたデータである。
【００３５】
上述したμＣＯＭ４１は、プログラムに従って各種の処理を行う中央演算ユニット（ＣＰＵ）４１ａと、ＣＰＵ４１ａが行う処理プログラムなどを格納した読出専用メモリであるＲＯＭ４１ｂと、ＣＰＵ４１ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ格納エリアなどを有する読出書込自在のメモリであるＲＡＭ４１ｃなどを内蔵し、これらが図示しないバスラインによって相互接続されている。
【００３６】
駆動装置４はまた、励磁コイル１ａ１の両端とμＣＯＭ４１との接続線上に各々設けられたスイッチＳＷ１及びＳＷ２、励磁コイル１ａ２の両端とμＣＯＭ４１との接続線上に各々設けられたスイッチＳＷ３及びＳＷ４を備えている。上記スイッチＳＷ１及びＳＷ２の開により、励磁コイル１ａ１のａ側、ｂ側がそれぞれ開放され、スイッチＳＷ３及びＳＷ４の開により、励磁コイル１ａ２のａ側、ｂ側がそれぞれ開放される。なお、このスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の制御端子（図示せず）は、μＣＯＭ４１に接続されており、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、μＣＯＭ４１から上記制御端子に、オープン信号Ｓop1〜Ｓop4が各々供給されると、開する。
【００３７】
また、駆動装置４は、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の一端に発生する電圧Ｖ１〜Ｖ４と、オープン信号Ｓop1及びＳop2のＯＲ出力と、オープン信号Ｓop3及びＳop4のＯＲ出力とが供給されている当接検出手段としての当接検出回路４２を備えている。この当接検出回路４２は、上記スイッチＳＷ１及びＳＷ２の開により、一端が開放された励磁コイル１ａ１に発生する電圧Ｖ１又はＶ２と、上記スイッチＳＷ３及びＳＷ４の開により、一端が開放された励磁コイル１ａ２に発生する電圧Ｖ３又はＶ４とに基づき、片１ｅがストッパ１ｆに当接して回転子１ｂの回転が機械的に停止したことを検出し、この検出に応じて、Ｈレベルの検出信号ＳｄをμＣＯＭ４１に対して出力する。
【００３８】
上述した構成の指示装置の動作を、図３のＣＰＵ４１ａの処理手順を示すフローチャートと、図４及び図５のタイムチャートとを参照して以下説明する。
ＣＰＵ４１ａは、例えば、図示しないバッテリ電源の投入によって動作を開始し、図示しない初期ステップにおいて、μＣＯＭ４１内のＲＡＭ４１ｃに形成した各種のエリアの初期設定を行う。
【００３９】
その後、ＣＰＵ４１ａは、運転者によりＩＧＳＷのオン操作が行われ、オン信号Ｓonが供給されると（ステップＳ１でＹ）、初期化駆動手段として働き、初期化駆動処理を開始する（ステップＳ２）。初期化駆動処理において、ＣＰＵ４１ａは、図４（ａ）に示すような、４つの励磁ステップ▲８▼→▲６▼→▲４▼→▲２▼から構成される逆励磁パターンに従って、繰り返し励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態を変化させて、片１ｅがストッパ１ｆに向かって移動するように、回転子１ｂを回転させる。
【００４０】
より詳細には、ＣＰＵ４１ａは、回転子１ｂと対向する励磁コイル１ａ１のａ側及び励磁コイル１ａ２のｂ側をそれぞれＳ極、Ｎ極（励磁ステップ▲８▼）→Ｎ極、Ｎ極（励磁ステップ▲６▼）→Ｎ極、Ｓ極（励磁ステップ▲４▼）→Ｓ極、Ｓ極（励磁ステップ▲２▼）となるように繰り返し制御する。このように励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態を変化させると、回転子１ｂは励磁状態の変化に追従して矢印Ｙ２方向に１８度づつ回転する。この回転子１ｂの矢印Ｙ２の回転に連動して、指針２は矢印Ｙ４方向に移動する。
【００４１】
上述したように、２つの励磁コイル１ａ１及び１ａ２の両者ともが磁化される励磁ステップ▲８▼、▲６▼、▲４▼及び▲２▼に従って制御すると、従来のように励磁コイル１ａ１及び１ａ２が無励磁に制御されるタイミングが発生しない。そこで、本発明の指示装置内のＣＰＵ４１は、各励磁ステップ▲８▼、▲６▼、▲４▼又は▲２▼に従って、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態を励磁する時間Ｔ内において、従来のように、デューティ比１の励磁パルスを用いずに、図４（ｂ）に示すように、デューティ比１未満、例えば、デューティ比１／５の励磁パルスを用いて、励磁を行う。
【００４２】
また、初期化駆動処理において、ＣＰＵ４１ａは、励磁ステップ▲８▼、▲４▼において、励磁パルスが入力されないタイミングで、励磁コイル１ａ１のａ側に設けられたスイッチＳＷ１及び励磁コイル１ａ１のａ側に設けられたスイッチＳＷ３に対して、オープン信号Ｓop1及びＳop3を出力する。一方、ＣＰＵ４１ａは、励磁ステップ▲６▼及び▲２▼において、励磁パルスが入力されないタイミングで、励磁コイル１ａ１のｂ側に設けられたスイッチＳＷ２及び励磁コイル１ａ２のｂ側に設けられたスイッチＳＷ３に対して、オープン信号Ｓop2及びＳop4を出力する。
【００４３】
上述したタイミングでオープン信号Ｓop1〜Ｓop4を出力して、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の一端を開放すると、励磁コイル１ａ１及び１ａ２には、図５（ａ）、（ｂ）に示すような電圧Ｖ１〜Ｖ２が両端に発生する。図５（ａ）に示すように、片１ｅがストッパ１ｆに当接しておらず、回転子１ｂが回転しているときは、励磁コイル１ａ１の一端が開放されたタイミングで、太線で示すような大きな誘導電圧が発生する。一方、図５（ｂ）に示すように、片１ｅがストッパ１ｆに当接して、回転子１ｂの回転が停止しているときは、励磁コイル１ａ１の一端が開放しても、太線で示すように、ほとんど誘導電圧が発生しない。
【００４４】
以上のことに着目し、当接検出回路４２は、オープン信号Ｓop1〜Ｓop4のＯＲ出力が供給されるタイミング（＝励磁コイル１ａ１及び１ａ２に励磁パルスが入力されていないタイミング）で、励磁コイル１ａ１に発生する電圧Ｖ１又はＶ２と、励磁コイル１ａ２に発生する電圧Ｖ３又はＶ４と予め定めた閾値を比較する。そして、当接検出回路４２は、電圧Ｖ１又はＶ２が閾値以下であり、かつ、電圧Ｖ３又はＶ４も閾値以下であるとき、誘導電圧が発生しておらず、片１ｅがストッパ１ｆに当接したと判断して、検出信号Ｓｄを出力する。
【００４５】
ＣＰＵ４１ａは、上記当接検出回路４２により、検出信号Ｓｄが出力されると（図３のステップＳ３でＹ）、駆動停止手段として働き、図４（ｂ）に示すような、励磁パルスの出力を停止する駆動停止処理を行った後（ステップＳ４）、通常駆動処理を行う（ステップＳ５）。
【００４６】
上記通常駆動処理とは、角度データＤ１に応じた励磁パルスを出力して、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、角度データＤ１に応じた角度だけ回転子１ｂを正逆回転させる処理である。この通常駆動処理により、指針２は、計測値を指示することとなる。その後、ＩＧＳＷがオフ操作され、オン信号Ｓonの出力が停止されると、ＣＰＵ４１ａは、通常駆動処理を終了して、ステップＳ１に戻る。
【００４７】
以上の指示装置によれば、励磁ステップ▲８▼、▲６▼、▲４▼及び▲２▼のように、２つの励磁コイル１ａ１及び１ａ２の両方とも磁化する必要があるとしても、両励磁コイル１ａ１及び１ａ２に入力される励磁パルスのデューティ比を１未満としている。このため、励磁ステップ▲８▼、▲６▼、▲４▼及び▲２▼において、励磁パルスが入力されず、励磁コイル１ａ１及び１ａ２が通電されないタイミングを得ることができる。
【００４８】
従って、逆励磁パターンを構成する全励磁ステップ▲８▼、▲６▼、▲４▼及び▲２▼において、当接検出を行うことが可能となり、片１ｅがストッパ１ｆに当接したことを確実に検出することができる。
【００４９】
なお、上述した実施の形態では、２つの励磁コイル１ａ１及び１ａ２のうち、両方の励磁コイル１ａ１及び１ａ２に発生する電圧に基づき、当接検出を行っていた。しかしながら、例えば、２つの励磁コイル１ａ１及び１ａ２のうち、何れか一方の励磁コイル１ａ２に発生する電圧に基づき、当接検出を行うことも考えられる。
【００５０】
また、図５（ａ）に示すように、励磁コイル１ａ１に発生する誘導電圧は、大きいときもあれば小さいときもある。従って、小さい誘導電圧が発生したタイミングで当接判断を行うと、回転子１ｂが回転しているにも拘わらず、片１ｅがストッパ１ｆに当接したと誤検出される恐れがある。そこで、励磁コイルに生じる電圧を複数回検出し、検出結果に基づき、当接検出を行えば、大きい誘導電圧が発生しているタイミングも確実に含まれるため、正確に当接検出を行うことができる。
【００５１】
また、上述した実施の形態では、駆動装置４は、μＣＯＭ４１内に、励磁パルスの生成や、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の一端を開放するタイミングを制御していた。しかしながら、駆動装置４の構成は、上記構成に限らず、例えば、図６に示すように、励磁パルスの生成する駆動波形生成部４２ｂや、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の一端を開放するタイミングを制御するタイミング制御回路４２ａなどを内蔵するモータ制御回路４２を、μＣＯＭ４１とは別体に設けても良い。
【００５２】
図６の駆動装置４の詳細を説明すると、駆動装置４は、オン信号Ｓon、検出信号Ｓｄ、角度データＤ１などを処理して、モータ駆動データＤ２を出力するμＣＯＭ４１と、モータ駆動回路４２とを備えている。モータ駆動回路４２は、モータ駆動データＤ２に基づき、モータ駆動用の角度データや初期化開始用のデータであるデータＣ１の生成を行うモータ駆動制御部４２ａと、上記データＣ１に基づき、初期化駆動処理用の励磁パルス及び通常駆動処理用の励磁パルスを生成する駆動波形生成部４２ｂと、初期化制御回路４３とを備えている。
【００５３】
初期化制御回路４３は、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の両端−駆動波形生成部４２ｂ間に設けられたバッファＢ１〜Ｂ４に対して、タイミング信号Ｔ１〜Ｔ４を出力し、無励磁となっている励磁コイル１ａ１及び１ａ２の一端を開放するタイミング制御回路４３ａと、タイミング制御回路４３ａにより一端が開放された励磁コイル１ａ１及び１ａ２の両端電圧Ｖ１〜Ｖ４に基づき、片１ｅのストッパ１ｆ当接を検出し、検出信号Ｓｄを出力する当接検出回路４３ｂとを有している。
【００５４】
【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、励磁パターンを構成する全励磁ステップにおいて、当接検出を行うことが可能となるので、任意の点で、被駆動部材がストッパに当接したことを確実に検出することができる初期化駆動装置を得ることができる。
【００５５】
請求項２記載の発明によれば、２つの励磁コイルに発生する電圧に基づき、当接検出を行うことにより、２つの励磁コイルのうち、何れか一方にほとんど誘導電圧が発生しなくても、他の励磁コイルに誘導電圧が発生していれば、ステッピングモータが回転していると判断することができるので、正確に当接を検出することができる初期化駆動装置を得ることができる。
【００５６】
請求項３記載の発明によれば、複数回検出した結果に基づき、当接検出を行うことにより、雑音などが一時的に検出電圧に重畳したとしても、その雑音を誘導電圧発生と判断して、ステッピングモータが回転中であると誤判断することがないので、正確に当接を検出することができる初期化駆動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の初期化駆動装置を組み込んだ指示装置の一実施の形態である。
【図２】図１に示す駆動装置４の詳細な構成図である。
【図３】図２のＣＰＵ４１ａの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態のタイムチャートである。
（ｂ）は、ＣＰＵ４１ａから励磁コイル１ａ１及び１ａ２の両端に対して出力される励磁パルスのタイムチャートである。
【図５】励磁コイル１ａ１に発生する電圧Ｖ１〜Ｖ４のタイムチャートである。
【図６】本発明の初期化駆動装置を組み込んだ指示装置の一実施の形態である。
【図７】励磁コイルの励磁状態と回転子の回転との関係の一例を示す図である。
【図８】従来の励磁コイル１ａ１及び１ａ２の両端に対して出力される励磁パルスの一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ステッピングモータ
１ａ１、１ａ２ 励磁コイル
１ｅ 片（被駆動部材）
１ｆ ストッパ
４１ａ ＣＰＵ（初期化駆動手段、駆動停止手段）
４２ 当接検出回路（当接検出手段）

Claims (3)

1. ステッピングモータの回転動作に連動する被駆動部材がストッパに向かって移動するように前記ステッパモータを回転させる初期化駆動手段と、前記被駆動部材が前記ストッパと当接して前記ステッパモータの回転が機械的に停止したことを検出する当接検出手段と、前記検出に応じて前記ステッパモータの回転動作を電気的に停止させる駆動停止手段とを備えた初期化駆動装置において、
   前記初期化駆動手段が、前記ステッパモータ内に備えられた２つの励磁コイルの励磁状態を定めた複数の異なる励磁ステップを予め定めた順番に並べて構成した励磁パターンに従って前記励磁コイルの励磁状態を変化させて、前記励磁ステップが変わる毎に前記ステッピングモータを所定角度ずつ回転させ、かつ、前記２つの励磁コイルの両方ともを磁化する両励磁ステップに制御している間にデューティ比が１未満の励磁パルスを前記励磁コイルに入力し、
   前記当接検出手段が、前記２つの励磁コイルの両方ともを磁化する両励磁ステップに制御している間に前記励磁パルスが入力していないときの前記励磁コイルに発生する電圧に基づいて前記当接検出を行う
   ことを特徴とする初期化駆動装置。
2. 請求項１記載の初期化駆動装置であって、
   前記当接検出手段は、前記２つの励磁コイルの両者ともに前記励磁パルスが入力していないときの前記２つの励磁コイルに発生する電圧に基づき、前記当接検出を行う
   ことを特徴とする初期化駆動装置。
3. 請求項１又は２記載の初期化駆動装置であって、
   前記当接検出手段は、前記励磁コイルに生じる電圧を複数回検出し、当該検出結果に基づき、前記当接検出を行う
   ことを特徴とする初期化駆動装置。

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