JP4157701B2

JP4157701B2 - Initialization drive device for stepping motor

Info

Publication number: JP4157701B2
Application number: JP2001389497A
Authority: JP
Inventors: 英正梅原; 志雄大石; 芳幸村松
Original assignee: Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP2003189694A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ステッピングモータ用初期化駆動装置に係わり、特に、車両用指示装置内に備えられた指針駆動用ステッピングモータの脱調により発生する指示誤差をリセットするステッピングモータ用初期化駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、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に示す構成のものが知られている。同図において、指示装置は、ステッピングモータ１と、このステッピングモータ１により駆動される指針２と、ステッピングモータ１の回転を制御するステッピングモータ用駆動装置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１ｃ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。
【０００４】
なお、片１ｄがストッパ１ｅ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Ｙ２とする。また、ストッパ１ｅは、片１ｄと当接したとき、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。
【０００５】
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量（θ−θ′）に応じて、回転子１ｂを回転させる。これにより、指針２が移動量（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角度データθｉが入力される毎に、当該角度データθｉに更新される。なお、上記角度データθｉは、計測値０のとき、初期位置０°が算出され、計測値が増加するに従って、増加するデータである。
【０００６】
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θｉ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。
【０００７】
そこで、このような問題を解決するため、駆動装置３は、電源が投入される毎に、後述する初期化動作を行っている。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、ステッピングモータ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断すると、駆動装置３は、ステッピングモータ１の回転を電気的に停止する。
【０００８】
なお、上記当接検出は、例えば、回転子１ｂの近くに設けた検出用コイルに発生する誘導電圧の有無に基づき判断する。すなわち、検出用コイルに誘導電圧が発生したときは、回転子１ｂが回転中であり、片１ｄがストッパ１ｅに当接していないと判断することができる。一方、検出用コイルに誘導電圧が発生していないときは、回転子１ｂが、片１ｄとストッパ１ｅとの当接により、機械的に停止されたと判断することができる。また、上記検出用コイルとして、ステッピングモータ１の逆回転中、無励磁状態に制御された励磁コイル１ａ１及び１ａ２を流用することも考えられる。
【０００９】
以上の初期化動作を行うことにより、現位置θ′が初期位置０°であると認識しているとき、指針２も実際に初期位置である計測値０の目盛上を指示することとなるため、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の誤差をリセットすることができた。
【００１０】
しかしながら、上述した従来の車両用指示装置のように、電源投入が開始される毎に、上記初期化動作を行うと、後述する問題点が生じる。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。
【００１１】
ところで、上述したように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、燃料計など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。従って、エンジン始動に応じて、電源投入が一時遮断され、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、さらに、指針２を逆回転方向Ｙ１に回転させる必要がある。
【００１２】
また、上述した初期化動作では、回転子１ｂの回転に応じて、検出用コイルに生じる誘導電圧の有無に基づき、当接判断を行っている。この当接判断を正確に行うため、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態が変化に応じた回転子１ｂの回転角を大きくして、回転子１ｂの回転に応じて発生する誘導電圧を高くする必要がある。
【００１３】
ところが、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態の変化に応じた回転子１ｂの回転角が大きいほど、一つの励磁状態に変化させてから、誘導電圧のピークが現れるまで時間がかかり、このピーク電圧を検出する為には、一定時間同一の励磁状態を保持する必要があり、回転子１ｂの回転速度が遅くなる。
【００１４】
つまり、エンジン始動に応じて、電源投入が一時遮断され、その後電源投入が復帰したときは、指針２は初期位置から遠い位置を指示していることが多いので、初期化動作に時間がかかってしまうという問題があった。
【００１５】
そこで、この問題を解決するために、従来では、例えば、電源投入開始に応じて、指針２を、１０度分、逆回転させる時間だけ、上記初期化動作を行う。そして、この間に、当接が検出されなかった場合、次に、指針２を、例えば、３６０度またはフルスケール分、逆回転方向Ｙ１に回転させ、その後、再び、上記初期化動作を開始するものが考えられている。なお、指針２を、３６０度またはフルスケール分、逆回転方向Ｙ１に回転させている間、当接検出は行わず、初期化動作時より指針２の回転速度を速くしている。このようにすれば、電源投入開始に応じて、指針２を、迅速に計測値０の初期位置に戻すことができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の駆動装置３では、エンジン始動時によって生じる電源投入の遮断前に、指針２が指示している角度が１０度以上であれば、その大きさが大きかろうが、小さかろうが、必ずフルスケールまたは３６０度指針２を回転させる必要がある。このため、指針２が初期位置で停止して、片１ｄがストッパ１ｅに当接しているにも拘わらず励磁コイル１ａ１、１ａ２の励磁状態が制御し続けられるため、片１ｄがストッパ１ｅに当接したり離れたりを繰り返し、片１ｄがストッパ１ｅ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。
【００１７】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、運転手に不自然な指針の動きを見せることなく、電源投入開始後、迅速に初期化動作を終了させることができるステッピングモータ用初期化駆動装置を提供することを課題とする。
【００１８】
【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、車両用指示装置内に備えられた指針駆動用ステッピングモータの回転量に基づいて記録媒体内に記録されている電源投入遮断前の指針の位置である指針の現位置を電源投入開始に応じて読み出す読出手段と、前記読み出した前記指針の現位置と、予め定めた前記指針の初期位置と、の差分だけ前記ステッピングモータを高速に回転させる第１駆動手段と、前記第１駆動手段による回転終了後に前記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該被駆動部材との当接により前記ステッピングモータの回転を機械的に停止させて前記指針を前記初期位置に強制的に停止させるストッパに向かって移動するように、前記ステッピングモータを低速で回転させ続ける第２駆動手段と、前記第２駆動手段による回転中、前記ステッピングモータの回転に伴って誘導電圧が発生する検出用コイルの両端電圧に基づき前記被駆動部材と前記ストッパとの当接を検出する当接検出手段と、前記当接検出に応じて前記第２駆動手段による前記ステッピングモータの回転を停止させて、前記第２駆動手段の低速回転により、前記被駆動部材と前記ストッパとの間の当接による跳ね返しを抑制する停止手段と、を備えることを特徴とするステッピングモータ用初期化駆動装置に存する。
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、読出手段が、車両用指示装置内に備えられた指針駆動用ステッピングモータの回転量に基づいて記録媒体内に記録されている指針の現位置を電源投入開始に応じて読み出す。第１駆動手段が、読み出した前記指針の現位置と、予め定めた指針の初期位置と、の差分、ステッピングモータを高速に回転させる。第２駆動手段が、第１駆動手段による回転終了後に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該被駆動部材との当接によりステッピングモータの回転を機械的に停止させて指針を前記初期位置に強制的に停止させるストッパに向かって移動するように、ステッピングモータを低速で回転させ続ける。当接検出手段が、第２駆動手段による回転中、ステッピングモータの回転に伴って誘導電圧が発生する検出用コイルの両端電圧に基づき被駆動部材とストッパとの当接を検出する。停止手段が、当接検出に応じて第２駆動手段によるステッピングモータの回転を停止させる。
【００２０】
従って、第１駆動手段による回転中は、検出用コイルの両端電圧に基づいて、当接検出を行わないため、第１駆動手段によるステッピングモータの回転速度を、第２駆動手段による回転速度より速くすることができる。また、エンジン始動に応じて電源投入が一時遮断され、その後電源投入が再び開始されたことに応じて、読み出した指針の現位置は、電源投入遮断前の指針の現位置である。このことに着目し、第１駆動手段が、遮断前の指針の位置である読み出した指針の現位置と、指針の初期位置との差分に応じて、ステッピングモータを回転させることにより、被駆動部材のストッパでの跳ね返りが繰り返されることがない。
【００２１】
【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、本発明のステッピングモータ用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３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１ｃ、片１ｄ（請求項中の被駆動部材に相当。）及びストッパ１ｅを有している。
【００２２】
上記ステッピングモータ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オンのタイミングで、電源投入が開始されるようになっている。
【００２３】
上述した構成の指示装置の動作を、図２のＣＰＵ３ａの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。
ＣＰＵ３ａは、車載バッテリからの電源投入が開始されると、動作を開始し、まず、読出手段として働き、ＲＡＭ３ｃ（請求項中の記録媒体に相当。）内に格納された指針２の現位置θ′を読み出す（ステップＳ１）。なお、上記ＲＡＭ３ｃは、電源遮断時でも内容を保持する不揮発性のものである。このため、上記電源投入開始が、エンジン始動に応じて駆動装置３に対する電源投入が一時遮断された状態から、復帰したことによるものであれば、上記ＲＡＭ３ｃ内に格納された現位置θ′は、一時遮断される前の指針２の指示位置が格納されている。
【００２４】
まず、はじめに、ＣＰＵ３ａは、第１駆動手段として働き、読み出した現位置θ′と初期位置０°との差分（−θ′）に応じた分だけ、ステッピングモータ１を回転させる高速駆動処理を行う（ステップＳ２）。この高速駆動処理により、指針２は、現位置θ′分、逆回転方向Ｙ１に回転する。
【００２５】
次に、ＣＰＵ３ａは、第２駆動手段として働き、低速駆動処理にて、ステッピングモータ１を逆回転させ続ける。このステッピングモータ１の逆回転に応じて、指針２は、計測値０の指示位置である初期位置に向かって回転し、ギア１ｃに設けられた片１ｄは、ストッパ１ｅに向かって回転する。
【００２６】
その後、指針２が初期位置に到達し、片１ｄがストッパ１ｅに当接して、ステッピングモータ１の回転が機械的に停止したと判断すると（ステップＳ４でＹ）、ＣＰＵ３ａは、停止手段として働き、励磁コイル１ａ１及び１ａ２の励磁状態を、予め定めた初期励磁状態に維持する駆動停止処理を行う（ステップＳ６）。この駆動停止処理により、指針２が計測値０を指示した状態で、ステッピングモータ１の回転が電気的に停止される。
【００２７】
ところで、駆動装置３は、上記μＣＯＭの他に、低速駆動処理において、無励磁状態に制御されている励磁コイル１ａ１及び１ａ２に発生する誘導電圧の有無に基づき、当接を検出する図示しない当接検出回路（請求項中の当接検出手段に相当。）をさらに備えており、ＣＰＵ３ａは、この当接検出回路から出力される検出信号に基づいて、当接したか否かの判断を行っている。
【００２８】
なお、上述した問題点で説明したように、励磁コイル１ａ１及び１ａ２や、別途設けた検出用コイルに発生する誘導電圧の有無に応じて、当接検出を行う場合は、回転子１ｂの回転速度を遅くする必要があるが、当接検出を行う必要がなければ、回転子１ｂの回転速度を遅くする必要がない。そこで、上記高速駆動処理によるステッピングモータ１の回転速度は、上記低速駆動処理におけるステッピングモータ１の回転速度より、速くなるようにしている。
【００２９】
また、上記ステップＳ５の駆動停止処理を行った後、ＣＰＵ３ａは、角度データθｉに応じた励磁信号を出力して、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θｉに応じた角度だけ回転子１ｂを正逆回転させる通常駆動処理を行う（ステップＳ６）。この通常駆動処理により、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、通常駆動処理を終了して、処理を終了する。
【００３０】
以上の指示装置によれば、エンジン始動に起因して電源投入が遮断される前の指針２の指示位置である現位置θ′分、指針２を高速に逆回転させて、指針２を初期位置または初期位置付近に戻した後、指針２を低速に逆回転させて、当接検出を行っている。このため、３６０度やフルスケール回転させなくても、指針２を初期位置または初期位置付近に戻すことができるため、片１ｄのストッパでの跳ね返りが繰り返されず、運転者に不自然な指針２の動きを見せることなく、電源投入開始後、迅速に初期化動作を終了させることができる。
【００３１】
【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、第１駆動手段による回転中は、検出用コイルの両端電圧に基づいて、当接検出を行わないため、第１駆動手段によるステッピングモータの回転速度を、第２駆動手段による回転速度より速くすることができる。しかも、第１駆動手段が、遮断前の指針の位置である読み出した指針の現位置と、指針の初期位置との差分に応じて、ステッピングモータを回転させることにより、被駆動部材のストッパでの跳ね返りが繰り返されることがないので、運転手に不自然な指針の動きを見せることなく、電源投入開始後、迅速に初期化動作を終了させることができるステッピングモータ用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】本発明のステッピングモータ用初期化駆動装置を組み込んだ車両用指示装置の一実施の形態を示す図である。
【図２】図１の車両用指示装置を構成するＣＰＵ３ａの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ステッピングモータ
１ｄ片（被駆動部材）
１ｅストッパ
３ｃＲＡＭ（記録媒体）
３ａＣＰＵ（読出手段、第１駆動手段、第２駆動手段、停止手段、駆動制御手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an initialization drive device for a stepping motor, and more particularly to an initialization drive device for a stepping motor that resets an instruction error caused by a step-out of a pointer driving stepping motor provided in a vehicle instruction device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the thing of the structure shown in FIG. 1 is known as a vehicle instruction | indication apparatus using a stepping motor. In the figure, the pointing device is a stepping motor 1, a pointer 2 driven by the stepping motor 1, and a stepping motor driving device 3 that controls the rotation of the stepping motor 1 (hereinafter simply referred to as a driving device 3). ). The stepping 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 stepping 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 excitation 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.
[0004]
Note that rotating the stepping 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 stepping 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 the stopper 1e comes into contact with the piece 1d.
[0005]
The driving device 3 rotates the rotor 1b in accordance with a movement amount (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 an amount of movement (θ−θ ′) to indicate the target position θ. The target position θ is updated to the angle data θi every time the angle data θi calculated based on the measurement values measured by various sensors is input. The angle data θi is data that increases as the measured value increases when the initial position 0 ° is calculated and the measured value increases.
[0006]
By the way, the pointing device has a movement amount (θ−θ ′) to which the pointer 2 should move and an actual movement amount due to the input of the angle data θi on which the vibration or noise of the vehicle is superimposed. It 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.
[0007]
Therefore, in order to solve such a problem, the driving device 3 performs an initialization operation described later every time the power is turned on. In the initialization operation, the driving device 3 reversely rotates the stepping 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 stepping motor 1 to rotate. Stops electrically.
[0008]
The contact detection is determined based on, for example, the presence or absence of an induced voltage generated in a detection coil provided near the rotor 1b. That is, when an induced voltage is generated in the detection coil, it can be determined that the rotor 1b is rotating and the piece 1d is not in contact with the stopper 1e. On the other hand, when no induced voltage is generated in the detection coil, it can be determined that the rotor 1b is mechanically stopped by the contact between the piece 1d and the stopper 1e. Further, it is conceivable to use the exciting coils 1a1 and 1a2 controlled to be in a non-excited state during the reverse rotation of the stepping motor 1 as the detection coil.
[0009]
By performing the above initialization operation, when the current position θ ′ is recognized as the initial position 0 °, the pointer 2 also instructs the scale of the measured value 0 that is the initial position. The error between the measured value indicated by the pointer 2 and the measured value measured by the various sensors could be reset.
[0010]
However, if the initialization operation is performed every time power-on is started as in the above-described conventional vehicle instruction device, the following problems occur. The timing at which the power supply to the drive device 3 is started is not only when the ignition switch is turned on, but in response to the ignition switch being turned on, after the power is turned on once, the engine is started, and the battery generated at this time There is also a timing when the battery voltage is restored and the power is turned on again from a state where the power is temporarily turned off due to the voltage drop.
[0011]
By the way, as described above, the pointer 2 used in the fuel gauge or the like has already indicated a somewhat large measured value before the power supply to the driving device 3 is temporarily interrupted due to the battery voltage drop as described above. . Therefore, when the initialization operation is performed when the power is turned off temporarily in response to the engine start and the power is restored after that, in addition to the error caused by the step-out, the guide 2 The pointer 2 needs to be rotated in the reverse rotation direction Y1 by the amount of movement that is the difference between the indicated position of the measurement value that is somewhat large and the initial position that is the indicated position of the measured value 0. .
[0012]
In the initialization operation described above, the contact determination is performed based on the presence or absence of an induced voltage generated in the detection coil in accordance with the rotation of the rotor 1b. In order to accurately perform this contact determination, it is necessary to increase the rotation angle of the rotor 1b according to the change in the excitation state of the excitation coils 1a1 and 1a2 and increase the induced voltage generated according to the rotation of the rotor 1b. There is.
[0013]
However, as the rotation angle of the rotor 1b corresponding to the change in the excitation state of the excitation coils 1a1 and 1a2 increases, it takes time until the peak of the induced voltage appears after the change to one excitation state. In order to detect, it is necessary to hold the same excitation state for a certain period of time, and the rotational speed of the rotor 1b becomes slow.
[0014]
In other words, when the power is turned on temporarily when the engine is started and then the power is turned back on, the pointer 2 often points to a position far from the initial position. There was a problem that.
[0015]
Therefore, in order to solve this problem, conventionally, for example, the initialization operation is performed for the time required to reversely rotate the pointer 2 by 10 degrees in response to the start of power-on. If no contact is detected during this time, the pointer 2 is rotated in the reverse rotation direction Y1 by 360 degrees or full scale, for example, and then the initialization operation is started again. Is considered. While the pointer 2 is rotated 360 degrees or full scale in the reverse rotation direction Y1, contact detection is not performed, and the rotation speed of the pointer 2 is made faster than during the initialization operation. In this way, the pointer 2 can be quickly returned to the initial position of the measured value 0 according to the start of power-on.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional driving device 3, if the angle indicated by the pointer 2 is 10 degrees or more before the power-on cut-off caused by the engine start, the size is large or small. However, it is necessary to rotate the pointer 2 at full scale or 360 degrees. For this reason, since the pointer 2 stops at the initial position and the excitation state of the excitation coils 1a1 and 1a2 continues to be controlled even though the piece 1d is in contact with the stopper 1e, the piece 1d comes into contact with the stopper 1e. Each time the piece 1d comes into contact with the stopper 1e, a “click” sound is generated, which is uncomfortable for the driver.
[0017]
Therefore, the present invention pays attention to the above-mentioned problems, and the initial operation for the stepping motor that can quickly finish the initialization operation after starting the power-on without showing an unnatural pointer movement to the driver. It is an object to provide an integrated drive device.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is the one before the power-on cutoff which is recorded in the recording medium based on the rotation amount of the stepping motor for driving the pointer provided in the vehicle indicating device. reading means for reading in accordance with the current position of the pointer the position of the pointer to the start power-up, and the current position of the read the pointer, the initial position of the pointer a predetermined, the difference only the stepping motor at a high speed A first driving means for rotating, and a driven member interlocked with the rotation operation of the stepping motor after the rotation by the first driving means mechanically stops the rotation of the stepping motor by contact with the driven member. Second driving means for continuing to rotate the stepping motor at a low speed so as to move toward the stopper for forcibly stopping the pointer at the initial position A contact detecting means for detecting contact between the driven member and the stopper based on a voltage across the detection coil that generates an induced voltage with rotation of the stepping motor during rotation by the second drive means; The rotation of the stepping motor by the second driving means is stopped in response to the contact detection, and the rebound due to the contact between the driven member and the stopper is caused by the low speed rotation of the second driving means. And a stop means for suppressing the stepping motor initialization drive device.
[0019]
According to the first aspect of the invention, the reading means, the power current position of the pointer recorded in the record in the medium based on the rotation amount of the stepping motor for hand drive provided in the vehicle for indicating device Read according to the start of loading. First drive means rotates and the current position of the pointer read, the initial position of the pointer a predetermined, of the difference, the scan stepping motor at a high speed. Second driving means, mechanically stop the driven member interlocked with the rotation of the scan stepping motor the contact rotation of the squirrel stepping motor by the between the driven member after the rotation end of the first driving means by to move guidance toward the stopper to locked stop forcibly to the initial position, it continues to rotate the stepping motor at a low speed. Abutment detection means, during rotation by the second driving means, for detecting a contact of a based-out the driven member and the scan stopper to the voltage across the detection coil induced voltage is generated in accordance with the rotation of the stepping motor. The stopping means stops the rotation of the stepping motor by the second driving means in response to the contact detection.
[0020]
Accordingly, during rotation by the first drive means, contact detection is not performed based on the voltage across the detection coil, so that the rotation speed of the stepping motor by the first drive means is faster than the rotation speed by the second drive means. can do. Further, when the power supply is temporarily interrupted in accordance with the engine start and then the power supply is started again, the read current position of the pointer is the current position of the pointer before the power supply is interrupted. Paying attention to this, the first driving means rotates the stepping motor in accordance with the difference between the current position of the read pointer, which is the position of the pointer before being interrupted, and the initial position of the pointer, thereby driving the driven member. No rebounding at the stopper.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an indicating device incorporating an initialization drive device for a stepping motor according to the present invention. As described above with reference to the related art, the pointing device includes the stepping motor 1, the hands 2, and the driving device 3. The stepping motor 1 also has exciting coils 1a1 and 1a2, a rotor 1b, a gear 1c, a piece 1d (corresponding to a driven member in the claims) and a stopper 1e, as in the prior art.
[0022]
Excitation coils 1 a 1 and 1 a 2 in the stepping 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 drive device 3 described above, for example, power-on is started when the ignition switch is turned on.
[0023]
The operation of the instruction device having the above-described configuration will be described below with reference to the flowchart showing the processing procedure of the CPU 3a in FIG.
The CPU 3a starts operating when power-on from the in-vehicle battery is started. First, the CPU 3a functions as a reading unit, and the current position θ of the pointer 2 stored in the RAM 3c (corresponding to a recording medium in claims). 'Is read (step S1). The RAM 3c is non-volatile that retains its contents even when the power is shut off. For this reason, if the power-on start is due to a return from a state in which power-on to the driving device 3 is temporarily interrupted in response to the engine start, the current position θ ′ stored in the RAM 3c is The indicated position of the pointer 2 before being temporarily interrupted is stored.
[0024]
First, the CPU 3a functions as a first driving unit, and performs high-speed driving processing for rotating the stepping motor 1 by an amount corresponding to the difference (−θ ′) between the read current position θ ′ and the initial position 0 °. (Step S2). By this high-speed driving process, the pointer 2 rotates in the reverse rotation direction Y1 by the current position θ ′.
[0025]
Next, the CPU 3a functions as a second drive unit, and continues to rotate the stepping motor 1 in the low speed drive process. In response to the reverse rotation of the stepping motor 1, the pointer 2 rotates toward the initial position, which is the position where the measured value 0 is indicated, and the piece 1d provided on the gear 1c rotates toward the stopper 1e.
[0026]
Thereafter, when it is determined that the pointer 2 reaches the initial position, the piece 1d comes into contact with the stopper 1e, and the rotation of the stepping motor 1 has been mechanically stopped (Y in step S4), the CPU 3a acts as a stopping means, A drive stop process for maintaining the excitation states of the excitation coils 1a1 and 1a2 in a predetermined initial excitation state is performed (step S6). By this drive stop process, the rotation of the stepping motor 1 is electrically stopped while the pointer 2 indicates the measured value 0.
[0027]
By the way, in addition to the above-mentioned μCOM, the driving device 3 detects a contact based on the presence or absence of an induced voltage generated in the exciting coils 1a1 and 1a2 that are controlled in a non-excited state in the low-speed driving process. A detection circuit (corresponding to the contact detection means in the claims) is further provided, and the CPU 3a determines whether or not the contact is made based on the detection signal output from the contact detection circuit. Yes.
[0028]
As described in the above-mentioned problem, when contact detection is performed according to the presence or absence of an induced voltage generated in the exciting coils 1a1 and 1a2 or a separately provided detection coil, the rotational speed of the rotor 1b. However, if it is not necessary to detect contact, there is no need to slow down the rotational speed of the rotor 1b. Therefore, the rotation speed of the stepping motor 1 by the high speed driving process is set to be higher than the rotation speed of the stepping motor 1 in the low speed driving process.
[0029]
Further, after performing the drive stop process in step S5, the CPU 3a outputs an excitation signal corresponding to the angle data θi, and changes the excitation state of each of the excitation coils 1a1 and 1a2, thereby responding to the angle data θi. A normal drive process for rotating the rotor 1b forward and backward by the angle is performed (step S6). Through this normal driving process, 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 driving process and the process.
[0030]
According to the above indicating device, the pointer 2 is rotated in the reverse direction at a high speed by the current position θ ′, which is the indicated position of the pointer 2 before the power is turned off due to engine start, and the pointer 2 is moved to the initial position. Alternatively, after returning to the vicinity of the initial position, the contact 2 is detected by rotating the pointer 2 backward at a low speed. For this reason, since the pointer 2 can be returned to the initial position or the vicinity of the initial position without rotating 360 degrees or full scale, the rebound at the stopper of the piece 1d is not repeated, and the pointer 2 is unnatural for the driver. The initialization operation can be completed quickly after the power is turned on without showing any movement.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the contact detection is not performed based on the voltage across the detection coil during the rotation by the first drive means, the stepping motor by the first drive means. Can be made faster than the rotational speed of the second drive means. In addition, the first driving means rotates the stepping motor in accordance with the difference between the current position of the read pointer, which is the position of the pointer before being interrupted, and the initial position of the pointer, so that the driven member stops at the stopper of the driven member. Since the rebound is not repeated, it is possible to obtain an initialization drive device for a stepping motor that can quickly finish the initialization operation after the power is turned on without showing an unnatural pointer movement to the driver. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a vehicular indicating device in which an initialization drive device for a stepping motor according to the present invention is incorporated.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of a CPU 3a constituting the vehicular instruction device of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 Stepping motor 1d piece (driven member)
1e Stopper 3c RAM (recording medium)
3a CPU (reading means, first drive means, second drive means, stop means, drive control means)

Claims

車両用指示装置内に備えられた指針駆動用ステッピングモータの回転量に基づいて記録媒体内に記録されている電源投入遮断前の指針の位置である指針の現位置を電源投入開始に応じて読み出す読出手段と、
前記読み出した前記指針の現位置と、予め定めた前記指針の初期位置と、の差分だけ前記ステッピングモータを高速に回転させる第１駆動手段と、
前記第１駆動手段による回転終了後に前記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該被駆動部材との当接により前記ステッピングモータの回転を機械的に停止させて前記指針を前記初期位置に強制的に停止させるストッパに向かって移動するように、前記ステッピングモータを低速で回転させ続ける第２駆動手段と、
前記第２駆動手段による回転中、前記ステッピングモータの回転に伴って誘導電圧が発生する検出用コイルの両端電圧に基づき前記被駆動部材と前記ストッパとの当接を検出する当接検出手段と、
前記当接検出に応じて前記第２駆動手段による前記ステッピングモータの回転を停止させて、前記第２駆動手段の低速回転により、前記被駆動部材と前記ストッパとの間の当接による跳ね返しを抑制する停止手段と、
を備えることを特徴とするステッピングモータ用初期化駆動装置。Based on the amount of rotation of the stepping motor for driving the pointer provided in the vehicular indicating device, the current position of the pointer, which is the position of the pointer before power-on / off recorded in the recording medium , is read according to the start of power-on. Reading means;
And the current position of the pointer that the read, a first driving means for rotating the initial position of the pointer a predetermined, the difference only the stepping motor at a high speed,
After completion of rotation by the first driving means, the driven member interlocked with the rotation operation of the stepping motor mechanically stops the rotation of the stepping motor by contact with the driven member, so that the pointer is brought to the initial position. Second driving means for continuing to rotate the stepping motor at a low speed so as to move toward the stopper to be forcibly stopped;
A contact detection means for detecting contact between the driven member and the stopper based on a voltage across the detection coil that generates an induced voltage with rotation of the stepping motor during rotation by the second drive means;
The rotation of the stepping motor by the second driving means is stopped in response to the contact detection, and the rebound due to the contact between the driven member and the stopper is suppressed by the low speed rotation of the second driving means. and stop means for,
An initialization drive device for a stepping motor, comprising: