专利名称：指示仪表和初始化设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于经由减速齿轮机构将步进电机的旋转输出传送到指针的指示仪表和初始化设备。更具体地说，本发明涉及这样的指示仪表和初始化设备，其中在打开或者关闭电源时指针的停止位置与进行平常控制之后的位置没有实质的差异。
平常控制的意思是在平常运行等期间，当停止车辆等(车辆等速度＝零)时，控制指针停止在刻度“零”的位置。
背景技术：
依据使用步进电机作为指针驱动源的指示仪表，通过将指针转向零复位位置并且用制动器将指针停止在零复位位置来设置指针的基准位置，以便可以执行归零(zero-return)校正(参见JP-A2000-50695)。
当指针移动或者当步进电机的磁性转子旋转时，在磁场线圈中生成感应电压。当指针停止在零复位位置处而且磁性转子的旋转停止时，没有在磁场线圈中产生指示电压。因此，在当在零复位方向驱动步进电机时的时间周期期间，磁化线圈被切换到非磁化的状态，而且当磁场线圈中生成的感应电压变得不超过预置阈值时，判断指针到达了零复位位置。然后，结束归零校正操作。参见JP-A2001-314099和JP-A2002-250641。
在传统的指示仪表中，用制动器机构机械地停止指针转动的位置被认为是指针的基准位置，并且认为这个基准位置是刻度的零点位置。在指针转动被机械停止的位置(即，处于要被转动的部件推压制动器的状态)停止AC零复位信号(反方向驱动步进电机的AC信号)的馈送，借此结束归零校正操作。因此，如果在停止位置出现齿轮的细微活动，则由于齿轮的活动而可能离开要被驱动的部件应当被固定停止的位置。
可以认为，在执行了过零复位操作之后，指针以远离指针转动被机械停止的位置的方向转动预定角度，在该过零复位操作中，在指针转动被机械停止的位置，按照预置电角度(electric angle)连续地馈送AC复位信号，而没有停止该AC零复位信号。因为指针以远离指针转动被机械停止的位置的方向转动了预定角度，所以可以防止由于齿轮的齿隙等而出现的归零现象。
然而，指针以远离指针转动被机械停止的位置的方向转动预定角度时指针停止的位置由于齿隙而不同于在平常控制之后的指针的停止位置(例如，车辆速度＝零)。更具体地说，例如，当实施归零校正时，在正常方向旋转步进电机以把指针转到刻度“0”的位置。另外，在平常控制中，步进电机以相反方向旋转以使指针返回到刻度“0”的位置。因此，在归零校正步骤之后的指针的停止位置由于齿轮机构的齿隙而不同于在平常控制之后的指针的停止位置。
发明内容
已经实现了本发明以解决上述问题，而且本发明的目的在于提供一种指示仪表和初始化设备，其中在归零校正步骤之后的指针的停止位置和在平常控制之后的指针的停止位置之间没有出现实质的差异。
为了解决上述问题，依据本发明的指示仪表包含步进电机、减速齿轮机构、通过经由该减速齿轮机构向指针传送步进电机的旋转输出而转动的指针、机械地停止指针的转动的制动器机构、和初始化单元，其中，当指针相对于用制动器机构机械地停止指针转动时指针所指示的位置而转动预定角度时指针所指示的位置被认为是刻度开始位置，而且其中所述初始化单元被设定为，在指针可转向用制动器机构机械地停止指针转动的位置的方向驱动步进电机；在用制动器机构机械地停止指针的转动之后，在指针可以转离用制动器机构机械地停止指针转动的位置的方向驱动步进电机，由此将指针转过刻度开始位置，并且此后在指针可以转向制动器机构的方向驱动步进电机；以及使指针返回到刻度开始位置并且在那里停止指针。
依据本发明用于初始化指示仪表的指针的指示位置的初始化驱动设备，所述指示仪表包含步进电机、减速齿轮机构、通过经由减速齿轮机构向指针传送步进电机的旋转输出而转动的所述指针、以及机械地停止指针转动的制动器机构，其中，当指针相对于用制动器机构机械地停止指针转动时指针所指示的位置而转动预定角度时指针所指示的位置为刻度开始位置，所述初始化设备被设定为通过下述操作来初始化指针的指示位置(1)在这样的方向驱动步进电机，在该方向中，在与步进电机的旋转运动互锁的同时，经由减速齿轮机构转动的指针的转动方向可以转向用制动器机构机械地停止指针转动的位置；在用制动器机构机械地停止指针转动之后，(2)在这样的方向驱动步进电机，在该方向中，指针可以以第一角度转离用制动器机构机械地停止指针转动的位置，由此将指针转过刻度开始位置，以及此后(3)在这样的方向驱动步进电机，在该方向中，指针可以以小于第一角度的第二角度，转向用制动器机构机械地停止指针转动的位置。
因为当在打开或者关闭电源的时候，在归零校正步骤中指针停止在刻度开始位置时的步进电机的旋转方向与在平常控制中将指针转回刻度开始位置时步进电机的旋转方向一致，所以能够除去齿隙的影响。由此，可以使在归零校正步骤之后的指针的停止位置与在平常控制之后的指针的停止位置相同。
本申请基于2004年8月25日提出的日本专利申请2004-244769，其通过引用合并在此。
为了更好地理解本发明，对附图进行参考，其中图1为依据本发明装备有初始化设备的指示仪表的示意结构和框图。
图2为示出步进电机的驱动原理的框图。
图3为示出减速齿轮机构的运动的示意视图。
图4为PWM信号的示意视图。
图5(a)到5(c)为说明感应电压检测电路的操作的图。
图6(a)-(f)为在检测感应电压中的时序图。
图7为零复位(归零校正)的流程图。
图8(a)到8(e)为示出在零复位(归零校正)中指针运动的视图。
图9为说明在零复位(归零校正)中步进电机的驱动信号的图。
图10为说明依据本发明的指示仪表中的指针运动的图。
图11为示出传统指示仪表中的指针运动的图。
具体实施例方式
以下将基于特定示例说明本发明的最佳方式。
图1为依据本发明、装备有初始化设备的指示仪表的示意结构和框图。在这个实施例中，将作为指示仪表说明速度计。指示仪表1包含二相式的步进电机2、减速齿轮机构3、经由减速齿轮机构3由步进电机2转动的指针4、停止指针4的转动的制动器机构5、CPU 6和感应电压检测电路7。当收到从电池8馈送的电能时，指示仪表1进行操作。CPU 6包括电源电路等。当打开了点火开关9时，CPU 6基于来自车速传感器10的检测输出驱动步进电机2，并且借此把指针4转向未示出的刻度盘中对应于车辆速度的刻度位置。由步进电机2、减速齿轮机构3、和制动器机构5构成步进电机单元(指针驱动单元)。
步进电机2包括具有S-相位线圈(激励线圈)21和C-相位线圈(激励线圈)22的定子(未示出)，和磁铁转子(转子)23。在磁铁转子23的外围表面交替地布置多个N极和S极(10个)。
减速齿轮机构3包括输入级齿轮31、第一中间齿轮32、第二中间齿轮33和输出级齿轮34。磁铁转子23的旋转被传送到输入级齿轮31、并且经由中间齿轮32和33进一步传送到输出级齿轮34。利用输出级齿轮34的旋转转动指针4。
制动器机构5由制动器部件51和制动臂52构成。制动器部件51附于输出级齿轮34。当制动器部件51接触制动臂52时，停止部件52防止指针在零复位方向进一步转动。制动器机构5可以具有这样的结构，即在未示出的刻度盘上形成凸起，并且当指针4接触那个凸起时，阻止指针4在零复位方向转动。在制动器机构5阻止指针4在零复位方向转动的状态下，齿轮31到34和磁铁转子23的转动也被阻止。
在指示仪表1中，在指针4相对于用制动器机构5机械地停止指针4转动时指针4指示的位置转动预定角度时，将指针4所指示的位置设置为刻度开始位置。也就是说，当由制动器机构5停止指针转动时指针指示的位置不是对应于“车辆速度＝0”的刻度位置，而是从用制动器机构5停止指针转动时指针指示的位置移动了预定角度(例如，1度)的指针4的位置被认为是对应于“车辆速度＝0”的刻度位置。指示仪表1的刻度盘具有作为刻度开始位置的刻度线，该位置为指针4相对于当用制动器机构5停止指针4转动时指针4指示的位置转动预定角度时，指针4所指示的位置。
CPU 6通过使用微计算机系统构成。CPU 6包括车辆速度指示控制单元61、PWM信号发生单元62、PWM信号输出电路63、用于控制归零校正操作的初始化单元(零复位单元)64等。由除去车辆速度指示控制单元61的CPU 6构成初始化驱动设备。
当接通点火开关9时，车辆速度指示控制器61基于从车辆传感器10馈送的车辆速度信号，计算指针4的转动方向和转动角，经由PWM信号发生器62驱动步进电机2，并且把指针4转动到对应于车辆速度的、刻度盘(未示出)中的刻度位置。
PWM信号发生器62生成要馈送到S-相位线圈21的相对端的伪正弦曲线波(wave)PWM信号和要馈送给C-相位线圈22的相对端的伪余弦曲线波PWM信号。由PWM信号发生器62生成的四种类型PWM信号分别经由输出电路63馈送到各输出端口P1到P4。
输出电路63包括分别用于输出端口P1到P4的多个电路。在每个电路中，诸如晶体管、用于输出高电平(电源电压的电平)电压的第一开关元件和诸如晶体管、用于输出地电平电压的第二开关元件与电源串联连接。通过把每个开关元件设置为断开状态，输出电路63保持打开输出端口(高阻抗)。
在这个实施例中，在来自输出端口P1的“Sin+”端上输出PWM信号Sin+，并且把该信号馈送到S-相位线圈21的一端。在来自输出端口P2的“Sin-”端上输出PWM信号Sin-，并且把该信号馈送到S-相位线圈21的另一端。在来自输出端口P3的“Cos+”端上输出PWM信号Cos+，并且把该信号馈送到C-相位线圈22的一端。在来自输出端口P4的“Con-”端上输出PWM信号Cos-，并且把该信号馈送到C-相位线圈22的另一端。
如果断开或者接通点火开关9以及如果连接了电池8，则初始化单元(零复位单元)64把指针4复位到刻度“零”(参考)位置(归零校正)。初始化单元(零复位单元)64包括输出端口打开控制单元65和制动器位置判断单元66。输出端口打开控制单元65控制C-相位线圈22的一端到打开的状态。制动器位置判断单元66基于来自感应电压检测电路7的输出，检测到磁铁转子23的旋转停止，并且由此判断指针4返回到制动器位置。
感应电压检测电路7包括滤波电路71和电压比较器72。滤波电路71具有低通特性，用于减少或者除去叠加在C-相位线圈22中引起的感应电压上的高频噪声成分。电压比较器72把感应电压和预置阈值电压进行比较，并且生成二进制输出。来自电压比较器72的二进制输出经由输入端口P5馈送给CPU 6内部的初始化单元(零复位单元)64。
图2示出了步进电机的驱动原理。以间隔90度的角度围绕磁铁转子23布置两个线圈21和22，在磁铁转子23中以相同的间隔磁化10个磁极。当相位错开90度的SIN波形电压分别施加于线圈21和22时，流过每个线圈21和22的电流发生变化(线圈的阻抗彼此相同)，而且取决于在磁铁转子23侧生成的磁场中的变化，磁铁转子23旋转。如图2的(1)到(5)所示，磁铁转子23为一个SIN波形周期(1个电路输出周期)旋转72度。
图3示出了减速齿轮机构的运动。在输入级齿轮31和第一中间齿轮32之间的减速比率为1/6，在第二中间齿轮33和输出级齿轮34之间的减速比率为1/6，而且整个减速比率为1/36。因此，当磁铁转子23旋转72度时，指针旋转2度。
图4示出了PWM信号，其中(a)示出在“Sin+”端上的PWM信号Sin+，(b)示出在“Sin-”端上的PWM信号Sin-，而且(c)示出施加于S-相位线圈的信号。此外，(d)示出在“Cos+”端上PWM信号Cos+，(e)示出在“Cos-”端上的PWM信号Cos-，而且(f)示出施加于C-相位线圈的信号。
在这个实施例中，使用了三级负荷比为百分之0的周期(低电平周期)、负荷比为百分之50的周期(脉动周期)和负荷比为百分之100的周期(高电平周期)，使得向S-相位线圈21馈送几乎是正弦波的信号，而向C-相位线圈22馈送几乎是余弦波的信号。
当要与零复位方向相反地转动指针4时，如图4所示，在增加电角度的方向生成并输出PWM信号。另一方面，当要在零复位方向转动指针4时，如图4所示，在减少电角度的方向生成并输出PWM信号。在说明的实施例中，360度的电角度对应于指针转动角度中的2度。基于步进角度和步进电机的驱动方法以及减速齿轮机构的减速比率，确定在电角度和指针转动角之间的关系。
在当前实施例中，在C-相位端上的PWM信号Cos+和Cos-都处于低电平(地电平)期间，即如图4所示，在电角度范围在45度和90度之间期间，检测感应电压。更具体地说，如图4所示，在从90度到67.5度的电角度范围中检测感应电压。
当图4所示的电角度到达90度时，图1所示的输出端口打开控制器65控制用于在该时间点输出PWM信号Cos+的输出端口P3到高阻抗级别。由此，C-相位线圈22的一端被打开。如果磁铁转子23被旋转，则磁通量随它的转速而改变。因此，随磁通量的改变，在相位线圈22中生成感应电压。
图5(a)到5(c)说明了感应电压检测电路的操作，其中图5(a)给出在C-相位线圈22中生成的感应电压的波形，(b)给出滤波电路71的输出，而且(c)给出电压比较器72的输出。如图5(a)所示，高频噪声可能叠加到感应电压上。电压比较器72把预置阈值电压和如图5(b)所示、除去了噪声的感应电压进行比较，并且当感应电压超过阈值电压时生成高电平输出。
图6为检测感应电压的时序图，其中(a)示出在“S-相位端”上的PWM信号Sin+，(b)示出输出端口P3的打开周期，(c)示出当转动指针时的感应电压，(d)示出在指示器被转动期间的电压比较器的输出，(e)示出当指针停止时的感应电压，而且(f)示出当指针停止时的电压比较器的输出。
当驱动步进电机2以在零复位方向转动指针4、并且把输出端口P3设置为在90度和67.5度之间的高阻抗状态时，C-相位线圈22的一端被打开。在这个实施例中，因为在指针被复位到零期间，以2毫米秒45度电角度的速率驱动指针，所以在输出端口P3被转换为高阻抗期间的时间周期为1毫米秒。
在图6的(c)和(e)中，虚线示出在C-相位端上的PWM信号Cos+，而且实线示出感应电压。在打开输出端口P3之后，可以暂时在C-相位线圈22中生成过渡电压。此后，随着磁铁转子23的旋转，对应于磁场的改变而生成感应电压。如图6的(c)所示，当转动磁铁转子23而且将指针复位为零时，依据磁通量的改变生成感应电压，而且感应电压超过预置阈值。如图6的(d)所示，电压比较器72的输出变成高电平。
图1所示的制动器位置判断单元66在即将结束输出端口P3的开放之前的时候，接受电压比较器72的输出。制动器位置判断单元66可以在输出端口P3的开放周期的下半段、以预定时间间隔多次接受电压比较器72的输出。当电压比较器72的输出处于高电平时，制动器位置判断单元66判定正在转动指针4，并且继续零复位操作。
在用制动器机构5停止指针的转动而且磁铁转子23的旋转也停止的状态中，磁通量不存在变化。因此，如图6中的(e)所示，没有生成感应电压，而且因此如图6中的(f)所示，电压比较器72的输出变为L(低)电平。
图1所示的制动器位置判断单元66在即将结束输出端口P3的开放之前的时候，接受电压比较器72的输出。当电压比较器72的输出处于低电平时，制动器位置判断单元66判定指针4被复位为制动器的位置，并且停止步进电机2的驱动。
图7为零复位操作(归零校正)的流程图。初始化单元(零复位单元)64经由PWM信号发生器62、在预定时间周期上输出用于初始角度的PWM信号(步进电机驱动信号)(步骤S1)。接下来，零复位单元64在移动指针远离零复位位置的方向驱动步进电机2，借此将指针向上转动1度(步骤S2)。然后，零复位单元64在使指针4进行零复位的方向(朝向制动器机构的方向)驱动步进电机2(步骤S3)。
在输出“Sin+”端上的PWM信号的定时，打开在“Cos+”端上的输出端口P3(处于高阻抗状态)(步骤S4、S5)。制动器位置判断单元66从输入端口P5接受感应电压的检测输出(电压比较器72的输出)(步骤S6)。如果它的逻辑电平是高电平，则判断指针正在被转动(步骤S7和8)，而且“Cos+”端上的输出端口P3返回到PWM信号的输出状态(步骤S9)，并且继续指针的零复位运动。如果在步骤S7的感应电压的检测输出(电压比较器72的输出)处于高电平，则判断指针到达了制动器的位置(步骤S10)，而且“Cos+”端上的输出端口P3返回到PWM信号的输出状态(步骤S11)。然后，零复位单元64进行过零复位步骤(步骤S12)。在这个过零复位步骤中，持续供给例如超过360度(2π)电度角的AC零复位信号(AC信号，用于在使指针4进行零复位的方向(朝向制动器机构的方向)驱动步进电机2)。
在过零复位步骤结束之后，初始化单元(零复位单元)64在转动指针4远离制动器位置的方向(正常转动方向)驱动步进电机2，以便向上转动指针4超过刻度“0”(步骤S13)。然后，在移动指针2朝向制动器位置的方向(相反的转动方向)驱动步进电机2，使得指针4的指示位置返回到刻度“0”的位置(步骤S14)。
在步骤S13中，指针4向上转动超过刻度“0”的角度至少是由齿隙所导致的指针4的活动角度。在步骤S14中，以指针4向上转动超过刻度“0”的角度，在相反方向驱动步进电机，而且在这时候的指针停止位置被认为是初始值(刻度“0”指示的位置)。由此，可以除去在平常控制之后指针的停止位置(在车辆速度“0”处的指示位置)和在归零校正之后的指针的停止位置之间的任何偏差。也就是说，因为每次复位指针4然后从相同的方向停止指针4，使得可以除去由于齿隙的任何影响。
在步骤S13中，位于制动器位置的指针4可以在正常方向转动预定角度(例如，1度)，以指示刻度“0”的位置，然后指针4向上转动超过刻度“0”。
图8(a)到8(e)示出在零复位操作(归零校正操作)时指针的运动。图8(a)示出在开始零复位操作之前的指针4的位置。图8(a)到8(e)示出其中指针4从指针4指示刻度“0”的状态开始经受归零校正的情况。当开始零复位操作时，如图8(b)所示，指针4向远离零复位方向的方向向上转动一度。此后，如图8(c)所示，在零复位方向(朝向制动器的方向)转动指针4。然后，当检测到在零复位方向的指针4的转动(步进电机的旋转)由制动器机构5所停止时，执行过零复位操作。当完成过零复位操作时，如图8(d)所示，指针4向上转动超过刻度“0”。然后，如图8(e)所示，指针4返回到刻度“0”。由此，指针4指示刻度盘中对应于车辆速度“0”的那个刻度的位置。
图9为说明零复位操作(归零校正操作)中的步进电机的驱动信号的框图。在图9中，横坐标给出时间，纵坐标给出步进电机的驱动信号的电角度(电路输出角度)。在图9中，当用制动器停止指针的转动时，为电角度(电路输出角度)设置“0”度。在这个实施例中，指针指向刻度“0”的位置被认为是初始输出角度，以便在开始归零校正操作时的初始输出角度可以在位置上等同于结束处理时的电路输出角度。因此，即使在指针接触制动器之后，也连续地馈送AC零复位信号。在过零复位操作之后，在正常旋转方向驱动步进电机，以便指针可以向上转动超过刻度“0”的位置，然后以相反方向旋转步进电机，以便指针可以返回到刻度“0”的位置。
更具体地说，例如在开始归零校正操作时(t1时刻)、作为初始输出角度输出对应于180度电角度的步进电机的驱动信号之后，保持这个状态预定时间周期。然后，在从时刻t2到时刻t3的时间周期期间驱动步进电机，以便可以向上转动指针一度。从时刻t4开始，在朝向制动器机构的方向转动指针4。然后，当在时刻t5检测到指针4的转动被制动器机构5停止时，从检测的时刻输出对应于360度(2π)电角度的驱动信号(AC零复位信号)，以执行过零复位。在从时刻t6到时刻t7的时间周期期间保持在过零复位结束时刻的电角度，并且在从时刻t7到时刻8的时间周期期间驱动步进电机，以便指针4可以向上转动2.5度。保持这个输出状态直到时刻t9为止。据此，指针指向比刻度“0”的位置高1.5度的部分。此后，在从时刻t9到时刻t10的时间周期期间，驱动步进电机以便指针4可以向下转动1.5度。结果，通过在相反方向(在零复位方向)转动，指针4可以返回到刻度“0”的位置。
因为在打开或者关闭电源等的时候、在归零校正步骤中、指针停止在刻度“0”位置时步进电机的旋转方向，与在平常控制中将指针转回刻度开始位置时的步进电机的旋转方向一致，所以能够除去齿隙的影响。
在上述实施例中，在指针4在远离“0”位置的方向转动一度之后，零复位该指针4。可以以对应于步进电机的步进角或者步进电机的驱动系统等的适当角度，设置在开始零复位操作之前将指针4转向远离零点位置方向的角度。此外，可以零复位指针，而不用在远离零位置的方向转动该指针。
在这个实施例中，在C-相位线圈22的一端打开的状态中，作为感应电压检测线圈使用C-相位线圈22。然而，可以在S-相位线圈21的一端打开的同时，用S-相位的另一端检测感应电压。在这种情况下，在S-相位线圈21处于非励磁状态的时刻开放S-相位线圈21的一端。由此，通过检测感应电压可检测出指针4正被转动或者处于停止状态，而不影响步进电机2的驱动。
图10为示出依据本发明的指示仪表中的指针运动的框图。在任何滞后量(齿隙量)0.5度、1.0度和1.5度中，在指针4从制动器的位置以正常转动(向上转动)方向转动2.5度然后在相反转动(向下转动)方向转动1.5度时的停止位置(在过零复位之后的结束位置)，和在运行等期间在正常控制中、当指针返回到刻度“0”的位置时指针的停止位置(在正常控制时候的结束位置)之间没有出现差别。
图11为示出传统指示仪表中的指针运动的框图。在传统的初始化处理中，指针4在正常转动(向上转动)方向从制动器的位置正常转动一度的位置被认为是在过零复位操作之后的指针停止位置。由于滞后损失，在过零复位结束之后的结束位置不同于在平常控制中指针的结束位置。如果滞后损失是1.5度，则出现1.0度的差别。如果滞后损失是1.0度，则出现1.0度的差别。如果滞后损失是0.5度，则出现0.5度的差别。
在当前实施例中，基于感应电压判断制动器的位置。本发明可以应用于不判断制动器位置的结构。在这种情况下，通过馈送比最大刻度角度更大的AC零复位信号，使指针到达制动器的位置。此外，在通过馈送AC零离开(zero-leaving)信号使指针向上转动超过刻度“0”的位置之后，馈送AC零复位信号以使指针返回到刻度“0”的位置。
权利要求
1.一种指示仪表，包含步进电机、减速齿轮机构、通过经由减速齿轮机构向指针传送步进电机的旋转输出而转动的指针、和机械地停止指针转动的制动器机构，其中当指针相对于用制动器机构机械地停止指针转动时指针所指示的位置而转动预定角度时指针所指示的位置被认为是刻度开始位置，所述指示仪表还包括初始化单元，其特征在于所述初始化单元被设定为在指针可转向用制动器机构机械地停止指针转动的位置的方向驱动步进电机；在用制动器机构机械地停止指针的转动之后，在指针可以转离用制动器机构机械地停止指针转动的位置的方向驱动步进电机，由此将指针转过刻度开始位置，并且此后在指针可以转向制动器机构的方向驱动步进电机；以及使指针返回到刻度开始位置并在那里停止指针。
2.如权利要求1所述的指示仪表，其中，在用制动器机构机械地停止指针之后，初始化单元执行过零复位操作，以消除由齿隙产生的影响。
3.如权利要求1所述的指示仪表，所述指示仪表是用于车辆的速度计。
4.如权利要求3所述的指示仪表，其包括CPU单元和感应电压检测电路，所述CPU单元被设定为当接通点火开关时，基于车速传感器的检测输出以便驱动步进电机，并且将指针转到对应于车辆速度的刻度位置，所述CPU单元包含车辆速度指示控制单元、PWM信号发生单元、PWM信号输出单元和所述初始化单元，而且初始化单元包含输出端口打开控制单元，控制步进电机的线圈的一端到打开状态；和制动器位置判断单元，其基于来自感应电压检测电路的输出来检测磁铁转子的旋转停止，并且由此判断指针返回到制动器位置。
5.一种用于初始化指示仪表的指针的指示位置的初始化驱动设备，所述指示仪表包含步进电机、减速齿轮机构、通过经由减速齿轮机构向指针传送步进电机的旋转输出而转动的所述指针、和机械地停止指针转动的制动器机构，其中当指针相对于用制动器机构机械地停止指针转动时指针所指示的位置而转动预定角度时指针所指示的位置被认为是刻度开始位置，所述初始化设备被设定为通过下述操作来初始化指针的指示位置(1)在这样的方向驱动步进电机，在该方向中，在与步进电机的旋转运动互锁时经由减速齿轮机构转动的指针的转动方向可以转向用制动器机构机械地停止指针转动的位置；在用制动器机构机械地停止指针转动之后，(2)在这样的方向驱动步进电机，在该方向中，指针可以以第一角度转离用制动器机构机械地停止指针转动的位置，由此将指针转过刻度开始位置，以及此后(3)在这样的方向驱动步进电机，在该方向中，指针可以以小于第一角度的第二角度，转向用制动器机构机械地停止指针转动的位置。
6.如权利要求5所述的初始化驱动设备，其中，在用制动器机构机械地停止指针之后，所述初始化单元执行过零复位操作，以消除由齿隙产生的影响。
7.如权利要求5所述的指示仪表，其是用于车辆的速度计。
8.如权利要求7所述的初始化驱动设备，包括PWM信号发生单元、PWM信号输出单元和初始化单元，并且初始化单元包含输出端口打开控制单元，控制步进电机的线圈的一端到打开状态；以及制动器位置判断单元，其基于来自感应电压检测电路的输出来检测磁铁转子的旋转停止，并且由此判断指针返回到制动器位置。
全文摘要
一种指示仪表，包括步进电机(2)、减速齿轮机构(3)、指针(4)、制动器机构(5)和初始化单元(64)。当相对于用制动器机构机械地停止指针转动时指针所指示的位置而转动预定角度时指针所指示的位置被认为是刻度开始位置。初始化单元驱动步进电机以使指针转向指针停止位置；在指针的转动停止之后，驱动步进电机以使指针转离用制动器机构机械地停止指针转动的位置，由此将指针转过刻度开始位置，并且此后驱动步进电机以将指针转向制动器机构；以及使指针(4)返回到刻度开始位置并且在那里停止指针。
文档编号G01D11/00GK1740754SQ20051008944
公开日2006年3月1日 申请日期2005年8月10日 优先权日2004年8月25日
发明者佐佐木喜好 申请人:卡森尼可关精株式会社