DE19608480A1 - Zeigeranzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zeigeranzeigevorrichtung, die einen Schrittmotor verwendet, genauer eine Zeigeranzeigevorrichtung mit reduziertem Stromverbrauch des Schrittmotors, der den Anzeigezeiger antreibt.

Als Zeigeranzeigevorrichtungen, wie z. B. einem Geschwindigkeitsmesser, der die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, oder einem Tachometer, der die Maschinendrehzahl anzeigt, sind Anzeigevorrichtungen bekannt, bei denen der Anzeigezeiger von einem Schrittmotor angetrieben wird. Dieser Schrittmotor dreht sich entsprechend der eingegebenen Schrittanzahl und hat den Vorteil, daß das Drehungsausmaß für jedes Schrittsignal exakt und seine Steuerung einfach ist.

Aufbau und Arbeitsweise dieses Schrittmotors werden unter Bezug auf die Fig. 7 beschrieben.

Fig. 7A zeigt die Gestaltung eines 4-phasigen Schrittmotors Der Schrittmotor 14 weist einen Rotor 141 und einen Stator 142 auf. Der Rotor 141 wird von einem Magneten gebildet und hat eine Rotationswelle 143, die daran befestigt ist. Die Rotationswelle 143 steht mit einer Anzeigezeiger (nicht gezeigt) über Zahnräder in Verbindung.

Der Stator 142 weist Vorsprünge 144a-d auf, die in 90°-Ab­ ständen ausgebildet sind und in Richtung zu dem Rotor 141 hin vorspringen, sowie Spulen 145a-d, die um die Vorsprünge gewunden sind.

Der Vorsprung 144a und die Spule 145a bilden die Phase a, der Vorsprung 144b und die Spule 145b formen die Phase b, usw. Die Vorsprünge 144a-d und die Spulen 145a-d formen auf diese Weise eine Anregungsphase a-d.

Es wird elektrischer Strom an die Spule 145a zugeführt, die die Phase a bildet. Das heißt, ein Signalpuls wird auf die Spule aufgebracht und die Phase a erzeugt ein magnetisches Feld und es tritt am Ende des Vorsprungs 144a auf der Rotorseite ein Südpol auf. Der Vorsprung 144a und der Nordpol des Rotors 141 stehen einander gegenüber.

Während auf die Spule 145a ein Signalpuls aufgebracht ist, erzeugt das Aufbringen eines anderen Signalpulses auf die Spule 145b, die die Phase b bildet, ein anderes Magnetfeld. Die durch diese Phasen a, b gebildeten Felder, bilden ein kombiniertes Feld, das in einer Zwischenposition zwischen Phase a und Phase b einen Südpol erzeugt. Dies veranlaßt den Rotor 141 sich aus der Lage a im Uhrzeigersinn um 45° zu drehen.

Solch ein Drehvorgang des Schrittmotors 14 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7B beschrieben. Fig. 7B zeigt Treibersignale, die an den Schrittmotor gegeben werden. In der Fig. stellen "Phase a"-"Phase d" Signalpulse dar, die an die Spulen 145a-d des Stators 142 angelegt werden, die die Phasen a-d bilden. Wenn ein Signalpuls nur an die Phase a gegeben wirdr wird in der Phase a ein Südpol erzeugt, wie oben erwähnt, wobei der Nordpol des Rotors 141 veranlaßt wird, sich der Phase a gegenüberliegend zu positionieren (Vorsprung 144a). Der Einfachheit halber wird diese Position als 0° bezeichnet.

Als nächstes, wenn der Signalpuls immer noch an die Phase a angelegt ist, wird ein Signalpuls an Phase b angelegt. Dies erzeugt einen Südpol in einer Zwischenposition zwischen Phase a und Phase b. Der Rotor 141 wird dann in einer Lage positioniert, die im Uhrzeigersinn um 45° gegenüber der Phase a versetzt ist. Diese Position wird als 45° bezeichnet.

Als nächstes wird das Pulssignal an die Phase a abgeschaltet, während das Pulssignal nur an die Phase b angelegt bleibt, so daß ein Südpol an Phase b erzeugt wird. Dies veranlaßt den Rotor 141, sich um weitere 45° im Uhrzeigersinn zu drehen, bis sein Nordpol der Phase b gegenüberliegt (Vorsprung 144b). Das heißt, er ist in der 90°-Position positioniert.

Nachfolgend werden die Pulssignale der Phase b und c, nur der Phase c, der Phase c und d usw. zugeführt, indem die Phasen gewechselt werden, denen das Pulssignal zugeführt wird. Durch Anlegen der Pulssignale auf diese Art und Weise dreht sich der Rotor 141 jeweils um 45°.

Wenn ein solcher Schrittmotor 14 als Antriebsquelle eines Anzeigezeigers in einer Zeigeranzeigevorrichtung verwendet wird und gewünscht wird, die Anzeigezeiger in einer bestimmten Position dauernd festzuhalten, ist es generell Praxis, der Anregungsphase, die der Halteposition entspricht, Pulssignale durchgehend zuzuführen. Um z. B. den Rotor 141 dauerhaft in der 225°-Position in der Mitte zwischen Phase c und Phase d zu halten, werden permanent Pulssignale an Phase c und Phase d angelegt.

Weil die Pulssignale dauernd angelegt werden, um den Anzeigezeiger in der Halteposition zu halten, weist die oben beschriebene generell angewendete Konfiguration den Nachteil auf, daß der Stromverbrauch in die Höhe geht.

Um dieses Problem zu lösen, steht eine herkömmliche Zeigeranzeigevorrichtung zur Verfügung, die ein stromreduzierendes Mittel aufweist, das den aktuell an den Schrittmotor gelieferten Strom reduziert, wenn der Anzeigezeiger sich nicht bewegt.

Die Vorrichtung z. B., die in der japanischen Offenlegungsschrift 58-100 752 (von nun an als erste herkömmliche Vorrichtung bezeichnet) offenbart ist, weist einen Schrittmotor, der so gestaltet ist, daß er sogar seine Position beibehält, wenn er nicht mit Energie versorgt wird; einen Kontrollschaltkreis, der entsprechend der Eingabeinformation einen Signalpuls erzeugt; einen Verteilungsschaltkreis, der die Signalpulse ausgewählt an jede Phase des Schrittmotors verteilt; und einen Zeitgeberschaltkreis auf, der die Signale, die von dem Verteilungsschaltkreis an den Schrittmotor verteilt werden, überwacht und der, wenn das von dem Verteilungsschaltkreis an den Schrittmotor verteilte Signal für eine bestimmte Zeitspanne beim Wert "1" (EIN) verweilt und nicht auf den Wert "0" (AUS) wechselt, zwingend das Signal aus schaltet.

Das heißt, wenn das Signal, das an den Schrittmotor geliefert wird, sich innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nicht ändert, führt diese erste herkömmliche Vorrichtung den Stromreduzierungsvorgang durch Stoppen der Lieferung des Pulssignals an den Schrittmotor durch, so daß dieser von der Stromversorgung abgekoppelt wird.

Eine Vorrichtung, die in der japanischen Offenlegungsschrift 61-124298 (oder zweite herkömmliche Vorrichtung) veröffentlicht ist, weist einen Verteilungsschaltkreis, der aus einem Treiberbefehlssignal ein Phasenanregungssignal zum Anregen der Spule jeder Phase erzeugt und an die Spule jeder Phase des Schrittmotors ein dem Phasenanregungssignal entsprechendes Signal anlegt; einen Detektionsschaltkreis, der eine Zeitspanne zwischen einem Treiberbefehlssignal, das zu einem bestimmten Zeitpunkt eingegeben wird, und einem nachfolgenden Befehlssignal mißt, und der, wenn die Zeitspanne eine vorbestimmte Zeitspanne überschreitet, ein Signal für die Dauer erzeugt, die über die vorbestimmte Zeit hinausgeht; und ein Schaltmittel, das eine Einschaltkontrolle auf das Phasenanregungssignals während der Zeitspanne ausübt, in der der Detektionsschaltkreis das Signal erzeugt.

Mit anderen Worten, wenn das Signal, das an den Schrittmotor geliefert wird, sich für eine vorbestimmte Zeitspanne nicht ändert, führt die zweite herkömmliche Vorrichtung eine stromreduzierende Operation durch, wobei der Durchschnitt des Anregungsstroms mittels der Einschaltregelung vermindert wird, die für das Pulssignal an den Schrittmotor ausgeführt wird.

Sowohl in der ersten als auch in der zweiten herkömmlichen Vorrichtung wird die Stromreduzierungsoperation unter der Bedingung ausgeführt, daß das nächste Treibersignal während der vorbestimmten Zeitspanne nach dem Startzeitpunkt, zu dem das erste Treibersignal an den Schrittmotor geliefert worden war, nicht an den Schrittmotor geliefert worden ist. Das heißt, weder die erste noch die zweite herkömmliche Vorrichtung zieht die Ankunftszeit des Treibersignals und die Zielpositionsinformation, die in dem Treibersignal enthalten ist, in Betracht.

Wegen der Unfähigkeit des Timers der Kontrollschaltung, d. h. die Ankunftszeit und das Ausmaß der Versetzung des nächsten Treibersignals (Differenz zwischen dem augenblicklich gelieferten Treibersignal und dem nächsten) vorherzusagen, können diese herkömmlichen Vorrichtungen keine sanfte Bewegung des Anzeigezeigers realisieren.

Insbesondere, wenn der Zeitpunkt, zu dem die vorbestimmte Zeitspanne für ein bestimmtes Treibersignal endet, mit dem Zeitpunkt zusammenfällt, an dem das nächste Treibersignal gerade beginnt, eingespeist zu werden wird das Anregungssignal sofort, nachdem es ausgeschaltet worden war, wieder angeschaltet, was eine unnötige Belastung auf den Schaltmechanismus ausübt.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine Zeigeranzeigevorrichtung zu schaffen, die eine gleichmäßige Bewegung des Anzeigezeigers realisiert und gleichzeitig den laufenden Stromverbrauch des Schrittmotors vermindert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die Zeigeranzeigevorrichtung einen in Fig. 1 gezeigten Aufbau annimmt.

Eine Zeigeranzeigevorrichtung mit einer Anzeigezeiger 11 und einem von dieser entsprechend einer vorbestimmten Zielposition des Zeigers angetriebenen Schrittmotor 14 zum Positionieren des Anzeigezeigers an einer Stelle, die der empfangenen Schrittanzahl entspricht, weist erfindungsgemäß auf: ein Bewegungsausmaßberechnungsmittel 21b, das ein Bewegungsausmaß θ des Anzeigezeigers 11 aus einer Istpositionsinformation, die die augenblicklich angezeigte Position des Anzeigezeigers 11 wiedergibt, und aus einer Zielpositionsinformation berechnet, die die Zielposition wiedergibt, an die der Anzeigezeiger bewegt werden soll; und ein Energiesparoperationsausführungsmittel 21a, das, wenn die Bewegungsstrecke θ, die mit dem Bewegungsausmaßberechnungsmittel 21b berechnet wird, "0" ist, an den Schrittmotor 14 ein Energiesparoperationstreibersignal liefert, das auf eine bestimmte Betriebsrate eingestellt ist.

Die erfindungsgemäße Zeigeranzeigevorrichtung weist des weiteren ein Zeitgebersignalerzeugungsmittel 21i, das ein Signal erzeugt, das die Zeitgebung zum Berechnen des Bewegungsausmaßes θ definiert, und ein Operationszeitspannenbestimmungsmittel 21h auf r das basierend auf einem Timingsignal von dem Zeitgebersignal-Erzeugungsmittel 21i, eine Energieeinsparoperationszeitspanne bestimmt, während der die Energieeinsparoperationsausführungsmittel 21a das Energieeinsparoperationstreibersignal an den Schrittmotor 14 liefert.

Außerdem weist bei der erfindungsgemäßen Zeigeranzeigevorrichtung das Energieeinsparoperationsausführungsmittel 21a ein Treibersignalausgabeperiodenbestimmungsmittel 21d auf, welches die Ausgabeperiode des Energieeinsparoperationstreibersignals als Energieeinsparoperationsperiode festsetzt.

Bei dieser Zeigeranzeigevorrichtung weist das Energieeinsparoperationsausführmittel 21a ein zweites Treibersignalausgabeperiodenbestimmungsmittel 21e auf, das die Ausgabeperiode von Teilpulsen - welche entsprechend der Periode des Zeitgebersignals von dem Zeitgebersignalerzeugungsmittel 21i gesetzt ist und kleiner gesetzt ist als die Operationszeitspanne des Schrittmotors 14 - als die Periode des Energieeinsparoperationstreibersignals während der Energieeinsparoperationszeitspanne festsetzt.

Bei dieser Zeigeranzeigevorrichtung weist das Energieeinsparoperationsausführungsmittel 21a auf: ein Taktperiodenoperationsmittel 21d, das die Energieeinsparoperationszeitspanne als Periode des Energieeinsparoperationstreibersignals festsetzt; ein Teilpulsperiodenoperationsmittel 21e, das die Teilpulsperiode - die entsprechend der Periode des Zeitgebersignals von dem Zeitgebersignalerzeugungsmittel 21i festgesetzt wird - der Periode des Energieeinsparoperationstreibersignals während der Energieeinsparoperationszeitspanne gleichsetzt; und ein Operationsperiodenauswahlmittel 21c auf, das entweder das Taktperiodenoperationsmittel 21d oder das Teilpulsperiodenoperationsmittel 21e auswählt.

Außerdem weist bei der erfindungsgemäßen Zeigeranzeigevorrichtung das zweite Treibersignalausgabeperiodenbestimmungsmittel 21e ein Betriebsratenbestimmungsmittel 21f auf, das die Betriebsrate der Teilpulse bestimmt.

Bei dieser Zeigeranzeigevorrichtung weist das zweite Treibersignalausgabeperiodenbestimmungsmittel 21e ein Betriebsratenveränderungsmittel 21g auf, das die Betriebsrate der Teilpulse verändert. Die erfindungsgemäße Zeigeranzeigevorrichtung ist außerdem mit einem Vergleichmäßigungsoperationsausführungsmittel 21j versehen, das, wenn das Bewegungsausmaß θ, das mit dem Bewegungsausmaßberechnungsmittel 21b berechnet ist, von "0" verschieden ist, an den Schrittmotor 14 das Treibersignal liefert, dessen Betriebsrate progressiv verändert wird.

Das Bewegungsausmaßberechnungsmittel 21b berechnet das Bewegungsausmaß θ des Anzeigezeigers 11 aus der Istpositionsinformation, die laufend an den Schrittmotor geliefert wird, und der Zielpositionsinformation, die als nächstes geliefert werden soll. Das Energiesparoperationsausführungsmittel 21a führt die Energiesparoperation nur dann aus, wenn das Bewegungsausmaß θ, das durch das Bewegungsausmaßberechnungsmittel 21g berechnet wird, "0" ist. Das heißt, weil die Energiesparoperation ausgeführt wird, nachdem überprüft wird, daß keine Bewegung des Anzeigezeigers 11 besteht, gibt es keine Möglichkeit einer abrupten Bewegung des Anzeigezeigers 11, die durch das nächste Treibersignal, das plötzlich hereinkommt, verursacht ist.

Weil die Zeitspanne, während der die Energieeinsparoperation ausgeführt wird, durch die Erzeugungsperiode des Zeitgebersignals definiert ist, das von dem Taktmittel 21i gesendet wird, welches die Zeitgebung zum Berechnen des Bewegungsausmaßes θ bestimmt, wird außerdem die Berechnung für die Energieeinsparoperation minimiert, was zu einem schnelleren Ablauf führt.

Weil die Periode des Energieeinsparoperationstreibersignals so gestaltet ist, daß sie auf die Dauer der Energieeinsparoperation abgestimmt ist, d. h. auf die Erzeugungsperiode des Zeitgebersignals, das von dem Taktmittel 21i gesendet wird, kann außerdem die Berechnung, die zum Durchführen der Energiesparoperation erforderlich ist, minimiert werden, wobei die Geschwindigkeit des Prozesses erhöht wird.

Des weiteren wird die Periode des Energieeinsparoperationstreibersignals gleich der Periode der Teilpulse gesetzt, von denen zwei oder mehr während der Operationszeitspanne gesetzt werden, die durch das Zeitgebersignal definiert wird, das von dem Taktmittel 21i gesendet wird. Mit anderen Worten wird die Energiesparoperation mittels kurzer Teilpulse durchgeführt, so daß der Anzeigezeiger 11 während der Energiesparoperation in einem stabileren Zustand geregelt werden kann.

Außerdem kann, weil die Periode des Energiesparoperationstreibersignals zwischen der Erzeugungsperiode des Zeitgebungssignals, das von dem Taktmittel 21i gesendet wird, und der Teilpulsperiode auswählbar gestaltet ist, eine Regelung gewählt werden, die der Vorrichtungscharakteristik angepaßt ist.

Außerdem kann, weil die Teilpulse eine konstantes Betriebsrate aufweisen, die Verarbeitung der Berechnungen vereinfacht werden, wobei die Geschwindigkeit der Verarbeitung erhöht wird.

Die Betriebsrate der Teilpulse wird verändert, wobei es ermöglicht wird, unmittelbar, nachdem die Energiesparoperation durchgeführt ist, lange Teilpulse anzulegen, deren Einschaltzeit lang ist, und die Einschaltzeit der nachfolgenden Teilpulse progressiv zu reduzieren. Dies erlaubt es, den Anzeigezeiger stabiler zu regeln.

Wenn das Bewegungsausmaß θ, das von dem Bewegungsausmaßberechnungsmittel 21b berechnet wird, von "0" verschieden ist, wird die Vergleichmäßigungsoperation des Anzeigezeigers 11 gewählt, so daß an den Schrittmotor 14 ein Treibersignal geliefert wird, dessen Betriebsrate progressiv verändert wird, wodurch die Bewegung des Anzeigezeigers 11 vergleichmäßigt wird und eine ähnliche Energiesparoperation durchgeführt wird, wie die, die durchgeführt wird, wenn der Anzeigezeiger 11 im Stillstand ist.

Fig. 1 ist Blockdiagramm, das den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Zeigeranzeigevorrichtung zeigt;

Fig. 2A und 2B sind Prinzipdarstellungen, die die Gestaltung einer Ausführungsform der Erfindung zeigen;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das das Verfahren der Vergleichmäßigungsoperation des Anzeigezeigers 11 zeigt;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das den Ablauf der Energieeinsparoperation zeigt;

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das den Ablauf der Energieeinsparoperation zeigt;

Fig. 6A bis 6E sind Prinzipdarstellungen, die die Arbeitsweise des Anzeigezeigers 11 und die Treibersignale bei der Zeigeranzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigen; und

Fig. 7A und 7B sind Prinzipdarstellungen, die die Gestaltung des Schrittmotors 14 und die Treibersignale zeigen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 2 zeigt den Aufbau der Zeigeranzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung. Als Beispiel für die Zeigeranzeigevorrichtung wird hier ein Geschwindigkeitsmesser betrachtet, der die Geschwindigkeitsinformation, die von Sensoren aufgenommen wird mit einem Anzeigezeiger anzeigt.

Die in Fig. 2A gezeigte Zeigeranzeigevorrichtung weist eine Ausgabeeinheit 1 und eine Kontrolleinheit 2 auf.

Die Ausgabeeinheit 1 weist einen Anzeigezeiger 11, eine Kodiervorrichtung 12, die, wenn sie sich mit dem Anzeigezeiger 11 dreht, ein Signal erzeugt, das der angezeigten Lage des Anzeigezeigers 11 entspricht, eine Skala 13, die mit Geschwindigkeitsangaben versehen ist, die der angezeigten Lage des Anzeigezeigers 11 entsprechen, und einen Schrittmotor 14 auf, der den Anzeigezeiger entsprechend dem Treibersignal von einem Treiber 147 antreibt.

Der Anzeigezeiger 11 ist an seinem Drehmittelpunkt auf eine Welle 121 montiert und wird mit der Welle 121 gemäß der Information, die ausgegeben werden soll, in eine bestimmte Anzeigelage geschwenkt.

Die Kodiervorrichtung 12 ist ebenfalls auf der Welle 121 montiert, so daß sie mit dem Anzeigezeiger 11 gedreht wird. Die Ausgabe der Kodiervorrichtung 12 wird in eine Prozessoreinheit CPU 21 der Kontrolleinheit 2 über eine Kodiervorrichtungsschnittstelle I/O 122 eingegeben.

Die Welle 121 ist mit einem anzeigezeigerseitigen Zahnrad 111 als Rotationsübertragungsmittel versehen, das über ein Untersetzungsgetriebe 112 mit einem motorseitigen Zahnrad 146 gekuppelt ist, das auf einer Rotationswelle 143 des Schrittmotors 14 montiert ist.

Der Schrittmotor 14 wird über Schrittsignale geregelt und der Treiber 147 sendet dem Schrittmotor 14 ein Treibersignal, das dem Schrittsignal entspricht. Der Schrittmotor 14 hat einen Zähler 148, um die Schrittanzahl zu zählen. Der Inhalt dieses Zählers 148 wird von der Prozessoreinheit CPU 21 der Kontrolleinheit 2, die später beschrieben sind, abgerufen.

In der Beispielsanordnung wird der Schrittmotor 14 mittels des Treibersignals vom Treiber 147 gedreht und seine Drehung wird an das motorseitige Zahnrad 146, das Untersetzungsgetriebe 112 und das anzeigezeigerseitige Zahnrad 111 übertragen, wo es untersetzt ist, und dann weiter an die Welle 121 übertragen, wodurch der Anzeigezeiger 11 in eine spezifizierte Winkellage, der der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, gebracht wird.

Die Kontrolleinheit 2 weist eine Prozessoreinheit CPU 21 als zentrale Prozessoreinheit, einen Lesespeicher ROM 22, der ein Kontrollprogramm zum Durchführen verschiedener Abläufe speichert, und eine Arbeitsspeichereinheit RAM 23 zum Behalten von Daten auf, die zum Bearbeiten von der Prozessoreinheit CPU 21 verwendet werden.

Die Prozessoreinheit CPU 21 empfängt ein Zeitgebungssignal von einem Zeitgeber 3 als Zeitgebungssignalerzeugungsmittel und ein Pulssignal PS von einem Fahrtsensor (nicht gezeigt) über eine Fahrtsensorschnittstelle I/O 5. Der Zeitgeber 3 sendet zu jeder Treiberpulsperiode TP (später beschrieben), die in der Arbeitsspeichereinheit RAM 23 gespeichert ist, ein Zeitgebersignal an die Prozessoreinheit CPU 21. Auf Empfangen dieses Zeitgebersignals führt die Prozessoreinheit CPU 21 den Ablauf aus.

Die Prozessoreinheit CPU 21 hat eine Zählereinheit 4, die die Zählinformation zählt, die für den Ablauf erforderlich ist.

Die Arbeitsspeichereinheit RAM 23 hat zahlreiche vorgesehene Bereiche, darunter einen Bereich θP zum Speichern der Schrittanzahl des Schrittmotors 14 in der augenblicklich angezeigten Lage des Anzeigezeigers 11 als Istpositionsinformation DθP, d. h. des Zählerwerts des Zählers 148; einen Bereich θM zum Speichern der Schrittanzahl des Schrittmotors 14 in der Ziellage, an die der Anzeigezeiger 11 bewegt werden soll, als Zielpositionsinformation DθM, berechnet aus dem Pulssignal PS vom Fahrtsensor; einen Bereich TP zum Speichern der Treiberpulsperiode TP als Zeitabstand, mit dem das Zeitgebersignal des Zeitgebers 3 ausgesendet wird; einen Bereich M zum Speichern einer Teilpulsanzahl M; einen Bereich TS zum Speichern einer Teilpulsperiode TS, die aus der Treiberpulsperiode TP und der Teilpulsanzahl M berechnet wird; und einen Bereich DA zum Speichern von Betriebsrateninformationen DDA, die die Betriebsrate während der Energiesparoperation definieren.

Ein Bereich M hält die Teilpulsanzahl, die von einer Bedienungsperson voreingestellt worden ist, und der Bereich DA hält die voreingestellte Betriebsrate. Der Inhalt, der in dem Bereich TP gespeichert wird, ist der berechnete Wert, der dem Ausmaß entspricht, um das der Anzeigezeiger 11 bewegt werden soll. Wenn der Anzeigezeiger 11 im Stillstand ist, erhält der Bereich TP eine vorbestimmte Zeit t1, die ebenfalls als von einer Bedienungsperson wählbare Zeit voreingestellt wird. Der Inhalt des Bereichs θP und des Bereichs θM wird in vorbestimmten Zeitabständen erneuert.

Die Zählereinheit 4 hat einen Bereich TP, um die Treiberpulsperiode TP zu zählen, einen Bereich TS, um den Teilpulsperiode TS zu zählen, einen Bereich TD, um die Kontrollzeit TD, die durch die Betriebsrateninformation TDA bestimmt wird, zu zählen und einen Bereich M, um die bereits ausgegebene Anzahl von Teilpulsen M zu zählen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 5 wird nun die Arbeitsweise der Zeigeranzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ruft die Prozessoreinheit CPU 21 im Schritt S310 die Zielpositionsinformation DθM, die in dem Bereich θM gespeichert ist, und die Istpositionspositionsinformation DθP ab, die in dem Bereich P gespeichert ist, und berechnet das Ausmaß der Bewegung θ des Anzeigezeigers 11 aus dem Unterschied zwischen den beiden Positionen, d. h. inkremental. Der Schritt S310 wird durchgeführt, wenn der Zeitgeber 3 ein Zeitgebersignal an die Prozessoreinheit CPU 21 sendet.

Im Schritt S320 wird als nächstes überprüft, ob das Ausmaß der Bewegung θ, das im Schritt S310 berechnet worden ist, "0" ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß das Bewegungsausmaß θ "0" ist, d. h., bestimmt wird, daß keine Bewegung des Anzeigezeigers 11 besteht, wird die Energiesparoperation gewählt. Wenn das Bewegungsausmaß θ nicht 0 ist, d. h., bestimmt wird, daß eine Bewegung des Anzeigezeigers 11 vorliegt, wird die Vergleichmäßigungsoperation gewählt, um den Anzeigezeiger 11 gleichmäßig zu bewegen.

Wenn die Energiesparoperation gewählt wird, geht der Ablauf auf Schritt S410 (siehe Fig. 4). Wenn die Vergleichmäßigungsoperation gewählt wird, geht der Ablauf auf Schritt S331.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird nun zunächst die Energiesparoperation beschrieben. Im Schritt S410 wird in dem Bereich TP des Arbeitsspeichers RAM 23 die vorbestimmte Zeit t1 gesetzt. Im Schritt S420 wird dann die Periode des Energiesparoperationstreibersignals überprüft. In diesem Schritt S420 wird überprüft, ob die Operationsperiode, die von der Bedienungsperson ausgewählt worden ist, die vorbestimmte Zeit t1 oder die Teilpulsperiode ist. In dieser vorbestimmten Zeit t1 werden M derartige Teilpulse gesetzt.

Wenn die vorbestimmte Zeit t1 als Energieeinsparoperationszeitspanne gesetzt wird, kann die Energieeinsparoperation mit weniger Schritten durchgeführt werden und daher bei höherer Geschwindigkeit. Wenn die Teilpulsperiode als Energieeinsparoperationszeitspanne gesetzt wird, kann die Bewegung des Anzeigezeigers 11 während der Energieeinsparoperation stabiler gemacht werden, weil die Regelperiode kurz ist.

Wenn die vorbestimmte Zeitspanne t1 als Energieeinsparoperationszeitspanne verwendet wird, geht der Ablauf auf Schritt S431 und, wenn die Teilpulsperiode verwendet wird, auf Schritt S441. Es wird nun zunächst der Operationsablauf beschrieben, wenn die vorbestimmte Zeit t1 als Energiesparoperationszeitspanne gesetzt wird.

Im Schritt S431 wird die Teilpulsperiode TS gleich der vorbestimmten Zeit t1 gesetzt. Das heißt, in diesem Schritt, kopiert die Prozessoreinheit CPU 21 den Inhalt (vorbestimmte Zeit t1) des Bereichs TP auf den Bereich TS.

Im Schritt S432 wird dann überprüft, an welche Anregungsphase des Schrittmotors 14 das Treibersignal zugeführt werden soll. Weil der Anzeigezeiger 11 sich während der Energieeinsparoperation nicht bewegt, verändert sich die Anregungsphase, an die das Treibersignal geliefert werden muß, nicht. Daher wird im Schritt S432 die Anregungsphase des vorherigen Zustandes gelesen.

Danach geht der Ablauf auf Schritt S433, wo der Zählerwert, der dem Wert entspricht, der in dem Bereich TS des Arbeitsspeichers RAM gespeichert ist, in dem Bereich TS der Zählereinheit 4 gesetzt wird. Das heißt, im Schritt S433 wird der der vorbestimmten Zeit t1 entsprechende Zählerwert in den Bereich TS geschrieben.

Bei dem folgenden Schritt S434 wird die folgende Berechnung durchgeführt:

TD = TS×DA (1)

um die Kontrollzeit TD zu berechnen. Diese Zeit TD wird dann in den Bereich TD der Zählereinheit 4 geschrieben.

Danach geht der Ablauf auf Schritt S435, wo die Prozessoreinheit CPU 21 über den Treiber 147 ein EIN-Signal "1" an den Schrittmotor 14 liefert. Zur gleichen Zeit beginnt die Zählereinheit 4, den Bereich TD und den Bereich TS herunterzuzählen.

Im nächsten Schritt S436 wird überprüft, ob der Zählerwert in dem Bereich TD der Zählereinheit 4 "0" erreicht hat. Falls der Zählerwert noch nicht null erreicht hat, geht der Ablauf zurück auf Schritt S435, wo fortgesetzt wird, ein EIN-Signal an den Schrittmotor 14 zu liefern. Wenn festgestellt wird, daß der Wert "0" erreicht hat, stoppt der Ablauf das Liefern eines EIN-Signals an den Schrittmotor 14, bevor er auf Schritt S437 weitergeht.

Das heißt, die Schritte S435 und S436 liefern das EIN-Signal an den Schrittmotor 14 während der gesamten Dauer der Kontrollzeit TD.

Im Schritt S437 sendet die Prozessoreinheit CPU 21 ein AUS-Signal "0" an den Schrittmotor 14. Im nächsten Schritt S436 wird überprüft, ob der Zählerwert in dem Bereich TS der Zähiereinheit 4 "0" erreicht hat. Falls der Wert noch nicht null erreicht hat, kehrt der Ablauf auf S437 zurück, wo weiterhin das AUS-Signal an den Schrittmotor 14 geliefert wird. Wenn festgestellt wird, daß der Zählerwert null erreicht hat, wird die Lieferung des AUS-Signals an den Schrittmotor 14 gestoppt und der der Ablauf wird beendet.

Das heißt, in den Schritten S437 und S438 wird das AUS-Signal für eine Dauer an den Schrittmotor geliefert, die der Teilpulsperiode TS minus der Kontrollzeit TD entspricht.

Dann wird im Schritt S437 die Energiesparoperation, die mit der Periode der vorbestimmten Zeit t1 getriggert wird, beendet, und der Ablauf kehrt zu Schritt S310 zurück.

In den oben beschriebenen Schritten S431 bis S438 haben die Treibersignale, die dem Schrittmotor 14 zugeführt werden, den in Fig. 6B gezeigten Verlauf. Das heißt, die Treiberpulsperiode TP, die als vorbestimmte Zeit t1 definiert ist, wird gleich den Teilpulsperioden TS gesetzt. In dieser Periode wird das Treibersignal zu einem Pulssignal, das während der Dauer der Kontrollzeit TD, die durch die Betriebsrate DA bestimmt ist, im eingeschalteten Status "1" ist und während der verbleibenden Zeitspanne im ausgeschalteten Status "0" ist.

In anderen Worten führen die Schritte S431 bis S438 die Betriebsregelung für das Signal, das an den Schrittmotor 14 geliefert wird, jeweils im Abstand der vorbestimmten Zeit t1 durch.

Als nächstes wird der Arbeitsablauf erläutert der durchgeführt wird, wenn die Teilpulsperiode im Schritt S420 als Energiesparoperationszeitspanne gewählt wird. In diesem Fall geht, wenn die Teilpulsperiode als Energiesparoperationszeitspanne in S420 ausgewählt wird, der Ablauf auf Schritt S441, in dem die folgende Berechnung zum Bestimmen des Teilpulsperiode TS durchgeführt wird.

TS = TP/M (2)

wobei M eine Teilpulsanzahl ist.

Die so bestimmte Teilpulsperiode TS wird in den Bereich TS der Arbeitsspeichereinheit RAM 23 geschrieben.

Als nächstes geht der Ablauf auf Schritt S442, wo die Anregungsphase des Schrittmotors 14 bestimmt wird, an die das Treibersignal gesendet wird. Im Schritt S442 wird dieselbe Operation durchgeführt wie im Schritt S432, d. h., es wird die Anregungsphase im vorherigen Status eingelesen.

Dann geht der Ablauf auf Schritt S443, wo der Inhalt [M] des Bereichs M der Zähleinheit 4 auf "0" zurückgestellt wird, bevor der Ablauf auf Schritt S510 (Fig. 5) weitergeht.

Es sei bemerkt, daß die eckigen Klammern [] verwendet werden, um den Inhalt des Bereichs M der Arbeitsspeichereinheit RAM 23 vom Inhalt des Bereichs M der Zählereinheit 4 zu unterscheiden. Die Klammern [] geben den Inhalt des Bereichs M der Zählereinheit 4 wieder. In der nachfolgenden Beschreibung ist der Inhalt [M] des Bereichs M der Zählereinheit 4 mit Klammern [] versehen. Im Schritt S510 wird der Kontrollmodus für den Fall ausgewählt, daß die Teilpulsperiode TS als Operationsperiode gesetzt ist. Das heißt, in diesem Schritt S510 wird entweder ein Modus ausgewählt, in dem die Betriebsrate der Teilpulse progressiv reduziert wird (variabler Teilpulsliefermodus) oder ein Modus, in dem die Betriebsrate der Teilpulse auf eine konstante Rate festgelegt wird (fester Teilpulslieferungsmodus).

Wenn ersteres, also der variable Teilpulslieferungsmodus gewählt wird, geht der Ablauf weiter auf Schritt S521. Wenn der letztere, der feste Teilpulslieferungsmodus gewählt wird, geht der Prozeß weiter auf Schritt S531. Es soll nun zunächst der variable Teilpulslieferungsmodus erläutert werden.

Im Schritt S521 wird im Bereich M der Zählereinheit 4 hochgezählt, d. h., der Inhalt des Bereichs M der Zählereinheit 4 wird um +1 verändert. Falls z. B. dieser Bereich M bereits im Schritt S443 auf null gelöscht worden ist, nimmt der Inhalt in diesem Schritt S521 den Wert "1" an. Der Ablauf geht weiter zu Schritt S522.

Im Schritt S522 wird der Zählerwert, der dem Wert der Teilpulsperiode TS entspricht, die im Schritt S441 berechnet worden ist, auf den Bereich TS der Zählereinheit 4 geschrieben. Das heißt, im Schritt S522 wird der Zählerwert im Bereich TS der Zählereinheit 4 entsprechend TP/M gesetzt.

Dann geht der Ablauf auf Schritt S523, wo folgende Berechnung durchgeführt wird, um die Kontrollzeit TD zu bestimmen:

TD = (TS/M)×[M] (3)

wobei M eine Teilpulsanzahl und [M] der Inhalt des Bereichs M der Zählereinheit 4 ist. Die Kontrollzeit TD, die so erhalten wird, wird in den Bereich TD der Zählereinheit 4 geschrieben.

Als nächstes geht der Ablauf auf Schritt S524, bei dem ein AUS-Signal "0" an den Schrittmotor 14 ausgegeben wird. Zum gleichen Zeitpunkt beginnt die Zählereinheit 4, die in den Bereichen TD und TS gespeicherten Zählerwerte herunterzuzählen.

Danach geht der Ablauf weiter auf Schritt S525, wo geprüft wird, ob der Zählerwert in dem Bereich TD der Zählereinheit 4 "0" erreicht hat. Falls der Wert nicht "0" erreicht hat, geht der Ablauf zurück auf Schritt S524, wo weiterhin das AUS-Signal an den Schrittmotor 14 geliefert wird. Wenn der Wert "0" erreicht hat, stoppt der Ablauf die Lieferung des AUS-Signals an den Schrittmotor 14, bevor er weitergeht auf Schritt S526.

Das heißt, in den Schritten S524 und S525 wird das AUS-Signal während der Dauer der Kontrollzeit TD an den Schrittmotor 14 geliefert.

Der Ablauf geht danach auf Schritt S526, wo überprüft wird, ob der Inhalt [M] des Bereichs M der Zählereinheit 4 gleich der Teilpulsanzahl M ist, die in dem Bereich M der Arbeitsspeichereinheit RAM 23 gespeichert wird, d. h., ob die spezifizierte Anzahl M der Teilpulse ausgegeben worden ist.

Wenn die spezifizierte Teilpulsanzahl ausgegeben worden ist, d. h. [M]=M, wird der variable Teilpulslieferungsmodus beendet und der Ablauf kehrt zu Schritt S310 zurück. Wenn der Zählerwert [M] noch nicht die Teilpulsanzahl M erreicht hat, geht der Ablauf auf Schritt S527, wo mit dem variablen Teilpulslieferungsmodus weitergemacht wird.

Im Schritt S527 wird das EIN-Signal "1" an den Schrittmotor 14 geliefert. Im nächsten Schritt S528 wird überprüft, ob der Zählerwert des Bereichs TS der Zählereinheit 4 "0" erreicht hat. Falls der Zählerwert noch nicht null erreicht hat, kehrt der Ablauf auf Schritt S527 zurück, wo weiterhin das EIN-Signal an den Schrittmotor 14 geliefert wird. Falls er "0" erreicht hat, geht der Ablauf auf Schritt S521.

In den Schritten S527 und S528 wird das EIN-Signal an den Schrittmotor während der gesamten Dauer des Teilpulsperiode TS minus der Kontrollzeit TD geliefert.

Dann geht der Ablauf auf Schritt S521, wo die oben erwähnte Ablaufsequenz vollständig noch einmal durchgeführt wird, um den nächsten Teilpuls zu liefern.

Wenn die Schritte S441 bis S428 durchgeführt werden, ist das Treibersignal, das an den Schrittmotor 14 geliefert wird, so ausgebildet, wie es in Fig. 6D gezeigt ist. Das heißt, die Treiberpulsperiode TP ist in M Teile unterteilt und jeder Teil wird als Teilpulsperiode TS verwendet, wobei das Pulssignal in dieser Teilpulsperiode während der Dauer der Kontrollzeit TD, die progressiv ansteigt, im ausgestalteten Zustand "0" und während des überbleibenden Anteils der Teilpulsperiode im eingeschalteten Zustand "1" ist.

Zum selben Zeitpunkt, zu dem das Treibersignal - welches in dem Signalsendeintervall (vorbestimmte Zeit t1) des Zeitgebermittels 3 M-Teilpulse aufweist - an den Schrittmotor 14 geliefert wird, wird die Regelung zum progressiven Reduzieren der eingeschalteten Zeit der Teilpulse, die geliefert werden, durchgeführt.

Bei diesem Arbeitsablauf, bei dem die Teilpulsperiode als Energieeinsparoperationszeitspanne gewählt wird und der variable Teilpulslieferungsmodus als Kontrollmodus gewählt wird, ist es möglich, eine untere Grenze für die Teilpulsbetriebsrate vorzusehen und die Kontrolle so vorzusehen, daß die eingeschaltete Zeitdauer der Teilpulse nicht unter die untere Grenze fällt, wie in Fig. 6E gezeigt ist.

Um diese Kontrolle zu verwirklichen, ist es erforderlich, einen Vergleichsablauf und einen Ersetzungsablauf nach dem Schritt S523 vorzusehen. In dem Vergleichsablauf werden die EIN-Zeit auf der Basis der Kontrollzeit TD, die im Schritt S523 berechnet wird, und die untere Grenze für die EIN-Zeit auf der Basis der Kontrollzeit TD′ verglichen; und mit dem Ersetzungsprozeß wird die Kontrollzeit TD durch die Kontrollzeit TD′ ersetzt, wenn in dem Vergleichsprozeß entschieden wird, daß die EIN-Zeit auf der Basis der Kontrollzeit TD kürzer ist als die EIN-Zeit auf der Basis der Kontrollzeit TD′.

Nun wird die Operation erläutert, die durchgeführt wird, wenn im Schritt S510 der feste Teilpulsliefermodus ausgewählt wird. Wenn dieser Modus gewählt wird, geht der Ablauf von Schritt S510 auf Schritt S531.

In diesem Schritt S531 wird wie im Schritt S521 der Zählerwert in dem Bereich M der Zählereinheit 4 hochgezählt und sein Zählerwert an Schritt S532 abgeführt.

In diesem Schritt S532 wird in den Bereich TS der Zählereinheit 4 der Zählerwert, der dem Wert der Teilpulsperiode TS entspricht, der im Schritt S441 berechnet wird, geschrieben, wie im Schritt S522.

Dann geht der Ablauf auf Schritt S533, der die folgende Berechnung ausführt, um die Kontrollzeit TD zu bestimmen, und sie in den Bereich TD der Zählereinheit 4 schreibt:

TD = TS×DA (4)

Danach geht der Ablauf auf Schritt S534. In diesem Schritt S534 und dem nachfolgenden Schritt S535 wird der gleiche Ablauf durchgeführt, wie in den Schritten S524 und S525. Das heißt, diese Schritte S534 und S535 liefern während der Dauer der Kontrollzeit TD das EIN-Signal "1" an den Schrittmotor 14. Das Programm geht dann auf Schritt S536, der Operationen ähnlich denen von Schritt S526 durchführt, um zu überprüfen, ob die voreingestellte Anzahl M von Teilpulsen ausgegeben worden ist.

Wenn festgestellt wird, daß die voreingestellte Anzahl von Teilpulsen ausgegeben worden ist, beendet das Programm den festen Teilpulslieferungsmodus und kehrt auf Schritt S310 zurück. Wenn der Zählerwert [M] nicht die Teilpulsanzahl M erreicht hat, geht das Programm auf Schritt S537, wo es weitermacht mit dem festen Teilpulslieferungsmodus.

Im Schritt S537 und dem nachfolgenden Schritt S538 wird das AUS-Signal "0" an den Schrittmotor 14 geliefert. Das heißt, es wird das AUS-Signal "0" für die verbleibende Zeitspanne der Teilpulsperiode TS minus der Kontrollzeit TD an den Schrittmotor 14 geliefert.

Danach geht das Programm weiter auf Schritt S531, wo erneut vollständig die oben beschriebene Sequenz von Operationen durchgeführt wird, um den nächsten Teilpuls zu liefern.

Beim Durchführen der Schritte S441 bis S538 wird das Treibersignal, das an den Schrittmotor 14 geliefert wird, gestaltet wie in Fig. 6C gezeigt ist. Das heißt, wenn die Treiberpulsperiode TD in M Teile geteilt ist und jeder dieser Teile als Teilpulsperiode TS verwendet wird, ist das Pulssignal in dieser Teilpulsperiode während der Dauer der Kontrollzeit TD, die mit einer konstanten Betriebsrate DA definiert ist, im eingeschalteten Status "1" und während der verbleibenden Zeit des Teilpulsperiode im ausgeschalteten Status "0".

Mit anderen Worten, in den Schritten S441 bis S528 wird an den Schrittmotor 14 während des Signalsendeintervalls der Zeitgebereinheit 3 (vorbestimmte Zeit t1) ein Treibersignal geliefert, das M Teilpulse mit einer festen Betriebsrate aufweist.

Wenn im Schritt S320 (siehe Fig. 4) festgestellt wird, daß das Bewegungsausmaß θ nicht gleich "0" ist, d. h., wenn bestimmt wird, daß eine Bewegung des Anzeigezeigers 11 vorliegt, wird die Vergleichmäßigungsoperation ausgewählt und das Programm geht auf Schritt S333. Die Vergleichmäßigungsoperation wird nun im folgenden beschrieben.

Im Schritt S 331 wird die folgende Berechnung durchgeführt, um die Treiberpulsperiode TD zu bestimmen, und diese wird in dem Bereich TP der Arbeitsspeichereinheit RAM 23 gespeichert.

TD = |KA/θ| + KC (5)

wobei KA und KC Konstanten sind.

Danach wird in diesem Schritt die unten gezeigte Berechnung durchgeführt, um die Teilpulsperiode TS zu bestimmen, und diese wird in dem Bereich TS der Arbeitsspeichereinheit RAM 23 gespeichert.

TS = TP/M (6)

Das Programm geht danach auf Schritt S332.

Im Schritt S332 wird die Phase des Schrittmotors 14 bestimmt, an den das Treibersignal gespeist wird. Bei dieser Vergleichmäßigungsoperation bewegt sich der Anzeigezeiger 11, so daß die Phase, an die das Treibersignal momentan geliefert wird, sich von der Phase unterscheidet, an die das nächste Treibersignal geliefert wird.

Wenn z. B. das Bewegungsausmaß θ, das im Schritt S320 ausgerechnet worden ist, positiv ist, bewegt sich der Schrittmotor im Uhrzeigersinn. Im folgenden wird ein Fall beschrieben, in dem der Schrittmotor aus dem augenblicklichen 90° Zustand in die 135°-Stellung bewegt wird.

In diesem Fall ist, wie in Fig. 7B gezeigt, der Zustand der einzelnen Anregungsphasen bei 90° "0" in Phase a, "1" in Phase b, "0" in Phase c und "0" in Phase d. Zum Bewegen des Schrittmotors in die 135°-Stellung ist es erforderlich, daß die Anregungsphasen "0" in Phase a, "1" in Phase b, "1" in Phase c und "0" in Phase d sind.

Auf diese Weise wird im Schritt S332 auf der Basis des augenblicklichen Zustands und der Drehrichtung des Schrittmotors 14 die Phase bestimmt, an die das Treibersignal gesendet werden soll.

Als nächstes geht das Programm auf Schritt S333, wo der Inhalt [M] des Bereichs M der Zählereinheit 4 auf null gesetzt wird, wie im Schritt S443 (siehe Fig. 4), bevor der Ablauf auf Schritt S340 springt.

Im Schritt S340 wird der Inhalt [M] des Bereichs M der Zählereinheit 4 um +1 verstellt. Diese Operation wird vorgenommen, um die bereits ausgegebene Anzahl von Teilpulsen zu zählen, ebenso wie es bei der oben erwähnten Energieeinsparoperation in der Teilpulsperiode durchgeführt wurde.

Danach geht das Programm auf Schritt S350, wo in den Bereich TS der Zählereinheit 4 der der Teilpulsperiode TS entsprechende Zählerwert, der im Schritt S331 berechnet worden ist, geschrieben wird und die unten angegebene Berechnung durchgeführt wird, um die Kontrollzeit TD zu bestimmen.

TD = (TS/M)×[M] (7)

Dann wird im Schritt S331 der Zählerwert, entsprechend der so erhaltenen Kontrollzeit TD auf den Bereich TD der Zählereinheit 4 geschrieben.

Nach dem Setzen der Zählerwerte in den Bereichen TS und TD der Zählereinheit 4 geht das Programm auf Schritt S360.

Im Schritt S360 wird die Phase des Schrittmotors 14 überprüft, an die das Treibersignal geliefert werden soll, wie im Schritt S332 bestimmt, um zu sehen, ob die maßgebliche Phase zu Beginn der Periode von "1" auf "0" wechselt oder von "0" auf "1".

Falls festgestellt wird, daß die Phase von "1" auf "0" wechselt, geht das Programm auf Schritt S371. Falls festgestellt wird, daß die Phase von "0" auf "1" wechselt, geht das Programm auf Schritt S381.

Im Schritt S371 wird während der Dauer der Kontrollzeit TD das AUS-Signal "0" an den Schrittmotor geliefert. Dieser Ablauf ist ähnlich dem der Schritte S524 und S525, d. h., es wird weiterhin das AUS-Signal "0" an den Schrittmotor 14 geliefert, bis der Zählerwert des Bereichs TD der Zählereinheit 4 null erreicht.

Danach geht das Programm auf Schritt S372, wo überprüft wird, ob der Inhalt [M] des Bereichs M der Zählereinheit 4 gleich der Anzahl der Teilpulse M ist, die in dem Bereich M der Arbeitsspeichereinheit 43 gespeichert ist, d. h., ob die vorbestimmte Anzahl von Teilpulsen M ausgegeben worden ist.

Falls bestimmt wird, daß die vorgegebene Anzahl von Teilpulsen ausgegeben worden ist, beendet das Programm die Vergleichmäßigungsoperation und kehrt zurück auf Schritt S310. Wenn der Zählerwert [M] noch nicht die Teilpulsanzahl M erreicht hat, geht das Programm auf Schritt S373.

Im Schritt S373 wird während der verbleibenden Zeit der Teilpulsperiode ein EIN-Signal "1" an den Schrittmotor 14 geliefert, d. h., während der Dauer der Teilpulsperiode TS minus der Kontrollzeit TD. Dieser Ablauf ist ähnlich dem der Schritte S527 und S528, d. h., es wird fortgefahren, das EIN-Signal "1" an den Schrittmotor 14 zu liefern, bis der Zählerwert im Bereich TS der Zählereinheit 4 "0" erreicht.

Nachdem der Schritt S373 beendet ist, geht das Programm auf den Schritt S340, um den nächsten Teilpuls zu senden.

Wenn im Schritt S360 bestimmt wird, daß die in Frage stehende Phase sich von "0" auf "1" verändert und das Programm auf den Schritt S381 springt, wird folgender Ablauf durchgeführt.

Im Schritt S381 wird während der Dauer der Kontrollzeit TD ein EIN-Signal "1" an den Schrittmotor 14 geliefert. Dieser Ablauf wird auf die gleiche Weise durchgeführt wie im Schritt S371, wobei ein EIN-Signal "1" an den Schrittmotor 14 geliefert wird, bis der Zählerwert im Bereich TD der Zählereinheit 4 null erreicht.

Danach geht das Programm auf Schritt S381, wo überprüft wird, ob die vorbestimmte Anzahl von Teilpulsen M ausgegeben worden ist. Falls festgestellt wird, daß die vorbestimmte Anzahl von Teilpulsen ausgegeben worden ist, beendet das Programm die Vergleichmäßigungsoperation und kehrt auf Schritt S310 zurück. Falls der Zählerwert [M] noch nicht die Teilpulsanzahl M erreicht hat, geht das Programm auf Schritt S383.

Im Schritt S383 wird während der verbleibenden Zeit der Teilpulsperiode ein AUS-Signal "0" an den Schrittmotor 14 geliefert, d. h., während der Dauer des Teilpulsperiode TD minus der Kontrollzeit TD. Dieser Ablauf wird auf eine Weise ähnlich der des Schritts S373 durchgeführt, wobei ein AUS-Signal "0" an den Schrittmotor 14 geliefert wird, bis der Zählerwert in dem Bereich TS dem Zählereinheit 4 "0" erreicht.

Nachdem der Schritt S383 beendet ist, geht das Programm auf Schritt S340, um den nächsten Teilpuls zu senden.

In der oben bezeichneten Serie von Abläufen, die in den Schritten S332 bis S383 durchgeführt werden, wird, wenn das Signal der interessierenden Phase zu Beginn der Periode von "1" auf "0" wechselt, ein aus Teilpulsen, deren EIN-Zeit progressiv abnimmt, bestehendes Treibersignal an den Schrittmotor 14 geliefert. Wenn das Signal der interessierenden Phase zu Beginn der Periode von "0" auf "1" wechselt, wird ein Treibersignal an den Schrittmotor 14 geliefert, das aus Teilpulsen besteht, deren EIN-Zeit progressiv zunimmt.

Zusammengefaßt haben das entscheidende Element dieser Erfindung und die Operationsschritte des Flußdiagramms die folgende Beziehung zueinander.

Das Einsparoperationsausführungsmittel 21a entspricht den Schritten S410 bis S443 und den Schritten S510 bis S538, und das Bewegungsausmaßberechnungsmittel 21b entspricht den Schritten S310 und S320.

Das Operationsperiodenauswahlmittel 21c entspricht dem Schritt S420, das Treibersignalausgabeperiodedefiniermittel 21d den Schritten S431 bis S438 und das zweite Treibersignalausgabebestimmungsmittel 21e entspricht den Schritten S441 bis S443 und den Schritten S510 bis S538.

Das Betriebsratebestimmungsmittel 21f entspricht den Schritten S531 bis S538 und das Betriebsratenveränderungsmittel 21g entspricht den Schritten S521 bis S528.

Das Operationszeitspannenbestimmungsmittel 21h entspricht dem Schrift S410 und das Vergleichmäßigungsoperations­ ausführungsmittel 21j entspricht den Schritten S331 bis S383.

Nachfolgend wird nun das Verhältnis zwischen dem Bewegungsausmaß und dem Treibersignal erläutert, das an den Schrittmotor in der Zeigeraufzeichnungseinheit dieser Ausführungsform mit den oben genannten Mitteln an den Schrittmotor gesendet wird.

In Fig. 6A sind auf der Ordinate das Ausmaß der Schrittbewegung und auf der Abszisse die Zeit aufgezeichnet. Die Verläufe, die mit Phase a bis Phase d bezeichnet sind, gehen Pulssignale (Treibersignale) wieder, die in Fig. 7B aufgezeigt sind und die an die Anregungsphasen des Schrittmotors 14 geliefert werden. Mit P1 bis P8 bezeichnet sind Zeitgebungssignale, die von dem Zeitgeber 3 ausgegeben werden.

In der Fig. gibt die Zeitspanne zwischen P1 und P7 den Zustand wieder, in dem sich der Anzeigezeiger bewegt und die Vergleichmäßigungsoperation durchgeführt wird, und die Periode zwischen P7 und P8 gibt den Zustand wieder, in dem der Anzeigezeiger 11 sich nicht bewegt und die Energieeinsparoperation durchgeführt wird.

In der Zeitspanne zwischen P0 und P1 wird ein Pulssignal an die Anregungsphase d angelegt, und an die Anregungsphase a werden Teilpulssignale angelegt, deren Betriebsrate progressiv zunimmt, d. h., in dieser P0-P1-Zeitspanne wird eine Regelung durchgeführt, so daß der Rotor 141 (Fig. 7A), der zum Zeitpunkt P0 bei 270° positioniert war, zum Zeitpunkt P1 auf die 315°- Stellung gedreht wird.

In der nachfolgenden Zeitspanne zwischen P1 und P2 werden an die Anregungsphase d Teilpulssignale angelegt, deren Betriebsrate progressiv abnimmt. In dieser P1-P2-Zeitspanne wird der Rotor 141, der zum Zeitpunkt P1 in der 315°-Stellung gewesen war, auf 0° zum Zeitpunkt P2 gedreht.

Auf diese Weise werden an die Anregungsphasen entsprechende Treibersignale geliefert und zum Zeitpunkt P7 werden die Phase c und d mit Energie versorgt, d. h. die Zeiger wird in die 225°-Stellung gedreht.

In der P7-P8-Zeitspanne wird bestimmt, daß keine Bewegung des Anzeigezeigers 11 vorliegt und daher die Energiesparoperation durchgeführt wird.

Hier wird eine Teilpulsperiode als Energieeinspar­ operationsperiode ausgewählt, bei der Teilpulse mit einer fixen Betriebsrate erzeugt werden.

Auf diese Weise wird es gemäß der Erfindung durch Kombination der Energiesparoperation mit der Vergleichmäßigungsoperation ermöglicht, den laufenden Energieverbrauch durch Durchführen der Vergleichmäßigungsoperation, wenn der Anzeigezeiger 11 sich bewegt, und durch Durchführen der Energiesparoperation, wenn der Anzeigezeiger 11 sich nicht bewegt, zu reduzieren. Die Kombination dieser beiden Arten von Operationen trägt dazu bei, daß der laufende Stromverbrauch des Schrittmotors 14 weiter reduziert werden kann.

Wie oben beschrieben ist bei einer erfindungsgemäßen Anzeigezeigervorrichtung, die einen Anzeigezeiger und einen Schrittmotor zum Positionieren des Anzeigezeigers in eine Position aufweist, die der Anzahl von Schrittsignalen entspricht, die empfangen werden und den Schrittmotor entsprechend der angezeigten Position des Anzeigezeigers antreiben, ein Bewegungsausmaßberechnungsmittel und ein Energiesparoperationsausführungsmittel vorgesehen. Das Bewegungsausmaßberechnungsmittel berechnet das Bewegungsausmaß des Anzeigezeigers aus der Istpositionsinformation, die die aktuell angezeigte Position des Anzeigezeigers wiedergibt, und der Zielpositionsinformation, die die Zielposition wiedergibt, in die der Anzeigezeiger bewegt werden soll. Das Energiesparoperationsausführungsmittel liefert an den Schrittmotor ein Energiesparoperationstreibersignal, das einer vorbestimmten Betriebsrate angepaßt ist, wenn das Bewegungsausmaß, das durch die Bewegungsausmaßberechnungsmittel berechnet wird, "0" ist. Mit dieser Anordnung berechnet das Bewegungsausmaßberechnungsmittel das Bewegungsausmaß des Anzeigezeigers aus der augenblicklichen Positionsinformation, die gegenwärtig an den Schrittmotor geliefert wird, und aus der Zielpositionsinformation, die als nächstes geliefert werden soll, und das Energieeinsparoperationsausführungsmittel führt die Energieeinsparoperation nur dann aus, wenn das Bewegungsausmaß, das durch die Bewegungsausmaßberechnungsmittel berechnet wird, "0" ist. Weil die Energiesparoperation durchgeführt wird, nachdem sichergestellt ist, daß keine Bewegung des Anzeigezeigers vorliegt, ist es möglich, eine abrupte Bewegung des Anzeigezeigers zu vermeiden, die auftreten könnte, wenn das nächste Treibersignal sofort empfangen wird.

Die erfindungsgemäße Zeigeranzeigevorrichtung ist außerdem mit einem Zeitgebersignalerzeugungsmittel versehen, das ein Signal erzeugt, das die Zeitgebung des Berechnens des Bewegungsausmaßes bestimmt, und mit einem Operationszeitspannenbestimmungsmittel, das die Energiesparoperationszeitspanne definiert, während der die Energiesparoperationsausführungsmittel das Energiesparoperationstreibersignal an den Schrittmotor liefern.

Die Zeitspanne, während der die Energiesparoperation durchgeführt wird, ist definiert durch die Erzeugungsperiode des Zeitgebungssignals, das durch ein Taktmittel ausgegeben wird, welches vorgesehen ist, um die Zeitgebung des Berechnens des Bewegungsausmaßes zu bestimmen. Dieser Aufbau reduziert die Berechnungen, die während der Energiesparoperation durchgeführt werden, wobei die Geschwindigkeit des Ablaufes erhöht wird.

Außerdem hat in dieser Zeigeranzeigevorrichtung das Energiesparoperationsausführungsmittel ein Treibersignalausgabeperiodenbestimmungsmittel, das die Energiesparoperationszeitspanne als die Ausgabeperiode des Energiesparoperationstreibersignals festsetzt. Weil die Periode des Energiesparoperationstreibersignals gleich der Energieeinsparoperationszeitspanne gesetzt wird, d. h. der Erzeugungsperiode des Zeitgebungssignals, das durch da Taktmittel erzeugt wird, kann das Ausmaß der Berechnung, die für die Energiesparoperation erforderlich ist, reduziert werden, wobei die Geschwindigkeit des Ablaufs erhöht wird.

Des weiteren hat bei dieser Zeigeranzeigevorrichtung das Energiesparoperationsausführungsmittel ein zweites Treibersignalausgabebestimmungsmittel, das die Ausgabeperiode von Teilpulsen - die entsprechend der Periode des Zeitgebungssignals von den Zeitgebersignalerzeugungsmitteln gesetzt wird und außerdem kleiner gesetzt wird als die Operationszeit des Schrittmotors - als Periode des Energiesparoperationstreibersignals während der Energiesparoperationszeitspanne festsetzt. Weil die Periode des Energiesparoperationstreibersignals gleich der Periode eines kurzen Teilpulses gesetzt ist, der M-mal in einem Operationsintervall erzeugt wird, das durch das Zeitgebersignal vom Taktmittel definiert ist, kann der Anzeigezeiger während der Energiesparoperation stabiler kontrolliert werden.

Des weiteren weist bei dieser Zeigeranzeigevorrichtung das Energiesparoperationsausführungsmittel auf: ein Treibersignalausgabebestimmungsmittel, das die Energiesparoperationszeitspanne als die Ausgabeperiode des Energiesparoperationstreibersignals setzt; ein zweites Treibersignalausgabebestimmungsmittel, das die Ausgabeperiode von Teilpulsen - die entsprechend der Periode des Zeitgebersignals vom Zeitgebungssignalerzeugungsmittel gesetzt wird und außerdem kleiner als die Operationszeit des Schrittmotors gesetzt wird - als die Periode des Energiesparoperationstreibersignals während der Energiesparoperationszeitspanne festsetzt; und das Operationsperiodeauswahlmittel, das entweder das Taktperiodenoperationsmittel oder das Teilpulsperiodeoperationsmittel auswählt. Weil die Periode des Energiesparoperationstreibersignals aus der Erzeugungsperiode des Zeitgebersignals, das von dem Taktmittel ausgegeben wird, und der Teilpulsperiode auswählbar gemacht ist, wird es ermöglicht, eine Regelung auszuwählen, die der Charakteristik der Vorrichtung angepaßt ist.

Außerdem hat bei dieser Zeigeranzeigevorrichtung das zweite Treibersignalausgabebestimmungsmittel ein Betriebsratenbestimmungsmittel, das die Betriebsrate der Teilpulse definiert. Weil der Teilpuls auf eine feste Betriebsrate gesetzt wird, kann die Berechnung vereinfacht werden, was den Ablauf beschleunigt.

Außerdem hat bei dieser Anzeigezeigervorrichtung das zweite Treibersignalausgabebestimmungsmittel ein Betriebsratenveränderungsmittel zum Verändern der Betriebsrate des Teilpulses.

Weil die Betriebsrate der Teilpulses verändert werden kann, wird es ermöglicht, Teilpulse zu liefern, deren Einschaltzeitdauer unmittelbar, nachdem die Energieeinsparoperation durchgeführt worden ist, lang ist, und später Teilpulse aus zugeben, deren Einschaltzeitdauer zunehmend reduziert wird. Dies erlaubt es, daß der Anzeigezeiger in einem weitaus stabileren Zustand geregelt wird.

Außerdem ist diese Zeigeranzeigevorrichtung mit einem Vergleichmäßigungsoperationsausführungsmittel versehen, das an den Schrittmotor das Treibersignal liefert, dessen Betriebsrate progressiv verändert wird, wenn das Bewegungsausmaß, das durch das Bewegungsausmaßberechnungsmittel berechnet wird, von null verschieden ist. Da, wenn das Bewegungsausmaß, das durch die Bewegungsausmaßberechnungsmittel berechnet wird, von null verschieden ist, die Vergleichmäßigungsoperation des Anzeigezeigers ausgewählt wird, so daß an den Schrittmotor das Treibersignal geliefert wird, dessen Betriebsrate progressiv verändert wird, kann die Bewegung des Anzeigezeigers gleichmäßig gemacht werden und die Energiesparoperation auch durchgeführt werden, während der Anzeigezeiger bewegt wird, wie wenn der Anzeigezeiger im Stillstand ist.

Claims (8)

1. Zeigeranzeigevorrichtung, die einen Anzeigezeiger und einem Schrittmotor aufweist, der den Anzeigezeiger in eine Lage versetzt, die der Anzahl von Schrittsignalen entspricht, die empfangen wird, und die den Schrittmotor in Abstimmung mit der angezeigten Lage des Anzeigezeigers antreibt, wobei die Zeigeranzeigevorrichtung aufweist:
ein Bewegungsausmaßberechnungsmittel, das das Ausmaß der Bewegung des Anzeigezeigers aus einer Istpositionsinformation, die die augenblicklich angezeigte Position des Anzeigezeigers wiedergibt, und aus einer Zielpositionsinformation berechnet, die die Zielposition wiedergibt, an die der Anzeigezeiger bewegt werden soll; und
ein Energiesparoperationsausführungsmittel, das an den Schrittmotor ein Energiesparoperationstreibersignal angepaßt an eine vorbestimmte Betriebsrate ausgibt, wenn das Bewegungsausmaß, das durch das Bewegungsausmaßberechnungsmittel berechnet wird, null ist.

2. Zeigeranzeigevorrichtung nach Anspruch 1, die aufweist:
ein Zeitgebungssignalerzeugungsmittel, das ein Signal erzeugt, das den Zeitpunkt der Berechnung des Bewegungsausmaßes θ bestimmt; und
ein Operationszeitspannenbestimmungsmittel, das auf der Basis des Zeitgebungssignals von dem Zeitgebungssignal­ erzeugungsmittel eine Energiesparoperationszeitspanne bestimmt, während der das Energiesparoperationsausführungsmittel die Energiesparoperationstreibersignale an den Schrittmotor liefert.

3. Zeigeranzeigevorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Energiesparoperationsausführungsmittel ein Treibersignalausgabebestimmungsmittel aufweist, das die Energiesparoperationszeitspanne als die Ausgabeperiode des Energiesparoperationstreibersignals setzt.

4. Zeigeranzeigevorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Energiesparausführungsmittel ein zweites Treibersignalausgabebestimmungsmittel aufweist, das die Ausgabeperiode von Teilpulsen als Periode des Energiesparoperationstreibersignals während der Energiesparoperation setzt, wobei die Teilpulsausgabeperiode entsprechend der Periode des Zeitgebungssignals von dem Zeitgebungssignalerzeugungsmittel gesetzt wird und außerdem kürzer gesetzt wird als die Operationszeit des Schrittmotors.

5. Zeigeranzeigevorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Energiesparoperationsausführungsmittel ein Treibersignalbestimmungsmittel aufweist, das die Energiesparoperationszeitspanne als die Ausgabperiode des Energiesparoperationstreibersignals setzt; ein zweites Treibersignalausgabebestimmungsmittel, das die Ausgabeperiode von Teilpulsen als die Periode des Energiesparoperationstreibersignals während der Energiesparoperation setzt, wobei die Teilpulsausgabeperiode entsprechend der Periode des Zeitgebungssignals von der Zeitgebungssignalerzeugungseinheit gesetzt wird und außerdem kürzer gesetzt wird als die Operationszeit des Schrittmotors; und ein Operationsperiodenauswahlmittel, das entweder das Taktperiodenoperationsmittel oder das Teilpulsperiodenoperationsmittel auswählt.

6. Zeigeranzeigevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei das zweite Treibersignalausgabebestimmungsmittel ein Betriebsratendefiniermittel aufweist, das die Betriebsrate der Teilpulse definiert.

7. Zeigeranzeigevorrichtung nach Anspruch 6, wobei das zweite Treibersignalausgabebestimmungsmittel ein Betriebsratewechselmittel aufweist, das die Betriebsrate der Teilpulse verändert.

8. Zeigeranzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das ein Vergleichmäßigungsoperationsausführungsmittel aufweist, das an den Schrittmotor das Treibersignal liefert, dessen Betriebsrate progressiv verändert wird, wenn das Bewegungsausmaß, das durch das Bewegungsausmaßberechnungsmittel berechnet wird, von null verschieden ist.