JPH01118775A - メータの駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り栗上立■皿Ｗ 本発明は、２ｆｆ！ｌの駆動コイルが互いに直交して組
合わされた直交磁界型のメータの駆動制御装置に関する
ものである。

ＬＩＬ皿 直交磁界型のメータの場合、互いに直交する駆動コイル
にそれぞれ流れる電流により生じる互いに直交する磁界
により、指針が触れるものである。

すなわち第１図に図示するように矩形に巻かれたコイル
ＬＸ、　ｌｊ／が互いに交叉して組合わされその内部に
回動自在にフェライト磁石Ｍが枢支されており、その枢
支軸１ｙｌａの一端が両コイルの交叉部分を貫通して端
部に指針Ｐを嵌着させている。

したがってコイルＬＸに流れる電流■ｘによりコイルｌ
ｘに生じる磁界１−１ｘと、コイルＬｙに流れる電流に
よりコイルＬｙに生じる磁界ＨＶとは第２図に示すよう
に直交する。

そして両磁界１−１ｘとＨＶとで形成される合成磁界１
」の方向に磁石ＭのＮ極とＳ極とが並ぶように同磁石Ｍ
は回転し指針Ｐを振ることになる。

いま両コイルＬＸ、　ｌｊ／を同一のものを使用した場
合に両コイルに流れる電流の比Ｉ　ｙ／　Ｉ　ｘは磁界
ＨＸとＨｙの比ＨＶ　／　Ｈｘに比例し、Ｈｙ／ＨＸは
前記合成磁界と磁界Ｈｘとのなす角（指針の振れ角）θ
の正接に等しい。

このようにコイルＬＸ、　Ｌｙに流す電流Ｉｘ。

１”／の比を制御することで指針Ｐを駆動制御すること
ができる。

かかる直交磁界型のメータ駆動手段を用いた従来のメー
タの例を第３図にその回路図を示し説明する。

回倒はスピードメータに適用したもので、スピードパル
サ０１からの信号を抵抗０２．０３を介して増幅器０４
で増幅し、分周器０５で適当な比の周波数に加工して、
次段のＦ／Ｖ変換器０６で周波数を電圧に変換する。

この電圧を比較器０７で基準電圧と比較して基準電圧値
より大きい場合にトランジスタ０８を導通させてメータ
のコイルＬＸに電流を流す。

比較器０７とトランジスタ０８は図示されないが複数並
列接続されていて、比較器０７の基準電圧値は各々異な
り、導通するトランジスタ０８に応じてコイルｌｘに流
れる電流値が異なるようにしている。

なお図示されないが他方の駆動コイルＬｙにも同様の回
路を有するもので車速に応じて所定の電流がコイルＬＸ
、Ｌｙに流れ指針を動かしている。

■が　゛し　〜と　１ このように従来のメータ駆動制御装置の場合、複数の比
較器、トランジスタ等が必要となって回路が複雑となり
高価となった。

また検出信号から表示を行うまでに各段階での調整を正
確に行わないと精度の良い表示が期待できず、調整作業
が容易ではなかった。

さらに指針の動きを自由に変更することができず、各種
仕様に簡単に応えることができず汎用性に欠けていた。

′　　　　た　　の　　　　　　　び 本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的とす
る処は、測定値判断およびテーブル検索により制御値を
得て駆動制御することで精度の高いメータ表示が無調整
でかつ簡単な構成で可能とされ、さらに指針の動きを自
由に設計して各種の仕様に簡単に応えることができるメ
ータの駆動制御装置を供する点にある。

本発明の構成を第４図に基づき説明する。

直交磁界型の駆動手段Ａを備えたメータにおいて、Ｂは
検出信号より測定値を判断する測定値判断手段である。

Ｃは測定値に対応する制御値をテーブルとして記憶する
記憶手段である。

Ｄは前記測定値判断手段Ｂにより判断された測定値に基
づき前記記憶手段Ｃの有するテーブルを検索して制御値
を選定する検索手段である。

Ｅは同検索手段りにより選定された制御値に基づき前記
駆動手段Ａを駆動する駆動制御手段である。

測定値判断手段Ｂにより検出信号から実際の測定値が判
断され、同測定値に基づいて検索手段りが記憶手段Ｃの
テーブルを検索して駆動手段Ａの両コイルを駆動する制
御値を選定し、駆動制御手段Ｅが同制御値に基づき駆動
手段Ａを駆動し指針を所定角度振らせることができる。

測定値判断および検索を行って制御値を得ているので検
出信号が正確であれば精度の高いメータ表示が常に安定
してなされることができる。

また測定値に加工を加えて検索したり、あるいは検索後
の制ｍ＋値に加工を加えたりして駆動手段Ａを駆動制御
することで指針の動きを自由に設計でき各種の仕様に簡
単に応えることができる。

！−崖−上 以下第５図ないし第７図に図示した本発明に係るスピー
ドメータの一実施例について説明する。

第５図は本実施例の回路図である。

速度の検出はトランスミッションの駆動輪と比例して回
転する部分に磁石を取り付け、リードスイッチで回転す
る磁力線を検出するスピードパルサ１によって行なって
いる。

このスピードパルサ１により検出されたパルス信号を抵
抗２．３を介して増幅器４で増幅してマイクロコンピュ
ータ５に入力している。

マイクロコンピュータ５はＣＰＵ６を中枢としてＲＯＭ
７に書き込まれたプログラムにしたがい随時ＲＡＭ８を
利用して制御処理を行なっている。

本実施例の場合、特に測定値に対応して制御値をテーブ
ルとして記憶しているＲＯＭ９を有している。

かかるマイクロコンピュータ５の入カインターフェース
１０に前記増幅された検出パルス信号が入力され、処理
されて出力インターフェース１１より制御値信号がデユ
ーティ信号発生器１２．１３に出力される。

一方のデユーティ信号発生器１２は２つある駆動コイル
のうち一方のコイルｌｘに流れる電流を制御し、他方の
デユーティ信号発生器１３は他方のコイルＬｙに流れる
電流を制御するものであり、いずれも発成器１４の信号
を加工することにより各々の制御値に基づくデユーティ
比のパルス信号を各々増幅器１５．１６を介してトラン
ジスタ１７．１８のベース端子に出力する。

各トランジスタ１７．１８はエミッタ接地され、コレク
タ端子にそれぞれ一端を電源に接続されたコイル１ｘ、
ｃｙが接続されている。

トランジスタ１７．１８の入力パルス信号に基づくオン
・オフ動作で、コイルＬＸ、ｌｊ／に流れる電流値が制
御される。

本実施例のメータの目盛とコイルＬＸ、　Ｌｙの位置関
係を第６図に図示している。

コイルＬｘに電流を正方向に流した場合に生じる磁界の
方向をＸ軸圧方向とし、これと直交するコイルＬｙに電
流を正方向に流した場合に生じる磁界の方向をｙ軸圧方
向とする。

そして目盛はＸ軸とｙ軸との交点を中心にＸ軸角方向に
Ｏｂ／ｈ、Ｘ軸圧方向に１８０ｂ／ｈ、　Ｖ軸止方向に
９０１ｋ　／ｈの目盛が符され、その間は等分に分割さ
れて目盛が符されている。

ここにＲＯＭ９に記憶されたテーブルを示すと測定値た
る車速（にｍ／ｈ）に対応してコイルＬＸ。

Ｌｙの駆動を制御する各々の制御値すなわちデユーティ
比（％）が示されている。

なお測定値は、検出パルス信号のパルス数を単位時間毎
に計り、測定した車速であり、この測定値判断もマイク
ロコンピュータ５が行っている。

車速が９０ｋｌ／ｈ１Ｊ、下の場合は、コイルｌｘに流
す電流のデユーティ比は負方向に１００％一定とし、コ
イルＬｙに流す電流のデユーティ比を変更して合成した
磁界の方向を変えるようにしている。

同様に車速が９０１ｖ／ｈ以上の場合は、コイルＬＸに
流す電流のデユーティ比は正方向に１００％一定として
コイルＬｙに流す電流のデユーティ比を変更して合成磁
界の方向を変えるようにしている。

例えば車速が３０ｋｌ／ｈのときはコイルｌｘにはデユ
ーティ比１００％の負方向の制御値、コイルＬｙにはデ
ユーティ比３３％の正方向の制御値が示されている。

このような制御値に基づきデユーティ信号発生器１２．
１３は上記のようにして選定されたデユーティ比の第７
図に図示するような矩形パルス信号を発生させる。

同信号のハイレベルにある時間ａの周期Ｔに対する割合
ａ／Ｔがデユーティ比である。

したがって車速３０ｋｍ／ｈの場合、デユーティ信号発
生器１２により発生される信号はデユーティ比１００％
であるからハイレベルが連続している信号であり、デユ
ーティ信号発生器１３により発生される信号はデユーテ
ィ比３３％であるからハイレベルにある時間が周期の３
３％にあたるパルス信号である。

かかる信号は増幅器１５．１６を介してトランジスタ１
７．１８を動作させるので、トランジスタ１７．１８は
パルス信号のハイレベルにある時間だけ導通し、この導
通時間だけそれぞれコイルＬＸ、　Ｌｙに電流を流す。

したがってコイルＬＸ、　Ｌｙに流れる電流の平均値は
それぞれのデユーティ比に対応しており、この平均電流
値に比例して磁界Ｈｘ、Ｈｙが形成され、これらの合成
磁界により指針の方向が決定される。

本実施例は以上のようにＣＰＵ６により車速が判断され
、制御値（デユーティ比）が選定されるので精麿が高く
かつ無調整で指度性能が得られる。

マイクロコンピュータ１個で検出値入力から制御値選定
まで処理しているので駆動制御回路が簡単となる。

またマイクロコンピュータ制御なので測定値を判断した
のちこれを若干加工して制御値を選定することがプログ
ラム操作で容易に行える。

例えば各回毎にスピードメータの要求仕様が異なり、実
際の速度より少な目の許容範囲を持つ国と、多目の許容
範囲を持つ国とがあるが、測定値にある係数を掛けるよ
うにすることで制御値を若干変更することができ、指針
の指示もこれに対応して許容範囲内で実際より少な目あ
るいは多目に表示することができる。

また最も利用したい指示帯域を拡大し、見掛は上の分解
能を上げることができる。

すなわち目盛の間隔を等間隔とせずに良く使う指示帯域
は目盛間隔を拡大することである。

例えばスピードメータの場合Ｏｋｍ／ｈ〜２０ｋｍ／ｈ
の間は速度を正確に認知する必要性が乏しいので目盛間
隔は狭くてもよく、２０ｋｍ／ｈ〜１００ｋｌ／ｈの間
は正確に車速を認知しておく必要があるので目盛間隔を
拡大して指示するようにする。

このような場合に車速２０ｋｍ／ｈを境に測定値に掛け
る係数を変えることで簡単に対処できる。

該係数を車速に比例した変数とすることで目盛間隔を徐
々に拡大していくことも可能である。

さらに用途に応じた表示が可能で不要な測定圃の変動を
そのまま表示せず、指針の触れを抑えて見易くすること
も可能である。

例えばエンジン回転数を表示するメータにおいてアイド
リング時のエンジン回転数に変動があるが、これは必ず
しも正確に表示する必要はなく、正確に表示すると却っ
て指針の触れが激しく見にくいものとなる。

これは特に１１０００ｐｐ以下の回転数のときに生じる
事情であるので第８図に図示するようなフローチャート
に基づき測定値を加工して表示に供するようにし、１１
０００ｒｐ以下の回転数について変動を抑えて指示する
ことができる。

すなわち第８図において、まず回転数Ｎの判断がなされ
（ステップ■）、次いで先に表示したＢの内容（エンジ
ン回転数）を八に入れる（ステップ■）。

そしてステップ■で判断した回転数ＮをＢに入れ（ステ
ップ■）、８の内容が１１０００ｒＤ未満であるか否か
を判断する（ステップ■）。

１１０００ｒｐ未満であると、ステップ■に進んでＢの
内容に変更を加える。

すなわち従前に表示された車速を内容とする八に変動分
（Ｂ−Ａ＞の３分の１を加えてＢの内容とする（ステッ
プ■）。

そしてこのＢの内容を表示しくステップ■）、ステップ
■に戻る。

またステップ■でＢの内容が１１００Ｏｒｐ以上である
とステップ■を飛び越えてステップ■に進行し、そのま
まＢの内容すなわち新たに判断した回転数Ｎをそのまま
表示しくステップ■）、ステップ■に戻る。

例えば従前に表示された回転数が７５０ｒｐｌで新たに
判断された回転数が８１Ｏｒｐｍであるとすると、Ａ−
７５０，８＝　８１０となり、３　＜　１０００である
からステップ■からステップ■に進行し、演算がなされ
３＝７７０となり、７７０ｒｐｎ＋が表示されることに
なる。

このように実際は７５０ｒｐｍから８１Ｏｒｐｍに回転
数が上昇していても変動分を抑えて７７０ｒｐｌｎを表
示することで、指針の触れを小さくして読み取り易くし
大略の回転数を認知できるようにしている。

なお１１０００ｒｐ以上の回転数については変動もそれ
程激しくなく判断された測定値をそのまま表示しても見
にくいこともない上に正確に表示する必要もあるので新
たな測定値をそのまま表示している。

以上のように測定値の加工がソフトウェアで簡単に行え
るので指ａ１の動きを自由に設計でき、最も見易いメー
タを提供することが容易にできる。

なお測定値から選定した制御値を加工することも考えら
れる。

またスピードメータ、回転計に適用した例を示したが、
その他燃料計、水温計等の各種メータに応用できる。

ｌ豆夏ｌ】 本発明は測定値判断およびテーブル検索により制御値を
得ているので高精度のメータ表示が可能でかつ調整を不
要とするとともに表示が常に安定している。

測定値または制御値を簡単に加工することができ指針の
動きを自由に設計でき、最も見易いメータを安価に提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は直交磁界型のメータ駆動装置の斜視図、第２図
は、磁界の方向を示す説明図、第３図は従来のメータ駆
動制御回路を示す図、第４図は本発明の構成を示すクレ
ーム対応図、第５図は本発明に係る一実施例のメータ駆
動制御装置の回路図、第６図は同実施例のメータ目盛と
磁界との関係を示す説明図、第７図は同実施例のデユー
ティ信号発生器の出力パルス信号を示す図、第８図は同
実施例における測定値の加工を示すフローチャートであ
る。 １・・・スピードパルサ、２．３・・・抵抗、４・・・
増幅器、５・・・マイクロコンピュータ、６・・・ＣＰ
Ｕ、７・ＲＯＭ、８−ＲＡＭ、９−ＲＯＭ、１０・・・
入力インターフェース、１１・・・出力インターフェー
ス、１２゜１３・・・デユーティ信号発生器、１４・・
・発振器、１５．１６・・・増幅器、１７．１８・・・
トランジスタ１８、ＬＸ、Ｌｙ・・・コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直交磁界型の駆動手段を備えたメータにおいて、検出信
   号より測定値を判断する測定値判断手段と、測定値に対
   応する制御値をテーブルとして記憶する記憶手段と、前
   記測定値判断手段により判断された測定値に基づき前記
   記憶手段の有するテーブルを検索して制御値を選定する
   検索手段と、同検索手段により選定された制御値に基づ
   き前記駆動手段を駆動する駆動制御手段とを備えたこと
   を特徴とするメータの駆動制御装置。