JPH0319952B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電源が遮断されたとき、指針を可
及的速やかに零位置に戻す指示計器に関する。

一般に、自動車の回転計にはsinコイルとcosコ
イルとをクロスさせて設置し、所定の駆動力と制
動力を指針に与えるクロスコイルメータが使用さ
れている。従来、この種のメータでは、電源が遮
断された場合、指示位置に指針がそのまま停止す
るため、指針を零以下の位置に戻す手段として、
指針に弱いばねで復帰のために付勢し、180゜の中
間点を基準にして指示位置から零位置に近い方向
に指針を回動させて零位置に戻していた。この場
合、その復帰力がばねで与えられているため、そ
のばね力が永年使用に対して変化すること、指針
の戻り方向が指示値の減衰方向とは逆方向に成る
等の不都合があつた。

そこで、駆動用電源ラインに電源遮断時に補助
電源となる大容量のコンデンサを挿入し、指示値
に対応した信号を形成するジエネレータの入力部
のコンデンサを電源の遮断時、自然放電させて指
針を零位置に戻す回路が提案されている。

しかしながら、このようなコンデンサによる回
路は、ジエネレータの入力部のコンデンサが自然
放電して指示値が零になる時間まで、ジエネレー
タ等の回路を動作状態に維持するために補助電源
としてのコンデンサは大容量となり、高価になる
等の欠点があつた。

そこで、この発明は、駆動用電源の遮断時に可
及的速やかに指針を指示値が減衰する方向から零
位置に戻すとともに、従来の大容量のコンデンサ
の小容量化した指示計器の提供を目的とする。

この発明の指示計器は、第１図に示すように、
駆動電源が給電状態にあるとき充電されて電源の
遮断時、補助電源として機能する第１のコンデン
サ（コンデンサ３２）と、パルス数を電圧信号に
変換する変換手段の出力を保持する第２のコンデ
ンサ（コンデンサ３８）と、第２のコンデンサを
通して加えられた入力信号に対応するcos信号を
発生し、電源の遮断時、補助電源としての第１の
コンデンサにより動作するcosジエネレータ８と、
第２のコンデンサを通して加えられた入力信号に
対応するsin信号を発生し、電源の遮断時、補助
電源として第１のコンデンサにより動作するsin
ジエネレータ１０と、駆動電源が遮断されたこと
をその電位変化によつて検出する電源遮断検出回
路４６と、駆動電源の遮断時に電源遮断検出回路
の検出出力に応動して第２のコンデンサに放電回
路を形成し、強制的に充電電荷を放電させてcos
ジエネレータおよびsinジエネレータの入力信号
を零指示入力に移行させるスイツチ回路４０とを
備えたものである。

以下、この発明を図面に示した実施例を参照に
して詳細に説明する。

第１図は、この発明の指示計器の実施例を示
す。図において、周波数発電機２は自動車のエン
ジンン等の回転部分に連結され、その回転数に対
応した周波数出力を発生する。この周波数出力は
波形成形回路４を介してその波形を成形し、その
波形成形出力は、パルス数を電圧信号に変換する
変換手段として設置された周波数電圧変換回路
（Ｆ／Ｖ）６で電圧信号に変換される。このＦ／
Ｖ６の出力はそのレベルに対応してcos信号を発
生するcosジエネレータ８およびそのレベルに対
応してsin信号を発生するsinジエネレータ１０に
印加されている。cosジエネレータ８およびsinジ
エネレータ１０にはその出力側に増幅器１２，１
４が個別に設置され、増幅器１２にはcos信号で
駆動されるコイル１６が、ままた、増幅器１４に
はsin信号で駆動されるコイル１８が設置されて
いる。各コイル１６，１８は直交方向にクロスし
て設置されるが、一方の端子は共通に接続されて
いる。この接続点と基準電位点との間には定電圧
ダイオード２０が接続されるとともに、抵抗２２
および電源スイツチ２４を介して駆動用電源２６
が接続されている。

cosジエネレータ８およびsinジエネレータ１０
には、電源スイツチ２４、アノードを電源側にし
たダイオード２８および抵抗３０を介して前記駆
動用電源２６が供給されている。この電源ライン
において、ダイオード２８のカソードと基準電位
点との間には、駆動用電源２６が給電状態（電源
スイツチ２４がON）にあるとき充電され、その
給電が遮断状態（電源スイツチ２４がOFF）に
されたとき、その容量および抵抗３０その他の抵
抗等で与えられる時定数の時間内で補助電源とし
て機能する第１のコンデンサ３２が設置されてい
る。そして、cosジエネレータ８およびsinジエネ
レータ１０の入力部には、抵抗３０の非電源側端
子が抵抗３４，３６を介して接続され、抵抗３
４，３６の接続点と基準電位点との間には定電圧
ダイオード３７が接続されている。各ジエネレー
タ８，１０の入力部と基準電位点との間には、周
波数電圧変換回路６が出力した電圧信号を保持す
るための第２のコンデンサ３８が接続されてい
る。

また、cosジエネレータ８、sinジエネレータ１
０の入力部には、駆動用電源２６の遮断時、前記
コンデンサ３８に放電ループを形成し、コンデン
サ３８を強制的に放電状態に置く零戻し回路とし
てスイツチ回路４０が設置されている。すなわ
ち、スイツチ回路４０は、cosジエネレータ８お
よびsinジエネレータ１０の入力端子と基準電位
点との間には、抵抗４２を介してスイツチング用
のトランジスタ４４がエミツタを基準電位点側に
して接続され、このトランジスタ４４のベースに
は電源の遮断を検出する電源遮断検出回路４６か
ら検出信号が与えられて、電源の遮断時、コンデ
ンサ３８に抵抗４２およびトランジスタ４４を介
して放電回路を形成する。

この電源遮断検出回路４６は駆動用電源２６の
遮断時における電圧変化を基準電圧との比較に基
づいて検出するように構成されている。すなわ
ち、電源スイツチ２４の非電源側端子と基準電位
点との間には電圧変化を検出する分圧用の抵抗４
８，５０が直列に接続され、これら抵抗４８，５
０の接続点にはコンパレータ５２の反転入力端子
（−）が接続され、コンパレータ５２の非反転入
力端子（＋）には基準電圧を順方向降下電圧で設
定するダイオード５４，５６がカソードを基準電
位点側にして直列に接続されている。

以上の構成に基づきその動作を説明する。電源
スイツチ２４が投入（ON）状態にあるときは、
駆動用電源２６はcosジエネレータ８およびsinジ
エネレータ１０にダイオード２８および抵抗３０
を介して供給されるとともに、抵抗２２を介して
コイル１６，１８の共通の端子に供給され、その
共通端子の電位は定電圧ダイオード２０で一定の
電位に維持される。この状態において、周波数発
電機２の出力は波形成形回路４を介して波形成形
され、次いで周波数電圧変換回路６で電圧に変換
され、且つコンデンサ３８で積分された後、各ジ
エネレータ８，１０に入力される。cosジエネレ
ータ８はその入力レベルに応じたcos信号を発生
し、また、sinジエネレータ１０はその入力レベ
ルに応じたsin信号を発生する。各信号は個別に
増幅器１２，１４で増幅され、各コイル１６，１
８に個別に供給される。この結果、指針は、各コ
イル１６，１８の励磁により所定の値を指示する
こととなる。

このとき、コンデンサ３２は駆動用電源２６に
よつて充電状態に置かれているとともに、コンパ
レータ５２の反転入力端子（−）は高レベルに維
持されているため、コンパレータ５２の出力は低
レベル出力となる。すなわち、電源遮断検出回路
４６は駆動用電源２６の供給状態を検出し、この
とき、トランジスタ４４は不導通状態を維持す
る。

今、指針が前記のような指示入力で所定の指示
値を指している場合において、電源スイツチ２４
が遮断（OFF）されると、電源スイツチ２４の
非電源側端子、すなわち、ダイオード２８のアノ
ード側の端子は瞬時に零電位に低下するが、ダイ
オード２８のカソード側の端子はコンデンサ３２
の充電電位が維持され、コンデンサ３２は補助電
源として機能する。このとき、コンパレータ５２
は駆動用電源２６の遮断（OFF）を検出して出
力を反転し、その出力によつて、トランジスタ４
４は導通状態になる。このため、コンデンサ３８
にはトランジスタ４４の導通で放電ループが形成
されて強制的に放電状態に置かれ、その放電時間
はこの放電ループの時定数で与えられる。この結
果、放電時間の経過とともにコンデンサ３８の電
圧は減衰し、この電圧は零戻し入力として各ジエ
ネレータ８，１０に与えられる。このとき、各ジ
エネレータ８，１０は補助電源としてのコンデン
サ３２で動作状態に維持されているから、コンデ
ンサ３８の放電で零指示出力を発生することとな
る。

このように電源スイツチ２４がOFF状態にさ
れた場合、コンデンサ３８を強制的に放電させて
ジエネレータ８，１０の入力を零入力に制御する
ため、指針はその零戻し動作に従つて零位置に速
やかに戻すことができる。このような零戻しにお
いては、コンデンサ３２の端子電圧が、全回路が
動作状態に置かれる最低電圧に移行する前に、コ
ンデンサ３８を放電してジエネレータ８，１０の
入力、すなわち周波数電圧変換回路６の出力を零
にしている。この場合、コンデンサ３２はコンデ
ンサ３８が放電し終わるまで全回路を動作させる
に足る電圧を維持できる容量を必要とするが、コ
ンデンサ３８の放電がトランジスタ４４で強制的
に行われるため、動作時間が短縮され、その容量
はコンデンサ３８を自然放電させる場合に比較し
て遥かに少ない容量に設定することができる。

この場合、指針の零戻りの方向は指示値を減少
するような方向に成るため、自然な零戻しが可能
に成るとともに、そのための構成は零戻しのため
のばね等を不要とし、極めて簡単である。

次に、第２図は、この発明の指示計器の他の実
施例を示す。このように、sinジエネレータ１０
の出力部に駆動用電源２６の遮断時に指針の位置
を90゜の位置に強制的に戻すための出力を発生さ
せる出力変更回路５８を設置して、指針の零戻り
の速度をより早めたものである。この実施例で
は、出力変更回路５８は電源ラインとsinジエネ
レータ１０の出力部との間に電源ライン側をエミ
ツタにしてスイツチング用のトランジスタ６０を
接続し、このトランジスタ６０のベースを前記ト
ランジスタ４４のコレクタに抵抗５９を介して接
続したものである。

このような構成によれば、電源スイツチ２４が
OFF状態にされ、トランジスタ４４が導通状態
に移行すると、トランジスタ６０は導通し、sin
ジエネレータ１０の出力はsin指示出力とは無関
係に電源電圧Vccに変更される。すなわち、sin
ジエネレータ１０の出力は０から90゜の位置に指
針が移行し、この位置から前記実施例と同様に速
やかに零位置に移行することとなる。したがつ
て、指針は駆動用電源２６の遮断と同時に90゜の
位置に移行するため、零戻りの速度をより早める
ことができる。そして、その他の機能は前記実施
例と同様である。

なお、この発明ではコンデンサ３２を補助電源
として使用しているが、駆動用電源２６が供給時
には電源電圧に含まれているリツプル分を吸収す
る機能を持ち、特に、自動車用電源等の電圧変動
分の大きい電源では、各ジエネレータの誤動作を
防止できる等の利点もある。

以上説明したように、この発明によれば、電源
の供給が遮断されたことを電源遮断検出回路で検
出し、かつ、給電時に充電されていた第１のコン
デンサを補助電源としてsinジエネレータ及びcos
ジエネレータを動作させ、電源遮断検出回路の検
出出力に応じて導通するスイツチ回路によつて、
sinジエネレータ及びcosジエネレータの指示入力
信号を保持している第２のコンデンサに放電回路
を形成し、電源遮断時の過渡的な指示入力信号と
は無関係に指示値を減衰方向から強制的に零位置
に戻す零指示入力をsinジエネレータ及びcosジエ
ネレータに与えて零指示を行うことができ、特
に、第１のコンデンサは、第２のコンデンサの放
電による零指示のための動作時間を確保するだけ
でよいから、その容量が小容量化されて、コンデ
ンサの小型化が図られ、指示計器内のコンデンサ
占有体積が削減され、設計の自由度を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の指示計器の実施例を示す回
路図、第２図はこの発明の指示計器の他の実施例
を示す回路図である。 ８……cosジエネレータ、１０……sinジエネレ
ータ、３２……コンデンサ（第１のコンデンサ）、
３８……コンデンサ（第２のコンデンサ）、４０
……スイツチ回路、４６……電源遮断検出回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動電源が給電状態にあるとき充電されて前
   記電源の遮断時、補助電源として機能する第１の
   コンデンサと、 パルス数を電圧信号に変換する変換手段の出力
   を保持する第２のコンデンサと、 この第２のコンデンサを通して加えられた入力
   信号に対応するcos信号を発生し、前記電源の遮
   断時、補助電源としての前記第１のコンデンサに
   より動作するcosジエネレータと、 前記第２のコンデンサを通して加えられた前記
   入力信号に対応するsin信号を発生し、前記電源
   の遮断時、補助電源としての前記第１のコンデン
   サにより動作するsinジエネレータと、 前記電源が遮断されたことをその電位変化によ
   つて検出する電源遮断検出回路と、 前記電源の遮断時に前記電源遮断検出回路の検
   出出力に応動して第２のコンデンサに放電回路を
   形成し、強制的に充電電荷を放電させてcosジエ
   ネレータおよびsinジエネレータの前記入力信号
   を零指示入力に移行させるスイツチ回路と、を備
   えた指示計器。