JPH0833416B2 - メータの駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、２個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。

従来技術 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,Ly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Ma
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IxによりコイルLxに
生じる磁界Hxと、コイルLyに流れる電流によりコイルLy
に生じる磁界Hyとは第２図に示すように直交する。

そして両磁界HxとHyとで形成される合成磁界Ｈ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,Ly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Iy/Ixは磁界HxとHyの比Hy/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,Iy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。

同例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で適当な比で周波数に加工して、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,L
yに流れ指針を動かしている。

発明が解決しようとする問題点 このように検出信号に略１対１に対応して駆動コイル
に電流が流れ指針が振れることになると、指示変動が大
きい範囲では指針が激しく振れて指示を読み取りにく
い。

問題点を解決するための手段および作用 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、直交磁界型の駆動手段を備えたメータにおい
て、特にメータの指示変動の激しい範囲についてメータ
の指針の振れを抑制して指示を読み取り易くする点にあ
る。

本発明の構成を第４図に基づき説明する。

２個の駆動コイルが互いに直交して組み合わされた直
交磁界型の駆動手段Ａを備えたメータにおいて、Ｂは、
検出信号はより測定値を判断する測定値判断手段であ
る。

Ｃは、前記測定値判断手段Ｂが今回判断した測定値の
範囲に応じて、メータの指示変動を抑制すべく今回測定
値を含め従前の新しい１つ以上の測定値に基づき演算を
施し測定値の変換を行う変換手段である。

Ｄは、前記測定値に対応する制御値として各駆動コイ
ルに流す電流の方向とデューティ比をテーブルとして記
憶する記憶手段である。

Ｅは、前記変換手段Ｃにより変換された測定値に基づ
いて前記記憶手段Ｄ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。

Ｆは、同検索手段Ｅ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。

変換手段Ｃは、測定値の範囲に応じてメータの指示変
動を抑制すべく今回測定値を含め従前の新しい１つ以上
の測定値に基づき演算を施し測定値の変換を行うので、
予めメータの指示変動が激しいと分かっている範囲につ
いて、最新の複数の測定値に基づき演算して指示変動を
抑制する測定地に変換し、同変換測定値に基づき検索手
段Ｅが記憶手段のテーブルから制御値すなわち駆動コイ
ルに流す電流の方向とデューティ比を選定し、同電流方
向とデューティ比にしたがって駆動制御手段Ｆが駆動手
段Ａを駆動する。

したがってメータの指示変動が激しい範囲では、メー
タの指針の振れが抑制されて指示されているので、指示
を読み取るのが容易で見やすいメータを実現することが
できる。

実 施 例 以下第５図以降に図示した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ROM7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の入力インターフェー
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ュー
ティ信号発生器12,13に出力される。

一方のデューティ信号発生器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
ューティ信号発生器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、いずれも発振器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ューティ比のパル
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Lx,Ly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Lv,Ly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軸正方向とし、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軸正方向
とする。

そして目盛はｘ軸とｙ軸との交点を中心にｘ軸負方向
に0Km/h,x軸正方向に180Km/h,y軸正方向に90Km/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下表のよう
である。

測定値たる車速（Km/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ューティ比（％）
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90Km/h以下の場合は、コイルLxに流す電流は、
電流を流す方向を負方向にデューティ比を100％一定と
し、コイルLyに流す電流のデュ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90Km/h以上の場合は、コイルLxに流す電
流は、電流を流す方向を正方向にデューティ比を100％
一定としてコイルLyに流す電流のデューティ比を変更し
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30Km/hのときはコイルLxにはデューティ
比100％の負方向の制御値、コイルLyにはデューティ比3
3％の正方向の制御値が示されいる。

このような制御値に基づきデューティ信号発生器12,1
3は上記のようにして選定されたデューティ比の第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がデューティ比である。

したがって車速30Km/hの場合、デューティ信号発生器
12により発生される信号はデューティ比100％であるか
らハイレベルが連続している信号であり、デューティ信
号発生器13により発生される信号はデューティ比33％で
あるからハイレベルにある時間が周期の33％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17,18
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
ぞれのデュ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、各国毎のスピードメータの要求仕様に合
わせた表示方法を採用しており、そのためマイクロコン
ピュータ５は測定値を判断したのちこの入力測定値を加
工しており、同加工測定値に基づき制御値を選定する。

測定値の加工はプログラム操作で簡単に行える。各国
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。

なお本実施例はCPU6により車速が判断され、同車速を
加工した測定値に基づき制御値（デューティ比）が測定
されるので精度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。

次に別の表示方法を採用した例として最も利用したい
指示帯域を拡大して表示する例を示す。

同例では見掛け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0Km/h〜20km/hの間は速
度は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〜100Km/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。

そして本実施例においては、不要な測定値の変動をそ
のまま表示せず、指針の振れを抑えて見やすくしてい
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
って指針の振れが激しく見にくいものとなる。

これは特に1000rpm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、1000rpm
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Ａ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）、Ｂの内容が1000rpm未満であるか否かを判
断する（ステップ）。

1000rpm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Ａ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（ステップ）、ステッ
プに戻る。

またステップでＢの内容が1000rpm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（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750rpmで新たに判断
された回転数が810rpmであるとすると、Ａ＝750,B＝810
となり、Ｂ＜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Ｂ＝770となり、770rpmが表示
されることになる。

このように実際は750rpmから810rpmに回転数が上昇し
ていても変動分を抑えて770rpmを表示することで、指針
の振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1000rpm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エアで簡単に行
えるので指針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。

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。

発明の効果 本発明は、測定値の範囲に応じて、メータの指示変動
を抑制すべく今回測定値を含め従前の新しい１つ以上の
測定値に基づき演算を施し測定値の変換を行う変換手段
を備えているので、予めメータの指示変動が激しいと分
かっている範囲について、最新の複数の測定値に基づき
演算して指示変動を抑制する測定する値に変換し、同変
換測定値に基づき駆動制御することで、指針の振れを抑
え、指示の読み取りが容易な見やすいメータを実現でき
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図は同実施例のデュー
ティ信号発生器の出力パルス信号を示す図、第８図は別
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ータ、６……CPU、７……RO
M、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……デューテ
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. 【請求項１】２個の駆動コイルが互いに直交して組み合
   わされた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、 前記測定値判断手段が今回判断した測定値の範囲に応じ
   て、メータの指示変動を抑制すべく今回測定値を含め従
   前の新しい１つ以上の測定値に基づき演算を施し測定値
   の変換を行う変換手段と、 前記測定値に対応する制御値として各駆動コイルに流す
   電流の方向とデューティ比をテーブルとして記憶する記
   憶手段と、 前記変換手段により変換された測定値に基づいて前記記
   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。