JPS61129573A - パルスモ−タ式タコメ−タ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はパルスモータ式タコメータに関する。

（従来技術およびその問題点） 車速またはエンジン回転数に対応したパルス信号を一定
時間間隔でカウントして車輌速度またはエンジン回転数
を表示するパルスカウント方式の車輌用計器は公知であ
る。ところが、前記パルスカウント方式の車輌用計器で
は、表示が一定時間毎にしか変化しないので、応答性が
悪いという問題がある。

そこで、計数するパルス信号として周波数の高い基準パ
ルスを用意し、この基準パルス数を前記車速またはエン
ジン回転数に対応したパルス信号の１周期（例えばパル
スの立上りから次のパルスの立上りまで）を計数期間と
してカウントして応答性を向上させるようにした周期カ
ウント方式の車輌用計器が提案されている。

このような周期カウント方式の車輌用計器では、車速ま
たはエンジン回転数が低い時には、計数回路に入力され
るパルス信号の１周期が長いので、基準パルスのカウン
ト値が大きくなり、逆に車速またはエンジン回転数が高
い時には前記パルス信号の１周期が短いので基準パルス
のカウント値は小さくなる。即ち、車速またはエンジン
回転数に対応したパルス信号の周波数と基準パルスのカ
ウント値とは逆比例の関係にあるので、周期カウント方
式の車輌用計器には普通除算回路が備えられており、（
一定値）÷（基準パルスのカウント値）の計算を行なっ
て計数回路に入力される信号パルスの周波数と基準パル
スのカウント値とが比例するようにしている。

例えば、入力信号パルスがエンジン１回転当り１パルス
出力されるとし、基準パルスのパルスの周期を１６０μ
ｓとした場合で、エンジン回転数１１００Ｏｒｐの時に
計器の針を回転さ′せるパルスモー１１　　　　　　　
夕を１０ステツプ進めるように設定する場合は、この時
に計数回路に入力される信号パルスρ１周期は６０ｍ５
であり、計数回路のカウント値は（６０ｍｓ）÷（１６
０μ５）＝３７５で表わされることがら次の式が成立す
６る。

（一定値）÷３７５＝１０　　　　　　・・・（１）こ
の（１）式から一定値＝３７５０とすれば良いことがわ
かる。

ちなみに前記一定値がセットされた除算回路では、エン
ジン回転数６００Ｏｒｐｍの場合、入力信号パルスの１
周期は１０ｍ５．カウント値は（１０ｍｓ）÷（１６０
μ３）？６２　（カウント値は整数値しかとれない）で
あり、除算回路の出力は３７５０÷６２＃６０（この結
果も整数値のみ）となって、パルスモータは６０ステツ
プまで動くことになり、エンジン回転数１１００Ｏｒｐ
の場合に比べて６倍の位置まで回転する。

しかしながら、以上のような周期カウント方式の車輌用
計器をタコメータに使用した場合には、エンジン回転数
が低い時には入力信号回路の１周期が長くなるので、計
数回路のカウント数が大きくなり、これに伴ない計数回
路のカウント容量を大きくしなければならないという問
題、エンジン回転数の高低で応答性が変わるという問題
、更に、エンジン回転数が高い領域では入力パルス信号
の１周期が短くなり、除算回路にセットする一定値の大
きさによってはこの領域で指示値が連続値をとることが
できなくなり、指示分解能が低下する等の問題がある。

（発明の目的） 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、周期カウン
ト方式を採用したパルスモル夕式タコメータにおいて計
数回路のカウント容量を大きくすることなく、且つエン
ジン回転数の高低により応答性が大きく変わらず、しか
も高回転数域における指示分解能を向上させることがで
きるパルスモータ式タコメータを提供することである。

（発明の概要） かかる目的を達成するため本発明においては、周期制御
回路によりエンジン回転センサから入力するエンジン回
転数に応じた周期のパルス信号の計測周期を設定し、定
間隔時間毎に前記計測周期の間基準パルスを計測して周
期カウントを行い、除算回路で前記カウント値により一
定値を除算しその除算値の前回値と今回値とを比較回路
で比較し、その差に応じてパルスモータを駆動して指示
計を駆動するようにしたパルスモータ式タコメータにお
いて、前記周期制御回路の計測周期と前記除算回路の一
定値とを夫々所定倍に切換可能に構成すると共に、前記
カウント値に基づいて前記パルス信号の状況を判定し、
前記カウント値が所定値以下のときは前記計測周期と前
記一定値とを夫々前記所定倍に切換える周期切換制御回
路を設はエンジン回転数が高いときには複数周期カウン
トに切換えて前記エンジン回転数を計測表示したパルス
モータ式タコメータを提供するものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明を適用したエンジン回転速度針の構成を
示し、エンジン回転センサ（Ｎｅセンサ）■はエンジン
回転数Ｎｅに対応した例えばエンジン１回転毎に１個の
パルス信号Ｐｎを出力するもので、このパルス信号Ｐｎ
は波形整形回路２で矩形波状のパルス信号に整形された
後周期制御回路３に入力される。この周期制御回路３に
は周期切換制御回路５から切換制御信号ｅｆが入力され
る。

基準パルス発生回路４は所定周期例えば前述した基準パ
ルスと同じ周期１６０μｓの基準パルスＰｃ＋第２図（
ｄ）を出力してカウンタ６に加える。また、周期切換制
御回路５は後述するカウンタ５から入力されるカウント
値Ｎが所定値に達したときに周期切換信号ｅｆを出力す
る。

周期制御回路３は入力パルスＰｎの計測周期を制御する
もので、周期切換制御回路５から周期切換信号ｅｆがハ
イレベル（以下９１　ＨＩＩという）のときには前記入
力パルスＰｎの１周期を計測周期とし、切換信号ｅｒが
ローレベル（以下ｐｔ　Ｌ　Ｉｔという）のときには入
力パルスＰｎの複数周期例えば２周期を計測周期とし、
定間隔特開毎に入力パルスＰｎ（第２図（ａ））の立上
り時に計数ストップパルスＰａ（第２図（ｂ））を出力
し、該パルスＰａの立下り時に計数スタートパルスｐｂ
　＜第２図（Ｃ））を出力してカウンタ６に加える。

カウンタ６は前記入力パルスＰｎの計数周期の間に入力
される基準パルスＰｃ＋の数をカウントするもので、ス
タートパルスＰｂが入力された直後から入力する基準パ
ルスＰｃ１のカウントを開始し、ストップパルスＰａが
入力された時にカウントを停止し、スタートパルスＰｂ
が入力された時からスト・ノブパルスＰａが入力される
迄の間に入力される基準パルスＰｃｌのパルス数Ｎをカ
ウントする。このカウンタ６のカウント値は判定回路７
に入力される。

判定回路７はカウンタ６から入力されるカウント値Ｎに
基づいて入力パルスＰｎの状況判別即ち、エンジン回転
数Ｎｅが低く当該入力パルスＰｎの周期が長いか否かを
判定し、その判定結果に応じて、除算回路８に前記力う
ント値Ｎをそのまま出力し、又は比較回路９にカウント
０（零）（以下Ｏ値という）を出力する。即ち、判定回
路７は基準パルスＰＣ１のカウント値Ｎと設定値Ｎｃ例
えば値１０２４と比較し、Ｎ≧Ｎｃ　（＝１０２４）の
ときにはエンジン回転数Ｎｅが低回転であると判定して
０値を比較回路９にのみを出力し、除算回路８には出力
しない。

また、判定回路７は基準パルスＰＣ１のカウント値Ｎが
１０２３以下（Ｎ≦１０２３）のときには除算回路８に
のみカウント値Ｎをそのまま出力し、比較回路９には出
力しない。従って、比較回路９には判定回路７からのθ
値か又は後述する除算回路８からのＳ値のいずれか一方
の値のみが定間隔時間毎に入力される。基準パルスＰＣ
１のカウント値Ｎが設定値Ｎｃ　（−１０２４）に相当
するエンジン回転数Ｎｅは、１分間に入力されるパルス
ＰｎＯ数Ａに等しく、この入力パルス数Ａは ；３６６ となり、このときの前記エンジン回転数Ｎｅは３６６（
ｒｐｍ　）となる。

例えばエンジン回転数が１１０００Ｏｒｐの時はパルス
信号Ｐｎの周期が６ｍｓであるから、基準パルス信ｑＰ
ｃのカウント値Ｎは３７であり、この時のパルスモーク
に出力される指示値は１０１　（＝３７５０／３７）ス
テップとなる。ところがカウント値は整数値しかとれな
いので、３７のカウント値の前、後のカウント値３８．
３６では指示値がそれぞれ９Ｂ　（＝３７５０／３８）
　、　　１０４　（＝３７５０／３６）となり、カウン
ト値３６゜３７．３８に対して指示値が１０４．１０１
．９８となり、整数列において連続しなくなって指示分
解能が低下する。この場合、指示値が連続的にとれなく
なる基準パルスｐｃＨのカウント値の限界はカウント値
Ｎが５６以下のときである。

そこで、本実施例では前記カウント値Ｎの下限値を設定
し、この下限値（所定値）を例えば値５６に設定し、Ｎ
≦５６のときには切換信号ｅｆをＩＦ　Ｌ　Ｉｔとして
、後述するように入力パルスＰｎの計数周期を２倍にす
る。

周期切換制御回路５は周期制御回路３の計測周期の切換
及び除算回路の一定値（被除数）Ｋの値を切換えるもの
で、カウンタ６から入力されるカウント値が前記下限値
５６より大きい（Ｎ≧５７）のときには信号ｅｆをＩＴ
　ＨＩｆにして周期制御回路３の入力パルスＰｎの計測
周期を１周期に切換えると共に除算回路の一定値（被除
数）を値Ｋ　（＝３７５０）に切換えて１周期カウント
を行なわせ、カウンタ６から入力されるカウント値Ｎが
前記下限値５６以下（Ｎ≦５６）のときには信号ｅｆを
Ｌ″にして前記計測周期を２倍の２周期に切換えると共
に、前記一定値（被除数）を２倍の値２Ｋ（＝２　Ｘ３
７５０）に切換えて２周期カウントを行なわせる。尚、
２周期カウントから１周期カウントに戻す場合には若干
のヒステリシスを持たせ、２周期カウント時のカウント
値Ｎが例えば１１４以上となったときに１周期カウント
に戻す。

周期切換制御回路５のこのような動作によりエンジン回
転数Ｎｅが高くなっても、ステップモータ１４を回転さ
せるステップ数が整数列を満たすようになり、°エンジ
ン高回転域に少ける指示計器１５（タコメータ）の分解
能が向上する。

１　　　　　　　除算回路８は一定値Ｋ　（＝３７５０
）又は、２Ｋ（＝２Ｘ３７５０）を判定回路７から入力
されるカウント値Ｎで除算（Ｋ／Ｎ又は２に／Ｎ）して
、パルスモータ１４のステップ数Ｓ（以下Ｓ値という）
を算出して相応する信号を出力して比較回路９に加える
。

比較回路９は判定回路７又は除算回路８から入力される
Ｏ値又はＳ値と後述するカウンタ１０の計数値Ｍとを比
較して、その差の大成いは小の判定をする信号及びそれ
ら計数値が等しいか否かの判定信号を出力するものであ
る。この大成いは小の判定信号ｅａは例えば除算回路８
から入力されるＳ値の方がカウンタ１０の計数値より大
の場合にはｕ　Ｈ″１の信号として、小の場合にはｎ　
Ｌ”の信号として出力される。

尚、その差が等しい場合にはＩｔ　ＨＩＩになるように
設定しても、Ｉｔ　Ｌ　Ｉｔになるように設定しても構
わない。

また、除算回路８から出力されるＳ値とカウンタ１０の
計数値Ｍとが等しいか否かの判定信号ｅｂは例えば等し
い場合にはｆ＠　Ｌ　Ｉｆの信号として、否の場合には
′Ｈ″′の信号として出力される。

ゲート回路１１は比較回路９に入力されるＯ値又はＳ値
とカウンタ１０の計数値Ｍとに差異のある時に当該比較
回路９から出力される信号ｅｂのＩｆ　ＨＩｔで開放さ
れ、パルスモータ駆動用の基準パルス発生回路１２から
連続して発生される基準パルスＰｃ２を冬の際に通過さ
せて、後述の分配回路１３及びカウンタ１０に該基準パ
ルスＰｃ２を入力させ、Ｏ値又はＳ値とカウンタ１０の
計数値Ｍとが等しい時に出力される信号ｅｂの７９　Ｌ
”で遮断され、該基準パルスＰｃ２の分配回路１３及び
カウンタ１０への入力を絶つ。

カウンタ１０はアップダウンカウンタより成り、計数値
Ｍが比較回路９に入力される前記０値又はＳ値と一致す
るように作動し、比較回路９から常に入力される大成い
は小の判定信号ｅａのＦｆ　ＨＩｔ又はｔｔ　Ｌ　Ｉｔ
によって、入力された基準パルスＰＣ２の数だけ現在保
持する計数値に対して加算（アップカウント）または減
算（ダウンカウント）の計数処理を行う。すなわち比較
回路９の出力信号ｅａがＩＴ　ＨＩＩの時には基準パル
スＰＣ２がゲート回路１１を通過し入力される毎にカウ
ンタ１０の計数値はｌずつ増加し、逆に“Ｌ゛′の時に
はｌずつ減少する。またＯ値又はＳ値とカウンタｌＯの
計数値Ｍとが等しくなった時には比較回路９の出力信号
ｅｂの′°Ｌ′″によって、ゲート回路１１が閉じられ
、基準パルス発生回路１２からの基準パルスＰＣ２はカ
ウンタ１０に入力されず、該カウンタ１０の作動は停止
する。尚、カウンタ１０にはその前段に０８回路を接続
して、回路電源が入力した時に計数値を零とするリセッ
ト回路を形成し、車輌のスタート時に常にカウンタ１０
の計数を零から開始させ、を誇示計器の初期作動が常に
零位置より開始するようにしである。

分配回路１３はカウンタｌＯと同様に、比較回路９から
常に大又は小の判定信号ｅａが入力されるようになって
おり、そのＦｔ　ＨＩｆ又はＬ゛″によって、パルスモ
ータ１４を正転または逆転させるように基準パルスＰｃ
２を分配する。

すなわち、分配回路１３は比較回路９の出力信号Ｐｆが
Ｉｆ　ＨＩＦの時には基準パルスＰＣ２がゲート回路１
１を通過し入力される毎にパルスモータ１４を正転させ
る方向に基準パルスＰＣ２を順次分配し、逆にＩｔ　Ｌ
　１１の時にはパルスモータ１４を逆転させる方向に基
準パルスＰＣ２を順次分配する。

指示計器１５の指針はパルスモータ１４の回動に追従し
て回動し、現在のエンジン回転数Ｎｅを指示する。

次に作動を説明する。

エンジンが回転すると、エンジンの回転数Ｎｅに対応し
たパルス信号Ｐｎ（第２図（ａ））がエンジン回転上ン
サ１から出力され、このパルス信号Ｐｎは波形整形回路
２で整形されて周期制御回路３に入力される。

この周期制御回路３は入力パルス信号Ｐｎに基づいて前
記スタートパルスＰｂ、ストップパルスＰａを出力し、
カウンタ６は該入力パルス信号Ｐｎの１周期Ｔａの間に
入力する基準パルスＰｃ＋　　（第２図（ｄ））の数を
カウントしてそのカウント値Ｎを判定回路７に出力する
。

エンジン回転数Ｎｅが低いほど判定回路７に入力するカ
ウント値Ｎは大きくなり、カウント値Ｎが設定値Ｎｃ　
（＝１０２４）以上の場合は、判定回路７が０値を出力
して比較回路９に加える。この設定値Ｎｃによりカウン
タ６の基準パルスＰｃ１のカウント時間を一定時間以下
に抑えることが可能となる。

エンジン回転数Ｎｅが上昇し、これに伴ない入力パルス
信号Ｐｎの周期が短くなりカウンタ６でカウントされる
基準パルス信号Ｐｃ１のカウント値Ｎが判定回路７の設
定値Ｎｃよりも小さい値即ち、１０２３以下になると、
判定回路７が入力するカウント値Ｎをそのまま除算回路
８に出力する。除算回路８はこの入力されるカウント値
Ｎにより一定値Ｋを除算（Ｋ／Ｎ）Ｌ、ステップ数Ｓを
算出する。

カウント値Ｎが値１０２３のときの除算回路８の値は３
．６６　（＝３７５０／１０２３）となり、出力される
Ｓ値は整数値３となる。このＳ値３はエンジン回転数Ｎ
ｅの３ＱＯｒｐ＠に相当する。

エンジン回転数Ｎ　ｅ、が上昇し入力パルス信号Ｐｎの
周期が第２図（ａ）に周期Ｔｂで示すように短くなると
、これに伴ない基準パルス信号Ｐｃ１のカウント数Ｎが
減少し指示誤差が大きくなる。周期切換制御回路５はカ
ウント値Ｎが前記値５６以下となると、周期切換信号ｅ
ｆをＩｆ　ＨＦｔからＩｔ　Ｌ　ｗｅにし、第２図（ａ
）に周期２Ｔｂで示すように周期制御回路３の計数周期
を前記１周期Ｔａから２倍の２周期２Ｔｂに切換えて基
準パルスｐｃＨのカウント数を増加させる。同時に、除
算回路８の一定値（被除数）を前記値Ｋから２倍の値２
Ｋに切換える。即ち、２周期カウントに切換える。これ
によりエンジンの更に高回転数域まで除算回路８から出
力されるＳ値が整数列を満たすようになる。この除算回
路８から出力されるＳ値は比較回路９に加えられる。

比較回路９は判定回路７から人力される０値又は除算回
路８から入力されるＳ値とカウンタ１０の計数値Ｍとを
比較する。比較回路９に０値が入力されたときに、カウ
ンタ１０の計数値ＭがＯであるときにはゲート回路１１
は閉成され、基準パルスＰｃ２が分配回路１３に人力さ
れず、パルスモータ１４はＯ位置に停止保持され、指示
計１５はＯ位置を指示す。即ち、基準パルスＰｃ１のカ
ウント値Ｎが設定値Ｎｃ　（＝１０２４）以上のときに
は指示値がＯとなる。

次いで、カウンタ１０の針数値ＭがＳ値３となると、ゲ
ート回路１１が開成され、分配回路１３及びカウンタ１
０に基準パルスＰｃ２が入力される。

このときにはカウンタｌＯはアップカウンタとして作動
し、計数値Ｍは基準パルスＰｃ２が入力される毎に１づ
つ増加し、計数値３に達するとゲート回路１１が閉成さ
れる。このゲート回路１１が開成されている間基準パル
スＰｃ２が分配回路１３に入力され、該分配回路１３は
パルスモータ１４を３ステツプだけ正回転させ、これに
伴ない指示計１５が駆動される。従って、前述したよう
にエンジン回転数ｐＪｅが１１００Ｏｒｐのときにステ
ップモータ１４を１０ステツプ進めるように設定されて
いる場合には、指示計１５は３００　ｒｐｍを指示する
。この指示値３００ｒｐｍは表示し得る最低エンジン回
転数であり、これ以下のエンジン回転数は表示されずに
Ｏとなる。

エンジン回転数Ｎｅの上昇に伴い除算回路８から出力さ
れるＳ値が増加する。このＳ値の増加に応じてカウンタ
１０の計数値Ｍも増加し、その差（Ｓ−Ｍ）が０となる
までの間ステップモータ１４が正転されてステップ数Ｓ
の位置まで指示計１５を駆動する。これに伴ない指示計
１５の指示値が高くなる。エンジン回転数Ｎｅが低下し
、除算回路８から出力されるＳ値が減少し、カウンタ１
０の計数値Ｍよりも小さくなると、カウンタ１ｏがダウ
ンカウンタとして作動すると共に、分配回路１３がパル
スモータ１４を逆回転方向に駆動すべく作動し、カウン
タ１０の計数値ＭがＳ値に等しくなるまで逆転させる。

これにより指示計１５の指示値がＳ値の位置まで低下す
る。

尚、本実施例では入カバルスＰｎのカウント値により１
周期カウントと２周期カウントとに切換える場合につい
て記述したがこれに限るものでは、：　　　　　　なく
、４周期カウント、８周期カウント等の複数周期カウン
トに切換えてもよい。

また、本実施例ではエンジン回転速度計に適用した場合
について記述したが、これに限るものではなく、車速を
指示する速度計に通用してもよいことは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、周期カウント方式
の車輌用計器においてエンジン回転センサから入力され
るパルス信号の状況を判定して基準パルスの計測周期を
１周期カウントから複数周期カウントに切換えると共に
、カウント値が設定値以上となったときには指示値をＯ
にさせるようにしたので、計数回路のカウント容量を大
きくする必要がなくなり、且つカウント時間が一定時間
内に抑えられると共に計数回路のコストが安くなり、エ
ンジン回転数の高い領域では、計数回路に入力されるパ
ルス信号の複数の周期を用いて基準パルス数をカウント
するために、この領域における指示計器の分解能が向上
し、更にエンジン回転数の高低で指示計器の応答性が大
きく変わることがない等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパルスモータ式タコメータの一実
施例を示すブロック図、第２図は第１図の信号のタイミ
ングチャートである。 １・・・エンジン回転センサ、３・・・周期制御回路、
４．１２・・・基準パルス発生回路、５・・・周期切換
制御回路、６．ｌＯ・・・カウンタ、７・・・判定回路
、８・・・除算回路、９・・・比較回路、１１・・・ゲ
ート回路、１３・・・分配回路、１４・・・パルスモー
タ、１５・・・指示計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、周期制御回路によりエンジン回転センサから入力す
   るエンジン回転数に応じた周期のパルス信号の計測周期
   を設定し、定間隔時間毎に前記計測周期の間基準パルス
   を計測して周期カウントを行い、除算回路で前記カウン
   ト値により一定値を除算しその除算値の前回値と今回値
   とを比較回路で比較し、その差に応じてパルスモータを
   駆動して指示計を駆動するようにしたパルスモータ式タ
   コメータにおいて、前記周期制御回路の計測周期と前記
   除算回路の一定値とを夫々所定倍に切換可能に構成する
   と共に、前記カウント値に基づいて前記パルス信号の状
   況を判定し、前記カウント値が所定値以下のときには前
   記計測周期と前記一定値とを夫々前記所定倍に切換える
   周期切換制御回路を設けたことを特徴とするパルスモー
   タ式タコメータ。