JPS63210778A - クロスコイル形計器の駆動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クロスコイル形計器の駆動装置に関するもの
である。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来、
この種の計器で表示するための情報は、例えば液量の変
化に応じて例えば抵抗値が変化して発生されるアナログ
電圧値の形で入力され、このアナログ電圧値の変化に伴
って指針の振れ角が変化するようになっている。

指針の振れ角は、交差して配設した一対のコイルに電流
を流すことによって各コイルにより発生される磁界の合
成ベクトルの方向により決定されるが、該合成ペルトル
の方向を変化させるために、各コイルに流す電流の割合
をセンサーなどからのアナログ量で直接変化させるよう
にしている。

ところで、最近、成る種の車両においては、車両内で発
生する種々の信号データなどが車載のコンピュータにデ
ジタルデータとして一括して集められ処理されるように
なっており、これに関連してその殆んどは表示がデジタ
ル方式となっている。

しかし、このように信号データのデジタル処理化が進ん
だ車両においても、表示は指針によるアナログ計器によ
って行われることを望むユーザも多い。このような場合
、表示用のデジタルデータを用いることなく、表示用の
アナログ信号データを発生し処理する回路系を別個に組
み込むことによって対処することができるが、すでにあ
る表示用デジタルデータを形成するための回路が無駄に
なる他、回路が複雑化しまたコスト高となるなどの多く
の問題を生じていた。

そこで、本発明は、上述した従来のものの問題点に鑑み
、既にセンサ信号が処理されデジタルデータとなってい
る表示情報によりクロスコイル形計器を駆動することの
できるクロスコイル形計器の駆動装置を提供しようとす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明によりなされたクロス
コイル形計器の駆動装置は、第１図の基本構成図に示さ
れる如く、クロスコイル形計器Ａの指針振れ角で表示す
る情報がデジタルデータの形で入力されるデータ入力端
子ＩＮと、該データ入力端子ＩＮに入力されるデジタル
データを取込み、相前後して取込んだデジタルデータに
より各デジタルデータに対応する指針振れ角間を複数に
分割した指針振れ角を生じさせるのに必要な矩形波のデ
ユーティを決定するデユーティ決定データを発生するデ
ユーティ決定データ発生手段Ｂと、該デユーティ決定デ
ータ発生手段Ｂにより発生されたデユーティ決定データ
に応じたデユーティの矩形波を発生する可変デユーティ
矩形波発生手段Ｃと、該可変デユーティ矩形波発生手段
Ｃが発生する矩形波の一方のレベルでクロスコイルの一
方に、他のレベルでクロスコイルの他方に電流を流すド
ライバ手段りとを備える。

〔作　用〕

クロスコイル形計器へのクロスコイルの一方が可変デユ
ーティ矩形波発生手段Ｃが発生する矩形波の一方のレベ
ルで、他方が矩形波の他方のレベルで通電されるように
なっていて、しかも矩形波のデユーティが計器Ａの指針
振れ角で表示すべき相前後するデジタルデータにより求
めた複数のデユーティ決定データにより決定されるよう
になっているため、デジタルデータが入力されると該デ
ータに対応する表示を行うのに必要な順次増減するデユ
ーティを有する矩形波が可変デユーティ矩形波発生手段
Ｃにより発生され、所定の表示が滑らかに変化しながら
行われる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第２図は本発明によるクロスコイル形計器の駆動装置の
回路ブロック図であり、■は液量、温度、電圧などの情
報を持ったデジタルデータをデータ入力端子ＩＮから受
は取るマイクロコンピュータからなる中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）であり、予め定めたプログラムに従ってデジタル
データを処理し、矩形波のデユーティを決定するデータ
を出力する。

２はＣＰＵ１がデジタルデータを処理して出力するデユ
ーティ決定データによりデジタルデータに応じたデユー
ティの矩形波を発生する可変デユーティ矩形波発生回路
である。３ａ及び３ｂはクロスコイル形計器３を構成す
る互に直交して配設されるクロスコイルであり、各クロ
スコイル３ａ。

３ｂの一端は十電源に接続されている。４ａ、４ｂは可
変デユーティ矩形波発生回路２が発生する矩形波を受け
てクロスコイル３ａ　、３ｂにそれぞれ電流を流すドラ
イバであり、各ドライバ４ａ。

４ｂの出力はクロスコイル３ａ　、３ｂの他端にそれぞ
れ接続されている。ドライバ４ａは可変デユーティ矩形
波発生回路２からの矩形波を非反転増幅する増幅器４ａ
、と該増幅器４ａ＋の出力がＨレベルのときオンするス
イッチングトランジスタ４ａ、とを有し、可変デユーテ
ィ矩形波発生回路２の出力がＨレベルの期間クロスコイ
ル３ａに電流を流す。一方、ドライバ４ｂは可変デユー
ティ矩形波発生回路２からの矩形波を反転増幅する増幅
器４ｂ＋　と該増幅器４ｂ＋の出力がＨレベルのときオ
ンするスイッチングトランジスタ４ｂ！とを有し、可変
デユーティ矩形波発生回路２の出力がＬレベルの期間ク
ロスコイル３ｂに電流を流す。

上記ＣＰＵ１が８ビツト構成の場合、デジタルデータは
８ビット単位で取り扱われるので、可変デユーティ矩形
波発生回路２は例えば第３図に示すものが使用される。

第３図において、２ａはＣＵＰｌから８ビツトのデユー
ティ決定データがシリアルに人力される８ビツトシフト
レジスタ、２ｂは図示しないクロック発生器からカウン
トアツプクロックが入力される８ビツトの比較用カウン
タ、２Ｃはシフトレジスタ２ａと比較用カウンタ２ｂの
内容を比較し、シフトレジスタ２ａの方が大きい聞出力
をＬレベルにし、比較用カウンタ２ｂの方が大きくなる
と出力をＨレベルにするように動作して、出力にデユー
ティ決定データに応じたデユーティの矩形波を出力する
。

今、シフトレジスタ２ａに０３Ｈ（１６進）なるデータ
がセットされ、比較用カウンタ２ｂがリセットされたと
すると、マグニチュードコンパレータ２ｃは両者の内容
を比較し、シフトレジスタ２ａの方が大きいので出力に
Ｌレベルを出力する。

その後カウンタアップパルスが比較用カウンタ２ｂに入
力されその内容が１だけアンプされると、比較用カウン
タ２ｂの値が１になるが、依然としてシフトレジスタ２
ａの内容の方が大きいので、マグニチュードコンパレー
タ２Ｃの出力はＬレベルである。しかし、比較用カウン
タ２ｂが順次カウントアンプし続けると、比較用カウン
タ２ｂの内容がシフトレジスタ２ａの内容よりも大きく
なることにより、その時点でマグニチュードコンパレー
タ２Ｃの出力は反転してＨレベルとなる。

その後も比較用カウンタ２ｂはカウントアツプするので
、マグニチュードコンパレータ２Ｃの出力はＨレベルを
とり続けるが、比較用コンパレータ２ｂの内容がＦＦＨ
（１６進）からＯＯＨにロールオーバすると、比較用カ
ウンタの内容はシフトレジスタ２ａより小さくなるので
再びマグニチュードコンパレータ２Ｃの出力は反転して
Ｌレベルになる。以上の動作を繰返すことにより３／２
５６というデユーティの矩形波を連続して得られること
になる。シフトレジスタ２ａの内容はデユーティを変更
するときのみＣＰＵＩからのデユーティ決定データによ
り入れ替えられ、その値は１／２５６〜２５６／２５６
　（又は０／２５６〜２５５／２５６）の範囲内で変え
られる。

今、上記データ入力端ＩＮに入力されるデジタルデータ
が車両の燃料タンク用の液面レベルを示すデータである
とする。該データは液面レベルセンサが発生するアナロ
グ信号を所定の分解能でアナログ−デジタル（Ａ　−Ｄ
）変換するＡ−Ｄ変換器によって発生される。分解能が
例えば１６分の１であるとすると、データはｏｏｏｏｏ
、ｏｏ。

０１、・・・・・・１００００のように５ビ・７トの２
進数で表わされうるが、ＣＰＵ１が８ビツト構成の場合
には、８ビツトの下位５ビツトを使用して表されたデー
タが８ビット単位ＣＰＵＩに一定周期Ｔ例えば５０４ｍ
秒毎に入力されることになる。

一方、クロスコイル形計器３の指針の振れ角θはクロス
コイル３ａ、３ｂにそれぞれ流れる電流を（ａ、ｌｂと
すると、 によって求められ、本発明はこのＩａ、ＩｂＯ比を矩形
波のＨレベルとＬレベルの比、すなわちデユーティ比Ｒ
ＤｕＴ”ｌに対応させ、 によって振れ角を決定するようにしている。

従って、上述のように分解能１６分の１のデジタルデー
タによって直接デユーティ決定データを選択し、該デユ
ーティ比の矩形波を発生したのでは、計器の指針の振れ
角θは、スパンを１２００とした場合、θ。＝ｏ’、θ
、＝７．５’、θ２−１５″、θ＋ｂ＝　１２０　’の
ように１６分割され、各振れ角に対するデユーティ比Ｒ
ＤＵＴＹは以下のようになる。

ＲＤＵ？Ｙ　　”０ Ｒｏｕｒｖ＋　　＝　０．０８９７ Ｒｏｕｒｖｔ　＝　０．１６５９ Ｒｎｕｙｙ＋ｓ＝　０．９１０３ ＲＤｔｌ？□。＝１ 第３図に示すような構成の可変デユーティ矩形波発生回
路２を使用した場合、上記デユーティ比の矩形波を発生
させるにはＣＰＵ１は、Ｘ　／２５６が上記デユーティ
比に最も近くなるＸをデユーティ決定データとして出力
する必要があり、このためにＣＰＵＩはリードオンリー
メモリ　（ＲＯＭ）にデジタルデータに対応するデユー
ティ決定データＸを出力するためのテーブルを有する。

上記例では、 デジタルデータ　　　デユーティ決定データＸｏｏｏｏ
ｏ　　　　　　　　　　　　　　。

なるテーブルを用意すればよい。

ＣＰＵＩはまた、一定周期Ｔで入力されるデジタルデー
タにより選択したデユーティ決定データＤ、と、前回入
力されたデジタルデータにより選択したデユーティ決定
データＤ０との差をとり、この差をＮ分割し、該Ｎ分割
した値Ａの整数倍をデユーティ決定データＤ、又はり。

に加算したデユーティ決定データＤ（１）〜Ｄ　（Ｎ）
をＴ／Ｎの間隔で出力し、これを可変デユーティ矩形波
発生回路２に供給する。

例えば、時点Ｔ０においであるデジタルデータが入力さ
れ、このデジタルデータに対応するデユーティ決定デー
タＤ。が時点Ｔ、において出力されているとき、前回よ
り大きなデジタルデータが入力され、このデジタルデー
タに対応するデユーティ決定データがＤｌであり、かつ
Ｎが４であるとすると、第４図及び第５図に示すように
、時点Ｔ、から次にデジタルデータが入力されるであろ
う時点Ｔ２までの期間を４等分し、該等分した各時点Ｔ
ｒ　＋　（ＴＺ　　Ｔｌ　）　　１４、Ｔｒ　　＋　２
　（ＴＩ−ＴＩ　）　　１４、Ｔ、＋３　（ＴＩ−Ｔ、
）１４において、Ｄ　（，１）＝Ｄ、＋　（ＤＩ　−Ｄ
Ｏ）１４、Ｄ（２）　＝＝ｐｏ　＋２　（ＤＩ　−Ｄｏ
　）１４、Ｄ（３）＝　Ｄｏ　＋　３　（ＤＩ　　Ｄｏ
　）　１４なるデユーティ決定データをそれぞれ出力す
る。

以上の構成により、ＣＰＵ１は第６図のフローチャート
に示すように、データ入力端子ＩＮからデジタルデータ
をステップＳ１で取込むと、該デジタルデータがその直
前に取込んでいるデータと変わっているか否かをステッ
プＳ２で判定する。

データに変化がなく判定がＮｏのときには、ステップＳ
１に戻り次のデジタルデータを取込む。判定がＹＥＳの
ときには、取込んだデジタルデータに対応するデユーテ
ィ決定データＤ＋を次のステップＳ３でＲＯＭ中のテー
ブルから読み出し、これを続くステップＳ４において前
回にＲＯＭ中のテーブルから読み出しているデユーティ
決定データＤ０と比較し、Ｄ、＞Ｄｏか否かの判定を行
う。

上記ステップＳ４の判定がＹＥＳのとき、ステップＳ５
に進み、ここで（ＤＩ　−Ｄｏ　）　　１４＝Ａを求め
る。その後ステップＳ６に進み、ここでＤ（１）＝Ｄ＋
、＋Ａ、Ｄ　（２）＝Ｄ、＋２Ａ、、Ｄ　（３）＝Ｄ、
＋３Ａをそれぞれ求める。一方、ステップＳ４の判定が
ＮＯのとき、ステップＳ７に進み、ここで（Ｄｏ　　Ｄ
ｌ）１４＝Ａを求める。その後ステップＳ８に進み、こ
こでＤ　（１）＝Ｄ。

＋３Ａ、Ｄ　（２）＝Ｄ＋　＋２ＡＳＤ　（３）＝Ｄ＋
＋Ａをそれぞれ求める。

上記ステップＳ６又はＳ８でＤ（１）〜Ｄ（３）を求め
た後ステップＳ９に進み、ここで時間Ｔ／４経過したか
否かを判定し、判定がＮＯのときは、Ｔ／４が経過する
までステップＳ９の判定を繰返す。ステップＳ９の判定
がＹＥＳとなると、ステップＳＩＯに進み、ここでステ
ップＳ６又はｓ８で求めたデユーティ決定データＤ（１
）を可変デユーティ矩形波発生回路２のシフトレジスタ
２ａに転送する。

デユーティ決定データがシフトレジスタ２ａにセットさ
れると、これと同時に比較用カウンタ２ｂがリセットさ
れ、以後マグニチュードコンパレータ２ｃの出力にはシ
フトレジスタ２ａにセットされたデユーティ決定データ
によって決定される一定のデユーティ比の矩形波をデユ
ーティ決定データが変更されるまで繰返し出力し、これ
をドライバ４ａ、４ｂに印加する。ドライバ４ａ、４ｂ
は矩形波のＨ，Ｌレベルでそれぞれクロスコイル３ａ　
、３ｂに電流を流すので、各クロスコイル３ａ、３ｂが
発生する磁界の合成ベクトルの方向はデユーティ比に応
じたものとなり、計器３０指針はデジタルデータに応じ
た振れ角を示すようになる。

その後、ステップＳｌｌで時間２Ｔ／４の経過をまって
ステップＳ１２でデータＤ（２）を転送し、続いてステ
ップＳ１３で時間３Ｔ／４の経過をまってステップＳ１
４でデータＤ（３）を転送する。更にその後ステップＳ
１５で時間Ｔの経過をまってステップＳ１６でデータＤ
、を転送し、ステップＳ１に戻る。

〔効　果〕

以上説明したように本発明によれば、デジタル形式で入
力される表示情報によりクロスコイル形計器が所定の表
示を行うことができるため、すでにデジタル表示用にデ
ジタルデータが用意されている装置において、簡単に表
示のアナログ化が行える他、マイクロコンピュータがデ
ジタルデータ処理のために備え付けられているものにあ
っては、僅かな回路の付加とマイクロコンピュータのプ
ログラムの変更により簡単に実施できるなどの効果が得
られる。

また、相前後して入力されるデジタルデータ間の指針振
れ角を複数に分割した間隔で指針が清めらかに駆動され
るため、デジタルデータの変化によって急激に指針が動
くことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の基本構成を示すブロック図
、 第２図は本発明の一実施例を示す回路ブロック図、 第３図は第１図中の一部分の具体例を示すブロック図、 第４図及び第５図は本発明の詳細な説明するための説明
図、 第６図は第１図中の中央処理装置の動作を示すフローチ
ャート図である。 Ａ・・・クロスコイル形計器、Ｂ・・・デユーティ決定
データ発生手段、Ｃ・・・可変デユーティ矩形波発生手
段、Ｄ・・・ドライバ手段、ＩＮ・・・データ入力手段
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　互に交差して配置した一対のクロスコイルを有するク
   ロスコイル形計器を駆動する装置において、クロスコイ
   ル形計器の指針振れ角で表示する情報がデジタルデータ
   の形で入力されるデータ入力端子と、 該データ入力端子に入力されるデジタルデータを取込み
   、相前後して取込んだデジタルデータにより各デジタル
   データに対応する指針振れ角間を複数に分割した指針振
   れ角を生じさせるのに必要な矩形波のデューティを決定
   するデューティ決定データを発生するデューティ決定デ
   ータ発生手段と、 該デューティ決定データ発生手段により発生されたデュ
   ーティ決定データに応じたデューティの矩形波を発生す
   る可変デューティ矩形波発生手段と、 該可変デューティ矩形波発生手段が発生する矩形波の一
   方のレベルでクロスコイルの一方に電流を流し、他方の
   レベルでクロスコイルの他方に電流を流すドライバ手段
   とを備えることを特徴とするクロスコイル形計器の駆動
   装置。