DE19534146B4 - Display device with a pointer driven by a stepper motor - Google Patents
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Abstract
Anzeigeeinrichtung mit
einem von einem Schrittmotor (10) angetriebenen Zeiger (12);
mindestens einer Zeitzähleinrichtung (15), in die ein Wert eingebbar ist, die von diesem Wert aus auf Null abwärts zählt und dadurch eine entsprechende Wartezeit (Ts) erzeugt;
einer Sollstellungs-Recheneinheit (14), von welcher nach Ablauf der Wartezeit (Ts) die Sollstellung (ΘM) des Zeigers (12) berechenbar ist;
einem Ist-Stellungs-Erfassungsorgan (13; 23), von welchem nach Ablauf der Wartezeit (Ts) die Ist-Stellung (ΘP) des Zeigers (12) erfassbar ist;
einer Differenzrecheneinheit (16; 24), von welcher die Differenz (Θ) zwischen der Sollstellung (ΘM) und der Ist-Stellung (ΘP) des Zeigers (12) berechenbar ist;
einer Intervallrecheneinheit (16), von welcher der zum Erzeugen der Wartezeit (Ts) abwärtszuzählende Wert in Abhängigkeit der Differenz (Θ) berechenbar und in die Zeitzähleinrichtung (15) zum Einstellen der Wartezeit (Ts) eingebbar ist, wobei der abwärtszuzählende Wert unter Bestimmung einer kürzeren Wartezeit (Ts) umso kleiner berechnet wird, je größer die Differenz...Display device with
a pointer (12) driven by a stepper motor (10);
at least one time counter (15) into which a value can be entered, which counts down to zero from this value and thereby generates a corresponding waiting time (T s );
a target position computing unit (14), from which the target position (Θ M ) of the pointer (12) can be calculated after the waiting time (T s );
an actual position detection element (13; 23), from which after the waiting time (T s ) the actual position (Θ P ) of the pointer (12) can be detected;
a difference computing unit (16; 24), from which the difference (Θ) between the desired position (Θ M ) and the actual position (Θ P ) of the pointer (12) can be calculated;
an interval computing unit (16), from which the value to be counted down to generate the waiting time (T s ) can be calculated as a function of the difference (Θ) and can be entered into the time counting device (15) for setting the waiting time (T s ), the value to be counted down below Determination of a shorter waiting time (T s ) is calculated the smaller the larger the difference ...
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeeinrichtung mit einem Zeiger, der von einem Schrittmotor angetrieben wird.The present invention relates referring to a display device with a pointer pointing from a Stepper motor is driven.
Bei Verwendung eines Schrittmotors zum Antreiben des Zeigers eines in einem Fahrzeug installierten Messinstruments muss die Frequenz eines an den Schrittmotor gelegten Impulssignals entsprechend zeitlichen Änderungen eines Eingangssignals in passender Weise verändert werden. Derartige Frequenzänderungen sollten, damit eine stetige Anzeige durch den Zeiger erfolgt, so sanft wie möglich erfolgen, gleichzeitig aber auch hinreichend schnell vonstatten gehen, dass der Zeiger den Änderungen des anzuzeigenden Eingangssignals so dicht wie möglich folgt.When using a stepper motor for driving the pointer of one installed in a vehicle Measuring instrument must have the frequency of one placed on the stepper motor Pulse signal corresponding to changes in time of an input signal in appropriately changed become. Such frequency changes so that the pointer shows a steady display, so gentle as possible take place, but at the same time sufficiently quickly go that the pointer changes of the input signal to be displayed follows as closely as possible.
Ein Schrittmotor dreht sich in Schritten,
nämlich
um einen Schritt pro Antriebsimpuls, aus einer momentanen Winkelstellung
in eine benachbarte Winkelstellung. Somit stellen die sanfte Zeigeränderung
und die rasche Änderung
der Frequenz eines antreibenden Impulszugs zwei entgegengesetzte Forderungen
dar, und es ist ziemlich schwierig, beide Forderungen zugleich zu
erfüllen.
Ein Schrittmotor weist einen charakteristischen
Drehmomentverlauf über
der Frequenz auf, wie er z.B. in
Die CPU berechnet jeweils am Ende
aufeinanderfolgender kurzer Zeitabschnitte T eine Differenz Θ zwischen ΘM und ΘP wie folgt:
Dann wird die Anzahl N von Impulsen,
die erforderlich ist, um den Schrittmotor von ΘP nach ΘM zu treiben, wie folgt berechnet:
Auf diese Weise wird an den Schrittmotor eine
Folge von N Impulsen ausgegeben, zum Beispiel – wie in
Das japanische Gebrauchsmuster mit
der Offenlegungsnummer 64-6556 schlägt vor, dass dem Schrittmotor
Antriebsimpulse in der in
Mit anderen Worten, das Zeitintervall T kann nicht kürzer als 2TA sein.In other words, the time interval T cannot be shorter than 2T A.
Die vorstehend genannte Vorrichtung nach dem Stand der Technik bietet zwar eine stetige Zeigerbewegung, weist aber folgende Mängel auf.
- (a) Die Differenz Θ wird
für jedes
T berechnet, deshalb verzögert
sich die Reaktion an allen Stellen der in
9 gezeigten Kurve. - (b) Die Impulsfrequenz ändert
sich von einem Zeitintervall T zum anderen. Daher geht die sanfte
Bewegung des Zeigers verloren, wenn sich das Signal abrupt ändert, wie
in
9 an den Stellen A dargestellt. - (c) Eine Verlängerung der Zeit T verschlimmert die vorstehenden Mängel (a) und (b).
- (d) Die Zeit T kann nicht kürzer als 2TA sein, wie aus Beziehung (4) hervorgeht.
- (a) The difference Θ is calculated for each T, therefore the reaction is delayed at all points in the
9 shown curve. - (b) The pulse frequency changes from one time interval T to another. Therefore, the smooth movement of the pointer is lost if the signal changes abruptly, as in
9 shown at points A. - (c) Extending the time T aggravates the above shortcomings (a) and (b).
- (d) Time T cannot be shorter than 2T A , as can be seen from relationship (4).
Das dem Schrittmotor zugeführte Eingangssignal kann mannigfaltige Zeitverläufe aufweisen, daher ist es ziemlich schwierig, für das Zeitintervall T einen Wert zu bestimmen, der für alle Arten von Änderungen des Eingangssignals bestmöglich anwendbar ist. Somit können eine schnelle Reaktion und eine sanfte Bewegung eines Zeigers nicht miteinander vereinbar sein. Die Sanftheit der Zeigerbewegung ist bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik unzureichend, bei welchem jeweils nach vorgegebener Zeit T eine Differenz Θ berechnet wird und dann in Zeitabständen, die der berechneten Differenz Θ entsprechen, Antriebsimpulse ausgegeben werden.The input signal to the stepper motor can manifold courses of time , so it is quite difficult to unite for the time interval T. To determine the value for all kinds of changes of the input signal in the best possible way is applicable. So you can a quick reaction and a gentle movement of a pointer is not be compatible with each other. The smoothness of the pointer movement is at the prior art method in which a difference Θ is calculated in each case after a predetermined time T and then at time intervals that correspond to the calculated difference Θ, Drive impulses are output.
Die
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe einer Anzeigeeinrichtung mit einem von einem Schrittmotor angetriebenen Zeiger, bei der die Bewegung des Zeigers glatt verläuft und die Reaktion schnell ist.An object of the present invention is in the indication of a display device with one of a stepper motor driven pointer, in which the movement of the pointer runs smoothly and the Response is quick.
Ein der Anzeigeeinrichtung zugeführtes Eingangssignal wird in eine Winkelstellung des Zeigers umgewandelt. Wenn sich die Größe des Eingangssignals ändert, wird eine Sollstellung ΘM errechnet und die augenblickliche Stellung ΘP erfasst. Es erfolgt eine Prüfung dahin, ob die Differenz Θ erheblich ist. Wenn sie erheblich ist, dann wird an den Schrittmotor ein Antriebsimpuls ausgegeben. Auch wird eine Zeit Ts berechnet, die eine Wartezeit bis zur nächsten Bestimmung von 0 darstellt. Je größer 0 ist, desto kürzer ist die Zeit Ts. Je kleiner 0 ist, desto länger ist die Zeit Ts. Auf diese Weise wird das Zeitintervall Ts zwischen einander benachbarten Antriebsimpulsen, die dem Schrittmotor zugeführt werden, in engem Zusammenhang mit Änderungen des Eingangssignals verändert, so dass sich die Frequenz der Antriebsimpulse sanft ändert. Wenn die Differenz Θ Null beträgt oder unter einem vorgegebenen kleinen Wert liegt, wird kein Antriebsimpuls ausgegeben. Wenn die Differenz sehr klein ist, kann anstelle der Zeit Ts eine fest vorgegebene Zeit T1 verwendet werden.An input signal supplied to the display device is converted into an angular position of the pointer. If the size of the input signal changes, a target position Θ M is calculated and the current position Θ P is recorded. A check is carried out to determine whether the difference Θ is significant. If it is significant, then a drive pulse is output to the stepper motor. A time T s is also calculated, which represents a waiting time until the next determination of 0. The greater 0, the shorter the time T s . The smaller 0 is, the longer the time Ts. In this way, the time interval T s between adjacent drive pulses that are supplied to the stepper motor is changed in close connection with changes in the input signal, so that the frequency of the drive pulses changes smoothly. If the difference Θ is zero or less than a specified small value, no drive pulse is output. If the difference is very small, a fixed predetermined time T 1 can be used instead of the time T s .
Merkmale und weitere Aufgaben der Erfindung gehen aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor; darin zeigen:Characteristics and other tasks of the Invention emerge from the description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings; in this demonstrate:
Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment
Ein Zeiger
Beim ersten Ausführungsbeispiel gibt ein (nicht
dargestellter) Sensor jedes Mal einen Impuls aus, wenn ein Fahrzeug
eine Entfernungseinheit zurückgelegt
hat, sodass der Zeiger
Die Betriebsweise der Sollstellungs-Recheneinheit
Das heißt, die CPU
Zwar wird beim ersten Ausführungsbeispiel eine Sollstellung ΘM aufgrund eines Zeitintervalls t zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen berechnet, aber es kann auch ein über eine gewisse Zeitdauer Bemittelter Wert der Sollstellung ΘM aus einer entsprechenden Mehrzahl von Geschwindigkeitsimpulsen errechnet werden.In the first exemplary embodiment, a target position Θ M is calculated based on a time interval t between successive pulses, but a value of the target position Θ M determined over a certain period of time can also be calculated from a corresponding plurality of speed pulses.
Die Betriebsweise des ersten Ausführungsbeispiels
wird nun unter Bezugnahme auf
In Schritt S1 wird geprüft, ob der
Zeitzähler
Die Werte für ΘM und ΘP werden so gerundet, dass Θ ein Vielfaches
von Θ0 ist. In Schritt S3 wird geprüft, ob Θ gleich
null ist, d.h.:
Gleichung (7) gibt an, dass keine Änderung des
der Anzeigeeinrichtung zugeführten
Eingangssignals vorliegt. Somit schreitet das Programm zu Schritt
S4 voran, in dem die CPU dem Zeitzähler
In Schritt S5 errechnet die Intervallrecheneinheit
Je größer der Wert 0 ist, desto kleiner
ist der Wert Ts. Mit anderen Worten, wenn
sich das Eingangssignal (d.h. die Fahrzeuggeschwindigkeit) abrupt ändert, werden
die Antriebsimpulse in kürzeren Abständen ausgegeben.
Dies ermöglicht
dem Zeiger
Sehr große Werte von 0 führen zu
sehr kleinen Werten von KA/Θ, und in
einem solchen Fall wird der Wert Ts auf
TA gesetzt. Sehr kleine Werte von Θ führen zu
sehr großen
Werten von Ts. Ein zu großer Wert
für Ts hindert die Einrichtung daran, schnell
auf Änderungen
des Eingangssignals zu reagieren, wenn eine Differenz Θ auftritt,
während
der Zeitzähler
In Schritt S7 gibt der Impulsgenerator
Wenn die Werte ΘM und ΘP nicht gerundet werden, kann in Schritt S3 anstelle der Prüfung |Θ|=0 geprüft werden, ob Θ<(Θ0/2) gilt.= 0 are checked if Θ <(Θ 0/2) applies | If the values Θ M and Θ P are not rounded, in step S3 instead of checking | Θ.
Wenn sich die Sollstellung ΘM abrupt um einen großen Betrag ändert, gilt für die Änderungsgeschwindigkeit
dΘP/dt der augenblicklichen Stellung ΘP folgende Beziehung:
Die Gleichung (9) kann wie folgt
umgeschrieben werden:
Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment
Unter Bezugnahme auf die
Es wird auf
Die Sollstellungs-Recheneinheit
Im Folgenden wird die Betriebsweise
der Sollstellungs-Recheneinheit
In Schritt 523 wird eine Differenz Θ wie folgt berechnet:
In Schritt S24 speichert die CPU
den in Schritt S23 berechneten Differenzwert Θ in den (nicht dargestellten)
Speicher, um das Interrupt-Unterprogramm abzuschließen. Wie
oben erwähnt,
berechnet der Differenzrechner
Die Betriebsweise der zweiten Ausführungsform
wird nun unter Bezugnahme auf
In Schritt S2 liest der Intervallrechner
In Schritt S8 zählt der Ist-Stellungs-Zähler
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2946328A1 (en) * | 1978-11-21 | 1980-05-22 | Berney Sa Jean Claude | ANALOG DISPLAY DEVICE |
DE3151627A1 (en) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | SWF-Spezialfabrik für Autozubehör Gustav Rau GmbH, 7120 Bietigheim-Bissingen | Switching arrangement for an instrument with an electro-optical display unit, particularly for motor vehicles |
DE3227986A1 (en) * | 1982-07-27 | 1984-02-02 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Device for converting a frequency, proportional to a measurement variable, of an electric measurement pulse into a quantity which can be represented as a quasi-analog quantity. |
GB2164152A (en) * | 1984-06-02 | 1986-03-12 | Citizen Watch Co Ltd | Pointer type measuring instrument |
DE2730699C2 (en) * | 1977-07-07 | 1988-10-20 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt, De | |
DE3435539C2 (en) * | 1983-09-27 | 1989-02-09 | Nippon Seiki K.K., Nagaoka, Niigata, Jp |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2730699C2 (en) * | 1977-07-07 | 1988-10-20 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt, De | |
DE2946328A1 (en) * | 1978-11-21 | 1980-05-22 | Berney Sa Jean Claude | ANALOG DISPLAY DEVICE |
DE3151627A1 (en) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | SWF-Spezialfabrik für Autozubehör Gustav Rau GmbH, 7120 Bietigheim-Bissingen | Switching arrangement for an instrument with an electro-optical display unit, particularly for motor vehicles |
DE3227986A1 (en) * | 1982-07-27 | 1984-02-02 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Device for converting a frequency, proportional to a measurement variable, of an electric measurement pulse into a quantity which can be represented as a quasi-analog quantity. |
DE3435539C2 (en) * | 1983-09-27 | 1989-02-09 | Nippon Seiki K.K., Nagaoka, Niigata, Jp | |
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