JP2001012951A

JP2001012951A - 方位表示装置

Info

Publication number: JP2001012951A
Application number: JP11184594A
Authority: JP
Inventors: Keiji Tsurumaki; 桂司鶴巻
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】電力供給の開始時における回動表示部の誤作
動を抑制し得る方位表示装置を提供する。【解決手段】交差コイルｘ，ｙ中に回動軸５１を備え
たロータ磁石５２を配置してなる交差コイル式計器５
と、ロータ磁石５２に応動するように回動軸５１に連結
される回動表示部５４と、イグニッションスイッチ（ス
イッチ手段）７を介して電源６と接続されると共に方位
センサ１の検出状態に基づく入力信号を処理して交差コ
イルｘ，ｙに駆動信号を出力することにより回動表示部
５４を検出状態に応じて回動させる制御手段４とを備え
ており、制御手段４はイグニッションスイッチ７の投入
により電力供給が開始されると、回動表示部５４を電気
指示角で「０度」から「３６０度」まで回動させる初期
動作信号（駆動信号）を出力した後に、方位センサの検
出状態に基づく駆動信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の移動体
に搭載され、アクチュエータに連結された回動表示部に
て方位を表示する方位表示装置に関し、特にアクチュエ
ータとして交差コイル式計器を適用した方位表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等に搭載される方位表示装
置としては、方位指標を施した方位盤上に地磁気に応じ
て回動する磁針を回動自在に取り付けてなり、地磁気に
応じた磁針の回動にて方角を表示する磁針タイプのもの
や、地磁気センサ（方位センサ）による方位検出状態に
基づいて例えば液晶表示パネルにて方角をセグメント表
示するセグメントタイプのもが一般的である。

【０００３】上述のごとき磁針タイプのものは、取り付
け方向が水平でないと正規指示しない、あるいは他の車
載機器の磁界影響を受けやすい性質があり、また上述の
ごときセグメントタイプにあっては、表示できる方角が
限られてしまうという性質があるため、例えば実開昭５
８−５１２１７号公報に示されているように、指針から
なる回動表示部を連結したアクチュエータを、地磁気セ
ンサによる方位検出状態に基づいて駆動することで回動
表示部を通じて方角を表示させる方位表示装置の要望が
ある。

【０００４】回動表示部を回動するアクチュエータとし
ては、上記公報にも示されているように例えば交差コイ
ル式計器を適用でき、この交差コイル式計器は、一般に
よく知られているように、交差コイル中に回動軸を有す
るロータ磁石を配置してなるもので、回動軸の先端に回
動表示部を連結すると共に各コイルに地磁気センサによ
る方位検出状態に基づいた駆動信号を供給する制御手段
を設け、この制御手段によりロータ磁石（回動表示部）
を方位検出状態に基づいて回動させることで、方角を表
示することが可能となる。この場合、制御手段は、地磁
気センサの検出状態に基づく入力信号を処理して各コイ
ルに９０度位相の異なる電圧信号（駆動信号）を出力す
るように構成され、イグニッションスイッチ（スイッチ
手段）を介して車載バッテリと接続され、イグニッショ
ンスイッチのスイッチ手段を通じて車載バッテリからの
電力供給が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アクチ
ュエータとして交差コイル式計器を適用した方位表示装
置にあっては、イグニッションスイッチを通じて制御手
段への電力供給のオン・オフがなされるため、イグニッ
ションスイッチの遮断後（電力供給「オフ」時）は、各
コイルへの駆動信号供給も行われないため、回動表示部
の動作を制御することは不可能となる。このためイグニ
ッションスイッチの遮断後（電力供給「オフ」時）に回
動表示部が本来向くべき正規方向とは１８０度異なる方
向を向いている状態でイグニッションスイッチを投入
（電力供給「オン」）した場合、ロータ磁石を回動させ
るために各コイルを通じて発生するベクトルの向きが一
方向（１８０度）となり、回動表示部がイグニッション
スイッチ投入前（電力供給「オフ」時）の向きのまま張
り付いて、地磁気センサの検出状態に応じた正規方向と
は反対側を向いてしまうことがあり、改良が望まれてい
た。

【０００６】そこで本発明は、このような問題点に着目
し、電力供給の開始時における回動表示部の誤作動を抑
制し得る方位表示装置を提供することを主な目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、交差コイル中に回動軸を備えたロータ磁石
を配置してなる交差コイル式計器と、前記ロータ磁石に
応動するように前記回動軸に連結される回動表示部と、
スイッチ手段を介して電源と接続されると共に方位セン
サの検出状態に基づく入力信号を処理して前記交差コイ
ルに駆動信号を出力することにより前記回動表示部を前
記検出状態に応じて回動させる制御手段とを備え、前記
制御手段は前記スイッチ手段の投入により電力供給が開
始されると、前記回動表示部を所定の回動角分動作させ
るに相当する前記駆動信号を出力した後に、前記方位セ
ンサの検出状態に基づく前記駆動信号を出力することを
特徴とする。

【０００８】また本発明は、前記回動表示部が線状の指
針からなることを特徴とする。

【０００９】また本発明は、前記回動表示部に対応させ
て方角指標部を有する固定部材を設けてなることを特徴
とする。

【００１０】また本発明は、前記回動表示部が方角指標
部を有する回動部材からなることを特徴とする。

【００１１】また本発明は、前記方角指標部に対応する
マークを有する固定部材を設けてなることを特徴とす
る。。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の実施形態を説明するが、何れの実施形態も本発明によ
る方位表示装置を自動車に適用した場合を例に説明す
る。

【００１３】図１から図５は、本発明の第１実施形態を
示し、図１は全体構成を示すブロック図、図２は交差コ
イル式計器を示す断面図、図３は電力供給「オフ」後の
指針位置を示す平面図、図４は電力供給「オン」時の指
針位置を示す平面図、図５は指針指示角（指針の動作）
と電気指示角信号（駆動信号出力）の関係を示す図であ
る。

【００１４】図１において方位表示装置は、方位センサ
１と、制御部２と駆動処理部３とからなる制御手段４
と、交差コイル式計器５と、電源６と、イグニッション
スイッチ（スイッチ手段）７とで構成されている。

【００１５】方位センサ１は、例えばフラックスゲート
式の地磁気センサからなり、自動車の向いている方角を
検出し、その検出状態に基づく電気信号を方位検出信号
として制御部２に出力する。

【００１６】制御部２は、マイクロコンピュータ（マイ
コン）からなるもので、制御プログラムを実行するＣＰ
Ｕ、制御プログラムを記憶するＲＯＭ、演算処理された
データを一時的に記憶するＲＡＭ、外部からの信号を入
力するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）、これらＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ、インターフェイスのそれぞれを接続する
バスを含み、方位センサ１から入力される方位検出信号
を後述する表示板の指示位置に換算して、後述する回動
表示部の前記文字板上における指示角度データを求め、
この指示角度データを後段の駆動処理部３に出力する。

【００１７】駆動処理部３は、前記指示角度データに応
じた交差コイルｘ，ｙ（後述）の通電量データを記憶し
たＲＯＭ部、各ＲＯＭ部の出力値をそれぞれのアナログ
量に変換するＤ／Ａ変換部、前記アナログ量に対応した
駆動電圧を交差コイルｘ，ｙに通電する駆動出力部をそ
れぞれ含んで構成され、制御部１からの指示角度データ
は、この駆動処理部２によって所定の駆動信号（通常、
ｓｉｎ，ｃｏｓの基本波形にて変化する電圧信号）に変
換され、交差コイル式計器（後述する交差コイルｘ，
ｙ）５に出力されるものである。

【００１８】交差コイル式計器５は、図２に詳しく示す
ように、回動軸５１を有するロータ磁石５２を交差コイ
ルｘ，ｙ中に配置してなるもので、中空形状のボビンフ
レーム５３を通じてロータ磁石５２を収納・軸支すると
共に一対のコイルｘ（ＳＩＮ側），ｙ（ＣＯＳ側）でな
る交差コイルｘ，ｙが巻回されており、この交差コイル
ｘ，ｙに制御手段４（駆動処理部３）からの駆動信号が
供給されると、交差コイルｘ，ｙに合成磁界が形成さ
れ、この合成磁界によりロータ磁石５２が方位センサ１
の検出状態に応じて回動するように構成されている。

【００１９】ボビンフレーム５３より突出する回動軸５
１の先端には、ロータ磁石５２に応動するように線状の
指針からなる回動表示部５４が連結固定され、この回動
表示部５４とボビンフレーム５３との間には、方位盤と
なる表示板（固定部材）５５が設けられ、この表示板５
５上には「Ｎ，Ｅ，Ｓ，Ｗ」なる文字とこれら文字間に
位置する目盛とでなる方角指標部５６（図３，図４参
照）が形成されており、この方角指標部５６をロータ磁
石５２の回動運動に応動する回動表示部５５が指示する
ことによって、方位（方角）を表示（指示）するように
なっている。なお本実施形態では表示板５５を方角指標
部５６を有する固定部材として設けたが、例えば回動表
示部５４の前方側を覆う透明部材（図示しない）に本実
施形態のごとき方角指標部５６を形成し、固定部材とし
て設けることもできる。

【００２０】このように交差コイル式計器５を方位セン
サ１の検出状態に応じて駆動する制御部２（制御手段
４）への電力供給は、制御部２と電源６との間に接続さ
れたイグニッションスイッチ７及び図示しないレギュレ
ータを介して行われ、このイグニッションスイッチ７の
投入・遮断により制御部２への電力供給のオン・オフ切
替も行われるように構成されており、電力供給のオン時
（イグニッションスイッチ７の投入後）は、制御部２を
通じて交差コイル式計器が駆動され、電力供給のオフ時
（イグニッションスイッチ７の遮断後）は、制御部２自
体を作動させる電力自体が供給されなくなるため、交差
コイル式計器５による回動表示部５５の駆動は停止さ
れ、回動表示部の位置（向き）はランダム（制御不可
能）となる。

【００２１】次に図３から図５を用いて、本実施形態の
動作を説明する。

【００２２】図３に示す電力供給オフ時（イグニッショ
ンスイッチ７の遮断後）において、回動表示部５４は、
「Ｓ（南）」なる方角指標部５６を指示した状態で停止
しているが、ここで、実際（正規）の車体向きはこれと
は１８０度異なる「Ｎ（北）」なる方角指標部５６であ
ったとする。

【００２３】このような電力供給オフ状態から、イグニ
ッションスイッチ７の投入に伴って電力供給を開始され
ると、制御手段４は、まず、回動表示部５４を所定の回
動角分、初期動作させるに足りる駆動信号を出力した後
に、続いて方位センサ１の検出状態に基づく駆動信号を
出力するように予め設定（プログラミング）されてお
り、具体的には、図５中、点線にて示すように、イグニ
ッションスイッチ７の投入により制御手段３は、回動表
示部５４を電気指示角で０度から３６０度回動させるに
相当する駆動信号を交差コイルｘ，ｙに出力し、その
後、方位センサ１の出力に応じた通常の駆動信号を交差
コイルｘ，ｙに出力する。

【００２４】制御手段３より初期動作信号となる駆動信
号が出力されると、回動表示部５４は、図４に示すよう
に、図３に示した指示位置（ここでは点線で示す）か
ら、一端、「Ｅ」なる方角指標部５６側（反時計方向）
に振れた後（矢印Ａ）、「Ｎ」なる方角指標部５６に向
けて時計方向に回動する（矢印Ｂ）。この後、回動表示
部５４は、方位センサ１の出力に応じた通常の駆動信号
にて駆動される。なお本実施例では、「Ｎ」なる方角指
標部５６位置を電気指示角０度に対応する回動表示部５
４の指示位置として設定している。

【００２５】以上のように本実施形態による方位表示装
置は、交差コイルｘ，ｙ中に回動軸５１を備えたロータ
磁石５２を配置してなる交差コイル式計器５と、ロータ
磁石５２に応動するように回動軸５１に連結される回動
表示部５４と、イグニッションスイッチ（スイッチ手
段）７を介して電源６と接続されると共に方位センサ１
の検出状態に基づく入力信号を処理して交差コイルｘ，
ｙに駆動信号を出力することにより回動表示部５４を検
出状態に応じて回動させる制御手段４とを備え、制御手
段４はイグニッションスイッチ７の投入により電力供給
が開始されると、回動表示部５４を所定の回動角分、初
期動作させるに相当する初期動作信号となる駆動信号
（本実施例では回動表示部５４を電気指示角で「０度」
から「３６０度」まで回動させるに相当する駆動信号）
を出力した後に、方位センサの検出状態に基づく駆動信
号を出力することにより、回動表示部５４が本来指示す
べき正規方向とは１８０度異なる方向を向いた状態でイ
グニッションスイッチ７を投入（電力供給開始）した場
合であっても、電力供給オン時にロータ磁石に作用する
磁界ベクトルの向きが一方向（１８０度）となることを
防止でき、これにより、回動表示部５４がイグニッショ
ンスイッチ７の投入前（電力供給「オフ」時）の向きの
まま張り付いて、地磁気センサ１の検出状態に応じた正
規方向とは反対側を向いてしまうといいた誤動作を抑制
することができる。

【００２６】なお本実施形態では、イグニッションスイ
ッチ７の投入（電力供給開始）に伴って回動表示部５４
を初期動作させる際に制御部４が出力する初期動作信号
（駆動信号）を、回動表示部５４を電気指示角で「０
度」から「３６０度」まで回動させるに相当する駆動信
号として設定したが、初期動作信号としては、イグニッ
ションスイッチ７の投入前における回動表示部５４を、
その時の指示位置から少なくとも所定角度分（１度以
上）、回動させるに足りる電気指示角信号となる駆動信
号であれば、その設定値は任意であり、例えば変形例
（第２実施形態）として図６に示すように、初期動作信
号を電気指示角で９０度（電気指示角０度に対応する
「Ｎ」なる方角指標部５６位置を基準とした場合、−９
０度）に設定しても、同様の効果を得ることができる。

【００２７】また初期動作信号を出力するメリットとし
ては、回動表示部５４の誤動作防止に加え、制御手段４
への電力供給の開始時に必ず一定の出力値となる駆動信
号を出力することで、制御手段４に対する回動表示部５
４の追従動作を確実なものとすることができる点があげ
られる。

【００２８】なお前述実施形態では、回動表示部５４を
線状の指針から設けたが、本発明の第３実施形態（回動
表示部５４の変形例）として図７に示すように、回動表
示部５４を方角指標部５５を有する回動盤（回動部材）
としてもよい。この場合、回動する方角指標部５６に対
応させて、方位判読上の基準点となるマークＭを有する
固定部材を設けてもよく、このような固定部材として
は、回動表示部５４の前方側を覆う遮蔽部材または透明
部材（共に図示しない）にマークＭを形成することで固
定部材となすことができる。

【００２９】また本発明の第４実施形態として図示しな
いが、前述第１実施形態における回動表示部５４及び方
角指標部５６を透光性に形成すると共に、これら回動表
示部５４及び方角指標部５６を背後から照明する照明手
段を設け、また回動表示部５４及び方角指標部５６の前
方側には、暗色系の色彩を有する半透過性パネル（スモ
ークパネル）を配置し、照明手段の点灯により回動表示
部５４及び方角指標部５６の発光表示像を半透過性パネ
ル通じて視認させると共に、照明手段の非点灯時には発
光表示像がほとんど視認できないように構成することも
でき、このような構成の方位表示装置において、少なく
とも回動表示部５４の初期動作が終了するまでは、照明
手段を非点灯に制御する機能を例えば制御手段４または
この制御手段４とは異なる他の制御手段に持たせてもよ
く、このように回動表示部５４の初期動作が終了するま
では、照明手段を非点灯に制御するよう構成すれば、実
際の方位指示動作でなはい回動表示部５４の初期動作が
運転者に視認されない、あるいはほとんど視認されない
ようにすることができ、これにより表示品質を高めるこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、交差コイル中に回動軸
を備えたロータ磁石を配置してなる交差コイル式計器
と、前記ロータ磁石に応動するように前記回動軸に連結
される回動表示部と、スイッチ手段を介して電源と接続
されると共に方位センサの検出状態に基づく入力信号を
処理して前記交差コイルに駆動信号を出力することによ
り前記回動表示部を前記検出状態に応じて回動させる制
御手段とを備え、前記制御手段は前記スイッチ手段の投
入により電力供給が開始されると、前記回動表示部を所
定の回動角分動作させるに相当する前記駆動信号を出力
した後に、前記方位センサの検出状態に基づく前記駆動
信号を出力することにより、電力供給の開始時における
回動表示部の誤作動を抑制し得る方位表示装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における全体構成を示す
ブロック図。

【図２】同上実施形態における交差コイル式計器を示す
断面図。

【図３】同上実施形態における電力供給オフ時の回動表
示部位置を示す平面図。

【図４】同上実施形態における電力供給オン時の回動表
示部位置を示す平面図。

【図５】同上実施形態における回動表示部の回動角（回
動表示部の動作）と駆動信号出力（電気指示角信号）の
関係を示す図。

【図６】本発明の第２実施形態となる、回動表示部の回
動角（回動表示部の動作）と駆動信号出力（電気指示角
信号）の関係を示す図。

【図７】本発明の第３実施形態を示す正面図。

【符号の説明】

１方位センサ２制御部３駆動処理部４制御手段４５交差コイル式計器６電源７イグニッションスイッチ（スイッチ手段）５１回動軸５２ロータ磁石５３ボビンフレーム５４回動表示部（固定部材）５５表示板５６方角指標部Ｍマークｘ，ｙ交差コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交差コイル中に回動軸を備えたロータ磁
石を配置してなる交差コイル式計器と、前記ロータ磁石
に応動するように前記回動軸に連結される回動表示部
と、スイッチ手段を介して電源と接続されると共に方位
センサの検出状態に基づく入力信号を処理して前記交差
コイルに駆動信号を出力することにより前記回動表示部
を前記検出状態に応じて回動させる制御手段とを備え、
前記制御手段は前記スイッチ手段の投入により電力供給
が開始されると、前記回動表示部を所定の回動角分動作
させるに相当する前記駆動信号を出力した後に、前記方
位センサの検出状態に基づく前記駆動信号を出力するこ
とを特徴とする方位表示装置。
【請求項２】前記回動表示部が線状の指針からなるこ
とを特徴とする請求項１記載の方位表示装置。
【請求項３】前記回動表示部に対応させて方角指標部
を有する固定部材を設けてなることを特徴とする請求項
２記載の方位表示装置。
【請求項４】前記回動表示部が方角指標部を有する回
動部材からなることを特徴とする請求項１記載の方位表
示装置。
【請求項５】前記方角指標部に対応するマークを有す
る固定部材を設けてなることを特徴とする請求項４記載
の方位表示装置。