JP2001341553A - Driving method for indicating instrument - Google Patents

Driving method for indicating instrument

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JP2001341553A
JP2001341553A JP2000166455A JP2000166455A JP2001341553A JP 2001341553 A JP2001341553 A JP 2001341553A JP 2000166455 A JP2000166455 A JP 2000166455A JP 2000166455 A JP2000166455 A JP 2000166455A JP 2001341553 A JP2001341553 A JP 2001341553A
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Japan
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signal
indicating
instrument
indicating instrument
driving
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Japanese (ja)
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Koichi Sato
浩一 佐藤
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Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Seiki Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving method for an indicating instrument that can effectively use the capacity of an engine control unit ECU on a vehicle, and can dispense with an arithmetic processing function in the indicating instrument for indicating travel- related information such as a travel speed and ensure a simple and low-cost structure thereof. SOLUTION: This indicating instrument 6 that uses, as an instrument movement, a cross coil type measuring instrument 1 comprising a bobbin 2 wound with exciting coils L1 and L2 and a rotating magnet 3 rotatably journaled in the bobbin 2, is positioned in a dashboard in front of the driver's seat of an automobile. The engine control unit ECU equipped with a computer CPU for control of the engine and control of other electric equipment is disposed, for example, under a side of the driver's seat in the automobile. The computer CPU receives an input of pulse signals of a frequency proportional, for example, to the travel speed, and generates and outputs signals capable of direct drive of the indicating instrument 6 after an operation of periodically measuring and counting the input measuring signals to produce digital signals indicative of the measurand. The indicating instrument 6 is thus capable of indication according to the measurand without its own arithmetic circuits dedicated to indication.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル制御の容
易な計器ムーブメントとして用いられ、たとえば、車輌
用の走行速度やエンジン回転数のごとき測定量をこれに
比例した周波数信号入力に基づいて計測指示する指示計
器の駆動方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used as an instrument movement which can be easily controlled digitally. For example, a measurement quantity such as a running speed or an engine speed for a vehicle is measured and instructed based on a frequency signal input proportional thereto. The present invention relates to a method for driving an indicating instrument to be operated.

【従来の技術】一般にこの種の指示計器にあっては、計
器ムーブメントの駆動軸端に固着した指針を入力信号に
対応して回動し、計測する測定量を表す数字や目盛を施
した文字板との対比判読にて測定指示するようにしてお
り、自動車の走行速度やエンジン回転数あるいは燃料残
量等の走行関連情報をギヤミッションに設けた速度セン
サーや点火装置からのパルス信号あるいは燃料タンク内
の抵抗式センサーからの電圧信号をリード線を経由して
計器装置に転送され、こうした計測信号を指示計器内に
設けた演算処理回路にて指示信号に変換し所望の指示特
性にて指示するよう構成される。
2. Description of the Related Art In general, in this type of indicating instrument, a pointer fixed to a drive shaft end of the instrument movement is rotated in response to an input signal, and a numeral or a scaled character indicating a measured amount to be measured is provided. A measurement instruction is given by reading and comparing with the plate, and running-related information such as the running speed of the car, the engine speed or the remaining amount of fuel is provided by a speed sensor provided in the gear transmission, a pulse signal from an ignition device or a fuel tank The voltage signal from the resistive sensor inside the instrument is transferred to the meter device via the lead wire, and the measurement signal is converted into an instruction signal by an arithmetic processing circuit provided in the indicating instrument, and is indicated with desired indicating characteristics. It is configured as follows.

【0002】さらに、処理回路のデジタル化(マイクロ
コンピュータによる制御)に対して、パルス信号制御が
なされるこうした指示計器は、自動車用の走行速度計や
エンジン回転計さらには検出信号のA/D処理により燃
料計や温度計にも利用が可能である。
[0002] In addition, such an indicating instrument that performs pulse signal control for digitizing a processing circuit (control by a microcomputer) is used for an A / D processing of a traveling speed meter or an engine tachometer for a vehicle and a detection signal. It can also be used for fuel gauges and thermometers.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
指示計器においては、車両の走行速度やエンジン回転数
あるいは燃料残量等の走行関連情報を各種センサーにて
計測した計測信号を波形整形して直接計器内の演算処理
回路に入力し、あるいはエンジン制御ユニット(EC
U)にてセンサー信号を一旦デジタル信号に変換しシリ
アルデータとして指示計器にて受信し、指示計器内の演
算回路やデータ変換回路等にて演算処理した後、指針を
有する本体を駆動するようにしており、指示計器内には
そうした演算処理回路が必要となり、指示計器自体が高
価になるだけでなく、回路基板の大型化やこれに伴う計
器装置自体の大型化が避けられず、計器本体のレイアウ
トや配置数に制約を受けてしまう。
However, in such an indicating instrument, a measurement signal obtained by measuring traveling-related information such as a traveling speed of a vehicle, an engine speed or a remaining fuel amount by various sensors is shaped into a waveform. Input directly to the arithmetic processing circuit in the instrument or use the engine control unit (EC
In U), the sensor signal is once converted to a digital signal, received as serial data by the indicating instrument, processed by an arithmetic circuit or data conversion circuit in the indicating instrument, and then the main body having the pointer is driven. Therefore, such an arithmetic processing circuit is required in the indicating instrument, which not only makes the indicating instrument expensive, but also inevitably increases the size of the circuit board and the size of the measuring instrument itself. The layout and the number of arrangements are restricted.

【0004】本発明は、エンジン制御ユニット(EC
U)に使われるCPU(コンピュータ)の高性能化によ
りエンジン制御や他の電子機器の制御を実行するだけで
はその機能を十分に発揮していないことに着目し、この
ECUに使われるCPUに指示計器の本体を駆動しかつ
走行関連情報に対応した指針駆動や表示値制御を直接行
う信号として生成する機能を持たせ、この信号によって
直接的に指示計器を駆動することにより、指示計器内に
専用の演算回路を設けることなくきわめて簡易な指示計
器装置を提供せんとするものである。
[0004] The present invention relates to an engine control unit (EC).
Attention is paid to the fact that the performance of the CPU (computer) used in U) is not sufficiently exhibited only by executing engine control and control of other electronic devices, and instructions to the CPU used in this ECU are issued. A function to drive the main body of the instrument and to generate a signal to directly drive the pointer and control the display value corresponding to the driving-related information is provided. It is intended to provide a very simple indicating instrument device without providing the arithmetic circuit.

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の励磁コ
イルに駆動信号を供給して回転自在に軸支した回転マグ
ネットを駆動し、この回転マグネットの回転出力軸に固
着した指針により、この指針下方に配設され指示目盛を
施した文字板を指示する指示計器の駆動方法において、
車両のエンジン制御ユニット(ECU)のCPUにて、
車両の走行関連情報を検出するセンサーからの信号を計
測し、前記指示計器の複数の励磁コイルに回転マグネッ
トが計測値に対応した角度に振れるような駆動信号を生
成して出力し、前記指示計器はさらなる演算をすること
なく前記駆動信号により直接的な指示駆動をなすもので
ある。
According to the present invention, a drive signal is supplied to a plurality of excitation coils to drive a rotatably supported rotatable magnet, and a pointer fixed to a rotatable output shaft of the rotatable magnet is used for this purpose. In the driving method of the indicating instrument arranged below the hands and indicating the dial with the indicating scale,
The CPU of the vehicle's engine control unit (ECU)
A signal from a sensor that detects information related to the traveling of the vehicle is measured, and a drive signal is generated and output to a plurality of excitation coils of the indicating instrument so that the rotating magnet swings at an angle corresponding to the measured value. Does direct driving by the driving signal without further calculation.

【0005】また本発明は、前記指示計器が、交差磁界
を発生する一対の励磁コイルによって回転マグネットを
駆動する可動磁石式計器であって、前記エンジン制御ユ
ニットのCPUからの駆動信号が、計測値に対応したデ
ユーテイ比を有するPWM信号であり、前記一対の励磁
コイルの少なくとも一方に供給することを特徴とする。
According to the present invention, the indicating instrument is a movable magnet instrument in which a rotating magnet is driven by a pair of exciting coils for generating a cross magnetic field, wherein a driving signal from a CPU of the engine control unit is a measured value. , And is supplied to at least one of the pair of excitation coils.

【0006】また本発明は、前記エンジン制御ユニット
のCPUからの、計測値に対応したデユーテイ比を有す
るPWM信号を、前記一対の励磁コイルの各々に対して
相互にデユーテイ比が増減するように供給することを特
徴とする。
According to the present invention, a PWM signal having a duty ratio corresponding to a measured value is supplied from the CPU of the engine control unit to each of the pair of exciting coils such that the duty ratio increases and decreases mutually. It is characterized by doing.

【0007】また本発明は、前記エンジン制御ユニット
のCPUからの駆動信号が、計測値に対応した所定の変
化を呈するPWM信号として前記一対の励磁コイルの一
方に供給されるとともに、励磁コイルの他方には一定の
磁界を発生するように電圧供給することを特徴とする。
Further, according to the present invention, a drive signal from a CPU of the engine control unit is supplied to one of the pair of exciting coils as a PWM signal exhibiting a predetermined change corresponding to a measured value, and the other of the exciting coils is provided. Is characterized in that a voltage is supplied so as to generate a constant magnetic field.

【0008】また本発明は、前記指示計器が、2相の励
磁コイルによって回転マグネットを駆動するステップモ
ータ式計器であって、前記エンジン制御ユニットのCP
Uからの駆動信号が、計測値に対応したステップ駆動を
呈する一組のステップ駆動用矩形信号であることを特徴
とする。
According to the present invention, the indicating instrument is a step motor type instrument that drives a rotating magnet by a two-phase excitation coil,
The drive signal from U is a set of step drive rectangular signals exhibiting step drive corresponding to the measured value.

【0009】また本発明は、車両のエンジン制御ユニッ
ト(ECU)のCPUにて、車両の走行関連情報を検出
するセンサーからの信号を計測し、車両の運転席前方に
配置した指示計器の指示部を駆動する駆動信号を生成し
て出力し、前記指示計器はさらなる演算をすることなく
前記駆動信号により指示部の駆動をなすことを特徴とす
る。
Further, according to the present invention, a CPU of an engine control unit (ECU) of a vehicle measures a signal from a sensor for detecting driving-related information of the vehicle, and indicates an indicating section of an indicating instrument disposed in front of a driver's seat of the vehicle. A driving signal for driving the indicator is generated and output, and the indicating instrument drives the indicating unit by the driving signal without performing further calculation.

【発明の実施の形態】一対の交差する励磁コイルL1,
L2を巻装したボビン2と、ボビン2内に回転自在に軸
支した回転マグネット3とにより構成された交差コイル
式計器1を計器ムーブメントとし、前記回転マグネット
3の回転出力軸の先端に固着した指針4と、この指針4
下方に配設され指示目盛Mを施した文字板5とで指示計
器6を構成しており、この指示計器6は自動車の運転席
前部のダンシュボードに配置されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A pair of crossed excitation coils L1,
A cross-coil instrument 1 composed of a bobbin 2 on which L2 is wound and a rotating magnet 3 rotatably supported in the bobbin 2 is used as an instrument movement, and is fixed to a tip of a rotating output shaft of the rotating magnet 3. Guideline 4 and this guideline 4
An indicating instrument 6 is constituted by the dial 5 provided below and having an indicating scale M, and the indicating instrument 6 is arranged on a danche board in front of a driver's seat of an automobile.

【0010】自動車のたとえば運転席測方下部には、エ
ンジン制御ユニットECUが配設され、ケース内に収納
されたプリント基板にはエンジン制御や他の電装品の制
御を司るコンピュータCPUが搭載されて、コネクタ接
続によるリード線の引き回し配線によりエンジン点火装
置や燃料噴射装置への制御信号を出力する。
An engine control unit ECU is disposed, for example, in the lower part of a driver's seat measurement area of a car, and a printed circuit board housed in a case is mounted with a computer CPU for controlling an engine and other electric components. The control signal is output to the engine ignition device and the fuel injection device through the wiring of the lead wire by connecting the connector.

【0011】このコンピュータCPUは、ギヤミッショ
ンに設けられた電磁ピックアップやホールIC等の回転
センサーにて検出した走行速度に比例した周波数のパル
ス信号を入力し、あるいはエンジン点火制御信号を利用
し、または燃料センサーからの燃料残量に比例した電圧
信号をAD変換し、こうした各種走行関連情報である測
定量を入力した計測信号を周期測定したり計数して測定
量を表すデジタル信号を得るよう演算し、前記指示計器
6を直接駆動できる信号を生成して出力する。これによ
り、指示計器6はそれ自体で指示のための専用の演算回
路を持つことなく測定量に対応した指示が可能となる。
The computer CPU inputs a pulse signal having a frequency proportional to the traveling speed detected by a rotation sensor such as an electromagnetic pickup or a Hall IC provided in a gear transmission, or uses an engine ignition control signal, or A / D conversion of a voltage signal proportional to the remaining fuel amount from the fuel sensor is performed, and a measurement signal inputting the measurement amount, which is various traveling-related information, is periodically measured or counted to calculate a digital signal representing the measurement amount. , Generates and outputs a signal that can directly drive the indicating instrument 6. As a result, the indicating instrument 6 can provide an instruction corresponding to the measured amount without having a dedicated arithmetic circuit for the instruction itself.

【実施例】図1は本発明の一実施例を示すシステム構成
図であり、指示計器6は交差コイル式計器を計器ムーブ
メントとし、樹脂製ボビン2の内部に回転自在に軸支し
た回転マグネット3を有し、これを囲むように交差して
一対の励磁コイルL1,L2が巻き線されている。回転
マグネット3の回転出力軸の先端には指針4が固着さ
れ、その下方に配置された指示目盛Mを施した文字板5
を備えて、ここでは走行速度計を構成している。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing one embodiment of the present invention. An indicating instrument 6 is a rotating magnet 3 rotatably supported inside a resin bobbin 2 by using a cross coil type instrument as an instrument movement. And a pair of exciting coils L1 and L2 are wound so as to cross each other so as to surround the coil. The dial 4 is fixed to the tip of the rotary output shaft of the rotary magnet 3, and the dial 5 provided with the indicator graduation M disposed therebelow.
, And constitutes a traveling speedometer here.

【0012】上記指示計器6は、自動車の運転席前部の
ダッシュボードに配置され、表示面を運転者側に向けて
指針4の走行速度に対応した回転指示位置によって現在
の走行速度を指示するように構成される。実際の装置は
樹脂製ケース内にプリント基板を収納しこのプリント基
板上に計器ムーブメントを搭載して励磁コイルL1,L
2への通電をプリント基板、通電端子を通して行うよう
に構成され、プリント基板には外部との接続をなすコネ
クタが備えられている。
The indicating instrument 6 is arranged on the dashboard in front of the driver's seat of the automobile, and indicates the current traveling speed by a rotation instruction position corresponding to the traveling speed of the pointer 4 with the display surface facing the driver. It is configured as follows. The actual device houses a printed circuit board in a resin case, mounts an instrument movement on this printed circuit board, and excites the excitation coils L1, L
2 is configured to be energized through a printed circuit board and an energizing terminal, and the printed circuit board is provided with a connector for connection to the outside.

【0013】また、自動車のたとえば運転席測方下部に
配設したエンジン制御ユニットECUは、ケース内部に
収納したプリント基板上に搭載のコンピュータCPUに
よって予めプログラミングした実行ステップにより、エ
ンジン点火制御信号や燃料噴射制御信号等の各種電装品
の制御信号を生成出力する。それと同時に、前記指示計
器6を駆動する信号を生成出力するが、各種走行関連情
報である走行速度やエンジン回転数あるいは燃料残量等
を計測する各種センサーからの計測信号を入力し、この
信号に基づいて指示計器6を直接的に駆動できる信号を
演算して生成する。こうした駆動信号は、コンピュータ
CPUでの演算出力にて直接駆動できる微少電流駆動可
能な場合にはそのまま採用すればよいが、指示計器6の
計器ムーブメントを駆動できるトルクを得られない場合
には、エンジン制御ユニットECUの内部プリント基板
上にコンピュータCPUの出力段にて電流増幅する増幅
回路(ドライバー回路)を設けてそこで増幅した駆動信
号を指示計器6の励磁コイルL1,L2に直接供給する
ようにするか、あるいは指示計器6内部のプリント基板
上に電流増幅回路を搭載して、エンジン制御ユニットE
CUから出力される駆動信号を一旦この増幅回路にて電
流増幅してから励磁コイルL1,L2に供給するよう構
成してもよい。
The engine control unit ECU, which is arranged, for example, in the lower part of the driver's seat of the vehicle, executes an engine ignition control signal and a fuel control signal according to execution steps programmed in advance by a computer CPU mounted on a printed circuit board housed in the case. It generates and outputs control signals for various electrical components such as injection control signals. At the same time, a signal for driving the indicating instrument 6 is generated and output. Measurement signals from various sensors for measuring a traveling speed, an engine speed, a fuel remaining amount, and the like, which are various traveling-related information, are input. A signal that can directly drive the indicating instrument 6 is calculated and generated based on the signal. Such a drive signal may be used as it is when a minute current drive that can be directly driven by a calculation output from the computer CPU can be used. However, when a torque that can drive the instrument movement of the indicating instrument 6 cannot be obtained, the engine An amplifier circuit (driver circuit) for amplifying the current at the output stage of the computer CPU is provided on the internal printed circuit board of the control unit ECU, and the amplified drive signal is supplied directly to the excitation coils L1 and L2 of the indicating instrument 6. Alternatively, a current amplifying circuit is mounted on a printed circuit board inside the indicating instrument 6 and the engine control unit E
The drive signal output from the CU may be temporarily amplified by the amplifier circuit and then supplied to the excitation coils L1 and L2.

【0014】いま走行速度計として説明すれば、前記エ
ンジン制御ユニットECUにて、速度センサーからの走
行速度に比例したパルス信号を入力して波形整形した後
コンピュータCPUにて例えば周期測定により走行速度
を演算し求めるとともに、走行速度に比例してデユーテ
イ比の増加するPWM信号S1とデユーテイ比の減少す
るPWM信号S2(各々のデユーテイ比は図2に示すよ
うに反転関係にある)を生成し、リード線を介して指示
計器6の励磁コイルL1,L2の各々に供給する。
If the traveling speed meter is described, the engine control unit ECU inputs a pulse signal proportional to the traveling speed from a speed sensor and shapes the waveform. A PWM signal S1 whose duty ratio increases in proportion to the traveling speed and a PWM signal S2 whose duty ratio decreases (the respective duty ratios are in an inverted relationship as shown in FIG. 2) are generated and read. The power is supplied to each of the excitation coils L1 and L2 of the indicating instrument 6 via a wire.

【0015】これにより、指示計器6の回転マグネット
3には走行速度に応じた角度の磁界が作用し、指針4に
より文字板5の目盛Mを指示して走行速度を読みとれる
ようにしている。この場合、回転マグネット3を回転す
るに必要なトルクを十分に得ることが出来なければ、エ
ンジン制御ユニットECUのCオンピュータCPU出力
段に電流増幅回路を設けることで対応できるが、単なる
電流増幅回路であれば指示計器6内のプリント基板上に
容易に用意でき指示計器6自体も専用の演算回路を設け
ることなく安価に構成できる。
As a result, a magnetic field having an angle corresponding to the traveling speed acts on the rotating magnet 3 of the indicating instrument 6, and the pointer 4 indicates the scale M of the dial 5 so that the traveling speed can be read. In this case, if the torque required to rotate the rotating magnet 3 cannot be sufficiently obtained, it can be dealt with by providing a current amplification circuit in the C-computer CPU output stage of the engine control unit ECU. If so, the indicator 6 can be easily prepared on a printed circuit board, and the indicator 6 itself can be constructed at a low cost without providing a dedicated arithmetic circuit.

【0016】このように、指示計器6内に増幅回路を設
ける構成は図3にて説明される。すなわち、図2にて示
したエンジン制御ユニットECUからの駆動信号(デユ
ーテイ比が反転関係にある一組のPWM信号S1,S
2)を指示計器6内のプリント基板上に搭載したトラン
ジスタFET1,FET2にて電流増幅し励磁コイルL
1,L2に供給するものである。この場合のPWM信号
の周波数は可聴周波数範囲外となる16KHz以上とし
ており、これによりコイル振動での聞き苦しい異音を防
止する。
The configuration in which the amplifying circuit is provided in the indicating instrument 6 will be described with reference to FIG. That is, a drive signal from the engine control unit ECU shown in FIG. 2 (a set of PWM signals S1, S
2) current is amplified by the transistors FET1 and FET2 mounted on the printed circuit board in the indicating instrument 6 and the exciting coil L is amplified.
1, L2. In this case, the frequency of the PWM signal is set to 16 kHz or more, which is outside the audible frequency range, thereby preventing unusual noise caused by coil vibration.

【0017】この場合にも、指示計器6内には専用の高
価な演算処理回路を持つことなく、指示計器6自体きわ
めて安価に構成でき、また回路部品等にて複雑な部品構
造とならないため、指示計器6自体を小型薄型に構成で
きるとともに、高機能化しているエンジン制御ユニット
ECUのコンピュータCPUの能力を有効に利用でき
る。こうした構造は、多くの種類の計器を並列して単一
のコンピュータにて駆動する構造ではない、少ない種類
の計器にて指示計器を搭載するたとえば二輪車の中でも
特にいわゆるソフトバイクに適用して有効である。
Also in this case, the indicating instrument 6 itself can be configured at a very low cost without having a dedicated expensive operation processing circuit in the indicating instrument 6, and since a complicated component structure such as circuit components is not required, The indicating instrument 6 itself can be configured to be small and thin, and the ability of the computer CPU of the engine control unit ECU, which has become highly functional, can be used effectively. Such a structure is not a structure in which many types of instruments are driven in parallel by a single computer, but is effective when applied to so-called soft bikes, particularly among motorcycles in which indicating instruments are mounted with a few types of instruments. is there.

【0018】なお、上記励磁コイルL1,L2に供給す
る駆動信号の形態は、図2にて示したように相互に反転
関係にあるデユーテイ比のPWM信号S1,S2ではあ
るが、たとえば、図4に示すように振れ角のほぼ中立点
を境に、コイルL1へのPWM信号S1のデユーテイ比
は中立点までは一定でそれ以降減少し、コイルL2への
PWM信号S2のデユーテイ比は中立点までは増加しそ
れ以降は一定となるような関係としてもよい。こうした
制御波形によっても十分な指示特性が得られる。
The drive signals supplied to the excitation coils L1 and L2 are, as shown in FIG. 2, PWM signals S1 and S2 having a duty ratio in an inverting relationship with each other. As shown in the figure, the duty ratio of the PWM signal S1 to the coil L1 is constant until the neutral point and decreases thereafter, and the duty ratio of the PWM signal S2 to the coil L2 is substantially equal to the neutral point of the swing angle. The relationship may be such that increases and becomes constant thereafter. Sufficient indicating characteristics can also be obtained by such control waveforms.

【0019】図5は、一方のコイルL1には低電圧VC
C1により常に一定の電流を流しておき、他方のコイル
L2にはエンジン制御ユニットECUのコンピュータC
PUにてコイルL2の両端に図2にて示したデユーテイ
比が反転関係にあるPWM信号を加え、コイルL2には
電流が双方向に流れるようにトランジスタFET1〜F
ET4により図のように接続したものである。この構成
にて、コイルL1に常時流れる一定の磁界に対して、そ
の発生方向が反転する磁界をコイルL2にて生じさせ、
結果として走行速度に対応した回転磁界を合成磁界とし
て生成し、回転マグネット3を駆動することができるも
のである。このような構造によっても、指示計器6には
専用の演算処理回路が不要となり、単に電流増幅回路が
用意されるだけであるので、同様に安価な構成とするこ
とができる。
FIG. 5 shows that one coil L1 has a low voltage VC.
C1 always supplies a constant current, and the other coil L2 has a computer C of the engine control unit ECU.
The PU applies a PWM signal whose duty ratio is in an inverting relationship shown in FIG.
They are connected by ET4 as shown in the figure. With this configuration, a magnetic field whose direction of generation is reversed is generated in the coil L2 with respect to a constant magnetic field that always flows through the coil L1,
As a result, a rotating magnetic field corresponding to the traveling speed is generated as a combined magnetic field, and the rotating magnet 3 can be driven. Even with such a structure, the indicating instrument 6 does not require a dedicated arithmetic processing circuit, and only a current amplifier circuit is prepared, so that a similarly inexpensive configuration can be achieved.

【0020】以上説明してきた実施例では、計器ムーブ
メントとして交差コイル式計器を採用したが、計器ムー
ブメントとしてステッピングモータを用いることもでき
る。ステッピングモータとしてはいわゆるPM型が簡単
であり、ステッピングモータはデジタル制御が容易であ
ってこうした直接的制御にも有効である。なお、励磁コ
イルLやトランジスタFETに並列接続したダイオード
はサージ吸収用に容易したものであり、特に電源ノイズ
信号が大きい時には有効である。
In the embodiment described above, a cross-coil type instrument is adopted as the instrument movement. However, a stepping motor can be used as the instrument movement. As a stepping motor, a so-called PM type is simple, and the stepping motor is easily digitally controlled and is effective for such direct control. The diode connected in parallel with the exciting coil L and the transistor FET is easy to absorb surges, and is particularly effective when the power supply noise signal is large.

【0021】ステッピングモータの構造は、基本的には
二つの励磁コイルL1,L2への駆動信号により、極歯
を有するヨークを通して回転マグネットをステップ駆動
する一般的なものであり、回転出力軸に指針を固定して
図1に示したような構造にて走行速度を指示することが
でき、駆動方法としては、図6にて示した励磁コイルL
への通電制御回路をエンジン制御ユニットECUにおけ
るコンピュータCPUの出力段もしくは指示計器6のケ
ース内部のプリント基板上に設けることで、指示計器6
にはやはり専用の演算処理回路を設けることなく小型薄
型化が可能となり安価となる。
The structure of a stepping motor is basically a general one in which a rotary magnet is step-driven through a yoke having pole teeth by a drive signal to two exciting coils L1 and L2. Is fixed and the traveling speed can be instructed by the structure as shown in FIG. 1, and as a driving method, the exciting coil L shown in FIG.
By providing a power supply control circuit to the output stage of the computer CPU in the engine control unit ECU or on a printed circuit board inside the case of the indicating instrument 6,
In this case, the size and thickness can be reduced and the cost can be reduced without providing a dedicated arithmetic processing circuit.

【0022】この通電制御回路は、図示するように、励
磁コイルLの両端に、トランジスタFET1〜FET4
への信号入力によって双方向に駆動電流が流れる構造を
とっており、各トランジスタFET1〜FET4のベー
スへの信号をコンピュータCPUにて生成し供給するも
のである。励磁コイルLは図のような構成のものを二つ
用意し、実際には励磁コイルL1,L2への位相信号の
供給にて回転マグネットがステップ駆動されるものであ
る。
As shown in the figure, this energization control circuit includes transistors FET1 to FET4 at both ends of the exciting coil L.
A drive current flows in both directions in response to a signal input to the transistor, and a computer CPU generates and supplies signals to the bases of the transistors FET1 to FET4. Two exciting coils L having the configuration shown in the figure are prepared, and in practice, the rotary magnet is step-driven by supplying a phase signal to the exciting coils L1 and L2.

【0023】励磁コイルL1,L2への駆動信号波形
は、この種のステッピングモータ駆動にては通常知られ
る1相励磁か2相励磁あるいはこれら合成の1−2相励
磁用にて自由に選択すればよく、各相励磁の波形を図7
にて示す。励磁コイルL1,L2への駆動信号波形は、
1相励磁、2相励磁、1−2相励磁の各々を図に示すよ
うなコイルへの双方向通電により表される。各々の信号
は、トランジスタFET1〜FET4のON,OFF動
作にて制御でき、たとえば、1相励磁の場合は、図のよ
うに励磁コイルL1とL2に交互に矩形信号を出力し、
回転マグネットはその信号に応じたステップ駆動をなす
ものであり、最も単純な駆動方法として採用できる。こ
の場合は、指針4が間欠的な動きとなるため、回転出力
軸から減速ギヤを介して平行に支持された指針軸に減速
連結して指針4を駆動することで円滑な支持が可能とな
るものである。このような減速ギヤ機構を介在して指針
4の動きを滑らかにする構造は、2相励磁方式や1−2
相励磁方式のいずれにも適用できるものであるが、前述
した交差コイル式計器にあってもいわゆる磁気シールド
ケースの残留磁気によるヒステリシス誤差を少なく(角
度的に減少できる)するための構造として採用できる。
The drive signal waveforms to the excitation coils L1 and L2 can be freely selected for one-phase excitation, two-phase excitation, or a combination of these for one- or two-phase excitation commonly known in this type of stepping motor drive. Fig. 7 shows the waveform of each phase excitation.
Indicated by The drive signal waveform to the excitation coils L1 and L2 is
Each of the one-phase excitation, the two-phase excitation, and the one- or two-phase excitation is represented by bidirectional energization to a coil as shown in the figure. Each signal can be controlled by the ON / OFF operation of the transistors FET1 to FET4. For example, in the case of one-phase excitation, rectangular signals are alternately output to the excitation coils L1 and L2 as shown in FIG.
The rotating magnet performs step driving according to the signal, and can be adopted as the simplest driving method. In this case, since the pointer 4 is intermittently moved, the pointer 4 is driven in a reduced manner from the rotary output shaft to the pointer shaft supported in parallel via the reduction gear, so that the pointer 4 can be smoothly supported. Things. The structure for smoothing the movement of the pointer 4 with such a reduction gear mechanism interposed therebetween is a two-phase excitation type or 1-2 type.
Although it can be applied to any of the phase excitation methods, the above-mentioned cross-coil type instrument can also be adopted as a structure for reducing the hysteresis error due to the residual magnetism of the so-called magnetic shield case (which can be reduced in angle). .

【0024】2相励磁方式における信号波形は、図に示
すように駆動信号が常に両方のコイルL1,L2に供給
されるものであって、1相励磁のような間欠的動きは若
干解消される。同図に示したように、1−2相励磁方式
は、1相励磁方式の信号波形にて、2相励磁方式のよう
に一部を重合させて円滑性を若干高めたものであり、い
ずれの方式も走行速度に対応して求められ周期的に出力
される速度信号の変化量を指示起点の初期値から順次増
減して現在値を指示するようにするものであり、変化量
に対応した差に相当するステップ数だけ直前値からの増
減方向を含んでステップ駆動するものである。
As shown in the figure, the signal waveform in the two-phase excitation system is such that a drive signal is always supplied to both coils L1 and L2, and an intermittent movement such as one-phase excitation is slightly eliminated. . As shown in the figure, in the 1-2-phase excitation system, a part of the signal waveform of the 1-phase excitation system is superimposed as in the 2-phase excitation system to slightly increase the smoothness. In the method of the present invention, the amount of change in the speed signal that is determined and output periodically according to the traveling speed is sequentially increased or decreased from the initial value of the instruction starting point to indicate the current value, and the current value is indicated. Step drive is performed by the number of steps corresponding to the difference, including the direction of increase / decrease from the immediately preceding value.

【0025】なお、図示したようなステップ駆動波形に
よる単純なステップ駆動は制御する上では簡単である
が、減速ギヤを介在できずあるいはより円滑な動きを得
るために、いわゆるマイクロステップ駆動方式を採用し
てもよい。このマイクロステップ駆動は、図7にて示し
た矩形波信号に代えて、実効値としてSIN,COS波
形形状に変化する信号として供給するものであり、PW
M信号(1パルスずつには回転マグネットが追従できな
い周波数)にて実効値を変化させるもので構成できる。
ステッピングモータの場合には、電源オン時の回転マグ
ネットの位置が初期値となり、そこからのステップ駆動
となるため、電源スイッチのオンやオフ時に回転マグネ
ット(すなわち、指針)を強制的に一方向に回転させ、
起点位置にてストッパーにて停止させこの点を起点とし
てイニシャライズすることで対応できる。
Although a simple step drive with a step drive waveform as shown in the figure is simple in control, a so-called micro-step drive system is employed in order to obtain a smoother movement without intervening a reduction gear. May be. In this micro-step drive, instead of the rectangular wave signal shown in FIG. 7, an effective value is supplied as a signal that changes into a SIN or COS waveform shape, and PW
It can be configured to change the effective value by the M signal (frequency at which the rotating magnet cannot follow each pulse).
In the case of a stepping motor, the position of the rotating magnet when the power is turned on becomes the initial value, and the step driving is performed from there. Therefore, when the power switch is turned on or off, the rotating magnet (that is, the pointer) is forcibly moved in one direction. Rotate
It can be dealt with by stopping with the stopper at the starting position and initializing with this point as the starting point.

【0026】このような構成の場合にも、エンジン制御
ユニットECUのコンピュータCPUにて走行速度セン
サー信号を取り込み、内部の演算プログラムにて演算処
理して指示計器6への駆動信号を生成するようにしてお
り、指示計器6自体にはセンサー信号を演算処理して駆
動信号を生成するといった演算回路を有せず、例えば駆
動トルクを得るための電流増幅回路(ドライバー)のみ
を備えればよいため、エンジン制御ユニットECUの高
性能なコンピュータCPUを有効に利用でき、指示計器
6の構成をきわめて簡素化できる。
Also in the case of such a configuration, the computer CPU of the engine control unit ECU takes in the traveling speed sensor signal and performs an arithmetic processing by an internal arithmetic program to generate a drive signal to the indicating instrument 6. Since the indicating instrument 6 itself does not have an arithmetic circuit for arithmetically processing a sensor signal to generate a drive signal, and only needs to include, for example, a current amplifier circuit (driver) for obtaining a drive torque, The high-performance computer CPU of the engine control unit ECU can be effectively used, and the configuration of the indicating instrument 6 can be extremely simplified.

【0027】なお、以上説明してきた実施例は、車両走
行関連情報として走行速度を例に挙げたが、エンジン回
転数や燃料残量あるいは走行距離等、種々の情報につい
ても同様にエンジン制御ユニットECUにて演算処理
し、指示計器6にては単にエンジン制御ユニットECU
かにて生成された駆動信号を受けて指針4を駆動するだ
けでよく、また、指示計器6の構成も実施例のような交
差コイル式計器やステッピングモータ式計器といった励
磁コイルによる計器ムーブメントを用いたものでなくと
も、液晶表示器のようなデジタル表示器を用いた場合に
も、各表示セグメントに直接的に加えられる駆動信号を
エンジン制御ユニットECUのコンピュータCPUにて
生成すれば、指示計器6自体にはやはり表示器のみ、あ
るいは必要に応じて電圧もしくは電流増幅のためのドラ
イバーを備えるのみの簡単な構成を採用できるものであ
る。
In the embodiment described above, the traveling speed is taken as an example of the vehicle traveling-related information. However, various information such as the engine speed, the remaining fuel amount, and the traveling distance are similarly used by the engine control unit ECU. , And the indicating instrument 6 simply uses the engine control unit ECU.
It is only necessary to drive the hands 4 in response to the drive signal generated by the above, and the structure of the indicating instrument 6 uses an instrument movement using an exciting coil such as a cross-coil instrument or a stepping motor instrument as in the embodiment. Even if a digital display such as a liquid crystal display is used, if the drive signal directly applied to each display segment is generated by the computer CPU of the engine control unit ECU, the indicating instrument 6 The device itself can adopt a simple configuration that only has a display or a driver for amplifying voltage or current as required.

【0028】また、こうした構成の指示計器6は、エン
ジン制御ユニットECUにおけるコンピュータCPUに
て生成された駆動信号を、単純にリード線によって転送
すれば可能であり、指示計器6が複数種類用意される場
合には、各々の指示計器6に対してパラレルに信号転送
する構成が最も簡単に構成できるが、たとえば、エンジ
ン制御ユニットECUのコンピュータCPUにて複数種
類の計測値を演算処理し、各々対応する複数種類の指示
計器6に駆動信号を一旦シリアルデータに変換し、指示
計器6内の入力段にて各々の信号を対応する指示計器6
毎に分配するよう構成すればエンジン制御ユニットEC
Uからの信号転送線を簡素にすることができる。
The indicating instrument 6 having such a configuration can be obtained by simply transferring a drive signal generated by the computer CPU in the engine control unit ECU through a lead wire, and a plurality of kinds of indicating instruments 6 are prepared. In such a case, a configuration in which signals are transferred in parallel to each of the indicating instruments 6 can be the simplest configuration. The drive signal is once converted into serial data by a plurality of types of indicating instruments 6, and each signal is converted to a corresponding indicating instrument 6 at an input stage in the indicating instrument 6.
Engine control unit EC if configured to distribute to each
The signal transfer line from U can be simplified.

【発明の効果】以上のように、本発明は、車両に搭載さ
れるエンジン制御ユニットECUの高性能なコンピュー
タCPUにて各種車両走行関連情報を測定して演算し、
指示計器への直接的な駆動信号を生成して指示計器に転
送するようにし、指示計器自体には各種関連情報のセン
サーでの検出信号を演算する演算処理回路を備えないよ
うにすることで、エンジン制御ユニットECUのコンピ
ュータCPUの処理能力を有効に利用でき、これに伴っ
て指示計器自体には専用の演算処理回路を備えることな
くその構成を簡単にして安価に構成できるものである。
As described above, the present invention measures and calculates various types of vehicle travel-related information using a high-performance computer CPU of an engine control unit ECU mounted on a vehicle.
By generating a direct drive signal to the indicating instrument and transferring it to the indicating instrument, the indicating instrument itself does not have an arithmetic processing circuit for calculating detection signals of various related information by sensors, The processing capability of the computer CPU of the engine control unit ECU can be effectively used, and accordingly, the indicating instrument itself can be simplified and inexpensively configured without having a dedicated arithmetic processing circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の指示計器の駆動方法を実施する一実施
例を示す回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a method for driving an indicating instrument according to the present invention.

【図2】本発明の図1に示した構成の駆動信号波形を示
す波形説明図である。
FIG. 2 is a waveform explanatory diagram showing a drive signal waveform of the configuration shown in FIG. 1 of the present invention.

【図3】本発明の指示計器の駆動方法を実施する他の実
施例を示す回路構成図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment for implementing the method of driving the indicating instrument according to the present invention.

【図4】本発明の指示計器駆動方法を実施する駆動信号
波形の他の例を示す波形説明図である。
FIG. 4 is a waveform explanatory diagram showing another example of a drive signal waveform for implementing the indicating instrument driving method of the present invention.

【図5】本発明の指示計器の駆動方法を実施するさらに
他の実施例を示す回路構成図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing still another embodiment for implementing the method of driving the indicating instrument according to the present invention.

【図6】本発明の指示計器の駆動方法を実施するさらに
他の実施例を示す回路構成図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing still another embodiment for implementing the method of driving the indicating instrument according to the present invention.

【図7】本発明の図6に示した実施例の駆動信号波形を
示す波形説明図である。
FIG. 7 is a waveform explanatory diagram showing a drive signal waveform of the embodiment shown in FIG. 6 of the present invention.

【符号の説明】 ECU エンジン制御ユニット CPU エンジン制御ユニットECUを構成するコン
ピュータ 1 交差コイル式計器 2 樹脂製ボビン 3 回転マグネット 4 指針 5 文字板 6 指示計器 M 目盛 L1,L2 励磁コイル FET トランジスタ
[Description of Signs] ECU Engine Control Unit CPU Computer Constituting Engine Control Unit ECU 1 Cross-Coil Meter 2 Resin Bobbin 3 Rotating Magnet 4 Pointer 5 Dial 6 Indicator Meter M Scale L1, L2 Excitation Coil FET Transistor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の励磁コイルに駆動信号を供給して
回転自在に軸支した回転マグネットを駆動し、この回転
マグネットの回転出力軸に固着した指針により、この指
針下方に配設され指示目盛を施した文字板を指示する指
示計器の駆動方法において、車両のエンジン制御ユニッ
ト(ECU)のCPUにて、車両の走行関連情報を検出
するセンサーからの信号を計測し、前記指示計器の複数
の励磁コイルに回転マグネットが計測値に対応した角度
に振れるような駆動信号を生成して出力し、前記指示計
器はさらなる演算をすることなく前記駆動信号により直
接的な指示駆動をなすことを特徴とする指示計器の駆動
方法。
A driving signal is supplied to a plurality of excitation coils to drive a rotatably supported rotatable magnet, and a pointer is provided below the pointer by a pointer fixed to a rotary output shaft of the rotary magnet. In a method of driving an indicating instrument for indicating a dial subjected to the above, a CPU of an engine control unit (ECU) of the vehicle measures a signal from a sensor for detecting traveling-related information of the vehicle, and controls a plurality of the indicating instruments. A driving signal is generated and output to the exciting coil such that the rotating magnet swings at an angle corresponding to the measured value, and the indicating instrument performs direct indicating driving by the driving signal without performing further calculation. How to drive the indicating instrument.
【請求項2】 前記指示計器が、交差磁界を発生する一
対の励磁コイルによって回転マグネットを駆動する可動
磁石式計器であって、前記エンジン制御ユニットのCP
Uからの駆動信号が、計測値に対応したデユーテイ比を
有するPWM信号であり、前記一対の励磁コイルの少な
くとも一方に供給することを特徴とする請求項1に記載
の指示計器の駆動方法。
2. The moving instrument of claim 1, wherein the indicating instrument is a movable magnet instrument that drives a rotating magnet by a pair of exciting coils for generating a cross magnetic field.
2. The method according to claim 1, wherein the drive signal from U is a PWM signal having a duty ratio corresponding to a measured value, and is supplied to at least one of the pair of excitation coils.
【請求項3】 前記エンジン制御ユニットのCPUから
の、計測値に対応したデユーテイ比を有するPWM信号
を、前記一対の励磁コイルの各々に対して相互にデユー
テイ比が増減するように供給することを特徴とする請求
項2に記載の指示計器の駆動方法。
3. A method for supplying a PWM signal having a duty ratio corresponding to a measured value from a CPU of the engine control unit to each of the pair of exciting coils such that the duty ratio increases and decreases mutually. 3. The method for driving an indicating instrument according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記エンジン制御ユニットのCPUから
の駆動信号が、計測値に対応した所定の変化を呈するP
WM信号として前記一対の励磁コイルの一方に供給され
るとともに、励磁コイルの他方には一定の磁界を発生す
るように電圧供給することを特徴とする請求項2に記載
の指示計器の駆動方法。
4. A driving signal from a CPU of the engine control unit, wherein the driving signal exhibits a predetermined change corresponding to a measured value.
3. The method according to claim 2, wherein a WM signal is supplied to one of the pair of exciting coils and a voltage is supplied to the other of the exciting coils so as to generate a constant magnetic field.
【請求項5】 前記指示計器が、2相の励磁コイルによ
って回転マグネットを駆動するステップモータ式計器で
あって、前記エンジン制御ユニットのCPUからの駆動
信号が、計測値に対応したステップ駆動を呈する一組の
ステップ駆動用矩形信号であることを特徴とする請求項
1に記載の指示計器の駆動方法。
5. The step indicator is a step motor type instrument that drives a rotating magnet by a two-phase excitation coil, and a drive signal from a CPU of the engine control unit exhibits a step drive corresponding to a measured value. 2. The method for driving an indicating instrument according to claim 1, wherein the signal is a set of rectangular signals for step driving.
【請求項6】 車両のエンジン制御ユニット(ECU)
のCPUにて、車両の走行関連情報を検出するセンサー
からの信号を計測し、車両の運転席前方に配置した指示
計器の指示部を駆動する駆動信号を生成して出力し、前
記指示計器はさらなる演算をすることなく前記駆動信号
により指示部の駆動をなすことを特徴とする指示計器の
駆動方法。
6. An engine control unit (ECU) for a vehicle.
CPU, measures a signal from a sensor that detects travel-related information of the vehicle, generates and outputs a drive signal for driving an indicating unit of an indicating instrument disposed in front of the driver's seat of the vehicle, and the indicating instrument A method for driving an indicating instrument, wherein the indicating unit is driven by the driving signal without performing further calculations.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104834342A (en) * 2015-03-23 2015-08-12 航天科技控股集团股份有限公司 Driving method and driving apparatus of cross coil of automotive instrument

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104834342A (en) * 2015-03-23 2015-08-12 航天科技控股集团股份有限公司 Driving method and driving apparatus of cross coil of automotive instrument

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