JP2004322909A

JP2004322909A - 車両用指針計器

Info

Publication number: JP2004322909A
Application number: JP2003121937A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mizutani; 隆志水谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】１回の割り込み処理毎の処理時間を短くする。
【解決手段】駆動電圧が印加されて作動するステッパモータＭ１〜４により指針を回動させる複数の指針計と、指針計の作動を制御する制御手段２、３、４とを備え、制御手段２、３、４は、ステッパモータＭ１〜４を駆動するモータ駆動処理を割り込み処理により実行するとともに、１回の割り込み処理毎に、複数の指針計のうちの１つの指針計に関するモータ駆動処理を実行する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッパモータで指針を回動させることにより指示表示する、車速計、燃料計等の車両用指針計器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両用指針計器においては、指示の高精度化等を目的として、指針駆動用のムーブメントにステッパモータを用いるケースが増えている。そして、リアルタイムかつ、短時間で変化する入力信号をもとに、車両用指針計器として要求される性能であるスムーズな動作と応答性に優れた指針動作を実現するためには、マイコンのタイマ割込み機能を使用し、短周期かつ正確な一定周期で発生するタイマ割込み処理で指針計のモータ駆動処理を行う必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は、図７に示すように、１回のタイマ割込み処理毎に複数の指針計（例えば、車速計、エンジン回転計、燃料計、エンジン冷却水温計）のモータ駆動処理を連続して行うようにしているため、１回のタイマ割込み処理時間（すなわち、最初の指針計のモータ駆動処理を開始してから最後の指針計のモータ駆動処理を完了するまでの時間）が長くなり、処理時間を占有してしまう。その結果、下位タスクの処理が待たされ、場合によっては機能として成立しないという問題が生じている。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、１回の割り込み処理毎の処理時間を短くすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、駆動電圧が印加されて作動するステッパモータ（Ｍ１〜４）により指針（１１、２１、３１、４１）を回動させて物理量を指示表示する複数の指針計（１０、２０、３０、４０）と、指針計の作動を制御する制御手段（２、３、４）とを備え、制御手段が、物理量に関する入力信号に基づいて指針の指示角度を算出する指示角度算出処理と、算出された指示角度に基づいて駆動電圧を制御するモータ駆動処理とを実行する車両用指針計器において、制御手段は、割り込み処理によりモータ駆動処理を実行するとともに、１回の割り込み処理毎に、複数の指針計のうちの１つの指針計に関するモータ駆動処理を実行することを特徴とする。
【０００６】
これによると、１回のタイマ割り込み処理毎の処理時間を短くすることができる。その結果、下位タスクの処理が待たされ、場合によっては機能として成立しないという問題が回避される。
【０００７】
請求項２に記載の発明のように、割り込み処理の時間間隔を一定にすることができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、制御手段（２、３、４）は、ある指針計に関するモータ駆動処理を終了する際に、次にモータ駆動処理を行う指針計を指定することを特徴とする。これによると、複数の指針計のモータ駆動処理を、順次行うことができる。
【０００９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る車両用指針計器１のレイアウト図、図２は図１に示す車両用指針計器１の回路構成図である。
【００１１】
図１および図２において、この計器１は、車室内前方に位置する計器盤に配置され、指針１１の回動により車速を指示表示する車速計１０と、指針２１の回動によりエンジン回転数を指示表示する回転計２０と、指針３１の回動により燃料残量を指示表示する燃料計３０と、指針４１の回動によりエンジン冷却水温度を指示表示する水温計４０とを備えている。なお、車速計１０、回転計２０、燃料計３０、および水温計４０は、本発明の指針計に相当する。
【００１２】
計器１は、ＣＰＵ等から構成されて車載バッテリＢの給電のもとに作動するマイクロコンピュータ２を備えている。マイクロコンピュータ２には、各種センサ等Ｓ１〜Ｓ４からの入力信号がインタフェイス回路３を介して入力されるようになっている。因みに、Ｓ１は車速計１０に係る車速センサ、Ｓ２は回転計２０に係るイグニッションコイルの一次側パルス信号源、Ｓ３は燃料計３０に係るフューエルセンダゲージ、Ｓ４は水温計４０に係る水温センサである。
【００１３】
マイクロコンピュータ２は、イグニッションスイッチＩＧがオンされている状態において、各種センサ等Ｓ１〜Ｓ４の各種入力信号に基づいて駆動回路４に駆動信号を出力し、この駆動信号に基づいて駆動回路４は各ステッパモータＭ１〜Ｍ４の駆動を制御するようになっている。各指針１１〜４１は、各ステッパモータＭ１〜Ｍ４に支持されており、各ステッパモータＭ１〜Ｍ４により回動されるようになっている。なお、マイクロコンピュータ２、インタフェイス回路３、および駆動回路４は、本発明の制御手段を構成している。
【００１４】
次に、マイクロコンピュータ２の動作を、図３〜図６に示すフローチャートにて説明する。
【００１５】
マイクロコンピュータ２、インタフェイス回路３、および駆動回路４は、各種センサ等Ｓ１〜Ｓ４からの物理量に関する入力信号を処理する信号処理、その入力された信号のデータに基づいて各指針１１〜４１の指示角度を算出する指示角度算出処理、算出された指示角度の信号に基づいて各ステッパモータＭ１〜Ｍ４の駆動電圧を制御するモータ駆動処理等を実行する。
【００１６】
ここでは、車速計１０の車速信号を処理する車速計信号処理、車速計１０の指針１１の指示角度を算出する車速計指示角度算出処理、および車速計１０のステッパモータＭ１の作動を制御する車速計モータ駆動処理について、図３〜図５に基づいて説明する。
【００１７】
図３に示す車速計信号処理は、車速センサＳ１からの車速パルス信号のエッジ毎に割り込みが発生し処理される。具体的には、ステップＳ１１にて前回の車速パルス信号の入力エッジから今回の車速パルス信号の入力エッジまでのパルス時間を算出し、ステップＳ１２にてパルス時間をバッファに格納する。バッファサイズは例えば８個とする。また、８個のデータが埋まった場合は一番古いデータを破棄し、今回算出した最新パルス時間を格納する。
【００１８】
図４に示す車速計指示角度算出処理は、例えばメインタスクの２０ｍｓ毎に処理される。具体的には、ステップＳ２１にて、バッファに格納された８個のパルス時間の単純平均値を算出する。ステップＳ２２にてパルス時間の単純平均値を車速値（単位ｋｍ／ｈまたはＭＰＨ）へ変換する。ステップＳ２３にて、車速値を、計器１の文字盤上の角度である要求指示角度へ変換する。
【００１９】
図５に示す車速計モータ駆動処理は、２ｍｓ毎のタイマ割込み処理（詳細後述、図６参照）内から起動される。まず、ステップＳ３１では、ステップＳ２３にて算出した要求指示角度に基づいて目標指示角度を算出する。目標指示角度を算出する際には、指針１１のスムーズな動作を実現するために、例えば加重平均などのフィルタ処理を行う。
【００２０】
続いて、ステップＳ３２にて、指針１１を目標指示角度まで回動させるために必要なステッパモータＭ１の移動量を算出する。但し、ステッパモータＭ１の移動量は、ステッパモータＭ１が脱調しない範囲に制限される。
【００２１】
続いて、ステップＳ３３にて、ステッパモータＭ１の移動量に基づいてＰＷＭ（パルス幅変調）信号に出力値を設定し、出力する。そして、ＰＷＭ信号に応じてステッパモータＭ１が作動し、指針１１を目標指示角度まで回動させる。
【００２２】
図６は、前述したタイマ割込み処理のフローチャートである。このタイマ割込み処理は、一定の時間間隔で、例えばメインタスクの５００μｓ毎に処理される。
【００２３】
まず、タイマ割込み処理が開始されると、ステップＳ４１では、今回のタイマ割込み処理において実行するモータ駆動処理として、車速計１０のステッパモータＭ１の作動を制御する車速計モータ駆動処理が指定されているか否かを判定する。車速計モータ駆動処理が指定されている場合には、ステップＳ４２にて図５に示す車速計モータ駆動処理を実行する。
【００２４】
続いて、ステップＳ４３では、次回のタイマ割込み処理において実行するモータ駆動処理として、回転計２０のステッパモータＭ２の作動を制御する回転計モータ駆動処理を指定し、これにより、今回のタイマ割込み処理を終了する。
【００２５】
次にタイマ割込み処理が開始されると、今回のタイマ割込み処理において実行するモータ駆動処理として回転計モータ駆動処理が指定されているため、ステップＳ４１はＮＯとなり、ステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、今回のタイマ割込み処理において実行するモータ駆動処理として回転計モータ駆動処理が指定されているか否かを判定する。そして、ステップＳ４４はＹＥＳとなり、ステップＳ４５にて、回転計モータ駆動処理を実行する。
【００２６】
続いて、ステップＳ４６では、次回のタイマ割込み処理において実行するモータ駆動処理として、燃料計３０のステッパモータＭ３の作動を制御する燃料計モータ駆動処理を指定し、これにより、今回のタイマ割込み処理を終了する。
【００２７】
次にタイマ割込み処理が開始されると、今回のタイマ割込み処理において実行するモータ駆動処理として燃料計モータ駆動処理が指定されているため、ステップＳ４１およびステップＳ４４はＮＯとなり、ステップＳ４７に進む。ステップＳ４７では、今回のタイマ割込み処理において実行するモータ駆動処理として燃料計モータ駆動処理が指定されているか否かを判定する。そして、ステップＳ４７はＹＥＳとなり、ステップＳ４８にて、燃料計モータ駆動処理を実行する。
【００２８】
続いて、ステップＳ４９では、次回のタイマ割込み処理において実行するモータ駆動処理として、水温計４０のステッパモータＭ４の作動を制御する水温計モータ駆動処理を指定し、これにより、今回のタイマ割込み処理を終了する。
【００２９】
次にタイマ割込み処理が開始されると、今回のタイマ割込み処理において実行するモータ駆動処理として水温計モータ駆動処理が指定されているため、ステップＳ４１、ステップＳ４４、およびステップＳ４７はＮＯとなり、ステップＳ５０に進む。そして、ステップＳ５０にて、水温計モータ駆動処理を実行する。
【００３０】
続いて、ステップＳ５１では、次回のタイマ割込み処理において実行するモータ駆動処理として、車速計１０のステッパモータＭ１の作動を制御する車速計モータ駆動処理を指定し、これにより、今回のタイマ割込み処理を終了する。
【００３１】
上記した本実施形態では、１回のタイマ割込み処理毎に１つの指針計のモータ駆動処理を行うようにしているため、１回のタイマ割り込み処理毎の処理時間を短くすることができる。その結果、下位タスクの処理が待たされ、場合によっては機能として成立しないという問題が回避される。
【００３２】
また、ある指針計に関するモータ駆動処理の終了時に、次回のタイマ割込み処理においてモータ駆動処理を行う指針計を指定することにより、複数の指針計のモータ駆動処理を、順次行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用指針計器のレイアウト図である。
【図２】図１に示す計器の回路構成図である。
【図３】図２のマイクロコンピュータの車速計信号処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図２のマイクロコンピュータの車速計指示角度算出処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図２のマイクロコンピュータの車速計モータ駆動処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図２のマイクロコンピュータのタイマ割込み処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】従来の車両用指針計器におけるマイクロコンピュータのタイマ割込み処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２…制御手段を構成するマイクロコンピュータ、３…制御手段を構成するインタフェイス回路、４…制御手段を構成する駆動回路、１０…車速計（指針計）、２０…回転計（指針計）、３０…燃料計（指針計）、４０…水温計（指針計）、１１、２１、３１、４１…指針、Ｍ１〜４…ステッパモータ。

Claims

駆動電圧が印加されて作動するステッパモータ（Ｍ１〜４）により指針（１１、２１、３１、４１）を回動させて物理量を指示表示する複数の指針計（１０、２０、３０、４０）と、前記指針計の作動を制御する制御手段（２、３、４）とを備え、
前記制御手段が、物理量に関する入力信号に基づいて前記指針の指示角度を算出する指示角度算出処理と、前記算出された指示角度に基づいて前記駆動電圧を制御するモータ駆動処理とを実行する車両用指針計器において、
前記制御手段は、割り込み処理により前記モータ駆動処理を実行するとともに、１回の割り込み処理毎に、前記複数の指針計のうちの１つの指針計に関する前記モータ駆動処理を実行することを特徴とする車両用指針計器。
前記割り込み処理の時間間隔が一定であることを特徴とする請求項１に記載の車両用指針計器。
前記制御手段（２、３、４）は、ある指針計に関するモータ駆動処理を終了する際に、次にモータ駆動処理を行う指針計を指定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用指針計器。