JP2007010333A - Meter device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステッピングモータを用いた車載用アナログ指針式のメータ装置に関する。 The present invention relates to an on-vehicle analog pointer type meter device using a stepping motor.
従来のステッピングモータを用いたアナログ指針式のスピードメータでは、入力される速度データに応じてステッピングモータのロータの回転を制御することによって、スピードメータの指針の指示値を決定している。具体的には、入力値と現在の指示値との差を求め、求めた差を1/n(nは整数)した値を現在の指示値に加算し、この加算値を指示するようにステッピングモータを駆動する処理をn回繰り返すことで、入力値と現在の指示値との差の1/nずつ指示位置を動かしていき、最終的に入力値を指示させている(特許文献1参照)。
急加速や急減速がなされた場合、入力値と現在の指示値との差は大となり、その差を1/nにした値も大となる。このためステッピングモータの1回当りの駆動量が大となり、ステッピングモータが同期外れ(脱調)となる虞れがある。 When sudden acceleration or sudden deceleration is performed, the difference between the input value and the current instruction value becomes large, and the value obtained by setting the difference to 1 / n also becomes large. For this reason, the driving amount per step of the stepping motor becomes large, and the stepping motor may be out of synchronization (step out).
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、入力値と現在の指示値との差に応じて分割数nの値を段階的に変更することでステッピングモータの1回当りの駆動量が過大になるのを防止し、これによりステッピングモータが同期外れ(脱調)となるのを防止するようにしたメータ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and by changing the value of the division number n stepwise in accordance with the difference between the input value and the current indication value, the driving amount per stepping motor can be increased. An object of the present invention is to provide a meter device that prevents the stepping motor from becoming out of synchronization (step-out).
本発明に係るメータ装置は、ステッピングモータを用いたアナログ指針式のメータ装置であって、入力値と現在の指示値との差を求める差算出手段と、求めた差に基づいて分割数および指示値の出力周期を設定する分割条件設定手段と、求めた差を設定された分割数で除算することで指示値の変化量を求める変化量算出手段と、設定された指示値の出力周期ごとに指示値に前記指示値の変化量を加算することで次の指示値を算出する指示値算出手段と、指示値が算出されるごとにステッピングモータを駆動して指針を移動させるステッピングモータ駆動手段とを備える。 A meter device according to the present invention is an analog pointer type meter device using a stepping motor, and includes a difference calculating means for obtaining a difference between an input value and a current indicated value, and a division number and an instruction based on the obtained difference. A division condition setting means for setting the output cycle of the value, a change amount calculating means for obtaining the change amount of the indicated value by dividing the obtained difference by the set number of divisions, and for each set output cycle of the indicated value An instruction value calculating means for calculating the next instruction value by adding the change amount of the instruction value to the instruction value; a stepping motor driving means for driving the stepping motor to move the pointer each time the instruction value is calculated; Is provided.
上記の構成によれば、入力値と指示値との差が大きい程、分割数を大きく設定することで、指示値の変化量を小さく保つことができ、これによりステッピングモータの同期外れ(脱調)を防ぐことができる。 According to the above configuration, the larger the difference between the input value and the instruction value, the smaller the change amount of the instruction value by setting a larger number of divisions, thereby causing the stepping motor to lose synchronization (step out). ) Can be prevented.
本発明によれば、指示値の変化量を小さく保つことができるので、ステッピングモータの同期外れ(脱調)を防ぐことができる。 According to the present invention, since the change amount of the instruction value can be kept small, it is possible to prevent the stepping motor from being out of synchronization (step-out).
以下、発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described based on examples.
図1は本発明の実施例に係るメータ装置のブロック図である。このメータ装置は車速を表示するものであって、車両側から所定の周期T(例えば10ミリ秒)で供給される目標車速値(入力値)を格納する目標値レジスタ11と、目標車速値(入力値)が供給されるごとに目標車速値(入力値)と現在の指示値との差を求める差算出手段12と、求めた差を格納する差レジスタ13と、求めた差に基づいて分割数Nおよび指示値の出力周期T/Nを設定する分割条件設定手段14と、求めた差を分割条件設定手段14によって設定された分割数Nで除算することでステッピングモータの1回当りの変化量を算出する変化量算出手段15と、分割条件設定手段14によって設定された分割数Nに基づいて指示値の出力周期T/Nに対応する指示値算出タイミングを生成するタイマー手段16と、指示値の出力周期T/N毎に現在の指示値に変化量算出手段15によって算出された変化量を加算することで次の指示値を算出する指示値算出手段17と、指示値算出手段17によって算出された指示値を格納する指示値レジスタ18と、ステッピングモータ駆動手段を構成するsin/cos変換テーブル19およびPWM変換部20と、ステッピングモータ(図示しない)と、指針駆動機構(図示しない)とを有している。
FIG. 1 is a block diagram of a meter device according to an embodiment of the present invention. This meter device displays a vehicle speed, and includes a
車両側から所定の周期T(例えば10ミリ秒)毎に供給される目標車速値(入力値)は目標値レジスタ11に格納される。差算出手段12は、目標値レジスタ11に目標車速値(入力値)が格納されると、目標車速値(入力値)と現在の指示値との差を求め、求めた差を差レジスタ13に格納する。
A target vehicle speed value (input value) supplied every predetermined cycle T (for example, 10 milliseconds) from the vehicle side is stored in the
分割条件設定手段14は、差の値と分割数とを対応付けた分割数設定テーブルを備えており、目標車速値(入力値)と現在の指示値との差に基づいて分割数を決定する。ここで、分割数は差の値が大きくなるほど段階的に大きくなるように設定されており、例えば、図2に示すように、分割数32,16,8,4,1の5段階が設定される。
The division
変化量算出手段15は、差レジスタ13に格納されている目標車速値(入力値)と現在の指示値との差の値を、その差に対応して設定された分割数Nで除算し、除算した値を変化量として出力する。
The change amount calculation means 15 divides the difference value between the target vehicle speed value (input value) stored in the
タイマー手段16は、目標車速値(入力値)の入力周期Tを分割数Nで分割した周期T/Nの指示値算出タイミングを生成する。指示値算出手段17は、周期T/Nの指示値算出タイミング毎に、現在の指示値に変化量算出手段15から供給される変化量を加算し、加算した値を次の指示値として出力することを繰り返す。指示値算出手段17によって算出された指示値は、指示値レジスタ18に格納される。
The timer means 16 generates an instruction value calculation timing of a cycle T / N obtained by dividing the input cycle T of the target vehicle speed value (input value) by the division number N. The instruction value calculation means 17 adds the change amount supplied from the change amount calculation means 15 to the current instruction value at each instruction value calculation timing of the cycle T / N, and outputs the added value as the next instruction value. Repeat that. The instruction value calculated by the instruction value calculation means 17 is stored in the
sin/cos変換テーブル19は、指示値とステッピングモータを駆動する電気角との対応テーブルを備え、指示値に対応した電気角を出力する。PWM変換部20は、指示値に対応した電気角に基づいて、ステッピングモータのS相コイルに供給する電圧信号S+,S−およびC相コイルに供給する電圧信号C+,C−を生成して出力する。 The sin / cos conversion table 19 includes a correspondence table between the instruction value and the electrical angle for driving the stepping motor, and outputs an electrical angle corresponding to the instruction value. The PWM converter 20 generates and outputs voltage signals S + and S− supplied to the S phase coil of the stepping motor and voltage signals C + and C− supplied to the C phase coil based on the electrical angle corresponding to the indicated value. To do.
図2は目標車速値(入力値)と現在の指示値との差と分割数との対応を示す説明図、図3は分割数とステッピングモータの駆動周期との関係を示す説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing the correspondence between the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current command value and the number of divisions, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the number of divisions and the driving cycle of the stepping motor.
目標車速値(入力値)と現在の指示値との差が極めて大である場合、分割数Nは32に設定される。したがって、目標車速値(入力値)と現在の指示値との差を32で除算した値が1回あたりの変化量として設定され、図3(a)に示すようにT/32の周期毎に変化量が指示値に加算されるたびにステッピングモータが駆動される。 When the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value is extremely large, the division number N is set to 32. Therefore, a value obtained by dividing the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value by 32 is set as the amount of change per time, and as shown in FIG. Each time the amount of change is added to the indicated value, the stepping motor is driven.
目標車速値(入力値)と現在の指示値との差が大である場合、分割数Nは16に設定される。したがって、目標車速値(入力値)と現在の指示値との差を16で除算した値が1回あたりの変化量として設定され、図3(b)に示すようにT/16の周期毎に変化量が指示値に加算されるたびにステッピングモータが駆動される。 When the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value is large, the division number N is set to 16. Therefore, a value obtained by dividing the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value by 16 is set as the amount of change per time, and as shown in FIG. 3B, every T / 16 period. Each time the amount of change is added to the indicated value, the stepping motor is driven.
目標車速値(入力値)と現在の指示値との差が中である場合、分割数Nは8に設定される。したがって、目標車速値(入力値)と現在の指示値との差を8で除算した値が1回あたりの変化量として設定され、図3(c)に示すようにT/8周期毎に変化量が指示値に加算されるたびにステッピングモータが駆動される。 When the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value is medium, the division number N is set to 8. Therefore, a value obtained by dividing the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value by 8 is set as the amount of change per time, and changes every T / 8 cycle as shown in FIG. The stepping motor is driven each time the amount is added to the indicated value.
目標車速値(入力値)と現在の指示値との差が小である場合、分割数Nは4に設定される。したがって、目標車速値(入力値)と現在の指示値との差を4で除算した値が1回あたりの変化量として設定され、図3(d)に示すようにT/4周期毎に変化量が指示値に加算されるたびにステッピングモータが駆動される。 When the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value is small, the division number N is set to four. Therefore, a value obtained by dividing the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value by 4 is set as the amount of change per time, and changes every T / 4 cycle as shown in FIG. The stepping motor is driven each time the amount is added to the indicated value.
目標車速値(入力値)と現在の指示値との差が極小である場合、分割数Nは1に設定される。したがって、目標車速値(入力値)と現在の指示値との差が変化量として設定され、図3(e)に示すように周期T毎に変化量が指示値に加算されてステッピングモータが駆動される。 When the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value is minimal, the division number N is set to 1. Therefore, the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value is set as the amount of change, and the amount of change is added to the instruction value every period T as shown in FIG. Is done.
このように、目標車速値(入力値)と現在の指示値との差が大きくなるほど分割数を段階的に大きく設定することで、ステッピングモータの1回あたりの駆動量を小さく保つことができ、これによりステッピングモータの同期外れ(脱調)を防ぐことができる。 In this way, by increasing the number of divisions stepwise as the difference between the target vehicle speed value (input value) and the current instruction value increases, the driving amount per stepping motor can be kept small. Thereby, it is possible to prevent the stepping motor from being out of synchronization (step-out).
本発明によれば、指示値の変化量を小さく保つことができるので、ステッピングモータの同期外れ(脱調)を防ぐことができるという効果を有し、車両用のスピードメータ、タコメータ等のメータ装置に有用である。 According to the present invention, since the change amount of the indicated value can be kept small, the stepping motor can be prevented from being out of synchronization (step-out), and a meter device such as a speedometer for a vehicle, a tachometer, etc. Useful for.
11 目標値レジスタ
12 差算出手段
13 差レジスタ
14 分割条件設定手段
15 変化量算出手段
16 タイマー手段
17 指示値算出手段
18 指示値レジスタ
19 sin/cos変換テーブル
20 PWM変換部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
入力値と現在の指示値との差を求める差算出手段と、
求めた差に基づいて分割数および指示値の出力周期を設定する分割条件設定手段と、
前記求めた差を設定された分割数で除算することで指示値の変化量を求める変化量算出手段と、
設定された指示値の出力周期ごとに指示値に前記指示値の変化量を加算することで次の指示値を算出する指示値算出手段と、
指示値が算出されるごとにステッピングモータを駆動して指針を移動させるステッピングモータ駆動手段と
を備えることを特徴とするメータ装置。
An analog pointer type meter device using a stepping motor,
A difference calculating means for obtaining a difference between the input value and the current indicated value;
Division condition setting means for setting the number of divisions and the output period of the indicated value based on the obtained difference;
A change amount calculating means for determining a change amount of the indicated value by dividing the obtained difference by the set number of divisions;
An instruction value calculation means for calculating a next instruction value by adding a change amount of the instruction value to the instruction value for each set output period of the instruction value;
And a stepping motor driving means for driving the stepping motor to move the pointer each time the indicated value is calculated.
Priority Applications (1)
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JP2005187953A JP2007010333A (en) | 2005-06-28 | 2005-06-28 | Meter device |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1947563A2 (en) | 2007-01-19 | 2008-07-23 | Hitachi, Ltd. | Storage system and storage migration method |
JP2010276458A (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Yazaki Corp | Pointer type display unit |
JP2012132698A (en) * | 2010-12-20 | 2012-07-12 | Yazaki Corp | Display device, and display method for the same |
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2005
- 2005-06-28 JP JP2005187953A patent/JP2007010333A/en not_active Withdrawn
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