JP2525963B2 - メ―タ駆動装置 - Google Patents

メ―タ駆動装置

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    • GPHYSICS
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    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
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    • G01R15/005Circuits for altering the indicating characteristic, e.g. making it non-linear

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メータ駆動装置、特に
互いに直交する2つのコイルに通電することにより発生
する磁界によって所望の角度方位を与えるクロスコイル
メータを駆動するメータ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、互いに直交する2つの励磁コイル
に電流を流して磁界を発生させ、この磁界により回動可
能に支持された磁石にトルクを与えて所望の角度方位を
指示するクロスコイルメータが知られており、このクロ
スコイルメータは自動車などのスピードメータ、タコメ
ータ等に用いられている。
【0003】図2および図3にこのクロスコイルメータ
の概略構成図を示す。
【0004】互いに直交するように配置された2つの励
磁コイルL,Lは、スピード等の入力量に応じたパ
ルス電流が通電されることにより所望の角度方位に磁界
を発生し、回動自在に支持された永久磁石Mが2つの励
磁コイルL,Lで発生した磁界によってトルクを受
ける。
【0005】この結果、永久磁石Mに固定された指示針
は図3に示すように測定されるべき物理量(図3におい
てはスピード)が表示されたメータ指示板の所定位置を
示すように基準位置からθだけ移動し、入力量に応じた
指示値を示す。
【0006】自動車等のスピードメータやタコメータに
用いられるクロスコイルメータを駆動するメータ駆動装
置は、一般に、入力量、例えばスピードに応じて周波数
の変化するパルス信号を入力し、また基準クロック発生
手段で発生される基準クロック信号を入力し、パルス信
号の1周期をこの基準クロック信号のパルスでカウント
して周波数を算出する。
【0007】そして、算出された周波数に応じた電流を
パルス幅変調(PWM)し、前記互いに直交するように
配置された2つの励磁コイルL,Lに流す。
【0008】入力パルス信号の周波数に応じた電流を励
磁コイルL,Lに流すためには、予め幾つかの入力
量値Sに対するメータ振れ角θを決めておき、これらの
値(S,θ)をROMに記憶させておく。そして、メー
タ指示すべき入力量値Sに応じたメータ振れ角θを算出
する際には、ROMからパラメータを読みだし、予め記
憶させてある所定の式にしたがってθを算出し、算出し
たθに応じて所定の演算処理を行って電流を流す。
【0009】なお、メータ駆動装置は、入力量に応じた
パルス信号の周波数を累積平均演算してメータ入力にし
ている。
【0010】例えば、第1式のように連続するパルス信
号の周波数を加算して平均化する方法にて行っている。
【0011】 F=(Fin+Fn−1+Fn−2+…+Fn−a)/(a+1)…(1) ただし、Fn−aはa回前の出力値である。
【0012】しかし、第1式ではa回前の出力値F
n−aまでを平均するため応答性が非常に悪いと言う課
題があった。
【0013】そこで、第2式のように前回の出力値F
n−1と現在入力周波数Finとを平均化する方法がと
られている。
【0014】 F=αFn−1+(1−α)Fin …(2) ただし、αは固定値(例えば0.5)である。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
メータ駆動装置においては、第1式または第2式を用い
てパルス信号の入力毎に平均化処理しているため、入力
周波数が高いときは単位時間当りに処理される回数が多
くなり、結果的に単位時間当りの周波数変化が大きくな
り応答性が過敏に成るとともに針振れ抑止効果が低くな
る欠点があった。また、一方においては、入力周波数が
低いときはこの逆となり、応答性が悪くなるという課題
があった。
【0016】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は入力周波数によって応答性および
針振れ抑制効果が変化しないメータ駆動装置を提供する
ことにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のメータ駆動装置は、入力量に応じたパルス
信号の周波数である現入力値F in と直前の出力値F
n−1 とを重み付け加算した出力値F をメータに入力
するメータ駆動装置において、現入力値F in が高くな
るに従って、現入力値F in が出力値F に占める割合
を減少させる演算手段を設けたことを特徴としている。
【0018】
【作用】本発明のメータ駆動装置は以上のような構成を
有しており、入力量に応じたパルス信号の周波数を、演
算手段により入力パルス信号の周波数に応じて現入力値
の割合を周波数が高くなるに従って現在値を減少するよ
うに累積平均演算し、その結果をメータ入力にする。
【0019】
【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係るメータ
駆動装置の好適な実施例を説明する。
【0020】図1は本実施例の構成ブロック図である。
【0021】メータ駆動装置は、パルス信号が入力され
るバイナリカウンタ10を有しており、バイナリカウン
タ10には、基準クロック信号を発生する基準クロック
発生器12が接続されており、バイナリカウンタ10は
入力パルス信号の立上がりあるいは立ち下がりから次ぎ
の立上がりあるいは立ち下がりまでの時間内すなわち1
周期(Tin)内の基準クロック信号のパルス数をカウ
ントするようになっている。
【0022】そして、バイナリカウンタ10には、バイ
ナリカウンタ10がカウントしたパルス信号の周期を保
存するラッチ14が接続されている。
【0023】更に、ラッチ14には、ラッチ14から出
力される現入力値F in 高くなるに従って、現入力値
in が出力値F に占める割合を減少させる演算手段
としてのCPU16が接続されており、CPU16に
は、データ等を記憶するRAM18、およびプログラ
ム、係数等を記憶するROM20が接続されている。
【0024】また、CPU16には、CPU16から出
力される出力信号をsin,cosの2つにパルス幅変
調するPWM変調器22と、ステアリングロジック24
とが接続されており、PWM変調器22およびステアリ
ングロジック24には、クロスコイルメータ26の励磁
コイルL,Lを駆動するドライバ28が接続されて
いる。
【0025】そして、ステアリングロジック24は、P
WM変調器22にて行われるsin,cosの2つの変
調におけるsin,cosの符号を決定するようになっ
ており、例えばメータの第1象限はsin正、cos正
とし、第2象限はsin正、cos負と決定することに
より象限を決定する。
【0026】また、基準クロック発生器12は、CPU
16およびPWM変調器22にも接続されており、CP
U16およびPWM変調器22は動作タイミングを基準
クロックに基づき決定するようになっている。
【0027】ついで、本実施例の作用について説明す
る。
【0028】パルス信号がバイナリカウンタ10に入力
されると、バイナリカウンタ10は、入力パルス信号の
立上がりあるいは立ち下がりから次ぎの立上がりあるい
は立ち下がりまでの時間すなわち1周期(Tin)内の
基準クロック信号のパルス数をカウントし、バイナリカ
ウンタ10がカウントしたパルス信号の周期(Tin
をラッチ14に保存する。
【0029】そして、ラッチ14に保存されたパルス信
号の周期(Tin) はCPU16へ出力され、CPU1
6は予めROM20に記憶されている次式に従って、現
入力値F in と直前の出力値F n−1 とを重み付け加算
し、新しい出力値Fを求める。
【0030】 F=α´n−1+(1−α´)Fin …() Fin=1/Tin …() α´=βFin/(βFin+1) …() なお、βは応答性に関する定数である。()式から明
らかなように、α´はFinが低い場合は「0」に近付
き、Finが高くなるほど「1」に近付くようになる。
【0031】そして、CPU16は算出した出力値F
をRAM18に格納してFn−1を更新すると共にPW
M変調器22およびステアリングロジック24へ出力す
る。それから、所定周期ごとにPWM変調器22のレジ
スタの値の更新を行う
【0032】WM変調器22は、レジスタに格納され
ているF に応じたメータ振れ角θをメモリより読みだ
し、メータ振れ角θに応じた電流をsin,cosの2
つの成分においてパルス幅変調(PWM)し、ドライバ
28により互いに直交するように配置された2つの励磁
コイルL,Lにメータ振れ角θに応じた電流を流
し、メータ指示が行われる。
【0033】この際、ステアリングロジック24は、P
WM変調器22にて行われるsin,cosの2つの変
調におけるsin,cosの符号を決定する。例えば、
メータの第1象限はsin正、cos正とし、第2象限
はsin正、cos負と決定することにより象限を決定
する。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のメータ駆
動装置は、入力量に応じたパルス信号の周波数である現
入力値F in が高くなるに従って、現入力値F in の出
力値F に占める割合を減少させて現入力値F in と直
前の出力値F n−1 とを重み付け加算し、その結果であ
る出力値F をメータに入力するように構成したので、
入力周波数が低い場合の応答性を向上できると共に入力
周波数が高い場合に針振れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるメータ駆動装置の構成を示すブ
ロック図である。
【図2】本発明に係わる励磁コイルの構成を示す平面図
である。
【図3】本発明に係わるクロスコイルメータを示す図で
ある。
【符号の説明】
16 CPU 22 PWM変調器 26 クロスコイルメータ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力量に応じたパルス信号の周波数であ
    る現入力値F in と直前の出力値F n−1 とを重み付け
    加算した出力値F をメータに入力するメータ駆動装置
    において、現入力値F in が高くなるに従って、現入力値F in
    出力値F に占める割合を減少させる演算手段を設けた
    ことを特徴とするメータ駆動装置。
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DE69201897T DE69201897T2 (de) 1991-03-26 1992-03-10 Ansteuerungsverfahren für Messinstrument.
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