JP2742270B2 - Meter drive - Google Patents

Meter drive

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JP2742270B2
JP2742270B2 JP23722088A JP23722088A JP2742270B2 JP 2742270 B2 JP2742270 B2 JP 2742270B2 JP 23722088 A JP23722088 A JP 23722088A JP 23722088 A JP23722088 A JP 23722088A JP 2742270 B2 JP2742270 B2 JP 2742270B2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R7/00Instruments capable of converting two or more currents or voltages into a single mechanical displacement
    • G01R7/04Instruments capable of converting two or more currents or voltages into a single mechanical displacement for forming a quotient
    • G01R7/06Instruments capable of converting two or more currents or voltages into a single mechanical displacement for forming a quotient moving-iron type

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  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、自動車用等のタコメータ、スピードメー
タ等に使用されるメータ駆動装置に関する。
The present invention relates to a meter driving device used for a tachometer, a speedometer, and the like for an automobile or the like.

(ロ)従来の技術 一般に、自動車用のスピードメータには、第3図に示
すように、直交する2個のコイルLs、Lcで形成される磁
界内に針を振らせるための磁石Mを配置し、コイルLs
Lcには、スピード等の入力量に応じた電流を流し、磁石
Mを回動させて、針を振らせている。この種のスピード
メータにおけるメータ駆動装置は、入力量、つまりスピ
ードに応じて、周期の変化するパルス信号を入力し、一
方、基本クロック発生器で発生されるクロック信号も入
力し、パルス信号の1周期に亘り、カウンタでクロック
信号をカウントし、先ずパルス信号の周期Tを求め、こ
の周期Tより、f=1/Tの演算を行い、周波数fを算出
していた。このデジタルデータfは、入力量に比例する
ものであるから、このデジタル値fに応じた電流をコイ
ルLs、Lcに流し、コイルLs、Lcによって発生する磁界に
よって、磁石である針を、前記デジタル値によって決ま
る角度方位まで振らせるものであった。
(B) the prior art generally, the speedometer for an automobile, as shown in FIG. 3, two orthogonal coils L s, the magnet M for swinging the needle into the magnetic field formed by L c And place the coil L s ,
The L c, a current according to the input quantity of the speed or the like, and a magnet M is rotated, swung the needle. A meter driving device of this type of speedometer inputs a pulse signal whose period changes according to an input amount, that is, a speed, and also inputs a clock signal generated by a basic clock generator, and outputs one of the pulse signals. The clock signal is counted by the counter over the period, first, the period T of the pulse signal is obtained, and from this period T, the calculation of f = 1 / T is performed to calculate the frequency f. Since the digital data f is proportional to the input amount, a current corresponding to the digital value f is supplied to the coils L s and L c , and the magnetic field generated by the coils L s and L c causes the needle as a magnet. Is swung up to an angular orientation determined by the digital value.

(ハ)発明が解決しようとする課題 上記従来のメータ駆動装置は、スピードに応じて変化
するパルス信号の周期をクロック信号のカウントにより
算出し周波数を求め、デジタル信号に変換し、その値に
応じた角度方位を指定するためにsin、cos演算を行って
いるので、例えば入力が急に高速から低速に変化した場
合、入力されるパルス信号の周波数が高周波から低周波
になり、周期が長くなるので、1周期分のクロック信号
をカウントするまでは、変化後の周波数が算出されず、
それまで針が動かず、極めて応答が悪いという問題があ
った。
(C) Problems to be Solved by the Invention The above-described conventional meter driving device calculates the frequency of a pulse signal that changes according to speed by counting clock signals, obtains a frequency, converts the frequency into a digital signal, and responds to the value. Since the sin and cos calculations are performed to specify the angle and direction, for example, if the input suddenly changes from high speed to low speed, the frequency of the input pulse signal changes from high frequency to low frequency, and the cycle becomes longer Therefore, the frequency after the change is not calculated until the clock signal for one cycle is counted.
Until then, there was a problem that the needle did not move and the response was extremely poor.

また、周波数、つまりデジタルデータに応じ、sin演
算、cos演算を行、直交するコイルに入力量に応じた電
流を流して、針を振らせるものであるから、例えば第4
図に例示する速度145Km/Hから、25Km/Hに急激に指示を
変化させる場合、針は経路Aを通り、25Km/Hに向かおう
とせず、経路Bを通ろうとし、低速に変化しているにも
かかわらず、指示が振り切れる方向に向かうという不都
合があった。
In addition, sin operation and cos operation are performed in accordance with the frequency, that is, digital data, and a current corresponding to the input amount is supplied to the orthogonal coils to swing the needle.
When the speed is rapidly changed from 145 Km / H to 25 Km / H as illustrated in the figure, the needle passes through the route A, does not try to go to 25 km / H, tries to pass through the route B, and changes to a low speed. Despite that, there was the inconvenience of heading in the direction where the instructions could be shaken off.

この発明は上記問題点に着目してなされたものであっ
て、入力量が低下しても、応答速度が遅くならず、ま
た、指示の動きが自然な動き方となるメータ駆動装置を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a meter driving device in which a response speed does not decrease even when an input amount decreases, and a movement of an instruction becomes a natural movement. It is intended to be.

(ニ)課題を解決するための手段及び作用 この発明のメータ駆動装置は、互いに直交する第1、
第2のコイル(Ls、Lc)と、入力量に応じた周波数のパ
ルス信号を入力する手段(1)と、クロック信号発生手
段(3)と、このクロック信号をカウントし、カウント
値に基づいて前記入力量に比例したデジタル値を算出す
る演算手段(2)と、この演算手段から出力されるデジ
タル値に応じた電流を前記第1、第2のコイルに流す駆
動回路(6、7)と、前記第1と第2のコイルに電流が
流れることにより発生する磁界によって角度方位が決定
される針(M)とを有し、前記入力量の大きさに比例し
た値を指示するためのメータ駆動装置において、 前記演算手段は、前記クロック信号をカウントするカ
ウント手段(20)と、前記パルス信号の各周期の切換わ
りを検出する切換わり検出手段(21)と、この切換わり
時点から所定の時間が経過したか否かを判別する時間経
過判別手段(22)と、前記周期切換わりの検出あるいは
時間経過のいずれか早い方に応答して、カウント手段
(20)の出力より、周波数をデジタル演算する周波数演
算手段(24)と、今回のデジタル演算した値と前回のデ
ジタル演算した値の差値を算出する差値演算手段(25)
と、前記切換わり検出手段による周期切換わりの検出よ
りも前記時間経過判別手段による時間経過の方が早い場
合に、算出された差値が0よりも大きいか否か判別し、
前記算出された差値が0よりも大きい場合には差値を無
視する判別手段(28)と、この判別手段で、前記算出さ
れた差値が0よりも小さいと判別されたときにその絶対
値が所定値以上であるか否かを判別する差値大小判別手
段(29)と、差値の絶対値が所定値以上の場合は今回の
デジタル値と前回のデジタル値の間にある差値に比例し
たデジタル値を今回の出力デジタル値と決定し、差値の
絶対値が所定値より小さい場合には、今回の算出された
デジタル値を出力デジタル値と決定する出力値決定手段
(30、31)とを備えており、前記差値演算手段による差
値演算、前記差値大小判別手段による差値の大小判別、
前記出力値決定手段による出力デジタル値の決定の各処
理を所定時間毎に繰返すように制御する繰返し制御を行
う構成としている。
(D) Means and Action for Solving the Problems The meter driving device according to the present invention has a first
A second coil (L s , L c ), a means (1) for inputting a pulse signal having a frequency corresponding to the input amount, a clock signal generating means (3), and counts the clock signal to obtain a count value. Calculating means (2) for calculating a digital value proportional to the input amount based on the input value; and a driving circuit (6, 7) for flowing a current corresponding to the digital value output from the calculating means to the first and second coils. ), And a needle (M) whose angle and orientation are determined by a magnetic field generated by a current flowing through the first and second coils, for indicating a value proportional to the magnitude of the input amount. In the above meter driving device, the calculating means includes: a counting means (20) for counting the clock signal; a switching detecting means (21) for detecting a switching of each cycle of the pulse signal; Predetermined time has elapsed A time elapse determining means (22) for determining whether or not the frequency has been switched, and a frequency for digitally calculating the frequency from the output of the counting means (20) in response to the detection of the period switching or the elapse of time, whichever is earlier. Calculating means (24) and difference value calculating means (25) for calculating a difference value between the digitally calculated value of the present time and the digitally calculated value of the previous time
And when the time elapsed by the time elapsed determination means is earlier than the detection of cycle switching by the switch detection means, determines whether the calculated difference value is greater than 0,
Discriminating means (28) for ignoring the difference value when the calculated difference value is larger than 0; and when the discriminating means determines that the calculated difference value is smaller than 0, the absolute value A difference value magnitude determining means (29) for determining whether or not the value is equal to or greater than a predetermined value; and a difference value between the present digital value and the previous digital value when the absolute value of the difference value is equal to or greater than the predetermined value. Is determined as a current output digital value, and when the absolute value of the difference value is smaller than a predetermined value, output value determination means (30, 31), a difference value calculation by the difference value calculation means, a difference value determination by the difference value determination means,
It is configured to perform repetitive control for controlling each process of determining the output digital value by the output value determining means so as to be repeated at predetermined time intervals.

このメータ駆動装置では、入力されるパルス信号の周
期が切換り、この切換りが切換り検出手段で検出される
と、以後は同じく切換り検出手段で切換りが検出される
か、あるいは時間経過判別手段で所定時間の経過が判別
されるか、いずれか早い方に応答して、今回算出のデジ
タル値と前回算出のデジタル値の差値が差値算出手段で
算出される。入力量が比較的大なる場合、つまり高速の
場合は、所定の時間が経過する前に、入力パルス信号の
一周期が到来するので、この場合は、周期切換り検出手
段の切換り検出に応答して差値演算が行われる。一方、
入力量が所定値よりも小の場合、つまり低速の場合は入
力パルス信号の一周期が到来する前に、所定の時間が経
過するので、この場合は時間経過判別手段の判別出力に
応答して差値演算が行われる。この場合、今回のデジタ
ル値は、まだ1周期分をカウントしていないカウント手
段のカウント値に基づいて算出するので、真の周波数よ
り高い目のデジタル値となる。また、この場合に差値が
0よりも大きいか否か判別され、差値が0よりも大きい
場合には、針が0から大きく振れる方向に移動している
ものであり、カウント値が真の周波数よりも高い目のデ
ジタル値となるので、差値処理を無視する。これに対し
差値が0より小さい場合は、針が大きな振れから0の方
に移動している場合であり、次に差値の絶対値が所定値
を越えているか否か差値大小判別手段で判別される。入
力量が比較的大で、所定の時間が経過する前に切換わり
検出がなされた場合も、同様にこの差値の絶対値が所定
値を越えているか否か、差値大小判別手段で判別する。
差値の絶対値が所定値より小さい場合は変化分が小さい
ものであるとして、今回のデジタル値がそのまま出力さ
れる。差値の絶対値が所定値を越えていると、変化分が
大であるとして、いきなり、今回のデジタル値を出力し
て針を急激に振らせようとせず、前回値と今回値の間の
差値に比例したデジタル値、例えば中間値を出力する。
そして、以後も所定時間毎に、例えばその都度、今回と
前回の中間値に相当するデジタル値を出力し、針を順次
振らせてゆき、差値の絶対値が所定値より小さくなる
と、最終的に今回のデジタル値を出力する。これによ
り、針が逆方向に動こうとせず自然に振れる。
In this meter driving device, the cycle of the input pulse signal is switched, and when this switching is detected by the switching detecting means, the switching is detected by the switching detecting means, or the time elapses thereafter. The difference value between the digital value calculated this time and the digital value calculated last time is calculated by the difference value calculating means in response to whether the elapse of the predetermined time is determined by the determining means or whichever is earlier. If the input amount is relatively large, that is, if the speed is high, one cycle of the input pulse signal arrives before the predetermined time elapses. Then, a difference value calculation is performed. on the other hand,
When the input amount is smaller than the predetermined value, that is, when the input speed is low, a predetermined time elapses before one cycle of the input pulse signal arrives. A difference value operation is performed. In this case, the current digital value is calculated based on the count value of the counting means that has not yet counted one cycle, so that the digital value is higher than the true frequency. In this case, it is determined whether or not the difference value is larger than 0. If the difference value is larger than 0, the hand is moving in a direction in which the hand swings greatly from 0, and the count value is true. Since the digital value of the eye is higher than the frequency, the difference value processing is ignored. On the other hand, when the difference value is smaller than 0, it means that the hand is moving from the large swing to 0, and then it is determined whether the absolute value of the difference value exceeds a predetermined value. Is determined. Even when the input amount is relatively large and switching is detected before the predetermined time has elapsed, similarly, whether the absolute value of the difference value exceeds the predetermined value is determined by the difference value size determination means. I do.
If the absolute value of the difference value is smaller than the predetermined value, it is determined that the change is small, and the current digital value is output as it is. If the absolute value of the difference value exceeds the predetermined value, it is assumed that the change is large, and the digital value of the present time is output immediately and the hand is not suddenly moved. A digital value proportional to the difference value, for example, an intermediate value is output.
Thereafter, at predetermined time intervals, for example, each time, a digital value corresponding to the intermediate value between the current time and the previous time is output, and the hand is sequentially swung. When the absolute value of the difference value becomes smaller than the predetermined value, the final value is obtained. To output the current digital value. This allows the needle to swing naturally without trying to move in the opposite direction.

(ホ)実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明す
る。
(E) Examples Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

第2図は、この発明の一実施例を示すメータ駆動装置
のブロック図である。同図において、入力信号回路1
は、車輪の回転に同期して発生するパルス信号をデータ
演算部2に入力している。一方、基準クロック信号発生
器3からのクロック信号もデータ演算部2に入力されて
いる。
FIG. 2 is a block diagram of a meter driving device showing one embodiment of the present invention. In the figure, an input signal circuit 1
Inputs a pulse signal generated in synchronization with the rotation of the wheel to the data calculation unit 2. On the other hand, the clock signal from the reference clock signal generator 3 is also input to the data operation unit 2.

データ演算部2は、第1図に示すように、クロック信
号をカウントするカウンタ20、入力されるパルス信号の
立上り(周期切換り)を検出し、転送信号及びリセット
信号を発生する立上り検出回路21、リセット信号を受け
てスタートする10msecタイマ22、この10msecタイマ22の
タイムアップ出力でセットされ、上記リセット信号でリ
セットされるフリップフロップ23、前記立上り検出回路
21あるいは10msecタイマ22からの転送信号で、カウンタ
20からのカウント値Tを受け、1/Tの演算、つまり周波
数演算を行う周波数演算部24、周波数演算部24の出力
fi、つまり今回算出の周波数fiから前回算出の周波数f
i-1を減算し、その差値fdを算出する減算部25、その算
出した差値fdを記憶するメモリ26、差値fdを記憶した時
点のフリップフロップ23のセット/リセット状態を判別
する判別部27、この判別部27で、フリップフロップ23の
セット状態が判別されると、前記差値fdが0以上か否か
を判別する判別部28を備えている。判別部27でフリップ
フロップ23のリセット状態が判別されると、判別部28に
よる判別処理がスキップされるようになっている。
As shown in FIG. 1, the data arithmetic unit 2 includes a counter 20 for counting a clock signal, a rising edge detecting circuit 21 for detecting a rising edge (cycle switching) of an input pulse signal, and generating a transfer signal and a reset signal. A 10 msec timer 22 which starts upon receiving a reset signal, a flip-flop 23 which is set by a time-up output of the 10 msec timer 22 and is reset by the reset signal,
21 or 10msec Transfer signal from timer 22
Receiving the count value T from 20, the calculation of 1 / T, that is, the frequency calculation unit 24 that performs the frequency calculation, the output of the frequency calculation unit 24
f i , that is, from the currently calculated frequency f i to the previously calculated frequency f
The i-1 is subtracted, the subtraction unit 25 for calculating the difference value f d, a memory 26 for storing the calculated difference value f d, the set / reset state of the flip-flop 23 at the time of storing the difference value f d A determining unit 27 for determining, and a determining unit 28 for determining whether the difference value fd is 0 or more when the set state of the flip-flop 23 is determined by the determining unit 27. When the determination unit 27 determines the reset state of the flip-flop 23, the determination process by the determination unit 28 is skipped.

また、データ演算部2は、判別部28でfd>0でないと
判別されると、つまりfi<fi-1であると判別され、また
判別部27でQ=0(リセット状態)であると判別される
と、差値fdの絶対値が、所定値K以上であるか否かを判
別する判別部29、この判別部29でK>|fd|でないと判別
されると、差値fdを1/2fdに更新し、判別部29でK>|fd
|と判別されると、更新処理がスキップされる差値更新
部30、差値fdと前回の周波数fi-1を加算する加算部31、
この加算値fiを記憶し、今回の周波数fiとして出力する
メモリ32、このメモリ32の出力パルスに応答して、スタ
ートする10msecタイマ33を備えている。10msecタイマ33
のタイムアップで、メモリ26の出力が再導出されるよう
になっている。
When the determination unit 28 determines that f d > 0 is not satisfied, that is, the data calculation unit 2 determines that f i <f i−1 , and the determination unit 27 determines that Q = 0 (reset state). when it is determined that there is the absolute value of the difference value f d is, the determination unit 29 that determines whether more than a predetermined value K, K> in this discriminator 29 | f d | not equal if it is determined, update the difference value f d to 1 / 2f d, in the determination unit 29 K> | f d
| And if it is determined, a difference value updating unit 30 update processing is skipped, the difference value f d an adder 31 for adding the previous frequency f i-1,
Storing the added value f i, the memory 32 to be output as a current frequency f i, in response to the output pulse of the memory 32, and a 10msec timer 33 to start. 10msec timer 33
With the time-up, the output of the memory 26 is derived again.

データ演算部2のメモリ32より出力される周波数デー
タfiは、10ビットのデジタルデータであり、このうち上
位2ビットは、1周分を4分割したいずれの象限かを決
定するものであり、この2ビットにより象限決定部10で
振らせるべき針の属する象限が決定され、象限決定部10
は、決定された象限により決まる方向信号を出力する。
下位8ビット分は、各象限における0゜〜90゜に対応す
るデータであり、これらがsin演算部4とcos演算部5に
入力され、それぞれsin演算とcos演算がなされ、それぞ
れパルス幅変調回路6、7を介してドライバ(駆動回
路)8、9に入力されている。ドライバ8はsin演算部
4からの信号に応じた値と、方向信号に応じた極性の電
流をコイルLsに流し、ドライバ9はcos演算部5からの
信号に応じた値と方向信号に応じた極性の電流をコイル
Lcに流すようになっている。コイルLsとLcに電流が流れ
ることにより、合成磁界が発生し、この合成磁界によっ
て針が振れ、入力量に応じた角度方位の指示を示す。
Frequency data f i output from the memory 32 of the data calculating unit 2 is a 10-bit digital data, of which upper 2 bits is to determine whether any were divided into four one revolution quadrant, The quadrant determining unit 10 determines the quadrant to which the needle to be moved belongs by these two bits, and the quadrant determining unit 10
Outputs a direction signal determined by the determined quadrant.
The lower 8 bits are data corresponding to 0 ° to 90 ° in each quadrant, which are input to a sin operation unit 4 and a cos operation unit 5, where a sin operation and a cos operation are performed, respectively, and a pulse width modulation circuit is used. The signals are input to drivers (driving circuits) 8 and 9 via 6 and 7. Driver 8 flows and a value corresponding to a signal from sin arithmetic unit 4, the polarity of current corresponding to the direction signal to the coil L s, the driver 9 according to the value and direction signals corresponding to the signal from the cos arithmetic unit 5 Current with different polarity
L c is to flow. A current flows through the coil L s and L c, the synthetic magnetic field is generated, the needle deflection by the composite magnetic field, showing the indication of angular orientation in accordance with the input amount.

次に、上記実施例メータ駆動装置の動作について説明
する。
Next, the operation of the meter driving device of the embodiment will be described.

入力信号回路1より、車輪の回転に応じたパルス信号
が入力されると、立上り検出部21でパルス信号の立上り
が検出され、先ず、転送信号をカウンタ20に供給すると
ともに、続いてリセット信号をカウンタ20と10msecタイ
マ22及びフリップフロップ23に入力する。カウンタ20
は、転送信号によりそれまでカウントしていたカウント
値を周波数演算部24に転送するとともに、リセット信号
によりリセットされ、以後次のリセット信号が来るま
で、基準クロック発生器3からのクロック信号をカウン
トする。
When a pulse signal corresponding to the rotation of the wheel is input from the input signal circuit 1, the rising of the pulse signal is detected by the rising detecting unit 21. First, the transfer signal is supplied to the counter 20, and then the reset signal is output. The counter 20, the 10 msec timer 22 and the flip-flop 23 are input. Counter 20
Transfers the count value that has been counted by the transfer signal to the frequency calculation unit 24, and is reset by the reset signal. Thereafter, the clock signal from the reference clock generator 3 is counted until the next reset signal comes. .

また、立上り検出によるリセット信号により、10msec
タイマ22がリセットされ、スタートするとともに、フリ
ップフロップ23がリセットされる。10msecタイマ22がタ
イムアップすると、そのタイムアップ出力により、フリ
ップフロップ23がセットされるとともに、カウンタ20に
転送信号を供給する。カウンタ20はこの転送信号によっ
ても、それまでカウントしていた内容を周波数演算部24
に出力する。
Also, 10msec by reset signal by rising detection
The timer 22 is reset and started, and the flip-flop 23 is reset. When the 10 msec timer 22 times out, the time-up output sets the flip-flop 23 and supplies a transfer signal to the counter 20. The counter 20 also counts the contents counted up to that point by the transfer signal,
Output to

入力パルス信号の周波数が非常に高い状態、つまり1
周期の小さい状態では、立上り検出部21で立上りを検出
し、カウンタ20をリセットし、転送した状態から次のリ
セット信号が入るまでの期間の方が、10msecタイマ22を
タイムアップする時間よりも短いので、カウンタ20から
の出力は、常にカウンタ20のリセット前の転送指令によ
るものであり、したがって、パルス信号の1周期間に相
当するクロック信号のカウント値、つまり1周期分のデ
ータTが周波数演算部24に入力される。
When the frequency of the input pulse signal is very high, that is, 1
In the state where the cycle is small, the rising detector 21 detects the rising, the counter 20 is reset, and the period from the transfer state to the next reset signal is shorter than the time to time up the 10 msec timer 22. Therefore, the output from the counter 20 is always based on the transfer command before the reset of the counter 20. Therefore, the count value of the clock signal corresponding to one cycle of the pulse signal, that is, the data T for one cycle is calculated by the frequency calculation. Input to the unit 24.

周波数演算部24では、1/Tの演算を行い、今回の周波
数fiを算出し、減算部25に入力する。減算部25は、メモ
リ32に記憶されている前回の周波数fi-1を他方の入力に
受け、今回の周波数fiから前回の周波数fi-1を減算し、
その差値fdを算出する。そして、この差値fdがメモリ26
に記憶される。
The frequency calculation unit 24 performs calculation of 1 / T, and calculates the current frequency f i, and inputs to the subtracting section 25. Subtracting unit 25 receives the previous frequency f i-1 stored in the memory 32 to the other input, subtracts the previous frequency f i-1 from the current frequency f i,
And calculates the difference value f d. Then, the difference value f d is the memory 26
Is stored.

次に、判別部27でフリップフロップ23のQ出力が0で
あるか否かを判定する。通常、入力パルスの周波数が高
い場合に、フリップフロップ23は、リセット状態にあ
り、したがって、この場合にQ=0の出力により、判別
部28をスキップして、判別部29で差値Fdの絶対値が所定
値Kよりも小さいか否かを判定する。
Next, the determination unit 27 determines whether the Q output of the flip-flop 23 is 0 or not. Normally, when the frequency of the input pulse is high, the flip-flop 23 is in the reset state. Therefore, in this case, the output of Q = 0 skips the determination unit 28 and the determination unit 29 skips the difference value Fd . It is determined whether or not the absolute value is smaller than a predetermined value K.

今、例えば、針の振れが比較的小さい、つまり入力信
号の周波数の小さい状態から針が大きく振れる、つまり
周波数の高い方に針が移動する場合であって、振れ幅が
急激に大なる場合に、判別部29による判別はNOとなり、
これに続いて差値fdの1/2を差値更新部30で算出し、加
算部31で前回の周波数fi-1に1/2の差値に相当するfd
加算して、今回の周波数fiとする。つまり、前回の周波
数と今回の周波数との中間値に相当する算出された周波
数fiをメモリ32に記憶し、この周波数fiをsin演算部
4、cos演算部5及び象限決定部10にそれぞれ出力す
る。そして、sin演算部4、cos演算部5及び象限決定部
10の出力に応じ、ドライバ8及びドライバ9に電流が流
れ、コイルLs及びLcに流れる電流により、所定方向の磁
界が発生し、これにより針が前回の振れと、次に目標と
する振れの中間値に相当するところまで振れることにな
る。
Now, for example, when the needle swing is relatively small, that is, the needle swings greatly from the state where the frequency of the input signal is small, that is, when the needle moves to the higher frequency, and the swing width suddenly increases. , The determination by the determination unit 29 is NO,
Following this calculates the half of the difference value f d with a difference value updating unit 30 adds the f d corresponding to the difference value of 1/2 the previous frequency f i-1 by an adder 31, This frequency is assumed to be f i . That is, the frequency f i that is calculated corresponding to an intermediate value between the previous frequency and the current frequency is stored in the memory 32, respectively the frequency f i to sin arithmetic unit 4, cos arithmetic unit 5 and the quadrant determining unit 10 Output. Then, the sin operation unit 4, the cos operation unit 5, and the quadrant determination unit
According to the output of 10, current flows through the driver 8 and the driver 9, the current flowing through the coil L s and L c, the magnetic field in a predetermined direction is generated, and the needle deflection previous Thereby, then shake the target Swings to a point corresponding to the intermediate value of.

一方、メモリ32より出力される出力パルスに応答し
て、10msecタイマ33がスタートし、このタイムアップ信
号により、再びメモリ26の差値fdが導出され、同じく判
別部27でQ=0かの判別がなされ、判別部29で差値fd
絶対値がK以下であるか否か判定される。なお、差値fd
がK以上の場合、つまり中間値と目標とする今回値fi
大なる差をもつ場合には、さらに、その差値の1/2fd
求め、加算部31で前回のfi-1の、つまり中間値に対し、
さらに差値fdを加算して新たなfiとし、これをメモリ32
に記憶して、前回と同様sin演算部4、cos演算部5及び
象限決定部10にそれぞれ出力する。
On the other hand, in response to an output pulse which is output from the memory 32, and starts the 10msec timer 33, this time-up signal is derived again difference value f d of the memory 26, also in the determination unit 27 Q = 0 Kano determination is made, the absolute value of the difference value f d in the determination unit 29 is determined whether or less K. Note that the difference value f d
For but above K, that is, when the current value f i of the intermediate value and the target has a difference larger becomes further obtains a 1 / 2f d of the difference value, the last time adding section 31 f i-1 , That is, for the intermediate value,
Further, the difference value f d is added to obtain a new f i , which is stored in the memory 32.
And outputs the same to the sin operation unit 4, the cos operation unit 5, and the quadrant determination unit 10 as before.

以上の処理を10msec毎に繰返し、1/2ずつ中間値を指
示目標とし、針を目標とする変化値にスムーズに近づけ
て行く。やがて、差値fdがKよりも小さくなると、判別
部29の判定がYESとなり、この場合には、差値fdを1/2処
理する判別部30の処理をスキップし、差値fdに前回のf
i-1を加算した今回値fiを求め、これをメモリ32に記憶
し、そのまま最終指示メモリとして出力することにな
る。
The above process is repeated every 10 msec, and the intermediate value is set as the indicated target by 1/2, and the hand smoothly approaches the target change value. Then, when the difference value f d is smaller than K, YES next determination of the determination unit 29, in this case, skipping determination unit 30 for 1/2 handle difference value f d, the difference value f d To the previous f
obtains the current value f i obtained by adding i-1, which was stored in the memory 32, will be output as a final instruction memory.

次に、今回入力されるパルス信号の周期が非常に大と
なり、つまり周波数が低くなると、立上り検出部21によ
る立上り検出、つまり1周期の検出よりも、リセット後
の10msecタイマ22のタイムアップの方が速くなり、10ms
ecタイマ22がタイムアップするとフリップフロップ23が
セットされ、Q=1となる。一方、10msecタイマ22の出
力で転送信号が出されるので、カウンタ20はまだ1周期
分のクロック信号をカウントしていなくても、それまで
のカウント値を一応1周期のカウント値であると擬制
し、周波数演算部24に入力し、周波数演算を行い、擬制
の今回周波数fiを算出し、減算部25で前回の周波数と今
回の周波数の差値fdを算出し、メモリ26に記憶する。記
憶後、フリップフロップ23のQ出力が0であるか否か判
別部27で判別するが、今回はフリップフロップ23がセッ
トされているので、Q=1の出力が出され、判別部28で
fdが0以上であるか否か判別する。差値fdが0以上であ
る場合は、今回の周波数の方が前回の周波数より大きい
場合であり、この時は、針が0から大なる振れ方向に移
動しているものであり、この場合にカウント値20がまだ
1周期を数えていないカウント値をもって、周波数演算
を行う時は、目標とする周波数よりもより見掛け上周波
数の大なるfiが求められるため、この場合は、周波数fd
の処理を無視しメモリ26の記憶部に戻り、今回の処理を
無視する。
Next, if the cycle of the pulse signal input this time becomes very large, that is, if the frequency becomes low, the rise detection of the 10 msec timer 22 after reset is more effective than the rise detection by the rise detection unit 21, that is, the detection of one cycle. Faster, 10ms
When the ec timer 22 times out, the flip-flop 23 is set and Q = 1. On the other hand, since the transfer signal is output at the output of the 10 msec timer 22, even if the counter 20 has not yet counted the clock signal for one cycle, the counter value up to that time is assumed to be a count value for one cycle. Is input to the frequency calculation unit 24 to perform a frequency calculation to calculate a fictitious current frequency f i , and a subtraction unit 25 calculates a difference value f d between the previous frequency and the current frequency, and stores the difference value f d in the memory 26. After the storage, whether the Q output of the flip-flop 23 is 0 or not is determined by the determination unit 27. This time, since the flip-flop 23 is set, an output of Q = 1 is output.
It is determined whether or not f d is 0 or more. If the difference value f d is greater than zero, the case is greater than the previous frequency towards this frequency, at this time, which needle is moved to the large consisting shake direction from zero, in this case When a frequency calculation is performed using a count value in which the count value 20 has not yet counted one cycle, f i having an apparently larger frequency than the target frequency is obtained. In this case, the frequency f d
Is ignored, the process returns to the storage unit of the memory 26, and the current process is ignored.

しかし、例えばそれまでの周波数が大であり、入力信
号の周波数が低くなったがために、フリップフロップ23
がセットされた場合には、今回の周波数fiと前回の周波
数fi-1の差値fdは−となる。そのため、判別部28におけ
る判定はNOとなり、次に、差値fdの絶対値がK以下であ
るか否かを判別部29で判別する。差値fdの絶対値が非常
に大きく、つまり、高い周波数から非常に低い周波数に
変化し、針の振れを極端に小さくする場合には、差値fd
の1/2を新たなfdとし、このfdを前回の周波数fi-1に加
算し、新たな今回周波数fiとして、メモリ32に記憶す
る。なお、この場合はfdは−であるので、新たな周波数
fiは前回の周波数fi-1よりも周波数が低く、目標とする
周波数と前回の周波数との中間値の周波数がメモリ32に
記憶され、やはり、sin演算部4、cos演算部5及び象限
決定部10に出力される。そして、それぞれ中間値に相当
する電流がトライバ8及び9により、コイルLs、Lcに流
れ、針が前回の高い周波数に対応する振れと、目標とす
る低い周波数の指示との中間値を指示するように磁界が
発生する。
However, for example, because the frequency up to that point was high and the frequency of the input signal was low, the flip-flop 23
There when it is set, this time the frequency f i and the previous frequency f i-1 of the difference values f d - become. Therefore, the determination is NO in determination section 28, then the absolute value of the difference value f d is determined by the discrimination unit 29 to or less than K. When the absolute value of the difference value f d is very large, that is, when the frequency changes from a high frequency to a very low frequency and the needle deflection is extremely small, the difference value f d
1/2 of the new f d, adds this f d to the previous frequency f i-1, as a new current frequency f i, is stored in the memory 32. In this case, since f d is −, a new frequency
f i is the last frequency f i-1 lower frequency than the frequency of the intermediate value between the frequency and the last frequency to be targeted is stored in the memory 32, again, sin arithmetic unit 4, cos arithmetic unit 5 and the quadrant It is output to the decision unit 10. Then, currents corresponding to intermediate values respectively flow through the coils L s and L c by the trivers 8 and 9, and the needle indicates an intermediate value between the previous swing corresponding to the high frequency and the target low frequency instruction. Magnetic field is generated.

このメモリ32の出力がなされるとともに、やはり10ms
ecタイマ33を経て、10msec間隔でメモリ26の差値fdを導
出し、判別部27、判別部28、判別部29の処理を行い、絶
対値fdが所定値Kよりも小さくない間は、差値fdに1/2
の演算処理を施し、順次1/2ずつ目標とする振れ角に近
づけていくことになる。
The output of this memory 32 is made and also 10ms
Through the ec timer 33, the difference value f d of the memory 26 is derived at 10 msec intervals, and the processing of the determination unit 27, the determination unit 28, and the determination unit 29 is performed. As long as the absolute value f d is not smaller than the predetermined value K, , 1/2 to the difference value f d
The calculation process is performed to sequentially approach the target swing angle by 1/2.

(ヘ)発明の効果 この発明によれば、入力パルス信号の各周期の切換り
を検出する切換り検出手段と、この切換り時点から所定
の時間が経過したか否かを判別する時間経過判別手段と
を備え、いずれか早い方の検出あるいは判別出力に応答
して、カウンタのカウント値を導出し、これに応じて周
波数演算を行い、周波数に対応する電流を各ドライバに
流し、針を振らせるものであるから、たとえ周波数が高
い周波数から極端に低い周波数に変化し、カウンタが1
周期分のカウント値に応じ得なくても、取敢えずそれま
でカウントした値でもって仮の出力を導出するものであ
るから、応答性を確保し得るとともに、極端に周波数が
大きく変化する場合には、出力値を直ちに目標とする周
波数に対応するものとせず、前回値と今回値の間に属す
る所定値の振れとなるように順次出力するものであるか
ら、スムーズな、自然な針の振れを得ることができると
いう利点がある。
(F) Effects of the Invention According to the present invention, switching detection means for detecting switching of each cycle of an input pulse signal, and time lapse determination for determining whether a predetermined time has elapsed from the time of the switching. Means for deriving the count value of the counter in response to the earlier detection or discrimination output, performing a frequency calculation in accordance with this, flowing a current corresponding to the frequency to each driver, and waving the needle. Therefore, even if the frequency changes from a high frequency to an extremely low frequency,
Even if it is not possible to respond to the count value for the period, the provisional output is derived using the value counted up to that point, so that responsiveness can be ensured and the frequency greatly changes significantly The output value does not immediately correspond to the target frequency, but is sequentially output so as to be a predetermined value swinging between the previous value and the current value. There is an advantage that a swing can be obtained.

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

第1図は、この発明の実施例メータ駆動装置のデータ演
算部の機能構成を示すブロック図、第2図は、この発明
の一実施例を示すメータ駆動装置の概略ブロック図、第
3図は、このメータ装置の2つのコイルと針との関係を
示す図、第4図は、従来のメータ駆動装置の不具合を説
明するための説明図である。 1:入力信号回路、2:データ演算部、 3:基準クロック発生器、8・9:ドライバ、 20:カウンタ、21:立上り検出部、 22・33:タイマ、25:減算部、 29:差値絶対値大小判別部、 31:加算部、Ls・Lc:コイル。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a data calculation unit of a meter driving device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic block diagram of a meter driving device showing an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a relationship between two coils and a needle of the meter device, and FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a problem of a conventional meter driving device. 1: Input signal circuit, 2: Data operation section, 3: Reference clock generator, 8.9: Driver, 20: Counter, 21: Rise detection section, 22/33: Timer, 25: Subtraction section, 29: Difference value Absolute value magnitude discriminator, 31: adder, L s · L c : coil.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】互いに直交する第1、第2のコイル(Ls
Lc)と、入力量に応じた周波数のパルス信号を入力する
手段(1)と、クロック信号発生手段(3)と、このク
ロック信号をカウントし、カウント値に基づいて前記入
力量に比例したデジタル値を算出する演算手段(2)
と、この演算手段から出力されるデジタル値に応じた電
流を前記第1、第2のコイルに流す駆動回路(6、7)
と、前記第1と第2のコイルに電流が流れることにより
発生する磁界によって角度方位が決定される針(M)と
を有し、前記入力量の大きさに比例した値を指示するた
めのメータ駆動装置において、 前記演算手段は、前記クロック信号をカウントするカウ
ント手段(20)と、前記パルス信号の各周期の切換わり
を検出する切換わり検出手段(21)と、この切換わり時
点から所定の時間が経過したか否かを判別する時間経過
判別手段(22)と、前記周期切換わりの検出あるいは時
間経過のいずれか早い方に応答して、カウント手段(2
0)の出力より、周波数をデジタル演算する周波数演算
手段(24)と、今回のデジタル演算した値と前回のデジ
タル演算した値の差値を算出する差値演算手段(25)
と、前記切換わり検出手段による周期切換わりの検出よ
りも前記時間経過判別手段による時間経過の方が早い場
合に、算出された差値が0よりも大きいか否か判別し、
前記算出された差値が0よりも大きい場合には差値を無
視する判別手段(28)と、この判別手段で、前記算出さ
れた差値が0よりも小さいと判別されたときにその絶対
値が所定値以上であるか否かを判別する差値大小判別手
段(29)と、差値の絶対値が所定値以上の場合は今回の
デジタル値と前回のデジタル値の間にある差値に比例し
たデジタル値を今回の出力デジタル値と決定し、差値の
絶対値が所定値より小さい場合には、今回の算出された
デジタル値を出力デジタル値と決定する出力値決定手段
(30、31)とを備えており、前記差値演算手段による差
値演算、前記差値大小判別手段による差値の大小判別、
前記出力値決定手段による出力デジタル値の決定の各処
理を所定時間毎に繰返すように制御する繰返し制御を行
うとしたことを特徴とするメータ駆動装置。
A first and a second coil (L s ,
L c ), a means (1) for inputting a pulse signal having a frequency corresponding to the input amount, a clock signal generating means (3), and counts the clock signal, and is proportional to the input amount based on the count value. Calculation means for calculating a digital value (2)
And a drive circuit (6, 7) for flowing a current corresponding to a digital value output from the arithmetic means to the first and second coils.
And a stylus (M) whose angle and azimuth are determined by a magnetic field generated when a current flows through the first and second coils, for indicating a value proportional to the magnitude of the input amount. In the meter driving device, the calculating means includes: a counting means (20) for counting the clock signal; a switching detecting means (21) for detecting switching of each cycle of the pulse signal; Time elapse determining means (22) for determining whether or not the time has elapsed, and counting means (2) in response to the detection of the period switching or the elapse of time, whichever is earlier.
Frequency calculation means (24) for digitally calculating the frequency based on the output of (0), and difference value calculation means (25) for calculating a difference value between the current digitally calculated value and the previous digitally calculated value
And when the time elapsed by the time elapsed determination means is earlier than the detection of the cycle switching by the switch detection means, determines whether the calculated difference value is greater than 0,
Discriminating means (28) for ignoring the difference value when the calculated difference value is larger than 0; and when the discriminating means determines that the calculated difference value is smaller than 0, the absolute value A difference value magnitude determining means (29) for determining whether or not the value is equal to or greater than a predetermined value; and a difference value between the present digital value and the previous digital value when the absolute value of the difference value is equal to or greater than the predetermined value. Is determined as a current output digital value, and when the absolute value of the difference value is smaller than a predetermined value, output value determination means (30, 31), a difference value calculation by the difference value calculation means, a difference value determination by the difference value determination means,
A meter driving device, wherein repetitive control for controlling each process of determining an output digital value by said output value determining means to be repeated at predetermined time intervals is performed.
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