JP3048035B2 - Needle display - Google Patents

Needle display

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JP3048035B2
JP3048035B2 JP6294215A JP29421594A JP3048035B2 JP 3048035 B2 JP3048035 B2 JP 3048035B2 JP 6294215 A JP6294215 A JP 6294215A JP 29421594 A JP29421594 A JP 29421594A JP 3048035 B2 JP3048035 B2 JP 3048035B2
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sub
time
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cycle
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昇 永田
憲明 見崎
亨 長倉
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Yazaki Corp
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/22Control of step size; Intermediate stepping, e.g. microstepping
    • GPHYSICS
    • 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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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は表示指針をステップモー
タで駆動する針式表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a needle type display device in which a display pointer is driven by a step motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9(A)は4相のステップモータ10
を示したものであり、ロータ10aとステータ10bで
構成される。ロータ10aは磁石で構成され、その回転
軸にはギャーを介して表示指針が取付けられている。
2. Description of the Related Art FIG.
And comprises a rotor 10a and a stator 10b. The rotor 10a is formed of a magnet, and a display pointer is attached to a rotation axis of the rotor 10a via a gear.

【0003】ステータ10bの相φ1に、図9(B)に
示すように電流が流れるとS極が発生し、ロータ10a
のN極との間に吸引力が発生してロータ10aが回転し
てφ1と相対する(図9(B)0°)。この状態、すな
わち、φ1にパルスを印加した状態でφ2にパルス印加
するとステータ10bより発生する磁界はφ1とφ2と
の合成磁界となってφ1とφ2との中間位置にS極が発
生し、ロータ10aを時計方向に45°回転させる(図
9(B)45°)。
When a current flows through the phase φ1 of the stator 10b as shown in FIG.
A suction force is generated between the N pole and the N pole, and the rotor 10a rotates to face φ1 (0 ° in FIG. 9B). In this state, that is, when a pulse is applied to φ2 while a pulse is applied to φ1, the magnetic field generated from the stator 10b becomes a composite magnetic field of φ1 and φ2, and an S pole is generated at an intermediate position between φ1 and φ2. 10a is rotated 45 ° clockwise (45 ° in FIG. 9B).

【0004】以下、図9(B)に示すようにφ1〜φ4
にパルスを印加することによってロータ10aを順次4
5°づつ回転させる。なおモータ10は駆動パルスが入
力されるごとに45°回転するが、表示指針は図示しな
いギャーによってギヤダウンされてθ0 度の回転とな
る。
[0004] Hereinafter, as shown in FIG.
By applying a pulse to the rotor 10a sequentially.
Rotate 5 ° at a time. Note that the motor 10 rotates 45 ° each time a drive pulse is input, but the display hands are geared down by a gear (not shown) and rotated by θ 0 degrees.

【0005】従来の針式表示装置においては、図10に
示すように、一定時間T毎に指示しようとする指示位置
θM と現在指針が指示している現在位置θP より N=(θM −θP )/θ0 ・・・(1) なる演算を行って駆動パルスNを算出する。
[0005] In the conventional needle type display device, as shown in FIG. 10, N = (θ M) from a designated position θ M which is to be designated every predetermined time T and a current position θ P which is designated by the current pointer. −θ P ) / θ 0 (1) The drive pulse N is calculated by performing the following calculation.

【0006】駆動パルス数Nが算出されると、図10
(A)に示すようにTA なる時間間隔でN個の駆動パル
スを送出する。すなわち、今パルスモータを時計方向に
回転させる場合、現在のパルスモータが図9(B)の0
°の位置にあるとすると、時間t1 においてはφ1=
1,φ2=1なる駆動パルスを、TA 時間後のt2 では
φ1=0,φ2=1なる駆動パルスを送出してステップ
モータを回転させる。
When the number N of drive pulses is calculated, FIG.
As shown in (A), N drive pulses are transmitted at time intervals of T A. That is, when the current pulse motor is rotated clockwise, the current pulse motor is set to 0 in FIG.
°, at time t 1 , φ1 =
A drive pulse of 1, φ2 = 1 and a drive pulse of φ1 = 0, φ2 = 1 at t 2 after the time T A are sent to rotate the stepping motor.

【0007】このため、指針の振れは第N番パルスが送
出してから次の周期Tで算出された第1番パルスが送出
されるまでは指針の振れは無く、指針は階段状に変化し
て滑らかな動きでなかった。この指針の振れを滑らかに
する方法が実開昭64−6556号公報に記載されてい
る。
For this reason, the hand does not fluctuate until the first pulse calculated in the next cycle T is sent after the Nth pulse is sent, and the hand changes in a stepwise manner. Was not smooth. A method of smoothing the deflection of the pointer is described in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 64-6556.

【0008】この方法は、図10(B)に示すように、
N個のパルスを周期T内に送出するパルス送出間隔をT
/Nとし、かつ最初のパルスの送出を時間T/2N遅ら
せて送出するようにしている。このようにパルスの送出
開始時間および送出時間間隔を制御することによって指
針の動きは滑らかになる。
[0008] In this method, as shown in FIG.
Let T be a pulse transmission interval for transmitting N pulses within a period T.
/ N, and the transmission of the first pulse is transmitted with a delay of time T / 2N. By controlling the pulse transmission start time and the transmission time interval, the movement of the pointer becomes smooth.

【0009】ここでステップモータの特性より決定され
るステップ動作が追従しうる最小のパルス送出時間間隔
をTA とすれば、 T/N≧TA ・・・(2) また、前記パルス送出間隔を平均化して最初のパルスを
遅らせるわけだから、図10(B)と式(2)より T≧/2NTA ・・・(3) 従って、Tの値は或る数値より小さくできていることが
わかる。
Here, assuming that the minimum pulse transmission time interval that can be followed by the step operation determined by the characteristics of the step motor is T A , T / N ≧ T A (2) Is averaged, and the first pulse is delayed. From FIG. 10 (B) and equation (2), T ≧ / 2NT A (3) Therefore, the value of T can be made smaller than a certain value. Recognize.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ステップモータで駆動
する針式表示装置においては、ステップモータのステッ
プ動作が追従しうる最小の時間以上の時間間隔で駆動パ
ルスを送出するが、その際の送出タイミングは入力信号
の変化に対する応答性が良く、しかも滑らかな応答であ
ることが要求される。
In a needle type display device driven by a stepping motor, a driving pulse is transmitted at a time interval longer than a minimum time which can be followed by the stepping operation of the stepping motor. Is required to have a good response to a change in the input signal and a smooth response.

【0011】図11の指示角度θM は、車両が徐々に速
度を上げて加速し、一定速度に落ちつく場合の一例を示
している。実線は、ステップモータのステップ動作が追
従しうる最小の時間間隔をTA とし、図10で示した周
期TがT=6TA およびT=12TA とした場合の実開
昭64−6556号公報で記載されている方法で動作さ
せた時の指針の振れの動作を示している。
The command angle θ M shown in FIG. 11 shows an example in which the vehicle gradually increases the speed and accelerates to a constant speed. The solid line indicates the minimum time interval that can be followed by the stepping operation of the stepping motor as T A, and the period T shown in FIG. 10 is T = 6T A and T = 12 T A. Shows the movement of the pointer swing when operated by the method described in (1).

【0012】この方法では滑らかさは改善されるが、
周期Tごとに差分算出をしているため全域において応答
遅れが発生する、周期T毎にパルス送出間隔を変化さ
せているため、図9のAで示されるように、急激な変化
が発生して滑らかさが無くなる、周期Tを大にすると
更におよびは悪化する、前述の様に周期Tはある
数値より小さくできない、また、入力信号の変化は様々
であり、全ての変化に適応する周期Tの設定はかなり難
しい、等の問題がある。
Although this method improves the smoothness,
Since the difference is calculated for each period T, a response delay occurs in the entire region. Since the pulse transmission interval is changed for each period T, a rapid change occurs as shown in FIG. The smoothness is lost, and when the period T is increased, the period T is further increased or worsened. As described above, the period T cannot be made smaller than a certain numerical value. There are problems such as setting is quite difficult.

【0013】つまり従来技術のように所定時間単位毎に
演算制御する、すなわち周期T毎に差分算出を行ない、
パルス送出間隔を変化させる方式の限りでは、前述した
速やかな応答と滑らかな動作を両立することはできず、
かつ滑らかさも不充分である。
That is, as in the prior art, arithmetic control is performed for each predetermined time unit, that is, a difference is calculated for each cycle T,
As long as the method of changing the pulse transmission interval is not able to achieve both the quick response and smooth operation described above,
And the smoothness is also insufficient.

【0014】また、パルスモータに駆動パルスが入力さ
れる毎に指針がθ0 移動する。ステップモータを駆動す
る駆動パルスは急激に立上り、また、指針およびステッ
プモータの回転を指針に伝えるギャー等の慣性も加わ
り、指針の移動は図12の実線で示すように振動現象を
発生する。
Each time a driving pulse is input to the pulse motor, the pointer moves by θ 0 . The drive pulse for driving the step motor rapidly rises, and inertia such as a gear for transmitting the rotation of the pointer and the step motor to the pointer is added. The movement of the pointer causes a vibration phenomenon as shown by a solid line in FIG.

【0015】本発明は指針の移動が滑らかで、かつ応答
性も良くスムーズになるよう改良した針式表示装置を提
供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an improved needle-type display device in which the movement of the hands is smooth and the response is smooth.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明が採用した手段を説明する。まず発明が解決
した手段を説明する前に本発明の駆動パルスの立上りお
よび立下りで発生する指針の振動を無くする原理を図8
を参照して説明する。
Means adopted by the present invention to solve the above-mentioned problems will be described. First, before describing the means solved by the present invention, the principle of eliminating the vibration of the pointer generated at the rise and fall of the drive pulse according to the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0017】図8(A)は図9(B)で説明した各相φ
n に印加される駆動パルスを示している。駆動パルス
は、0から1に立上る駆動パルスa,1を保持する駆動
パルスbおよび1より0に立下る駆動パルスcで構成さ
れる。
FIG. 8A shows each phase φ described in FIG. 9B.
2 shows a drive pulse applied to n . The drive pulse is composed of a drive pulse a that rises from 0 to 1 and a drive pulse b that holds 1 and a drive pulse c that falls from 1 to 0.

【0018】指針12が振動する理由は、駆動パルスa
またはcのようにパルスが急激に立上ったり立下ったり
することによって生じるものであるので、立上りの場合
は図8(B)に示すように駆動パルスの周期下TP 内に
M個のサブパルスを発生させ、しかもそのデュティ比を
次第に大にする。
The reason why the pointer 12 vibrates is that the driving pulse a
Or the pulse as c are those caused by sudden or down standing up or standing, in the case of rising of M in FIG. 8 in the period under T P of the driving pulse as shown in (B) A sub-pulse is generated, and its duty ratio is gradually increased.

【0019】また立下りの場合は図8(C)に示すよう
に駆動パルスの周期TP 内にM個のサブパルスを発生さ
せ、しかもそのデュティ比を次第に小さくする。このよ
うにすることによってステップモータの駆動が緩和され
て指針の移動がスムーズとなる。
[0019] to generate the M sub-pulses within the period T P of the driving pulse, as shown in FIG. 8 (C) in the case of falling, yet gradually reduce its duty ratio. By doing so, the drive of the step motor is eased, and the movement of the pointer becomes smooth.

【0020】なおサブパルスの発生する間隔TS はステ
ップモータの動作時間より十分に小さな間隔となるよう
にサブパルス数Mを設定する。また、ステップモータの
駆動を緩和する方法として図8(B)および(C)で
は、駆動パルスの周期TP 内にM個のサブパルスを発生
するようにしたが、図8(D)では駆動パルスの周期T
P 内に、ステップモータの駆動時間より小さい時間TC
毎にサブパルスを発生して、そのデュティ比を変化させ
て指針の移動をスムーズにする。
The number M of sub-pulses is set so that the interval T S between sub-pulses is sufficiently smaller than the operation time of the step motor. Further, in FIG. 8 (B) and (C) as a way to reduce the drive of the stepping motor, but so as to generate the M sub-pulses within the period T P of the driving pulse, the drive pulse in FIG. 8 (D) Period T
The time T C smaller than the driving time of the step motor in P
A sub-pulse is generated every time, and the duty ratio is changed to smoothly move the pointer.

【0021】つぎに図1を参照して本発明が採用した手
段を説明する。図1は本発明の基本構成図である。表示
指針をステップモータで駆動する針式表示装置おいて、
セットされた時間を計時する計時手段1と、前記計時手
段1が時間を計時する毎に前記表示指針の指示させよう
とする指示位置と現在表示指針が指示している現在位置
との差が大のときは短かく、差が小のときは長い時間を
算出して前記計時手段1にセットする計時時間算出手段
2と、前記計時時間算出手段2が算出した駆動パルスの
周期内にM個のサブパルスを発生してステップモータを
駆動するサブパルス発生手段3と、前記駆動パルスが周
期の開始時に0より1に変化するか、または1より0に
変化するかを判定する駆動パルス判定手段4と、前記駆
動パルス判定手段4で周期の開始時に駆動パルスが0よ
り1に変化すると判定されたとき前記サブパルス発生手
段3で発生するパルスのデュティ比を次第に大にし、1
より0に変化すると判定されたときサブパルスのデュテ
ィ比を次第に小さくするデュティ比変化手段5と、を備
える。
Next, the means employed by the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention. In a needle type display device that drives the display pointer with a step motor,
A time-measuring means 1 for measuring the set time; and a difference between a designated position at which the display pointer is to be instructed each time the time-measuring means 1 measures the time and a current position designated by the current display pointer is large. When the difference is small, a long time is calculated when the difference is small, and a long time is calculated and set in the time counting means 1. M number of driving pulses calculated in the cycle of the drive pulse calculated by the time counting means 2 are calculated. A sub-pulse generating means 3 for generating a sub-pulse to drive a step motor; a driving pulse determining means 4 for determining whether the driving pulse changes from 0 to 1 or 1 to 0 at the start of a cycle; When the drive pulse determining means 4 determines that the drive pulse changes from 0 to 1 at the start of the cycle, the duty ratio of the pulse generated by the sub-pulse generating means 3 is gradually increased to 1
And duty ratio changing means 5 for gradually reducing the duty ratio of the sub-pulse when it is determined that the duty ratio changes to 0.

【0022】また、前記サブパルス発生手段3で発生す
るM個のサブパルスを駆動パルスの周期内に等間隔で発
生させ、前記デュティ比変化手段5で変化させる最後の
サブパルスのデュティ比を、駆動パルスが0より1に変
化するときは100%、1から0に変化するときは0%
にする。
Further, the M sub-pulses generated by the sub-pulse generating means 3 are generated at equal intervals within the cycle of the driving pulse, and the duty ratio of the last sub-pulse to be changed by the duty ratio changing means 5 is determined by the driving pulse. 100% when changing from 0 to 1; 0% when changing from 1 to 0
To

【0023】また、前記サブパルス発生手段3で発生す
るサブパルスを、駆動パルスの周期内を一定時間毎に発
生するようにする。
The sub-pulse generated by the sub-pulse generating means 3 is generated at regular intervals within the cycle of the driving pulse.

【0024】[0024]

【作用】計時手段1は計時時間算出手段2が算出した時
間を計時する。計時時間算出手段2は計時手段1が計時
する時間毎に指針で指示させようとする指示位置と指針
が指示している現在位置との差が大のときは短かく、差
が小の時は長い時間を算出する。
The time counting means 1 counts the time calculated by the time counting time calculating means 2. The clocking time calculation means 2 is short when the difference between the indicated position to be indicated by the hands and the current position indicated by the hands at each time measured by the clocking means 1 is short, and when the difference is small, Calculate long time.

【0025】サブパルス発生手段3は計時時間算出手段
2が算出した駆動パルスの周期内にM個のサブパルスを
発生させてステップモータを駆動する。駆動パルス判定
手段4は駆動パルスが周期の開始時に0より1に変化す
るか、または1より0に変化するかを判定する。
The sub-pulse generating means 3 generates M sub-pulses within the cycle of the drive pulse calculated by the time counting means 2 and drives the stepping motor. The drive pulse determination means 4 determines whether the drive pulse changes from 0 to 1 at the start of the cycle or from 1 to 0.

【0026】デュティ比変化手段5は、周期の開始時に
駆動パルスが0より1に変化すると判定されたときはサ
ブパルス発生手段3で発生するパルスのデュティ比を次
第に大にし、駆動パルスが1より0に変化すると判定さ
れたときサブパルスのデュティ比を次第に小さくする。
When it is determined that the driving pulse changes from 0 to 1 at the start of the cycle, the duty ratio changing means 5 gradually increases the duty ratio of the pulse generated by the sub-pulse generating means 3 so that the driving pulse changes from 1 to 0. , The duty ratio of the sub-pulse is gradually reduced.

【0027】また、サブパルス発生手段3で発生するM
個のサブパルスの発生を駆動パルスの周期内に等間隔で
発生させ、デュティ変化手段5で変化させる最後のサブ
パルスのデュティ比を、駆動パルスが0より1に変化す
るときは100%、1から0に変化するときは0%にす
る。
Further, M generated by the sub-pulse generating means 3
The sub-pulses are generated at equal intervals within the period of the driving pulse, and the duty ratio of the last sub-pulse to be changed by the duty changing means 5 is set to 100% when the driving pulse changes from 0 to 1, and from 1 to 0. When it changes to 0%.

【0028】また、サブパルス発生手段3で発生するサ
ブパルスの発生を駆動パルスの周期内を一定時間毎に発
生させるようにする。以上のように、指針で指示させよ
うとする指示位置と現在指針が指示している現在位置と
の差の算出を、前回算出した差が大のときは短かく、差
が小のときは長い時間後に算出させ、また算出した時間
後にステップモータに駆動パルスを送出するようにし、
駆動パルスの周期の開始時に駆動パルスが立上る場合は
周期内に発生するM個のサブパルスのデュティ比を次第
に大にし、駆動パルスが立下る場合はM個のサブパルス
のデュティ比を次第に小にするようにしてステップモー
タを駆動させるようにしたので、急激な立上りおよび立
下り駆動が緩和されて慣性による振動回転が無くなり、
指針の移動が滑らかで、かつ応答性も良く、スムーズに
移動させることができる。
The sub-pulses generated by the sub-pulse generating means 3 are generated at regular intervals within the period of the driving pulse. As described above, the calculation of the difference between the indicated position to be indicated by the pointer and the current position indicated by the current pointer is short when the previously calculated difference is large, and long when the difference is small. After a time, the driving pulse is sent to the step motor after the calculated time,
If the drive pulse rises at the start of the cycle of the drive pulse, the duty ratio of the M sub-pulses generated within the cycle is gradually increased, and if the drive pulse falls, the duty ratio of the M sub-pulses is gradually reduced. As described above, the stepping motor is driven, so that sudden rising and falling driving is alleviated, and vibration rotation due to inertia is eliminated,
The movement of the pointer is smooth and the response is good, and the pointer can be moved smoothly.

【0029】また、M個のサブパルスの発生を駆動パル
スの周期内に等間隔で発生させ、駆動パルスが立上りの
場合は最後のサブパルスのデュティ比を100%に、立
下りの場合は0%になるようサブパルスのデュティ比を
変化するようにしたので、指針の移動をスムーズにする
ことができる。
The M sub-pulses are generated at regular intervals within the cycle of the driving pulse, and the duty ratio of the last sub-pulse is set to 100% when the driving pulse rises, and to 0% when the driving pulse falls. Since the duty ratio of the sub-pulse is changed to be as small as possible, the movement of the pointer can be made smooth.

【0030】また、サブパルスの発生を駆動パルスの周
期内を一定時間間隔で発生するようにしたので、高速の
処理を必要とせずにスムーズに指針を移動させることが
できる。
Further, since the generation of the sub-pulses is performed at a constant time interval within the cycle of the driving pulse, the hands can be moved smoothly without requiring high-speed processing.

【0031】[0031]

【実施例】本発明の一実施例を図2〜図5を参照して説
明する。図2は本発明の実施例の構成図、図3〜図4は
同実施例の動作フローチャートである。図2において、
10はステップモータ、11はスケール、12は指針、
13は現在位置検出部、14は指示位置算出部、15は
計時時間算出部、16は計時部、17は駆動パルス判定
部、18はサブパルス発生部、19はデュティ比変化
部、20は駆動パルス送出部、21〜23は時間カウン
タ、24はカウンタ、26〜28はインタフェース(I
/O)、29は処理を行なうプロセッサ(CPU)であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are operation flowcharts of the embodiment. In FIG.
10 is a step motor, 11 is a scale, 12 is a pointer,
13 is a current position detecting unit, 14 is an indicated position calculating unit, 15 is a clock time calculating unit, 16 is a clock unit, 17 is a driving pulse determining unit, 18 is a sub-pulse generating unit, 19 is a duty ratio changing unit, and 20 is a driving pulse. Sending units, 21 to 23 are time counters, 24 is a counter, and 26 to 28 are interfaces (I
/ O) and 29 are processors (CPU) that perform processing.

【0032】なお図2で示す実施例は、I/O26には
車両が単位距離走行する毎にパルスを送出する走行セン
サよりの信号に基づいて速度を指針12で表示させる場
合を例としている。まず図5を参照して、指示位置算出
部14の動作を説明する。
The embodiment shown in FIG. 2 shows an example in which the I / O 26 displays the speed with the hands 12 based on a signal from a travel sensor that sends out a pulse every time the vehicle travels a unit distance. First, the operation of the designated position calculation unit 14 will be described with reference to FIG.

【0033】指示位置算出部14の動作はI/O26よ
り走行パルスが入力される毎に割込処理で動作が開始さ
れる。処理S31では、前回I/O26よりパルスが入
力された時間を今回入力された時間との差分の算出を行
なう。
The operation of the designated position calculating section 14 is started by an interrupt process every time a running pulse is input from the I / O 26. In step S31, a difference between the time when the pulse was input from the I / O 26 last time and the time when the pulse was input this time is calculated.

【0034】処理S32では、 θM =KB /t ・・・(4) ただし、KB は定数なる演算を行ってθM を算出する。[0034] In the process S32, θ M = K B / t ··· (4) However, K B calculates the theta M performs an operation consisting constant.

【0035】すなわち、処理S32ではI/O26より
入力されるパルス間隔より速度を算出し、算出した速度
に対応するスケール11上の指針12の回転角θM を算
出している。処理S33では、処理S32で算出した指
示位置θM を図示しないメモリに記録して処理を終了す
る。
That is, in step S32, the speed is calculated from the pulse interval input from the I / O 26, and the rotation angle θ M of the pointer 12 on the scale 11 corresponding to the calculated speed is calculated. In step S33, to end the recording and processing in a memory (not shown) the indication position theta M calculated in the processing S32.

【0036】以上のように、指示位置算出部14は走行
センサよりパルスが入力される毎に新らたな指示位置を
算出して記録を更新する。つぎに図3および図4を参照
して実施例の動作を説明する。処理S1では、計時部1
6は、時間カウンタ(TP )21のカウント値が0であ
るか否かを判定し、カウント値が0になるまで待機す
る。
As described above, the designated position calculator 14 calculates a new designated position each time a pulse is input from the travel sensor and updates the record. Next, the operation of the embodiment will be described with reference to FIGS. In the processing S1, the clock unit 1
Step 6 determines whether the count value of the time counter ( TP ) 21 is 0 and waits until the count value becomes 0.

【0037】すなわち、時間カウンタ(TP )21は、
後で説明する処理S5で算出された時間TP がセットさ
れ、ダウンカウンタとして動作させて時間TP を検出し
ている。処理S2では、計時時間算出部15は、指示位
置算出部14が算出して記録している指示位置θM を読
出し、また指針12が現在指示している現在位置θP
現在位置検出部13よりI/O27を介して読出して θ=θM −θP ・・・(5) なる演算を行なって差分θを算出する。
That is, the time counter (T P ) 21
Set time T P calculated in step S5 to be described later, detects the time T P is operated as a down counter. In process S2, the counted time calculating unit 15, an instruction position calculating section 14 reads the indication position theta M that records to calculate, also pointer 12 the current position theta P currently indicated current position detecting section 13 Then, the difference θ is calculated by reading through the I / O 27 and performing the following calculation: θ = θ M −θ P (5)

【0038】処理S3では、計時時間算出部15は、処
理S2で算出した差分θが0であるか否かを判定し、判
定がYESの場合は処理S4に移って時間カウンタ(T
P )21に計時時間T1 をセットする。なおT1 なる値
については後で説明する。処理S5では、計時時間算出
部15は、 TP =|KA /θ|+KC ・・・(6) ただし、KA およびKC は定数なる演算を行なって計時
時間(駆動パルスの周期)TP を算出し、処理S6に移
って時間カウンタ(TP )21にTP をセットして計時
を開始させる(図8(A))。
In step S3, the time counting unit 15 determines whether or not the difference θ calculated in step S2 is 0. If the determination is YES, the process proceeds to step S4 where the time counter (T
To set the measured time T 1 to P) 21. The value T 1 will be described later. In process S5, the counting time calculating unit 15, T P = | K A / θ | + K C ··· (6) However, K A and K C is measured time by performing a calculation made constant (period of the drive pulse) calculating a T P, to start counting by setting the T P time counter (T P) 21 proceeds to the processing S6 (FIG. 8 (a)).

【0039】処理S7では、サブパルス発生部18は、 TS =TP /M ・・・(7) なる演算を行なってサブパルスの周期TS を算出する
(図8(B),(C))。処理S8では、駆動パルス判
定部17は、駆動パルスを送出する相φn を判定する。
In the process S7, the sub-pulse generator 18 calculates the sub-pulse period T S by performing an operation of T S = T P / M (7) (FIGS. 8B and 8C). . In the process S8, the drive pulse determination unit 17 determines the phase φ n for transmitting the drive pulse.

【0040】すなわち、図9(B)で説明したように、
例えば処理S2で算出した差分θが正である場合はステ
ップモータを時計方向に回転させるものとし、現在の状
態が図9(B)の90°(φ1=0,φ2=1,φ3=
0,φ4=0)で次に135°にするにはφ1=0,φ
2=1,φ3=1,φ4=0にする必要がある。
That is, as described with reference to FIG.
For example, when the difference θ calculated in step S2 is positive, the step motor is rotated clockwise, and the current state is 90 ° (φ1 = 0, φ2 = 1, φ3 =
0, φ4 = 0) and then to 135 °, φ1 = 0, φ
It is necessary to set 2 = 1, φ3 = 1, φ4 = 0.

【0041】処理S8ではステップモータの回転方向と
現在の状態より次に駆動パルスを送出する相φn を決定
する。処理S9では、サブパルス発生部18は、カウン
タ〔M〕24を0にクリアし、処理S10に移ってカウ
ンタ〔M〕24のカウント値を+1し、処理S11に移
って時間カウンタ(TS )22に処理S7で算出したサ
ブパルスの周期TS をセットして計時を開始させる。
[0041] determines the next phase phi n for sending a drive pulse from the rotation direction and the current state of step S8 step motor. In the processing S9, the sub-pulse generation unit 18 clears the counter [M] 24 to 0, proceeds to the processing S10, increments the count value of the counter [M] 24 by 1, and proceeds to the processing S11 to execute the time counter (T S ) 22. Is set to the period T S of the sub-pulse calculated in the process S7, and time measurement is started.

【0042】処理S12では、デュティ比変化部18
は、時間カウンタ(TD )23に TD =(TS /M)×〔M〕 ・・・(8) ただし、〔M〕はカウンタ〔M〕のカウント値なる演算
を行なったTD をセットして計時を開始させる。
In step S12, the duty ratio changing unit 18
Is however time counter (T D) 23 to T D = (T S / M) × [M] (8), the T D which performs the calculation made count value of [M] Counter [M] Set to start timing.

【0043】処理S13では、駆動パルス判定部17
は、処理S8で判定した駆動パルス送出相φn が周期の
開始点で0より1に変化するか、また1より0に変化す
るかを判定する。周期の開始点で駆動パルスが0より1
に変化する相に対しては処理S14に移り、周期の終了
点に駆動パルスが1より0に変化する相に対しては処理
S19に移る。
In step S13, the drive pulse determination unit 17
Determines whether the drive pulse transmission phase φ n determined in step S8 changes from 0 to 1 at the start of the cycle or changes from 1 to 0. Drive pulse is 0 to 1 at start of cycle
The process shifts to step S14 for the phase that changes to, and shifts to process S19 for the phase where the drive pulse changes from 1 to 0 at the end of the cycle.

【0044】処理S14では、サブパルス発生部18
は、駆動パルス送出部20よりI/O28を介してステ
ップモータ10に1を出力させる。処理S15では、サ
ブパルス発生部18は、処理S12でセットされて計時
している時間カウンタ(TD )23が計時を終了したか
否かを判定し、計時が終了していない時は処理S14に
移って引続きステップモータに1を出力させ、計時が終
了した場合は処理S16に移ってカウンタ〔M〕25の
カウント値がMであるか否かを判定し、判定がNOの場
合は処理S17に移ってステップモータに0を出力す
る。
In step S14, the sub-pulse generator 18
Causes the stepping motor 10 to output 1 through the I / O 28 from the drive pulse sending unit 20. In the processing S15, the sub-pulse generation unit 18 determines whether or not the time counter (T D ) 23 set and clocked in the processing S12 has completed the clocking. If the clocking has not been completed, the sub-pulse generating unit 18 proceeds to the processing S14. The process then proceeds to output 1 to the step motor. If the time measurement is completed, the process proceeds to step S16 to determine whether or not the count value of the counter [M] 25 is M. If the determination is NO, the process proceeds to step S17. Then, 0 is output to the step motor.

【0045】処理S18では、サブパルス発生部18
は、処理S11でセットされて計時している時間カウン
タ(TS )22が計時を終了したか否かを判定し、計時
が終了していない場合は終了するまで待機し、終了した
場合は処理S10に移って次のサブパルスを発生させ
る。
In step S18, the sub-pulse generator 18
Determines whether or not the time counter (T S ) 22 set and counted in the processing S11 has completed the time measurement. If the time measurement has not been completed, the process waits until the measurement is completed. The process proceeds to S10 to generate the next sub-pulse.

【0046】すなわち、図8(B)で示すように、処理
S11およびS18でサブパルスの周期TS を、また、
処理S12およびS15でサブパルスが1を送出する時
間T D を発生させ、処理S12のセット値を変化させて
サブパルスのデュティ比を次第に大きくしている。
That is, as shown in FIG.
At S11 and S18, the period T of the sub-pulseSAnd also
When the sub-pulse sends 1 in steps S12 and S15
Interval T DIs generated, and the set value of the process S12 is changed.
The duty ratio of the sub-pulse is gradually increased.

【0047】処理S19〜S22は図8(C)に対応す
る駆動パルスが1より0に変化する場合のサブパルスの
発生処理で、処理S19ではステップモータに0を、処
理S22では1を出力する。処理S23では、サブパル
ス発生部18は、処理S16および21で最後のサブパ
ルスであると判定されたときは現在ステップモータに送
出している1または0を保持し、処理S1に移って次の
指針移動を開始する。
Steps S19 to S22 are sub-pulse generation processing when the drive pulse corresponding to FIG. 8C changes from 1 to 0. In step S19, 0 is output to the step motor, and in step S22, 1 is output. In the process S23, when it is determined in the processes S16 and S21 that the current sub-pulse is the last sub-pulse, the sub-pulse generator 18 holds 1 or 0 which is currently sent to the step motor, and proceeds to the process S1 to move the next pointer. To start.

【0048】以上のように、指示位置θM と現在位置θ
P との差分θが大きいときは計時部で計時させる時間を
短かくし、θが小のときは計時時間を長くして駆動パル
スを送出することにより滑らかに、また応答性の良い特
性が得られる。なお処理S3で|θ|=0であるか否か
を判定させる理由は、|θ|=0のときに駆動パルスを
送出すると指針12が指示する位置が現在指示している
位置より誤差が大きくなるため、駆動パルスの送出を停
止させ、T1 秒に再判断させるようにしている。
As described above, the designated position θ M and the current position θ
When the difference θ from P is large, the time to be measured by the timing unit is shortened, and when θ is small, the time is increased and the driving pulse is transmitted to obtain a smooth and responsive characteristic. . The reason for determining whether or not | θ | = 0 in the process S3 is that when the driving pulse is transmitted when | θ | = 0, the position indicated by the pointer 12 has a larger error than the position currently indicated. made for the delivery of driving pulses is stopped, so that re determined to T 1 seconds.

【0049】T1 なる値は任意に設定できるが、T1
小さく設定することにより、この間に指示位置算出部1
4で新らたに算出された指示位置が変更となって差分θ
が発生しても、直ちに指針を指示位置に移動して応答性
を良くすることができる。なお式(5)で算出した差分
θおよびステップモータの駆動によって指針が回転する
単位角度θ0 が整数でない場合は処理S3での判定を|
θ|<θ0 /2とすれば良い。
Although the value T 1 can be set arbitrarily, by setting T 1 small, the designated position calculation unit 1
The pointing position newly calculated in step 4 is changed and the difference θ
, The pointer can be immediately moved to the designated position to improve responsiveness. If the difference θ calculated by the equation (5) and the unit angle θ 0 at which the pointer rotates by driving the step motor are not integers, the determination in the processing S3 is made |
θ | <θ 0/2 and it should be.

【0050】また、指示位置θM が突然大きく変化した
場合の動作は、現在位置θP の回転速度dθP /dtは dθP /dt=θ0 /TS =|(θM −θP )θ0 /KA | ・・・(9) となり、式(9)の微分方程式を解くと、 θP =θM (1−exp[−θ0 t/KA ]) ・・・(10) となる。
[0050] Also, the operation when the indication position theta M has changed suddenly increased, the rotation speed d [theta] P / dt of the current position theta P is dθ P / dt = θ 0 / T S = | (θ M -θ P) θ 0 / K A | (9), and solving the differential equation of Expression (9), θ P = θ M (1−exp [−θ 0 t / K A ]) (10) Becomes

【0051】すなわち、図11の点線で示すように、θ
P はθM に指数関数的に滑らかに、かつ迅速に移動す
る。また、デュティ比を変化したサブパルスによってス
テップモータを駆動するため、図12の点線で示すよう
に、スムーズに回転する。
That is, as shown by the dotted line in FIG.
P moves exponentially smoothly and quickly to θ M. In addition, since the step motor is driven by the sub-pulse whose duty ratio has changed, the motor rotates smoothly as shown by the dotted line in FIG.

【0052】つぎに、図6および図7を参照して、図8
(D)に対応した実施例の動作を説明する。図6および
図7の動作は、図3および図4で説明した処理S7,S
11およびS12以外は同様の動作を行なう。
Next, referring to FIGS. 6 and 7, FIG.
The operation of the embodiment corresponding to (D) will be described. The operations of FIGS. 6 and 7 correspond to the processing S7, S7 described in FIGS.
Except for S11 and S12, the same operation is performed.

【0053】処理S7に変わる処理S7′では、サブパ
ルス発生部18は、 MA =TP /TC ・・・(11) なる演算を行なって駆動するサブパルス数MA を算出す
る。なおTC はサブパルスの周期であり、ステップモー
タの動作時間より十分小さな値に設定する。
In step S7 ', which replaces step S7, the sub-pulse generator 18 calculates the number M A of sub-pulses to be driven by performing an operation of M A = T P / T C (11). Note that T C is the period of the sub-pulse, and is set to a value sufficiently smaller than the operation time of the step motor.

【0054】処理S11に変る処理S11′では、時間
カウンタ(TS )22に計時時間T C をセットして計時
を開始させる。処理S12に変る処理S12′では、時
間カウンタ(TD )に、 TD =(TC /M)×〔M〕 ・・・(12) なる演算を行なったTD をセットして計時と開始させ
る。
In step S11 ', which changes to step S11, the time
Counter (TS) Time measurement T at 22 CSet the time
To start. In step S12 ', which changes to step S12,
Counter (TD), TD= (TC/ M) × [M] (12)DSet the time and start
You.

【0055】以上のようにして動作を行なわせることに
より、図8(D)で示すような駆動サブパルスが発生し
てステップモータをスムーズに回転させる。
By performing the operation as described above, a driving sub-pulse as shown in FIG. 8D is generated, and the step motor is smoothly rotated.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
効果が得られる。指針で指示させようとする指示位置と
現在指針が指示している現在位置との差の算出を、前回
算出した差が大のときは短かく、差が小のときは長い時
間後に算出させ、また算出した時間後にステップモータ
に駆動パルスを送出するようにし、駆動パルスの周期の
開始時に駆動パルスが立上る場合は周期内に発生するM
個のサブパルスのデュティ比を次第に大にし、駆動パル
スが立下る場合はM個のサブパルスのデュティ比を次第
に小にするようにしてステップモータを駆動させるよう
にしたので、急激な立上りおよび立下り駆動が緩和され
て慣性による振動回転が無くなり、指針の移動が滑らか
で、かつ応答性も良く、スムーズに移動させることがで
きる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. The difference between the indicated position to be indicated by the pointer and the current position indicated by the current pointer is calculated to be short when the previously calculated difference is large, and calculated after a long time when the difference is small, A drive pulse is sent to the step motor after the calculated time, and if the drive pulse rises at the start of the cycle of the drive pulse, M generated within the cycle is generated.
The step motor is driven by gradually increasing the duty ratio of the sub-pulses, and gradually decreasing the duty ratio of the M sub-pulses when the driving pulse falls, so that the rising and falling drive is sharp. Is reduced, vibration and rotation due to inertia are eliminated, and the movement of the pointer is smooth and responsive, so that the pointer can be moved smoothly.

【0057】また、M個のサブパルスの発生を駆動パル
スの周期内に等間隔で発生させ、駆動パルスが立上りの
場合は最後のサブパルスのデュティ比を100%に、立
下りの場合は0%になるようサブパルスのデュティ比を
変化するようにしたので、指針の移動をスムーズにする
ことができる。
Further, M sub-pulses are generated at regular intervals within the cycle of the driving pulse, and the duty ratio of the last sub-pulse is set to 100% when the driving pulse rises, and to 0% when the driving pulse falls. Since the duty ratio of the sub-pulse is changed to be as small as possible, the movement of the pointer can be made smooth.

【0058】また、サブパルスの発生を駆動パルスの周
期内を一定時間間隔で発生するようにしたので、高速の
処理を必要とせずにスムーズに指針を移動させることが
できる。
Further, since the generation of the sub-pulses is performed at fixed time intervals within the cycle of the driving pulse, the hands can be moved smoothly without requiring high-speed processing.

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

【図1】本発明の基本構成図である。FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.

【図2】本発明の実施例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図3】同実施例の動作フローチャートである。FIG. 3 is an operation flowchart of the embodiment.

【図4】同実施例の動作フローチャートである。FIG. 4 is an operation flowchart of the embodiment.

【図5】同実施例の動作フローチャートである。FIG. 5 is an operation flowchart of the embodiment.

【図6】他の実施例の動作フローチャートである。FIG. 6 is an operation flowchart of another embodiment.

【図7】他の実施例の動作フローチャートである。FIG. 7 is an operation flowchart of another embodiment.

【図8】本発明の指針の振動を無くす動作原理を説明す
るための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of operation of the present invention for eliminating vibration of the pointer.

【図9】ステップモータの駆動を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating driving of a step motor.

【図10】従来例の動作説明図である。FIG. 10 is an operation explanatory diagram of a conventional example.

【図11】従来例の指針の移動を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating movement of a pointer in a conventional example.

【図12】従来例の指針の移動を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating movement of a pointer in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 計時手段 2 計時時間算出手段 3 サブパルス発生手段 4 駆動パルス判定手段 5 デュティ比変化手段 10 ステップモータ 11 スケール 12 指針 13 現在位置検出部 14 指示位置算出部 15 計時時間算出部 16 計時部 17 駆動パルス判定部 18 サブパルス発生部 19 デュティ比変化部 20 駆動パルス送出部 21〜23 時間カウンタ 24 カウンタ 26〜28 インタフェース(I/O) 29 プロセッサ(CPU) REFERENCE SIGNS LIST 1 clocking means 2 clocking time calculating means 3 sub-pulse generating means 4 driving pulse determining means 5 duty ratio changing means 10 step motor 11 scale 12 pointer 13 current position detecting section 14 pointing position calculating section 15 clocking time calculating section 16 clocking section 17 driving pulse Judgment unit 18 Sub-pulse generation unit 19 Duty ratio change unit 20 Drive pulse transmission unit 21-23 Time counter 24 Counter 26-28 Interface (I / O) 29 Processor (CPU)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−104221(JP,A) 特許2705783(JP,B2) 特公 平5−14206(JP,B2) 実公 平5−45977(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 13/22 101 G01D 7/00 G01P 3/42 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-104221 (JP, A) Patent 2705873 (JP, B2) Japanese Patent Publication No. 5-14206 (JP, B2) Japanese Utility Model Publication No. 5-45977 (JP, A) Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01D 13/22 101 G01D 7/00 G01P 3/42

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 表示指針をステップモータで駆動する針
式表示装置において、 セットされた時間を計時する計時手段と、 前記計時手段が時間を計時する毎に前記表示指針の指示
させようとする指示位置と現在表示指針が指示している
現在位置との差が大のときは短かく、差が小のときは長
い時間を算出して前記計時手段にセットする計時時間算
出手段と、 前記計時時間算出手段が算出した駆動パルスの周期内に
M個のサブパルスを発生してステップモータを駆動する
サブパルス発生手段と、 前記駆動パルスが周期の開始時に0より1に変化する
か、または1より0に変化するかを判定する駆動パルス
判定手段と、 前記駆動パルス判定手段で周期の開始時に駆動パルスが
0より1に変化すると判定されたとき前記サブパルス発
生手段で発生するパルスのデュティ比を次第に大にし、
1より0に変化すると判定されたときサブパルスのデュ
ティ比を次第に小さくするデュティ比変化手段と、を備
えたことを特徴とする針式表示装置。
1. A hand-held display device in which a display pointer is driven by a stepping motor, a timer means for timing a set time, and an instruction for instructing the display pointer every time the timer means measures time. When the difference between the position and the current position indicated by the current display pointer is large, the time is short, and when the difference is small, a long time is calculated and set in the timer. Sub-pulse generating means for generating M sub-pulses within the cycle of the drive pulse calculated by the calculation means to drive the step motor; and wherein the drive pulse changes from 0 to 1 at the start of the cycle or from 1 to 0 A driving pulse judging means for judging whether or not the driving pulse changes, and a sub-pulse generating means for generating when the driving pulse judging means judges that the driving pulse changes from 0 to 1 at the start of a cycle. Gradually large west of the duty ratio of the pulse,
A needle type display device comprising: a duty ratio changing unit for gradually reducing a duty ratio of a sub-pulse when it is determined that the duty ratio changes from 1 to 0.
【請求項2】 前記サブパルス発生手段で発生するM個
のサブパルスを駆動パルスの周期内に等間隔で発生さ
せ、前記デュティ比変化手段で変化させる最後のサブパ
ルスのデュティ比を、駆動パルスが0より1に変化する
ときは100%、1から0に変化するときは0%にする
ようにしたことを特徴とする請求項1記載の針式表示装
置。
2. The method according to claim 1, wherein the M sub-pulses generated by the sub-pulse generating means are generated at equal intervals within the cycle of the driving pulse, and the duty ratio of the last sub-pulse to be changed by the duty ratio changing means is set to be smaller than 0. 2. The needle type display device according to claim 1, wherein 100% is set when it changes to 1, and 0% when it changes from 1 to 0.
【請求項3】 前記サブパルス発生手段で発生するサブ
パルスを、駆動パルスの周期内を一定時間毎に発生する
ようにしたことを特徴とする請求項1または2記載の針
式表示装置。
3. The needle-type display device according to claim 1, wherein the sub-pulse generated by the sub-pulse generating means is generated at regular intervals within a cycle of the driving pulse.
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