JP4831477B2

JP4831477B2 - 計器装置及びその駆動方法

Info

Publication number: JP4831477B2
Application number: JP2006145200A
Authority: JP
Inventors: 真樹山添; 陽輔丸山
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2026-05-25
Also published as: JP2007315889A

Description

本発明は、指針が装着される駆動本体に目標値と現在値とに基づいて算出される出力値を所定周期で出力し、前記駆動本体の駆動に応じて前記指針を表示板上で回動させて情報を表示する計器装置及びその駆動方法に関するものである。

車速，エンジン回転数，水温，油圧等の様々な車両の状態に関する情報（以下、車両情報という）を表示する計器装置としては、例えばステッピングモータからなる駆動本体に指針が装着され、前記駆動本体の駆動に応じて前記指針を表示板上で回動させることで前記車両情報を表示する指針表示式計器が知られている。

かかる計器装置においては、前記駆動本体たるステッピングモータは、マイコン等からなる制御手段より目標値と現在値とに基づいて算出される出力値を所定周期で入力し、指針を回動させるべく駆動するものである。しかしながら前記出力値が前記目標値に達するまでステッピングモータを同一速度で駆動させるとステッピングモータのトルクが小さい場合には脱調が生じるおそれがあるため、前記出力値が前記目標値に近づくのに応じて前記出力値の変化量を減少させ、駆動速度を遅らせる遅延処理を行うのが一般的である。なお、指針表示式計器の遅延処理については例えば特許文献１に開示されている。

また、計器装置に関しては斬新なデザインが望まれており、所定の開始信号に応じて前記車両情報の表示とは異なる動作（非表示動作）を行うものが知られている。かかる非表示動作としては、車両の電源スイッチのオンなる入力に応じて初期動作を行うものや前記電源スイッチのオフなる入力に応じて終了動作を行うものが知られている。この初期動作あるいは終了動作としては、指針表示式計器に関しては指針を所定の範囲内（例えば零点位置から最高目盛り位置まで）で回動させるものがある。このような初期動作あるいは終了動作については例えば特許文献２に開示されている。
特開平８−３２７６６４号公報特開２００４−２４５７５５号公報

しかしながら、従来の計器装置では、前記非表示動作においても通常の表示動作と同様に前記遅延処理を行う結果、前記非表示動作に過剰な時間を要することで計器装置が通常の表示動作に復帰するのが遅れ、使用者に煩わしさを感じさせる場合があるといった問題点を有している。

そこで、本発明は、上述した課題に着目してなされたものであり、所定の開始信号入力に応じて指針を所定範囲内で回動動作させる際に、回動動作時間を短縮させ見栄えの良い動作が可能な計器装置及びその駆動方法を提供することを目的とするものである。

本発明の計器装置は、前記課題を解決するため、指針が装着される駆動本体に目標値と現在値とに基づいて算出される出力値を所定周期で出力する制御手段を有し、前記駆動本体の駆動に応じて前記指針を表示板上で回動させて情報を指示表示する計器装置であって、前記制御手段は、前記出力値が前記目標値に近づくのに応じて徐々にその変化量を小さくする遅延処理を実行し、また、所定の開始信号入力に応じて前記指針に所定範囲で回動動作をさせる際に、前記現在値が前記目標値よりも小さい値で設定される判定値に達したか否かを判定し、前記現在値が前記判定値に達したと判定される場合は前記回動動作を終了させてなることを特徴とする。

また、前記判定値は、前記出力値の変化量が前記指針の回動を視認できない程度となる値に設定されることを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記開始信号として電源スイッチのオンもしくはオフなる入力に基づいて前記回動動作をさせることを特徴とする。

本発明の計器装置の駆動方法は、指針が装着される駆動本体に目標値と現在値とに基づいて算出される出力値を所定周期で出力し、前記駆動本体の駆動に応じて前記指針を表示板上で回動させて情報を表示する計器装置の駆動方法であって、前記出力値が前記目標値に近づくのに応じて徐々にその変化量を小さくする遅延処理を実行し、また、所定の開始信号入力に応じて前記指針に所定範囲で回動動作をさせる際に、前記現在値が前記目標値よりも小さい値で設定される判定値に達したか否かを判定し、前記現在値が前記判定値に達したと判定される場合は前記回動動作を終了させることを特徴とする。

また、前記開始信号として、電源スイッチのオンもしくはオフなる入力に基づいて前記回動動作をさせることを特徴とする。

本発明は、指針が装着される駆動本体に目標値と現在値とに基づいて算出される出力値を所定周期で出力し、前記駆動本体の駆動に応じて前記指針を表示板上で回動させて情報を表示する計器装置及びその駆動方法に関するものであり、所定の開始信号入力に応じて指針に所定範囲で回動動作をさせる際に、回動動作時間を短縮させ見栄えの良い動作が可能となる。

以下、本発明を単一のケース体に指針式計器を収納した計器装置に適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１及び図２を用いて計器装置１の全体構成を説明する。計器装置１は、ケース体２と、計器本体３と、車両情報検出手段４と、ＩＧＮ（イグニッション）検出手段５と、制御手段６とから主に構成されている。

ケース体２は、例えば樹脂製材料から構成され、電気構成部品を含む計器本体３を収納する単一ケースである。尚、ケース体２の前面側は、図示しない暗色系のカバー体によって覆われる。

計器本体３は、ステッピングモータからなる駆動本体３ａと、駆動本体３ａを駆動させるための駆動回路３ｂと、計器本体３の照明用光源として設けられる複数の発光素子（ＬＥＤ）群からそれぞれ形成される第一，第二の照明手段３ｃ，３ｄを備えている。また計器本体３は、駆動本体３ａに回転軸（図示しない）を介して指針３ｅが装着されており、指針３ｅの背後に配設される表示板３ｆに形成される目盛りや数字等の表示指標３ｇと指針３ｅとの対比判読で車両情報の変化を知ることが可能となっている。なお、本実施形態では計器本体３は、前記車両情報としてエンジンの吸気圧を表示するものである。なお、指針３ｅ及び表示板３ｆは、それぞれ第一，第二の照明手段３ｃ，３ｄによって照明されるものであり、第一，第二の照明手段３ｃ，３ｄから発せられる照明光によって、指針３ｅの指示部が光輝し、また表示指標３ｇが透過照明され、指針３ｅ及び表示指標３ｇの表示像が前記カバー体の暗色系の背景に浮かび上がるように運転者に視認される。

車両情報検出手段４は、車両情報を検出するための各センサからなるもので、本実施形態では、車両エンジンの吸気圧を検出する半導体式圧力検出素子を備えた圧力センサからなる。

ＩＧＮ検出手段５は、車両のＩＧＮスイッチ７のオフ状態からオン状態への移行及びオン状態からオフ状態への移行を検出するもので、ＩＧＮスイッチ７のオン状態あるいはオフ状態を検出すると、制御手段６へそれぞれ検出信号を出力する。なお、ＩＧＮスイッチ７のオン状態とは、ＩＧＮスイッチ７のオフ状態からアクセサリー電源のオン状態への移行、ＩＧＮスイッチ７のオフ状態からエンジンスタートのオン状態への移行、あるいはアクセサリー電源のオン状態からエンジンスタートのオン状態への移行の何れの状態であっても良い。なお、ＩＧＮスイッチ７は、一端が車両のバッテリー電源８へ、他端がＩＧＮ検出手段５へ接続されている。

制御手段６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及び入出力インターフェイス等を備えたマイクロコンピュータから構成される。制御手段６は、車両情報検出手段４から状態信号を入力し、前記状態信号に基づいて車両情報の計測データを所定の演算処理によって求め、前記計測データに応じた駆動信号を駆動回路３ｂを介して所定周期で駆動本体３ａへ出力して駆動本体３ａを駆動させ、駆動本体３ａに装着された指針３ｅを回動動作させるものである。また、制御手段６は、ＩＧＮ検出手段５からのＩＧＮスイッチ７のオンなる検出信号を入力した際に、計器本体３に前記車両情報の表示動作とは異なる初期動作（非表示動作）をさせるための後で詳述する初期動作機能を有している。

以上の各部によって計器装置１が構成されている。次に、図３を用いて計器装置１における制御手段６の初期動作機能について説明する。なお、計器本体３は、指示角度が０°から２７０°であり、最小目盛位置が時計目盛位置の６時の位置となり、また最大目盛位置が時計目盛位置の３時の位置となるように表示板３ｆの表示指標３ｇが形成されるものが用いられる。

制御手段６は、ＩＧＮ検出手段５を介してＩＧＮスイッチ７のオン状態（オンなる入力）を検出する（ステップＳ１）と、前記初期動作として所定範囲内で指針３ｅを回動動作させるべく、表示板３ｆにおける指針３ｅの指示目標となる位置に対応する目標値Ａを設定する（ステップＳ２）。なお、本実施形態においては目標値Ａは指針３ｅが最大目盛位置を指示する値に設定される。

次に、制御手段６は、指針３ｅの現在の指示位置を示す現在値Ｂが目標値Ａよりも小さい近似値に設定される判定値Ｃに達しているか否かを判定する（ステップＳ３）。なお、現在値Ｂは指針３ｅの回動開始前は０であり、回動開始後は前回の出力値Ｘとなる。

制御手段６は、ステップＳ３において現在値Ｂが判定値Ｃに達していない（Ｂ＜Ｃ）と判定する場合、ステップＳ４に移行して駆動本体３ａに出力する出力値Ｘを算出する。出力値Ｘは、表示板３ｆにおける次に指針３ｅを移動させるべき位置に対応する値であって、現在値Ｂに目標値Ａ及び現在値Ｂに基づいて得られる変化量Ｙを加算して算出される（Ｘ＝Ｂ＋Ｙ）。なお、変化量Ｙは（｜Ａ−Ｂ｜＋Ｒ）／Ｎの商により算出される（Ｒは前回の変化量Ｙの算出時の余りであり、Ｎは所定の遅延定数である）。かかる演算式を用いることによって、算出される出力値Ｘは図４に示すように回動開始時はその変化量Ｙが大きく、目標値Ａに近づくのに応じて変化量Ｙが徐々に小さくなるため、駆動本体３ａの動作を徐々に減速する遅延処理を施すことが可能となっている。次いで、制御手段６は、駆動本体３ａに出力値Ｘを駆動信号として出力し、駆動本体３ａを駆動させて前記初期動作として指針３ｅを表示板３ｆの表示指標３ｇにおける最大目盛り方向に向けて回動させる。なお、制御手段６は、前記初期動作に際して指針３ｅの回動開始と同時あるいはその前に第一，第二の照明手段３ｃ，３ｄを点灯させる。また、制御手段６は、出力値Ｘを次回の現在値Ｂとして保持する。そして、制御手段６は、出力値Ｘの出力後にステップＳ３に移行して新たな現在値Ｂと判定値Ｃとの比較判定を再度実行する。

制御手段６は、ステップＳ３において現在値Ｂが判定値Ｃに達している（Ｂ≧Ｃ）と判定する場合は、最大目盛方向への回動動作を終了させ、指針３ｅを原点位置（最小目盛位置）に復帰させるべく帰零信号を駆動本体３ａに出力し、指針３ｅを表示指標３ｇの最小目盛方向に折り返し回動させて前記初期動作を終了させる（ステップＳ６）。

以上の処理を行うことによって、前記遅延処理によって指針３ｅの回動が指示目標位置（最大目盛位置）の手前で極めて遅くなる時間を省略して前記初期動作を行うことができるため、前記遅延処理を行う場合であっても前記初期動作に要する動作時間を短縮することができる。なお、かかる処理においては、指針３ｅが指示目標位置を正確に指示する手前で折り返すこととなるが、判定値Ｃを出力値Ｘの変化量Ｙが指針３ｅの回動が視認できない程度となる値に設定することで指針３ｅが指示目標位置付近で外観上停止しているように見える時間のみを省略することができ、使用者に違和感を感じさせないようにすることができる。なお、例えば指針３ｅの回動角度が１°以下程度であれば、「指針の回動が視認できない程度」であると言える。また、目標値Ａを実際の指示目標位置に応じた値よりも大きい値に設定することで、指示目標位置を実際に指示可能であるとともに、動作時間を短縮することも可能である。

かかる計器装置１及びその駆動方法は、指針３ｅが装着される駆動本体３ａに目標値Ａと現在値Ｂとに基づいて算出される出力値Ｘを所定周期で出力する制御手段６を有し、駆動本体３ａの駆動に応じて指針３ｅを表示板３ｆ上で回動させて情報を指示表示する計器装置及びその駆動方法であって、制御手段６によって、出力値Ｘが目標値Ａに近づくのに応じて徐々にその変化量を小さくする遅延処理を実行し、また、所定の開始信号入力に応じて指針３ｅに所定範囲で回動動作をさせる際に、現在値Ｂが目標値Ａよりも小さい値で設定される判定値Ｃに達したか否かを判定し、現在値Ｂが判定値Ｃに達したと判定される場合は前記回動動作を終了させるものである。

したがって、前記遅延処理によって指針３ｅの回動が指示目標位置の手前で極めて遅くなる時間を省略して前記非表示動作を行うことによって、前記遅延処理を行う場合であっても前記非表示動作に要する動作時間を短縮させ見栄えの良い動作を行うことができる。

また、判定値Ｃを、出力値Ｘの変化量Ｙが指針３ｅの回動を視認できない程度となる値に設定することによって、指針３ｅが指示目標位置付近で外観上停止しているように見える時間のみを省略することができ、使用者に違和感を感じさせることなく動作時間の短縮をすることができる。

なお、本実施形態は、ＩＧＮスイッチ７のオンなる入力に応じて行う前記初期動作を例に挙げて説明したが、本発明における開始信号は本実施形態に限定されるものではなく、前記開始信号としてＩＧＮスイッチ７のオフなる入力に基づくいわゆる終了動作や、展示用に所定範囲内で回動動作を行うデモ動作についても本発明を適用することが可能である。

本発明の実施形態である計器装置を示す図。同上の電気的構成を示す図。同上の制御手段の処理方法を示す図。同上における出力値の変化を示す図。

符号の説明

１計器装置
３計器本体
３ａ駆動本体
３ｅ指針
５ＩＧＮ検出手段
６制御手段

Claims

指針が装着される駆動本体に目標値と現在値とに基づいて算出される出力値を所定周期で出力する制御手段を有し、前記駆動本体の駆動に応じて前記指針を表示板上で回動させて情報を指示表示する計器装置であって、
前記制御手段は、前記出力値が前記目標値に近づくのに応じて徐々にその変化量を小さくする遅延処理を実行し、
また、所定の開始信号入力に応じて前記指針に所定範囲で回動動作をさせる際に、前記現在値が前記目標値よりも小さい値で設定される判定値に達したか否かを判定し、前記現在値が前記判定値に達したと判定される場合は前記回動動作を終了させてなることを特徴とする計器装置。
前記判定値は、前記出力値の変化量が前記指針の回動を視認できない程度となる値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
前記制御手段は、前記開始信号として電源スイッチのオンもしくはオフなる入力に基づいて前記回動動作をさせることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
指針が装着される駆動本体に目標値と現在値とに基づいて算出される出力値を所定周期で出力し、前記駆動本体の駆動に応じて前記指針を表示板上で回動させて情報を表示する計器装置の駆動方法であって、
前記出力値が前記目標値に近づくのに応じて徐々にその変化量を小さくする遅延処理を実行し、
また、所定の開始信号入力に応じて前記指針に所定範囲で回動動作をさせる際に、前記現在値が前記目標値よりも小さい値で設定される判定値に達したか否かを判定し、前記現在値が前記判定値に達したと判定される場合は前記回動動作を終了させることを特徴とする計器装置の駆動方法。
前記判定値は、前記出力値の変化量が前記指針の回動を視認できない程度となる値に設定されることを特徴とする請求項４に記載の計器装置の駆動方法。
前記開始信号として、電源スイッチのオンもしくはオフなる入力に基づいて前記回動動作をさせることを特徴とする請求項４に記載の計器装置の駆動方法。