JPH02151771A

JPH02151771A - ゲージ駆動装置

Info

Publication number: JPH02151771A
Application number: JP30579388A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Nakamura; 義人中村; Hiroyuki Maeda; 博之前田; Hideharu Tezuka; 手塚　秀春; Katahito Kimura; 木村　賢仁
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Microelectronics Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Priority date: 1988-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1990-06-11
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JP2693529B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明はゲージ駆動装置に関し、特に２個のコイルを
用いて発生した水平方向磁界および垂直方向磁界によっ
て指針のゲージ指示角を制御するクロスコイル型のゲー
ジ駆動装置に関する。

（従来の技術）従来のクロスコイル型のゲージ駆動装置を第１８図に示
す。このゲージ駆動装置においては、まず計測量に応じ
た周期を有するパルス信号が周期カウンタ１１に供給さ
れる。周期カウンタ１１では、一定期間力りに入力され
るパルス信号の数が計数されて周期情報が周波数情報に
変換される。そして、この周波数情報は指示角ｍ化回路
１２に送られ、そこでその周波数情報が指針のゲージ指
示角を表す角度情報に変換される。この用量化処理は、
最大周波数が３６０°に対応するように入力周波数を角
度を表すディジタル量に割当てるものである。

したがって、指示角ｍ化回路１２から出力されるディジ
タルデータは、第１９図（Ａ）に示すように、指針のゲ
ージ指示角に対応した値になる。

色量化回路１２からのディジタルデータは、ＳＩＮ関数
ＲＯＭ１３およびＣＯ８関数ＲＯＭ１４によってそのデ
ィジタタルデータの値に対応したＳＩＮデータおよびＣ
ＯＳデータにそれぞれ関数変換される。ＳＩＮ関数ＲＯ
Ｍ　１３から出力されるＳＩＮデータは、Ｄ／Ａまたは
ＰＷＭ変調を行なう回路１５に送られ、そこでアナログ
信号またはパルス幅信号に変換される。これらアナログ
信号の電圧およびパルス幅信号のパルス幅は、それぞれ
ＳＩＮデータのデータ二に対応する。同様に、ＣＯＳ関
数ＲＯＭ１４からのＣＯＳデータもＤ／ＡまたはＰＷＭ
変調を行なう回路Ｉに送られ、そこでアナログ信号また
はパルス幅信号に変換される。

回路１５および回路１Ｇからの各出力信号は出力回路１
７に送られる。出力回路［７は、ＳＩＮデータに対応し
た回路１５からの出力信号をコイルＬ１の駆動信号とし
て出力し、またＣＯＳデータに対応した回路１６からの
出力信号をコイルＬ２の駆動信号として出力する。この
場合、回路１５および１Ｂからの出力信号がアナログ信
号の時には、Ｙ子端子およびＸ子端子にそれらアナログ
信号が各対応して供給され、Ｙ″″″端子びＸ一端子に
はそのアナログ信号の中間電圧が基準電圧として供給さ
れる。

例えば、アナログ信号の最小電圧がＯＶで最大電圧が５
Ｖの場合は、基／＄雷電圧２．５ｖとなる。

この結果、第１９図（Ｂ）に示すように、コイルＬ１に
流れる電流量はＳＩＮ関数に対応して変化し、コイルＬ
２に流れる電流量がＣＯ８関数に対応して変化する。

また、回路１５および１６からの出力信号がパルス幅信
号の時には、Ｙ子端子およびＸ子端子には振幅が５ｖの
パルス幅信号が各対応して供給され、Ｙ一端子およびＸ
一端子にはＯｖまたは５ｖが基準電圧として供給される
。この結果、アナログ信号の場合と同様に、コイルＬｌ
およびＬ２には第１９図（Ｂ）に示すような電流が流れ
る。

コイルＬＬとＬ２は互いに直交して設けられているので
、コイルＬｌからは垂直方向磁界が、またコイルＬ２か
らは水平方向磁界がそれぞれ電流量に応じて発生される
。ゲージの指針はこれら垂直および水平方向磁界によっ
てその指示角が設定される。

しかしながら、このような構成のゲージ゛゛駆動装置に
あっては、ＳＩＮ関数発生用とＣＯ８Ｏ８発散発生用２
個の関数ＲＯＭが必要となるので、高コストであると共
に装置規模も大きくなる。また、ＳＩＮおよびＣＯ８の
２つの関数ＲＯＭを使用する代わりにＴａｎＲＯＭ１個
、を使用する方式もあるが、Ｔ　ａ　ｎ　ＲＯＭを使用
した場合は４５’１３５’、２２５”、３１５″の指示
角の時に駆動トルクがピークになるので、外力により指
針を０°に戻す方法を使用している場合には指針を円滑
に駆動するのが困難である。

また、指針の指示角を精度良く制御するには逆起電力の
発生し易いパルス幅信号よりもアナログ信号を使用する
方が好ましい。しかし、アナログ信号の場合は前述した
ようにコイルの両端に印加できる電圧が最大で２．５Ｖ
程度であるため、パルス幅信号よりも駆動トルクが小さ
く指針の安定度に欠ける。

また、指針の振れ角の刻みは関数ＲＯＭに入力されるデ
ィジタルデータのビット数によって決定されるため、そ
の触れ角の刻みを小さくするにはディジタルデータのビ
ット数を増やす必要がある。

しかしこのようにすると、色量化回路および関数ＲＯＭ
の回路規模が増大する欠点がある。

（発明が解決しようとする課題）この発明は前述の事情に鑑みなされたもので、従来はゲ
ージの視認性を良好にするためには回路規模の増大やコ
ストの増大を招いた点を改善し、簡単な構成で指針を円
滑に制御できるようにし、低コストでしかも視認識性に
優れたゲージ駆動装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段および作用）この発明は、
第１および第２のコイルを備え、これら第１および第２
のコイルから発生される水平方向磁界および垂直方向磁
界によって指針のゲージ指示角を制御するゲージ駆動装
置において、計測量に応じた入力データを受信し、その
データロをゲージ指示角を表す第１のディジタルデータ
に変換するデータ角量化手段と、このデータ角量化手段
から出力される第１のディジタルデータをそのデータ量
に対応したＳＩＮデータまたはＣＯＳデータのいずれか
一方の関数データに変換する第１の関数変換手段と、前
記第１のディジタルデータに所定の演算を施してそのデ
ータに対して９０″位相の異なる指示角を表す第２のデ
ィジタルデータを生成し、前記第１の関数変換手段から
他方の関数データを発生させる演算手段と、前記第１の
関数変換手段から出力されるＳＩＮデータおよびＣＯＳ
データに基づいて前記第１および第２のコイルにそれぞ
れ供給する第１および第２の駆動信号を生成する駆動信
号生成手段とを具備することを第１の特徴とする。

この構成においては、演算手段によって９０６位相の異
なるディジタルデータを発生しているので、１個の関数
ＲＯＭでＳＩＮデータとＣＯＳデータの両方を出力する
ことができる。したがって、１個の関数ＲＯＭでＴａｎ
ＲＯＭよりもトルクを安定化でき、指針の駆動を円滑に
行なうことができる。

第２には、データ角量化手段から出力されるディジタル
データの上位ビットに基づいて、駆動信号生成手段によ
って生成された第１および第２の駆動信号を選択的に前
記第１および第２のコイルに供給する駆動信号切換え手
段を具備することを特徴とする。このようにすれば、コ
イルの一端に中間電圧を印加せずにコイルの電流量を制
御できるので、駆動信号としてアナログ信号を使用した
場合でも充分な駆動トルクを得ることができる。

第３には、データ角量化手段から出力される第１のディ
ジタルデータに対して所定値のデータの加算および減算
を行ない、その加算結果および減算結果を前記第１のデ
ィジタルデータのデータ発生期間中に出力するデータ加
減算手段を具備することを特徴とする。この構成におい
ては、減算結果の出力によって加算結果による指針の振
れ動作を制動できるため、指針を円滑に駆動することが
できる。

第４には、データ角量化手段から出力されるＮビットの
ディジタルデータの中の下位ｎビットを残りのＮ−ｎビ
ットに加算してその加算結果を前記ディジタルデータの
データ発生期間の１／２ｎの期間に出力し、残りのデー
タ発生期間中は前記Ｎ−ｎビットのデータを出力するビ
ット演算手段を具備することを特徴とする。

このようにすれば、Ｎ−ｎビットの出力によって加算結
果による指針の振れを制動できるため、針を円滑に制御
できる。また、Ｎ−ｎビットデータの出力と加算結果と
の平均値はＮビットデータの値に等しいので、指針の振
れ角の分解能はＮビットデータに等しい。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図にこの発明の第１の実施例に係るゲージ駆動装置
を示す。このゲージ駆動装置は、第１８図に示した従来
のゲージ駆動装置と同様にコイルＬｌおよびＬ２からそ
れぞれ発生される垂直方向磁界および水平方向磁界によ
って指針のゲージ指示角を制御する構成であるが、ＳＩ
Ｎ関数ＲＯＭ■３だけでＳＩＮデータとＣＯＳデータの
双方を発生できるように構成されている。

すなわち、このゲージ駆動装置には３つのラッチ回路２
１．２３．２４と、演算回路２２が設けられている。指
示色量化回路１２から出力される第１のディジタルデー
タは、ラッチ回路２１にラッチされる。

そして、そのラッチ出力が演算回路２２に供給される。

この演算回路２２は制御信号Ｓ１によって演算モードと
スルーモードに切換え制御され、演算モードの場合はラ
ッチ回路２１にラッチされた第１のディジタルデータに
所定の演算を施してそのデータに対して９０″位相の異
なる指示角を表す第２のディジタルデータを生成する。

また、スルーモードの場合は、ラッチ回路２１にラッチ
された第１のディジタルデータをそのまま出力する。し
たがって、演算回路２２からは第１のディジタルデータ
と、そのデータに対して９０°位相の異なる第２のディ
ジタルデータが交互に出力される。これら第１および第
２のディジタルデータは、ＳＩＮ関数ＲＯＭ１３に順次
入力される。そして、ＳＩＮ関数ＲＯＭ　１３からは、
第１のディジタルデータのデータ量に対応したＳＩＮデ
ータと、第２のディジタルデータのデータ量に対応した
ＳＩＮデータが出力される。この場合、第１のディジタ
ルデータと第２のディジタルデータは位相が９０″異な
るので、第２のディジタルデータに対応したＳＩＮデー
タは、第１のディジタルデータに対応したＣＯＳデータ
に等しくなる。したがって、ＳＩＮ関数ＲＯＭ１３から
は、第１のディジタルデータのデータ量に対応したＳＩ
ＮデータおよびＣＯＳデータが交互に出力される。

ＳＩＮデータはラッチ回路２３にラッチされ、またＣＯ
Ｓデータはラッチ回路２４にラッチされる。

そして、ラッチ回路２３にラッチされたＳＩＮデータは
、回路１５によってＤ／Ａ変換またはＰＷＭ変調されて
アナログ信号またはパルス幅信号として出力回路１７に
送られる。また、ラッチ回路２４にラッチされたＣＯＳ
データは、回路１６によってＤ／Ａ変換またはＰＷＭ変
調されてアナログ信号またはパルス幅信号として出力回
路１７に送られる。

出力回路１７は、これら信号をコイルＬｌおよびＬ２の
駆動信号として出力する。

このように、このゲージ駆動装置においては、演算回路
２２によって第１のディジタルデータに対して９０″位
相の異なる第２のディジタルデータを生成しているので
、ＳＩＮ関数ＲＯＭ　１３を１個設けるだけでＳＩＮデ
ータとＣＯＳデータの双方を得ることができる。したが
って、ＴａｎＲＯＭを使用した場合と同様の回路規模で
、しかもＴ　ａ　ｎ　ＲＯＭを使用した場合よりも指針
を円滑に制御できるようになる。

尚、ここではＳＩＮ関数ＲＯＭ　１３を１個設けた場合
について説明したが、その代わりにＣＯ８関数ＲＯＭを
設けることも可能である。

また、ＳＩＮデータとＣＯＳデータを時分割処理する構
成にすれば、ラッチ回路２４と、Ｄ／ＡまたはＰＷＭ変
換回路回′路１６を削除することができ、さらに回路規
模を小さくすることができる。

第２図にこの発明の第２の実施例を示す。このゲージ駆
動装置は、それぞれ０〜１８０″の指示角にのみ対応し
たＳＩＮ関数ＲＯＭ３１およびＣＯ８関数ＲＯＭ３２を
使用することによって回路規模の縮小を計る構成である
。

すなわち、このゲージ駆動装置においては、指示色量化
回路１２から出力される１０ビツトのディジタルデータ
の下位８ビツトがＳＩＮ関数ＲＯＭ３１．ＣＯ３関数Ｒ
ＯＭ３２にそれぞれ入力され、上位２ビツトは切換え制
御回路３６に入力される。ＳＩＮ関数ＲＯＭ３１からは
ディジタルデータのデータ量に応じたＳＩＮデータが出
力されるが、第３図（Ａ）に示すように、指示角が１８
０〜３６０°の場合（７）ＳＩＮデータは０〜１８ｏ０
の指示角に対応したＳＩＮデータの繰返し出力となる。

同様に、ＣＯ８関数ＲＯＭ３２から出力されるディジタ
ルデータも、第゛３図（Ｂ）示すような０〜１８０”の
指示角に対応したデータが繰返し利用される。

ＳＩＮ関数ＲＯＭ３１からのＳＩＮデータは、Ｄ／Ａ変
換回路３３によってアナログ信号に変換された後に出力
回路３５に送られる。また、ＣＯ８関数ＲＯＭ３２から
のＣＯＳデータは、Ｄ／Ａ変換回路３４によってアナロ
グ信号に変換された後に出力回路３５に供給される。

出力回路３５は、ＳＩＮデータに対応したアナログ信号
をＹ÷子端子Ｙ一端子に選択的に出力すると共に、ＣＯ
Ｓデータに対応したアナログ信号をＸ子端子とＸ一端子
に選択的に出力する。この出力回路３５の出力動作は切
換え制御回路３Ｂによって制御される。

すなわち、切換え制御回路３Ｂは指示角は化回路１２か
らの第１のディジタルデータの上位２ビツトによってそ
のディジタルデータの表す指示角の角度範囲を認識し、
その角度範囲に応じて出力回路３５の出力を切換え制御
する。例えば、第１のディジタルデータの表す指示角が
０〜１８０’の角度範囲（上位２ビツトが「００」また
はｒｌＯＪ）の時には、ＳＩＮデータに対応するアナロ
グ信号は、第３図に示すようにＹ÷子端子供給され、そ
の時のＹ一端子にはＯｖが供給される。またその指示角
が１８０〜３６０°の角度範囲（上位２ビツトが「０１
」またはｒｌｌＪ）の時には、ＳＩＮデータに対応する
アナログ信号はＹ″″端子に供給され、その時のＹ子端
子にはＯＶが供給される。したがって、コイルＬＬには
、指示角の角度範囲が０〜１８０’の時にＹ子端子から
Ｙ一端子に電流が流れ、角度範囲が１８０〜３６０°の
時にＹ″″端子からＹ子端子に電流が流れる。

一方、ＣＯＳデータに対応するアナログ信号は、第５図
に示すように、第１のディジタルデータの表す指示角が
９０〜２７０’の角度範囲（上位２ビツトが「１０」ま
たはｒｏｌＪ）の時にはＸ−端子に供給され、その時の
Ｘ子端子にはＯｖが供給される。またその指示角が２７
０〜９０″の角度範囲（上位２ビツトが「１１」または
ｒｏｌｌ）の時には、ＣＯＳデータに対応するアナログ
信号はＹ子端子に供給され、その時のＹ一端子には０■
が供給される。したがって、コイルＬ２には、指示角の
角度範囲が９０〜２７０’の時にＸ一端子からＸ子端子
に電流が流れ、角度範囲が２７０〜９０″の時にＸ子端
子からＸ一端子に電流が流れる。

このように、第２図の構成においては、コイルＬＬとＬ
２の各一端に従来のように中間電圧を印加する必要がな
いので、前述のようにアナログ信号でコイルを駆動する
場合でも充分なトルクを得ることができる。

第６図はこの発明の第３の実施例に係るもので、前述の
第２の実施例をＴａｎ方式に適用した場合の構成の一例
である。すなわち、第２図のＳＩＮ関数ＲＯＭ３１．Ｃ
Ｏ８関数ＲＯＭ３２の代わりにＴａｎＲＯＭ４１が設け
られている。このＴａｎＲＯＭ４１から出力されるＴａ
ｎデータは、Ｄ／Ａ食換回路４２によってアナログ信号
に変換された後に出力回路３５に送られる。この出力回
路３５は、切換え制御回路４３の制御の下にＴａｎデー
タに対応したアナログ信号を選択的に４つの出力端子に
駆動信号として出力する。この様子を第７図に示す。第
７図（Ａ）にはＹ子端子およびＹ一端子に印加される駆
動信号が示されており、また第７図（Ｂ）にはＸ子端子
およびＹ″″端子に印加される駆動信号が示されている
。

このように、Ｔａｎ関数ＲＯＭを用いた場合においては
、前述したように駆動トルクは均一ではなくなるが、第
２の実施例よりも小さな回路規模を実現できる。

第８図にこの発明の第４の実施例を示す。このゲージ駆
動装置は、第１図に示した第１の実施例と第２図に示し
た第２の実施例とを組合わせた構成であり、関数ＲＯＭ
として０〜９０″の指示角にのみ対応した１個のＳＩＮ
関数ＲＯＭ５１を使用すると共に、切換え制御回路３６
によって２個のコイルＬｌ、Ｌ２に供給する駆動信号を
切換えている。

このように０〜９０″の指示角にのみ対応したＳＩＮ関
数ＲＯＭ５１を使用する場合には、演算回路２２を図示
のように８個のＥＸＯＲゲートＮ１〜Ｎ８によって構成
することができる。

この演算回路２２は制御信号Ｓ１によって動作制御され
、制御信゛号Ｓｌが“Ｌ”レベルの時はラッチ回路２１
にラッチされている第１のディジタルデータをそのまま
出力し、また制御信号Ｓ１が“Ｈ。

レベルの時はラッチ回路２１にラッチされている第１の
ディジタルデータの各ビットを全て反転して出力する。

したがって、ＳＩＮ関数ＲＯＭ５１には第１のディジタ
ルデータとその反転データが順次入力されるので、ＳＩ
Ｎ関数ＲＯＭ５１からは第１のディジタルデータに対応
したＳＩＮデータとＣＯＳデータが順次出力される。Ｓ
ＩＮデータはラッチ回路２３にラッチされ、またＣＯＳ
データはラッチ回路２４ラッチされる。

切換え制御回路３Ｇは、第１のディジタルデータの上位
２ビツトに応じて出力回路１７の出力を切換え制御する
。その制御動作を第９図および第１０図を参照して説明
する。

第９図（Ａ）にはＸ子端子に印加される駆動信号が示さ
れており、また第９図（Ｂ）にはＹ◆子端子印加される
駆動信号、第９図（Ｃ）にはＸ″″″端子加される駆動
信号、第９図（Ｄ）にはＹ一端子に印加される駆動信号
がそれぞれ示されている。

すなわち、第１０図からも分るように、指示角が０〜９
０″の角度範囲（上位２ビツトｒ００Ｊ）の場合には、
Ｘ子端子には第１のディジタルデータの反転入力によっ
て得られる反転ＳＩＮデータすなわちＣＯＳデータに対
応した駆動信号が印加され、Ｙ子端子にはＳＩＮデータ
に対応する駆動信号が印加される。また、こ０時のＸ一
端子およびＹ一端子にはそれぞれ“Ｌ”　レベル電圧例
えば０■が印加される。

指示角が９０〜１８０＠の角度範囲（上位２ビツトがｒ
ｌＯＪ）の場合には、Ｙ子端子に反転ＳＩＮデータすな
わちＣＯＳデータに対応した駆動信号が印加され、Ｘ一
端子にはＳＩＮデータに対応する駆動信号が印加される
。また、この時のＸ子端子およびＹ一端子にはそれぞれ
’Ｌ“レベル電圧例えばＯｖが印加される。

指示角が１８０〜２７０”の角度範囲（上位２ビツトが
ｒｏＩＪ）の場合には、Ｘ一端子に反転ＳＩＮデータす
なわちＣＯＳデータに対応した駆動信号が印加され、Ｙ
一端子にはＳＩＮデータに対応する駆動信号が印加され
る。また、この時のＸ子端子およびＹ子端子にはそれぞ
れ“Ｌ０レベル電圧例えばＯｖが印加される。

指示角が２７０〜３６０”の角度範囲（上位２ビツトが
ｒｌｌＪ）の場合には、Ｙ″″端子に反転ＳＩＮデータ
すなわちＣＯＳデータに対応した駆動信号が印加され、
Ｘ子端子にはＳＩＮデータに対応する駆動信号が印加さ
れる。また、この時のＹ子端子およびＸ一端子にはそれ
ぞれ“Ｌ”レベル電圧例えば０■が印加される。

このように、第１のディジタルデータの上位２ビツトに
基づいて、ＳＩＮデータに対応する駆動信号とＣＯＳデ
ータに対応する駆動信号とを選択的にコイルＬｌ、Ｌ２
に供給することによって、これらコイルに流れる電流量
を所望値に制御できる。

したがって、この第４の実施例においても、１個の関数
ＲＯＭでＳＩＮデータとＣＯＳデータの双方を出力でき
、また駆動信号としてアナログ信号を使用しても充分な
駆動トルクを得ることができる。

第１１図は、第８図に示したゲージ駆動装置の切換え制
御回路３６および出力回路１７の具体的な構成を示すも
のである。切換え制御回路８６は、図示のように２個の
インバータ２００　、２０１と、４個のＮＯＲゲート２
０２　、２０３　、２０４　、２０５により構成できる
。また、出力回路１７は、４個のＯＲゲート２０６　、
２０７　、２０８　、２０９と、４個のＡＮＤゲート２
１０　、２１１　、２１２　、２１３により構成できる
。

第１２図にこの発明の第５の実施例を示す。このゲージ
駆動装置は、第１６図の従来の構成に加えて加減算回路
８１を設け、これによって指針を円滑に駆動できるよう
にしたものである。

加減算回路６１は指示色量化回路１２の次段に設けられ
ており、その指示色量化回路１２から出力される第１の
ディジタルデータに対して所定値のデータの加算および
減算を実行する。この場合、その加算および減算はその
データの発生期間中に実行され、加減算回路８１からは
第１のディジタルデータが上下に変化した状態で出力さ
れる。この出力状態を第１３図に示す。

第１３図（Ａ）には指示色量化回路１２からの出カデー
タが示されている。また、第１３図（Ｂ）は加減算回路
６１の出力特性を示すものであり、ここでは第１のディ
ジタルデータに対して２ＬＳＢの加算および減算を行な
う場合の特性が示されている。さらに、第１３図（Ｃ）
には、指示色量化回路１２から出力される第１のディジ
タルデータがＤｌからそれよりもＩＬＳＢだけ大きな値
のＤ２に変化した場合の加減算回路６１の出力状態が示
されている。

第１３図から明らかなように、加減算回路６１の出力は
、第１のディジタルデータの値を中心にして上下に２Ｌ
ＳＢだけ変化する。ＳＩＮ関数ＲＯＭ　１３およびＣＯ
Ｓ関数ＲＯＭ　１４は加減算回路Ｏ１から出力される各
タイミングｔｌ−ｔ８毎のデータを入力し、個々に対応
するＳＩＮデータおよびＣＯＳデータをそれぞれ出力す
る。

指針の駆動特性には慣性力による応答遅れがあるため、
前述のように第１のディジタルデータの値を上下に変化
させる構成にすると、その減算結果によって加算結果に
よる指針の振れを制動することができる。したがって、
指針の振れを円滑に制御することが可能になる。

尚、ここでは加算および減算動作をデータ発生期間中に
１度だけ行なう例を示したが、指針の応答速度が速い場
合にはその加算および減算動作をデータ発生期間中に複
数回実行することが好ましい。このようにすれば、指針
が所定位置にまで達する前までに減算結果による制動を
加えることができる。

第１４図にこの発明の第６の実施例を示す。このゲージ
駆動装置は、第１２図に示したゲージ駆動装置の加減算
回路６１の代わりにビット演算回路７１を設け、これに
よって指針を円滑に制御する構成である。

ビット演算回路７１は、指示色量化回路１２から出力さ
れるＮビットのディジタルデータの中の下位ｎビットを
残りのＮ−ｎビットに加算してその加算結果をディジタ
ルデータのデータ発生期間の最初の１／２ｎの期間に出
力し、残りのデータ発生期間中はＮ−ｎビットのデータ
をそのまま出力する構成である。

第１５図には、Ｎ−１０、ｎ−２の場合のビット演算回
路７１の具体的な回路構成が召されている。

すなわち、ビット演算回路７１は、１０ビツトのラッチ
能力を有するラッチ回路８１．全加算器８２、およびＡ
ＮＤゲー）８３．８４により構成されている。

指示色量化回路１２からの１０ビツト（ｄｉ　−ｄｌＯ
）のディジタルデータはまずラッチ回路８１にラッチさ
れる。そして、制御信号Ｓ２が“Ｌ″の時は、ラッチさ
れたデータの中の上位８ビツト（ｄ３〜ｄ　１０）が全
加算器８２の第１の入力部（ａｔ−ａ８）に入力される
。また、制御信号Ｓ２が“Ｈ”の時は、ＡＮＤゲート８
３．８４が開状態となるため、ラッチされたデータの中
の上位８ビツト（ｄ３〜ｄ　１０）が第１の入力部（ａ
ｌ　−ａ８　）に入力されると共に、下位２ビツト（ｄ
ｌ、ｄ２）が第２の入力部（ｂｌ、ｂ２）に入力される
。制御信号Ｓ２はディジタルデータのデータ発生期間の
最初の１／２ｎの期間中″Ｈ”レベルで、残りの期間は
“Ｌ°レベルとなる。したがって、全加算器８２は、デ
ータ発生期間の最初の１／２ｎの期間に下位２ビツトの
データを−Ｆ位８ビ・ノドのデータに加算してその加算
結果を出力部（Ｆｌ　−Ｆ８）から８ビツトデータとし
て出力する。また、残りの期間には、第１の入力部（ａ
ｌ＝Ａ８）に入力された上位８ビツトのデータを出力部
（Ｆｌ〜Ｆｇ）からそのまま出力する。

今、指示角ユ化回路１２から出力される１０ビツトのデ
ィジタルデータＤＩ　　Ｄ２の内容が第１６図に示すよ
うにそれぞれＬＳＢ側からｒｌｏｏｏｏｏｏｏｏｌＪの
場合を考える。このデータ値は１０進で５１３である。

このデータの下位２ビツトデータはｌＯ進で１であり、
また上位８ビツトデータは２ビツトの桁下げによって１
０進で５１３／４−１２８である。

したがって、この場合には、データ発生期間Ｔの最初の
１／４の期間は１２８＋１のデータが出力され、残りの
３Ｔ／４の期間では１２８が出力される。この様子を第
１７図に示す。

第１７図から明らかなように、ビット演算回路７１から
出力される８ビツトデータの平均値は、１２８＋　（１
／４）となる。この値を１０ビツトデータに置換えると
、前述のｒｌｏｏｏｏｏｏｏｏｌＪになる。したがって
、ビット演算回路７１からの平均出力は、指示色量化回
路１２からの出力データに実質的に等しい。

このようなビット演算回路を使用すると、上位Ｎ−ｎビ
ットのデータ出力（１０進で１２８）によって加算結果
（１０進で１２９）による指針の振れに制動を加えるこ
とができ、指針の円滑な制御が可能になる。また、１０
ビツトデータを入力して８ビツトデータとして出力する
ことにより、関数ＲＯＭ１３．１４の回路規模を拡大す
ることなく１０ビツトデータに対応した指示角の分解能
を得ることができる。

また、ビット演算回路７１はＤ／Ａ変換器の入力段回路
として使用することも可能であり、このようにすれば例
えば８ビツトのＤ／Ａ変換器に１０ビット分の分解能を
与えることが可能になる。したがって、第１４図に示し
た回路１５．１８にビット演算回路７１を設ければ、回
路１５．１６で変換処理するビット数を削減できるため
、回路規模を小さくすることができる。また、ビット演
算回路７１は分解能拡張回路として各種ディジタル回路
に適用することができ、例えばゲージ駆動装置の指示色
量化回路１２の前段に設けてもよい。

尚、ここでは関数ＲＯＭを使用した場合のみ説明したが
、関数ＲＯＭにデコーダ回路を使用することも可能であ
る。また、このゲージ駆動装置で使用するＳＩＮ関数、
ＣＯ８関数およびＴａｎ関数は必ずしも正確な関数であ
る必要はなく、疑似的な関数であってもよい。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば簡単な構成で指針を円
滑に制御することが可能になり、低コストでしかも視認
性に優れたゲージ駆動装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るゲージ駆動装置の第
１の実施例を示すブロック図、第２図はこの発明の第２
の実施例に係るゲージ駆動装置を示すブロック図、第３
図乃至第５図はそれぞれ第２図に示したゲージ駆動装置
の動作を説明するための図、第６図はこの発明の第３の
実施例に係るゲージ駆動装置を示すブロック図、第７図
は第６図に示したゲージ駆動装置の動作を説明する図、
第８図はこの発明の第４の実施例に係るゲージ駆動装置
を示すブロック図、第９図および第１０図はそれぞれ第
８図に示したゲージ駆動装置の動作を説明する図、第１
１図は第８図に示したゲージ駆動装置に設けられている
出力回路および切換え制御回路の具体的な構成を示す回
路図、第１２図はこの発明の第５の実施例に係るゲージ
駆動装置を示すブロック図、第１３図は第１２図に示し
たゲージ駆動装置の動作を説明する図、第１４図はこの
発明の第６の実施例に係るゲージ駆動装置を示すブロッ
ク図、第１５図乃至第１７図はそれぞれ第１４図に示し
たゲージ駆動装置の動作を説明する図、第１８図は従来
のゲージ駆動装置を示すブロック図、第１９図は第１８
図に示したゲージ駆動装置の動作を説明する図である。１１・・・周期カウンタ、１２・・・指示色量化回路、
１３・・・ＳＩＮ関数ＲＯＭ、１４・・・ＣＯＳ関数Ｒ
ＯＭ、１５゜１６・・・Ｄ／ＡまたはＰＷＭ変調回路、
１７．３５・・・出力回路、２２・・・演算回路、切換
え制御回路・・・８６．６１・・・加減算回路、７１・
・・ビット演算回路◎出願人代理人　弁理士　鈴江武彦（Ａ）（Ｂ）第図第図第図第図（Ａ）第図 −＋− 第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１および第２のコイルを備え、これら第１およ
び第２のコイルから発生される水平方向磁界および垂直
方向磁界によって指針のゲージ指示角を制御するゲージ
駆動装置において、計測量に応じた入力データを受信し、そのデータ量をゲ
ージ指示角を表す第１のディジタルデータに変換するデ
ータ角量化手段と、このデータ角量化手段から出力される第１のディジタルデータをそのデータ量に対応したＳＩＮデ
ータまたはＣＯＳデータのいずれか一方の関数データに
変換する第１の関数変換手段と、前記第１のディジタル
データに所定の演算を施してそのデータに対して９０°
位相の異なる指示角を表す第２のディジタルデータを生
成し、前記第１の関数変換手段から他方の関数データを
発生させる演算手段と、前記第１の関数変換手段から出力されるＳＩＮデータおよびＣＯＳデータに基づいて前記第１お
よび第２のコイルにそれぞれ供給する第１および第２の
駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを具備すること
を特徴とするゲージ駆動装置。
（２）前記第１の関数変換手段は０°から９０°の指示
角のみに対応した関数データを発生する関数変換手段で
あり、前記ゲージ駆動装置はさらに駆動信号切換え手段
を備え、この駆動信号切換え手段は、前記データ角量化
手段から出力されるディジタルデータの上位ビットに基
づいて、前記駆動信号生成手段によって生成された第１
および第２の駆動信号を選択的に前記第１および第２の
コイルに供給することを特徴とする請求項１記載のゲー
ジ駆動装置。
（３）第１および第２のコイルを備え、これら第１およ
び第２のコイルから発生される水平方向磁界および垂直
方向磁界によって指針のゲージ指示角を制御するゲージ
駆動装置において、計測量に応じた入力データを受信し、そのデータ量をゲ
ージ指示角を表す第１のディジタルデータに変換するデ
ータ角量化手段と、このデータ角量化手段から出力される第１のディジタルデータをそのデータ量に対応したＳＩＮデ
ータおよびＣＯＳデータの関数データにそれぞれ変換し
て出力する第１および第２の関数変換手段と、これら第１および第２の関数変換手段から出力されるＳ
ＩＮデータおよびＣＯＳデータの値に基づいて前記第１
および第２のコイルに供給する第１および第２のアナロ
グ駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記データ角量化手段から出力されるディジタルデータ
の上位ビットに基づいて、前記駆動信号生成手段によっ
て生成された第１および第２の駆動信号を選択的に前記
第１および第２のコイルに供給する駆動信号切換え手段
とを具備することを特徴とするゲージ駆動装置。
（４）第１および第２のコイルを備え、これら第１およ
び第２のコイルから発生される水平方向磁界および垂直
方向磁界によって指針のゲージ指示角を制御するゲージ
駆動装置において、計測量に応じた入力データを受信し、そのデータ量をゲ
ージ指示角を表す第１のディジタルデータに変換するデ
ータ角量化手段と、このデータ角量化手段から出力される第１のディジタル
データに対して所定値のデータの加算および減算を行な
い、その加算結果および減算結果を前記第１のディジタ
ルデータのデータ発生期間中に出力するデータ加減算手
段とこのデータ加減算手段から出力されるディジタルデータ
をそのデータ量に対応したＳＩＮデータおよびＣＯＳデ
ータの関数データにそれぞれ変換して出力する第１およ
び第２の関数変換手段と、これら第１および第２の関数
変換手段から出力されるＳＩＮデータおよびＣＯＳデー
タの値に基づいて前記第１および第２のコイルにそれぞ
れ供給する第１および第２の駆動信号を生成する駆動信
号生成手段とを具備することを特徴とするゲージ駆動装
置。
（５）第１および第２のコイルを備え、これら第１およ
び第２のコイルから発生される水平方向磁界および垂直
方向磁界によって指針のゲージ指示角を制御するゲージ
駆動装置において、計測量に応じた入力データを受信し、そのデータ量をゲ
ージ指示角を表すＮビットの第１のディジタルデータに
変換するデータ角量化手段と、このデータ角量化手段か
ら出力されるＮビットのディジタルデータの中の下位ｎ
ビットを残りのＮ−ｎビットに加算してその加算結果を
前記ディジタルデータのデータ発生期間の１／２＾ｎの
期間に出力し、残りのデータ発生期間中は前記Ｎ−ｎビ
ットのデータを出力するビット演算手段と、このビット演算手段から出力されるディジタルデータを
そのデータ量に対応したＳＩＮデータおよびＣＯＳデー
タの関数データにそれぞれ変換して出力する第１および
第２の関数変換手段と、これら第１および第２の関数変
換手段から出力されるＳＩＮデータおよびＣＯＳデータ
の値に基づいて前記第１および第２のコイルにそれぞれ
供給する第１および第２の駆動信号を生成する駆動信号
生成手段とを具備することを特徴とするゲージ駆動装置
。
（６）前記駆動信号生成手段はディジタル／アナログ変
換器であり、このディジタル／アナログ変換器は前記関
数変換手段から出力されるＮビットのディジタルデータ
の中の下位ｎビットを残りのＮ−ｎビットに加算してそ
の加算結果を前記ディジタルデータのデータ発生期間の
１／２＾ｎの期間に出力し、残りのデータ発生期間中は
前記Ｎ−ｎビットのデータを出力するビット演算手段を
具備している請求項１乃至５のいずれか１項記載のゲー
ジ駆動装置。