JPH0277615A - 物理量表示装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は所定の間隔で発生する基準信号をもとにして、
例えば自動車の走行距離等の物理量を表示する物理量表
示装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、国際貿易指向の強まりから、例えば自動車の積算
距離計等の製品分野で、自動車の走行距離をｈ表示とｍ
ｌｌｅ表示との双方にて任意に行うことができるように
したものが開発されている。

ｋｍ　／　ｍ　ｉ　ｌ　ｅの単位変換の１つのやり方と
しては、走行距群を一方のｈ単位で所定のメモリに記憶
しておき、１ｍ１ｌｅ′、１．６０９３４４１ａｎの近
似式を用いて単位の換算を行うことが考えられる。しか
し、演算の桁数が多いのみでなく、１０進表示に対して
演算はバイナリで行うため、さまざまな変換が必要で、
この演算のためにわざわざ大規模な演算回路やマイクロ
コンピュータ等が必要となり、装置が複雑化してしまう
。

また、このようなシステムは通常、車輪の回転に同期し
て発生するパルス（基準信号）の予め記憶されている１
ｋ１１あたりのパルス数と実際にカウントされたパルス
数とから、実際の走行距離をｈ単位で求めている。その
ため、このことを利用して、１ｌａｉあたりとは別に１
…ｉｌｅあたりのパルス数も予め別のメモリに記憶して
おけば、ｍ１ｌｅ単位でも距離を表示することができる
。

しかしながら、１ｌａｌあたりのパルス数が整数個とな
るようにパルスの出力周期を設定したとしても、他方１
ｎ＋ｉｌｅあたりのパルス数は整数個とはならない、即
ち、いま、１１ａ１１あたりちょうど６３７個のパルス
を出力するようにパルスの出力周期が設定されていると
すると、［１１ｅζ１．６０９３４４ｋｍであることか
ら、１＋ｉｌｅあたり約１０２５．１５２１２８個のパ
ルスが出力されることになる。

そのため、このパルスを近似的に１０２５個計数する毎
に１ｍ１ｌｅずつ加算していけば、極めて小さな計数容
量で自動車走行の積算距離を概ね正確にｍｌｌｅ表示す
ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このやり方では、比較的積算距離の小さ
いうちは誤差が小さくて済むが、演算距離が大きくなる
と、実際の走行距離との誤差が増大してしまうという問
題がある。

そのため、本発明では、例えば自動車の積算距離計のよ
うな、第１の物理量単位ごとに発生する基準信号の数を
計数して、第１の物理量単位とは異なる第２の物理量を
基準単位にして物理量を表示するものにおいて、必ずし
も第２の物理量が第１の物理量の整数倍とならない場合
であっても、実際の物理量との誤差を小さくして高精度
に表示できるようにすることを狙っている。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本発明の物理量表示装置で
は、 第７図のブロック構成図に示すように、第１の物理量単
位毎に基準信号を発生する手段Ａと、前記基準信号の数
を計数する計数手段Ｂと、前記第１の物理量単位とは異
なる第２の物理量単位に相当する前記基準信号の数につ
いて、その最上位桁を含む所定の桁までの値を近似個数
値として記憶する第１の記憶手段Ｃと、 前記第２の物理量単位を基準単位として、前記計数手段
により計数される前記基準信号の数に応じた物理量を表
示する表示手段りと、 前記所定の桁のうち最下位桁につづく複数の桁について
、該各桁が前記最下位桁より下位１（１は自然数）桁の
桁であれば、前記計数手段が前記近似個数値を１０Ａ回
計数するまでの期間中に、該各桁の数値と同じ回数だけ
前記基準信２号の計数を間引（べく表示値を記憶した第
２の記憶手段Ｅと、 前記計数手段により計数される前記基準信号の数と前記
近似個数値とが一致したか否かを検出する第１の一致検
出手段Ｆと、 前記第１の一致検出手段により一致が確認されたならば
、前記表示手段に表示された現在の表示値と、前記第２
の記憶手段に記憶された前記間引くべく表示値とが一致
するか否かを検出する第２の一致検出手段Ｇと、 前記第２の一致検出手段により前記両表示値が一致する
ことが検出された場合には所、定の間引き処理を行った
後に前記現在の表示値を所定量ずつ変化させ、前記両表
示値が一致しないことが検出された場合には、前記間引
き処理を行うことなく現在の表示値を所定量ずつ変化さ
せる手段Ｈとを備えることを特徴としている。

尚、第７図中の数値は前記第２の物理量単位を１　ｍ１
ｌｅ、又、その１　ｍ１ｌｅが基準信号の１０２５．１
５２・・・・・・パルスに相当するとして、前記所定の
桁が４桁、前記近似個数値が１０２５の場合を例示した
ものである。

〔作用〕

本発明では、近似個数値を設定する際に切り捨てた部分
の桁、即ち、本発明で言う所定の桁のうちの最下位桁に
つづく複数の桁について、該各桁が前記最下位桁より下
位１桁の桁であれば、前記計数手段が前記近似個数値を
１０ｊＬ回計数するまでの期間中に、該各桁の数値と同
じ回数だけ前記基準信号の計数を間引いているので、表
示値の変化が近似個数値よりもさらに細かい、切り捨て
部分まで含めた精度で行われるようになる。従って、単
に基準信号の個数が近似個数値に一致する毎に、物理量
の表示値を所定量ずつ変化させるだけのものと比べて、
同程度計数容量および記憶容量の記憶手段で、物理量の
表示精度を向上できる。

〔実施例〕

以下、本発明をデジタル式の自動車用積算距離表示装置
に適用した一実施例について説明する。

第１図はデジタル式の自動車用積算距離表示装置の概略
を示すブロック図である。第１図において、１は車輪に
取り付けられた基準パルス発振器であり、例えば車輪の
一回転を本発明で言う第１の物理量として、−回転毎に
１つずつパルス（基準信号）を発生するものである。こ
の発振器１は走行距離がｌｋｍで６３７個分のパルスを
発生する。２は制御装置であって、基準パルス発振器１
からのクロックパルスをカウントすることによって、自
動車の走行距離を一単位あるいはｍ１ｌｅ単位のいずれ
かで演算するものである。３は制御装置２に設けた切換
スイッチで、日本国内用の車両にはｈ単位で、アメリカ
国内用の車両にはａｇｉｌｅ単位で制御装置２に演算を
行わせるためのものである。４は表示器で、切換スイッ
チ３の状態に応じた単位により自動車の室内のパネルに
自動車の走行距離を表示するものである。

第２図は、第１図の制御装置２の内部におけるＩＣ回路
のブロック構成図である。

第２図において、５は各データ転送の指示を与える制御
プログラムが搭載されたμＲＯＭである。

６はｈ表示用のＥＥＦＲＯＭで、ここには自動車走行距
離の走行距離かに１単位の値で格納されていく。一方、
７はｍｌｌｅ表示用のＥＥＦＲＯＭで、こちらの方は走
行距離をｍ１ｌｅ単位の値で格納する。

なお、各ＥＥＰＲＯＭ６．７の値は、切換スイッチ３の
選択によっていずれか一方が表示器４によって車室内の
表示部に表示される。８は発振器１からのクロックパル
スの計数値を記憶するＲＡＭである。９は所定のｍｌｌ
ｅ表示値および所定のクロックパルスのカウント値を予
め記憶しておくデータＲＯＭである。１０はインクリメ
ント、１１はコンパレータ、１２はインターナルバスで
ある。

次に、本実施例で走行距離を積算する基本原理について
説明する。前述したように、発振器ｌはｌｋｍあたりち
ょうど６３７パルスを発生する。この基準信号から走行
距離をｈ単位で表示する技術については、周知であるか
ら省略する。

一方、切換スイッチ３の状態からｍｉ　ｌｅ表示が必要
とされると判断された場合は、前述したように約１０２
５．１５２１２８パルスを１ｍ１ｌｅ（本実施例では本
発明で言う第２の物理量に相当）とすれば良いことにな
る。しかし、このような基準クロックを小数に換算して
カウントするには複雑な演算や新たなメモリが必要にな
るので好ましくない。

だからといって、１０２５パルス毎に１ｍ１ｌｅずつ積
算していけば、走行距離が大きくなるにつれて実際の走
行距離よりも徐々に大きな値を表示していくようになり
、精度がどんどん悪くなっていくという問題が生ずる。

即ち、例えば１０２５０パルスがカウントされたところ
で１０ｍ１ｌｅを表示してしまうことになり、近似のパ
ルス数１０２５１に対して１パルス分の誤差が生じる。

本実施例はこれを改善するために、１０ｍ１ｌｅ走行に
至るまでのどこか１ケ所で、クロックパルスの計数を１
回だけ間引くことによって、カウント値はあくまでも１
０２５０パルスであるが、実際のクロックパルスは１０
２５１パルス分となるようにして、精度向上を図るよう
にしている。このような操作をプログラムによって１０
ｍ１ｌｅ走行中毎に行う。また、ｌＱｍｉｌｅ走行中毎
にこのような操作をしただけでは、１０２５１０パルス
となったところで１００ｍ１ｌｅを表示してしまうこと
になり、結局この場合も近似のパルス数１０２５２５に
対して５パ、ルス分も早＜　１００ｍ１ｌｅを表示して
しまうことになる。従って、１００ｍ１ｌｅ走行に至る
までのどこかで、５パルス分の計数を間引けば良い。

即ち、１　ｍ１ｌｅに相当するパルス数が１０２５．１
５２１２８パルスで、そのうち最上位桁を含む４桁まで
の値１０２５を近似個数値とする場合には、・小数点以
下の、１５２１２８パルスを適当なタイミングで各桁の
数値と同じ回数だけ間引けば良いものであり、具体的に
は近似個数値１０２５のうちの最下位桁につづく各桁が
、該最下位桁より下位１（ｌは自然数）桁の桁であれば
、クロックパルスをＩ　Ｏ２５ｘ　１０’個計数するま
での期間中に、その桁の数値と同じ回数だけクロックパ
ルスの計数を間引く（本実施例ではクロックパルスを余
分にカウントすることを指す）ことにより、ｍ１ｌｅ単
位への変換誤差を極めて小さく抑えることができる０例
として、表示の３桁目（ｌｏｏｏｍｉｌｅの位）迄の間
引きを実行するだけで、４桁目以降は全く間引きを行わ
ない場合でも、１００万ｍｉ　ｌｅ走行後の真価に対す
る表示誤差はわずか０．２ｍ１ｌｅにも満たなくなり、
十分実用的な数値をえることができる。

さて、このような間引きを一体いつ行うかについては、
データＲＯＭ９内の所定番地に格納して記憶されている
。間引きのタイミングを第３図中（ａ）の部分に示す。

第３図はデータＲＯＭ９内の記憶状態を示すものであり
、各桁（縦）とその桁に対応する値（横）との２次元マ
ツプに間引くべく表示値を記憶しており、図において、
Ｏ印を付した箇所に表示が移動する時に間引きを行うこ
とになる。Ｏ印のない箇所は、通常どおり、１０２５パ
ルスカウント毎に表示値を変えていくのを基本としてい
る。なお、小数点の桁については、通常は１０２パルス
カウント毎に表示値を変えていき、０印の箇所では１０
３パルス毎に表示値を変える。

また、Φ）の部分は、表示が変わるときのＲＡＭ８内部
におけるクロックパルス計数の記憶値を表している。こ
こで、（）内の値は間引き処理をした時の実際の出力パ
ルス数である。なお、間引き箇所はこのように等間隔に
設けることによって、精度をより向上させることができ
るが、例えば特定の箇所に決定せず、乱数的に設定して
もよいのはもちろんである。

次に、上記構成における作動について、第４図に示した
フローチャートをもとにして説明する。

以下の処理手順は、μＲＯＭ５に予め記憶されている。

第４図は表示値の変更プログラムの作動を示しており、
まず、ステップ１００で基準パルス発振器１からのパル
ス入力が行われたか否かを判別する。パルス入力がある
毎に、次のステップ１５０以下が実行される。

ステップ１５０では、間引きフラグＦが立っているか否
かを判断する。ステップ１５０でＦ＝０（フラグが立っ
ていない）ときは、ステップ２００に進む。

ステップ２００では、ＲＡＭ８に格納されているこれま
でのクロックパルスの計数値ｎのデータがインターナル
バスを介してインクリメンタ１０に転送され、ここでカ
ウント値が１アツプされ、この値ｎ＋１が新たな計数値
ｎとして設定される。

次のステップ３００では、このｎの値をコンパレータ１
１へ転送する一方、予めデータＲＯＭＱ内に格納されて
いる近似個数値としての計数値ｍ（ここでは１０２５）
をコンパレータ１１へ転送し、ｎの値とｍの値とを比較
する。そして、ｎの値がｍに到達したら（０２ｍ）、ス
テップ４００に進み、未到達であれば、ステップ７００
に進み、ｎの値をそのままＲＡＭ８に戻して記憶する。

ステップ４００では、ＥＥＰＲＯＭＴ内に記憶されてい
る現在のｍｌｌｅ表示値をコンパレータ１１に転送する
一方、データＲＯＭＱ内に記憶されているクロック計数
の間引きを行うべき表示値を示した第３図のテーブルを
コンパレータ１１に転送する。

そして、次のステップ５００において、第３図のテーブ
ルをもとにして各桁の間引きを行うべき表示値と現在の
ｍｌｌｅ表示値とが一致しているか否かを判別する。そ
して、一致している（即ち、間引きするべき）と判断さ
れた場合は、ステップ６００に進み、そうでない場合は
ステップ８００に進む。

ステップ６００では、間引き処理フラグを立て、即ちＦ
＝１とする。そして、Ｆ＝１であれば、次回パルスが入
力されると、前述のステップ１５０からステップ１６０
に進み、ここでＦ＝０にフラグが戻されて、その後ステ
ップ２００からステップ５００までを通らずにステップ
８００に進む。

即ち、１パルス分カウントを間引いたことになる。

ステップ８００では、ＲＡＭＢ内の計数値ｎをゼロ（即
ちクリア）にする。それに続くステップ９００では、Ｅ
ＥＰＲＯＭＴ内の表示値を、次のものに変更する。

ステップ６００，７００．９００の実行後は、次回のル
ーチンに移る。

上述のような処理により、例えば１０の桁については、
表示値を１９ｍ１ｌｅ−＝２０ｍ１ｌｅ、　　３９ｍ１
ｌｅ→４０ｍ１ｌｅ、　　５９ｍ１ｌｅ→６０ｍＮｅ、
　　７９ｍ１ｌｅ→８０ｍ１ｌｅ、　　９９ｍ１ｌｅ−
＋　１００ｍ１ｌｅに切換える際、実際には１０２５パ
ルスではなく　１０２６パルス分走行してから切換える
ことになる。

第５図および第６図には、車室内の表示器４の表示変化
と実際の発振器１からの出力パルス数の一例を示してい
る。第５図は、最小表示単位を１０分の１　＋＊ｉｌｅ
とした場合であり、第６図は最小表示単位を１ｍ１ｌｅ
とした場合である。

このようにして、切換スイッチの切換だけで容易にｍｌ
ｌｅ表示を高精度に実現することができるようになる。

尚１．本実施例においては、μＲＯＭ５の制御プログラ
ムの変更、各メモリの記憶容量のわずかな増加により上
述の間引き処理を実現できるものであり、間引き処理を
行わない従来技術と比較してコスト的にはほとんど変わ
らない。

次に、本発明の他の実施例を説明する。本実施例は間引
くべく表示値のデータＲＯＭ９への記憶の仕方に特徴が
あるものであり、各構成要素、回路等は上記実施例と同
様であるので、その説明は省略する。尚、本実施例では
１１Ｃｆｆｌあたりちょうど２５４８パルス、１ｍ１ｌ
ｅあたり４１００．６０８５１２パルス発生する発振器
１を用いている。又、近似個数値を４１００に設定し、
近似個数値のうちの最下位桁につづく３桁（即ち、小数
点以下の値、６０８）目迄の間引きを実行するものであ
る。

今、第８図中、例えばＰ点に記憶されている間引くべく
表示値について注目してみると、表示器４に表示される
現在の表示値が２９９．９から３００．０に変化したタ
イミングで、前述した第４図中ステップ５００において
コンパレータ１１は両表示値が一致したものと判断する
。即ち、そのタイミングは表示値の最下位桁が９から１
０　（０）に変化した時である。この場合、第８図中、
間引くべく表示値の桁のうち最上位（１００）桁をのぞ
く他の桁（０，１，１，１０の桁）についての値が９か
ら１０（０）に変化するところの番地Ｓに、仮に間引く
べく表示値が記憶されているとすると、上述した２　９
９．９から３００．０に変化するタイミングで少なくと
も２個以上のパルスを同時に間引いてしまうことになる
。

本実施例では、第８図に示すように上述の番地Ｓには間
引くべく表示値を記憶しておらず、それが為に上述のよ
うに２個以上のパルスを同時に間引くことがない。ここ
で、自動車の真の走行距離とパルスをカウントして求め
た距離との誤差は１パルス分以内に収めるのが望ましく
、上述のように２個以上のパルスを同時に間引いてしま
うことは、ｌパルス以上の誤差が生じているものであり
問題である。本実施例では、２個以上のパルスを同時に
間引くことがなく、従って、距離の誤差は常に１パルス
分以内であるので、精度が向上するという効果がある。

尚、少なくとも間引くべく表示値の最下位桁である０、
１の桁について、値が９から１０（０）に変化するとこ
ろの番地に間引くべく表示値を記憶させなければ効果が
あるものであり、又、コンパレータ１１にて一致を判断
するタイミングは表示値の最下位桁が９から１０（０）
に変化するタイミング以外でも所定の値について同様で
ある。

なお、本発明はデジタル式の自動車用電子積算距離計に
限って適用されるものではなく、所定間隔のパルスを計
数して物理量を求める場合等Ｇｉ於いて、そのパルス数
に対し整数倍とならない時の計数の用途に利用すると有
効である。

他の適用例として、パルスモータで駆動されるステージ
があった場合、そのパルスの発生間隔に対し、ステージ
の移動距離が整数倍とならないような時に本発明を利用
すれば容易にその移動距離を求めることができる。

又、自動車用として、タイヤ径を変える場合にも有効で
ある。即ち、自動車に標準装備されているタイヤから径
が異なる他のタイヤに変更する時には、１ｌａａに相当
するパルス数が整数ではなくなってしまうが、上述のよ
うな間引き処理を行うことにより、それを調整できる。

尚、間引くべく表示値をＥＥＦＲＯＭ等の記憶内容を外
部から書き換え可能な半導体記憶装置に記憶しておけば
、このような場合にその記憶内容を変更することにより
対応できる。更に、自動車のギアから取り出す発振器（
車速センサ）の信号は、必ずしも廟又はｍ’ｉｌｅ当り
のパルス数を整数値とする必要はなくなるため、そのギ
ア比を任意に設計できる効果が得られる。

又、他の適用例として、時計に用いられる水晶等の発振
器の精度保証、あるいはその発振器を異なる発振周波数
を有する他の発振器に変更する場合の補正等に採用でき
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明としたことによって、計数容
量や記憶容量を特に増加させずとも、物理量の表示精度
を極めて向上させることができるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した自動車の積算距離計の全体概
略図、第２図は第１図中制御装置内のＩＣ回路を示すブ
ロック図、第３図は間引きのタイミングの説明図、第４
図は表示値の変更プログラムのフローチャート、第５図
、第６図はそれぞれ表示切換の一例と実際のクロックパ
ルス出力数との関係図、第７図は本発明の物理量表示装
置のブロック図、第８図は本発明の他の実施例の間引き
のタイミングの説明図である。 １・・・発振器、２・・・制御装置、３・・・切換スイ
ッチ。 ４・・・表示器、５・・・μＲＯＭ、６．７・・・ＥＥ
ＰＲＯＭ、　　８・　ＲＡＭ、９・・・データＲＯＭ、
　　ｌＯ”−インクリメンタ、１１・・・コンパレータ
、１２・・・インターナルバス。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 （ばか１名） 第　１　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の物理量単位毎に基準信号を発生する手段と
   、 前記基準信号の数を計数する計数手段と、 前記第１の物理量単位とは異なる第２の物理量単位に相
   当する前記基準信号の数について、その最上位桁を含む
   所定の桁までの値を近似個数値として記憶する第１の記
   憶手段と、 前記第２の物理量単位を基準単位として、前記計数手段
   により計数される前記基準信号の数に応じた物理量を表
   示する表示手段と、 前記所定の桁のうち最下位桁につづく複数の桁について
   、該各桁が前記最下位桁より下位ｌ（ｌは自然数）桁の
   桁であれば、前記計数手段が前記近似個数値を１０＾ｌ
   回計数するまでの期間中に、該各桁の数値と同じ回数だ
   け前記基準信号の計数を間引くべく表示値を記憶した第
   ２の記憶手段と、前記計数手段により計数される前記基
   準信号の数と前記近似個数値とが一致したか否かを検出
   する第１の一致検出手段と、 前記第１の一致検出手段により一致が確認されたならば
   、前記表示手段に表示された現在の表示値と、前記第２
   の記憶手段に記憶された前記間引くべく表示値とが一致
   するか否かを検出する第２の一致検出手段と、 前記第２の一致検出手段により前記両表示値が一致する
   ことが検出された場合には所定の間引き処理を行った後
   に前記現在の表示値を所定量ずつ変化させ、前記両表示
   値が一致しないことが検出された場合には、前記間引き
   処理を行うことなく現在の表示値を所定量ずつ変化させ
   る手段とを備えることを特徴とする物理量表示装置。
2. （２）前記第２の記憶手段は、前記間引くべく表示値を
   、表示桁とその桁の値との２次元マップを有する半導体
   記憶装置に記憶したものである請求項１記載の物理量表
   示装置。
3. （３）前記第２の一致検出手段は、前記２次元マップに
   記憶された各桁についての前記間引くべく表示値が、前
   記現在の表示値のその桁の値に対応している時に、前記
   現在の表示値の最下位桁の値が所定の値からその次の値
   に変化したタイミングで前記間引くべく表示値と前記現
   在の表示値が一致したものとして検出するものであり、 前記第２の記憶手段は、少なくとも前記間引くべく表示
   値の最下位桁について、前記２次元マップの桁の値が前
   記所定の値からその次の値に変化するところの番地をの
   ぞく番地に、その間引くべく表示値を記憶したものであ
   る請求項２の物理量表示装置。
4. （４）前記表示手段は、前記第１の物理量単位および第
   ２の物理量単位とは異なる第３の物理量単位を基準とし
   て、前記計数手段により計数される前記基準信号の数に
   応じた物理量を表示することも可能であるように構成さ
   れ、 前記表示手段の基準単位を前記第２の物理量単位あるい
   は前記第３の物理量単位に切換えるための切換手段をも
   備えるものである請求項１〜３のいずれかに記載の物理
   量表示装置。