JPH04175610A - 計器用サーボ制御回路 - 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〕 本発明は計器用サーボ制御回路に係り、特に、駆動源に
よって計測量に応じた位置に駆動されるべき部材の位置
を検出し、この検出した位置を示す信号と計測量に応じ
た信号との偏差により駆動源を制御し、計測量に追従し
てその計測量に応じた位置に部材を駆動するようにした
、回転数、速度などの測定、記録、指示を行う例えば車
両用運行記録計に好ましく通用される計器用サーボ制御
回路に関するものである。

〔従来の技術〕 従来この種の回路としては、例えば車速のような計測量
に応じた信号として計測量に応じて周期が変化するパル
ス信号を入力し、この入力したパルス信号をその周波数
に応じたアナログ電圧信号に変換し、また駆動源として
モータを、このモータによって計測量に応した位置に駆
動されるべき例えば指針のような部材の位置を検出する
手段としてポテンショメータをそれぞれ使用し、上記ア
ナログ電圧信号を極性反転したものとポテンショメータ
が発生する電圧信号とを加算回路によって加算して両信
号の差に相当する偏差信号を得、この偏差信号によって
モータを駆動し、車速に追従して指針を駆動するように
したものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の回路では、ポテンショメータの直線性が
悪く、このポテンショメータが発生する電圧信号は指針
の位置に対応して直線的に変化しないため、この電圧信
号をそのまま利用したのでは、電圧信号と、パルス信号
の計測量に応した周波数を電圧信号に変換したアナログ
信号とが相互に対応することがない。そこで、両者が相
互に対応するように、事前に調整する必要があったが、
この調整を行うための作業が面倒で、かつそのための回
路が必要となって回路構成が複雑になっていた。

また、パルス信号の周波数を電圧に変換するようにして
いるので、変換した電圧のリップルとの関係で、パルス
信号の周波数範囲に制限があり、制御可能な範囲が限ら
れていた。

よって本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、調整を
必要なくして回路構成を単純化することができると共に
、制御可能範囲の制限をなくした計器用サーボ制御回路
を提供することを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本発明により成された計器用サ
ーボ制御回路は、第１図の基本構成図に示すように、例
えばＤＣモータからなる駆動源３と、該駆動源３によっ
て駆動される例えば指針からなる部材５と、該部材５の
位置を検出して検出位置信号を発生するポテンショメー
タ２と、計測量に応じて周期が変化するパルス信号とし
て入力される計測量と、前記ポテンショメータ２が発生
する検出位置信号とを比較し、前記駆動源３の駆動力と
駆動方向を決定する制御信号を発生する例えばＣＰＵか
らなる制御手段１１と、該制御手段１１が発生する制御
信号に基づいて前記部材５を駆動する例えば駆動回路か
らなる駆動手段４とを備え、計測量に追従してその計測
量に応した位置に部材５を駆動するようにした計器用サ
ーボ制御回路において、前記パルス信号に基づいて計測
を行い計測量データを出力する例えばＣＰＵからなる計
測手段１２と、前記ポテンショメータ２が発生する検出
位置信号をデジタル信号に変換して検出位置データを出
力する例えばＡ／Ｄ変換器からなる変換手段１ｅと、前
記計測量データを前記検出位置データに対応する目標位
置データに変換する例えばＣＰＵからなるデータ変換手
段１３とを備え、前記制御手段１１が、前記目標位置デ
ータと前記変換手段１ｅからの検出位置データとを比較
し、該比較により前記駆動Ｂ３の駆動力と駆動方向を決
定する制御信号を発生することを特徴としている。

上記課題を解決するため本発明により成された上記計器
用サーボ制御回路は、第１図の基本構成図に示す如く、
前記制御手段１１が、前記駆動源３の駆動力を決定する
制御信号として、前記目標位置データと前記検出位置デ
ータとの偏差の大きさに応じて予め定められたデジタル
信号で出力し、前記駆動手段４が前記制御手段１１から
のデジタル信号を駆動力の大きさに対応した大きさのア
ナログ信号に変換する例えば駆動電圧制御回路からなる
手段４ａを有することを特徴として０る。

上記課題を解決するため本発明により成された上記計器
用サーボ制御回路は、第１図の基本構成図に示す如く、
前記制御手段１１が、前記駆動源３の駆動力を決定する
制御信号として、前記目標位置データと前記検出位置デ
ータとの偏差の大きさに応じて予め定めたデユーティ比
の信号を出力し、前記駆動手段が前記制御手段１１から
のデューティ両信号を駆動力の大きさに対応した大きさ
のアナログ信号に変換する手段４ａを有することを特徴
としている。

〔作用］ 上記構成において、計測量に応して周期カベ変化するパ
ルス信号に基づいて計測を行って計測手段１２が計測量
データを出力し、ポテンショメータ２が部材５の位置を
検出して発生する検出位置信号を変換手段１ｅがデジタ
ル信号に変換して検出位置データを出力し、またデータ
変換手段１３が計測量データを検出位置データに対応す
る目標位置データに変換し、制御手段１１が、目標位置
データと変換手段１ｅからの検出位置データとを比較し
、該比較により駆動源３の駆動力と駆動方向を決定する
制御信号を発生するようにしてし）るので、ポテンショ
メータの非直線性にも拘らず、８十測量データに基づい
て変換された目標位置データと検出位置データとが対応
するよ痕こなり、また計測手段による計測によって発生
される計測量データはパルス信号の周波数に制限される
ことカベない。

駆動源３の駆動力を決定する制御信号として、目標位置
データと検出位置データとの偏差の大きさに応じて予め
定められたデジタル信号、又は目標位置データと検出位
置データとの偏差の大きさに応して予め定めたデユーテ
ィ比の信号が使用され、この信号を駆動力の大きさに対
応した大きさのアナログ信号に変換して手段４ａを駆動
源３を駆動している回路構成が簡単になっている。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は計器の指示機構に適用した本発明による計器用
サーボ制御回路の一実施例を示す回路図であり、同図に
おいて、１は予め定められた制御プログラムに従って動
作するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）によって構成さ
れた制御器であり、制御器１内には、制御プログラムを
格納するＲＯＭ１ａ、各種データを格納するＲＡＭ１ｂ
、タイマカウンタｌｃ、インターバルタイマｌｄ、Ａ／
Ｄ変換器１ｅなどが内蔵されている。

制御器１は、２つの入力ＩＮＩ及びＩＮ２と、２つのデ
ータ出力０ＵＴＩ及びＯＵ’Ｔ２とを有する。一方の入
力ｒＮ１には、図示しない回転センサが発生する速度、
エンジン回転数などの計測量に応じて周期（周波数）の
変化するパルス信号が入力信号として入力され、他方の
入力ＩＮ２には、ポテンショメータ２が発生する位置情
報としての電圧信号が入力される。データ出力０ＵＴ１
及び０ＵＴ２は、ＤＣモータ３を駆動するためのモータ
駆動回路４に対して駆動電圧決定データ及び駆動方向決
定データをそれぞれ出力し、これをモータ駆動回路４が
有する駆動電圧制御回路４ａ及び駆動方向制御回路４ｂ
に対してそれぞれ入力する。

駆動電圧制御回路４ａはデータ出力０ＵＴＩからの駆動
電圧決定データに基づいてＤＣモータ３を駆動する電圧
を制御し、また駆動方向制御回路４ｂはデータ出力０Ｕ
Ｔ２からの駆動方向決定データに基づいてＤＣモータ３
を駆動する方向を制御する。ＤＣモータ３はそ”の回転
によって速度、エンジン回転数などの計測量を図示しな
い文字板上の目盛と協動して指示する指針５と、この指
針５の位置を検出し、検出位置に応じた電圧を発生する
ポテンショメータ２とに連動されている。

以上の構成において、予め定められた制御プログラムに
よって動作する制御器ｌは、人力ＩＮＩに入力されるパ
ルス信号の立上りエツジ又は立下りエツジに応じて割込
み処理を行い、タイマカウンタＩＣの前回カウント値と
今回カウント値との差によってパルス信号の周期（車速
成いはエンジン回転数などに対応する）を演算し、この
演算によって得られるデータを人力信号データとしてＲ
ＡＭ１ｂ中の所定のエリアに格納する。このＲＡＭ１ｂ
の所定エリアに格納された入力信号データは、その後、
ポテンショメータのＡ／Ｄ変換データに対応する目標指
針位置データに変換され、この変換によって得られた目
標指針位置データはＲＡＭ１ｂの所定のエリアに格納さ
れる。このデータ変換は、予め定められた以下の式によ
って行われる。

上式中、ＤＣＭＡＸはＡ／Ｄ変換基準電圧、ｎはＡ／Ｄ
変換分解能、Ｄ（整数）は周期データをポテンショメー
タのＡ／Ｄ変換値に対応するデータに変換したデータ、
■は周期データ（スピードデータ）、αは変換定数１、
βは変換定数２である。

制御器１はまた、上記パルス信号のエツジによる割込み
と別個のインターバルタイマ１ｄによる割込みによって
ｌ　ｍ５ｅｃ毎に、データ出力０ＵＴＩから駆動電圧制
御回路４ａに対して駆動電圧決定データを、データ出力
０ＵＴ２から駆動方向制御回路４ｂに対して駆動方向決
定データをそれぞれ出力する。制御器ｌがモータ駆動回
路４への出力データを作成するために、上記１　ｍ５ｅ
ｃ毎に制御器１内のＡ／Ｄ変換器１ｅが、ポテンショメ
ータ２からの電圧信号をＡ／Ｄ変換し、この変換したデ
ータを検出指針位置データとしてＲＡＭ１ｂの所定のエ
リアに格納する。このＲＡＭ１ｂの所定エリアに格納さ
れた検出指針位置データは上記目標指針位置データと比
較し、ＤＣモータ３を駆動するモータ駆動回路４に対す
る出力データを決定するために利用される。

このように、パルス信号のデータ処理、ＤＣモータ３を
駆動するためのデータ出力処理は共に割込み処理によっ
て行うが、パルス信号のデータ処理が優先的に行われる
。

上記ＤＣモータ３の制御は後述する状態遷移処理によっ
て行われ、ＤＣモータ３の駆動状態を定める各状態毎に
サブルーチンが形成され、各サブルーチンへはアドレス
指定によって入るようになっており、また現在の状態は
そのアドレスを参照することによって分かるようになっ
ている。

以上概略説明した制御器ｌの動作の詳細を、制御器１を
構成するＣＰＵが予め定めた制御プログラムに従って行
う仕事を示す第３図乃至第８図のフローチャートを参照
して説明する。

第３図はメインフローを示し、このメインフローでは、
割込み可能状態になるまでの処理、すなわち、初期化及
び低速（停止とみなす状態）の処理を行うようになって
いて、モータの制御などは割込みフローで行う。

メインフローは制御器１を構成するＣＰＵへの電源投入
によってスタートし、その最初の３つのステップＳ１乃
至Ｓ３においてイニシャライズを行う。先ずステップＳ
１においてはＣＰＵ自体の初期設定処理を行い、続くス
テップＳ２においては周辺ユニットの初期設定処理を行
い、その後のステップＳ３においてはＲＡＭ１ｂの所定
エリア中の各種データの初期設定処理を行う。

その後ステップＳ４に進み、ここでインターバルタイマ
ｌｄのスタートを行う。インターバルタイマｌｄは上述
したようにＤＣモータ３の駆動を１　ｍ５ｅｃ毎に行う
ためのものである。これと同時に、パルス信号の周期を
求める際に使用するタイマカウンタＩＣのスタートも行
う。

以上の準備処理を行った後ステップＳ５に進み、ここで
１　ｍ５ｅｃ毎のＤＣモータ駆動及びパルス信号周期処
理の割込みを可能にする割込み許可状態を作る。その後
ステップＳ６に進み、ここで入力信号データが０である
か否かを判定する。この判定のために、パルス信号のエ
ツジ入力を監視して、所定時間時間以上エツジ入力がな
いときには停止とみなす。ステップＳ６の判定がＹＥＳ
であるときにはステップＳ７に進んで目標指針位置デー
タを０にし、判定がＮＯのときにはステップＳ６の判定
を繰り返し行う。

上記ステップＳ６及び／３７を実行している間に、パル
ス信号のエツジ入力があると第４図の割込みフローがス
タートし、またインターバルタイマの１　ｍ５ｅｃ毎の
割込みによって第５図乃至第８図のＤＣモータ駆動処理
のための割込みフローがスタートする。上記ステップＳ
７において目標指針位置データが０にされているときに
は、これに基づくデータがモータ駆動回路４に対して出
力される。

第４図の入力信号処理のための割込みフローがパルス信
号のエツジ入力によってスタートすると、その最初の３
つのステップＳｌｌ乃至Ｓ１３によってパルス信号の周
期測定が行われる。先ず最初のステップＳｌｌにおいて
はタイマカウンタのカウント値を取込み、続くステップ
Ｓ１２においては前回取込んでいるタイマカウンタのカ
ウント値との差、すなわち、パルス信号の周期を求め、
その後のステップＳ１３においてはステ・ンプＳ１２に
おいて求めた差データ（周期データ）をＲＡＭ１ｂの所
定のエリアに格納する。

その後ステップＳ１４に進み、ここで上記ステップＳ１
４において格納した差データに基づいて指針を駆動する
程大きな速度でなく、指針の駆動を停止しておくか否か
を判定し、判定がＹＥＳのときにはステップＳ１５に進
んで目標指針位置データを０にしてから割込みを終了し
てメインフローの元のステップに戻る。また、ステ・ノ
ブＳ１４の判定がＮＯのときにはステ・ンプＳ１６に進
んで上記差データに基づいて指針を駆動する程大きな速
度で、指針の駆動を開始するか否かを判定し、判定がＮ
ｏのときには割込みを終了してメインフローの元のステ
ップに戻る。そして、ステ・ンプＳ１６の判定がＹＥＳ
のときにはステ・ノブ５１７Ｄこ進み、ここで上記ステ
ップＳ１３においてＲＡＭ１ｂの所定エリアに格納した
周期データを目標指針位置データに変換する処理を行っ
てから割込みを終了してメインフローの元のステップに
戻る。

上記ステップＳ１７でのデータ変換は、上記式による計
算を行うことによって行われる。なお、上記ステップ３
１４乃至Ｓ１６は、０位置からの指針の起動をするか否
かをヒステリシスを設けて行うためのものである。

第５図のＤＣモータ駆動処理のための割込みフローがイ
ンターバルタイマＩｄによってスタートすると、その最
初のステップＳ２１において、ＤＣモータ駆動割込みを
可能にする割込み許可状態を作る。これはパルス信号の
周期測定処理を優先的に行わせるためのものである。そ
の後ステップ３２２に進み、ここでＡ／Ｄ変換器１ｅの
変換動作を禁止してから続くステップＳ２３においてＡ
／Ｄ変換器１ｅからの変換データを読み込み、このデー
タをＲＡＭ１ｂの所定のエリアに格納する。

この変換データは、ポテンショメータ２が出力する電圧
信号をＡ／Ｄ変換した検出指針位置データである。

次に、ステップＳ２４乃至ステップＳ２６を実行してモ
ータ駆動回路４へのデータ出力処理を行う。先ずステッ
プＳ２４においては、今の状態遷移のサブルーチンのア
ドレスを指定し、この指定されたアドレスのサブルーチ
ンをステップＳ２５において実行して駆動力及び方向を
決定し、この決定した駆動データを次のステ・ノブＳ２
６においてモータ駆動回路４に対して出力する。そして
続くステップＳ２７進み、ここで上記ステップＳ２２に
おいて禁止され、ＤＣモータ駆動回路４へのデータ出力
処理を行っている開停止されていたＡ／Ｄ変換器１ｅの
動作を許可してメインフローの元のステップに戻る。

上記ステップＳ２４によって、定常状態（指針停止状態
）のアドレスが指定されると第６図のサブルーチンがス
タートし、加速状態（指針を子方向に動かす状態）のア
ドレスが指定されると第７図のサブルーチンをスタート
し、減速状１１（指針を一方向に動かす状態）のアドレ
スが指定されると第８図のサブルーチンをスタートする
。

第６図のサブルーチンがスタートすると、その最初のス
テップＳ３１において、上記ステップＳ１７においてＲ
ＡＭ１ｂの所定エリアに格納した目標指針位置データと
上記ステップＳ２３においてＲＡＭ１ｂの所定エリアに
格納した検出指針位置データとを比較し、その差がＯで
あるか否かを判定し、判定がＹＥＳのときにはステップ
３２に進んでモータ駆動方向データとしてＯをセットし
、続くステップＳ３３に進んでモータ駆動力データとし
て０をセットしてからメインフローに戻る。

また、上記ステップＳ３１の判定がＮＯのときにはステ
ップＳ３４に進み、ここで目標指針位置データく検出指
針位置データであるか否かを判定する。このステップＳ
３４の判定がＹＥＳのときにはステップ３３５に進み、
ここでモータ駆動方向データとして「−」をセットし、
続くステップ３３６において駆動力データとして「３」
をセットし、その後のステップＳ３７において減速状態
アドレスをセットしてからメインフローの元のステップ
に戻る。

更に、上記ステップＳ３４の判定がＮＯのときにはステ
ップＳ３８に進み、ここで目標指針位置データ〉検出指
針位置データであるか否かを判定する。このステップ３
３８の判定がＮｏのときには上記ステップ３３２に進み
、ＹＥＳのときにはステップＳ３９に進む。ステップ３
３９においては、モータ駆動方向データとして「＋」を
セットし、続くステップＳ４０において駆動力データと
して「３」をセットし、その後のステップＳ４１におい
て加速状態アドレスをセットしてからメインフローの元
のステップに戻る。

一方、第７図のサブルーチンがスタートすると、その最
初のステップＳ５１において、上記ステップＳ１７にお
いてＲＡＭ１ｂの所定エリアに格納した目標指針位置デ
ータと上記ステップ３２３においてＲＡＭ１ｂの所定エ
リアに格納した検出指針位置データとを比較し、その差
が５であるか否かを判定し、判定がＹＥＳのときにはス
テップ５２に進んでモータ駆動方向データさして「＋」
をセットし、続くステップＳ５３に進んでモータ駆動力
データとして「２」をセットしてからメインフローに戻
る。

また、上記ステップＳ５１の判定がＮＯのときにはステ
ップ３５４に進み、ここで目標指針位置データと検出指
針位置データとの差が「３」であるか否かを判定する。

このステップ３５４の判定がＹＥＳのときにはステップ
Ｓ５５に進み、ここでモータ駆動方向データとして「＋
」をセットし、続くステップＳ５６において駆動力デー
タとして「１」をセットしてからメインフローの元のス
テップに戻る。

更に、上記ステップＳ５４の判定がＮｏのときにはステ
ップ３５７に進み、ここで目標指針位置データと検出指
針位置データとの差が０以上であるか否かを判定する。

このステップＳ５７の判定がＹＥＳのときにはステップ
Ｓ５８に進み、ここでモータ駆動方向データとして「−
」をセットし、続くステップＳ５９において駆動力デー
タとして’ＩＪをセットしてからメインフローの元のス
テップに戻る。このステップＳ５８及びＳ５９は、モー
タ逆転によるブレーキを掛けるためのものである。また
、ステップ３５７の判定がＮｏのときにはステップ３６
０に進んで定常状態アドレスをセットしてからメインフ
ローの元のステップに戻る。

減速状態アドレスが指定されているときには、第８図の
サブルーチンがスタートする。この第８図のサブルーチ
ンのステップＳ７０乃至８０は、第７図のサブルーチン
のステップＳ５０乃至６０にそれぞれ対応し、ステップ
Ｓ５２．３５５及び３５Ｂにおいてセットされる駆動方
向が逆になっている点を除いて他は全く同じであるので
説明を省略する。

上述した実施例の装置によれば、例えば第９図の状態遷
移図に示すような動作が行われる。なお、この状態図は
駆動原理の一例を示したものである。

入力信号がないか、有ってもパルス信号周期が極めて長
いときには、駆動力及び方向が共に「０」にセットされ
、これがｌ　ｍ５ｅＣ毎に出力され、指針５はＯ位置に
停止されている。

このような状態で、入力パルス信号があり、この信号に
基づいて求めた周期データをデータ変換して求めた目標
指針位置データと、ポテンショメータ２から読み込んだ
検出指針位置データとの差が「＋」であるとき、停止状
態から加速状態への遷移と判断し、駆動力を「３」、方
向を「＋」にセットした駆動データを出力する。その後
、目標指針位置データと検出指針位置データとの差が＋
５以下のときに、駆動力を１２」、方向を「＋」にセン
トした駆動データを出力する。なお、目標指針位置デー
タと検出指針位置データとの差が１５以上のときには、
それ以前と変わらない駆動データを出力する。

その後、目標指針位置データと検出指針位置データとの
差が−１−３以下のときに、駆動力を「１」、方向を「
＋」にセントした駆動データを出力する。

なお、目標指針位置データと検出指針位置データとの差
が＋３以ト＋５未満のときには、駆動力を［２」、方向
をＥ斗」にセットした駆動データを出力する。

更にその後、目標指針位置データと検出指針位置データ
との差がＯ以下のときに、駆動力を「１」、方向を「−
」にセットした駆動データを出力する。なお、目標指針
位置データと検出指針位置データとの差が０以上＋３未
満のときには、駆動力を「１」、方向を「＋」にセット
した駆動データを出力する。

また、指針５が任意の指示を行っている状態で、目標指
針位置データと検出指針位置データとの差が「−」であ
るとき、減速状態への遷移と判断し、駆動力を「３」、
方向を「−」にセットした駆動データを出力する。その
後、目標指針位置データと検出指針位置データとの差が
一５以下のときに、駆動力を「２」、方向を「−」にセ
ットした駆動データを出力する。なお、目標指針位置デ
ータと検出指針位置データとの差が一５以上のときには
、それ以前と変わらない駆動データを出力する。

その後、目標指針位置データと検出指針位置データとの
差が一３以上のときに、駆動力を１１」、方向を「−」
にセットした駆動データを出力する。

なお、目標指針位置データと検出指針位置データとの差
が一３未満−５以上のときには、駆動力を［２ｊ、方向
を「−」にセットした駆動データを出力する。

更にその後、目標指針位置データと検出指針位置データ
との差が０以上のときに、駆動力を「１ｊ、方向を「＋
」にセットした駆動データを出力する。なお、目標指針
位置データと検出指針位置データとの差が０未満−３以
上のときには、駆動力を「１」、方向を「−」にセット
した駆動データを出力する。

以Ｊ、のように、ＤＣモータの駆動を不連続な多段階の
駆動力レヘルと駆動方向で制御し、指針位置の測定及び
指定をポテンショメータの出力電圧をＡ／Ｄ変換したデ
ジタルデータを用いて行い、指針が目標位置に近づくに
つれて指針駆動力を減少し、目標位置に到達したらＤＣ
モータ３にブレーキをかけ停止状態にさせるようにして
いる。従って、不均衡なスピードデータの入力に指針が
制動以上にふらつかない、指針駆動時から停止するとき
、指針のオーバランが小さくかつ迅速に停止させること
ができ、停止位置に対してで指針がふらつかない、なめ
らかな指針の動きをするなどの効果が得られる。

第２図について上述したモータ駆動回路４の具体的回路
例を第１０図に従って説明する。

第１０図の例では、制御器１を構成するＣＰＵは、エミ
ッタが抵抗Ｒ１乃至Ｒｎを介して相互接続されたトラン
ジスタロ１乃至Ｑｎのベースに接続された出力０１乃至
Ｏｎを有し、抵抗Ｒ１乃至Ｒｎを介して相互接続された
点は抵抗Ｒを介してアースに接続されると共に、トラン
ジスタＱのベースに接続されている。以上のトランジス
タロ１乃至Ｑｎ及びＱ、抵抗Ｒ１乃至Ｒｎ及びＲは駆動
電圧制御回路４ａを構成している。

ＣＰＵはまた、トランジスタＱＡ乃至ＱＤのベースに接
続された出力ＯＡ乃至ＯＤを有し、トランジスタＱＡ及
びＱＢとトランジスタＱＣ及びＱＤとは互いに直列に接
続され、トランジスタＱＡ及びＱＣの相互接続されたコ
レクタはトランジスタＱのエミッタに接続され、トラン
ジスタＱＢ及びＱＤの相互接続されたエミッタはアース
に接続され、かつトランジスタＱＡ及びＱＢの相互接続
点とトランジスタＱＣ及びＱＤの相互接続点との間には
ＤＣモータ３が接続されている。以上のトランジスタＱ
Ａ乃至ＱＤは駆動方向制御回路４ｂを構成している。

以上の構成において、ＣＰＵの出力０１乃至Ｏｎに選択
的にＨレベルの信号を出力してトランジスタロ１乃至Ｑ
ｎを選択にオンすることによって、抵抗Ｒ１乃至Ｒｎを
通じて流れる電流が抵抗Ｒに流れ、この抵抗Ｒの両端に
発生する電圧によってトランジスタＱの導通が制御され
る。このトランジスタＱの導通の制御によってＤＣモー
タ３に供給される電圧が制御される。なお、抵抗Ｒ１乃
至Ｒｎに１．２．４・・・・・・のような重み付けをす
ることによって、出力０１乃至Ｏｎに２進数で表した駆
動力データを出力することによってＤＣモータ３の駆動
力を制御することができる。また、ＣＰＵのＯＡ乃至Ｏ
ＤのＯＡ及びＯＤ又はＯＢ及びＯＣに選択的にＨレベル
の進を出力してトランジスタＱＡ及びＱＤ又はトランジ
スタＱＢ及びＱＣを選択的にオンすることによって、Ｄ
Ｃモータ３に流す電流の方向が決定され、モータの駆動
方向か決定される。

以上図面について説明した実施例では、駆動力を決定す
るデータをデジタル信号で出力するようにしているが、
決定した駆動力に応じたデユーティ比の信号をＣＰＵか
ら出力するようにしてもよい。この場合には、第５図の
フローのステップＳ２５において駆動力としてデユーテ
ィ比を決定するようにし、第６図のステップＳ３３、Ｓ
３６、Ｓ４０、第７図のステップＳ５３、Ｓ５６、Ｓ５
９、第８図のステップＳ７３、Ｓ７６、Ｓ７９において
、駆動力のセットをデユーティ比のセットで行うように
すればよい。

そして、この場合は、第１１図に示すような構成の駆動
電圧制御回路４ａが使用される。すなわち、ＣＰＵの出
力０からセットしたデユーティ比に応じたパルス信号を
出力し、これをトランジスタＱｌｌのベースに印加して
そのオン・オフを制御し、抵抗Ｒ１１乃至Ｒ１３ととも
に充放電回路を構成するコンデンサＣの充電電圧を変化
させ、この充電電圧がベースに供給されているトランジ
スタＱの導通を制御するようにしている。なお、ＣＰＵ
は、駆動力を大きくするときにはデユーティ比Ｂ／Ａが
小さくなり、駆動力を小さくするときにはデユーティ比
Ｂ／Ａが大きくなるようなパルス信号を出力するように
すればよい。

〔効果〕

以上説明したように本発明によれば、ボテンシ町メータ
の非直線性にも拘らず、計測量データに基づいて変換さ
れた目標位置データと検出位置データとが対応するよう
になるので、調整が必要なくなり、また計測によって発
生される計測量データはパルス信号の周波数に制限され
ることがないので、制御可能範囲の制限がなくなってい
る。

また、駆動力を決定する制御信号として、目標位置デー
タと検出位置データとの偏差の大きさに応して予め定め
られたデジタル信号、又は目標位置データと検出位置デ
ータとの偏差の大きさに応して予め定めたデユーティ比
の信号が使用され、この信号を駆動力の大きさに対応し
た大きさのアナログ信号に変換して駆動しているので、
回路構成を単純化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による計器用サーボ制御回路の基本構成
を示すブロック図、 第２図は本発明による計器用サーボ制御回路の一実施例
を示す図、 第３図乃至第８図は第２図中の制御器を構成するＣＰＵ
が行う仕事を示すフローチャート、 第９図は第２図の実施例の動作を要約して示す状態遷移
図、 第１０図及び第１１図は第２図中の一部分の具体的な回
路構成例をそれぞれ示す図である。 １ｅ・・・Ａ／Ｄ変換器（変換手段）、２・・・ポテン
ショメータ、３・・・ＤＣモータ（駆動源）、４・・・
駆動回路（駆動手段）、４ａ・・・駆動電圧制御回路（
手段）、５・・・指針（部材）、１１・・・ＣＰｔＪ（
制御手段）　、１２−ＣＰＵ　（計測手段）、１３−Ｃ
ＰｔＪ　（データ変換手段）。 特許出願人　　　　矢崎総業株式会社 第３図 第５図 差なし 第９図 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動源と、該駆動源によって駆動される部材と、
   該部材の位置を検出して検出位置信号を発生するポテン
   ショメータと、計測量に応じて周期が変化するパルス信
   号として入力される計測量と、前記ポテンショメータが
   発生する検出位置信号とを比較し、前記駆動源の駆動力
   と駆動方向を決定する制御信号を発生する制御手段と、
   該制御手段が発生する制御信号に基づいて前記部材を駆
   動する駆動手段とを備え、計測量に追従してその計測量
   に応じた位置に部材を駆動するようにした計器用サーボ
   制御回路において、前記パルス信号に基づいて計測を行
   い計測量データを出力する計測手段と、 前記ポテンショメータが発生する検出位置信号をデジタ
   ル信号に変換して検出位置データを出力する変換手段と
   、 前記計測量データを前記検出位置データに対応する目標
   位置データに変換するデータ変換手段とを備え、 前記制御手段が、前記目標位置データと前記変換手段か
   らの検出位置データとを比較し、該比較により前記駆動
   源の駆動力と駆動方向を決定する制御信号を発生する、 ことを特徴とする計器用サーボ制御回路。
2. （２）前記制御手段が、前記駆動源の駆動力を決定する
   制御信号として、前記目標位置データと前記検出位置デ
   ータとの偏差の大きさに応じて予め定められたデジタル
   信号で出力し、 前記駆動手段が前記制御手段からのデジタル信号を駆動
   力の大きさに対応した大きさのアナログ信号に変換する
   手段を有する、 ことを特徴とする請求項１記載の計器用サーボ制御回路
   。
3. （３）前記制御手段が、前記駆動源の駆動力を決定する
   制御信号として、前記目標位置データと前記検出位置デ
   ータとの偏差の大きさに応じて予め定めたデューティ比
   の信号を出力し、 前記駆動手段が前記制御手段からのデューティ両信号を
   駆動力の大きさに対応した大きさのアナログ信号に変換
   する手段を有する、 ことを特徴とする請求項１記載の計器用サーボ制御回路
   。