JPH0540883U - メータ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低域でのメータ指針の揺動が生じないメータ
駆動回路の提供を目的とする。 【構成】 被測定部の回転数に応じた周波数の信号を発
生する速度センサ４と該信号の波形を整形する入力回路
１とからなるパルス発生回路１１を設ける。該パルス発
生回路からのパルス信号を受け、パルス周波数に略反比
例した電圧を出力する周波数・電圧変換回路１２を設け
る。更に、パルス周波数が所定値以下のときに、パルス
周波数を零として出力するように周波数・電圧変換回路
を制御する制御回路１３を設けて、該周波数・電圧変換
回路１２の出力電圧に応じて駆動部３によりムーブメン
トを駆動するようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、メータ駆動回路に係り、詳しくは被測定部の回転により発生するパ ルス信号を受け、パルス周波数に応じた発生電圧によりムーブメントを駆動する メータ駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、メータ駆動回路、例えば車両等の速度を表示するとともにその運行状態 を記録するタコグラフ等の駆動回路は、図４に示すように、入力回路１、周波数 ・電圧変換回路（以下、Ｆ／Ｖ変換回路という。）２、差動増幅器３等から構成 されており、車両の走行に伴い回転する被測定部の近傍に配置された速度センサ ４から被測定部の回転数に応じた周波数の信号が該入力回路１に入力されると、 該入力回路１によって矩形状のパルス信号に波形整形される。該入力回路１によ って整形されたパルス信号はＦ／Ｖ変換回路２に入力され、該Ｆ／Ｖ変換回路２ によって入力したパルス信号のパルス周波数に略反比例したＤＣ電圧として出力 される。

【０００３】 該Ｆ／Ｖ変換回路２の一例として、図５に示すように、Ｃ² ＭＯＳで構成する 単安定マルチバイブレータ２ａと、Ｃ₀ とＲ₀ とで構成する積分回路２ｂとを備 えたものがあり、該マルチバイブレータ２ａの入力端子Ａに前記入力回路１から 、図６の（イ）に示すような波形整形されたパルス信号が入力すると、端子Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，Ｂ間に接続されたＣ₁ とＲ₁ とで決定される図６の（ロ）に示すような 一定幅のパルスが端子Ｑより出力する。該出力パルスは次にインバータ回路２ｃ に入力されて波形を逆にされた後、前記積分回路２ｂに入力され積分されて図６ の（ハ）で示す波形となる。このように、該Ｆ／Ｖ変換回路２は入力したパルス 信号のパルス周波数に略反比例したＤＣ電圧を出力する。

【０００４】 該Ｆ／Ｖ変換回路２の出力は、図４に示すように、差動増幅回路３の入力端子 の一方３ａに入力される。また、該差動増幅回路３の出力端子３ｃにはＤＣモー タ６が接続されており、該ＤＣモータ６には指示記録機構７が結合されている。 また、該ＤＣモータ６には、その回動位置に応じた電圧を出力するポテンショメ ータ５も結合されており、該ポテンショメータ５の出力は前記差動増幅回路３の 入力端子の他方３ｂに入力される。

【０００５】 この構成で、速度センサ４から、被測定部の回転数に応じた周波数の信号が入 力回路１に入力すると、Ｆ／Ｖ変換回路２からは該信号周波数に略反比例した大 きさのＤＣ電圧が出力する。例えば、車両が停止しているときの周波数は０であ るので、Ｆ／Ｖ変換回路２の出力電圧は最大となり、反対に車両が最高速度のと きは出力電圧は最小となる。

【０００６】 差動増幅回路３は、Ｆ／Ｖ変換回路２の出力電圧とポテンショメータ５からの 出力電圧との差を比較し、前者の電圧が大きいときにはＤＣモータ６を一方向（ メータの指示値が低い方）に回動させる電圧を出力し、後者の電圧が大きいとき には逆方向（メータの指示値が高い方）に回動させる電圧を出力する。

【０００７】 一方、ポテンショメータ５はＤＣモータ６の回動位置に応じた電圧を出力する ので、ＤＣモータ６は上記２つの電圧が一致して作動増幅器３よりモータ６駆動 用の電圧が出力されない位置まで回動する。したがって、ＤＣモータ６の回動位 置は速度センサ４からの信号周波数に対応することになり、これにより車両の速 度が指示されるとともに、図示せぬ時計機構の作動により時間とともに車両速度 等の動作状態が記録されることになる。

【０００８】 ところが、上記回路では、Ｆ／Ｖ変換回路２で積分された出力電圧のリップル 分は出力電圧に比例した大きさで現れるので、図６の（ハ）で示すように、車速 が遅いと出力電圧が高くなるのに伴いリップル分も大きくなり、メータの指示値 の低域での指針の揺動となって現れる。これを抑えるため、Ｆ／Ｖ変換回路２内 の積分回路２ｂの時定数τ（＝Ｃ₀ Ｒ₀ ）を可能な範囲で増加させて、低域での 指針の揺動の防止を図っている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、指針の揺動を防止するため積分回路２ｂの時定数τを増加する と、入力の変化に対して出力の応答性が悪くなり、例えば図７に示すように、速 度が０Ｋｍ／ｈとなっていく減速状態で指針が戻りの状態にあるとき、車速が表 示されない領域Ａ（例えば数Ｋｍ／ｈ以下）にあるにもかかわらず、応答遅れの ため指針はまだ表示領域Ｂにあり、増加した時定数τでは補償出来ない領域Ａで の低い周波数のリップル分が作用して指針に揺動が生じてしまう。この場合に、 時定数τを更に増加するとメータの高域での指示の応答遅れが顕著になり正確さ を欠くものとなる。

【００１０】 本考案は、低域でのメータ指針の揺動が生じないメータ駆動回路の提供を目的 とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るメータ駆動回路は、被測定部の回転数に応じた周波数のパルスを 発生するパルス発生回路と、該パルス発生回路からのパルス信号を受け、パルス 周波数に略反比例した電圧を出力する周波数・電圧変換回路と、前記パルス周波 数が所定値以下のときに、パルス周波数を零として出力するように前記周波数・ 電圧変換回路を制御する制御回路と、前記周波数・電圧変換回路の出力電圧に応 じてムーブメントを駆動する駆動部とを備えたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】

上述構成に基づき、被測定部が回転すると、回転数に応じた周波数のパルスが パルス発生回路から出力される。該パルス発生回路からのパルス信号を受けて周 波数・電圧変換回路はパルス周波数に略反比例した電圧を出力する。該出力を受 けて駆動部はムーブメントを出力電圧に応じた位置まで駆動する。該ムーブメン トは、出力電圧が大きいときは低い指示値を示し、出力電圧が小さいときは高い 指示値を示すことになる。そして、パルス発生回路からの出力パルスの周波数が 所定値よりも低いときは、制御回路が周波数・電圧変換回路の入力パルスの周波 数を零であるように制御するため、回転数が低域に戻るときスムースに戻る。

【００１３】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の実施例について説明する。なお、従来の技術のと ころで示したものと同一の回路には同一符号を付し説明を省略する。

【００１４】 図１には、本考案に係るメータ駆動回路の一実施例が示されている。符号１１ で示す回路は、回転する被測定部の近傍に配置された速度センサ４と、該センサ ４が検出した被測定部の回転数に応じた周波数の信号を矩形状のパルス信号に波 形整形する入力回路１とで構成するパルス発生回路である。該パルス発生回路１ １で発生したパルス信号はＦ／Ｖ変換回路１２に入力される。本考案に係るメー タ駆動回路が従来のものと異なるところはＦ／Ｖ変換回路１２の回路構成と、該 Ｆ／Ｖ変換回路１２を制御する制御回路１３を設けたことにある。

【００１５】 制御回路１３は、図２に示すように、Ｃ² ＭＯＳからなるＩＣ回路１３ａを構 成要素とする。端子Ａには前記パルス発生回路１１の出力を供給し、端子Ｂはア ースする。端子Ｔ₁ ，Ｔ₂ 間にはコンデンサＣ₂ を、端子Ｔ₂ ，Ｃ_D 間には抵抗 Ｒ₂ を接続するとともに端子Ｃ_D には電源Ｖ_CCを供給し、端子Ｔ₁ をアースする 。このように構成すると、端子Ａへ図３の（イ）で示すの入力パルスがあると、 図３の（ロ）で示すように、入力パルスの立下がりのときにＲ₂ Ｃ₂ の時定数で 定まる幅のパルスが出力端子Ｑに発生する。この場合、Ｒ₂ Ｃ₂ の値を所定値に 設定すれば、入力パルスの周波数がある所定値より高いと出力パルスはその間中 断続せずオン状態が連続する。

【００１６】 一方、Ｆ／Ｖ変換回路１２内の単安定マルチバイブレータ２ａは、図２に示す ように、従来用いているものと同じＣ² ＭＯＳで構成し、端子Ｃ_D に制御回路１ ３のＩＣ回路１３ａの端子Ｑの出力を供給する。該単安定マルチバイブレータ２ ａは端子Ｃ_D がＨレベルのときのみ単安定マルチバイブレータとして作動するた め、入力端子Ａに図３の（イ）で示した入力パルスがあり、かつ端子Ｃ_D に図３ の（ロ）で示す入力が有ると、端子Ｑに図３の（ハ）で示すような波形が出力す る。すなわち、制御回路１３のＲ₂ ，Ｃ₂ の値を適切に選ぶことによって、ある 速度（周波数）以上のときはそのままパルスを出力し、それ未満の速度ときは出 力しないようにすることができる。

【００１７】 この速度を、前述したメータで表示されない領域Ａの最高値（例えば数Ｋｍ／ ｈ）に設定すれば、領域Ａ内でのＦ／Ｖ変換回路１２の出力は最大値となり、該 出力は差動増幅器で構成される駆動部３に入力されるため、メータ指針の戻りの 状態での領域Ａによるリップル分の影響がなく指針の揺動は生じない。なお、本 実施例では制御回路１３のＣ² ＭＯＳで構成するマルチバイブレータ用のＩＣ回 路１３ａを用いているが、該制御回路１３をヒステリシスを持つ回路で構成して もよい。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によると、制御回路を設けて被測定部の回転によ るパルス周波数が所定値以下の低速域のときに、パルス周波数を零として出力す るように前記周波数・電圧変換回路を制御したので、揺動が発生する低速域での メータ指針の揺動を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例のメータ駆動回路のブロック図で
ある。

【図２】図１で示すブロック図の部分的な詳細図であ
る。

【図３】周波数・電圧変換回路の入出力パルス波形のタ
イミングチャートである。

【図４】従来のメータ駆動回路のブロック図である。

【図５】図４で示すブロック図の部分的な詳細図であ
る。

【図６】従来の周波数・電圧変換回路の入出力パルス波
形のタイミングチャートである。

【図７】指針の揺動を説明するためのメータの正面図で
ある。

【符号の説明】

１ 入力回路 ２，１２ 周波数・電圧変換回路 ３ 差動増幅器（駆動部） ４ 速度センサ ６ ＤＣモータ（ムーブメント） １１ パルス発生回路 １３ 制御回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定部の回転数に応じた周波数のパル
   スを発生するパルス発生回路と、 該パルス発生回路からのパルス信号を受け、パルス周波
   数に略反比例した電圧を出力する周波数・電圧変換回路
   と、 前記パルス周波数が所定値以下のときに、パルス周波数
   を零として出力するように前記周波数・電圧変換回路を
   制御する制御回路と、 前記周波数・電圧変換回路の出力電圧に応じてムーブメ
   ントを駆動する駆動部とを備えたことを特徴とするメー
   タ駆動回路。