JPH0684978B2 - 交差コイル式メ−タ - Google Patents

交差コイル式メ−タ

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JPH0684978B2
JPH0684978B2 JP61298913A JP29891386A JPH0684978B2 JP H0684978 B2 JPH0684978 B2 JP H0684978B2 JP 61298913 A JP61298913 A JP 61298913A JP 29891386 A JP29891386 A JP 29891386A JP H0684978 B2 JPH0684978 B2 JP H0684978B2
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憲夫 藤木
雅博 石川
隆 西本
進一 宮部
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの回転数、車速の表示等に用いる交
差コイル式メータに係り、特に交差コイルの磁界形成方
向を制御する駆動回路の作動制御に関する。
〔従来の技術〕 交差コイル式メータには従来例えば第5図に示すような
ものがある(実開昭55-64773号公報参照)。同図におい
て1は入力信号の変化に応じて関数特性をもって変化す
る制御信号を出力する制御部、2はその制御信号に基づ
き、交差する2つのコイル3,4が発生する磁界方向を制
御する駆動部である。また制御部1は2つの信号処理回
路5,6から成っており、一方の信号処理回路5は、例え
ば車速に応じて周波数が変化するパルス又は車速に応じ
て変化する電圧から成る車速信号Sを入力し、この車速
信号Sの変化に応じてその実効電流が第6図(a)の
A1,B1で示す|sinθ|,|cosθ|の特性で変化する2つの
制御パルス信号をそれぞれ駆動回路7,8に出力する。ま
た他方の信号処理回路6は、前記信号処理回路5の出力
に基づき第6図(b)に示すような90℃の位相差を有す
る制御信号C,Dを駆動回路7,8に対して出力する。一方、
駆動回路7は、実効電流が第6図(a)のA1となる制御
パルス信号を信号Cにより制御し、コイル3に流す電流
方向を切換え、実効電流が第7図(a)のA2で示すよう
なサイン波特性で変化する制御パルス信号を増幅し、出
力する。
また、駆動回路8は、実効電流が第6図(a)のB1とな
る制御パルス信号を信号Dにより制御し、コイル4に流
す電流方向を切換え、実効電流が第7図(a)のB2で示
すようなコサイン波特性で変化する制御パルス信号を増
幅して出力する。従って、車速信号Sの変化に応じてコ
イル3,4にはサイン,コサイン特性で変化する磁界が形
成され、可動マグネット9が第7図(b)で示すように
車速に応じた角度位置に回転する。尚、制御パルス信号
の出力方式としては特開昭55-132959号公報所載のメー
タの如く、tan-1に相当する信号を使用することも公知
である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、かかる交差コイル式メータを車速計などの車
両用メータに適用した場合には、イグニッションスイッ
チOFF後にメータの指針が不安定な動きをすることがあ
るという問題がある。その理由は次の通りである。
すなわち、交差コイル式メータは、その集積回路化に際
し、信号の増幅などパワーの必要な駆動部2と、パワー
を必要としない制御部1とに大別し、パワーの必要な駆
動回路7,8には電流駆動型トランジスタ(バイポーラi
c)を用い、他方の信号処理回路5,6には電圧駆動型トラ
ンジスタ(MOSic)を用いるのが一般である。
また、交差コイル式メータを車両用車速計などに適用す
る場合は、エンジン停止中に無駄な電力消費をしないよ
うにするため、イグニッションスイッチよりも後段の電
流ラインで交差コイル式メータを作動させる必要があ
る。
このような、イグニッション系の電源ラインは第8図の
ような接続となっている。同図において、10はオルタネ
ータ、11は電圧レギュレータ、12はチャージランプ、13
はイグニッションスイッチで、符号14がイグニッション
電流ラインである。
一方、車両のイグニッションスイッチ13をOFFした場合
を考えると、第9図に示すように約0.5秒間は2〜3V程
度の電圧がイグニッション電源ライン上に残ることが実
験的にわかっている。これは、イグニッションスイッチ
13のOFF後、オルタネータ10が完全に停止するまでの
間、チャージランプ12を通してイグニッション電源ライ
ン14にオルタネータ10から電源が供給されるためであ
る。
従って、交差コイル式メータの電源がイグニッション電
源ライン14から供給されることを考えると、電圧レギュ
レータ11の働きによる電圧降下を考慮しても、イグニッ
ションスイッチOFF後、0.5秒間程度は1〜2Vの電源が交
差コイル式メータを構成する各icに供給されることにな
る。そして、1〜2V程度の電源電圧状態では信号処理系
のN−MOSic又はC−MOSicの動作が不安定となり、暴走
状態となることがあり、この結果、交差コイル式メータ
の指示値も不安定となって、場合によってはイグニッシ
ョンスイッチOFF時にメータ指針がハネ上がるといった
非常に品質感のない動作をするという問題が生じること
になる。
そこで、本発明の目的はイグニッションスイッチのOFF
時におけるメータ指針の動作を安定させることにある。
〔問題点を解消するための手段〕
前記目的を達成して従来技術の問題点を解決するため、
本発明に係る交差コイル式メータは、入力信号の変化に
応じて所定の関数特性をもって変化する制御信号を出力
する制御部と、前記制御信号に基づき交差コイルに供給
する電流の供給方向、電流値を制御する駆動部とを備え
る交差コイル式メータにおいて、電源電圧および前記制
御信号の電圧のうちいずれか一方が所定値以下に低下し
たときに駆動部の作動を禁止する動作禁止手段を備え
る。
〔作用〕
本発明によれば、イグニッションスイッチOFF時に1〜2
V程度の残留電圧によって制御部が不安定な作動をして
も、動作禁止手段によって駆動部の動作は禁止される。
このため、交差コイルが磁界を形成することなく、メー
タ指針が不安定な動きをすることがない。
〔実施例〕
第1図は本発明に係る交差コイル式メータを示すもので
ある。この図は、説明を簡単にするため、交差する2つ
のコイルのうちの一方のコイル3だけを示している。
この交差コイル式メータは、入力信号(例えば車速信
号)の変化に応じて所定の関数特性をもって変化する信
号を発生する制御部1と、前記信号に基づき交差コイル
3に対する電流供給方向および供給電流値を制御して交
差コイル3の磁界形成方向を制御する駆動部2とから成
る。前記制御1は、車速信号を入力してその実効値が第
6図(a)で示すような|sinθ|又は|cosθ|の特性で
変化する制御パルス信号を発生するとともに、その制御
パルス信号に基づき第6図(b)で示すような制御信号
(1,0信号)を発生する信号処理回路15を備える。この
信号処理回路15が出力する関数特性のパルス信号はMOS
型トランジスタ16,17に構成したインバータ18に印加さ
れ、他方、信号処理回路15が出力する制御信号S4はMOS
型トランジスタ19のゲートに印加される。一方、駆動部
2はコイル3に正逆両方から電流を流すために、電流駆
動式のトランジスタ20,21,22,23,24,25でいわゆるHス
イッチ型回路を構成して成る。26,27はダイオード、28
〜35は抵抗である。
トランジスタ20のON,OFFはMOS型トランジスタ19により
制御され、トランジスタ21,22のON,OFFはインバータ18
により制御される。尚、コイル3の他端と接続するトラ
ンジスタ23,24,25も同様にして制御される(図中、左右
に位置する制御部1は同一のものである)。但し、トラ
ンジスタ20と23に印加される信号のレベルは逆であり、
電流がトランジスタ23→コイル3→トランジスタ21,22
と流れるときは、トランジスタ20および24,25には電流
は流れない。そして、この実施例ではトランジスタ21,2
4が本発明の動作禁止手段としての機能も備えるものと
し、その動作限界電圧を例えば2V以上に設定し、制御部
1の出力電圧が2V以下のときは、信号を受けつけないよ
うにして駆動部2の作動を禁止させるようになってい
る。
次に、この交差コイル式メータの作動を説明する。第2
図に制御部1からの出力信号を示す。今、トランジスタ
23のベースには第2図の信号S2(S2=0)が加えられて
いるため、トランジスタ23はON状態である。この時、ト
ランジスタ21のベースに第2図に示すような制御パルス
信号S1加えられた場合、コイル3を通る電流は、トラン
ジスタ21,22を通る電流i2と、トランジスタ21,22のOFF
時にコイル3の保有エネルギがダイオード26→トランジ
スタ23と循環する電流i1とになる。電流i1,i2は第2図
信号S1中に符号で示す通りである。コイル3に流れるこ
のような電流により、コイル3は所定強度の磁界を発生
し、交差する他のコイルで発生する磁界との合成で得ら
れる角度にメータ指針を回転させる。
一方、イグニッションスイッチがOFFされた場合をみる
と、駆動部2には1〜2V程度の電流が印加されるためそ
の出力は不安定になるが、トランジスタ21の動作限界電
圧は2V以上に設定されているから、トランジスタ21は信
号S1を受けつけない。またトランジスタ24も同様であ
る。従って、コイル3には電流が流れ図、メータ指針は
バランスを取り続け安定していることになる。尚、トラ
ンジスタ21および24の入力閾値を上げる方法は、制御部
1と駆動部2との間にレベルシフタを設けても実現でき
る。また、駆動部2としてダーリントン接続のトランジ
スタ回路を用いて説明したが、パワーMOSダイオードに
よって回路を構成することもできる。一般にパワーMOS
ダイオードの動作閾値電圧は2.5V以上なので、それが本
発明の動作禁止手段としての作動も行ない電源低下時に
は、先に駆動部2の回路がカットオフ状態となり、次に
制御部1の回路がダウンすることになる。
尚、駆動部2の動作限界電圧を決定する要因は制御部1
が異常動作をしない最低電源入力電圧である。CMOS,NMO
Sを答わずこれはMOSトランジスタの閾値電圧で決定され
ることになる。3μm〜5μmシリコンゲートMOSの場
合最大値として1.2V程度の電圧となる。従ってその場合
には駆動部2の動作限界電圧は1.2V以上必要である。
第3図は、本発明の第2の実施例を示すものである。こ
の交差コイル式メータは、制御部1と駆動部2の電源回
路を分離し、駆動部2の電源回路における電圧降下を制
御部の電源回路におけるそれよりも高く設定し、電源電
圧が低下したときは、駆動部電源回路の電圧降下が制御
部電源回路の電圧降下よりも大きくなるようにして、制
御部1よりも先に駆動部2が作動不能となるようにした
ものである。従って、この実施例では駆動部2の電源回
路が本発明の動作禁止手段として働くことになる。
以下、説明する。
40は制御部1へ電源を供給する第1の電源回路であり、
抵抗41,ツエナーダイオード42,コンデンサ43によって定
電圧回路を構成している。他方、44は駆動部2へ電源を
供給する第2の電源回路であり、抵抗45,トランジスタ4
6,ダイオード47,ツエナーダイオード48およびコンデン
サ49で定電圧回路を構成している。制御部1,駆動部2の
基本的構成、作用は前記実施例と同様である。
次に作動を説明する。第4は電源回路40,44への入力電
圧と出力電圧との関係を示すものである。図中、制御部
1、駆動部2の動作限界電圧をそれぞれV1,V2で示す。
ここで、駆動部2へ電源を供給する第2の電源回路44は
電圧安定化のためのトランジスタ46とレベルシフト用の
ダイオード47を用いているので、入力電圧が所定電圧値
V3以下のときは、第1の電源回路40に比べて電圧降下が
大きくなるようになっている。従って、第4図において
入力電圧が低下してくると、第2の電源回路44の出力電
圧は駆動部2の動作限界電源電圧V2を通過することにな
るが、その時点では第1の電源回路40の出力電圧は電圧
V1よりも高いV4であり、制御部1は動作可能な状態にあ
る。更に入力電圧が低下して第1の電源回路40の出力電
圧が制御部1の動作限界電圧V1よりも低くなると制御部
1の出力は不安定となるが、このとき駆動部は動作不能
なので誤動作することはない。この第2の実施例に係る
交差コイル式メータによれば、制御部1の出力電圧と駆
動部2の動作限界電圧とが近いとき、例えば制御部1の
出力電圧が2.5V、駆動部2の動作限界電圧が2.0Vのよう
に接近しているときに、電源回路側で駆動部2を先に作
動不能にできるから、前記第1の実施例のように制御部
1の出力電圧と駆動部2の入力電圧との関係を問題とす
るまでもなく実施が可能となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る交差コイル式メータ
は、電源電圧,制御部の出力信号のいずれか一方が所定
値以下に低下したときは駆動部の作動を禁止する動作禁
止手段を設けたから、イグニッションスイッチOFF時に
電源ライン上に低電圧が残留して制御部が不安定な作動
をしても駆動部は作動することがない。従ってメータ指
針が不安定な動きを呈することはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る交差コイル式メータの第1の実施
例を示す回路図、第2図は制御部の出力信号の波形例を
示す図、第3図は本発明に係る交差コイル式メータの第
2の実施例を示す回路図、第4図は第3図に示す電源回
路の入出力電圧を例示するグラフ図、第5図は従来の交
差コイル式メータを示す回路図、第6図は第5図に示す
制御部の出力信号波形を示すグラフ図、第7図は第7図
に示す駆動回路の出力信号例を示すグラフ図、第8図は
イグニッション電源ラインを示す回路図、第9図はイグ
ニッション電源ラインの電圧を例示すグラフ図である。 1……制御部 2……駆動部 21,24……トランジスタ(動作禁止手段) 44……第2の電源回路(動作禁止手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 隆 埼玉県大宮市日進町2丁目1910番地 関東 精器株式会社内 (72)発明者 宮部 進一 埼玉県大宮市日進町2丁目1910番地 関東 精器株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号の変化に応じて所定の関数特性を
    もって変化する制御信号を出力する制御部と、前記制御
    信号に基づき交差コイルに供給する電流の供給方向およ
    び電流値を制御する駆動部とを備える交差コイル式メー
    タにおいて、電源電圧および前記制御信号の電圧のうち
    いずれか一方が所定値以下に低下したときに駆動部の作
    動を禁止する動作禁止手段を備えることを特徴とする交
    差コイル式メータ。
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JPS60216387A (ja) * 1984-04-12 1985-10-29 日本電気株式会社 螢光表示管の表示装置

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