JPH08327664A - メータ駆動装置 - Google Patents
メータ駆動装置Info
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- JPH08327664A JPH08327664A JP15871795A JP15871795A JPH08327664A JP H08327664 A JPH08327664 A JP H08327664A JP 15871795 A JP15871795 A JP 15871795A JP 15871795 A JP15871795 A JP 15871795A JP H08327664 A JPH08327664 A JP H08327664A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 変化の速い被測定量をデジタル遅延処理と平
均化処理によってメータ指針をスムーズかつ良好な応答
にて回動させることを目的とする。 【構成】 入力端子１から入力する被測定量に対応した
電気信号を演算手段２にて演算処理し指示信号としてメ
ータ４を駆動するとともに、演算手段２は、前記電気信
号をサンプリングしたサンプリングデータＤと現指示デ
ータＸn-1 との差に遅延を加えるデジタル遅延機能Ａ
と、この遅延データＤＡの過去複数回分の平均値データ
ＤＢを求める平均化処理機能Ｂと、平均値データＤＢと
現指示データＸn-1 との差にさらに遅延を加える第２の
デジタル遅延機能Ｃを備えている。
均化処理によってメータ指針をスムーズかつ良好な応答
にて回動させることを目的とする。 【構成】 入力端子１から入力する被測定量に対応した
電気信号を演算手段２にて演算処理し指示信号としてメ
ータ４を駆動するとともに、演算手段２は、前記電気信
号をサンプリングしたサンプリングデータＤと現指示デ
ータＸn-1 との差に遅延を加えるデジタル遅延機能Ａ
と、この遅延データＤＡの過去複数回分の平均値データ
ＤＢを求める平均化処理機能Ｂと、平均値データＤＢと
現指示データＸn-1 との差にさらに遅延を加える第２の
デジタル遅延機能Ｃを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の走行速度やエン
ジン回転計のごとき変化の早い被測定量を指示する指針
式メータの駆動装置に関するものである。
ジン回転計のごとき変化の早い被測定量を指示する指針
式メータの駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の被測定量をアナログ的に指示す
る指針式メータにあっては、たとえば車速センサからの
走行速度に比例した周波数のパルス信号を平滑して特性
変換し電流計等のメータを直流駆動するアナログ的駆動
方式から、パルス信号をそのままカウントしあるいはク
ロック信号により周期測定してデジタル信号により演算
処理しメータを駆動するデジタル制御方式になり、演算
精度の向上と応答性の向上、さらに回路のＩＣ化による
小型化が進んでいる。
る指針式メータにあっては、たとえば車速センサからの
走行速度に比例した周波数のパルス信号を平滑して特性
変換し電流計等のメータを直流駆動するアナログ的駆動
方式から、パルス信号をそのままカウントしあるいはク
ロック信号により周期測定してデジタル信号により演算
処理しメータを駆動するデジタル制御方式になり、演算
精度の向上と応答性の向上、さらに回路のＩＣ化による
小型化が進んでいる。
【０００３】しかるに、こうしたデジタル制御方式では
被測定量をデジタル化するサンプリング周期や指示値を
算出する演算周期によってメータ指針の回動スムーズ性
が左右され、特にこうした分解能は回路の高速処理に依
存するため、低コストの回路での低分解能による最終指
示データのステップ動作を吸収し指針を滑らかに駆動す
るためには、演算出力をメータに供給する駆動段にＤ／
Ａ変換手段を介在しさらに平滑手段によりステップ動作
に遅延を加えてスムーズな回動指示を得るようにしてい
る。
被測定量をデジタル化するサンプリング周期や指示値を
算出する演算周期によってメータ指針の回動スムーズ性
が左右され、特にこうした分解能は回路の高速処理に依
存するため、低コストの回路での低分解能による最終指
示データのステップ動作を吸収し指針を滑らかに駆動す
るためには、演算出力をメータに供給する駆動段にＤ／
Ａ変換手段を介在しさらに平滑手段によりステップ動作
に遅延を加えてスムーズな回動指示を得るようにしてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回動指
示のスムーズ化を求めるためのアナログ的平滑手段は、
指示の応答性を大きく損ない、さらにデジタル処理回路
による小型化や回路部品の集積化を阻害する要因とな
り、特に平滑処理にて広い周波帯域のリップルを吸収す
るには多くの容量の違うコンデンサを必要とし最低でも
容量の大きいコンデンサを用いねばならずデジタル処理
のチップ化回路の周辺に大きな部品が接続されて結果と
して回路部の容積を大きくしなければならなかった。
示のスムーズ化を求めるためのアナログ的平滑手段は、
指示の応答性を大きく損ない、さらにデジタル処理回路
による小型化や回路部品の集積化を阻害する要因とな
り、特に平滑処理にて広い周波帯域のリップルを吸収す
るには多くの容量の違うコンデンサを必要とし最低でも
容量の大きいコンデンサを用いねばならずデジタル処理
のチップ化回路の周辺に大きな部品が接続されて結果と
して回路部の容積を大きくしなければならなかった。
【０００５】本発明は、デジタル処理にてこうした遅延
処理を行いアナログ的平滑手段をなくしあるいは小容量
の部品で大きな跳ね上がり動作を抑制するとともに、被
測定量の変化に対しても良好な応答性の得られる駆動装
置を提供することを目的とする。
処理を行いアナログ的平滑手段をなくしあるいは小容量
の部品で大きな跳ね上がり動作を抑制するとともに、被
測定量の変化に対しても良好な応答性の得られる駆動装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】被測定量に対応した電気
信号を入力し、指示信号として演算出力する演算手段
と、この演算手段の指示信号に基づき前記被測定量を指
針の回動位置にて文字板上の指標と対比指示するメータ
とを備え、前記演算手段は、前記電気信号を所定周期で
サンプリングし、このサンプリングデータを現指示デー
タと比較し、その差に遅延を加える第１のデジタル遅延
機能と、このデジタル遅延機能を加えて得た遅延データ
の連続した複数回分の平均値データを求める平均化処理
機能と、この平均化処理にて順次求めた平均値データを
現指示データと比較し、その差に遅延を加える第２のデ
ジタル遅延機能を備えたことを特徴とする。
信号を入力し、指示信号として演算出力する演算手段
と、この演算手段の指示信号に基づき前記被測定量を指
針の回動位置にて文字板上の指標と対比指示するメータ
とを備え、前記演算手段は、前記電気信号を所定周期で
サンプリングし、このサンプリングデータを現指示デー
タと比較し、その差に遅延を加える第１のデジタル遅延
機能と、このデジタル遅延機能を加えて得た遅延データ
の連続した複数回分の平均値データを求める平均化処理
機能と、この平均化処理にて順次求めた平均値データを
現指示データと比較し、その差に遅延を加える第２のデ
ジタル遅延機能を備えたことを特徴とする。
【０００７】前記第１のデジタル遅延処理は、前記電気
信号をサンプリングした時点の現指示データとサンプリ
ングデータとの差もしくはその差に補正値を加えた値を
所定の定数にて除算し、この除算結果を現指示データに
加えるとともに、この加算データを現指示データとして
置換することを特徴とする。
信号をサンプリングした時点の現指示データとサンプリ
ングデータとの差もしくはその差に補正値を加えた値を
所定の定数にて除算し、この除算結果を現指示データに
加えるとともに、この加算データを現指示データとして
置換することを特徴とする。
【０００８】前記第２のデジタル遅延処理は、前記平均
化処理により得られた平均値データと現指示データとの
差もしくはその差に補正値を加えた値を所定の定数にて
除算し、この除算結果を現指示データに加えるととも
に、この加算データを現指示データとして置換し、この
データを出力することを特徴とする。
化処理により得られた平均値データと現指示データとの
差もしくはその差に補正値を加えた値を所定の定数にて
除算し、この除算結果を現指示データに加えるととも
に、この加算データを現指示データとして置換し、この
データを出力することを特徴とする。
【０００９】
【作用】第１のデジタル遅延機能によって得た連続する
複数のデータを平均化し、さらにこの平均値データに対
して第２のデジタル遅延を加えることにより、被測定量
のサンプリング周期が変化してもその周期毎の指針のス
テップ動作を抑制し、かつ被測定量の変化に対して早い
応答性が得られる。
複数のデータを平均化し、さらにこの平均値データに対
して第２のデジタル遅延を加えることにより、被測定量
のサンプリング周期が変化してもその周期毎の指針のス
テップ動作を抑制し、かつ被測定量の変化に対して早い
応答性が得られる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の基本的回路ブロック図を示す
もので車両の走行速度を交差コイル式メータにて指示す
る実施例について説明する。
もので車両の走行速度を交差コイル式メータにて指示す
る実施例について説明する。
【００１１】図において、入力端子１は車両の走行速度
に比例した周波数のパルス信号をカウントしあるいは周
期測定して得られたデジタルデータ（電気信号）を入力
するもので、ここでは車速センサからの出力パルス信号
をデジタルデータにて測定出力する処理が、車両のコン
トローラ（エンジン制御等の処理部にて車速も求め、時
分割通信にてメータ側に転送する）にて実行される構成
に適用している。
に比例した周波数のパルス信号をカウントしあるいは周
期測定して得られたデジタルデータ（電気信号）を入力
するもので、ここでは車速センサからの出力パルス信号
をデジタルデータにて測定出力する処理が、車両のコン
トローラ（エンジン制御等の処理部にて車速も求め、時
分割通信にてメータ側に転送する）にて実行される構成
に適用している。
【００１２】入力端子１に入力される計測デジタルデー
タはメータ側演算手段２（マイクロコンピュータ）に供
給され、演算手段２はこの計測デジタルデータの送信と
同期しあるいは所定のサンプリング周期にてこれを取り
込み、サンプリングデータとして第１のデジタル遅延処
理を実行する。
タはメータ側演算手段２（マイクロコンピュータ）に供
給され、演算手段２はこの計測デジタルデータの送信と
同期しあるいは所定のサンプリング周期にてこれを取り
込み、サンプリングデータとして第１のデジタル遅延処
理を実行する。
【００１３】演算手段２は図１に示すように第１のデジ
タル遅延機能Ａ，平均化処理機能Ｂ，第２のデジタル遅
延機能Ｃを有し、演算手段２によって得られた演算出力
データはドライバ３を通して交差コイル式メータ４に供
給され、サンプリングした被測定量を指針の回動位置に
よって指示する。
タル遅延機能Ａ，平均化処理機能Ｂ，第２のデジタル遅
延機能Ｃを有し、演算手段２によって得られた演算出力
データはドライバ３を通して交差コイル式メータ４に供
給され、サンプリングした被測定量を指針の回動位置に
よって指示する。
【００１４】交差コイル式メータ４は、一対の交差した
コイルの発生磁界内に回転マグネットを配し、これに固
着した指針軸先端の指針を回転マグネットの磁界制御応
答による回動で文字板上の指標との対比判読を可能とす
るそれ自体周知のメータで構成でき、各交差コイルへの
指示信号は各々指示特性を得るためのたとえばSIN,COS
信号であり、こうした信号の生成は演算手段２内の演算
出力データに基づくＲＯＭ等のメモリデータの読み出し
によって容易に達成できる。
コイルの発生磁界内に回転マグネットを配し、これに固
着した指針軸先端の指針を回転マグネットの磁界制御応
答による回動で文字板上の指標との対比判読を可能とす
るそれ自体周知のメータで構成でき、各交差コイルへの
指示信号は各々指示特性を得るためのたとえばSIN,COS
信号であり、こうした信号の生成は演算手段２内の演算
出力データに基づくＲＯＭ等のメモリデータの読み出し
によって容易に達成できる。
【００１５】以上の構成にて図２のフローチャートを用
いてその動作を説明するが、第１のデジタル遅延機能や
第２のデジタル遅延機能は、あくまでも入力されるサン
プリングデジタルデータの現指示データに対する差分を
ただちに指示データとすることなく、デジタル的にその
差の間でより細かいステップ動作を行うようなデータの
細ステップ変化処理を施し、結果として最終の指示値に
収束するようなデジタル的遅延処理を行うものであり、
その演算方法は種々の方法が選択可能である。
いてその動作を説明するが、第１のデジタル遅延機能や
第２のデジタル遅延機能は、あくまでも入力されるサン
プリングデジタルデータの現指示データに対する差分を
ただちに指示データとすることなく、デジタル的にその
差の間でより細かいステップ動作を行うようなデータの
細ステップ変化処理を施し、結果として最終の指示値に
収束するようなデジタル的遅延処理を行うものであり、
その演算方法は種々の方法が選択可能である。
【００１６】まず、被測定量に対応した電気信号（デジ
タルデータ）が入力端子１に逐次入力されてくるが、演
算手段２において数百ミリ秒の周期でこのデジタルデー
タをサンプリングし、これに基づいてメータ４にて指示
させるための目標データＤを決定する。
タルデータ）が入力端子１に逐次入力されてくるが、演
算手段２において数百ミリ秒の周期でこのデジタルデー
タをサンプリングし、これに基づいてメータ４にて指示
させるための目標データＤを決定する。
【００１７】第１のデジタル遅延機能Ａでは、この目標
データＤに対して図示するように現指示データＸn-1 と
の差を求め、これに補正値ａ（跳ね上がりを更に緩和す
る）を加え、所定の定数Ａ（表示の更新周期を10ミリ秒
としサンプリング周期を300ミリ秒とすれば300 ／10＝3
0もしくはこれに近い値をＡとする）にて除算し、この
除算値を現指示データＸn-1 に加えるように実行する。
データＤに対して図示するように現指示データＸn-1 と
の差を求め、これに補正値ａ（跳ね上がりを更に緩和す
る）を加え、所定の定数Ａ（表示の更新周期を10ミリ秒
としサンプリング周期を300ミリ秒とすれば300 ／10＝3
0もしくはこれに近い値をＡとする）にて除算し、この
除算値を現指示データＸn-1 に加えるように実行する。
【００１８】つまり、こうした演算処理によって現指示
データＸn-1 に対して差のあるサンプリング目標データ
Ｄをそのまま指示信号としてただちに指示したときの跳
ね上がり動作（ステップ動作）を防ぎ、その差の何分の
１ずつの細かいステップ動作として変化させるいわゆる
遅延機能が働くこととなる。
データＸn-1 に対して差のあるサンプリング目標データ
Ｄをそのまま指示信号としてただちに指示したときの跳
ね上がり動作（ステップ動作）を防ぎ、その差の何分の
１ずつの細かいステップ動作として変化させるいわゆる
遅延機能が働くこととなる。
【００１９】こうして得た遅延データＤＡは過去同様に
して得た遅延データＤＡ（Ｄ１〜Ｄ４）の４回分を記憶
してあるこれらデータとともに平均化処理機能Ｂによっ
てその平均化処理がなされ、平均値データＤＢとして出
力する。
して得た遅延データＤＡ（Ｄ１〜Ｄ４）の４回分を記憶
してあるこれらデータとともに平均化処理機能Ｂによっ
てその平均化処理がなされ、平均値データＤＢとして出
力する。
【００２０】この平均化処理は、目標データＤをサンプ
リング出力する決定周期が長い場合には現指示データと
の差が大きくなって遅延データＤＡそのものの変化が追
従しにくくなるのをそれ以前のサンプリングデータを含
めての変化状態を折り込んでその変化幅に応じたデータ
を得ることができ、また決定周期が短い場合には、瞬間
的な不規則変化に追従させるのではなく過去のデータを
含めて実際の定常的変化により忠実に追従させることの
できるデータを求めるものである。
リング出力する決定周期が長い場合には現指示データと
の差が大きくなって遅延データＤＡそのものの変化が追
従しにくくなるのをそれ以前のサンプリングデータを含
めての変化状態を折り込んでその変化幅に応じたデータ
を得ることができ、また決定周期が短い場合には、瞬間
的な不規則変化に追従させるのではなく過去のデータを
含めて実際の定常的変化により忠実に追従させることの
できるデータを求めるものである。
【００２１】こうして求められた平均値データＤＢは第
２のデジタル遅延機能Ｃにてさらに遅延が行われるが、
ここでは平均値データＤＢと現指示データＸn-1 との差
を求め、この差に補正値ａを加え、これを所定の定数Ｃ
（第１のデジタル遅延機能Ａにおける定数Ａとほぼ同
じ）で除算し、この除算値を現指示データＸn-1 に加え
て最新指示値Ｘn として出力するものである。この指示
値Ｘn はこれに続く前記処理の反復における現指示デー
タＸn-1 に置換され、図２のフローチャートにおける新
たな現指示データとして採用される。
２のデジタル遅延機能Ｃにてさらに遅延が行われるが、
ここでは平均値データＤＢと現指示データＸn-1 との差
を求め、この差に補正値ａを加え、これを所定の定数Ｃ
（第１のデジタル遅延機能Ａにおける定数Ａとほぼ同
じ）で除算し、この除算値を現指示データＸn-1 に加え
て最新指示値Ｘn として出力するものである。この指示
値Ｘn はこれに続く前記処理の反復における現指示デー
タＸn-1 に置換され、図２のフローチャートにおける新
たな現指示データとして採用される。
【００２２】演算手段３における演算処理によって逐次
算出された指示データＸn(Ｘn-1)は、当初の現指示デー
タＸn-1 に対するサンプリング目標値Ｄを収束値とし
て、次回の新しいサンプリング目標値決定までの間に図
２のフローによって細かい上昇または下降ステップによ
る指示駆動をなし、メータ４はこうした細かいステップ
駆動によって目視的には跳ね上がりのないスムーズな指
針の動きとして視認され、さらに全てがデジタル演算に
よってなされるため、収束速度は速く結果として応答性
の良好なスムーズな指示特性を得ることができる。
算出された指示データＸn(Ｘn-1)は、当初の現指示デー
タＸn-1 に対するサンプリング目標値Ｄを収束値とし
て、次回の新しいサンプリング目標値決定までの間に図
２のフローによって細かい上昇または下降ステップによ
る指示駆動をなし、メータ４はこうした細かいステップ
駆動によって目視的には跳ね上がりのないスムーズな指
針の動きとして視認され、さらに全てがデジタル演算に
よってなされるため、収束速度は速く結果として応答性
の良好なスムーズな指示特性を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上のように被測定量に対応し
た電気信号を所定周期でサンプリングし、このサンプリ
ングによる目標データと現指示データとの差に遅延を加
える第１のデジタル遅延処理をなし、この遅延データの
過去の複数回分の平均化処理をして平均値データを求
め、この平均値データと現指示データとの差にさらに遅
延を加える第２のデジタル遅延処理をなすことで、現指
示データに対してサンプリング目標値が大きく変化して
いる場合にもこれに応じた大きな跳ね上がり（ステップ
動作）指示をすることなくかつ過去の変化履歴に沿った
変化としてスムーズな指針の回動指示として駆動するこ
とができ、かつデジタル処理によって目標値への収束速
度が速く応答性の良好な指示特性を得ることが可能とな
る。
た電気信号を所定周期でサンプリングし、このサンプリ
ングによる目標データと現指示データとの差に遅延を加
える第１のデジタル遅延処理をなし、この遅延データの
過去の複数回分の平均化処理をして平均値データを求
め、この平均値データと現指示データとの差にさらに遅
延を加える第２のデジタル遅延処理をなすことで、現指
示データに対してサンプリング目標値が大きく変化して
いる場合にもこれに応じた大きな跳ね上がり（ステップ
動作）指示をすることなくかつ過去の変化履歴に沿った
変化としてスムーズな指針の回動指示として駆動するこ
とができ、かつデジタル処理によって目標値への収束速
度が速く応答性の良好な指示特性を得ることが可能とな
る。
【図１】本発明の代表的実施例の回路ブロック図。
【図２】図１における駆動装置の演算処理ステップを示
すフローチャート。
すフローチャート。
１ 入力端子 ２ 演算手段 ３ ドライバ ４ 交差コイル式メータ Ａ 第１のデジタル遅延機能 Ｂ 平均化処理機能 Ｃ 第２のデジタル遅延機能
Claims (3)
- 【請求項１】 被測定量に対応した電気信号を入力し、
指示信号として演算出力する演算手段と、この演算手段
の指示信号に基づき前記被測定量を指針の回動位置にて
文字板上の指標と対比指示するメータとを備え、前記演
算手段は、前記電気信号を所定周期でサンプリングし、
このサンプリングデータを現指示データと比較し、その
差に遅延を加える第１のデジタル遅延機能と、このデジ
タル遅延を加えて得た遅延データの連続した複数回分の
平均値データを求める平均化処理機能と、この平均化処
理にて順次求めた平均値データを現指示データと比較
し、その差に遅延を加える第２のデジタル遅延機能を備
えてなるメータ駆動装置。 - 【請求項２】 前記第１のデジタル遅延処理は、前記電
気信号をサンプリングした時点の現指示データとサンプ
リングデータとの差もしくはその差に補正値を加えた値
を所定の定数にて除算し、この除算結果を現指示データ
に加えるとともに、この加算データを現指示データとし
て置換することを特徴とする請求項１に記載のメータ駆
動装置。 - 【請求項３】 前記第２のデジタル遅延処理は、前記平
均化処理により得られた平均値データと現指示データと
の差もしくはその差に補正値を加えた値を所定の定数に
て除算し、この除算結果を現指示データに加えるととも
に、この加算データを現指示データとして置換し、この
データを出力することを特徴とする請求項２に記載のメ
ータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15871795A JPH08327664A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | メータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15871795A JPH08327664A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | メータ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08327664A true JPH08327664A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15677815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15871795A Pending JPH08327664A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | メータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08327664A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012046A1 (fr) * | 1997-08-28 | 1999-03-11 | Nippon Seiki Co., Ltd. | Dispositif indicateur a aiguille |
| JP2007315889A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Nippon Seiki Co Ltd | 計器装置及びその駆動方法 |
| WO2009066523A1 (ja) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Nippon Seiki Co., Ltd. | 車両用計器 |
| CN104730271A (zh) * | 2013-12-24 | 2015-06-24 | 富士重工业株式会社 | 发动机转速显示装置 |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP15871795A patent/JPH08327664A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012046A1 (fr) * | 1997-08-28 | 1999-03-11 | Nippon Seiki Co., Ltd. | Dispositif indicateur a aiguille |
| JP2007315889A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Nippon Seiki Co Ltd | 計器装置及びその駆動方法 |
| WO2009066523A1 (ja) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Nippon Seiki Co., Ltd. | 車両用計器 |
| JP2009122062A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Nippon Seiki Co Ltd | 車両用計器 |
| CN104730271A (zh) * | 2013-12-24 | 2015-06-24 | 富士重工业株式会社 | 发动机转速显示装置 |
| CN104730271B (zh) * | 2013-12-24 | 2017-05-31 | 株式会社斯巴鲁 | 发动机转速显示装置 |
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