JPS62273457A - 交差コイル式計器の駆動回路 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［発明の技術分野］ この発明は、自動車の速度計や回転計などとして利用さ
れる交差コイル式計器の駆動回路に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ この種の交差コイル式計器の駆動回路については、例え
ば実公昭５８−２４２１４号や特開昭５９−４３３６４
Ｍなどの技術が知られている。

交差コイル式計器においては、電源の供給が停止したと
きに指針をゼロ位置に戻すための何らかの手段（帰零手
段）を付加しておかなければならない。機械的な帰零手
段として、指針をゼロ位置に房すように弱いばね力を常
時作用させる構造のものがあるが、これは計器の精度お
よび信頼性を著しく低下させるので、全く好ましくない
。

そこで特開昭５９−４３３６４号のように、駆動回路の
側に電気的な帰零手段を設けている。すなわち、電源供
給が停止した後も所定時間だけ駆動画路を動作可能に保
つように、補助電源用のコンデンサを設け、これによる
バックアップ期間中にアナログの入力信号を漸減させ、
指針を強制的にゼロ位置に戻すようになっている。

ところで速度センサや回転センサとしては、検出岱に対
応した周波数のパルス列を出力するタイプのものを使用
することが多い。従来の交差コイル式計器の駆動回路は
、特開昭５９−４３３６４号に見られるように、センサ
からのパルス列を周波数／電圧変換回路でアナログ電圧
信号とし、これを上記入力信号として処理するアナログ
式の回路構成になっている。上述の帰零動作時には、こ
のアナログ電圧信号を速やかに漸減させ、短いバックア
ップ時間で指針をゼロ位置に戻せるように工夫している
。

これに対し、上記パルス列を周波数カウンタで計数すれ
ば容易にディジタル化した入力信号を得られるので、回
路全体をディジタルＩＣ化することで、価格の低減、精
度および信頼性の向上といった大きな効果が期待できる
。

しかし入力信号をディジタル化して処理する構成とした
場合、電源遮断時に所定時間コンデンサでバックアップ
しても、ディジタルデータはある値からぜ口に瞬時に変
化してしまう。このステップ的な入力変化の幅が大ぎい
と、コンデンサでバックアップしても指針がゼロ位置に
戻らないことがある。

［発明の目的］ この発明は上述した問題点に鑑みなされたもので、その
目的は、少なくとも入力段をディジタル化した交差コイ
ル式計器の駆動回路において、電気的な帰零手段により
、電ｉｎ断時に速やかにそして確実に指針をゼロ位置に
戻せるようにすることにある。

［発明のｍ要］ この発明に係る交差コイル式計器の駆動回路は、入力信
号を繰返しサンプリングし、そのレベルに対応した指示
位置の指令信号であるディジタルデータを一時記憶手段
を介して出力する入力処理手段と、上記ディジタルデー
タを２系統の励磁レベル信号に変換する関数発生手段と
、２系統の上記励磁レベル信号に対応した実効レベルの
励磁電流を交差コイル式計器のコイルにそれぞれ供給す
る駆動手段と、当該駆動回路に対する電源供給が停止し
たのを検出する電源遮断検出手段と、電源供給が停止し
た後も所定時間だけ当該駆動回路を動作可能に保つ電源
保持手段と、上記電源遮断検出手段の検出信号に応動し
、上記一時記憶手段への新データの１９き込みを禁止し
、かつこれに記憶されているディジタデータの値を段階
的に減少させてゼロにする帰零手段とを備えたものであ
る。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明を適用した自動車の速度計についての
構成を示している。ａは自動車の電源ライン、１０１は
イグニションスイッチ、１０２はイグニション系負荷で
ある。１００は交差コイル式計器の２つのコイル１１７
．１１８を駆動する駆動回路であり、イグニションスイ
ッチ１０１をオンにすると、電源ラインａから逆流防止
ダイオード１０５を介して駆動回路１００に電源が印加
される。

ダイオード１０５のカソード側には上記電源保持手段と
してのバックアップ用コンデンサ１０６が接続されてお
り、イグニションスイッチ１０１をオフにしても、コン
デンサ１０６によって所定時間だけ駆動回路１００が動
作可能な状態に保たれる。

ダイオード１０５のアノード側には電圧検出用の抵抗１
０３，１０４が接続されており、この抵抗１０３と１０
４の中点がインバータ１０７の入力となる。これら抵抗
１０３，１０４およびインバータ１０７が上記電源遮断
検出手段を構成している。つまり、イグニションスイッ
チ１０１をオンにして電源を供給していると、インバー
タ１０７の出力信号ｄはＯ″に保たれ、イグニションス
イッチがオフになって電源供給が停止すると、信号ｄは
“１″になる。

ｂは自動車の速度に比例した周波数のパルス列信号（車
速パルス）が与えられる入力ラインである。インバータ
１０７の出力信号ｄが″“０″である通常時には、車速
パルスｂはオアゲート１０８を介して周波数カウンタ１
０９に入力され、クロック信号Ｃの周期で車速パルスの
周波数が繰返しサンプリングされ、カウンタ１０９から
８ビツトのディジタルデータＸが出力される。

一時記憶回路１１０は、信号ｄが“０″の時８ビツトラ
ッチ回路として動作し、信号ｄが°“１パになると８ビ
ツトシフトレジタとして動作する。

信号ｄがパ○″である通常動作時には、周波数カウンタ
１０９から出力される８ビツトデイジタルデータＸがク
ロック信号Ｃに同期して一時記憶回路１１０にラッチさ
れ、ラッチされた８ピッ１−ディジタルデータＹが波形
ＲＯＭ１１１，１１２にそれぞれ入力される。

波形ＲＯＭ１１１，１１２は上述の関数発生手段である
。一時記憶回路１１０からの８ビツトの２進数（指針の
指示位置を指令する信号である）の値をθと表現すると
、波形ＲＯＭ１１１からはｓｉｎθに対応したディジタ
ルデータが絶対値と符号とに別れて出力され、波形ＲＯ
ＭＩ　１２からはＣＯＳθに対応したディジタルデータ
が絶対値と符号とに別れて出力される。

なお、関数発生手段はサイン、コサインカーブの特性に
限定されず、これに類似した特性、あるいは三角波など
の特性であってもよい。

波形ＲＯＭ１１１から出力された絶対値データはパルス
幅制御回路１１３に入力され、符号信号はドライバ１１
５に入力される。パルス幅制御回路１１３は入力信号の
値に応じたパルス幅の一定周期のパルス列を発生し、ド
ライバ１１５に入力する。ドライバ１１５はそのパルス
列入力を電力増幅して゛コイル１１７に励磁電流として
供給するが、その電流の向きは波形ＲＯＭ１１１からの
符号信号によって変える。その結果、コイル１１７に実
効値がｓｉｎθに対応した励磁電流として供給される。

パルス幅制御回路１１４およびドライバ１１６も同様に
機能し、コイル１１８に実効値がＣＯＳθに対応した励
Ｉ４１＆電流が供給される。これによって指針はθに対
応した角度位置になる。

イグニションスイッチ１０１がオフして電源供給が停止
すると、コンデンサ１０６の放電によって駆動回路１０
０の動作電源が所定時間だけ維持される。またこのとき
インバータ１０７の出力信号ｄが゛１パとなる。

信号ｄが“１°“になると、オアゲート１０８の出力信
号が１″に固定され、車速パルスｂが周波数カウンタ１
０９に入力されなくなる。

また信号ｄが“１′′になると、一時記憶回路１１ｏは
シフトレジスタとして動作し、一時記憶回路１１０に新
なデータＸが読込まれるのを禁止した状態で、クロック
信号Ｃに同期して出力データＹの値を１／２→１／４→
１／８→・・・と段階的に減少させ、最後にはゼロにす
る。

つまり、コンデンサ１０６によるバックアップ期間中に
指示位置の指令信号θが段階的に減少してゼロになり、
これに伴って指針がゼロ位置に強制的に戻される。

第２図は一時記憶回路１１０の具体的な構成例を示して
いる。この例では、８個のＤ型フリップフロップＦＦ１
〜ＦＦ８を８個の切換回路ＭＰＩ〜Ｍ　Ｐ　８を介して
結合したｈ１成になっている。

信号ｄが゛０パの通常状態では、切換回路ＭＰｉ（ｉ＝
１〜８）はそのＢ入力をフリップフロップＦＦｉのＤ入
力に導く。この場合単純なラッチ回路となり、入力信号
Ｘｉがクロック信号Ｃに同期してフリップフロップＦＦ
ｉに読込まれ、そのＱ出力が出力信号Ｙｉとなる。

電源遮断検出信号ｄが′１′′となると、切換回路〜Ｉ
Ｐｉは六入力（前段のフリップフロップのＱ出力）をフ
リップフロップＦＦｉのＤ入力に導く。

つまり８個のフリップフロップＦＦ１〜ＦＦｉが直列に
繋がってシフトレジスタを構成し、しかも左端の最上位
桁のフリップフロップＦＦ１のＤ入力にはＯ１１が印加
される。

この状態でクロック信号Ｃが変化すると、フリップフロ
ップＦＦＩ〜ＦＦ８のデータＹ１〜Ｙ８が１ビツト左か
ら右ヘシフトされ、かつ最上位桁のＹｌが０′°になる
。クロック信号Ｃがもう一度変化するとさらに右へ１ビ
ツトシフトし、Ｙ２もＯ″になる。

すなわち指示位置データＹ１〜Ｙ８の２進数の値が、ク
ロック信号Ｃに同期して１／２→１／４→１／８と段階
的に減少してゆき、８回目にＹ１〜Ｙ８はすべて′Ｏ″
になる。この指示位置データの変化で指針がゼロ位置に
戻される。

なお、交差コイル式計器の構成が、指針がゼロ位置に近
いある角度まで戻れば、完全に電源が遮断されても重力
の作用でゼロ位置まで戻るのであれば、一時記憶回路１
１０の出力データを１／２→１／４→ゼロと変化させた
り、１／２→ゼロと変化させても指針をゼロ位置に戻ず
ことができる。

ゼロ位置に戻った指針は弱い磁気力でその位置に保持さ
れ、振らつかないようになっている。

なお上記実施例では、一時記憶した指示位置データを下
位桁に向けて順次シフトすることで段階的に減少させて
いるが、本発明はこれに限定されない。例えばマイクロ
コンピュータの演算処理を利用し、一時記憶した指示位
置データを上記のように減らしてゆく構成でもよい。た
だし、価格的には先の実施例の方が有利であろう。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明による交差コイル
式計器の駆ｖＪ回路にあっては、入力信号をディジタル
化して処理する回路構成であって、しかも電源供給停止
時には入力となるディジタルデータを段階的に減少させ
て速やかにゼロにする構成としたので、コンデンサなど
による短いバックアップ期間中に確実に指針をゼロ位置
に戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による駆動回路のブロック
図、第２図は第１図における一時記憶回路の具体例を示
す回路図である。 ａ・・・電源ライン ｂ・・・中速パルスの入力ライン Ｃ・・・クロック信号 ｄ・・・電源遮断検出信号 １００・・・駆動回路 １０６・・・バックアップ用コンデンサＦＦＩ〜ＦＦ８
・・・フリップフロップＭＰ１〜ＭＰ８・・・切換回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号を繰返しサンプリングし、そのレベルに
   対応した指示位置の指令信号であるディジタルデータを
   一時記憶手段を介して出力する入力処理手段と、上記デ
   ィジタルデータを２系統の励磁レベル信号に変換する関
   数発生手段と、２系統の上記励磁レベル信号に対応した
   実効レベルの励磁電流を交差コイル式計器のコイルにそ
   れぞれ供給する駆動手段と、当該駆動回路に対する電源
   供給が停止したのを検出する電源遮断検出手段と、電源
   供給が停止した後も所定時間だけ当該駆動回路を動作可
   能に保つ電源保持手段と、上記電源遮断検出手段の検出
   信号に応動し、上記一時記憶手段への新データの書き込
   みを禁止し、かつこれに記憶されているディジタルデー
   タの値を段階的に減少させてゼロにする帰零手段とを備
   えたことを特徴とする交差コイル式計器の駆動回路。