JPS6253765B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、励磁コイルにより指針を駆動して表
示を行う電磁誘導型表示装置に関し、例えば方位
検出器からの検出信号に対応して方位を表示する
方位表示装置として用いて有効である。

〔従来の技術〕

従来の電磁誘導型表示装置は、交流積算電力計
等に用いられており、これは電磁誘導により可動
金属片にうず電流を発生させ、この電流を磁束間
に生ずる力とスプリングの力とのバランスを利用
して指針を回転駆動するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような従来の表示装置は、交流
用であるため、直流で使用するためには直流を交
流に交換する交換回路を必要とする問題点、更に
はスプリング等によつて指針、可動金属片の回転
角が規制されるという問題点を有していた。特
に、方位等を表示するものにあつては、スプリン
グ等の規制により全方位が表示できないという問
題点がある。また逆にこのスプリングを廃止する
と、表示開始前の可動金属片及び指針の位置が零
又は所定位置に定まらないため、その後に表示さ
れる表示値が正確に定まらないという問題点を有
している。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は直流電源で駆動可能で、かつ指針の回
転角に規制を受けることなく無制限の回転角を得
ることができ、しかも表示用電源投入時に指針が
どの位置にあつても検出信号に対応した正確な表
示が可能な表示装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、励磁コイ
ルと指針とを有する表示器と、方位等の状態を検
出して検出信号を出力する状態検出と、電源投入
時に電源投入信号を発生する表示設定手段と、前
記電源投入信号を受けると、前記励磁コイルを順
次通電するための循環した発振信号を出力する発
振手段と、前記検出信号と前記発振信号を入力比
較し、両者が一致した時に切換信号を出力する比
較手段と、前記検出信号と前記発振信号を選択的
に出力し、前記電源投入信号を受けると前記発振
信号を、前記切換信号を受けると前記検出信号
を、それぞれ制御信号として出力する選択手段
と、前記制御信号に対応して前記励磁コイルを通
電する励磁コイル通電手段とを備えることを特徴
とする。

〔作用〕

本発明の上記構成によれば、表示を行うために
電源を投入すると表示設定手段が電源投入信号を
発生し、これを受けて発振手段が励磁コイルを順
次通電するための発振信号を出力し、また選択手
段が前記発振信号を制御信号として選択出力す
る。よつて励磁コイル通電手段は前記制御信号に
対応して複数の励磁コイルを順次通電するため、
電源投入前に指針がどの位置にあつても、指針を
磁力で吸引して所定位置まで回転駆動する。その
後、状態検出手段からの検出信号と前記発振信号
とが一致すると、つまり指針の表示位置が、前記
検出信号に対応した位置まで回転して一致する
と、比較手段が切換信号を出力し、これに応じて
選択手段が前記検出信号を制御信号として出力す
る。したがつてその後は励磁コイル通電手段が、
前記検出信号に応じた励磁コイルへの通電を行な
うことにより、指針にて検出状態を表示すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上述べた様に本発明は、励磁コイルと指針と
を備える表示器において、電源投入による始動時
等には励磁コイルに順次通電して所定位置まで指
針を回転駆動し、指針が検出信号に対応する所定
位置まで回転すると、その後は検出信号に対応し
て励磁コイルを通電して指針を駆動するように切
換える。したがつて本発明は、直流電源によつて
駆動でき、しかも指針はスプリング等によつて拘
束されていないので、回転角に規制がない無制限
の回転角が得られ、更に励磁コイルを順次通電し
て指針を検出信号に対応した表示位置まで確実に
一旦回転させるため、始動時等に指針がどの位置
にあつても、検出信号に対応した正確な表示を可
能にすることができるという優れた効果がある。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

１は励磁コイル駆動回路２に表示位置を指令す
るための４ビツトの制御信号D₁〜D₄を出力する
位置制御回路である。位置制御回路１は状態検出
手段となる方位検出器５、つまり地磁気をもとに
方位を測定する方位検出器５から出力される４ビ
ツトのバイナリコードの方位検出信号を入力端子
１ａ〜１ｄより入力する。この検出信号は入力保
護抵抗網１０１を介して、比較手段となるデジタ
ルコンパレータ１０２、および選択手段となるセ
レクトゲート１０４の各Ａ側入力端に入力され
る。

一方、デジタルコンパレータ１０２およびセレ
クトゲート１０４の各Ｂ側入力端には、発振手段
をなす公知のRCA社製集積回路（CD4060）を用
いた発振回路１０５によつて出力端Q₆〜Q₉が接
続入力されている。６は安定化電源、３は表示動
作チエツク用スイツチ、１０７は表示設定回路で
あり、表示設定回路１０７は安定化電源６にバツ
テリ電源が投入されると、又電源投入下でスイツ
チ３を投入すると抵抗ＲとコンデンサＣで定まる
所定のパルスを電源投入信号として出力する。電
源投入信号は発振回路１０５のリセツト端子Ｒ，
Ｄ形フリツプフロツプ１０３のセツト端子Ｓに入
力される。Ｄフリツプフロツプ１０３の出力Ｑ，
はそれぞれセレクトゲート１０４のコントロー
ル端子ｂ，ａに入力されて、Ａ側、又はＢ側の入
力信号を選択して出力端子D₁〜D₄に出力する。
励磁コイル駆動回路２は、セレクトゲート１０４
の出力端子D₁〜D₄から制御信号を入力する公知
の東芝製IC（TC4028）を用いた２進−16進変換
回路２０１と、第２図に示す表示器の指針を回転
駆動するための16個の励磁コイル２０２〜２１７
等から構成されている。

次に第２図、第３図に基づいて表示器を説明す
る。４０１は、前記励磁コイル２０２〜２１７を
巻くため磁性体コアで、非磁性体の表示板４０８
から露出して表示用目盛もかねており、磁性体コ
ア４０１は連続的に円周上に沿つて16個が隣接し
て配置され、磁性体の鉄板４０２にナツトで固定
されている。４０３は磁性体のベアリングホルダ
で、非磁性体のベアリング４０４、及び磁性体の
ロータ４０５を回転自在に支持した状態で、鉄板
４０２にビス止めされている。４０６はボール
で、コア４０１の１つに対して最小のキヤツプ
（本実施例では１mm）を持つ様にロータ４０５に
ダブルナツトで固定され、その先端は停止位置を
正確にするため数mm巾（本実施例では２mm）だけ
Ｌ字形に曲げてある。４０７はロータ４０５の先
端に固定され表示値を示す指針である。

ここで今コイル２１４が通電により付勢されて
いると、発生する磁束はコア４０１→鉄板４０２
→ベアリングホルダ４０３→ロータ４０５→ポー
ル４０６→ギヤツプ→コア４０１という閉回路を
作ろうとするため、ボール４０６とコア４０１の
ギヤツプが最小距離の位置で静止し安定してい
る。この状態で付勢コイルが２１４から２１３に
変化すると、発生する磁束は前記の閉回路の中で
キヤツプを小さくする力が働き、ロータ４０５の
中心線を中心としてボール４０６および指針４０
７はコイル２１４からコイル２１３方向に回転し
ポール４０６とコイル２１３を巻回したコアのギ
ヤツプが最小距離になる位置で静止安定する。

このようにコイル２０２〜２１７の通電を制御
することにより、指針４０７は回転駆動されて表
示を行う。

なお、ロータ４０５、ボール４０６、指針４０
７の可動部は中心線に対して左右同じ重量とし電
源電圧がない時、傾斜等によつて表示値が変わら
ない様にしてある。

なお、ボール４０６はロータ４０５にダブルナ
ツトで固定されているが接着剤等の他の固定手段
でも良く、このことはコア４０１と鉄板４０２，
ベアリングホルダ４０３と鉄板４０２の固定方法
についても同様である。また、指針４０７の代り
にポール４０６を指針手段としても良い。

次に上記構成に基づいてその作動を説明する。
第１図において、安定化電源６に電源が投入され
ると、表示設定回路１０７が発振回路１０５のリ
セツト端子Ｒ及びＤフリツプフロツプ１０３のセ
ツト端子Ｓに電源投入信号を出力する。これによ
り発振回路１０５が発振を開始し、またＤフリツ
プフロツプ１０３の出力Ｑ，はそれぞれ
“１”、“０”となる。この出力Ｑ，をコントロ
ール端子ｂ，ａにそれぞれ入力するセレクトゲー
ト１０４は、Ｂ側入力を選択し、その出力端子
D₁〜D₄に出力する。発振回路１０５は、発振に
より出力端子Q₆〜Q₉に４ビツトのバイナリコー
ドの信号、つまり“0000”……“1111”、“000”
……と循環した発振信号を出力する。デジタルコ
ンパレータ１０２は、方位検出器５からの検出信
号と発振回路１０５からの発振信号を入力し、両
者が一致すると、一致出力Ａ＝Ｂから“１”を切
換信号として出力する。そして、発振回路１０５
の出力端子Q₁₀が“１”になると、ナンドゲート
１０６の入力はいずれも“１”となるため、ナン
ドゲート１０６の出力が“０”となる。これに応
答して発振回路１０５は発振を停止し、その状態
をホールドする。よつて電源投入から発振が停止
するまでの間は、セレクトゲート１０４の作用に
より、Ｂ側入力、つまり発振回路１０５の発信出
力を制御信号として励磁コイル駆動回路２に出力
する。

デジタルコンパレータ１０２の位置出力Ａ＝Ｂ
が“１”になると、ナンドゲート１０６、インバ
ータ１０８の作用により、Ｄフリツプフロツプ１
０３のクロツク端子Ｃに“１”が入力するため、
Ｄフリツプフロツプ１０３の出力Ｑ，はそれぞ
れ“０”、“１”となる。よつてセレクトゲート１
０４はＢ側入力からＡ側入力、つまり発振信号か
ら検出信号に切換えられて、検出信号をコイル駆
動回路２に出力する。

以上の様に電源が投入されると、位置制御回路
１のセレクトゲート１０４の出力端子D₁〜D₄は
“0000”から“1111”まで制御信号を出力するた
め、これを入力したコイル駆動回路２は２進−16
進変換回路２０１にり、16個の励磁コイル２０２
〜２１７を順次通電駆動する。これにより、ロー
タ４０５、指針４０７が吸引されて、ほぼ一回転
駆動される。すなわち、電源投入時に指針４０７
が、いずれの方向を表示して停止していても、励
磁コイル２０２〜２１７が順次通電されることよ
り、一旦所定位置まで確実に吸引されて回転する
ことになる。その後、方位検出器５からの検出信
号と発振回路１０５の発振信号が一致するまで順
次励磁コイルが通電され、指針４０７が回転す
る。そして検出信号と発振信号が一致すると、セ
レクトゲート１０４の出力端子D₁〜D₄は検出信
号から方位信号に切換えられることにより、コイ
ル駆動回路１は検出信号に対応した励磁コイルを
通電し、正確な方位表示を行なう。

またチエツク用スイツチ３を投入した場合に
も、電源投入信号が出力されて、上述と同様に、
指針４０７がほぼ一回転した後、検出信号に対応
して正確な表示を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す電気結線
図、第２図および第３図は表示器の機械的構造を
示す一部断面上面図と断面図で、第２図は第３図
図示のＢ−Ｂ線、第３図は第２図図示のＡ−Ａ線
をそれぞれ断面指示線とするものである。 １……位置制御回路、２……励磁コイル駆動回
路、３……チエツク用スイツチ、５……方位検出
器、１０１……入力保護抵抗網、１０２……デジ
タルコンパレータ、１０３……Ｄフリツプフロツ
プ、１０４……セレクトゲート、１０５……発振
回路、１０６……ナンドゲート、１０７……表示
設定回路、２０１……２進−16進変換回路、２０
２〜２１７……励磁コイル、４０５……ロータ、
４０７……指針。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続線に沿つて複数配置され、通電により磁
   力を発生する励磁コイルと、 回転自在に支持され、前記励磁コイルの発生す
   る磁力に吸引されて回転し、表示値を示す指針
   と、 状態を検出して状態変化に応じた検出信号を出
   力する状態検出手段と、 電源投入時に電源投入信号を発生する表示設定
   手段と、 前記電源投入信号を受けると、前記励磁コイル
   を順次通電するための循環した発振信号を出力す
   る発振手段と、 前記検出信号と前記発振信号を入力比較し、両
   者が一致した時に切換信号を出力する比較手段
   と、 前記検出信号と前記発振信号を選択的に出力
   し、前記電源投入信号を受けると前記発振信号
   を、前記切換信号を受けると前記検出信号を、そ
   れぞれ制御信号として出力する選択手段と、 前記制御信号に対応して前記励磁コイルを通電
   する励磁コイル通電手段と を備えることを特徴とする表示装置。