WO2000019216A1 - Procede de deplacement de l'aiguille d'un compteur - Google Patents

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WO2000019216A1
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target value
instruction
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Kouichi Jinushi
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Nippon Seiki Co., Ltd.
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R7/00—Instruments capable of converting two or more currents or voltages into a single mechanical displacement
    • G01R7/04—Instruments capable of converting two or more currents or voltages into a single mechanical displacement for forming a quotient
    • G01R7/06—Instruments capable of converting two or more currents or voltages into a single mechanical displacement for forming a quotient moving-iron type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D7/00—Indicating measured values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2213/00—Indexing scheme relating to constructional details of indicators
    • G01D2213/10—Drivers for gauges

Definitions

  • the present invention relates to a method of driving an instrument, in particular, by attaching a pointer to a driving unit including a stepping motor, a cross-coil type rotating magnet type ammeter, and the like, inputting a measurement from an object to be measured at a predetermined cycle, and
  • the present invention relates to a method of driving a meter that operates the hands attached to the drive unit by outputting the amount of change to the drive unit as an instruction value in a predetermined output update cycle unit.
  • a driving device for an instrument having a driving unit including a stepping motor includes a driving circuit that drives the stepping motor based on a digital signal corresponding to a measured amount, and a driving shaft end of the stepping motor.
  • a scale attached to a dial corresponding to the measured amount is indicated by a pointer attached to the device, and the measured amount is displayed.
  • Such an instrument driving device can be used, for example, in a car speedometer, an engine tachometer, and even a fuel gauge or a thermometer by AZD processing of a detection signal.
  • serial communication in vehicle instruments has been progressing, and a digital signal corresponding to the running state of the vehicle has been instructed from an ECU (engine control unit) mounted on the vehicle via a serial transmission cable.
  • ECU engine control unit
  • each indicator is driven by this serial communication control, for example, in a speedometer or a tachometer that indicates a vehicle speed or an engine speed at which a measured amount changes drastically, a drive unit such as a stepping motor is driven. Processing for operating the indicating instrument even if the output cycle of the processing circuit itself has a capability of 5 msec. If the cycle (input cycle) of the measurement quantity input to the unit (processing circuit) is 50 msec, the output update cycle is in 50 msec units, so the change in the measurement quantity changes slowly. Even in this case, there is a problem that the indicating instrument side undergoes a drastic change, and a smooth indicating operation cannot be obtained as the indicating instrument.
  • the stepping motor is designed to obtain smoothness by correcting the driving signal waveform based on the step operation corresponding to the tooth pitch of the comb tooth yoke. Is large, the change in the drive signal to the stepping mode itself is also large, and conversely, if the data change during the output update period is large, the response is large, and the large change is large. However, there is a problem that the intermittent operation of the pointer is immediately confirmed and the smooth operation of the indicating instrument cannot be obtained.
  • the present invention provides a method of driving an instrument that prevents intermittent movements of a pointer and that can provide a smooth indicating operation as an indicating instrument. Disclosure of the invention
  • a measured value from an object to be measured is input to a processing unit at a predetermined cycle, and a change amount of the measured amount is output to a driving unit as an instruction value of a predetermined output update cycle unit included in the processing unit.
  • the present invention relates to a method of driving a meter that operates a pointer attached to the driving unit.
  • the present invention is based on a past indicated value of the pointer, an indicated value determined at the present time of the pointer, and a target value for operating the pointer according to the measured amount.
  • This is a method for driving an instrument, wherein an indicator characteristic for determining behavior is obtained by a predetermined function, and the pointer is operated by an indicator value in the unit of the output update period along the indicator characteristic.
  • a first target value and a second target value for operating the pointer in accordance with the measured amount are sequentially input, and are determined at the present time of the pointer.
  • the first target value is compared with the second target value, and the second target value is set to the first target value.
  • An instruction characteristic that indicates a value equal to or less than the first target value from the indicated instruction value is obtained by a predetermined function, and the instruction characteristic in the output update cycle unit along the instruction characteristic is obtained.
  • a target value is input for operating the pointer according to the measured amount, and a target value is determined from a first instruction value determined at the present time of the pointer to the target value.
  • the first instruction value is indicated, and an instruction characteristic similar to the target value and a second instruction value that is a past instruction value of the pointer is obtained by a predetermined function.
  • the indicator is operated by the indicated value in the unit of the output update cycle so as to conform to the indicated characteristic, and the indicated value obtained in a predetermined input cycle is simply linearly connected to the indicated characteristic. Accordingly, the hands can be operated more smoothly than when the hands are operated with the indicated value in the output update cycle unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an instrument driving device of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing a first processing method in a processing unit of the present invention
  • FIG. 3 is a second processing method in a processing unit of the present invention.
  • the drive device 1 controls the drive unit based on data (measured values) transferred by serial communication.
  • 2 counts pulse signals, such as vehicle speed and engine speed, at each time determined by the reference clock, and converts the measured values into parallel Z-serial data at a multiplex communication interface (not shown) to generate data signals.
  • the data signal is transmitted to a receiving unit described later at a predetermined cycle. It is a transmitting unit for transmitting.
  • Reference numeral 3 denotes a receiving unit that converts a data signal corresponding to the measured amount transferred from the transmitting unit 2 into a parallel signal by a multiplex communication interface unit (not shown).
  • Reference numeral 4 denotes a main unit of the present invention, which is a processing unit that converts the data signal obtained by the receiving unit 3 into an instruction value corresponding to the measurement amount, and includes a microcomputer.
  • Reference numeral 5 denotes a drive output unit that drives a stepping motor, which is a drive unit, which will be described later, by driving the indicated value obtained by the processing unit 4 by voltage conversion or the like.
  • Reference numeral 6 denotes a stepping motor type driving unit which displays a measurement amount of a measurement object by indicating a scale on a dial 6b with a pointer 6a attached to a driving shaft end of the stepping motor.
  • the driving unit 1 is configured by the receiving unit 3, the processing unit 4, the driving processing unit 5, and the driving unit 6. Further, the driving device 1 and the transmission unit 2 are connected by a transmission line 7 which is a serial transfer cable.
  • the processing unit 4 includes a first target value B corresponding to the measurement amount to be indicated next by the pointer 6a, and a second target value C according to the measurement amount to be further indicated by the pointer 6b.
  • the first target value B is compared with the second target value C, and the indicated value A 1 determined at the present time of the pointer 6a (to be instructed) Then, it is determined whether the second target value C input at a predetermined period T from the first target value B is increasing or decreasing with respect to the first target value B.
  • the processing unit 4 determines that the pointer 6a is increasing, the behavior of the pointer 6a that moves the pointer 6a from the indicated value A1 to the second target value C through the first target value B is determined.
  • the indicator characteristic X1 between the indicated value A1 and the second target value C (between time T1 and time T3) is determined by a function formula described later.
  • the processing unit 4 determines that the instruction value A2 to be instructed at the time T2 when the first target value B is input is equal to or greater than the first target value B (the first target value B in FIG. 2). Set the indicator characteristic X1 so that the indicator value exceeds the value B).
  • the processing unit 4 sets the output updating period t in units so as to follow the indicated characteristic X1. Outputs the indicated value p and operates the pointer 6a of the drive unit 6.
  • the processing unit 4 outputs until the time T4 when the next third target value D is input.
  • an instruction is performed along the indicated characteristic X1 from the indicated value A1 (time T1) to the first target value B (time T2). That would be.
  • the processing unit 4 compares the target value C (first target value) at time T3 with the target value D (second target value) at time T4, and outputs the indicated value A2 (currently From the determined indicated value), it is determined whether the target value D is increasing or decreasing relative to the target value C. If it is determined that the target value D is decreasing, the target value D is changed from the indicated value A2 to the target value D.
  • the indicator characteristic X2 between the indicated value A2 and the target value D is determined by a function formula described below. decide.
  • the processing unit 4 sets the instruction characteristic X2 such that the instruction value A3 to be instructed at the time T3 is equal to or less than the first target value B, and inputs the next target value.
  • the indicated value p is output in units of the output update period t, so that an instruction along the indicated characteristic X from the indicated value A2 (time T2) to the target value C (time T3) can be obtained.
  • the processing unit 4 can obtain a smooth pointing operation according to the pointing characteristics by repeating the above-described processing.
  • the above-mentioned indicating characteristic is determined by the following function expression.
  • the target value to be indicated in the input cycle T n (T 1, ⁇ 2, ⁇ 3 ⁇ ) is ⁇ , and ⁇ ⁇
  • the indicator motion change state (value indicating the increase / decrease trend) is used as an index for quantifying
  • a and b are set according to the required response, smooth operation, and input / output cycle specifications. It is a constant that is specified.
  • t a is the instruction time of the instruction value p in the output update period t.
  • the processing unit 4 When the processing unit 4 inputs the first target value C corresponding to the measured quantity at the predetermined cycle T, the processing unit 4 sets the past indicated value A (the second indicated value) already indicated by the pointer 6a and the current indicated value. From the determined (to be instructed) instruction value B (first instruction value) and the first target value C, the instruction value B is indicated, and the instruction value A and the first target value C The approximation indicating characteristic is determined by a function formula described later.
  • the processing unit 4 determines the behavior of the pointer 6a that moves the pointer 6a from the indicated value B toward the first target value C, and determines the behavior of the pointer 6a from the indicated value A to the first target value C (Obtain the indicated characteristic xl between time T1 and time T3), determine the indicated value D to be indicated at time T3 (input time of the first target value C), and determine the second indicated value.
  • the indicated value p is output in units of the output update period t so as to conform to the indicated characteristic X1.
  • the processing unit 4 outputs the indicated value p until the next second target value E corresponding to the measured amount is input.
  • the processing unit 4 issues an instruction in the same manner as the above-described processing based on the instruction value B, which is the past instruction value, the instruction value D to be specified, and the second target value E.
  • Indicate the value D determine the instruction characteristic x2 that approximates the instruction value B and the target value E, and determine the instruction value F to be indicated at time T4 (input time of the second target value E).
  • the output value p is output in units of the output update period t between the indicated value D and the indicated value F (from time T3 to time T4) along the indicated characteristic X2.
  • the processing unit 4 can obtain a smooth pointing operation according to the pointing characteristics by repeating the above-described processing.
  • the above-mentioned indicating characteristic is determined by the following function expression.
  • fn (ta) A n ((ta -T n ) Z (Tn + 1 -Tn)) 2
  • An and Bn are counts obtained by a predetermined approximate calculation.
  • t a is the instruction time of the instruction value p in the output update period t.
  • counting is performed so that the indicating characteristic X passes near the indicated value and the target value.
  • An and Bn are determined by the least squares method.
  • Each of the above-mentioned processing methods is based on the past indicated value of guideline 6a, the indicated value of guideline 6a determined at the present time, and the target value for operating guideline 6a according to the measured amount.
  • An indicator characteristic that determines the behavior of the indicator 6a is obtained by a predetermined function, and the indicator 6a is smoothly operated by an indicator value P in an output update cycle unit that conforms to the indicator characteristic. is there.
  • the first and second target values according to the measured amount are sequentially input to the processing unit 4 in order to smoothly operate the pointer 6a attached to the stepping motor type driving unit 6. I do. Then, the processing unit 4 compares the first target value with the second target value, and determines whether the second target value is increasing or decreasing with respect to the first target value.
  • an indicator characteristic X2 indicating a value equal to or less than the first target value from the indicator value determined at the present time of the guideline 6a is obtained by a function that obtains a curve such as a SIN function.
  • a target value corresponding to the measured amount is input, and the current value of the pointer 6a is used.
  • the first instruction value is indicated, and the past second instruction value and the target value are changed.
  • Approximate indication characteristics X 1 and x 2 are obtained by a function that can obtain a curve such as a quadratic function, and an indication value p along the indication characteristics xl and X 2 is output update period of the processing unit 4.
  • the indicator value obtained in a given input cycle is simply linearly connected, and the indicator is compared with the case where the pointer is operated with the indicated value in units of output update cycle.
  • the pointer 6a can be operated smoothly.
  • the above-described processing is performed, so that the measurement amount is input to the driving unit 6 from the input of the measurement amount.
  • the operation of the force drive unit 6, which is accompanied by a slight delay until the instruction is given, is a relative delay, so that the user does not feel uncomfortable.
  • the SIN function is used, and in the second processing method, a quadratic function is used to obtain the indicating characteristic.However, the SIN function, the quadratic function, the cubic function, and the like are obtained. It may be used.
  • the target value corresponding to the measured amount is determined depending on the next variation amount of the target value. Needless to say, there are cases where an indicating characteristic that gives an instruction directly is obtained.
  • the present invention may be applied to a drive device of a general instrument that inputs a measured amount directly from a measured object.
  • the present invention is not limited to the one having the stepping motor type driving unit which is excellent in the followability of the pointer, and good instrument driving can be obtained even with the cross coil type driving unit.

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Description

明細書 計器の駆動方法 技術分野
この発明は、 計器の駆動方法に関し、 特にステッピングモー夕や交差コイル式 回転マグネット型電流計等からなる駆動部に指針を装着し、 被測定対象からの計 測量を所定周期で入力し、 前記計測量の変化量を所定の出力更新周期単位での指 示値として駆動部に出力することで、 前記駆動部に装着される前記指針を動作さ せる計器の駆動方法に関する。 背景技術
従来からアナ口グ式の指示計器としてステッピングモー夕や交差コイル式回転 マグネット型電流計等を用いたものがある。 例えば、 ステッピングモー夕からな る駆動部を有する計器の駆動装置としては、 計測量に対応したデジタル信号に基 づいて前記ステツピンダモー夕を駆動する駆動回路を有し、 前記ステッピングモ 一夕の駆動軸端に装着した指針により前記計測量に対応した文字板上の目盛を指 示させ前記計測量を表示するものがある。
このような計器の駆動装置は、 例えば、 自動車用の走行速度計やエンジン回転 計さらには検出信号の AZD処理により燃料計や温度計にも使用が可能であり、 特開昭 6 1 - 1 2 9 5 7 5号公報ゃ特開平 1— 2 2 3 3 1 2号公報等に開示され、 実用化に向けて様々な提案がなされている。 また、 最近では、 車両用計器におけ るシリアル通信化が進んでおり、 車両に搭載される E C U (エンジンコント口一 ルュニット） から車両の走行状態に応じたデジタル信号をシリアル伝送ケーブル を介し各指示計器に伝送することで、 各計器本体を動作させる駆動装置が開発さ れている。 このシリアル通信制御によって各指示計器を駆動させる場合、 例えば、 計測量の変化が激しい車速やエンジンの回転数を指示させる速度計及び回転計に おいて、 ステッピングモー夕等からなる駆動部を駆動させる処理回路自体の出力 更新周期が 5 m s e cの能力を有していても、 指示計器を動作させるための処理 部 （処理回路） に入力される計測量の周期 （入力周期） が 5 0 m s e cである場 合には、 5 0 m s e c単位での出力更新周期となるため、 計測量の変化が緩やか に変化する場合であっても指示計器側にとつては急激な変化となり、 指示計器と して円滑な指示動作が得られないといった問題点を有している。
特に、 ステッピングモータは、 くし歯ヨークの歯のピッチに対応したステップ 動作を基本として、 駆動信号波形の補正によって円滑性を得るようにしているが、 計測量の変化に対して計測データの更新周期が大きい場合は、 ステツビングモー 夕そのものへの駆動信号の変化も大きくなり、 ステッピングモ一夕自体の応答性 が優れていることから逆に出力更新周期間のデータ変化が大きい場合には、 そう した大きな変化がただちに指針の間欠的な動作になって確認され、 指示計器とし ての円滑な指示動作が得られないという問題点を有している。
そこで、 本発明は前記問題点に着目し、 指針の間欠的な動きを防止し、 指示計 器としての円滑な指示動作が得られる計器の駆動方法を提供するものである。 発明の開示
本発明は、 被測定対象からの計測値を所定の周期により処理部に入力し、 前記 計測量の変化量を前記処理部が有する所定の出力更新周期単位の指示値として駆 動部に出力することで、 前記駆動部に装着される指針を動作させる計器の駆動方 法に関するものである。
本発明は、 前記指針の過去の指示値と、 前記指針の現時点において決定されて レ る指示値と、 前記計測量に応じて前記指針を動作させるための目標値とを基に、 前記指針の挙動を決定する指示特性を所定の関数によって得て、 前記指示特性に 沿うような前記出力更新周期単位での指示値によって、 前記指針を動作させてな る計器の駆動方法である。
第 1の駆動方法としては、 前記計測量に応じて前記指針を動作させるための第 1の目標値及び第 2の目標値とを順次入力するとともに、 前記指針の現時点にお いて決定されている指示値から前記第 1の目標値に向けて前記指針を動作させる 際に、 前記第 1の目標値と前記第 2の目標値とを比較し、 前記第 2の目標値が前 記第 1の目標値に対し増加傾向であるか減少傾向であるかを判定し、 増加傾向で ある場合に、 前記指針の現時点において決定されている指示値から前記第 1の目 標値以上の値を指示するような指示特性を、 また減少傾向である場合に、 前記指 針の現時点において決定されている指示値から前記第 1の目標値以下の値を指示 するような指示特性を所定の関数によつて得て、 前記指示特性に沿うような前記 出力更新周期単位での指示値によって前記指針を動作させることで、 所定の入力 周期で得られる指示値を単に直線的に結んだ指示特性に応じて、 出力更新周期単 位での指示値により指針を動作させる場合に比べ、 指針を円滑に動作させること が可能となる。
また、 第 2の駆動方法としては、 計測量に応じて前記指針を動作させるため目 標値を入力するとともに、 前記指針の現時点において決定されている第 1の指示 値から前記目標値に向けて前記指針を動作させる際に、 前記第 1の指示値を指示 するとともに、 前記指針の過去の指示値となる第 2の指示値と前記目標値とに近 似する指示特性を所定の関数によって得て、 前記指示特性に沿うような前記出力 更新周期単位での指示値によって、 前記指針を動作させてなるものであり、 所定 の入力周期で得られる指示値を単に直線的に結んだ指示特性に応じて、 出力更新 周期単位での指示値により指針を動作させる場合に比べ、 指針を円滑に動作させ ることが可能となる。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明の計器の駆動装置を示すブロック図、 第 2図は本発明の処理部 における第 1の処理方法を示す図、 第 3図は本発明の処理部における第 2の処理 方法を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
第 1図を用いて、 駆動装置 1は、 シリアル通信によって転送されるデ一夕 （計 測値） に基づき駆動部を制御するものを示している。 2は、 車両速度、 エンジン 回転数等のパルス信号を基準クロックによって定められた時間毎に計数し、 この 計測値を多重通信インタ一フェイス部 （図示しない） でパラレル Zシリアル変換 してデータ信号化するとともに、 後述する受信部に前記データ信号を所定周期で 送信する送信部である。 3は、 送信部 2から転送される計測量に応じたデータ信 号を多重通信インターフェイス部 （図示しない） によりパラレル変換する受信部 である。 4は、 本発明の主要部であって、 受信部 3で得られたデータ信号を前記 計測量に応じた指示値に変換する処理部であり、 マイクロコンピュー夕からなる。 5は、 処理部 4で得られた指示値を電圧変換等によって後述する駆動部であるス テツピングモ一夕を駆動させる駆動出力部である。 6は、 ステッピングモ一夕の 駆動軸端に装着した指針 6 aによって文字板 6 b上の目盛を指示することで被測 定対象の計測量を表示するステッピングモー夕式の駆動部である。 受信部 3及び 処理部 4， 駆動処理部 5， 駆動部 6によって、 駆動装置 1が構成されている。 ま た、 駆動装置 1と送信部 2とは、 シリアル転送ケ一ブルである伝送路 7によって 接続されている。
次に、 第 2図を用いて処理部 4における第 1の処理方法を説明する。
処理部 4は、 指針 6 aが次に指示すべき計測量に応じた第 1の目標値 Bと、 指 針 6 bが更に次に指示すべき計測量に応じた第 2の目標値 Cとを所定周期 Tによ つて順次入力すると、 第 1の目標値 Bと、 第 2の目標値 Cとを比較処理し、 指針 6 aの現時点において決定されている （これから指示する） 指示値 A 1から所定 周期 Tで入力された第 2の目標値 Cが第 1の目標値 Bに対して増加傾向にあるか 減少傾向にあるかを判定する。
次に、 処理部 4は、 増加傾向であると判断すると、 指示値 A 1から第 1の目標 値 Bを経て第 2の目標値 Cに向けて指針 6 aを動作させる指針 6 aの挙動を決定 すべく、 指示値 A 1から第 2の目標値 Cまでの間 （時刻 T 1から時刻 T 3の間） の指示特性 X 1を後述する関数式によって決定する。 この場合、 処理部 4は、 第 1の目標値 Bが入力された時刻 T 2で指示させるべき指示値 A 2が、 第 1の目標 値 B以上の指示値 （図 2においては第 1の目標値 Bを上回る指示値） となるよう な指示特性 X 1を設定する。
次に、 処理部 4は、 指示値 A 1から第 1の目標値 Bの区間 （時刻 T 1から時刻 T 2の間） において、 指示特性 X 1に沿うように、 出力更新周期 t単位での指示 値 pを出力し、 駆動部 6の指針 6 aを動作させる。
従って、 処理部 4は、 次なる第 3の目標値 Dが入力される時刻 T 4まで、 出力 更新周期 t単位での指示値 pの出力を行うことで、 指示値 A 1 (時刻 T 1) から 第 1の目標値 B (時刻 T2) までの間の指示特性 X 1に沿った指示を行うことに なる。
次に、 処理部 4は、 時刻 T 3における目標値 C (第 1の目標値） と、 時刻 T4 における目標値 D (第 2の目標値） とを比較処理し、 指示値 A2 (現時点におい て決定されている指示値） から目標値 Dが目標値 Cに対して増加傾向にあるか減 少傾向にあるかを判定し、 減少傾向であると判断すると、 指示値 A 2から目標値 Dに向けて指針 6 aを動作させる指針 6 aの挙動を決定すべく、 指示値 A 2から 目標値 Dまでの間 （時刻 T2から時刻 T4までの間） の指示特性 X 2を後述する 関数式によって決定する。 処理部 4は、 前述した通り、 時刻 T 3で指示させるベ き指示値 A 3が第 1の目標値 B以下の値となるような指示特性 X 2を設定すると ともに、 次なる目標値が入力されるまで、 出力更新周期 t単位での指示値 pの出 力を行うことで、 指示値 A2 (時刻 T2) から目標値 C (時刻 T 3) までの間の 指示特性 Xに沿った指示を行う。
処理部 4は前述した処理を繰り返すことによって、 指示特性に沿った円滑な指 示動作を得ることができる。
前述した指示特性は以下の関数式によって決定される。
例えば、 所定の関数として S I N関数を用いて指示特性を算出する場合は、 入 力周期 Tn (T 1 , Ύ 2, Τ 3 · · · ) で指示すべき目標値を Χηとし、 また Τη で算出された指示値を Υηとすると、 Τηから Τη+ 1間の指針 6 aを指示動作させ るための関数 f nは、 下記の式のように定義される。 f n(t a)=k 1 - S I N (π · ( t a— Tn) / (Τη+ι— Tn) )
+ k 2 · ( ( t a-Tn) / (Tn+l-Tn) ) +Yn
(Tn≤ t a≤Tn+i)
但し、 指示動作変化状態 （増加， 減少傾向を指標する値） を数値化する指標と して、
k 1 = a · (Χη+ι— Xn + 2) 、 k 2 = b · (Xn+i— Yn) を用い、
a, bは、 要求される応答性や動作の円滑性、 入出力周期等の仕様に応じて設 定される定数である。
また、 t aは、 出力更新周期 tにおける指示値 pの指示時間とする。
次に、 第 3図を用いて処理部 4における第 2の処理方法を説明する。
処理部 4は、 計測量に応じた第 1の目標値 Cを所定周期 Tによって入力すると、 既に指針 6 aによって指示済みの過去の指示値 A (第 2の指示値） と、 現時点に おいて決定されている （これから指示する） 指示値 B (第 1の指示値） と、 第 1 の目標値 Cとから、 指示値 Bを指示し、 かつ指示値 Aと第 1の目標値 Cとに近似 する指示特性を後述する関数式によって決定する。 即ち、 処理部 4は、 指示値 B から第 1の目標値 Cに向けて指針 6 aを動作させる指針 6 aの挙動を決定すべく、 指示値 Aから第 1の目標値 Cまでの間 （時刻 T 1から時刻 T 3までの間） の指示 特性 x lを得て、 時刻 T 3 (第 1の目標値 Cの入力時間） で指示させるべき指示 値 Dを決定するとともに、 第 2の指示値 Bから指示値 Dまでの間 （時刻 T 2から 時刻 T 3までの間） を指示特性 X 1に沿うような指示値 pを出力更新周期 t単位 で出力する。 処理部 4は、 指示値 pを計測量に応じた次の第 2の目標値 Eが入力 されるまで出力する。
処理部 4は第 2の目標値 Eを入力すると、 過去の指示値となる指示値 Bと、 こ れから指示する指示値 Dと、 第 2の目標値 Eとから、 前述した処理同様に指示値 Dを指示し、 指示値 Bと目標値 Eとに近似する指示特性 x 2を決定し、 時刻 T 4 (第 2の目標値 Eの入力時間） で指示させるべき指示値 Fを決定するとともに、 指示値 Dから指示値 Fまでの間 （時刻 T 3から時刻 T 4までの間） を指示特性 X 2に沿うような指示値 pを出力更新周期 t単位で出力する。
処理部 4は前述した処理を繰り返すことによって、 指示特性に沿った円滑な指 示動作を得ることができる。
前述した指示特性は以下の関数式によって決定される。
例えば、 所定の関数として二次関数を用いて指示特性を算出する場合は、 入力 周期 Τ η (Τ 1， Τ 2 , Τ 3 · · · ) から Τ η + 1間を指示動作させる関数 f ηを、
(Τ η , Υ η) を通るように定義し、 Τ ηで指示すべき目標値を Χ ηとし、 また Τ η で算出された指示値を Υ ηとすると、関数 f nは下記の式によって表すことができ る。 f n(t a)=An · ( ( t a -Tn) Z (Tn+1 -Tn) ) 2
+ Bn - ( ( t a-Tn) / (Tn+l-Tn) ) +Yn
(Tn≤ t a≤Tn+l)
但し、 An及び Bnは、 所定の近似計算によって求められる計数とする。
また、 t aは、 出力更新周期 tにおける指示値 pの指示時間とする。
過去の指示値を （Τη— Τη) 、 目標値を （Tn+1， Xn+l) とした場合に、 指示特性 Xが前記指示値と前記目標値との近傍を通るように計数 An， Bnを最小 二乗法にて決定する。
前述した各処理方法は、 指針 6 aの過去の指示値と、 指針 6 aの現時点におい て決定されている指示値と、 計測量に応じて指針 6 aを動作させるため目標値と を基に、 指針 6 aの挙動を決定する指示特性を所定の関数によって得て、 前記指 示特性に沿うような出力更新周期単位での指示値 Pによって、 指針 6 aを円滑動 作させてなるものである。
第 1の処理方法は、 ステッピングモー夕式の駆動部 6に装着される指針 6 aを 円滑に動作させるため、 計測量に応じた第 1， 第 2の目標値とを順次処理部 4に 入力する。 そして処理部 4によって前記第 1の目標値と前記第 2の目標値とを比 較し、 前記第 2の目標値が前記第 1の目標値に対し増加傾向であるか減少傾向で あるかを判定し、 増加傾向である場合に、 指針 6 aの現時点において決定されて いる指示値から前記第 1の目標値以上の値を指示するような指示特性 X 1を、 ま た減少傾向である場合に、 指針 6 aの現時点において決定されている指示値から 前記第 1の目標値以下の値を指示するような指示特性 X 2を、 例えば S I N関数 のような曲線が得られる関数によつて得て、 この指示特性に沿うような指示値 P を処理部 4の出力更新周期 t単位で出力することによって、 所定の入力周期で得 られる指示値を単に直線的に結んだ指示特性に応じて、 出力更新周期単位での指 示値により指針を動作させる場合に比べ、 指針 6 aを円滑に動作させることが可 能となる。
また、 第 2の処理方法は、 ステッピングモ一夕式の駆動部 6に装着される指針 6 aを円滑に動作させるため、 計測量に応じた目標値を入力し、 指針 6 aの現時 点において決定されている第 1の指示値から前記目標値に向けて前記指針を動作 させる際に、 前記第 1の指示値を指示するとともに、 過去の第 2の指示値と前記 目標値とに近似する指示特性 X 1， x 2を、 例えば二次関数のような曲線が得ら れる関数によって得て、 この指示特性 x l， X 2に沿うような指示値 pを処理部 4の出力更新周期 t単位で出力することによって、 所定の入力周期で得られる指 示値を単に直線的に結んだ指示特性に応じて、 出力更新周期単位での指示値によ り指針を動作させる場合に比べ、 指針 6 aを円滑に動作させることが可能となる。 尚、 前記第 1， 第 2の処理方法は、 被測定対象からの計測量を所定周期で入力 した後に、 前述した各処理を施すことによって、 前記計測量の入力から前記計測 量を駆動部 6で指示するまで間において多少の遅れを伴うことになる力 駆動部 6の動作としては相対的な遅れとなるため、 違和感を感じることは無い。
また、 前記第 1の処理方法では S I N関数を、 前記第 2の処理方法では二次関 数を、 用いて指示特性を求めるものであつたが、 S I N関数や二次関数、 三次関 数等を用いるものであっても良い。
また、 前記処理方法では、 指針 6 a現時点において決定されている指示値と目 標値との区間の指示特性を得る場合、 次なる目標値の変化量によっては、 計測量 に応じた目標値をそのまま指示するような指示特性が得られることがあることは 言うまでもない。
また、 シリアル通信によって動作する駆動装置 1を例に挙げて説明したが、 被 測定対象から直接計測量を入力するの一般的な計器の駆動装置に本発明を適用し ても良い。 産業上の利用可能性
本発明は、 指針の追従性に優れるステッピングモー夕式の駆動部を備えるもの に限定さ lるものでは無く、 交差コイル式の駆動部であっても良好な計器の駆動 が得られる。

Claims

請求の範囲
1 . 被測定対象からの計測値を所定の周期により処理部に入力し、 前記計測量の 変化量を前記処理部が有する所定の出力更新周期単位の指示値として駆動部に出 力することで、 前記駆動部に装着される指針を動作させる計器の駆動方法であつ て、 前記指針の過去の指示値と、 前記指針の現時点において決定されている指示 値と、 前記計測量に応じて前記指針を動作させるための目標値とを基に、 前記指 針の挙動を決定する指示特性を所定の関数によって得て、 前記指示特性に沿うよ うな前記出力更新周期単位での指示値によって、 前記指針を動作させてなること を特徴とする計器の駆動方法。
2 . 被測定対象からの計測値を所定の周期により処理部に入力し、 前記計測量の 変化量を前記処理部が有する所定の出力更新周期単位の指示値として駆動部に出 力することで、 前記駆動部に装着される指針を動作させる計器の駆動方法であつ て、 前記計測量に応じて前記指針を動作させるための第 1の目標値及び第 2の目 標値とを順次入力するとともに、 前記指針の現時点において決定されている指示 値から前記第 1の目標値に向けて前記指針を動作させる際に、 前記第 1の目標値 と前記第 2の目標値とを比較し、 前記第 2の目標値が前記第 1の目標値に対し増 加傾向であるか減少傾向であるかを判定し、 増加傾向である場合に、 前記指針の 現時点において決定されている指示値から前記第 1の目標値以上の値を指示する ような指示特性を、 また減少傾向である場合に、 前記指針の現時点において決定 されている指示値から前記第 1の目標値以下の値を指示するような指示特性を所 定の関数によって得て、 前記指示特性に沿うような前記出力更新周期単位での指 示値によって、 前記指針を動作させてなることを特徴とする計器の駆動方法。
3 . 被測定対象からの計測値を所定の周期により処理部に入力し、 前記計測量の 変化量を前記処理部が有する所定の出力更新周期単位の指示値として駆動部に出 力することで、 前記駆動部に装着される指針を動作させる計器の駆動方法であつ て、 計測量に応じて前記指針を動作させるため目標値を入力するとともに、 前記 指針の現時点において決定されている第 1の指示値から前記目標値に向けて前記 指針を動作させる際に、 前記第 1の指示値を指示するとともに、 前記指針の過去 の指示値となる第 2の指示値と前記目標値とに近似する指示特性を所定の関数に よつて得て、 前記指示特性に沿うような前記出力更新周期単位での指示値によつ て、 前記指針を動作させてなることを特徴とする計器の駆動方法。
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