JPH02120670A - Method for driving cross coil type meter - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To suppress power supply voltage for driving low and to reduce power loss by connecting a cross coil in series and applying predetermined voltage to the terminal of the coil. CONSTITUTION:In the output of a change over control part 1, at the time of 0<theta<=pi/2 (theta: angle of deflection of indicator), voltage of ¦2<1/2>Asin (theta+pi/4)¦ is applied to the x1-terminal of a coil and voltage of ¦Acostheta¦ is applied to the connection point of the x1-terminal and a y1-terminal and the y1-terminal is earthed. Within a range of pi/2<theta<pi, voltage of ¦2<1/2>Asintheta-pi/4¦ is applied to an x2-terminal and voltage of ¦1-costheta¦ is applied to the connection point of an x2-terminal and a y2-terminal and the y2-terminal is earthed. Within a range of pi<theta<3pi/2, voltage of ¦-2<1/2>Asintheta+pi/4¦ is applied to the x2-terminal and voltage of ¦-Acostheta¦ is applied to the connection point of the x1-terminal and the y2-terminal and the y1-terminal is earthed. Within a range of 3pi/2<theta<2pi, voltage of ¦-2<1/2>Asin(theta-pi/4)¦ is applied to the x2-terminal and voltage of ¦Acostheta¦ is applied to the connection point of the x1-terminal and the y1-terminal and the y2-terminal is earthed.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば車両等の計器に汎用される交差コイル形
計器の駆動方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for driving a crossed coil type meter which is widely used in, for example, a vehicle meter.

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題） 従来、交差コイル形計器の駆動には、一方のコイルには
被測定対象の状態に応じて正弦波の特性で、他方のコイ
ルには同じく余弦波の特性で、それぞれ当該指針指示角
と対応する電圧信号を供給して、広角表示を得ろものが
知られている。その中で、コイルへの電圧供給をパルス
信号とＬ、ＰＷＭ　（パルス、ワイズ、モジュレータ）
を用い、通電時間を変化させることによって前記正弦、
余弦特性を達成する方法と、コイルへの供給電圧の大き
さの変化によって前記正弦、余弦特性を達成する方法と
がある。前者は電力損失が小さく、回路電圧も小さくて
済むといった利点がある反面、回路構成が非常に複雑と
なり、またパルスをコイルに印加するために生ずるコイ
ルのインダクタンスの影響を考慮して補正する必要があ
るといった不都合がある。後者は回路構成がさほど複雑
でなく、インダクタンスの影響の考慮も必要としないが
、例えば「ＡＳ、。θＪｒＡｅｏｓｅＪで表される電圧
をコイルに印加する場合に、広角指示のための〔−Ａ」
（ｓｉｎ　ｉπ、　ｅｏｆｆπのとき）の電圧を印加す
る必要があり、このためグランド電位を「−Ａ」としな
ければならないので、交差コイルへの所要印加電圧は最
低でも「２人」を必要とすることになる。これに伴って
電力損失も大きくなってしまう不都合があった。(Prior Art and Problems to be Solved by the Invention) Conventionally, to drive a crossed coil type instrument, one coil has a sine wave characteristic depending on the state of the object to be measured, and the other coil has a cosine wave characteristic. It is known that a wide-angle display can be obtained by supplying voltage signals corresponding to the pointer indication angles based on wave characteristics. Among them, the voltage supply to the coil is controlled by a pulse signal and L, PWM (Pulse, Width, Modulator).
, and by changing the energization time, the sine,
There is a method of achieving cosine characteristics and a method of achieving the sine and cosine characteristics by changing the magnitude of the voltage supplied to the coil. The former has the advantage of low power loss and low circuit voltage, but on the other hand, the circuit configuration is very complex, and it is necessary to take into account the influence of the coil inductance caused by applying pulses to the coil and make corrections. There are some inconveniences. The latter has a less complicated circuit configuration and does not require consideration of the influence of inductance, but for example, when applying a voltage represented by "AS, .
It is necessary to apply a voltage of (when sin iπ, eoffπ), and therefore the ground potential must be set to "-A", so at least two people are required to apply the required voltage to the cross coil. It turns out. This has led to the disadvantage that power loss also increases.

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を鑑み、交差コイルを直列とし、コイ
ル端に所定の電圧を印加し、全体としての最大印加電圧
を小さくしたものである。即ち本発明に係る交差コイル
型計器の駆動方法は、従来の交差コイルへＩｊＫｌ器に
於て、交差コイルを電気的に直列に接続し、この接続点
には被測定対象の変化に応じて１ＡｃｏｓＯ１またはそ
の近似波形と対応する電圧を、一方のコイルの他端には
　１αＡ　ｓｉｎ　（θ」−九 一）１とｌ　認Ａ　ｓ　ｉｎ　（θ−１）１　とのうち
、θ＝　ｍＴｃ、　（ｎ、整数）で切り換えたときに常
λ にＡ以上となる波形またはその近似波形と対応する電圧
を、他方のコイルの他端には接地電圧を、それぞれ印加
することｊＬ！特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) In view of the above problems, the present invention arranges crossed coils in series, applies a predetermined voltage to the ends of the coils, and reduces the maximum applied voltage as a whole. That is, in the method for driving a crossed coil type instrument according to the present invention, the crossed coil is electrically connected in series to the conventional crossed coil in an IjKl device, and 1AcosO1 is connected to this connection point according to changes in the object to be measured. Or, the voltage corresponding to its approximate waveform is applied to the other end of one coil. , an integer), apply a voltage corresponding to a waveform or an approximate waveform thereof that is always equal to or greater than A to λ, and apply a ground voltage to the other end of the other coil, respectively. This is a characteristic feature.

（作　用） 各交差コイルに印加される電圧は、同時に両コイル共最
大電圧が印加されることなく、同時に印加されろ電圧の
和は最大で各コイルに印加される最大電圧の５倍となる
。従って交差コイルを適宜電流方向を考慮して直列に接
続し、各コイル端に所定の電圧を加えろと、必要とする
最大電圧は各コイル単独で駆動せ、い、も、）、Ｃ比し
−Ｃ啓倍とな、も、アあ、０（実施例） 第１図、第２図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は全体構成を、第２図は駆動部の構成をそれぞれ示し
たものである。(Function) The voltages applied to each crossing coil should be applied at the same time without the maximum voltage being applied to both coils at the same time.The sum of the voltages will be at most 5 times the maximum voltage applied to each coil. . Therefore, by connecting the crossed coils in series with appropriate consideration of the current direction and applying a prescribed voltage to each coil end, the maximum voltage required can be achieved by driving each coil alone. -C Keiba, mo, aa, 0 (Example) Figures 1 and 2 show an example of the present invention.
The figure shows the overall configuration, and FIG. 2 shows the configuration of the drive section.

第１図中、八は変換部であって、例えば車両の速度を被
測定対象とすれば、速度に比例した数だけ発生するパル
ス（ご号の入力を受け、これをカウントするカウンタや
、パルス周波数入力をデジタル数値信号に変換したりす
るものである。Ｂは駆動部で前記カウンタの計数値やデ
ジタル数値（３号に応じて交差コイルＸ、Ｙに印加すべ
き電圧を出力するもので、切換制御部１．ハイレベル関
数出力部２．接続部関数出力部３．切換回路部４から構
成され、切換制御部１は指針指示角がθ−７．九。In Figure 1, 8 is a conversion unit, and if the speed of a vehicle is the object to be measured, for example, a number of pulses that are generated in proportion to the speed (a counter that receives an input number and counts it, a pulse It converts the frequency input into a digital numerical signal.B is a drive unit that outputs the voltage to be applied to the cross coils X and Y according to the count value of the counter and the digital value (No. 3). It is composed of a switching control section 1. a high level function output section 2. a connecting section function output section 3. a switching circuit section 4, and the switching control section 1 has a pointer indication angle of θ-7.9.

互πにおいて、コイルの通電方向を反転せしめるために
設けられたもので、指針軸（図示せず）の回動角度を広
角にするものである。This is provided to reverse the current direction of the coil at each π, and widens the rotation angle of the pointer shaft (not shown).

またハイレベル関数出力部２及び接続部関数出力部３は
それぞれ所定のデータ（後述）をメモリしたＲＯＭ部と
、ＲＯＭ部データをアナログ値に変換するＤ−Ａ変換部
と、前記アナログ値を所定電圧まで高める増幅部とから
なるもので、出力電圧を決定するメモリデータとしてハ
イし・ベル関数出力部２は、人力数値（被測定対象の状
態数値）と対応する指針振れ角をθとすると０くθくΣ
及びπ＜ｅ＜旦πではｌ　ｆｉＡｓｉｎ　（ｅ　＋’）
　　ｌ値と対応ずｚ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　４る数値を出力する。また７くθ〈π及びフπ及 くθくコπではｌ　Ｊ５Ａ　ｓｉｎ　（θ−イ）１値と
対応する数値を出力する。ハイＬ・ベル関数出力部３は
所謂正弦波発生回路である。他方接続部関数出力部３ば
、メモリデータとしてＩＡｃｏｓｅ　Ｉの値と対応する
数値をメモリしてなるもので、余弦波発生回路である。Furthermore, the high-level function output section 2 and the connection function output section 3 each include a ROM section that stores predetermined data (described later), a D-A converter section that converts the ROM section data into an analog value, and a DA converter section that converts the analog value into a predetermined value. It consists of an amplifier section that increases the voltage to a high level as memory data that determines the output voltage.Bell function output section 2 is 0 when the hand deflection angle corresponding to the human input value (state value of the object to be measured) is θ. kuθkuΣ
and for π<e<danπ, l fiAsin (e +')
Does not correspond to l value z
4 Outputs the numerical value. Also, in 7 θ < π, f π and θ 9 π, a numerical value corresponding to l J5A sin (θ-i) 1 value is output. The high L Bell function output section 3 is a so-called sine wave generation circuit. On the other hand, the connecting part function output part 3 stores a numerical value corresponding to the value of IAcose I as memory data, and is a cosine wave generating circuit.

次に切換回路部４の構成について説明する。５１盟の交
差コイルＸ、Ｙの各端子をｘＩｐｘ２１　Ｙ　ｌ＊ｙ２
とすると、ＸＩ端子はコントロールスイッチ４１ｍを介
してハイレベル関数出力部２と接続すると共にコントロ
ールスイッチ４１ｂを介して接続部関数出力部３と接続
する Ｅ　子は同様にそれぞれコントロールスイッチ・４２ａ
を介して接続部関数出力部３と、またコントロールスイ
ッチ４２ｂを介シてハイレベル関数出力部２と接続され
る。ｙ、端子はコントロールスイッチ４３＆を介して接
続部関数出力部３と接続すると共にコントロールスイッ
チ４３ｂを介してグランドされ、Ｘ２端子はコントロー
ルスイッチ４４ａを介してグランドされ、コントロール
スイッチ４４ｂを介して接続部関数出力部３と接続され
る。また前記コントロールスイッチ１よ切換制卿部１か
らの２個の出力端子１ａ、ｌｂに対応してオンオフ作動
をなすもので、コントロールスイ・フチ４１ａ、　４２
ａの制御端子には切換制御部出力端子】ａが接続され、
−コントロールスイッチ４１ｂ、　４２ｂの制御端子に
は切換制御部出力端子１ｂを直接接続せずＮＯＴ回路４
５を介して接続し、　またコントロールスイッチ４３ｍ
、　４４ａの制御端子は切換制御部の出力端子】Ｉ＋と
接続し、コントロ４　スイｙ　ｆ　４３ｂ、　４４ｂは
、ＮＯＴ回路４６を介在ぜしめて切換制御部出力端子１
ｈと接続してなるものである。Next, the configuration of the switching circuit section 4 will be explained. Each terminal of the 51 cross coils X and Y is xIpx21 Y l*y2
Then, the XI terminal is connected to the high level function output section 2 via the control switch 41m, and the terminal E is connected to the connection section function output section 3 via the control switch 41b.
It is connected to the connection function output section 3 via the connection section 42b, and to the high level function output section 2 via the control switch 42b. The y, terminal is connected to the connection part function output part 3 via the control switch 43 & and grounded via the control switch 43b, and the X2 terminal is grounded via the control switch 44a, and the connection part function output part 3 is connected via the control switch 44b It is connected to the output section 3. Further, the control switch 1 performs on/off operation corresponding to the two output terminals 1a and lb from the switching control section 1, and the control switch edges 41a and 42
The switching control unit output terminal]a is connected to the control terminal of a,
- The NOT circuit 4 is connected to the control terminals of the control switches 41b and 42b without directly connecting the switching control unit output terminal 1b.
Connected via 5 and also control switch 43m
, 44a is connected to the output terminal [I+] of the switching control section, and the control terminals 43b and 44b are connected to the switching control section output terminal 1 through the NOT circuit 46.
It is formed by connecting with h.

次に駆動部Ｂの動作について説明する。Next, the operation of drive section B will be explained.

駆動部Ｂの各関数出力部２，３の各出力は、変換部Ａの
出力（被測定対象の表示出力）と対応するメモリデータ
に基づくもので、指針振れ角（表示旦）を横軸とすると
第３図に示す通りである。切換制御部１の出力は　毎適
宜切り換えるもので、第４図に示した表の通り０くｅ≦
７（第１象限）の間では、１ａはへイ、ｌｂモハイトナ
って、コントロールスνチ４１ａ、　４２ａ、　４３ａ
、　４４ａが導通状態となり、コイルＸのＸｌ端子には
ｌＦ乏−Ａ　ｓ＋ｎ　（ｅ　＋４１１なる電圧が印加さ
れ、コイルＸのＸ１端子とコイルＹのｙ、端子が接続さ
れてこの接続点にｌ　Ａｃｏｓｅ　ｌなる電圧が印加さ
れ、コイルＹのＸ２端子が接地される。次にΣ＜ｅ＜π
の範囲（第２象限）では、１ａがハイ、ｌｂがローとな
ってコントロールスイッチ４１ａ、　４２ａ。Each output of each function output section 2, 3 of drive section B is based on the output of conversion section A (display output of the measured object) and the corresponding memory data, and the horizontal axis represents the pointer deflection angle (display angle). The result is as shown in FIG. The output of the switching control section 1 is switched appropriately every time, and as shown in the table shown in Fig. 4, 0xe≦
7 (first quadrant), 1a is hei, lb mohaitna, control switch 41a, 42a, 43a
, 44a become conductive, and a voltage of 1F -A s+n (e +411) is applied to the Xl terminal of the coil X, and the X1 terminal of the coil A voltage of l is applied, and the X2 terminal of the coil Y is grounded. Next, Σ<e<π
In the range (second quadrant), 1a is high, lb is low, and the control switches 41a, 42a.

４３ｈ、　４４ｂが導通状態となって、Ｘ１端子には１
ｆｉＡｓｉｎ（θ−ａ　ｌ　ｌ　す’−）　電圧力Ｅｌ
］　加すレ、Ｘ２端子とＸ２端子が接続されてこの接続
点には１−Ａｃｏｓｅ１なろ電圧が印加され、Ｘ１端子
が接地される。同様にπ＜ｅ＜−πの範囲（第３象限）
では、１ａがロー、　　ｌｂがローとなり、コントロー
ルスイッチ４１ｂ、　４２ｂ、　４３６゜４４ｂが導通
となってＸ２端子に１−５Ａｓｉｎ（ｅ＋１）Ｉなる電
圧が印加され、Ｘ１端子とＸ２端子が接続され、この接
続点にｌ　−Ａｅｏｓ９．１なろ電圧が印加され、ｙ、
端子が接地される。フπくｅく２πの範囲（第４象限）
では、前記と同様のコントロールスイッチの制御がなさ
れ、Ｘ２端子にｌ　−、／７Ａ　ｓ　ｉｎ　（θ−τ）
１なる電圧が印加され、Ｘｌ端子とｙ、が接続されてこ
の接続点に　１Ａｃｏｓθ１　なる電圧が印加され、Ｘ
２端子は接地される。43h and 44b become conductive, and 1 is applied to the X1 terminal.
fiAsin(θ-a l l su'-) Voltage force El
] In addition, the X2 terminal and the X2 terminal are connected, a voltage of 1-Acose1 is applied to this connection point, and the X1 terminal is grounded. Similarly, the range of π<e<-π (third quadrant)
Then, 1a becomes low, lb becomes low, the control switches 41b, 42b, and 436°44b become conductive, and a voltage of 1-5A sin (e + 1) I is applied to the X2 terminal, and the X1 and X2 terminals are connected. A voltage of l-Aeos9.1 is applied to this connection point, and y,
Terminal is grounded. Range of π x 2π (4th quadrant)
Then, the control switch is controlled in the same way as above, and l −, /7A s in (θ−τ) is applied to the X2 terminal.
A voltage of 1 is applied, the Xl terminal and y are connected, a voltage of 1Acosθ1 is applied to this connection point, and X
2 terminals are grounded.

従って２つの交差して捲回されたコイルＸ。Hence two cross-wound coils X.

Ｙは常に直列接続されることとなり、第５図に示すよう
に、コイルＸには指針指示角と対応する正弦波の値の電
流が、コイルＹには同様に余弦波の値の電流が、それぞ
れ通電されることとなり、従来のこの種の計器と同様に
広角指示可能な計器となるものである。Y are always connected in series, and as shown in Figure 5, the coil Each of them is energized, and the instrument is capable of wide-angle indication like conventional instruments of this type.

以上の実施例によれば、交差コイル式計器の駆動用電源
電圧を最小、／’２Ａとすることがてき、従来に比して
優だけ低くすることができる。これに伴い回路に流れる
電流も減少させることができ、電力の損失も抑えること
ができると共に、半導体素子の損傷や発熱による不都合
が起こりにくくなり、（＝頼性の高い計器を提供可能と
なるものである。According to the embodiments described above, the power supply voltage for driving the crossed coil type instrument can be set to a minimum of /'2A, which is much lower than that of the prior art. Along with this, the current flowing through the circuit can be reduced, power loss can be suppressed, and problems caused by damage to semiconductor elements and heat generation are less likely to occur, making it possible to provide highly reliable meters. It is.

尚、本発明は上記実施例に示した構成に限定されるもの
ではなく、交差コイル式計器において２本のコイルを直
列接続したときに一方の開放端には第３図に示したよう
なｌ、／＞ＡＬ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７Ｌｓｉｎ（ｅ＋　）ｌ及びＩ　ｈ
　Ａ　ｓ　Ｉｎ　（ｅ　−４）で表され、若しくはその
近似波形（例えば台形波や三角波等）で表される電圧を
印加し、他方の開放端は接地電位とし、２本のコイルの
接続点には１Ａｃｏｓθ１て表され、名しくはその近似
波形４仁＝で表される電圧を印加ずろ駆動方法を達成し
得ろものであればその具体的構成は全く任意になされる
ものである。Note that the present invention is not limited to the configuration shown in the above embodiment, and when two coils are connected in series in a crossed coil type instrument, one open end has a lug as shown in FIG. ,／＞AL
7Lsin(e+)l and Ih
Apply a voltage expressed by A s In (e -4) or its approximate waveform (e.g. trapezoidal wave, triangular wave, etc.), set the other open end to ground potential, and connect the two coils to the connection point. is expressed as 1A cos θ1, and the specific structure thereof is completely arbitrary as long as it can achieve a driving method by applying a voltage whose approximate waveform is expressed by 4 lines.

（発明の効果） 以上のように本発明は、交差コイルを適宜直列に接続す
ると共に、交差コイル端に所定の電圧を加又ろようにし
た交差コイル型計器の駆動方法で、本発明方法によると
交差コイル型計器の駆動のための電源電圧を低く抑丸る
ことができ、またそれによって電力損失を小さく抑える
ことができたと共に発熱による種々の不都合も解消でき
、より信頼性の高い計器を提供できたものである。(Effects of the Invention) As described above, the present invention is a method for driving a crossed coil type instrument in which crossed coils are appropriately connected in series and a predetermined voltage is applied to the ends of the crossed coils. The power supply voltage for driving cross-coil type instruments can be kept low, and as a result, power loss can be kept low, and various problems caused by heat generation can be eliminated, resulting in more reliable instruments. This is what we were able to provide.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例のブロック図で、第２図はそ
の駆動部を示す回路図、第３図は交差コイルへの印加電
圧を示すグラフで、第４図は各端子の印加電圧を示す表
であり、第５図は第１象限の場合のコイ ルに流れる電流 を示す回路図である。 ｌは切換制御部 ２はハイレベル関数出力部 ３は接続部関数出力部 ４は切換回路部 ｌａ、ｌｂは切換制翻部出力端子 ４］ａ、　４１ｂ、　４２ａ、　４２ｂ、　４３ａ、　
４３ｈ。 コントロールスイッチ ４５、４６はＮＯＴ回路 ４４ａ。 ４４ｂはFig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing its driving section, Fig. 3 is a graph showing the voltage applied to the cross coil, and Fig. 4 is a graph showing the voltage applied to each terminal. This is a table showing the voltage, and FIG. 5 is a circuit diagram showing the current flowing through the coil in the case of the first quadrant. 1 is the switching control section 2, the high level function output section 3 is the connection section, the function output section 4 is the switching circuit section la, lb is the switching control section output terminal 4]a, 41b, 42a, 42b, 43a,
43h. Control switches 45 and 46 are NOT circuits 44a. 44b is

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）ほぼ直交方向に交差して捲回された２つのコイル
内に指針軸を中心に回動する可動磁石を内装し、被測定
対象の状態に応じた前記交差コイルへの通電により該交
差コイルの発生する合成磁界方向に前記可動磁石が回動
すると共に指針軸を回動して被測定対象の状態を表示可
能とした計器に於て、 前記交差コイルを電気的に直列に接続し、 この接続点には被測定対象の変化に応じて ｜ＡｃｏｓΘ｜またはその近似波形と対応する電圧を、
一方のコイルの他端には｜√２ Ａｓｉｎ（Θ＋π／４）｜と｜√２Ａｓｉｎ（Θ−π／
４）｜とのうち、Θ＝ｎπ／２（ｎ：整数）で切り換え
たときに常にＡ以上となる波形または その近似波形と対応する電圧を、他方のコイルの他端に
は接地電圧を、それぞれとを特徴とする交差コイル形計
器の駆動方法。(1) A movable magnet that rotates around a pointer shaft is installed in two coils wound almost orthogonally to each other, and the crossing coils are energized according to the state of the object to be measured. In an instrument capable of displaying the state of the object to be measured by rotating the movable magnet and rotating the pointer shaft in the direction of the composite magnetic field generated by the coils, the crossed coils are electrically connected in series, At this connection point, a voltage corresponding to |AcosΘ| or its approximate waveform is applied according to changes in the object to be measured.
At the other end of one coil, |√2 Asin (Θ+π/4)| and |√2 Asin (Θ−π/
4) |, the voltage corresponding to the waveform or its approximate waveform that is always greater than A when switched by Θ = nπ/2 (n: integer), and the ground voltage at the other end of the other coil. A method for driving a crossed coil type instrument characterized by the following.