JPH0735778A - アナログ指針式メータ装置 - Google Patents

アナログ指針式メータ装置

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JPH0735778A
JPH0735778A JP18135593A JP18135593A JPH0735778A JP H0735778 A JPH0735778 A JP H0735778A JP 18135593 A JP18135593 A JP 18135593A JP 18135593 A JP18135593 A JP 18135593A JP H0735778 A JPH0735778 A JP H0735778A
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JP
Japan
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data
meter
circuit
analog
angle
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Pending
Application number
JP18135593A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshito Nakamura
義人 中村
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0735778A publication Critical patent/JPH0735778A/ja
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  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】装置の組立後に自動的(電気的)に指針の指示
を調整でき、メータの指示誤差を低減し得るアナログ指
針式メータ装置を提供する。 【構成】直交するように配設された2つの電磁コイル1
1、12とこれらに直交する向きに設けられた回転軸1
3に取り付けられた永久磁石14および指針15を具備
するアナログ指針式メータ本体10と、メータ制御入力
をデジタル的に処理して指針の指示角を表わすデジタル
データを生成するデジタルデータ生成回路21と、この
デジタルデータ生成回路により生成されたデジタルデー
タと別途与えられる指示角量補正用データBとの加算あ
るいは減算を行う指示角量補正演算回路22と、この指
示角量補正演算回路の出力データを三角関数データに変
換し、この変換データに応じた電流量をメータ本体の2
つの電磁コイルに供給する回路23、24とを具備する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば車載用の速度計
などに使用されるアナログ指針式メータ装置に係り、特
にデジタル制御技術を用いて指針の指示を調整する機能
を有するメータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】アナログ指針式メータの製造に際しては
各種の指示誤差が発生する。メータの組立工程で発生す
る指示誤差の要因として、メータ指針固定時の位置ずれ
が挙げられる。このような指示誤差を低減するために
は、メータの組立後に人手をかけて指針を打ち直す作業
を行うことによって、指針の指示を調整する必要があっ
た。
【0003】また、メータ制御装置における制御誤差も
上記指示誤差が発生する大きな要因となっている。上記
制御誤差の要因として、アナログ制御技術を用いる方式
のメータ制御装置においては、基準となる電圧発生出力
のばらつきが挙げられ、また、最近みられるようになっ
たデジタル制御技術を用いる方式のメータ制御装置にお
いては、基準となる発振周波数のばらつきが挙げられ
る。
【0004】このような制御誤差を低減するためには、
メータの組立後に人手をかけて使用部品(抵抗、コンデ
ンサなどの素子)の交換により素子の値を変更する作業
を行うことによって、指針の指示を調整する作業が必要
があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
アナログ指針式メータは、装置の組立後に、指示誤差を
低減するために人手をかけて指針の指示を調整する作業
を必要とし、製造コストの上昇をまねくという問題があ
った。
【0006】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、装置の組立後に自動的(電気的)に指針の指
示を調整でき、メータの指示誤差を低減し得るアナログ
指針式メータ装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のアナログ指針式
メータ装置は、直交するように配設された2つの電磁コ
イルとこれらに直交する向きに設けられた回転軸に取り
付けられた永久磁石を具備し、上記2つの電磁コイルに
流れる電流により発生する磁界のベクトル和に応じて上
記永久磁石の回転位置が駆動制御されることにより指針
の指示角が定まるアナログ指針式メータ本体と、メータ
制御入力をデジタル的に処理して前記指針の指示角を表
わすデジタルデータを生成するデジタルデータ生成回路
と、このデジタルデータ生成回路により生成されたデジ
タルデータと別途与えられる指示角量補正用データとの
加算あるいは減算を行う指示角量補正演算回路と、この
指示角量補正演算回路の出力データを三角関数データに
変換する三角関数データ変換回路と、このデータ変換回
路の出力データに応じた電流量を前記2つの電磁コイル
に供給するメータ駆動回路とを具備することを特徴とす
る。
【0008】
【作用】メータの組立工程におけるメータ指針固定時の
位置ずれが生じた場合でも、装置の組立後に指示角量補
正用データを与えることにより自動的(電気的)に指針
の指示を調整でき、メータの指示誤差を低減することが
可能になる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明の第1実施例に係る車載用
の速度計に使用されるアナログ指針式メータ装置を示す
ブロック図である。
【0010】ここで、10はアナログ指針式メータ本
体、20はメータ制御装置であり、例えば集積回路化さ
れている。図2は、図1中のメータ本体10の構造を概
略的に示す斜視図である。
【0011】このアナログ指針式メータ本体は、直交す
るように配設された2つのボビンにそれぞれ対応して巻
かれた電磁コイル11、12と、これらに直交する向き
に設けられた回転軸13と、この回転軸の中間部に取り
付けられ、前記ボビン内に配置された永久磁石14と、
上記回転軸の先端部に取り付けられ、前記ボビン外に配
置された指針15とを具備する。
【0012】図3は、上記メータ本体10の2つの電磁
コイル11、12に流れる電流(sinθ、cosθ)
により発生する磁界(X、Y)のベクトル和に応じて前
記永久磁石14の回転位置が駆動制御されることにより
指針15の指示角が定まる様子を示している。
【0013】図4は、図1中のメータ制御装置20の一
例を示すブロック図である。このメータ制御装置20
は、メータ制御入力をデジタル的に処理して前記指針の
指示角を表わすデジタルデータを生成するデジタルデー
タ生成回路21と、このデジタルデータ生成回路により
生成されたデジタルデータと別途与えられる指示角量補
正用データBとの加算あるいは減算を行う指示角量補正
演算回路22と、この演算回路の出力データを三角関数
データに変換する三角関数データ変換回路23と、この
データ変換回路の出力データに応じた電流量を前記2つ
の電磁コイル11、12に供給するメータ駆動回路24
とを具備する。
【0014】上記デジタルデータ生成回路21は、周期
計測回路21aと、周波数量化回路21bと、この周波
数量化回路の出力データを積分する積分回路21cと、
この積分回路の出力信号に対して前記指針の応答特性に
合った追従可能な時間制御を行い、指示角量θを表わす
データに変換する指示角量化回路21dとを具備する。
【0015】上記周期計測回路21aは、メータ制御入
力のパルス幅(入力信号周期Ti)をクリスタルあるい
はセラミックなどの振動子を用いた発振回路(図示せ
ず)から与えられる基準クロック信号(周期ck)によ
り計測(基準クロック数に変換)し、周期量(T=Ti
/ck)に変換した周期量化データを生成する。
【0016】前記周波数量化回路21bは、上記周期計
測回路の出力データを別途与えられる指示角設定データ
Aにしたがって周波数量fn(=A/T)に変換した周
波数量化データを生成する。ここで、上記指示角設定デ
ータAは、入力信号周期Tiが同一の場合でも様々な指
示角を設定する必要があるために用いられる。
【0017】図5は、上記したようなデジタルデータ生
成回路21における入力信号周期Ti、周期量T、周波
数量fnの各データ量の関係の一例と、周波数量fnが
指示角設定データAに応じて変化している様子を示して
いる。
【0018】このようなデジタルデータ生成回路21に
より、fn=A・ck/Tiとなり、前記発振回路の特
性のばらつきに起因する基準クロック信号の変動の影響
(メータ制御装置の制御誤差に起因するメータの指示誤
差)を軽減することが可能になる。
【0019】また、前記指示角設定データA(並列ビッ
トデータ)のビット数は、メータ指示の最小分解能に関
係し、ビット数を増やすことにより、指示角設定値の微
調整が可能になる。
【0020】ここで、上記メータ指示の最小分解能とし
て約0.35°以下が必要であることが実験的に判明し
ており、同一の入力信号周期において例えば360°か
ら180°までの範囲を指示するためには、180°/
0.35°、つまり、約512通りの設定が可能となる
ように、指示角設定データAのビット数として9ビット
が必要である。
【0021】また、前記指示角量補正演算回路22に与
えられる指示角量補正データBは、メータ指針固定時
(指針打ち時)に発生する指針位置ずれを補正するため
に用いられるものである。この場合、約±10°の範囲
を補正するためには、20°/0.35°、つまり、約
64通りの設定が可能となるように、指示角量補正デー
タBのビット数として6ビットが必要である。
【0022】また、前記三角関数データ変換回路23
は、三角関数変換用のROMあるいはデコーダを有し、
上記指示角量補正演算回路22の出力データを三角関数
データ(sin、cos、tanなど)に変換するもの
である。
【0023】また、前記メータ駆動回路24は、上記デ
ータ変換回路23の出力データをデジタル/アナログ変
換回路あるいはパルス幅変調回路などにより電流あるい
は電圧に変換する機能を有し、上記データ変換回路23
の出力データに応じた電流量を前記2つの電磁コイル1
1、12に供給するものである。
【0024】図6は、上記メータ駆動回路24が前記2
つの電磁コイル11、12に対応して供給する正弦波電
流(sinθ)および余弦波電流(cosθ)と前記指
針14の指示角との対応関係を示している。
【0025】上記実施例のアナログ指針式メータ装置に
よれば、メータ制御装置20に指示角量補正演算回路2
2を付加しているので、メータ本体10の組立工程にお
けるメータ指針固定時の位置ずれが生じた場合でも、組
立後に指示角量補正用データBを別途与えることにより
自動的(電気的)に指針14の指示を調整でき、メータ
の指示誤差を低減することが可能になる。
【0026】図6は、メータ指示角量θデータとメータ
指示角の関係の一例と、メータ指示角量補正前の指針位
置ずれを伴ったメータ指示角が指示角量補正データBに
応じて補正されている様子を示している。
【0027】ところで、前記したように指示角設定デー
タAのビット数として9ビット、指示角量補正データB
のビット数として6ビットが必要であると、合計15ビ
ットもの制御データを外部から入力する必要がある。
【0028】前記メータ制御装置20を集積回路化した
場合、集積回路チップ上に上記15ビット分の制御デー
タ入力用のパッド群を増設する必要が生じるので、チッ
プサイズの増大化、集積回路パッケージの大型化、外部
ピン数の増大をまねく。
【0029】つまり、図1に示したように、集積回路化
されたメータ制御装置20の制御入力用の外部ピンとし
て、メータ制御入力ピン30のほかに、上記15ビット
分の制御データ入力ピン31…が必要になる。
【0030】この問題を回避するための本発明の他の実
施例について以下に述べる。図7は、本発明の第2実施
例におけるメータ装置を示している。このメータ装置
は、図4を参照して前述したメータ制御装置40と、前
記指示角設定データA、指示角量補正データBなどを記
憶した不揮発性メモリ41(電気的書込み可能なEPR
OM、EEPROMなど)とを同一集積回路70内に形
成したものである。
【0031】この場合、メータ始動時に上記不揮発性メ
モリ41から所要のデータを読み出して前記メータ制御
装置40に供給する制御回路(図示せず)をさらに設け
ておくおくことにより、集積回路の外部ピン数の増大を
抑制することが可能になる。
【0032】図8は、本発明の第3実施例におけるメー
タ装置を示している。このメータ装置は、このメータ装
置とは別の装置(例えばこのメータ装置と同じ車に搭載
された積算計など)でも使用される不揮発性メモリ51
(EPROM、EEPROMなど)に前記指示角設定デ
ータA、指示角量補正データBを格納しておき、少なく
ともメータ始動時(必要に応じて一定タイミング毎)に
上記不揮発性メモリ51から所要のデータを読み出して
図4を参照して前述したメータ制御装置40に供給する
制御回路(図示せず)をさらに設けておくことにより、
不揮発性メモリ51の共用によるコストダウンを図るこ
とが可能になる。
【0033】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、装置の
組立後に自動的(電気的)に指針の指示を調整でき、メ
ータの指示誤差を低減し得るアナログ指針式メータ装置
を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るアナログ指針式メー
タ装置を示すブロック図。
【図2】図1中のメータ本体の構造を概略的に示す斜視
図。
【図3】図1中のメータ本体の2つの電磁コイルに流れ
る電流により発生する磁界のベクトル和に応じて指針の
指示角が定まる様子を示す図。
【図4】図1中のメータ制御装置の一例を示すブロック
図。
【図5】図4中のデジタルデータ生成回路における入力
信号周期Ti、周期量T、周波数量fnの各データ量の
関係の一例と周波数量fnが指示角設定データAに応じ
て変化している様子を示す図。
【図6】図1のアナログ指針式メータ装置におけるメー
タ指示角量補正動作を説明するために示す図。
【図7】本発明の第2実施例に係るメータ装置を示すブ
ロック図。
【図8】本発明の第3実施例に係るメータ装置を示すブ
ロック図。
【符号の説明】
10…アナログ指針式メータ本体、11、12…電磁コ
イル、13…回転軸、14…永久磁石、15…指針、2
0、40…メータ制御装置、21…デジタルデータ生成
回路、21a…周期計測回路、21b…周波数量化回
路、21c…積分回路、21d…指示角量化回路、22
…指示角量補正演算回路、23…データ変換回路、24
…メータ駆動回路、30…メータ指示角制御入力ピン、
31…制御データ入力ピン、41、51…不揮発性メモ
リ、70…集積回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直交するように配設された2つの電磁コ
    イルとこれらに直交する向きに設けられた回転軸に取り
    付けられた永久磁石を具備し、上記2つの電磁コイルに
    流れる電流により発生する磁界のベクトル和に応じて上
    記永久磁石の回転位置が駆動制御されることにより指針
    の指示角が定まるアナログ指針式メータ本体と、 メータ制御装置とを具備し、 上記メータ制御装置は、 メータ制御入力をデジタル的に処理して前記指針の指示
    角を表わすデジタルデータを生成するデジタルデータ生
    成回路と、 このデジタルデータ生成回路により生成されたデジタル
    データと別途与えられる指示角量補正用データとの加算
    あるいは減算を行う指示角量補正演算回路と、 この指示角量補正演算回路の出力データを三角関数デー
    タに変換する三角関数データ変換回路と、 このデータ変換回路の出力データに応じた電流量を前記
    2つの電磁コイルに供給するメータ駆動回路とを有する
    ことを特徴とするアナログ指針式メータ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のアナログ指針式メータ装
    置において、 前記デジタルデータ生成回路は、メータ制御入力信号の
    周期Tiを基準クロック信号の周期ckにより計測し、
    周期量T=Ti/ckに変換した周期量化データを生成
    する周期計測回路と、 この周期計測回路の出力データを別途与えられる指示角
    設定データAにしたがって周波数量fn=A/Tに変換
    した周波数量化データを生成する周波数量化回路と、 この周波数量化回路の出力データを積分する積分回路
    と、 この積分回路の出力信号に対して前記指針の応答特性に
    合った追従可能な時間制御を行い、指示角量を表わすデ
    ータに変換する指示角量化回路とを具備することを特徴
    とするアナログ指針式メータ装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のアナログ指針式メータ装
    置において、 前記指示角設定データA、指示角量補正データBを記憶
    した不揮発性メモリおよび前記メータ制御装置が同一集
    積回路内に形成されており、 メータ始動時に上記不揮発性メモリから所要のデータを
    読み出して前記メータ制御装置に供給する制御回路をさ
    らに具備することを特徴とするアナログ指針式メータ装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載のアナログ指針式メータ装
    置において、 前記指示角設定データA、指示角量補正データBは、請
    求項2記載のメータ装置とは別の装置でも使用される不
    揮発性メモリに格納されており、 少なくともメータ始動時に上記不揮発性メモリから所要
    のデータを読み出して前記メータ制御装置に供給する制
    御回路をさらに具備することを特徴とするアナログ指針
    式メータ装置。
JP18135593A 1993-07-22 1993-07-22 アナログ指針式メータ装置 Pending JPH0735778A (ja)

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JPH0735778A true JPH0735778A (ja) 1995-02-07

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6237441B1 (en) 1998-03-19 2001-05-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Combination of shim and cam

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6237441B1 (en) 1998-03-19 2001-05-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Combination of shim and cam

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010313