JPH0894653A - 針式表示装置 - Google Patents
針式表示装置Info
- Publication number
- JPH0894653A JPH0894653A JP6229514A JP22951494A JPH0894653A JP H0894653 A JPH0894653 A JP H0894653A JP 6229514 A JP6229514 A JP 6229514A JP 22951494 A JP22951494 A JP 22951494A JP H0894653 A JPH0894653 A JP H0894653A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R5/00—Instruments for converting a single current or a single voltage into a mechanical displacement
- G01R5/14—Moving-iron instruments
- G01R5/16—Moving-iron instruments with pivoting magnet
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P1/00—Details of instruments
- G01P1/07—Indicating devices, e.g. for remote indication
- G01P1/08—Arrangements of scales, pointers, lamps or acoustic indicators, e.g. in automobile speedometers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Indicating Measured Values (AREA)
Abstract
の良くなるよう改良した針式表示装置を提供することを
目的とする。 【構成】 表示指針をステップモータで駆動する針式表
示装置において、セットされた時間を計時する計時手段
4と、計時手段4が計時する時間毎に指針の指示させよ
うとする位置を算出する指示位置算出手段1と、計時手
段4が計時する時間毎に現在の指針が指示している位置
を検出する現在位置検出手段2と、指示位置と現在位置
との差が大のときは短い、差が小のときは長い時間を算
出して計時手段4にセットする計時時間算出手段3と、
計時手段4が計時する時間毎にステップモータを駆動す
るためのパルスを送出する駆動パルス送出手段5と、を
備える。
Description
タで駆動する針式表示装置に関する。
る毎に単位角度θ0 回転する。従来の表示指針をステッ
プモータで駆動する針式表示装置においては、一定時間
T毎に指針で指示させる指示角度θM と現在指針が指示
している現在指示角度θP との差θを求め、求めたθよ
り駆動パルス数Nを算出し、算出したN個のパルスをス
テップモータに送出して指針をθM に移動させるように
していた。
(2)で算出したN個のパルスを順次ステップモータに
送出して指針を移動させるようにしていた。
出してから次の周期Tで算出された第1番パルスが送出
されるまでは指針の振れは無く、指針は階段状に変化し
て滑らかな動きでなかった。この指針の振れを滑らかに
する方法が実開昭64−6556号公報に記載されてい
る。
個のパルスを周期T内に送出するパルス送出間隔をT/
Nとし、かつ最初のパルスの送出を時間T/2N遅らせ
て送出するようにしている。このようにパルスの送出開
始時間および送出時間間隔を制御することによって指針
の動きは滑らかになる。
るステップ動作が追従しうる最小のパルス送出時間間隔
をTA とすれば、 T/N≧TA …(3) また、前記パルス送出間隔を平均化して最初のパルスを
遅らせるわけだから、図8(B)と式(3)より T≧2TA …(4) 従って、Tの値は或る数値より小さくできないことがわ
かる。
する針式表示装置においては、ステップモータのステッ
プ動作が追従しうる最小の時間以上の時間間隔で駆動パ
ルスを送出するが、その際の送出タイミングは入力信号
の変化に対する応答性が良く、しかも滑らかな応答であ
ることが要求される。
を上げて加速し、一定速度に落ちつく場合の一例を示し
ている。実線は、ステップモータのステップ動作が追従
しうる最小の時間間隔をTA とし、図8で示した周期T
がT=6TA およびT=12TA とした場合の実開昭6
4−6556号公報で記載されている方法で動作させた
時の指針の振れの動作を示している。
周期Tごとに差分算出をしているため全域において応答
遅れが発生する、周期T毎にパルス送出間隔を変化さ
せているため、図9のAで示されるように、急激な変化
が発生して滑らかさが無くなる、周期Tを大にすると
更におよびは悪化する、前述の様に周期Tはある
数値より小さくできない、また、入力信号の変化は様々
であり、全ての変化に適応する周期Tの設定はかなり難
しい、等の問題がある。
演算制御する、すなわち周期T毎に差分算出を行ない、
パルス送出間隔を変化させる方式の限りでは、前述した
速やかな応答と滑らかな動作を両立することはできず、
かつ滑らかさも不充分である。
つ応答性の良くなるよう改良した針式表示装置を提供す
ることを目的とする。
ために本発明が採用した手段を図1を参照して説明す
る。図1は本発明の基本構成図である。第1の手段で
は、表示指針をステップモータで駆動する針式表示装置
において、セットされた時間を計時する計時手段4と、
前記計時手段4が計時する時間毎に前記表示指針の指示
させようとする位置を算出する指示位置算出手段1と、
前記計時手段4が計時する時間毎に現在の表示指針が指
示している位置を検出する現在位置検出手段2と、前記
指示位置算出手段1が算出した指示位置と前記現在位置
検出手段2が検出した現在位置との差が大のときは短か
く、差が小のときは長い時間を算出して前記計時手段4
にセットする計時時間算出手段3と、前記計時手段4が
計時する時間毎にステップモータを駆動するためのパル
スを送出する駆動パルス送出手段5と、を備える。
動パルスの送出を、前記指示位置算出手段1で算出した
指示位置と前記現在位置検出手段2が検出した現在位置
との差が無い時は駆動パルスの送出を停止する。また、
前記計時時間算出手段3で算出する計時時間を、指示位
置と現在位置との差が無い時は或る一定値T1 を計時時
間とする。
現在位置を、前記駆動パルス送出手段5がパルスを送出
毎にカウント値をアップまたはダウンさせた基準原点か
らのカウント値より導出する。また第2の手段では、表
示指針をステップモータで駆動する針式表示装置におい
て、一定時間を繰返して計時する計時A手段6と、前記
計時A手段6が計時する時間毎に前記表示指針の指示さ
せようとする位置を算出する指示位置算出手段1と、前
記計時A手段6が計時する時間毎に現在指針が指示して
いる位置を検出する現在位置検出手段2と、前記指示位
置算出手段1が算出した指示位置と前記現在位置検出手
段2が検出した現在位置の差を算出して記録を更新する
差分算出手段7と、セットされた時間を計時する計時手
段4と、前記計時手段4が計時する時間毎に前記差分算
出手段7が記録している差分値より、差分値該大のとき
は短かく、差分値が小のときは長い時間を算出して前記
計時手段4にセットする計時時間算出手段3と、前記計
時手段4が計時する時間毎にステップモータを駆動する
ためのパルスを送出する駆動パルス送出手段5と、を備
える。
動パルスの送出を、前記差分算出手段7が記録している
差分値が一定値以下のときは駆動パルスの送出を停止す
る。また、前記計時時間算出手段3が算出する計時時間
を、前記差分算出手段7が記録している差分値が一定値
以下のときは或る一定時間T1 を計時時間とする。
現在位置を、前記駆動パルス送出手段5がパルスを送出
毎にカウント値をアップまたはダウンさせた基準原点か
らのカウント値より導出する。
段3が算出した時間を計時する。指示位置算出手段1は
計時手段4が計時する時間毎に指針で指示させようとす
る指示位置を算出する。
る時間毎に指示位置算出手段1が算出した指示位置と現
在位置検出手段2が検出した指針が指示している現在位
置との差が大のときは短く、差が小のときは長い時間を
算出する。駆動パルス送出手段5は計時手段4が計時す
る時間毎にステップモータに対して駆動パルスを送出す
る。
位置と現在位置検出手段2が検出した現在位置との差が
無い時は駆動パルス送出手段5より駆動パルスの送出を
停止させる。また、指示位置と現在位置との差が無い時
は計時時間算出手段3が算出する計時時間を一定値T1
を計時時間として出力する。
送出手段5よりパルスが送出される毎にカウント値をア
ップまたはダウンさせた基準原点からのカウント値より
現在位置を導出する。また第2の手段では、指示位置算
出手段1は計時A手段6が計時する一定時間毎に指針で
指示させようとする指示位置を算出する。
する一定時間毎に現在指針が指示している現在位置を検
出する。差分算出手段7は指示位置算出手段1が算出し
た指示位置と現在位置検出手段2が検出した現在位置と
の差を算出して記録を更新する。
る時間毎に差分算出手段7が記録している差分値を読出
して、差分値が大のときは短かく、差分値が小のときは
長い時間を算出して計時手段4にセットする。駆動パル
ス送出手段5は計時手段4が計時する時間毎にステップ
モータに駆動パルスを送出する。
手段7が記録している差分値が一定値以下のときは駆動
パルスの送出を停止する。また、計時時間算出手段3
は、差分算出手段7が記録している差分値が一定値以下
のときは或る一定値T1 を計時時間として出力する。
送出手段5よりパルスが送出される毎にカウント値をア
ップまたはダウンさせた基準原点からのカウント値より
現在位置を導出する。以上のように、第1の手段では、
指針で指示させようとする指示位置と現在指針が指示し
ている現在位置との差の算出を、前回算出した差が大の
ときは短かく、差が小のときは長い時間後に算出させ、
また算出した時間後にステップモータに駆動パルスを送
出するようにしたので、差が大なる時は短時間で、また
差が小なるときは長時間間隔でパルスを送出してステッ
プモータが回転し、指針の動きは滑らかで、かつ応答性
を良くすることができる。
合はステップモータを駆動するパルスの送出を停止する
ようにしたので、指針の指示位置を上下する振動が無く
なり指示値が読みやすくなる。また、指示位置と現在位
置との差が無いときは計時時間をT1 とするようにした
ので、差が無いと判定されてから差が発生した場合はT
1 秒後には指針の移動が開始され、応答性を良くするこ
とができる。
パルスが送出される毎にカウント値をアップまたはダウ
ンさせた基準原点からのカウント値より導出するように
したので、高価なエンコーダを必要とせずに容易に現在
位置を検出することができる。
指示位置と現在指針が指示している現在位置との差の算
出を一定時間毎に行なって記録を更新させ、記録されて
いる差の読出し時間を、前回読出した差が大のときは短
かく、差が小のときは長い時間後に行なわせ、また差の
読出しに同期してステップモータに駆動パルスを送出す
るようにしたので、差が大きいときは短時間で、また差
が小のときは長時間間隔でパルスを送出してステップモ
ータが回転し、指針の動きが滑らかで、かつ応答性を良
くすることができる。
合はステップモータを駆動するパルスの送出を停止する
ようにしたので、指針の指示位置を上下する振動が無く
なり指示値が読みやすくなる。また、指示位置と現在位
置との差が無いときは計時時間をT1 とするようにした
ので、差が無いと判定されてから差が発生した場合はT
1 秒後には指針の移動が開始され、応答性を良くするこ
とができる。
パルスが送出される毎にカウント値をアップまたはダウ
ンさせた基準原点からのカウント値より導出するように
したので、高価なエンコーダを必要とせずに容易に現在
位置を検出することができる。
明する。図2は本発明の第1の実施例の構成図、図3お
よび4は同実施例の動作フローチャートである。図2に
おいて、10はステップモータ、11はスケール、12
はステップモータ10の回転軸に固定された指針、13
は指針12の指示している現在位置を検出する現在位置
検出部、14は指示位置算出部、15は計時部、16は
計時時間算出部、17は駆動パルス送出部、18〜20
はインタフェース(I/O)、21は処理を行なうプロ
セッサ(CPU)である。
単位距離走行する毎にパルスを送出する走行センサより
の信号に基づいて速度を指針で表示させる場合の例であ
る。ステップモータ10はI/O19を介して駆動パル
スが入力されると単位角度θ0 回転する。
動作を説明する。指示位置算出部14の動作はI/O1
8よりパルスが入力される毎に割込処理の動作が開始さ
れる。処理S11では、前回I/O18よりパルスが入
力された時間と今回入力された時間との差tの算出を行
なう。
入力されるパルス間隔より速度を算出し、算出した速度
に対応するスケール11上の指針12の回転角θM を算
出している。処理S13では、処理S12で算出した指
示位置θM を図示しないメモリに記録して割込処理を終
了する。
センサよりパルスが入力される毎に新しい指示位置を算
出して記録を更新する。なお実施例では前回のパルス入
力時からの時間tより指示位置を算出していたが、例え
ば数パルス前からの時間より指示位置を算出して指示位
置を平均化したものを記録させるようにしても良い。
動作を説明する。処理S1では、駆動パルス送出部17
は、計時部15のカウント値Tが0となったか否かを判
定し、判定がNOの場合はYESとなるまで待機する。
すなわち、計時部15はダウンカウンタで構成され、セ
ットされた値よりカウンタ値が減少して0になったか否
かを判定している。
4で説明したように指示位置算出部14が算出して記録
している指示位置θM を読出し、またI/O20を介し
て現在位置検出部13が検出している指針12の現在位
置θP を読出して、 θ=θM −θP …(6) なる演算を行って差分θを算出する。
理S2で算出した差分θが |θ|=0 …(7) であるか否かを判定し、判定がYESの場合は処理S4
に移って計時部15のダウンカウンタにT1 をセットし
て計時を開始させる。T1 なる値については後で説明す
る。
移って計時部15にTSをセットして計時を開始させ
る。
I/O19を介してステップモータ10に駆動パルスを
送出して処理S1に移る。なお駆動パルスの送出には処
理S2て算出した差分θが正ならばフラグを1に、負な
らばフラグを0にして送出する。ステップモータ10は
このフラグに対応した方向に単位角度θ0 回転させる。
P との差分θが大きいときは計時部で計時させる時間を
短かくし、θが小のときは計時時間を長くして駆動パル
スを送出することにより、図9に示すように、滑らか
に、また応答性の良い特性が得られる。
判定させる理由は、|θ|=0のときに駆動パルスを送
出すると指針12が指示する位置が現在指示している位
置より誤差が大きくなるため、駆動パルスの送出を停止
させ、T1 秒に再判断させるようにしている。
小さく設定することにより、この間に指示位置算出部1
4で新らたに算出された指示位置が変更となって差分θ
が発生しても、直ちに指針を指示位置に移動して応答性
を良くすることができる。なお式(6)で算出した差分
θおよびステップモータの駆動によって指針が回転する
単位角度θ0 が整数でない場合は処理S3での判定を|
θ|<θ0 /2とすれば良い。
なるときは、この間に新らたな差分θが発生しても対処
できないため、例えばTS がT0 より大ならば処理S6
で計時部15にT0 をセットして計時を開始させて応答
性を良くするようにすることもできる。
TS 計時前に送出しているが、TS計時後に送出するよ
うにしても良い。また、指示位置θM が突然大きく変化
した場合の動作は、現在位置θP の回転速度dθP /d
tは dθP /dt=θ0 /TS =|(θM −θP )θ0 /KA | …(9) となり、式(9)の微分方程式を解くと、 θP =θM (1−exp[−θ0 t/KA ]) …(10) となる。
はθM に指数関数的に滑らかに、かつ迅速に移動する。
つぎに、図5〜図7を参照して、本発明の第2の実施例
を説明する。図5は第2の実施例の構成図、図6および
7は同実施例の動作フローチャートである。
ール11、指針12、指示位置算出部14、計時部1
5、計時時間算出部16、駆動パルス送出部17、I/
O18および19、CPU21は図2で説明した通りで
ある。また、22は時間を計時する計時A部、23は指
針の現在位置を記録する現在位置カウンタ、24は差分
算出部である。
テップモータ10が駆動可能な最小時間、を繰返して計
時する。また、現在位置カウンタ23は、後で図6で説
明するように、ステップモータ10に駆動パルスが送出
される毎にカウンタ値を±1(右に回転するパルスが送
出された場合は+1、左に回転するパルスが送出された
場合は−1)して、指針の基準原点からのカウント値が
記録される。
例と同様に、図4で説明した処理を行なって指示位置θ
M を算出して記録を更新する。つぎに、図7を参照し
て、差分算出部24の動作を説明する。差分算出部24
の処理は割込処理で行なわれ、計時A部22が一定時間
の計時を終了する毎に開示される。
して記録している指示位置θM を読出し、処理S22に
移って現在位置カウンタ23がカウントしているカウン
ト値NP を読出して、 θP =NP ×θ0 …(11) ただし、θ0 は1駆動パルスによって指針が回転する角
度 なる演算を行なって現在位置θP を算出する。
は、処理S23で算出した差分θを図示しないメモリに
記録して割込処理を終了する。
が一定時間を計時する毎に新しい差分θを算出して記録
更新する。つぎに、図6を参照して、第2の実施例の動
作を説明する。図6において、処理S1〜S7は図3で
説明した通りである。
差分算出部24の図示しないメモリに記録されている差
分θを読出す。また処理S8では、現在位置カウンタ2
3のカウント値を±1(処理S7でステップモータに指
針12を右回転させるパルスを送出、すなわち、処理S
2aで読出した差分θが正の場合はカウント値を+1す
る)して処理S1に移る。
在位置カウンタのカウント値に基づいて得るようにして
いたが、第1の実施例と同様に現在位置検出部よた得る
ようにしても良い。また第1の実施例においても、第2
の実施例と同様に現在位置を現在位置カウンタのカウン
ト値より得るようにしても良い。
効果が得られる。以上のように、第1の手段では、指針
で指示させようとする指示位置と現在指針が指示してい
る現在位置との差にの算出を、前回算出した差が大のと
きは短かく、差が小のときは長い時間後に算出させ、ま
た算出した時間後にステップモータに駆動パルスを送出
するようにしたので、差が大なる時は短時間で、また差
が小なるときは長時間間隔でパルスを送出してステップ
モータが回転し、指針の動きは滑らかで、かつ応答性を
良くすることができる。
合はステップモータを駆動するパルスの送出を停止する
ようにしたので、指針の指示位置を上下する振動が無く
なり指示値が読みやすくなる。また、指示位置と現在位
置との差が無いときは計時時間をT1 とするようにした
ので、差が無いと判定されてから差が発生した場合はT
1 秒後には指針の移動が開始され、応答性を良くするこ
とができる。
パルスが送出される毎にカウント値をアップまたはダウ
ンさせた基準原点からのカウント値より導出するように
したので、高価なエンコーダを必要とせずに容易に現在
位置を検出することができる。
指示位置と現在指針が指示している現在位置との差の算
出を一定時間毎に行なって記録を更新させ、記録されて
いる差の読出し時間を、前回読出した差が大のときは短
かく、差が小のときは長い時間後に行なわせ、また差の
読出しに同期してステップモータに駆動パルスを送出す
るようにしたので、差が大きいときは短時間では、また
差が小のときは長時間間隔でパルスを送出してステップ
モータが回転し、指針の動きが滑らかで、かつ応答性を
良くすることができる。
合はステップモータを駆動するパルスの送出を停止する
ようにしたので、指針の指示位置を上下する振動が無く
なり指示値が読みやすくなる。また、指示位置と現在位
置との差が無いときは計時時間をT1 とするようにした
ので、差が無いと判定されてから差が発生した場合はT
1 秒後には指針の移動が開始され、応答性を良くするこ
とができる。
パルスが送出される毎にカウント値をアップまたはダウ
ンさせた基準原点からのカウント値より導出するように
したので、高価なエンコーダを必要とせずに容易に現在
位置を検出することができる。
ある。
Claims (8)
- 【請求項1】 表示指針をステップモータで駆動する針
式表示装置において、 セットされた時間を計時する計時手段と、 前記計時手段が計時する時間毎に前記表示指針の指示さ
せようとする位置を算出する指示位置算出手段と、 前記計時手段が計時する時間毎に現在の表示指針が指示
している位置を検出する現在位置検出手段と、 前記指示位置算出手段が算出した指示位置と前記現在位
置検出手段が検出した現在位置との差が大のときは短か
く、差が小のときは長い時間を算出して前記計時手段に
セットする計時時間算出手段と、 前記計時手段が計時する時間毎にステップモータを駆動
するためのパルスを送出する駆動パルス送出手段と、を
備えたことを特徴とする針式表示装置。 - 【請求項2】 前記駆動パルス送出手段よりの駆動パル
スの送出を、前記指示位置算出手段で算出した指示位置
と前記現在位置検出手段が検出した現在位置との差が無
い時は駆動パルスの送出を停止するようにしたことを特
徴とする請求項1記載の針式表示装置。 - 【請求項3】 前記計時時間算出手段で算出する計時時
間を、指示位置と現在位置との差が無い時は或る一定値
T1 を計時時間とするようにしたことを特徴とする請求
項1または2記載の針式表示装置。 - 【請求項4】 前記現在位置検出手段が検出する現在位
置を、前記駆動パルス送出手段がパルスを送出毎にカウ
ント値をアップまたはダウンさせた基準原点からのカウ
ント値より導出したものであることを特徴とする請求項
1,2または3記載の針式表示装置。 - 【請求項5】 表示指針をステップモータで駆動する針
式表示装置において、一定時間を繰返して計時する計時
A手段と、 前記計時A手段が計時する時間毎に前記表示指針の指示
させようとする位置を算出する指示位置算出手段と、 前記計時A手段が計時する時間毎に現在指針が指示して
いる位置を検出する現在位置検出手段と、 前記指示位置算出手段が算出した指示位置と前記現在位
置検出手段が検出した現在位置の差を算出して記録を更
新する差分算出手段と、 セットされた時間を計時する計時手段と、 前記計時手段が計時する時間毎に前記差分算出手段が記
録している差分値より、差分値該大のときは短かく、差
分値が小のときは長い時間を算出して前記計時手段にセ
ットする計時時間算出手段と、 前記計時手段が計時する時間毎にステップモータを駆動
するためのパルスを送出する駆動パルス送出手段と、を
備えたことを特徴とする針式表示装置。 - 【請求項6】 前記駆動パルス送出手段よりの駆動パル
スの送出を、前記差分算出手段が記録している差分値が
一定値以下のときは駆動パルスの送出を停止するように
したことを特徴とする請求項5記載の針式表示装置。 - 【請求項7】 前記計時時間算出手段が算出する計時時
間を、前記差分算出手段が記録している差分値が一定値
以下のときは或る一定時間T1 を計時時間とするように
したことを特徴とする請求項5または6記載の針式表示
装置。 - 【請求項8】 前記現在位置検出手段が検出する現在位
置を、前記駆動パルス送出手段がパルスを送出毎にカウ
ント値をアップまたはダウンさせた基準原点からのカウ
ント値より導出したものであることを特徴とする請求項
5,6または7記載の針式表示装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6229514A JP2983000B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 針式表示装置 |
DE19534146A DE19534146B4 (de) | 1994-09-26 | 1995-09-14 | Anzeigeeinrichtung mit einem von einem Schrittmotor angetriebenen Zeiger |
KR1019950030905A KR0172006B1 (ko) | 1994-09-26 | 1995-09-20 | 침식표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6229514A JP2983000B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 針式表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0894653A true JPH0894653A (ja) | 1996-04-12 |
JP2983000B2 JP2983000B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=16893372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6229514A Expired - Fee Related JP2983000B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 針式表示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2983000B2 (ja) |
KR (1) | KR0172006B1 (ja) |
DE (1) | DE19534146B4 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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