(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メータの指針を計測量に応じて回転させるための直交した２個のコイルに磁界を発生させるクロスコイル式メータ駆動装置であって、
計測量を指針の振れ角度値に変換する角度変換手段と、
温度を検出する温度検出手段と、
角度値及び温度に対応する補正係数を記録した補正係数記録手段と、
前記角度変換手段で変換された角度値及び前記温度検出手段で検出された温度に対応する補正係数を読出して前記角度変換手段で変換された角度値を補正する角度補正手段と、
前記角度補正手段で補正された角度に対応した前記直交した２個のコイルの駆動電流を算出する電流算出手段と、
前記電流算出手段で算出された電流値を出力する駆動手段と、を備えたことを特徴とするクロスコイル式メータ駆動装置。
【請求項２】
メータの指針を計測量に応じて回転させるための直交した２個のコイルに磁界を発生させるクロスコイル式メータ駆動装置であって、
計測量を指針の振れ角度値に変換する角度変換手段と、
温度を検出する温度検出手段と、
角度値及び温度に対応する補正係数を算出する近似式の係数を記録し、前記角度変換手段で変換された角度値及び前記温度検出手段で検出された温度を用いて補正係数を近似式で算出する手段と、
前記補正係数を用いて前記角度変換手段で変換された角度値を補正する角度補正手段と、
前記角度補正手段で補正された角度に対応した前記直交した２個のコイルの駆動電流を算出する電流算出手段と、
前記電流算出手段で算出された電流値を出力する駆動手段と、を備えたことを特徴とするクロスコイル式メータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は互いに直交する１対のクロスコイルと、マグネットロータとを有し、クロスコイルが発生した磁界によってマグネットロータを回転させることにより、その回転角度から所定計測量を表示するクロスコイル式メータ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クロスコイル式メータは一般に図５（ａ），（ｂ）に示す如く構成されている。図において、互いに直交して配置した第１，第２のコイルＬ１  ，Ｌ２  によりクロスコイルＬが構成され、該クロスコイルＬが発生する磁界内にマグネットロータＭｇが回転可能に配設される。該マグネットロータＭｇの中心部分には指針Ａが取付けられている。なお、Ｂは指針Ａと協働して計測量を表示する目盛板であり、例えば図示の如く車両の速度表示目盛が付されている。
【０００３】
以上の構成において、第１，第２のコイルＬ１  ，Ｌ２  に電流を流すことによって、該コイルにより磁界がそれぞれ発生される。これらの磁界の合成磁界方向とマグネットロータＭｇの磁極方向とが一致するようにマグネットロータＭｇが回転する。
【０００４】
合成磁界の方向は図５（ｃ）に示すように、第１，第２のコイルＬ１  ，Ｌ２  に電流Ｉ１  およびＩ２  を流すことによって発生する各々の磁界をベクトル的に合成したものであり、各々の磁界の大きさは各コイルＬ１  ，Ｌ２  に流す電流値に比例する。従って、所定の計測量に応じた電流を各コイルＬ１  ，Ｌ２  に流すことによって合成ベクトル（合成磁界）を形成すると、その方向にマグネットロータＭｇが回転して指針Ａが所定回転角まで回転し、これによって指針Ａが前記所定の計測量を表示する。
【０００５】
また、マグネットロータＭｇには図示しない渦巻状のばねが取付けられており、計測量が或る値より０になったとき、目盛の０に指針がもどるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
マグネットロータ（指針）を回転させようとする力Ｆは、
Ｆ＝α（ＩＬ１２  ＋ＩＬ２２  ）０．５                              ……（１）
ただし、αは定数
ＩＬ１は第１のコイルＬ１  に流れる電流
ＩＬ２は第２のコイルＬ２  に流れる電流
で表わされる。
【０００７】
しかし、温度が変化するとコイルＬ１  およびＬ２  の抵抗値が変化してコイルＬ１  およびＬ２  に流れる電流ＩＬ１およびＩＬ２の値が変化してマグネットロータを回転させようとする力Ｆが変化する。
また、マグネットロータに取付けられた渦巻状のばねの目盛０にもどそうとする力Ｇは、
Ｇ＝β１  θ＋β２                                          ……（２）
ただし、β１  ，β２  は定数
θは回転角度
で表わされ、一般にはβ１  θ≪β２  になるようなばねが取付けられている。
【０００８】
しかし、ばねの定数β１  およびβ２  も温度によって少々変化する。
以上のように従来のクロスコイル式メータは温度によって指針を回転させようとする力Ｆも、また指針を目盛０にもどそうとするばねの力Ｇも変化するため指針の指示値が変化する。
【０００９】
本発明は温度が変化しても指針の指示が正確に指示するようにしたクロスコイル式メータ駆動装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決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。
メータの指針を計測量に応じて回転させるための直交した２個のコイルの磁界を発生させるクロスコイル式メータ駆動装置であって、
計測量を指針の振れ角度値に変換する角度変換手段１と、
温度を検出する温度検出手段３と、
角度値及び温度に対応する補正係数を記録した補正係数記録手段７と、
前記角度変換手段７で変換された角度値及び前記温度検出手段３で検出された温度に対応する補正係数を読出して前記角度変換手段１で変換された角度値を補正する角度補正手段８と、
前記角度補正手段８で補正された角度に対応した前記直交した２個のコイルの駆動電流を算出する電流算出手段９と、
前記電流算出手段９で算出された電流値を出力する駆動手段６と、を備える。
【００１１】
また、メータの指針を計測量に応じて回転させるための直交した２個のコイルに磁界を発生させるクロスコイル式メータ駆動装置であって、
計測量を指針の振れ角度値に変換する角度変換手段１と、
温度を検出する温度検出手段３と、
角度値及び温度に対応する補正係数を算出する近似式の係数を記録し、前記角度変換手段１で変換された角度値及び前記温度検出手段３で検出された温度を用いて補正係数を近似式で算出する手段と、
前記補正係数を用いて前記角度変換手段１で変換された角度値を補正する角度補正手段８と、
前記角度補正手段８で補正された角度に対応した前記直交した２個のコイルの駆動電流を算出する電流算出手段９と、
前記電流算出手段９で算出された電流値を出力する駆動手段６と、を備える。
【００１２】
【作用】
上記手段においては、
補正係数記録手段７には、予め、角度値及び温度に対応して指針の振れ角度値を補正する補正係数を記録されている。
【００１３】
角度変換手段１は計測量を指針の振れ角度値に変換する。
角度補正手段８は、角度変換手段１で変換された角度値及び温度検出手段３で検出された温度に対応する補正係数を補正係数記録手段７より読出して角度変換手段１で変換された振れ角度値を補正する。
【００１４】
電流算出手段９は角度補正手段８で補正された角度値に基づいて２個のコイルを駆動する電流値を算出する。
駆動手段６は電流算出手段で算出された電流値の電流をコイルに出力する。
【００１５】
以上のように、予め角度値及び温度に対応する振れ角度の補正係数を記録させ、変換された角度値及び検出された温度に対する補正係数を読出して振れ角度値の補正を行なって出力するようにしたので、温度が変化しても指針の指示は正確に指示される。
【００１７】
また、角度値及び温度に対応する補正係数を算出する近似式の係数を記録し、角度値を補正するための補正係数を、変換された角度値及び検出された温度を用いて近似式で算出するようにしたので、補正係数を記録するメモリの容量を少なくすることができる。
【００１８】
【実施例】
本発明の実施例を図２および３を参照して説明する。図２は車両の速度をクロスコイル式メータで指示させる場合を例とした本発明の実施例の構成図、図３は同実施例の動作フローチャートである。
【００１９】
図２において、１２は角度変換部、１４は駆動部、１５は速度算出部、１６は補正係数記録部、１７は温度検出部、１８〜２１はインタフェース（Ｉ／Ｏ）、２４はプロセッサ（ＣＰＵ）、２５は角度補正部、２６は電流値算出部、２７および２８はディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）である。
【００２０】
実施例では、補正係数記録部１６には、予め実験等により補正係数を記録しておく。
補正係数記録部１６の補正係数の記録は、図４（Ａ）の場合は、まずメータの温度を−３０℃にし、指針の振れ角度が４５°になる計測値を入力させ、その時の実際のメータの指示角度が例えば４０°であったならば、補正係数Ｋ−３０，４５を４５／４０＝１．１２５を記録する。すなわち、振れ角度０°〜４５°に対する補正係数Ｋ−３０，４５を記録する。
【００２１】
つぎに振れ角度４５°〜９０°に対する補正係数Ｋ−３０，９０として、振れ角度９０°になる計測値を入力させて実際のメータの指示角度より補正係数Ｋ−３０，９０を計算して記録する。
以下、順次温度および振れ角度を変更して補正係数を計算して記録する。
なお、振れ角度に対して補正係数値に差が無い場合は温度をアドレスとしてその温度に対する補正係数を記録する。
【００２２】
また、温度に対する補正係数値の変化が小さい場合は、図４（Ｂ）に示すように、例えば温度−３０℃〜０℃，０℃〜２５℃および２５℃〜５０℃のそれぞれの温度範囲に対応する代表の補正係数Ｋ０  ，Ｋ２５およびＫ５０を記録する。このようにすることによって補正係数を記録するメモリの容量を小さくすることができる。
つぎに、図３を参照して、実施例の動作を説明する。
処理Ｓ１１では、速度算出部１５は、速度Ｖを算出する。
【００２３】
処理Ｓ１２では、角度変換部１２は、処理Ｓ２と同様に角度値Ａを算出する。
処理Ｓ１３では、角度補正部２５は、Ｉ／Ｏ２１を介して温度検出部１７が検出した温度を読込み、続いて処理Ｓ１４に移って読込んだ温度に対する補正係数Ｋを補正係数記録部１６より読出す。
【００２４】
処理Ｓ１５では、角度補正部２５は、処理Ｓ１２で算出した角度値Ａと処理Ｓ１４で読出した補正係数Ｋより、
Ｂ＝Ａ・Ｋ                                              ……（１１）
なる演算を行なって角度補正値Ｂを算出する。
【００２５】
処理Ｓ１６では、電流値算出部２６は、
Ｃ＝Ｂ／９０                                            ……（１２）
なる演算を行なって象限Ｃを算出し、続いて処理Ｓ１７に移って、
θ＝Ｂ−Ｃ・９０                                        ……（１３）
なる演算を行なって、補正した角度Ｂを第Ｃ象限の角度に変換する。
【００２６】
処理Ｓ１８では、電流値算出部２６は、
Ｉ１  ＝Ｉ・Ｓ１  ・ｃｏｓ（θ）
Ｉ２  ＝Ｉ・Ｓ２  ・ｓｉｎ（θ）
……（１４）
ただし、Ｉは一定値
Ｓ１  およびＳ２  は
Ｃ＝０（第１象限）のときＳ１  ＝１，Ｓ２  ＝１
Ｃ＝１（第２象限）のときＳ１  ＝−１，Ｓ２  ＝１
Ｃ＝２（第３象限）のときＳ１  ＝−１，Ｓ２  ＝−１
Ｃ＝３（第４象限）のときＳ１  ＝１，Ｓ２  ＝−１
なる演算を行なって駆動電流値Ｉ１  およびＩ２  を算出する。
【００２７】
処理Ｓ１９では、駆動部１４は、処理Ｓ１８で算出された電流値Ｉ１  およびＩ２  をＩ／Ｏ１９および２０を介してＤ／Ａ２７および２８に出力し、Ｄ／Ａでアナログ値に変換してコイルを駆動する。
なお実施例では駆動部で算出されたＩ１  およびＩ２  をＤ／Ａでアナログ値に変換してコイルを駆動するようにしていたが、コイルへの電流駆動をパルスのデューティを変化させるようにしても良い。
【００２８】
また第１および第２の実施例では補正係数記録部１６に温度に対する補正係数Ｋを記録させたが、補正係数Ｋを、例えば、
Ｋ＝Ｋ１  ・Ｔ  ＋Ｋ２                                      ……（１５）
なる近似式で算出される係数Ｋ１  およびＫ２  を記録させ、温度検出部１７で検出された温度Ｔより式（１５）を用いて補正係数Ｋを算出するようにしても良い。
【００２９】
また、振れ角度Ａに対する補正が必要な場合は、例えば、
Ｋ＝Ｋ３  ・Ａ・Ｔ＋Ｋ４  ・Ａ                              ……（１６）
なる近似式で表わして、Ｋ３  およびＫ４  を記録し、式（１６）より補正係数Ｋを算出して出力するようにしても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば次の効果が得られる。
手段においては、予め角度値及び温度に対応する振れ角度の補正係数を記録させ、変換された角度値及び検出された温度に対する補正係数を読出して振れ角度値の補正を行なって出力するようにしたので、温度が変化しても指針の指示は正確に指示される。
【００３２】
また、角度値を補正するための補正係数を、補正係数を算出する近似式より算出するようにしたので、補正係数を記録するメモリの容量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成図である。
【図２】本発明の実施例の構成図である。
【図３】同実施例の動作フローチャートである。
【図４】補正係数記録部の具体例である。
【図５】クロスコイル式メータの説明図である。
【符号の説明】
１            角度変換手段
３            温度検出手段
６            駆動手段
７            補正係数記録手段
８            角度補正手段
９            電流値算出手段
１２          角度変換部
１４          駆動部
１５          速度算出部
１６          補正係数記録部
１７          温度検出部
１８〜２１    インタフェース（Ｉ／Ｏ）
２４          プロセッサ
２５          角度補正部
２６          電流値算出部
２７，２８    ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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