(57)【要約】【課題】指針の作動反転方向の如何に拘わらず、作動中におけるヒステリシス指示誤差の低減を図り得る指示計器を提供する。【解決手段】指針１６ｅが結合された回転軸１６ｄを有する駆動装置１６ｃと、該駆動装置の作動方向および作動量を示す入力信号を受け、該入力信号に応じた制御信号により駆動装置１６ｃを作動させる制御回路１３とを備える。制御回路１３は、入力信号が駆動装置１６ｃの作動方向の変化を示すとき、その作動量がヒステリシス幅の半値１／２・Δｈ未満、半値幅１／２・Δｈ〜ヒステリシス幅Δｈ、あるいはヒステリシス幅Δｈ以上のそれぞれの場合毎で、反転方向に応じて制御信号を補正し、この補正制御信号により、駆動装置１６ｃを作動させる。【選択図】  図４
2004347456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指針が結合された回転軸を有する駆動装置と、該駆動装置の作動方向および作動量を示す入力信号を受け、該入力信号に応じた制御信号により前記駆動装置を作動させる制御回路とを備え、該制御回路は、前記入力信号が前記駆動装置の作動方向の反転を示すとき、前記入力信号の作動量と前記駆動装置の回転摩擦抵抗による前記指針のヒステリシス指示誤差に関連する閾値との比較に基づいて求められる補正値で前記制御信号を補正して得られる補正制御信号により前記駆動装置を作動させることを特徴とする指示計器。
【請求項２】
前記閾値はヒステリシス特性線から求められたヒステリシス幅であり、前記制御回路は駆動回路を経て前記駆動装置の作動を制御する請求項１に記載の指示計器。
【請求項３】
前記制御回路は、前記入力信号の変化を検出するための比較部と、該比較部の比較結果から、前記入力信号の変化が前記駆動装置の作動方向の反転を示しかつ前記入力信号の前記作動量が前記ヒステリシス幅に対応する分以上であると判定されたとき、該ヒステリシス幅に対応した補正値により補正された補正制御信号を生成する制御部と、該制御部により生成された前記補正制御信号を前記駆動回路に出力する出力部とを備える請求項２に記載の指示計器。
【請求項４】
前記制御部は、前記入力信号の前記作動量が前記ヒステリシス幅の半値以上でありかつ前記ヒステリシス幅未満であると判定されたとき、前記ヒステリシス幅の半値に等しい補正値により補正された補正制御信号を生成する請求項３に記載の指示計器。
【請求項５】
前記制御部は、前記制御信号の作動量が前記ヒステリシス幅の半値未満であると判定されたとき前記補正値により補正されていない制御信号を前記出力部から前記駆動回路に出力する請求項４記載の指示計器。
【請求項６】
前記制御部は、前記入力信号の前記作動量が前記ヒステリシス幅の半値未満であると判定されたとき、所定時間を経過するまでは作動方向を変換する直前の入力信号に対応した補正されていない制御信号を前記出力部を経て前記駆動回路に出力し、前記所定時間の経過後に作動方向を変換した直後の入力信号に対応した補正されていない制御信号を前記出力部を経て前記駆動回路に出力する請求項５に記載の指示計器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のような車両の速度計として用いるのに適した指示計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の速度計のような指示計器には、一般的に、計器の指針が結合される駆動装置の回転軸と該回転軸の軸受けとの間の摩擦抵抗等に起因するヒステリシス現象が見られる。このヒステリシス現象は、帰零式燃料計にも影響を与える。この帰零式燃料計では、該燃料計の作動が停止された後、これを再作動させたとき、停止前の残留燃料の指示値と再作動後の指示値との間にヒステリシス現象による誤差すなわちヒステリシス指示誤差が生じる。この帰零式燃料計でのヒステリシス指示誤差を除去するために、帰零式燃料計の作動停止の直前における指針の指示量を補正する手段を設けることが提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載の帰零式燃料計によれば、該燃料計の駆動装置の再作動がイグニッションスイッチのオン・オフ操作により検出され、再動作時に作動停止直前における指示量がヒステリシス指示誤差を補償するように前記補正手段により補正され、帰零式燃料計が補正された指示量で作動されることから、ヒステリシス指示誤差が除去され、正しい残留燃料量が指示される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２８４１６号公報（第３−４頁、図２、３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したようなヒステリシス指示誤差は、帰零式燃料計に限らず、速度計のような指示計器において、指針の作動方向が変換する動作、すなわち、指示計器の駆動装置の回転作動方向が変換するような動作で常に見られる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、指針の作動反転方向の如何に拘わらず、作動中におけるヒステリシス指示誤差の低減を図り得る指示計器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、指針を駆動する駆動装置の回転作動方向の反転時にヒステリシス指示誤差が見られることに着目し、基本的には、駆動装置の回転作動方向が変換するとき、その変換後の方向に対応するヒステリシス誤差に応じた補正分で、駆動装置の作動を制御する制御回路から駆動装置への制御信号を補正することを特徴とする。
【０００８】
ために、請求項１に記載の発明は、指針が結合された回転軸を有する駆動装置と、該駆動装置の作動方向および作動量を示す入力信号を受け、該入力信号に応じた制御信号により前記駆動装置を作動させる制御回路とを備える。前記制御回路は、前記入力信号が前記駆動装置の作動方向の反転を示すとき、該入力信号が示す作動量と前記駆動装置の回転摩擦抵抗による前記指針のヒステリシス指示誤差に関連する閾値との比較に基づいて求められる補正値で前記制御信号を補正し、これにより得られる補正制御信号によって前記駆動装置を作動させることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、制御回路が入力信号を受けると、この入力信号が示す回転作動方向および作動量に応じて、すなわち回転方向および回転量に応じて駆動装置を作動させるべく前記制御回路は前記駆動装置に制御信号を出力する。この入力信号で示される回転方向が反転しない限り、該入力信号が示す回転量に応じた制御信号を前記制御回路は前記駆動装置に出力する。このような回転方向が反転しない指示計器の作動では、それぞれの指示計器に固有のヒステリシス特性に基づくヒステリシス指示誤差が生じないことから、入力信号に対応した適正な指示値を指し示すように指針がその駆動装置により作動される。
【００１０】
他方、入力信号が駆動装置の回転方向を反転させるような変化を生じると、前記制御回路は、入力信号が示す回転量とヒステリシス指示誤差に関連する閾値との比較に基づいて求められる補正値で補正された補正制御信号により前記駆動装置を作動させる。
【００１１】
このとき、例えば、指針が零位置から離れる正方向へ作動された後、零位置へ向けて回転方向を負方向へ反転されるとき、入力信号が示す回転量から補正値を減算した値で駆動装置を作動させるように制御信号が補正を受ける。これとは逆に、回転方向が正方向へ反転されるとき、入力信号が示す回転量に補正値を加算した値で駆動装置を作動させるように制御信号が補正を受ける。その結果、駆動装置は制御信号の変化による前記した正方向或いは負方向への作動反転方向に応じて、適正な補正を受けることから、指針はその指針値の増減に応じたヒステリシス指示誤差の補正を受ける。従って、指示計器の作動中、その指針の作動反転方向の如何に拘わらずヒステリシス指示誤差を適正に補正することができ、このヒステリシス指示誤差の低減が図られる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記閾値が前記ヒステリシス指示誤差を与えるヒステリシス特性線から求められたヒステリシス幅であり、前記制御回路が駆動回路を経て前記駆動装置の作動を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、指示計器に固有のヒステリシス特性線から求められた各計器に固有のヒステリシス幅が前記閾値として採用され、この閾値を越える駆動装置の作動は前記閾値で補正された補正制御信号により、前記駆動回路を経て前記駆動装置が適正に作動されるので、指針がヒステリシス誤差以上の回転量でその作動方向を反転するとき、この指針のヒステリシス誤差が確実に排除される。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御回路が、比較部と、制御部と、出力部とを備える。比較部は、前記入力信号の変化を検出する。制御部は、比較部の比較結果から前記入力信号の変化が駆動装置の作動方向の反転を示しかつ前記入力信号の前記作動量が前記ヒステリシス幅に対応する分以上であると判定されたとき、前記作動量に応じた補正値により補正された補正制御信号を生成する。出力部は、前記補正制御信号を前記駆動回路に出力する。これにより、比較的単純な構成で、指示計器の作動中、その指針の作動反転方向の如何に拘わらず指針がヒステリシス誤差以上の回転量でその作動方向を反転するとき、この指針のヒステリシス誤差を確実に排除することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記作動量が前記ヒステリシス幅の半値以上でありかつ前記ヒステリシス幅未満であると判定されたとき、前記制御部が前記ヒステリシス幅の半値に等しい補正値により補正された補正制御信号を生成することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、入力信号における前記作動量が前記ヒステリシス幅の半値以上でありかつ前記ヒステリシス幅未満の範囲内にあるとき、前記ヒステリシス幅の半値に等しい補正値で制御信号が補正されることから、ヒステリシス幅の半値〜ヒステリシス幅の範囲内での回転量で指針がその作動方向を反転するときにも、この指針のヒステリシス誤差を適正に低減させることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記入力信号の前記作動量が前記ヒステリシス幅の半値未満であると判定されたとき、前記制御部が前記補正値により補正されていない制御信号を前記出力部から前記駆動回路に出力することを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、作動反転時に指針がヒステリシス幅の半値未満の微小範囲内での回転量で反転するとき、補正制御信号は生成されず、補正を受けない制御信号により駆動装置が作動される。このような微小範囲での回転では、振動等により、この微小回転でのヒステリシス誤差が解消されることがある。そのため、この微小回転で補正制御信号を用いると、逆に指針に不要な進角を与える虞があるので、補正信号を用いることなく補正を受けない制御信号により駆動装置を作動させることが望ましく、これにより不要な進角による指示誤差を防止することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記入力信号の前記作動量が前記ヒステリシス幅の半値未満であると判定されたとき、前記制御部が、所定時間を経過するまでは作動方向を変換する直前の入力信号に対応した補正されていない制御信号を前記出力部を経て前記駆動回路に出力し、前記所定時間の経過後に作動方向を変換した直後の入力信号に対応した補正されていない制御信号を前記出力部を経て前記駆動回路に出力することを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、入力信号における前記作動量がヒステリシス幅の半値に満たない微小な回転量であるき、作動の反転の入力信号の入力から所定の時間遅れをもって駆動装置の作動が反転されることになり、この時間遅れにより、駆動装置が追従できない短時間での頻繁な反転動作を防止し、この微小かつ頻繁な反転動作を指示する入力信号の入力に拘わらず、指針１６ｅを円滑に作動させることを可能とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に沿って詳細に説明する。この実施の形態は、本発明に係る指示計器を車両の速度計に適用した例を示す。
【００２２】
本発明に係る指示計器１０は、車両の速度を検出し、検出した車速に対応した電圧を出力する速度センサ１１と、該速度センサから出力されるアナログ電圧信号をデジタル信号に変換するアナログ−ディジタルコンバータ１２と、車速に対応した前記コンバータ１２からのディジタル信号の入力を受ける制御回路１３とを備える。
【００２３】
制御回路１３が前記コンバータ１２から受けるディジタル入力信号には、車速の増減およびその大きさを示すデータが含まれている。制御回路１３は、前記コンバータ１２からの入力信号が示す速度の増減およびその大きさに応じたディジタル制御信号をディジタルフィルタ回路１４を経て、駆動回路１５に出力する。ディジタルフィルタ回路１４は制御回路１３から出力されたディジタル制御信号のノイズを除去して駆動回路１５に出力する。
【００２４】
駆動回路１５は、ディジタルフィルタ回路１４を経て、制御回路１３からのディジタル制御信号を受けると、該ディジタル制御信号に応じて速度メータ１６を作動させる。
【００２５】
速度メータ１６は、速度目盛１６ａが付された文字板１６ｂと、該文字板の背面に配置され、駆動回路１５から駆動電流の供給を受ける例えばステッピングモータあるいは交差コイルモータのような駆動源を有するムーブメントからなる駆動装置１６ｃと、文字板１６ｂ上で該駆動装置の回転軸１６ｄに結合される指針１６ｅとを有する。
【００２６】
駆動回路１５は、車速に対応した制御回路１３からのディジタル制御信号に応じて駆動装置１６ｃを作動させるべく該駆動装置への供給電力を制御する。駆動回路１５から供給電力を受ける駆動装置１６ｃは、指針１６ｅが文字板１６ｂ上の指示値を正しく指し示すように、前記ディジタル制御信号に応じた駆動回路１５からの供給電力により指針１６ｅを回動さる。
【００２７】
図２に示すグラフは、制御回路１３から速度メータ１６の駆動装置１６ｃに入力するディジタル制御信号の制御指示角（θｃ）と、駆動装置１６ｃの作動によってその回転軸１６ｄと一体的に回転される指針１６ｅが示す指示角度（θｉ）との関係を示すヒステリシス特性グラフである。
【００２８】
横軸は前記制御信号による指示角（θｃ）を示し、縦軸は指針１６ｅの速度指示角すなわち指示速度（θｉ）を示す。前記グラフに示された特性線１７Ａは、加速特性線であり、特性線１７Ｂは、速度の減少に伴って制御信号の指示角（θｃ）が減少するときの減速特性線１７Ｂである。
【００２９】
加速に伴い制御回路１３からの制御信号の指示角（θｃ）が増大すると、指針１６ｅが図１で見て時計方向へ作動される。これにより、指針１６ｅによる指示速度（θｉ）が加速特性線１７Ａに沿って増大する。また、減速に伴い制御回路１３からの制御信号の指示角（θｃ）が減少すると、指針１６ｅが図１で見て反時計方向へ作動され、これにより指針１６ｅによる指示速度（θｉ）が減速特性線１７Ｂに沿って減少する。
【００３０】
そのため、制御回路１３からの制御信号の指示角（θｃ）が例えば前記グラフの横軸に示す点ｍから点ｎに増大するとき、指針１６ｅの指示速度（θｉ）は加速特性線１７Ａの点ａ１、点ａ２にそれぞれ対応する点ｏから点ｐに変化する。点ｐに変化した後、制御回路１３からの制御信号の指示角（θｃ）が減少し、駆動回路１５から駆動装置１６ｃへの電力の減少に伴って前記グラフの横軸上の点ｎから点ｍへ指示角（θｃ）が減少すると、加速特性線１７Ａ上の点ａ２から減速特性線１７Ｂ上の点ａ３を経て、点ｍに対応する減速特性線１７Ｂ上の点ａ４に戻るに過ぎない。
【００３１】
このように、指示角（θｃ）が点ｍから点ｎに増加するときと、駆動装置１６ｃの作動方向が反転する点ｎから点ｍに減少するときとでは、点ｍ〜点ｎ間の絶対値が等しいにも拘わらず、指針１６ｅは、当初の点ｏで示す位置に戻らず、点ｑで示す指示速度を示す。この指示速度には、点ｑ〜点ｏ間の誤差が含まれ、指針１６ｅを誤差のない当初の点ｏで示す位置に戻すためには、指示角度（θｃ）を点ｎから点ｍを越えて点ｒで示す値に減少させる必要がある。
【００３２】
このような誤差（ｑ−ｏ）は、ヒステリシス特性線１７Ａ、１７Ｂによるヒステリシス特性によるものであり、主として速度メータ１６の機械的な回転摩擦により生じる。このヒステリシス誤差（ｑ−ｏ）はヒステリシス幅Δｈに等しい誤差（Δｈ＝ｐ−ｏ）であり、このような誤差は制御回路１３からの制御信号の指示角（θｃ）が減少から増加に転じたとき、すなわち指針１６ｅが前記時計方向から反時計方向へ反転作動されたときにも生じる。
【００３３】
このようなヒステリシス特性によるヒステリシス誤差（Δｈ＝ｑ−ｏ）を除去するために、制御回路１３として図３に示す制御回路１３が用いられている。
【００３４】
図３に示す例では、前記コンバータ１２からのディジタル入力信号をベクトルとして取り扱うために、制御回路１３は、前記コンバータ１２から順次出力されるディジタル入力信号をベクトルに変換するベクトル演算処理部１３ａと、該ベクトルの演算処理部から順次出力される信号ベクトルＡｖ（Ｎ）と、ベクトル演算処理部１３ａから直前に出力された信号ベクトルＡｖ（Ｎ−１）とを比較する比較部１３ｂと、該比較部の比較結果に応じて補正された制御信号をディジタルフィルタ回路１４に出力する出力部１３ｃと、各部１３ａ〜１３ｃの動作を制御する制御部１３ｄとを有する。
【００３５】
比較部１３ｂは、例えば１０ミリ秒毎に、入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）と直前の入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ−１）との差分から、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の変化分を制御部１３ｄに出力する。制御部１３ｄは、前記変化分から、駆動装置１６ｃの作動方向の反転を意味する信号ベクトルの方向の反転、すなわち減速から加速あるいは加速から減速への変化の有無を判定する。また、制御部１３ｄは、比較部１３ｂにより得られた前記信号ベクトルの変化分から、その反転が加速を意味する正方向への反転であるか、減速を意味する負方向への反転であるかを判定する。さらに、制御部１３ｄは、入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）が示す駆動装置１６ｃの作動量と、図２に示した指示計器１０に固有のヒステリシス誤差すなわちヒステリシス幅Δｈに関連する閾値との比較から適正な補正値を決定し、この補正値で補正された補正制御信号を出力部１３ｃから出力させる。
【００３６】
この補正値の決定のために、制御部１３ｄは、ヒステリシス幅Δｈに関連する閾値として、ヒステリシス幅Δｈおよびその半値（１／２・Δｈ）を有する。制御部１３ｄは、入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量が第１の閾値であるヒステリシス幅Δｈ以上であるか否かを判定し、また前記入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量がヒステリシス幅Δｈ未満であると判定したとき、前記入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量が第２の閾値であるヒステリシス幅Δｈの半値以上であるか否かを判定する。
【００３７】
制御部１３ｄは、前記信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量がヒステリシス幅Δｈ以上であるとき、その信号ベクトルＡｖ（Ｎ）にヒステリシス幅Δｈを補正した補正制御信号を出力部１３ｃに出力する。また、前記入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量がヒステリシス幅Δｈ未満でありかつヒステリシス幅Δｈの半値以上であるとき、その信号ベクトルＡｖ（Ｎ）にヒステリシス幅Δｈの半値を補正した補正制御信号を出力部１３ｃに出力する。
【００３８】
また、制御部１３ｄは、前記入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量がヒステリシス幅Δｈの半値未満であるとき、所定の時間遅延でその信号ベクトルＡｖ（Ｎ）を補正することなく出力部１３ｃに出力する。この信号ベクトルＡｖ（Ｎ）が出力されるまでは直前の信号ベクトルＡｖ（Ｎ−１）を補正することなく出力部１３ｃに出力する。
【００３９】
本発明に係る指示計器１０の制御回路１３の動作を図４に示すフローチャートに沿って説明する。
【００４０】
制御回路１３のベクトル演算処理部１３ａは前記コンバータ１２から指示角ＤＡを示すディジタル信号を受けると、ベクトル信号Ａｖ（Ｎ）に変換する。この変換により制御部１３ｄは、ベクトル信号Ａｖ（Ｎ）の入力を受ける（ステップＳ１）。ここで、制御部１３ｄは、制御回路１３にヒステリシス誤差の補正を解除する旨が設定されているか否かを判定する（ステップＳ２）。ヒステリシス誤差の補正解除が設定されていると、ベクトル信号Ａｖ（Ｎ）が補正を受けることなく後述するステップＳ９のフィルタ処理のためにディジタルフィルタ回路１４に出力される。
【００４１】
従って、この場合、ベクトル信号Ａｖ（Ｎ）が補正を受けずにディジタルフィルタ回路１４から駆動回路１５に入力されることから、指針１６ｅは、補正を受けない制御信号に応じて作動される。
【００４２】
これに対し、ステップＳ２でヒステリシス誤差の補正解除が設定されていないと判定されると、比較部１３ｂによりベクトル信号の差分（Ａｖ（Ｎ）−Ａｖ（Ｎ−１））が求められる（ステップＳ４）。
【００４３】
制御部１３ｄは、比較部１３ｂで求められた前記差分から信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の方向が反転したか否かを判定する（ステップＳ５）。前記したように、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の方向の反転は、駆動装置１６ｃの作動方向の反転を意味する。
【００４４】
この信号ベクトルＡｖ（Ｎ）が方向の反転を生じていると、制御部１３ｄは、この反転の結果が前記した加速を示す正方向および減速を示す負方向のいずれであるかを判定する（ステップＳ６）。
【００４５】
ステップＳ６で正方向への反転であると判定されると、制御部１３ｄは、ステップＳ７で、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量が第１の閾値であるヒステリシス幅Δｈ以上であるか否かを判定する。
【００４６】
ステップＳ７で前記入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量が第１の閾値であるヒステリシス幅Δｈ以上であると判定されると、制御部１３ｄは、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）にヒステリシス幅Δｈを加算し（ステップＳ８）、この加算によって得られた補正制御信号（Ａｖ（Ｎ）＋ヒステリシス幅Δｈ）をステップＳ９のフィルタ処理のために出力部１３ｃからディジタルフィルタ回路１４に出力する。
【００４７】
従って、ヒステリシス幅Δｈに対応する指示速度分を超えて指針１６ｅが正方向へ向けて作動されるとき、ヒステリシス幅Δｈを補償した補正制御信号（Ａｖ（Ｎ）＋ヒステリシス幅Δｈ）により駆動装置１６ｃが作動されることから、指針１６ｅはヒステリシス誤差を含むことなく制御信号Ａｖ（Ｎ）により指示された適正な指示速度を指し示す。
【００４８】
他方、ステップＳ７で前記入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量が第１の閾値であるヒステリシス幅Δｈ未満であると判定されると、制御部１３ｄは、前記作動量が第２の閾値であるヒステリシス幅Δｈの半値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００４９】
ステップＳ１０で前記入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量がヒステリシス幅Δｈの半値以上であると判定されると、この判定は前記作動量がヒステリシス幅Δｈの半値以上からヒステリシス幅Δｈ未満にあることを意味する。この場合、制御部１３ｄは、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）にヒステリシス幅Δｈの半値を加算し（ステップＳ１１）、この加算によって得られた補正制御信号（Ａｖ（Ｎ）＋１／２・ヒステリシス幅Δｈ）をステップＳ９のフィルタ処理のために出力部１３ｃからディジタルフィルタ回路１４に出力する。
【００５０】
従って、ヒステリシス幅Δｈの半値に対応する指示速度分を超えて指針１６ｅが正方向へ向けて作動されるとき、ヒステリシス幅Δｈの半値を補償した補正制御信号（Ａｖ（Ｎ）＋１／２・ヒステリシス幅Δｈ）により駆動装置１６ｃが作動されることから、指針１６ｅは、制御信号Ａｖ（Ｎ）＋１／２・ヒステリシス幅Δｈにより指示された指示速度を適正に指し示す。
【００５１】
また、ステップＳ１０で、前記入力信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量がヒステリシス幅Δｈの半値未満の微小変化であると判定されると、制御部１３ｄは、この制御信号Ａｖ（Ｎ）が例えば１００ミリ秒間継続しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。制御信号Ａｖ（Ｎ）の前記した微小変化が１００ミリ秒間を越えて継続していない場合、制御部１３ｄは、ステップＳ１３で、制御信号Ａｖ（Ｎ）の直前の制御信号Ａｖ（Ｎ−１）を補正することなくディジタルフィルタ回路１４を経て駆動回路１５に出力する。従って、指針１６ｅは、直前の補正を受けない制御信号Ａｖ（Ｎ−１）に応じて作動される。
【００５２】
ステップＳ１２で、制御信号Ａｖ（Ｎ）の継続が１００ミリ秒間を越えたと判定されると、制御部１３ｄは、この１００ミリ秒を超えた時点で、直前の制御信号Ａｖ（Ｎ−１）に代えて、現時点の制御信号Ａｖ（Ｎ）に補正を施すことなく該制御信号Ａｖ（Ｎ）をディジタルフィルタ回路１４に出力する（ステップＳ１４）。
【００５３】
従って、前記した作動方向の正方向へ反転においては、このような微小な変化分を指示する入力信号に対しては、設定された１００ミリ秒の時間遅延を以てディジタルフィルタ回路１４に出力されることとなる。しかも、時間遅延前後の制御信号Ａｖ（Ｎ−１）およびＡｖ（Ｎ）は、ステップＳ２での補正解除設定におけると同様に、補正を受けない状態でディジタルフィルタ回路１４を経て駆動回路１５に出力されることから、指針１６ｅは、補正を受けない制御信号に応じて作動される。
【００５４】
前記したステップＳ６で、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）が減速を示す負方向への反転を生じていると判定されると、制御部１３ｄは、ステップＳ７におけると同様なステップＳ１５で、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量が第１の閾値であるヒステリシス幅Δｈ以上であるか否かを判定する。
【００５５】
ステップＳ１５で前記信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量が第１の閾値であるヒステリシス幅Δｈ以上であると判定されると、制御部１３ｄは、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）にヒステリシス幅Δｈを減算し（ステップＳ１６）、この減算によって得られた補正制御信号（Ａｖ（Ｎ）−ヒステリシス幅Δｈ）をステップＳ９のフィルタ処理のために出力部１３ｃからディジタルフィルタ回路１４に出力する。
【００５６】
従って、ヒステリシス幅Δｈに対応する指示速度分を超えて指針１６ｅが負方向へ向けて作動されるとき、ヒステリシス幅Δｈを補償した補正制御信号（Ａｖ（Ｎ）−ヒステリシス幅Δｈ）により駆動装置１６ｃが作動されることから、指針１６ｅはヒステリシス誤差を含むことなく制御信号Ａｖ（Ｎ）により指示された適正な指示速度を指し示す。
【００５７】
他方、ステップＳ１５で前記信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量が第１の閾値であるヒステリシス幅Δｈ未満であると判定されると、制御部１３ｄは、前記作動量が第２の閾値であるヒステリシス幅Δｈの半値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００５８】
ステップＳ１７で前記信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量がヒステリシス幅Δｈの半値以上であると判定される場合、制御部１３ｄは、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）にヒステリシス幅Δｈの半値を減算し（ステップＳ１８）、この減算によって得られた補正制御信号（Ａｖ（Ｎ）−１／２・ヒステリシス幅Δｈ）をステップＳ９のフィルタ処理のために出力部１３ｃからディジタルフィルタ回路１４に出力する。
【００５９】
従って、ヒステリシス幅Δｈの半値に対応する指示速度分を超えて指針１６ｅが負方向へ向けて作動されるとき、ヒステリシス幅Δｈの半値を補償した補正制御信号（Ａｖ（Ｎ）−１／２・ヒステリシス幅Δｈ）により駆動装置１６ｃが作動されることから、指針１６ｅは、制御信号Ａｖ（Ｎ）−１／２・ヒステリシス幅Δｈにより指示された指示速度を適正に指し示す。
【００６０】
また、ステップＳ１７で、前記信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の作動量がヒステリシス幅Δｈの半値未満の微小変化であると判定されると、制御部１３ｄは、この制御信号Ａｖ（Ｎ）がステップＳ１２におけると同様に、１００ミリ秒間継続しているか否かを判定する（ステップＳ１９）。制御信号Ａｖ（Ｎ）の前記した微小変化が１００ミリ秒間を超えて継続していない場合、前記したステップＳ１３より、制御部１３ｄは、制御信号Ａｖ（Ｎ）の直前の制御信号Ａｖ（Ｎ−１）を補正することなくディジタルフィルタ回路１４を経て駆動回路１５に出力する。従って、指針１６ｅは、直前の補正を受けない制御信号Ａｖ（Ｎ−１）に応じて作動される。
【００６１】
ステップＳ１９で、制御信号Ａｖ（Ｎ）の継続が１００ミリ秒間を超えたと判定されると、制御部１３ｄは、ステップＳ１４におけると同様に、この１００ミリ秒を超えた時点で、直前の制御信号Ａｖ（Ｎ−１）に代えて、現時点の制御信号Ａｖ（Ｎ）に補正を施すことなく該制御信号Ａｖ（Ｎ）をディジタルフィルタ回路１４に出力する（ステップＳ２０）。
【００６２】
従って、前記した作動方向の正方向へ反転時におけると同様に、負方向への反転時においても、このような微小な変化分を指示するベクトル信号では、設定された１００ミリ秒の時間遅延を以てディジタルフィルタ回路１４に出力されることとなる。しかも、時間遅延前後の制御信号Ａｖ（Ｎ−１）およびＡｖ（Ｎ）は、ステップＳ２での補正解除設定におけると同様に、補正を受けない状態でディジタルフィルタ回路１４を経て駆動回路１５に出力されることから、指針１６ｅは、補正を受けない制御信号に応じて作動される。
【００６３】
なお、ステップＳ５で、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）の方向が反転していないと判定されたとき、この場合はヒステリシス誤差が生じないことから、例えばステップＳ１４で説明したと同様に、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）は補正されることなくステップＳ９のフィルタ処理のためにディジタルフィルタ回路１４に出力される。
【００６４】
本発明に係る指示計器１０では、該指示計器に固有のヒステリシス誤差を超えて指針１６ｅを大きく正方向あるいは負方向へ作動方向を反転させるべく制御回路１３に入力信号が入力すると、制御回路１３は、その反転方向および作動量から適正に補正された補正制御信号により駆動装置１６ｃを作動させる。
【００６５】
制御回路１３がヒステリシス誤差すなわちヒステリシス幅Δを越える作動量で正方向への反転を示す入力信号を受けると、この入力信号に対応した制御信号Ａｖ（Ｎ）は、ヒステリシス幅Δｈを補正値として、この補正値を加算される。これにより、駆動回路１５は、この加算により得られた補正制御信号（Ａｖ（Ｎ１）＋ヒステリシス幅Δｈ）により作動される。また、制御回路１３がヒステリシス幅Δを越える作動量で負方向への反転を示す入力信号を受けると、この入力信号に対応した制御信号Ａｖ（Ｎ）は、ヒステリシス幅Δｈを補正値として、この補正値を減算される。これにより、駆動回路１５は、この減算により得られた補正制御信号（Ａｖ（Ｎ１）−ヒステリシス幅Δｈ）により作動される。
【００６６】
そのため、指針１６ｅの反転方向の如何に拘わらず、ヒステリシス幅Δを超える作動量を指示する入力信号が制御回路１３に入力すると、予めヒステリシス誤差分が補償された補正制御信号により駆動回路１５を介して速度メータ１６の駆動装置１６ｃが作動されることから、ヒステリシス誤差Δｈが排除され、速度メータ１６はヒステリシス誤差を含むことのない正確な指針値を指す。
【００６７】
また、制御回路１３はヒステリシス幅Δｈの半値以上でありかつヒステリシス幅Δｈ未満の作動量で正方向への反転を示す入力信号を受けると、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）は、補正値としてヒステリシス幅Δｈの半値を加算される。駆動回路１５は、この加算によって得られた補正制御信号（Ａｖ（Ｎ）＋１／２・ヒステリシス幅Δｈ）により作動される。また、制御回路１３はヒステリシス幅Δｈの半値以上でありかつヒステリシス幅Δｈ未満の作動量で負方向への反転を示す入力信号を受けると、信号ベクトルＡｖ（Ｎ）は、補正値としてヒステリシス幅Δｈの半値を減算される。駆動回路１５は、この減算によって得られた補正制御信号（Ａｖ（Ｎ）−１／２・ヒステリシス幅Δｈ）により作動される。
【００６８】
これにより、指針１６ｅの反転方向の如何に拘わらず、ヒステリシス幅Δｈの半値〜ヒステリシス幅Δｈの範囲の作動量を指示する入力信号が制御回路１３に入力するときにも、この指針１６ｅのヒステリシス誤差を適正に低減させることができる。
【００６９】
さらに、指針１６ｅの反転方向の如何に拘わらず、ヒステリシス幅Δｈの半値未満の微小な作動量を指示する入力信号が入力すると、駆動回路１５は所定の時間遅れで補正を受けない制御信号Ａｖ（Ｎ）で作動される。このような微小変化を指示する入力信号に対しては、これを補正することなく駆動回路１５に出力することにより、振動等による不要な進角による指示誤差の拡大を抑制することができる。
【００７０】
また、前記した微小な作動量を指示する入力信号の時間遅延は、駆動回路１５あるいは駆動装置１６ｃが充分に追従できない短時間での頻繁な作動方向の反転動作を防止することから、微小かつ頻繁な反転動作を指示する入力信号の入力に拘わらず、指針１６ｅの円滑な回動を確保することができる。
【００７１】
前記したところでは、本発明を速度計に適用した例について説明したが、本発明は速度計に限らず、回転速度計あるいは燃料計等の種々の計器に適用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、指針を駆動する駆動装置はその作動反転方向に応じて適正な補正を受け、これにより指針はその指針値の増減に応じたヒステリシス指示誤差の補正を受けることから、指示計器の作動中、その指針の作動反転方向の如何に拘わらずヒステリシス指示誤差を低減することができ、指示値を正確に指し示すことが可能となる。
【００７３】
請求項２に記載の発明によれば、指示計器に固有のヒステリシス特性線から求められた各計器に固有のヒステリシス幅が前記閾値として採用されるので、指針がヒステリシス誤差以上の回転量でその作動方向を反転するとき、この指針のヒステリシス誤差を確実に排除することができる。
【００７４】
請求項３に記載の発明によれば、比較的単純な構成で、指示計器の作動中、その指針の作動反転方向の如何に拘わらず指針がヒステリシス誤差以上の回転量でその作動方向を反転するとき、この指針のヒステリシス誤差を確実に排除することができる。
【００７５】
請求項４に記載の発明によれば、入力信号により示される作動量がヒステリシス幅の半値以上〜ヒステリシス幅未満の範囲で変化したとき、ヒステリシス幅の半値に等しい補正値で制御信号が補正されることから、ヒステリシス幅の半値〜ヒステリシス幅の範囲内での回転量で指針がその作動方向を反転するときにも、この指針のヒステリシス誤差を適正に低減させることができる。
【００７６】
請求項５に記載の発明によれば、作動反転時に指針がヒステリシス幅の半値未満の微小範囲内での回転量で反転するとき、制御信号は補正を受けることなく駆動装置を作動させることから、この微小回転での不要な進角による指示誤差を防止することができる。
【００７７】
請求項６に記載の発明によれば、作動の反転の入力信号から所定の時間遅れをもって駆動装置の作動が反転されることから、この時間遅れによって駆動装置が追従できない短時間での頻繁な反転動作を防止し、この微小かつ頻繁な入力信号の入力に拘わらず、指針を円滑に回動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る指示計器を示すブロック図である。
【図２】図１に示した本発明に係る指示計器のヒステリシス特性を示すグラフである。
【図３】図１に示した制御回路を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る指示計器の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  指示計器
１３  制御回路
１３ｂ  比較部
１３ｃ  出力部
１３ｄ  制御部
１５  駆動回路
１６ｃ  駆動装置
１６ｄ  回転軸
１６ｅ  指針
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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