(57)【要約】【課題】  想定した最大値を超える範囲の検出信号が入力されても、脱調や破損の虞がない指示計器を提供する。【解決手段】  予め想定された最大値に合わせて決められている指針１４、２３の想定された回動範囲の最大値を超える検出値が入力された場合は、指針１４、２３への駆動信号は、制御部３４においてＥＥＰＲＯＭ３７に記憶された最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍに置き換えられる指示計器３０である。このため、指針１４、２３は、予め想定された最大値を超える検出値が入力されたときは、常に最大値を指示することになるので、想定された回動範囲の最大値を超えて回動することによる指示計器３０内に形成されたハウジング等に当接する虞がなくなり、これによる脱調や破損は起こらない。【選択図】  図３
2005106717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両情報を検出する検出手段から送られる検出値に基づいて、駆動信号の駆動信号値を演算する制御部と、該制御部に接続されて、前記駆動信号値に応じて回転駆動量を変更するステッピングモータと、該ステッピングモータの出力軸に接続されて、回転角度により指示値を表す指針とを有する指示計器であって、
前記制御部には、最大指示値を示す駆動信号値を記憶する記憶部と、該記憶部によって記憶された駆動信号値と前記検出手段から送られてくる前記検出値から演算した駆動信号の駆動信号値とを比較すると共に、前記検出値の駆動信号値が前記記憶された駆動信号値よりも大きくなる場合には、前記記憶された駆動信号値の駆動信号を前記ステッピングモータに対して出力する比較演算部とを有することを特徴とする指示計器。
【請求項２】
車両情報を検出する検出手段から送られる検出値に基づいて、駆動信号の駆動信号値を演算する制御部と、該制御部に接続されて、前記駆動信号値に応じて回転駆動量を変更するステッピングモータと、該ステッピングモータの出力軸に接続されて、回転角度により指示値を表す指針とを有する指示計器であって、
前記制御部は、入力された前記検出値に基づき演算された前記駆動信号値が予め設定された最大指示値を示す駆動信号値を超える範囲であった場合には、前記最大指示値を示す駆動信号値を前記駆動信号として前記ステッピングモータに対して出力することを特徴とする指示計器。
【請求項３】
前記記憶部に記憶される最大指示値を表す駆動信号値を、自己診断モードの際の上限値と兼用することを特徴とする請求項１に記載の指示計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両のスピードメータに用いられる指示計器に関し、特に、ステッピングモータにより指針を駆動する指示計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のステッピングモータにより指針を駆動する指示計器は、例えば、車両のスピードメータ等として用いられている。前記指示計器は、センサにより読み取られた検出信号に基づいて指示角度を算出し、該指示角度に相当する駆動信号により前記指針を回動させることにより、前記指示値を前記指針の角度で指示するものである。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図５には、車両のスピ−ドメータとしての従来の前記指示計器を示し、図６は、図５のII―II線断面図である。
【０００４】
図５に示すように、スピードメータ１０は、表示盤１１を備える。表示盤１１は、表示内容を示す目盛り部１２と、目盛り部１２の表示内容を補助する文字部１３とを有する。また、表示盤１１には、指針１４が回動可能に配置されている。
【０００５】
図６に示すように、表示盤１１の表面には、環状の見返し板１５を介し透明カバー１６が装着されている。表示盤１１の裏面にはケース１７が装着され、ケース１７内には、スピードメータ１０の電気回路部を形成する回路基板１８が収容されている。回路基板１８には、指針１４を回動させる駆動源であるステッピングモータ１９が取り付けられると共に、ステッピングモータ１９を駆動するための制御部２０が実装されている。
【０００６】
ステッピングモータ１９は出力軸１９ａを備え、この出力軸１９ａは、表示盤１１の中央に形成された開口部１１ａを通り抜け、指針１４を支持している。制御部２０は、図示しない速度センサからの検出信号が入力されて、それに対応した所定角度だけ出力軸１９ａを回動させるようにステッピングモータ１９を駆動する。
【０００７】
次に、スピードメータ１０の速度表示制御のフローチャートを示す図７について説明する。
【０００８】
ステップＳ１０１おいて、図示しない速度センサの検出信号であるパルス間隔Ｐ(時間値)を算出する。
【０００９】
ステップＳ１０２において、ステップＳ１０１で算出したパルス間隔Ｐに基づき、車両の速度Ｖを算出する。
【００１０】
ステップＳ１０３において、ステップＳ１０２で算出した速度Ｖに対応した表示位置を指針１４が指示したときの角度Ａを算出する。
【００１１】
ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３で算出した指針１４の角度Ａに対応したステッピングモータ１９に印加する駆動信号Ｄを算出する。
【００１２】
ステップＳ１０５において、ステップＳ１０４で算出した駆動信号Ｄが制御部２０の図示しない駆動回路に出力される。これにより、ステッピングモータ１９が駆動されて出力軸１９ａが所定角度まで回動し、指針１４が所定速度を指示する。
【００１３】
図８に示すように、指示計器２１には、同一の表示盤１１上に、上記したスピードメータ１０と同様の構成により形成された車両のスピードメータ１０と、車両のタコメータ２２とが設けられている。タコメータ２２には、指針２３が回動可能に配置される。
【特許文献１】特開２００３−１３９５７８号公報（第１−５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、例えば、車両が下り坂のような場所で想定以上のスピードに達してしまい、指針１４が、形成された速度表示の上限値を超えて回動されてしまうようなことがある。
【００１５】
すなわち、図８に示す指示計器２１において、スピードメータ１０の指針１４が、最大目盛りを超えて回動したとする。このとき、表示盤１１上に、二点鎖線で示すような鍔状の凸部２４が形成されていると、指針１４は凸部２４に当接する虞があった。また、指針１４は、凸部２４が形成されていない場合であっても、指針１４の回動範囲の延長上に形成されたタコメータ２２の指針２３に干渉する虞もある。
【００１６】
指示計器２１は、スピードメータ１０の指針１４が凸部２４に当接すると、指針１４と、指針１４を駆動するステッピングモータ１９との間に脱調現象が生じてしまい、正確な指示表示が困難になる。また、凸部２４および指針１４とは、互いが当たることにより破損する虞があった。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、想定した範囲内では正確な指示値を表示し、想定した最大値を超える範囲の検出信号が入力されても、脱調や破損の虞がない指示計器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の指示計器は、車両情報を検出する検出手段から送られる検出値に基づいて、駆動信号の駆動信号値を演算する制御部と、該制御部に接続されて、前記駆動信号値に応じて回転駆動量を変更するステッピングモータと、該ステッピングモータの出力軸に接続されて、回転角度により指示値を表す指針とを有する指示計器であって、前記制御部には、最大指示値を示す駆動信号値を記憶する記憶部と、該記憶部によって記憶された駆動信号値と前記検出手段から送られてくる前記検出値から演算した駆動信号の駆動信号値とを比較すると共に、前記検出値の駆動信号値が前記記憶された駆動信号値よりも大きくなる場合には、前記記憶された駆動信号値の駆動信号を前記ステッピングモータに対して出力する比較演算部とを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項２に記載の指示計器は、車両情報を検出する検出手段から送られる検出値に基づいて、駆動信号の駆動信号値を演算する制御部と、該制御部に接続されて、前記駆動信号値に応じて回転駆動量を変更するステッピングモータと、該ステッピングモータの出力軸に接続されて、回転角度により指示値を表す指針とを有する指示計器であって、前記制御部は、入力された前記検出値に基づき演算された前記駆動信号値が予め設定された最大指示値を示す駆動信号値を超える範囲であった場合には、前記最大指示値を示す駆動信号値を前記駆動信号として前記ステッピングモータに対して出力することを特徴とする。
【００２０】
請求項３に記載の指示計器は、請求項１の記載の指示計器において、前記記憶部に記憶される最大指示値を表す駆動信号値を、自己診断モードの際の上限値と兼用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の指示計器では、前記検出手段から送られてくる前記検出値から演算した駆動信号の駆動信号値を、前記記憶部に記憶された最大指示値を示す駆動信号値と比較し、最大指示値を示す駆動信号値を超えた場合には、最大指示値を示す駆動信号値を駆動信号として前記ステッピングモータを駆動する。このように、回転角度により前記指示値を示す前記指針は、予め設定した最大値を超える範囲の前記検出値が入力されても、常に設定された最大値を指示するので、想定された回動範囲の最大値を超えて回動されることはない。これにより、前記指針が想定した最大値を越える範囲まで回動することにより、前記指示計器内に形成されたハウジングや他の計器等に当接する虞はなくなるので、前記指示計器は、想定した最大値を超える範囲の検出信号による脱調や破損の虞がなくなる。したがって、想定された範囲内では検出値に対して正確な指示値を表示し、想定した最大値を超える範囲の検出値が入力されても、脱調や破損の虞がない指示計器を提供することができる。
【００２２】
請求項２に記載の指示計器では、前記駆動信号値が、予め設定された前記最大指示値を示す駆動信号値を超える範囲であった場合には、前記最大指示値を示す駆動信号値を前記駆動信号として前記ステッピングモータに対して出力する。このため、前記指示計器では、前記指針は、前記最大指示値を示す駆動信号値を超える範囲である前記検出値が入力しているときには、常に設定された最大値を指示するので、想定した最大値を越える範囲まで回動されることがなくなり、これによる脱調や破損の虞がなくなる。
【００２３】
請求項３に記載の指示計器では、前記記憶部に記憶される最大指示値を表す出力信号値を、自己診断モードの際の上限値としても利用するので、前記記憶部の容量を有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を、図１ないし図４に示した実施例に沿って詳細に説明する。
【実施例】
【００２５】
図１に示すように、本発明に係る指示計器３０には、同一表示盤１１上に、車両のスピードメータ１０とタコメータ２２とが設けられている。図２は、図１のIII―III線断面図である。
【００２６】
指示計器３０は、表示盤１１を備える。表示盤１１は、表示内容を示す目盛り部１２と、目盛り部１２の表示内容を補助する文字部１３と、文字部１３を縁取るように形成された凸部２４とを有する。また、表示盤１１の表面には、スピードメータ１０の指針１４と、タコメータ２２の指針２３とがそれぞれ回動可能に配置されている。
【００２７】
図２に示すように、表示盤１１の表面には、環状の見返し板１５を介し透明カバー１６が装着されている。また、見返し板１５には、表示盤１１の表面の下部、スピードメータ１０の指針１４およびタコメータ２２の指針２３を覆うように、目隠し板３１が設けられている。
【００２８】
表示盤１１の裏面にはケース１７が装着されている。ケース１７内には、スピードメータ１０およびタコメータ２２の電気回路部を形成する回路基板１８が収容されている。回路基板１８には、スピードメータムーブメント３２と、後述する図３に示したタコメータムーブメント３３とが設けられている。
【００２９】
図２に示すように、スピードメータムーブメント３２は、スピードメータ１０の指針１４を回動させる駆動源であるステッピングモータ３２ａと、指針１４を回動させるのに充分なトルクを得るためにステッピングモータ３２ａの回転軸に噛合した減速ギア群３２ｂと、減速ギア群３２ｂの出力軸３２ｃとを有する。出力軸３２ｃは、表示盤１１に形成された開口部１１ａに挿通され、スピードメータ１０の指針１４に接続されている。
【００３０】
図示しないが、スピードメータムーブメント３２と同様に、タコメータムーブメント３３は、タコメータ２２の指針２３を回動させる駆動源であるステッピングモータと、指針２３を回動させるのに充分なトルクを得るために前記ステッピングモータの回転軸に噛合した減速ギア群と、前記減速ギア群の出力軸とを有する。この出力軸は、表示盤１１に形成された開口部に挿通され、タコメータ２２の指針２３に接続されている。
【００３１】
また、回路基板１８には、スピードメータムーブメント３２およびタコメータムーブメント３３のそれぞれのステッピングモータを駆動するための制御部３４が実装されている。
【００３２】
図３は、本発明の実施例における電気回路の模式的なブロック図を示す。図３に示すように、制御部３４は、ＣＰＵ３５、比較演算部としての比較演算回路３６および記憶部としてのＥＥＰＲＯＭ３７を有する。
【００３３】
前記ＣＰＵ３５は、検出手段である車速センサ３８およびエンジン回転数センサ３９からの検出信号に基づいて車両の速度およびエンジン回転数を算出し、それに対応する角度に応じた駆動信号値を求めて、駆動信号として出力する。
【００３４】
前記ＥＥＰＲＯＭ３７は、指針１４、２３の最大指示値を示す駆動信号値等の設定値等を記憶するように構成されている。本実施例では、スピードメータ１０の最大値は１４０(ｋｍ/ｈ)に、タコメータ２２の最大値は９０００(ｒ／ｍｉｎ)に設定されている。
【００３５】
前記比較演算回路３６は、ＥＥＰＲＯＭ３７の設定値等とＣＰＵ３５によって演算された値とを必要に応じて比較演算するためのものである。
【００３６】
制御部３４には、制御部３４を動かすための電源４０が接続されている。制御部３４には、検出手段である車速センサ３８およびエンジン回転数センサ３９からの検出値である検出信号が入力可能に、両センサが接続されている。また、制御部３４には、算出した駆動信号をそれぞれに応じて、スピードメータムーブメント３２のステッピングモータ３２ａおよびタコメータムーブメント３３の図示しないステッピングモータに出力可能に接続されている。
【００３７】
次に、本発明の実施例による指示計器３０の制御部３４における速度表示制御のフローチャートを示す図４に沿って、スピードメータ１０における速度表示制御を説明する。
【００３８】
ステップＳ２０１において、速度センサ３８からの検出信号に基づいて車速Ｖを算出する。
【００３９】
ステップＳ２０２において、表示盤１１上に設けられた目盛り部１２のうち、車速Ｖである指示値Ｉを表す目盛り部１２が設けられた位置を、スピードメータ１０の指針１４が指示したときの角度Ａを求め、指針１４が角度Ａまで回動するように、ステッピングモータ３２ａを駆動する駆動信号値Ｄを算出する。
【００４０】
ここで、ステップＳ２０３に進む前に、最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍについて説明する。最大指示値Ｉｍは、表示盤１１の最大表示位置に位置する目盛り部１２が示す上限値であり、スピードメータ１０の指針１４が、最大指示値Ｉｍを指示したときの角度Ａを角度上限値Ａｍとする。最大指示値Ｉｍは、各指示計器が搭載された車両の仕様に従って予め設定されている。最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍは、スピードメータ１０の指針１４が角度上限値Ａｍまで回動するように、ステッピングモータ３２ａを駆動する駆動信号値である。この駆動信号値Ｄｍは、記憶部としてのＥＥＰＲＯＭ３７に記憶されている。
【００４１】
本実施例では、最大指示値Ｉｍは、スピードメータ１０の最高表示速度である１４０(ｋｍ/ｈ)であり、スピードメータ１０の指針１４が、１４０(ｋｍ/ｈ)を表す目盛り部１２を指示したときの角度が角度上限値Ａｍとなる。最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍは、指針１４が、１４０(ｋｍ/ｈ)を表す目盛り部１２を指示する角度上限値Ａｍまで回動するように、ステッピングモータ３２ａを駆動する駆動信号値となる。
【００４２】
ここで、本実施例での角度上限値Ａｍ(上限リミット)と、最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍ(ＳＭ角度リミット値)との関係は次式１のとおりである。
【００４３】
上限リミット＝ＳＭｄｅｇＬＩＭ×３６０÷１０２４  （ｄｅｇ）・・・式１
ＳＭｄｅｇＬＩＭ：ＳＭ角度リミット値（０〜１０２３）
上記した式では、スピードメータ１０のステッピングモータ３２ａは、ステッピングモータ３２ａの一回転(３６０°)に対して１０２４分割できる分解能をもっている。
【００４４】
よって、最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍ(ＳＭ角度リミット値)は、スピードメータ１０の指針１４が、最大指示値Ｉｍを指示したときの角度である角度上限値Ａｍ(上限リミット)から求めることができる。
【００４５】
次に、ステップＳ２０３において、算出された駆動信号値Ｄが、ＥＥＰＲＯＭ３７に記憶された最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍよりも大きいか否かを比較演算部としての比較演算回路３６において比較演算する。
【００４６】
駆動信号値Ｄのほうが大きい場合、つまりＹＥＳの場合は、ステップＳ２０４において、算出した駆動信号値Ｄは、ＥＥＰＲＯＭ３７に記憶された最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍに置き換えられる。これにより、駆動信号値Ｄが最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍよりも大きい場合は、常に最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍが駆動信号値ＤとしてステップＳ２０５に進む。
【００４７】
駆動信号値Ｄのほうが小さい場合、つまりＮＯの場合は、算出された駆動信号値Ｄは、そのままステップＳ２０５に進む。
【００４８】
ステップＳ２０５において、駆動信号値Ｄの駆動信号をスピードメータムーブメント３２のステッピングモータ３２ａに出力する。この駆動信号によりステッピングモータ３２ａが駆動されて、減速ギア群３２ｂを介して出力軸３２ｃが所定角度まで回動するので、出力軸３２ｃに接続された、スピードメータ１０の指針１４は回動され、その角度で表示盤１１上に設けられた所定速度を表す目盛り部１２を指し示す。
【００４９】
なお、本発明の実施例によるタコメータ２２におけるエンジン回転数表示制御は、車両の速度Ｖがエンジンの回転数に変わった以外は同様であるので説明は省略する。
【００５０】
したがって、本発明に係る指示計器３０では、予め想定された最大値を超える検出値が検出手段であるセンサ３８、３９から送られてきた場合には、駆動信号は、制御部３４においてＥＥＰＲＯＭ３７に記憶された最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍに置き換えられる。
【００５１】
指針１４、２３は、予め想定された最大値に合わせて決められている指針１４、２３の想定された回動範囲の最大値を超える検出値が入力された場合は、常に最大値を指示することになり、想定された回動範囲の最大値を超えて回動されることはない。このため、スピードメータ１０の指針１４は、凸部２４に当接する虞はなくなり、これによる指針１４を駆動するステッピングモータ３２ａとの脱調現象や破損は起こらない。また、指針１４は、凸部２４が形成されていない場合であっても、指針１４の回動範囲の延長上に形成されたタコメータ２２の指針２３に干渉する虞もなくなる。タコメータ２２の指針２３も同じように、指示計器３０のハウジング等に当接する恐れはなくなり、これによる指針２３を駆動するステッピングモータとの脱調現象や破損は起こらない。
【００５２】
よって、想定した範囲内では正確な指示値を表示し、想定した最大値を超える範囲の検出信号が入力されても、脱調や破損の虞がない指示計器３０を提供できる。
【００５３】
また、指示計器３０は、自己診断モードにおいて、スピードメータ１０であれば、指針１４が、最小値である０(ｋｍ/ｈ)から最大値である１４０(ｋｍ/ｈ)まで回動するようにステッピングモータ３２ａを動作させ、指針の動きを目視することでステッピングモータ３２ａの故障や接続不良等を確認することができる。
【００５４】
このときの最大値は、表示盤１１の最大表示位置に位置する目盛り部１２が示す上限値である最大指示値Ｉｍとなるので、自己診断モードにおけるステッピングモータへの上限値の駆動信号を、ＥＥＰＲＯＭ３７に記憶された最大指示値Ｉｍを示す駆動信号値Ｄｍと兼用することができる。
【００５５】
このため、ＥＥＰＲＯＭ３７には、自己診断モードにおける、ステッピングモータの駆動のためだけに新たに上限値の駆動信号値を設定する必要はなくなり、ＥＥＰＲＯＭ３７の容量を有効に利用することができる。
【００５６】
以上、図面を参照して、本発明の実施例の指示計器を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００５７】
例えば、上記した実施例では、指示計器３０は、スピードメータ１０とタコメータ２２とを同一表示盤１１上に有していたが、それぞれ単独の指示計器として形成されてもよい。この場合、指示計器の指針は、想定された上限値を超えて回動されることはないので、指示計器のハウジング等を、上限値を示す目盛り部の近くに形成しても当接の虞がない。よって、指示計器は、ハウジング等の意匠の自由度が広がる。
【００５８】
また、本実施例では、指示計器３０は、車両のスピードメータ１０とタコメータ２２として形成されたが、例えば燃料計あるいは水温計等のように、ステッピングモータにより指針を駆動する指示計器であれば、本実施例に限定されるものではない。
【００５９】
指針１４、２３の駆動源として用いられたステッピングモータは、減速ギア群を介して指針１４、２３に接続されていたが、ステッピングモータから、指針１４、２３を回動するのに充分なトルクが得られれば減速ギア群は必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る指示計器の実施例を示す正面図である。
【図２】図１に示したIII―III線に沿って得られた断面図である。
【図３】図１に示した実施例における、電気回路の模式的なブロック図である。
【図４】図１に示した実施例における、速度表示制御のフローチャートである。
【図５】従来の速度計を示す正面図である。
【図６】図５に示したII―II線に沿って得られた断面図である。
【図７】図５に示した従来の速度計における、速度表示制御のフローチャートである。
【図８】従来の指示計器を示す正面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１４、２３  指針
３０  指示計器
３２ａ  ステッピングモータ
３３  (ステッピングモータを有する) タコメータムーブメント
３４  制御部
３６  (比較演算部としての)比較演算回路
３７  (記憶部としての)ＥＥＰＲＯＭ
【図１】
2005106717.tif 000003
【図２】
2005106717.tif 000004
【図３】
2005106717.tif 000005
【図４】
2005106717.tif 000006
【図５】
2005106717.tif 000007
【図６】
2005106717.tif 000008
【図７】
2005106717.tif 000009
【図８】
2005106717.tif 000010