(57)【要約】【課題】スイープ動作中の作動音を効果音によりマスクすることで、ドライバーの不快感を低減できる指針装置を提供する。【解決手段】マイコンが、スイープ動作中において指針２の速度が最大速度Ｖmaxとなる指針角度α＋Δα〜β−Δβの範囲で、スピーカから効果音を発生させて、この時生じる作動音をマスクする。また、マイコンは、スイープ動作中において指針２が反転する指針角度θｍａｘ−Δγ〜θｍａｘの範囲で、スピーカから効果音を発生させてこのとき生じる作動音をマスクする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指針と、前記指針を駆動するステッピングモータと、所定のトリガで前記指針が零点から目標点まで移動し、その後前記零点まで戻るスイープ動作を行うように前記ステッピングモータの回転を制御するスイープ制御手段と、を備えた指針装置において、
効果音を発生する音響手段と、
前記スイープ動作中において前記指針の速度が所定値以上の間に前記音響手段から前記効果音を発生させる音響制御手段と、
を備えたことを特徴とする指針装置。
【請求項２】
前記音響制御手段が、前記スイープ動作中において前記指針が反転する位置で前記音響手段から前記効果音を発生させる
ことを特徴とする請求項１に記載の指針装置。
【請求項３】
入力手段により入力された前記ステッピングモータの数に応じて前記音響手段から発生する効果音の音量を調整する調整手段を
さらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の指針装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指針装置に係り、特に、指針と、前記指針を駆動するステッピングモータと、所定のトリガで前記指針が零点から目標点まで移動し、その後前記零点まで戻るスイープ動作を行うように前記ステッピングモータの回転を制御するスイープ制御手段と、を備えた指針装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のイグニッションオンやドアロック解除などをトリガにして、指針がスイープ動作を行う指針装置が普及している（特許文献１、２）。スイープ動作において、指針は、図１に示すように、零点Ｐ0から矢印Ｘ方向に回転して最大点Ｐmax（目標点）まで移動し、その後矢印Ｙ方向に反転して零点Ｐ0に戻る。
【０００３】
上記スイープ動作において、指針を早い速度で回転させて、速やかに通常の計測値指示動作に移行させている。指針を駆動するステッピングモータは、その回転力をギアを介して指針に伝えている。このため、指針の回転が速くなると、ギア同士に摩擦が生じ、通常の計測値指示動作では発生しない作動音がドライバーに聞こえる、という問題があった。
【０００４】
近年は、車室内の静寂性も向上し、特に、ハイブリッド車、ＥＶ車などはエンジンの始動音もないため、上記作動音がより一層大きく響き、ドライバーは不安に感じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４１７５８６１号公報
【特許文献２】特開２００４−２６４１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、スイープ動作中の作動音を効果音によりマスクすることで、ドライバーの不快感を低減できる指針装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、指針と、前記指針を駆動するステッピングモータと、所定のトリガで前記指針が零点から目標点まで移動し、その後前記零点まで戻るスイープ動作を行うように前記ステッピングモータの回転を制御するスイープ制御手段と、を備えた指針装置において、効果音を発生する音響手段と、前記スイープ動作中において前記指針の速度が所定値以上の間に前記音響手段から前記効果音を発生させる音響制御手段と、を備えたことを特徴とする指針装置に存する。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記音響制御手段が、前記スイープ動作中において前記指針が反転する位置で前記音響手段から前記効果音を発生させることを特徴とする請求項１に記載の指針装置に存する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、入力手段により入力された前記ステッピングモータの数に応じて前記音響手段から発生する効果音の音量を調整する調整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の指針装置に存する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、音響制御手段が、スイープ動作中において指針の速度が所定値以上の間、音響手段から効果音を発生させるので、スイープ動作中の作動音を効果音によりマスクすることで、ドライバーの不快感を低減できる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、音響制御手段が、スイープ動作中において指針が反転する位置で音響手段から効果音を発生させるので、指針が反転するときの作動音を効果音によりマスクすることができ、ドライバーの不快感を低減すると共に、メータが最大目盛まで正常に作動することを目視及び音で報知することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、調整手段が、入力手段により入力されたステッピングモータの数に応じて音響手段から発生する効果音の音量を調整するので、効果音をステッピングモータの数に応じた適切な音量に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の指針装置の正面図である。
【図２】図１に示す指針装置の電気構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す指針装置の部分分解斜視図である。
【図４】（Ａ）はイグニッションスイッチのオンオフ、（Ｂ）はイグニッションスイッチがスタートポジションにあるか否か、（Ｃ）は指針の指示位置、（Ｄ）は指針の回転速度、（Ｅ）効果音の出力をそれぞれ示すタイムチャートである。
【図５】図１に示す指針装置の動作を説明するための説明図である。
【図６】図２に示す指針装置を構成するマイコンの処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の指針装置の正面図である。図２は、図１に示す指針装置の電気構成を示すブロック図である。図３は、図１に示す指針装置の部分分解斜視図である。
【００１５】
図２に示すように、指針装置１は、複数の指針２（図１、図３参照）と、これら指針２をそれぞれ駆動する複数のステッピングモータ３と、これらステッピングモータ３の回転を制御するマイクロコンピュータ４（以下マイコン４）と、効果音を発生する音響手段としてのスピーカ５と、各種データを格納する不揮発性のメモリ手段であるＥＥＰＲＯＭ６と、を備えている。
【００１６】
上記指針２は、図１や図３に示すように、速度センサやエンジン回転数センサなどのセンサの計測値を示す目盛りが設けられた文字板上に設けられている。上記ステッピングモータ３は各々、図２に示すように、Ａ相、Ｂ相励磁コイル３１ａ、３１ｂと、これらＡ相、Ｂ相励磁コイル３１ａ、３１ｂの励磁状態の変化に追従して回転するマグネットロータ３２と、マグネットロータ３２の駆動力を指針２に伝えるギア３３ａ〜３３ｃ（ギア３３ｂ、３３ｃについては図３参照）と、これらを収容するケース（図３参照）と、を備えている。
【００１７】
図２に示すように、Ａ相、Ｂ相励磁コイル３１ａ、３１ｂは、軸方向が９０度で交差するようにケース内に収容されている。マグネットロータ３２は、円盤状に設けられ、その外周に沿ってＮ極Ｓ極が交互に３極づつ着磁されている。ギア３３ａは、マグネットロータ３２の回転軸に固定されている。ギア３３ｂは、図３に示すように、指針２の回転軸に固定されている。ギア３３ｃは、図３に示すように、マグネットロータ３２に固定されたギア３３ａと、指針３に固定されたギア３３ｂと、の双方に噛み合うように設けられている。これにより、マグネットロータ３２が回転するとギア３３ａ〜３３ｃを介して指針２も回転する。
【００１８】
また、上記ステッピングモータ３は、図３に示すように、マグネットロータ３２の回転に連動する被駆動部材としての片３４と、片３４と当接してステッピングモータ３の回転を機械的に停止させるストッパ３５と、を有している。片３４は、上述したギア３３ｂに固定された円盤部３６に突設されている。ストッパ３５は、ケースに突設されている。上述した片３４とストッパ３５とが当接したときに指針２が文字板に設けた目盛り上の零点Ｐ0（図１参照）を指示するように、指針２がステッピングモータ３の回転軸に打ち込まれている。
【００１９】
上記マイコン４は、図２に示すように、電源ＩＣ７からの電源供給を受けて動作する。電源ＩＣ７は、車載バッテリＢからマイコン４に対する供給電圧を生成する。また、上記マイコン４には、イグニッションスイッチＩＧがインタフェース（Ｉ／Ｆ）８を介して接続されている。上記マイコン４は、駆動回路４１として機能し、ステッピングモータ３のＡ相励磁コイル３１ａ、Ｂ相励磁コイル３１ｂに対して駆動電圧を出力している。なお、本実施形態では、マイコン４を駆動回路４１として機能させていたが、マイコン４とは別に駆動回路４１を設けても良い。
【００２０】
次に、上述した構成の指針装置１の動作について図４及び図５を参照して説明する。イグニッションスイッチＩＧのオンした後、イグニッションスイッチＩＧがスタートポジションになりエンジンがスタートすると、マイコン４は、スイープ制御手段として働きスイープ動作を開始する。スイープ動作において、マイコン４は、図４（Ｃ）に示すように、指針２を矢印Ｘ方向（図５参照）に回転させて零点Ｐ0から所定の目標点である最大点Ｐmaxまで移動し、その後矢印Ｙ方向（図５参照）に回転させて零点Ｐ0まで戻るようにステッピングモータ３の回転を制御する。
【００２１】
このとき、マイコン４は、図４（Ｄ）に示すように、零点Ｐ0から最大点Ｐmaxに向かって徐々に指針２の回転速度が速くなるようにステッピングモータ３の回転を制御する。マイコン４は、指針２の回転速度が速くなり、予め定めた最大速度Ｖmaxに達するとその速度をしばらく維持し、その後徐々に回転速度を遅くして最大点Ｐmaxに達すると回転速度が０となり停止するようにステッピングモータ３の回転を制御する。
【００２２】
そして、マイコン４は、最大点Ｐmaxに達すると指針２の回転をしばらく停止させ、その後最大点Ｐmaxから零点Ｐ0に向かって徐々に指針２の回転速度が速くなるようにステッピングモータ３の回転を制御する。マイコン４は、指針２の回転速度が速くなり、最大速度Ｖmaxに達するとその速度をしばらく維持し、その後徐々に回転速度を遅くして零点Ｐ0に達すると回転速度が０となり停止するようにステッピングモータ３の回転を制御する。
【００２３】
上記マイコン４は、音響制御手段として働き、上記スイープ動作中において、図４（Ｅ）や図５に示すように、指針２が所定値としての最大速度Ｖmaxの間にスピーカ５から効果音を発生させると共に、指針２が最大点Ｐmaxで反転する位置でスピーカ５から効果音を発生させる。
【００２４】
なお、上記効果音の音量としては、メータ動作中に吹鳴させる警報音などの音量以下（５０％〜７０％程度）に設定し、作動音が分かり難くなる程度の音量を使用している。また、マイコン４には指針装置１に備えられたステッピングモータ３の数を入力するための入力手段としての入力器（図示せず）が接続可能になっている。マイコン４は、調整手段として働き、この入力器により入力されたステッピング３の数に応じて効果音の音量を調整している。
【００２５】
次に、上記概略で説明した指針装置１の動作の詳細を図６を参照して説明する。上記マイコン４は、イグニッションスイッチＩＧがオンした後、イグニッションスイッチＩＧがスタートポジションになりエンジンがスタートすると条件が成立したと判定して（ステップＳ１でＹ）、上述した指針２のスイープ動作を開始させる（ステップＳ２）。その後、マイコン４は、指針２が矢印Ｘ方向に回転しているか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００２６】
指針２が矢印Ｘ方向に回転していれば（ステップＳ３でＹ）、次にマイコン４は、指針角度が（α＋Δα）に達しているか否かを判定する（ステップＳ４）。ここでα＋Δαは、図４及び図５に示すように、スイープ動作中において指針２が矢印Ｘ方向に移動しているときに最大速度Ｖmaxに達する指針角度αよりもΔαだけ最大点Ｐmax側の指針角度であり、ＥＥＰＲＯＭ６などのメモリに予め格納されている。
【００２７】
指針角度が（α＋Δα）に達していれば（ステップＳ４でＹ）、マイコン４は、指針２が最大速度Ｖmaxで回転していると判定し、このときの作動音をマスクするためにスピーカ５から一定時間Ｔだけ効果音を吹鳴させた後（ステップＳ５）、ステップＳ６に進む。一定時間Ｔだけ効果音を吹鳴させると、指針２の速度を低下させ始める指針角度βよりもΔβだけ零点Ｐ0側の指針角度（β−Δβ）に達したときに効果音の鳴動が終了する。
【００２８】
一方、指針角度が（α＋Δα）に達していなければ（ステップＳ４でＮ）、次にマイコン４は、指針角度が（θmax−Δγ）に達しているか否かを判定する（ステップＳ７）。ここでθmax−Δγは、図４及び図５に示すように、スイープ動作中において最大点ＰmaxよりもΔγだけ零点Ｐ0側の指針角度であり、ＥＥＰＲＯＭ６などのメモリに予め格納されている。なお、θmaxは、最大点Ｐmaxでの指針角度である。
【００２９】
指針角度が（θmax−Δγ）に達していれば（ステップＳ７でＹ）、マイコン４は、指針２が反転する位置にあると判定し、このときの作動音をマスクするためにスピーカ５から一定時間Ｔだけ効果音を吹鳴させた後（ステップＳ５）、ステップＳ６に進む。一定時間Ｔだけ効果音を吹鳴させると、指針２が最大点Ｐmaxで反転し、再び最大点ＰmaxからΔγだけ零点Ｐ0側の指針角度（θmax−Δγ）に戻ったときに効果音の鳴動が終了する。
【００３０】
一方、指針角度が（θmax−Δγ）でなければ（ステップＳ７でＮ）、マイコン４はステップＳ５に進まないで効果音を発生させることなく、直ちにステップＳ６に進む。ステップＳ６ではマイコン４は、スイープ動作が終了したか否かを判定する。スイープ動作が終了していなければ（ステップＳ６でＮ）、マイコン４は再びステップＳ３に戻る。
【００３１】
そして、ステップＳ３で指針２がＸ方向に回転していないと判定すると（ステップＳ３でＮ）、マイコン４は、Ｙ方向に回転していると判定して指針角度が（β−Δβ）に達したか否かを判定する（ステップＳ８）。ここで（β−Δβ）は、スイープ動作中において指針２が矢印Ｙ方向に移動しているときに指針２が最大速度Ｖmaxに達する指針角度βよりもΔβだけ零点Ｐ0側の指針角度であり、ＥＥＰＲＯＭ６などのメモリに予め格納されている。
【００３２】
指針角度が（β−Δβ）に達していれば（ステップＳ８でＹ）、マイコン４は指針２が最大速度Ｖmaxで回転していると判定し、このときの作動音をマスクするためにスピーカ５から一定時間Ｔだけ効果音を吹鳴させた後（ステップＳ５）、ステップＳ６に進む。一定時間Ｔだけ効果音を吹鳴させると、指針２の速度を低下させ始める指針角度αよりもΔαだけ最大点Ｐmax側の指針角度（α＋Δα）に達したときに効果音の鳴動が終了する。その後のステップＳ６においてスイープ動作が終了していると判定すると、マイコン４は演出処理を終了する。
【００３３】
以上の動作によれば、図５に示すように、スイープ動作中において、指針２が最大速度Ｖmaxになっている指針角度（α＋Δα）〜（β−Δβ）の範囲で効果音を吹鳴させて作動音をマスクすることができる。また、指針２が反転する位置である指針角度（θmax−Δγ）〜θmaxの範囲で効果音を吹鳴させて作動音をマスクすることができ、ドライバーの不快感を低減できると共に、メータが最大目盛まで正常に作動することを目視及び音で報知することができる。
【００３４】
上述した指針装置１によれば、マイコン４が、スイープ動作中において指針２の速度が最大速度Ｖmaxの間にスピーカ５から効果音を発生させるので、スイープ動作中の作動音を効果音によりマスクすることで、ドライバーの不快感を低減できる。
【００３５】
また、上述した指針装置１によれば、マイコン４が、スイープ動作中において指針２が反転する位置である最大点Ｐmaxでスピーカ５から効果音を発生させるので、指針２が反転するときの作動音を効果音によりマスクすることができ、ドライバーの不快感を低減できる。
【００３６】
また、上述した指針装置１によれば、マイコン４が、スイープ動作中において間欠的に効果音を吹鳴し、指針２が最大速度Ｖmax未満や反転位置にないときには効果音を発していないので、オーディオを使用しているときに聞きたい音楽や放送が聞き取り難いということがなくなる。
【００３７】
また、上述した指針装置１によれば、マイコン４が、図示しない入力器により入力されたステッピングモータ３の数に応じてスピーカ５から発生する効果音の音量を調整するので、効果音をステッピングモータ３の数に応じた適切な音量に設定できる。
【００３８】
なお、上述した実施形態としては、最大速度Ｖmaxを所定値としていたが、本発明はこれに限ったものではない。最大速度Ｖmaxよりも低い値を所定値としてもよい。
【００３９】
また、上述した実施形態では、指針角度によって指針２の速度が最大速度Ｖmaxであるか否かを判定していたが、本発明はこれに限ったものではない。スイープ動作開始から指針角度α＋Δα、β−Δβ、θmax−Δγに達する時間は予め分かるので、スイープ動作開始からの時間によって指針２の速度が最大速度Ｖmaxであるか否かを判定するようにしてもよい。
【００４０】
また、上述した実施形態では、最大点Ｐmaxを目標点としていたが、本発明はこれに限ったものではない。最大点Ｐmaxよりも零点Ｐ0よりを目標点としてもよい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、イグニッションスイッチＩＧがオンした後に、エンジンがスタートしたことをトリガとしてスイープ動作を開始していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、ドアロック解除をトリガにしてスイープ動作を開始してもよい。
【００４２】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４３】
２      指針
３      ステッピングモータ
４      マイコン（スイープ制御手段、音響制御手段、調整手段）
５      スピーカ（音響手段）
Ｐ0     零点
Ｐmax   最大点(目標点)
【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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【図６】
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