JPS5892824A - 自動車のデジタル式燃料残量表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車管の車両に搭載された燃料タンクの
液面レベルを計測し、燃料残量をデジタル量で表示する
デジタル式燃料残量表示方式に関するもめである。

抗値が変化する可変抵抗型のレベルセンナに接続され上
記抵抗値に比例した指針の振れ角を示すバイメタル式あ
るいは差動コイル式計器が使用され、燃料残量をアナロ
グ量で表示するようになっているｄ 近年、このような７すｐグ式の燃料残量表示方式に変え
て、燃料残量をデジタル表示素子を用いてデジタル蓋で
表示するデジタル式の巻料残量表示方式が採用される傾
向にある。

ところが、デジタル式のものは、アナログ式のもののよ
うに、燃料残量表示方式器のおくれ特性により液面が変
動してもその表示はさほど変動しないように作用する変
動抑止機能がないため、燃料残量の表示が液面の変動に
伴なって変動する欠点を有する。

この欠点は、液面レベルを計測するレベルセンサを、液
面変動の影響を受けにくい構造とするか、レベルセンサ
の出力を積分するかすればよいか、液面の変動は比較的
大きく、上記両方法によりその変動を吸収するには特殊
な装置あるいは回路を特徴とする特に後者方法はその信
号を一連のデジタルデータ信号処理するものでなく、汎
用のＩＣ回路あるいは啼イクｐコンビエータによる信号
処理に不向きであり、結局上記両方法はデジタル式の燃
料残量表示方式における表示変動を抑止する方法として
最適なものではない〇 したがって、この発明は、デジタルデータ信号の処理に
より上記表示変動を抑止できる新規な表　−示方式を提
供し、上記課題に対処することを目的としている０上記
目的から、この発明は、燃料残量を示すデジタルデータ
信号を一定のタイミング毎に発し、視タイミングと前回
タイミングとにおけるデジタルデータ信号を比較し、こ
の比較結果に基づいて現行表示のデジタルデータ信号を
制御するようにしたものである〇 以下、この発明の実施例につき図面にしたがって説明す
る０ 第１図は、この発明にかかるデジタル式燃料残量表示方
式の概要を示すブロック図であり、図中１は燃料タンク
（図示しない）の液面レベルを計７ 測し、燃料残量を示すアナ４＆−＃信号を発するレベル
センサである０このレベルセンすｌは例えば、液面レベ
ルに応じてその抵抗値が変化する公知の可変抵抗型レベ
ルセンナにより構成される０２は上記レベルセッサ１に
より発せられるアナ、′Ｌ。

一グ信号をｎビットのデジタルデータ信号に変換するＡ
−Ｄ変換器、３は上記デジタルデータ信号のデジタル鰍
を比較する信号比較器、４は上記Ａ−Ｄｌｌ’換器２お
よび信号比較器３を制御するタイミングパルスを発する
タイミングゼネレータ、５に上記信号比較器３より発せ
られるデジタルデータ信号に応じその表示が切換えられ
る例えば７セグメントのデジタル表示素子（具体的には
図示しない）により構成される表示部である。

なお、６は上記表示部５の表示をエンジン始動時期にイ
ニシャルセットするイニシャルライズ部である＠ したがって、先ずエンジン始動時期に、イニシャルライ
ス部６より発せられるイニシャルセットパルスを受け、
信号比較器３は後述する信号比較を行なわすＡ−Ｄ変換
換器２の出力信号である燃料残量を示すデジタルデータ
信号を表示部５に印加し、表示部５は上記デジタルデー
タ信号が示すイニシャル値を表示する。

量を示すデジタルデータ信号を一定のタイミング毎に出
力する。一方、信号比較器３は、上記タイミングゼネレ
ータ４より発せられるタイミングパルスにしたがって、
後述する信号比較を実行するとともに、その比較結果が
後述する条件を満足するか否かによって表示部５に印加
されている上記デジタルデータ信号をＡ−Ｄ変換器２よ
り発せられるデジタルデータ信号に応じて変化させる〇
このようにして、表示部５での表示が液面の変動に伴な
って変動するのを抑止するのであるが、この詳細を＃１
１図ブロックの具体的回路とともに説明する〇 第２＠は第１図ブロックの別の真体回路例を示す回路図
であり、同図中第１図の各ブロックと対応する部分を一
点鎖線で囲み第１図と同じ符号で示している＠ レベルセンサｌは、上記したとおり液面レベルに応じて
その抵抗値が変化する可変抵抗１１および、この可変抵
抗ｌ！に電源電圧（Ｖｃｅ）を印加する抵抗１２とから
成り、その出力端子１３より燃料残量に比例した電圧値
の７ナロ′グ信号を発する〇 上記レベルセンサｌの出力端子１３はＡ−Ｄ変換器２の
入力端子に接続されている０このＡ−Ｄ変換器２は、そ
の変換指令信号入力端子ｃｏｎｖが後述するタイミング
ゼネレータ鴫の出力端子Ｑ４に接続されており、上記入
力端子ｃｏｎｖに上記出力端子Ｑ４より発せられるタイ
ミングパルスが変換指令信号として入力される毎に上記
７ナ一グ信号をｎビットのデジタルデータ信号に変換す
る◎信号比較器３は、ラッチ回路３１ａ＊　３１ｂ。

カウンタ３２および比較回路３３とから構成されている
＠前段ラッチ回路３１ａは、クロック端子Ｔがオア回路
３４ｍの出力端子に接続されており、タロツク端子Ｔに
オア回路３４ｍの出力がトリガパルスとし、て入力され
ると、データ端子に印加されているＡ−Ｄ変換器２の出
力信号を読み込み、次段のラッチ回路３１ｂに出力する
０まへ、上記ラッチ回路１１１ｂは、クロック端子Ｔが
オフ回路ｓｔｂに接続されており、上記と同様オフ回路
３４ｂの出力を受は前段のラッチ回路３１ａの出力を読
み込み出力端子より出力する。

一方、上記Ａ−Ｄ変換！１１２および前段のラッチ一り
変換器２およびラッチ回路３１ｍの出力信号のビット数
をｎとし、ｍはｎより小さいものとする）のデジタルデ
ータ信号は上記比較回路３３に入力される◎この比較回
路３３は、上記入力信号のビット数に応じて設けられた
エクスクル−ジブオフ回路等により構成される２人力の
一致を検出する回路であり、その出力端子Ｑはアンド回
路３６の一方の入力端子に、インバータ３８を介してア
ンド回路３７の一方の入力端子にそれぞれ接続されてい
る。

上記アンド回路３６の出力端子は上記カウンタ３２のカ
ウント入力端子Ｔに、上記アンド回路３７はリセット端
子Ｒにそれぞれ接続されている０この力ゆンタ３２は上
記比較回路３３の出力をカンパルスあるいはリセットパ
ルスとし、歩道あるいはリセットされ、そのＮ出力端子
Ｎはアンド回路４０の一方の入力端子に接続されている
。

なお、上記アンド回路４ｏの出力端子は上記すア１路３
４ｂの一方の入力端に接続され、ま−た、上記す７回路
３４ｍの一方の入力端子はＡ−Ｄ変換器２の変換指令信
号入力端子ｃｏｎマとともに後述するタイミングゼネレ
ータ４の出力端子Ｑ３に１ｉＩＩＲされている。

したがって、この信号比較器３は、Ａ−Ｄ変換器２より
同じ燃料残量を示すデジタルデータ信号が連続して発せ
られるか否かを検出する。

タイミングゼネレータ４は、リセット端子Ｒおよびタイ
ミングパルス出力端子Ｑｌ、Ｑｚ、Ｑｓを有しており、
上記リセット端子ＲはＡ−Ｄ変換器２の変換完了信号出
力端子ｓｔｓに、出力端子Ｑ１は上記アンド回路３６お
よび３７の他方の入力端子に、出力端子Ｑ２は上記アン
ド回路４０の他方の入力端子に、出力端子Ｑ３は上記Ａ
−Ｄ変換器２の変換指令信号入力端子ｃｏｎｖおよびオ
ア回路３４ｍの一方の入力端子にそれぞれ接続されてい
る。このタイミングゼネレータ４は具体的には図示しな
いが、発振器、カウンタおよびデ晶−ダ等により１１１
Ｉ成されてお９、すセット端子Ｒに上記Ａ−Ｄ変換器２
より発せられる変換完了信号が入力されている間（Ａ−
Ｄ変換器の信号変換動作中の関）リセットされ、この後
各出力端子Ｑ１〜Ｑｓよす順次タイミングパルスを発す
る０表示部５は、デエータ５１と少なくとも２桁の１０
進数を表示する例えは７セグメントのデジタル表示素子
５２とから構成されている０上記デコーダ５１は信号比
較器３のラッチ回路３１ｂの出力をＢＣＤ入力とし、１
０進数表示用コード信号を発する〇一方、デジタル表示
素子５２は上記コード信号を受け、燃料残量を示す数字
を表示する０なお、上記表示部５での嗟料残緻表示の最
小刻みは、燃料タンクの容量を上記デジタルデータ信号
の最大値で除算したｔ（リットル）であり、必ずしも１
リットル刻みではない０ イニシャルライス部６は、キースイッチロ１と抵抗６２
およびコンデンサ６３とからなる微分回路とで構成され
、キースイッチ６１のスイッチ信号を微分した微分パル
スを出力端子６４より出力する０この出力端子６４は、
出力端子が上記すア回路３４の他方の入力端子に接続さ
れたアンド回路６５の一方の入力端子に接続されている
Ｏなお、上記アンド回路６５の他方の入力端子は上記タ
イミングゼネレータ４の出力端子Ｑ１に接続されている
。

次に、上記のごとく構成された第２図回路の作動を第３
図に示すタイムチャートに基づいて説明する。

なお、１４３図中（イ）はイニシャルライス部６の出力
端子６４の出力を、（Ｒ）、（ハ）、（１）はタイミン
グゼネレータ４の各出力端子Ｑ　ｓ　、　Ｑ　ｚ　、　
Ｑ　３の出力を、（ホ）はＡ−Ｄ変換器２の変換完了信
号出力端子ｓｔａの出力を、（へ）はアンド回路６５の
出力を、（ト）は比較回路３３の出力端子Ｑの出力を、
（イ）はアンド回路３６の出力を、（す）はアンド回路
３７の出力を、（Ｘ）はカウンタ３２の出力端子Ｎの出
力を、に）はアンド回路４０の出力をそれぞれ示してい
る０工／ジ／を始動するに際して、時点ｔｏで中−スイ
ッチ６１がオンされると、イニシャルライス部６の出力
端子６４より微分パルスＰｏ（第３図ヒ）参照〕が発せ
られる０したがって、アンド回路６Ｓはいま一つの入力
信号であるタイミングゼネレータ４の出力端子Ｑ１より
出力されるタイミングパルスＰｌ（ｌｌ１１３図（ロ）
参照〕が発せられるとイニシャルセットパルスＰ５〔第
３図ｈｌ照）を出力する。このイニシャルセットパルス
ｐｍはオア回路３４ａ、３４ｂを介して信号比較器３の
両ラッチ回路３１膳、３１ｂのクロック端子Ｔにそれデ
ータ信号をデジタル信号に変換しているＡ−Ｄ変換器２
の出力を読み込み次段のラッチ回路３１ｂに出力する一
方、次段のラッチ回路３１ｂはこれよりいく公達れて上
記ラッチ回路３１ａの出力を読み込み、上記デジタルデ
ータ信号を出力するＯこのデジタルデータ信号は表示部
５のデコーダ５１に印加され、したがって、デジタル表
示素子５２による燃料残量の表、示は１．上記デジタル
データ信号で示されるイニシャル値となる０ 次いで、時点ｉ１において、上記タイミングゼネレータ
夕４の出力端子ＱｓよりタイミングパルスＰａ［４１３
図（ニ）参照］が発せられると、上記Ａ−Ｄ変換！ｉｊ
２はこのタイミングバ・−スＰ３を変換指令信号として
受は上記時点ｔＩにおけるレベルセ／すｌの７デログ信
号をデジタルデータ信号に変換する動作（以下単にＡ−
Ｄ変換動作と呼称する）を開始すると同時に、上記ラッ
チ回路３１ｇは上記タイミングパルスＰＲｋ受けＡ−Ｄ
変換器２の出力（前回の計測タイミング、時点ｉ０以前
の燃料残量を示すデジタルデータ信号）を読み込む０こ
こで、時点ｊｌにおいて燃料残量が減少もしくは増加し
ているとすれば、Ａ−Ｄ変換器２より発せられるデジタ
ルデータ信号のデジタル蓋は以前の計測タイミング（時
点ｉｏ以前）の上記デジタルデータ信号である上記ラッ
チ回路３１ａの出力信号のデジタル量より小さくあるい
は大きくなっている。したがって、時点ｊｌに発せられ
るタイミングパルスｐｓに基づく上記Ａ−Ｄ変換動作が
完了しても、比較器３３は上記内入力が一致したことを
示す一致パルスＰ６を出力しない。−一方、上記Ａ−Ｄ
変換動作が完了するまでの間、変換完了信号出力端子１
１ｔａからはｓｔａパルス１ Ｐ４（第３図←）参照〕ｉ出力六れており、上記タイミ
ングゼネレータ４はリセットされているが。

上記Ａ−Ｄ変換動作が完了すると上記リセットは解除さ
れ、時点ｔ２までタイミングパルスＰ１゜ｐｇ（＠ｓ図
仲）、（ハ）参照〕を各出力端子ＱＩ、ＱｔよりＩＩＩ
次出力する。

したがって、上記タイミングパルスＰ１が発せられると
、アンド回路３７はリセットパルスｐｓ（８１１３図（
す）参照〕を出力し、カウンタ３２をリセットする０カ
ウンタ３２がリセットされるため、上記タイミングパル
スＰ２が発せられてもアンド回路４０はトリ力パルスｐ
　＊ｏ　（第３雫←）１４）ｔ’比出力ず、ラッチ回路
３１ｂをトリガしない〇これにより表示部５での燃料残
量表示は変化せず、まだ上記イニシャル値のままである
〇時点ｔ２において、上記タイミングゼネレータ４の出
力端子Ｑ３より再びタイミングパルスｐｍが発せられる
と、今度はラッチ回路３１ａは時点ｔ１におけるＡ−Ｄ
ｆ換器２の出力を読み込む〇ニーで、燃料残量は時点ｔ
ｎまで時点ｔ′１における減少あるいは増加した燃料残
量のまｔであるとすれば、Ａ−Ｄ変換器２より発せられ
るデジタルデータ信号のデジタル量は以前の計測タイミ
ング（時点ｔ１）の上記デジタルデータ信号である上記
ラッチ回路３１ａの出力信号のデジタル量と等しく、比
較回路３３は一致パルスＰ６を出力す６０これにより、
時点ｔ２の後タイミングパルスＰ１が発せられると、今
度はアンド回路３６がカウントパルスｐｙ（第３図（イ
）参照〕を出力し、上記カウンタ３２を歩進させる。以
後時点ｔｎまで同様にタイミングパルスＰ１が発せられ
る毎に上記カウントパルスＰ７が出力される。

このようにカウントパルスＰ７が連続して所定回数出力
されると、カウンタ３２は上記カウントパルスＰ７をカ
ウントシ、出力端子Ｎよりカウント出力パルスｐｓ［第
３図（ヌ）参照］を出力する。

このカウント出力パルスＰ−が出力された後、上記タイ
ミングゼネレータ４の出力端子Ｑ２よりタイ１ングパル
スＰ宜が発せられると、アンド回路４０はトリガパルス
ｐ　ｔｏを出力する０このトリガパルスｐ　Ｉｏを受け
、上記ラッチ回路３１ｂは前段のラッチ回路３１ａの出
力換１すれは時点ｔ１以後のＡ−ＤＩ’！ｌＩ器２の出
力を読み込み、このデジタルにデータ信号を出力する。

したがって、表示部５での燃料残量の表示は上記デジタ
ルデータ信号で示される減少もしくは増加した燃料残量
の表示へと変化する。

時点ｔｎにおいて、液面が大巾に変動したとすれば、上
記比較条件は満足されず上記時点ｉ１〜ｔ！間と同様に
作動し、直ちにカウンタ３２をリセットし、以後上記作
動を繰り返すが、上記カウンタ３２のリセットにより、
アンド回路４０はトリガパルスｐ　Ｉｏを出力せず、ラ
ッチ回路３１ｂは新らたなデータを読み込まない◎ したがって、表示部５での表示は前回の表示を持続する
こととなり、：１上記液面変動の影響でその表示が変動
することが抑止される＠ このような、境計廁タイミングの燃料残量を示すデジタ
ルデータ信号と以前の計測タイミングの燃料残量を示す
デジタルデータ信号との肉デジタル緻が等しいことが所
定回数ｊ！！統するか否かの信号比較が、ｋり返し実行
され、その比較結果にしたがって表示部５での表示を変
化させ、液面変動の影響を受けず安定した燃料残量の表
示がなされるＯ なお、第２図回路において、イニシャルライズ部６は場
合によっては省くことができ、また、比はカウンタ３２
をリセットせず、表示の応答性を為めでいるが、比較回
路３３にｎビット全てを入力するようにしてもほぼ同等
の効果を得ることができる。

上記実施例の説明中、燃料残１の計測タイミングすなわ
ちタイミングパルスの周波数については特に触れなかっ
たが、燃料残量の減少あるいは増加は比較的緩慢に推移
することからして、上記計測タイミングを秒単位とする
すなわちタイミングパルスの周波数を１〜Ｉ　ＧＨｚ程
度とすることで、表示部での表示は上記燃料残量の変化
に十分追従できるものである０ また、上記実施例において、表示部での表示を例えば午
−スイッチと連動させ、エンジンの動作中においてのみ
燃料残量を表示するようにすることが望ましい◇ さらに、上記実施例において、レベルセンサがデジタル
式のレベルセンサである場合、当然ながらＡ−Ｄ変換器
は不要となる。但し、レベルセンサの出力を計測タイミ
ング毎に記憶、するラッチ回路等が必要である０ なお、上記第２図回路により実行される上記信号処理は
、例えばマイクロコンビ二−タ七所足のブーグラムにし
たがって動作させることによっても実行でき、したがっ
て、この発明は上記両回路側に限定されるものではない
。

以上説明したとおり、この発明によれば、」定のタイミ
ング毎に燃料残量を示すデジタルデータ信号を発し、現
タイミングの上記デジタルデータ信号と以前のタイミン
グの上記デジタルデータ鏑号との＾デジタル量が一致す
るか否かを比較する信号比較を行ない、この比較結果に
したがって現行表示のデジタルデータ偽りを変化させる
ようにしたので、一連のデジタルデータ信号処理によっ
て、液面変動に伴なう燃料残置表示の変動を抑止する機
能を持たすことができ、上記従来の欠点を一掃したデジ
タル式燃料残量表示方式とすることができる。

なお、この発明は一連のデジタルデータ信号処理による
デジタル式燃料残量表示方式であり、自動車に各種負荷
等の制御の目的からＩＣ回路あるいはダイクロフンピエ
ータ等が搭叡される場合、これを利用して容易に実施で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるデジタル式燃料残量表示方式
を示すプ・ロック図、町２図は第１図ブロックの具体的
回路例を示す回路図、第３図は第２図回路の作動説明用
のタイムチャートである＠ｌ・・・レベルセンサ ２・・・Ａ−Ｄ変換器 ３・・・信号比較器 ４・・・タイミングゼネレータ ５・・・表示部 ６・・・イニシャルライズ部 特許出願人　　東洋工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両に搭載された燃料タンクの燃料残量を一定の
   タイミング毎に計測し、該燃料残量を示すデジタルデー
   タ信号を発し、現計測タイミングにおける上記デジタル
   データ信号と、以前の計測タイミングにおける上記デジ
   タルデータ信号もしくは現行表示のデジタルデータ信号
   との両デジタル量を比較し、上記両デジタル量が等しい
   ことがあらかじめ設定した回数連続したとき、現行表示
   のデジタルデータ信号を上記デジタルデータ信号に変化
   することを特徴とするデジタル式燃料残量表示方式◇ （２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、燃料
   残量を示すデジタルデータ信号を計測タイミングに同期
   してトリガされるラッチ回路に入力し、このラッチ回路
   の出力信号と上記デジタルデータ、＠号とを、２人カ一
   致を検出する比較回路に入力し、この比較回路の…力を
   カウンタに入力し、このカウンタの出力を受は現行表示
   のデジタルデータ信号を上記ラッチ回路の出力信号に変
   化させることを特徴とするデジタル式燃料残量表示方式
   ０