JPS63151815A - 変位量表示装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は変位量が検出される被検出部分の変位レベルに
応じて抵抗値が変化するセンサ用抵抗を有し、このセン
サ用抵抗の抵抗値変化によって電流計式ゲージの指針を
駆動し、この指針によって前述の変位レベルを表示する
電流計式ゲージを用いた変位量表示装置に関するもので
あり、例えば、自動車の燃料液面の表示装置に使用され
るものである。

〔従来の技術〕

従来、機械的な変位を検出するために、この変位量に基
づいて可変抵抗器を操作し、この可変抵抗器の抵抗値変
化に基づいて、ゲージの指針を移動させて変位量を表示
する表示装置が一般的に使用されているが、変位量が急
激に変動すると指針が天きく振動し、この指針の動きを
みる観測者に不快感を与えたり、変位量を正しく認識し
にくくするという問題点があった。

例えば、車両の燃料タンク内の液面レベルを表示する表
示装置においては、車両走行中の車両振動に基づいて液
面が激しく振動することがあるが、このような場合に液
面レベルを表示する指針が大きく変動すると、車両の運
転者に不快感を与える結果となったり、正確な燃料残存
量を把握しにくくしていた。このため、種々の装置が開
発されており、例えばセンサとこのセンサからの信号を
表示する表示部分との間に、遅延回路を設け、かつこの
遅延回路の遅延作動の大きさを選択的に切り換えて、車
両走行時等の比較的大きな液面変動がある場合には大き
な遅延作動を与えて、急激な液面変動よって指針が振動
しないようにした装置が開発されている。例えば、実公
昭５９−３７６９９号公報には、第２図に示した回路が
記載されており、液面レベルセンサ７１からの信号がデ
ィレィ回路７４を介して増巾器７３に信号が伝えられ、
この増巾器で信号を増巾して電流計型のメータ７２が駆
動されるようになっているものである。そして、キース
イッチ２からの信号によって、液面レベルセンサ７１か
ら信号が出されると、その時から所定時間の間、プリセ
ット回路７５はディレィ回路７４の遅延作動を小さくし
、これにより液面レベルセンサがとらえた液面レベルを
素早くメータ７２に伝達して表示させ、一方、キースイ
ッチ２が投入されてから所定時間経過した後の液面レベ
ルが比較的変動しやすい状態の場合には、プリセット回
路７５はディレィ回路７４の遅延作動を大きくして、液
面レベルが急激に変動してもメータ７２がそれに追従し
て急激に指針が動かないようにしたものが考えられてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この回路は基本的には液面レベルセンサとメー
タとの間に遅延回路を設けてこの遅延回路の遅延作動を
切り換えるものである。よって、メータが液面レベルを
、液面レベルセンサからの信号に基づいて速やかに表示
したい場合でも、ある程度の遅延が作用することは避け
がたく、例えばキースイッチを投入した直後、すぐにそ
の時点のガソリンタンク内の液面レベルを表示すること
ができなかった。すなわち、このような場合でもある程
度の遅延作動が行われうる回路構成しか構成し得なかっ
たのである。すなわち、遅延回路の遅延時間を切り換え
る構成では、遅延回路内のコンデンサの充電を急速充電
から緩慢な充電に切り換える構成をとるものであるが、
急速充電といえどもある程度の時間を必要とし、充電時
間を極端に大きくすることは、回路の大型化を伴い、不
可能である。よって、急速充電が行われ、遅延回路の遅
延作動が小さい時といえども、ある程度の遅延作動がか
かってしまい、液面レベルセンサの信号を速やかにメー
タにて表示することが困難となるのである。

したがって本発明は、被検出部分の変位レベルに応じて
ただちに指針を移動させて、その変位レベルを表示した
い場合には不要な遅延作動を働かせないで速やかに表示
し、この結果、表示装置を目視する者に対して、速やか
に被検出部分の変位量を認識させることができ、かつ被
検出部分の変位量が短時間のうちに大きく外乱によって
変動した場合には、その変動をただちに指針に伝えず、
指針の触れを少なくして、表示装置を目視する観察者が
不快な思いをしたり、正確に被検出部分の変位量を把握
しにくくなるといった弊害を除去することのできる変位
量表示装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明は上記問題点を解決するためにセンサ用抵抗の一
端に現れる電圧を第１増幅回路（ＯＰＩ）を介して増幅
し、この信号を出力段トランジスタ（Ｔ　ｒ　ＩＩ　Ｔ
　ｒ　＋＋）に与えて、出力段トランジスタのコレクタ
側に接続された表示手段にて速やかにセンサ用抵抗の抵
抗値の変化に基づいた指針の振れを生じさせ、被検出部
分の変位量を速やかに表示するものである。

またこの間に電位追従回路（４）内のコンデンサＣ８を
タイマ回路（６）からの信号に基づいて、急速に充電し
、コンデンサの電圧がセンサ用抵抗の一端の電圧と実質
的に等しくなるまで充電しておく。更に急速充電が終了
する程度の所定時間が経過した後は、コンデンサは緩や
かに充電放電して、センサ用抵抗の一端に現れる電圧と
等しくなるように追従作動を行なうようになっている。

また急速充電がタイマ回路６によって行われた後、第１
増幅回路（ＯＰＩ）の出力信号を無効とし、かつコンデ
ンサの一端の電圧を増幅する第２増幅回路（ＯＦ２）の
信号を有効とするので、今度は第２増幅回路（ＯＦ２）
の信号が出力段トランジスタ（Ｔｒ、。、Ｔｒ＋＋）に
与えられる。よって、表示手段（８）はセンサ用抵抗（
Ｒ３）の一端の電圧を緩やかな時定数でもって追従する
コンデンサの一端の電圧に基づいて制御される。

〔作用〕

以上の構成によって表示手段（８）に電源を投入するス
イッチ手段が投入されてから所定時間経過した後は、表
示手段（８）はゆるやかな時定数で充放電するコンデン
サの一端の電圧によって制御されるので、被検出部分が
大きく変位し、センサ用抵抗値が急激に大変動してもコ
ンデンサの一端の電圧はそれほど変化しないので、表示
手段の指針の振れも大変動することがなくなる。よって
指針が２、激に振れることがないので見易い。

また、スイッチ手段を投入した直後はセンサ用抵抗の一
端の電圧は、第１増幅回路（ＯＰＩ）を介して直接的に
表示手段（８）に伝えられるため表示遅れはなく、従っ
て投入と同時に速やかにその時点での変位量を把握でき
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、スイッチ手段投入
直後は全く時間遅れなく、表示手段によって変位量を表
示することができるので、この表示手段を目視する観察
者は直ちに情報を把握できる。不快感を受けることがな
い。また、外乱によって激しく被検出部分の変位量が変
動したとしても、スイッチ手段投入後しばらく経過した
後は、コンデンサの一端の電圧によって表示手段が駆動
されるため、指針が急激に振動することがなく、被検出
部分の変位レベルを正確に把握することができるという
効果がある。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に沿って説明する。

第１図において１はバッテリ、２はキースイッチ、３は
センサ部分であり、センサ用抵抗Ｒｓと固定抵抗Ｒ０と
が設けられている。４は電位追従回路であり、この中に
はセンサ用抵抗Ｒｓの一端の電圧と、コンデンサＣＩの
電圧を比較してトランジスタＴｒ、を制御し、コンデン
サの充放電を制御する比較器ＣＰ　＋が設けられている
。Ｒ１，Ｒｚは抵抗、Ｒｘ、ＲａはコンデンサＣ１充電
用の抵抗である。また６はタイマ回路であり、このタイ
マ回路６からの信号によって抵抗Ｒ１，を介して、トラ
ンジスタＴｒ、、同様に抵抗Ｒ１１１を介してトランジ
スタＴｒｈが制御されるようになっている。

そしてトランジスタＴｒ、がＯＮすると、トランジスタ
Ｔｒ、がＯＮＬ、コンデンサＣ１はバッチＩ７１、キー
スイッチ２、トランジスタＴｒ４、抵抗Ｒ１１を介する
電流によって急速に充電されるようになっている。

タイマ回路６は抵抗Ｒ１〜Ｒ０を有し、バッテリからの
充電電流でコンデンサＣ２の電圧が上昇すると、比較器
ＣＰ！がＬｏｗレベルの信号を出し、トランジスタＴｒ
、、Ｔｒ、をＯＦＦせしめるようになっている。これに
よってコンデンサＣＩの急速充電は停止され、コンデン
サＣＩは抵抗Ｒ３Ｒ４を介する充電及びトランジスタＴ
ｒ、を介する放電を繰り返し、抵抗Ｒｓの一端の電圧Ｖ
ＩＩＳと実質同じ電圧がＶＯ２の如く現れるように制御
される。

トランジスタＴｒ＝がＯＦＦするとトランジスタＴｒｓ
がＯＮＬ、ダイオードＤｚを介して第１増幅回路ＯＰＩ
の出力は無効とされる。また逆にトランジスタＴｒ＝が
ＯＮＬでいる時は、ダイオードＤ、を介して第２増幅回
路ＯＰ２の信号は無効とされる。８は表示手段となる電
流計型のメータである。Ｔｒ、。、Ｔｒ、、は出力段ト
ランジスタである。

以下作動について説明する。キースイッチ２を投入した
時、コンデンサＣ２の電圧は時定数ｃ２ＸＲ，で充電さ
れる。そしてコンデンサＣ２の一端の電圧が基準電圧Ｖ
ＣＣＸＲｓ　／　（Ｒ？　＋ＲＩ　）・・・・・・但し
ｖＣＣはターミナルＴｃに与えられた定電圧・・・・・
・の電圧に達するまでの間、比較器ＣＰ２の出力はＨｉ
ｇｈレベルであるので、トランジスタＴｒ、及びＴ　ｒ
　ａ　＊　Ｔ　ｒ　ｈはＯＮしている。よってトランジ
スタＴｒｓはＯＦＦとなり、また第２増幅回路ＯＰ２の
出力はＬｏｗレベルとなる。

よって燃料液面レベルに応じて抵抗値が変化するセンサ
用抵抗Ｒｓの出力（ｖ＊ｓ）　”−Ｒｓ／　（ＲＯ＋Ｒ
ｓ）ＸＶＣＣは第１増幅回路ＯＰＩによって増幅率（１
＋　Ｒｒｈ／　ＲＩ？）で増幅される。よって、何ら時
間遅れなくセンサ用抵抗Ｒｓが検出した変位量は表示手
段８に伝えられ、指針が即時に駆動される。

これと同時にコンデンサＣ１はトランジスタＴｒ４のＯ
Ｎによって速い時定数Ｃ，ＸＲ，，で充電される。そし
てコンデンサＣＩの電圧がセンサ用抵抗Ｒｓの一端の電
圧Ｖｌｌｌと同電圧になると比較器ＣＰ１の出力はＬｏ
ｗレベルからＨｉｇｈレベルに切換えられ、トランジス
タＴｒ、、Ｔｒ、が共にＯＮする。これによりトランジ
スタＴｒ、、Ｔｒ。

が０ＦＦＬ、この後はコンデンサＣ３は抵抗Ｒ４゜Ｒ１
を介する電流によってゆるやかに充電され、またトラン
ジスタＴｒ、がＯＮＬ、た時は、抵抗Ｒ４を介してゆる
やかに放電される。

その後、すなわちキースイッチが投入されてから所定時
間経過した後、コンデンサＣ２の電圧が基準電圧（Ｒｅ
　／　（Ｒｙ　＋Ｒｓ　）ＸＶＣＣ）　に達するので、
それ以後比較器ＣＰ２の出力はＬｏｗレベルとなる。よ
ってトランジスタＴｒ、、Ｔｒ。

が０ＦＦＬ、たとえ比較器ＣＰＩからＬｏｗレベルの信
号が出てトランジスタＴｒ、がＯＦＦしたとしても、コ
ンデンサＣ１は急速充電されることはなくなる。従って
、コンデンサＣＩは遅い時定数Ｃ＋　ＸＲ４で放電又は
充電を繰り返す。

また比較器ＣＰ２の出力がＬｏｗレベルとなることによ
り、トランジスタＴｒｓは０ＦＦＬ、その結果トランジ
スタＴｒｓがＯＮする。よって、第１増幅回路ＯＰＩの
出力は無効とされ、表示手段８は第２増幅回路ＯＰ２の
出力によって制御される。即ちトランジスタ３が比較器
ＣＰ２の出力がＬｏｗレベルに反転することによってＯ
ＦＦすると、ダイオードＤ＋を介する第２増幅回路の出
力をＬｏｗレベルとする電流がなくなるため、コンデン
サＣＩの電圧ＶＣＩは第２増幅回路ＯＰ２によって増幅
率（ｔ　＋Ｒ５／Ｒ＆　）で増幅され、この増幅された
信号は出力段トランジスタＴ　ｒ　Ｉｏ　＋Ｔｒ、に加
えられ、表示手段８に電流が供給されてコンデンサＣ３
の電圧に応じた指針の振れを生じる。そのため、たとえ
ば燃料液面が車両の振動によって激しく揺れ、そのため
に燃料液面を検出するフロートが激しく上下運動して、
フロートに連動する可変抵抗器、即ちセンサ用抵抗Ｒｓ
の抵抗値が大きく変動したとしても、コンデンサＣ１の
電圧ｖｃＩは緩やかに上昇又は下降する。即ち、時定数
Ｃ，ＸＲ４の遅延作動をもって、緩やかにコンデンサＣ
Ｉの電圧が変動するので、この電圧で制御される表示手
段８も急激に指針が振れることな（、メータの指針は滑
らかに変位し、急激に変動することがな（なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図、第２図は
従来回路の電気回路図である。 ｌ・・・バッテリ、２・・・キースイッチ、４・・・電
位追従回路、６・・・タイマ回路、８・・・表示手段、
ＯＰｌ・・・第１増幅回路、ＯＰ２・・・第２増幅回路
、Ｔｒ、。。 Ｔｒ、・・・出力段トランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検出部分の変位量に応じて抵抗値が変化するセンサ用
   抵抗、 このセンサ用抵抗の一端の電圧を増幅する第１増幅回路
   、 この第１増幅回路からの信号により駆動される出力段ト
   ランジスタ、 この出力段トランジスタに接続され、かつこの出力段ト
   ランジスタを介して流れる電流量に応じて、指針が変位
   する位置を変える表示手段、前記センサ用抵抗の一端の
   電圧と実質的に同一の電圧になるまで充電されるコンデ
   ンサを有する電位追従回路、 前記表示手段に電源を接続するスイッチ手段、前記スイ
   ッチ手段が投入されてから所定の時間に至るまでの間は
   前記電位追従回路内のコンデンサを急速に充電させる信
   号を発生し、かつ所定時間経過後は前記コンデンサを緩
   やかに充電させるタイマ回路、および 前記電位追従回路内のコンデンサの一端の電圧を増幅し
   、この増幅した信号を前記出力段トランジスタに与える
   第２増幅回路を備えたことを特徴とする変位量表示装置
   。