(57)【要約】      （修正有）【課題】重量のあるケーブル等を介して外部から電力供給を受けることなく、タンク内に貯留された液体の流量計測を行う流量センサを用いた残量計測装置及び流量センサを提供する。【解決手段】流量センサが、液体の流れに応じて回転する回転体の回転を基に発電した電力によって駆動される。具体的には、流量センサが、液体の流れに応じて主軸２２ａを中心にハネ２２ｂが回転する回転体２２と、表面にＳ極とＮ極とが回転方向に対して順に配置され、回転体の主軸の回転に連動して回転する回転磁石体２３と、液体の流量に関連する回転磁石体２３の回転数を検出する回転検出部を備えるとともに、回転磁石体２３の近傍に設けられ、磁束の変化の大きさに応じた電流を生じるコイル部２６と、コイル部で生じた電流により充電され、磁気センサ２４、回転検出部及び回転数出力部に駆動電流を供給する電源部とを備える。【選択図】図２
2014055795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留するタンクに流入する前記液体の流れに応じて回転する回転体の、前記液体の流量に応じた回転数を検出する第１の流量センサと、
前記タンクから流出する前記液体の流れに応じて回転する回転体の、前記液体の流量に応じた回転数を検出する第２の流量センサと、
前記タンクの容量と前記第１及び第２の流量センサからそれぞれ得られた前記液体の流量に応じた回転数とを基に前記タンク内の前記液体の残量を算出する残量算出部と
を備え、
前記回転体の回転を基に発電した電力によって、前記第１及び第２の流量センサが駆動される
ことを特徴とする残量計測装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の流量センサが、
外筒管と、
前記外筒管の内部に設けられ、主軸と該主軸から延出された複数のハネとを備え、該外筒管に流入する前記液体の流れに応じて前記主軸を中心に前記ハネが回転する回転体と、
表面にＳ極とＮ極とが回転方向に対して順に配置され、前記回転体の前記主軸の回転に連動して回転する回転磁石体と、
前記回転磁石体の近傍に設けられ、磁界を電気信号に変換して出力する磁気センサと、
前記磁気センサから受信した電気信号を基に、前記液体の流量に応じた前記回転磁石体の回転数を検出する回転検出部と、
前記回転検出部で検出された、前記液体の流量に応じた前記回転数に応じた信号を出力する回転数出力部と、
前記回転磁石体の近傍に設けられ、磁束の変化の大きさに応じた電流を生じるコイル部と、
前記コイル部で生じた電流により充電され、前記磁気センサ、前記回転検出部及び前記回転数出力部に駆動電流を供給する電源部と
をそれぞれ備える
ことを特徴とする請求項１に記載の残量計測装置。
【請求項３】
前記回転数出力部から受信した前記回転数に応じた信号を基に、前記第１及び第２の流量センサにおける前記液体の流量、並びに前記第１及び第２の流量センサにおける前記液体の流量の差分を算出する流量算出部を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の残量計測装置。
【請求項４】
前記残量算出部で算出された前記液体の残量を表示する残量表示部を備える
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の残量計測装置。
【請求項５】
前記回転数出力部及び前記流量算出部、又は前記流量算出部及び前記残量算出部のいずれかの間に、前記電源部によって駆動電流が供給される無線送信部を備え、
前記回転数出力部から出力された前記回転数に応じた信号、又は前記流量算出部から出力された前記液体の流量が、前記無線送信部を介して無線通信により送信される
ことを特徴とする請求項４に記載の残量計測装置。
【請求項６】
前記タンクに、前記タンク内に残留する前記液体が満タンとなったことを検知して満タン検出信号を出力する満タン検知センサを備え、
前記満タン検知センサが前記満タン検出信号を出力した場合に、前記残量表示部に表示される前記液体の残量が満タン時の燃料残量に補正される
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の残量計測装置。
【請求項７】
前記タンクに、前記タンク内に残留する前記液体が空となったことを検知して空検出信号を出力する空検知センサを備え、
前記空検知センサが前記空検出信号を出力した場合に、前記残量表示部に表示される前記液体の残量が空を示す燃料残量に補正される
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の残量計測装置。
【請求項８】
液体の流れに応じて回転する回転体の、前記液体の流量に応じた回転数を検出する流量センサであって、
前記回転体の回転を基に発電した電力によって駆動されることを特徴とする流量センサ。
【請求項９】
外筒管と、
前記外筒管の内部に設けられ、主軸と該主軸から延出された複数のハネとを備え、該外筒管に流入する前記液体の流れに応じて前記主軸を中心に前記ハネが回転する回転体と、
表面にＳ極とＮ極とが回転方向に対して順に配置され、前記回転体の前記主軸の回転に連動して回転する回転磁石体と、
前記回転磁石体の近傍に設けられ、磁界を電気信号に変換して出力する磁気センサと、
前記磁気センサから受信した電気信号を基に、前記液体の流量に応じた前記回転磁石体の回転数を検出する回転検出部と、
前記回転検出部で検出された、前記液体の流量に応じた前記回転数に応じた信号を出力する回転数出力部と、
前記回転磁石体の近傍に設けられ、磁束の変化の大きさに応じた電流を生じるコイル部と、
前記コイル部で生じた電流により充電され、前記磁気センサ、前記回転検出部及び前記回転数出力部に駆動電流を供給する電源部と
を備える
ことを特徴とする請求項８に記載の流量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量センサを用いた残量計測装置及び流量センサに関し、より詳細には、タンク内に流入又は流出する液体の流量に関する情報を検出するとともに、液体の流れで発電を行うようにした流量センサを用いた残量計測装置及び流量センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体が入ったタンクの残量を計測し、残量を表示することが提案されている。例えば、下記の特許文献１には、燃料タンク内に残留する燃料の液面上を浮遊するフロートの位置に応じて得られる電圧値を基に、燃料の残量を求める燃料タンクの燃料残量計測装置が記載されている。特許文献１の燃料残量計測装置には、燃料の液面上を浮遊するフロートと、フロートをアーム軸を支点として回動自在に支持するフロートアームと、アーム軸を支点として巻線抵抗上を摺動する導電性のコンタクトアームと、コンタクトアームの接点位置に応じた電気抵抗値を電圧値に変換する電圧変換回路とが設けられている。
【０００３】
また、下記の特許文献２には、給油時における燃料貯留室内への燃料の流入量を検出する燃料流入量センサと、燃料の消費時における燃料貯留室内からの燃料の流出量を検出する燃料流出量センサとを備える燃料残量計測装置が記載されている。引用文献２の燃料残量計測装置では、燃料貯留室内の容積（すなわち、満タン時の燃料量）と、燃料の流入量及び流出量から、現在の燃料残量が計測される。燃料流入量センサ、燃料流出量センサとしては、例えば燃料の流入量及び流出量に応じた回転数を呈する楕円形歯車式流量センサが用いられ、この回転数が燃料の流入量及び流出量に応じたパルス信号に変換されて流入量及び流出量が求められる。
【０００４】
これらの残量は、表示部に表示される。表示部は、ほとんどの場合、燃料タンクとは離れた、ユーザに視認可能な位置に設けられている。このため、表示部と、燃料タンク近傍に設けられる残量計測装置とは、例えば数十ｃｍ〜数ｍの長さを有するケーブル等により接続されている。このケーブルは、例えば、残量計測装置で計測した残量データを表示部に送信するための送信路として、また、残量計測装置に対して駆動電源を供給する電源供給路としての機能を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２３９１３２号公報
【特許文献２】特開平９−２８０９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、クリーンなエネルギーを使用することが推奨されており、太陽光や風力発電によって生成された電力の利用に関する提案が多くなされている。また、最近では、公共の場所で人が歩行する際の振動等のエネルギーから発電が行われている。このような技術は、エネルギーハーベスティング技術と呼ばれている。したがって、燃料の流入や流出に関連して発電を行うことが可能であると考えられる。
【０００７】
また、上述した特許文献１及び特許文献２では、残量計測装置が自動車用であるため、表示部と残量計測装置とが離れて配置される。このため、表示部と残量計測装置とを接続するケーブルが、車内を這うように配設される。また、自動車には、このケーブルのみでなく、様々な配線を行うためのケーブルが配設されている。このようなケーブルは、１台の自動車で数ｋｍに及ぶこともあり、配線が煩雑になるだけでなく、ケーブルの重量が増大するという問題が生じる。配線が煩雑化することにより、故障が生じやすくなったり、修理や部品交換が困難になる。また、ケーブルの重量が増大することにより、車両重量が増大し、走行性の低下や燃費の低下が生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、エネルギーハーベスティング技術を利用し、重量のあるケーブル等を介して外部から電力供給を受けることなく、タンク内に貯留された液体の流量計測を行う流量センサを用いた残量計測装置及び流量センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、液体を貯留するタンクに流入する前記液体の流れに応じて回転する回転体の、前記液体の流量に応じた回転数を検出する第１の流量センサ（例えば図３の流量計測発電機２０）と、
前記タンクから流出する前記液体の流れに応じて回転する回転体の、前記液体の流量に応じた回転数を検出する第２の流量センサ（例えば図３の流量計測発電機３０）と、
前記タンクの容量と前記第１及び第２の流量センサからそれぞれ得られた前記液体の流量に応じた回転数とを基に前記タンク内の前記液体の残量を算出する残量算出部（例えば図３の残量表示部４３）とを備え、
前記回転体の回転を基に発電した電力によって、前記第１及び第２の流量センサが駆動されることを特徴とする残量計測装置である。
【００１０】
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、前記第１及び第２の流量センサが、
外筒管（例えば図２の外筒管２１）と、
前記外筒管の内部に設けられ、主軸と該主軸から延出された複数のハネとを備え、該外筒管に流入する前記液体の流れに応じて前記主軸を中心に前記ハネが回転する回転体（例えば図２の水車２２）と、
表面にＳ極とＮ極とが回転方向に対して順に配置され、前記回転体の前記主軸の回転に連動して回転する回転磁石体（例えば図２の磁石２３）と、
前記回転磁石体の近傍に設けられ、磁界を電気信号に変換して出力する磁気センサ（例えば図２のホール素子２４）と、
前記磁気センサから受信した電気信号を基に、前記液体の流量に応じた前記回転磁石体の回転数を検出する回転検出部（例えば図３の回転検出コントローラ２５）と、
前記回転検出部で検出された、前記液体の流量に応じた前記回転数に応じた信号を出力する回転数出力部（例えば図３の回転検出コントローラ２５）と、
前記回転磁石体の近傍に設けられ、磁束の変化の大きさに応じた電流を生じるコイル部（例えば図２のサドルコイル２６）と、
前記コイル部で生じた電流により充電され、前記磁気センサ、前記回転検出部及び前記回転数出力部に駆動電流を供給する電源部（例えば図３の電源部２７）とをそれぞれ備えることを特徴とする。
【００１１】
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、前記回転数出力部から受信した前記回転数に応じた信号を基に、前記第１及び第２の流量センサにおける前記液体の流量、並びに前記第１及び第２の流量センサにおける前記液体の流量の差分を算出する流量算出部を備える（例えば図３の流量算出部４２）を備えることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記残量算出部で算出された前記液体の残量を表示する残量表示部（例えば図３の残量表示部４３）を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記回転数出力部及び前記流量算出部、又は前記流量算出部及び前記残量算出部のいずれかの間に、前記電源部によって駆動電流が供給される無線送信部（例えば図３の無線送信部２８，３８）を備え、
前記回転数出力部から出力された前記回転数に応じた信号、又は前記流量算出部から出力された前記液体の流量が、前記無線送信部を介して無線通信により送信されることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記タンクに、前記タンク内に残留する前記液体が満タンとなったことを検知して満タン検出信号を出力する満タン検知センサ（図４の満タン検知センサ５１）を備え、
前記満タン検知センサが前記満タン検出信号を出力した場合に、前記残量表示部に表示される前記液体の残量が満タン時の燃料残量に補正されることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記タンクに、前記タンク内に残留する前記液体が空となったことを検知して空検出信号を出力する空検知センサ（図４の空検知センサ５２）を備え、
前記空検知センサが前記空検出信号を出力した場合に、前記残量表示部に表示される前記液体の残量が空を示す燃料残量に補正されることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、液体の流れに応じて回転する回転体の、前記液体の流量に応じた回転数を検出する流量センサであって、
前記回転体の回転を基に発電した電力によって駆動されることを特徴とする。（例えば図１〜図３の流量計測発電機２０，３０）
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、外筒管（例えば図２の外筒管２１）と、
前記外筒管の内部に設けられ、主軸と該主軸から延出された複数のハネを備え、該外筒管に流入する前記液体の流れに応じて前記主軸を中心に前記ハネが回転する回転体（例えば図２の水車２２）と、
表面にＳ極とＮ極とが回転方向に対して順に配置され、前記回転体の前記主軸の回転に連動して回転する回転磁石体（例えば図２の磁石２３）と、
前記回転磁石体の近傍に設けられ、磁界を電気信号に変換して出力する磁気センサ（例えば図２のホール素子２４）と、
前記磁気センサから受信した電気信号を基に、前記液体の流量に応じた前記回転磁石体の回転数を検出する回転検出部（例えば図３の回転検出コントローラ２５）と、
前記回転検出部で検出された、前記液体の流量に応じた前記回転数に応じた信号を出力する回転数出力部（例えば図３の回転検出コントローラ２５）と、
前記回転磁石体の近傍に設けられ、磁束の変化の大きさに応じた電流を生じるコイル部（例えば図２のサドルコイル２６）と、
前記コイル部で生じた電流により充電され、前記磁気センサ、前記回転検出部及び前記回転数出力部に駆動電流を供給する電源部（例えば図３の電源部２７）とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の残量計測装置に設けられる流量センサは、燃料等の液体の流れを利用して液体の残量を測定する。また、本発明の残量計測装置に設けられる流量センサは、液体の残量の測定と併せて、流量センサの各部を駆動する電力の発電を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、エネルギーハーベスティング技術を利用し、重量のあるケーブル等を介して外部からの電力供給を受けることなく、タンク内に貯留された液体の流量計測を行う流量センサを用いた残量計測装置及び流量センサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る残量計測装置の一構成例を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る流量センサの一構成例を示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る残量計測装置の回路構成の一例を示す回路図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る残量計測装置の一構成例を示す構成図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る残量計測装置の回路構成の一例を示す回路図である。
【図６】本発明の残量計測装置の回路構成の変形例の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態の流量センサと、流量センサを用いた残量計測装置について説明する。本発明において、流量センサは、液体の流量を測定するとともに、液体の流れを利用して発電を行う流量計測発電機としての機能を有する。
【００２０】
１．第１の実施形態
図１は、残量計測装置１０の一構成例を示す図である。残量計測装置１０は、タンク１１と、流量計測発電機２０及び３０と、表示装置４０とを備える。
タンク１１は、その内部にガソリン等の燃料が貯留される。タンク１１は、パイプ１２により車両（図示せず）の給油口と接続され、パイプ１３によりエンジン（図示せず）と接続される。給油された燃料は、パイプ１２を通じてタンク１１に流入する。また、車両走行時等には、タンク１１内の燃料がパイプ１３を通じてエンジンに供給される。
【００２１】
図２は、流量計測発電機２０の一構成例を示す斜視図である。図３は、流量計測発電機２０の回路構成の一例を示す回路図である。また、図３は、流量計測発電機３０及び表示装置４０の回路構成の一例も併せて示す回路図である。
流量計測発電機２０は、パイプ１２の途中に挿入されて、パイプ１２を流れてタンク１１に流入する燃料の流量に応じた信号を出力する。
流量計測発電機２０は、外筒管２１、水車２２、磁石２３、ホール素子２４、回転検出コントローラ２５、サドルコイル２６、電源部２７及び無線送信部２８を備える。
【００２２】
外筒管２１は、パイプ１２の途中に挿入される。車両の給油口から給油された燃料は、パイプ１２から外筒管２１に流入し、外筒管２１からパイプ１２に流出する。
水車２２は、外筒管２１の内部に設けられ、主軸２２ａと主軸２２ａから延出された複数のハネ２２ｂとを備える。水車２２のハネ２２ｂは、外筒管２１に流入する燃料の流れに応じて主軸２２ａを中心に回転する。水車２２に代えて、タービンロータが用いられてもよい。
【００２３】
磁石２３は、半円筒形状のＳ極と半円筒形状のＮ極とが一体となって円筒形状に形成される。磁石２３は、水車２２から延出する主軸２２ａの一端と接合され、水車２２の回転に連動して円筒の軸を中心に回転する。磁石２３は、その周面に、回転方向に対してＳ極とＮ極とが順に配置される。
【００２４】
ホール素子２４は、磁石２３の近傍に設けられ、磁石２３の回転による磁界を電気信号に変換して出力する。ホール素子２４は、図示しない入力端子及び出力端子を備える。ホール素子２４には、後述する電源部２７から入力端子を介して電流が供給される。また、ホール素子２４は、出力端子を介して電気信号を出力する。
【００２５】
回転検出コントローラ２５は、ホール素子２４から受信した電気信号（ホール素子２４で検知した磁界の方向の変化）を基に磁石２３の回転数を検出する。磁石２３の回転数は、燃料の流入量に応じて得られるものである。また、回転検出コントローラ２５は、検出された磁石２３の回転数に応じた信号を出力する。磁石２３の回転数は、例えば、パルス発生回路においてパルス形態の信号に変換され、燃料の流入量に応じたパルス信号として出力される。
【００２６】
サドルコイル２６は、磁石２３の近傍に設けられ、磁束の変化の大きさに応じた電流を生じるものである。サドルコイル２６では、回転方向に対してＳ極とＮ極とが順に配置された磁石２３の回転による磁界の方向の変化に応じて、流れる電流の方向が変化する。すなわち、サドルコイル２６では、交流電流が生じる。
【００２７】
電源部２７は、整流・充電制御回路２７ａとコンデンサ２７ｂとからなる。整流・充電制御回路２７ａは、サドルコイル２６で生じた交流電流を直流電流に変換する。コンデンサ２７ｂは、整流・充電制御回路２７ａで変換された直流電流により充電される。そして、電源部２７は、ホール素子２４、回転検出コントローラ２５及び無線送信部２８に駆動電流、すなわち電力を供給する。
【００２８】
無線送信部２８は、送信回路２８ａとアンテナ２８ｂとからなる。送信回路２８ａは、回転検出コントローラ２５から出力された、磁石２３の回転数に応じた信号（タンク１１への燃料流入量に応じた信号）を、無線通信に適した信号に変調してアンテナ２８ｂから送信する。送信回路２８ａは、通信方式に合わせて入力されたパルス信号の振幅または周波数、位相を変化させて、例えば０．３ＧＨｚ〜５．０ＧＨｚ帯の信号を生成し、無線通信に十分な電力まで増幅してアンテナ２８ｂから送信する。
【００２９】
流量計測発電機３０は、パイプ１３の途中に挿入されて、タンク１１から流出しパイプ１３を介してエンジンに供給される燃料の流量に応じた信号を出力する。流量計測発電機３０は、流量計測発電機２０と同様の構成であり、外筒管３１、水車３２、磁石３３、ホール素子３４、回転検出コントローラ３５、サドルコイル３６、電源部３７及び無線送信部３８を備える。電源部３７は、整流・充電制御回路３７ａとコンデンサ３７ｂとからなり、無線送信部３８は、送信回路３８ａとアンテナ３８ｂとからなる。電源部３７は、ホール素子３４、回転検出コントローラ３５及び無線送信部３８に駆動電流、すなわち電力を供給する。なお、無線送信を行う際に、流量計測発電機２０，３０で計測された回転数をデジタルデータとして、流量計測発電機２０，３０の識別番号（流入、流出のいずれかであることを示すＩＤコードや個別のＩＤコード）とともにデジタル変調して送信してもよい。
【００３０】
図３に示すように、表示装置４０は、無線受信部４１と、流量算出部４２と、残量表示部４３とを備える。
無線受信部４１は、受信回路４１ａと、アンテナ４１ｂと、アンテナ４１ｃとを備える。受信回路４１ａは、アンテナ４１ｂを介して、流量計測発電機２０から送信された磁石２３の回転数に応じた信号（タンク１１への燃料流入量に応じた信号）を含む信号を受信する。また、受信回路４１ａは、アンテナ４１ｃを介して、流量計測発電機３０から送信された磁石３３の回転数に応じた信号（タンク１１からの燃料流出量に応じた信号）を含む信号を受信する。
【００３１】
受信回路４１ａは、アンテナ４１ｂ又はアンテナ４１ｃを介して受信した信号を増幅し、受信した信号の周波数を０．３ＧＨｚ〜５．０ＧＨｚ帯から数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚ帯（中間周波数）に変換する。そして、受信回路４１ａは、中間周波数に変換された受信信号から必要な信号のみを選択、復調する。これにより、無線受信部４１は、流量計測発電機２０から送信された磁石２３の回転数に応じた信号（タンク１１への燃料流入量に応じた信号）と磁石３３の回転数に応じた信号（タンク１１からの燃料流出量に応じた信号）を取り出す。無線受信部４１は、これら磁石２３又は磁石３３の回転数に応じた信号を流量算出部４２に出力する。
【００３２】
なお、受信回路４１ａでは、高周波に重畳されたデジタル信号を、ダイレクトコンバージョンなどにより中間周波数を経ずに直接、流量計測発電機の識別番号（流入、流出のいずれかであることを示すＩＤコードや個別のＩＤコード）などのデータに復調してもよい。また、燃料流入側の流量計測発電機２０のアンテナ２８ｂと燃料流出側の流量計測発電機３０のアンテナ３８ｂとからの双方の信号を受信できる位置にアンテナを設置できれば、無線受信部４１の受信回路４１ａに設けられたアンテナ４１ｂ、４１ｃが一つにまとめられてもよい。
【００３３】
流量算出部４２は、流量計測発電機２０及び流量計測発電機３０から受信した燃料の流量に関する信号を基に、前回の検出時からの燃料の増減量を算出する。具体的には、磁石２３の回転数に応じた信号と、磁石３３の回転数に応じた信号とから得た磁石２３及び磁石３３の回転数の差分に、磁石２３及び磁石３３が１回転した際に流れる燃料量を乗ずることにより、燃料の増減量が算出される。流量算出部４２は、燃料の増減量を、残量表示部４３に送信する。
【００３４】
残量表示部４３は、タンク１１に残留する燃料の残量を表示する。残量表示部４３は、流量算出部４２から受信した燃料の増減量と、現在表示されているタンク１１内の燃料の残量との差分から、最新の燃料の残量を算出する残量算出部の機能も有する。
【００３５】
２．第２の実施形態
第２の実施形態では、タンク１１に燃料が満タン又は空となったことを検知するセンサが設けられ、これらのセンサが燃料が満タン又は空となったことを検知した場合には、燃料の残量を補正する残量計測装置１０について説明する。図４は、第２の実施形態における残量計測装置１０の一構成例を示す図である。図５は、第２の実施形態における流量計測発電機２０，３０及び表示装置４０の回路構成の一例を示す回路図である。
【００３６】
タンク１１には、満タン検知センサ５１が設けられる。満タン検知センサ５１は、給油等の後にタンク１１内の燃料が満タンとなった場合に、満タン検出信号を出力する。満タン検知センサ５１は、図示しない送信部を介して、満タン検出信号を表示装置４０に送信する。表示装置４０では、満タン検知センサ５１から満タン検知信号を受信した場合に、残量表示部４３に表示される燃料が満タン時の燃料残量に補正される。
【００３７】
満タン検知センサ５１は、タンク１１内の燃料がタンク１１の容量とほぼ同等となった場合に満タン検知信号を出力してもよく、タンク１１内の燃料がタンク１１の容量よりも少ない予め定められた量となった場合に満タン検知信号を出力してもよい。前者の場合、燃料残量が、タンク１１の容量とほぼ同量に補正され、後者の場合、燃料残量が、予め定められた量に補正される。
【００３８】
残量表示部４３に表示される燃料残量は、満タン検知センサ５１からの満タン検知信号を、残量表示部４３と接続された満タンリセットスイッチ４４が受信した場合に、満タン時の燃料残量に補正される。満タンリセットスイッチ４４は、満タン検知信号を受信した場合に、残量表示部４３に対して満タン時の燃料残量を最新の燃料残量として表示するように制御信号を送信する。残量表示部４３に表示されている燃料の残量は、燃料の流量から算出されたものであり、実際のタンク１１内の燃料の残量との間に誤差が生じる場合がある。満タンリセットスイッチ４４からの満タン検知信号に応じて燃料残量を補正することにより、残量の測定精度が向上する。
【００３９】
また、タンク１１には、空検知センサ５２が設けられる。空検知センサ５２は、タンク１１内の燃料残量がほぼ０となった場合に、空検出信号を出力する。空検知センサ５２は、図示しない送信部を介して、空検出信号を表示装置４０に送信する。表示装置４０では、空検知センサ５２から空検知信号を受信した場合に、残量表示部４３に表示される燃料残量が例えば０に補正される。
【００４０】
残量表示部４３に表示される燃料残量は、空検知センサ５２からの空検知信号を、残量表示部４３と接続された空リセットスイッチ４５が受信した場合に、０等の空を示す燃料残量に補正される。空リセットスイッチ４５は、空検知信号を受信した場合に、残量表示部４３に対して「０」を最新の燃料の残量として表示するように制御信号を送信する。空リセットスイッチ４５からの空検知信号に応じて燃料残量を補正することにより、残量の測定精度が向上する。
【００４１】
なお、燃料残量がほぼ０とは、実際に燃料残量が０となった場合ではなく、車両があと数十ｋｍ程度走行可能な燃料残量となった場合としてもよい。実際に燃料残量が０となり、車両が走行不可能となる前にドライバーに給油を促すことができる点で好適である。
【００４２】
表示装置４０は、無線受信部４１とは異なる受信部（例えば、無線受信部４１とは異なる無線受信部又は満タン検知センサ５１及び空検知センサ５２と有線接続された受信部）を介して満タン検知信号及び空検出信号を受信することができる。また、表示装置４０は、無線受信部４１を介して満タン検知信号及び空検出信号を受信してもよい。
【００４３】
３．変形例
上述の第１及び第２の実施形態における残量計測装置１０は、以下のような構成とすることができる。
【００４４】
磁石２３は、少なくとも表面に磁石のＳ極とＮ極とが磁石２３の回転方向に対して順に配置された回転体であればよく、上述の構成に限られない。例えば、磁石２３は、先端にＳ極が設けられたハネと、先端にＮ極が設けられたハネとが主軸の周りに順に設けられた水車であってもよい。
また、磁石２３は、水車２２の主軸２２ａと直接接合されず、歯車等を介して接続されてもよい。
【００４５】
流量計測発電機２０は、磁石２３に代えて軟鉄などの磁性体からなる歯車が備えられていてもよい。このような流量計測発電機２０では、歯車の凸部と凹部が交互に通過する度に、ホール素子２４を貫く磁束密度が変化する。このため、磁束密度の変化をパルス信号の出力として取り出すことにより、回転数が検出される。流量計測発電機３０の磁石３３についても同様である。
【００４６】
流量算出部４２は、流量計測発電機２０から受信した信号を基に、タンク１１への燃料流入量を算出し、流量計測発電機３０から受信した信号を基に、タンク１１からの燃料流出量とを算出し、燃料流入量及び燃料流出量のそれぞれを残量表示部４３に送信してもよい。この場合には、残量表示部４３は、タンク１１への燃料流入量及びタンク１１からの燃料流出量と、現在表示されているタンク１１内の燃料残量とから、最新の燃料の残量を算出して表示する。
【００４７】
残量表示部４３は、流量計測発電機２０で算出したタンク１１内の燃料の残量を受信して表示するのみであってもよい。この場合、流量算出部４２では、前回算出したタンク１１内の燃料の残量を記憶しておき、算出した前回検出時からの燃料の増減量と前回算出したタンク１１内の燃料の残量とから最新の燃料の残量を算出し、残量表示部４３に出力する。
【００４８】
図６に示すように、流量算出部２９，３９が、表示装置４０内ではなく流量計測発電機２０及び流量計測発電機３０にそれぞれ備えられていてもよい。この場合には、流量算出部２９，３９が、電源部２７からの電力供給を受ける。タンク１１への燃料の流入量及びタンク１１からの燃料の流出量が、流量計測発電機２０及び流量計測発電機３０のそれぞれで算出され、表示装置４０に送信される。また、流量計測発電機２０及び流量計測発電機３０が、図６に示す流量算出部２９，３９とそれぞれ接続された表示部（図示せず）を備えてもよい。この場合には、流量計測発電機２０の表示部でタンク１１への燃料の流入量を表示し、流量計測発電機３０の表示部でタンク１１からの燃料の流出量を表示することができる。
【００４９】
本発明の残量計測装置及び流量センサは、航空機、ディーゼル機関車、船舶等の燃料の残量測定にも用いることができる。また、本発明の残量計測装置及び流量センサで流量が測定される液体は、燃料に限らず、ウィンドウォッシャ液、貯水タンクに貯留される水等であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０  残量計測装置
１１  タンク
１２，１３  パイプ
２０，３０  流量計測発電機
２１，３１  外筒管
２２，３２  水車
２２ａ，３２ａ    主軸
２２ｂ，３２ｂ    ハネ
２３，３３  磁石
２４，３４  ホール素子
２５，３５  回転検出コントローラ
２６，３６  サドルコイル
２７，３７  電源部
２７ａ，３７ａ    整流・充電制御回路
２７ｂ，３７ｂ    コンデンサ
２８，３８  無線送信部
２８ａ，３８ａ    送信回路
２８ｂ，３８ｂ    アンテナ
４０  表示装置
４１  無線受信部
４１ａ      受信回路
４１ｂ，４１ｃ    アンテナ
４２  流量算出部
４３  残量表示部
４４  満タンリセットスイッチ
４５  空リセットスイッチ
５１  満タン検知センサ
５２  空検知センサ
【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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