(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に搭載された液体の液面を検出する液面レベルセンサからの検出信号に基づき、液面レベルの表示値を算出し、その表示値を液面表示器に表示する液面表示装置において、
前記液面レベルセンサからの検出信号を一定時間毎に所定数サンプリングして得た検出値の平均値を算出する平均値算出手段と、
該検出値と該平均値とから分散値を算出する分散値算出手段と、
該分散値と所定の演算式から前記検出値の信頼性を示す信頼度を算出する信頼度算出手段と、
該信頼度と前回表示値と前記平均値を使用して、該信頼度が高くなる程該平均値の割合を多くし、該信頼度が低くなる程前回表示値の割合を多くするように今回表示値を算出する表示値算出手段と、
を備えたことを特徴とする液面表示装置。
【請求項２】
前記信頼度算出手段は、ｆ（ｓ）＝ｃｏｓn ｓ  （ここで、ｓは分散値、ｆ（ｓ）は信頼度、ｎは正の整数）を用いて信頼度ｆ（ｓ）を算出することを特徴とする請求項１記載の液面表示装置。
【請求項３】
前記表示値算出手段は、Ｈ＝｛１−ｆ（ｓ）｝×前回表示値＋ｆ（ｓ）×平均値  （ここで、ｆ（ｓ）は信頼度）を用いて今回表示値Ｈを算出することを特徴とする請求項１記載の液面表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の燃料計等に好適な液面表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の燃料タンク内の燃料液面を検出してそのレベルを燃料計に表示する燃料液面表示装置では、自動車の走行中、燃料液面が揺れるため、実際に液面センサから取り込まれる液面検出信号（電圧信号）は、上下に細かく変動する。
【０００３】
然しながら、このような液面の変動を正確に検出し、応答性良くその検出値を燃料計に表示すると、揺れによる液面の変動が、そのまま燃料計の指針の動きに反映され、車両の走行中に、指針の指示値が揺れて見にくいばかりでなく、燃料タンク内の燃料残量を正確に表示しない結果となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため、従来の燃料液面表示装置では、液面センサから出力される検出電圧信号を積分回路等に通すことにより、応答性を抑制し変動を少なくして燃料計指針の振れを緩やかにする制御が行なわれている。このような液面センサから出力される検出電圧信号の応答性を抑制し指針の変動を少なくする制御は、車両の走行中に限られ、車両の停車中に給油が行なわれている際には、応答性良く指針を動かす必要がある。
【０００５】
このため、従来の燃料液面表示装置では、車両の車速センサから車速信号を取り込み、その車速信号に基づいて車両の走行中か停車中かを判断し、車両の走行中には、応答性を緩慢にして燃料計の指針を緩やかに動かし、停車中の液面レベル上昇時（給油時）には、応答性良く指針を動かすように制御する装置が開発されている。
【０００６】
然しながら、このような燃料液面表示装置は、停車中の給油時の燃料計表示を高精度で表示することができるものの、走行時か停車時の判定を車速センサからの車速信号により行なうため、車速センサが必須要件となって、車速センサのない車両には使用できない。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、車両の走行時／停車時を示す車速信号等を使用せずに、走行中は応答性を緩慢にして液面レベルを安定して表示し、停車中は、応答性良く液面レベルを正確に表示することができる液面表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液面表示装置は、自動車に搭載された液体の液面を検出する液面レベルセンサからの検出信号に基づき、液面レベルの表示値を算出し、その表示値を液面表示器に表示する液面表示装置において、液面レベルセンサからの検出信号を一定時間毎に所定数サンプリングして得た検出値の平均値を算出する平均値算出手段と、検出値と平均値とから分散値を算出する分散値算出手段と、分散値と所定の演算式から前記検出値の信頼性を示す信頼度を算出する信頼度算出手段と、信頼度と前回表示値と前記平均値を使用して、信頼度が高くなる程該平均値の割合を多くし、信頼度が低くなる程前回表示値の割合を多くするように今回表示値を算出する表示値算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、請求項２のように、信頼度算出手段は、ｆ（ｓ）＝ｃｏｓn ｓ  （ここで、ｓは分散値、ｆ（ｓ）は信頼度、ｎは正の整数）の式を用いて信頼度ｆ（ｓ）を算出することができる。
【００１０】
また、請求項３のように、表示値算出手段は、Ｈ＝｛１−ｆ（ｓ）｝×前回表示値＋ｆ（ｓ）×平均値  （ここで、ｆ（ｓ）は信頼度）の式を用いて今回表示値Ｈを算出することができる。
【００１１】
【発明の作用・効果】
このような構成の液面表示装置では、先ず、平均値算出手段が、液面レベルセンサからの検出信号を一定時間毎に所定数サンプリングして得た検出値の平均値を算出する。次に、分散値算出手段が、各々の検出値とその平均値とから分散値を算出する。ここで、分散値は検出値のばらつきを示すものであるから、自動車の走行中等に液面が揺れ、液面レベルの検出値がばらついた場合、分散値は増大し、その検出値の正確さ、つまりその信頼性が低下する。
【００１２】
次に、信頼度算出手段が、例えば、ｆ（ｓ）＝ｃｏｓn ｓ  （ここで、ｓは分散値、ｆ（ｓ）は信頼度、ｎは正の整数）の式を用いて、上記検出値の信頼性を示す信頼度を算出する。この信頼度は、分散値が小さくなるほど１に近づき、分散値が大きくなるほど０に近づく。
【００１３】
そして、表示値算出手段が、例えば、Ｈ＝｛１−ｆ（ｓ）｝×前回表示値＋ｆ（ｓ）×平均値  （ここで、ｆ（ｓ）は信頼度）  の式を用いて、信頼度が高くなる程平均値の割合を多くし、信頼度が低くなる程前回表示値の割合を多くするように、今回表示値Ｈを算出する。この今回表示値Ｈが液面表示器に出力され表示される。
【００１４】
従って、自動車の停車中、液面が殆ど揺れない場合、液面レベルセンサの出力値は略一定であるから、分散値ｓは０に近くなり、信頼度ｆ（ｓ）は１に近くなる。信頼度ｆ（ｓ）が１に近くなると、今回表示値Ｈは液面レベル検出値の略平均値Ｘを表示するから、正確で安定した液面レベルの表示を行なうことができる。また、このような停車中に、給油を行なった場合、液面レベルは僅かづつ徐々に上昇していくため、各演算毎の分散値ｓは小さいままであり、信頼度ｆ（ｓ）は上記と同様に１に近くなるから、今回表示値Ｈは検出値の略平均値Ｘを表示することとなり、表示値の更新毎に徐々に表示値Ｈが上昇し、給油時の液面レベルは正確に表示される。
【００１５】
一方、自動車の走行中等に、燃料液面が揺れた場合、液面レベルセンサの出力値は上下に変動するから、そのときの分散値ｓは増大し、信頼度ｆ（ｓ）は０に近くなる。信頼度ｆ（ｓ）が０に近くなると、今回表示値Ｈは略前回表示値を表示することになるから、揺れている液面の検出値がそのまま表示されることはなく、細かく振れることのない安定した液面レベルを表示することができる。
【００１６】
このように、車両の走行時／停車時を示す車速信号等を使用しなくとも、停車中は、応答性良く検出値の表示値を表示して液面レベルを正確に表示することができ、走行中は、表示の応答性を緩慢にして液面レベルを安定して見やすく表示することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は自動車の燃料液面表示装置の構成図を示している。燃料液面表示装置は、燃料タンク内に配置される液面レベルセンサ１と、液面レベルセンサ１から送られた検出信号を取り込み、その信号の示す検出レベルを液面表示器１１に表示する表示制御装置５とから構成される。
【００１８】
燃料タンク内に配置される液面レベルセンサ１は、燃料液面上に浮かぶフロート２と、フロート２の上下動に伴いコンタクトプレートを摺動抵抗上で摺動させ、液面レベルに応じた電圧信号を発生させる摺動抵抗器３とを備える。
【００１９】
表示制御装置５は、ＣＰＵ６、ＲＯＭ７、入出力回路９等を備えたマイクロコンピュータを主要部にして構成され、ＣＰＵ６はＲＯＭ７に予め記憶されたプログラムデータに基づき、後述のような検出データのサンプリングと表示処理を実行する。随時書き込み読み出し可能メモリのＲＡＭ８は、サンプリングした値、その平均値、分散値、前回表示値などを一時記憶する。入出力回路９はＡ／Ｄ変換器、インターフェイス等を備え、液面レベルセンサ１から送られた検出信号をデジタル信号に変換して入力し、また、表示データを表示用のドライバ１０に出力する。
【００２０】
ドライバ１０は液面表示器１１に接続され、液面表示器１１を駆動制御して液面レベルを表示させる。液面表示器１１としては、交差コイル式計器、液晶セグメント式表示器などを使用することができる。例えば、交差コイル式計器を使用し、これをＤＣ駆動する場合、ドライバ１０には、Ｄ／Ａ変換器、増幅器を配設し、送られたデジタル信号に応じて正弦波信号、余弦波信号を発生し、両信号を２つの交差コイルに出力してその指針を駆動する。液晶セグメント式表示器を使用する場合、ドライバ１０は入力した表示データの示すセグメントを駆動表示するように構成される。
【００２１】
次に、図２のフローチャートを参照して燃料液面表示装置の動作を説明する。自動車のキースイッチがオン状態のとき、停車時・走行時共に、燃料タンク内の液面レベルセンサ１からは、常時、液面レベルを示す検出信号が表示制御装置５の入出力回路９に出力される。
【００２２】
ＣＰＵ６は、先ずステップ１００で、検出データのサンプリングを行ない、液面レベルセンサ１から送られた液面レベルを示す検出信号を取り込み、記憶する。このサンプリングは、例えば１００ｍｓ毎に行なわれ、例えば３秒間に３０個のサンプリングデータつまり検出値Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，…Ｘn がＲＡＭ８に記憶される。
【００２３】
次に、ステップ１１０で、これらの所定時間に採取された液面レベルの検出値Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，…Ｘn の平均値Ｘを算出する。更に、ステップ１２０で、その平均値Ｘと各検出値Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，…Ｘn から、分散値ｓを、
ｓ＝｛（Ｘ1 −Ｘ）2 ＋（Ｘ2 −Ｘ）2 ＋…（Ｘn −Ｘ）2 ｝÷ｎ
の式から算出する。
【００２４】
次に、ステップ１３０において、上記分散値ｓを用いて、液面レベルの検出値の信頼度を演算する。即ち、分散値ｓは検出値のばらつきを示すものであるから、自動車の走行中等に液面が揺れ、液面レベルの検出値がばらついた場合、分散値ｓは増大し、その検出値の正確さつまり信頼度は、低下する。そこで、検出値の信頼度ｆ（ｓ）を
ｆ（ｓ）＝ｃｏｓn ｓ
の式から算出する。
【００２５】
この信頼度を表す分散値ｓの関数式  ｆ（ｓ）＝ｃｏｓn ｓ  は、図３のグラフに示すようになり、信頼度ｆ（ｓ）は分散値ｓが小さくなるほど１に近づき、分散値ｓが大きくなるほど信頼度ｆ（ｓ）は小さくなり、０に近づく。
【００２６】
次に、ステップ１４０で、上記分散値ｓから算出した信頼度ｆ（ｓ）を使用して、液面レベルの今回表示値Ｈを、
Ｈ＝｛１−ｆ（ｓ）｝×前回表示値＋ｆ（ｓ）×平均値Ｘ
の式から算出する。
【００２７】
信頼度が高い（１に近い）場合は、検出値が安定する停車時、信頼度が低い場合は、検出値がばらつく走行時と判断することができるから、信頼度が高い場合は、平均値Ｘの割合を多くして今回表示値Ｈを算出し、信頼度が低い場合は、前回表示値の割合を多くして今回表示値Ｈを算出するように、上記式は構成される。
【００２８】
従って、今回表示値Ｈを算出する上記式によれば、分散値ｓが小さく信頼度ｆ（ｓ）が大きい（１に近い）場合、｛１−ｆ（ｓ）｝は０に近づき、その今回表示値Ｈは平均値Ｘに近い値となる。つまり、分散値ｓが小さい場合には検出値の信頼度が高いため、今回表示値Ｈは略平均値Ｘとなる。
【００２９】
一方、分散値ｓが大きく信頼度ｆ（ｓ）が小さい（０に近い）場合、ｆ（ｓ）×平均値Ｘは最小となり、｛１−ｆ（ｓ）｝は１に近くなるため、今回表示値Ｈは、前回表示値に近い値となる。つまり分散値ｓが大きく検出値の信頼度が低い場合には、今回表示値Ｈは略前回表示値となる。
【００３０】
次に、ステップ１５０で、上記のように算出された今回表示値Ｈが、入出力回路９からドライバ１０に出力され、ドライバ１０は、液面表示器１１を駆動制御し、その表示値Ｈが液面表示器１１に表示される。
【００３１】
このようなステップ１００〜ステップ１５０の表示処理は、例えば３秒間毎に実行され、自動車の停車中は、燃料液面が殆ど揺れず、図４（ａ）のグラフに示すように、液面レベルセンサ１の出力値が略一定であるから、停車中の分散値ｓは０に近くなり、信頼度ｆ（ｓ）は１に近くなる。信頼度ｆ（ｓ）が１に近くなると、上記のように、今回表示値Ｈは液面レベル検出値の略平均値Ｘを表示するから、正確で安定した液面レベルの表示を行なうことができる。
【００３２】
また、このような停車中に、給油を行なった場合、液面レベルは僅かづつ徐々に上昇していくため、各演算毎の分散値ｓは小さいままであり、信頼度ｆ（ｓ）は上記と同様に１に近くなるから、今回表示値Ｈは検出値の略平均値Ｘを表示することとなり、表示値の更新毎に徐々に表示値Ｈが上昇し、給油時の液面レベルが正確に表示される。
【００３３】
一方、自動車の走行中等に、燃料液面が揺れた場合、図４（ａ）のグラフに示すように、液面レベルセンサ１の出力値は上下に変動するから、そのときの分散値ｓは増大し、信頼度ｆ（ｓ）は０に近くなる。信頼度ｆ（ｓ）が０に近くなると、上記のように、今回表示値Ｈは略前回表示値を表示することになるから、揺れている液面の検出値がそのまま表示されることはなく、細かく振れることのない安定した液面レベルの表示を行なうことができる。
【００３４】
このように、上記燃料液面表示装置によれば、車両の走行時／停車時を示す車速信号等を使用しなくとも、停車中は、応答性良く検出値の表示値を表示して液面レベルを正確に表示することができ、走行中は、表示の応答性を緩慢にして液面レベルを安定して見やすく表示することができる。
【００３５】
なお、上記実施例では、信頼度ｆ（ｓ）を  ｆ（ｓ）＝ｃｏｓn ｓ  の式から算出したが、負の相関、例えばｆ（ｓ）＝１／ｓの式を使用して、分散値ｓの逆数を信頼度ｆ（ｓ）とすることもできる。また、ＣＰＵとソフトウエアを用いた例を説明したが、積分回路、差動増幅器等のハードロジック回路のみを用いて実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す燃料液面表示装置の概略構成図である。
【図２】同液面表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】分散値ｓと信頼度ｆ（ｓ）の関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）は液面レベルセンサの検出信号の時間的変化を示すグラフ、（ｂ）はその分散値の時間的変化を示すグラフ、（ｃ）はその信頼度の時間的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１−液面レベルセンサ
５−表示制御装置
６−ＣＰＵ
７−ＲＯＭ
８−ＲＡＭ
１１−液面表示器
【図１】
0003846056.tif 000002
【図２】
0003846056.tif 000003
【図３】
0003846056.tif 000004
【図４】
0003846056.tif 000005