JPH0240169B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《発明の技術分野》 この発明は、タンク内燃料の揺動に伴う計測値
の変動を可及的に抑制し、これにより高精度の計
測を可能とした車両用燃料残量計測装置に関す
る。

《従来技術とその問題点》 従来の車両用燃料残量計測装置としては、例え
ば燃料タンク内に、液面に応じて上動するフロー
トと、このフロートの上下動に連動して駆動され
る抵抗式ポテンシオメータとを設け、このポテン
シオメータの出力電圧を直流アンプを介して増幅
し、その出力を燃料残量計測値とするもの等が知
られており、またその用途としては燃料残量計を
構成する指針式アナログメータを振らせることが
一般的であつた。

これに対して、昨今この種の燃料残量計測装置
の出力を用いて燃料残量値を高精度（例えば、
1.0または0.1リツトル単位）にデジタル表示させ
ようという動きがあり、また燃料残量値のデータ
を用いて様々な情報を得ることが可能となつてい
る。

このように、燃料残量計測装置の応用範囲が拡
がつた結果、燃料タンク内において燃料が揺動し
たような場合には、次のような不都合が生ずるに
至つた。

すなわち、周知の如く車両が走行中にカーブを
曲がるとき、発進するとき、停止するとき、加
速・減速をするとき、坂道を昇り始めるとき、昇
り終えるとき、降い始めるとき、降り終えるとき
等には、燃料タンクに大きな加重が加わつて、タ
ンク内燃料は大きく揺動し、これに伴い見掛上の
燃料残量値が変動する。

このように、見掛上の燃料残量値が変動する
と、燃料残量計測値も大きく変動することになる
が、これは指針式アナログメータを振らせる場合
等にはさほど問題とはならなかつた。つまり、指
針式アナログメータの場合、それ自体さほど高い
表示精度は要求されず、またメータ自体にもその
構造上若干の遅れ要素があるため、表示入力が変
動しても指針自体はさほど変動することがなく、
更に仮に指針が大きく変動したとしても、人間工
学的に運転者に対してまほど表示に対する違和感
を与えるものではなかつた。

これに対して、上述の高精度デジタル表示器に
おいて、このように表示入力が変動した場合、表
示される数値は微小間隔で次々と移り変つてちら
つくことになり、運転者に対して著しい違和感を
与え、ついには表示に対する信頼性を失わせる結
果ともなる虞れがある。

そこで、本出願人は先に特願昭55−83897号等
において、タンク内燃料が揺動した場合にも計数
値の変動を可及的に低減できるようにした新規な
燃料残量計測装置を提案している。

この燃料残量計測装置は第１図に示す如く、タ
ンク内燃料中に対向配置された電極対１と、これ
らの電極対間に形成される静電容量をその周波数
可変要素としたCR発振器にとによつて、燃料残
量値の変化をパルス列の周期変化として検知する
とともに、CR発振器２から出力されるパルス列
の周波数円分周器３により近似化ないしは所定桁
数までのマルメ化を計り、次いで分周器３から出
力されるパルス列を、所定時間（以下、これを平
均化時間という）カウンタ４または５によつて計
数し、その計数結果に基づいて演算部６によつて
燃料残量値を求め、これを例えばデジタル表示器
７に表示させるようにしたのである。

なお、スイツチ位置判別器８は、イグニツシヨ
ンスイツチ９の切換状態がオンまたはオフの何れ
であるかを判別するもので、このスイツチ位置判
別器８の出力によつて切換スイツチ１０が切換制
制され、例えばガソリンスタンドで給油中である
ことに基づいてイグニツシヨンスイツチ９がオフ
されると、分周器３の出力は平均化時間の短いカ
ウンタ５へと送られ、表示の応答性が良好となる
のに対し、走行中であることに基づいてイグニツ
シヨンスイツチ９がオンされている場合、分周器
３の出力は平均化時間の長いカウンタ４へと送ら
れ、タンク内燃液体の揺動に伴う表示データの変
動が防止されることとなる。

しかしながら、このような構成よりなる燃料残
量計測装置にあつては、タンク内燃揺動に伴う計
測値変動を抑制する手段として、カウンタ４によ
る単純時間平均手法を採用しているため、計測値
の変動を充分に抑制するためにはカウンタ４にお
ける平均化時間を長大化せざるを得ず、この結果
計測値の変動を抑制しようとすればする程、計測
値の更新周期が長くなり、計測の応答性を害する
こととなる。

このため、計測応答性を許容範囲内に収めずべ
きカウンタ４における平均化時間を比較的短く設
定すると、燃料揺動に伴う表示値の変動を必ずし
も充分に抑制することができなくなり、実際に平
均化時間を１〜２分程度に設定したとしても、表
示器７に表示される残量指示値はプラスマイナス
１〜２程度変動してしまうという問題点があつ
た。

そこで、本発明者らは上記の如き問題点を解決
するため、さらに研究、実験を重ね、次のような
装置を提案した。

すなわち、電極対とCR発振器２とによつて残
量検知データを発生させ、この残量検知データを
適宜にサンプルし、逐次サンプルされた時系列デ
ータを加重平均値から求め、この求められた時系
列データに基づいて燃料残量値を演算処理するこ
とを特徴とするものである。

ここで、加重平均処理に基づき時系列データを
求める詳細については種々の文献により公知であ
るが、これを簡単に説明すると次のようになる。

今仮に、Am、Am＋₁、Am＋₂、Am＋₃…のご
とき複数個の時系列データが得られ、これらの加
重平均値を求めるとすれば、まず最初のデータ
Amに対して、第１重み付け値W₁として（ｐ−
１）／ｐを乗じ、次に２番目のデータAm＋₁に、
第２重み付け値W₂として１／ｐを乗じ、これら
二つの乗算結果Am・（ｐ−１）／ｐとAm＋₁・
１／ｐを得る。

次いで、これら二つの乗算結果に基づいて次式
により第１番目の加重平均値Bmを得る。

Bm＝Am・［（ｐ−１）／ｐ］＋ Am＋₁・（１／ｐ） 次に、２番目の加重平均値Bm＋₁については
次のようにして求める。まず、最初の加重平均値
Bmに対して、第１重み付け値W₁として（ｐ−
１）／ｐを乗ずるとともに、３番目のデータAm
＋₂に対して、第２重み付け値W₂として１／ｐを
乗じて、二つの乗算結果Bm・（ｐ−１）／ｐと
Am＋₂・１／ｐを得る。

次いで、これらの乗算結果に基づいて次成によ
り２番目の加重平均値Bm＋₁を求める。

Bm＋₁＝Bm・［（ｐ−１）／ｐ］＋ Am＋₂・（１／ｐ） このようにして、前回の加重平均値に対して第
１重み付け値W₁として（ｐ−１）／ｐを乗ずる
とともに、新たなデータに対しては第２重み付け
値W₂として１／ｐを乗じて二つの乗算結果を得、
これらの乗算結果を互いに加算することによつて
順次第３、第４…の加重平均値を求める訳であ
る。

以下に、本発明者らが提案した装置について詳
細に説明する。

第２図〜第６図は電極対の具体的な構造の一例
を示す図、第７図は提案された燃料残量計測装置
の全体を概略的に示すブロツク図、第８図は第７
図に示す信号処理回路の機能をブロツク化して示
す図、第９図は第７図に示される信号処理回路を
マイクロコンピユータで構成した場合におけるそ
のハードウエア構成を示すブロツク図、第１０図
は第９図に示すマイクロコンピユータで実行され
るシステムプログラムの構成を示すフローチヤー
トである。

第７図において、電極対１１は燃料タンク内の
燃料中に浸漬させて対向配置されるもので、その
具体的な構造の一例を第２図〜第６図に従つて説
明する。

第２図および第３図に示す如く、燃料タンク１
２の外殻は、アツパーシエル１２ａとロワーシエ
ル１２ｂとに上下２分割構成され、その内部はア
ツパーシエル１２ａの内側上面および側面に直接
スポツト溶接等により固着されたバツフル板１
３，１４により区画され、これにより燃料１５の
急激な移動による音の発生を防止し得るように構
成されている。

バツフル板１３，１４の表面には、一定間隙を
隔てて電極板１６，１７，１８が対向配置され、
これらの電極板１６，１７，１８は、第４図に示
す如くバツフル板と導通しないように絶縁性のス
ペーサ１９を介してリベツト２０でバツフル板１
３，１４にそれぞれ取付けられている。

バツフル板１３，１４の下端縁と燃料タンク底
壁すなわちロワーシエル１２ｂとの間には、所定
の間隙が設けられ、ロワーシエル１２ｂが多少の
弾性変形をしても接触しないように設定されてい
る。

バツフル板１３，１４の上端には、それぞれア
ツパーシエル１２ａとの接合部となるフランジ２
１が適宜個数設けられ、またこれらのバツフル板
１３，１４のフランジ２１のうち、比較的互いに
離れている少なくとも２個のフランジ２１には、
組付け時の位置決め用の切欠部２２が設けられて
いる。

他方、アツパーシエル１２ａにはこのバツフル
板１３，１４を装着する位置決めのためのマーカ
である突部２３が、バツフル板１３，１４側のフ
ランジ２１の切欠部２２に対応して設けられてい
る。

第５図、第６図に示すように、電極板１６，１
７，１８は、電導性のハーネスプレート２４によ
り下端部を互いに接続され、更に図示しないハー
ネスを介してアツパーシエル１２ａの上部外側に
固設されたボツクス２５内の回路基板に設けられ
た所定の電極接続端子に接続されている。

次に第７図において、CR発振器２６は、前記
バツフル板１３，１４と電極板１６，１７，１８
とで構成される電極対に接続されており、これら
電極対間に形成される静電容量によつてその発振
周波数が変化するようになされており、具体的に
は例えばタイマIC（NE555等）を主体とした公知
のCR発振器で構成することができる。

次に、第７図における分周器２７は、前記CR
発振器２６から出力される燃料残量に対応したパ
ルス列を分周するもので、この分周器２７による
分周動作によつて、発振パルス列は所定の周波数
近似化ないしはマルメ化処理が行なわれる。

次に信号処理回路２８における信号処理の概略
を第８図の機能ブロツク図を参照しながら説明す
る。まず、平均周期計測部２８１においては、分
周器２７から出力されるパルス列を一定パルス数
（Ｚ個）計数し、その所要時間に基づいて平均周
期を求める。

次いで、走行判断部２８２においては、前記平
均周期計測部２８１で計測された平均周期データ
を、加重平均処理部２８３または残量演算部２８
４の何れかに選択的に供給する。この切換動作
は、車速センサ２９の出力に基づいて行なわれ、
例えばガソリンスタンドで給油をしていることに
伴つて車速が零の場合、前記計測された平均周期
データは加重平均処理部２８３を迂回して直接残
量演算部２８４へと供給される。

これに対して、車速が零でない車両走行時の場
合、前記平均周期計測部２８１で計測された平均
周期データは加重平均処理部２８３へと供給され
る。

次いで、加重平均処理部２８３においては、時
系列データを逐次加重平均処理し、その加重平均
値を残量演算部２８４へと供給する。

次いで、残量演算部２８４においては、加重平
均処理部２８３または前記走行判断回路２８２か
ら供給される平均周期データに基づいて、所定の
残量値演算を行ない、燃料残量値に対応する数値
データを出力し、この出力された数値データに基
づいてデジタル表示器３０には燃料残量値がデジ
タル表示されることとなる。

以上説明した、信号処理回路２８の機能は、具
体的には第９図に示すごときハードウエア構成か
らなるマイクロコンピユータによつて、第１０図
に示すごときシステムプログラムを実行させるこ
とにより行なうことができる。

すなわち、第９図において、マイクロコンピユ
ータ３１は、分周器２７の出力および車速センサ
２９の出力を取込むための入力インターフエイス
３１１と、演算により求められた表示出力を表示
器３０へ送出するための出力インターフエイス３
１２と、入力インターフエイス３１１に漸対して
分周器２７からパルスが供給される度にカウンタ
ダウン制御されるプリセツタブルダウンカウンタ
（以下、これを第１カウンタという）３１３と、
時間基準となるクロツクパルスを発生するクロツ
クジエネータ３１４と、クロツクジエネータ３１
４から出力されるクロツクパルスをカウントアツ
プするプリセツタブルアツプカウンタ（以下、こ
れを第２カウンタという）３１５と、システムプ
ログラム格納用のROM、ワーキングエリアとし
て使用されるRAM等によつて構成されたメモリ
部３１６と、以上説明した入力インターフエイス
３１１、出力インターフエイス３１２、第１カウ
ンタ３１３、クロツクジエネータ３１４、第２カ
ウンタ３１５およびメモリ部３１６を統括制御す
るCPU３１７とから構成されている。

次に、第１０図のフローチヤートを参照しつ
つ、この提案装置の動作を系統的に説明する。ま
ず、プログラムがスタートするとステツプ(1)が実
行され、第１カウンタ３１３には平均周期計測に
必要なパルス数に対応した数値Ｚがプリセツトさ
れる。ここで、数値Ｚの値は、燃料タンクが空の
状態から満タンの状態まで変化する間に、分周器
２７の出力周波数が変動する変動幅を考慮して決
定され、この例では燃料タンクが空の状態から満
タンの状態まで変化する間に分周器２７の出力は
約1.0Hz〜0.5Hzの範囲で変動するように構成さ
れている。

従つて、仮にＺ＝10として10個のパルスの平均
周期を計測しようとすれば、10秒〜５秒を要する
こととなる。

次に、ステツプ(2)が実行されると、第２カウン
タ３１５には、初期値Ｏがセツトされる。以後、
第２カウンタ３１５はクロツクジエネータ３１４
から出力されるクロツクパルスをカウントアツプ
することとなり、この第２カウンタの計数値が、
後述する如くＺ個のパルスの所要時間データとな
る訳である。

次いで、ステツプ(3)が実行されると、CPU３
１７は第１カウンタ３１３の計数値を繰り返しチ
エツクし、その計数値が０になるまでの間待機状
態となる。そして、分周出力をＺ個計数完了した
ことに伴つて、カウンタ３１３の計数値が０とな
ると同時に、ステツプ(3)の実行結果はYESとな
り、続いてステツプ(4)が実行される。

ステツプ(4)が実行されると。CPU３１７には、
その時点における第２カウンタ３１５の計数値が
取込まれ、ワーキングエリア内に設けられた平均
周期レジスタＴに記憶される。ここで、第２カウ
ンタ３１５は第１カウンタ３１３に数値Ｚをセツ
トした時点において０にセツトされたものである
から、第１カウンタ３１３の計数値が０になつた
時点における第２カウンタ３１５の計数値は、丁
度分周パルスＺ個分の合計周期を示し、すなわち
これは分周パルスＺ個分の平均周期に対応した値
となる。

次に、ステツプ(5)では所定の走行フラグＦの内
容に基づいて、車速が停止中であるか否かの判定
が行なわれる。すなわち、第１０図のフローチヤ
ートでは図示しないが、この例のマイクロコンピ
ユータ３１においては、所定の割込処理によつ
て、車速センサ２９からの車速パルスの有無が判
定され、この判定結果によつて走行フラグＦがセ
ツトまたはリセツトされる。

すなわち、この割込処理の第１ステツプでは、
車速パルスが到来するか否かでまず所定の周期カ
ウンタCTRがリセツトされ、次いで第２のステ
ツプではカウンタCTRは＋１歩進され、次いで
第３のステツプではカウンタCTRの計数値が所
定最大値を越えたか否かの判定が行なわれ、次い
で第４のステツプでは前記判定結果に応じて走行
フラグＦがセツトまたはリセツトされる訳であ
る。

ここで、今仮に車速パルスの周期が所定最大値
を越えた場合、走行フラグは“１”にセツトされ
るものとすれば、第１０図におけるステツプ(5)に
おいてはこの走行フラグＦが“１”であるか否か
を判定することになる。

これに対して、車両が走行中にある場合には、
車速センサ２９からは所定のパルス列が出力され
ているから、ステツプ(5)の実行結果はNOとな
り、続いてステツプ(7)が実行される。

ステツプ(7)では、平均周期レジスタＴおよび加
重平均値レジスタT″の内容に基づいて、新たな
加重平均値が次式により求められる。

T″＝［（2ⁿ−１）／2ⁿ］・T″ ＋（１／2ⁿ）・Ｔ すなわち、上式を実行するためのマイクロコン
ピユータの動作を詳細に説明すると、まずその時
点において加重平均値レジスタT″に記憶された
内容に対して第１重み付け値（2ⁿ−１）／2ⁿを乗
じてこれを演算用レジスタに一時記憶させ、次い
でその時点における平均周期レジスタＴの内容に
対して第２重み付け値１／2ⁿを乗じて同様に演算
用レジスタに一時記憶させ、次いで各演算レジス
タに記憶された内容を加算することにより ［（2ⁿ−１）／2ⁿ］・T″ ＋（１／2ⁿ）・Ｔ を得、これを加重平均値レジスタT″に格納する
こととなる。

ここで、加重平均値レジスタT″に対する第１
重み付け値（2ⁿ−１）／2ⁿおよび平均周期レジス
タＴに対する第２重み付け値１／2ⁿとして、それ
ぞれ２のｎ乗関数を使用しているのは、コンピユ
ータによる２進化演算においては２のｎ乗演算は
単なるレジスタの桁シフトで行なえるためであ
り、また２の値は整数であつて、ｎが大きくなれ
ばなるほど平均周期データの乱れに対する加重平
均値の変動を抑制することができる。

次いで、ステツプ(8)が実行されると加重平均値
レジスタT″の内容に基づいて次式によりタンク
内燃料残量値が求められ、残量レジスタＱに記憶
される。

Ｑ＝［（T″−β）／β］×Ｎ ここで、βの値は燃料タンクが空の状態におけ
る平均周期データに設定されており、またＮの値
はタンク容量に対応している。

次いで、ステツプ(9)が実行されると、残量レジ
スタＱの内容は出力インターフエイス３１２を介
してデジタル表示器３０へと供給され、これによ
り表示器３０には燃料残量値が１単位でデジタ
ル表示されることとなる。

これに対して、車両が給油のためにスタンドに
停車しているような場合、ステツプ(5)の実行結果
はYESとなり、続いてステツプ(6)が実行されて、
加重平均値レジスタT″には平均周期レジスタＴ
の内容がそのまま転送される。

このため、加重平均処理動作は行われず、表示
器３０には平均周期データに基づいて算出された
燃料残量値が逐次表示され、これにより給油中に
おける表示の応答性が高速化されることとなる。

かくして、上記の如き提案装置によれば、電極
対１１を介して検出され、かつCR発振器２６を
介して周波数データに変換された燃料残量値を、
更に分周器２７を介してマルメ化処理を行なつて
近似し、更にこれをステツプ(1)〜(4)からなる平均
化処理によつて平均周期データに変換し、更にこ
の平均周期データを燃料残量値(7)によつて加重平
均化処理した後、その処理結果に基づいて燃料残
量値を演算により求めるようにしたため、タンク
内燃料の揺動等に伴い平均周期データに乱れが生
じた場合にも、時系列データについては比較的安
定な値に維持され、これに基づいて得られた燃料
残量値の変動は抑制され、例えばこの例の如く１
単位でデジタル表示させた場合にも、表示のち
らつきを防止することができるのである。

また、車両が給油中であつては、平均周期デー
タに基づいて直接に燃料残量値を算出しているた
め、タンク内燃料の急激な増加に応じて、表示値
も追従して変化することとなり、何等表示器の応
答性を阻害することもない。

更に、この提案例装置の場合デジタル表示器３
０における表示更新の周期は、主として平均周期
データを得る際のパルス個数Ｚによつて決定さ
れ、かつＺの値を比較的小さくしてもその後段で
加重平均処理を行なうため、最終的に得られる加
重平均値には平均周期データの乱れが殆ど影響し
ない。

次に、この提案例装置の実験結果を、残量検知
データ発生手段より逐次発生する残量検知データ
を一定記憶保持すると共に、これら記憶された各
データを大きさの順に配列し、その後最大および
最小のものから順に所定個数だけデータを切捨
て、残りの中間部のデータの平均値を求め、燃料
残量値を算出した場合と比較して、第２１図およ
び第２２図を参照しつつ説明する。

第２１図ａに、平均周期レジスタに逐次取込ま
れる処理前の平均周期データに基づいて演算され
た残量指示値の値を示し、同図ｂに先に述べた上
下切り捨て処理＋単純平均処理後の平均周期デー
タに基づく残量指示値を示す。また、第２２図ａ
〜ｃに、第１、第２各重み付値W₁、₂として、
種々の値を選択した場合における、加重平均処理
後の平均周期データに基づく残量指示値をそれぞ
れ示す。

これ等の図からも明らかなように、先に述べた
上下切捨て＋単純平均処理によつても、平均周期
データの乱れはかなり改善することができるが、
なお微細な変動については充分な抑制効果を上げ
ることはできない。

これに対して、提案例における加重平均処理後
の時系列データにあつては、第２重み付け値W₂
に対して第１重み付け値W₁の比率を増加するに
従い、加重平均化効果は増大する。しかしなが
ら、第２重み付け値W₂に対して第１重み付け値
W₁の比率を余り増加すると、平均時間の遅れが
増大するため表示の応答性を若干害する。本発明
者等の実験結果においては、第１、第２各重み付
け値として W₁＝（2⁶−１）／2⁶ W₂＝１／2⁶ 位が最適であることが判明した。

なお、第２２図に示す各グラフは、燃料タンク
容量として60を使用し、かつ燃料タンクが満タ
ンから空に変化するのに応じて、分周出力が
1.0Hz〜0.5Hz間で変化するように、分周器とし
て１／2¹⁴の分周器を用い、かつ平均周期データ
の測定に際するパルス数Ｚとして２とした条件下
において得られた実験結果を示すものである。

しかして、上記の如き提案装置によれば、燃料
揺動に伴う計測値の変動を可及的に抑制すること
ができ、しかも応答性に優れた計測装置を提供す
ることができるが、その後の実験によると時系列
データの中には異常データも含まれているため、
その計測精度に問題のあることが知見された。

第１１図に示すものは、上記の如き問題点を解
決するために提案された信号処理回路の機能構成
を示すブロツク図、第１２図は処号処理回路の機
能を達成するためのマイクロコンピユータの構成
を示すブロツク図、第１３図は同マイクロコンピ
ユータにおいて実行されるシステムプログラムの
構成を示すフローチヤートである。

なお、前記提案例と同一構成部分については同
符号を付して説明は省略する。

この提案例装置の特徴は、逐次得られた平均周
期データの中で、前回の加重平均値に対して所定
の許容量を外れる異常データについては、加重平
均化処理の対象から除外するようにしたことを特
徴とするものである。

すなわち、第１１図において平均周期計測部２
８１においては、分周器２７から出力されるパル
ス列を一定パルス数（Ｚ個）計数し、その所要時
間に基づいて平均周期データを求める。

次いで、異常値除去部２８５においては、前記
平均周期計測部２８１で計測された平均周期デー
タを前回の加重平均値と比較し、当該平均周期デ
ータが前回の加重平均値に対して所定の許容幅を
越える場合、これを異常データと判定してそのデ
ータが加重平均処理部へ供給されることを禁止す
る。これに対して、所定の許容幅内に収まる正常
な平均周期データについては、そのまま加重平均
処理部２８３へと供給する。

次いで、加重平均処理部２８３においては、異
常値除去部２８５から供給される時系列データを
加重平均処理し、その加重平均値を残量演算部２
８４へと供給する。

次いで、残量演算部２８４においては、加重平
均処理部から供給される平均周期データに基づい
て所定の残量演算を行ない、燃料残量値に対応す
る数値データを出力し、この出力された数値デー
タに基づいてデジタル表示器３０には燃料残量値
がデジタル表示されることとなる。

以上説明した信号処理回路の機能は、具体的に
は第１２図に示すごときハードウエア構成からな
るマイクロコンピユータによつて、第１３図に示
す如きシステムプログラムを実行させることによ
り行なうことができる。

なお、マイクロコンピユータ３１の構成につい
ては既に説明済であるから説明は省略する。

次に、第１３図にフローチヤートを参照しつ
つ、この提案例装置の動作を系統的に説明する。

プログラムがスタートすると、前記提案例装置
と同様にしてステツプ(1)〜(4)が順次実行され、
CPU３１７はその時点における第２カウンタ３
１５の計数値が取込まれ、ワーキングエリア内に
設けられた平均周期レジスタＴに記憶される。

ここで、前述した如く第２カウンタ３１５は、
第１カウンタ３１３に数値Ｚをセツトした時点に
おいて０にリセツトされたものであるから、第１
カウンタ３１３の計数値が０になつた時点におけ
る第２カウンタ３１５の計数値は、分周パルスＺ
個分の合計周期を示し、すなわちこれは分周パル
スＺ個分の平均周期に対応した値となる。

次いでステツプ(10)が実行されると、ステツプ(4)
で得られた平均周期データの値が正常値であるか
異常値であるかの判定が行なわれる。

この判定は、平均周期レジスタＴの内容と、加
重平均値レジスタT″の内容との間に ｜Ｔ−T″｜≧α なる関係があるか否かを判定することにより行な
われる。ここで、数値αの値は、タンク内燃料が
揺動した場合における残量値変動幅の0.5に対
応するように設定されている。

従つて、タンク内燃料が揺動してその残量値が
大きく変動し、これに応じて平均周期レジスタＴ
の内容が異常値となつた場合、ステツプ(10)の実行
結果はYESとなり、再びステツプ(1)〜(4)が繰り
返し実行されて、異常値を示した平均周期データ
は後述する加重平均処理のためのデータからは除
外されることとなる。

これに対して、タンク内燃料の揺動が比較的穏
やかであるか、あるいは静止している状態では、
ステツプ(10)の実行結果はNOとなり、続いてステ
ツプ(11)が実行されて、加重平均処理が行われる。

この加重平均処理のためには、前述した平均周
期レジスタＴ、加重平均値レジスタT″の他に、
新たに設けられたサンプルデータレジスタT′が
使用される。すなわち、ステツプ(10)の実行によ
り、平均周期レジスタＴの内容が正常と判定され
た場合、平均周期レジスタＴの内容はサンプルデ
ータレジスタT′へと転送される。

次いで、加重平均処理に際しては、前記提案例
の場合とは異なり、サンプルデータレジスタ
T′と加重平均値レジスタT″の内容とに基づいて
加重平均値が求められる。

すなわち、まず加重平均値レジスタT″の内容
に対して第１重み付け値W₁として、（2ⁿ−１）／
2ⁿが乗ぜられ、次いでサンプルデータレジスタ
T′の内容に対して第２重み付け値W₂として、
１／2ⁿが乗ぜられ、これらは所定の演算用レジス
タに記憶される。

次いで、前記各演算用レジスタの内容は互いに
加算されて加重平均値 ［（2ⁿ−１）／2ⁿ］・T″＋ （１／2ⁿ）・T′ が求められ、この加重平均値は新たな加重平均値
として加重平均値レジスタT″に記憶される。

このようにして、ステツプ(11)においては、サン
プルデータレジスタT′および加重平均値レジス
タT″の内容に基づいて新たな加重平均値が求め
られ、この求められた値によつて加重平均値レジ
スタT″の内容は逐次更新されるのである。

そして、この更新された新たな加重平均値レジ
スタT″の内容に基づいて、ステツプ(8)、(9)が順
次実行され、前記提案例と同様にしてデジタル表
示器３０には燃料残量値が例えば１単位で表示
されることとなる。

かくしてこの提案例装置によれば、逐次得られ
る平均周期データを、先に得られた加重平均値デ
ータと比較することによつて、異常値に該当する
平均周期データを、加重平均処理の対象から除外
するようにしているため、タンク内燃料残量の揺
動の他に、ノイズ等の混入によつて得られた平均
周期データの値が極端に大きく変動した場合に
も、これによる燃料残量値の変動を一定の小幅内
に押えることができるのである。

第２３図ａ，ｂには、第１、第２各重み付値と
して同一の値W₁＝（2⁶−１）／2⁶、W₂＝１／2⁶を
選択し、かつ異常値除去を行なつた場合と行なわ
なかつた場合とでその残量指示値の違いを示す。

同図から明らかなように、単なる加重平均処理
だけの場合に比べ、異常値除去を伴つた場合の方
が残量指示値の変動は明らかに少ないことが確認
できた。

また、第２４図ａ〜ｃには、第１、第２各重み
付値として同一の値（2⁶−１）／2⁶、１／2⁶を選
択し、異常値除去に際する許容幅として、1.0、
0.5、0.3をそれぞれ選択した場合における残
量指示値の状態を示す。

これ等のグラフから明らかなように、許容幅を
１に選択した場合には、未だ若干の変動が見ら
れる。これに対して、許容量を0.3まで縮少し
た場合、平均処理後の信号が実残量の平均よりず
れていることがわかる。このため、異常値除去の
ための許容幅としては0.5付近が最適であると
の結論を得た。

しかして、上記の如き提案例装置によれば、時
系列データの中から異常データを除外することに
より、先の提案例装置よりも高精度に計測値を得
ることができるが、その後の実験によると、さら
に、走行中も給油中も同一応答速度をもつて計
測、表示されるため、特に給油中の応答速度が遅
く、そのため、運転者に違和感を与える等の問題
点が知見された。

《発明の目的》 この発明は上記の如き問題点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、タンク内燃料
揺動に伴う計測値の変動を可及的に抑制すること
ができるとともに、車両走行中と給油中における
計測応答性を異ならせることにより、高精度に、
かつ運転者に違和感を与えることのない車両用燃
料残量計測装置を提供しようとするものである。

《発明の構成》 この発明は上記の如き目的を達成するためなさ
れたもので、燃料タンク内に配置される電極板対
およびこの電極板対の間の静電容量に応じて発振
周波数が変化するCR発振回路よりなり、燃料残
量に対応する残量検知データを発生する残量検知
データ発生手段と、 上記残量検知データ発生手段から発生する残量
検知データをサンプルするデータサンプル手段
と、 上記データサンプル手段でサンプルされた残量
検知データの入力があると、データサンプル手段
からこれまで入力された残量検知データに基づく
時系列データにより平均値を演算する平均化手段
と、 車両が走行中か、停止中かり状態を検知する走
行状態検出手段と、 車両走行中は上記データサンプル手段でサンプ
リングされた残量検知データの中で、前回の時系
列データの平均値に対して所定の許容幅から外れ
たデータについては、時系例データのサンプル対
象から除外するデータ除外手段と、 車両停止中は、上記データサンプル手段でサン
プリングされた残量検知データを、そのまま燃料
残量値として求めるとともに、車両走行中は上記
平均化手段の時系列データの平均値に基づいて燃
料残量値を求める燃料残量値演算手段とを具備す
ることを特徴とするものである。

《実施例の説明》 以下、本発明の第１の実施例を第１４図のフロ
ーテヤートに従つて説明する。

第１４図に示すフローチヤートはマイクロコン
ピユータで行なわれるシステムプログラムの流れ
を示すもので、同図において、前記提案例と同一
構成部分には同一符号を付して、その詳細説明を
省略する。

この発明の第１実施例の特徴は、上記２つの提
案例装置を組合せ、走行中と給油中とで表示応答
速度を異ならせるとともに、時系列データが異常
値を示した場合には、これを加重平均処理のデー
タから除外し、一層の機能性を向上させたもので
ある。

すなわち、ガソリンスタンド等に停車して給油
中にある場合、第１４図のフローチヤートにおい
てはステツプ(1)→(2)→(3)→(4)→(5)→(6)→(8)→(9)
が
順次実行され、これにより加重平均処理は行われ
ず、検出された平均周期データＴに基づいて直ち
にステツプ(8)において残量値が求められ、表示器
には高速応答性をもつて給油中の燃料残量値が正
確に表示されることとなる。

これに対して、車両が走行中であつてかつタン
ク内燃料揺動が所定の許容幅内にある場合、この
フローチヤートにおいては、ステツプ(1)→(2)→(3)
→(4)→(5)→(10)→(11)→(8)→(9)が順次実行され、加
重
平均値が正常に求められてデジタル表示器の表示
値はタンク内燃料揺動に拘らず安定に維持される
こととなる。

また、タンク内燃料揺動が極端に激しい場合あ
るいはノイズ等の混入によつて平均周期データの
値が許容幅を越えたような場合、このフローチヤ
ートにおいてはステツプ(1)→(2)→(3)→(4)→(5)→(10
)
→(1)が、正常な平均周期データが得られるまでの
間繰り返し実行されることとなり、サンプルデー
タレジスタT′の内容が新たな平均周期データで
更新されるまでの間、加重平均値の値はそれまで
の状態に保持され、これによりデジタル表示器の
表示値が極端に大きなタンク内揺動によつて乱さ
れることを確実に防止することができる。

第１５図はこの発明の第２実施例を示す信号処
理回路の構成を示す機能ブロツク図、第１６図は
同信号処理回路をマイクロコンピユータで構成す
る場合におけるシステムプログラムの構成を示す
フローチヤートである。

なお、同図において前記提案例および実施例と
同一構成部分については同符号を付すことにより
その詳細説明は省略する。

この第２実施例装置の特徴は、測定された平均
周期データの中で、前回の加重平均値に対して所
定の許容幅を外れる異常データについては、加重
平均処理の対象から除外するとともに、前記許容
幅を外れるか否かの判定結果に応じて、前記許容
幅自体をステツプ的に増加または減少させること
を特徴とするものである。

すなわち、第１５図において平均周期計測部２
８１においては、分周器２７から出力されるパル
ス列を一定パルス数計数し、その所要時間に基づ
いて平均周期を求める。

次いで、異常値除去部２８５においては、前記
平均周期計測部で計測された平均周期データが、
前回の加重平均値に対して所定の許容幅内にある
か否かに基づいてデータの正常または異常を判別
し、異常データの場合にはその異常データが加重
平均処理部２８３へ供給されることを禁止する。

これに対して、正常データの場合には当該正常
データをそのまま加重平均処理部２８３へと供給
する。

また、異常値除去部２８５において平均周期デ
ータが許容幅を越えているものと判定された場
合、異常値除去部はその判定結果を許容幅制御部
２８７へと伝える。

次いで、許容幅制御部２８７においては前記異
常値除去部における判定結果に基づいて、異常値
除去部２８５における許容幅それ自体を増加また
は減少させる。すなわち、異常値除去部２８５に
おいて平均周期データが許容幅を越えると判定さ
れた場合、許容幅制御部２８７は異常値除去部２
８５における許容幅を更に一定量広げるように制
御する。これに対して、異常値除去部２８５にお
いて平均周期データが許容幅内に収まつているも
のと判定された場合、許容幅制御部２８７におい
ては異常値除去部２８５の許容幅を所定量狭める
ように制御する。

次いで、加重平均処理部２８３においては、異
常値除去部２８５から供給される時系列データを
逐次加重平均処理し、加重平均値を残量演算部２
８４へと供給する。

次いで、残量演算部２８４においては、加重平
均処理部２８３から供給される平均周期データに
基づいて、所定の残量値演算を行ない、燃料残量
値に対応する数値データを出力し、この出力され
た数値データに基づいてデジタル表示器３２は燃
料残量値がデジタル表示されることとなる。

以上説明した信号処理回路２８ｃの機能は、具
体的にはマイクロコンピユータによつて第１６図
に示すごときシステムプログラムを実行させるこ
とにより行なうことができる。

なお、マイクロコンピユータのハードウエア構
成については既に説明済であるためここでは説明
を省略する。

次に、第１６図のフローチヤートを参照しつ
つ、この第２実施例装置の動作を系統的に説明す
る。

プログラムがスタートすると、まずステツプ
（15）が実行され、ワーキングRAM内に設けら
れた所定のイニシヤルフラグF₀は“１”にセツ
トされる。このイニシヤルフラグF₀はプログラ
ムスタート直後において、予め加重平均値レジス
タT″に対して、最初に検出された平均周期デー
タをプリセツトするために使用される。

次いで、ステツプ（16）が実行されると、同様
にワーキングRAM内に設けられた許容幅レジス
タＣには初期値αが記憶される。ここで、αの値
は、燃料残量の変化幅0.5に対応させて決定さ
れている。

次いで、ステツプ(1)〜(4)が実行されると、前記
実施例において説明したように、平均周期レジス
タＴには、分周パルスＺ個分の合計周期を表わす
平均周期データが記憶される。

次いで、ステツプ（17）が実行されると、イニ
シヤルフラグF₀の内容が“１”であるか否かの
判定が行なわれる。ここで、プログラムスタート
直後については、イニシヤルフラグF₀は“１”
にセツトされているため、その実行結果はYES
となり、続いてステツプ（24）が実行されて、前
記加重平均値レジスタT″には今取込まれたばか
りの平均周期データがプリセツトされる。

次いで、ステツプ(8)が実行されると、その時点
における加重平均値レジスタT″の内容に基づい
て、前述の経過を経て燃料残量値が演算により求
められ、この残量値レジスタＱに記憶される。

次いで、ステツプ(9)が実行されると、残量値レ
ジスタＱの内容はデジタル表示器３０へと転送さ
れ、表示器３０には燃料残量値が例えば１単位
でデジタル表示されることとなる。

次いで、ステツプ（20）が実行されると、イニ
シヤルフラグF₀は“０”にリセツトされ、次い
で再びステツプ（16）→(1)→(2)→(3)→(4)が繰り返
し実行され、平均周期レジスタＴには２番目の平
均周期データが記憶される。

次いで、ステツプ（17）が実行されると、２回
目以降のサイクルにおいては、ステツプ（20）で
イニシヤルフラグF₀は“０”にリセツトされて
いるため、ステツプ（17）の実行結果はNOとな
り、続いてステツプ（18）が実行されて、今回取
込まれた平均周期データの値が前回の加重平均値
に対して所定の許容幅内に収まつているか否かの
判定が行なわれる。

この判定は、許容幅レジスタＣのの記憶内容に
基いて行なわれ、このとき、許容幅レジスタＣに
は数値αが記憶されており、このためステツプ
（18）においては、平均周期レジスタＴの内容が
加重平均値レジスタT″の内容に対して、±0.5以
内に収まつているか否かの判定が行なわれる。

ここで、ステツプ（18）の実行の結果、許容幅
内に収まつているものと判定された場合、続いて
ステツプ(11)が実行され、平均周期レジスタＴの内
容はサンプルデータレジスタT′へと転送される。

同時にサンプルデータレジスタT′の内容と加
重平均値レジスタT″の内容とに基づいて、前述
の経過により新たな加重平均値が求められ、この
新たな加重平均値によつて加重平均値レジスタ
T″の内容は更新される。

次いで、ステツプ（21）が実行されると、許容
幅レジスタＣの内容は所定の数値δだけ減算され
る。ここで、δの値は燃料タンク内の燃焼残量値
の変動幅0.1に対応して決定されている。

次いで、ステツプ（22）が実行されると、許容
幅レジスタＣの内容が数値αよりも小さいか否か
の判定が行なわれ、この場合ステツプ（21）にお
いては、既にα−δなる演算が行われているた
め、当然許容幅レジスタＣの内容は数値αよりも
小さい値を示す。このため、ステツプ（22）の実
行結果はYESとなり、続いてステツプ（23）が
実行されて、許容幅レジスタＣの内容は、初基値
αへと戻される。

次いで、ステツプ(8)、(9)が実行されると、前述
と同様にしてデジタル表示器３０には燃料残量値
が1.0単位で表示される。

これに対して、ステツプ（18）の実行の結果、
許容幅を越えているものと判定された場合、続い
てステツプ（19）が実行され、許容幅レジスタＣ
の内容は数値δだけ加算され、次いで加重平均演
算、残量値演算および表示動作は省略されて、再
びステツプ（16）→(1)→(2)→(3)→(4)が実行され、
次の平均周期データが求められる。

次いで、ステツプ（17）を経由してステツプ
（18）が実行されると、今回取込まれた平均周期
データの内容がその時点における加重平均値の内
容に対して、許容幅レジスタＣの記憶内容以内に
収まつているか否かの判定が行なわれる。ここ
で、この時点における許容幅レジスタＣの内容
は、ステツプ（19）の実行によりα＋δにセツト
されている。

このため、前回の判定では、平均周期レジスタ
Ｔの内容が加重平均値レジスタT″の内容に対し
てα（0.5）内に収まつているか否かが判定され
た訳であるが、今回の判定では数値α＋δ（0.5＋
0.1＝0.6）以内に収まるか否かの判定が行なわ
れ、すなわち許容幅は0.5から0.6へと広げら
れることとなる。

そして、このように許容幅が広げられても、な
おかつ検出された平均周期データが異常と判定さ
れる場合、その判定状態が続く限りステツプ
（19）→（16）→(1)→(3)→(4)→（17）→（18）が
繰り返し実行され、許容幅レジスタＣの内容はδ
ずつステツプ状に増加し、これに伴い許容幅の値
は0.7、0.8、0.9…の如く増加することとなる。

これに対して、ステツプ（18）において許容幅
以内に収まるものと判定された場合には、続いて
ステツプ(11)が実行されて当該平均周期データはサ
ンプルデータレジスタT″に取込まれ、続いてス
テツプ（21）が実行されて許容幅レジスタＣの内
容はδだけ減算される。

以後、ステツプ（18）において許容幅内に収ま
るものと判定される状態が続く限り、ステツプ
（22）→（18）→（20）→（16）→(1)→(2)→(3)→
(4)→（17）→（18）→(11)→（21）が繰り返し実行
され、許容幅レジスタＣの内容はδずつステツプ
状に減少することとなり、つまり、許容幅の値は
0.9、0.8、0.7、0.6…の如く減少していくのであ
る。

次いで、許容幅レジスタＣの内容が数値α以下
に低下すると、ステツプ（22）の実行結果は
YESとなり、続いてステツプ（23）が実行され
て、許容幅レジスタＣの内容は当初の初期値αに
戻される。

かくして、この第２実施例装置によれば、異常
値除去のための許容幅を、検出された平均周期デ
ータの内容に応じて増減するようにしたため、極
端な異常値に対してはこれを有効に除去すること
ができるとともに、交通渋滞の激しい道路で停車
と発車を繰り返し、これによりタンク内燃料が完
結的に連続して揺動して、許容値を僅かに越える
平均周期データが多数繰り返し検出されるような
場合にも、これに追従して許容幅を増減させ、適
宜に平均周期データをサンプルデータレジスタ
T′に取込むことができる。

従つて、許容幅を固定した場合に比べ、サンプ
ルデータレジスタT′の更新回数は増加し、前述
した状況下にあつて、残量支持値のずれが増大す
ることを防止することができる。

《本発明の変形例》 第１７図に示すものは本発明の実施例に属しな
い変形例の一例を示すもので、信号処理回路の機
能構成を示すブロツク図、第１８図は同信号処理
回路をマイクロコンピユータで行わせた場合にお
けるシステムプログラムの構成を示すフローチヤ
ートである。

なお、これらの図面において、前記提案例およ
び実施例と同一構成部分については、同一符号を
付して説明は省略するものとする。

この変形例装置の特徴は、得られた平均周期デ
ータの中で、前回の加重平均値に対して所定の許
容幅を外れる異常データについては、当該異常デ
ータの代りに、前回の加重平均値に対して一定の
補正量を加えたデータをサンプルすることを特徴
とするものである。

すなわち、第１７図において、平均周期計測部
２８１においては、分周器２７から出力されるパ
ルス列を一定パルス数計数し、その所要時間に基
づいて平均周期データを求める。

次いで、走行判断部２８２においては、前記平
均周期計測部２８１で計測された平均周期データ
を、後述する異常値補正部２８６または残量演算
部２８４の何れかに選択的に供給する。この切替
動作は、車速センサの出力に基づいて行なわれ、
例えばガソリンスタンドで給油をしていることに
伴つて車速パルスが“無”の場合、前記計測され
た平均周期データは異常値補正部２８６、加重平
均処理部２８３を迂回して直接残量演算部２８４
へと供給される。

これに対して、車速パルスが存在する場合、前
記平均周期計測部２８１で計測された平均周期デ
ータは異常値補正部２８６へと正常に供給され
る。

次いで、異常値補正部２８６においては、前記
平均周期計測部で計測された平均周期データをそ
の時点における加重平均値を基準とした許容幅と
比較してデータの正常、異常を判別し、異常デー
タの場合には、その異常データに対して所定の補
正量を加算または減算したのち加重平均処理部へ
と供給する。

これに対して、検出された平均周期データが正
常な場合には、当該正常データはそのまま何等補
正を施されることなく加重平均処理部２８３へと
供給される。

次いで、加重平均処理部２８３においては、異
常値補正部２８６から供給される時系列データを
逐次加重平均処理し、その加重平均値を残量演算
部２８４へと供給する。

次いで残量演算部２８４においては、加重平均
処理部２８３または前記走行判断部２８２から供
給される平均周期データに基づいて、所定の残量
演算を行ない、燃料残量値に対応する数値データ
を出力し、この出力された数値データに基づいて
デジタル表示器３０には燃料残量値がデジタル表
示されることとなる。

以上説明した信号処理回路２８ｂの機能は、具
体的には第１８図に示すシステムプログラムを、
マイクロコンピユータで実行させることにより行
なうことができる。

なお、マイクロコンピユータのハードウエア構
成については、前記変形例装置と同様であるため
説明は省略する。

次に、第１８図のフローチヤートを参照しつ
つ、この変形例装置の動作を系統的に説明する。

まず、プログラムがスタートすると、ステツプ
(1)〜(4)が実行され、前記各提案例で説明したよう
に平均周期レジスタＴには燃料残量値に対応した
平均周期データが記憶される。

次いで、ステツプ(5)が実行された結果、車両が
停車中、すなわち給油中と判断された場合、続い
てステツプ(6)→(8)→(9)が順次実行され、デジタル
表示器には高速応答性をもつて給油中の燃料残量
が表示されることは先に説明した通りである。

また、ステツプ(5)の実行の結果、車両走行中と
判定され、更にステツプ(10)において平均周期デー
タの値が正常とされた場合、以後ステツプ(11)→(8)
→(9)が順次実行され、平常どおりの加重平均処理
が行われて、燃料タンク内揺動に伴う平均周期デ
ータの乱れは抑制され、デジタル表示器の表示値
は安定に保持されることについても先に説明した
通りである。

これに対して、車両が走行中と判定され、かつ
平均周期データの値が異常と判定された場合、ス
テツプ(10)の実行結果はYESとなり続いてステツ
プ(12)が実行される。

ステツプ(12)においては、前回の加重平均値と新
たに測定された平均周期データとの大小関係が判
定され、加重平均値よりも平均周期データが大き
いと判定された場合、ステツプ(12)に続いてステツ
プ（14）が実行され、サンプルデータレジスタ
T′には前回の加重平均値に対して所定の数値ρ
を加えたデータが格納される。

これに対して、ステツプ(12)の実行の結果前回の
加重平均値よりも平均周期データが小さいと判定
された場合、続いてステツプ（13）が実行され、
サンプルデータレジスタT′には前回の加重平均
値から所定の数値ρを減じた値が格納されること
となる。

ここで、ρの値は、０＜ρ≦αなる関係となる
ように設定されており、この範囲内においてρの
値を適当に選ぶことにより、加重平均処理のため
のデータであるサンプルデータレジスタT′の内
容が極端に大きくなつたり小さくなつたりするこ
とを防止するとができる。

次いで、ステツプ(11)が実行されると、ステツプ
（13）または（14）で補正されたデータが格納さ
れたサンプルデータレジスタT′およびその時点
における加重平均値レジスタT″の内容に基づい
て、加重平均値が前述の手法を用いて求められ、
この新たな加重平均値によつて加重平均値レジス
タT″の内容は更新される。

以後、この更新された加重平均値に基づいてス
テツプ(8)→(9)が順次実行され、これによりタンク
内揺動が許容幅を越えるほど大きい場合のにも、
デジタル表示器の表示値は安定に保持されること
となる。

かくして、この変形例によれば測定された平均
周期データの値が異常値と判定された場合、直ち
にこれを加重平均処理の対象から除外することな
く、これに一定量の補正をくわえたのち加重平均
処理のためのデータとして採用するようにしてい
るため、加重平均処理は必ず一定のサイクルで行
われ、例えば連続して異常データが判定されたよ
うな場合にも、それにより表示値が長期間固定さ
れてしまうような自体を確実に防止することがで
きる すなわち、今仮に、車両が傾斜地に停車してい
るものとし、この状態においては燃料の液面傾斜
により平均周期データの値が実際の残量よりも３
程度ずれていたものとする。

次いで、この状態から車両が走行を始め傾斜地
より平坦な道路へと移行した場合を想定する。こ
のとき、傾斜地より平坦地へと移行したことに伴
い、液面変動によつて平均周期データの値は実際
の残量に比べ±２程度の変動を来たすと想定す
る。

このような状況においては、逐次検出される平
均周期データの値は、傾斜地におけるデータより
常に１以上低めの値を計測してしまい、このた
め平均周期データが正常と判定されるための許容
幅を±0.5に設定した場合は、平坦な道路での
逐次検出される平均周期データの値は常に許容幅
を外れてしまい、長期間に亘つて加重平均化処理
のためのデータが古いデータに固定され更新され
ないという事態が生じてしまう。つまり、実際に
燃料は消費されているにも拘わらず、表示値が変
化しないという不都合を生じる虞れがある。

しかしながら、この変形例装置によれば、測定
された平均周期データが異常と判定されても、そ
の異常データの代りに±ρの補正が加えられたデ
ータが逐次サンプルされることとなるため、加重
平均演算は常に新たなデータに基づいて行なわ
れ、燃料残量指示値は実残量の変化に略追従して
正常に変化をすることとなるのである。

第１９図に示すものは本発明の他の変形例を示
す信号処理回路の機能構成を示すブロツク図、第
２０図は同信号処理回路の機能をマイクロコンピ
ユータで達成するためのシステムプログラムの構
成を示すフローチヤートである。

なお、同図において前記提案例および実施例と
同一構成部分については、同一符号を付して説明
は省略する。

この変形例装置の特徴は、逐次検出される平均
周期データの中で、前回の加重平均値に対して所
定の許容幅を外れる異常データについては、当該
異常データの代わりに、前回の加重平均値に対し
て一定の補正量（０を含む）を加えたデータをサ
ンプルするとともに、前記許容幅を外れるか否か
の判定結果に応じて、前記許容幅を増減すること
を特徴とするものである。

すなわち、第１９図において、平均周期計測部
２８１においては、分周器２７から出力されるパ
ルス列を一定パルス数（Ｚ個）計数し、その所要
時間に基いて平均周期を求める。

次いで、異常値補正部２８６においては、前記
平均周期計測部で計測された平均周期データを、
前回の加重平均値と比較し、これが一定の許容幅
に収まるか否かに基づいてデータの正常、異常を
判別し、異常データの場合にはその異常データの
代りに、前回の加重平均値に対して所定の補正量
を加えたデータを加重平均処理部２８３へと送出
する。

他方、正常データと判定された場合には、当該
正常データをそのまま加重平均処理部２８３へと
送出する。

他方、異常値補正部２８６において平均周期デ
ータの値が所定の許容幅を外れると判定された場
合には、その判定結果を許容幅制御部２８７へと
伝える。

許容幅制御部２８７では、前記異常値補正部２
８６における判別結果に基づいて、異常値補正部
２８６の許容幅それ自体を増加または減少させ
る。このため、異常値補正部２８６における許容
幅の値は、平均周期計測部２８１で計測された平
均周期データの値に応じた増加または減少するこ
ととなる。

次いで、加重平均処理部２８３においては、異
常値補正部２８６から供給される時系列データを
逐次加重平均処理し、その加重平均値を残量演算
部２８４へと供給する。

次いで、残量演算部２８４においては、加重平
均処理部２８３から供給される平均周期データに
基づいて、所定の残量値演算を行ない、燃料残量
値に対する数値データを出力し、この出力された
数値データに基づいてデジタル表示器３２は燃料
残量値がデジタル表示されることとなる。

以上説明した信号処理回路２８ｄの機能は、具
体的にマイクロコンピユータによつて第２０図に
示すごときシステムプログラムを実行させること
により行なうことができる。

なお、マイクロコンピユータのハードウエア構
成については前記提案例等において説明済みであ
るためここでは省略する。

次に、第２０図のフローチヤートを参照しつ
つ、この変形例装置の動作を系統的に説明する。

プログラムがスタートすると、前記第２実施例
と同様にしてステツプ（15）→（16）→(1)→(2)→
(3)→(4)→（17）→（24）→(8)→(9)→（20）が順次
実行され、加重平均値レジスタT″には今回取込
まれた平均周期データがプリセツトされ、同時に
デジタル表示器にはこれに基づいて算出された残
量値が表示されることとなる。

次いで、ステツプ（16）→(1)→(2)→(3)→(4)→
（17）の実行結果、今回の平均周期データの値が
許容幅α以内に収まるものと判定される場合、ス
テツプ(11)→（21→（22）→(8)→(9)→（20）→
（16）→(1)→(2)→(3)→(4)→（17）→（18）→(11)が
繰り返し実行され、デジタル表示器には加重平均
値に基づいて算出された燃料残量値が正常に表示
されることとなる。

これに対して、ステツプ（18）において平均周
期データの値が所定の許容幅を越えるものと判定
された場合、ステツプ（25）が実行されて、サン
プルデータレジスタT′にはその時点における加
重平均値レジスタT″の内容が転送される。

すなわち、前記第１、２実施例の場合、異常デ
ータと判定された場合にはそのデータを加重平均
処理のためのデータから除外した訳であるが、こ
の変形例装置にあつてはその異常データの代り
に、前回の加重平均値に対して所定の補正量（こ
の例では０）を加えたデータがサンプルされるの
である。

次いで、ステツプ（26）が実行されると、加重
平均値レジスタT″および補正データの記憶され
たサンプルデータレジスタT′の記憶内容に基づ
いて、前述した演算により加重平均値が求めら
れ、この新たな加重平均値によつて加重平均値レ
ジスタT″の内容が更新される。

次いで、ステツプ（19）が実行されると、許容
幅レジスタＣの内容はδだけ加算され、前記第２
実施例と同様にして許容幅のステツプ状の増加が
行なわれる訳である。

以後、前記第２実施例で説明したように、検出
された平均周期データの値が許容幅を越えると判
定する状態が継続する限り、ステツプ（16）→(1)
→(2)→(3)→(4)→（17）→（18）→（25）→（26）
→（19）→（22）→(8)→(9)→（20）が繰り返し実
行され、許容幅の値はδずつステツプ状に連続的
に増加することとなる。

そして、このように許容幅を増加して行つた結
果、平均周期データとして許容幅以内に収まるも
のが検出された場合、ステツプ（18）の実行結果
はNOとなり、続いてステツプ(11)が実行されて、
当該正常とされた平均周期データはサンプルデー
タレジスタT″に取込まれ、この取込まれたデー
タおよび前回の加重平均値レジスタT″の内容に
基づいて、新な加重平均値が求められ、この求め
られた加重平均値によつて加重平均値レジスタ
T″の内容が更新される。

以後、検出された平均周期データが許容幅以内
に収まるものと判定される状態が継続される限
り、ステツプ（16）→(1)→(2)→(3)→(4)→（17）→
（18）→(11)→（21）→（22）→(8)→(9)→（20）が
繰り返し実行され、許容幅はδずつステツプ状に
減少していくのである。

次いで、許容幅の値がαよりも小さいものと判
定されると、ステツプ（22）の実行結果はYES
となり続いてステツプ（23）が実行されて、許容
幅レジスタＣの内容は初期値αに戻され、以後再
び異常データが検出されない限りその状態に保持
されることとなる。

かくして、この変形例装置によれば、検出され
た平均周期データの値に応じて許容幅を増減させ
るとともに、検出された平均周期データが許容幅
を外れて異常と判定された場合にも、これを第
１、２実施例の如く除去することなく、その代り
に前回の加重平均値に対して一定の補正量を加え
たデータをサンプルし、このサンプルされたデー
タおよび前回の加重平均値に基づいて新たな加重
平均値を求めるようにしているため、前述した発
車と停車を繰り返す交通渋滞の道路に差し掛かつ
たような場合にも、最終的な残量指示値のずれを
一層効果的に抑制することが可能となる。

《効 果》 本発明は上記の如く、燃料残量に対応する残量
検知データを逐次得るとともに、この得られた残
量検知データをサンプルし、このサンプルされた
残量検知データの入力があると、データサンプル
手段からこれまで入力された残量検知データに基
づく時系列データにより平均値を演算するととも
に、車両の走行状態を検出し、車両走行中はデー
タサンプル手段でサンプリングされた残量検知デ
ータの中で、前回の時系列データの平均値に対し
て所定の許容幅から外れたデータについては時系
列データのサンプル対象から除外する手段を設
け、車両停止中は検出された残量検知データをそ
のまま燃料残量値として求め、一方車両走行中は
前記時系列データの平均値に基づいて燃料残量値
を求めるよう構成したものであるから、タンク内
燃料の揺動に拘らず、高精度に燃料残量値を表示
することができる。また、タンク内燃料揺動が極
端に激しい場合、あるいはノイズ等の混入によつ
てサンプリングされた残量検知データの値が許容
幅を越えたような場合、この異常値は無視され、
平均値の演算が行なわれないため、平均値の値は
それまでの状態に保持され、これにより残量表示
値が乱されるのを確実に防止することができる。

さらに、車両停止中、例えばガソリンスタンド
で給油中にある場合には、逐次サンプルされた残
量値データがそのまま高速応答性をもつて正確に
表示されるので、運転者に違和感を与えることな
く、使い勝手が良い等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は先に本発明者らが提案した燃料残量計
測装置の構成を示すブロツク図、第２図は電極対
の取付け状態を示す燃料タンクの一部切欠平面
図、第３図は同縦断面図、第４図は第２図におけ
る−線断面図、第５図は電極対の平面図、第
６図は同立面図、第７図は同提案例装置の基本構
成を示すブロツク図、第８図は上記提案例装置の
信号処理回路の構成を示すブロツク図、第９図は
上記提案例装置のマイクロコンピユータのハード
ウエア構成を示すブロツク図、第１０図は上記提
案例装置のマイクロコンピユータのシステムプロ
グラムを示すフローチヤート、第１１図は同他の
提案例装置の信号処理回路の構成を示す機能ブロ
ツク図、第１２図は上記他の提案例装置のマイク
ロコンピユータのハードウエア構成を示すブロツ
ク図、第１３図は上記他の提案例装置のマイクロ
コンピユータのシステムプログラムを示すフロー
チヤート、第１４図は本発明に係る第１実施例装
置のマイクロコンピユータのシステムプログラム
を示すフローチヤート、第１５図は本発明に係る
第２の実施例装置の信号処理回路構成を示す機能
ブロツク図、第１６図は上記第２実施例装置のマ
イクロコンピユータのシステムプログラムを示す
フローチヤート、第１７図は本発明の変形例装置
の信号処理回路を示す機能ブロツク図、第１８図
は上記変形例装置のマイクロコンピユータのシス
テムプログラムを示すフローチヤート、第１９図
は他の変形例装置の信号処理回路を示す機能ブロ
ツク図、第２０図は上記変形例装置のマイクロコ
ンピユータのシステムプログラムを示すフローチ
ヤート、第２１図は信号処理前の平均周期データ
に基づく残量指示値と先に出願した上下切捨て＋
単純平均処理後の平均周期データに基づく残量指
示値とを比較して示すグラフ、第２２図は加重平
均処理後の平均周期データに基づく残量指示値
を、第１、第２各重み付値を種々に異ならせて示
すグラフ、第２３図は加重平均処理だけを施した
平均周期データに基づく残量指示値と、加重平均
処理に加え、異常値除去を施した場合における残
量指示値とを比較して示すグラフ、第２４図は重
み付値をそれぞれ同一とし、かつ許容幅を種々に
異ならせた場合における各残量指示値の状態を示
すグラフである。 １１……電極対、１２……燃料タンク、２６…
…CR発振器、２７……分周器、２８，２８ａ，
２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ……信号処理回路、２９
……車速センサ、３０……デジタル表示器、２８
１……平均周期計測部、２８２……走行判断部、
２８３……加重平均処理部、２８４……残量演算
部、２８５……異常値除去部、２８６……異常値
補正部、２８７……許容幅制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料タンク内に配置される電極板対およびこ
   の電極板対の間の静電容量に応じて発振周波数が
   変化するCR発振回路よりなり、燃料残量に対応
   する残量検知データを発生する残量検知データ発
   生手段と、 上記残量検知データ発生手段から発生する残量
   検知データをサンプルするデータサンプル手段
   と、 上記データサンプル手段でサンプルされた残量
   検知データの入力があると、データサンプル手段
   からこれまで入力された残量検知データに基づく
   時系列データにより平均値を演算する平均化手段
   と、 車両が走行中か、停止中かの状態を検出する走
   行状態検出手段と、 車両走行中は上記データサンプル手段でサンプ
   リングされた残量検知データの中で、前回の時系
   列データの平均値に対して所定の許容幅から外れ
   たデータについては、時系列データのサンプル対
   象から除外するデータ除外手段と、 車両停止中は、上記データサンプル手段でサン
   プリングされた残量検知データを、そのまま燃料
   残量値として求めるとともに、車両走行中は上記
   平均化手段の時系列データの平均値に基づいて燃
   料残量値を求める燃料残量値演算手段とを具備す
   ることを特徴とする車両用燃料残量計測装置。