JPH0313828A - 液面測定装置 - 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〕 本願発明は、液面表示装置に関し、より具体的には、光
伝導部と光源と受光部とを用い、光伝導部が、被測定液
体に浸るにつれて、光伝導部の面への屈折特性が変化し
、これを受光部により検出する装置に関する。

〔従来の技術〕

アメリカ合衆国特許筒３４４８６１６号明細書には、液
面を測定する先細の光伝導部を用いた上述したタイプの
代表的な装置が開示されている。

この光伝導部は、タンク内に縦方向に取り付けられるも
ので、光伝導部の上端には、光源と光検出器とが設けら
れている。液面が上昇し光伝導部の浸水部が増大すると
、光伝導部と液体との境界面からの屈折する光が少な（
なり、光検出器により受け取られる光の量が減るように
なっている。このようにして、光検出器は、光伝導部の
液体への浸り度合いに反応することになる。

アメリカ合衆国特許第３２９９７７０号明細書には、導
管内の液面を測定する装置が開示されていて、この装置
は、光反射面を下端に備えた均一形の透明な棒を備える
。測定は、光線をこの棒体中に下の方に向かって導き、
棒と液体との境界面から上の方に反射する光を光電池で
検出することにより行なう。

同様な装置は、アメリカ合衆国特許第３７６６３９５号
、同第３８３４２３５号、同第４１３４０２２号、同第
４２４２５９０号、同第４３５４１８０号及び同第４４
５８５６７号明細書にも開示されている。

また、アメリカ合衆国特許第３９１７４１１号、同第３
９３２０３８号及び同第３９７７７９０号明細書にも、
光を屈折させて液体を測定する種々のクイブの透明棒が
開示されている。前の段落に列挙したアメリカ合衆国特
許明細書とは異なり、これら３つのアメリカ合衆国特許
明細書には、液体の密度または比重を測る測定装置が開
示されている。これらの装置では、透明な棒と組み合せ
た光検出装置により、密度または比重とともに変化する
光の量を受け取る。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述した特許明細書に開示された装置の殆んどは、透明
な棒が、細長くなっていて、その長さの大部分にわたっ
て露出されていて、損傷を受けやすくなっている。

さらに、先に述べたアメリカ合衆国特許明細書に開示さ
れた液面センサの殆んどは、容器にほぼ縦方向の位置に
取り付けるられるようになっていて、すなわち透明部が
縦方向に下の方に伸びたまま容器の上部カバーに通常取
り付けられる。このため、自動車に使用するのには不適
当であった。

頑丈で信頼性に富み、オイルパンの縦方向壁に取り付け
ることのできる自動車用の便利な液面表示計が、何年に
もわたって求められていた０種々の可動部品をなくすこ
とも、重要なことであった。というのは、可動部品と組
み合う機械的なフロートやスイッチは、信頼性がないと
考えられるからである。さらに、オイルパンでの温度範
囲が広いだけでなく、機械的な衝撃や運転中のエンジン
の振動等の過酷な環境に耐える必要があるため、自動車
用の液面測定装置には、機械的な表示計は適していなか
った。

オイルパン内の液面測定専用の測定装置の一例が、アメ
リカ合衆国特許第３９３９４７０号明細書に開示されて
いる。この特許明細書に開示された装置では、温度に応
じて抵抗値が変化する抵抗素子からなる２個のセンサを
用い、一方の抵抗素子を、オイルパンの一方の縦方向壁
に位置づけ、他方の抵抗素子を隣接する壁に前者の抵抗
素子に対し直角方向に取り付けている。これは、自動車
が水平面にない場合に読み取りを行なうときに起きるこ
とのあるエラーを補償するようにしたものである。

この特許明細書に開示された発明は、自動車が傾斜して
いる場合に生ずる読み取りの誤りという問題を解消する
ことをねらったものであるが、２個の検出素子を用いる
という技術的解決手段には、欠点がある。さらに、自動
車が、一方の側に傾こうとし、または前方から後方の方
へ傾こうとした場合に、読み取りに誤りが起こると考＾
られる。

さらに、被測定液体に浸されることになる円錐形の先端
を備えた形の光学センサは、いままで、円錐形の先端の
軸線を縦方向に配置したまま作動させることが必要であ
るとされていた。本願発明によれば、円錐状の先端を備
えたセンサを、その軸線を実質的に水平にしたまま取り
付けても、つまりオイルパンの縦方向壁に取り付けた場
合と同様に、著しくかつ予期しない良好な効果が得られ
る。さらに、極めて高い感度が得られるので、センサ部
の領域での長さ３ミリメータのオーダの変動も、優れた
反復性と信頼性を持って検出可能である。

従来の液体表示装置の上述した欠点は１本発明により解
消される。本願発明は、構造が著しく簡単で、損傷に対
して強く、長期間使用しても頑丈で動作に信頼性がある
、改良された小型の光学型液体表示装置と、自動車の傾
斜を自動的に検出し読み取りの不正確や誤りが起こらな
いようにした改良された表示装置と、ドアの開扉、ガソ
リンタンクキャップの取り外し等の自動車のドライバー
を含めた特定の動きに感応して、液面の読み取りを自動
的に開始する装置と、円錐状の゛先端を備えた透明なプ
リズムに、効率を上げるために溝を環状に形成した装置
と、被測定液体の好ましくない漏洩を防ぐ装置とを提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

これらの目的は、貫通孔を備えねじ止め用の雄ねじを形
成され茶碗状の容器と、貫通孔内に配置した検知部品と
を有する取り付け部からなる、オイルパンの壁に取り付
ける新規な液面表示装装置により達成される。茶碗状の
容器には、被測定液体に浸る円錐状の端部な備えたプリ
ズムからなる壁が内側に形成される。この容器内には、
光源と、光感応機構と、これらの取り付け機構とが設け
られる。プリズムには、その外部に露出した円錐状端部
と軸線を同じくする円錐状の凹部を包み込むように形成
して、光源からの光線が、この凹部の表面を通過し、外
部に露出した円錐状のプリズム端の方に屈折により曲が
り、円錐状の露出端からの反射光線は、逆に円錐状の凹
部の表面を通過して、光感応機構の方に屈折により曲が
るようにしである。

本願発明による新規の表示装置は、さらに、透光性のプ
ラスチック材料で形成されプリズム形成部を備えた底壁
を一体的に横断方向に有する茶碗状の液密の成型体であ
って、たとえ、成型体を、液体用の容器の壁内またはそ
の表面に縦方向または水平方向いずれに取り付けても、
正確で実用的な読み取りができるように、プリズム形成
部を配置した成型体を有することを特徴とする。このプ
リズム形成部と並んで成型体内に、小型の発光ダイオー
ドと小型の光感応素子とを設け、これらを並んで位置付
けることにより、それぞれが光を供給しプリズム形成部
から光を受け取ることができるようにしである。これら
並んで置かれた素子は、互いに角度をなして配置され、
プリズム形成部に形成した円錐形の凹部と向かい合い寸
法を減らして装置の小型化を図っている０寸法を小さく
することにより、装置全体を、液体容器の壁に形成した
比較的小さな孔の中にはめ込むことができる。取り付け
を簡単にするため、液体容器の壁の孔には、ねじを形成
し、液密シールをかまして孔にねじ込んだねじ付きのブ
シュ内に、この検出装置を保持できる。

このほかの特徴及び特有の効果については、後述する。

〔実施例］ 第１図、及び第９図ないし第１１図を参照しながら説明
すると、金属製取り付け具１０には、ねじ１４と六角ヘ
ッド１６とを形成した本体１２を設ける。この本体１２
の内側突出縁１７は、環状である。取り付け具１０は、
密閉座金２０をかまして自動車のオイルパン１８の側壁
にねじ込むことができる。取り付け具１０の絶縁コネク
タブロック２２には、自動車のワイヤリングハーネスと
接続する３本の通電用突出部２６．２８及び３０用の案
内孔２４を第５図に示すように形成する。コネクタブロ
ック２２には、これら通電用突出部２６，２８及び３０
用の凹部３２を形成する。コネクタブロック２２には、
第４図、第７図及び第８図に示すように途中でとぎれた
斜面３３を形成するとともに、スカート３４を形成して
突出部２６．２８及び３０の保護を行なう。このスカー
ト３４には、リブ３５が接続する。

コネクタブロック２２には、取り付け具１０のフランジ
により締め付ける段部３６を環状に形成する。

スカート３４には、固定用の突起３７を設ける。取り付
け具１０内に形成した段部４０（第９図参照）は、コネ
クタブロック２２の段部４２（第５図参照）とかみ合う
。この段部４２には、***４４が形成され、凹リング４
６によりシールを行なう。

取り付け具ｌＯの内孔内には、オイルパン１８内の液面
を測定する改良した密閉型センサ装置５０を設ける。こ
のセンサ装置５０は、底壁にプリズム５４を備えた環状
体５２からなる。この環状体５２内には、集光レンズ５
７を備えた光源５６と、通電用突出部２８．３０に接続
したリード線５８．６０に加えて、集光レンズ６３を備
えた光センサ６２と、３本のリード線６４．６６及び６
８とが収容される。リード線６４は、通電用突出部２８
と接続し、リード線６６は、抵抗器７０を介して通電用
突出部２８に接続し、リード綿６８は、通電用突出部２
６と接続する。プリズム５４は、黄色のポリエーテルス
ルホン等の透明または半透明の耐熱材からなる。保持ブ
ロック７２が、環状体５２内に設けられ、光源５６と光
センサ６２用の正確な受け部７４．７６をなしている。

光源５６は、赤外線発光グイオードとすることができ、
またセンサ６２は、フォトトランジスタとすることがで
きる。

保持ブロック７２には、５個の孔８０を形成した段部７
８を設け、これらの孔に、リード線６４．６６及び６８
を通す。発光ダイオード５６とフォトトランジスタ６２
の各底部は、段部７８と当たる。

通電用突出部２６．２８及び３０は、全て同一のもので
ある。第１５図ないし第１７図に示すように、通電用突
出部２６は、脚部８１及び８２と、取り付け用の孔８６
を備えた結合部８４とからなるＵ字型の部分を備える。

３本の通電用突出部は、保持ブロック７２の指型片８８
．９０及び９２の各々にはまる。これら指型片には、軸
線を同じくする取り付け用の孔９４．９６及び９８が形
成される。

発光ダイオード５６からのリード線５８．６０と、フォ
トトランジスタ６２からのリード線６４．６８と、抵抗
器７０からのリード線とを。

通電用突出部３０．２８及び２６にハンダ付けした後、
これらをコネクタブロック２２の案内孔２４に挿入し、
環状体５２への組み込みを行なう。環状体５２の面９９
（第１２図参照）は、コネクタブロック２２に設けた段
部１０１　（第５図及び第８図参照）とかみ合う。

プリズム５４には、被測定液体に浸る円錐面１０２を、
形成するが、この円錐面は、保護のために取り付け具１
０内の奥まった箇所に位置付けられる。

本願発明によれば、円錐面１０２と軸線を同じくする円
錐形の凹部１０４が内側に形成され、発光ダイオード５
６とフォトトランジスタ６２とが、この円錐面の軸線に
対し角度をなして取り付けられる。さらに、環状の溝１
０６により、円錐形の凹部１０４を取り囲み、光線が通
過するはっきりと区画された領域を形成する。

第１図及び第３４図には、装置の詳細とコンパクトさを
示しである。プリズム５４には、円筒形の壁５４ａ及び
５４ｂと、これらの円筒形の壁の間に薄肉部５４ｃとを
形成する。これらにより。

プリズム５４とともに底壁な構成する。第３４図の矢印
で示した光線は、プリズム５４中を通り反射して、後述
する電子回路とともに使用して、検知能力を発揮する。

円錐面１０２の軸線と、発光ダイオード５６及びフォト
トランジスタ６２の各軸線との間の光色は、約９°であ
る０円錐形の凹部１０４の面が横断面となす角度は、９
°と１３°の間で任意であり、代表的には１１”である
。発光ダイオード５６によって故なされる光線は、光線
が環状体５２の透明部に入るとき屈折により曲がる。ま
た、光線が、円錐面１０２の方に向かってプリズム５４
中を通るとき、光線は、プリズムの軸線に対し実質的に
平行である。光線が円錐形の凹部１０４を出るとき反射
した光線は曲がり、フォトトランジスタ６２に当たる、
このとき光線は、フォトトランジスタ６２の軸線と実質
的に平行である。１状溝１０６により、発光ダイオード
５６からの光の一部を遮り、この遮られた光線の大部分
は、散乱されて、円錐面１０２には到達しない。

円錐面１０２と円錐形の凹部１０４との間の距離は、円
錐面１０２の最大直径とほぼ同じである。

円錐形の凹部１０４は、円錐面１０２と較べて比較的フ
ラットに近い。

本発明によれば、円錐面１０２は比較的小さく、この円
錐面は、浅い円錐形の凹部１０４と、環状の溝１０６と
、角度をなして配置された発光ダイオード５６及びフォ
トトランジスタ６２とともに、極めて正確な著しく高い
感度をもたらしている０円錐面１０２の横断方向におい
て、はんの３ミリメ一ク程度の範囲でも、測定を正確に
行なうことができる。

円錐面１０２を囲むように、環状の満１０８を形成して
毛管現象の発生を防止する。

本願発明は、上述したセンサ装置５０と一緒に使用でき
る改良された自動車傾斜検出器１１０と、読み取りのエ
ラーをなくした第３２図に示す制御回路とをも提供する
ものである。

第１８図ないし第２７図に示した傾斜検出器１１０は、
透明材料からなる２分割ケース１１２．１１４からなる
。第２１図ないし第２３図に示す一方のケース１１２は
、茶碗状をしていて、内側に環状の段部１１６を形成さ
れ、この段部に、他方のケース１１４をはめ込めるよう
になっている。この他方のケース１１４は、第２４図な
いし第２７図に示すように、円錐形の凹部１１８を内面
に形成した平板状体を備える。一方のケースと他方のケ
ースとは、ガスケット１１９により密閉する。両ケース
１１２，１１４は、軸線を同じする環状の突出部１２０
，１２２を備える。環状の突出部１２２には、発光素子
１２４を設け、他方の環状の突出部１２０には、受光素
子１２６を設ける６組み合わされたケース内では、不透
明な球体１２８が移動できる。リード線１２９及び１３
０並びに１３２，１３４及び１３６を直角に曲げて、プ
リント基板１３８に組み付ける。プリント基板１３８に
は、取り付け用の切り込み部１４０を形成しである。

プリント基板１３８は、自動車がほぼ水平状態にあると
き円錐状の凹部１１８が垂直方向上方を向くように、自
動車に適切に取り付ける。球体１２８は、円錐形の凹部
１１８の中央を重力の作用で占め、この中央にあるとき
、球体は１発光素子１２４からの光線を遮り、その光線
の大部分が受光素子１２６に到達するのを妨げる。自動
車が、５°または１０°で傾いていると、球体１２８は
、第１８図で点線で示した位置のように光路を外れて半
径方向外側に移動する。このようにして受光素子１２６
は、自動車の傾斜についての清報を提供することにより
、読み取りの誤りを防止するのに用いることができる。

複数本のリブ１４２を、半径方向に伸びるように設けて
、球体１２８の動きを弱めるようにするとよい。一方の
ケース１１２には、支持脚１４４及び１４６を設け、他
方のケース１１４にも、同様な支持脚１４８及び１５０
を設けるとよい。

第３２図には、自動車のバッテリー１５２と。

イグニッションスイッチ１５４と、ドアの側柱スイッチ
１５６のほかに、発光ダイオード５６と、フォトトラン
ジスタ６２と、抵抗器７０と、発光素子１２４と、受光
素子１２６とが示されている０点線で示した輪郭は、プ
リント基板を示すものである。

７個の電気端子１５８，１６０，１６２゜１６４．１６
６．１．６８及び１７０は、プリント基板１３８と接続
する。電気端子１６４は、自動車のバッチＩＪ　−１５
２と接続する。電気端子１６４を通って絶えず引き出さ
れるパッシブ電流（ｐａｓｓｉｖｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ）
は、ごくわずかである。

端子１６４に設けたダイオード１７２は１回路を保護す
るためのものである。電圧調整は、ツェナーダイオード
１７４と抵抗器１７６によりなされる。フィルタリング
（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇｌ　は、コンデンサ１７８により
なされる。ツェナーダイオード１７４とコンデンサ１７
８の接続リード線１８０により、調整された正電源を構
成する。接続リード線１８０におけるＢ　端子は、図面
の他の６個のＢ　端子の箇所と接続する。

発光ダイオード５６は、ドライバがドアを開いた後、ス
イッチングトランジスタ１８２と抵抗器１８４とを介し
て所定時間通電される。同時に、発光素子１２４も、抵
抗器１８９を介して通電される。スイッチングトランジ
スタ１８２のベースは、端子１６０に続く抵抗器１８８
に接続される。この端子１６０は、正の電源ライン１８
０の電位に通電あるが、ドライバがドアを開けるとドア
の側柱スイッチ１５６が閉じて、このスイッチを介して
接地される。

抵抗器７０は、フォトトランジスタ６２のベースとエミ
ッタ間に接続される。フォトトランジスタ６２のコレク
タは、通電用突出部２６を介して端子１６２と接続する
。端子１６２は、正の電源ライン１８０に接続した負荷
抵抗器１９０に伸びており、さらに、直列接続した第１
及び第２の抵抗器１９２及び１９４の各々を介して、フ
リップフロップ１９８の一方の入力１９６と接続する。

このフリップフロップは、ＮＡＮＤゲート２００及び２
０２を互いに接続したものからなる。これら２個の直列
接続した抵抗器１９２．１９４の接続点と端子１６０と
の間にダイオード２０４を接続し、コンデンサ２０６を
、電源ライン１８０に接続する。ＮＡＮＤゲート２０２
からの出力２０７は、抵抗器２０８を通じてスイッチを
構成するトランジスタ２１０のゲートに供給される。

トランジスタ２１０のドレインは、端子１６８と接続し
、「ドライバ・インフォメーション・センタ」　（図示
せず）と呼ばれる自動車に載せる搭載モジュールを駆動
して、これにより自動車のダツシュボードの表示灯を作
動させるかまたは第３２図に示すように端子１６８を介
して表示灯２１２を直接駆動できるように配置する。ト
ランジスタ２１０のソースは、端子１７０を介して接地
される。フリップフロップ１９８の他方の入力は。

符号２１４で示す箇所である。ＮＡＮＤゲート２００の
出力２１６は、ＮＡＮＤゲート２０２の入力２１８に接
続され、ＮＡＮＤゲート２０２の出力２０７は、同様に
、ＮＡＮＤゲート２００の入力２２２と接続される。

端子１５８には、ダイオード２２４が接続され、このダ
イオードにより、イグニッション・スイッチ１５４が閉
じたときこのスイッチから正の（バッテリ）電圧を印加
するともに、回路の極性が逆転するのを防止する。ダイ
オード２２４には、抵抗器２２６及び２２８を接続し、
後者の抵抗器は、別個のＮＡＮＤゲート２３２の入力２
３０に接続される。この入力２３０と接地との間には、
コンデンサ２３４と抵抗器２３６とが接続される。入力
２４０は、電源ライン１８０と接続する。

ＮＡＮＤゲート２３２の出力２３８は、バイパスコンデ
ンサ２４２を備え、トランジスタ２１０のゲートをダイ
オード２４４を通じて選択的にクランプ（ｃｌａｍｐｌ
　できるように配置する。この出力２３８は、また、Ｎ
ＡＮＤゲート２００の入力２１４に別のダイオード２４
６を通じて接続される。ＮＡＮＤゲート２００の入力２
１４と電源ライン１８０との間には、抵抗器２４８が接
続される。端子１６０と、ＮＡＮＤゲート２００の入力
２１４との間には、結合コンデンサ２５０が接続される
。ドライバがドアを閉じたままでいると、端子１６０は
、抵抗器２５２の作用により、電源ライン１８０の電圧
と等しい電圧に通常ある。

傾斜検知器１１０のフォトトランジスタ１２６は、ベー
スと接地との間に抵抗器２５４を備える。このフォトト
ランジスタのエミッタは、ダイオンのＮＡＮＤゲート２
５６の双方の入力と接続する。フォトトランジスタ１２
６の負荷は、抵抗器２５８により構成する。第４のＮＡ
ＮＤゲート２５６の出力２６０は、ダイオード２６２を
介してトランジスタ２１０のゲートに接続される。

いまここて、プリズム５４の軸線が、はぼ水平な状態に
あるとする。この状態で、ドライバ側の自動車のドアが
開けられると、制御回路により、はんの−瞬の間に液面
の読み取りがなされる。そして、もし液面が低いと、表
示灯２１２が点灯しく但し、イグニッションスイッチ１
５４を閉じた後）、さらに、イグニッションスイッチ５
４をＯＮにした後１代表的には３０秒間その状態を保持
す゛る。

表示灯２１２と接続されたトランジスタ２１０のドレイ
ンにより、この表示灯の通電がなされる′。自動車がア
イドリング中に、ドアの側柱スイッチ１５６が開き、イ
グニッションスイッチ１５４も開くと、ＮＡＮＤゲート
２００の入力端子２１４が、抵抗器２４８を通じての電
源ライン１８０との接続によりハイデジタルレベルとな
る。このとき、ダイオード２４６は導通していない。と
いうのは、後述するように、ＮＡＮＤゲート２３２の出
力がハイであるためである。

ＮＡＮＤゲート２０２の入力端子１９６もまた、ダイオ
ード２０４と抵抗器２５２とを通じて与えられるバイア
スの結果ハイである。ＮＡＮＤゲート２０２の出力端子
２０７は、ハイまたはロウのいずれかとなる。他方のＮ
ＡＮＤゲート２００の出力２１６のレベルは、出力端子
２０７の反転状態である。すなわち、ゲート２ｏ２の出
力がハイであると、ゲート２００の出力はロウとなり、
ゲート２０２の出力がロウであると、ゲート２００の出
力はハイとなる。イグニッションスイッチ１５４が一度
も閉じられなかった場合には、表示灯２１２は、決して
点灯しない。

もし、自動車が接地電位にあると、ＮＡＮＤゲート２５
６の出力２６０は、ハイとなり、したがって、ダイオー
ド２６２は導通しない、これらＮＡＮＤゲート２５６と
ダイオード２６２とにより、自動車の傾斜検出回路の一
部を構成するが、その動作については、後に詳しく説明
する。

自動車のドライバが、ドライバ側のドアをまず開けると
、ドアの側柱スイッチ１５６が閉じ、液面の読み取りが
行われる。読み取りは、回路の幾つかの部品の作動によ
りなされる。すなわち、負のパルスが、結合コンデンサ
２５０を経てＮＡＮＤゲート２００の入力端子２１４に
印加され、その結果、フリップフロップ１９８がリセッ
トされる。さらに、側柱スイッチ１５６が閉じることに
より、抵抗器１８８の一端が接地されることになり、ス
イッチングトランジスタ１８２が導通する。このスイッ
チングトランジスタの導通により、発光ダイオード５６
及び１２４の双方が通電される０発光ダイオード５６は
、センサ装置５０に組み付けられている０発光ダイオー
ド５６からの光線が、第１図に示す円錐形の凹部１０４
の面に当たり、この面を通過してプリズム５４に入ると
き、屈折により曲がり、円錐面１０２の軸線とほぼ平行
になる。もし、液面が、円錐面１０２のある定められた
点よりも上にあると、光センサ、すなわちフォトトラン
ジスタ６２を駆動するには不十分な光しか、円錐面１０
２とオイル間の境界面では、プリズム内で反射されず、
したがって、フォトトランジスタは、導通しないことに
なる。このため、端子１６２は、フォトトランジスタ６
２により低デジタル電圧レベルに低下しないので、ＮＡ
ＮＤゲート２０２の入力１９６は、ハイのままであり、
したがって、ＮＡＮＤゲートの出力２０７は、低デジタ
ルレベルに降下する。一方、液面が低いと、フォトトラ
ンジスタ６２に当たる光線の量が増し、その結果、端子
１６２は、電位が降下し、ＮＡＮＤ’７’−ト２０２の
入力端子１９６を低デジタルレベルに落す。この結果、
ＮＡＮＤ’７’−ト２０２（７）出力２０７を、高デジ
タルレベルにし、ダイオード２４４または２６２が導通
していない限り（抵抗器２０８を通じて）トランジスタ
２１０にゲート電圧を印加するのに十分な出力レベルと
なる。しかしながら、伯の幾つかの条件がそろうまで、
表示灯２１２は、液面が低いことを表示しない。

ドライバが車内に入りドアを閉じると、ＮＡＮＤゲート
２００と２０２とからなるフリップフッロブ１９８によ
る読み取りが、所定の場所に保たれ、すなわちストアさ
れる。というのは、フリップフロップをリセットするよ
うなことは、まだ何も生じていないからである。

イグニッションスイッチ１５４を閉じると、これまた、
回路の幾つかの部品の動作が生ずる。すなわち、イグニ
ッションスイッチを閉じることにより、表示灯２１２の
一方の端子が自動車のバッテリ１５２と接続されること
になる。もしこのとき、トランジスタ２１０にゲート電
圧がががっていると、イグニッションスイッチ１５４が
閉じた瞬間に表示ランプ２１２が点灯し、液面が正常状
態よりも下にあることを自動車のドライバに警告するこ
とになる。

さらに、イグニッションスイッチ１５４を閉じることに
より、正の電圧が、ダイオード２２４と抵抗器２２８と
を通じて、ＮＡＮＤゲート２３２の入力２３０に印加さ
れる。このイグニッションスイッチ１５４が閉じられる
前には、ＮＡＮＤゲート２３２の出力２３８は、ロウで
あった。イグニッションスイッチが閉じると、ＮＡＮＤ
ゲートの入力２４０はハイであるので、ＮＡＮＤゲート
の出力２３８もまたハイとなる。こうして、ＮＡＮＤゲ
ート出力がハイであると、ダイオード２４４は、導通せ
ず、すなわちトランジスタ２１０に対するゲート電圧を
阻害しないので、表示灯２１２の点灯を邪魔しないこと
になる。また、イグニッションスイッチを閉じた後では
、コンデンサ２３４が、これ自体の値と抵抗器２２８の
値とにより定まる速度で充電を開始する。この回路の時
定数の結果、約３０秒の遅れがもたらされる。この３０
秒の遅れの後に、ＮＡＮＤゲート２３２の出力２３８は
、低デジタルレベルとなるため、ダイオード２４４を導
通させる。この結果、トランジスタ２１０のゲート電圧
が低デジタルレベルに保持されるので、トランジスタ２
１０は導通をやめる。こうして、表示灯２１２は、この
遅れ３例えば３０秒の後消灯する。

以上の説明では、ＮＡＮＤゲート２５６の出力２６０が
ハイであり、ダイオード２６２が導通していないことを
前提とした。このことは、自動車を丘の一ヒに駐車させ
ようとする場合とは反対に、はぼ水平な状態に自動車が
あることを前提とするものである。

もし、自動車が斜面にあるとすると、オイルパンの縦方
向壁内に取り付けたセンサ装Ｍ５０は、たとえ、液面が
低くてもすっかり浸され、または液面が正常あるいは正
常状態よりも高くてもすっかり露出することになるので
、正確な読み取りはなされないこととなる。

こうした状態に対処するため、本発明では、自動車の傾
斜センサ１１０が、自動車が傾斜していることを検知す
ると、ダイオード２６２を通じてＮＡＮＤゲート２６０
の出力によって、トランジスタ２１０のゲート電圧をク
ランプする。第１８図に示した球体１２８がその光遮断
路から外れるほど移動するのに十分な傾斜であると、自
動車のドアが開くときにトランジスタ１８２を介して生
ずる発光素子１２４のスイッチＯＮにより、光感応素子
１２６を導通させるのに十分な程度までこの光感応素子
を照射し、ＮＡＮＤゲート２５６の両方の入力に高デジ
タルレベルをもたらす、したがって、このＮＡＮＤゲー
トの出力２６０は、低デジタルレベルとなり、ダイオー
ド２６２を通じて、トランジスタ２１０が導通しなくな
るようにトランジスタのゲート電圧をクランプさせて、
表示灯２１２を点灯させないようにする。このようにし
て、オイルパン内の液面とは無関係に、自動車が傾斜面
にあると１表示灯２１２は１通電されないことになる。

本発明の別の実施例を、第３３図に示しであるが、この
図では、自動車２６６と、燃料タンク２７０のフィラー
チューブ２６８とを図示しである。さらにまた、通常の
ねじキャップ２７２と。

車体に蝶番で取り付けた蓋２７４とを図示しである０本
発明は、この蓋２７４の動きと、ねじキャップ２７２の
ねじ開は取り外しのいずれかを感知して、自動車の液面
の読み取りを開始するトリガ信号を出す機構を提供する
ものである。リードスイッチ２７６を、ねじキャップ２
７２と蓋２７４の双方と組み合わせるが、このリードス
イッチは、フィラーチューブ２６８に取り付けるとよい
、リードスイッチ２７６は、単極重役接点２７８．２８
０としてよく、両接点を、ねじキャップの表面または内
側に取り付けた１個以上の磁石のすぐ近くで開いたまま
にさせる。ねじキャップが、回されて取り外されると、
リードスイッチの両接点２７６．２７８が、閉じること
になる。

この構造は、第３２図に示した構造と取り換えてもよく
、この場合、リードスイッチ２７６を、接地と端子１６
０との間に接続し、ドアの側柱スイッチ１５６への図示
しである接続をやめる。

こうして、自動車の燃料を供給するたびに、液面の読み
取りが、自動的に開始されることになる。

本発明のさらに別の実施例を、第３５図に示すが、この
図には、茶碗状体５２ｃと、その底壁に設けたプリズム
５４Ｇと、円錐形の凹部１０４ｃに加えてこの凹部１０
４ｃの底に形成したテーパ付きの内孔すなわち事大２８
２とを図示しである。この盲穴２８２を形成することに
より、茶碗状体５２ｃの成型が容易になる。

本発明による表示計は、構造が簡素化しているとともに
信頼性がある。ドライバ側のドアが開くたびに、または
自動車に燃料が補給されるたびに、液面の読み取りがな
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のセンサ装置の軸線方向断面図である
。第２図は、第１図に示したセンサ装置の左側端面図の
一部を示すものである。第３図は、光源及びセンサの保
持ブロックの側面図を示すものである。第４図は、セン
サ装置の右側端面図を示すものである。第５図は、第７
図の線５−５における軸線方向断面図を示すものである
。第６図は、第５図の左側端面図を示すものである。 第７図は、第５図の右側端面図を示すものである。第８
図は、第７図の線８−８における軸線方向断面図を示す
ものである。第９図は、センサ装置のねじ形成された取
り付け具の軸線方向断面図を示すものである。第１Ｏ図
は、第９図の取り付け具の左側端面図の一部を示すもの
である。第１１図は、第９図の取り付け具の右側端面図
の一部を示すものである。第１２図は、茶碗状のセンサ
部とプリズム状の端部壁との軸線方向断面図を示すもの
である。第１３図は、第１２図の左側端面図を示すもの
である。第１４図は、第１２図の右側端面図の一部を示
すものである。第１５図は、コネクタ通電用突出部の正
面図を示すものである。第１６図は、第１５図の平面図
を示すものである。第１７図は、第１５図の右側端面図
を示すものである。第１８図は、センサ装置用の傾斜検
出器の軸線方向断面図を示すものである。第１９図は、
第１８図の左側端面図を示すものである。第２０図は、
第１８図の右側端面図を示すものである。第２１図は、
傾斜検出器の一方のケースの軸線方向断面図を示すもの
である。第２２図は、第２１図の左側端面図を示すもの
である。第２３図は、第２１図の右側端面図を示すもの
である。第２４図は、傾斜検出器の他方のケースの一部
側面一部軸線方向断面図を示すものである。第２５図は
、第２４図の左側端面図を示すものである。第２６図は
、第２４図に示したケースの反対側の側面図を示すもの
である。第２７図は、第２４図の右側端面図を示すもの
である。第２８図は、光源及びセンサ保持ブロックの側
面図を示すものである。第２９図は、第２８図の左側端
面図を示すものである。第３０図は、第２８図の右側端
面図を示すものである。第３１図は、第２８図の平面図
を示すものである。第３２図は、本発明の液面表示計の
回路図を示すものである。第３３図は、蓋開けに感応す
るスイッチを示す自動車の燃料タンクの概略図を示すも
のである。第３４図は、センサ装置の概略説明図を示す
ものである。 第３５図は、センサ装置の変形例を示すものである。 １０・・・金属製取り付け具、１２・・・本体（突出部
）、１４・・・雄ねじ、１８・・・オイルパン、５４・
・・プリズム、５６・・・光源、６２・・・光センサ、
７２・・・保持ブロック、７４及び７６・・・受け台、
１０２・・・円錐面、１０４・・・円錐形の凹部、１１
０・・・傾斜検知器（重力感応機構）、１２４・・・発
光素子、１２６・・・受光素子、２７０・・・ガソリン
タンク、２７４・・・蓋、２７６・・・リードスイッチ
（蓋が開になることに感応する機構）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ａ）雄ねじを形成された実質的に円筒体の部分を備
   えた金属製取り付け具であって、この雄ねじにより液体
   収容容器の壁の孔に固定できる取り付け具と、 ｂ）この円筒体の部分に形成した貫通孔と、 ｃ）この貫通孔内に設けられた茶碗状容器 であって、貫通孔の内端に近接して置いたプリズムから
   なる底壁を備え、このプリズムは、被測定液体中に浸す
   、実質的に円錐状の先端部を備えた茶碗状容器と、 ｄ）前記円筒体の部分の側壁に並置された前記茶碗状容
   器の側壁と、 ｅ）光源機構、光感応機構、並びにこれら光源及び光感
   応機構を前記茶碗状容器に取り付ける機構と、 ｆ）前記プリズムに形成した、光を導入し光を透過する
   実質的に円錐形の凹部であって、この円錐形の凹部の面
   に入る前記光源からの光線が、屈折により、前記円錐状
   の先端部の方に曲げられ、かつ、この円錐形の凹部の面
   を外方に向かって通過する、この円錐状の先端部からの
   反射光線が、屈折により、前記光感応機構の方に曲げら
   れるように、この円錐状の先端部と実質的に軸線を同じ
   くして前記プリズムに形成した、光を導入し光を透過す
   る円錐形の凹部とからなる、容器内の液体を測定するた
   めの液面表示計。 ２）前記光源は、光線を前記円錐形の凹部の面に当てる
   、請求の範囲第１項に記載の液面表示計。 ３）前記円錐形の凹部の面を外に向かって通過する光線
   は、屈折により、前記光感応機構の方に曲げられる、請
   求の範囲第２項に記載の液面表示計。 ４）前記プリズムの内面には、前記円錐形の凹部を囲む
   溝を、環状に形成する、請求の範囲第１項に記載の液面
   表示計。 ５）前記プリズムの外面には、前記円錐状の先端部を囲
   む溝を、環状に形成する、請求の範囲第４項に記載の液
   面表示計。 ６）前記取り付け具に保持された電気的接続機構であっ
   て、前記光源に通電するためこれに接続するとともに、
   前記光感応機構の状態をモニタするためこれにも接続す
   る電気的接続機構を備えた、請求の範囲第１項に記載の
   液面表示計。 ７）ａ）前記光源及び光感応機構を取り付ける機構は、
   前記茶碗状容器にその開口端より収容される保持ブロッ
   クからなり、 ｂ）この保持ブロックは、前記光源及び光感応機構用の
   受け台を備える、請求の範囲第１項に記載の液面表示計
   。 ８）ａ）光源と、 ｂ）光感応機構と、 ｃ）プリズムであって、被測定液体に浸る円錐端を備え
   たプリズムと、 ｄ）このプリズムの他端に形成した円錐形の凹部と、 ｅ）このプリズムの他端でその円錐形の凹部に近接して
   置かれた前記光源及び光感応機構を取り付ける機構であ
   って、光源からの光が、前記円錐形の凹部の一部を通っ
   て前記プリズムに入り、前記円錐端に当たり、そこから
   屈折し前記円錐形の凹部の他の部分で前記プリズムから
   出た上で、前記光感応機構に当たるように、前記光源及
   び光感応機構を取り付ける機構とからなる、容器内の液
   体を測定する液面表示計。 ９）ａ）雄ねじを形成された実質的に円筒体の部分を備
   えた金属製取り付け具であって、この雄ねじにより液体
   収容容器の壁の孔に固定できる取り付け具と、 ｂ）この円筒体の部分に形成した貫通孔及び一端に形成
   した突出部と、 ｃ）被測定液体中に浸す、実質的に円錐状の先端部を備
   えたプリズム、及びこのプリズムを前記突出部に近接し
   て取り付ける機構と、 ｄ）前記取り付け具の円筒体の部分内に保持される光源
   機構及び光感応機構とからなり、ｅ）前記プリズムの円
   錐状の先端部は、前記円筒体の部分の突出部により、衝
   撃、振動そのほか他の物体との接触による不測の損傷か
   らプリズムを守るように、前記円筒体の部分の突出部内
   にすっかり引っ込んだ箇所にある、容器内の液体を測定
   する液面表示計。 １０）ａ）自動車の液体容器の壁に取り付ける測定部で
   あって、この容器の液体に浸ると感応する測定部と、 ｂ）表示部、及び前記液体測定部からこの表示部へ電気
   回路と、 ｃ）自動車に取り付けられた、前記電気回路を制御する
   重力感応機構であって、自動車が傾斜面にあると感応し
   て、読み取りの誤りが生ずる可能性を出来るだけ少なく
   する重力感応機構とからなる、自動車の容器内の液体を
   測定する液面表示装置。 １１）前記重力感応機構は、前記電気回路に接続され、
   自動車が傾斜面にあると、この電気回路の電流を切る、
   請求の範囲第１０項に記載の液面表示計。 １２）前記重力感応機構は、発光素子と、受光素子と、
   重力により作動する機械的シャッタ機構であって、自動
   車の傾斜に応じてこの発光素子からの光を遮り、この受
   光素子を塞ぐ位置で作動する重力で作動する機械的シャ
   ッタ機構とからなる、請求の範囲第１０項に記載の液面
   表示計。 １３）ガソリンタンクと、これ用のタンクキャップと、
   このタンクキャップを常態において隠している蓋とを備
   えた自動車に取り付けた容器内の液体を測定する液面表
   示装置において、この表示装置が、 ａ）液面測定部であって、発光光源、及びこれからの光
   線を受け取る光センサとからなる液面測定部と、 ｂ）前記光センサにより前記光源から受け取る光線は、
   被測定液体の液面の変化に応じて、変動するように、前
   記光源と光センサとを取り付ける機構と、 ｃ）前記光源に電力を供給とともに、前記光センサから
   受け取る信号であって、前記容器内の液面を表わす信号
   を処理する電子回路と、 ｄ）前記ガソリンタンクのタンクキャップを隠す蓋が開
   くことに感応する機構であって、前記蓋が開くと前記電
   子回路をトリガさせて電子回路の動作を制御する機構と
   からなる、液面表示装置。 １４）ガソリンタンクと、これ用のタンクキャップとを
   備えた自動車に取り付けた容器内の液体を測定する液面
   表示装置において、この表示装置が、 ａ）測定部であって、発光光源、及びこれからの光線を
   受け取る光センサとからなる測定部と、 ｂ）前記光センサにより前記光源から受け取る光線は、
   被測定液体の液面の変化に応じて、変動するように、前
   記光源と光センサとを取り付ける機構と、 ｃ）前記光源に電力を供給するとともに、前記光センサ
   から受け取る信号であって、前記容器内の液面を表わす
   信号を処理する電子回路と、ｄ）前記ガソリンタンクの
   タンクキャップ動作に感応する機構であって、前記がタ
   ンクキャップが動くと前記電子回路をトリガさせてこの
   電子回路の動作を制御する機構とからなる、液面表示装
   置。 １５）ａ）前記光源が、発光ダイオードからなり、 ｂ）この発光ダイオードは、前記電子制御回路がトリガ
   されるまで、常態において非導通状態である、請求項第
   １３項に記載の液面表示装置。 １６）ａ）前記光源が、発光ダイオードからなり、 ｂ）この発光ダイオードは、前記電子制御回路がトリガ
   されるまで、常態において非導通状態である、請求項第
   １４項に記載の液面表示装置。 １７）ガソリンタンクを備えた自動車に取り付けた容器
   内の液体を測定する液面表示装置において、この表示装
   置が、 ａ）測定部であって、発光光源、及びこれからの光線を
   受け取る光センサとからなる測定部と、 ｂ）前記光センサにより前記光源から受け取る光線は、
   被測定液体の液面の変化に応じて、変動するように、前
   記光源と光センサとを取り付ける機構と、 ｃ）前記光源に電力を供給するとともに、前記光センサ
   から受け取る信号であって、前記容器内の液面を表わす
   信号を処理する電子回路と、 ｄ）前記自動車のガソリンタンクへの燃料を取り入れに
   感応する機構であって、前記電子回路をトリガさせてこ
   の電子回路の動作を制御する機構とからなる、液面表示
   装置。 １８）ガソリンタンクと、これ用のタンクキャップと、
   このタンクキャップを常態において隠している蓋とを備
   えた自動車に取り付けた容器内の液体を測定する液面表
   示装置において、この表示装置が、 ａ）電子回路を備えた電気的に作動する液面測定部と、 ｂ）この電子回路に接続され、前記ガソリンタンクのタ
   ンクキャップを隠す蓋が開かれることに感応し、この蓋
   が開くとこの電子回路をトリガすることにより電子回路
   の動作を制御する機構とからなる、液面表示装置。 １９）ガソリンタンクと、これ用のタンクキャップとを
   備えた自動車に取り付けた容器内の液体を測定する液面
   表示装置において、この表示装置が、 ａ）電子回路を備えた電気的に作動する液面測定部と、 ｂ）この電子回路に接続され、前記ガソリンタンクのタ
   ンクキャップの動作に感応し、このタンクキャップが動
   くとこの電子回路をトリガすることにより電子回路の動
   作を制御する機構とからなる、液面表示装置。 ２０）ガソリンタンクを備えた自動車に取り付けた容器
   内の液体を測定する液面表示装置において、この表示装
   置が、 ａ）電子回路を備えた電気的に作動する液面測定部と、 ｂ）この電子回路に接続され、前記自動車のガソリンタ
   ンクへの燃料の取り入れに感応し、前記電子回路をトリ
   ガさせてこの電子回路の動作を制御する機構とからなる
   、液面表示装置。 ２１）ａ）プリズム形成部を備えた底壁を横断方向に有
   する茶碗状の液密構造体と、 ｂ）この茶碗状の液密構造体内に並んで配置された発光
   素子と光感応素子であって、この茶碗状の液密構造体の
   底壁のプリズム形成部に対し並んで配置されることによ
   り、このプリズム形成部への光線の供給とプリズム形成
   部からの光線の受け取りを各々行なう発光素子と光感応
   素子とからなる、容器内の液体を測定する液面表示計。 ２２）前記プリズム形成部は、前記発光素子と前記光感
   応素子とに向かい合う凹部を前記底壁に形成される、請
   求項第２１項に記載の液面表示計。 ２３）前記プリズム形成部は、その両端間に、その取り
   付け機構を設ける、請求項第２１項に記載の液面表示計
   。 ２４）前記プリズム形成部は、その取り付け機構の一方
   の側に円筒形状の外面を備える、請求項第２３項に記載
   の液面表示計。 ２５）前記プリズム形成部には、その取り付け機構の他
   方の側に別の円筒状の面を備える、請求項第２４項に記
   載の液面表示計。 ２６）ａ）前記発光素子と光感応素子とは互いに角度を
   なして配置され、 ｂ）前記プリズム形成部に設けた前記凹部は、円錐面を
   備える、請求項第２２項に記載の液面表示計。 ２７）前記茶碗状構造体は、透光性のプラスチックから
   成型される、請求項第２１項に記載の液面表示計。 ２８）前記プリズム形成部には、その取り付け機構の両
   側に溝を環状に形成する、請求項第２５項に記載の液面
   表示計。 ２９）前記プリズム形成部の外面の環状溝には、円錐状
   の外壁を形成する、請求項第２８項に記載の液面表示計
   。 ３０）ａ）側壁を縦方向に備えた容器と、 ｂ）この側壁に支持された液面センサと、 ｃ）この液面センサに設けられた、茶碗状の液密構造体
   であって、その軸線が前記側壁に対し実質的に垂直な液
   密構造体と、 ｄ）この液密センサにその横断方向に設けられた底壁で
   あって、プリズム形成部を有する底壁と、 ｅ）この茶碗状の液密構造内に並んで配置された発光素
   子と光感応素子であって、このプリズム形成部に対し並
   んで配置されることにより、このプリズム形成部への光
   線の供給とプリズム形成部からの光線の受け取りを各々
   行なう発光素子と光感応素子とからなる、容器内の液体
   を測定する液面表示計。 ３１）前記プリズムは、内孔であって、その開口が前記
   円錐凹部の面と交差する内孔を形成される、請求項第８
   項に記載の液面表示計。 ３２）前記内孔は、直径が徐々に小になる、請求項第３
   １項に記載の液面表示計。 ３３）前記プリズムは、盲穴であって、その開口が前記
   円錐状凹部の面と交差する盲穴を形成される、請求項第
   ８項に記載の液面表示計。