JP2018115881A - Liquid level detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波センサを用いてタンク内の液体の液面の位置を検出する液面検出装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid level detection device that detects the position of a liquid level in a tank using an ultrasonic sensor.
従来の液面検出装置として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1の液面検出装置では、送信回路から出力される正の駆動信号(1パルス)によって、超音波センサから超音波が発射される。そして、燃料タンク内の液体の液面から反射される反射波を受信回路で検出して、超音波の速度と、受信までの時間とから、液面までの距離を算出するようになっている。
As a conventional liquid level detection device, for example, the one described in
しかしながら、特許文献1の液面検出装置においては、超音波を発射させるために正の駆動信号(1パルス)を超音波センサに出力するようにしているので、この駆動信号によって、超音波センサの正極側の電極部、端子部等において、電食が発生し、ひいては導通不良に至るという問題があった。
However, in the liquid level detection device of
本発明の目的は、上記問題に鑑み、超音波センサにおける電食の発生を抑制可能とする液面検出装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a liquid level detection device capable of suppressing the occurrence of electrolytic corrosion in an ultrasonic sensor.
本発明は、上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
本発明では、タンク(10)内の液体の液面に対して超音波を発射する超音波センサ(110)と、
超音波センサに対して、超音波を発射させるための駆動信号(1)を与える駆動回路部(140)と、
超音波センサで受信される受信信号の中から、液面から反射される反射波に相当する反射波信号を検出する受信回路部(150)と、
駆動回路部に対する駆動信号発射の制御を行うと共に、受信回路部からの反射波信号を用いて、液面の位置を演算する制御演算部(160)と、を備える液面検出装置において、
制御演算部は、駆動信号として、正電位あるいは負電位の一方の駆動信号(1a)を超音波センサに与え、反射波信号を用いて液面の位置を演算した後に、正電位あるいは負電位の他方の駆動信号(1b)を超音波センサに与え、他方の駆動信号に基づく反射波信号による液面の位置演算は非実行とすることを特徴としている。
In the present invention, an ultrasonic sensor (110) that emits ultrasonic waves to the liquid level of the liquid in the tank (10);
A drive circuit unit (140) for providing a drive signal (1) for emitting ultrasonic waves to the ultrasonic sensor;
A receiving circuit unit (150) for detecting a reflected wave signal corresponding to a reflected wave reflected from the liquid surface from the received signal received by the ultrasonic sensor;
In a liquid level detection apparatus comprising: a control calculation unit (160) that performs drive signal emission control on the drive circuit unit and calculates a position of the liquid level using a reflected wave signal from the reception circuit unit.
The control calculation unit applies one drive signal (1a) having a positive potential or a negative potential to the ultrasonic sensor as a drive signal, calculates the position of the liquid surface using the reflected wave signal, and then calculates the positive potential or the negative potential. The other drive signal (1b) is given to the ultrasonic sensor, and the liquid surface position calculation by the reflected wave signal based on the other drive signal is not executed.
この発明によれば、制御演算部(160)は、超音波センサ(110)に正電位あるいは負電位の一方の駆動信号(1a)を与えて、液面(12)の位置演算を行った後に、正電位あるいは負電位の他方の駆動信号(1b)を超音波センサ(110)に与える。よって、正電位の駆動信号による超音波センサの正極側部分の電食は、負電位の駆動信号によって抑制されるので、耐久性を向上させることができる。 According to the present invention, the control calculation unit (160) gives one drive signal (1a) of positive potential or negative potential to the ultrasonic sensor (110), and performs the position calculation of the liquid level (12). The other drive signal (1b) of positive potential or negative potential is applied to the ultrasonic sensor (110). Therefore, the electrolytic corrosion of the positive electrode side portion of the ultrasonic sensor due to the positive potential drive signal is suppressed by the negative potential drive signal, so that the durability can be improved.
尚、液面(12)の位置演算にあたっては、一方の駆動信号(1a)に基づいて実行されるので、他方の駆動信号(1b)による位置演算を非実行とすることで、不要な演算を無くすことができる。 In addition, since the position calculation of the liquid level (12) is executed based on one drive signal (1a), an unnecessary calculation can be performed by not executing the position calculation using the other drive signal (1b). It can be lost.
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also a combination of the embodiments even if they are not clearly specified unless there is a problem with the combination. It is also possible.
(第1実施形態)
第1実施形態の液面検出装置100について、図1〜図7を用いて説明する。液面検出装置100は、例えば車両用の燃料タンク10内のガソリン等の燃料11の液面12の位置を検出する装置である。燃料11は、本発明の液体に対応する。図1〜図3に示すように、液面検出装置100は、超音波センサ110、ケース120、伝送管130、駆動回路部140、受信回路部150、および制御演算部160等を備えており、超音波センサ110、ケース120、および伝送管130等が、燃料タンク10の底面13に設けられている。
(First embodiment)
The liquid
超音波センサ110は、燃料タンク10内の燃料11の液面12に対して超音波を発射する超音波振動子である。超音波センサ110は、ピエゾ効果(電圧が印加されると体積が変化する一方、外部から力を受けると電圧を発生する特性)を有する物質、たとえばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等により円盤状に形成されている。そして、超音波センサ110は、ケース120および蓋部121によって形成される空間内に収容されている。
The
ケース120は、樹脂製で有底筒状を成す容器体であり、筒軸が水平方向を向くように配置されている。蓋部121は、樹脂製の板状の部材であり、ケース120の開口側を閉塞するように設けられている。蓋部121には、貫通孔121aが2つ設けられている。超音波センサ110は、ケース120の底部120aに当接するように配置されている。
The
超音波センサ110の表面および裏面(図2中の左右両端面)には、それぞれ外部と電気的に接続される電極111が印刷成形によって形成されている。各電極111は、それぞれ超音波センサ110の表面のほぼ全面、および裏面のほぼ全面にわたって形成されている。
各電極111には、リード線112の一端側がそれぞれ半田付けあるいは圧接等により接続されている。各リード線112の他端側は、蓋部121の貫通孔121aを貫通するように延設され、各リード線112の他端側にはそれぞれターミナル113が設けられている。更に、ターミナル113には、リードワイヤ114が接続されている。
One end side of the
超音波センサ110は、両電極111間に電圧が印加されると、上記したピエゾ効果により板厚方向である軸方向(図1中の左右方向)に振動して超音波を発射するようになっている。
When a voltage is applied between both
ケース120内において、超音波センサ110と、蓋部121との間には、防振部115が設けられている。防振部115は、柔軟な樹脂材料あるいはゴム材料等、例えば、ニトリルゴムから形成されている。防振部115は、ケース120に蓋部121が固定されることで、ケース120内において圧縮されて弾性変形した状態となっている。この防振部115の弾性力により、超音波センサ110はケース120の底部120aに押し付けられている。
In the
防振部115は、超音波センサ110の残響振動を抑制すると共に、超音波センサ110から背後(蓋部121側)へ漏れる超音波パルスを吸収するようになっている。よって、超音波センサ110から発射される超音波パルスは、後述する伝送管130の水平経路132内の燃料11へ向けて進行するようになっている。
The
伝送管130は、超音波センサ110から発射される超音波を燃料11の液面12に向けて伝播させると共に、液面12で反射した超音波を再び超音波センサ110に伝播させる経路(伝播経路)を形成するものである。伝送管130は、ハウジング131、水平経路132、垂直経路133、および反射板134を有している。
The
ハウジング131は、L字状を成す筒状部材であり、例えば、燃料タンク10内の燃料11に対して安定性に優れる樹脂材料により形成されている。ハウジング131の断面形状は、円形状となっている。ハウジング131には、L字状の一辺を成す水平部分131aと他辺を成す垂直部分131bとが設けられており、垂直部分131bの端部側が上側を向くようにして、水平部分131aが燃料タンク10の底面13に固定されている。そして、水平部分131aの端部の内側には、ケース120(超音波センサ110)が固定されている。ケース120の底部120aは、水平部分131aの端部側において、軸方向の内側に入り込むように配置されている。
The
水平部分131aは、ケース120側から垂直部分131b側に向けて、内径が順次小さく成るように(縮径されて)形成されている。また、垂直部分131bの端部は、燃料タンク10の深さ方向の中間位置まで延びている。
The
水平経路132は、断面形状が円形状で、ハウジング131の水平部分131aの内側に接するように設けられた筒状部材となっており、金属部材、例えば、アルミニウムダイカスト用合金により形成されている。尚、水平経路132は、樹脂材によって形成されたものとしてよい。水平経路132は、ハウジング131の水平部分131aと同様に、ケース120側から垂直部分131b側に向けて、内径が順次小さく成るように(縮径されて)形成されている。
The
水平経路132のケース120とは反対側には、基準面132aが形成されている。超音波センサ110から基準面132aまでの距離は、予め定めた所定の基準距離Lとなっている。基準面132aは、水平経路132の軸線方向に段状を成し、周方向にリング状を成し、超音波センサ110に対向する面として形成されている。したがって、超音波センサ110から発射された超音波の一部は基準面132aに入射し、基準面132aで反射して再び超音波センサ110に向かって進み、超音波センサ110に入射するようになっている。
A
水平経路132内には、ハウジング131の下側(底面13側)に設けられた開口部から燃料11が浸入するようになっている。
The
垂直経路133は、断面形状が円形状で、一端側がハウジング131の垂直部分131bの内側に接するように設けられた筒状部材となっており、水平経路132と同様に金属部材、例えば、アルミニウムダイカスト用合金により形成されている。尚、垂直経路133は、樹脂材によって形成されたものとしてよい。垂直経路133は、水平経路132に対してほぼ直交している。垂直経路133の他端側は、燃料11の満タン時の液面12よりも所定長さだけ上方に突き出すように設定されている。垂直経路133の直径寸法は、水平経路132の縮径された側の直径寸法と等しく形成されている。
The
垂直経路133内には、水平経路132から連続して、燃料11が浸入するようになっている。垂直経路133における燃料11の上側位置は、燃料タンク10内の液面12と同じ位置となる。
The
反射板134は、水平経路132と垂直経路133との間に設けられた板部材であり、例えば、鉄系金属、好ましくはステンレス鋼板等の金属材料によって形成されている。反射板134は、燃料タンク10の底面13に対して、45°程度傾斜されて配置されており、超音波センサ110から発射された超音波を燃料11の液面12に向けて反射させると共に、液面12で反射した超音波を超音波センサ110に向けて反射させるようになっている。
The
駆動回路部140は、送信回路を形成し、超音波センサ110に対して、超音波を発射させるための駆動信号(1)を与える回路部となっている。駆動回路部140は、例えば、所定の周波数で発振する高周波発信器およびその発振信号を増幅する増幅回路から構成され、後述する制御演算部160からの指示を受けると駆動信号(1)を超音波センサ110に対して出力して、超音波センサ110を駆動し、超音波を発射させるようになっている。尚、駆動回路部140としては、高周波発信器を省略し、制御演算部160より高周波信号を重畳した信号を与えるようにしてもよい。
The
受信回路部150は、超音波センサ110で受信される受信信号の中から、水平経路132の基準面132aから反射される反射波に相当する基準波信号、および液面12から反射される反射波に相当する液面波信号(反射波信号)を検出する回路部となっている。受信回路部150は、増幅回路151、検波回路部152、および比較回路部153を有している。
The
増幅回路151は、超音波センサ110で受信される信号を増幅して増幅信号(2)とする回路部となっている。また、検波回路部152は、増幅信号(2)を半波整流して検波信号(3)に変換する回路部となっている。検波信号(3)は、半波整流された波形のそれぞれのピークを繋ぐ信号として形成される(図7)。また、比較回路部153は、検波信号(3)と、制御演算部160から出力される閾値信号(4)とを比較処理して、検波信号(3)において閾値信号(4)よりも大きい領域を比較信号(5)として制御演算部160に出力する回路部となっている。
The
制御演算部160は、駆動回路部140から超音波センサ110に対して駆動信号(1)の発射の制御(指示)を行うと共に、受信回路部150からの比較信号(5)(反射波信号)を用いて、液面12の位置を演算する部位となっている(詳細後述)。
The
液面検出装置100は、以上のように構成されており、以下、図4〜図7を加えて、その作動および作用効果について説明する。
The liquid
図4、図5は、液面位置検出制御における制御の流れ、および各信号波形を示している。制御演算部160は、超音波センサ110に対して、1回目の超音波発射と、2回目の超音波発射を行わせ、1回目と2回目とを合わせて1周期(1サイクル)の制御とし、以下、これを繰り返すようにしている。1回目の超音波発射、および2回目の超音波発射における制御時間は、後述する基準波と、液面波との受信が可能となる時間としている。ここでは、制御時間は、それぞれ、例えば100ms程度(微小時間)としている。
4 and 5 show a control flow and signal waveforms in the liquid surface position detection control. The
そして、1周期の中で、1回目の超音波発射に基づく反射超音波から液面12の位置を検出する。更に、2回目の超音波発射においては、1回目の超音波発射用の駆動信号(1a)とは逆電位の駆動信号(1b)を超音波センサ110に与えるものとして、2回目の反射超音波については、液面位置の検出には使用しないものとしている。尚、ここでは、1回目の超音波発射用の駆動信号(1a)は正電位の駆動信号とし、2回目の超音波発射用の駆動信号(1b)は、負電位の駆動信号としている。
Then, the position of the
以下、具体的に説明する。図4のS100〜S170は、1回目の超音波発射に基づく液面位置検出の流れを示し、S200〜S270は、2回目の超音波発射は行うものの、液面位置検出は行わない流れを示している。 This will be specifically described below. S100 to S170 in FIG. 4 show the flow of the liquid level position detection based on the first ultrasonic emission, and S200 to S270 show the flow of performing the second ultrasonic emission but not detecting the liquid level position. ing.
まず、S100において、制御演算部160は、駆動回路部140から超音波センサ110に対して、正電位の駆動信号(1a)を出力させる。正電位の駆動信号(1a)は、例えば、+5V程度の矩形波である。駆動信号(1a)の電位は、+5Vに限定されるものではなく、適宜設定可能である。また、駆動信号(1a)は、矩形波に代えて、サイン波の半波、台形波等としてもよい。
First, in S100, the
正電位の駆動信号(1a)を受けて、超音波センサ110は、超音波を発射させる。発射された超音波は、伝送管130内で伝播する(S110)。
In response to the positive potential drive signal (1a), the
伝播される超音波のうち、一部の超音波は、水平経路132における基準面132aで反射され(S120)、超音波センサ110は、基準波として受信する(S130)。また、伝播される超音波のうち、他の超音波は、水平経路132、反射板134、垂直経路133を伝播し、液面12で反射され(S140)、更に上記とは逆方向に伝播して、超音波センサ110は、液面波として受信する(S150)。
Among the propagated ultrasonic waves, some ultrasonic waves are reflected by the
受信回路部150では、超音波センサ110からの基準波、および液面波から、増幅信号(2)、検波信号(3)、更には比較信号(5)生成して、比較信号(5)を制御演算部160に出力する。制御演算部160は、超音波センサ110と基準面132aとの間の往復距離(2×基準距離L)と、基準波における発射から受信までの伝播時間とから、その時の温度に基づく超音波の速度(=2L/伝播時間)を算出する。更に、制御演算部160は、算出した超音波速度と、液面波における発射から受信までの伝播時間とから、超音波センサ110から液面12までの距離(=超音波速度×伝播時間/2)を算出し、この距離を基に、液面12の位置を算出する(S160)。
The
制御演算部160は、S160で算出した液面12の位置データを、例えば車両の液面位置表示装置(例えば、コンビネーションメータの燃料残量表示部)に送信する(S170)。
The
続いて、1回目の超音波発射から100ms経過後に、S200において、制御演算部160は、駆動回路部140から超音波センサ110に対して、負電位の駆動信号(1b)を出力させる。負電位の駆動信号(1b)は、例えば、‐5V程度の矩形波である。駆動信号(1b)の電位は、‐5Vに限定されるものではなく、適宜設定可能である。また、駆動信号(1b)は、矩形波に代えて、サイン波の半波、台形波等としてもよい(駆動信号(1a)と同様)。
Subsequently, after 100 ms has elapsed since the first ultrasonic emission, in S200, the
尚、負電位の駆動信号(1b)は、正電位の駆動信号(1a)に対して、電位が逆であることを除いて、電位の大きさ、波形等は、正電位の駆動信号(1a)と同一条件とするのがよい。 The negative potential drive signal (1b) has the same magnitude and waveform as the positive potential drive signal (1a) except that the potential is opposite to the positive potential drive signal (1a). ) And the same conditions.
負電位の駆動信号(1b)を受けて、超音波センサ110は、超音波を発射させる。発射された超音波は、伝送管130内で伝播する(S210)。
In response to the negative potential drive signal (1b), the
以下、S220〜S250の流れ(内容)は、上記したS120〜S150と同じである。但し、図5に示すように、負電位の駆動信号(1b)によって発射される超音波は、正電位の駆動信号(1a)によって生成される超音波と位相が逆(反転波形)になる。 Hereinafter, the flow (contents) of S220 to S250 is the same as S120 to S150 described above. However, as shown in FIG. 5, the phase of the ultrasonic wave emitted by the negative drive signal (1b) is reversed (inverted waveform) from the ultrasonic wave generated by the positive drive signal (1a).
そして、受信回路部150、および制御演算部160は、負電位の駆動信号(1b)による基準波、および液面波に基づく液面12の位置算出は行わず(S260)、また、車両の表示装置へのデータ送信も行わないようになっている(S270)。
The receiving
車両の表示装置は、繰り返し制御の中で、S170での液面の位置データを所定回数分(例えば32回分)取込むと、その平均値を算出して(S300)、平均値を液面位置として表示する(S310)。 When the display device of the vehicle takes in the position data of the liquid level in S170 for a predetermined number of times (for example, 32 times) in the repetitive control, the average value is calculated (S300), and the average value is calculated as the liquid level position. (S310).
本実施形態においては、制御演算部160は、超音波センサ110に正電位の駆動信号(1a)を与えて、液面12の位置演算を行った後に、負電位の駆動信号(1b)を超音波センサ110に与える。よって、正電位の駆動信号(1a)による超音波センサ110の正極側部分(正極側の電極111やターミナル113等)の電食は、負電位の駆動信号(1b)によって抑制されるので、耐久性を向上させることができる。
In the present embodiment, the
特に、燃料タンク10には、ガソリン燃料の他、アルコールが高濃度で入る場合や、水分がわずかだが混入される場合等があり、電食の発生しやすい環境となり、本実施形態を用いることで、効果的な電食の抑制を行うことができる。
In particular, the
尚、液面12の位置演算にあたっては、1回目の超音波発射における正電位の駆動信号(1a)に基づいて実行されるので、2回目の超音波発射における負電位の駆動信号(1b)による位置演算を非実行とすることで、不要な演算を無くすことができる。
In addition, since the position calculation of the
ここで、負電位の駆動信号(1b)を超音波センサ110に与えた場合では、図6(a)に示すように、超音波センサ110が縮む方向となって振動する。一方、正負電位の駆動信号(1a)を超音波センサ110に与えた場合では、図6(b)に示すように、超音波センサ110が膨らむ方向となって、振動する。よって、図7に示すように、超音波センサ110に対して、負電位の駆動信号(1b)を与えた場合では、正電位の駆動信号(1a)を与えた場合に対して、検出される波形が小さく、逆に、正電位の駆動信号(1a)を与えた場合では、検出波形が大きく得られる。
Here, when a drive signal (1b) having a negative potential is applied to the
よって、本実施形態のように、液面12の位置検出のための1回目の超音波発射において、正電位の駆動信号(1a)を用い、電食抑制用の2回目の超音波発射においては、負電位の駆動信号(1b)とすることで、液面12の位置検出の精度を向上させることができる。
Therefore, as in the present embodiment, in the first ultrasonic emission for detecting the position of the
(第2実施形態)
第2実施形態を図8に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、液面検出装置100の構成は同一として、制御の内容を変更したものである。
(Second Embodiment)
A second embodiment is shown in FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that the configuration of the liquid
本実施形態では、上記第1実施形態に対して、1回目の超音波発射における駆動信号を負電位の駆動信号(1b)とし、2回目の超音波発射における駆動信号を正電位の駆動信号(1a)としている。第1実施形態で説明した図4に対して、S100では、−5Vの負電位の駆動信号(1b)の印加とし、S200では、+5Vの正電位の駆動信号(1a)の印加とする。 In the present embodiment, the drive signal in the first ultrasonic emission is a negative potential drive signal (1b) and the drive signal in the second ultrasonic emission is a positive potential drive signal ( 1a). Compared to FIG. 4 described in the first embodiment, in S100, a negative drive signal (1b) of −5V is applied, and in S200, a positive drive signal (1a) of + 5V is applied.
本実施形態では、液面12の位置検出のための1回目の超音波発射における駆動信号を負電位の駆動信号(1b)とすることで、上記第1実施形態に対して、液面12の検出精度は、多少低下すると思われるものの、負電位の駆動信号(1b)と正電位の駆動信号(1a)とによる、電食抑制の効果を同様に得ることができる。
In the present embodiment, the drive signal in the first ultrasonic emission for detecting the position of the
(第3実施形態)
第3実施形態を図9に示す。第3実施形態は、上記第1、第2実施形態に対して、液面検出装置100の構成は同一として、制御の内容を変更したものである。
(Third embodiment)
A third embodiment is shown in FIG. The third embodiment is different from the first and second embodiments in that the configuration of the liquid
本実施形態では、上記第1実施形態に対して、1回目の超音波発射における駆動信号(1a)、および2回目の超音波発射における駆動信号(1b)を、それぞれ同一回数で連続する複数の駆動信号としたものである。例えば、各駆動信号(1a)、(1b)は、それぞれ、3回連続する矩形波となるようにしている。第1実施形態で説明した図4に対して、S100では、+5Vの正電位の駆動信号(1a)の複数(3回)連続の印加とし、S200では、−5Vの負電位の駆動信号(1b)の複数(3回)連続の印加とする。 In the present embodiment, a plurality of drive signals (1a) in the first ultrasonic emission and drive signals (1b) in the second ultrasonic emission are respectively the same number of times in the first embodiment. This is a drive signal. For example, each of the drive signals (1a) and (1b) is a rectangular wave that continues three times. Compared to FIG. 4 described in the first embodiment, in S100, the drive signal (1a) having a positive potential of + 5V is continuously applied (three times), and in S200, the drive signal having a negative potential of −5V (1b) is applied. ) Multiple (three times) continuous application.
これにより、上記第1実施形態に対して、超音波センサ110から発射される超音波の残響時間が延びるものの、強度を大きくし、反射後の受信時の基準波、および液面波の強度を大きくすることができるので、液面12の位置検出の精度を向上させることができる。
Thereby, although the reverberation time of the ultrasonic wave emitted from the
(第4実施形態)
第4実施形態を図10に示す。第4実施形態は、上記第1〜第3実施形態に対して、液面検出装置100の構成は同一として、制御の内容を変更したものである。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment is shown in FIG. The fourth embodiment is different from the first to third embodiments in that the configuration of the liquid
本実施形態では、上記第2実施形態に対して、1回目の超音波発射における駆動信号(1b)、および2回目の超音波発射における駆動信号(1a)を、それぞれ同一回数で連続する複数の駆動信号としたものである。例えば、各駆動信号(1b)、(1a)は、それぞれ、3回の矩形波となるようにしている。第1実施形態で説明した図4に対して、S100では、−5V負電位の駆動信号(1b)の複数(3回)連続の印加とし、S200では、+5Vの正電位の駆動信号(1a)の複数(3回)連続の印加とする。 In the present embodiment, a plurality of drive signals (1b) in the first ultrasonic emission and a drive signal (1a) in the second ultrasonic emission are respectively repeated the same number of times with respect to the second embodiment. This is a drive signal. For example, each of the drive signals (1b) and (1a) is configured to be three rectangular waves. Compared to FIG. 4 described in the first embodiment, in S100, the drive signal (1b) having a negative potential of −5V is applied multiple times (three times), and in S200, the drive signal having a positive potential of + 5V (1a). A plurality of (three times) continuous application.
これにより、上記第2実施形態に対して、超音波センサ110から発射される超音波の強度を大きくし、受信時の基準波、および液面波の強度を大きくすることができるので、液面12の位置検出の精度を向上させることができる。
Thereby, compared to the second embodiment, the intensity of the ultrasonic wave emitted from the
(その他の実施形態)
上記各実施形態では、液面検出装置100として、燃料タンク10内の燃料11の液面12の位置を検出するものとして説明したが、燃料11に限らず、その他、ウォシャ液、冷却液、ブレーキオイル、ATフルード等の液面位置を検出するものとしても広く使用することができる。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the liquid
(1) 駆動信号
(1a) 正電位の駆動信号(正電位あるいは負電位の一方の駆動信号)
(1b) 負電位の駆動信号(正電位あるいは負電位の他方の駆動信号)
10 燃料タンク(タンク)
11 燃料(液体)
12 液面
100 液面検出装置
110 超音波センサ
140 駆動回路部
150 受信回路部
160 制御演算部
(1) Drive signal (1a) Positive potential drive signal (positive or negative potential drive signal)
(1b) Negative potential drive signal (positive potential or the other drive signal of negative potential)
10 Fuel tank (tank)
11 Fuel (liquid)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記超音波センサに対して、前記超音波を発射させるための駆動信号(1)を与える駆動回路部(140)と、
前記超音波センサで受信される受信信号の中から、前記液面から反射される反射波に相当する反射波信号を検出する受信回路部(150)と、
前記駆動回路部に対する駆動信号発射の制御を行うと共に、前記受信回路部からの前記反射波信号を用いて、前記液面の位置を演算する制御演算部(160)と、を備える液面検出装置において、
前記制御演算部は、前記駆動信号として、正電位あるいは負電位の一方の駆動信号(1a)を前記超音波センサに与え、前記反射波信号を用いて前記液面の位置を演算した後に、前記正電位あるいは前記負電位の他方の駆動信号(1b)を前記超音波センサに与え、前記他方の駆動信号に基づく前記反射波信号による前記液面の位置演算は非実行とする液面検出装置。 An ultrasonic sensor (110) for emitting ultrasonic waves to the liquid level of the liquid in the tank (10);
A drive circuit unit (140) for providing a drive signal (1) for emitting the ultrasonic wave to the ultrasonic sensor;
A receiving circuit unit (150) for detecting a reflected wave signal corresponding to a reflected wave reflected from the liquid surface from the received signals received by the ultrasonic sensor;
A liquid level detection apparatus comprising: a control calculation unit (160) that controls driving signal emission to the driving circuit unit and calculates the position of the liquid level using the reflected wave signal from the receiving circuit unit In
The control calculation unit applies one drive signal (1a) of positive potential or negative potential to the ultrasonic sensor as the drive signal, and calculates the position of the liquid surface using the reflected wave signal. A liquid level detection device that applies the other drive signal (1b) of a positive potential or the negative potential to the ultrasonic sensor, and does not execute the position calculation of the liquid level by the reflected wave signal based on the other drive signal.
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