JP2020034467A - 液面位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液面位置の検出精度がよい液面位置検出装置を提供する。【解決手段】液面位置検出装置１００は、液体に浸り、液体の液面位置に応じて液体に浸る境界が変位する、超音波振動が伝搬する伝搬体１０と、超音波振動を伝搬体１０に発生させる振動子（振動発生手段）２０と、振動子２０によって発生した超音波振動が伝搬体１０の第１箇所から境界を跨いで第２箇所まで伝搬する伝搬時間に基づいて液面位置を検出する検出手段（送受信回路及び制御部）と、を備え、伝搬体１０は、互いに表裏の関係にある２つの主面部１１，１２と、２つの主面部１１，１２を繋ぐ２つの側面部１３，１４と、を備え、側面部１３，１４は、超音波振動が伝搬する２つの主面部１１，１２のうち少なくとも一方の主面部１１（１２）の表面から他方の主面部１２（１１）に向けて超音波の１波長未満の突き出し量で突き出す突き出し部１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、液面位置検出装置に関する。

液面位置検出装置として、例えば、特許文献１には、伝搬体のうち液体中の部分を伝搬する表面波の音速が、液体から露出している部分を伝搬する表面波の音速よりも遅くなることを利用して液体の液面位置を検出するものが開示されている。

特開平４−８６５２５号公報

特許文献１に開示された液面位置検出装置では、液面位置によっては伝搬体を伝搬する表面波の一部が伝搬体の側面に伝搬し、ノイズ成分となってＳ／Ｎ比（Signal-Noise ratio）が悪化してしまい、液面位置の検出精度が悪くなる場合がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、液面位置の検出精度がよい液面位置検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る液面位置検出装置は、
液体に浸り、前記液体の液面位置に応じて前記液体に浸る境界が変位する、超音波振動が伝搬する伝搬体と、
前記超音波振動を前記伝搬体に発生させる振動発生手段と、
前記振動発生手段によって発生した前記超音波振動が前記伝搬体の第１箇所から前記境界を跨いで第２箇所まで伝搬する伝搬時間に基づいて前記液面位置を検出する検出手段と、を備え、
前記伝搬体は、互いに表裏の関係にある２つの主面部と、２つの前記主面部を繋ぐ２つの側面部とを備え、
前記側面部は、前記超音波振動が伝搬する２つの前記主面部のうち少なくとも一方の前記主面部の表面から他方の前記主面部に向けて前記超音波振動を発生する超音波の１波長未満の突き出し量で突き出す突き出し部を有する、
ことを特徴とする。

本発明の第２の観点に係る液面位置検出装置は、
液体に浸り、前記液体の液面位置に応じて前記液体に浸る境界が変位する、超音波振動が伝搬する伝搬体と、
前記超音波振動を前記伝搬体に発生させる振動発生手段と、
前記振動発生手段によって発生した前記超音波振動が前記伝搬体の第１箇所から前記境界を跨いで第２箇所まで伝搬する伝搬時間に基づいて前記液面位置を検出する検出手段と、を備え、
前記伝搬体は、互いに表裏の関係にある２つの主面部と、２つの前記主面部を繋ぐ２つの側面部とを備え、
前記側面部は、上端部に段差部を有し、
前記振動発生手段は、前記段差部によって突出した上面部に配置される、
ことを特徴とする。

本発明によれば、液面位置の検出精度がよい液面位置検出装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る液面位置検出装置の概略構成図である。 第１実施形態に係る伝搬体及び振動子の外観斜視図である。 （ａ）は、第１実施形態に係る伝搬体及び振動子の正面図、（ｂ）は、右側面図、（ｃ）は、平面図である。 第１表面波と第２表面波を説明するための模式図である。 液面位置検出処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る伝搬体及び振動子の外観斜視図である。 （ａ）は、第１実施形態に係る伝搬体及び振動子の正面図、（ｂ）は、右側面図、（ｃ）は、平面図である。 （ａ）は、第３実施形態に係る伝搬体及び振動子の正面図、（ｂ）は、左側面図、（ｃ）は、平面図である。

本発明の一実施形態に係る液面位置検出装置について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る液面位置検出装置１００は、図１に示すように、容器８０内に入れられた液体９０の液面９１の位置を検出する装置である。液体９０の量の増減に伴い、液面９１も上下する。

液面位置検出装置１００は、伝搬体１０と、振動子（振動発生手段）２０と、送受信回路３０と、制御部４０と、を備える。

伝搬体１０は、表面波が伝搬するものであり、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの合成樹脂から形成されている。伝搬体１０は、上下方向に長尺な帯板形状（略直方体状）である。伝搬体１０の外面は、振動子２０に向く上面と、上面とは反対側の底面と、上面と底面を繋ぐとともに互いに裏表の関係となる２つの主面と、上面と底面を繋ぐとともに互いに裏表の関係となる２つの側面と、の６面から主に構成される。

伝搬体１０は、２つの主面のうち一方を含む主面部１１、他方を含む主面部１２と、２つの主面部１１，１２を繋ぐ２つの側面のうち一方を含む側面部１３、他方を含む側面部１４と、上面を含み振動子２０と当接する上面部１５と、底面を含む底面部１６と、を有する。後述のように、表面波は、伝搬体１０を伝搬するが、伝搬の際には伝搬体１０の表面から表面波の波長とほぼ同じ深さまで達する。主面部１１や主面部１２は、伝搬体１０の主面だけでなく当該深さをも含む部分である。側面部１３、側面部１４、上面部１５や底面部１６も同様である。

伝搬体１０は、図２、図３に示すように、側面視（図３（ｂ））において、主面部１１は、上面部１５の一端縁（例えば表面の上端縁）から垂下する平面で構成される。また、主面部１２は、上面部１５の他端縁（例えば裏面の上端縁）から垂下する平面で構成される。また、底面部１６は、上面部１５とは反対側において主面部１１と主面部１２とを繋ぐとともに、下方に凸となるＵ字状の滑らかな曲面状で構成されている。このように形成された底面部１６は、後述の第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２が底面部１６に伝搬する際の漏洩による損失を低減する。

側面部１３は、図２、図３に示すように、平面視（図３（ｃ））において、主面部１１の表面から主面部１２に向けて突き出す突き出し部１３ａと、主面部１２の表面から主面部１１に向かって突き出す突き出し部１３ｂとが形成され、中間部は凹部１３ｃとされており、上面部１５から底面部１６まで同一の断面形状に形成されている。側面部１４は、同様に、平面視において、主面部１１の表面から主面部１２に向けて突き出す突き出し部１４ａと、主面部１２の表面から主面部１１に向かって突き出す突き出し部１４ｂとが形成され、中間部は凹部１４ｃとされており、上面部１５から底面部１６まで同一の断面形状に形成されている。すなわち、伝搬体１０は、側面の４箇所の角に突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂが対向して突き出すように形成されている。各突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂの一方の主面部１１（１２）から他方の主面部１２（１１）に向かう突き出し量ｂは、伝搬体１０を伝搬する超音波（表面波）の１波長未満の突き出し量ｂとされる。
このような突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂにより、主面部１１，１２を伝搬する表面波の一部が側面部１３，１４に伝搬しても各突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂが表面から１波長未満の突き出し量ｂとなっていることで、表面波の一部（板波）が減衰しノイズ成分を減少させることができる。

また、各突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂの側面部１３，１４からの突き出し長さ（凹部１３ｃ，１４ｃの底面から突き出し部の先端までの長さ）ｃは、中間部の凹部１３ｃ，１４ｃの加工や強度と兼ね合いを考慮し、例えば超音波の１波長以上の長さｃとされる。
各突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂは、横断面形状が、例えば、略三角形状の直角三角形で斜辺が円弧状とされて構成されており、突き出し部１３ａ，１３ｂと突き出し部１４ａ，１４ｂは，それぞれの側面部１３，１４に半円状の凹部（溝）１３ｃ，１４ｃを形成することで一体に成形されている。
なお、突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂの横断面形状は、上記の半円状の溝の両側を略三角形状としたものに限らず、突き出し量ｂが超音波の１波長未満であればその横断面形状は、任意の形状であって良く、例えば三角形の斜辺を直線状としたものや矩形の突き出し部とその間の矩形状の凹部とで構成したものなどであってもよい。

伝搬体１０は、図１に示すように、側面部１３及び側面部１４で容器８０に設けられた固定部材８１、８２に挟まれることによって固定されている。なお、伝搬体１０は、表面波の伝搬を阻害しないように、表面波が伝搬する主面部１１及び主面部１２以外の部分で固定されれば、その固定方法は任意である。

伝搬体１０は、底面部１６の下端が容器８０の底面から距離（長さ）ｄだけ離間して配置される。伝搬体１０における、上面部１５の上端から液面９１までの上下方向に沿った長さ（伝搬体１０が液体９０に浸っていない部分である第１部分１０ａの長さ）Ｌ１と、底面部１６の下端から液面９１までの上下方向に沿った長さ（伝搬体１０が液体９０に浸っている部分である第２部分１０ｂの長さ）Ｌ２とは、液体９０の増減によって変化する。すなわち、液体９０の液面９１の位置（液面位置）に応じて液体９０に浸る伝搬体１０の境界（第１部分１０ａと第２部分１０ｂとの境界）が変位する。

振動子２０は、超音波を発生する振動発生手段であり、例えば、横波トランスデューサで、回路基板に実装された圧電素子などを含んで構成される。振動子２０は、伝搬体１０の上面部１５に押しつけられ、例えば伝搬体１０の主面部１１及び主面部１２にそれぞれ表面波を発生させる二面発振構造としてある。

本実施形態では、振動子２０が主面部１１に発生させる表面波を第１表面波Ｗ１と呼び、主面部１２に発生させる表面波を第２表面波Ｗ２と呼ぶ。また、第１表面波Ｗ１と第２表面波Ｗ２とを区別なく、単に表面波と呼ぶこともある。

振動子２０は、図４に示すように、伝搬体１０に第１表面波Ｗ１を発生させるとともに、第２表面波Ｗ２を受ける第１送受波部２１と、伝搬体１０に第２表面波Ｗ２を発生させるとともに、第１表面波Ｗ１を受ける第２送受波部２２と、を有する。

第１送受波部２１は、送受信回路３０から供給される電気信号によって振動する。第１送受波部２１の振動は伝搬体１０に伝達され、主面部１１の上端（第１箇所の一例）に第１表面波Ｗ１が発生する。発生した第１表面波Ｗ１は、図４に示すように、主面部１１の下端へ向かって伝搬し、前記のように滑らかな曲面を有する底面部１６に沿って伝搬した後、主面部１２の上端（第２箇所の一例）へ向かって伝搬する（図中の実線参照）。主面部１２の上端へ到達した第１表面波Ｗ１は、第２送受波部２２を振動させる。第２送受波部２２は、この振動を電気信号に変換して送受信回路３０に供給する。

第２送受波部２２は、送受信回路３０から供給される電気信号によって振動する。第２送受波部２２の振動は伝搬体１０に伝達され、主面部１２の上端（第１箇所の一例）に第２表面波Ｗ２が発生する。発生した第２表面波Ｗ２は、主面部１２の下端へ向かって伝搬し、前記のように滑らかな曲面を有する底面部１６に沿って伝搬した後、主面部１１の上端（第２箇所の一例）へ向かって伝搬する（図中の点線参照）。主面部１１の上端へ到達した第２表面波Ｗ２は、第１送受波部２１を振動させる。第１送受波部２１は、この振動を電気信号に変換して送受信回路３０に供給する。

なお、以上のように第１送受波部２１が伝搬体１０に第１表面波Ｗ１を発生させることを、第１表面波Ｗ１を送る、とも表現する。同様に、第２送受波部２２が伝搬体１０に第２表面波Ｗ２を発生させることを、第２表面波Ｗ２を送る、とも表現する。

この実施形態では、第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２は、超音波（例えば、２０ＫＨｚ以上の音波であればよい。）のパルス（超音波パルス）となっている。また、第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２は、レイリー波である。なお、振動子２０は、圧電素子と伝搬体１０との間に介在され、振動の伝わりを効率良くするための超音波用接触媒質を含んでいてもよい。

送受信回路３０は、図１に示すように、振動子２０に接続される。送受信回路３０は、超音波発生回路として、表面波として超音波パルスを発生させる電気信号を振動子２０に供給し、振動子２０を振動させる。送受信回路３０は、超音波受信回路として、振動子２０から供給される電気信号を受け取り、受け取った電気信号を増幅、変換する。

図４を合わせて参照する。具体的には、送受信回路３０は、第１表面波Ｗ１の送波用の電気信号を第１送受波部２１に供給し、第１送受波部２１を振動させる。また、第１表面波Ｗ１を受けた第２送受波部２２から供給される電気信号を受け取り、受け取った電気信号を増幅、変換する。また、送受信回路３０は、第２表面波Ｗ２の送波用の電気信号を第２送受波部２２に供給し、第２送受波部２２を振動させる。また、第２表面波Ｗ２を受けた第１送受波部２１から供給される電気信号を受け取り、受け取った電気信号を増幅、変換する。

制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、タイマなどから構成されるマイクロコンピュータ、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器などを含んで構成される。制御部４０は、送受信回路３０に接続される。制御部４０は、送受信回路３０を制御し、送受信回路３０から電気信号を振動子２０の第１送受波部２１と第２送受波部２２の各々に供給させる。これにより、第１表面波Ｗ１を主面部１１に発生させ、第２表面波Ｗ２を主面部１２に発生させる。また、制御部４０は、送受信回路３０で増幅、変換された、振動子２０の第１送受波部２１と第２送受波部２２の各々からの電気信号を受け取り、受け取った電気信号に基づいて後述のように液面９１の位置を検出する。また、制御部４０は、液面位置検出装置１００の外部の外部装置６０とデータのやり取りが可能になっている。

次に、以上のように構成された液面位置検出装置１００の動作を、制御部４０が実行する液面位置検出処理（図５参照）を中心に説明する。例えば、制御部４０のＣＰＵが、ＲＡＭをメインメモリとして、ＲＯＭに格納されているプログラムに従って、及びＲＯＭに格納されている各種データを用いて、液面位置検出処理を実行する。制御部４０は、例えば、外部装置６０からの指令に基づいて、液面位置検出処理を開始する。

（液面位置検出処理）
液面位置検出処理を開始すると、図５に示すように、制御部４０は、送受信回路３０を介して第１送受波部２１を振動させ、主面部１１の上端（第１箇所）に第１表面波Ｗ１を発生させる（ステップＳ１）。

発生した第１表面波Ｗ１は、図４に示すように、主面部１１の下端へ向かって伝搬し、滑らかな曲面を有する底面部１６に沿って伝搬した後、主面部１２の上端（第２箇所）へ向かって伝搬する。主面部１２の上端へ到達した第１表面波Ｗ１は、第２送受波部２２を振動させる。第２送受波部２２は、この振動を電気信号に変換して送受信回路３０に供給する。送受信回路３０は、供給された電気信号を増幅、変換して制御部４０に供給する。以下では、この増幅、変換された電気信号（つまり、底面部１６への伝搬を経て第２送受波部２２に到達する第１表面波Ｗ１が、第２送受波部２２に発生させる振動を示す電気信号）を、第１伝搬波信号と言う。このように、第１送受波部２１から（第１箇所）送られた第１表面波Ｗ１は、第２送受波部２２（第２箇所）に到達する間に、気体に接触する第１部分１０ａと液体９０に接触する第２部分１０ｂとの境界を二回跨いで伝搬する。

続いて、制御部４０は、ステップＳ１の処理を行ってから第１伝搬波信号を受信するまでの期間を計測するために、タイマを初期値の０に設定する（ステップＳ２）。当該期間は、第１送受波部２１が第１表面波Ｗ１を発生させたタイミングから、第２送受波部２２が第１表面波Ｗ１を受けるタイミングまでの期間であり、要するに、第１送受波部２１から第２送受波部２２までの第１表面波Ｗ１の伝搬時間（以下、第１伝搬時間と言う。）である。

続いて、制御部４０は、送受信回路３０から第１伝搬波信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ３）。この判別は、適宜の方法で行うことができるが、例えば、制御部４０は、第２送受波部２２から供給されて送受信回路３０で増幅、変換された電気信号を取得し、取得した電気信号の電圧に基づく値（例えば、電圧値、電圧値の２乗の所定期間における平均値、前記電圧値又は前記平均値の変化度、電気信号の振幅など）が予めＲＯＭ内に格納された閾値以上となったか否かを判別する。例えば、予め実験によって第１伝搬波信号を測定しておき、測定結果に基づいて閾値を定めておけばよい。そして、制御部４０は、電気信号の電圧に基づく値が閾値以上となった場合に、第１伝搬波信号を受信した（ステップＳ３；Ｙｅｓ）と判別する。一方、制御部４０は、電気信号の電圧に基づく値が閾値未満である場合は、第１伝搬波信号を受信していない（ステップＳ３；Ｎｏ）と判別する。

第１伝搬波信号を未だ受信していない場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、制御部４０は、タイマのタイマ値を＋１などして更新し（ステップＳ４）、再度ステップＳ３の処理を実行する。これにより、制御部４０は、第１伝搬波信号を受信するまで計時を行う。

第１伝搬波信号を受信した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、制御部４０は、現在のタイマ値を第１伝搬時間として、例えばＲＡＭに記憶する（ステップＳ５）。

続いて、制御部４０は、送受信回路３０を介して第２送受波部２２を振動させ、主面部１２の上端（第１箇所）に第２表面波Ｗ２を発生させる（ステップＳ６）。

発生した第２表面波Ｗ２は、図４に示すように、主面部１２の下端へ向かって伝搬し、滑らかな曲面を有する底面部１６に沿って伝搬した後、主面部１１の上端（第２箇所）へ向かって伝搬する。主面部１１の上端へ到達した第２表面波Ｗ２は、第１送受波部２１を振動させる。第１送受波部２１は、この振動を電気信号に変換して送受信回路３０に供給する。送受信回路３０は、供給された電気信号を増幅、変換して制御部４０に供給する。以下では、この増幅、変換された電気信号（つまり、底面部１６への伝搬を経て第１送受波部２１に到達する第２表面波Ｗ２が、第１送受波部２１に発生させる振動を示す電気信号）を、第２伝搬波信号と言う。このように、第２送受波部２２（第１箇所）から送られた第２表面波Ｗ２は、第１送受波部２１（第２箇所）に到達する間に、気体に接触する第１部分１０ａと液体９０に接触する第２部分１０ｂとの境界を二回跨いで伝搬する。

続いて、制御部４０は、ステップＳ６の処理を行ってから第２伝搬波信号を受信するまでの期間を計測するために、タイマを初期値の０に設定する（ステップＳ７）。当該期間は、第２送受波部２２が第２表面波Ｗ２を発生させたタイミングから、第１送受波部２１が第２表面波Ｗ２を受けるタイミングまでの期間であり、要するに、第２送受波部２２から第１送受波部２１までの第２表面波Ｗ２の伝搬時間（以下、第２伝搬時間と言う。）である。なお、以下では、第１伝搬時間と第２時間とを区別なく、単に伝搬時間と呼ぶこともある。

続いて、制御部４０は、送受信回路３０から第２伝搬波信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ８）。この判別は、ステップＳ３と同様な手法で行われ、第２伝搬波信号を未だ受信していない場合（ステップＳ８；Ｎｏ）、制御部４０は、タイマのタイマ値を＋１などして更新し（ステップＳ９）、再度ステップＳ８の処理を実行する。これにより、制御部４０は、第２伝搬波信号を受信するまで計時を行う。

第２伝搬波信号を受信した場合（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、制御部４０は、現在のタイマ値を第２伝搬時間として、例えばＲＡＭに記憶する（ステップＳ１０）。

続いて、制御部４０は、ステップＳ５で記憶した第１伝搬時間と、ステップＳ１０で記憶した第２伝搬時間とに基づいて、液面９１の位置（液面位置）を特定する（ステップＳ１１）。

例えば、第１伝搬時間と第２伝搬時間と液面９１の位置との関係を予め実験などで特定し、特定した関係をテーブル又は演算式としてＲＯＭに格納しておく。制御部４０は、ＲＯＭに格納されたテーブル又は演算式と、第１伝搬時間及び第２伝搬時間に基づいて液面９１の位置（液面位置）を特定する。

なお、制御部４０は、第１伝搬時間に基づいて液面９１の位置を特定するためのテーブル又は演算式を用いて、第１伝搬時間に基づく液面９１の位置（以下、第１液面位置と言う。）を特定し、第２伝搬時間に基づいて液面位置を特定するためのテーブル又は演算式を用いて、第２伝搬時間に基づく液面９１の位置（以下、第２液面位置と言う。）を特定してもよい。つまり、制御部４０は、第１液面位置と第２液面位置の各々を特定してもよい。そして、第１液面位置と第２液面位置の平均（単純平均でも加重平均でもよい）を、今回検出すべき液面位置としてもよい。なお、加重平均を求める場合は、予め実験などにより、第１液面位置と第２液面位置との各々の重み付け定数を求めておけばよい。また、第１液面位置と第２液面位置のいずれかが、エラー値を示している場合は、エラー値を示していない方を、今回検出すべき液面位置としてもよい。

続いて、制御部４０は、ステップＳ１１で特定した液面９１の位置を外部装置６０に出力する（ステップＳ１２）。外部装置６０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＬＥＤ(Organic Light Emitting Diode）などの画像表示ディスプレイを含み、当該画像表示ディスプレイに、液面９１の位置を表示する。こうして液面位置検出処理は完了する。

なお、伝搬体１０を合成樹脂で形成した場合は、液体９０に接触する第２部分１０ｂを伝搬する表面波の伝搬速度（以下、第２音速という。）が、空気に接触する第１部分１０ａを伝搬する表面波の伝搬速度（以下、第１音速という。）よりも遅くなることが知られている。このため、タイマで計測される伝搬時間（第１伝搬時間、第２伝搬時間）は、第２部分１０ｂの長さＬ２が長いほど、長くなる。つまり、容器８０に多く液体９０が入っており容器８０の底面からの液面９１の位置が高いほど、伝搬時間も長くなる。伝搬体１０を形成する合成樹脂としては、表面波の伝搬時間を検出することができれば、その組成は限定されるものではないが、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）の他に、ポリエチレン、ポリスチレンなどを採用することができる。なお、当該合成樹脂としては、表面波の伝搬波を観測しやすいＰＰＳが好適であり、特に自動車のガソリンタンクの液面を検出する場合に好適であると考えられる。

制御部４０は、液体９０の液面９１の位置に応じて液体接触部分（第２部分１０ｂ）が長くなるほど期間が長くなる伝搬時間を検出し、検出した伝搬時間に基づいて液面９１の位置を検出する。液面９１の位置は、例えば、伝搬体１０が液体９０に浸る第２部分１０ｂの長さＬ２や、容器８０の底面から液面９１の高さや、長さＬ２や液面９１の高さに応じた値などで表されればよい。容器８０の底面から液面９１の高さは、液体９０の深さであり、長さＬ２＋長さｄ（図１参照）で求められる。

液面位置検出装置１００では、伝搬体１０の側面部１３，１４の側面角にそれぞれ突き出し部１３ａ，１３ｂ及び突き出し部１４ａ，１４ｂを形成し、その突き出し量ｂを振動発生手段の振動子２０の１波長未満としてある。これにより、主面部１１，１２を伝搬する表面波の一部が側面部１３，１４に向かうことでノイズ成分になっても、主面部１１，１２の両側の側面部１３，１４から突き出す突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂによって伝搬する表面波の一部（突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂを伝搬することで板波となるノイズ成分）を減衰させることができ、液面位置の検出に必要な表面波のノイズ成分を減少させることができる。このため振動子２０が受ける表面波（第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２）のノイズ成分が少なくなり、Ｓ／Ｎ比を向上することができる。
なお、突き出し部１３ａ，１３ｂ及び突き出し部１４ａ，１４ｂの突き出し量ｂが、伝搬する表面波の１波長より大きく（厚く）なると、表面波が伝搬されて漏洩し、ノイズ成分を減衰させることができなくなる。突き出し量ｂの下限値や突き出し長さｃは、伝搬体１０の加工性や強度などを考慮して定められる。ここで、表面波周波数を５００ｋＨｚとした場合、伝搬体１０をＰＰＳとすれば、室温での音速が約９５０ｍ／ｓであることから、１波長は、約１．９ｍｍとなる。

また、液面位置検出装置１００は、底面部１６を滑らかな曲面としてあるので、これまでの底面部を平面とした四角柱などで構成される伝搬体では、第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２が底面部１６で反射する。このため漏洩が生じ、損失となる。これに対し、伝搬体１０の底面部１６を滑らかな曲面にすることで、第１表面波Ｗ１、第２表面波Ｗ２は底面部１６で反射せず、漏洩が生じないため、底面部１６での損失がなく、振動子２０が受ける表面波の減衰が少ないため、Ｓ／Ｎ比を改善することができる。
なお、伝搬体１０の底面部１６は、滑らかな曲面とする場合に限らず、平面としてもよく、突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂにより、主面部１１，１２を伝搬する表面波のノイズ成分を減衰させるようにして液面位置検出装置１００を構成するようにし、Ｓ／Ｎ比を向上するようにしてもよい。

なお、上記実施形態の液面位置検出装置１００では、制御部４０は、第１表面波Ｗ１と第２表面波Ｗ２をそれぞれ異なるタイミングで発生させる液面位置検出処理を実行するようにしたが、制御部４０によって第１表面波Ｗ１と第２表面波Ｗ２を同時に発生させる液面位置検出処理を実行するようにしてもよい。このとき、第１、第２伝搬波信号は重畳されて伝搬波信号として、２つの伝搬時間（第１伝搬時間、第２伝搬時間）が観測（受信）され、既に説明した液面検出処理と同様にして液面９１の位置を検出する。
このように、第１表面波Ｗ１と、第２表面波Ｗ２を同時に発生させることによって、振動子２０が受ける表面波の振幅が大きくなる。これにより、Ｓ／Ｎ比を更に改善することができる。

（第２実施形態）
本実施形態に係る液面位置検出装置１００Ａについて、図６を参照して説明するが、既に説明した上記実施形態の液面位置検出装置１００と同様な構成及び機能を有する各部については、同一又は対応する符号を付すとともに、適宜説明を省略する。
液面位置検出装置１００Ａでは、主面部１１，１２に伝搬される表面波の一部が側面部１３，１４に向かいノイズ成分となるが、側面部１３，１４で発生するノイズ成分を振動発生手段の振動子２０に戻らないように除去する。

液面位置検出装置１００Ａは、図６に示すように、伝搬体１０の側面部１３，１４の上端部に段差部１３ｄ，１４ｄを形成し、段差部１３ｄ，１４ｄによって突出した上面部１５ａに振動子２０を配置している。なお、液面位置検出装置１００Ａの他の構成は、既に説明した液面位置検出装置１００と同一である。
このような段差部１３ｄ，１４ｄを側面部１３，１４の上端部に設けて段差によって突出した上面部１５ａに振動子２０を配置することで、主面部１１（１２）を伝搬する表面波の一部が側面部１３，１４に伝搬されて底面部１６を経由して主面部１２（１１）に戻ることになるが、主面部１２（１１）に戻る表面波は、段差部１３ｄ，１４ｄの段差で反射されて上面部１５ａに戻らず振動子２０に受波されなくなる。つまり、主面部１１，１２を伝搬する表面波の一部の側面部１３，１４に向かうノイズ成分は、段差部１３ｄ，１４ｄで反射されて上面部１５ａに戻ることがない。このため振動子２０が受ける表面波（第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２）のノイズ成分が除去され、Ｓ／Ｎ比を一層向上することができる。
これら段差部１３ｄ，１４ｄの高さｈは、少しでもあればよいが、表面波の１波長より大きい方が好ましく、こうすることで、段差部１３ｄ，１４ｄから漏洩するノイズ成分を受波することをより確実に防止して、振動子２０が受ける表面波（第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２）のノイズ成分をなくすことができ、Ｓ／Ｎ比を一層向上することができる。

このような液面位置検出装置１００Ａは、既に説明した液面位置検出装置１００と同様にして送受信回路３０及び制御部４０によって液面検出処理が行われ、液面９１の位置を検出する。
この液面検出処理は、制御部４０によって第１表面波Ｗ１と第２表面波Ｗ２をそれぞれ異なるタイミングで発生させて液面位置検出処理を実行する場合や制御部４０によって第１表面波Ｗ１と第２表面波Ｗ２を同時に発生させて液面位置検出処理を実行する場合のいずれでもよい。

液面位置検出装置１００Ａでは、伝搬体１０の側面部１３及び側面部１４にそれぞれ突き出し部１３ａ，１３ｂ及び突き出し部１４ａ，１４ｂを設けるのに加え、側面部１３及び側面部１４に段差部１３ｄ及び段差部１４ｄを形成する場合を例に説明したが、突き出し部１３ａ，１３ｂ及び突き出し部１４ａ，１４ｂを設けることなく、側面部１３及び側面部１４に段差部１３ｄ及び段差部１４ｄを形成し、段差部１３ｄ及び段差部１４ｄによって突出した上面部１５ａに振動子２０を配置するだけとしてもよい。こうすることで、ノイズ成分となる側面に向かい反射されて戻るノイズ成分を除去することができ、振動子２０が受ける表面波（第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２）のノイズ成分が除去され、Ｓ／Ｎ比を向上することができる。

次に、液面位置検出装置１００の液面位置検出処理における温度補正について、図７により説明するが、既に説明した上記の実施形態と同様な構成及び機能を有する各部については、同一又は対応する符号を付すとともに、適宜説明を省略する。
なお、図７においては、温度補正に関係のない構成である側面部１３，１４に形成する突き出し部１３ａ，１３ｂ及び突き出し部１４ａ，１４ｂは、図示省略し、温度補正に必要な凹部１７、伝搬体１０、振動子２０を主に図示している。

伝搬体１０は、既に説明したように、主面部１１及び主面部１２と、側面部１３及び側面部１４と、上面部１５と、底面部１６と、を有する。また、振動子２０は、図７に示すように、既に説明した第１送受波部２１及び第２送受波部２２の他に、第３送受波部２３と、第４送受波部２４と、を備える。

伝搬体１０は、上面部１５から底面部１６に向かって凹む凹部１７を有する。凹部１７は、図７（ｂ）に示すように、主面部１１と主面部１２との間に位置する。

凹部１７は、上面部１５から底面部１６に向かう底付きとされ、例えば直方体状にくり抜かれており、第１〜第４内側面部１７ａ〜１７ｄと、内底面部１７ｅとを有する。

第１内側面部１７ａは、主面部１１の裏側に位置する。第２内側面部１７ｂは、主面部１２の裏側に位置する。第１内側面部１７ａと第２内側面部１７ｂとは互いに対向している。第３内側面部１７ｃは、側面部１３の裏側に位置する。第４内側面部１７ｄは、側面部１４の裏側に位置する。第３内側面部１７ｃと第４内側面部１７ｄとは互いに対向している。内底面部１７ｅは、凹部１７の底に位置し、平面視で矩形状をなす。

伝搬体１０に凹部１７を設けることにより、図７（ｂ）に示すように、例えば検出波（Ｄ１，Ｄ２）を生じさせ、ここでは、検出波は、２つの第１検出波Ｄ１，第２検出波Ｄ２とする。
以下、送受信回路３０及び制御部４０（図１参照）による温度補正処理について説明する。

第３送受波部２３は、伝搬体１０に表面波又は板波からなる第１検出波Ｄ１を発生させるとともに、凹部１７の内底面部１７ｅで反射した第１検出波Ｄ１を受ける。第４送受波部２４は、伝搬体１０に表面波又は板波からなる第２検出波Ｄ２を発生させるとともに、凹部１７の内底面部１７ｅで反射した第２検出波Ｄ２を受ける。

第３送受波部２３は、送受信回路３０から供給される電気信号によって振動する。第３送受波部２３の振動は伝搬体１０に伝達され、第１内側面部１７ａの上端に第１検出波Ｄ１が発生する。発生した第１検出波Ｄ１は、図７（ｂ）に示すように、第１内側面部１７ａの下端へ向かって伝搬し、内底面部１７ｅで反射した後、第１内側面部１７ａの上端へ向かって伝搬する。第１内側面部１７ａの上端へ到達した第１検出波Ｄ１は、第３送受波部２３を振動させる。第３送受波部２３は、この振動を電気信号に変換して送受信回路３０に供給する。

第４送受波部２４は、送受信回路３０から供給される電気信号によって振動する。第４送受波部２４の振動は伝搬体１０に伝達され、第２内側面部１７ｂの上端に第２検出波Ｄ２が発生する。発生した第２検出波Ｄ２は、図７（ｂ）に示すように、第２内側面部１７ｂの下端へ向かって伝搬し、内底面部１７ｅで反射した後、第２内側面部１７ｂの上端へ向かって伝搬する。第２内側面部１７ｂの上端へ到達した第２検出波Ｄ２は、第４送受波部２４を振動させる。第４送受波部２４は、この振動を電気信号に変換して送受信回路３０に供給する。

第３送受波部２３が受ける第１検出波Ｄ１と、第４送受波部２４が受ける第２検出波Ｄ２とは、液面９１の位置に関係なく、伝搬体１０の温度に依存して音速が変化する。したがって、第１検出波Ｄ１と第２検出波Ｄ２との少なくともいずれかを用いて、伝搬体１０の温度を検出し、検出した温度を、表面波（第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２）を検出する際の温度補正に利用する。これにより、従来の液面位置検出装置に設けていたサーミスタチップなどからなる温度センサを設けずに済む。

送受信回路３０は、第１検出波Ｄ１の送波用の電気信号を第３送受波部２３に供給し、第３送受波部２３を振動させる。また、第１検出波Ｄ１を受けた第３送受波部２３から供給される電気信号を受け取り、受け取った電気信号を増幅、変換する。また、送受信回路３０は、第２検出波Ｄ２の送波用の電気信号を第４送受波部２４に供給し、第４送受波部２４を振動させる。また、第２検出波Ｄ２を受けた第４送受波部２４から供給される電気信号を受け取り、受け取った電気信号を増幅、変換する。

制御部４０は、送受信回路３０を介して、第３送受波部２３及び第４送受波部２４の各々を駆動制御する。また、制御部４０は、送受信回路３０で増幅、変換された、第３送受波部２３と第４送受波部２４の各々からの電気信号を受け取り、受け取った電気信号に基づいて伝搬体１０の温度を検出する。

制御部４０は、前述の液面位置検出処理で説明した手法と同様な手法で、第１検出波Ｄ１と第２検出波Ｄ２の各々の伝搬時間を検出する。以下では、第１検出波Ｄ１の伝搬時間を第１検出時間、第２検出波Ｄ２の伝搬時間を第２検出時間と言う。

具体的には、制御部４０は、第３送受波部２３で第１検出波Ｄ１を発生させてから、内底面部１７ｅで反射後に、第３送受波部２３が第１検出波Ｄ１を受けるまでの時間をタイマ値に基づいて特定する。そして、特定した時間を第１検出時間としてＲＡＭに記憶する。また、第４送受波部２４で第２検出波Ｄ２を発生させてから、内底面部１７ｅで反射後に、第４送受波部２４が第２検出波Ｄ２を受けるまでの時間をタイマ値に基づいて特定する。そして、特定した時間を第２検出時間としてＲＡＭに記憶する。制御部４０は、このようにして得た、第１検出時間と第２検出時間の少なくともいずれかに基づいて、伝搬体１０の温度を特定（検出）する。

第１検出波Ｄ１と第２検出波Ｄ２は、既述のように、液面９１の位置に関係なく、伝搬体１０の温度に依存して音速が変化する。このため、第１検出時間と第２検出時間も、液面９１の位置に関係なく、伝搬体１０の温度に依存して変化する。この特性を利用して、例えば、第１検出時間と第２検出時間と伝搬体１０の温度との関係を予め実験などで特定し、特定した関係をテーブル又は演算式としてＲＯＭに格納しておく。制御部４０は、ＲＯＭに格納されたテーブル又は演算式と、第１検出時間及び第２検出時間とに基づいて伝搬体１０の温度を特定する。

なお、制御部４０は、第１検出時間に基づいて伝搬体１０の温度を特定するためのテーブル又は演算式を用いて、第１検出時間に基づく伝搬体１０の温度（以下、第１温度と言う。）を特定し、第２検出時間に基づいて伝搬体１０の温度を特定するためのテーブル又は演算式を用いて、第２検出時間に基づく伝搬体１０の温度（以下、第２温度と言う。）を特定してもよい。つまり、制御部４０は、第１温度と第２温度の各々を特定してもよい。そして、第１温度と第２温度の平均（単純平均でも加重平均でもよい）を、今回検出すべき温度としてもよい。なお、加重平均を求める場合は、予め実験などにより、第１温度と第２温度との各々の重み付け定数を求めておけばよい。また、第１温度と第２温度のいずれかが、エラー値を示している場合は、エラー値を示していない方を、今回検出すべき温度としてもよい。

そして、制御部４０は、以上のように特定（検出）した伝搬体１０の温度に基づいて、第１伝搬時間と第２伝搬時間の温度補正を行う。音速は、温度依存性があり、伝搬体１０の温度に応じて変化する。つまり、第１伝搬時間と第２伝搬時間も伝搬体１０の温度に応じて変化する。このため、液面位置の検出精度を保つには、当該温度補正が必要となる。例えば、伝搬体１０の温度と、伝搬時間の補正量や補正係数とを対応付けて構成されるテーブルを予めＲＯＭ内に格納しておき、制御部４０は、テーブルを参照して、特定した伝搬体１０の温度に応じた補正量や補正係数を取得すればよい。そして、制御部４０は、第１伝搬時間と第２伝搬時間との各々に、取得した補正量を加減する演算や、補正係数を乗算する演算を行うことで、第１伝搬時間と第２伝搬時間の温度補正を行えばよい。

なお、伝搬体１０の温度と、液面位置の補正量や補正係数とを対応付けて構成されるテーブルを予めＲＯＭ内に格納しておき、第１伝搬時間や第２伝搬時間に基づいて特定した液面位置を補正してもよい。また、制御部４０は、テーブルに限らず、音速の温度依存性を表す式（近似式であってもよい）をＲＯＭ内に格納しておき、当該式を用いて、伝搬時間又は液面位置の補正量や補正係数を求めてもよい。伝搬時間や液面位置の温度補正手法は、公知のテーブル構成法や演算法を適宜用いることができ、任意である。

また、以上の温度補正処理は、第１検出波Ｄ１や第２検出波Ｄ２が、第１表面波Ｗ１や第２表面波Ｗ２と干渉しない限りにおいては、前述の液面位置検出処理の中に組み込み、第１検出波Ｄ１及び第２検出波Ｄ２の発生タイミングを、第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２の発生タイミングと同時にしてもよい。また、温度補正処理は、液面位置検出処理とは独立した処理として実行されてもよい。

なお、上記の温度補正は、液面位置検出装置１００に限らず、液面位置検出装置１００Ａにも同様に適用することができるものである。

（第３実施形態）
本実施形態に係る液面位置検出装置１００Ｂについて、図８を参照して説明するが、既に説明した上記実施形態の液面位置検出装置１００と同様な構成及び同様な機能を有する各部については、同一又は対応する符号を付すとともに、適宜説明を省略する。
液面位置検出装置１００Ｂは、主面部１１，１２のうち一方の主面部１１にのみ表面波を伝搬させる一面発振構造としている。以下、既に説明した液面位置検出装置１００との相違する構成を主に説明する。

液面位置検出装置１００Ｂは、伝搬体１０Ｂと、振動子（振動発生手段）２０Ｂと、送受信回路３０と、制御部４０と、を備える。なお、送受信回路３０及び制御部４０は、既に説明したものと同一である。

伝搬体１０Ｂは、伝搬体１０と同様に、上下方向に長尺な帯板形状（略直方体状）とされ、２つの主面部１１、主面部１２と、２つの主面部１１，１２を繋ぐ２つの側面部１３、側面部１４と、振動子２０Ｂと当接する平面状の上面部１５と、平面状の底面部１６ａと、を有する。
ここでは、一面発振構造とされ、振動子２０Ｂからの表面波は、伝搬体１０Ｂの一方の主面部１１を伝搬し、平面状の底面部１６ａで反射して主面部１１を伝搬し、振動子２０Ｂに戻る。

側面部１３、１４は、図８（ｃ）に示すように、主面部１１の表面から主面部１２に向けて側面部１３から突き出す突き出し部１３ａと、主面部１１の表面から主面部１２に向けて側面部１４から突き出す突き出し部１４ａとが形成されている。すなわち、伝搬体１０Ｂでは、主面部１１の両側の２箇所の角に突き出し部１３ａ，１４ａが突き出すように形成され、主面部１２の両側は突き出し部のない平面状となっている。各突き出し部１３ａ，１４ａの主面部１１から主面部１２に向かう突き出し量ｂは、伝搬体１０と同様に、伝搬体１０Ｂを伝搬する超音波（表面波）の１波長未満の突き出し量ｂとされる。また、各突き出し部１３ａ，１４ａの側面部１３，１４の表面からの突き出し長さｃは、突き出し部１３ａ，１４ａ及び側面部１３，１４の加工性や強度を考慮し、例えば超音波の１波長以上の長さｃとされる。
このような突き出し部１３ａ，１４ａにより、主面部１１を伝搬する表面波の一部が側面部１３，１４に伝搬しても各突き出し部１３ａ，１４ａが表面から１波長未満の突き出し量ｂとなっていることで、表面波が減衰しノイズ成分を減少させることができる。

各突き出し部１３ａ，１４ａは、横断面形状が、例えば、略三角形状の直角三角形で斜辺が円弧状として構成されているが、略三角形状としたものに限らず、突き出し量ｂが超音波の１波長未満であればその横断面形状は、任意の形状であって良く、例えば斜辺を直線状とした三角形状のものや矩形状としたものなどであってもよい。

伝搬体１０Ｂは、温度補正のため側方が開口した凹部１７Ｂが主面部１２から主面部１１の中間部に形成されている。

振動子２０Ｂは、伝搬体１０の上面部１５に押しつけられ、伝搬体１０Ｂの主面部１１から突き出すように配置され、主面部１１に表面波を発生させる一面発振構造としてある。

本実施形態では、振動子２０Ｂは、伝搬体１０Ｂの主面部１１に第１表面波Ｗ１を発生させるとともに、底面部１６ａで反射する第１表面波Ｗ１を受ける第１送受波部２１と、伝搬体１０Ｂの凹部１７Ｂに向けて第１検出波Ｄ１を発生させるとともに、凹部１７Ｂで反射する第１検出波Ｄ１を受ける第３送受波部２３と、を有して構成されている。
なお、液面位置検出装置１００Ｂの他の構成は、既に説明した液面位置検出装置１００と同一であるので、説明は省略する。

このように構成された液面位置検出装置１００Ｂは、既に説明した液面位置検出装置１００と同様に、図４及び図５における第１表面波Ｗ１だけで液面位置検出処理が行われ、第１送受波部２１から送られた第１表面波Ｗ１は、底面部１６ａで反射されて再び第１送受波部２１に到達する間に、気体に接触する部分と液体に接触する部分との境界を二回跨いで伝搬する。制御部４０は、この伝搬時間に基づき液面を検出する。
また、図７における第１検出波Ｄ１だけで温度補正処理が行われる。すなわち、第３送受波部２３は、伝搬体１０Ｂに表面波又は板波からなる第１検出波Ｄ１を発生させ、凹部１７Ｂで反射した第１検出波Ｄ１を受ける。第３送受波部２３が受ける第１検出波Ｄ１は、液面９１の位置に関係なく、伝搬体１０Ｂの温度に依存して音速が変化する。そこで、第１検出波Ｄ１を用いて、伝搬体１０Ｂの温度を検出し、検出した温度を表面波（第１表面波Ｗ１）を検出する際の温度補正に利用する。

この液面位置検出装置１００Ｂでは、伝搬体１０Ｂの側面部１３，１４の主面部１１の側面角に突き出し部１３ａ，１４ａを形成し、その突き出し量ｂを振動発生手段の振動子２０Ｂの１波長未満としてある。これにより、主面部１１を伝搬する表面波の一部が側面部１３，１４に向かうことでノイズ成分になっても、主面部１１，１２の両側の側面部１３，１４から突き出す突き出し部１３ａ，１４ａによって伝搬する表面波の一部（突き出し部１３ａ，１４ａを伝搬することで板波となるノイズ成分）を減衰させることができ、液面位置の検出に必要な表面波のノイズ成分を減少させることができる。これにより、一面発振構造の場合でも振動子２０Ｂが受ける表面波（第１表面波Ｗ１）のノイズ成分が少なくなり、Ｓ／Ｎ比を向上することができる。

また、第３送受波部２３が受ける第１検出波Ｄ１は、液面９１の位置に関係なく、伝搬体１０Ｂの温度に依存して音速が変化する。したがって、一面発振構造の場合でも第１検出波Ｄ１を用いて、伝搬体１０Ｂの温度を検出し、検出した温度を、表面波（第１表面波Ｗ１）を検出する際の温度補正に利用する。これにより、従来の液面位置検出装置に設けていたサーミスタチップなどからなる温度センサを設けずに、一面発振構造の場合でも温度補正を行うことができる。

なお、上記液面位置検出装置１００Ｂでは、一面発振構造とし、側面部１３，１４に突き出し部１３ａ，１４ａを形成する場合を例に説明したが、これに加えて側面部１３，１４に段差部１３ｄ，１４ｄを形成してもよく、この場合には、第１検出波Ｄ１と干渉しないように段差部１３ｄ，１４ｄを形成する。また、側面部１３，１４に段差部１３ｄ，１４ｄだけを形成するようにして突き出し部１３ａ，１４ａを形成せずにノイズ成分を除去するようにしてもよい。

本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。

（変形例）
液面位置検出対象の液体９０の種類は特に限定されず、水、ガソリン、洗浄液など任意である。また、液面９１の上は空気以外の他の気体であってもよく、真空であってもよい。
例えば、容器８０は、車両に搭載される燃料タンクであってもよい。この場合、液体９０は、ガソリンなどの燃料になる。このような場合、伝搬体１０、１０Ｂは、例えば、燃料タンクに取り付けられる、燃料タンクから燃料を取り出す燃料ポンプを備える燃料圧送ユニットなどに取り付けられてもよい。燃料タンクの場合、耐薬品性などの観点から伝搬体１０、１０Ｂとして使用される樹脂は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）が用いられることが多いが、これらの中では、検出信号のＳ／Ｎ比がよいＰＰＳを用いることが好ましい。

ＰＰＳとしては、直鎖型、架橋型、反架橋型などがあり、さらに、ガラス繊維や無機フィラーなどのフィラー（添加材料）を添加したものなどがあるが、伝搬体１０，１０Ｂに用いるＰＰＳとしては各種のＰＰＳを用いることができる。直鎖型、架橋型、反架橋型などの違い、フィラーの添加の有無やフィラーの種類の違いなどによる、表面波や板波の伝搬の状態（例えば、Ｓ／Ｎ比が良好なこと、表面波又は板波の音速など）への影響は小さいものと考えられる。

表面波は、レイリー波以外のものであってもよい。また、表面波は、パルス波でなくてもよく、例えば、バースト波などであってもよい。

また、伝搬体１０、１０Ｂは合成樹脂製に限らず、液面位置を検出することができれば、伝搬体１０、１０Ｂを、アルミ、ステンレス、鋼などの金属で構成してもよい。

また、伝搬体１０、１０Ｂは、その長尺方向を液面９１の法線方向と平行として配置するほか、その長尺方向を液面９１の法線方向に対して傾けるように配置してもよい。

液面位置検出は、液面９１の位置を検出することのほか、表示の際、液面の位置を何段階かに分けて表示することなども含む。また、液面位置検出後に液面位置に応じた液体９０の量を表示するようにしてもよい。

（１）以上に説明したように液面位置検出装置１００、１００Ｂは、液体９０に浸り、液体９０の液面位置（液面９１の位置）に応じて液体９０に浸る境界が変位する、超音波振動が伝搬する伝搬体１０，１０Ｂと、超音波振動を伝搬体１０，１０Ｂに発生させる振動子（振動発生手段）２０，２０Ｂと、振動子２０，２０Ｂによって発生した超音波振動が伝搬体１０，１０Ｂの第１箇所から境界を跨いで第２箇所まで伝搬する伝搬時間に基づいて液面位置を検出する検出手段（送受信回路３０及び制御部４０）と、を備え、伝搬体１０，１０Ｂは、互いに表裏の関係にある２つの主面部１１，１２と、２つの主面部１１，１２を繋ぐ２つの側面部１３，１４と、を備え、側面部１３，１４は、超音波振動が伝搬する２つの主面部１１，１２のうち少なくとも一方の主面部１１（１２）の表面から他方の主面部１２（１１）に向けて超音波の１波長未満の突き出し量ｂで突き出す突き出し部１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）を有する。
これにより、主面部１１（１２）を伝搬する表面波（第１表面波Ｗ１、第２表面はＷ２）の一部が側面部１３，１４に伝搬されてノイズ成分となっても、突き出し部１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）によって減衰させることができ、ノイズ成分を減少してＳ／Ｎ比を向上することができる。したがって、一方の主面部１１（１２）に表面波が伝搬する一面発振構造の場合や両方の主面部１１、１２に表面波が伝搬する二面発振構造の場合のいずれであっても液面位置の検出精度がよい液面位置検出装置１００、１００Ｂを提供することができる。

（２）液面位置検出装置１００では、伝搬体１０は、２つの側面部１３，１４に２つの主面部１１，１２の一方の主面部１１の表面から他方の主面部１２に向けて超音波の１波長未満の突き出し量ｂで突き出す突き出し部１３ａ，１４ａを有し、検出手段（送受信回路３０及び制御部４０）は、２つの主面部１１，１２にそれぞれ伝搬される超音波振動（第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２）が伝搬体１０の第１箇所から境界を跨いで第２箇所まで伝搬する２つの伝搬時間の少なくともいずれかに基づいて液面位置（液面９１の位置）を検出可能に構成される。
これにより、振動子２０により主面部１１，１２にそれぞれ表面波（第１表面波Ｗ１、第２表面はＷ２）を伝搬する場合（二面発振構造の場合）であって表面波の一部が側面部１３，１４に向かうノイズ成分となっても突き出し部１３ａ，１３ｂ、１４ａ，１４ｂによって減衰させることができ、ノイズ成分を減少してＳ／Ｎ比を向上することができる。したがって、液面位置の検出精度がよい二面発振構造の液面位置検出装置１００を提供することができる。

（３）液面位置検出装置１００，１００Ａ，１００Ｂでは、突き出し部１３ａ，１３ｂ、１４ａ，１４ｂは、横断面形状が略矩形状又は略三角形状に形成される。
このような突き出し部１３ａ，１３ｂ、１４ａ，１４ｂの形状とすることで、主面部１１，１２を伝搬する表面波の一部が側面部１３，１４に向かってノイズ成分となっても、突き出し部１３ａ，１３ｂ、１４ａ，１４ｂによって減衰させることができ、ノイズ成分を減少してＳ／Ｎ比を向上することができる。したがって、液面位置の検出精度がよい液面位置検出装置１００，１００Ａ，１００Ｂを提供することができる。

（４）液面位置検出装置１００Ａは、液体９０に浸り、液体９０の液面位置（液面９１の位置）に応じて液体９０に浸る境界が変位する、超音波振動が伝搬する伝搬体１０と、超音波振動を伝搬体１０に発生させる振動子（振動発生手段）２０と、振動子２０によって発生した超音波振動が伝搬体１０の第１箇所から境界を跨いで第２箇所まで伝搬する伝搬時間に基づいて液面位置を検出する検出手段（送受信回路３０及び制御部４０）と、を備え、伝搬体１０は、互いに表裏の関係にある２つの主面部１１，１２と、２つの主面部１１，１２を繋ぐ２つの側面部１３，１４と、を備え、側面部１３，１４は、上端部に段差部１３ｄ，１４ｄを有し、振動子２０は、段差部１３ｄ，１４ｄによって突出した上面部１５ａに配置される。
これにより、主面部１１，１２を伝搬する表面波の一部の側面部１３，１４に向かうノイズ成分は、段差部１３ｄ，１４ｄで反射されて上面部１５ａに戻ることがない。このため振動子（振動発生手段）２０が受ける表面波（第１表面波Ｗ１及び第２表面波Ｗ２）のノイズ成分が除去され、Ｓ／Ｎ比を向上することができる。したがって、液面位置の検出精度がよい液面位置検出装置１００Ａを提供することができる。

（５）伝搬体１０に、側面部１３，１４の上面に段差部１３ｄ，１４ｄを形成し、振動子（振動発生手段）２０を段差部で１３ｄ，１４ｄによって突出した上面部１５ａに配置される構成は、突き出し部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂを備える構成と組み合わせることができ、例えば液面位置検出装置１００Ａのように構成することができる。
これにより、側面部１３，１４に伝搬される表面波の一部がノイズ成分となっても減衰させることができるとともに、段差部１３ｄ，１４ｄによって振動子２０に戻ることを防止することができ、一層確実にノイズ成分を除去することができる。したがって、液面位置の検出精度がよい液面位置検出装置１００Ａを提供することができる。

（６）液面位置検出装置１００Ａでは、段差部１３ｓ，１４ｄは、上面部１５ａに対して少なくとも超音波の１波長以上の段差を有している。こうすることで、段差部１３ｄ，１４ｄによる表面波の漏洩を防止して一層確実にノイズ成分を除去することができる。したがって、液面位置の検出精度がよい液面位置検出装置１００Ａを提供することができる。

以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。

１００，１００Ａ，１００Ｂ…液面位置検出装置
１０、１０Ｂ…伝搬体
１０ａ…第１部分、１０ｂ…第２部分
１１…主面部（第１主面部の一例）
１２…主面部（第２主面部の一例）
１３、１４…側面部
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ…突き出し部
ｂ…突き出し量、ｃ…突き出し長さ
１３ｄ，１４ｄ…段差部
１５，１５ａ…上面部
１６…底面部
１７，１７Ｂ…凹部
２０、２０Ｂ…振動子
２１…第１送受波部、２２…第２送受波部
Ｗ１…第１表面波、Ｗ２…第２表面波
２３…第３送受波部、２４…第４送受波部
Ｄ１…第１検出波、Ｄ２…第２検出波
３０…送受信回路
４０…制御部

Claims (6)

1. 液体に浸り、前記液体の液面位置に応じて前記液体に浸る境界が変位する、超音波振動が伝搬する伝搬体と、
   前記超音波振動を前記伝搬体に発生させる振動発生手段と、
   前記振動発生手段によって発生した前記超音波振動が前記伝搬体の第１箇所から前記境界を跨いで第２箇所まで伝搬する伝搬時間に基づいて前記液面位置を検出する検出手段と、を備え、
   前記伝搬体は、互いに表裏の関係にある２つの主面部と、２つの前記主面部を繋ぐ２つの側面部とを備え、
   前記側面部は、前記超音波振動が伝搬する２つの前記主面部のうち少なくとも一方の前記主面部の表面から他方の前記主面部に向けて前記超音波振動を発生させる超音波の１波長未満の突き出し量で突き出す突き出し部を有する、
   ことを特徴とする液面位置検出装置。
2. 前記伝搬体は、２つの前記側面部に２つの前記主面部の一方の主面部の表面から他方の前記主面部に向けて前記超音波の１波長未満の突き出し量で突き出す前記突き出し部を有し、
   前記検出手段は、２つの前記主面部にそれぞれ伝搬される前記超音波振動が前記伝搬体の前記第１箇所から前記境界を跨いで前記第２箇所まで伝搬する２つの伝搬時間の少なくともいずれかに基づいて前記液面位置を検出可能に構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液面位置検出装置。
3. 前記突き出し部は、横断面形状が略矩形状又は略三角形状に形成される、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液面位置検出装置。
4. 液体に浸り、前記液体の液面位置に応じて前記液体に浸る境界が変位する、超音波振動が伝搬する伝搬体と、
   前記超音波振動を前記伝搬体に発生させる振動発生手段と、
   前記振動発生手段によって発生した前記超音波振動が前記伝搬体の第１箇所から前記境界を跨いで第２箇所まで伝搬する伝搬時間に基づいて前記液面位置を検出する検出手段と、を備え、
   前記伝搬体は、互いに表裏の関係にある２つの主面部と、２つの前記主面部を繋ぐ２つの側面部とを備え、
   前記側面部は、上端部に段差部を有し、
   前記振動発生手段は、前記段差部によって突出した上面部に配置される、
   ことを特徴とする液面位置検出装置。
5. 前記伝搬体は、前記側面部の上面に段差部を有し、
   前記振動発生手段は、前記段差部によって突出した上面部に配置される、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液面位置検出装置。
6. 前記段差部は、前記上面部に対して少なくとも前記超音波振動を発生させる超音波の１波長以上の段差を有している、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の液面位置検出装置。

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