JP2021021625A - Liquid level detector - Google Patents

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Abstract

To provide a liquid level detector which can detect a liquid level with good accuracy by properly processing a received signal corresponding to a liquid level detection ultrasonic wave.SOLUTION: A transmission/reception unit transmits a liquid level detection ultrasonic wave into liquid on the basis of a drive signal generated on the basis of a drive parameter. The transmission/reception unit further receives an ultrasonic wave propagated via the liquid. A signal processing unit performs signal processing using a signal processing parameter, on a liquid level reflected signal. A physical quantity acquisition unit acquires a specific physical quantity different from a physical quantity that represents the liquid level reflected wave (S120). A parameter control unit controls at least of the drive parameter and the signal processing parameter in accordance with the specific physical quantity acquired by the physical quantity acquisition unit (S130).SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本開示は、液面の位置を検出する技術に関する。 The present disclosure relates to a technique for detecting the position of a liquid surface.

下記の特許文献1には、液体を貯蔵するタンク内における液面の位置(以下、「液位」と称する)を検出する液面検出装置が開示されている。この液面検出装置では、タンク内の底部に設けられた超音波発振素子から、液位検出用の超音波である液位検出超音波が送信される。超音波発振素子は、送信した液位検出超音波が液面で反射した液面反射波を受信すると、その液面反射波に応じた受信信号を出力する。液面検出装置は、受信信号に対して所定の信号処理を行うことにより液位を検出する。 Patent Document 1 below discloses a liquid level detection device that detects the position of the liquid level (hereinafter, referred to as "liquid level") in a tank for storing a liquid. In this liquid level detection device, a liquid level detection ultrasonic wave, which is an ultrasonic wave for liquid level detection, is transmitted from an ultrasonic oscillating element provided at the bottom of the tank. When the ultrasonic oscillating element receives the liquid level reflected wave reflected on the liquid surface by the transmitted liquid level detection ultrasonic wave, it outputs a received signal corresponding to the liquid level reflected wave. The liquid level detection device detects the liquid level by performing predetermined signal processing on the received signal.

特開2005−106548号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-106548

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、上述した特許文献1に記載の構成では、以下に述べるような課題が見いだされた。
即ち、液位を精度良く検出するためには、受信信号の信号処理が適切に行われることが好ましい。しかし、例えば、液位検出超音波が適切な強度で出力されなかったり、或いは、信号処理に用いられるパラメータが受信信号に応じた適切な値に設定されていなかったりすると、受信信号が適切に処理されない可能性がある。
However, as a result of detailed examination by the inventor, the following problems have been found in the configuration described in Patent Document 1 described above.
That is, in order to detect the liquid level with high accuracy, it is preferable that the signal processing of the received signal is appropriately performed. However, for example, if the liquid level detection ultrasonic wave is not output with an appropriate intensity, or if the parameters used for signal processing are not set to appropriate values according to the received signal, the received signal is processed appropriately. It may not be done.

本開示の一局面は、液位検出超音波に対応した受信信号が適切に信号処理されるようにすることにより液位を精度良く検出することが可能な液面検出装置を提供することにある。 One aspect of the present disclosure is to provide a liquid level detection device capable of accurately detecting the liquid level by appropriately processing a received signal corresponding to the liquid level detection ultrasonic wave. ..

本開示の1つの態様による液面検出装置(100)は、送受信部(11)と、送信駆動部(42,62,121)と、信号処理部(43,63)と、液位算出部(41,61,81,S240)と、物理量取得部(41,61,81,S120,S310)と、パラメータ制御部(41,61,81,S130,S320)とを備える。 The liquid level detection device (100) according to one aspect of the present disclosure includes a transmission / reception unit (11), a transmission drive unit (42, 62, 121), a signal processing unit (43, 63), and a liquid level calculation unit ( 41, 61, 81, S240), a physical quantity acquisition unit (41, 61, 81, S120, S310), and a parameter control unit (41, 61, 81, S130, S320).

送受信部は、入力される駆動信号に基づいて液体の中へ超音波を送信する。送受信部は、液体を介して伝搬される超音波を受信すると、その受信した超音波の強度に応じた値を有する受信信号を出力する。 The transmitter / receiver transmits ultrasonic waves into the liquid based on the input drive signal. When the transmission / reception unit receives the ultrasonic waves propagated through the liquid, the transmission / reception unit outputs a reception signal having a value corresponding to the intensity of the received ultrasonic waves.

送信駆動部は、駆動パラメータに基づいて駆動信号を生成することにより送受信部から液位検出超音波を送信する。液位検出超音波は、液体の液面の位置である液位を検出するための、駆動パラメータに応じた強度を有する超音波である。 The transmission drive unit transmits a liquid level detection ultrasonic wave from the transmission / reception unit by generating a drive signal based on the drive parameters. The liquid level detection ultrasonic wave is an ultrasonic wave having an intensity according to a driving parameter for detecting the liquid level which is the position of the liquid level of the liquid.

信号処理部は、液面反射信号に対し、信号処理パラメータを用いた信号処理を行う。液面反射信号は、液位検出超音波が液面で反射した液面反射波に対応した受信信号である。
液位算出部は、信号処理部により信号処理が行われた液面反射信号に基づいて、液位を算出する。
The signal processing unit performs signal processing using signal processing parameters on the liquid surface reflected signal. The liquid level reflected signal is a received signal corresponding to the liquid level reflected wave reflected by the liquid level detection ultrasonic wave on the liquid surface.
The liquid level calculation unit calculates the liquid level based on the liquid level reflection signal that has been signal-processed by the signal processing unit.

物理量取得部は、特定物理量を取得する。特定物理量は、液位検出超音波の強度を決定付ける物理量、又は液位検出超音波が送信されることに応じて送受信部にて受信される超音波の強度に対応した物理量であって、液面反射波を表す物理量とは異なる物理量である。 The physical quantity acquisition unit acquires a specific physical quantity. The specific physical quantity is a physical quantity that determines the intensity of the liquid level detection ultrasonic wave, or a physical quantity corresponding to the intensity of the ultrasonic wave received by the transmission / reception unit in response to the transmission of the liquid level detection ultrasonic wave. It is a physical quantity different from the physical quantity representing the surface reflected wave.

パラメータ制御部は、駆動パラメータ及び信号処理パラメータのうちの少なくとも一方を、物理量取得部により取得された特定物理量に応じて制御する。
このような構成によれば、取得された特定物理量に応じて、駆動パラメータ及び信号処理パラメータのうちの少なくとも一方が制御される。これにより、液位検出超音波に対応した受信信号が適切に信号処理されるようにすることができ、その信号処理結果に基づいて液位を精度良く検出することが可能となる。
The parameter control unit controls at least one of the drive parameter and the signal processing parameter according to the specific physical quantity acquired by the physical quantity acquisition unit.
According to such a configuration, at least one of the drive parameter and the signal processing parameter is controlled according to the acquired specific physical quantity. As a result, the received signal corresponding to the liquid level detection ultrasonic wave can be appropriately signal-processed, and the liquid level can be detected with high accuracy based on the signal processing result.

具体的には、特定物理量に応じて例えば駆動パラメータが制御されるように構成されている場合、例えば、駆動パラメータを制御することにより液位検出超音波の強度を適正にすることが可能となる。特定物理量に応じて例えば信号処理パラメータが制御されるように構成されている場合、例えば、実際の液面反射波のレベルに応じて信号処理パラメータを制御することにより、液面反射信号を適切に処理することが可能となる。 Specifically, when the drive parameter is configured to be controlled according to a specific physical quantity, for example, the intensity of the liquid level detection ultrasonic wave can be adjusted appropriately by controlling the drive parameter. .. When the signal processing parameters are configured to be controlled according to a specific physical quantity, for example, the liquid surface reflected signal is appropriately controlled by controlling the signal processing parameters according to the actual level of the liquid surface reflected wave. It becomes possible to process.

実施形態の液面検出装置の側断面図である。It is a side sectional view of the liquid level detection device of an embodiment. 実施形態の液面検出装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the liquid level detection apparatus of embodiment. 実施形態の液面検出装置の第1の動作例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 1st operation example of the liquid level detection apparatus of embodiment. バースト回数Nbと波高値増加率との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the burst number Nb and the peak value increase rate. 駆動電圧値VDと波高値増加率との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the drive voltage value VD and the peak value increase rate. バースト周波数fpと波高値Vpとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between a burst frequency fp and a peak value Vp. 実施形態の液面検出装置の第2の動作例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 2nd operation example of the liquid level detection apparatus of embodiment. 実施形態のパラメータ設定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the parameter setting process of an embodiment. 実施形態の液位検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the liquid level detection process of an embodiment. 実施形態の液面検出装置の第3の動作例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 3rd operation example of the liquid level detection apparatus of embodiment.

以下、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
[1.実施形態]
(1−1)液面検出装置の構成
図1に示す液面検出装置100は、車両に搭載される。車両には、液体の燃料150を貯蔵するタンク200が搭載されている。液面検出装置100は、タンク200内における燃料150の液面の位置である液位Lxを検出するためにタンク200内の底部に設けられる。液面検出装置100は、燃料150の中へ超音波を送信し、その送信した超音波が液面で反射した反射波である液面反射波を受信することにより、液位Lxを検出する。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1. Embodiment]
(1-1) Configuration of Liquid Level Detection Device The liquid level detection device 100 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle. The vehicle is equipped with a tank 200 for storing the liquid fuel 150. The liquid level detection device 100 is provided at the bottom of the tank 200 in order to detect the liquid level Lx, which is the position of the liquid level of the fuel 150 in the tank 200. The liquid level detection device 100 detects the liquid level Lx by transmitting ultrasonic waves into the fuel 150 and receiving the liquid level reflected waves which are the reflected waves reflected by the transmitted ultrasonic waves at the liquid surface.

液位Lxは、例えば、タンク200内における底面200aから液面までの距離、即ち液面の高さを示す。
なお、図1に示す液面検出装置100の一部については、内部構造を分かりやすく示すため、断面ではなく側面を示している。液面検出装置100は、機能的な見地から見て、大きく2つの機能部、具体的には、センサ部1と、ハウジング部2と、を備える。
The liquid level Lx indicates, for example, the distance from the bottom surface 200a in the tank 200 to the liquid level, that is, the height of the liquid level.
A part of the liquid level detection device 100 shown in FIG. 1 shows a side surface instead of a cross section in order to show the internal structure in an easy-to-understand manner. From a functional point of view, the liquid level detection device 100 includes roughly two functional units, specifically, a sensor unit 1 and a housing unit 2.

センサ部1は、全体として超音波を送信及び受信する機能を有するアセンブリである。センサ部1は、超音波発振素子11、2つの内部端子13、弾性体14、ケース15、蓋16及び2つの外部端子17を備える。 The sensor unit 1 is an assembly having a function of transmitting and receiving ultrasonic waves as a whole. The sensor unit 1 includes an ultrasonic oscillator 11, two internal terminals 13, an elastic body 14, a case 15, a lid 16, and two external terminals 17.

超音波発振素子11は、超音波を送信及び受信する素子である。超音波発振素子11は、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸)などのピエゾ効果を有する物質によって、円盤状に構成されている。ピエゾ効果とは、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のことである。超音波発振素子11の両面にはそれぞれ、ほぼ全面に印刷された電極が設けられている。超音波発振素子11から送信される超音波の周波数はどのような値であってもよく、例えば20kHz以上における所定の周波数帯域内の周波数であってもよい。 The ultrasonic oscillating element 11 is an element that transmits and receives ultrasonic waves. The ultrasonic oscillating element 11 is formed in a disk shape by a substance having a piezo effect such as PZT (lead zirconate titanate). The piezo effect is a characteristic in which the volume changes when a voltage is applied, while the voltage is generated when a force is received from the outside. Electrodes printed on almost the entire surface are provided on both sides of the ultrasonic oscillating element 11. The frequency of the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic oscillator 11 may be any value, and may be, for example, a frequency within a predetermined frequency band at 20 kHz or higher.

超音波発振素子11には、後述する駆動回路42から駆動信号が入力される。駆動信号は、本実施形態では例えばパルス状の電圧であるパルス電圧を含む。パルス電圧は、超音波発振素子11の両面の電極間に、リード線3を介して印加される。超音波発振素子11は、パルス電圧が入力されると、上述したピエゾ効果により、板厚方向である中心軸A方向に振動することにより、超音波を発振する。 A drive signal is input to the ultrasonic oscillation element 11 from a drive circuit 42 described later. In the present embodiment, the drive signal includes, for example, a pulse voltage which is a pulse voltage. The pulse voltage is applied between the electrodes on both sides of the ultrasonic oscillating element 11 via the lead wire 3. When a pulse voltage is input, the ultrasonic oscillating element 11 oscillates ultrasonic waves by vibrating in the central axis A direction, which is the plate thickness direction, due to the above-mentioned piezo effect.

超音波発振素子11が超音波を発振すると、その超音波が燃料150の中へ送信され、燃料150中を伝搬する。液位Lxを検出するための規定強度を有する超音波である液位検出超音波が送信されると、その液位検出超音波は、液面まで伝搬し、液面で反射する。そして、その液面で反射した液面反射波が、燃料150中を超音波発振素子11まで伝搬し、超音波発振素子11で受信される。なお、規定強度とは、超音波発振素子11から送信された超音波に対応した液面反射波が超音波発振素子11で受信され得る特定の強度を示す。超音波発振素子11は、絶縁部材と共にケース15に収容されている。 When the ultrasonic oscillating element 11 oscillates an ultrasonic wave, the ultrasonic wave is transmitted into the fuel 150 and propagates in the fuel 150. When a liquid level detection ultrasonic wave, which is an ultrasonic wave having a specified intensity for detecting the liquid level Lx, is transmitted, the liquid level detection ultrasonic wave propagates to the liquid surface and is reflected at the liquid surface. Then, the liquid surface reflected wave reflected by the liquid surface propagates in the fuel 150 to the ultrasonic oscillating element 11 and is received by the ultrasonic oscillating element 11. The specified intensity indicates a specific intensity at which the liquid level reflected wave corresponding to the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic oscillation element 11 can be received by the ultrasonic oscillation element 11. The ultrasonic oscillating element 11 is housed in the case 15 together with the insulating member.

超音波発振素子11は、超音波を受信すると、その受信した超音波に対応した受信信号を出力する。受信信号は、受信した超音波の強度に応じた電圧を有する。受信信号は、後述する受信回路43(図2参照)に入力される。 When the ultrasonic wave oscillating element 11 receives an ultrasonic wave, it outputs a reception signal corresponding to the received ultrasonic wave. The received signal has a voltage corresponding to the intensity of the received ultrasonic wave. The received signal is input to the receiving circuit 43 (see FIG. 2) described later.

なお、以下の説明では、超音波発振素子11から送信される「超音波」とは、特にことわりのない限り、液位検出超音波を意味しているものとする。
内部端子13は、超音波発振素子11と外部端子17とを電気的に接続する。内部端子13は、金属板で形成されている。超音波発振素子11と内部端子13とは、はんだ付けにより電気的に接続されている。本実施形態では、2つの内部端子13が、超音波発振素子11及び弾性体14を挟んでこれらの両側に設けられている。
In the following description, the "ultrasonic wave" transmitted from the ultrasonic oscillating element 11 means a liquid level detection ultrasonic wave unless otherwise specified.
The internal terminal 13 electrically connects the ultrasonic oscillating element 11 and the external terminal 17. The internal terminal 13 is formed of a metal plate. The ultrasonic oscillating element 11 and the internal terminal 13 are electrically connected by soldering. In the present embodiment, two internal terminals 13 are provided on both sides of the ultrasonic oscillating element 11 and the elastic body 14 so as to sandwich the ultrasonic oscillating element 11.

弾性体14は、超音波発振素子11の中心軸Aと同軸に配置された概略円柱状の部材である。弾性体14は、軸方向両側の2つの端面のうち、第1の端面が超音波発振素子11に当接し、第2の端面が蓋16に当接する。弾性体14は、例えば柔軟な樹脂やゴムなどの弾性材料で形成されている。 The elastic body 14 is a substantially columnar member arranged coaxially with the central axis A of the ultrasonic oscillating element 11. Of the two end faces on both sides of the elastic body 14, the first end face comes into contact with the ultrasonic oscillating element 11, and the second end face comes into contact with the lid 16. The elastic body 14 is made of an elastic material such as a flexible resin or rubber.

ケース15は、超音波発振素子11、2つの内部端子13及び弾性体14を収容する収容室を有する有底円筒状のケースである。
蓋16は、ケース15の収容室を閉じる部材である。蓋16がケース15に係止された状態において、弾性体14は、蓋16により圧縮される。弾性体14は、蓋16によって圧縮されることにより弾性変形した状態でケース15の収容室に収容されるように、中心軸Aに沿った方向の寸法が大きめに設計されている。このため、超音波発振素子11は、ケース15内において、弾性体14の弾性力によりケース15の底面に押し付けられた状態で固定される。蓋16に設けられた孔には、内部端子13が挿通されている。内部端子13の先端部は、その孔を介して、ケース15の収容室の外側へ突出している。
The case 15 is a bottomed cylindrical case having an accommodation chamber for accommodating the ultrasonic oscillating element 11, the two internal terminals 13, and the elastic body 14.
The lid 16 is a member that closes the storage chamber of the case 15. With the lid 16 locked to the case 15, the elastic body 14 is compressed by the lid 16. The elastic body 14 is designed to have a large dimension in the direction along the central axis A so that the elastic body 14 can be accommodated in the storage chamber of the case 15 in a state of being elastically deformed by being compressed by the lid 16. Therefore, the ultrasonic oscillating element 11 is fixed in the case 15 in a state of being pressed against the bottom surface of the case 15 by the elastic force of the elastic body 14. An internal terminal 13 is inserted through a hole provided in the lid 16. The tip of the internal terminal 13 projects to the outside of the storage chamber of the case 15 through the hole.

外部端子17は、内部端子13とリード線3とを電気的に接続する。外部端子17は、金属板で形成されている。外部端子17の第1端は、内部端子13の先端部と溶接により接合されている。外部端子17の第2端は、リード線3と、圧着等によりかしめられて接続されている。外部端子17は、ケース15の収容室の外側において蓋16に固定されている。 The external terminal 17 electrically connects the internal terminal 13 and the lead wire 3. The external terminal 17 is formed of a metal plate. The first end of the external terminal 17 is joined to the tip of the internal terminal 13 by welding. The second end of the external terminal 17 is crimped and connected to the lead wire 3 by crimping or the like. The external terminal 17 is fixed to the lid 16 on the outside of the storage chamber of the case 15.

次に、ハウジング部2について説明する。ハウジング部2は、内部に超音波を伝搬する伝搬経路を有することで、全体として超音波の伝搬経路として機能するアセンブリである。図1に示すように、ハウジング部2は、ボディ21、ガイドパイプ22、ガイドパイプ23及び反射板24を有する。 Next, the housing portion 2 will be described. The housing portion 2 is an assembly that functions as a propagation path for ultrasonic waves as a whole by having a propagation path for propagating ultrasonic waves inside. As shown in FIG. 1, the housing portion 2 has a body 21, a guide pipe 22, a guide pipe 23, and a reflector 24.

ボディ21は、例えば樹脂製の部材である。ボディ21は、センサ部1、ガイドパイプ22、ガイドパイプ23及び反射板24を保持及び固定する。ガイドパイプ22、ガイドパイプ23及び反射板24は、ボディ21に装着されている。ボディ21は、タンク200内の底面200aに固定されている。センサ部1は、超音波発振素子11の中心軸Aがガイドパイプ22の中心軸と同軸となるように、かつケース15がボディ21の内面との間に所定の間隔を空けて配置されるように、ボディ21に取り付けられている。 The body 21 is, for example, a member made of resin. The body 21 holds and fixes the sensor unit 1, the guide pipe 22, the guide pipe 23, and the reflector 24. The guide pipe 22, the guide pipe 23, and the reflector 24 are attached to the body 21. The body 21 is fixed to the bottom surface 200a in the tank 200. The sensor unit 1 is arranged so that the central axis A of the ultrasonic oscillating element 11 is coaxial with the central axis of the guide pipe 22 and the case 15 is arranged at a predetermined distance from the inner surface of the body 21. Is attached to the body 21.

ガイドパイプ22は、概略円錐台状の金属製の筒である。ガイドパイプ22は、ガイドパイプ22の第1端、即ち図1における右側の端部が、センサ部1と対向するように設けられている。ガイドパイプ22は、ガイドパイプ22の中心軸Aと直交する方向における断面が円形である。ガイドパイプ22は、その内部に第1の経路4を有する。第1の経路4は、前述の伝搬経路の一部であり、超音波発振素子11が設けられる位置から、タンク200の底面200aに沿って延びている。 The guide pipe 22 is a metal cylinder having a substantially truncated cone shape. The guide pipe 22 is provided so that the first end of the guide pipe 22, that is, the right end in FIG. 1, faces the sensor unit 1. The guide pipe 22 has a circular cross section in a direction orthogonal to the central axis A of the guide pipe 22. The guide pipe 22 has a first path 4 inside thereof. The first path 4 is a part of the above-mentioned propagation path, and extends from the position where the ultrasonic oscillating element 11 is provided along the bottom surface 200a of the tank 200.

第1の経路4は、円錐部26、直線部27及び段部28を有する。円錐部26は、超音波発振素子11から離れるにつれて断面積が徐々に縮小する円錐台状の部分である。換言すると、円錐部26は、中心軸Aと直交する方向における断面の直径が、超音波発振素子11から離れるにつれて縮小する。直線部27は、断面積が一定の、直管状の部分である。 The first path 4 has a conical portion 26, a straight portion 27 and a stepped portion 28. The conical portion 26 is a truncated cone-shaped portion whose cross-sectional area gradually decreases as the distance from the ultrasonic oscillating element 11 increases. In other words, the diameter of the cross section of the conical portion 26 in the direction orthogonal to the central axis A decreases as the distance from the ultrasonic oscillating element 11 increases. The straight portion 27 is a straight tubular portion having a constant cross-sectional area.

段部28は、第1の経路4における特定の基準位置に設けられる。段部28は、円錐部26と直線部27とを連結する。段部28は、円錐部26における超音波発振素子11側の端部とは反対側の端部において、ステップ状に断面積が縮小する部分である。段部28の存在により、ガイドパイプ22には、中心軸Aと同軸である円環状の基準面221が形成されている。 The step 28 is provided at a specific reference position on the first path 4. The step portion 28 connects the conical portion 26 and the straight portion 27. The step portion 28 is a portion of the conical portion 26 whose cross-sectional area is reduced in a step-like manner at an end portion on the opposite side of the conical portion 26 from the end portion on the ultrasonic oscillating element 11 side. Due to the presence of the step portion 28, the guide pipe 22 is formed with an annular reference surface 221 coaxial with the central axis A.

ガイドパイプ23は、直管状の金属製の筒である。ガイドパイプ23は、ガイドパイプ23の中心軸Bが中心軸Aと直交し、かつガイドパイプ22における直線部27側の端部と、ボディ21を介して連続するように設けられている。ガイドパイプ23は、中心軸Bと直交する方向における断面が円形である。 The guide pipe 23 is a straight tubular metal cylinder. The guide pipe 23 is provided so that the central axis B of the guide pipe 23 is orthogonal to the central axis A and is continuous with the end portion of the guide pipe 22 on the straight portion 27 side via the body 21. The guide pipe 23 has a circular cross section in a direction orthogonal to the central axis B.

ガイドパイプ23の上方端部は、タンク200に規定最大貯蔵量の燃料が貯蔵されているとき、即ち液位Lxが規定最高位であるときの液面よりも、所定長さだけ上方に突出するように位置する。なお、ここでいう「上方」とは、タンク200の底面200aに垂直であって、タンク200内において底面200aから離れる方向である。ガイドパイプ23は、その内部に第2の経路5を有する。第2の経路5は、前述の伝搬経路の他の一部であり、タンク200の底部から上方へ伸びている。 The upper end of the guide pipe 23 protrudes upward by a predetermined length from the liquid level when the specified maximum storage amount of fuel is stored in the tank 200, that is, when the liquid level Lx is the specified maximum level. Located as The term "upper" as used herein means a direction perpendicular to the bottom surface 200a of the tank 200 and away from the bottom surface 200a in the tank 200. The guide pipe 23 has a second path 5 inside. The second path 5 is another part of the above-mentioned propagation path and extends upward from the bottom of the tank 200.

ここで、車両が水平面上に置かれている状態を車両水平状態と称する。タンク200は、本実施形態では、車両において、車両水平状態で底面200aが水平面と平行となるように搭載されている。よって、車両水平状態では、燃料150の液面はタンク200の底面200aと平行になる。第2の経路5の断面の直径は、本実施形態では、直線部27の断面の直径と等しい。 Here, the state in which the vehicle is placed on the horizontal plane is referred to as a vehicle horizontal state. In the present embodiment, the tank 200 is mounted on the vehicle so that the bottom surface 200a is parallel to the horizontal plane in the vehicle horizontal state. Therefore, in the vehicle horizontal state, the liquid level of the fuel 150 is parallel to the bottom surface 200a of the tank 200. In the present embodiment, the diameter of the cross section of the second path 5 is equal to the diameter of the cross section of the straight portion 27.

反射板24は、金属製の板である。反射板24は、ボディ21に保持及び固定された状態において、ガイドパイプ22の中心軸Aとガイドパイプ23の中心軸Bとが、反射板24の反射面241にて交差するように配置されている。 The reflector 24 is a metal plate. The reflector 24 is arranged so that the central axis A of the guide pipe 22 and the central axis B of the guide pipe 23 intersect at the reflective surface 241 of the reflector 24 in a state of being held and fixed to the body 21. There is.

反射板24は、超音波発振素子11から送信された超音波を燃料150の液面に向けて反射させる。具体的には、反射板24は、ガイドパイプ22の中心軸Aに沿って反射板24に入射した超音波を、車両水平状態における液面への入射角が0°となる方向、すなわち車両水平状態における液面に直交する方向に向けて反射するように設置されている。本実施形態では、反射板24は、車両水平状態における液面に対して45°傾斜するように設けられている。 The reflector 24 reflects the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic oscillating element 11 toward the liquid surface of the fuel 150. Specifically, the reflector 24 directs ultrasonic waves incident on the reflector 24 along the central axis A of the guide pipe 22 in a direction in which the angle of incidence on the liquid surface in the vehicle horizontal state is 0 °, that is, the vehicle horizontal. It is installed so that it reflects in the direction perpendicular to the liquid surface in the state. In the present embodiment, the reflector 24 is provided so as to be inclined by 45 ° with respect to the liquid level in the horizontal state of the vehicle.

したがって、超音波発振素子11から送信された超音波は、第1の経路4、反射面241及び第2の経路5を経て液面まで伝搬され、液面で反射した超音波である液面反射波が、第2の経路5、反射面241及び第1の経路4を経て超音波発振素子11へ伝搬される。さらに、超音波発振素子11から送信された超音波の一部は、基準面221で反射し、その反射した超音波である基準面反射波が超音波発振素子11で受信される。 Therefore, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic oscillating element 11 is propagated to the liquid surface through the first path 4, the reflection surface 241 and the second path 5, and is the ultrasonic wave reflected at the liquid surface. The wave is propagated to the ultrasonic oscillating element 11 through the second path 5, the reflecting surface 241 and the first path 4. Further, a part of the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic oscillating element 11 is reflected by the reference surface 221 and the reflected ultrasonic waves, which are the reflected ultrasonic waves, are received by the ultrasonic oscillating element 11.

(1−2)液面検出装置100の電気的構成
液面検出装置100の電気的構成について、図2を参照して説明する。図2に示すように、液面検出装置100は、制御回路41と、駆動回路42と、受信回路43と、超音波発振素子11とを備える。
(1-2) Electrical Configuration of Liquid Level Detection Device 100 The electrical configuration of the liquid level detection device 100 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the liquid level detection device 100 includes a control circuit 41, a drive circuit 42, a reception circuit 43, and an ultrasonic oscillation element 11.

制御回路41は、CPU41a及び記憶部41b等を含むマイコンを備えている。記憶部41bは、例えばRAM、ROM、フラッシュメモリなどの各種半導体メモリのうちの少なくとも1つが含まれる。また、記憶部41bは、データを電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを含む。 記憶部41bには、後述する図8のパラメータ設定処理のプログラム、及び図9の液位検出処理のプログラムが記憶される。 The control circuit 41 includes a microcomputer including a CPU 41a, a storage unit 41b, and the like. The storage unit 41b includes at least one of various semiconductor memories such as RAM, ROM, and flash memory. Further, the storage unit 41b includes a non-volatile memory in which data can be electrically rewritten. The storage unit 41b stores the parameter setting processing program of FIG. 8 and the liquid level detection processing program of FIG. 9, which will be described later.

制御回路41における各種機能は、CPU41aが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、記憶部41bが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、制御回路41は、1つのマイクロコンピュータを備えていてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えていてもよい。 Various functions in the control circuit 41 are realized by the CPU 41a executing a program stored in a non-transitional substantive recording medium. In this example, the storage unit 41b corresponds to a non-transitional substantive recording medium in which the program is stored. Moreover, when this program is executed, the method corresponding to the program is executed. The control circuit 41 may include one microcomputer or a plurality of microcomputers.

制御回路41が各種機能を達成する手法は、ソフトウェアに限定されるものではなく、制御回路41の機能の一部又は全部は、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は、多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現されてもよい。 The method by which the control circuit 41 achieves various functions is not limited to software, and some or all of the functions of the control circuit 41 may be realized by using one or more hardware. For example, when the above function is realized by an electronic circuit which is hardware, the electronic circuit may be realized by a digital circuit including a large number of logic circuits, an analog circuit, or a combination thereof.

液面検出装置100は、さらに、バッテリ50と、電源回路51とを備える。バッテリ50は、所定の電圧値VBのバッテリ電圧を出力する。
電源回路51は、バッテリ電圧が入力され、バッテリ電圧から、直流の所定の電圧値Vcの電源電圧を生成して出力する。電源電圧は、少なくとも駆動回路42へ出力される。電源回路51は、どのように構成されていてもよい。電源回路51が出力する電源電圧値Vcは、バッテリ電圧値VBと同じ値であってもよいし、バッテリ電圧値VBより低い値であってもよいし、バッテリ電圧値VBより高い電圧値であってもよい。
The liquid level detection device 100 further includes a battery 50 and a power supply circuit 51. The battery 50 outputs a battery voltage having a predetermined voltage value VB.
A battery voltage is input to the power supply circuit 51, and a power supply voltage having a predetermined DC voltage value Vc is generated from the battery voltage and output. The power supply voltage is output to at least the drive circuit 42. The power supply circuit 51 may be configured in any way. The power supply voltage value Vc output by the power supply circuit 51 may be the same value as the battery voltage value VB, may be a value lower than the battery voltage value VB, or may be a voltage value higher than the battery voltage value VB. You may.

電源回路51は、電源電圧値Vcが一定値に固定されていてもよい。電源回路51は、バッテリ電圧を変圧等することなくそのまま電源電圧として出力するように構成されていてもよい。 In the power supply circuit 51, the power supply voltage value Vc may be fixed at a constant value. The power supply circuit 51 may be configured to output the battery voltage as it is as a power supply voltage without transforming or the like.

電源回路51は、制御回路41から電源制御信号が入力されてもよい。電源制御信号は、電源電圧値Vcを制御する信号である。電源制御信号が入力されるように構成された電源回路51は、電源制御信号が示す電源電圧値Vcを有する電源電圧を生成するように構成されていてもよい。 The power supply circuit 51 may receive a power supply control signal from the control circuit 41. The power supply control signal is a signal for controlling the power supply voltage value Vc. The power supply circuit 51 configured to input the power supply control signal may be configured to generate a power supply voltage having the power supply voltage value Vc indicated by the power supply control signal.

より具体的には、電源回路51は、例えば、出力電圧値が異なる複数のレギュレータを備えていてもよい。そして、複数のレギュレータのうち、電源制御信号が示す一つのレギュレータからの出力電圧を、電源電圧として出力してもよい。また例えば、電源回路51は、一つのレギュレータで生成された電圧を、複数の分圧抵抗によって異なる複数種類の電圧に分圧するように構成されていてもよい。そして、分圧された複数種類の電圧のうち電源制御信号が示す一つの電圧を電源電圧として出力してもよい。 More specifically, the power supply circuit 51 may include, for example, a plurality of regulators having different output voltage values. Then, the output voltage from one regulator indicated by the power supply control signal among the plurality of regulators may be output as the power supply voltage. Further, for example, the power supply circuit 51 may be configured to divide the voltage generated by one regulator into a plurality of different types of voltages by a plurality of voltage dividing resistors. Then, one voltage indicated by the power supply control signal may be output as the power supply voltage among the plurality of types of divided voltages.

なお、バッテリ電圧は、電源回路51以外の、車両における他の回路等にも入力される。そのため、バッテリ電圧値VBは、バッテリ電圧が供給される各種回路等の動作状態に応じて変動し得る。 The battery voltage is also input to other circuits in the vehicle other than the power supply circuit 51. Therefore, the battery voltage value VB may fluctuate according to the operating state of various circuits to which the battery voltage is supplied.

また、バッテリ電圧は、制御回路41に入力されてもよい。この場合、制御回路41は、入力されるバッテリ電圧に基づいてバッテリ電圧値VBを検出可能であってもよい。
また、電源回路51で生成された電源電圧は、制御回路41に入力されてもよい。この場合、制御回路41は、入力されるバッテリ電圧に基づいて電源電圧値Vcを検出可能であってもよい。また、制御回路41は、電源電圧によって動作するように構成されていてもよい。
Further, the battery voltage may be input to the control circuit 41. In this case, the control circuit 41 may be able to detect the battery voltage value VB based on the input battery voltage.
Further, the power supply voltage generated by the power supply circuit 51 may be input to the control circuit 41. In this case, the control circuit 41 may be able to detect the power supply voltage value Vc based on the input battery voltage. Further, the control circuit 41 may be configured to operate according to the power supply voltage.

駆動回路42は、制御回路41から入力される駆動指令に従って、超音波発振素子11へ駆動信号を出力することにより、超音波発振素子11から超音波を送信させる。駆動信号は、本実施形態では前述の通りパルス電圧を含む。 The drive circuit 42 outputs a drive signal to the ultrasonic oscillating element 11 in accordance with a drive command input from the control circuit 41, so that the ultrasonic oscillating element 11 transmits ultrasonic waves. In this embodiment, the drive signal includes a pulse voltage as described above.

本実施形態では、パルス電圧の電圧値(以下、「駆動電圧値VD」と称する)は一定値であり、パルス幅Tw(図3参照)も一定値である。一方、1つの駆動信号に含まれるパルス電圧の数、及び1つの駆動信号におけるパルス電圧の周期(以下、「バースト周期Tb」と称する)は、後述するように特定物理量に応じて変化し得る。なお、1つの駆動信号に含まれるパルス電圧の数を、以下、バースト回数Nbと称する。バースト周期Tbに対応する周波数、即ちTbの逆数を、以下、「バースト周波数fb」と称する。 In the present embodiment, the voltage value of the pulse voltage (hereinafter, referred to as “drive voltage value VD”) is a constant value, and the pulse width Tw (see FIG. 3) is also a constant value. On the other hand, the number of pulse voltages included in one drive signal and the period of the pulse voltage in one drive signal (hereinafter, referred to as "burst period Tb") can change according to a specific physical quantity as described later. The number of pulse voltages included in one drive signal is hereinafter referred to as the number of bursts Nb. The frequency corresponding to the burst period Tb, that is, the reciprocal of Tb is hereinafter referred to as "burst frequency fb".

制御回路41が出力する駆動指令には、超音波発振素子11から送信させる超音波の強度を示す情報、具体的には前述のバースト回数Nbを示す情報と、前述のバースト周期Tbを示す情報とが含まれる。より具体的には、駆動指令は、バースト周期Tbで出力される、バースト回数Nbと同数の指令パルスを含む。 The drive command output by the control circuit 41 includes information indicating the intensity of ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic oscillating element 11, specifically, information indicating the above-mentioned burst number Nb and information indicating the above-mentioned burst period Tb. Is included. More specifically, the drive command includes the same number of command pulses as the number of bursts Nb, which is output in the burst period Tb.

液面検出装置100においては、液位Lxを検出するための各種のパラメータが設定される。各種のパラメータは、駆動信号を生成するための各種の駆動パラメータ、及び受信回路43における信号処理で用いられる各種の信号処理パラメータを含む。各種の駆動パラメータは、より具体的には、前述の駆動電圧値VDと、バースト回数Nbと、バースト周期Tbとを含む。各種の信号処理パラメータは、後述する増幅率Ao及び検出閾値Vref0を含む。 In the liquid level detection device 100, various parameters for detecting the liquid level Lx are set. The various parameters include various drive parameters for generating a drive signal and various signal processing parameters used in signal processing in the receiving circuit 43. More specifically, the various drive parameters include the above-mentioned drive voltage value VD, the number of bursts Nb, and the burst period Tb. Various signal processing parameters include an amplification factor Ao and a detection threshold Vref0, which will be described later.

駆動電圧値VDは、本実施形態では予め一定値に設定されている。制御回路41は、バースト回数Nb及びバースト周期Tbを設定する。制御回路41は、設定したバースト回数Nb及びバースト周期Tbに応じた駆動指令を出力することにより、設定したバースト回数Nb及びバースト周期Tbを有する駆動信号を駆動回路42から出力させる。これにより、駆動電圧値VD、バースト回数Nb及びバースト周期Tbに応じた強度の超音波が送信される。 The drive voltage value VD is set to a constant value in advance in this embodiment. The control circuit 41 sets the number of bursts Nb and the burst period Tb. The control circuit 41 outputs a drive command corresponding to the set burst number Nb and burst cycle Tb, thereby outputting a drive signal having the set burst number Nb and burst cycle Tb from the drive circuit 42. As a result, ultrasonic waves having an intensity corresponding to the drive voltage value VD, the number of bursts Nb, and the burst period Tb are transmitted.

増幅率Aoは、後述する増幅回路46で用いられる。検出閾値Vref0は、後述する比較回路48で用いられる。
制御回路41は、さらに、後述するように、各種のパラメータのうちの少なくとも1つを特定物理量に応じて制御(即ち可変設定)するように構成されている。
The amplification factor Ao is used in the amplifier circuit 46 described later. The detection threshold value Vref0 is used in the comparison circuit 48 described later.
The control circuit 41 is further configured to control (that is, variably set) at least one of various parameters according to a specific physical quantity, as will be described later.

本実施形態の駆動回路42は、図2に示すように、第1トランジスタTr1と、第2トランジスタTr2と、抵抗器R1と、コンデンサC1とを備える。第1トランジスタTr1は、例えばNPN形バイポーラトランジスタである。第2トランジスタTr2は、例えばPNP形バイポーラトランジスタである。 As shown in FIG. 2, the drive circuit 42 of the present embodiment includes a first transistor Tr1, a second transistor Tr2, a resistor R1, and a capacitor C1. The first transistor Tr1 is, for example, an NPN type bipolar transistor. The second transistor Tr2 is, for example, a PNP type bipolar transistor.

第1トランジスタTr1及び第2トランジスタTr2のベースには、制御回路41からの駆動指令が入力される。第1トランジスタのコレクタは、抵抗器R1の第1端に接続されている。抵抗器R1の第2端には、電源回路51からの電源電圧が入力される。第1トランジスタTr1のエミッタは、第2トランジスタTr2のエミッタに接続されると共にコンデンサC1の第1端に接続されている。コンデンサC1の第2端は、超音波発振素子11に接続されている。つまり、駆動回路42から出力される駆動信号は、本実施形態ではより具体的にはコンデンサC1を経て出力される。第2トランジスタTr2のコレクタは、接地電位を有するグランドラインに接続されている。 A drive command from the control circuit 41 is input to the bases of the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2. The collector of the first transistor is connected to the first end of the resistor R1. The power supply voltage from the power supply circuit 51 is input to the second end of the resistor R1. The emitter of the first transistor Tr1 is connected to the emitter of the second transistor Tr2 and is also connected to the first end of the capacitor C1. The second end of the capacitor C1 is connected to the ultrasonic oscillating element 11. That is, the drive signal output from the drive circuit 42 is more specifically output via the capacitor C1 in the present embodiment. The collector of the second transistor Tr2 is connected to a ground line having a ground potential.

このように構成された駆動回路42に駆動指令が入力されると、その駆動指令における指令パルスに応じて第1トランジスタTr1及び第2トランジスタTr2がオン又はオフすることにより駆動信号が生成され、出力される。 When a drive command is input to the drive circuit 42 configured in this way, a drive signal is generated and output by turning on or off the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 according to the command pulse in the drive command. Will be done.

駆動回路42は、駆動指令が入力される毎に、その駆動指令に従った駆動信号を超音波発振素子11へ出力する。具体的には、その駆動指令が示すバースト数Nbのパルス電圧を、その駆動指令が示すバースト周期Tbで、超音波発振素子11へ出力する。パルス電圧の値、即ち駆動電圧値VDは、本実施形態では、電源回路51から駆動回路42に入力される電源電圧値Vcに依存する。より具体的には、本実施形態では、駆動電圧値VDは電源電圧値Vcと同じか若しくはほぼ等しい。 Each time a drive command is input, the drive circuit 42 outputs a drive signal according to the drive command to the ultrasonic oscillating element 11. Specifically, the pulse voltage of the burst number Nb indicated by the drive command is output to the ultrasonic oscillating element 11 at the burst period Tb indicated by the drive command. In this embodiment, the value of the pulse voltage, that is, the drive voltage value VD depends on the power supply voltage value Vc input from the power supply circuit 51 to the drive circuit 42. More specifically, in the present embodiment, the drive voltage value VD is equal to or substantially equal to the power supply voltage value Vc.

駆動信号は、リード線3、外部端子17及び内部端子13を介して超音波発振素子11に入力される。超音波発振素子11に駆動信号が入力されると、超音波発振素子11が振動し、ケース15の底面を介して超音波が第1の経路4へ送信される。 The drive signal is input to the ultrasonic oscillating element 11 via the lead wire 3, the external terminal 17, and the internal terminal 13. When a drive signal is input to the ultrasonic oscillating element 11, the ultrasonic oscillating element 11 vibrates, and ultrasonic waves are transmitted to the first path 4 via the bottom surface of the case 15.

超音波発振素子11から送信された超音波は、前述の通り液面で反射して液面反射波として超音波発振素子11へ伝搬されてくると共に、送信された超音波の一部は、基準面221で反射して基準面反射波として超音波発振素子11へ伝搬されてくる。 As described above, the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic oscillating element 11 are reflected at the liquid surface and propagated to the ultrasonic oscillating element 11 as liquid surface reflected waves, and a part of the transmitted ultrasonic waves is a reference. It is reflected by the surface 221 and propagated to the ultrasonic oscillating element 11 as a reference surface reflected wave.

液面反射波又は基準面反射波がケース15の底面を介して超音波発振素子11で受信されると、超音波発振素子11は、その受信した超音波に応じて振動し、これにより前述の受信信号が出力される。超音波発振素子11から出力された受信信号は、内部端子13、外部端子17及びリード線3を介して受信回路43へ入力される。なお、本実施形態では、液面反射波又は基準面反射波がセンサ部1に入射すると、その圧力作用によりケース15の底面が振動し、これに伴って超音波発振素子11が振動する。 When the liquid surface reflected wave or the reference surface reflected wave is received by the ultrasonic oscillating element 11 via the bottom surface of the case 15, the ultrasonic oscillating element 11 vibrates in response to the received ultrasonic waves, thereby causing the above-mentioned above-mentioned. The received signal is output. The received signal output from the ultrasonic oscillating element 11 is input to the receiving circuit 43 via the internal terminal 13, the external terminal 17, and the lead wire 3. In the present embodiment, when the liquid surface reflected wave or the reference surface reflected wave is incident on the sensor unit 1, the bottom surface of the case 15 vibrates due to the pressure action, and the ultrasonic oscillating element 11 vibrates accordingly.

図3及び図7に、受信信号の一例が示されている。図3には、駆動信号のバースト回数Nbが1である場合の受信信号が例示され、図7には、駆動信号のバースト回数Nbが3である場合の受信信号が例示されている。図3及び図7に示すように、駆動信号が出力される毎に、基準面反射波の受信信号である基準面反射信号、及び液面反射波の受信信号である液面反射信号が順次受信される。 An example of the received signal is shown in FIGS. 3 and 7. FIG. 3 illustrates a received signal when the burst number Nb of the drive signal is 1, and FIG. 7 illustrates a received signal when the burst number Nb of the drive signal is 3. As shown in FIGS. 3 and 7, each time the drive signal is output, the reference surface reflection signal which is the reception signal of the reference surface reflected wave and the liquid surface reflection signal which is the reception signal of the liquid surface reflected wave are sequentially received. Will be done.

なお、図3及び図7における受信信号のうち、駆動信号とほぼ同じタイミングで発生している受信信号は、駆動信号によって超音波発振素子11が発振した超音波自体に対応する。つまり、超音波発振素子11が超音波を発振すると、超音波発振素子11は、その自ら発振した超音波に応じた電気信号を発生する。その電気信号も受信信号として受信回路43に入力される。 Of the received signals in FIGS. 3 and 7, the received signal generated at substantially the same timing as the drive signal corresponds to the ultrasonic wave itself oscillated by the ultrasonic oscillating element 11 by the drive signal. That is, when the ultrasonic oscillating element 11 oscillates an ultrasonic wave, the ultrasonic oscillating element 11 generates an electric signal corresponding to the ultrasonic wave oscillated by itself. The electric signal is also input to the receiving circuit 43 as a receiving signal.

受信回路43は、超音波発振素子11から入力された受信信号に対し、前述の信号処理パラメータを用いた信号処理を行うことにより、液位Lxを算出するための検出信号を出力する。受信回路43は、増幅回路46と、検波回路47と、比較回路48とを備える。受信回路43に入力された受信信号は、コンデンサC2及び抵抗器R2を介して増幅回路46に入力される。 The reception circuit 43 outputs a detection signal for calculating the liquid level Lx by performing signal processing using the above-mentioned signal processing parameters on the reception signal input from the ultrasonic oscillation element 11. The receiving circuit 43 includes an amplifier circuit 46, a detection circuit 47, and a comparison circuit 48. The received signal input to the receiving circuit 43 is input to the amplifier circuit 46 via the capacitor C2 and the resistor R2.

増幅回路46は、入力された受信信号を、設定されている増幅率Aoにて増幅する。増幅率Aoは、予め一定の値に固定されていてもよいが、制御回路41から入力される増幅率制御信号によって制御、即ち可変設定されてもよい。 The amplifier circuit 46 amplifies the input received signal at a set amplification factor Ao. The amplification factor Ao may be fixed to a constant value in advance, but may be controlled by the amplification factor control signal input from the control circuit 41, that is, may be variably set.

検波回路47は、増幅回路46で増幅された受信信号である増幅信号を検波する。この検波は、受信信号から、受信信号の基本周波数成分よりも低い周波数成分を抽出することを含む。検波回路47は、どのような検波方法で受信信号を検波してもよい。本実施形態では、検波回路47は、例えば半波整流検波方式あるいは包絡線検波方式にて受信信号を検波する。図3及び図7には、検波回路47によって包絡線検波された受信信号である検波信号が例示されている。 The detection circuit 47 detects an amplified signal which is a received signal amplified by the amplifier circuit 46. This detection includes extracting a frequency component lower than the fundamental frequency component of the received signal from the received signal. The detection circuit 47 may detect the received signal by any detection method. In the present embodiment, the detection circuit 47 detects the received signal by, for example, a half-wave rectification detection method or an envelope detection method. 3 and 7 exemplify a detection signal which is a reception signal detected by the envelope detection circuit 47.

比較回路48は、検波回路47から出力された検波信号の電圧値と、設定されている検出閾値Vref0とを比較し、その比較結果に応じた検出信号を制御回路41へ出力する。比較回路48は、より具体的には、図3及び図7に例示するように、検波信号の電圧値が検出閾値Vref0より低い場合はLレベルの検出信号を出力し、検波信号の電圧値が検出閾値Vref0以上の場合はHレベルの検出信号を出力する。 The comparison circuit 48 compares the voltage value of the detection signal output from the detection circuit 47 with the set detection threshold value Vref0, and outputs a detection signal according to the comparison result to the control circuit 41. More specifically, as illustrated in FIGS. 3 and 7, the comparison circuit 48 outputs an L level detection signal when the voltage value of the detection signal is lower than the detection threshold value Vref0, and the voltage value of the detection signal is high. When the detection threshold value is Vref0 or higher, an H level detection signal is output.

検出閾値Vref0は、予め一定の値に固定されていてもよいが、制御回路41から入力される検出閾値制御信号によって制御、即ち可変設定されてもよい。
制御回路41は、基本的には、検出周期Tごとに駆動指令を出力することにより超音波を送信させる。制御回路41は、検出周期Tごとの、超音波を送信させる駆動タイミングで、当該駆動タイミングに対応した駆動指令を生成して駆動回路42へ出力する。
The detection threshold value Vref0 may be fixed to a constant value in advance, but may be controlled by the detection threshold value control signal input from the control circuit 41, that is, may be variably set.
The control circuit 41 basically transmits ultrasonic waves by outputting a drive command for each detection cycle T. The control circuit 41 generates a drive command corresponding to the drive timing at the drive timing for transmitting ultrasonic waves for each detection cycle T, and outputs the drive command to the drive circuit 42.

制御回路41は、駆動タイミング毎に、駆動指令に基づいて送信された超音波に対応した検出信号を取得する。そして、液面反射波に対応した検出信号に基づいて、超音波発振素子11から超音波が送信されてから液面反射波が超音波発振素子11で受信されるまでの時間である液面反射時間Tx(図3及び図7参照)を計測する。 The control circuit 41 acquires a detection signal corresponding to the ultrasonic wave transmitted based on the drive command for each drive timing. Then, based on the detection signal corresponding to the liquid level reflected wave, the liquid level reflection is the time from the transmission of the ultrasonic wave from the ultrasonic oscillating element 11 to the reception of the liquid level reflected wave by the ultrasonic oscillating element 11. Time Tx (see FIGS. 3 and 7) is measured.

制御回路41は、計測した液面反射時間Txと超音波の伝搬速度vとに基づいて、液位Lxを算出する。このとき、制御回路41は、例えば、伝搬速度vを一定値に固定し、その一定の伝搬速度vを用いて液位Lxを算出してもよい。 The control circuit 41 calculates the liquid level Lx based on the measured liquid surface reflection time Tx and the ultrasonic wave propagation velocity v. At this time, the control circuit 41 may, for example, fix the propagation velocity v to a constant value and calculate the liquid level Lx using the constant propagation velocity v.

しかし、燃料150を伝搬する超音波の伝搬速度vは、例えば燃料150の組成、温度などの諸条件によって変動し得る。そのため、本実施形態では、液位Lxを精度よく検出できるように、基準面反射波に基づいて超音波の伝搬速度vを算出し、その算出した伝搬速度vを用いて液位Lxを算出する。 However, the propagation speed v of the ultrasonic wave propagating through the fuel 150 may vary depending on various conditions such as the composition and temperature of the fuel 150. Therefore, in the present embodiment, the propagation velocity v of the ultrasonic wave is calculated based on the reference plane reflected wave so that the liquid level Lx can be detected accurately, and the liquid level Lx is calculated using the calculated propagation velocity v. ..

即ち、制御回路41は、基準面反射波に対応した検出信号に基づいて、超音波発振素子11から超音波が送信されてから基準面反射波が超音波発振素子11で受信されるまでの時間である基準面反射時間Tr(図3及び図7参照)を計測する。一方、超音波発振素子11から基準面221までの超音波の伝搬距離である基準面距離Loは、一定であり既知である。制御回路41は、計測した基準面反射時間Trと、既知の基準面距離Loとに基づいて、燃料150中における超音波の伝搬速度vを算出する。制御回路41は、その算出した伝搬速度vと、液面反射時間Txとに基づいて、液位Lxを算出する。 That is, in the control circuit 41, the time from when the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic oscillating element 11 to when the reference surface reflected wave is received by the ultrasonic oscillating element 11 based on the detection signal corresponding to the reference surface reflected wave. The reference plane reflection time Tr (see FIGS. 3 and 7) is measured. On the other hand, the reference plane distance Lo, which is the propagation distance of ultrasonic waves from the ultrasonic oscillating element 11 to the reference plane 221 is constant and known. The control circuit 41 calculates the propagation velocity v of ultrasonic waves in the fuel 150 based on the measured reference plane reflection time Tr and the known reference plane distance Lo. The control circuit 41 calculates the liquid level Lx based on the calculated propagation velocity v and the liquid surface reflection time Tx.

伝搬速度vは、次式(1)で算出される。
v=Lo/Tr ・・・(1)
そして、液位Lxは、所定の定数をKとすると、次式(2)で算出される。
Lx=K・Tx・v ・・・(2)
(1−3)パラメータ制御機能
制御回路41が備えるパラメータ制御機能について説明する。パラメータ制御機能とは、各種のパラメータのうちの少なくとも1つを特定物理量に応じて制御(即ち可変設定)する機能である。
The propagation velocity v is calculated by the following equation (1).
v = Lo / Tr ・ ・ ・ (1)
Then, the liquid level Lx is calculated by the following equation (2), where K is a predetermined constant.
Lx = K ・ Tx ・ v ・ ・ ・ (2)
(1-3) Parameter control function The parameter control function included in the control circuit 41 will be described. The parameter control function is a function that controls (that is, variable setting) at least one of various parameters according to a specific physical quantity.

各種のパラメータには、前述の通り、駆動パラメータとしての駆動電圧値VD、バースト回数Nb及びバースト周期Tbと、信号処理パラメータとしての増幅率Ao及び検出閾値Vref0とが含まれる。 As described above, the various parameters include a drive voltage value VD as a drive parameter, a burst number Nb and a burst period Tb, an amplification factor Ao as a signal processing parameter, and a detection threshold value Vref0.

よって、本実施形態のパラメータ制御機能では、駆動電圧値VD、バースト回数Nb、バースト周期Tb、増幅率Ao及び検出閾値Vref0のうちの少なくとも1つが、特定物理量に応じて制御される。 Therefore, in the parameter control function of the present embodiment, at least one of the drive voltage value VD, the number of bursts Nb, the burst period Tb, the amplification factor Ao, and the detection threshold value Vref0 is controlled according to the specific physical quantity.

パラメータ制御機能の主目的は、液面反射波に対応した受信信号である液面反射信号が受信回路43で適切に信号処理されるようにすることにより、液位Lxを精度良く検出できるようにすることにある。 The main purpose of the parameter control function is to enable the receiving circuit 43 to appropriately process the liquid level reflected signal, which is the received signal corresponding to the liquid level reflected wave, so that the liquid level Lx can be detected accurately. To do.

例えば液面反射波の強度が低い場合、液面反射信号のレベルが低くなり、比較回路48における検出閾値Vref0との比較が適正に行われず、検出信号が適正に生成されない可能性がある。 For example, when the intensity of the liquid surface reflected wave is low, the level of the liquid surface reflected signal becomes low, the comparison with the detection threshold value Vref0 in the comparison circuit 48 is not performed properly, and the detection signal may not be generated properly.

また例えば、液面反射波の強度が高すぎると、増幅回路46における受信信号の増幅が適正に行われなかったり、検波回路47における検波が適正に行われなかったりすることで、検出閾値Vref0との比較が適正に行われなくなる可能性がある。増幅及び検波が適正に行われたとしても、検出閾値Vref0のレベルによっては、例えば検波信号のレベルと検出閾値Vref0との相対関係によっては、例えばノイズに起因する不要な成分が検出信号に反映されてしまう可能性がある。 Further, for example, if the intensity of the liquid surface reflected wave is too high, the received signal in the amplifier circuit 46 is not properly amplified, or the detection circuit 47 is not properly detected, so that the detection threshold value is Vref0. There is a possibility that the comparison will not be performed properly. Even if amplification and detection are performed properly, depending on the level of the detection threshold Vref0, for example, depending on the relative relationship between the detection signal level and the detection threshold Vref0, unnecessary components due to noise, for example, are reflected in the detection signal. There is a possibility that it will end up.

そこで、制御回路41は、パラメータ制御機能を実行すること、即ち各種のパラメータのうちの少なくとも1つを特定物理量に応じて制御することにより、液面反射信号が受信回路43で適切に信号処理されるようにする。 Therefore, the control circuit 41 executes the parameter control function, that is, controls at least one of the various parameters according to a specific physical quantity, so that the liquid level reflected signal is appropriately signal-processed by the receiving circuit 43. To do so.

ここで、駆動パラメータに応じて液面反射信号のレベルが変動し得ることについて、図4〜図6を参照して説明する。
1つの駆動信号におけるバースト回数Nbが多いほど、その駆動信号に基づいて送信される超音波の強度は高くなる。なお、超音波の強度とは、本実施形態では、例えば超音波の振幅或いは波高値を表し、強度が高いほど振幅或いは波高値が大きい。
Here, it will be described with reference to FIGS. 4 to 6 that the level of the liquid surface reflection signal can fluctuate according to the drive parameters.
The greater the number of bursts Nb in one drive signal, the higher the intensity of ultrasonic waves transmitted based on the drive signal. In the present embodiment, the intensity of ultrasonic waves represents, for example, the amplitude or crest value of ultrasonic waves, and the higher the intensity, the larger the amplitude or crest value.

バースト回数Nbが多いほど、送信される超音波の強度は高くなる。そのため、図4に示すように、バースト回数Nbが多いほど、波高値Vp(図3参照)の増加率が大きくなる。 The greater the number of bursts Nb, the higher the intensity of the transmitted ultrasonic waves. Therefore, as shown in FIG. 4, as the number of bursts Nb increases, the rate of increase of the peak value Vp (see FIG. 3) increases.

なお、波高値Vpは、基準面反射信号そのものの波高値であってもよいが、本実施形態では、基準面反射信号に対応した増幅信号の波高値又は検波信号の波高値である。本実施形態では、増幅信号の波高値と検波信号の波高値とは同じ値である。増幅信号の波高値と検波信号の波高値が異なる場合は、どちらの波高値を波高値Vpとして用いてもよい。図4における波高値Vpの増加率とは、バースト回数Nbが1回のとき(図3参照)における波高値Vpを基準とした倍率を意味する。 The crest value Vp may be the crest value of the reference plane reflected signal itself, but in the present embodiment, it is the crest value of the amplified signal corresponding to the reference plane reflected signal or the crest value of the detection signal. In the present embodiment, the peak value of the amplified signal and the peak value of the detected signal are the same value. When the peak value of the amplified signal and the peak value of the detected signal are different, either peak value may be used as the peak value Vp. The rate of increase of the peak value Vp in FIG. 4 means a magnification based on the peak value Vp when the number of bursts Nb is one (see FIG. 3).

また、図5に示すように、駆動電圧値VDが高くなればなるほど、超音波の強度が高くなり、これにより受信信号の波高値Vpの増加率が大きくなる。図5における波高値Vpの増加率とは、駆動電圧値VDが基準値(例えば5V)のときにおける波高値Vpを基準とした倍率を意味する。 Further, as shown in FIG. 5, the higher the drive voltage value VD, the higher the intensity of the ultrasonic wave, and thus the increase rate of the peak value Vp of the received signal becomes large. The rate of increase of the peak value Vp in FIG. 5 means a magnification with reference to the peak value Vp when the drive voltage value VD is a reference value (for example, 5 V).

また、図6に示すように、1つの駆動信号におけるパルス電圧のバースト周波数fb(=1/Tb)に応じて、波高値Vpも変動する。図6は、一例として、バースト周波数fbが約950Hzのピーク周波数のときに波高値Vpが最大となる例を示している。バースト周波数fbがピーク周波数から離れるに従って波高値Vpは低下していく。 Further, as shown in FIG. 6, the peak value Vp also fluctuates according to the burst frequency fb (= 1 / Tb) of the pulse voltage in one drive signal. As an example, FIG. 6 shows an example in which the peak value Vp is maximized when the burst frequency fb is a peak frequency of about 950 Hz. The peak value Vp decreases as the burst frequency fb deviates from the peak frequency.

したがって、少なくとも1つの駆動パラメータを制御することで、送信される超音波の強度を調整でき、延いては受信回路43における波高値Vpを調整することができる。
特定物理量は、液位検出超音波の強度を決定付ける物理量、又は液位検出超音波が送信されることに応じて超音波発振素子11で受信される液面反射波の強度に対応した物理量であって、液面反射波を表す物理量とは異なる物理量である。
Therefore, by controlling at least one drive parameter, the intensity of the transmitted ultrasonic wave can be adjusted, and the peak value Vp in the receiving circuit 43 can be adjusted.
The specific physical quantity is a physical quantity that determines the intensity of the liquid level detection ultrasonic wave, or a physical quantity corresponding to the intensity of the liquid surface reflected wave received by the ultrasonic oscillating element 11 in response to the transmission of the liquid level detection ultrasonic wave. Therefore, it is a physical quantity different from the physical quantity representing the liquid surface reflected wave.

特定物理量は、例えば、第1種物理量と第2種物理量とに分類される。第1種物理量は、基準面反射信号の大きさを示す物理量である。第2種物理量は、駆動電圧値VDに対応した物理量である。 Specific physical quantities are classified into, for example, type 1 physical quantities and type 2 physical quantities. The first-class physical quantity is a physical quantity indicating the magnitude of the reference plane reflection signal. The second type physical quantity is a physical quantity corresponding to the drive voltage value VD.

第1種物理量は、例えば、波高値Vp及び閾値継続時間Tref1(図3参照)を含む。
閾値継続時間Tref1は、基準面反射信号に対応した検波信号の値(電圧値)が継続して基準閾値Vref1以上となる時間である。基準閾値Vref1はどのような値に設定してもよい。基準閾値Vref1は、前述の検出閾値Vref0と同じ値であってもよいし異なる値であってもよい。本実施形態では、例えば、基準閾値Vref1と検出閾値Vref0とは同じ値である。
The first-class physical quantity includes, for example, a peak value Vp and a threshold duration Tref1 (see FIG. 3).
The threshold value duration Tref1 is a time during which the value (voltage value) of the detection signal corresponding to the reference plane reflection signal continuously becomes the reference threshold value Vref1 or more. The reference threshold value Vref1 may be set to any value. The reference threshold value Vref1 may be the same value as or different from the detection threshold value Vref0 described above. In the present embodiment, for example, the reference threshold value Vref1 and the detection threshold value Vref0 are the same values.

第1種物理量を取得することで、受信回路43において受信信号が適正に信号処理されるか否かを判断することができる。例えば、波高値Vpが所定の波高値範囲から外れている場合、或いは閾値継続時間Tref1が所定の継続時間範囲から外れている場合は、受信信号が適正に信号処理されない可能性がある。 By acquiring the first-class physical quantity, it is possible to determine whether or not the received signal is properly signal-processed in the receiving circuit 43. For example, if the peak value Vp is out of the predetermined peak value range, or if the threshold duration Tref1 is out of the predetermined duration range, the received signal may not be properly signal-processed.

第2種物理量は、例えば、駆動電圧値VD、バッテリ電圧値VB及び電源電圧値Vcを含む。例えば、駆動電圧値VD或いは電源電圧値Vcが所定の駆動電圧範囲から外れている場合は、適正な強度の超音波が送信されず、これにより液面反射信号が適正なレベルにならない可能性がある。なお、本実施形態では、電源回路51が、バッテリ電圧VBから一定の電源電圧値Vcの電源電圧を生成する。そのため、バッテリ電圧値VBの変動が駆動電圧値VDに与える影響は少ない。 The second type physical quantity includes, for example, a drive voltage value VD, a battery voltage value VB, and a power supply voltage value Vc. For example, if the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc is out of the predetermined drive voltage range, ultrasonic waves of appropriate intensity may not be transmitted, which may cause the liquid level reflection signal to not reach an appropriate level. is there. In this embodiment, the power supply circuit 51 generates a power supply voltage having a constant power supply voltage value Vc from the battery voltage VB. Therefore, the fluctuation of the battery voltage value VB has little influence on the drive voltage value VD.

パラメータ制御機能においては、上述した各種の特定物理量のうちの少なくとも1つを取得し、その取得した特定物理量に基づいて、各種のパラメータの内の少なくとも1つを制御する。なお、本実施形態では、各種の特定物理量のうちの1つを取得する。 In the parameter control function, at least one of the various specific physical quantities described above is acquired, and at least one of the various parameters is controlled based on the acquired specific physical quantity. In this embodiment, one of various specific physical quantities is acquired.

制御対象のパラメータは、どのパラメータであってもよい。
制御対象のパラメータは、例えば駆動パラメータの1つであるバースト回数Nbであってもよい。この場合、取得する特定物理量が例えば波高値Vpであれば、波高値Vpが小さいほど(即ち基準面反射波の大きさが小さいほど)バースト回数Nbが多くなるように、波高値Vpに基づいてバースト回数Nbを制御してもよい。
The parameter to be controlled may be any parameter.
The parameter to be controlled may be, for example, the number of bursts Nb, which is one of the drive parameters. In this case, if the specific physical quantity to be acquired is, for example, the crest value Vp, the smaller the crest value Vp (that is, the smaller the magnitude of the reference plane reflected wave), the larger the number of bursts Nb, based on the crest value Vp. The number of bursts Nb may be controlled.

より具体的には、例えば、波高値Vpのレベルを判定するために、第1境界値より低い第1範囲、第1境界値以上であって第2境界値より低い第2範囲、及び第2境界値以上の第3範囲を予め設定しておく。そして、取得した波高値Vpが第1範囲に含まれている場合はバースト回数NbをN1回(N1≧3)とし、波高値Vpが第2範囲に含まれている場合はバースト回数NbをN2回(N2<N1)とし、波高値Vpが第3範囲に含まれている場合はバースト回数NbをN3回(N3<N2)としてもよい。なお、境界値は1つであってもよいし3つ以上であってもよい。また上記とは異なる方法で、波高値Vpに応じたバースト回数Nbを設定してもよい。 More specifically, for example, in order to determine the level of the peak value Vp, a first range lower than the first boundary value, a second range equal to or higher than the first boundary value and lower than the second boundary value, and a second range. A third range above the boundary value is set in advance. Then, when the acquired crest value Vp is included in the first range, the burst number Nb is set to N1 (N1 ≧ 3), and when the crest value Vp is included in the second range, the burst number Nb is set to N2. When the number of times (N2 <N1) is set and the peak value Vp is included in the third range, the number of bursts Nb may be set to N3 times (N3 <N2). The boundary value may be one or three or more. Further, the number of bursts Nb may be set according to the peak value Vp by a method different from the above.

また取得する特定物理量が例えば閾値継続時間Tref1であれば、閾値継続時間Tref1が短いほどバースト回数Nbが多くなるように、閾値継続時間Tref1に基づいてバースト回数Nbを制御してもよい。この場合も、上記例と同じように、閾値継続時間Tref1に対して複数の範囲を設定し、閾値継続時間Tref1が含まれている範囲に対応したバースト回数Nbを設定するようにしてもよい。 Further, if the specific physical quantity to be acquired is, for example, the threshold duration Tref1, the burst number Nb may be controlled based on the threshold duration Tref1 so that the shorter the threshold duration Tref1, the larger the burst number Nb. In this case as well, a plurality of ranges may be set for the threshold duration Tref1 and the burst number Nb corresponding to the range including the threshold duration Tref1 may be set as in the above example.

また取得する特定物理量が例えば駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcであれば、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcが低いほどバースト回数Nbが多くなるように、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに基づいてバースト回数Nbを制御してもよい。この場合も、上記例と同じように、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに対して複数の範囲を設定し、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcが含まれている範囲に対応したバースト回数Nbを設定するようにしてもよい。 If the specific physical quantity to be acquired is, for example, the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc, the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc increases as the number of bursts Nb increases as the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc decreases. The number of bursts Nb may be controlled based on. In this case as well, as in the above example, a plurality of ranges are set for the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc, and the number of bursts corresponding to the range including the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc. Nb may be set.

制御対象のパラメータは、例えば、駆動パラメータの1つであるバースト周期Tbであってもよい。この場合、取得する特定物理量が例えば波高値Vpであれば、波高値Vpが小さいほど、波高値Vpが高くなる方向へバースト周期Tbを制御してもよい。 The parameter to be controlled may be, for example, a burst period Tb, which is one of the drive parameters. In this case, if the specific physical quantity to be acquired is, for example, the crest value Vp, the burst period Tb may be controlled in the direction in which the crest value Vp becomes higher as the crest value Vp is smaller.

より具体的には、例えば図6を参照して例示すると、バースト周期Tbを、例えばピーク周波数(約950Hz)以上の第1周波数(例えば950Hz)に対応した第1周期、第1周波数より高い第2周波数(例えば1000Hz)に対応した第2周期、及び第2周波数より高い第3周波数(例えば1100Hz)に対応した第3周期のいずれかに制御可能であってもよい。そして、取得した波高値Vpが第1範囲に含まれている場合はバースト周期Tbを第1周波数に設定し、波高値Vpが第2範囲に含まれている場合はバースト周期Tbを第2周波数に設定し、波高値Vpが第3範囲に含まれている場合はバースト周期Tbを第3周波数に設定してもよい。上記とは異なる方法で、波高値Vpに応じたバースト周期Tbを設定してもよい。例えば、波高値Vpに応じてバースト周期Tbを連続的に変化させてもよい。 More specifically, for example, with reference to FIG. 6, the burst period Tb is, for example, the first period corresponding to the first frequency (for example, 950 Hz) higher than the peak frequency (about 950 Hz), and the first frequency higher than the first frequency. It may be possible to control either the second cycle corresponding to two frequencies (for example, 1000 Hz) or the third cycle corresponding to a third frequency (for example, 1100 Hz) higher than the second frequency. Then, when the acquired peak value Vp is included in the first range, the burst period Tb is set to the first frequency, and when the peak value Vp is included in the second range, the burst period Tb is set to the second frequency. If the peak value Vp is included in the third range, the burst period Tb may be set to the third frequency. The burst period Tb may be set according to the peak value Vp by a method different from the above. For example, the burst period Tb may be continuously changed according to the peak value Vp.

また取得する特定物理量が例えば閾値継続時間Tref1であれば、閾値継続時間Tref1が短いほど、波高値Vpが高くなる方向へバースト周期Tbを制御してもよい。この場合も、上記例と同じように、閾値継続時間Tref1に対して複数の範囲を設定し、取得した閾値継続時間Tref1が含まれている範囲に対応したバースト周期Tbを設定するようにしてもよい。また例えば、閾値継続時間Tref1に応じてバースト周期Tbを連続的に変化させてもよい。 Further, if the specific physical quantity to be acquired is, for example, the threshold duration Tref1, the burst period Tb may be controlled in the direction in which the crest value Vp becomes higher as the threshold duration Tref1 is shorter. In this case as well, as in the above example, a plurality of ranges may be set for the threshold duration Tref1 and a burst period Tb corresponding to the range including the acquired threshold duration Tref1 may be set. Good. Further, for example, the burst period Tb may be continuously changed according to the threshold duration Tref1.

また取得する特定物理量が例えば駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcであれば、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcが低いほど、波高値Vpが高くなる方向へバースト周期Tbを制御してもよい。この場合も、上記例と同じように、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに対して複数の範囲を設定し、取得した駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcが含まれている範囲に対応したバースト周期Tbを設定するようにしてもよい。また例えば、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに応じてバースト周期Tbを連続的に変化させてもよい。 Further, if the specific physical quantity to be acquired is, for example, a drive voltage value VD or a power supply voltage value Vc, the burst period Tb may be controlled in the direction in which the peak value Vp becomes higher as the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc is lower. .. Also in this case, as in the above example, a plurality of ranges are set for the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc, and the range corresponding to the acquired drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc is included. The burst period Tb may be set. Further, for example, the burst period Tb may be continuously changed according to the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc.

なお、電源回路51は、制御回路41からの電源制御信号に応じて電源電圧値Vcを可変設定できるように構成されていてもよい。この場合、制御対象のパラメータは、例えば駆動パラメータの1つである駆動電圧値VDであってもよい。この場合、取得する特定物理量が例えば波高値Vpであれば、波高値Vpが小さいほど駆動電圧値VDが高くなるように、波高値Vpに基づいて電源電圧値Vcを制御することにより駆動電圧値VDを制御してもよい。 The power supply circuit 51 may be configured so that the power supply voltage value Vc can be variably set according to the power supply control signal from the control circuit 41. In this case, the parameter to be controlled may be, for example, a drive voltage value VD which is one of the drive parameters. In this case, if the specific physical quantity to be acquired is, for example, the peak value Vp, the drive voltage value is controlled by controlling the power supply voltage value Vc based on the peak value Vp so that the smaller the peak value Vp is, the higher the drive voltage value VD is. VD may be controlled.

より具体的には、例えば、取得した波高値Vpが前述の第1範囲に含まれている場合は駆動電圧値VDをVD1とし、波高値Vpが第2範囲に含まれている場合は駆動電圧値VDをVD2(VD2<VD1)とし、波高値Vpが第3範囲に含まれている場合は駆動電圧値VDをVD3(VD3<VD2)としてもよい。上記とは異なる方法で、波高値Vpに応じた駆動電圧値VDを設定してもよい。 More specifically, for example, when the acquired peak value Vp is included in the above-mentioned first range, the drive voltage value VD is set to VD1, and when the peak value Vp is included in the second range, the drive voltage is set. When the value VD is VD2 (VD2 <VD1) and the peak value Vp is included in the third range, the drive voltage value VD may be VD3 (VD3 <VD2). The drive voltage value VD may be set according to the peak value Vp by a method different from the above.

また取得する特定物理量が例えば閾値継続時間Tref1であれば、閾値継続時間Tref1が短いほど駆動電圧値VDが高くなるように、閾値継続時間Tref1に基づいて電源電圧値Vcを制御することにより駆動電圧値VDを制御してもよい。この場合も、上記例と同じように、閾値継続時間Tref1に対して複数の範囲を設定し、閾値継続時間Tref1が含まれている範囲に対応した駆動電圧VDを設定するようにしてもよい。 If the specific physical quantity to be acquired is, for example, the threshold duration Tref1, the drive voltage is controlled by controlling the power supply voltage value Vc based on the threshold duration Tref1 so that the shorter the threshold duration Tref1 is, the higher the drive voltage value VD is. The value VD may be controlled. In this case as well, a plurality of ranges may be set for the threshold duration Tref1 and the drive voltage VD corresponding to the range including the threshold duration Tref1 may be set as in the above example.

また取得する特定物理量が例えば駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcであれば、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcが低いほど駆動電圧値VDが高くなるように、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに基づいて駆動電圧値VDを制御してもよい。この場合も、上記例と同じように、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに対して複数の範囲を設定し、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcが含まれている範囲に対応した駆動電圧値VDを設定するようにしてもよい。 If the specific physical quantity to be acquired is, for example, the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc, the drive voltage value VD or the power supply voltage value is increased so that the lower the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc is, the higher the drive voltage value VD is. The drive voltage value VD may be controlled based on Vc. In this case as well, as in the above example, a plurality of ranges are set for the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc, and the drive voltage corresponding to the range including the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc is included. The value VD may be set.

制御対象のパラメータは、例えば信号処理パラメータの1つである増幅率Aoであってもよい。即ち、制御回路41は、増幅回路46へ増幅率制御信号を出力することにより増幅率Aoを制御してもよい。この場合、取得する特定物理量が例えば波高値Vpであれば、波高値Vpが小さいほど増幅率Aoが高くなるように、波高値Vpに基づいて増幅率Aoを制御してもよい。 The parameter to be controlled may be, for example, an amplification factor Ao, which is one of the signal processing parameters. That is, the control circuit 41 may control the amplification factor Ao by outputting the amplification factor control signal to the amplifier circuit 46. In this case, if the specific physical quantity to be acquired is, for example, the peak value Vp, the amplification factor Ao may be controlled based on the peak value Vp so that the smaller the peak value Vp, the higher the amplification factor Ao.

より具体的には、例えば、取得した波高値Vpが前述の第1範囲に含まれている場合は増幅率AoをA1とし、波高値Vpが第2範囲に含まれている場合は増幅率AoをA2(A2<A1)とし、取得した波高値Vpが第3範囲に含まれている場合は増幅率AoをA3(A3<A2)としてもよい。上記とは異なる方法で、波高値Vpに応じた増幅率Aoを設定してもよい。例えば、取得した波高値Vpに応じて増幅率Aoを連続的に変化させてもよい。 More specifically, for example, when the acquired peak value Vp is included in the above-mentioned first range, the amplification factor Ao is set to A1, and when the peak value Vp is included in the second range, the amplification factor Ao is set. A2 (A2 <A1), and when the acquired peak value Vp is included in the third range, the amplification factor Ao may be A3 (A3 <A2). The amplification factor Ao may be set according to the peak value Vp by a method different from the above. For example, the amplification factor Ao may be continuously changed according to the acquired peak value Vp.

また取得する特定物理量が例えば閾値継続時間Tref1であれば、閾値継続時間Tref1が短いほど増幅率Aoが高くなるように、閾値継続時間Tref1に基づいて増幅率Aoを制御してもよい。この場合も、上記例と同じように、閾値継続時間Tref1に対して複数の範囲を設定し、取得した閾値継続時間Tref1が含まれている範囲に対応した増幅率Aoを設定するようにしてもよい。また例えば、取得した閾値継続時間Tref1に応じて増幅率Aoを連続的に変化させてもよい。 Further, if the specific physical quantity to be acquired is, for example, the threshold duration Tref1, the amplification factor Ao may be controlled based on the threshold duration Tref1 so that the shorter the threshold duration Tref1, the higher the amplification factor Ao. In this case as well, as in the above example, a plurality of ranges may be set for the threshold duration Tref1 and an amplification factor Ao corresponding to the range including the acquired threshold duration Tref1 may be set. Good. Further, for example, the amplification factor Ao may be continuously changed according to the acquired threshold value duration Tref1.

また取得する特定物理量が例えば駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcであれば、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcが低いほど増幅率Aoが高くなるように、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに基づいて増幅率Aoを制御してもよい。この場合も、上記例と同じように、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに対して複数の範囲を設定し、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcが含まれている範囲に対応した増幅率Aoを設定するようにしてもよい。また例えば、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに応じて増幅率Aoを連続的に変化させてもよい。 If the specific physical quantity to be acquired is, for example, a drive voltage value VD or a power supply voltage value Vc, the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc is such that the lower the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc, the higher the amplification factor Ao. The amplification factor Ao may be controlled based on the above. In this case as well, as in the above example, a plurality of ranges are set for the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc, and the amplification factor corresponding to the range including the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc. Ao may be set. Further, for example, the amplification factor Ao may be continuously changed according to the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc.

制御対象のパラメータは、例えば信号処理パラメータの1つである検出閾値Vref0であってもよい。即ち、制御回路41は、比較回路48へ検出閾値制御信号を出力することにより検出閾値Vref0を制御してもよい。この場合、取得する特定物理量が例えば波高値Vpであれば、波高値Vpが小さいほど検出閾値Vref0が低くなるように、波高値Vpに基づいて検出閾値Vref0を制御してもよい。 The parameter to be controlled may be, for example, a detection threshold value Vref0, which is one of the signal processing parameters. That is, the control circuit 41 may control the detection threshold value Vref0 by outputting the detection threshold value control signal to the comparison circuit 48. In this case, if the specific physical quantity to be acquired is, for example, the peak value Vp, the detection threshold value Vref0 may be controlled based on the peak value Vp so that the smaller the peak value Vp, the lower the detection threshold value Vref0.

より具体的には、例えば、取得した波高値Vpが前述の第1範囲に含まれている場合は検出閾値Vref0をVr1とし、取得した波高値Vpが第2範囲に含まれている場合は検出閾値Vref0をVr2(Vr2>Vr1)とし、波高値Vpが第3範囲に含まれている場合は検出閾値Vref0をVr3(Vr3>Vr2)としてもよい。上記とは異なる方法で、波高値Vpに応じた検出閾値Vref0を設定してもよい。例えば、波高値Vpに応じて検出閾値Vref0を連続的に変化させてもよい。 More specifically, for example, when the acquired crest value Vp is included in the above-mentioned first range, the detection threshold value Vref0 is set to Vr1, and when the acquired crest value Vp is included in the second range, it is detected. When the threshold value Vref0 is Vr2 (Vr2> Vr1) and the peak value Vp is included in the third range, the detection threshold value Vref0 may be Vr3 (Vr3> Vr2). The detection threshold value Vref0 may be set according to the peak value Vp by a method different from the above. For example, the detection threshold value Vref0 may be continuously changed according to the peak value Vp.

また取得する特定物理量が例えば閾値継続時間Tref1であれば、閾値継続時間Tref1が短いほど検出閾値Vref0が低くなるように、取得した閾値継続時間Tref1に基づいて検出閾値Vref0を制御してもよい。この場合も、上記例と同じように、閾値継続時間Tref1に対して複数の範囲を設定し、閾値継続時間Tref1が含まれている範囲に対応した検出閾値Vref0を設定するようにしてもよい。また例えば、閾値継続時間Tref1に応じて検出閾値Vref0を連続的に変化させてもよい。 Further, if the specific physical quantity to be acquired is, for example, the threshold value duration Tref1, the detection threshold value Vref0 may be controlled based on the acquired threshold value duration Tref1 so that the shorter the threshold value duration Tref1 is, the lower the detection threshold value Vref0 is. Also in this case, similarly to the above example, a plurality of ranges may be set for the threshold value duration Tref1 and the detection threshold value Vref0 corresponding to the range including the threshold value duration Tref1 may be set. Further, for example, the detection threshold value Vref0 may be continuously changed according to the threshold value duration Tref1.

また取得する特定物理量が例えば駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcであれば、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcが低いほど増検出閾値Vref0が低くなるように、取得した駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに基づいて検出閾値Vref0を制御してもよい。この場合も、上記例と同じように、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに対して複数の範囲を設定し、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcが含まれている範囲に対応した検出閾値Vref0を設定するようにしてもよい。また例えば、駆動電圧値VD又は電源電圧値Vcに応じて検出閾値Vref0を連続的に変化させてもよい。 If the specific physical quantity to be acquired is, for example, the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc, the acquired drive voltage value VD or the power supply is such that the lower the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc, the lower the increase detection threshold Vref0. The detection threshold value Vref0 may be controlled based on the voltage value Vc. In this case as well, as in the above example, a plurality of ranges are set for the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc, and the detection threshold value corresponding to the range including the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc is included. Vref0 may be set. Further, for example, the detection threshold value Vref0 may be continuously changed according to the drive voltage value VD or the power supply voltage value Vc.

なお、制御対象のパラメータは、本実施形態では1つであるが、複数のパラメータを制御してもよい。
(1−4)パラメータ設定処理
制御回路41におけるCPU41aが実行するパラメータ設定処理について、図8を用いて説明する。CPU41aは、所定のパラメータ設定タイミングで、図8に示すパラメータ設定処理を実行することにより、制御対象のパラメータを設定する。
Although the number of parameters to be controlled is one in this embodiment, a plurality of parameters may be controlled.
(1-4) Parameter Setting Process The parameter setting process executed by the CPU 41a in the control circuit 41 will be described with reference to FIG. The CPU 41a sets the parameter to be controlled by executing the parameter setting process shown in FIG. 8 at a predetermined parameter setting timing.

パラメータ設定タイミングは、どのようなタイミングであってもよい。例えば、制御回路41に電源が投入されてCPU41aが起動した後の所定のタイミングであってもよいし、定期的或いは不定期的に到来するタイミングであってもよい。また例えば、液位Lxを検出する前述の駆動タイミング毎に、その駆動タイミングの直前にパラメータ設定タイミングを設定してもよい。 The parameter setting timing may be any timing. For example, it may be a predetermined timing after the power is turned on to the control circuit 41 and the CPU 41a is started, or it may be a timing that arrives periodically or irregularly. Further, for example, the parameter setting timing may be set immediately before the drive timing for each of the above-mentioned drive timings for detecting the liquid level Lx.

CPU41aは、パラメータ設定処理を開始すると、S110で、液位検出超音波を超音波発振素子11から送信する。このときの各駆動パラメータは、どのような値であってもよい。例えば、直前に液位Lxを検出した際に用いた駆動パラメータを用いてもよい。また例えば、駆動パラメータ毎に予め決められた基準値を用いてもよい。 When the CPU 41a starts the parameter setting process, the liquid level detection ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic oscillation element 11 in S110. Each drive parameter at this time may have any value. For example, the drive parameter used when the liquid level Lx was detected immediately before may be used. Further, for example, a predetermined reference value may be used for each drive parameter.

S120では、S110で送信した超音波に対応した特定物理量を取得する。具体的には、前述の各種の特定物理量のうち取得対象に決められているいずれか1つを取得する。なお、特定物理量が電源電圧Vcに設定されている場合は、S110の処理を省いてもよい。 In S120, a specific physical quantity corresponding to the ultrasonic wave transmitted in S110 is acquired. Specifically, one of the various specific physical quantities described above, which is determined as the acquisition target, is acquired. When the specific physical quantity is set to the power supply voltage Vc, the processing of S110 may be omitted.

S130では、S120で取得した特定物理量に基づいて、制御対象のパラメータを設定する。即ち、前述のパラメータ制御機能を実行することにより、制御対象のパラメータを、特定物理量に応じた適切な値に設定する。 In S130, the parameter to be controlled is set based on the specific physical quantity acquired in S120. That is, by executing the above-mentioned parameter control function, the parameter to be controlled is set to an appropriate value according to the specific physical quantity.

なお、制御対象のパラメータが信号処理パラメータである場合は、設定したパラメータを、当該パラメータが用いられる回路等へ出力することによって、当該回路等においてそのパラメータを有効化させてもよい。例えば、制御対象のパラメータが増幅率Aoである場合は、設定した増幅率Aoを増幅率制御信号にて増幅回路46へ伝達することにより、増幅回路46の増幅率を増幅率Aoに設定してもよい。また例えば、制御対象のパラメータが検出閾値Vref0である場合は、設定した検出閾値Vref0を検出閾値制御信号にて比較回路48へ伝達することにより、比較回路48で用いられる検出閾値を検出閾値Vref0に設定してもよい。 When the parameter to be controlled is a signal processing parameter, the parameter may be enabled in the circuit or the like by outputting the set parameter to the circuit or the like in which the parameter is used. For example, when the parameter to be controlled is the amplification factor Ao, the amplification factor of the amplification circuit 46 is set to the amplification factor Ao by transmitting the set amplification factor Ao to the amplification circuit 46 by the amplification factor control signal. May be good. Further, for example, when the parameter to be controlled is the detection threshold value Vref0, the set detection threshold value Vref0 is transmitted to the comparison circuit 48 by the detection threshold value control signal, so that the detection threshold value used in the comparison circuit 48 is set to the detection threshold value Vref0. It may be set.

(1−5)液位検出処理
次に、制御回路41におけるCPU41aが実行する液位検出処理について、図9を用いて説明する。CPU41aは、前述の駆動タイミングが到来する毎に、その時点で設定されているパラメータ、即ちパラメータ設定処理で設定された最新のパラメータを用いて、液位検出処理を実行する。
(1-5) Liquid Level Detection Process Next, the liquid level detection process executed by the CPU 41a in the control circuit 41 will be described with reference to FIG. Each time the above-mentioned drive timing arrives, the CPU 41a executes the liquid level detection process using the parameters set at that time, that is, the latest parameters set in the parameter setting process.

CPU41aは、液位検出処理を開始すると、S210で、現在設定されている駆動パラメータに基づく駆動指令を駆動回路42へ出力する。これにより、駆動回路42から、現在設定されている駆動パラメータに応じた駆動信号が出力され、超音波発振素子11から、その駆動パラメータに応じた強度の液位検出超音波が送信される。 When the liquid level detection process is started, the CPU 41a outputs a drive command based on the currently set drive parameter to the drive circuit 42 in S210. As a result, the drive circuit 42 outputs a drive signal according to the currently set drive parameter, and the ultrasonic oscillator 11 transmits a liquid level detection ultrasonic wave having an intensity corresponding to the drive parameter.

S220では、反射波受信処理を行う。具体的に、S210の処理により送信された超音波に対応した基準面反射波及び液面反射波を順次受信し、それぞれに基づいて、基準面反射時間Trと液面反射時間Txとを算出する。 In S220, the reflected wave reception process is performed. Specifically, the reference surface reflected wave and the liquid surface reflected wave corresponding to the ultrasonic waves transmitted by the processing of S210 are sequentially received, and the reference surface reflection time Tr and the liquid surface reflection time Tx are calculated based on each. ..

S230では、S220で算出された基準面反射時間Trに基づき、上述の式(1)を用いて、超音波の伝搬速度vを算出する。
S240では、S230で算出した伝搬速度vと、S220で算出した液面反射時間Txとに基づいて、上述の式(2)を用いて、液位Lxを算出する。
In S230, the propagation velocity v of the ultrasonic wave is calculated using the above equation (1) based on the reference plane reflection time Tr calculated in S220.
In S240, the liquid level Lx is calculated using the above equation (2) based on the propagation velocity v calculated in S230 and the liquid level reflection time Tx calculated in S220.

S250では、S240で算出された液位Lxを示す情報を、不図示の表示装置に表示する。
なお、図9の液位検出処理は、同じ1つの検出周期T内で基準面反射時間Tr及び液面反射時間Txの両方を計測し、それら計測結果に基づいて液位Lxを算出することを前提としていた。
In S250, the information indicating the liquid level Lx calculated in S240 is displayed on a display device (not shown).
In the liquid level detection process of FIG. 9, both the reference plane reflection time Tr and the liquid level reflection time Tx are measured within the same detection cycle T, and the liquid level Lx is calculated based on the measurement results. It was a premise.

これに対し、例えば図10に示すように、同じ検出周期T内で基準面反射時間Tr及び液面反射時間Txの両方を計測せず、基準面反射時間Tr及び液面反射時間Txをそれぞれ異なる検出周期T内で個別に計測してもよい。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 10, both the reference surface reflection time Tr and the liquid surface reflection time Tx are not measured within the same detection cycle T, and the reference surface reflection time Tr and the liquid surface reflection time Tx are different from each other. It may be measured individually within the detection cycle T.

即ち、図10に例示するように、例えば連続する2つの検出周期Tを1つの検出周期グループとして、検出周期グループにおける一つ目の検出周期T(以下、「第1検出周期T」と称する)では、基準面反射波に基づいて基準面反射時間Trを計測する。第1検出周期Tでは、液面反射波は無視し、液面反射時間Txは計測しない。 That is, as illustrated in FIG. 10, for example, two consecutive detection cycles T are regarded as one detection cycle group, and the first detection cycle T in the detection cycle group (hereinafter, referred to as “first detection cycle T”). Then, the reference plane reflection time Tr is measured based on the reference plane reflected wave. In the first detection cycle T, the liquid surface reflected wave is ignored and the liquid surface reflection time Tx is not measured.

そして、検出周期グループにおける二つ目の検出周期T(以下、「第2検出周期T」と称する)では、液面反射波に基づいて液面反射時間Txを計測する。また、第1検出周期T又は第2検出周期Tにおいて、第1検出周期Tで計測した基準面反射時間Trに基づいて、伝搬速度vを算出する。第2検出周期Tでは、さらに、算出した伝搬速度vと、計測した液面反射時間Txとに基づいて、液位Lxを算出する。第2検出周期Tでは、基準面反射波は無視し、基準面反射時間Trは算出しない。 Then, in the second detection cycle T (hereinafter, referred to as “second detection cycle T”) in the detection cycle group, the liquid surface reflection time Tx is measured based on the liquid surface reflected wave. Further, in the first detection cycle T or the second detection cycle T, the propagation velocity v is calculated based on the reference plane reflection time Tr measured in the first detection cycle T. In the second detection cycle T, the liquid level Lx is further calculated based on the calculated propagation velocity v and the measured liquid level reflection time Tx. In the second detection cycle T, the reference plane reflected wave is ignored and the reference plane reflection time Tr is not calculated.

なお、送信される超音波の強度によっては、基準面反射波が複数回に分けて受信されることがある。図10は、1次基準面反射波が受信された後に、2次基準面反射波が受信された例を示している。2次基準面反射波は、1次基準面反射波がセンサ部1で反射されて再び基準面221側へ伝搬し、その1次基準面反射波が基準面221で再び反射してセンサ部1に戻ってきたものである。 Depending on the intensity of the transmitted ultrasonic waves, the reference plane reflected wave may be received in a plurality of times. FIG. 10 shows an example in which the secondary reference plane reflected wave is received after the primary reference plane reflected wave is received. In the secondary reference surface reflected wave, the primary reference surface reflected wave is reflected by the sensor unit 1 and propagates to the reference surface 221 side again, and the primary reference surface reflected wave is reflected again by the reference surface 221 and is reflected again in the sensor unit 1. It is the one that came back to.

このように、基準面反射波が複数回に渡って受信される場合、2回目以降の基準面反射波の強度と検出閾値Vref0との関係によっては、2回目以降の基準面反射波に対応した検出信号も出力されることが起こり得る。しかし、本実施形態では、超音波の送信後に最初に受信された1次基準面反射波に対応した検出信号を有効とし、その検出信号に基づいて基準面反射時間Trを計測する。そして、2回目以降の基準面反射波(即ち2次基準面反射波以降)に対応した検出信号が出力されても、その検出信号は無効とする。 In this way, when the reference surface reflected wave is received a plurality of times, it corresponds to the second and subsequent reference surface reflected waves depending on the relationship between the intensity of the reference surface reflected wave after the second time and the detection threshold value Vref0. It is possible that a detection signal will also be output. However, in the present embodiment, the detection signal corresponding to the primary reference plane reflected wave first received after the transmission of the ultrasonic wave is valid, and the reference plane reflection time Tr is measured based on the detection signal. Then, even if the detection signal corresponding to the second and subsequent reference plane reflected waves (that is, after the second reference plane reflected wave) is output, the detection signal is invalid.

具体的に、制御回路41は、駆動信号の出力後、時間T1が経過した後に最初に検出された反射波を、1次基準面反射波と認識する。なお、時間T1は、駆動信号により発振された超音波の残響が十分に低くなるか或いは完全になくなり、且つ1次基準面反射波がまだセンサ部1に到達しない時間である。 Specifically, the control circuit 41 recognizes the first reflected wave detected after the time T1 has elapsed after the output of the drive signal as the primary reference plane reflected wave. The time T1 is a time during which the reverberation of the ultrasonic waves oscillated by the drive signal is sufficiently low or completely eliminated, and the reflected wave on the primary reference plane has not yet reached the sensor unit 1.

また、第2検出周期Tでは、制御回路41は、駆動信号の出力後、時間T3が経過した後、第2検出周期Tが経過するまでの間において、最初に検出された反射波を、液面反射波と認識する。なお、時間T3は、例えば、駆動信号が出力されてから2次基準面反射波が検出されるまでの時間T0よりも十分に長い時間である。3次基準面反射波あるいはそれ以上の高次の基準面反射波が受信される可能性がある場合は、それら高次の基準面反射波が受信され得る時間が経過した後に液面反射波を検出するように時間T3を設定してもよい。 Further, in the second detection cycle T, the control circuit 41 liquidally detects the first reflected wave detected between the time T3 elapses after the output of the drive signal and the elapse of the second detection cycle T. Recognized as a surface reflected wave. The time T3 is, for example, a time sufficiently longer than the time T0 from the output of the drive signal to the detection of the second reference plane reflected wave. If there is a possibility that a third-order reference surface reflected wave or a higher-order reference surface reflected wave may be received, the liquid surface reflected wave is sent after the time during which the higher-order reference surface reflected wave can be received has elapsed. The time T3 may be set to detect.

第1検出周期Tで送信する超音波は、基準面反射波を良好に受信し得る程度の強度があればよい。そのため、第1検出周期Tでは、必ずしも、現在設定されている駆動パラメータに応じた駆動信号を出力する必要はない。 The ultrasonic waves transmitted in the first detection period T need only be strong enough to receive the reference plane reflected wave satisfactorily. Therefore, in the first detection cycle T, it is not always necessary to output a drive signal corresponding to the currently set drive parameter.

一方、第2検出周期Tにおいては、図9のS210と同様に現在の駆動パラメータに応じた駆動指令を出力することにより、駆動回路42からその駆動パラメータに応じた駆動信号を出力させる。 On the other hand, in the second detection cycle T, by outputting the drive command corresponding to the current drive parameter as in S210 of FIG. 9, the drive circuit 42 outputs the drive signal corresponding to the drive parameter.

(1−6)実施形態の効果
以上説明した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
即ち、制御回路41は、取得した特定物理量に応じて、駆動パラメータ及び信号処理パラメータのうちの少なくとも一方を制御する。これにより、受信回路43において、液面反射信号が適切に信号処理されるようにすることができ、その信号処理結果に基づいて液位Lxを精度良く検出することが可能となる。
(1-6) Effects of the Embodiment According to the embodiment described above, the following effects are obtained.
That is, the control circuit 41 controls at least one of the drive parameter and the signal processing parameter according to the acquired specific physical quantity. As a result, the liquid level reflected signal can be appropriately signal-processed in the receiving circuit 43, and the liquid level Lx can be accurately detected based on the signal processing result.

具体的には、例えば特定物理量に応じて駆動パラメータを制御することにより、液位検出超音波の強度を適正にすることが可能となる。また例えば、特定物理量に応じて信号処理パラメータを制御することにより、液面反射信号を適切に処理することが可能となる。 Specifically, for example, by controlling the drive parameter according to a specific physical quantity, it is possible to make the intensity of the liquid level detection ultrasonic wave appropriate. Further, for example, by controlling the signal processing parameters according to a specific physical quantity, it becomes possible to appropriately process the liquid level reflected signal.

より具体的には、本実施形態では、制御可能なパラメータとして、駆動電圧値VD、バースト回数Nb、バースト周期Tb、増幅率Ao及び検出閾値Vref0のうちの少なくとも1つが設定されている。 More specifically, in the present embodiment, at least one of the drive voltage value VD, the number of bursts Nb, the burst period Tb, the amplification factor Ao, and the detection threshold value Vref0 is set as controllable parameters.

駆動電圧値VD、バースト回数Nb及びバースト周期Tbのうちの何れか1つ又は複数を特定物理量に応じて制御することにより、液位検出超音波の強度を適正にすることができる。 By controlling any one or more of the drive voltage value VD, the number of bursts Nb, and the burst period Tb according to a specific physical quantity, the intensity of the liquid level detection ultrasonic wave can be made appropriate.

増幅率Ao及び検出閾値Vref0のうちの何れか1つ又は両方を特定物理量に応じて制御することにより、受信回路43において液面反射信号を適切に処理することが可能となる。 By controlling any one or both of the amplification factor Ao and the detection threshold value Vref0 according to the specific physical quantity, the liquid level reflected signal can be appropriately processed in the receiving circuit 43.

また、パラメータを制御するために取得される特定物理量には、第1種物理量としての波高値Vp及び閾値継続時間Tref1、及び第2種物理量としての駆動電圧値VD、バッテリ電圧値VB及び電源電圧値Vc、のうちの少なくとも1つが含まれる。なお、本実施形態ではこれらのうち1つが特定物理量として取得される。そのため、これら特定物理量に基づいてパラメータを適切に制御することができる。 In addition, the specific physical quantities acquired to control the parameters include the peak value Vp and the threshold duration Tref1 as the first-class physical quantity, and the drive voltage value VD, the battery voltage value VB, and the power supply voltage as the second-class physical quantity. At least one of the values Vc is included. In this embodiment, one of these is acquired as a specific physical quantity. Therefore, the parameters can be appropriately controlled based on these specific physical quantities.

なお、本実施形態において、超音波発振素子11は本開示の送受信部に相当する。駆動回路42は本開示の送信駆動部に相当する。受信回路43は本開示の信号処理部に相当する。制御回路41は本開示の液位算出部、物理量取得部及びパラメータ制御部に相当する。バッテリ50および電源回路51は本開示の直流電源に相当する。比較回路48は本開示の検出信号生成回路に相当する。バースト周期Tbは本開示の規定周期に相当する。 In the present embodiment, the ultrasonic oscillating element 11 corresponds to the transmission / reception unit of the present disclosure. The drive circuit 42 corresponds to the transmission drive unit of the present disclosure. The receiving circuit 43 corresponds to the signal processing unit of the present disclosure. The control circuit 41 corresponds to the liquid level calculation unit, the physical quantity acquisition unit, and the parameter control unit of the present disclosure. The battery 50 and the power supply circuit 51 correspond to the DC power supply of the present disclosure. The comparison circuit 48 corresponds to the detection signal generation circuit of the present disclosure. The burst period Tb corresponds to the specified period of the present disclosure.

[2.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
[2. Other embodiments]
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modifications.

(2−1)電源回路51が、バッテリ電圧をそのまま電源電圧として駆動回路42へ出力するように構成されている場合、又は、バッテリ電圧を電源電圧に変圧するもののバッテリ電圧値VBに応じて電源電圧値Vcが変動する場合は、バッテリ電圧を特定物理量として取得し、バッテリ電圧に基づいてパラメータを制御してもよい。 (2-1) When the power supply circuit 51 is configured to output the battery voltage as the power supply voltage to the drive circuit 42 as it is, or when the battery voltage is transformed into the power supply voltage, the power supply is supplied according to the battery voltage value VB. When the voltage value Vc fluctuates, the battery voltage may be acquired as a specific physical quantity and the parameter may be controlled based on the battery voltage.

この場合、制御対象のパラメータが例えば増幅率Aoである場合は、バッテリ電圧値VBが低いほど増幅率Aoが高くなるように、バッテリ電圧値VBに基づいて増幅率Aoを制御してもよい。 In this case, when the parameter to be controlled is, for example, the amplification factor Ao, the amplification factor Ao may be controlled based on the battery voltage value VB so that the lower the battery voltage value VB, the higher the amplification factor Ao.

また、制御対象のパラメータが例えば検出閾値Vref0である場合は、バッテリ電圧値VBが低いほど検出閾値Vref0が低くなるように、バッテリ電圧値VBに基づいて検出閾値Vref0を制御してもよい。 Further, when the parameter to be controlled is, for example, the detection threshold value Vref0, the detection threshold value Vref0 may be controlled based on the battery voltage value VB so that the lower the battery voltage value VB, the lower the detection threshold value Vref0.

また、制御対象のパラメータが例えばバースト回数Nbである場合は、バッテリ電圧値VBが低いほどバースト回数Nbが多くなるように、バッテリ電圧値VBに基づいてバースト回数Nbを制御してもよい。 Further, when the parameter to be controlled is, for example, the number of bursts Nb, the number of bursts Nb may be controlled based on the battery voltage value VB so that the lower the battery voltage value VB, the larger the number of bursts Nb.

また、制御対象のパラメータが例えばバースト周期Tbである場合は、バッテリ電圧値VBが低いほど、波高値Vpが高くなる方向へバースト周期Tbを制御してもよい。
(2−2)駆動信号を出力するための回路は、どのように構成されていてもよい。上記実施形態では、電源回路51からの直流の電源電圧を受けて駆動回路42が駆動信号を生成したが、上記実施形態とは異なる回路によって駆動信号が生成されてもよい。
Further, when the parameter to be controlled is, for example, the burst period Tb, the burst period Tb may be controlled in the direction in which the lower the battery voltage value VB, the higher the peak value Vp.
(2-2) The circuit for outputting the drive signal may be configured in any way. In the above embodiment, the drive circuit 42 generates the drive signal by receiving the DC power supply voltage from the power supply circuit 51, but the drive signal may be generated by a circuit different from the above embodiment.

例えば、トランスを用いて駆動信号を生成してもよい。具体的には、例えば、トランスにおける1次巻線の第1端にバッテリ電圧を印加し、第2端はスイッチング素子を介してグランドラインに接続する。そして、駆動指令によってスイッチング素子をオン又はオフさせることにより、トランスの2次巻線から駆動信号を出力させる。 For example, a transformer may be used to generate a drive signal. Specifically, for example, a battery voltage is applied to the first end of the primary winding in the transformer, and the second end is connected to the ground line via a switching element. Then, the drive signal is output from the secondary winding of the transformer by turning the switching element on or off according to the drive command.

(2−3)特定物理量に基づいて制御可能なパラメータは、上述の駆動電圧値VD、バースト回数Nb、バースト周期Tb、増幅率Ao及び検出閾値Vref0に限定されない。これらとは異なるパラメータを特定物理量に基づいて制御可能であってもよい。 (2-3) The parameters that can be controlled based on the specific physical quantity are not limited to the above-mentioned drive voltage value VD, burst number Nb, burst period Tb, amplification factor Ao, and detection threshold Vref0. Parameters different from these may be controllable based on a specific physical quantity.

(2−4)パラメータを制御するために取得する特定物理量は、上述の波高値Vp、閾値継続時間Tref1、駆動電圧値VD、バッテリ電圧値VB及び電源電圧値Vcに限定されない。これらとは異なる特定物理量を取得してパラメータを制御してもよい。 (2-4) The specific physical quantity acquired to control the parameters is not limited to the above-mentioned peak value Vp, threshold duration Tref1, drive voltage value VD, battery voltage value VB, and power supply voltage value Vc. The parameters may be controlled by acquiring specific physical quantities different from these.

(2−5)上記各実施形態では、タンク200内の燃料150の液位検出に用いられる液面検出装置100を例示した。しかしながら、本開示の液面検出装置の適用範囲は特に限定されるものではない。本開示の液面検出装置は、車両に搭載される他の液体、例えば、エンジンオイル、ブレーキフルード、ウィンドウォッシャ液等の液面検出に用いられてもよい。また例えば、本開示の液面検出装置は、液体輸送用車両に備えられた液体輸送用タンク内や車両以外の各種民生用機器の液体容器内などの液面検出に用いられてもよい。 (2-5) In each of the above embodiments, the liquid level detection device 100 used for detecting the liquid level of the fuel 150 in the tank 200 has been exemplified. However, the scope of application of the liquid level detection device of the present disclosure is not particularly limited. The liquid level detection device of the present disclosure may be used for liquid level detection of other liquids mounted on a vehicle, such as engine oil, brake fluid, window washer liquid, and the like. Further, for example, the liquid level detection device of the present disclosure may be used for liquid level detection in a liquid transport tank provided in a liquid transport vehicle or in a liquid container of various consumer devices other than the vehicle.

(2−6)上記各実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。 (2-6) The functions of one component in each of the above embodiments may be dispersed as a plurality of components, or the functions of the plurality of components may be integrated into one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with the configuration of the other embodiment.

1…センサ部、4…第1の経路、5…第2の経路、11…超音波発振素子、41…制御回路、41a…CPU、41b…記憶部、42…駆動回路、43…受信回路、46…増幅回路、47…検波回路、48…比較回路、50…バッテリ、51…電源回路、100…液面検出装置、150…燃料、200…タンク。 1 ... Sensor unit, 4 ... First path, 5 ... Second path, 11 ... Ultrasonic oscillator, 41 ... Control circuit, 41a ... CPU, 41b ... Storage unit, 42 ... Drive circuit, 43 ... Reception circuit, 46 ... Amplifier circuit, 47 ... Detection circuit, 48 ... Comparison circuit, 50 ... Battery, 51 ... Power supply circuit, 100 ... Liquid level detector, 150 ... Fuel, 200 ... Tank.

Claims (16)

入力される駆動信号に基づいて液体の中へ超音波を送信し、且つ前記液体を介して伝搬される超音波を受信するとその受信した超音波の強度に応じた値を有する受信信号を出力するように構成された送受信部(11)と、
駆動パラメータに基づいて前記駆動信号を生成することにより前記送受信部から液位検出超音波を送信するように構成された送信駆動部であって、前記液位検出超音波は、前記液体の液面の位置である液位を検出するための、前記駆動パラメータに応じた強度を有する超音波である、前記送信駆動部(42)と、
前記液位検出超音波が前記液面で反射した液面反射波に対応した前記受信信号である液面反射信号に対し、信号処理パラメータを用いた信号処理を行うように構成された信号処理部(43)と、
前記信号処理部により前記信号処理が行われた前記液面反射信号に基づいて前記液位を算出するように構成された液位算出部(41,S240)と、
前記液位検出超音波の強度を決定付ける物理量、又は前記液位検出超音波が送信されることに応じて前記送受信部にて受信される超音波の強度に対応した物理量であって、前記液面反射波を表す物理量とは異なる物理量である、特定物理量を取得するように構成された物理量取得部(41,S120)と、
前記駆動パラメータ及び前記信号処理パラメータのうちの少なくとも一方を、前記物理量取得部により取得された前記特定物理量に応じて制御するように構成されたパラメータ制御部(41,S130)と、
を備える液面検出装置。
An ultrasonic wave is transmitted into a liquid based on an input drive signal, and when an ultrasonic wave propagated through the liquid is received, a reception signal having a value corresponding to the intensity of the received ultrasonic wave is output. The transmitter / receiver (11) configured as
A transmission drive unit configured to transmit a liquid level detection ultrasonic wave from the transmission / reception unit by generating the drive signal based on the drive parameter, and the liquid level detection ultrasonic wave is the liquid level of the liquid. The transmission drive unit (42), which is an ultrasonic wave having an intensity corresponding to the drive parameter for detecting the liquid level at the position of
A signal processing unit configured to perform signal processing using signal processing parameters on the liquid level reflected signal, which is the received signal corresponding to the liquid level reflected wave reflected by the liquid level detection ultrasonic waves. (43) and
A liquid level calculation unit (41, S240) configured to calculate the liquid level based on the liquid level reflection signal for which the signal processing has been performed by the signal processing unit.
A physical quantity that determines the intensity of the liquid level detection ultrasonic waves, or a physical quantity that corresponds to the intensity of the ultrasonic waves received by the transmission / reception unit in response to the transmission of the liquid level detection ultrasonic waves. A physical quantity acquisition unit (41, S120) configured to acquire a specific physical quantity, which is a physical quantity different from the physical quantity representing the surface reflected wave, and
A parameter control unit (41, S130) configured to control at least one of the drive parameter and the signal processing parameter according to the specific physical quantity acquired by the physical quantity acquisition unit.
A liquid level detector equipped with.
請求項1に記載の液面検出装置であって、
さらに、
前記液位検出超音波及び前記液面反射波が伝搬される伝搬経路(4,5)と、
前記伝搬経路における前記液面よりも前記送受信部側の基準位置に設けられた基準面であって、前記送受信部から送信された超音波の一部が反射して前記送受信部で受信されるように構成された基準面(221)と、
を備え、
前記特定物理量は、前記液位検出超音波が前記基準面で反射した基準面反射波に対応した前記受信信号である基準面反射信号の大きさを示す第1種物理量を含む、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to claim 1.
further,
Propagation paths (4,5) through which the liquid level detection ultrasonic waves and the liquid level reflected waves are propagated, and
A reference plane provided at a reference position on the transmission / reception unit side of the liquid surface in the propagation path so that a part of ultrasonic waves transmitted from the transmission / reception unit is reflected and received by the transmission / reception unit. Reference plane (221) configured in
With
The specific physical quantity includes a type 1 physical quantity indicating the magnitude of the reference surface reflected signal, which is the received signal corresponding to the reference surface reflected wave reflected by the liquid level detection ultrasonic wave on the reference surface.
Liquid level detector.
請求項2に記載の液面検出装置であって、
前記第1種物理量は、前記基準面反射信号の波高値を含む、液面検出装置。
The liquid level detection device according to claim 2.
The first-class physical quantity is a liquid level detection device including the peak value of the reference plane reflection signal.
請求項2に記載の液面検出装置であって、
前記信号処理部は、前記基準面反射信号を検波するように構成された検波回路(47)を備え、
前記第1種物理量は、前記検波回路により前記検波された前記基準面反射信号である検波信号の値が継続して基準閾値以上となる時間を含む、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to claim 2.
The signal processing unit includes a detection circuit (47) configured to detect the reference plane reflected signal.
The first-class physical quantity includes a time during which the value of the detection signal, which is the reference plane reflection signal detected by the detection circuit, continuously becomes equal to or higher than the reference threshold value.
Liquid level detector.
請求項1に記載の液面検出装置であって、
前記駆動信号は、規定周期の少なくとも1つのパルス電圧を含み、
前記特定物理量は、前記送受信部から前記液位検出超音波を送信させるための前記駆動信号における、前記少なくとも1つのパルス電圧に含まれるパルス電圧の電圧値に対応した第2種物理量を含む、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to claim 1.
The drive signal includes at least one pulse voltage having a specified period.
The specific physical quantity includes a type 2 physical quantity corresponding to the voltage value of the pulse voltage included in the at least one pulse voltage in the drive signal for transmitting the liquid level detection ultrasonic wave from the transmission / reception unit.
Liquid level detector.
請求項5に記載の液面検出装置であって、
前記送信駆動部(42)は、直流電源(50,51)から直流の電源電圧が入力され、その入力された電源電圧の値に応じた電圧値の前記少なくとも1つのパルス電圧を含む前記駆動信号を生成するように構成されており、
前記第2種物理量は、前記電源電圧の値又は前記パルス電圧の電圧値を含む、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to claim 5.
The transmission drive unit (42) receives a DC power supply voltage from the DC power supply (50, 51), and the drive signal includes the at least one pulse voltage having a voltage value corresponding to the input power supply voltage value. Is configured to generate
The type 2 physical quantity includes the value of the power supply voltage or the voltage value of the pulse voltage.
Liquid level detector.
請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の液面検出装置であって、
前記駆動信号は、規定周期の少なくとも1つのパルス電圧を含み、
前記駆動パラメータは、前記パルス電圧の電圧値を示す第1の駆動パラメータを含み、
前記送信駆動部は、前記第1の駆動パラメータが示す電圧値を有する前記少なくとも1つのパルス電圧を含む前記駆動信号を生成するように構成されており、
前記パラメータ制御部は、前記第1種物理量が示す前記基準面反射信号の大きさが小さいほど前記パルス電圧の電圧値が大きくなるように、前記第1の駆動パラメータを前記第1種物理量に基づいて制御するように構成されている、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to any one of claims 2 to 4.
The drive signal includes at least one pulse voltage having a specified period.
The drive parameter includes a first drive parameter indicating the voltage value of the pulse voltage.
The transmission drive unit is configured to generate the drive signal including the at least one pulse voltage having the voltage value indicated by the first drive parameter.
The parameter control unit sets the first drive parameter based on the first-class physical quantity so that the smaller the magnitude of the reference plane reflected signal indicated by the first-class physical quantity, the larger the voltage value of the pulse voltage. Is configured to control
Liquid level detector.
請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の液面検出装置であって、
前記駆動信号は、規定周期の少なくとも1つのパルス電圧を含み、
前記駆動パラメータは、前記駆動信号における前記パルス電圧の数を示す第2の駆動パラメータを含み、
前記送信駆動部は、前記第2の駆動パラメータが示す数の前記パルス電圧を含む前記駆動信号を生成するように構成されており、
前記パラメータ制御部は、前記第1種物理量が示す前記基準面反射信号の大きさが小さいほど前記パルス電圧の数が多くなるように、前記第2の駆動パラメータを前記第1種物理量に基づいて制御するように構成されている、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to any one of claims 2 to 4.
The drive signal includes at least one pulse voltage having a specified period.
The drive parameter includes a second drive parameter indicating the number of pulse voltages in the drive signal.
The transmission drive unit is configured to generate the drive signal including the number of pulse voltages indicated by the second drive parameter.
The parameter control unit sets the second drive parameter based on the first-class physical quantity so that the smaller the magnitude of the reference plane reflected signal indicated by the first-class physical quantity, the larger the number of the pulse voltages. Configured to control,
Liquid level detector.
請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の液面検出装置であって、
前記駆動信号は、規定周期の少なくとも1つのパルス電圧を含み、
前記駆動パラメータは、前記規定周期を示す第3の駆動パラメータを含み、
前記送信駆動部は、前記第3の駆動パラメータが示す前記規定周期の前記少なくとも1つのパルス電圧を含む前記駆動信号を生成するように構成されており、
前記パラメータ制御部は、前記第1種物理量が示す前記基準面反射信号の大きさに基づいて前記第3の駆動パラメータを制御するように構成されている、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to any one of claims 2 to 4.
The drive signal includes at least one pulse voltage having a specified period.
The drive parameter includes a third drive parameter indicating the specified period.
The transmission drive unit is configured to generate the drive signal including the at least one pulse voltage of the specified period indicated by the third drive parameter.
The parameter control unit is configured to control the third drive parameter based on the magnitude of the reference plane reflection signal indicated by the first-class physical quantity.
Liquid level detector.
請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の液面検出装置であって、
前記信号処理部は、前記受信信号を増幅率に基づいて増幅するように構成された増幅回路(46)を備え、
前記液位算出部は、前記増幅回路で増幅された前記液面反射信号に基づいて前記液位を算出するように構成されており、
前記信号処理パラメータは、前記増幅率を示す第1の信号処理パラメータを含み、
前記パラメータ制御部は、前記第1種物理量が示す前記基準面反射信号の大きさが小さいほど前記増幅率が高くなるように、前記第1の信号処理パラメータを前記第1種物理量に基づいて制御するように構成されている、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to any one of claims 2 to 4.
The signal processing unit includes an amplifier circuit (46) configured to amplify the received signal based on the amplification factor.
The liquid level calculation unit is configured to calculate the liquid level based on the liquid level reflection signal amplified by the amplifier circuit.
The signal processing parameter includes a first signal processing parameter indicating the amplification factor.
The parameter control unit controls the first signal processing parameter based on the first-class physical quantity so that the smaller the magnitude of the reference plane reflected signal indicated by the first-class physical quantity is, the higher the amplification factor is. Is configured to
Liquid level detector.
請求項2〜請求項4及び請求項10のいずれか1項に記載の液面検出装置であって、
前記信号処理部は、
前記受信信号を増幅率に基づいて増幅するように構成された増幅回路(46)と、
前記増幅回路により増幅された前記受信信号を検波するように構成された検波回路(47)と、
前記検波回路により検波された前記受信信号における検出閾値以上の期間を示す検出信号を生成するように構成された検出信号生成回路(48)と、
を備え、
前記液位算出部は、前記液面反射信号に対応した前記検出信号に基づいて前記液位を算出するように構成されており、
前記信号処理パラメータは、前記検出閾値を示す第2の信号処理パラメータを含み、
前記パラメータ制御部は、前記第1種物理量が示す前記基準面反射信号の大きさが小さいほど前記検出閾値が低くなるように、前記第2の信号処理パラメータを前記第1種物理量に基づいて制御するように構成されている、
液面検出装置。
The liquid level detecting device according to any one of claims 2 to 4 and 10.
The signal processing unit
An amplifier circuit (46) configured to amplify the received signal based on the amplification factor, and
A detection circuit (47) configured to detect the received signal amplified by the amplifier circuit, and a detection circuit (47).
A detection signal generation circuit (48) configured to generate a detection signal indicating a period equal to or longer than the detection threshold value in the received signal detected by the detection circuit.
With
The liquid level calculation unit is configured to calculate the liquid level based on the detection signal corresponding to the liquid level reflection signal.
The signal processing parameter includes a second signal processing parameter indicating the detection threshold.
The parameter control unit controls the second signal processing parameter based on the first-class physical quantity so that the smaller the magnitude of the reference plane reflected signal indicated by the first-class physical quantity is, the lower the detection threshold is. Is configured to
Liquid level detector.
請求項2〜請求項4、請求項7〜請求項11のいずれか1項に記載の液面検出装置であって、
前記基準面反射波は、
前記送受信部から送信された前記液位検出超音波が前記基準面で反射した1次基準面反射波と、
前記1次基準面反射波が前記送受信部で受信される際に前記送受信部で反射した反射波が前記基準面で再び反射した2次基準面反射波と、
を含み、
前記第1種物理量は、前記1次基準面反射波に対応した前記基準面反射信号の大きさを示す、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to any one of claims 2 to 4, and 7 to 11.
The reference plane reflected wave is
The primary reference plane reflected wave reflected by the reference plane by the liquid level detection ultrasonic wave transmitted from the transmitter / receiver, and
When the primary reference surface reflected wave is received by the transmission / reception unit, the reflected wave reflected by the transmission / reception unit is reflected again by the reference surface, and the secondary reference surface reflected wave.
Including
The first-class physical quantity indicates the magnitude of the reference plane reflected signal corresponding to the primary reference plane reflected wave.
Liquid level detector.
請求項6に記載の液面検出装置であって、
前記駆動信号は、規定周期の前記少なくとも1つのパルス電圧を含み、
前記駆動パラメータは、前記少なくとも1つのパルス電圧に含まれる前記パルス電圧の数を示す第2の駆動パラメータを含み、
前記送信駆動部は、前記第2の駆動パラメータが示す数の前記パルス電圧を含む前記駆動信号を生成するように構成されており、
前記パラメータ制御部(41,S130)は、前記第2種物理量が示す前記電源電圧の値又は前記パルス電圧の電圧値が小さいほど前記パルス電圧の数が多くなるように、前記第2の駆動パラメータを前記第2種物理量に基づいて制御するように構成されている、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to claim 6.
The drive signal includes the at least one pulse voltage having a specified period.
The drive parameter includes a second drive parameter indicating the number of the pulse voltages contained in the at least one pulse voltage.
The transmission drive unit is configured to generate the drive signal including the number of pulse voltages indicated by the second drive parameter.
The parameter control unit (41, S130) has the second drive parameter so that the smaller the value of the power supply voltage or the voltage value of the pulse voltage indicated by the second type physical quantity, the larger the number of the pulse voltages. Is configured to be controlled based on the type 2 physical quantity.
Liquid level detector.
請求項6に記載の液面検出装置であって、
前記駆動信号は、規定周期の前記少なくとも1つのパルス電圧を含み、
前記駆動パラメータは、前記規定周期を示す第3の駆動パラメータを含み、
前記送信駆動部は、前記第3の駆動パラメータが示す前記規定周期の前記少なくとも1つのパルス電圧を含む前記駆動信号を生成するように構成されており、
前記パラメータ制御部(41,S130)は、前記第2種物理量が示す前記電源電圧の値又は前記パルス電圧の電圧値に基づいて前記第3の駆動パラメータを制御するように構成されている、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to claim 6.
The drive signal includes the at least one pulse voltage having a specified period.
The drive parameter includes a third drive parameter indicating the specified period.
The transmission drive unit is configured to generate the drive signal including the at least one pulse voltage of the specified period indicated by the third drive parameter.
The parameter control unit (41, S130) is configured to control the third drive parameter based on the value of the power supply voltage or the voltage value of the pulse voltage indicated by the second type physical quantity.
Liquid level detector.
請求項5又は請求項6に記載の液面検出装置であって、
前記信号処理部は、前記受信信号を増幅率に基づいて増幅するように構成された増幅回路を備え、
前記液位算出部(41)は、前記増幅回路で増幅された前記液面反射信号に基づいて前記液位を算出するように構成されており、
前記信号処理パラメータは、前記増幅率を示す第1の信号処理パラメータを含み、
前記パラメータ制御部(41,S130)は、前記第2種物理量が示す前記電源電圧の値又は前記パルス電圧の電圧値が小さいほど前記増幅率が高くなるように、前記第1の信号処理パラメータを前記第2種物理量に基づいて制御するように構成されている、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to claim 5 or 6.
The signal processing unit includes an amplifier circuit configured to amplify the received signal based on the amplification factor.
The liquid level calculation unit (41) is configured to calculate the liquid level based on the liquid level reflection signal amplified by the amplifier circuit.
The signal processing parameter includes a first signal processing parameter indicating the amplification factor.
The parameter control unit (41, S130) sets the first signal processing parameter so that the smaller the value of the power supply voltage or the voltage value of the pulse voltage indicated by the second type physical quantity, the higher the amplification factor. It is configured to control based on the type 2 physical quantity.
Liquid level detector.
請求項5又は請求項6に記載の液面検出装置であって、
前記信号処理部は、
前記受信信号を増幅率に基づいて増幅するように構成された増幅回路(46)と、
前記増幅回路により増幅された前記受信信号を検波するように構成された検波回路(47)と、
前記検波回路により検波された前記受信信号における検出閾値以上の期間を示す検出信号を生成するように構成された検出信号生成回路(48)と、
を備え、
前記液位算出部(41)は、前記液面反射信号に対応した前記検出信号に基づいて前記液位を算出するように構成されており、
前記信号処理パラメータは、前記検出閾値を示す第2の信号処理パラメータを含み、
前記パラメータ制御部(41,S130)は、前記第2種物理量が示す前記電源電圧の値又は前記パルス電圧の電圧値が小さいほど前記検出閾値が低くなるように、前記第2の信号処理パラメータを前記第2種物理量に基づいて制御するように構成されている、
液面検出装置。
The liquid level detection device according to claim 5 or 6.
The signal processing unit
An amplifier circuit (46) configured to amplify the received signal based on the amplification factor, and
A detection circuit (47) configured to detect the received signal amplified by the amplifier circuit, and a detection circuit (47).
A detection signal generation circuit (48) configured to generate a detection signal indicating a period equal to or longer than the detection threshold value in the received signal detected by the detection circuit.
With
The liquid level calculation unit (41) is configured to calculate the liquid level based on the detection signal corresponding to the liquid level reflection signal.
The signal processing parameter includes a second signal processing parameter indicating the detection threshold.
The parameter control unit (41, S130) sets the second signal processing parameter so that the smaller the value of the power supply voltage or the voltage value of the pulse voltage indicated by the second type physical quantity, the lower the detection threshold value. It is configured to control based on the type 2 physical quantity.
Liquid level detector.
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