JP6022413B2 - 静電容量型液位検出装置 - Google Patents

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Description

本発明は、タンク内における液体の液位を検出する静電容量型液位検出装置に関するものである。
特許文献１には、低位から高位に向かう基準線に沿った複数の観測点位置のそれぞれに電極対を配置し、それぞれの電極対の静電容量が基準値を超えたか否かを判定することにより、観測点位置に液体が存在するか否かを判定することにより、液位を検出することが記載されている。
また、特許文献２には、複数の検出用電極対と基準用電極対を配置し、検出用電極対のそれぞれと基準用電極対との静電容量差に基づいて、検出用電極対のそれぞれについて液体に浸漬しているか否かを判定することにより、液位高さを検出することが記載されている。
特開平１１−３１１５６２号公報 特開２００６−３３７１７３号公報
ところで、タンク内に貯留されている液体が複数種類存在する場合に、その液質を把握したいという要望がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液位を判定すると共に、液質を判定することができる静電容量型液位検出装置を提供することを目的とする。
本手段に係る静電容量型液位検出装置は、液体を貯留するタンク内に、高さ方向にずらして配置される複数の電極対と、前記複数の電極対におけるそれぞれの電極対の間の静電容量相当値を取得する計測器と、空気および複数の液体のそれぞれが存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値に基づいて決定された複数の閾値を記憶する記憶部と、それぞれの前記電極対の間の静電容量相当値と、前記複数の閾値のそれぞれとを比較することにより、液質に応じた液位を判定する判定部とを備える。
前記記憶部に記憶される閾値は、液体の種類に応じた液質判定用閾値であり、空気が存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値を空気基準値とし、複数の液体のそれぞれが存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値をそれぞれの液体基準値とした場合に、それぞれの前記液質判定用閾値は、それぞれの前記液体基準値を前記空気基準値で除した値に基づいて決定され、前記判定部は、前記計測器により取得された前記静電容量相当値を前記空気基準値で除した値を算出し、当該値と前記液質判定用閾値とを比較することにより液質に応じた液位を判定する。
このように、記憶部に記憶される複数の閾値は、空気および複数の液体のそれぞれが存在する場合における電極対の間の静電容量相当値に基づいて決定されている。ここで、電極対の間の静電容量は、電極対のそれぞれの電極の面形状や、それぞれの電極の向き、電極対を固定する部材など、種々の要因によって異なる値を示す。そこで、計測対象である空気と複数の液体のそれぞれが存在する場合における電極対の間の静電容量相当値に基づいて、それぞれの閾値を決定する。従って、確実に、液体の液質に応じた液位を判定できる。
そして、空気基準値とそれぞれの液体基準値とを用いて液質判定用閾値が決定されるため、電極対の間の種々の要因によって静電容量が変化するとしても、その影響を受けることなく、確実にそれぞれの位置に存在する液体の種類を判定できる。
本手段に係る静電容量型液位検出装置の好適態様について、以下に説明する。
好ましくは、前記判定部は、それぞれの前記電極対の間の静電容量相当値と、前記複数の液質判定用閾値のそれぞれとを比較することにより、当該電極対の位置に存在する液体の液質を判定する。
つまり、液質判定用閾値は、それぞれの液体が存在する位置における電極対の間の静電容量相当値に対応している。例えば、液質判定用閾値は、空気に対応する閾値、ガソリンに対応する閾値、水に対応する閾値などがある。そして、判定部により、それぞれの電極対の位置に存在する液体の液質を判定できるため、どの液体がどの高さ（位置）に存在しているかを把握できる。つまり、それぞれの液体の液位を判定できる。
好ましくは、前記記憶部は、前記複数の電極対のそれぞれの電極対毎に、液体の種類に応じた複数の液質判定用閾値を記憶し、前記判定部は、複数の液質判定用閾値の中から判定対象の前記電極対に対応する複数の液質判定用閾値を抽出し、抽出された複数の液質判定用閾値と当該電極対の間の静電容量相当値とを比較することにより、当該電極対の位置に存在する液体の液質を判定する。
仮に、同種の液体が存在する場合であっても、電極対の位置が異なることで計測される静電容量相当値が変化することがある。そこで、電極対のそれぞれについて、異なる液質判定用閾値を記憶しておく。そして、判定対象の電極対に対応する液質判定用閾値と、静電容量相当値とを比較することで、当該電極対の位置に存在する液体の液質を確実に判定できる。
好ましくは、前記記憶部に記憶される閾値は、空気および複数の液体がそれぞれ存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値の差に対応する境界面判定用閾値であり、前記判定部は、異なる２つの前記電極対の間のそれぞれの静電容量相当値の差と、複数の前記境界面判定用閾値とを比較することにより、当該２つの電極対の高さ方向間に異なる流体が存在することを判定する。
ここで、異なる２つの電極対の間のそれぞれの静電容量相当値の差が大きいときには、当該２つの電極対の高さ方向間には異なる流体が存在すると考えられる。そこで、境界面判定用閾値を用いて、上記静電容量相当値の差と比較することにより、当該２つの電極対の高さ方向間に異なる流体が存在することを判定することができる。つまり、それぞれの液体の境界面を把握することにより、それぞれの液体の液位を判定できる。
また、好ましくは、前記静電容量型液位検出装置は、前記タンク内に高さ方向にずらして配置される複数の第一電極対により１つの第一電極対ユニットを構成し、複数の前記第一電極対ユニットを高さ方向にずらして配置されると共に、一の前記第一電極対ユニットにおけるそれぞれの前記第一電極対と、他の前記第一電極対ユニットにおける前記第一電極対のいずれかとは同一配線により接続される、前記複数の第一電極対ユニットと、それぞれの前記第一電極対ユニットが存在する位置にそれぞれ配置された複数の第二電極対と、を備える。
さらに、前記記憶部は、それぞれの前記第一電極対ユニットに応じた前記閾値を記憶すると共に、前記第二電極対による第二判定用閾値を記憶する。前記判定部は、それぞれの前記第二電極対の間の静電容量相当値と前記第二判定用閾値との比較、および、それぞれの前記第一電極対ユニットを構成する前記第一電極対の静電容量相当値と前記閾値との比較に基づいて、液質に応じた液位を判定する。
一の第一電極対ユニットにおける第一電極対は、他の第一電極対ユニットにおける第一電極対のいずれかと同一配線により接続されている。従って、配線を少なくすることができる。ただし、異なる第一電極対を同一配線で接続するため、当該異なる第一電極対のうちのどの第一電極対に該当する液体が存在しているかを判定できない。そこで、第二電極対を用いることにより、複数の第一電極対ユニットの中からどのユニットを適用するかを判定できる。
さらに、記憶部が、それぞれの第一電極対ユニットに応じた閾値と、第二判定用閾値を記憶している。従って、判定部が、それぞれの第二電極対の間の静電容量相当値と第二判定用閾値とを比較すると共に、それぞれの第一電極対ユニットを構成する第一電極対の静電容量相当値と閾値とを比較することにより、液質に応じた液位を判定できる。
また、好ましくは、前記タンクは、車両の燃料タンクであり、底部に凹所を有し、前記静電容量型液位検出装置は、前記タンクにおける前記凹所とその天面との上下間に固定される電極ユニットを備え、前記電極ユニットは、棒状に形成され、前記複数の電極対を備えると共に、下端を前記凹所に配置されるユニット本体と、前記ユニット本体の上端に設けられ、伸張方向に付勢すると共に、前記タンクの天面に対して付勢する付勢部材と、を備える。
このように、ユニット本体の下端をタンクの凹所に配置すると共に、ユニット本体の上端に設けられた付勢部材によってタンクの天面に対して付勢することにより、確実に電極ユニットをタンクに固定することができる。
ここで、車両のタンク内の液体は、車両の左右方向の揺れによって変動する。そこで、仮に電極ユニットをタンクにおいて車両の左右方向の中央に配置する場合には、タンク内の液体の揺れの影響を受けにくくすることができる。この場合には、高精度に液体の液位を検出できる。
また、本手段に係る他の静電容量型液位検出装置は、液体を貯留するタンク内に、高さ方向にずらして配置される複数の電極対と、前記複数の電極対におけるそれぞれの電極対の間の静電容量相当値を取得する計測器と、空気および複数の液体のそれぞれが存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値に基づいて決定された複数の閾値を記憶する記憶部と、それぞれの前記電極対の間の静電容量相当値と、前記複数の閾値のそれぞれとを比較することにより、液質に応じた液位を判定する判定部と、を備える。
前記記憶部は、前記複数の電極対のそれぞれの電極対毎に、液体の種類に応じた複数の液質判定用閾値を記憶し、前記判定部は、前記複数の液質判定用閾値の中から判定対象の前記電極対に対応する複数の液質判定用閾値を抽出し、抽出された複数の液質判定用閾値と当該電極対の間の静電容量相当値とを比較することにより、当該電極対の位置に存在する液体の液質を判定する。
また、本手段に係る他の静電容量型液位検出装置は、液体を貯留するタンク内に、高さ方向にずらして配置される複数の電極対と、前記複数の電極対におけるそれぞれの電極対の間の静電容量相当値を取得する計測器と、空気および複数の液体のそれぞれが存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値に基づいて決定された複数の閾値を記憶する記憶部と、それぞれの前記電極対の間の静電容量相当値と、前記複数の閾値のそれぞれとを比較することにより、液質に応じた液位を判定する判定部と、を備える。
前記記憶部に記憶される閾値は、空気および複数の液体がそれぞれ存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値の差に対応する境界面判定用閾値であり、前記判定部は、異なる２つの前記電極対の間のそれぞれの静電容量相当値の差と、複数の前記境界面判定用閾値とを比較することにより、当該２つの電極対の高さ方向間に異なる流体が存在することを判定する。
また、本手段に係る他の静電容量型液位検出装置は、液体を貯留するタンク内に、高さ方向にずらして配置される複数の電極対と、前記複数の電極対におけるそれぞれの電極対の間の静電容量相当値を取得する計測器と、空気および複数の液体のそれぞれが存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値に基づいて決定された複数の閾値を記憶する記憶部と、それぞれの前記電極対の間の静電容量相当値と、前記複数の閾値のそれぞれとを比較することにより、液質に応じた液位を判定する判定部と、前記タンク内に高さ方向にずらして配置される複数の第一電極対により１つの第一電極対ユニットを構成し、複数の前記第一電極対ユニットを高さ方向にずらして配置されると共に、一の前記第一電極対ユニットにおけるそれぞれの前記第一電極対と、他の前記第一電極対ユニットにおける前記第一電極対のいずれかとは同一配線により接続される、前記複数の第一電極対ユニットと、それぞれの前記第一電極対ユニットが存在する位置にそれぞれ配置された複数の第二電極対と、を備える。
前記記憶部は、それぞれの前記第一電極対ユニットに応じた前記閾値を記憶すると共に、前記第二電極対による第二判定用閾値を記憶し、前記判定部は、それぞれの前記第二電極対の間の静電容量相当値と前記第二判定用閾値との比較、および、それぞれの前記第一電極対ユニットを構成する前記第一電極対の静電容量相当値と前記閾値との比較に基づいて、液質に応じた液位を判定する。
本実施形態における燃料タンクと、静電容量型液位検出装置の構成を示す。 第一実施形態における図１のユニット本体の詳細構成を示す。 第一実施形態における記憶部に記憶される情報を示す。 空気、ガソリン、メタノール、水の誘電率および静電容量相当値を示す。 空気、ガソリン、メタノール、水の比重を示す。 第一実施形態における判定部による液質判定処理のフローチャートである。 第二実施形態における記憶部に記憶される情報を示す。 第二実施形態における判定部による液質判定処理のフローチャートである。 第三実施形態における電極ユニットのユニット本体の側面図である。 第三実施形態における記憶部に記憶される情報を示す。 第三実施形態における判定部による液質判定処理のフローチャートである。 第四実施形態における記憶部に記憶される情報を示す。 第四実施形態における判定部による液質判定処理のフローチャートである。 第五実施形態における電極ユニットのユニット本体の側面図である。 第五実施形態における記憶部に記憶される情報を示す。 第六実施形態における記憶部に記憶される情報を示す。 第六実施形態における判定部による液質判定処理のフローチャートである。 第七実施形態におけるユニット本体の詳細構成を示す。 第八実施形態におけるユニット本体の詳細構成を示す。 第八実施形態における判定部による液質判定処理のフローチャートである。
＜第一実施形態＞
（静電容量型液位検出装置の全体構造）
図１を参照して、静電容量型液位検出装置（以下、液位検出装置と称する）の構造について説明する。液位検出装置は、車両の燃料タンク１０内の液位および液質を検出する。図１に示すように、燃料タンク１０は、車両に搭載され、燃料としてのガソリンを貯留する。ここで、供給される液体には、ガソリンの他に、水やメタノールが混在している場合がある。液位検出装置は、燃料タンク１０内の液体の液質、すなわち当該液体がガソリンであるか、水かあるか、それともメタノールなどであるかを判定する。さらに、液位検出装置は、液体の液位、すなわちガソリンの液位、水の液位およびメタノールの液位を判定する。なお、例えば、その他の液体が存在する場合や、浮遊物が存在する場合にも、これらを判定することにも適用できる。
燃料タンク１０は、車両の左右方向の中央の底部に凹所１１を有し、凹所１１に対応する天面に凹所１２を有する。つまり、底部の凹所１１と天面の凹所１２が上下方向に対向している。また、燃料タンク１０のうち上面には、開口穴１３が形成されている。当該開口穴１３には、着脱可能なコネクタが連結される。
燃料タンク１０には、静電容量型液位検出装置１００を構成する電極ユニット２０が設けられている。電極ユニット２０は、燃料タンク１０において車両の左右方向の中央に位置し、燃料タンク１０における底部の凹所１１と天面の凹所１２との上下間に固定される。
電極ユニット２０は、棒状に形成されるユニット本体２１と、ユニット本体２１の上端に設けられユニット本体２１の上端面から伸張可能に設けられた付勢部材２２とを備える。ユニット本体２１は、下端を燃料タンク１０の底部の凹所１１に配置される。付勢部材２２は、伸張されている状態において、燃料タンク１０の天面の凹所１２に対して（伸張方向に対して）付勢する。このようにすることで、電極ユニット２０が、燃料タンク１０の底部の凹所１１と天面の凹所１２との間に固定される。
ここで、図１の二点鎖線にて示すように、電極ユニット２０は、開口穴１３から燃料タンク１０内に挿入される。このとき、付勢部材２２は、収縮された状態である。この状態のまま、電極ユニット２０のユニット本体２１を底部の凹所１１に位置決めした後に、付勢部材２２を伸張させて、付勢部材２２を天面の凹所１２に対して付勢する。
電極ユニット２０を上記構成とすることで、開口穴１３が車両の左右方向の中央からずれているとしても、確実に燃料タンク１０内に挿入することができ、かつ、確実に車両の左右方向の中央に電極ユニット２０を配置することができる。
さらに、ユニット本体２１は、燃料タンク１０内において、上下方向（高さ方向）にずらして配置される複数の電極対２６ａ〜２６ｉを備える。複数の電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの電極対の間の静電容量は、存在する流体の種類に応じて異なる。
液位検出装置１００は、電極ユニット２０の複数の電極対２６ａ〜２６ｉに電気的に接続される検出回路３０を備える。検出回路３０は、燃料タンク１０の外に配置されている。検出回路３０は、複数の電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの電極対の一方の電極に対して電圧を印加すると共に、他方の電極における電位を取得する。そして、取得した電位に基づいて、複数の電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの電極対の間の静電容量相当値Ｃｘを算出する。算出した静電容量相当値Ｃｘに基づいて、燃料タンク１０内の液体の液位および液質を判定する。
（電極ユニットのユニット本体）
次に、図２を参照して、電極ユニット２０のユニット本体２１について詳細に説明する。ユニット本体２１の基材表面に、複数の電極対２６ａ〜２６ｉが、高さ方向にずれて配置されている。それぞれの電極対２６ａ〜２６ｉの静電容量は、下方から順に、Ｃ１〜Ｃ９とする。
複数の電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの電極対の一方の電極に、電気的に接続される配線２７ａ〜２７ｃ（以下、印加側配線と称する）が形成されている。また、それぞれの電極対の他方の電極に、電気的に接続される配線２８ａ〜２８ｃ（以下、出力側配線と称する）が形成されている。
第一の印加側配線２７ａは、電極対２６ａ，２６ｄ，２６ｇに接続され、第二の印加側配線２７ｂは、電極対２６ｂ，２６ｅ，２６ｈに接続され、第三の印加側配線２７ｃは、電極対２６ｃ，２６ｆ，２６ｉに接続される。第一の出力側配線２８ａは、電極対２６ａ，２６ｂ，２６ｃに接続され、第二の出力側配線２８ｂは、電極対２６ｄ，２６ｅ，２６ｆに接続され、第三の出力側配線２８ｃは、電極対２６ｇ，２６ｈ，２６ｉに接続される。
ここで、印加側配線２７ａ，２７ｂ，２７ｃに接続されている端子は、それぞれＰｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３とし、出力側配線２８ａ，２８ｂ，２８ｃに接続されている端子は、それぞれＰｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３とする。
検出回路３０は、計測器３１と、記憶部３３と、判定部３２とを備える。計測器３１は、電気ケーブルを介して、印加側配線２７ａ，２７ｂ，２７ｃの端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３および出力側配線２８ａ，２８ｂ，２８ｃの端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３に接続されている。端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３の何れかが計測器３１における電源側に接続されると共に、端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３の何れかが計測器３１の出力側を接続する。
そして、計測器３１は、複数の電極対２６ａ〜２６ｉの中から計測対象の電極対に対して電圧Ｖｉを印加して、その出力側の電位Ｖｏを計測する。例えば、計測対象の電極対２６ａに電圧を印加する場合には、印加側配線２７ａが電源側に接続され、出力側配線２８ａが計測器３１の出力に接続する。
ここで、計測器３１により計測される出力側の電位Ｖｏが、静電容量相当値Ｃｘとなる。つまり、計測器３１により、電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの静電容量相当値Ｃｘ１、Ｃｘ２、・・・、Ｃｘ８、Ｃｘ９が得られる。なお、電位Ｖｏは、計測対象の電極対の間の静電容量Ｃｆに線形的な関係を有する。
そして、記憶部３３は、図３に示すように、液質判定用閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３を記憶する。閾値Ｔｈ１は、液質が水であることを判定するための閾値であり、Ｔｈ２は、液質がメタノールであることを判定するための閾値であり、Ｔｈ３は、液質がガソリンであるか空気であるかを判定するための閾値である。
判定部３２は、計測器３１により検出されたそれぞれの電極対２６ａ〜２６ｉの静電容量相当値Ｃｘと、記憶部３３に記憶されている液質判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３とに基づいて、それぞれの電極対２６ａ〜２６ｉの位置に存在する流体の種類を判定する。
（静電容量および比重の違いの説明）
燃料タンク１０には、基本的にはガソリンが貯留されるが、水やメタノールが含まれる場合がある。このような場合には、燃料タンク１０には、ガソリン、水およびメタノールが含まれ、当然に空気が含まれている。
ガソリン、水、メタノール、空気の誘電率の違いについて、図４を参照して説明する。空気の誘電率εairは、１．０程度であり、ガソリンの誘電率εgasは２．０程度であり、メタノールの誘電率εmethaは３３程度であり、水の誘電率εwaterは８０程度である。つまり、誘電率は、空気、ガソリン、水の順に大きくなる。
ここで、記憶部３３（図２に示す）には、上述したように、液質判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３が記憶されている。図４の右側縦軸に示すように、空気、ガソリン、メタノール、水の静電容量相当値Ｃｘは、それぞれ、Ｃｘair、Ｃｘgas、Ｃｘmetha、Ｃｘwaterである。
そして、水であることを判定するための閾値Ｔｈ１は、Ｃｘwaterより小さく、Ｃｘmethaより大きい。メタノールであることを判定するための閾値Ｔｈ２は、Ｃｘmethaより小さく、Ｃｘgasより大きい。ガソリンまたは空気であることを判定するための閾値Ｔｈ３は、Ｃｘgasより小さく、Ｃｘairより大きい。つまり、液質判定用閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３は、空気および複数の液体のそれぞれが存在する場合における電極対２６ａ〜２６ｉの間の静電容量相当値Ｃｘair、Ｃｘgas、Ｃｘmetha、Ｃｘwaterに基づいて決定されている。
次に、比重は、図５に示すように、空気、ガソリン、メタノール、水の順に大きくなる。そのため、燃料タンク１０内に、空気、ガソリン、メタノール、水が含まれている場合には、燃料タンク１０の底側から水、ガソリン、メタノール、空気の順に貯留されることになる。ただし、場合によっては、ガソリンがメタノールより大きな比重である場合もある。そうすると、ガソリンとメタノールの順が変わる。
（判定部による処理）
次に、図２に示す判定部３２の処理について図６を参照して説明する。判定部３２は、計測器３１により得られた静電容量相当値Ｃｘ１、Ｃｘ２、・・・、Ｃｘ８、Ｃｘ９と、記憶部３３に記憶されている液質判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３とを用いて、それぞれの電極対２６ａ〜２６ｉに存在する液体の液質を判定する。
判定部３２は、計測器３１により得られたそれぞれの静電容量相当値Ｃｘ１、Ｃｘ２、・・・、Ｃｘ８、Ｃｘ９を取得する（Ｓ１１）。取得される静電容量相当値Ｃｘ１〜Ｃｘ９は、それぞれの電極対２６ａ〜２６ｉの間の静電容量Ｃ１〜Ｃ９に線形的な関係を有する値である。
続いて、カウンタとしてのｎを初期値１にセットする（Ｓ１２）。続いて、第ｎの電極対に相当する静電容量相当値Ｃｘｎ（例えば、ｎ＝１の場合には、第１の電極対２６ａに相当するＣｘ１となる）が、第一閾値Ｔｈ１より大きいか否かを判定する（Ｓ１３）。この判定を満たす場合には（Ｓ１３：Ｙ）、当該電極対の位置に存在している流体の種類は、水であると判定する（Ｓ１４）。
Ｓ１３の判定を満たさない場合には（Ｓ１３：Ｎ）、第ｎの電極対に相当する静電容量相当値Ｃｘｎが、第一閾値Ｔｈ１以下であり、かつ、第二閾値Ｔｈ２より大きいか否かを判定する（Ｓ１５）。この判定を満たす場合には（Ｓ１５：Ｙ）、当該電極対の位置に存在している流体の種類は、メタノールであると判定する（Ｓ１６）。
Ｓ１５の判定を満たさない場合には（Ｓ１５：Ｎ）、第ｎの電極対に相当する静電容量相当値Ｃｘｎが、第二閾値Ｔｈ２以下であり、かつ、第三閾値Ｔｈ３より大きいか否かを判定する（Ｓ１７）。この判定を満たす場合には（Ｓ１７：Ｙ）、当該電極対の位置に存在している流体の種類は、ガソリンであると判定する（Ｓ１８）。この判定を満たさない場合には（Ｓ１７：Ｎ）,当該電極対の位置に存在している流体の種類は、空気であると判定する（Ｓ１９）。
そして、Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ１９の判定後は、カウンタｎが最大値ｎmaxであるか否かを判定し（Ｓ２０）、最大値ｎmaxでなければ、ｎを１加算して、Ｓ１３から繰り返す（Ｓ２１）。
このようにして、判定部３２は、電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの部位に存在する流体の種類（液体の場合は液質）を判定することができる。従って、燃料タンク１０内において、水、ガソリン、メタノールがそれぞれ存在する高さ（液位）を把握できる。
＜第二実施形態＞
第一実施形態においては、電極対２６ａ〜２６ｉの全てに共通する閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３を用いて液質の判定を行った。これに対して、本実施形態においては、電極対２６ａ〜２６ｉ毎に異なる閾値Ｔｈ１（ｎ）、Ｔｈ２（ｎ）、Ｔｈ３（ｎ）を用いて液質の判定を行う。
この場合、本実施形態において、記憶部３３には、図７に示すように、それぞれの電極対２６ａ〜２６ｉ毎に、流体の種類に応じた閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３が記憶されている。図７において、ｎは、静電容量の番号（例えば、Ｃ１の場合のｎは１）である。つまり、記憶部３３には、電極対２６ａ（Ｃ１）について、閾値Ｔｈ１（１）、Ｔｈ２（１）、Ｔｈ３（１）が記憶されている。
この場合、判定部３２による液質判定処理は、図８に示すように行われる。判定部３２は、計測器３１により得られたそれぞれの静電容量相当値Ｃｘ１〜Ｃｘ９を取得する（Ｓ３１）。続いて、カウンタとしてのｎを初期値１にセットする（Ｓ３２）。
続いて、第ｎの電極対の間の静電容量Ｃｎに相当する静電容量相当値Ｃｘｎが、当該第ｎの電極対に対応する第一閾値Ｔｈ１（ｎ）より大きいか否かを判定する（Ｓ３３）。この判定を満たす場合には（Ｓ３３：Ｙ）、当該電極対の位置に存在している流体の種類は、水であると判定する（Ｓ３４）。
Ｓ３３の判定を満たさない場合には（Ｓ３３：Ｎ）、第ｎの電極対の静電容量相当値Ｃｘｎが、当該第ｎの電極対に対応する第一閾値Ｔｈ１（ｎ）以下であり、かつ、当該第ｎの電極対に対応する第二閾値Ｔｈ２（ｎ）より大きいか否かを判定する（Ｓ３５）。この判定を満たす場合には（Ｓ３５：Ｙ）、当該電極対の位置に存在している流体の種類は、メタノールであると判定する（Ｓ３６）。
Ｓ３５の判定を満たさない場合には（Ｓ３５：Ｎ）、第ｎの電極対の静電容量相当値Ｃｘｎが、当該第ｎの電極対に対応する第二閾値Ｔｈ２（ｎ）以下であり、かつ、当該第ｎの電極対に対応する第三閾値Ｔｈ３（ｎ）より大きいか否かを判定する（Ｓ３７）。この判定を満たす場合には（Ｓ３７：Ｙ）、当該電極対の位置に存在している流体の種類は、ガソリンであると判定する（Ｓ３８）。この判定を満たさない場合には（Ｓ３７：Ｎ）,当該電極対の位置に存在している流体の種類は、空気であると判定する（Ｓ３９）。
そして、Ｓ３４，Ｓ３６，Ｓ３８，Ｓ３９の判定後は、カウンタｎが最大値ｎmaxであるか否かを判定し（Ｓ４０）、最大値ｎmaxでなければ、ｎを１加算して、Ｓ３３から繰り返す（Ｓ４１）。
このようにして、判定部３２は、電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの位置に存在する流体の種類（液体の場合は液質）を判定することができる。従って、燃料タンク１０内において、水、ガソリン、メタノールがそれぞれ存在する高さ（液位）を把握できる。
このように、記憶部３３は、複数の電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの電極対１〜ｎ毎に、流体の種類に応じた複数の液質判定用閾値Ｔｈ１（１）、・・・、Ｔｈ１（ｎ）、Ｔｈ２（１）、・・・Ｔｈ２（ｎ）、Ｔｈ３（１）、・・・Ｔｈ３（ｎ）（ここでは、区別するためにｎについてカッコ書きとしている）を記憶している。
そして、判定部３２は、複数の液質判定用閾値Ｔｈ１（１）、・・・、Ｔｈ１（ｎ）、Ｔｈ２（１）、・・・Ｔｈ２（ｎ）、Ｔｈ３（１）、・・・Ｔｈ３（ｎ）の中から判定対象の電極対ｋに対応する複数の液質判定用閾値Ｔｈ１（ｋ）、Ｔｈ２（ｋ）、Ｔｈ３（ｋ）を抽出し、抽出された複数の液質判定用閾値Ｔｈ１（ｋ）、Ｔｈ２（ｋ）、Ｔｈ３（ｋ）と当該電極対ｋの間の静電容量相当値Ｃｘｋとを比較することにより、当該電極対ｋの位置に存在する液体の液質を判定する。
仮に、同種の液体が存在する場合であっても、電極対２６ａ〜２６ｉの位置が異なることで計測される静電容量相当値Ｃｘｎが変化することがある。そこで、電極対１〜ｎのそれぞれについて、異なる液質判定用閾値Ｔｈ１（１）、・・・、Ｔｈ１（ｎ）、Ｔｈ２（１）、・・・Ｔｈ２（ｎ）、Ｔｈ３（１）、・・・Ｔｈ３（ｎ）を記憶しておく。そして、判定対象の電極対ｋに対応する液質判定用閾値Ｔｈ１（ｋ）、Ｔｈ２（ｋ）、Ｔｈ３（ｋ）と、静電容量相当値Ｃｘｋとを比較することで、当該電極対ｋの位置に存在する液体の液質を確実に判定できる。
＜第三実施形態＞
電極ユニット２０のユニット本体２１は、図９に示すように、基材２１ａの表面に電極対２６ａ〜２６ｉが取り付けられているとする。この場合、電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの電極対の間の静電容量Ｃは、式（１）に示すように、当該電極対の一方面（図９の上側面）の間に存在する流体の静電容量Ｃｆと、当該電極対の他方面（図９の下側面）の間に存在する基材２１ａの静電容量Ｃsubsとの和となる。
Figure 0006022413
従って、基材２１ａの誘電率によっては、計測器３１により得られる静電容量相当値Ｃｘに影響を及ぼす。当該電極対の位置に存在する流体が空気の場合には、静電容量Ｃ１airは、式（２）により表される。当該電極対の位置に存在する液体が水の場合には、静電容量Ｃ１waterは、式（３）により表される。当該電極対の位置に存在する液体がメタノールの場合には、静電容量Ｃ１methaは、式（４）により表される。当該電極対の位置に存在する液体がガソリンの場合には、静電容量Ｃ１gasは、式（５）により表される。なお、εは誘電率、Ｋａは定数である。
Figure 0006022413
Figure 0006022413
Figure 0006022413
Figure 0006022413
このとき、計測器３１により得られる静電容量相当値Ｃｘは、式（６）に示すような値となる。
Figure 0006022413
ただし、基材２１ａの影響を受けた静電容量Ｃsubsを得ることはできない。そこで、上記静電容量相当値Ｃｘを用いるのではなく、式（７）に示すように、検出された静電容量相当値Ｃｘを、空気が存在する場合における電極対の間の静電容量相当値である空気基準値Ｃｘairで除した比較用算出値ｄＣｘを用いる。なお、空気基準値Ｃｘairは、式（８）により表される。
Figure 0006022413
Figure 0006022413
式（７）に示すような比較用算出値ｄＣｘは、基材２１ａの静電容量Ｃsubs自体を把握できなくても、静電容量相当値Ｃｘの違いを得ることができる。この場合の閾値Ｔｈ１１、Ｔｈ２１，Ｔｈ３１について、以下に説明する。ここで、それぞれの誘電率は、例えば、式（９）に示すような値とする。
Figure 0006022413
この場合、第一閾値Ｔｈ１１は、液質が水であることを判定するための閾値であり、式（１０）により表される。つまり、第一閾値Ｔｈ１１は、水が存在する場合の電極対の間の静電容量相当値Ｃｘwater（水についての液体基準値）を空気基準値Ｃｘairで除した値に、さらに０．９を乗算した値とする。乗算係数の０．９は、適宜変更できる。また、Ｋａ、Ｋｂは、係数である。この場合、第一閾値Ｔｈ１１は、１２．７５となる。
Figure 0006022413
また、第二閾値Ｔｈ２１は、液質がメタノールであることを判定するための閾値であり、式（１１）により表される。つまり、メタノールが存在する場合の電極対の間の静電容量相当値Ｃｘmetha（メタノールについての液体基準値）を空気基準値Ｃｘairで除した値に、さらに０．９を乗算した値とする。この場合、第二閾値Ｔｈ２１は、５．７０となる。
Figure 0006022413
また、第三閾値Ｔｈ３１は、液質がガソリンであるか空気であることを判定するための閾値であり、式（１２）により表される。つまり、ガソリンが存在する場合の電極対の間の静電容量相当値Ｃｘgas（ガソリンについての液体基準値）を空気基準値Ｃｘairで除した値に、さらに０．９を乗算した値とする。この場合、第三閾値Ｔｈ３１は、１．２０となる。
Figure 0006022413
従って、記憶部３３には、図１０に示すように、空気基準値Ｃｘairと、液質判定用閾値Ｔｈ１１、Ｔｈ２１、Ｔｈ３１を記憶する。この場合に、判定部３２の処理について、図１１を参照して説明する。
判定部３２は、計測器３１により得られたそれぞれの静電容量相当値Ｃｘ１、Ｃｘ２、・・・、Ｃｘ８、Ｃｘ９を取得する（Ｓ５１）。続いて、比較用算出値ｄＣｘを式（７）に従って算出する（Ｓ５２）。このとき、空気基準値Ｃｘairは、予め記憶部３３に記憶された値を用いる。次に、カウンタとしてのｎを初期値１にセットする（Ｓ５３）。
続いて、第ｎの電極対に相当する静電容量相当値Ｃｘｎ（液体基準値）を空気基準値Ｃｘairで除した比較用算出値ｄＣｘｎが、第一閾値Ｔｈ１１より大きいか否かを判定する（Ｓ５４）。この判定を満たす場合には（Ｓ５４：Ｙ）、当該電極対の位置に存在している流体の種類は、水であると判定する（Ｓ５５）。
Ｓ５４の判定を満たさない場合には（Ｓ５４：Ｎ）、第ｎの比較用算出値ｄＣｘｎが、第一閾値Ｔｈ１１以下であり、かつ、第二閾値Ｔｈ２１より大きいか否かを判定する（Ｓ５６）。この判定を満たす場合には（Ｓ５６：Ｙ）、当該電極対の位置に存在している流体の種類は、メタノールであると判定する（Ｓ５７）。
Ｓ５６の判定を満たさない場合には（Ｓ５６：Ｎ）、第ｎの比較用算出値ｄＣｘｎが、第二閾値Ｔｈ２１以下であり、かつ、第三閾値Ｔｈ３１より大きいか否かを判定する（Ｓ５８）。この判定を満たす場合には（Ｓ５８：Ｙ）、当該電極対の位置に存在している流体の種類は、ガソリンであると判定する（Ｓ５９）。この判定を満たさない場合には（Ｓ５８：Ｎ）,当該電極対の位置に存在している流体の種類は、空気であると判定する（Ｓ６０）。
そして、Ｓ５５，Ｓ５７，Ｓ５９，Ｓ６０の判定後は、カウンタｎが最大値ｎmaxであるか否かを判定し（Ｓ６１）、最大値ｎmaxでなければ、ｎを１加算して、Ｓ５４から繰り返す（Ｓ６２）。
このようにして、判定部３２は、電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの部位に存在する流体の種類（液体の場合は液質）を判定することができる。特に、静電容量相当値Ｃｘｎに基材２１ａの影響を受ける場合であっても、比較用算出値ｄＣｘｎを用いて判定することにより、影響を受けにくくすることができる。従って、燃料タンク１０内において、水、ガソリン、メタノールがそれぞれ存在する高さ（液位）を確実に把握できる。
＜第四実施形態＞
第三実施形態においては、電極対２６ａ〜２６ｉの全てに共通する閾値Ｔｈ１１、Ｔｈ２１、Ｔｈ３１を用いて液質の判定を行った。これに対して、本実施形態においては、電極対２６ａ〜２６ｉ毎に異なる閾値Ｔｈ１１（ｎ）、Ｔｈ２１（ｎ）、Ｔｈ３１（ｎ）を用いて液質の判定を行う。
この場合、記憶部３３には、図１２に示すように、それぞれの電極対２６ａ〜２６ｉ毎に、流体の種類に応じた閾値Ｔｈ１１〜Ｔｈ３１が記憶されている。そして、判定部３２による液質判定処理は、図１３に示すように行われる。ここで、第二実施形態において第一実施形態に対する相違点が、本実施形態において第三実施形態に対する相違点と実質的に同様である。従って、詳細な説明を省略する。
＜第五実施形態＞
第三実施形態において、基材２１ａの厚みが厚く、計測される静電容量相当値Ｃｘが基材２１ａの誘電率の影響を大きく受ける場合について説明した。本実施形態においては、図１４に示すように、基材２１ａが薄く、その影響が小さい場合について説明する。
この場合、計測される静電容量相当値Ｃｘは、基材２１ａの誘電率の影響よりも、基材２１ａの裏面側に存在する流体の影響を受けるものとする。このとき、電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれの電極対の間の静電容量Ｃは、式（１３）に示すように、当該電極対の一方面（図９の上側面）の間に存在する流体の静電容量Ｃｆと、当該電極対の他方面（図９の下側面）の間に存在する基材２１ａの静電容量Ｃsubsとの和となる。ただし、ここでは、静電容量Ｃsubsは、基材２１ａの裏面側に存在する流体の静電容量Ｃｆと同一であるとする。従って、式（１３）に示すようになる。
Figure 0006022413
従って、当該電極対の位置に存在する流体が空気の場合には、静電容量Ｃ２airは、式（１４）により表される。当該電極対の位置に存在する液体が水の場合には、静電容量Ｃ２waterは、式（１５）により表される。当該電極対の位置に存在する液体がメタノールの場合には、静電容量Ｃ２methaは、式（１６）により表される。当該電極対の位置に存在する液体がガソリンの場合には、静電容量Ｃ２gasは、式（１７）により表される。なお、εは誘電率、Ｋａは定数である。
Figure 0006022413
Figure 0006022413
Figure 0006022413
Figure 0006022413
このとき、計測器３１により得られる静電容量相当値Ｃｘは、式（１８）に示すような値となる。なお、Ｋｂは定数である。
Figure 0006022413
本実施形態においては、基材２１ａの影響をほとんど受けないとしても、基材２１ａの裏面側の流体自身の影響を受けるとなると、実質的に２つの電極対が存在することになる。このように、電極対を基材２１ａに貼り付けることにより、単に存在する流体の静電容量だけでは判定できない。そこで、この場合も、第三実施形態と同様に、式（１９）にて表される比較用算出値ｄＣｘを用いて判定する。なお、空気基準値Ｃｘ２airは、式（２０）により表される。
Figure 0006022413
Figure 0006022413
この場合、それぞれの閾値Ｔｈ１２、Ｔｈ２２、Ｔｈ３２は、式（２１）（２２）（２３）により表される。第一閾値Ｔｈ１２は、７２となる。第二閾値Ｔｈ２２は、２９．７となる。第三閾値Ｔｈ３２は、１．８となる。
Figure 0006022413
Figure 0006022413
Figure 0006022413
従って、記憶部３３には、図１５に示すように、空気基準値Ｃｘ２airと、液質判定用閾値Ｔｈ１２、Ｔｈ２２、Ｔｈ３２を記憶する。なお、判定部３２による液質判定処理は、第三実施形態と同様である。
＜第六実施形態＞
上記実施形態においては、電極対の間の静電容量相当値Ｃｘと閾値とを直接比較することにより、電極対の位置に存在する流体の種類を判定した。本実施形態においては、選択した２つの電極対の間に、流体の境界面が存在するか否かを判定することにより、どの流体の界面がどこに位置しているかを把握する。
具体的には、空気および複数の液体がそれぞれ存在する場合における電極対の間の静電容量相当値Ｃｘの差ΔＣｘ（比較用差値）と、それに対応する境界面判定用閾値Ｔｈ４とを直接比較する。
比較用差値ΔＣは、式（２４）に示すように、高さの異なる２つの電極対のそれぞれの間の静電容量相当値Ｃｘ（ｕｐ）、Ｃｘ（ｄｏｗｎ）の差である。ここで、高さの異なる２つの電極対は、高さ方向に隣接する２つの電極対を対象としてもよいし、１つ以上離れた２つの電極対を対象としてもよい。
Figure 0006022413
そして、記憶部３３には、図１６に示すように、境界面判定用閾値Ｔｈ４water-gas、Ｔｈ４water-metha、Ｔｈ４metha-air、Ｔｈ４metha-gasが記憶されている。それぞれの境界面判定用閾値Ｔｈ４water-gas、Ｔｈ４water-metha、Ｔｈ４metha-air、Ｔｈ４metha-gasは、式（２）〜（６）、（８）を用いると、式（２５）（２６）（２７）（２８）（２９）に示す通りである。なお、Ｋは、係数である。それぞれの閾値Ｔｈ４water-gas、Ｔｈ４water-metha、Ｔｈ４metha-air、Ｔｈ４metha-gasは、予めそれぞれの流体についての静電容量相当値Ｃｘを実測することにより得ることができる。
Figure 0006022413
Figure 0006022413
Figure 0006022413
Figure 0006022413
Figure 0006022413
この場合の判定部３２による判定処理について、図１７を参照して説明する。まず、高さの異なる電極対の静電容量相当値Ｃｘ（ｕｐ）、Ｃｘ（ｄｏｗｎ）を取得する（Ｓ９１）。例えば、下側の電極対２６ａから上側に向かって順に判定するとよい。続いて、比較用差値ΔＣｘを式（２４）に従って算出する（Ｓ９２）。
続いて、比較用差値ΔＣｘが、水とガソリンとの境界面判定用閾値Ｔｈ４water-gasより大きいか否かを判定する（Ｓ９３）。この判定を満たす場合には（Ｓ９３：Ｙ）、当該２つの電極対の高さ方向間に、水とガソリンとの境界面が存在すると判定する（Ｓ９４）。
Ｓ９３の判定を満たさない場合には（Ｓ９３：Ｎ）、比較用差値ΔＣｘが、水とメタノールとの境界面判定用閾値Ｔｈ４water-methaより大きいか否かを判定する（Ｓ９５）。この判定を満たす場合には（Ｓ９５：Ｙ）、当該２つの電極対の高さ方向間に、水とメタノールとの境界面が存在すると判定する（Ｓ９６）。
Ｓ９５の判定を満たさない場合には（Ｓ９５：Ｎ）、比較用差値ΔＣｘが、メタノールと空気との境界面判定用閾値Ｔｈ４metha-airより大きいか否かを判定する（Ｓ９７）。この判定を満たす場合には（Ｓ９７：Ｙ）、当該２つの電極対の高さ方向間に、メタノールと空気との境界面が存在すると判定する（Ｓ９８）。
Ｓ９７の判定を満たさない場合には（Ｓ９７：Ｎ）、比較用差値ΔＣｘが、メタノールとガソリンとの境界面判定用閾値Ｔｈ４metha-gasより大きいか否かを判定する（Ｓ９９）。この判定を満たす場合には（Ｓ９９：Ｙ）、当該２つの電極対の高さ方向間に、メタノールとガソリンとの境界面が存在すると判定する（Ｓ１００）。Ｓ９９の判定を満たさない場合には（Ｓ９９：Ｎ）、当該２つの電極対の高さ方向間に、ガソリンと空気との境界面が存在すると判定する（Ｓ１０１）。
このように、それぞれの境界面判定用閾値Ｔｈ４water-gas、Ｔｈ４water-metha、Ｔｈ４metha-air、Ｔｈ４metha-gasを用いて、比較用差値ΔＣｘと比較することにより、当該２つの電極対の高さ方向間に異なる流体が存在することを判定することができる。つまり、それぞれの液体の境界面を把握することにより、それぞれの液体の液位を判定できる。
＜第七実施形態＞
図２に示したように、ユニット本体２１において、電極対２６ａ〜２６ｉに接続される配線は、一部共通化していた。これに対して、図１８に示すように、ユニット本体２１において、電極対２６ａ〜２６ｉのそれぞれに配線を設けても良い。
＜第八実施形態＞
次に、ユニット本体２１は、図１９に示すように、複数の第一電極対ユニットＣ１１〜Ｃ１９、Ｃ２１〜Ｃ２９、Ｃ３１〜Ｃ３９、Ｃ４１〜Ｃ４９と、第二電極対Ｃ１００、Ｃ２００、Ｃ３００、Ｃ４００とを備える。
それぞれの第一電極対ユニットＣ１１〜Ｃ１９、Ｃ２１〜Ｃ２９、Ｃ３１〜Ｃ３９、Ｃ４１〜Ｃ４９は、第一実施形態において図２に示す電極対Ｃ１〜Ｃ９と同様の構成である。つまり、タンク内に高さ方向にずらして配置される複数の第一電極対により１つの第一電極対ユニットＣ１１〜Ｃ１９、Ｃ２１〜Ｃ２９、Ｃ３１〜Ｃ３９、Ｃ４１〜Ｃ４９を構成する。そして、第一電極対ユニットＣ１１〜Ｃ１９が最も下方に位置し、上方に向かって、順に、Ｃ２１〜Ｃ２９、Ｃ３１〜Ｃ３９、Ｃ４１〜Ｃ４９が高さ方向にずれて配置される。
さらに、それぞれの第一電極対ユニットを構成する第一電極対のうち１桁の数字が同一の第一電極対は、同一配線により接続されている。例えば、Ｃ１１、Ｃ２１、Ｃ３１、Ｃ４１は、同一配線により接続され、Ｃ１２、Ｃ２２、Ｃ３２、Ｃ４２は、同一配線により接続されている。このように、同一配線により接続される第一電極対が複数存在する場合には、当該配線に接続されている全ての第一電極対による静電容量相当値Ｃｘが計測されてしまう。
そこで、それぞれの第一電極対ユニットを区別するために、第二電極対１００〜４００を、それぞれの第一電極対ユニットに対応するように配置する。具体的には、第二電極対１００は、第一電極対ユニットＣ１１〜Ｃ１９のすぐ下に配置され、第二電極対２００は、第一電極対ユニットＣ１１〜Ｃ１９より上方であり、第一電極対ユニットＣ２１〜Ｃ２９のすぐ下方に配置される。このように、それぞれの第二電極対１００〜４００は、それぞれの第一電極対ユニットが存在する位置にそれぞれ配置されている。
この場合、記憶部３３には、それぞれの第一電極対ユニットＣ１１〜Ｃ１９、Ｃ２１〜Ｃ２９、Ｃ３１〜Ｃ３９、Ｃ４１〜Ｃ４９に応じた閾値Ｔｈ１００、Ｔｈ２００、Ｔｈ３００、Ｔｈ４００を記憶する。さらに、記憶部３３には、第二電極対１００〜４００による第二判定用閾値を記憶する。ここで、閾値Ｔｈ１００、Ｔｈ２００、Ｔｈ３００、Ｔｈ４００は、上記実施形態にて説明したように、それぞれの液質に応じた閾値を総称して示している。
そして、閾値Ｔｈ１００〜Ｔｈ４００は、それぞれ異なる閾値である。例えば、最も下方に位置する第一電極対ユニットＣ１１〜Ｃ１９と比較する閾値Ｔｈ１００は、最も小さな値であり、上方の閾値ほど大きな閾値である。
判定部３２による判定処理は、図２０に示すように行われる。判定部３２は、まず、それぞれの第二電極対１００〜４００の間の静電容量相当値Ｃｘと第二判定用閾値との比較を行う。つまり、判定部３２は、それぞれの第二電極対１００〜４００の位置に存在する液質を判定する（Ｓ１１１）。
続いて、判定部３２は、それぞれの第一電極対ユニットを構成する第一電極対の静電容量相当値と閾値Ｔｈ１００、Ｔｈ２００、Ｔｈ３００、Ｔｈ４００との比較を行う（Ｓ１１２）。このとき、判定部３２は、第一電極対Ｃ１１〜Ｃ１９により得られた静電容量相当値Ｃｘと閾値Ｔｈ１００のうちそれぞれの液質に応じた閾値とを比較する。他も同様である。
このように、第二電極対１００〜４００による計測と、それぞれの第一電極対ユニットＣ１１〜Ｃ１９、Ｃ２１〜Ｃ２９、Ｃ３１〜Ｃ３９、Ｃ４１〜Ｃ４９に対して異なる閾値を用いることにより、同一配線で接続されている複数の第一電極対（例えばＣ１１、Ｃ２１、Ｃ３１、Ｃ４１）について、どの第一電極対の位置にどの種類の液体が存在するかを判定できる。
さらに、一の第一電極対ユニットＣ１１〜Ｃ１９における電極対は、他の第一電極対ユニットＣ２１〜Ｃ２９、Ｃ３１〜Ｃ３９、Ｃ４１〜Ｃ４９における第一電極対のいずれかと同一配線により接続されている。従って、配線を少なくすることができる。ただし、異なる電極対を同一配線で接続するため、当該異なる電極対のどの電極対に該当する液体が存在しているかを判定できない。そこで、上述したように、第二電極対Ｃ１００〜Ｃ４００を用いることにより、複数の第一電極対ユニットの中からどのユニットを適用するかを判定できる。
１００：静電容量型液位検出装置、 １０：燃料タンク、 １１：凹所、 ２０：電極ユニット、 ２１：ユニット本体、 ２１ａ：電極ユニットの基材、 ２２：付勢部材、 ２６ａ〜２６ｉ：電極対、 ３０：検出回路、 ３１：計測器、 ３２：判定部、 ３３：記憶部、 Ｃ１１-Ｃ１９、Ｃ２１〜Ｃ２９、Ｃ３１〜Ｃ３９、Ｃ４１〜Ｃ４９：第一電極対ユニット、Ｃ１００〜Ｃ４００：第二電極対、 Ｃｘ：静電容量相当値

Claims (9)

  1. 液体を貯留するタンク内に、高さ方向にずらして配置される複数の電極対と、
    前記複数の電極対におけるそれぞれの電極対の間の静電容量相当値を取得する計測器と、
    空気および複数の液体のそれぞれが存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値に基づいて決定された複数の閾値を記憶する記憶部と、
    それぞれの前記電極対の間の静電容量相当値と、前記複数の閾値のそれぞれとを比較することにより、液質に応じた液位を判定する判定部と、
    を備え、
    前記記憶部に記憶される閾値は、液体の種類に応じた液質判定用閾値であり、
    空気が存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値を空気基準値とし、
    複数の液体のそれぞれが存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値をそれぞれの液体基準値とした場合に、
    それぞれの前記液質判定用閾値は、それぞれの前記液体基準値を前記空気基準値で除した値に基づいて決定され、
    前記判定部は、前記計測器により取得された前記静電容量相当値を前記空気基準値で除した値を算出し、当該値と前記液質判定用閾値とを比較することにより液質に応じた液位を判定する、静電容量型液位検出装置。
  2. 前記判定部は、それぞれの前記電極対の間の静電容量相当値と、前記複数の液質判定用閾値のそれぞれとを比較することにより、当該電極対の位置に存在する液体の液質を判定する、
    請求項１の静電容量型液位検出装置。
  3. 前記記憶部は、前記複数の電極対のそれぞれの電極対毎に、液体の種類に応じた複数の液質判定用閾値を記憶し、
    前記判定部は、複数の液質判定用閾値の中から判定対象の前記電極対に対応する複数の液質判定用閾値を抽出し、抽出された複数の液質判定用閾値と当該電極対の間の静電容量相当値とを比較することにより、当該電極対の位置に存在する液体の液質を判定する、
    請求項１の静電容量型液位検出装置。
  4. 前記記憶部に記憶される閾値は、空気および複数の液体がそれぞれ存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値の差に対応する境界面判定用閾値であり、
    前記判定部は、異なる２つの前記電極対の間のそれぞれの静電容量相当値の差と、複数の前記境界面判定用閾値とを比較することにより、当該２つの電極対の高さ方向間に異なる流体が存在することを判定する、
    請求項１〜３の何れか一項の静電容量型液位検出装置。
  5. 前記静電容量型液位検出装置は、
    前記タンク内に高さ方向にずらして配置される複数の第一電極対により１つの第一電極対ユニットを構成し、複数の前記第一電極対ユニットを高さ方向にずらして配置されると共に、一の前記第一電極対ユニットにおけるそれぞれの前記第一電極対と、他の前記第一電極対ユニットにおける前記第一電極対のいずれかとは同一配線により接続される、前記複数の第一電極対ユニットと、
    それぞれの前記第一電極対ユニットが存在する位置にそれぞれ配置された複数の第二電極対と、
    を備え、
    前記記憶部は、それぞれの前記第一電極対ユニットに応じた前記閾値を記憶すると共に、前記第二電極対による第二判定用閾値を記憶し、
    前記判定部は、
    それぞれの前記第二電極対の間の静電容量相当値と前記第二判定用閾値との比較、および、それぞれの前記第一電極対ユニットを構成する前記第一電極対の静電容量相当値と前記閾値との比較に基づいて、液質に応じた液位を判定する、
    請求項１〜４の何れか一項の静電容量型液位検出装置。
  6. 前記タンクは、車両の燃料タンクであり、底部に凹所を有し、
    前記静電容量型液位検出装置は、前記タンクにおける前記凹所とその天面との上下間に固定される電極ユニットを備え、
    前記電極ユニットは、
    棒状に形成され、前記複数の電極対を備えると共に、下端を前記凹所に配置されるユニット本体と、
    前記ユニット本体の上端に設けられ、伸張方向に付勢すると共に、前記タンクの天面に対して付勢する付勢部材と、
    を備える、請求項１〜５の何れか一項の静電容量型液位検出装置。
  7. 液体を貯留するタンク内に、高さ方向にずらして配置される複数の電極対と、
    前記複数の電極対におけるそれぞれの電極対の間の静電容量相当値を取得する計測器と、
    空気および複数の液体のそれぞれが存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値に基づいて決定された複数の閾値を記憶する記憶部と、
    それぞれの前記電極対の間の静電容量相当値と、前記複数の閾値のそれぞれとを比較することにより、液質に応じた液位を判定する判定部と、
    を備え、
    前記記憶部は、前記複数の電極対のそれぞれの電極対毎に、液体の種類に応じた複数の液質判定用閾値を記憶し、
    前記判定部は、前記複数の液質判定用閾値の中から判定対象の前記電極対に対応する複数の液質判定用閾値を抽出し、抽出された複数の液質判定用閾値と当該電極対の間の静電容量相当値とを比較することにより、当該電極対の位置に存在する液体の液質を判定する、静電容量型液位検出装置。
  8. 液体を貯留するタンク内に、高さ方向にずらして配置される複数の電極対と、
    前記複数の電極対におけるそれぞれの電極対の間の静電容量相当値を取得する計測器と、
    空気および複数の液体のそれぞれが存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値に基づいて決定された複数の閾値を記憶する記憶部と、
    それぞれの前記電極対の間の静電容量相当値と、前記複数の閾値のそれぞれとを比較することにより、液質に応じた液位を判定する判定部と、
    を備え、
    前記記憶部に記憶される閾値は、空気および複数の液体がそれぞれ存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値の差に対応する境界面判定用閾値であり、
    前記判定部は、異なる２つの前記電極対の間のそれぞれの静電容量相当値の差と、複数の前記境界面判定用閾値とを比較することにより、当該２つの電極対の高さ方向間に異なる流体が存在することを判定する、静電容量型液位検出装置。
  9. 液体を貯留するタンク内に、高さ方向にずらして配置される複数の電極対と、
    前記複数の電極対におけるそれぞれの電極対の間の静電容量相当値を取得する計測器と、
    空気および複数の液体のそれぞれが存在する場合における前記電極対の間の静電容量相当値に基づいて決定された複数の閾値を記憶する記憶部と、
    それぞれの前記電極対の間の静電容量相当値と、前記複数の閾値のそれぞれとを比較することにより、液質に応じた液位を判定する判定部と、
    前記タンク内に高さ方向にずらして配置される複数の第一電極対により１つの第一電極対ユニットを構成し、複数の前記第一電極対ユニットを高さ方向にずらして配置されると共に、一の前記第一電極対ユニットにおけるそれぞれの前記第一電極対と、他の前記第一電極対ユニットにおける前記第一電極対のいずれかとは同一配線により接続される、前記複数の第一電極対ユニットと、
    それぞれの前記第一電極対ユニットが存在する位置にそれぞれ配置された複数の第二電極対と、
    を備え、
    前記記憶部は、それぞれの前記第一電極対ユニットに応じた前記閾値を記憶すると共に、前記第二電極対による第二判定用閾値を記憶し、
    前記判定部は、
    それぞれの前記第二電極対の間の静電容量相当値と前記第二判定用閾値との比較、および、それぞれの前記第一電極対ユニットを構成する前記第一電極対の静電容量相当値と前記閾値との比較に基づいて、液質に応じた液位を判定する、静電容量型液位検出装置。
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