JP6032844B2 - Liquid level detector - Google Patents
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Description
本発明は、液面レベル検出装置に係り、特に、自動車のガソリンやエンジンオイルなどの液体を貯蔵するタンクに装着され、前記液体の液面レベルを、磁力を利用して検出する液面レベル検出装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid level detection device, and more particularly, to a liquid level detection that is mounted on a tank for storing a liquid such as gasoline or engine oil of an automobile and detects the liquid level using the magnetic force. It relates to the device.
従来、この種の液面レベル検出装置の一例として、図23に示すような磁気式液面計が知られている(特許文献1)。同図に示すように、磁気式液面計800は、油槽の外部に取り付けられており、液体導入部850の一部を構成するガラス管851内には、液面の変化に応じて移動可能に設けられたフロート801を有する。フロート801の上下面には、第1の磁石802A及び第2の磁石802Bが、極性が互いに逆になるように(即ち、同極が互いに向き合うように)して設けられている。ガラス管851には、センサケース803が取り付けられており、センサケース803には、上下方向に互いに間隔をあけて複数のセンサ部804A〜804Eが収容されている。センサ部804A〜804Eはそれぞれが、第1の磁石802A及び第2の磁石802Bによる磁力線のなす角度を検知する角度センサと、磁気強度により近傍にフロート801が到達したことを検知する磁気強度センサと、を備えている。
Conventionally, a magnetic liquid level gauge as shown in FIG. 23 is known as an example of this type of liquid level detector (Patent Document 1). As shown in the figure, the magnetic
上述した磁気式液面計800によれば、まず、センサ部804A〜804Eのうち磁気強度センサの出力が最大のものを選択し、次に、選択したセンサ部の角度センサの出力を液面レベルに換算している。即ち、上述した磁気式液面計800では、磁気センサの出力が最大となるセンサ部をフロートに最も近いセンサ部として特定し、そして、特定したセンサ部の角度センサ、つまり、フロート801に最も近い角度センサを用いて液面レベルを検出している。
According to the magnetic
しかしながら、上述した磁気式液面計800では、フロート801に最も近い角度センサを備えたセンサ部を特定するために、各センサ部804A〜804Eのそれぞれに磁気強度センサを設ける必要があるので、各センサ部804A〜804Eのそれぞれに複数種類のセンサを設けることになり、そのため、装置構成が複雑になってしまうという問題があった。
However, in the above-described magnetic
そこで、本発明者らは、マグネットの位置と一列に配列された磁気強度センサの出力値との関係について鋭意検討した結果、互いに隣接する磁気強度センサの出力値の差分値を用いることにより、複数の磁気強度センサのみを用いて液面レベルを検出できることを見出した。 Therefore, as a result of intensive studies on the relationship between the position of the magnet and the output value of the magnetic intensity sensor arranged in a row, the present inventors have obtained a plurality of values by using the difference value of the output values of the adjacent magnetic intensity sensors. It was found that the liquid level can be detected using only the magnetic intensity sensor.
以下に、磁気強度センサのみを用いた液面レベルの検出について、図24〜図26を参照して説明する。 Hereinafter, the detection of the liquid level using only the magnetic intensity sensor will be described with reference to FIGS.
図24は、マグネット位置と磁気強度センサS[k](kは、1からN−1までのうちの1の自然数)の出力値、磁気強度センサS[k+1]の出力値、及び、これら出力値の差分値D[k]との関係を示すグラフの一例である。磁気強度センサS[k]の出力値からそれに隣接された磁気強度センサS[k+1]の出力値を差し引いた差分値D[k]を考えたとき、図24に示すように、磁気強度センサS[k]と磁気強度センサS[k+1]の間に各センサの出力が均衡するマグネット位置が存在し、そのマグネット位置において差分値D[k]は0となる。このマグネット位置を、ゼロクロス位置P[k]とする。そして、マグネットがゼロクロス位置P[k]より磁気強度センサS[k]側(図中左側)に位置すると、磁気強度センサS[k]の出力値が磁気強度センサS[k+1]の出力値より大きくなって差分値D[k]の符号は正(即ち、D[k]>0)となる。逆に、マグネットがゼロクロス位置P[k]より磁気強度センサS[k+1]側(図中右側)に位置すると、磁気強度センサS[k+1]の出力値がS[k]の出力値より大きくなって差分値D[k]の符号は負(即ち、D[k]<0)となる。また、マグネットが磁気強度センサS[k]に最接近したとき差分値D[k]は最大値となり、マグネットが磁気強度センサS[k+1]に最接近したとき差分値D[k]は最小値となる。符号判定において、D[k]=0の場合は、正(D[k]>0)又は負(D[k]<0)のどちらか一方に含めればよい。 FIG. 24 shows the magnet position and the output value of the magnetic intensity sensor S [k] (k is a natural number of 1 from 1 to N−1), the output value of the magnetic intensity sensor S [k + 1], and these outputs. It is an example of the graph which shows the relationship with the difference value D [k] of a value. Considering the difference value D [k] obtained by subtracting the output value of the magnetic strength sensor S [k + 1] adjacent thereto from the output value of the magnetic strength sensor S [k], as shown in FIG. There is a magnet position where the output of each sensor is balanced between [k] and the magnetic intensity sensor S [k + 1], and the difference value D [k] is 0 at that magnet position. This magnet position is defined as a zero cross position P [k]. When the magnet is positioned on the magnetic strength sensor S [k] side (left side in the figure) from the zero cross position P [k], the output value of the magnetic strength sensor S [k] is greater than the output value of the magnetic strength sensor S [k + 1]. It becomes larger and the sign of the difference value D [k] becomes positive (that is, D [k]> 0). Conversely, when the magnet is positioned on the magnetic strength sensor S [k + 1] side (right side in the figure) from the zero cross position P [k], the output value of the magnetic strength sensor S [k + 1] is larger than the output value of S [k]. Therefore, the sign of the difference value D [k] is negative (that is, D [k] <0). Further, when the magnet is closest to the magnetic intensity sensor S [k], the difference value D [k] is the maximum value, and when the magnet is closest to the magnetic intensity sensor S [k + 1], the difference value D [k] is the minimum value. It becomes. In the sign determination, when D [k] = 0, it may be included in either positive (D [k]> 0) or negative (D [k] <0).
図25は、マグネット位置と複数の差分値D[i](iは、1からN−1までの複数の自然数)との関係を示すグラフの一例である。図25では、一例として、磁気強度センサS[1]〜S[4](N=4)を備えた構成における差分値D[1]〜D[3]について示している。 FIG. 25 is an example of a graph showing the relationship between the magnet position and a plurality of difference values D [i] (i is a plurality of natural numbers from 1 to N−1). In FIG. 25, as an example, the difference values D [1] to D [3] in the configuration including the magnetic intensity sensors S [1] to S [4] (N = 4) are shown.
ゼロクロス位置P[1]より図中左側の区間T[1]では、差分値D[1]〜D[3]の全ての符号が正となっている。また、区間T[1]は、差分値D[1]が最大値となるマグネット位置を含んでおり、差分値D[2]及びD[3]については、最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいない。 In the section T [1] on the left side of the figure from the zero cross position P [1], all the signs of the difference values D [1] to D [3] are positive. The section T [1] includes the magnet position where the difference value D [1] is the maximum value, and the difference values D [2] and D [3] are the maximum magnet position and the minimum value. Does not include the magnet position.
ゼロクロス位置P[1]とゼロクロス位置P[2]との間の区間T[2]では、差分値D[1]の符号が負となり、差分値D[2]及びD[3]の符号が正となっている。また、区間T[2]は、差分値D[1]が最小値となるマグネット位置及び差分値D[2]が最大値となるマグネット位置を含んでおり、差分値D[3]については、最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいない。 In the section T [2] between the zero cross position P [1] and the zero cross position P [2], the sign of the difference value D [1] is negative, and the sign of the difference values D [2] and D [3] is It is positive. The section T [2] includes a magnet position where the difference value D [1] is the minimum value and a magnet position where the difference value D [2] is the maximum value. The maximum magnet position and the minimum magnet position are not included.
ゼロクロス位置P[2]とゼロクロス位置P[3]との間の区間T[3]では、差分値D[1]及びD[2]の符号が負となり、差分値D[3]の符号が正となっている。また、区間T[3]は、差分値D[2]が最小値となるマグネット位置及び差分値D[3]が最大値となるマグネット位置を含んでおり、差分値D[1]については、最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいない。 In the section T [3] between the zero cross position P [2] and the zero cross position P [3], the sign of the difference values D [1] and D [2] is negative, and the sign of the difference value D [3] is It is positive. The section T [3] includes a magnet position where the difference value D [2] is the minimum value and a magnet position where the difference value D [3] is the maximum value. The maximum magnet position and the minimum magnet position are not included.
ゼロクロス位置P[3]より図中右側の区間T[4]では、差分値D[1]〜D[3]の全ての符号が負となっている。また、区間T[4]は、差分値D[3]が最小値となるマグネット位置を含んでおり、差分値D[1]及びD[2]については、最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいない。 In the section T [4] on the right side of the figure from the zero cross position P [3], all the signs of the difference values D [1] to D [3] are negative. The section T [4] includes a magnet position at which the difference value D [3] is a minimum value. For the difference values D [1] and D [2], the magnet position and the minimum value are at a maximum value. Does not include the magnet position.
このことから、差分値D[1]の符号が正であれば、マグネット位置が区間T[1]にあると特定でき、そして、区間T[1]には、差分値D[2]及びD[3]について最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいないので、区間T[1]において差分値D[2]及びD[3]は単調に変化(単調増加)し、つまり、差分値D[2]及びD[3]の値に対して一意にマグネット位置(即ち、液面レベル)が定まる。そのため、これら差分値D[2]及びD[3]のいずれか一方又は両方に基づいて液面レベルを検出することができる。 From this, if the sign of the difference value D [1] is positive, it can be specified that the magnet position is in the section T [1], and the difference values D [2] and D are included in the section T [1]. Since [3] does not include the maximum magnet position and the minimum magnet position, the difference values D [2] and D [3] monotonously change (monotonically increase) in the section T [1]. That is, the magnet position (that is, the liquid level) is uniquely determined with respect to the difference values D [2] and D [3]. Therefore, the liquid level can be detected based on one or both of the difference values D [2] and D [3].
また、差分値D[1]の符号が負で、差分値D[2]の符号が正であれば、マグネット位置が区間T[2]にあると特定でき、そして、区間T[2]には、差分値D[3]について最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいないので、区間T[2]において差分値D[3]は単調に変化し、つまり、差分値D[3]の値に対して一意にマグネット位置が定まる。そのため、この差分値D[3]に基づいて液面レベルを検出することができる。 If the sign of the difference value D [1] is negative and the sign of the difference value D [2] is positive, it can be specified that the magnet position is in the section T [2], and the section T [2] Does not include the maximum magnet position and the minimum magnet position for the difference value D [3], the difference value D [3] changes monotonously in the section T [2]. The magnet position is uniquely determined with respect to the value of D [3]. Therefore, the liquid level can be detected based on the difference value D [3].
また、D[2]の符号が負で、差分値D[3]の符号が正であれば、マグネット位置が区間T[3]にあると特定でき、そして、区間T[3]には、差分値D[1]について最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいないので、区間T[3]において差分値D[1]は単調に変化し、つまり、差分値D[1]の値に対して一意にマグネット位置が定まる。そのため、この差分値D[1]に基づいて液面レベルを検出することができる。 If the sign of D [2] is negative and the sign of the difference value D [3] is positive, it can be specified that the magnet position is in the section T [3], and the section T [3] Since the difference value D [1] does not include the maximum magnet position and the minimum magnet position, the difference value D [1] changes monotonously in the section T [3], that is, the difference value D [ 1] uniquely determines the magnet position. Therefore, the liquid level can be detected based on the difference value D [1].
また、差分値D[3]の符号が負であれば、マグネット位置が区間T[4]にあると特定でき、そして、区間T[4]には、差分値D[1]及びD[2]について最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいないので、区間T[4]において差分値D[1]及びD[2]は単調に変化し、つまり、差分値D[1]及びD[2]の値に対して一意にマグネット位置が定まる。そのため、これら差分値D[1]及びD[3]のいずれか一方又は両方に基づいて液面レベルを検出することができる。 If the sign of the difference value D [3] is negative, it can be specified that the magnet position is in the section T [4], and the difference values D [1] and D [2] are included in the section T [4]. ] Does not include the magnet position having the maximum value and the magnet position having the minimum value, the difference values D [1] and D [2] change monotonously in the section T [4], that is, the difference value D [ The magnet position is uniquely determined for the values of 1] and D [2]. Therefore, the liquid level can be detected based on one or both of the difference values D [1] and D [3].
そして、図25では、磁気強度センサSの個数Nが4であったが、個数Nが5以上の場合でも、磁気強度センサS[1]〜S[N]が上下方向に互いに間隔をあけて順次並べて配置されていれば、図25と同様に、各差分値D[i]は、それぞれの最大値及び最小値が図中左右方向に順番に並ぶように出現し、各差分値D[i]が0となるゼロクロス位置P[1]〜P[N−1]も図中左右方向に順番に並ぶため、上記と同様に考えることができる。図26に、マグネット位置と複数の差分値D[i](iは、1からN−1までの複数の自然数)との関係を示すグラフの一例として、磁気強度センサS[1]〜S[8](N=8)を備えた構成における差分値D[1]〜D[7]について示す。 In FIG. 25, the number N of the magnetic intensity sensors S is 4, but even when the number N is 5 or more, the magnetic intensity sensors S [1] to S [N] are spaced apart from each other in the vertical direction. If they are sequentially arranged, each difference value D [i] appears so that each maximum value and minimum value are sequentially arranged in the left-right direction in the figure, as in FIG. ] Are also arranged in order in the left-right direction in the figure, and can be considered in the same manner as described above. In FIG. 26, as an example of a graph showing the relationship between the magnet position and a plurality of difference values D [i] (i is a plurality of natural numbers from 1 to N−1), magnetic intensity sensors S [1] to S [ 8] Difference values D [1] to D [7] in the configuration with (N = 8) will be described.
即ち、差分値D[i]のうちの差分値D[j](jは、1からN−2までのうちの1の自然数)の符号が負で、かつ、差分値D[i]のうちの差分値D[j+1]の符号が正のとき、マグネット位置が区間T[j+1]にあると特定でき、そして、区間T[j+1]には、差分値D[j]及び差分値D[j+1]以外の差分値D[a](aは、1からN−1までのうちj及びj+1以外の1又は複数の自然数)について最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいないので、区間T[j+1]において、差分値D[a]は単調に変化する。そのため、差分値D[a]及び差分値D[a]に対応する液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて液面レベルを検出することができる。 That is, the difference value D [j] of the difference value D [i] (j is a natural number of 1 from 1 to N−2) is negative and the difference value D [i] When the sign of the difference value D [j + 1] is positive, it can be specified that the magnet position is in the section T [j + 1], and the difference value D [j] and the difference value D [j + 1] are included in the section T [j + 1]. ] Is not included, and the magnet position that is the maximum value and the magnet position that is the minimum value are not included for the difference value D [a] other than] (where a is one or a plurality of natural numbers other than j and j + 1 from 1 to N−1). Therefore, the difference value D [a] changes monotonously in the section T [j + 1]. Therefore, the liquid level can be detected based on the difference level D [a] and the liquid level detection reference information H [a] corresponding to the difference value D [a].
また、差分値D[1]の符号が正のとき、区間T[1]にマグネット位置があることが特定され、区間T[1]には、差分値D[1]以外の差分値D[b](bは、2からN−1までのうちの1又は複数の自然数)について最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいないので、区間T[1]において、差分値D[b]は単調に変化する。そのため、差分値D[b]及び差分値D[b]に対応する液面レベル検出基準情報H[b]に基づいて液面レベルを検出することができる。 When the sign of the difference value D [1] is positive, it is specified that the magnet position is in the section T [1], and the difference value D [other than the difference value D [1] is included in the section T [1]. b] (b is one or a plurality of natural numbers from 2 to N−1), and does not include the magnet position that is the maximum value and the magnet position that is the minimum value. D [b] changes monotonously. Therefore, the liquid level can be detected based on the difference level D [b] and the liquid level detection reference information H [b] corresponding to the difference value D [b].
また、差分値D[N−1]の符号が負のとき、区間T[N]にマグネット位置があることが特定され、区間T[N]には、差分値D[N−1]以外の差分値D[c](cは、1からN−2までのうちの1又は複数の自然数)について最大値となるマグネット位置及び最小値となるマグネット位置を含んでいないので、区間T[N]において、差分値D[c]は単調に変化する。そのため、差分値D[c]及び差分値D[c]に対応する液面レベル検出基準情報H[c]に基づいて液面レベルを検出することができる。 Further, when the sign of the difference value D [N−1] is negative, it is specified that the section T [N] has a magnet position, and the section T [N] has a value other than the difference value D [N−1]. Since the difference value D [c] (c is one or a plurality of natural numbers from 1 to N−2) does not include the maximum magnet position and the minimum magnet position, the section T [N] The difference value D [c] changes monotonously. Therefore, the liquid level can be detected based on the difference level D [c] and the liquid level detection reference information H [c] corresponding to the difference value D [c].
したがって、複数の磁気強度センサのみ用いて液面レベルを検出することができるので、1種類のセンサのみ用いた簡易な構成とすることができる。 Therefore, since the liquid level can be detected using only a plurality of magnetic intensity sensors, a simple configuration using only one type of sensor can be achieved.
しかしながら、上述したような構成を用いた液面レベルの検出では、区間Tにおいてマグネットの位置に対し単調に変化する差分値Dを用いて液面レベルを検出するので、このような差分値Dは、マグネットの位置、即ち、液面レベルの変化に対する差分値Dの変化の割合(即ち、変化の傾きの絶対値)が小さく、そのため、液面レベルの微少な変化を精度良く検出することが難しく、液面レベルの検出精度の点で改善の余地があった。 However, in the detection of the liquid level using the configuration as described above, since the liquid level is detected using the difference value D that changes monotonously with respect to the position of the magnet in the section T, such a difference value D is The ratio of the change of the difference value D to the change of the position of the magnet, that is, the liquid level (that is, the absolute value of the inclination of the change) is small, so that it is difficult to detect a minute change in the liquid level with high accuracy. There was room for improvement in terms of detection accuracy at the liquid level.
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、1種類のセンサのみ用いた簡易な構成で検出精度のよい液面レベル検出装置を提供することを目的としている。 The present invention aims to solve this problem. That is, an object of the present invention is to provide a liquid level detecting device having a simple configuration using only one type of sensor and good detection accuracy.
請求項1に記載された発明は、上記目的を達成するために、図1の基本構成図に示すように、タンクに貯蔵された液体の液面レベルに応じて上下方向に移動されるマグネットと、上下方向に互いに間隔をあけて順次並べて配置され、前記マグネットとの距離に応じた値を出力する複数の磁気強度センサS[1]〜S[N](Nは、4以上の自然数)と、前記磁気強度センサS[i](iは、1からN−1までの複数の自然数)の出力値から前記磁気強度センサS[i+1]の出力値を差し引いた差分値D[i]を算出する差分値算出手段P1と、前記差分値D[i]が最大となる前記マグネットの位置と前記差分値D[i]が最小となる前記マグネットの位置との間の範囲の一部又は全部における前記差分値D[i]と前記液面レベルとの関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[i]、前記差分値D[i]が最大となる前記マグネットの位置と前記差分値D[i]が最小となる前記マグネットの位置との間の範囲以外の範囲の一部又は全部における前記差分値D[i]と前記液面レベルとの関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[i]、及び、所定の高精度検出条件が記憶された情報記憶手段Q1と、液面レベル検出手段P2と、を有し、前記液面レベル検出手段P2が、(A)前記差分値D[i]のうちの差分値D[j](jは、1からN−2までのうちの1の自然数)の符号が負で、かつ、前記差分値D[i]のうちの差分値D[j+1]の符号が正の場合に、(Aα)前記差分値D[j]及び前記差分値D[j+1]以外の差分値D[a](aは、1からN−1までのうちj及びj+1以外の1又は複数の自然数)が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[j]及び前記差分値D[j]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、前記差分値D[j+1]及び前記差分値D[j+1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて前記液面レベルを検出し、(Aβ)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[a]及び前記差分値D[a]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて前記液面レベルを検出し、(B)前記差分値D[i]のうちの差分値D[1]の符号が正の場合に、(Bα)前記差分値D[1]以外の差分値D[b](bは、2からN−1までのうちの1又は複数の自然数)が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[1]及び前記差分値D[1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて前記液面レベルを検出し、(Bβ)前記差分値D[b]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[b]及び前記差分値D[b]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[b]に基づいて前記液面レベルを検出し、(C)前記差分値D[i]のうちの差分値D[N−1]の符号が負の場合に、(Cα)前記差分値D[N−1]以外の差分値D[c](cは、1からN−2までのうちの1又は複数の自然数)が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[N−1]及び前記差分値D[N−1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[N−1]に基づいて前記液面レベルを検出し、(Cβ)前記差分値D[c]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[c]及び前記差分値D[c]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[c]に基づいて前記液面レベルを検出するように構成されていることを特徴とする液面レベル検出装置である。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項2に記載された発明は、上記目的を達成するために、図1の基本構成図に示すように、タンクに貯蔵された液体の液面レベルに応じて上下方向に移動されるマグネットと、上下方向に互いに間隔をあけて順次並べて配置され、前記マグネットとの距離に応じた値を出力する複数の磁気強度センサS[1]〜S[N](Nは、4以上の自然数)と、前記磁気強度センサS[i](iは、1からN−1までの複数の自然数)の出力値から前記磁気強度センサS[i+1]の出力値を差し引いた差分値D[i]を算出する差分値算出手段P1と、前記差分値D[i]が最大となる前記マグネットの位置と前記差分値D[i]が最小となる前記マグネットの位置との間の範囲の一部又は全部における前記差分値D[i]と前記液面レベルとの関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[i]、前記差分値D[i]が最大となる前記マグネットの位置と前記差分値D[i]が最小となる前記マグネットの位置との間の範囲以外の範囲の一部又は全部における前記差分値D[i]と前記液面レベルとの関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[i]、及び、所定の高精度検出条件が記憶された情報記憶手段Q1と、液面レベル検出手段P2と、を有し、前記磁気強度センサS[1]が、前記マグネットの位置がその移動可能範囲における一方の端であるときに出力値が最大となるように配置され、前記磁気強度センサS[N]が、前記マグネットの位置がその移動可能範囲における他方の端であるときに出力値が最大となるように配置され、前記液面レベル検出手段P2が、(A)前記差分値D[i]のうちの差分値D[j](jは、1からN−2までのうちの1の自然数)の符号が負で、かつ、前記差分値D[i]のうちの差分値D[j+1]の符号が正の場合に、(Aα)前記差分値D[j]及び前記差分値D[j+1]以外の差分値D[a](aは、1からN−1までのうちj及びj+1以外の1又は複数の自然数)が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[j]及び前記差分値D[j]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、前記差分値D[j+1]及び前記差分値D[j+1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて前記液面レベルを検出し、(Aβ)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[a]及び前記差分値D[a]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて前記液面レベルを検出し、(B’)前記差分値D[i]のうちの差分値D[1]の符号が正のとき、前記差分値D[1]及び前記差分値D[1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて前記液面レベルを検出し、(C’)前記差分値D[i]のうちの差分値D[N−1]の符号が負のとき、前記差分値D[N−1]及び前記差分値D[N−1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[N−1]に基づいて前記液面レベルを検出するように構成されていることを特徴とする液面レベル検出装置である。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項3に記載された発明は、請求項1又は2に記載された発明において、前記液面レベル検出手段P2が、(A1)前記差分値D[i]から選択された1の差分値D[M](Mは、1からN−1までの1の自然数)から符号の判定を始めて、(A2)前記差分値D[M]の符号が正と判定された場合に、前記差分値D[1]に向けて順次符号の判定を進め、差分値D[j+1](jは、M−1から1までのうちの1の自然数)において最後に符号が正と判定されかつ差分値D[j]において最初に符号が負と判定されたときに、(A2α)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[j]及び前記高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、前記差分値D[j+1]及び前記高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて前記液面レベルを検出し、(A2β)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[a]及び前記標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて前記液面レベルを検出し、(A3)前記差分値D[M]の符号が負と判定された場合に、前記差分値D[N−1]に向けて順次符号の判定を進め、差分値D[j](jは、MからN−2までのうちの1の自然数)において最後に符号が負と判定されかつ差分値D[j+1]において最初に符号が正と判定されたときに、(A3α)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[j]及び前記高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、前記差分値D[j+1]及び前記高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて前記液面レベルを検出し、(A3β)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[a]及び前記標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて前記液面レベルを検出するように構成されていることを特徴とするものである。
The invention described in
請求項4に記載された発明は、請求項3に記載された発明において、前記磁気強度センサS[1]〜S[N]の個数Nが偶数の場合、前記差分値D[i]のうち符号の判定を開始する前記差分値D[M]の符号判定開始番号MとしてN/2が予め選択され、又は、個数Nが奇数の場合、前記符号判定開始番号Mとして(N−1)/2若しくは(N+1)/2が予め選択されていることを特徴とするものである。
In the invention described in
請求項5に記載された発明は、請求項3に記載された発明において、前記液面レベル検出手段が、前記差分値D[i]のうち最後に符号を判定した差分値D[k](kは、1からN−1までのうちの1の自然数)から次回検出における符号の判定を開始するように、前記差分値D[i]のうち符号の判定を開始する前記差分値D[M]の符号判定開始番号Mとしてとしてkを選択するように構成されていることを特徴とするものである。
The invention described in
請求項6に記載された発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載された発明において、前記差分値D[a]が、前記差分値[i]のうちの差分値D[j−1]及び差分値D[j+2]のうちの少なくとも一方とされていることを特徴とするものである。
The invention described in
請求項1に記載された発明によれば、(A)複数の差分値D[i]のうちの差分値D[j](jは、1からN−2までのうちの1の自然数)の符号が負で、かつ、複数の差分値D[i]のうちの差分値D[j+1]の符号が正の場合に、(Aα)差分値D[j]及び差分値D[j+1]以外の差分値D[a](aは、1からN−1までのうちj及びj+1以外の1又は複数の自然数)が所定の高精度検出条件を満たすとき、差分値D[j]及び差分値D[j]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、差分値D[j+1]及び差分値D[j+1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて液面レベルを検出し、(Aβ)差分値D[a]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[a]及び差分値D[a]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて液面レベルを検出し、(B)差分値D[1]の符号が正の場合に、(Bα)差分値D[1]以外の差分値D[b](bは、2からN−1までのうちの1又は複数の自然数)が高精度検出条件を満たすとき、差分値D[1]及び差分値D[1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて液面レベルを検出し、(Bβ)差分値D[b]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[b]及び差分値D[b]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[b]に基づいて液面レベルを検出し、(C)差分値D[N−1]の符号が負の場合に、(Cα)差分値D[N−1]以外の差分値D[c](cは、1からN−2までのうちの1又は複数の自然数)が高精度検出条件を満たすとき、差分値D[N−1]及び差分値D[N−1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[N−1]に基づいて液面レベルを検出し、(Cβ)差分値D[c]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[c]及び差分値D[c]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[c]に基づいて液面レベルを検出する。 According to the first aspect of the present invention, (A) the difference value D [j] (j is a natural number of 1 from 1 to N−2) among the plurality of difference values D [i] When the sign is negative and the sign of the difference value D [j + 1] among the plurality of difference values D [i] is positive, (Aα) other than the difference value D [j] and the difference value D [j + 1] When the difference value D [a] (a is one or more natural numbers other than j and j + 1 from 1 to N−1) satisfies the predetermined high-precision detection condition, the difference value D [j] and the difference value D High-precision liquid level detection reference information G [j] corresponding to [j] or high-precision liquid level detection reference information G [j + 1] corresponding to difference value D [j + 1] and difference value D [j + 1]. The liquid level is detected on the basis of the difference value D [a] and the difference value D when the difference value D [a] does not satisfy the high-precision detection condition. When the liquid level is detected based on the standard accuracy liquid level detection reference information H [a] corresponding to [a], and the sign of (B) difference value D [1] is positive, (Bα) difference value When the difference value D [b] other than D [1] (b is one or more natural numbers from 2 to N−1) satisfies the high-precision detection condition, the difference value D [1] and the difference value D When the liquid level is detected based on the high-precision liquid level detection reference information G [1] corresponding to [1] and the difference value D [b] does not satisfy the high-precision detection condition, the difference value D The liquid level is detected based on the standard precision liquid level detection reference information H [b] corresponding to [b] and the difference value D [b]. (C) The sign of the difference value D [N−1] is negative. In the case of (Cα) difference value D [c] other than difference value D [N−1] (c is one or more natural numbers from 1 to N−2) is high. When the degree detection condition is satisfied, the liquid level is detected based on the high accuracy liquid level detection reference information G [N-1] corresponding to the difference value D [N-1] and the difference value D [N-1]. , (Cβ) When the difference value D [c] does not satisfy the high accuracy detection condition, based on the standard accuracy liquid level detection reference information H [c] corresponding to the difference value D [c] and the difference value D [c]. To detect the liquid level.
請求項1に記載された発明の作用について図2、図3を参照して説明する。 The operation of the first aspect of the invention will be described with reference to FIGS.
図2は、マグネット位置と複数の差分値D[i](iは、1からN−1までの複数の自然数)との関係を示すグラフの一例である。図2では、一例として、磁気強度センサS[1]〜S[4](N=4)を備えた構成における差分値D[1]〜D[3]について示している。 FIG. 2 is an example of a graph showing the relationship between the magnet position and a plurality of difference values D [i] (i is a plurality of natural numbers from 1 to N−1). In FIG. 2, as an example, the difference values D [1] to D [3] in the configuration including the magnetic intensity sensors S [1] to S [4] (N = 4) are shown.
図2において、ゼロクロス位置P[1]〜P[3]で区画された各区間T[1]〜T[4]での各差分値D[1]〜D[3]は互いに所定の関係性を有する。 In FIG. 2, the difference values D [1] to D [3] in the sections T [1] to T [4] partitioned by the zero cross positions P [1] to P [3] have a predetermined relationship with each other. Have
即ち、区間T[1]において、当該区間T[1]で単調に変化する差分値D[2]と当該区間T[1]に最大値となるマグネット位置がある差分値D[1]とは、差分値D[2]が所定値w1となるマグネット位置のときに差分値D[1]が最大値となる関係にある。そのため、区間T[1]における差分値D[2]が所定値w1以上になるマグネット位置の範囲(A)では、差分値D[1]が最大値から0までの範囲で単調に変化する。そして、この範囲(A)において、差分値D[1]の変化量は差分値D[2]の変化量より大きく、つまり、差分値D[2]に比べて差分値D[1]の方が、マグネット位置の変化(即ち、液面レベルの変化)に対する値の変化が大きい(差分値の変化の傾きの絶対値が大きい)。そのため、区間T[1]にマグネット位置があることが特定された場合に差分値D[2]が所定値w1以上であるとき(即ち、所定の高精度検出条件を満たすとき)、マグネット位置が範囲(A)にあり、このとき、差分値D[2]に代えて差分値D[1]を用いて液面レベルを検出することで検出精度を向上できる。また、区間T[1]で単調に変化する差分値D[3]と差分値D[1]とについても同様の関係にある。 That is, in the section T [1], the difference value D [2] that changes monotonously in the section T [1] and the difference value D [1] that has the maximum magnet position in the section T [1]. The difference value D [1] is at the maximum value when the difference value D [2] is at the magnet position at which the predetermined value w1 is reached. Therefore, in the magnet position range (A) in which the difference value D [2] in the section T [1] is equal to or greater than the predetermined value w1, the difference value D [1] changes monotonously in the range from the maximum value to 0. In this range (A), the amount of change of the difference value D [1] is larger than the amount of change of the difference value D [2], that is, the difference value D [1] is greater than the difference value D [2]. However, the change of the value with respect to the change of the magnet position (that is, the change of the liquid level) is large (the absolute value of the gradient of the change of the difference value is large). Therefore, when it is specified that the magnet position is in the section T [1], when the difference value D [2] is equal to or larger than the predetermined value w1 (that is, when a predetermined high-precision detection condition is satisfied), the magnet position is In the range (A), the detection accuracy can be improved by detecting the liquid level using the difference value D [1] instead of the difference value D [2]. Further, the difference value D [3] and the difference value D [1] that change monotonously in the section T [1] have the same relationship.
区間T[2]において、当該区間T[2]で単調に変化する差分値D[3]と当該区間T[2]に最小値となるマグネット位置がある差分値D[1]とは、差分値D[3]が所定値w2となるマグネット位置のときに差分値D[1]が最小値となる関係にある。そのため、区間T[2]における差分値D[3]が所定値w2以下になるマグネット位置の範囲(B)では、差分値D[1]が0から最小値までの範囲で単調に変化する。そして、この範囲(B)において、差分値D[1]の変化量は差分値D[3]の変化量より大きく、つまり、差分値D[3]に比べて差分値D[1]の方が、マグネット位置の変化に対する値の変化が大きい。そのため、区間T[2]にマグネット位置があることが特定された場合に差分値D[3]が所定値w2以下であるとき(即ち、所定の高精度検出条件を満たすとき)、マグネット位置が範囲(B)にあり、このとき、差分値D[3]に代えて差分値D[1]を用いて液面レベルを検出することで検出精度を向上できる。 In the section T [2], the difference value D [3] that changes monotonously in the section T [2] and the difference value D [1] that has a minimum magnet position in the section T [2] When the magnet position is such that the value D [3] is the predetermined value w2, the difference value D [1] has a minimum value. Therefore, in the range (B) of the magnet position where the difference value D [3] in the section T [2] is equal to or less than the predetermined value w2, the difference value D [1] changes monotonously in the range from 0 to the minimum value. In this range (B), the amount of change of the difference value D [1] is larger than the amount of change of the difference value D [3], that is, the difference value D [1] is greater than the difference value D [3]. However, the change of the value with respect to the change of the magnet position is large. Therefore, when it is specified that the magnet position is in the section T [2], when the difference value D [3] is equal to or smaller than the predetermined value w2 (that is, when a predetermined high-precision detection condition is satisfied), the magnet position is In the range (B), the detection accuracy can be improved by detecting the liquid level using the difference value D [1] instead of the difference value D [3].
また、区間T[2]において、当該区間T[2]で単調に変化する差分値D[3]と当該区間T[2]に最大値となるマグネット位置がある差分値D[2]とは、上記区間T[1]における差分値D[2]と差分値D[1]との関係と同様の関係にある。そのため、区間T[2]にマグネット位置があることが特定された場合に差分値D[3]が所定値w3以上であるとき、マグネット位置が、差分値D[2]が最大値から0までの範囲で単調に変化する範囲(C)にあり、このとき、差分値D[3]に代えて差分値D[2]を用いて液面レベルを検出することで検出精度を向上できる。 Further, in the section T [2], the difference value D [3] that changes monotonously in the section T [2] and the difference value D [2] that has the maximum magnet position in the section T [2] The relationship between the difference value D [2] and the difference value D [1] in the section T [1] is the same. Therefore, when the difference value D [3] is greater than or equal to the predetermined value w3 when the magnet position is specified in the section T [2], the difference between the magnet position is the difference value D [2] from the maximum value to zero. In this case, the detection accuracy can be improved by detecting the liquid level using the difference value D [2] instead of the difference value D [3].
区間T[3]において、当該区間T[3]で単調に変化する差分値D[1]と当該区間T[3]に最小値となるマグネット位置がある差分値D[2]とは、上記区間T[2]における差分値D[3]と差分値D[1]との関係と同様の関係にある。そのため、区間T[3]にマグネット位置があることが特定された場合に差分値D[1]が所定値w4以下であるとき、マグネット位置が、差分値D[2]が0から最小値までの範囲で単調に変化する範囲(D)にあり、このとき、差分値D[1]に代えて差分値D[2]を用いて液面レベルを検出することで検出精度を向上できる。 In the section T [3], the difference value D [1] that changes monotonously in the section T [3] and the difference value D [2] that has a minimum magnet position in the section T [3] The relationship is the same as the relationship between the difference value D [3] and the difference value D [1] in the section T [2]. Therefore, when the difference value D [1] is equal to or smaller than the predetermined value w4 when the magnet position is specified in the section T [3], the difference between the magnet position is 0 to the minimum value. In this case, the detection accuracy can be improved by detecting the liquid level using the difference value D [2] instead of the difference value D [1].
また、区間T[3]において、当該区間T[3]で単調に変化する差分値D[1]と当該区間T[3]に最大値となるマグネット位置がある差分値D[3]とは、上記区間T[1]における差分値D[2]と差分値D[1]との関係と同様の関係にある。そのため、区間T[3]にマグネット位置があることが特定された場合に差分値D[1]が所定値w5以上であるとき、マグネット位置が、差分値D[3]が最大値から0までの範囲で単調に変化する範囲(E)にあり、このとき、差分値D[1]に代えて差分値D[3]を用いて液面レベルを検出することで検出精度を向上できる。 In addition, in the section T [3], the difference value D [1] that changes monotonously in the section T [3] and the difference value D [3] that has the maximum magnet position in the section T [3] The relationship between the difference value D [2] and the difference value D [1] in the section T [1] is the same. Therefore, when the difference value D [1] is greater than or equal to the predetermined value w5 when the magnet position is specified in the section T [3], the difference between the magnet position and the difference value D [3] is 0 from the maximum value. In this case, the detection accuracy can be improved by detecting the liquid level using the difference value D [3] instead of the difference value D [1].
区間T[4]において、当該区間T[4]で単調に変化する差分値D[2]と当該区間T[4]に最小値となるマグネット位置がある差分値D[3]とは、上記区間T[2]における差分値D[3]と差分値D[1]との関係と同様の関係にある。そのため、区間T[4]にマグネット位置があることが特定された場合に差分値D[2]が所定値w6以下であるとき、マグネット位置が、差分値D[3]が0から最小値までの範囲で単調に変化する範囲(F)にあり、このとき、差分値D[2]に代えて差分値D[3]を用いて液面レベルを検出することで検出精度を向上できる。 In the section T [4], the difference value D [2] that changes monotonously in the section T [4] and the difference value D [3] that has a minimum magnet position in the section T [4] The relationship is the same as the relationship between the difference value D [3] and the difference value D [1] in the section T [2]. Therefore, when the difference value D [2] is equal to or smaller than the predetermined value w6 when the magnet position is specified in the section T [4], the difference between the magnet position is 0 to the minimum value. In this case, the detection accuracy can be improved by detecting the liquid level using the difference value D [3] instead of the difference value D [2].
図2では、磁気強度センサSの個数Nが4であったが、個数Nが5以上の場合でも、磁気強度センサS[1]〜S[N]が上下方向に互いに間隔をあけて順次並べて配置されていれば、図2と同様に、各差分値D[i]は、それぞれの最大値及び最小値が図中左右方向に順番に並ぶように出現し、各差分値D[i]が0となるゼロクロス位置P[1]〜P[N−1]も図中左右方向に順番に並ぶため、上記と同様に考えることができる。図3に、マグネット位置と複数の差分値D[i](iは、1からN−1までの複数の自然数)との関係を示すグラフの一例として、磁気強度センサS[1]〜S[8](N=8)を備えた構成における差分値D[1]〜D[7]について示す。 In FIG. 2, the number N of the magnetic intensity sensors S is 4, but even when the number N is 5 or more, the magnetic intensity sensors S [1] to S [N] are sequentially arranged in the vertical direction with a space therebetween. If they are arranged, as in FIG. 2, each difference value D [i] appears so that each maximum value and minimum value are arranged in order in the left-right direction in the figure, and each difference value D [i] Zero-cross positions P [1] to P [N-1] that become 0 are also arranged in order in the left-right direction in the figure, and can be considered in the same manner as described above. In FIG. 3, as an example of a graph showing the relationship between the magnet position and a plurality of difference values D [i] (i is a plurality of natural numbers from 1 to N−1), magnetic intensity sensors S [1] to S [ 8] Difference values D [1] to D [7] in the configuration with (N = 8) will be described.
即ち、(A)複数の差分値D[i]のうちの差分値D[j](jは、1からN−2までのうちの1の自然数)の符号が負で、かつ、複数の差分値D[i]のうちの差分値D[j+1]の符号が正の場合に、マグネット位置が、ゼロクロス位置P[i]で区画された区間T[j+1]にあることが特定され、そして、(Aα)この区間T[j+1]において単調に変化する差分値D[a](aは、1からN−1までのうちj及びj+1以外の1又は複数の自然数)が所定の高精度検出条件を満たすとき、この区間T[j+1]に最小値となるマグネット位置がある差分値D[j]及び差分値D[j]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、この区間T[j+1]に最大値となるマグネット位置がある差分値D[j+1]及び差分値D[j+1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて液面レベルを検出することで、差分値D[a]を用いた検出に比べて検出精度を向上できる。また、(Aβ)差分値D[a]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[a]及び差分値D[a]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて液面レベルを検出することで、高精度検出条件を満たさないときに、差分値D[a]を用いた標準精度の液面レベルの検出を可能としている。 That is, (A) the sign of the difference value D [j] (j is a natural number of 1 from 1 to N−2) among the plurality of difference values D [i] is negative and the plurality of differences When the sign of the difference value D [j + 1] among the values D [i] is positive, it is specified that the magnet position is in the section T [j + 1] partitioned by the zero cross position P [i], and (Aα) A difference value D [a] (a is one or a plurality of natural numbers other than j and j + 1 from 1 to N−1) monotonously changing in this section T [j + 1] is a predetermined high-precision detection condition When this condition is satisfied, the high-accuracy liquid level detection reference information G [j] corresponding to the difference value D [j] and the difference value D [j] having a minimum magnet position in the section T [j + 1], or A difference value D [j + 1] having a maximum magnet position in this section T [j + 1] and By detecting the liquid level based on the high-precision liquid level detection reference information G [j + 1] corresponding to the fraction value D [j + 1], the detection accuracy is improved as compared with the detection using the difference value D [a]. it can. Further, when (Aβ) difference value D [a] does not satisfy the high-precision detection condition, standard accuracy liquid level detection reference information H [a] corresponding to difference value D [a] and difference value D [a] By detecting the liquid level based on this, it is possible to detect the standard level liquid level using the difference value D [a] when the high-precision detection condition is not satisfied.
また、(B)差分値D[1]の符号が正の場合に、マグネット位置が区間T[1]にあることが特定され、そして、(Bα)この区間T[1]において単調に変化する差分値D[b](bは、2からN−1までのうちの1又は複数の自然数)が高精度検出条件を満たすとき、この区間T[1]に最大値となるマグネット位置がある差分値D[1]及び差分値D[1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて液面レベルを検出することで、差分値D[b]を用いた検出に比べて検出精度を向上できる。また、(Bβ)差分値D[b]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[b]及び差分値D[b]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[b]に基づいて液面レベルを検出することで、高精度検出条件を満たさないときに、差分値D[b]を用いた標準精度の液面レベルの検出を可能としている。 (B) When the sign of the difference value D [1] is positive, it is specified that the magnet position is in the section T [1], and (Bα) changes monotonously in the section T [1]. When the difference value D [b] (b is one or a plurality of natural numbers from 2 to N−1) satisfies the high-precision detection condition, the difference in which the magnet position becomes the maximum value in this section T [1]. By detecting the liquid level based on the highly accurate liquid level detection reference information G [1] corresponding to the value D [1] and the difference value D [1], detection using the difference value D [b] is performed. Compared to the detection accuracy. Further, when (Bβ) difference value D [b] does not satisfy the high accuracy detection condition, standard accuracy liquid level detection reference information H [b] corresponding to difference value D [b] and difference value D [b] By detecting the liquid level based on this, it is possible to detect the standard level liquid level using the difference value D [b] when the high-precision detection condition is not satisfied.
また、(C)差分値D[N−1]の符号が負の場合に、マグネット位置が区間T[N]にあることが特定され、そして、(Cα)この区間T[N]において単調に変化する差分値D[c](cは、1からN−2までのうちの1又は複数の自然数)が高精度検出条件を満たすとき、この区間T[N]に最小値となるマグネット位置がある差分値D[N−1]及び差分値D[N−1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[N−1]に基づいて液面レベルを検出することで、差分値D[c]を用いた検出に比べて検出精度を向上できる。また、(Cβ)差分値D[c]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[c]及び差分値D[c]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[c]に基づいて液面レベルを検出することで、高精度検出条件を満たさないときに、差分値D[c]を用いた標準精度の液面レベルの検出を可能としている。 Also, (C) when the sign of the difference value D [N−1] is negative, it is specified that the magnet position is in the section T [N], and (Cα) is monotonous in this section T [N]. When the changing difference value D [c] (c is one or more natural numbers from 1 to N−2) satisfies the high-precision detection condition, the magnet position that is the minimum value in this section T [N] By detecting the liquid level based on the high-accuracy liquid level detection reference information G [N-1] corresponding to a certain difference value D [N-1] and the difference value D [N-1], the difference value D The detection accuracy can be improved as compared with the detection using [c]. Further, when the (Cβ) difference value D [c] does not satisfy the high accuracy detection condition, the standard accuracy liquid level detection reference information H [c] corresponding to the difference value D [c] and the difference value D [c] By detecting the liquid level based on this, it is possible to detect the standard level liquid level using the difference value D [c] when the high-precision detection condition is not satisfied.
したがって、所定の高精度検出条件を満たすとき、マグネット位置の変化に対する変化の割合のより大きい差分値を用いて液面レベルの検出を行うことができるので、1種類のセンサのみ用いた簡易な構成で精度良く液面レベルを検出できる。 Therefore, when a predetermined high-precision detection condition is satisfied, the liquid level can be detected using a difference value having a larger rate of change with respect to a change in the magnet position, so a simple configuration using only one type of sensor. Can accurately detect the liquid level.
請求項2に記載された発明によれば、磁気強度センサS[1]が、マグネットの位置がその移動可能範囲における一方の端であるときに出力値が最大となるように配置され、磁気強度センサS[N]が、マグネットの位置がその移動可能範囲における他方の端であるときに出力値が最大となるように配置され、そして、(A)差分値D[i]のうちの差分値D[j](jは、1からN−2までのうちの1の自然数)の符号が負で、かつ、差分値D[i]のうちの差分値D[j+1]の符号が正の場合に、(Aα)差分値D[j]及び差分値D[j+1]以外の差分値D[a](aは、1からN−1までのうちj及びj+1以外の1又は複数の自然数)が所定の高精度検出条件を満たすとき、差分値D[j]及び差分値D[j]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、差分値D[j+1]及び差分値D[j+1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて液面レベルを検出し、(Aβ)差分値D[a]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[a]及び差分値D[a]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて液面レベルを検出し、(B’)差分値D[i]のうちの差分値D[1]の符号が正のとき、差分値D[1]及び差分値D[1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて液面レベルを検出し、(C’)差分値D[i]のうちの差分値D[N−1]の符号が負のとき、差分値D[N−1]及び差分値D[N−1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[N−1]に基づいて液面レベルを検出する。 According to the second aspect of the present invention, the magnetic intensity sensor S [1] is arranged so that the output value becomes maximum when the position of the magnet is one end in the movable range, and the magnetic intensity sensor S [1] The sensor S [N] is arranged so that the output value becomes maximum when the position of the magnet is the other end in the movable range, and (A) the difference value of the difference values D [i] When the sign of D [j] (j is a natural number of 1 from 1 to N−2) is negative and the sign of the difference value D [j + 1] of the difference values D [i] is positive (Aα) difference value D [a] other than difference value D [j] and difference value D [j + 1] (a is one or more natural numbers other than j and j + 1 from 1 to N−1). When the predetermined high-precision detection condition is satisfied, the high precision corresponding to the difference value D [j] and the difference value D [j] The liquid level is detected based on the liquid level detection reference information G [j] or the high-precision liquid level detection reference information G [j + 1] corresponding to the difference value D [j + 1] and the difference value D [j + 1]. , (Aβ) When the difference value D [a] does not satisfy the high accuracy detection condition, based on the standard accuracy liquid level detection reference information H [a] corresponding to the difference value D [a] and the difference value D [a]. When the level of the liquid level is detected and (B ′) the difference value D [1] of the difference value D [i] is positive, it corresponds to the difference value D [1] and the difference value D [1]. When the liquid level is detected based on the high-accuracy liquid level detection reference information G [1], and the sign of the difference value D [N−1] of the difference value D [i] is negative, Based on the difference value D [N-1] and the highly accurate liquid level detection reference information G [N-1] corresponding to the difference value D [N-1] To detect the Le.
請求項2に記載された発明では、上述した請求項1に記載された発明と同様の作用により、所定の高精度検出条件を満たすとき、マグネット位置の変化に対する変化の割合のより大きい差分値を用いて液面レベルの検出を行うことができるので、1種類のセンサのみ用いた簡易な構成で精度良く液面レベルを検出できる。また、ゼロクロス位置P[1]より磁気強度センサS[1]側の区間T[1]において、差分値D[1]は当該ゼロクロス位置P[1]から離れるにしたがって最大値に向かって単調に変化し、また、ゼロクロス位置P[N−1]より磁気強度センサS[N]側の区間T[N]において、差分値D[N−1]は当該ゼロクロス位置P[N−1]から離れるにしたがって最小値に向かって単調に変化するので、これら区間において、差分値D[1]又は差分値D[N−1]に対して一意にマグネット位置(即ち、液面レベル)が定まり、差分値D[1]又は差分値D[N−1]に基づいて液面レベルを検出することができる。さらに、これら区間T[1]又はT[N]においては、差分値D[1]又は差分値D[N−1]は、0から最大値又は0から最小値に向かって単調に変化するので、変化の傾きの絶対値が大きく、そのため、精度よく液面レベルを検出できる。 According to the second aspect of the present invention, when the predetermined high-precision detection condition is satisfied by the same operation as the first aspect of the present invention, a larger difference value of the rate of change with respect to the change of the magnet position is obtained. Therefore, the liquid level can be detected with high accuracy with a simple configuration using only one type of sensor. Further, in the section T [1] on the magnetic strength sensor S [1] side from the zero cross position P [1], the difference value D [1] monotonously toward the maximum value as the distance from the zero cross position P [1] increases. In addition, the difference value D [N−1] is separated from the zero cross position P [N−1] in the section T [N] on the magnetic intensity sensor S [N] side from the zero cross position P [N−1]. Accordingly, the magnet position (that is, the liquid level) is uniquely determined with respect to the difference value D [1] or the difference value D [N−1] in these sections. The liquid level can be detected based on the value D [1] or the difference value D [N−1]. Further, in these sections T [1] or T [N], the difference value D [1] or the difference value D [N−1] changes monotonously from 0 to the maximum value or from 0 to the minimum value. The absolute value of the gradient of change is large, so that the liquid level can be detected with high accuracy.
請求項3に記載された発明によれば、(A1)差分値D[i]から選択された1の差分値D[M](Mは、1からN−1までの1の自然数)から符号の判定を始めて、(A2)差分値D[M]の符号が正と判定された場合に、差分値D[1]に向けて順次符号の判定を進め、差分値D[j+1](jは、M−1から1までのうちの1の自然数)において最後に符号が正と判定されかつ差分値D[j]において最初に符号が負と判定されたときに、(A2α)差分値D[a]が高精度検出条件を満たすとき、差分値D[j]及び高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、差分値D[j+1]及び高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて液面レベルを検出し、(A2β)差分値D[a]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[a]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて液面レベルを検出し、(A3)差分値D[M]の符号が負と判定された場合に、差分値D[N−1]に向けて順次符号の判定を進め、差分値D[j](jは、MからN−2までのうちの1の自然数)において最後に符号が負と判定されかつ差分値D[j+1]において最初に符号が正と判定されたときに、(A3α)差分値D[a]が高精度検出条件を満たすとき、差分値D[j]及び高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、差分値D[j+1]及び高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて液面レベルを検出し、(A3β)差分値D[a]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[a]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて液面レベルを検出する。 According to the third aspect of the invention, (A1) sign from one difference value D [M] selected from the difference value D [i] (M is one natural number from 1 to N−1). (A2) When the sign of the difference value D [M] is determined to be positive, the sign determination is sequentially advanced toward the difference value D [1], and the difference value D [j + 1] (j is , M-1 to 1 (natural number 1) when the sign is finally determined to be positive and the difference value D [j] is first determined to be negative (A2α) difference value D [ When a] satisfies the high-precision detection condition, the difference value D [j] and the high-precision liquid level detection reference information G [j], or the difference value D [j + 1] and the high-precision liquid level detection reference information G [ j + 1] is detected, and when the difference value D [a] does not satisfy the high-precision detection condition, the difference is detected. The liquid level is detected based on the fraction value D [a] and the standard accuracy liquid level detection reference information H [a], and (A3) the difference is determined when the sign of the difference value D [M] is determined to be negative. The sign determination is sequentially advanced toward the value D [N−1], and finally the sign is determined to be negative in the difference value D [j] (j is one natural number from M to N−2) and When the sign is first determined to be positive in the difference value D [j + 1], (A3α) When the difference value D [a] satisfies the high-precision detection condition, the difference value D [j] and the high-precision liquid level detection The liquid level is detected based on the reference information G [j] or the difference value D [j + 1] and the high-precision liquid level detection reference information G [j + 1], and the (A3β) difference value D [a] is high-precision. When the detection condition is not satisfied, based on the difference value D [a] and the standard accuracy liquid level detection reference information H [a] To detect the liquid level.
つまり、複数の差分値D[i]から選択された1の差分値D[M]の符号を判定して、その符号が正の場合は、差分値D[M]から差分値D[N−1]までの符号が正であるため、差分値D[N−1]と反対の差分値D[1]に向けて符号の判定を行い、または、その符号が負の場合は、差分値D[M]から差分値D[1]までの符号が負であるため、差分値D[1]と反対の差分値D[N−1]に向けて符号の判定を行うようにすることで、複数の差分値D[i]の全てについて符号を判定することなく、一部の差分値Dについてのみ符号を判定することによりマグネット位置がある区間を特定することができ、そのため、液面レベルの検出をより速く行うことができる。 That is, the sign of one difference value D [M] selected from a plurality of difference values D [i] is determined, and if the sign is positive, the difference value D [N− Since the sign up to 1] is positive, the sign is judged toward the difference value D [1] opposite to the difference value D [N−1], or if the sign is negative, the difference value D Since the sign from [M] to the difference value D [1] is negative, by determining the sign toward the difference value D [N−1] opposite to the difference value D [1], By determining the sign only for a part of the difference values D without determining the sign for all of the plurality of difference values D [i], the section where the magnet position is located can be specified. Detection can be performed faster.
請求項4に記載された発明によれば、磁気強度センサS[1]〜S[N]の個数Nが偶数の場合、複数の差分値D[i]のうち符号の判定を開始する差分値D[M]の符号判定開始番号MとしてN/2が予め選択され、又は、個数Nが奇数の場合、符号判定開始番号Mとして(N−1)/2若しくは(N+1)/2が予め選択されている。これにより、複数の差分値D[i]のうち中央又はほぼ中央の差分値D[M]から符号の判定を開始するので、例えば、複数の差分値D[i]のうち両端に位置する差分値D[1]又は差分値D[N−1]から符号の判定を開始した場合に比べて、符号判定の最大回数を少なくすることができ、そのため、液面レベルの検出をより速く行うことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the number N of the magnetic intensity sensors S [1] to S [N] is an even number, the difference value for starting the code determination among the plurality of difference values D [i]. N / 2 is selected in advance as the code determination start number M of D [M], or (N−1) / 2 or (N + 1) / 2 is selected in advance as the code determination start number M when the number N is an odd number. Has been. Accordingly, since the determination of the sign is started from the difference value D [M] at the center or substantially the center among the plurality of difference values D [i], for example, the difference located at both ends of the plurality of difference values D [i]. The maximum number of code determinations can be reduced as compared with the case where the code determination is started from the value D [1] or the difference value D [N-1], and therefore the liquid level is detected faster. Can do.
請求項5に記載された発明によれば、複数の差分値D[i]のうち最後に符号を判定した差分値D[k](kは、1からN−1までのうちの1の自然数)から次回検出における符号の判定を開始するように、差分値D[i]のうち符号の判定を開始する差分値D[M]の符号判定開始番号Mとしてとしてkを選択する。これにより、今回の液面レベルの検出において最後に符号の判定がされた差分値D[k]について次回の液面レベルの検出において符号の判定を開始するので、この差分値D[k]により規定されるゼロクロス位置P[k]付近にマグネット位置がある可能性が高く、そのため、この差分値D[k]から符号の判定を開始することにより、液面レベルの検出をより速く行うことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the difference value D [k] (k is one natural number from 1 to N−1) of which the sign is finally determined among the plurality of difference values D [i]. ) Is selected as the code determination start number M of the difference value D [M] for starting the code determination from the difference value D [i] so that the code determination in the next detection is started. Thereby, since the determination of the sign is started in the next detection of the liquid level for the difference value D [k] in which the determination of the sign is finally performed in the detection of the current liquid level, the difference value D [k] is used. There is a high possibility that there is a magnet position in the vicinity of the defined zero-cross position P [k]. Therefore, by detecting the sign from the difference value D [k], the liquid level can be detected more quickly. it can.
請求項6に記載された発明によれば、差分値D[a]が、差分値D[j−1]及び差分値D[j+2]のうちの少なくとも一方とされている。マグネット位置が、ある区間T[h](hは、1からNのうちの1の自然数)にあると特定されたとき、この区間T[h]には差分値D[j]の最小値があり、この区間T[h]のひとつ隣の区間T[h−1](但し、h≧2)には差分値D[j−1]の最小値があり、また、この区間T[h]には、差分値D[j+1]の最大値があり、この区間T[h]のひとつ隣の区間T[h+1](但し、h≦N−1)には差分値D[j+2]の最大値がある。そのため、差分値D[j−1]及び差分値D[j+2]のうち少なくとも一方を用いて液面レベルを検出することで、マグネット位置があると特定された区間T[h]において最も変化の傾きの絶対値が大きい差分値Dを用いて液面レベルを検出することができ、より精度良く液面レベルを検出できる。 According to the sixth aspect of the present invention, the difference value D [a] is at least one of the difference value D [j−1] and the difference value D [j + 2]. When the magnet position is specified to be in a certain section T [h] (h is a natural number from 1 to N), the minimum value of the difference value D [j] is present in this section T [h]. There is a minimum value of the difference value D [j−1] in a section T [h−1] (where h ≧ 2) immediately adjacent to the section T [h], and this section T [h] Has the maximum value of the difference value D [j + 1], and the maximum value of the difference value D [j + 2] is present in the section T [h + 1] (where h ≦ N−1) immediately adjacent to the section T [h]. There is. Therefore, by detecting the liquid level using at least one of the difference value D [j−1] and the difference value D [j + 2], the change most occurs in the section T [h] specified as having a magnet position. The liquid level can be detected using the difference value D having a large absolute value of the inclination, and the liquid level can be detected with higher accuracy.
(第1の実施形態)
以下に、本発明の第1の実施形態の液面レベル検出装置を、図4〜図7を参照して説明する。
(First embodiment)
Below, the liquid level detection apparatus of the 1st Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIGS.
図4は、本発明の第1の実施形態の液面レベル検出装置の概略構成図である。図5は、図4の液面レベル検出装置の構成部材の接続関係を模式的に示した図である。図6は、図4の液面レベル検出装置におけるマグネットの位置と、複数の差分値D[1]〜D[3]、高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[3]と、の関係を示すグラフの一例である。図7は、図5の制御部が備えるマイクロコンピュータのCPUが実行する本発明に係る処理(液面レベル検出処理1)の一例を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the liquid level detecting device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram schematically showing the connection relationship of the constituent members of the liquid level detecting device of FIG. 6 shows the position of the magnet in the liquid level detection apparatus of FIG. 4, a plurality of difference values D [1] to D [3], high-precision liquid level detection reference information G [1] to G [3], and It is an example of the graph which shows the relationship between standard precision liquid level detection reference information H [1] -H [3]. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the process (liquid level detection process 1) according to the present invention executed by the CPU of the microcomputer included in the control unit of FIG.
図4に示すように、本実施形態の液面レベル検出装置(図中、符号1で示す)は、マグネット3と、ロッド4と、複数の磁気強度センサS[1]〜S[4]と、制御部10(図5)と、を有している。液面レベル検出装置1は、タンク2内に配設されている。
As shown in FIG. 4, the liquid level detection device of the present embodiment (indicated by
マグネット3は、例えば、内縁3aに後述のロッド4が挿通可能な円環状に形成されている。マグネット3は、タンク2内に貯蔵された液体の液面に浮かぶように、例えば、浮力の大きいフロート部材に磁石を取り付けたものや、磁力を生じる材料を含む合成樹脂を発泡体状にしたものなどから構成されている。
The
ロッド4は、例えば、長尺の円柱状に形成されている。ロッド4は、軸方向が上下方向(鉛直方向)と平行になるようにタンク2内に配置されている。
The
ロッド4の下端部には、フランジ状のストッパ4aが設けられている。ストッパ4aは、円板状で、マグネット3の内縁3aの径よりも直径の大きい円板状に形成されている。ストッパ4aによって、マグネット3が、ロッド4から抜け落ちることを防止している。
A flange-
ロッド4の上端部には、取付フランジ4bが設けられている。取付フランジ4bは、例えば、液面レベル検出装置1をタンク2内に挿入するためにタンク2天井に設けられた開口2aの径より直径の大きい円板状に形成されている。取付フランジ4bが、タンク2の開口2aを塞ぐようにタンク2に固定して取り付けられることにより、液面レベル検出装置1がタンク2に装着される。
A mounting
ロッド4は、マグネット3の内縁3aに挿通される。これにより、マグネット3は、タンク2に貯蔵された液体の液面に浮かべられた状態において、ロッド4によって移動がガイドされて、液面レベルに応じて移動可能範囲としてのストッパ4aと取付フランジ4bとの間を上下方向に移動される。
The
複数の磁気強度センサS[1]〜S[4]は、例えば、ホール素子や磁気抵抗効果素子などで構成されており、検知した磁気の強さ(強度)に応じた電圧信号を出力する。複数の磁気強度センサS[1]〜S[4]は、同一の磁気強度に対して同一の電圧信号を出力する。複数の磁気強度センサS[1]〜S[4]は、それぞれがロッド4に埋め込まれており、上方から下方に向けて互いに間隔をあけて順次並ぶように配置されている。複数の磁気強度センサS[1]〜S[4]は、等間隔で配列されていることが好ましい。
The plurality of magnetic intensity sensors S [1] to S [4] are composed of, for example, a Hall element or a magnetoresistive effect element, and output a voltage signal corresponding to the detected magnetic strength (intensity). The plurality of magnetic intensity sensors S [1] to S [4] output the same voltage signal for the same magnetic intensity. Each of the plurality of magnetic intensity sensors S [1] to S [4] is embedded in the
磁気強度センサS[1]は、取付フランジ4bと間隔をあけて配置されている。また、磁気強度センサS[4]は、ストッパ4aと間隔をあけて配置されている。
The magnetic intensity sensor S [1] is disposed at a distance from the mounting
制御部10は、図5に示すように、差分値算出部11と、マイクロコンピュータ20(以下、「μCOM20」という)と、を備えている。
As shown in FIG. 5, the
差分値算出部11は、切替スイッチ12と、減算器13と、を備えており、互いに隣接して配置された磁気強度センサS[1]〜[4]の出力値の差分値D[i](iは、1から3までの自然数)を演算する。
The difference
切替スイッチ12は、2回路3接点のスイッチ(開閉器)であって、2つの回路に対して、それぞれの回路に対応して設けられた3つの接点を同時に切り換えて接続する。切替スイッチ12の入力端子I11、I12、I13には、磁気強度センサS[1]、S[2]、S[3]が接続されている。入力端子I11、I12、I13は、スイッチ切替により第1回路としての出力端子O1に接続される。切替スイッチ12の入力端子I21、I22、I23には、磁気強度センサS[2]、S[3]、S[4]が接続されている。入力端子I21、I22、I23は、スイッチ切替により第2回路としての出力端子O2に接続される。これにより、切替スイッチ12は、(1)出力端子O1から磁気強度センサS[1]の電圧信号が出力されているとき、出力端子O2から磁気強度センサS[2]の電圧信号が出力され、(2)出力端子O1から磁気強度センサS[2]の電圧信号が出力されているとき、出力端子O2から磁気強度センサS[3]の電圧信号が出力され、(3)出力端子O1から磁気強度センサS[3]の電圧信号が出力されているとき、出力端子O2から磁気強度センサS[4]の電圧信号が出力される。切替スイッチ12の制御端子Icには、μCOM20が接続されており、μCOM20からの制御信号に応じてスイッチが切り換えられる。
The change-
減算器13は、例えば、オペアンプ等で構成されており、一方の入力端子に入力された電圧信号から他方の入力端子に入力された電圧信号を差し引いた差分電圧信号を出力する。減算器13の一方の入力端子には、切替スイッチ12の出力端子O1が接続され、他方の入力端子には、切替スイッチ12の出力端子O2が接続されており、出力端子O1の電圧信号から出力端子O2の電圧信号を差し引いた差分電圧信号(即ち、差分値)を出力端子から出力する。
The
差分値算出部11では、切替スイッチ12の切替スイッチが切り替えられる毎に、(1)磁気強度センサS[1]の電圧信号から磁気強度センサS[2]の電圧信号を差し引いた差分電圧信号(即ち、差分値D[1])、(2)磁気強度センサS[2]の電圧信号から磁気強度センサS[3]の電圧信号を差し引いた差分電圧信号(即ち、差分値D[1])、(3)磁気強度センサS[3]の電圧信号から磁気強度センサS[4]の電圧信号を差し引いた差分電圧信号(即ち、差分値D[3])、を出力する。
In the difference
μCOM20は、CPU、ROM、RAMなどを内蔵して構成されており、液面レベル検出装置1全体の制御を司る。ROMには、CPUを液面レベル検出手段などの各種手段として機能させるための制御プログラムが予め記憶されており、CPUは、この制御プログラムを実行することにより各種手段として機能する。また、μCOM20のROMには、各種パラメータが記憶されている。
The
μCOM20は、出力ポートPO、アナログ−デジタル変換入力ポートADI、及び、外部機器との通信のための通信ポート(図示なし)を備えた外部インタフェース部をさらに内蔵している。出力ポートPOには、切替スイッチ12の制御端子Icが接続されており、切替スイッチ12は、出力ポートPOから出力された制御信号に基づいてスイッチ切替を行う。また、アナログ−デジタル変換入力ポートADIには、差分値算出部11(具体的には、減算器13の出力)が接続されており、差分値算出部11が出力した差分電圧信号が入力されると量子化されて当該信号に応じた数値、即ち、隣接して配置された磁気強度センサの出力値の差分値D[1]〜D[3]を示す数値がCPUに渡される。図示しない通信ポートには、図示しないワイヤハーネスを介して、他の電子制御装置等が接続されており、液面レベル検出結果が送信される。
The
μCOM20のROMには、隣接して配置された磁気強度センサの電圧信号(出力値)の差分値D[1]〜D[3]とマグネット3の位置(即ち、タンク2に貯蔵された液体の液面レベル)との関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[3]が予め記憶されている。
In the ROM of the
本実施形態では、図6に太実線で示される、(1)差分値D[1]が[最大値〜0〜最小値]となるマグネット3の位置の範囲におけるマグネット3の位置と差分値D[1]との関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[1]、(2)差分値D[2]が[最大値〜0〜最小値]となるマグネット3の位置の範囲におけるマグネット3の位置と差分値D[2]との関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[2]、(3)差分値D[3]が[最大値〜0〜最小値]となるマグネット3の位置の範囲におけるマグネット3の位置と差分値D[3]との関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[3]、をμCOM20のROMに記憶している。
In the present embodiment, (1) the position of the
また、図6に示すように、マグネット3の位置は、各差分値D[1]〜D[3]が0となるゼロクロス位置P[1]〜P[3]で4つの区間T[1]〜T[4]に区切ることができる。そして、本実施形態では、図6に太実線で示される、(1)区間T[3]における差分値D[1]とマグネット3の位置との関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[1]、(2)区間T[1]及びT[4]における差分値D[2]とマグネット3の位置との関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[2]、(3)区間T[2]における差分値D[3]とマグネット3の位置との関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[3]、をμCOM20のROMに記憶している。
Further, as shown in FIG. 6, the position of the
高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[3]は、例えば、変換テーブルや、計算式の形で記憶されている。μCOM20のROMは、情報記憶手段に相当する。
The high precision liquid level detection reference information G [1] to G [3] and the standard precision liquid level detection reference information H [1] to H [3] are stored in the form of, for example, a conversion table or a calculation formula. ing. The ROM of the
また、本実施形態において、高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[3]は、各差分値D[1]〜D[3]が[最大値〜0〜最小値]となるマグネット3の位置の範囲の全部について記憶されているものであったが、これに限定されるものではない。高精度液面レベル検出基準情報G[i](iは、1からN−1までの複数の自然数)は、差分値D[i]が[最大値〜0〜最小値]となるマグネット3の位置の範囲のうち、後述する液面レベル検出処理1において必要とされる範囲について記憶されていればよい。また、標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[3]は、必要な区間Tについてのみ記憶されているものであったが、これに限定されるものではない。標準精度液面レベル検出基準情報H[i]は、差分値D[i]が[最大値〜0〜最小値]となるマグネット3の位置の範囲以外の範囲のうち、後述する液面レベル検出処理1において必要とされる範囲について記憶されていればよい。高精度液面レベル検出基準情報G[i]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[i]は、差分値D[i]について一意にマグネット3の位置が定まるマグネット位置の範囲について記憶されている。また、高精度液面レベル検出基準情報G[i]の全て(G[1]〜G[N−1])及び標準精度液面レベル検出基準情報H[i]の全て(H[1]〜H[N−1])について記憶している必要はなく、液面レベルの検出処理において用いることのない当該情報は記憶していなくてもよい。
In the present embodiment, the high-accuracy liquid level detection reference information G [1] to G [3] has the difference values D [1] to D [3] of [maximum value to 0 to minimum value]. Although the entire range of the position of the
また、μCOM20のROMには、液面レベルの検出において高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[3]のいずれを用いるかを判定するための高精度検出条件が予め記憶されている。
Further, the ROM of the
本実施形態において、高精度検出条件は次のように設定されている。 In the present embodiment, the high accuracy detection condition is set as follows.
即ち、区間T[1]での高精度検出条件は、差分値D[1]が最大値〜0〜最小値の範囲内で単調に変化しかつ差分値D[1]の変化の傾きの絶対値が差分値D[2]の変化の傾きの絶対値より大きくなるマグネット3の位置の範囲を規定している。具体的には、区間T[1]において、高精度検出条件は、マグネット3が、差分値D[1]が最大値となる位置にあるときの差分値D[2]の値をw1としたとき、高精度検出条件は、差分値D[2]が値w1より大きい所定値W1以上に設定されている(差分値D[2]≧W1>w1)。
That is, the high-precision detection condition in the section T [1] is that the difference value D [1] changes monotonically within the range from the maximum value to 0 to the minimum value, and the absolute slope of the change of the difference value D [1]. The range of the position of the
また、区間T[2]での高精度検出条件は、差分値D[1]が最大値〜0〜最小値の範囲内で単調に変化しかつ差分値D[1]の変化の傾きの絶対値が差分値D[3]の変化の傾きの絶対値より大きくなるマグネット3の位置の範囲を規定している。具体的には、区間T[2]において、高精度検出条件は、マグネット3が、差分値D[1]が最小値となる位置にあるときの差分値D[3]の値をw2としたとき、高精度検出条件は、差分値D[3]が値w2より小さい所定値W2以下に設定されている(差分値D[3]≦W2<w2)。
In addition, the high-precision detection condition in the section T [2] is that the difference value D [1] changes monotonically within the range of the maximum value to 0 to the minimum value, and the absolute slope of the change of the difference value D [1]. The range of the position of the
また、区間T[3]での高精度検出条件は、差分値D[3]が最大値〜0〜最小値の範囲内で単調に変化しかつ差分値D[3]の変化の傾きの絶対値が差分値D[1]の変化の傾きの絶対値より大きくなるマグネット3の位置の範囲を規定している。具体的には、区間T[3]において、高精度検出条件は、マグネット3が、差分値D[3]が最大値となる位置にあるときの差分値D[1]の値をw5としたとき、高精度検出条件は、差分値D[1]が値w5より大きい所定値W5以上に設定されている(差分値D[1]≧W5>w5)。
Further, the high-precision detection condition in the section T [3] is that the difference value D [3] changes monotonically within the range of the maximum value to 0 to the minimum value, and the absolute slope of the change of the difference value D [3]. The range of the position of the
また、区間T[4]での高精度検出条件は、差分値D[3]が最大値〜0〜最小値の範囲内で単調に変化しかつ差分値D[3]の変化の傾きの絶対値が差分値D[2]の変化の傾きの絶対値より大きくなるマグネット3の位置の範囲を規定している。具体的には、区間T[4]において、高精度検出条件は、マグネット3が、差分値D[3]が最小値となる位置にあるときの差分値D[2]の値をw6としたとき、高精度検出条件は、差分値D[2]が値w6より小さい所定値W6以下に設定されている(差分値D[3]≦W6<w6)。
In addition, the high-precision detection condition in the section T [4] is that the difference value D [3] changes monotonically within the range from the maximum value to 0 to the minimum value and the slope of the change of the difference value D [3] is absolute. The range of the position of the
つまり、高精度検出条件は、区間T[j+1](jは、1〜N−2までのうちの1の自然数)において、当該区間T[j+1]に最小値となるマグネット3の位置がある差分値D[j]が最大値〜0〜最小値の範囲内で単調に変化しかつ差分値D[j]の変化の傾きが差分値D[a](aは、1〜N−1までのうちのj及びj+1以外の1又は複数の自然数)の変化の傾きの絶対値より大きくなるマグネット3の位置の範囲を規定している。または、高精度検出条件は、区間T[j+1]において、当該区間T[j+1]に最大値となるマグネット3の位置がある差分値D[j+1]が最大値〜0〜最小値の範囲内で単調に変化しかつ差分値D[j+1]の変化の傾きが差分値D[a]の変化の傾きの絶対値より大きくなるマグネット3の位置の範囲を規定している。
That is, the high-accuracy detection condition is that the difference in which the position of the
また、高精度検出条件は、区間T[1]において、当該区間T[1]に最大値となるマグネット3の位置がある差分値D[1]が最大値〜0〜最小値の範囲内で単調に変化しかつ差分値D[1]の変化の傾きの絶対値が差分値D[b](bは、2〜N−1までのうちの1又は複数の自然数)の変化の傾きの絶対値より大きくなるマグネット3の位置の範囲を規定している。
Further, the high-precision detection condition is that, in the section T [1], the difference value D [1] in which the position of the
また、高精度検出条件は、区間T[N]において、当該区間T[N]に最小値となるマグネット3の位置がある差分値D[N−1]が最大値〜0〜最小値の範囲内で単調に変化しかつ差分値D[N−1]の変化の傾きの絶対値が差分値D[c](cは、1〜N−2までのうちの1又は複数の自然数)の変化の傾きの絶対値より大きくなるマグネット3の位置の範囲を規定している。
Further, the high-precision detection condition is that the difference value D [N−1] in which the position of the
本実施形態において、高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[3]、標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[3]、及び、高精度検出条件は、共に1つのμCOM20のROMに記憶されているものであるが、これに限定されるものではなく、それぞれを別個の記憶手段に記憶してもよい。この場合、各記憶手段を組み合わせたものが、情報記憶手段に相当する。
In this embodiment, the high-precision liquid level detection reference information G [1] to G [3], the standard precision liquid level detection reference information H [1] to H [3], and the high-precision detection condition are all Although stored in the ROM of one
次に、上述したμCOM20のCPUが実行する本発明に係る処理(液面レベル検出処理1)の一例を、図7に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
Next, an example of the process according to the present invention (liquid level detection process 1) executed by the CPU of the above-described
μCOM20のCPUは、液面レベル検出処理1を実行するために、周期的(例えば、1分毎)に処理をステップS110に進める。
The CPU of
ステップS110では、差分値D[1]〜D[3]を取得する。具体的には、CPUは、出力ポートPOから制御信号を出力して切替スイッチ12を順次切り換えることにより、切替スイッチ12の出力端子O1及び出力端子O2から、(1)磁気強度センサS[1]の電圧信号及び磁気強度センサS[2]の電圧信号、(2)磁気強度センサS[2]の電圧信号及び磁気強度センサS[3]の電圧信号、(3)磁気強度センサS[3]の電圧信号及び磁気強度センサS[4]の電圧信号、を順次出力させる。これにより、減算器13において演算されたこれら電圧信号の差分電圧信号がアナログ−デジタル変換入力ポートADIに入力されて、各差分電圧信号に応じた差分値D[1]〜D[3]を取得する。そして、ステップS120に進む。
In step S110, difference values D [1] to D [3] are acquired. Specifically, the CPU outputs a control signal from the output port PO and sequentially switches the
ステップS120において、CPUは、差分値D[2]の符号が正か否かを判定し、符号が正であれば、ステップS130に進み(S120でY)、符号が負であれば、ステップS140に進む(S120でN)。本実施形態において、差分値D[2]≧0のとき、符号が正と判定し、差分値D[2]<0のとき、符号が負と判定する。以下の各ステップにおける符号判定も同様である。または、差分値D[2]>0のとき、符号が正と判定し、差分値D[2]≦0のとき、符号が負と判定するようにしてもよい。 In step S120, the CPU determines whether or not the sign of the difference value D [2] is positive. If the sign is positive, the process proceeds to step S130 (Y in S120), and if the sign is negative, step S140. (N in S120). In the present embodiment, when the difference value D [2] ≧ 0, the sign is determined to be positive, and when the difference value D [2] <0, the sign is determined to be negative. The same applies to the sign determination in the following steps. Alternatively, the sign may be determined to be positive when the difference value D [2]> 0, and the sign may be determined to be negative when the difference value D [2] ≦ 0.
ステップS130において、CPUは、差分値D[1]の符号が正か否かを判定し、符号が正であれば、マグネット3の位置が区間T[1]にあるものとして、ステップS150に進み(S130でY)、符号が負であれば、マグネット3の位置が区間T[2]にあるものとして、ステップS180に進む(S130でN)。
In step S130, the CPU determines whether or not the sign of the difference value D [1] is positive. If the sign is positive, it is determined that the position of the
ステップS140において、CPUは、差分値D[3]の符号が正か否かを判定し、符号が正であれば、マグネット3の位置が区間T[3]にあるものとして、ステップS210に進み(S140でY)、符号が負であれば、マグネット3の位置が区間T[4]にあるものとして、ステップS240に進む(S140でN)。
In step S140, the CPU determines whether or not the sign of the difference value D [3] is positive. If the sign is positive, it is determined that the position of the
ステップS150では、高精度検出条件を満たすか否かを判定する。具体的には、CPUは、差分値D[2]が、所定値W1以上のとき、高精度検出条件を満たすものとして、ステップS160に進み(S150でY)、所定値W1未満のとき、高精度検出条件を満たさないものとして、ステップS170に進む(S150でN)。ここで、所定値W1は、マグネット3が、差分値D[1]が最大値となる位置にあるときに差分値D[2]の値がw1となるとした場合に、この値w1より大きい値に設定されている(つまり、W1>w1)。このようにすることで、高精度検出条件にマージンを持たせるとともに、差分値D[1]における最大値近辺の変化の傾きの絶対値の比較的小さい部分を除外して、変化の傾きの絶対値の大きい部分のみを用いることができる。
In step S150, it is determined whether or not a high-precision detection condition is satisfied. Specifically, when the difference value D [2] is equal to or greater than the predetermined value W1, the CPU proceeds to step S160 as satisfying the high accuracy detection condition (Y in S150), and when the difference value D [2] is less than the predetermined value W1, Assuming that the accuracy detection condition is not satisfied, the process proceeds to step S170 (N in S150). Here, the predetermined value W1 is a value larger than the value w1 when the value of the difference value D [2] is w1 when the
ステップS160において、CPUは、差分値D[1]を、高精度液面レベル検出基準情報G[1]に当てはめることにより、マグネット3の位置、即ち、タンク2に貯蔵された液体の液面レベルを検出する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
In step S160, the CPU applies the difference value D [1] to the high-accuracy liquid level detection reference information G [1] to thereby position the
ステップS170において、CPUは、差分値D[2]を、標準精度液面レベル検出基準情報H[2]に当てはめることにより、マグネット3の位置、即ち、タンク2に貯蔵された液体の液面レベルを検出する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
In step S170, the CPU applies the difference value D [2] to the standard precision liquid level detection reference information H [2] to thereby position the
ステップS180では、高精度検出条件を満たすか否かを判定する。具体的には、CPUは、差分値D[3]が、所定値W2以下のとき、高精度検出条件を満たすものとして、ステップS190に進み(S180でY)、所定値W2より大きいとき、高精度検出条件を満たさないものとして、ステップS200に進む(S180でN)。ここで、所定値W2は、マグネット3が、差分値D[1]が最小値となる位置にあるときに差分値D[3]の値がw2となるとした場合に、この値w2より小さい値に設定されている(つまり、W2<w2)。このようにすることで、高精度検出条件にマージンを持たせるとともに、差分値D[1]における最小値近辺の変化の傾きの絶対値の比較的小さい部分を除外して、変化の傾きの絶対値の大きい部分のみを用いることができる。
In step S180, it is determined whether or not a high-precision detection condition is satisfied. Specifically, when the difference value D [3] is equal to or smaller than the predetermined value W2, the CPU proceeds to step S190 (Y in S180), assuming that the high-precision detection condition is satisfied. Assuming that the accuracy detection condition is not satisfied, the process proceeds to step S200 (N in S180). Here, the predetermined value W2 is a value smaller than the value w2 when the value of the difference value D [3] is w2 when the
ステップS190において、CPUは、差分値D[1]を、高精度液面レベル検出基準情報G[1]に当てはめることにより、マグネット3の位置、即ち、タンク2に貯蔵された液体の液面レベルを検出する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
In step S190, the CPU applies the difference value D [1] to the high-accuracy liquid level detection reference information G [1] to thereby position the
ステップS200において、CPUは、差分値D[3]を、標準精度液面レベル検出基準情報H[3]に当てはめることにより、マグネット3の位置、即ち、タンク2に貯蔵された液体の液面レベルを検出する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
In step S200, the CPU applies the difference value D [3] to the standard precision liquid level detection reference information H [3] to thereby position the
ステップS210では、高精度検出条件を満たすか否かを判定する。具体的には、CPUは、差分値D[1]が、所定値W5以上のとき、高精度検出条件を満たすものとして、ステップS220に進み(S210でY)、所定値W5未満のとき、高精度検出条件を満たさないものとして、ステップS230に進む(S210でN)。ここで、所定値W5は、マグネット3が、差分値D[3]が最大値となる位置にあるときに差分値D[1]の値がw5となるとした場合に、この値w5より大きい値に設定されている(つまり、W5>w5)。このようにすることで、高精度検出条件にマージンを持たせるとともに、差分値D[3]における最大値近辺の変化の傾きの絶対値の比較的小さい部分を除外して、変化の傾きの絶対値の大きい部分のみを用いることができる。
In step S210, it is determined whether or not a high-precision detection condition is satisfied. Specifically, when the difference value D [1] is equal to or greater than the predetermined value W5, the CPU proceeds to step S220 as satisfying the high accuracy detection condition (Y in S210), and when the difference value D [1] is less than the predetermined value W5 Assuming that the accuracy detection condition is not satisfied, the process proceeds to step S230 (N in S210). Here, the predetermined value W5 is a value larger than the value w5 when the value of the difference value D [1] is w5 when the
ステップS220において、CPUは、差分値D[3]を、高精度液面レベル検出基準情報G[3]に当てはめることにより、マグネット3の位置、即ち、タンク2に貯蔵された液体の液面レベルを検出する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
In step S220, the CPU applies the difference value D [3] to the high-accuracy liquid level detection reference information G [3] to thereby determine the position of the
ステップS230において、CPUは、差分値D[1]を、標準精度液面レベル検出基準情報H[1]に当てはめることにより、マグネット3の位置、即ち、タンク2に貯蔵された液体の液面レベルを検出する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
In step S230, the CPU applies the difference value D [1] to the standard precision liquid level detection reference information H [1] to thereby position the
ステップS240では、高精度検出条件を満たすか否かを判定する。具体的には、CPUは、差分値D[2]が、所定値W6以下のとき、高精度検出条件を満たすものとして、ステップS250に進み(S240でY)、所定値W6より大きいとき、高精度検出条件を満たさないものとして、ステップS260に進む(S240でN)。ここで、所定値W6は、マグネット3が、差分値D[3]が最小値となる位置にあるときに差分値D[2]の値がw6となるとした場合に、この値w6より小さい値に設定されている(つまり、W6<w6)。このようにすることで、高精度検出条件にマージンを持たせるとともに、差分値D[3]における最小値近辺の変化の傾きの絶対値の比較的小さい部分を除外して、変化の傾きの絶対値の大きい部分のみを用いることができる。
In step S240, it is determined whether or not a high-precision detection condition is satisfied. Specifically, when the difference value D [2] is equal to or smaller than the predetermined value W6, the CPU proceeds to step S250 as satisfying the high accuracy detection condition (Y in S240). Assuming that the accuracy detection condition is not satisfied, the process proceeds to step S260 (N in S240). Here, the predetermined value W6 is a value smaller than the value w6 when the value of the difference value D [2] is w6 when the
ステップS250において、CPUは、差分値D[3]を、高精度液面レベル検出基準情報G[3]に当てはめることにより、マグネット3の位置、即ち、タンク2に貯蔵された液体の液面レベルを検出する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
In step S250, the CPU applies the difference value D [3] to the high-accuracy liquid level detection reference information G [3] to thereby position the
ステップS260において、CPUは、差分値D[2]を、標準精度液面レベル検出基準情報H[2]に当てはめることにより、マグネット3の位置、即ち、タンク2に貯蔵された液体の液面レベルを検出する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
In step S260, the CPU applies the difference value D [2] to the standard precision liquid level detection reference information H [2] to thereby position the
そして、本フローチャートの処理を終了したのち、CPUは、通信ポートを通じて他の電子制御装置等に液面レベルの検出結果を送信する。そして、他の電子制御装置等において液面レベルの表示や記録等が行われる。 Then, after completing the processing of this flowchart, the CPU transmits the detection result of the liquid level to another electronic control device or the like through the communication port. Then, display or recording of the liquid level is performed in another electronic control device or the like.
本実施形態において、高精度液面レベル検出基準情報G[2]は、情報としてROMに記憶されているものの、上述した液面レベル検出処理1において使用されていない。勿論、高精度液面レベル検出基準情報G[2]を使用する処理としてもよい。
In the present embodiment, the high-accuracy liquid level detection reference information G [2] is stored in the ROM as information, but is not used in the liquid
次に、上述した液面レベル検出装置1の制御部10における動作の一例について説明する。
Next, an example of the operation in the
液面レベル検出装置1の制御部10は、周期的に互いに隣接して配置された磁気強度センサの差分値D[1]〜D[3]を取得する(S110)。
The
そして、差分値D[2]の符号が正であり(S120でY)、かつ、差分値D[1]の符号が正であると判定されたとき(S130でY)、差分値D[1]の符号が正であるので、マグネット3の位置が、区間T[1]にあることが特定される。この状態において高精度検出条件を満たすと(差分値D[2]≧W1、S150でY)、この区間T[1]に最大値となるマグネット位置がある差分値D[1]及び高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出し(S160)、高精度検出条件を満たさないと(差分値D[2]<W1、S150でN)、この区間T[1]において単調に変化する差分値D[2]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[2]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出する(S170)。
When it is determined that the sign of the difference value D [2] is positive (Y in S120) and the sign of the difference value D [1] is positive (Y in S130), the difference value D [1 ] Is positive, it is specified that the position of the
または、差分値D[2]の符号が正であり(S120でY)、かつ、差分値D[1]の符号が負であると判定されたとき(S130でN)、差分値D[1]の符号が負で、差分値D[2]の符号が正であるので、マグネット3の位置が、区間T[2]にあることが特定される。この状態において高精度検出条件を満たすと(差分値D[3]≦W2、S180でY)、この区間T[2]に最小値となるマグネット位置がある差分値D[1]及び高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出し(S190)、高精度検出条件を満たさないと(差分値D[3]>W2、S180でN)、この区間T[2]において単調に変化する差分値D[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[3]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出する(S200)。
Alternatively, when it is determined that the sign of the difference value D [2] is positive (Y in S120) and the sign of the difference value D [1] is negative (N in S130), the difference value D [1 ] Is negative and the sign of the difference value D [2] is positive, it is specified that the position of the
または、差分値D[2]の符号が負であり(S120でN)、かつ、差分値D[3]の符号が正であると判定されたとき(S140でY)、D[2]の符号が負で、差分値D[3]の符号が正であるので、マグネット3の位置が、区間T[3]にあることが特定される。この状態において高精度検出条件を満たすと(差分値D[1]≧W5、S210でY)、この区間T[3]に最大値となるマグネット位置がある差分値D[3]及び高精度液面レベル検出基準情報G[3]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出し(S220)、高精度検出条件を満たさないと(差分値D[1]<W5、S210でN)、この区間T[3]において単調に変化する差分値D[1]及びこの差分値D[1]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[1]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出する(S230)。
Alternatively, when it is determined that the sign of the difference value D [2] is negative (N in S120) and the sign of the difference value D [3] is positive (Y in S140), D [2] Since the sign is negative and the sign of the difference value D [3] is positive, it is specified that the position of the
または、差分値D[2]の符号が負であり(S120でN)、かつ、差分値D[3]の符号が負であると判定されたとき(S140でN)、差分値D[3]の符号が負であるので、マグネット3の位置が、区間T[4]にあることが特定される。この状態において高精度検出条件を満たすと(差分値D[2]≦W6、S240でY)、この区間T[4]に最小値となるマグネット位置がある差分値D[3]及び高精度液面レベル検出基準情報G[3]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出し(S250)、高精度検出条件を満たさないと(差分値D[2]>W6、S240でN)、この区間T[4]において単調に変化する差分値D[2]及びこの差分値D[2]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[2]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出する(S260)。
Alternatively, when it is determined that the sign of the difference value D [2] is negative (N in S120) and the sign of the difference value D [3] is negative (N in S140), the difference value D [3 ] Is negative, it is specified that the position of the
本実施形態の液面レベル検出装置1は、タンク2に貯蔵された液体の液面レベルに応じて上下方向に移動されるマグネット3と、上下方向に互いに間隔をあけて順次並べて配置され、マグネット3との距離に応じた値を出力する複数の磁気強度センサS[1]〜S[4]と、磁気強度センサS[i](iは、1から3までの複数の自然数)の出力値から磁気強度センサS[i+1]の出力値を差し引いた差分値D[i]を算出する差分値算出部11と、差分値D[i]が最大となるマグネット3の位置と差分値D[i]が最小となるマグネットの位置3との間の範囲における差分値D[i]と液面レベルとの関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[i]、及び、差分値D[i]が最大となるマグネットの位置3と差分値D[i]が最小となるマグネット3の位置との間の範囲以外の範囲の一部における差分値D[i]と液面レベルとの関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[i]が記憶されたμCOM20のROMからなる情報記憶手段と、μCOM20のCPUからなる液面レベル検出手段と、を有し、液面レベル検出手段が、(A)差分値D[1]〜D[3]のうちの差分値D[j](jは、1又は2)の符号が負で、かつ、差分値D[i]のうちの差分値D[j+1]の符号が正の場合に、(Aα)差分値D[j]及び差分値D[j+1]以外の差分値D[a](aは、1から3までのうちj及びj+1以外の1の自然数)が所定の高精度検出条件を満たすとき、差分値D[j]及び差分値D[j]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、差分値D[j+1]及び差分値D[j+1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて液面レベルを検出し、(Aβ)差分値D[a]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[a]及び差分値D[a]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて液面レベルを検出し、(B)差分値D[1]の符号が正の場合に、(Bα)差分値D[2]が高精度検出条件を満たすとき、差分値D[1]及び差分値D[1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて液面レベルを検出し、(Bβ)差分値D[2]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[2]及び差分値D[2]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[2]に基づいて液面レベルを検出し、(C)差分値D[3]の符号が負の場合に、(Cα)差分値D[2]が高精度検出条件を満たすとき、差分値D[3]及び差分値D[3]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[3]に基づいて液面レベルを検出し、(Cβ)差分値D[2]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[2]及び差分値D[2]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[2]に基づいて液面レベルを検出するように構成されている。
The liquid
また、液面レベル検出手段が、(A1)差分値D[1]〜D[3]から選択された1の差分値D[2]から符号の判定を始めて、(A2)差分値D[2]の符号が正と判定された場合に、差分値D[1]に向けて順次符号の判定を進め、差分値D[2]において最後に符号が正と判定されかつ差分値D[1]において最初に符号が負と判定されたときに、(A2α)差分値D[3]が高精度検出条件を満たすとき、差分値D[1]及び高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて液面レベルを検出し、(A2β)差分値D[3]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[3]に基づいて液面レベルを検出し、(A3)差分値D[2]の符号が負と判定された場合に、差分値D[3]に向けて順次符号の判定を進め、差分値D[2]において最後に符号が負と判定されかつ差分値D[3]において最初に符号が正と判定されたときに、(A3α)差分値D[1]が高精度検出条件を満たすとき、差分値D[3]及び高精度液面レベル検出基準情報G[3]に基づいて液面レベルを検出し、(A3β)差分値D[1]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[1]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]に基づいて液面レベルを検出するように構成されている。 Further, the liquid level detecting means starts to determine the sign from the difference value D [2] selected from (A1) difference values D [1] to D [3], and (A2) difference value D [2]. ] Is determined to be positive toward the difference value D [1], the sign is determined to be positive at the end of the difference value D [2], and the difference value D [1] When (A2α) difference value D [3] satisfies the high-precision detection condition when the sign is first determined to be negative, the difference value D [1] and high-precision liquid level detection reference information G [1] And (A2β) when the difference value D [3] does not satisfy the high precision detection condition, the liquid level is detected based on the difference value D [3] and the standard precision liquid level detection reference information H [3]. When the liquid level is detected and (A3) the sign of the difference value D [2] is determined to be negative, the difference value D [3] (A3α) difference value D when the sign is determined to be negative in the difference value D [2] and the sign is finally determined to be positive in the difference value D [3]. When [1] satisfies the high-precision detection condition, the liquid level is detected based on the difference value D [3] and the high-precision liquid level detection reference information G [3], and (A3β) difference value D [1] When the high precision detection condition is not satisfied, the liquid level is detected based on the difference value D [1] and the standard precision liquid level detection reference information H [1].
また、磁気強度センサS[1]〜S[4]の個数Nが4個で偶数であり、差分値D[1]〜D[3]のうち符号の判定を開始する差分値D[M]の符号判定開始番号MとしてN/2=2(つまり、差分値D[2])が予め選択されている。 Further, the number N of the magnetic intensity sensors S [1] to S [4] is four, which is an even number, and the difference value D [M] for starting the sign determination among the difference values D [1] to D [3]. N / 2 = 2 (that is, the difference value D [2]) is selected in advance as the code determination start number M.
また、マグネット3の位置が、区間T[1]又は区間T[4]にあると特定されたときに、差分値D[2]を用いて高精度検出条件の判定を行うとともに、差分値D[2]及びこの差分値D[2]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[2]に基づいて液面レベルを検出する。
Further, when the position of the
以上より、本実施形態によれば、所定の高精度検出条件を満たすとき、マグネット3の位置の変化に対する変化の割合のより大きい差分値を用いて液面レベルの検出を行うことができるので、1種類のセンサのみ用いた簡易な構成で液面レベルを精度良く検出できる。
As described above, according to the present embodiment, when a predetermined high-precision detection condition is satisfied, the liquid level can be detected using a difference value having a larger rate of change with respect to a change in the position of the
また、複数の差分値D[1]〜D[3]から選択された1の差分値D[2](M=2)の符号を判定して、その符号が正の場合は、差分値D[2]から差分値D[3]までの符号が正であるため、差分値D[3]と反対の差分値D[1]に向けて符号の判定を行い、または、その符号が負の場合は、差分値D[2]から差分値D[1]までの符号が負であるため、差分値D[1]と反対の差分値D[3]に向けて符号の判定を行うようにすることで、複数の差分値D[1]〜D[3]の全てについて符号を判定することなく、一部の差分値Dについて符号を判定することによりマグネット位置がある区間を特定することができ、そのため、液面レベルの検出をより速く行うことができる。 Further, the sign of one difference value D [2] (M = 2) selected from the plurality of difference values D [1] to D [3] is determined, and if the sign is positive, the difference value D Since the sign from [2] to the difference value D [3] is positive, the sign is determined toward the difference value D [1] opposite to the difference value D [3], or the sign is negative In this case, since the sign from the difference value D [2] to the difference value D [1] is negative, the sign determination is performed toward the difference value D [3] opposite to the difference value D [1]. By doing this, it is possible to specify a section where the magnet position is present by determining the codes for some of the difference values D without determining the codes for all of the plurality of difference values D [1] to D [3]. Therefore, the liquid level can be detected more quickly.
また、磁気強度センサS[1]〜S[4]の個数Nが4個で偶数であり、複数の差分値D[1]〜D[3]のうち符号の判定を開始する差分値D[M]の符号判定開始番号Mとして4/2=2が予め選択されているので、例えば、複数の差分値Dの端(差分値D[1]又は差分値D[3])から符号の判定を開始した場合に比べて、符号判定の最大回数を少なくすることができ、そのため、液面レベルの検出をより速く行うことができる。 In addition, the number N of the magnetic intensity sensors S [1] to S [4] is four, which is an even number, and the difference value D [for starting the code determination among the plurality of difference values D [1] to D [3]. Since 4/2 = 2 is selected in advance as the code determination start number M of M], for example, the code is determined from the ends of the plurality of difference values D (difference value D [1] or difference value D [3]). The maximum number of code determinations can be reduced as compared with the case where the liquid level is started, so that the liquid level can be detected faster.
また、マグネット3の位置が、区間T[1]又は区間T[4]にあると特定されたときに、差分値D[2]を用いて高精度検出条件の判定を行うとともに、差分値D[2]及びこの差分値D[2]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[2]に基づいて液面レベルを検出するので、区間T[1]のひとつ隣の区間T[2]には、差分値D[2]の最大値があり、また、区間T[4]のひとつ隣の区間T[3]には、差分値D[2]の最小値があり、そのため、区間T[1]において差分値D[2]が最も変化の傾きの絶対値が大きく、また、区間T[4]において差分値D[2]が最も変化の傾きの絶対値が大きく、これにより、マグネット3の位置があると特定された区間T[1]及びT[4]において最も変化の傾きの絶対値が大きい差分値D[2]を用いて高精度検出条件の判定及び液面レベルの検出ができ、検出精度を高めることができる。
Further, when the position of the
上述した本実施形態では、区間T[2]において、差分値D[3]が所定値W2以下のときに高精度検出条件を満たし、差分値D[1]及び高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて液面レベルを検出するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、区間T[2]において、マグネット3が、差分値D[2]が最大値となる位置にあるときの差分値D[3]の値をw3としたとき、区間T[1]と同様に、差分値D[3]がこの値w3より大きい所定値W3以上であれば、差分値D[2]及び高精度液面レベル検出基準情報G[2]に基づいて液面レベルを検出するようにしてもよい。この場合、差分値D[3]が所定値W3以上であることが、高精度検出条件となる。
In the present embodiment described above, in the section T [2], when the difference value D [3] is equal to or less than the predetermined value W2, the high-precision detection condition is satisfied, and the difference value D [1] and the high-precision liquid level detection reference information Although the liquid level is detected based on G [1], the present invention is not limited to this. For example, in the section T [2], when the value of the difference value D [3] when the
また、区間T[3]においても同様に、マグネット3が、差分値D[2]が最小値となる位置にあるときの差分値D[1]の値をw4としたとき、区間T[4]と同様に、差分値D[1]がこの値w4より小さい所定値W4以下であれば、差分値D[2]及び高精度液面レベル検出基準情報G[2]に基づいて液面レベルを検出するようにしてもよい。この場合、差分値D[1]が所定値W4以下であることが、高精度検出条件となる。
Similarly, in the section T [3], when the value of the difference value D [1] when the
また、本実施形態では、各区間T[1]〜T[4]において、1の差分値Dを用いて高精度検出条件を判定するとともに、1の差分値D及びこの差分値Dに対応する標準精度液面レベル検出基準情報Hに基づいて液面レベルを検出するものであったが、これに限定されるものではない。 Further, in the present embodiment, in each of the sections T [1] to T [4], the high-precision detection condition is determined using the 1 difference value D, and the 1 difference value D and the difference value D are supported. Although the liquid level is detected based on the standard accuracy liquid level detection reference information H, the present invention is not limited to this.
例えば、本実施形態では、区間T[1]において、差分値D[2]及びD[3]が単調に変化しているので、区間T[1]において差分値D[2]及びD[3]に対応する高精度検出予備条件を用意して、各差分値D[2]及びD[3]のうち一方が高精度検出予備条件を満たすとき、または、両方が高精度検出予備条件を満たすとき、高精度検出条件を満たすものとして処理を行うようにしてもよい。 For example, in the present embodiment, the difference values D [2] and D [3] monotonously change in the section T [1], and thus the difference values D [2] and D [3] in the section T [1]. ] Is prepared, and when one of the difference values D [2] and D [3] satisfies the high-precision detection preliminary condition, or both satisfy the high-precision detection preliminary condition In some cases, the processing may be performed assuming that the high-precision detection condition is satisfied.
また、区間T[1]において差分値D[2]及びD[3]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[2]及びH[3]を用意して、マグネット3の位置が区間T[1]にあると特定された場合に高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[2]及びこの差分値D[2]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[2]に基づいて、第1の予備液面レベルを検出し、差分値D[3]及びこの差分値D[3]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[3]に基づいて、第2の予備液面レベルを検出し、これら第1及び第2の予備液面レベルの平均値を液面レベルとして検出する、などしてもよい。区間T[4]についても同様である。つまり、複数の差分値Dに基づいて高精度検出条件を判定してもよく、また、複数の差分値D及び複数の標準精度液面レベル検出基準情報Hに基づいて、液面レベルを検出してもよい。または、区間T[1]及び区間T[4]において、差分値D[2]に代えて、当該区間で単調変化する差分値D[3](区間T[1])及び差分値D[1](区間T[4])を用いて、高精度検出条件を判定してもよく、液面レベルを検出してもよい。
Also, standard accuracy liquid level detection reference information H [2] and H [3] corresponding to the difference values D [2] and D [3] are prepared in the section T [1], and the position of the
また、本実施形態では、4個の磁気強度センサS[1]〜S[4]を備えた構成であったがこれに限定されるものではなく、例えば、磁気強度センサを5個、6個など備えた構成でもよく、4個以上の複数個の磁気強度センサS[1]〜S[N](Nは、4以上の偶数)を備える構成であればよい。このような構成でも上述した液面レベル検出装置1と同様にして液面レベルを検出できる。
In the present embodiment, the configuration includes four magnetic intensity sensors S [1] to S [4]. However, the present invention is not limited to this. For example, five or six magnetic intensity sensors are provided. Etc., or a configuration including four or more magnetic intensity sensors S [1] to S [N] (N is an even number of 4 or more). Even in such a configuration, the liquid level can be detected in the same manner as the liquid
例えば、5個の磁気強度センサS[1]〜S[5]がロッド4に埋め込まれて上方から下方に向けて互いに間隔をあけて順次並ぶように配置され、差分値算出部11の切替スイッチ12が2回路4接点とされた構成についても、上記液面レベル検出装置1と同様である。図8に、5つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置におけるマグネットの位置と複数の差分値D[1]〜D[4]、高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[4]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[4]との関係を示すグラフの一例を示す。図10及び図11に、5つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置の制御部が備えるマイクロコンピュータのCPUが実行する本発明に係る処理(液面レベル検出処理1a)の一例を示すフローチャート、及び、その続きのフローチャートを示す。
For example, five magnetic intensity sensors S [1] to S [5] are embedded in the
または、例えば、6個の磁気強度センサS[1]〜S[6]がロッド4に埋め込まれて上方から下方に向けて互いに間隔をあけて順次並ぶように配置され、差分値算出部11の切替スイッチ12が2回路5接点とされた構成についても、上記液面レベル検出装置1と同様である。図11に、6つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置におけるマグネットの位置と複数の差分値D[1]〜D[5]、高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[5]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[5]との関係を示すグラフの一例を示し、図12及び図13に、6つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置の制御部が備えるマイクロコンピュータのCPUが実行する本発明に係る処理(液面レベル検出処理1b)の一例を示すフローチャート、及び、その続きのフローチャートを示す。
Alternatively, for example, six magnetic intensity sensors S [1] to S [6] are embedded in the
(第2の実施形態)
以下に、本発明の第2の実施形態の液面レベル検出装置を、図14〜図16を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Below, the liquid level detection apparatus of the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIGS.
図14は、本発明の第2の実施形態の液面レベル検出装置の概略構成図である。図15は、本発明の第2の実施形態の液面レベル検出装置におけるマグネットの位置と複数の差分値D[1]〜D[3]、高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]、H[3]との関係を示すグラフの一例である。図16は、第2の実施形態の液面レベル検出装置の制御部が備えるマイクロコンピュータのCPUが実行する本発明に係る処理(液面レベル検出処理2)の一例を示すフローチャートである。 FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a liquid level detecting device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 15 shows the position of a magnet and a plurality of difference values D [1] to D [3] and high-accuracy liquid level detection reference information G [1] to G [1] in the liquid level detection apparatus of the second embodiment of the present invention. It is an example of the graph which shows the relationship between G [3] and standard precision liquid level detection reference information H [1], H [3]. FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a process (liquid level detection process 2) according to the present invention which is executed by the CPU of the microcomputer provided in the control unit of the liquid level detection apparatus of the second embodiment.
本実施形態の液面レベル検出装置1Aは、上述した第1の実施形態の液面レベル検出装置1において、磁気強度センサS[1]〜S[4]の配置が異なるともに、制御部10で液面レベル検出処理1に代えて図15に示す液面レベル検出処理2を実行すること以外は同一の構成である。そのため、第1の実施形態と同一の構成部材については、同一の符号を付して説明を省略する。
The liquid
図14に示すように、液面レベル検出装置1Aにおいて、磁気強度センサS[1]は、取付フランジ4b直下に配置されている。これにより、磁気強度センサS[1]は、マグネット3の位置がその移動可能範囲における上端であるときに出力値が最大となる。また、磁気強度センサS[4]は、ストッパ4a直上に配置されている。これにより、磁気強度センサS[4]は、マグネット3の位置がその移動可能範囲における下端であるときに出力値が最大となる。
As shown in FIG. 14, in the liquid
μCOM20のROMには、隣接して配置された磁気強度センサの電圧信号(出力値)の差分値D[1]〜D[3]とマグネット3の位置(即ち、タンク2に貯蔵された液体の液面レベル)との関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]、H[3]が予め記憶されている。
In the ROM of the
本実施形態では、図15に太実線で示される、(1)差分値D[1]が[最大値〜0〜最小値]となるマグネット3の位置の範囲におけるマグネット3の位置と差分値D[1]との関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[1]、(2)差分値D[2]が[最大値〜0〜最小値]となるマグネット3の位置の範囲におけるマグネット3の位置と差分値D[2]との関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[2]、(3)差分値D[3]が[最大値〜0〜最小値]となるマグネット3の位置の範囲におけるマグネット3の位置と差分値D[3]との関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[3]、をμCOM20のROMに記憶している。
In the present embodiment, (1) the position of the
また、図15に示すように、マグネット3の位置は、各差分値D[1]〜D[3]が0となるゼロクロス位置P[1]〜P[3]で4つの区間T[1]〜T[4]に区切ることができる。そして、本実施形態では、図15に太実線で示される、(1)区間T[3]における差分値D[1]とマグネット3の位置との関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[1]、(2)区間T[2]における差分値D[3]とマグネット3の位置との関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[3]、をμCOM20のROMに記憶している。
As shown in FIG. 15, the position of the
また、μCOM20のROMには、第1の実施形態と同様に、液面レベルの検出において高精度液面レベル検出基準情報G[1]、G[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]、H[3]のいずれを用いるかを判定するための高精度検出条件が予め記憶されている。
Further, in the ROM of the
本実施形態において、磁気強度センサS[1]は、取付フランジ4b直下に配置されているので、磁気強度センサS[1]は、マグネット3の位置がその移動可能範囲における上端であるときに出力値が最大となる。これにより、区間T[1]では、マグネット3の位置が、移動可能範囲における上端からゼロクロス位置P[1]に移動するにしたがって、差分値D[1]が単調に変化(単調減少)する。
In the present embodiment, since the magnetic intensity sensor S [1] is disposed immediately below the mounting
また、磁気強度センサS[4]は、ストッパ4a直上に配置されているので、磁気強度センサS[4]は、マグネット3の位置がその移動可能範囲における下端であるときに出力値が最大となる。これにより、区間T[4]では、マグネット3の位置が、ゼロクロス位置P[3]から移動可能範囲における下端に移動するにしたがって、差分値D[3]が単調に変化(単調減少)する。
Further, since the magnetic strength sensor S [4] is disposed immediately above the
このことから、本実施形態では、区間T[1]及び区間T[4]において、それぞれの区間で単調に変化する差分値D[1]及び高精度液面レベル検出基準情報G[1]、並びに、差分値D[3]及び高精度液面レベル検出基準情報G[3]を用いて液面レベルを検出するようにしている。 Therefore, in the present embodiment, in the section T [1] and the section T [4], the difference value D [1] monotonically changing in each section and the high-precision liquid level detection reference information G [1], In addition, the liquid level is detected using the difference value D [3] and the high-precision liquid level detection reference information G [3].
次に、制御部10が備えるμCOM20のCPUが実行する本発明に係る処理(液面レベル検出処理2)の一例を、図16に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
Next, an example of the process (liquid level detection process 2) according to the present invention executed by the CPU of the
μCOM20のCPUは、液面レベル検出処理を実行するために、周期的(例えば、1分毎)に処理をステップT110に進める。
The CPU of the
ステップT110、T120、T160、T180〜T230、T250は、それぞれ上述した第1の実施形態のステップS110、S120、S160、S180〜S230、S250と同様の処理を実行するので、以下ではステップT130及びS140について説明する。 Steps T110, T120, T160, T180 to T230, and T250 execute the same processing as Steps S110, S120, S160, S180 to S230, and S250 of the first embodiment described above. Will be described.
ステップT130において、CPUは、差分値D[1]の符号が正か否かを判定し、符号が正であれば、マグネット3の位置が区間T[1]にあるものとして、ステップT160に進み(T130でY)、符号が負であれば、マグネット3の位置が区間T[2]にあるものとして、ステップT180に進む(T130でN)。即ち、マグネット3の位置が区間T[1]にあると特定されたとき、高精度検出条件の判定を行わずに液面レベルを検出する処理に進む。
In step T130, the CPU determines whether or not the sign of the difference value D [1] is positive. If the sign is positive, it is determined that the position of the
ステップT140において、CPUは、差分値D[3]の符号が正か否かを判定し、符号が正であれば、マグネット3の位置が区間T[3]にあるものとして、ステップT210に進み(T140でY)、符号が負であれば、マグネット3の位置が区間T[4]にあるものとして、ステップT250に進む(T140でN)。即ち、マグネット3の位置が区間T[4]にあると特定されたとき、高精度検出条件の判定を行わずに液面レベルを検出する処理に進む。
In step T140, the CPU determines whether or not the sign of the difference value D [3] is positive. If the sign is positive, it is determined that the position of the
そして、本フローチャートの処理を終了したのち、CPUは、通信ポートを通じて他の電子制御装置等に液面レベルの検出結果を送信する。そして、他の電子制御装置等において液面レベルの表示や記録等が行われる。 Then, after completing the processing of this flowchart, the CPU transmits the detection result of the liquid level to another electronic control device or the like through the communication port. Then, display or recording of the liquid level is performed in another electronic control device or the like.
次に、上述した液面レベル検出装置1Aの制御部10における動作の一例について説明する。
Next, an example of the operation in the
液面レベル検出装置1Aの制御部10は、周期的に互いに隣接して配置された磁気強度センサの差分値D[1]〜D[3]を取得する(T110)。
The
そして、差分値D[2]の符号が正であり(T120でY)、かつ、差分値D[1]の符号が正であると判定されたとき(T130でY)、差分値D[1]の符号が正であるので、マグネット3の位置が、区間T[1]にあることが特定される。このとき、この区間T[1]に最大値となるマグネット位置がある差分値D[1]及び高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出する(T160)。
When it is determined that the sign of the difference value D [2] is positive (Y in T120) and the sign of the difference value D [1] is positive (Y in T130), the difference value D [1 ] Is positive, it is specified that the position of the
または、差分値D[2]の符号が正であり(T120でY)、かつ、差分値D[1]の符号が負であると判定されたとき(T130でN)、差分値D[1]の符号が負で、差分値D[2]の符号が正であるので、マグネット3の位置が、区間T[2]にあることが特定される。この状態において高精度検出条件を満たすと(差分値D[3]≦W2、T180でY)、この区間T[2]に最小値となるマグネット位置がある差分値D[1]及び高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出し(T190)、高精度検出条件を満たさないと(差分値D[3]>W2、T180でN)、この区間T[2]において単調に変化する差分値D[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[3]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出する(T200)。
Alternatively, when it is determined that the sign of the difference value D [2] is positive (Y in T120) and the sign of the difference value D [1] is negative (N in T130), the difference value D [1 ] Is negative and the sign of the difference value D [2] is positive, it is specified that the position of the
または、差分値D[2]の符号が負であり(T120でN)、かつ、差分値D[3]の符号が正であると判定されたとき(T140でY)、D[2]の符号が負で、差分値D[3]の符号が正であるので、マグネット3の位置が、区間T[3]にあることが特定される。この状態において高精度検出条件を満たすと(差分値D[1]≧W5、T210でY)、この区間T[3]に最大値となるマグネット位置がある差分値D[3]及び高精度液面レベル検出基準情報G[3]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出し(T220)、高精度検出条件を満たさないと(差分値D[1]<W5、T210でN)、この区間T[3]において単調に変化する差分値D[1]及びこの差分値D[1]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[1]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出する(T230)。
Alternatively, when it is determined that the sign of the difference value D [2] is negative (N in T120) and the sign of the difference value D [3] is positive (Y in T140), D [2] Since the sign is negative and the sign of the difference value D [3] is positive, it is specified that the position of the
または、差分値D[2]の符号が負であり(T120でN)、かつ、差分値D[3]の符号が負であると判定されたとき(T140でN)、差分値D[3]の符号が負であるので、マグネット3の位置が、区間T[4]にあることが特定される。このとき、この区間T[4]に最小値となるマグネット位置がある差分値D[3]及び高精度液面レベル検出基準情報G[3]に基づいて、マグネット3の位置に応じた液面レベルを検出する(T250)。
Alternatively, when it is determined that the sign of the difference value D [2] is negative (N in T120) and the sign of the difference value D [3] is negative (N in T140), the difference value D [3 ] Is negative, it is specified that the position of the
本実施形態の液面レベル検出装置1Aは、タンク2に貯蔵された液体の液面レベルに応じて上下方向に移動されるマグネット3と、上下方向に互いに間隔をあけて順次並べて配置され、マグネット3との距離に応じた値を出力する複数の磁気強度センサS[1]〜S[4]と、前記磁気強度センサS[i](iは、1から3までの複数の自然数)の出力値から前記磁気強度センサS[i+1]の出力値を差し引いた差分値D[i]を算出する差分値算出部11と、差分値D[i]が最大となるマグネット3の位置と差分値D[i]が最小となるマグネット3の位置との間の範囲における差分値D[i]と液面レベルとの関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[i]、及び、差分値D[i]が最大となるマグネット3の位置と差分値D[i]が最小となるマグネット3の位置との間の範囲以外の範囲における差分値D[i]と液面レベルとの関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[i]が記憶されたμCOM20のROMからなる情報記憶手段と、μCOM20のCPUからなる液面レベル検出手段と、を有し、磁気強度センサS[1]が、マグネット3の位置がその移動可能範囲における上端であるときに出力値が最大となるように配置され、磁気強度センサS[4]が、マグネット3の位置がその移動可能範囲における下端であるときに出力値が最大となるように配置され、液面レベル検出手段が、(A)差分値D[1]〜D[3]のうちの差分値D[j](jは、1又は2)の符号が負で、かつ、差分値D[1]〜D[3]のうちの差分値D[j+1]の符号が正の場合に、(Aα)差分値D[j]及び前記差分値D[j+1]以外の差分値D[a](aは、1から3までのうちj及びj+1以外の1又は複数の自然数)が所定の高精度検出条件を満たすとき、差分値D[j]及び差分値D[j]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、差分値D[j+1]及び差分値D[j+1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて液面レベルを検出し、(Aβ)前記差分値D[a]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[a]及び差分値D[a]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて液面レベルを検出し、(B’)差分値D[1]の符号が正のとき、差分値D[1]及び差分値D[1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて前記液面レベルを検出し、(C’)差分値D[3]の符号が負のとき、差分値D[3]及び差分値D[3]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[3]に基づいて液面レベルを検出するように構成されている。
The liquid
また、液面レベル検出手段が、(A1)差分値D[1]〜D[3]から選択された1の差分値D[2]から符号の判定を始めて、(A2)差分値D[2]の符号が正と判定された場合に、差分値D[1]に向けて順次符号の判定を進め、差分値D[2]において最後に符号が正と判定されかつ差分値D[1]において最初に符号が負と判定されたときに、(A2α)差分値D[3]が高精度検出条件を満たすとき、差分値D[1]及び高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて液面レベルを検出し、(A2β)差分値D[3]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[3]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[3]に基づいて液面レベルを検出し、(A3)差分値D[2]の符号が負と判定された場合に、差分値D[3]に向けて順次符号の判定を進め、差分値D[2]において最後に符号が負と判定されかつ差分値D[3]において最初に符号が正と判定されたときに、(A3α)差分値D[1]が高精度検出条件を満たすとき、差分値D[3]及び高精度液面レベル検出基準情報G[3]に基づいて液面レベルを検出し、(A3β)差分値D[1]が高精度検出条件を満たさないとき、差分値D[1]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]に基づいて液面レベルを検出するように構成されている。 Further, the liquid level detecting means starts to determine the sign from the difference value D [2] selected from (A1) difference values D [1] to D [3], and (A2) difference value D [2]. ] Is determined to be positive toward the difference value D [1], the sign is determined to be positive at the end of the difference value D [2], and the difference value D [1] When (A2α) difference value D [3] satisfies the high-precision detection condition when the sign is first determined to be negative, the difference value D [1] and high-precision liquid level detection reference information G [1] And (A2β) when the difference value D [3] does not satisfy the high precision detection condition, the liquid level is detected based on the difference value D [3] and the standard precision liquid level detection reference information H [3]. When the liquid level is detected and (A3) the sign of the difference value D [2] is determined to be negative, the difference value D [3] (A3α) difference value D when the sign is determined to be negative in the difference value D [2] and the sign is finally determined to be positive in the difference value D [3]. When [1] satisfies the high-precision detection condition, the liquid level is detected based on the difference value D [3] and the high-precision liquid level detection reference information G [3], and (A3β) difference value D [1] When the high precision detection condition is not satisfied, the liquid level is detected based on the difference value D [1] and the standard precision liquid level detection reference information H [1].
また、磁気強度センサS[1]〜S[4]の個数Nが4個で偶数であり、差分値D[1]〜D[3]のうち符号の判定を開始する差分値D[M]の符号判定開始番号MとしてN/2=2(つまり、差分値D[2])が予め選択されている。 Further, the number N of the magnetic intensity sensors S [1] to S [4] is four, which is an even number, and the difference value D [M] for starting the sign determination among the difference values D [1] to D [3]. N / 2 = 2 (that is, the difference value D [2]) is selected in advance as the code determination start number M.
以上より、本実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様に、所定の高精度検出条件を満たすとき、マグネット位置の変化に対する変化の割合のより大きい差分値を用いて液面レベルの検出を行うことができるので、1種類のセンサのみ用いた簡易な構成で精度良く液面レベルを検出できる。また、ゼロクロス位置P[1]より磁気強度センサS[1]側の区間T[1]において、差分値D[1]は当該ゼロクロス位置P[1]から離れるにしたがって最大値に向かって単調に変化し、また、ゼロクロス位置P[3]より磁気強度センサS[4]側の区間T[4]において、差分値D[3]は当該ゼロクロス位置P[3]から離れるにしたがって最小値に向かって単調に変化するので、これら区間において、差分値D[1]又は差分値D[3]に対して一意にマグネット位置(即ち、液面レベル)が定まり、差分値D[1]又は差分値D[3]に基づいて液面レベルを検出することができる。さらに、これら区間T[1]又はT[4]においては、差分値D[1]又は差分値D[3]は、0から最大値又は0から最小値に向かって単調に変化するので、変化の傾きの絶対値が大きく、そのため、精度よく液面レベルを検出できる。 As described above, according to the present embodiment, similarly to the first embodiment described above, when a predetermined high-precision detection condition is satisfied, the liquid level is determined using a difference value having a larger rate of change with respect to a change in the magnet position. Therefore, the liquid level can be accurately detected with a simple configuration using only one type of sensor. Further, in the section T [1] on the magnetic strength sensor S [1] side from the zero cross position P [1], the difference value D [1] monotonously toward the maximum value as the distance from the zero cross position P [1] increases. In addition, in the section T [4] on the side of the magnetic intensity sensor S [4] from the zero cross position P [3], the difference value D [3] tends to the minimum value as the distance from the zero cross position P [3] increases. Therefore, in these sections, the magnet position (that is, the liquid level) is uniquely determined with respect to the difference value D [1] or the difference value D [3], and the difference value D [1] or the difference value is determined. The liquid level can be detected based on D [3]. Furthermore, in these sections T [1] or T [4], the difference value D [1] or the difference value D [3] changes monotonically from 0 to the maximum value or from 0 to the minimum value. The absolute value of the inclination is large, so that the liquid level can be detected with high accuracy.
また、複数の差分値D[1]〜D[3]から選択された1の差分値D[2](M=2)の符号を判定して、その符号が正の場合は、差分値D[2]から差分値D[3]までの符号が正であるため、差分値D[3]と反対の差分値D[1]に向けて符号の判定を行い、または、その符号が負の場合は、差分値D[2]から差分値D[1]までの符号が負であるため、差分値D[1]と反対の差分値D[3]に向けて符号の判定を行うようにすることで、複数の差分値D[1]〜D[3]の全てについて符号を判定することなく、一部の差分値Dについて符号を判定することによりマグネット位置がある区間を特定することができ、そのため、液面レベルの検出をより速く行うことができる。 Further, the sign of one difference value D [2] (M = 2) selected from the plurality of difference values D [1] to D [3] is determined, and if the sign is positive, the difference value D Since the sign from [2] to the difference value D [3] is positive, the sign is determined toward the difference value D [1] opposite to the difference value D [3], or the sign is negative In this case, since the sign from the difference value D [2] to the difference value D [1] is negative, the sign determination is performed toward the difference value D [3] opposite to the difference value D [1]. By doing this, it is possible to specify a section where the magnet position is present by determining the codes for some of the difference values D without determining the codes for all of the plurality of difference values D [1] to D [3]. Therefore, the liquid level can be detected more quickly.
また、磁気強度センサS[1]〜S[4]の個数Nが4個で偶数であり、複数の差分値D[1]〜D[3]のうち符号の判定を開始する差分値D[M]の符号判定開始番号Mとして4/2=2が予め選択されているので、例えば、複数の差分値Dの端(差分値D[1]又は差分値D[3])から符号の判定を開始した場合に比べて、符号判定の最大回数を少なくすることができ、そのため、液面レベルの検出をより速く行うことができる。 In addition, the number N of the magnetic intensity sensors S [1] to S [4] is four, which is an even number, and the difference value D [for starting the code determination among the plurality of difference values D [1] to D [3]. Since 4/2 = 2 is selected in advance as the code determination start number M of M], for example, the code is determined from the ends of the plurality of difference values D (difference value D [1] or difference value D [3]). The maximum number of code determinations can be reduced as compared with the case where the liquid level is started, so that the liquid level can be detected faster.
また、本実施形態では、4個の磁気強度センサS[1]〜S[4]を備えた構成であったがこれに限定されるものではなく、例えば、磁気強度センサを5個、6個など備えた構成でもよく、4個以上の複数個の磁気強度センサS[1]〜S[N](Nは、4以上の偶数)を備える構成であればよい。このような構成でも上述した液面レベル検出装置1Aと同様にして液面レベルを検出できる。
In the present embodiment, the configuration includes four magnetic intensity sensors S [1] to S [4]. However, the present invention is not limited to this. For example, five or six magnetic intensity sensors are provided. Etc., or a configuration including four or more magnetic intensity sensors S [1] to S [N] (N is an even number of 4 or more). Even with such a configuration, the liquid level can be detected in the same manner as the liquid
例えば、5個の磁気強度センサS[1]〜S[5]がロッド4に埋め込まれて上方から下方に向けて互いに間隔をあけて順次並ぶように配置され、差分値算出部11の切替スイッチ12が2回路4接点とされた構成についても、上記液面レベル検出装置1Aと同様である。図17に、5つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置におけるマグネットの位置と複数の差分値D[1]〜D[4]、高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[4]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[4]との関係を示すグラフの一例を示す。図18及び図19に、5つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置の制御部が備えるマイクロコンピュータのCPUが実行する本発明に係る処理(液面レベル検出処理2a)の一例を示すフローチャート、及び、その続きのフローチャートを示す。
For example, five magnetic intensity sensors S [1] to S [5] are embedded in the
または、例えば、6個の磁気強度センサS[1]〜S[6]がロッド4に埋め込まれて上方から下方に向けて互いに間隔をあけて順次並ぶように配置され、差分値算出部11の切替スイッチ12が2回路5接点とされた構成についても、上記液面レベル検出装置1Aと同様である。図20に、6つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置におけるマグネットの位置と複数の差分値D[1]〜D[5]、高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[5]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[5]との関係を示すグラフの一例を示し、図21及び図22に、6つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置の制御部が備えるマイクロコンピュータのCPUが実行する本発明に係る処理(液面レベル検出処理2b)の一例を示すフローチャート、及び、その続きのフローチャートを示す。
Alternatively, for example, six magnetic intensity sensors S [1] to S [6] are embedded in the
また、本実施形態では、4個の磁気強度センサS[1]〜S[4]を備えた構成であったがこれに限定されるものではなく、例えば、磁気強度センサを5個、6個など備えた構成でもよく、4個以上の複数個の磁気強度センサS[1]〜S[N](Nは、4以上の偶数)を備える構成であればよい。このような構成でも上述した液面レベル検出装置1Aと同様にして液面レベルを検出できる。
In the present embodiment, the configuration includes four magnetic intensity sensors S [1] to S [4]. However, the present invention is not limited to this. For example, five or six magnetic intensity sensors are provided. Etc., or a configuration including four or more magnetic intensity sensors S [1] to S [N] (N is an even number of 4 or more). Even with such a configuration, the liquid level can be detected in the same manner as the liquid
例えば、5個の磁気強度センサS[1]〜S[5]を備え、それぞれがロッド4に埋め込まれており、上方から下方に向けて互いに間隔をあけて順次並ぶように配置されている構成では、差分値算出部11の切替スイッチ12の構成を、2回路4接点に変更する。図15に、5つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置におけるマグネットの位置と複数の差分値D[1]〜D[4]、高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[4]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[4]との関係を示すグラフの一例を示す。図16に、5つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置の制御部が備えるマイクロコンピュータのCPUが実行する本発明に係る処理(液面レベル検出処理2a)の一例を示すフローチャートを示す。
For example, the configuration includes five magnetic intensity sensors S [1] to S [5], each of which is embedded in the
また、例えば、6個の磁気強度センサS[1]〜S[6]を備え、それぞれがロッド4に埋め込まれており、上方から下方に向けて互いに間隔をあけて順次並ぶように配置されている構成では、差分値算出部11の切替スイッチ12の構成を、2回路5接点に変更する。図17に、6つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置におけるマグネットの位置と複数の差分値D[1]〜D[5]、高精度液面レベル検出基準情報G[1]〜G[5]及び標準精度液面レベル検出基準情報H[1]〜H[5]との関係を示すグラフの一例を示し、図18に、6つの磁気強度センサを備えた液面レベル検出装置の制御部が備えるマイクロコンピュータのCPUが実行する本発明に係る処理(液面レベル検出処理2b)の一例を示すフローチャートを示す。
Further, for example, six magnetic intensity sensors S [1] to S [6] are provided, each embedded in the
上述した第1の実施形態及び第2の実施形態では、液面レベル検出処理1及び液面レベル検出処理2において、符号の判定を開始する差分値D[2]が予め選択されている構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、複数の差分値D[1]〜D[3]のうち、最後に符号を判定した差分値D[k](kは、1から3までのうちの1の自然数)から次回の液面レベルの検出における符号の判定を開始するように、複数の差分値D[1]〜D[3]のうち符号の判定を開始する差分値D[M]の符号判定開始番号Mとしてkを選択するようにしてもよい。差分値D[k]について最後に符号を判定したということは、この差分値D[k]のゼロクロス位置P[k]によって規定される区間T(即ち、P[k]の右側又は左側の区間T)にマグネット3の位置があることを意味している。
In the first embodiment and the second embodiment described above, in the liquid
例えば、今回の液面レベル検出において差分値D[1]について最後に符号を判定した場合、次回の検出では、差分値D[1]から符号の判定を開始して、(1)差分値D[1]の符号が正であると判定されたとき、差分値D[1]〜D[3]の全ての符号が正となり、マグネット3の位置が、区間T[1]にあることが特定され、(2)差分値D[1]の符号が負であり、かつ差分値D[2]の符号が正であると判定されたとき、差分値D[1]の符号が負で、差分値D[2]及びD[3]の符号が正となり、マグネット3の位置が、区間T[2]にあることが特定され、(3)差分値D[1]及びD[2]の符号が負であり、かつ、差分値D[3]の符号が正であると判定されたとき、マグネット3の位置が、区間T[3]にあることが特定され、(4)差分値D[1]〜D[3]の全ての符号が負であると判定されたとき、マグネット3の位置が、区間T[4]にあることが特定される。
For example, when the sign is finally determined for the difference value D [1] in the current liquid level detection, the sign determination is started from the difference value D [1] in the next detection, and (1) the difference value D When it is determined that the sign of [1] is positive, all the signs of the difference values D [1] to D [3] are positive, and it is specified that the position of the
したがって、マグネット3の位置が、差分値D[1]のゼロクロス位置P[1]によって規定される区間T[1]又はT[2]にあれば、1回又は2回の判定で、マグネット3の位置がある区間を特定することができる。また、今回の液面レベル検出において差分値D[3]について最後に符号を判定した場合に次回の検出において差分値D[3]から符号の判定を開始するときも、上記と符号の判定を逆方向に進める点を除き同様である。
Therefore, if the position of the
このことから、複数の差分値D[1]〜D[3]のうち最後に符号を判定した差分値D[k](kは、1から3までのうちの1の自然数)から次回検出における符号の判定を開始するように、差分値D[1]〜D[3]のうち符号の判定を開始する差分値D[M]の符号判定開始番号Mとしてとしてkを選択すれば、今回の液面レベルの検出において最後に符号の判定がされた差分値D[k]について、次回の液面レベルの検出において符号の判定を開始するので、例えば、自動車の燃料タンク等においては急激に燃料(液体)が減少することはないことから、この差分値D[k]により規定されるゼロクロス位置P[k]付近にマグネット位置がある可能性が高く、そのため、この差分値D[k]から符号の判定を開始することにより、液面レベルの検出をより速く行うことができる。 Therefore, in the next detection, the difference value D [k] (k is a natural number of 1 out of 1 to 3) in which the sign is determined lastly among the plurality of difference values D [1] to D [3]. If k is selected as the code determination start number M of the difference value D [M] for starting the code determination among the difference values D [1] to D [3] so as to start the code determination, For the difference value D [k] for which the sign is finally determined in the detection of the liquid level, the determination of the sign is started in the next detection of the liquid level. Since (liquid) does not decrease, there is a high possibility that there is a magnet position in the vicinity of the zero cross position P [k] defined by the difference value D [k]. Therefore, from this difference value D [k] By starting the sign determination, Level detection can be performed more quickly.
また、上述した第1の実施形態及び第2の実施形態では、差分値D[2](2=N/2)が0のとき差分値D[2]の符号が正として処理を進める構成であり、差分値D[2]が0のときはマグネット3の位置が移動可能範囲の中間点(又はその近傍)にあると考えられる。しかしながら、磁気強度センサS[1]〜S[N]の性能や配置等によっては、マグネット3の位置が移動可能範囲の両端近辺にあるときにも、差分値D[N/2]が0になってしまうことがある。そのため、このような構成では、差分値D[N/2]が0のときに、その両隣の差分値D[(N/2)−1]と差分値D[(N/2)+1]とを加算した値の符号を判定して、この判定した符号を差分値D[N/2]の符号として処理を進めるようにすることで、液面レベルの検出精度をより高めることができる。
In the first embodiment and the second embodiment described above, when the difference value D [2] (2 = N / 2) is 0, the sign of the difference value D [2] is positive and the process proceeds. Yes, when the difference value D [2] is 0, the position of the
また、上述した第1の実施形態及び第2の実施形態では、差分値算出手段としての差分値算出部11が、切替スイッチ12及び減算器13で構成されているものであったが、これに限定されるものではない。例えば、μCOM20に、複数のアナログ−デジタル変換入力ポートADIを備えるとともに、各磁気強度センサS[1]〜S[4]をこれら複数の入力ポートADIに接続して、磁気強度センサS[1]〜S[4]の出力をCPUに取り込み、CPUにおいて差分値を算出する構成としてもよい。この構成の場合、μCOM20のCPUが、差分値算出手段として機能する。
Further, in the first embodiment and the second embodiment described above, the difference
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 In addition, embodiment mentioned above only showed the typical form of this invention, and this invention is not limited to embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1、1A 液面レベル検出装置
2 タンク
3 マグネット
4 ロッド
10 制御部
11 差分値算出部(差分値算出手段)
12 切替スイッチ
13 減算器
20 マイクロコンピュータ(液面レベル検出手段、情報記憶手段)
S 磁気強度センサ
D 差分値
G 高精度液面レベル検出基準情報
H 標準精度液面レベル検出基準情報
DESCRIPTION OF
12
S Magnetic strength sensor D Difference value G High-precision liquid level detection reference information H Standard-precision liquid level detection reference information
Claims (6)
上下方向に互いに間隔をあけて順次並べて配置され、前記マグネットとの距離に応じた値を出力する複数の磁気強度センサS[1]〜S[N](Nは、4以上の自然数)と、
前記磁気強度センサS[i](iは、1からN−1までの複数の自然数)の出力値から前記磁気強度センサS[i+1]の出力値を差し引いた差分値D[i]を算出する差分値算出手段と、
前記差分値D[i]が最大となる前記マグネットの位置と前記差分値D[i]が最小となる前記マグネットの位置との間の範囲の一部又は全部における前記差分値D[i]と前記液面レベルとの関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[i]、前記差分値D[i]が最大となる前記マグネットの位置と前記差分値D[i]が最小となる前記マグネットの位置との間の範囲以外の範囲の一部又は全部における前記差分値D[i]と前記液面レベルとの関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[i]、及び、所定の高精度検出条件が記憶された情報記憶手段と、
液面レベル検出手段と、を有し、
前記液面レベル検出手段が、
(A)前記差分値D[i]のうちの差分値D[j](jは、1からN−2までのうちの1の自然数)の符号が負で、かつ、前記差分値D[i]のうちの差分値D[j+1]の符号が正の場合に、
(Aα)前記差分値D[j]及び前記差分値D[j+1]以外の差分値D[a](aは、1からN−1までのうちj及びj+1以外の1又は複数の自然数)が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[j]及び前記差分値D[j]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、前記差分値D[j+1]及び前記差分値D[j+1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(Aβ)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[a]及び前記差分値D[a]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(B)前記差分値D[i]のうちの差分値D[1]の符号が正の場合に、
(Bα)前記差分値D[1]以外の差分値D[b](bは、2からN−1までのうちの1又は複数の自然数)が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[1]及び前記差分値D[1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(Bβ)前記差分値D[b]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[b]及び前記差分値D[b]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[b]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(C)前記差分値D[i]のうちの差分値D[N−1]の符号が負の場合に、
(Cα)前記差分値D[N−1]以外の差分値D[c](cは、1からN−2までのうちの1又は複数の自然数)が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[N−1]及び前記差分値D[N−1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[N−1]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(Cβ)前記差分値D[c]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[c]及び前記差分値D[c]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[c]に基づいて前記液面レベルを検出するように構成されている
ことを特徴とする液面レベル検出装置。 A magnet that moves up and down according to the liquid level of the liquid stored in the tank;
A plurality of magnetic intensity sensors S [1] to S [N] (N is a natural number of 4 or more), which are sequentially arranged in the vertical direction and spaced from each other and output a value corresponding to the distance from the magnet;
A difference value D [i] is calculated by subtracting the output value of the magnetic intensity sensor S [i + 1] from the output value of the magnetic intensity sensor S [i] (i is a plurality of natural numbers from 1 to N-1). Difference value calculating means;
The difference value D [i] in part or all of the range between the position of the magnet where the difference value D [i] is maximum and the position of the magnet where the difference value D [i] is minimum High-precision liquid level detection reference information G [i] indicating the relationship with the liquid level, the position of the magnet at which the difference value D [i] is maximized, and the difference value D [i] is minimized. Standard accuracy liquid level detection reference information H [i] indicating the relationship between the difference value D [i] and the liquid level in part or all of the range other than the range between the magnet position, and a predetermined value Information storage means in which the high-precision detection conditions are stored;
Liquid level detection means,
The liquid level detection means
(A) The difference value D [j] (j is a natural number of 1 from 1 to N−2) of the difference values D [i] is negative, and the difference value D [i ], The sign of the difference value D [j + 1] is positive,
(Aα) The difference value D [a] other than the difference value D [j] and the difference value D [j + 1] (a is one or a plurality of natural numbers other than j and j + 1 from 1 to N−1). When the high-precision detection condition is satisfied, the high-precision liquid level detection reference information G [j] corresponding to the difference value D [j] and the difference value D [j], or the difference value D [j + 1] and Detecting the liquid level based on high-precision liquid level detection reference information G [j + 1] corresponding to the difference value D [j + 1],
(Aβ) When the difference value D [a] does not satisfy the high-precision detection condition, standard accuracy liquid level detection reference information H [a corresponding to the difference value D [a] and the difference value D [a] ] To detect the liquid level based on
(B) When the sign of the difference value D [1] of the difference values D [i] is positive,
(Bα) When a difference value D [b] other than the difference value D [1] (b is one or more natural numbers from 2 to N−1) satisfies the high-precision detection condition, the difference value Detecting the liquid level based on high-precision liquid level detection reference information G [1] corresponding to D [1] and the difference value D [1],
(Bβ) When the difference value D [b] does not satisfy the high-precision detection condition, standard accuracy liquid level detection reference information H [b corresponding to the difference value D [b] and the difference value D [b] ] To detect the liquid level based on
(C) When the sign of the difference value D [N−1] of the difference values D [i] is negative,
(Cα) When a difference value D [c] other than the difference value D [N−1] (c is one or more natural numbers from 1 to N−2) satisfies the high-precision detection condition, The liquid level is detected based on a difference value D [N-1] and high-precision liquid level detection reference information G [N-1] corresponding to the difference value D [N-1],
(Cβ) When the difference value D [c] does not satisfy the high-precision detection condition, standard accuracy liquid level detection reference information H [c corresponding to the difference value D [c] and the difference value D [c] ] To detect the liquid level based on the liquid level.
上下方向に互いに間隔をあけて順次並べて配置され、前記マグネットとの距離に応じた値を出力する複数の磁気強度センサS[1]〜S[N](Nは、4以上の自然数)と、
前記磁気強度センサS[i](iは、1からN−1までの複数の自然数)の出力値から前記磁気強度センサS[i+1]の出力値を差し引いた差分値D[i]を算出する差分値算出手段と、
前記差分値D[i]が最大となる前記マグネットの位置と前記差分値D[i]が最小となる前記マグネットの位置との間の範囲の一部又は全部における前記差分値D[i]と前記液面レベルとの関係を示す高精度液面レベル検出基準情報G[i]、前記差分値D[i]が最大となる前記マグネットの位置と前記差分値D[i]が最小となる前記マグネットの位置との間の範囲以外の範囲の一部又は全部における前記差分値D[i]と前記液面レベルとの関係を示す標準精度液面レベル検出基準情報H[i]、及び、所定の高精度検出条件が記憶された情報記憶手段と、
液面レベル検出手段と、を有し、
前記磁気強度センサS[1]が、前記マグネットの位置がその移動可能範囲における一方の端であるときに出力値が最大となるように配置され、
前記磁気強度センサS[N]が、前記マグネットの位置がその移動可能範囲における他方の端であるときに出力値が最大となるように配置され、
前記液面レベル検出手段が、
(A)前記差分値D[i]のうちの差分値D[j](jは、1からN−2までのうちの1の自然数)の符号が負で、かつ、前記差分値D[i]のうちの差分値D[j+1]の符号が正の場合に、
(Aα)前記差分値D[j]及び前記差分値D[j+1]以外の差分値D[a](aは、1からN−1までのうちj及びj+1以外の1又は複数の自然数)が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[j]及び前記差分値D[j]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、前記差分値D[j+1]及び前記差分値D[j+1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(Aβ)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[a]及び前記差分値D[a]に対応する標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(B’)前記差分値D[i]のうちの差分値D[1]の符号が正のとき、前記差分値D[1]及び前記差分値D[1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[1]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(C’)前記差分値D[i]のうちの差分値D[N−1]の符号が負のとき、前記差分値D[N−1]及び前記差分値D[N−1]に対応する高精度液面レベル検出基準情報G[N−1]に基づいて前記液面レベルを検出するように構成されている
ことを特徴とする液面レベル検出装置。 A magnet that moves up and down according to the liquid level of the liquid stored in the tank;
A plurality of magnetic intensity sensors S [1] to S [N] (N is a natural number of 4 or more), which are sequentially arranged in the vertical direction and spaced from each other and output a value corresponding to the distance from the magnet;
A difference value D [i] is calculated by subtracting the output value of the magnetic intensity sensor S [i + 1] from the output value of the magnetic intensity sensor S [i] (i is a plurality of natural numbers from 1 to N-1). Difference value calculating means;
The difference value D [i] in part or all of the range between the position of the magnet where the difference value D [i] is maximum and the position of the magnet where the difference value D [i] is minimum High-precision liquid level detection reference information G [i] indicating the relationship with the liquid level, the position of the magnet at which the difference value D [i] is maximized, and the difference value D [i] is minimized. Standard accuracy liquid level detection reference information H [i] indicating the relationship between the difference value D [i] and the liquid level in part or all of the range other than the range between the magnet position, and a predetermined value Information storage means in which the high-precision detection conditions are stored;
Liquid level detection means,
The magnetic intensity sensor S [1] is arranged so that the output value becomes maximum when the position of the magnet is one end in the movable range,
The magnetic intensity sensor S [N] is arranged so that the output value becomes maximum when the position of the magnet is the other end in the movable range,
The liquid level detection means
(A) The difference value D [j] (j is a natural number of 1 from 1 to N−2) of the difference values D [i] is negative, and the difference value D [i ], The sign of the difference value D [j + 1] is positive,
(Aα) The difference value D [a] other than the difference value D [j] and the difference value D [j + 1] (a is one or a plurality of natural numbers other than j and j + 1 from 1 to N−1). When the high-precision detection condition is satisfied, the high-precision liquid level detection reference information G [j] corresponding to the difference value D [j] and the difference value D [j], or the difference value D [j + 1] and Detecting the liquid level based on high-precision liquid level detection reference information G [j + 1] corresponding to the difference value D [j + 1],
(Aβ) When the difference value D [a] does not satisfy the high-precision detection condition, standard accuracy liquid level detection reference information H [a corresponding to the difference value D [a] and the difference value D [a] ] To detect the liquid level based on
(B ′) When the sign of the difference value D [1] of the difference values D [i] is positive, the high-accuracy liquid level corresponding to the difference value D [1] and the difference value D [1] Detecting the liquid level based on detection reference information G [1],
(C ′) When the sign of the difference value D [N−1] of the difference values D [i] is negative, it corresponds to the difference value D [N−1] and the difference value D [N−1]. A liquid level detection apparatus configured to detect the liquid level based on high-precision liquid level detection reference information G [N-1].
(A1)前記差分値D[i]から選択された1の差分値D[M](Mは、1からN−1までの1の自然数)から符号の判定を始めて、
(A2)前記差分値D[M]の符号が正と判定された場合に、前記差分値D[1]に向けて順次符号の判定を進め、差分値D[j+1](jは、M−1から1までのうちの1の自然数)において最後に符号が正と判定されかつ差分値D[j]において最初に符号が負と判定されたときに、
(A2α)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[j]及び前記高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、前記差分値D[j+1]及び前記高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(A2β)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[a]及び前記標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(A3)前記差分値D[M]の符号が負と判定された場合に、前記差分値D[N−1]に向けて順次符号の判定を進め、差分値D[j](jは、MからN−2までのうちの1の自然数)において最後に符号が負と判定されかつ差分値D[j+1]において最初に符号が正と判定されたときに、
(A3α)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たすとき、前記差分値D[j]及び前記高精度液面レベル検出基準情報G[j]、又は、前記差分値D[j+1]及び前記高精度液面レベル検出基準情報G[j+1]に基づいて前記液面レベルを検出し、
(A3β)前記差分値D[a]が前記高精度検出条件を満たさないとき、前記差分値D[a]及び前記標準精度液面レベル検出基準情報H[a]に基づいて前記液面レベルを検出するように構成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液面レベル検出装置。 The liquid level detection means
(A1) Starting the code determination from one difference value D [M] (M is a natural number from 1 to N−1) selected from the difference value D [i],
(A2) When the sign of the difference value D [M] is determined to be positive, the sign determination is sequentially advanced toward the difference value D [1], and the difference value D [j + 1] (j is M− When the sign is finally determined to be positive in 1) and the sign is first determined to be negative in the difference value D [j],
(A2α) When the difference value D [a] satisfies the high-precision detection condition, the difference value D [j] and the high-precision liquid level detection reference information G [j] or the difference value D [j + 1] And the high-precision liquid level detection reference information G [j + 1], the liquid level is detected,
(A2β) When the difference value D [a] does not satisfy the high accuracy detection condition, the liquid level is determined based on the difference value D [a] and the standard accuracy liquid level detection reference information H [a]. Detect
(A3) When the sign of the difference value D [M] is determined to be negative, the sign determination is sequentially advanced toward the difference value D [N−1], and the difference value D [j] (j is When the sign is finally determined to be negative in M to N−2) and the sign is first determined to be positive in the difference value D [j + 1],
(A3α) When the difference value D [a] satisfies the high-precision detection condition, the difference value D [j] and the high-precision liquid level detection reference information G [j] or the difference value D [j + 1] And the high-precision liquid level detection reference information G [j + 1], the liquid level is detected,
(A3β) When the difference value D [a] does not satisfy the high accuracy detection condition, the liquid level is determined based on the difference value D [a] and the standard accuracy liquid level detection reference information H [a]. The liquid level detection device according to claim 1, wherein the liquid level detection device is configured to detect.
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