JPH0453245B2

JPH0453245B2 -

Info

Publication number: JPH0453245B2
Application number: JP60042869A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Oota; Makoto Shimizu
Original assignee: Tokyo Tatsuno Co Ltd
Current assignee: Tokyo Tatsuno Co Ltd
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1992-08-26
Also published as: JPS61202122A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、例えば地下貯槽内のガソリンの如き
液体の液面乃至液位を、長手方向において分割さ
れた多数個のセグメント電極及びこれに対向する
長い電極より成る電極対を有する、いわゆる静電
容量プローブで検知し、これから液量を算出する
液位液量測定装置に関するものである。

（技術的背景及び従来技術）例えば地下槽中のガソリン量は日々の給油によ
り減少し、また随時行われる補給により増大し、
その液位は相当して降下し或は上昇する。また、
貯槽底部には外部から浸入する水分、ガソリンに
含まれる水分が累積滞留するので、この水位を検
知し、給油に際しこれが混入しないように随時排
出されねばならない。

このような液位検知、液量測定のために、液槽
底部まで達する細長い静電容量プローブが広く使
用されている。水、ガソリン及びその上方にある
ガス（ガソリン蒸気及び空気）はそれぞれ相違す
る固有の誘電率を有し、長手方向において分割さ
れた多数個のセグメント電極とこれに対向する長
い電極との間に介在する水、ガソリン及びガスは
両電極間にそれぞれ相違する静電容量をもたらす
ので、各セグメント電極からの静電容量に関する
信号を受けて、水とガソリンとの界面（水位）及
びガソリンとガスとの界面（ガソリンの液位）を
検知することができ、貯槽の形状、寸法に関する
既知の条件から液量を算出することができる。こ
のような液面検知装置、液量測定装置は種々の文
献に開示されている（例えば米国特許明細書
3283577号、同4349882号参照）。

このような装置においては、一般にセグメント
電極の数を多くすれば、液位、液量の測定精度は
向上するが、多数個の環状金属性セグメント電極
をそれぞれの間に絶縁材料を介在させて積重ねる
このような静電容量プローブは組立てに手数を要
し高価となるのみならず、種々の深さの液槽に対
応することが困難である。

また液位がたまたま環状セグメント電極間に位
置するときは、液位検知が不可能となり、また長
尺のプローブにおいて内外極間の間隔を厳密に均
斉にすることは困難であり、この点から測定結果
に誤差をもたらす欠点がある。

更に静電容量信号そのものはその減衰性から、
多少とも距離をへだてた場所、例えば給油所キヤ
ビンにおいてこれを受信処理することは好ましく
ない。

（発明の要約）従つて、本発明の目的は、上述した欠点をもた
らさない静電容量プローブ及びこれを具備する液
位検知、液量測定装置を提供することである。

この目的は、２列の離間したセグメント電極か
らなり、一方の列のセグメント電極が他方の列の
セグメント電極に対して長手方向にずれて２つの
列のセグメント電極が長手方向で部分的に重なり
合う千鳥状配列の多数のセグメント電極を有し、
これらセグメント電極及びこれに対向する長い電
極より成る電極対と、この両極間に構成される多
数個の静電容量プローブに逐次高周波電圧を印加
するようになされた高周波電源と、これによりも
たらされる静電容量のパラメータとしての電流信
号を、そのまま或は対応する電圧信号に変換し、
相当する周波数信号に変換する周波数信号変換手
段と、この周波数信号から液面が位置するセグメ
ント電極を検知する電極検出手段と、上記検出し
たセグメント電極の位置及びこれらの信号周波数
から液位及び液量を算出する演算手段と、この算
出値を表示する表示手段とを包含することを特徴
とする本発明装置により解決される。

上記の目的は、この装置において上記セグメン
ト電極及び関連する配線が細長い可撓性絶縁性基
板上にプリントされ、液槽の深さに相応して適宜
これを切断し或は継ぎたして剛性杆体外周面上に
巻付け、その外周面を絶縁性材料で被覆し、その
外周に外極としての金属筒管を嵌装し、更に外周
面を絶縁性材料で被覆して形成される静電容量プ
ローブを包含することを特徴とする本発明装置に
より更に効率的に解決される。

（実施例）以下において添附図面を参照しつゝ本発明を更
に具体的かつ詳細に説明する。

添附図面中、第６図には地下槽RSと、これに
収容されている液、例えば燃料油Ｆと、該液槽に
装備された静電容量プローブDTが示されてい
る。このプローブDTの下方部分は液槽底部に累
積滞留する吸の液面を検知するプローブCP、そ
の上方部分は例えばガソリンの液面を検知するプ
ローブMPであつて、上端附近には、プローブ
DTの水及びガソリンに浸漬されている部分、ガ
ス（ガソリン蒸気及び空気）雰囲気中にある部分
のそれぞれ相違する静電容量に関する電気的（電
流或は電圧）信号を相当する周波数信号に変換す
るための周波数信号変換手段FSCが設けられてい
る。この液槽RSから離された場所、例えば給油
所キヤビン内にプローブ操作、コンピユータ操作
用の、また測定液位液量表示用の手段CBが設け
られている。これは例えば複数個の貯槽の番号、
各貯槽中の油量、水位乃至水量を表示するインデ
イケイタ、予め設された液位の上下限を超えて油
量が増減したとき、或は予め設定された上限水位
を超えるまで水が累積滞留するに至つたときに可
視的或は可聴的に警告を発する手段、後に説明さ
れるコンピユータ操作用キーボート等を具備する
ことができる。

第１Ａ図は本発明による静電容量プローブDT
の中央部分を切除した部分的縦断面図であつて、
内外極間の間隔を均斉に保持するため、内極棒Ｓ
にはステンレスパイプ１１及びこれを包囲する絶
縁体１２により構成される剛性杆体が設けられ
る。このような杆体をそれぞれの貯槽の深さに相
応して適当な長さに切断することは容易である。

その外周面には、後に第２Ａ，２Ｂ図を参照し
て詳述する細長い可撓性絶縁材料製の基板上に多
数個のセグメント電極２１（内極）、配線等をプ
リントしたプリント基板２０が巻きつけられる。
前述したようにこれらも適当な長さに切断し或は
必要に応じ継ぎたすことは簡単である。

その外周面は耐油性、絶縁性に秀れ、しかも熱
収縮性を有する弗化エチレン樹脂（例えばデユポ
ン社のテフロン）製のチユーブ１３で被覆され
る。このような内極棒Ｓを構成するには、前述し
た剛性杆体１１，１２及びこの上に巻きつけられ
たプリント基板２０から成る重層筒管の外径より
若干大きい径の上記ポリマーチユーブを嵌装し、
これより大きい内径を有するリング状加熱工具を
上記チユーブの長手方向に移動させれば、弗化エ
チレン樹脂チユーブは加熱され収縮して、極めて
簡単にプリント基板２０を芯体上に緊密に固定し
た内極棒が構成できる。

その外周に、内極棒と対向する金属筒管が外極
１４として嵌装される。その外周面を更に絶縁性
に秀れたポリマー、例えばポリエステル（東レ社
のテトロン）でコーテイングし或はそのフイルム
で被覆するのが好ましい。外極１４にはその長手
方向にそれぞれ若干の距離を置いて複数個の貫通
孔１４′が穿設（被覆１５が設けられている場合
には、勿論これをも貫通して）され、液、ガスが
これを経て出入し、セグメント電極２１及び外極
１４間に充満し得るようになされる。

上記プリント基板２０には、多数個のセグメン
ト電極２１がプリントされているほかに、後述す
るように温度センサーダイオード２２、シフトレ
ジスターIC２３等も配設される。

第１液（ガソリン）用静電容量プローブMPと
第２液（水）用静電容量プローブCPとの間にお
いて、外極１４も絶縁される必要があるので、絶
縁性に秀れしかも機械的強度の高いポリアセター
ル（例えばデユポン社のデルリン）のような樹脂
製の環状体１４″を介在させ、両プローブ部分を
一体的に結合する。

このようにして構成されたプローブDTの下端
は貯槽底部に接するので、上記ポリアセタール樹
脂のような材料で形成されたシユー１４ａを嵌着
するのが好ましく、また該プローブDTの上方に
設けられる周波数信号変換手段FSCの上部は同じ
ポリマー製の充填剤１４ｂで密封され、かつ外極
１４をその上方の金属製ケーシングと電気的に絶
縁しつつ両者を強固に結合するのが好ましい。

第１Ｂ図は上記第１Ａ図中のＢ−Ｂ線によ
るプローブMPの部分的縦断面図であつて、プリ
ント基板２０上に設けられたシフトレジスター２
３は、これを機械的に保護し、かつ電気的ノイズ
除去及び静電容量値に与える悪影響を防除する目
的から金属板２３′で被覆されている。同図中、
１１，１２，１３及び１４は、前述したようにそ
れぞれステンレススチールパイプ、絶縁被覆、熱
収縮性ポリマーによる絶縁被覆及び外極を示す。

第２Ａ及び２Ｂ図は、上述プリント基板２０の
構成を更に具体的に説明するためのものであつ
て、細長い可撓性絶縁基板IS上には、下方から水
位検知用のセグメント電極２１ｘ，２１ｙ及び２
１ｚがプリントされており、その上方にはガソリ
ンの液位検知用セグメント電極２１ａ−２１ｊ…
及び２１ｍ及び２１ｎが長手方向に２列に配列さ
れ、一方の列のセグメント電極が他方の列のセグ
メント電極に対して長手方向にずれて千鳥状をな
し、しかも２つの列のセグメント電極が長手方向
で重なり合うようにプリントされている。上記２
列のセグメント電極間にはこれ等電極２１ａ−２
１ｎ用及び温度センサー２２用の配線OLがプリ
ントされている。セグメント電極の個数が多い場
合には相当して配線本数が増大するので、数個
の、例えば８個のセグメント電極を統括するシフ
トレジスターＣ２３を複数個必要な間隔を置い
てプリントするのが好ましく、この一群のセグメ
ント電極に対しては、各シフトレジスター２３を
介して逐次高周波電圧が印加され、またこれを介
してそれぞれのセグメント電極２１（内極）と外
極１４との間に存在するガソリン或はガスを経て
流れる互に相違する量の電流が関連するプリント
配線を経て静電容量プローブDTの上端に送られ
る。

第２Ａ図中のＢ−Ｂ線による拡大尺断面図
である第２Ｂ図（その厚さは便宜上特に誇張して
図示されている）から認められないように、高周
波電圧用配線HFLは基板ISの裏側にプリントさ
れることが好ましい。また同様の理由から、即ち
高周波電圧用配線HFLのセグメント電極及び関
連する配線への好ましくない影響を軽減するため
配線HFL及び各セグメント電極２１ａ−２１ｎ
のそれぞれの周囲にはアース線ELがプリントさ
れる。以上のようにして構成されたプリント基板
２０の両面にはそれぞれ絶縁性材料層IFが重層
される。

このようにして形成された可撓性プリント基板
２０が、前述したように、そして第１Ａ図に示さ
れるように、剛性杆体１１，１２周面に巻きつけ
られ、嵌装された熱収縮性チユーブを加熱収縮さ
せて、上記杆体１１，１２と一体化された内極棒
Ｓを形成するのである。

上述した静電容量プローブを使用して、それぞ
れの静電容量に相応する高周波信号がどのように
して発信されるかを示すブロツクダイアグラム
（第３図）、この信号を処理してどのように水位、
液位が検知され、液量が算出されるかを示すブロ
ツクダイアグラム（第４図）及び演算の手順を示
すフローチヤート（第５図）を参照して本発明装
置の操作乃至作用を以下に説明する。

まず第３図において第１液（ガソリン）の液位
検知用セグメント電極２１（内極）は、制御回路
３５の信号により切換制御されるシフトレジスタ
ー２３（例示的に２個が図示されている）を経
て、高周波電源３１に接続されている。この電源
から、例えば周波数25kHzで1Vの電圧が逐次各セ
グメント電極２１に印加される。各セグメント電
極２１と外極１４との間にガスが存在するか、ガ
ソリンが存在するかにより、それぞれの誘電率に
相当して両電極間を流れる電流の量は相違する。
この電気的信号は、そのまま或は対応する電圧信
号に変換して、増幅手段３２、制御回路３５の信
号により切換制御されるマルチプレクサ３３を介
して、温度センサ２２からの電気的信号と共に、
高周波信号変換手段３４に入力される。この変換
手段の入力が電圧信号であれば、これはＶ／Ｆコ
ンバータであることができる。これからの出力信
号は、制御回路３５、発信回路３６を経て、第４
図の受信回路４１に入力される。

水位検知用セグメント電極２１ｘ，２１ｙ及び
２１ｚからの静電容量信号は、別個のマルチプレ
クサ３７及びRC発信回路３８（各セグメント電
極２１ｘ，２１ｙ及び２１ｚと外極１４との間に
構成されるキヤパシタをＣとする）から、上記制
御回路３５、発振回路３６を経て上記受信回路４
１に入力される。

次に、第４図において、受信回路４１に逐次入
力する信号は、一時記憶手段４２に記憶され、第
１液、即ちガソリンの油量演算手段４３（破線で
包囲されている）に入力される。この液量演算手
段４３において、まず液面、液位の存在するセグ
メント電極、換言すれば全面がガソリンに浸つて
いる（いわば濡れている）ものではなく、また全
面がガスに被曝されている（いわば乾いている）
ものでもなく、部分的にガソリンな浸つているセ
グメント電極がどれであるかを電極検出手段４４
により検出する。

次いで電極浸漬高さ演算手段４５により、当該
電極のどの範囲までガソリンに浸つているかを演
算する。

次段の判断手段４６により、上記演算手段４５
からの入力値が適正な液位測定範囲にあるか否か
を判断し、結論が否であれば、前段にフイードバ
ツクしてその上方或は下方のセグメント電極につ
いての前記演算を行わせる。結論が然りである場
合には、その浸漬高さに関する情報が液位算出手
段４７に入力され、これに当該セグメント電極の
深さ、即ち液槽底部から当該電極下辺までの寸法
を加算して液位を算出する。

この液位に関するデータは次段の液量演算手段
４８に入力され、液槽の形状等、既知の諸条件を
参照して液量を算出する。

周知の通り液量は温度により変化するので、前
述した温度センサー２２からの周波数信号により
ガソリンの温度を検出し、標準温度15℃における
液量に補正しなければならない。そこで一時記憶
手段４２に入力した信号から取出される温度信号
は、別途に温度演算手段４９で処理され、この出
力信号は温度補正手段５０に入力され、これに入
力されている第１液（ガソリン）の液量を補正す
る。

その結果は、記憶手段５１に記憶された上、制
御手段５２を介して、表示計５３に表示され、ま
た必要に応じてプリンター５４により出力され、
また所定液位、液量を上回り或は下回る場合には
可視的、可聴的警報手段５５により、該当する警
戒事態の正起を通報する。

なお液槽底部に蓄積貯留される第２液（水）の
液位についての周波数信号は、上記受信回路４１
から一時記憶手段４２を介して、第２液液位（液
量）演算手段５６に入力されるその演算結果は上
記記憶手段５１に入力され、制御回路５２を経て
上記と同様に表示計５３、プリンター５４により
出力され、警戒水位を超えた場合には、上記警報
手段５５により警告される。

符号５７は上記コンピユータ処理を行うための
キーボードである。

次に第５図のフローチヤートを参照して、第４
図について説明した受信信号処理の手順を更に具
体的に説明する。

液位液量測定処理が開始されると、前述の通り
電源から各セグメント電極に高周波電圧が逐次印
加され、相当する周波数信号が逐次一時記憶手段
に入力されて来る（ステツプS₁）。例えば、セグ
メント電極が完全にガソリンに浸つている場合
の、また完全にガスに被曝されている場合の信号
の周波数がそれぞれ80KHz及び40KHzであるとす
ると、液面が存在するセグメント電極からの信号
は、この中間の周波数、例えば41KHzであり、或
は60KHzであり或は更に79KHzであり得る。電圧
印加は一般に下方のセグメント電極から逐時上方
のセグメント電極に移つて行くことが好ましい
が、便宜上ガソリン液位検知のための処理から説
明する。

最下方のセグメント電極２１ａ（第２Ａ図参照）
から始まつて、逐次入力する信号の周波数が80(a)
80(b)、80(c)、50(d)、40(e)、40(f)、40(g)…ＫHzであ
るとする。このデータ（周波数信号）は一時記憶
された後、液面が存在する電極の検出が電極検出
手段４４により行われる（ステツプS₂）この検出
は相接続する信号周波数の比較により行われ、そ
の差はａ−ｂ＝０、ｂ−ｃ＝０、ｃ−ｄ＝30、ｄ
−ｅ＝10、ｅ−ｆ＝０、ｆ−ｇ＝０…となるか
ら、電極２１ｄが部分的にガソリンに浸つている
ことが判かる。次にこのセグメント電極２１ｄの
上下方向長さ、即ち高さＬが29mmであるとして、
その下辺から何mm（Ｘmm）がガソリンに浸つてい
るか、浸漬高さの演算が演算手段４５により行わ
れる（ステツプS₃）。この電極２１ｄと同列の上
下隣接電極２１ｂ，２１ｆからの信号周波数を (b)ＫHz及び(f)ＫHzとすればＸ（mm）＝ｄ−ｆ／ｂ−ｆ／Ｌ＝50−40／80−40／29
＝7.25（mm）となる。

次にこの浸漬高さ、7.25mmが適正測定範囲にあ
るか否かを制御手段４６で判断する（ステツプ
S₄）。例えば、両列各対向セグメント電極の重畳
量OV（mm）が４mmであるとすれば、Ｘ＜OV／２或はＸ＞Ｌ−OV／２を基準とすべきである。この実施例の場合Ｘ即ち7.25mmはOV／２、即ち２mmよ小さくなく、又（Ｌ−OV／２）、即ち（29−OV／２）＝27 mmより大きくないから正常測定範囲にあると判断
される。次いで、液位算出手段４７で液位が算出
される（ステツプS₅）。例えば、液槽底面からセ
グメント電極２１ａ下辺までの高さをＳ（mm）、
200mmとすれば、上記下から４番目の電極２１ｄ
下辺までの高さは、Ｓ＋（４−１）（Ｌ−OV）＝
200＋３（29−４）＝275mmとなる。これに上記浸漬
高さＸ＝7.25mmを加算した282.25mmがガソリン液
位として算出される。

判断した結果、正常測定範囲外と判断（ステツ
プS₉）されれば、同列の下方極、上方極につい
て、例えば２１ｂ，２１ｆについて再度演算、再
判断を行う（ステツプS₁₀及びS₁₁、ステツプS₁₂
及びS₁₃）。

前述したようにこの液位から液量演算手段４８
で液量を算出し（ステツプS₆）、算出された液量
を温度補正手段５０で温度補正する（ステツプ
S₇）。温度センサーからの周波数信号が、例えば
標準温度15℃の場合35KHz、20℃の場合49KHz、
25℃の場合63KHzというように或る範囲で周波数
が既知であれば、受信信号周波数からガソリン温
度を知り、温度補正の演算を行うことは容易であ
る。

上記のコンピユータ処理を随時反覆する。算出
される液量は記憶手段５１に記憶され（ステツプ
S₈）、キーボード５７から表示指示を受けて、表
示計５３に表示される。

水位検出は、セグメント電極が２列になつてい
ないことから上述した所よりはるかに簡単であ
り、そのための説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明による静電容量プローブの中
央部分を切除して示す部分的縦断面図、第１Ｂ図
は第１Ａ図中のＢ−Ｂ線による一部を切除し
て示す部分的縦断面図、第２Ａ図は、上記プロー
ブの内極を構成するプリント基板の一部を切除し
て示す平面図、第２Ｂ図は第２Ａ図中のＢ−
Ｂ線による拡大尺断面図、第３図は静電容量のパ
ラメータである周波数信号をもたらすための回路
を示すブロツクダイアグラム、第４図は周波数信
号を受けて液位液量を算出するための回路を示す
ブロツクダイアグラム、第５図は第１液の液位液
量演算の手順を示すフローチヤート、第６図は液
槽に静電容量プローブを装備した状態を示す概念
図である。主要部分と符号との対応は以下の通り
である。１１，１２……剛性杆体、１４……金属筒管
（外極）、２０……プリント基板、２１……セグメ
ント電極（内極）、２２……温度センサー、２３
……シフトレジスタ、３１……高周波電源、３４
……周波数信号変換手段、４３……液量演算手
段、４４……電極検出手段、４５……電極浸漬高
さ演算手段、４６……判断手段、４７……液位演
算手段、４８……液量演算手段、４９……温度演
算手段、５２……記憶手段、５３……表示手段。

Claims

【特許請求の範囲】１２列の離間したセグメント電極からなり、一
方の列のセグメント電極が他方の列のセグメント
電極に対して長手方向にずれて２つの列のセグメ
ント電極が長手方向で部分的に重なり合う千鳥状
配列の多数のセグメント電極を有し、これらセグ
メント電極及びこれに対向する長い電極より成る
電極対と、この両極間に構成される多数個の静電
容量プローブに逐次高周波電圧を印加するように
なされた高周波電源と、これによりもたらされる
静電容量のパラメータとしての電流信号を、その
まま或は対応する電圧信号に変換し、相当する周
波数信号に変換する周波数信号変換手段と、この
周波数信号から液面が位置するセグメント電極を
検知する電極検出手段と、上記検出したセグメン
ト電極の位置及びこれらの信号周波数から液位及
び液量を算出する演算手段と、この算出値を表示
する表示手段とを包含することを特徴とする液位
液量測定装置。２特許請求の範囲１に記載された液位液量測定
装置において、上記セグメント電極及び関連する
配線が細長い可撓性絶縁性基板上にプリントさ
れ、液槽の深さに相応して適宜これを切断し或は
継ぎたして剛性円柱体の絶縁性外周面上に巻付
け、その外周面を絶縁性材料で被覆し、その外周
に外極としての金属筒管を嵌装し、更に外周面を
絶縁性材料で被覆して形成される静電容量プロー
ブを包含することを特徴とする装置。３特許請求の範囲２に記載された液位液量測定
装置において、上記絶縁性材料が熱収縮性ポリマ
ーのチユーブであつて、上記剛性円柱に巻つけら
れた可撓性絶縁性基板の周囲に嵌装し、加熱収縮
により当該基板を厳密に保持させたことを特徴と
する装置。４特許請求の範囲２或は３に記載された液位液
量測定装置において、複数個のセグメント電極を
１群として統括する複数個のシフトレジスター
ICと、複数個の温度センサーダイオードとが上
記可撓性絶縁性基板上に長手方向に間隔を置いて
配置され、各シフトレジスターを経て各セグメン
ト電極に逐次高周波電圧を印加するためのリード
線と、各セグメント電極からの引出しリード線
と、アース線とが上記配線としてプリントされて
いることを特徴とする装置。５特許請求の範囲４に記載された液位液量測定
装置において、上記アース線がセグメント電極の
周囲及び高周液電圧用リード線に沿つて配置され
ていることを特徴とする装置。６特許請求の範囲３に記載された液位液量測定
装置において、上記液と相違する誘電率を有する
第２の液の液位を測定するための複数個のセグメ
ント電極が上記セグメント電極の下方にプリント
されていることを特徴とする装置。７特許請求の範囲４に記載された液位液量測定
装置において、上記第１液の液位検知用の電気信
号増幅手段と、温度センサーからの電気信号増幅
手段とがマルチプレクサを介して周波数信号変換
手段に接続されており、上記第２液の液位検知用
セグメント電極からの電気信号を周波数信号に変
換するための手段が外極との間の静電容量をキヤ
パシタンスとするRC発振回路であることを特徴
とする装置。８特許請求の範囲１に記載された液位液量測定
装置において、上記演算手段が第１液の液位及び
液量の演算手段と、第２液の液位演算手段と、温
度演算手段とを包含することを特徴とする装置。９特許請求の範囲６に記載された液位液量測定
装置において、上記第１液用の演算手段が上下に
隣接する各セグメント電極対からの信号周波数の
差より当該液位の存在するセグメント電極を検知
する電極検出手段と、当該セグメント電極及び上
下のセグメント電極の周波数信号より当該セグメ
ント電極の浸漬高さを算出する演算手段と、この
値が当該電極について適正測定範囲にか否かを判
断し、結果が否定的である場合には隣接する上或
は下のセグメント電極の周波数信号より浸漬高さ
を算出するように指示する判断手段と、当該セグ
メント電極の位置及び浸漬高さより液位を算出す
る液位演算手段と、液槽に関する既知の諸条件を
参酌して上記液位から液量を算出する液量演算手
段と、上記温度演算手段で算出された温度により
液量を補正する温度補正手段とを包含することを
特徴とする装置。