(57)【要約】【課題】１種類のセンサのみ用いた簡易な構成の液面レベル検出装置を提供する。【解決手段】液面レベル検出装置は、（Ａ）複数の差分値Ｄ［ｉ］のうちの差分値Ｄ［ｊ］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］の符号が正のとき、差分値Ｄ［ｊ］及び差分値Ｄ［ｊ＋１］以外の差分値Ｄ［ａ］及び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］以外の差分値Ｄ［ｂ］及び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］の符号が負のとき、差分値Ｄ［Ｎ−１］以外の差分値Ｄ［ｃ］及び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。【選択図】図１
2014145713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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と、
前記差分値Ｄ［ｉ］と前記液面レベルとの関係を示す液面レベル検出基準情報Ｈ［ｉ］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］の符号が正のとき、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）及び前記差分値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］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）及び前記差分値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］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）及び前記差分値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。
【請求項２】
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と、
前記差分値Ｄ［ｉ］と前記液面レベルとの関係を示す液面レベル検出基準情報Ｈ［ｉ］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］の符号が正のとき、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）及び前記差分値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］に対応する液面レベル検出基準情報Ｈ［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］に対応する液面レベル検出基準情報Ｈ［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。
【請求項３】
前記液面レベル検出手段が、
（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、前記差分値Ｄ［ａ］及び前記差分値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、前記差分値Ｄ［ａ］及び前記差分値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。
【請求項４】
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請求項３に記載の液面レベル検出装置。
【請求項５】
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請求項３に記載の液面レベル検出装置。
【請求項６】
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請求項１〜５のいずれか一項に記載の液面レベル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液面レベル検出装置の一例として、図１９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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３６６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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の液面レベル検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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と、前記差分値Ｄ［ｉ］と前記液面レベルとの関係を示す液面レベル検出基準情報Ｈ［ｉ］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］の符号が正のとき、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）及び前記差分値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］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）及び前記差分値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］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）及び前記差分値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。
【０００８】
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と、前記差分値Ｄ［ｉ］と前記液面レベルとの関係を示す液面レベル検出基準情報Ｈ［ｉ］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］の符号が正のとき、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）及び前記差分値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］に対応する液面レベル検出基準情報Ｈ［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］に対応する液面レベル検出基準情報Ｈ［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。
【０００９】
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、前記差分値Ｄ［ａ］及び前記差分値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、前記差分値Ｄ［ａ］及び前記差分値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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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］の符号が正のとき、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）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し、（Ｂ）差分値Ｄ［１］の符号が正のとき、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）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し、（Ｃ）差分値Ｄ［Ｎ−１］の符号が負のとき、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）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。
【００１４】
請求項１に記載された発明の作用について図２〜図４を参照して説明する。
【００１５】
図２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２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。
【００１６】
図３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３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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
そして、図３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３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４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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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）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、差分値Ｄ［ｉ］のうちの差分値Ｄ［ｊ＋１］の符号が正のとき、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）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し、（Ｃ’）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］に対応する液面レベル検出基準情報Ｈ［Ｎ−１］に基づいて液面レベルを検出する。
【００３１】
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、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。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、変化の傾きが大きく、そのため、検出精度を高めることができる。
【００３２】
請求項３に記載された発明によれば、（Ａ１）複数の差分値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、差分値Ｄ［ａ］（ａは、１から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）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、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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の液面レベル検出装置の基本構成を示す図である。
【図２】マグネット位置と磁気強度センサＳ［ｋ］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。
【図３】マグネット位置と複数の差分値Ｄ［ｉ］との関係を示すグラフの一例（磁気強度センサの個数Ｎ＝４）である。
【図４】マグネット位置と複数の差分値Ｄ［ｉ］との関係を示すグラフの一例（磁気強度センサの個数Ｎ＝８）である。
【図５】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６】図５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７】図５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］及び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８】図６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。
【図９】第１の実施形態の液面レベル検出装置の変形例としての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］及び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である。
【図１０】第１の実施形態の液面レベル検出装置の変形例としての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である。
【図１１】第１の実施形態の液面レベル検出装置の変形例としての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］及び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である。
【図１２】第１の実施形態の液面レベル検出装置の変形例としての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である。
【図１３】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］及び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１４】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。
【図１５】第２の実施形態の液面レベル検出装置の変形例としての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］及び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である。
【図１６】第２の実施形態の液面レベル検出装置の変形例としての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である。
【図１７】第２の実施形態の液面レベル検出装置の変形例としての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］及び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である。
【図１８】第２の実施形態の液面レベル検出装置の変形例としての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である。
【図１９】従来の液面レベル検出装置としての磁気式液面計の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
（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５〜図８を参照して説明する。
【００３９】
図５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６は、図５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７は、図５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］及び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８は、図６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。
【００４０】
図５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６）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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
制御部１０は、図６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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。図７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７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液面レベル検出基準情報Ｈ［３］、をμＣＯＭ２０のＲＯＭに記憶している。各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。
【００５６】
また、本実施形態において、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く、液面レベル検出基準情報Ｈ［ｉ］は、差分値Ｄ［ｉ］（ｉは、１からＮ−１までの複数の自然数）について一意にマグネット３の位置が定まる区間（例えば、ゼロクロス位置Ｐ［ｉ］を含む最大値と最小値との間の区間以外の区間など）について記憶されていればよい。また、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。
【００５７】
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８に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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Ｓ１６０に進む（Ｓ１３０でＮ）。
【００６２】
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Ｓ１７０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Ｓ１８０に進む（Ｓ１４０でＮ）。
【００６３】
ステップＳ１５０において、ＣＰＵは、差分値Ｄ［２］を、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。
【００６４】
ステップＳ１６０において、ＣＰＵは、差分値Ｄ［３］を、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。
【００６５】
ステップＳ１７０において、ＣＰＵは、差分値Ｄ［１］を、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。
【００６６】
ステップＳ１８０において、ＣＰＵは、差分値Ｄ［２］を、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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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）。
【００７０】
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、この区間Ｔ［１］において単調に変化する差分値Ｄ［２］およびこの差分値Ｄ［２］に対応する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（Ｓ１５０）。
【００７１】
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、この区間Ｔ［２］において単調に変化する差分値Ｄ［３］及びこの差分値Ｄ［３］に対応する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（Ｓ１６０）。
【００７２】
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、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（Ｓ１７０）。
【００７３】
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、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（Ｓ１８０）。
【００７４】
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］と液面レベルとの関係を示す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］〜［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］〜［３］のうちの差分値Ｄ［ｊ＋１］の符号が正のとき、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）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し、（Ｂ）差分値Ｄ［１］の符号が正のとき、差分値Ｄ［２］及び差分値Ｄ［２］に対応する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］の符号が負のとき、差分値Ｄ［２］及び差分値Ｄ［２］に対応する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。
【００７５】
また、液面レベル検出手段が、（Ａ１）差分値Ｄ［１］〜Ｄ［３］から予め選択された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、差分値Ｄ［３］及び差分値Ｄ［３］に対応する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、差分値Ｄ［１］及び差分値Ｄ［１］に対応する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。
【００７６】
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。
【００７７】
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］及びこの差分値Ｄ［２］に対応する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。
【００７８】
以上より、本実施形態によれば、複数の磁気強度センサＳ［１］〜Ｓ［４］のみ用いて液面レベルを検出することができるので、１種類の磁気強度センサのみを用いた簡易な構成とすることができる。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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］及びこの差分値Ｄ［２］に対応する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が大きい差分値Ｄ［２］を用いて液面レベルを検出することができ、検出精度を高めることができる。
【００８２】
上述した本実施形態では、各区間Ｔ［１］〜Ｔ［４］において、１の差分値Ｄ及びこの差分値Ｄに対応する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。
【００８３】
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とき、差分値Ｄ［２］及びこの差分値Ｄ［２］に対応する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及び複数の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、液面レベルを検出してもよい。
【００８４】
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。
【００８５】
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９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］及び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を示す。
【００８６】
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］及び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を示す。
【００８７】
（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１３、図１４を参照して説明する。
【００８８】
図１３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］及び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１４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。
【００８９】
本実施形態の液面レベル検出装置１Ａは、上述した第１の実施形態と同一のハードウエア構成を有し、制御部１０において、液面レベル検出処理１に代えて、図１４に示す液面レベル検出処理２を実行することのみ異なるものである。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。
【００９０】
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。図１３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１３に太実線で示される、（１）区間Ｔ［１］及び区間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液面レベル検出基準情報Ｈ［１］、（２）区間Ｔ［２］及びＴ［４］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液面レベル検出基準情報Ｈ［３］、をμＣＯＭ２０のＲＯＭに記憶している。各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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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］及び液面レベル検出基準情報Ｈ［１］、並びに、差分値Ｄ［３］及び液面レベル検出基準情報Ｈ［３］を用いて液面レベルを検出するようにしている。
【００９４】
また、本実施形態において、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く、液面レベル検出基準情報Ｈ［ｉ］は、差分値Ｄ［ｉ］（ｉは、１からＮ−１までの複数の自然数）について一意にマグネット３の位置が定まる区間（例えば、ゼロクロス位置Ｐ［ｉ］を含む最大値と最小値との間の区間以外の区間など）について記憶されていればよい。
【００９５】
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１４に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
【００９６】
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。
【００９７】
ステップＴ１１０〜Ｔ１４０、Ｔ１６０、Ｔ１７０は、それぞれ上述した第１の実施形態のステップＳ１１０〜Ｓ１４０、Ｓ１６０、Ｓ１７０と同様の処理を実行するので、以下ではステップＴ１５０及びＴ１８０について説明する。
【００９８】
ステップＴ１５０において、ＣＰＵは、差分値Ｄ［１］を、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。
【００９９】
ステップＴ１８０において、ＣＰＵは、差分値Ｄ［３］を、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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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（Ｔ１１０）。
【０１０３】
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、この区間Ｔ［１］において単調に変化する差分値Ｄ［１］およびこの差分値Ｄ［１］に対応する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（Ｔ１５０）。
【０１０４】
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］の符号が負のとき（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、この区間Ｔ［２］において単調に変化する差分値Ｄ［３］及びこの差分値Ｄ［３］に対応する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（Ｔ１６０）。
【０１０５】
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］の符号が正のとき（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、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（Ｔ１７０）。
【０１０６】
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］の符号が負のとき（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、この区間Ｔ［４］において単調に変化する差分値Ｄ［３］及びこの差分値Ｄ［３］に対応する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（Ｔ１８０）。
【０１０７】
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、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］と液面レベルとの関係を示す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］〜［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］〜［３］のうちの差分値Ｄ［ｊ＋１］の符号が正のとき、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）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するように構成されている。
【０１０８】
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、差分値Ｄ［３］及び差分値Ｄ［３］に対応する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、差分値Ｄ［１］及び差分値Ｄ［１］に対応する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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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、複数の磁気強度センサＳ［１］〜Ｓ［４］のみ用いて液面レベルを検出することができるので、１種類の磁気強度センサのみを用いた簡易な構成とすることができる。また、ゼロクロス位置Ｐ［１］より磁気強度センサＳ［１］側（図１３の左側）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［Ｎ］側（図１３の右側）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［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］又は区間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、変化の傾きが大きく、そのため、検出精度を高めることができる。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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］及び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しめす。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。
【０１１５】
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］及び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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【符号の説明】
【０１２３】
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
Ｈ          液面レベル検出基準情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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