(57)【要約】【課題】小型化可能な液体検出センサーを提供する。【解決手段】液体検出センサーであって、液体９に向かってレーザー光を出射する第１の発光部４１と、液体９と空気との境界面９ａにおいて反射された前記レーザー光を受光する第１の受光部４２と、第１の発光部４１の出射面及び第１の受光部４２の受光面に設けられる第１のフィルム４３と、を有する第１の検出素子４と、第２の受光部５２と、第２の受光部５２の受光面に設けられる遮光材５３と、を有する第２の検出素子５と、を備え、第２の検出素子５において検出された信号に応じて、第１の検出素子４において検出された信号を補正する、液体検出センサー。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体検出センサーであって、
液体に向かってレーザー光を出射する第１の発光部と、前記液体と空気との境界面において反射された前記レーザー光を受光する第１の受光部と、前記第１の発光部の出射面及び前記第１の受光部の受光面に設けられる第１のフィルムと、を有する第１の検出素子と、
第２の受光部と、前記第２の受光部の受光面に設けられる遮光材と、を有する第２の検出素子と、を備え、
前記第２の検出素子において検出された信号に応じて、前記第１の検出素子において検出された信号を補正する、液体検出センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体検出センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体検出センサーとして、発光部が出射した光を受光部が受光し、その受光した光の光量変化を検出するセンサーが知られている。
特許文献１には、発光部及び受光部の上にプリズムが設置された液体検出センサーが開示されている。発光部は、プリズムに向かってレーザー光を出射する。レーザー光は、プリズムと空気との境界面において反射される。反射されたレーザー光は、受光部において受光される。
【０００３】
プリズムの上面の一部又は全部に液体が存在する場合、液体が存在しない場合に比べて、プリズムの上面において、レーザー光の反射が起こりにくくなる。したがって、受光部において受光されるレーザー光の光量が減少する。受光部に到達するレーザー光の光量の変化によって液体の有無を推定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０３３５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者らは、液体検出センサーに関し、以下の課題を見出した。
狭小空間において液体の検出を行う場合、液体検出センサーを小型化する必要がある。プリズムが設置された液体検出センサーは、プリズムの厚みによって液体検出センサー全体が厚くなる。したがって、プリズムが設置された液体検出センサーを小型化することは、困難である。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、小型化可能な液体検出センサーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための一態様は、液体検出センサーであって、液体に向かってレーザー光を出射する第１の発光部と、前記液体と空気との境界面において反射された前記レーザー光を受光する第１の受光部と、前記第１の発光部の出射面及び前記第１の受光部の受光面に設けられる第１のフィルムと、を有する第１の検出素子と、第２の受光部と、前記第２の受光部の受光面に設けられる遮光材と、を有する第２の検出素子と、を備え、前記第２の検出素子により検出された信号に応じて、前記第１の検出素子により検出された信号を補正する。
【０００８】
本発明に係る液体検出センサーは、第１の発光部の出射面及び前記第１の受光部の受光面に設けられる第１のフィルムと、を有する第１の検出素子を備える。第１のフィルムが設けられているため、第１の検出素子において検出された信号を用いて、液体の厚さを推定することができる。
【０００９】
本発明に係る液体検出センサーは、プリズムを用いることなく、液体の厚さを推定することができる。したがって、プリズムが設置された液体検出センサーよりも、液体検出センサー全体の厚さを薄くすることができる。そのため、液体検出センサーを小型化することができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る液体検出センサーは、第２の受光部と、第２の受光部の受光面に設けられる遮光材と、を有する第２の検出素子と、を備え、第２の検出素子において検出された信号に応じて、前記第１の検出素子において検出された信号を補正する。
【００１１】
第２の受光部の受光面に遮光材が設けられているため、第２の受光部において検出される信号は外乱（ノイズ）である。そこで、第２の検出素子において検出された信号によって、第１の検出素子において検出された信号を補正すると、第１の検出素子において検出された信号の外乱を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、小型化可能な液体検出センサーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態に係る液体検出センサーの平面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る液体検出センサーの正面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る液体検出センサーの模式的な正面図である。
【図４】波長と透過率との関係を測定したグラフである。
【図５】フィルムを設けない場合における液体検出センサーの模式的な正面図である。
【図６】フィルムを設けない場合における液厚と電気信号の電圧との関係を示すグラフである。
【図７】フィルムを設けた場合における液体検出センサーの模式的な正面図である。
【図８】フィルムを設けた場合における液厚と電気信号の電圧との関係を示すグラフである。
【図９】第２の実施の形態に係る液体検出センサーの平面図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る液体検出センサーの回路図である。
【図１１】電気信号の電圧の経時的変化を測定した結果を示すグラフである。
【図１２】図１１に示したａ時点における液体検出センサーの写真である。
【図１３】図１１に示したｂ時点における液体検出センサーの写真である。
【図１４】図１１に示したｃ時点における液体検出センサーの写真である。
【図１５】第３の実施の形態に係る液体検出センサーの平面図である。
【図１６】第３の実施の形態に係る液体検出センサーの回路図である。
【図１７】第３の実施の形態に係る液体検出センサーを用いて電気信号の電圧を測定した結果を示すグラフである。
【図１８】カメラを用いて液体の流速を測定した場合と、第３の実施の形態に係る液体検出センサーを用いて液体の流速を推定した場合と、を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１５】
（第１の実施の形態）
まず、図１〜３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る液体検出センサーの構成について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る液体検出センサーの平面図である。図１に示すように、液体検出センサー１は、第１の検出素子４及び基板７を備える。図２は、第１の実施の形態に係る液体検出センサーの正面図である。第１の検出素子４は、図２に示すように、第１の発光部４１、第１の受光部４２、及び第１のフィルム４３を備える。液体検出センサー１は、例えば、自動車のエンジントランスミッション内に設けられた油路等に設置される。
【００１６】
図３は、第１の実施の形態に係る液体検出センサーの模式的な正面図である。なお、図３においては、液体検出センサー１に加えて、液管８及び液体９も図示している。また、図３においては、基板７の図示を省略している。図３に示す境界面９ａは、液体９と空気との境界面である。図３に示す液厚ｄは、液体９の厚さである。具体的には、第１のフィルム４３の上面から境界面９ａまでの距離である。
【００１７】
なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示した右手系ｘｙｚ直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸正方向が鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。
【００１８】
液体検出センサー１は、図２に示すように、基板７の上面に第１の検出素子４が接着されることにより設けられたセンサーである。第１の検出素子４は、第１の発光部４１、第１の受光部４２、及び第１のフィルム４３を備える。基板７の上面には、例えば、図２に示すように、第１の発光部４１及び第１の受光部４２が隣接するように接着されている。なお、第１の発光部４１及び第１の受光部４２は、互いに間隔を空けて基板７上に接着されることによって設けられていてもよい。
【００１９】
第１の発光部４１は、例えば、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）である。第１の発光部４１は、出射面からレーザー光を出射することができる。第１の発光部４１の出射面は、例えば、第１の発光部４１の上面である。第１の受光部４２は、例えば、フォトトランジスタである。第１の受光部４２は、例えば、フォトダイオードであってもよい。
【００２０】
第１の受光部４２は、受光面に照度センサー（不図示）が設けられている。第１の受光部４２の受光面は、例えば、第１の受光部４２の上面である。第１の受光部４２は、照度センサーにおいて受光した光を電気信号に変換することができる。図２に示す第１の発光部４１の厚さＬ５及び第１の受光部４２の厚さＬ５は、例えば、０．６ｍｍ程度である。
【００２１】
第１の発光部４１及び第１の受光部４２は、一体となって形成されていてもよい。具体的には、第１の発光部４１及び第１の受光部４２は、例えば、発光ダイオードとフォトトランジスタとを一体化したフォトリフレクタであってもよい。
【００２２】
第１の発光部４１の出射面及び第１の受光部４２の受光面には、第１のフィルム４３が貼付けられることによって設けられている。第１のフィルム４３は、樹脂製のフィルムである。第１のフィルム４３は、例えば、アクリル樹脂を用いて構成される。第１のフィルム４３は、屈折率及び透過率がアクリル樹脂と同程度であれば、アクリル樹脂以外の樹脂を用いて構成されてもよい。図２に示す第１のフィルム４３の厚さＬ４は、例えば、０．３ｍｍ程度である。
【００２３】
第１のフィルム４３の形状は、第１の発光部４１の出射面及び第１の受光部４２の受光面を覆うことができる形状であれば特に限定されない。第１のフィルム４３の形状は、例えば、図１に示すように、矩形状である。図１に示す第１のフィルム４３の大きさは、例えば、幅Ｌ２が１．２ｍｍ程度であり、かつ、長さＬ３が１．７ｍｍ程度である。第１のフィルム４３の上面は、図３に示すように、液管８の内周面と同じ曲率を有することが好ましい。
【００２４】
基板７は、変形可能な回路基板である。基板７は、例えば、フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ、ＦＰＣ）である。したがって、基板７は、配置位置の形状に合わせて変形することができる。基板７の形状は特に限定されないが、例えば、図１に示す幅Ｌ１が、１．５ｍｍ程度の帯状である。図２に示す基板７の厚さＬ６は、０．１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２５】
液管８は、液体９を通液することができる管である。液管８は、例えば、図３に示すように、断面円形状の管である。図３に示す液管８の内径Ｌ７は、特に限定されないが、例えば、１０ｍｍである。液体９は、例えば、油である。
【００２６】
液体検出センサー１は、図３に示すように、第１のフィルム４３の上面が液管８の内周面の一部を形成するように、液管８の下方に設置される。また、第１のフィルム４３の上面が液管８の内周面と同じ曲率を有するため、液体検出センサー１を設置しても、液体９の流れが阻害されない。したがって、液体検出センサー１は、プリズムが設置された液体検出センサーと比較して、液体９の流れをより精密に捉えることができる。
【００２７】
液体検出センサー１は、第１の検出素子４を用いて液管８内に存在する液体９の厚さを推定することができるセンサーである。第１の発光部４１から出射されたレーザー光は、液体９と空気との境界面９ａにおいて反射される。反射された光は、第１の受光部４２が有する照度センサーにおいて受光される。第１の受光部４２は、受光した光の信号を、電気信号に変換する。
【００２８】
詳細は後述するが、液体９の厚さが変動すると、第１の受光部４２が受光する光量が変動する。つまり、液体９の厚さが変動すると、第１の受光部４２が検出する電気信号の電圧が変動する。また、液体９の性質によって、第１の受光部４２が受光する光量は変動する。したがって、液体検出センサー１は、例えば、異なる種類の液体が通液されたことを捉えることができる。
【００２９】
次に、図４を参照して、第１の発光部４１の波長帯について説明する。図４は、波長と透過率との関係を測定したグラフである。図４では、液体９のモデルとして、通常油、高粘度油、及び無着色油を用いている。図４において、一点鎖線は、通常油の透過率を示す。実線は、高粘度油の透過率を示す。点線は、無着色油の透過率を示す。なお、通常油及び高粘度油は、着色されている。通常油及び無着色油の粘度は、２０℃において、５０ｍｍ２／ｓ程度である。高粘度油の粘度は、２０℃において、５０００ｍｍ２／ｓ程度である。
【００３０】
図４に示すように、通常油、高粘度油、及び無着色油のいずれであっても、波長が７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下である場合、光の透過率が高い。したがって、第１の発光部４１の波長は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
次に、図５〜８を参照して、第１のフィルム４３の厚さについて説明する。図５は、フィルムを設けない場合における液体検出センサーの模式的な正面図である。図６は、フィルムを設けない場合における液厚と信号電圧との関係を示すグラフである。図７は、フィルムを設けた場合における液体検出センサーの模式的な正面図である。図８は、フィルムを設けた場合における液厚と信号電圧との関係を示すグラフである。なお、図５及び図７において、矢印は、レーザー光の進行方向を示す。
【００３２】
図５に示すように、第１の発光部４１から出射されたレーザー光は、境界面９ａにおいて反射し、第１の受光部４２が有する照度センサーにおいて受光される。第１の受光部４２に受光された光は、電気信号に変換される。電気信号の電圧は、図６に示すように、液厚ｄの変動に応じて変動する。電気信号の電圧は、図６に示すように、液厚ｄがｄｂであるときにもっとも高くなる。なお、ｄｂの値は、第１の発光部４１と第１の受光部４２との距離によって変化する。
【００３３】
例えば、測定された電気信号の電圧がＶ１であった場合を考える。図６に示すように、電圧がＶ１となる液厚ｄは、ｄ１及びｄ２の２点である。つまり、測定された電気信号の電圧がＶ１であった場合、実際の液厚ｄが一意に定まらない。したがって、電気信号の電圧を用いて、液厚ｄを推定することができない。
【００３４】
そこで、図７に示すように、第１の発光部４１及び第１の受光部４２に、第１のフィルム４３を貼付ける。第１のフィルム４３を貼付けることによって、液厚ｄが０であるときに電気信号の電圧がもっとも高くなる。第１のフィルム４３の厚さは、例えば、第１の発光部４１及び第１の受光部４２が隣接している場合、０．３ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３５】
なお、第１の発光部４１と第１の受光部４２との距離に応じて、液厚ｄが０であるときに電気信号の電圧がもっとも高くなる第１のフィルム４３の厚さは、変化する。したがって、第１のフィルム４３の厚さは、第１の発光部４１と第１の受光部４２との距離に応じて、適宜変更されることが好ましい。
【００３６】
第１のフィルム４３を貼付けた場合、電気信号の電圧は、図８に示すように、液厚ｄが厚くなると単調減少する。つまり、測定された電気信号の電圧を用いて、液厚ｄを一意に定めることができる。したがって、電気信号の電圧を用いて、液厚ｄを推定することができる。
【００３７】
液体検出センサー１では、第１の発光部４１及び第１の受光部４２に第１のフィルム４３を貼付けている。したがって、第１の発光部４１からレーザー光を出射することによって、液厚ｄを測定することができる。
【００３８】
液体検出センサー１には、第１の発光部４１及び第１の受光部４２の上面にプリズムを設置する必要がない。そのため、プリズムを設置する必要がある場合よりも、液体検出センサー全体の厚さを薄くすることができる。したがって、プリズムを設置する必要がある場合よりも、液体検出センサーを小型化することができる。そのため、自動車のトランスミッション等に設けられた小さな油路に、液体検出センサーを設置することができる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
次に、図９〜１０を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る液体検出センサーの構成について説明する。
図９は、第２の実施の形態に係る液体検出センサーの平面図である。図１０は、第２の実施の形態に係る液体検出センサーの回路図である。
【００４０】
液体検出センサー２は、図９に示すように、液体検出センサー１で示した構成に加えて、第２の検出素子５を備える。第２の検出素子５は、図１０に示すように、第２の受光部５２及び遮光材５３を備える。また、液体検出センサー２は、図１０に示すように、図９で示した構成に加えて、差動回路２１を備える。その他の構成については、第１の実施の形態で説明した構成と同様であるため、重複した説明は適宜省略する。
【００４１】
液体検出センサー２は、基板７の上面に第１の検出素子４及び第２の検出素子５が接着されることによって設けられたセンサーである。第１の検出素子４及び第２の検出素子５は、図９に示すように、互いに間隔を開けて配置されている。第２の検出素子５は、図１０に示すように、第２の受光部５２及び遮光材５３を有する。
【００４２】
第２の受光部５２は、第１の受光部４２と同一の構成であることが好ましい。第２の受光部５２は、例えばフォトトランジスタである。第２の受光部５２は、フォトダイオードであってもよい。第２の受光部５２は、フォトリフレクタであってもよい。フォトリフレクタを第２の受光部５２として用いる場合、フォトリフレクタが有する発光ダイオード等の発光部は、電気回路に接続されない。
【００４３】
第２の受光部５２は、受光面に照度センサー（不図示）が設けられている。第２の受光部５２の受光面は、例えば、第２の受光部５２の上面である。第２の受光部５２は、照度センサーにおいて受光した光を電気信号に変換することができる。第２の受光部５２の厚さは、例えば、０．６ｍｍ程度である。
【００４４】
第２の受光部５２の受光面には、遮光材５３が貼付けられることによって設けられている。遮光材５３は、例えば、アルミニウム箔である。遮光材５３の厚さは、第２の受光部５２を遮光することができる厚さであれば、特に限定されない。遮光材５３の上面は、液管８の内周面と同じ曲率を有することが好ましい。第１のフィルム４３の上面及び遮光材５３の上面が液管８の内周面と同じ曲率を有しているため、液体検出センサー２を設置しても、液体９の流れは阻害されない。
【００４５】
第２の受光部５２は、受光面に遮光材５３が設けられているため、例えば、第１の発光部４１が出射したレーザー光を受光することができない。つまり、第２の受光部５２において検出された電気信号は、外乱（ノイズ）である。第１の受光部４２において検出された電気信号は、第２の受光部５２において検出された電気信号と同様に、外乱を含むと考えられる。そこで、差動回路２１を用いて第１の受光部４２において検出された電気信号の外乱を抑制する。
【００４６】
差動回路２１は、図１０に示すように、第１の受光部４２の下流及び第２の受光部５２の下流に接続されている。差動回路２１は、第１の受光部４２の電気信号の電圧と、第２の受光部５２の電気信号の電圧と、の差分をとることができる。差分をとることによって、第２の受光部５２において検出された電気信号を基準として、第１の受光部４２において検出された電気信号を補正することができる。つまり、第２の受光部５２において検出された電気信号を用いて、第１の受光部４２において検出された電気信号の外乱を抑制することができる。
【００４７】
次に、図１１〜１４を参照して、液体検出センサー２を使用した場合の電気信号の電圧を測定した結果を説明する。図１１は、電気信号の電圧の経時的変化を測定した結果を示すグラフである。図１２は、図１１に示したａ時点における液体検出センサーの写真である。図１３は、図１１に示したｂ時点における液体検出センサーの写真である。図１４は、図１１に示したｃ時点における液体検出センサーの写真である。
【００４８】
図１１は、液管８に液体９を通液する際に、液体検出センサー２において検出された電気信号の電圧を示す。図１１に示すように、液体９を通液すると、電気信号の電圧は、低下する。ａ時点では、図１２に示すように、液体９は、液管８内に通液されていない。ｂ時点では、図１３に示すように、液体９は、液管８内に通液されている。しかしながら、液体検出センサー２には到達していない。ｃ時点では、図１４に示すように、液体９は、液体検出センサー２に到達している。
【００４９】
図１１に示すように、ａ時点からｂ時点までは、電気信号の電圧がほとんど変動しない。つまり、液体検出センサー２では、外乱が抑制されている。また、ｃ時点以降では、電気信号の電圧が低下する。このことから、液体検出センサー２は、液体９が到達したことを検出していることが確認された。
【００５０】
上記の構成によって、液体検出センサー２は、第２の検出素子５において検出された電気信号を用いて、第１の検出素子４において検出された電気信号の外乱を抑制することができる。さらに、液体検出センサー２は、第１の実施の形態で説明した効果と同様の効果を奏することができる。
【００５１】
（第３の実施の形態）
次に、図１５〜１６を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る液体検出センサーの構成について説明する。
図１５は、第３の実施の形態に係る液体検出センサーの平面図である。図１６は、第３の実施の形態に係る液体検出センサーの回路図である。
【００５２】
液体検出センサー３は、図１５に示すように、液体検出センサー１で示した構成に加えて、第３の検出素子６を備える。第３の検出素子６は、図１６に示すように、第３の発光部６１、第３の受光部６２、及び第３のフィルム６３を備える。その他の構成については、第１の実施の形態で説明した構成と同様であるため、重複した説明は適宜省略する。
【００５３】
液体検出センサー３は、図１５に示すように、基板７の上面に第１の検出素子４及び第３の検出素子６が接着されることによって設けられたセンサーである。第３の検出素子６は、図１６に示すように、第３の発光部６１、第３の受光部６２、及び第３のフィルム６３を備える。第１の検出素子４及び第３の検出素子６は、図１５に示すように、例えば、５ｍｍ程度の間隔を開けて配置されている。
【００５４】
第３の検出素子６は、第１の検出素子４と、同一の構成であることが好ましい。
第３の発光部６１は、例えば、発光ダイオードである。第３の発光部６１は、出射面からレーザー光を出射することができる。第３の発光部６１の出射面は、例えば、第３の発光部６１の上面である。
【００５５】
第３の受光部６２は、例えば、フォトトランジスタである。第３の受光部６２は、フォトダイオードであってもよい。第３の受光部６２は、受光面に照度センサー（不図示）が設けられている。第３の検出素子６の受光面は、例えば、第３の検出素子６の上面である。第３の受光部６２は、照度センサーにおいて受光した光を電気信号に変換することができる。第３の発光部６１の厚さ及び第３の受光部６２の厚さは、例えば、０．６ｍｍ程度である。
【００５６】
第３の発光部６１及び第３の受光部６２は、例えば、隣接するように基板７上に接着されている。第３の発光部６１及び第３の受光部６２は、一体となって形成されていてもよい。具体的には、第３の発光部６１及び第３の受光部６２は、例えば、フォトリフレクタであってもよい。なお、第３の発光部６１及び第３の受光部６２は、互いに間隔を空けて基板７上に接着されることによって設けられていてもよい。
【００５７】
第３の発光部６１の出射面及び第３の受光部６２の受光面には、第３のフィルム６３が貼付けられることによって設けられている。第３のフィルム６３は、樹脂製のフィルムである。第３のフィルム６３は、例えば、アクリル樹脂を用いて構成される。第３のフィルム６３は、屈折率及び透過率がアクリル樹脂と同程度であれば、アクリル樹脂以外の樹脂を用いて構成されてもよい。第３のフィルム６３の厚さは、第１のフィルム４３の厚さＬ４と同程度であることが好ましい。第３のフィルム６３の厚さは、例えば、０．３ｍｍ程度である。
【００５８】
第３のフィルム６３の形状は、第３の発光部６１の出射面及び第３の受光部６２の受光面を覆うことができる形状であれば特に限定されない。第３のフィルム６３の形状は、例えば、図１５に示すように、矩形状である。第３のフィルム６３の大きさは、例えば、幅が１．２ｍｍ程度であり、かつ、長さが１．７ｍｍ程度である。第３のフィルム６３の上面は、液管８の内周面と同じ曲率を有することが好ましい。
【００５９】
液体検出センサー３は、液体９の流速及び流れ方向を測定することができるセンサーである。液体検出センサー３が設置された液管８に液体９を通液すると、第１の検出素子４及び第３の検出素子６は、電気信号の電圧が低下する。電気信号の電圧の低下は、第１の検出素子４及び第３の検出素子６に、液体９が到達した時点で、それぞれ発生する。つまり、第１の検出素子４及び第３の検出素子６は、電気信号の電圧が低下する時点に差がある。
【００６０】
そこで、第１の検出素子４と第３の検出素子６との距離を、第１の検出素子４の電気信号の電圧が低下する時点と、第３の検出素子６の電気信号の電圧が低下する時点と、の差で割る。この操作によって、液体９の流速を推定することができる。また、第１の検出素子４及び第３の検出素子６のいずれの電圧が先に低下したかによって、液体９の流れ方向を判定することができる。
【００６１】
次に、図１７〜１８を参照して、液体検出センサー３を使用して液体９の流速を測定した結果を説明する。図１７は、第３の実施の形態に係る液体検出センサーを用いて電気信号の電圧を測定した結果を示すグラフである。図１８は、カメラを用いて流速を測定した場合と、第３の実施の形態に係る液体検出センサーを用いて流速を推定した場合と、を比較したグラフである。
【００６２】
図１７において、実線は、第１の検出素子４の電気信号の電圧を示す。点線は、第３の検出素子６の電気信号の電圧を示す。また、第１の検出素子４の電気信号の電圧が低下し始める時点をｔ４とする。第３の検出素子６の電気信号の電圧が低下し始める時点をｔ６とする。さらに、ｔ４とｔ６との差分をΔｔとする。
【００６３】
液体検出センサー３が設置された液管８に液体９を流すと、例えば、図１７に示すように、第３の検出素子６は、第１の検出素子４よりもΔｔ遅れて電気信号の電圧が低下し始める。第１の検出素子４と第３の検出素子６との距離をｍとすると、液体９の流速は、以下の数式（１）で計算される。
【００６４】
（液体９の流速）＝ｍ／Δｔ  …数式（１）
【００６５】
図１８は、カメラを用いて流速を測定した場合と、液体検出センサー３を用いて流速を推定した場合と、を比較したグラフである。図１８において、実線は、カメラを用いて測定した流速を示す。四角（◆）は、液体検出センサー３を用いて推定した流速を示す。図１８に示すように、カメラを用いて測定した液体９の流速と、液体検出センサー３を用いて推定した液体９の流速と、は、大まかな傾向が見られた。
【００６６】
上記の構成によって、液体検出センサー３は、液体９の流速及び流れ方向を推定することができる。さらに、液体検出センサー３は、第１の実施の形態で説明した効果と同様の効果を奏することができる。
【００６７】
以上で説明した実施の形態に係る発明によって、小型化可能な液体検出センサーを提供することができる。
【００６８】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１、２、３  液体検出センサー
４  第１の検出素子
４１  第１の発光部
４２  第１の受光部
４３  第１のフィルム
５  第２の検出素子
５２  第２の受光部
５３  遮光材
２１  差動回路
６  第３の検出素子
６１  第３の発光部
６２  第３の受光部
６３  第３のフィルム
７  基板
８  液管
９  液体
９ａ  境界面
【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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