(57)【要約】  【課題】  装置に内在する浮遊容量の影響を抑えて、適切に電極の周辺環境の状態を特定できるようにすること。  【解決手段】  信号経路からレベルセンサ１０が切り離された状態における通過信号の信号レベル、および、信号経路にレベルセンサ１０が接続された状態における通過信号の信号レベルを特定し（ｓ２０〜ｓ４０）、この後者の信号レベルを前者の信号レベルで補正する（ｓ４４）。こうして補正してなる信号レベルに基づいて、レベルセンサ１０を構成する検出電極の周辺環境の状態、即ち液体の液面レベルを特定する（ｓ５０）。【選択図】  図４
2008122364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極間における静電容量が周辺環境の状態に応じて変化する一対の検出用電極と、
該検出用電極間の接続された信号経路に検出用の検出信号を入力する第１入力手段と、
該第１入力手段により検出信号の入力された信号経路を通過する通過信号に基づいて、前記検出用電極の静電容量を示す容量パラメータを検出する第１容量検出手段と、
該第１容量検出手段により検出された容量パラメータに基づいて、前記周辺環境の状態を特定する環境特定手段と、
を備えた環境状態特定装置であって、
前記検出用電極を前記信号経路から切り離す切離手段と、
該切離手段により前記検出用電極が切り離された前記信号経路に前記検出信号を入力する第２入力手段と、
該第２入力手段により検出信号の入力された信号経路を通過する通過信号に基づいて、前記信号経路の静電容量を示す容量パラメータを検出する第２容量検出手段と、
前記第１容量検出手段により検出された容量パラメータから、前記第２容量検出手段により検出された容量パラメータを減算することにより、容量パラメータの補正を行うパラメータ補正手段と、を備え、
前記環境特定手段は、前記パラメータ補正手段により補正された容量パラメータに基づいて前記周辺環境の状態を特定する
ことを特徴とする環境状態特定装置。
【請求項２】
前記一対の検出用電極は、前記周辺環境の状態に応じて静電容量が発生するように同一平面上に配置された平板状をなしている
ことを特徴とする請求項１に記載の環境状態特定装置。
【請求項３】
前記第１容量検出手段による前記検出用電極の静電容量を示す容量パラメータの検出と前記第２容量検出手段による前記信号経路の静電容量を示す容量パラメータの検出とが順次繰り返されるように、前記切離手段は、前記検出用電極の前記信号経路への接続または前記検出電極の前記信号経路からの切り離しを行う構成をなしており、
前記パラメータ補正手段は、前記第１容量検出手段により検出された最新の容量パラメータから、前記第２容量検出手段により検出された最新の容量パラメータを減算することにより、容量パラメータの補正を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の環境状態特定装置。
【請求項４】
前記一対の検出用電極は、少なくとも一部分が液体中に浸漬され、該浸漬している電極の割合に応じて一対の電極を通過する通過信号の信号レベルが変化するように配置されており、
前記環境特定手段は、前記パラメータ補正手段により補正された容量パラメータから、前記検出用電極において液体中に浸漬している電極の割合を検出し、該検出結果に基づいて、その液体の液面レベルを前記周辺環境の状態として特定してなる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の環境状態特定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の検出用電極間における静電容量に基づき、この検出用電極の周辺環境における状態を特定する環境状態特定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一対の検出用電極間における静電容量がその周辺に存在する液体の量に応じて変化することを利用して液面レベルを特定する装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２１９１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述した装置においては、一対の検出電極間の静電容量を利用して周辺環境の状態（即ち、液面レベル）を特定する構成上、装置に内在する浮遊容量（より詳細には、検出用電極に電気的に接続された信号経路に存在する浮遊容量）の影響を受けやすい。そのため、この浮遊容量の影響により精度よく液面レベルを特定できないことがある。
【０００４】
とりわけ、同一平面状に対をなすよう検出用電極を配置する構成を採ったときには、一対の検出用電極間における静電容量自体がそもそも小さいが故に、浮遊容量の影響が無視できず、最終的に適切な液面レベルを特定できなくなってしまう虞がある。
【０００５】
本発明は、このような課題に対してなされたものであり、その目的は、装置に内在する浮遊容量の影響を抑えて、適切に検出用電極の周辺環境の状態を当該検出用電極間における静電容量に基づいて特定できるようにするための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため請求項１に記載の環境状態特定装置は、電極間における静電容量が周辺環境の状態に応じて変化する一対の検出用電極と、該検出用電極間の接続された信号経路に検出用の検出信号を入力する第１入力手段と、該第１入力手段により検出信号の入力された信号経路を通過する通過信号に基づいて、前記検出用電極の静電容量を示す容量パラメータを検出する第１容量検出手段と、該第１容量検出手段により検出された容量パラメータに基づいて、前記検出用電極の周辺環境の状態を特定する環境特定手段と、を備えている。
【０００７】
さらに、この環境状態特定装置は、前記検出用電極を前記信号経路から切り離す切離手段と、該切離手段により前記検出用電極が切り離された前記信号経路に前記検出信号を入力する第２入力手段と、該第２入力手段により検出信号の入力された信号経路を通過する通過信号に基づいて、前記信号経路の静電容量を示す容量パラメータを検出する第２容量検出手段と、前記第１容量検出手段により検出された容量パラメータから、前記第２容量検出手段により検出された容量パラメータを減算することにより、容量パラメータの補正を行うパラメータ補正手段と、を備え、前記環境特定手段は、前記パラメータ補正手段により補正された容量パラメータに基づいて前記周辺環境の状態を特定する、ように構成されている。
【０００８】
このように構成された環境状態特定装置によれば、信号経路に検出用電極が接続された状態における容量パラメータを、信号経路から検出用電極が切り離された状態における容量パラメータで補正した容量パラメータに基づいて、周辺環境の状態が特定される。
【０００９】
信号経路には、そこに検出用電極が接続されているか否かに拘わらず、浮遊容量が少なからず存在している。この場合、検出用電極が信号経路に接続された状態で検出される容量パラメータは、検出用電極の静電容量だけでなく、信号経路の浮遊容量を含んだ静電容量を示すものになっているといえる。そうすると、検出用電極が信号経路から切り離された状態で検出される容量パラメータは、信号経路の浮遊容量を示すものということになる。
【００１０】
そのため、信号経路に検出用電極が接続された状態における容量パラメータを、信号経路から検出用電極が切り離された状態における容量パラメータで補正すれば、補正後の容量パラメータを、浮遊容量の影響が抑制された容量パラメータとすることができる。
【００１１】
そして、このように浮遊容量の影響が抑制された容量パラメータに基づいて周辺環境の状態を特定することによって、それら浮遊容量の影響を抑えて、適切に検出用電極の周辺環境の状態の特定を実現することができる。
【００１２】
なお、上述した第１容量検出手段により検出される容量パラメータは、検出用電極の静電容量に信号経路の静電容量（浮遊容量）を加えた容量を示すパラメータであり、また第２容量検出手段により検出される容量パラメータは、信号経路の静電容量（浮遊容量）を示すパラメータであって、それぞれ、電圧値または電流値、あるいはそれらをデジタル変換した換算値であればよい。ただし、第１，第２容量検出手段により検出される容量パラメータは、次述するように両者の容量パラメータを減算する関係上から互いに同じ種類の値とする。
【００１３】
また、この環境状態特定装置では、パラメータ補正手段が、信号経路に検出用電極が接続された状態における容量パラメータから浮遊容量の影響を除去するために、第１容量検出手段により検出された容量パラメータから、第２容量検出手段により検出された容量パラメータを減算することにより、容量パラメータの補正を行う。
【００１４】
この構成において、例えば、第１，第２容量検出手段が容量パラメータとして静電容量そのものを検出するように構成した場合、上述したように、これら容量パラメータは、検出用電極，信号経路における静電容量に応じた値となる。
【００１５】
この場合、第１容量検出手段が検出する容量パラメータは、検出用電極の静電容量および信号経路に存在する浮遊容量の合計を示すものとなり、第２容量検出手段が検出する容量パラメータは、信号経路に存在する浮遊容量を示すものとなる。
【００１６】
そうすると、上述のように、第１容量検出手段により検出された容量パラメータから、第２容量検出手段により検出された容量パラメータを減算することにより、浮遊容量の影響を除去することができる。
【００１７】
また、上述した環境特定手段により特定される周辺環境の状態とは、例えば、検出用電極が、その一対の電極周辺に存在する物質（液体や粉体）に応じてその静電容量またはそこを通過する通過信号の信号レベルが変化するように配置されているのであれば、その物質の呈する状態を周辺環境の状態とすることが考えられる。
【００１８】
このためには、例えば、環境特定手段が、前記パラメータ補正手段により補正された容量パラメータから、検出用電極における一対の電極周辺に存在する物質（即ち、周辺環境）の状態を特定する、ように構成すればよい。このように構成すれば、検出用電極に接続された信号経路に存在する浮遊容量の影響を軽減した状態で、検出用電極における一対の電極周辺に存在する物質（周辺環境）の状態を精度良く特定することができる。
【００１９】
さらに、上記の環境状態特定装置であって、前記一対の検出用電極が、前記周辺環境の状態に応じて静電容量が発生するように同一平面上に配置された平板状をなしている構成では、本発明は特に有用となる。
【００２０】
検出用電極が同一平面上に対をなして配置された平板状の電極である場合には、例えば互いに主面が対向して配置された一対の電極に比して、電極間で発生する静電容量が小さくなりがちである。このため、相対的に検出用電極に接続された信号経路に存在する浮遊容量の影響が大きく現われる。従って、本発明のように、第１容量検出手段により検出された容量パラメータから第２容量検出手段により検出された容量パラメータを減算して浮遊容量の影響を除去することで、検出用電極の周辺環境における状態をより一層精度良く特定することができる。
【００２１】
ところで、パラメータ補正手段により補正された容量パラメータを算出するに際しては、第１容量検出手段による検出用電極の静電容量を示す容量パラメータの検出を所定の複数回行う毎に、第２容量検出手段による信号経路の静電容量を示す容量パラメータの検出を行い、次に第２容量検出手段にて容量パラメータの検出が行われるまでの間は同じ容量パラメータを用いて、第１容量検出手段による容量パラメータの補正を行うようにしてもよい。しかし、信号経路の浮遊容量も装置周辺の温度変化の影響を受けて少なからず変化するため、精度の良く周辺環境の状態を特定するには、第１容量検出手段による容量パラメータの検出と第２容量検出手段による容量パラメータの検出とを互いに繰り返し、最新の容量パラメータ同士で補正を行うのが好ましい。
【００２２】
そこで、上述のいずれかの環境状態特定装置であって、前記第１容量検出手段による前記検出用電極の静電容量を示す容量パラメータの検出と前記第２容量検出手段による前記信号経路の静電容量を示す容量パラメータの検出とが順次繰り返されるように、前記切離手段は、前記検出用電極の前記信号経路への接続または前記検出電極の前記信号経路からの切り離しを行う構成をなしており、前記パラメータ補正手段は、前記第１容量検出手段により検出された最新の容量パラメータから、前記第２容量検出手段により検出された最新の容量パラメータを減算することにより、容量パラメータの補正を行う環境状態特定装置とすると良い。
【００２３】
このような構成を図ることにより、第１，第２容量検出手段にて検出された最新の容量パラメータ同士を用いて、第１容量検出手段にて検出された容量パラメータの補正を行うことができるため、装置周辺の温度変化が生じた場合にも、精度良く周辺環境の状態を特定することが可能となる。
【００２４】
また、検出用電極の周辺環境における状態の具体的としては、一対の検出用電極の少なくとも一部分が液体中に浸漬され、該浸漬している電極の割合に応じて一対の電極を通過する通過信号の信号レベルが変化するように配置されているのであれば、その一対の電極が液体中に浸漬している割合から決まるその液体の液面レベルを周辺環境の状態として当てはめることができる。
【００２５】
このためには、上記の環境状態特定装置を、前記環境特定手段が、前記パラメータ補正手段により補正された容量パラメータから、前記検出用電極において液体中に浸漬している電極の割合を検出し、該検出結果に基づいて、その液体の液面レベルを前記周辺環境の状態として特定する、ように構成すればよい。
【００２６】
このように構成すれば、検出用電極が浸漬されている液体の液面レベルを精度良く特定することができる。
また、上述した各環境状態特定装置については、その手段のうち、ハードウェア構成を除いた全ての手段として機能させるための各種処理手順をコンピュータシステムにより実行させるためのプログラムとして構成することもできる。
【００２７】
このプログラムにより制御されるコンピュータシステムは、上述したいずれかの環境状態特定装置の一部を構成することができる。
なお、このようなプログラムは、コンピュータシステムによる処理に適した命令の順番付けられた列からなるものであって、各種記録媒体や通信回線を介して環境状態特定装置やこれを利用するユーザに提供されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（１）全体構成
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
液面検出装置１は、液体の液面レベルを検出するための装置であって、複数の電極により液面レベルに関するパラメータを検出するレベルセンサ１０と、レベルセンサ１０からの検出結果に基づいて液面レベルを検出する検出回路２０と、を備えている。
【００３０】
なお、本実施形態においては、液面検出装置１が、内燃機関の備えるオイルタンク内に収容されたオイルの液面レベルを検出する装置に適用された場合を例示する。
（１−１）レベルセンサ１０
上述した液面検出装置１において、レベルセンサ１０は、図２に示すように、パラメータ検出用の電極を有するレベル検出素子１００、レベル検出素子１００を収容するケーシング２００などからなる。
【００３１】
レベル検出素子１００は、その上下方向（図２における上下方向）に沿って延びるフィルム状のフィルム部材１０２、フィルム部材１０２の内部に形成された検出用電極１１２，基準用電極１１４，接地用電極１１６などを備えている。なお、これらの電極１１２，１１４，１１６は２枚のフィルム材により挟まれ、この２枚のフィルム材からなるフィルム部材１０２の内部にて液密に封止される。
【００３２】
これらのうち、検出用電極１１２は、フィルム部材１０２における同一平面上に、それぞれフィルム部材１０２の長さ方向に沿って平行に形成された一対の電極からなる。
このように形成された検出用電極１１２は、自身の周囲に存在する物質の誘電率に応じて電極間の静電容量が変化するコンデンサとしての特性を有しており、これら電極がフィルム部材１０２の長さ方向に沿って平行に形成されていることから、両電極間の静電容量（以降、「検出用電極１１２の静電容量」という）は、液中に浸漬している部分の割合（以降、「浸漬割合」という）に応じて変化することとなる。
【００３３】
このように、検出用電極１１２の静電容量と、検出用電極１１２における浸漬割合との間には相関関係があるため、検出用電極１１２の静電容量に基づいて、検出用電極１１２における浸漬割合を特定することで、この浸漬割合から検出用電極が浸漬している液体の液面レベルを特定することができる。
【００３４】
また、基準用電極１１４は、検出用電極１１２と同様、フィルム部材１０２の長さ方向に沿って平行に形成された一対の電極からなるが、その電極全体を常に液体に浸漬した状態とすべく、フィルム部材１０２の長さ方向に沿った先端側（図２における下側）に形成されている。
【００３５】
このように形成された基準用電極１１４では、検出用電極１１２と同様、自身の周囲に存在する物質の誘電率に応じて電極間の静電容量が変化するという特性を有しており、常に液中に浸漬した状態となることから、両電極間の静電容量（基準用電極１１４の静電容量）は、その浸漬した液体の誘電率に依存して変化することとなる。
【００３６】
このように、基準用電極１１４の静電容量は、液体の誘電率に依存して変化するため、例えば、液体が劣化により変質したり、異なる種類の液体（オイル）がつぎたされたりしたことなどに起因してその誘電率が変化したとしても、その静電容量は、その時点における液体の誘電率を反映したものとなる。そのため、本実施形態においては、後述のように、この基準用電極１１４により検出された静電容量と、検出用電極１１２により検出された静電容量とから液面レベルを特定するようにすることで、液体の誘電率が変化したことの影響を排除した液面レベルの特定を実現するように構成されている。
【００３７】
そして、接地用電極１１６は、フィルム部材１０２の長さ方向に沿って形成された電極と、検出用電極１１２よりもフィルム部材１０２の長さ方向に沿った後端側（図２における上側）に形成される電極とから構成されている。この接地用電極１１６は、グランドライン（接地電位）と電気的に接続することで、この接地用電極１１６周辺のリード部分等の寄生容量が検出用電極１１２及び基準電極１１４の静電容量を測定する際に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【００３８】
なお、上述した各電極１１２，１１４，１１６は、それぞれリード線１１８および後述するコネクタ部２７０を介してレベルセンサ１０外部と電気的に接続されるように構成されている。
【００３９】
ケーシング２００は、図２におけるレベルセンサ１０をＡ−Ａにて断面視した断面図である図３に示されるように、２つの半円柱部材２１０，２２０を組み合わせることで、レベルセンサ１０の長さ方向に延びる筒状の形状を構成しており、その内部に形成される内部空間２３０にレベル検出素子１００を収納している。
【００４０】
また、このケーシング２００には、その長さ方向に沿った先端側（図２における下側）および中央部分それぞれに、外部と内部空間２３０とをつなぐ複数の貫通穴２４０，２５０が形成されており、これら貫通穴２４０，２５０を介して外部と内部空間２３０との間における液体の流通を実現するように構成されている。
【００４１】
また、このケーシング２００は、その長さ方向に沿った後端側（図２における上側）に設けられた鍔部２６０、長さ方向に沿った後端から突出するように設けられたコネクタ部２７０を備えている。
【００４２】
この鍔部２６０は、レベルセンサ１０をオイルタンクに取り付ける際にオイルタンクの外表面に当接し、オイルタンクに対するレベルセンサ１０（ケーシング２００）を位置決めするために備えられたものである。また、コネクタ部２７０は、上述したリード線１１８それぞれと接続されており、検出回路２０とレベルセンサ１０との電気的な接続状態を実現するために備えられたものである。
【００４３】
このように構成されたレベルセンサ１０は、測定対象となるオイルタンクに設置されると、その液面レベルに応じた量のオイルがケーシング２００の内部空間２３０に浸入し、レベル検出素子１００が液面レベルに応じた割合だけオイルに浸漬された状態となる。これにより、検出用電極１１２の静電容量は、その液面レベルに応じた値となり、基準用電極１１４の静電容量は、オイルの誘電率に応じた値となる。
（１−２）検出回路２０
上述した液面検出装置１において、検出回路２０は、図１に示すように、電源回路３１０、マイクロコンピュータ３２０、信号出力取得回路３３０、接続先切替回路３４０などからなる。
【００４４】
電源回路３１０は、車両に備えられた電子制御装置（ＥＣＵ）２から電源の供給を受け、この電源を検出回路２０の各部へ供給する。
マイクロコンピュータ３２０は、ＣＰＵ３２１，ＲＯＭ３２２，ＲＡＭ３２３，入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３２４などを備えた周知のコンピュータシステムであり、これらの他に、Ａ／Ｄ変換ポート３２５，ＰＷＭ出力部３２６などを備えている。
【００４５】
これらのうち、ＣＰＵ３２１は、ＲＯＭ３２２に記憶されたプログラムに従って後述するレベル検出処理を実行することで、レベルセンサ１０からの検出結果に基づく液面レベルの検出を行い、その結果を電子制御装置２に出力するように構成されている。
【００４６】
信号出力取得回路３３０は、分圧回路３３２、ローパスフィルタ３３４、電流電圧変換回路３３６などからなる。
これらのうち、分圧回路３３２は、それぞれマイクロコンピュータ３２０の異なるポートを介してローパスフィルタ３３４に接続された複数の抵抗素子からなり、マイクロコンピュータ３２０から電源電圧の供給を受ける抵抗素子の組み合わせが変更されることで、その変更タイミングに同期して階段状に信号レベルが変化する信号を、ローパスフィルタ３３４に出力するように構成されている。
【００４７】
また、ローパスフィルタ３３４は、分圧回路３３２から出力される階段状の波形から高周波成分を除去することにより、その階段状の急峻な信号レベルの変化を時定数に応じて緩やかなものとしたうえで、この信号を、接続先切替回路３４０に出力するように構成されている。
【００４８】
また、電流電圧変換回路３３６は、検出用電極１１２または基準用電極１１４から出力される電流波形の信号（電流の変化を示す信号）を、電圧波形の信号（電圧の変化を示す信号）に変換したうえで、この信号をマイクロコンピュータ３２０に出力するように構成されている。
【００４９】
接続先切替回路３４０は、マイクロコンピュータ３２０からの指令を受けて動作するスイッチであり、ローパスフィルタ３３４および電流電圧変換回路３３６それぞれの接続状態を、検出用電極１１２に接続された状態（接点ｂ），基準用電極１１４に接続された状態（接点ａ１），および，いずれの電極にも接続されていない開放状態（接点ａ２），のいずれかに切り替えるように構成されている。
（２）マイクロコンピュータ３２０による処理
以下に、マイクロコンピュータ３２０（詳細には、ＣＰＵ３２１）により実行される処理について説明する。
（２−１）液面レベル検出処理
はじめに、液面レベル検出処理の処理手順を図４に基づいて説明する。この液面レベル検出処理は、液面検出装置１が起動された以降、繰り返し実行される。
【００５０】
この液面レベル検出処理が起動されると、まず、ＲＡＭ３２３，入出力ポート３２４，各種レジスタなどの初期化が行われる（ｓ１０）。
次に、切離特定処理が行われる（ｓ２０）。この切離特定処理は、レベルセンサ１０を検出回路２０から切り離した後、レベルセンサ１０に至る信号経路（ローパスフィルタ３３４−接続先切替回路３４０の経路；以降、単に「信号経路」という）への検出信号の入力を経て、この信号経路を通過する通過信号の信号レベル（の最大値）を特定するための処理であり、詳細な処理手順は後述する。
【００５１】
次に、基準特定処理が行われる（ｓ３０）。この基準特定処理は、レベルセンサ１０における基準用電極１１４を検出回路２０と接続した後、この基準用電極１１４に対する検出信号の入力を経て、この基準用電極１１４を通過する通過信号の信号レベル（の最大値）を特定するための処理であり、詳細な処理手順は後述する。
【００５２】
次に、検出特定処理が行われる（ｓ４０）。この検出特定処理は、レベルセンサ１０における検出用電極１１２を検出回路２０と接続した後、検出用電極１１２に対する検出信号の入力を経て、この検出用電極１１２を通過する通過信号の信号レベル（の最大値）を特定するための処理であり、詳細な処理手順は後述する。
なお、本実施の形態では、切離特定処理（ｓ２０）、基準特定処理（ｓ３０）、検出特定処理（ｓ４０）が順に繰り返されるように、液面レベル検出処理が組まれている。
【００５３】
次に、ｓ３０にて特定された最新の信号レベル，および，ｓ４０にて特定された最新の信号レベルそれぞれが、ｓ２０にて特定された最新の信号レベルに基づいて補正される（ｓ４４）。ここでは、ｓ３０にて特定された信号レベルが、この信号レベルを示す値からｓ２０にて特定された信号レベルを示す値を減算してなる値に補正され、ｓ４０にて特定された信号レベルが、この信号レベルを示す値からｓ２０にて特定された信号レベルを示す値を減算してなる値に補正される。
【００５４】
次に、ｓ４４にて補正された信号レベルそれぞれに基づいて液面レベルが特定される（ｓ５０）。ここでは、ｓ４４にて特定された信号レベルに基づいて基準用電極１１４，検出用電極１１２の静電容量がそれぞれ算出され、これら静電容量の比に基づく周知の方法により液面レベルが算出される。
【００５５】
なお、ここでは、静電容量の比に基づいて液面レベルを算出しているが、例えば、ｓ４４にて補正された信号レベルそれぞれに対応する液面レベルを示す値を、数式やデータテーブルに基づいて特定するように構成してもよい。
【００５６】
そして、ｓ５０にて特定された液面レベルに応じたデューティ比のＰＷＭ信号がＰＷＭ出力部３２６からＥＣＵ２に対して出力された後（ｓ６０）、プロセスがｓ２０へ戻る。
このｓ６０では、ＰＷＭ出力部３２６に対し、ｓ５０にて特定された液面レベルに応じたデューティ比のＰＷＭ信号を設定して出力すべき旨が指令され、この指令を受けたＰＷＭ出力部３２６が、該当するデューティ比のＰＷＭ信号をＥＣＵ２に対して出力する。このＰＷＭ信号を入力したＥＣＵ２側では、そのＰＷＭ信号のデューティ比により液面レベルを認識することとなる。
（２−２）切離特定処理
続いて、図４のｓ２０である切離特定処理の処理手順を図５に基づいて説明する。
【００５７】
この切離特定処理では、まず、レベルセンサ１０が検出回路２０から切り離される（ｓ２１０）。ここでは、マイクロコンピュータ３２０から接続先切替回路３４０に対し、接続先を切り替えるべき旨を指令するための指令信号が出力され、この指令信号を受けた接続先切替回路３４０が、ローパスフィルタ３３４および電流電圧変換回路３３６の接続状態（以降、単に「接続状態」という）を、いずれの電極にも接続されていない開放状態（図１における接点ａ２側）に切り替える。こうして、レベルセンサ１０が検出回路２０から切り離される。
【００５８】
次に、信号出力取得回路３３０により信号経路に入力すべき検出信号が生成される（ｓ２２０）。
このｓ２２０では、マイクロコンピュータ３２０が、信号出力取得回路３３０の分圧回路３３２から出力される信号の信号レベルを正弦波状に変化させるべく、分圧回路３３２において信号を供給する抵抗素子の組み合わせを順次変更し、これにより、分圧回路３３２から正弦波状に信号レベルが変化する信号が検出信号として生成，出力される。
【００５９】
こうして分圧回路３３２から出力される検出信号は、信号出力取得回路３３０のローパスフィルタ３３４を通過することで、高周波成分が除去された正弦波の信号となり、接続先切替回路３４０側に入力される。
【００６０】
そして、上記信号経路を通過した通過信号が、信号出力取得回路３３０，Ａ／Ｄ変換ポート３２５および入出力ポート３２４を介して取り込まれ（ｓ２３０）、こうして取り込まれる通過信号における信号レベル（振幅）の最大値が特定された後（ｓ２４０）、こうして特定された最大値を戻り値として、プロセスが液面レベル検出処理へ戻る（図４のｓ３０へ移行）。
（２−３）基準特定処理
続いて、図４のｓ３０である基準特定処理の処理手順を図６に基づいて説明する。
【００６１】
この基準特定処理では、まず、レベルセンサ１０における基準用電極１１４が、検出回路２０に接続される（ｓ３１０）。
このｓ３１０では、マイクロコンピュータ３２０から接続先切替回路３４０に対し、接続先を切り替えるべき旨を指令するための指令信号が出力され、この指令信号を受けた接続先切替回路３４０が、接続状態を、レベルセンサ１０における基準用電極１１４に接続された状態（図１における接点ａ１側）に切り替える。こうして、基準用電極１１４が検出回路２０に接続される。
【００６２】
次に、図５のｓ２２０と同様に、信号出力取得回路３３０により信号経路に入力すべき検出信号が生成される（ｓ３２０）。
そして、上記信号経路を通過した通過信号が、信号出力取得回路３３０，Ａ／Ｄ変換ポート３２５および入出力ポート３２４を介して取り込まれ（ｓ３３０）、こうして取り込まれる通過信号における信号レベル（振幅）の最大値が特定された後（ｓ３４０）、こうして特定された最大値を戻り値として、プロセスが液面レベル検出処理へ戻る（図４のｓ４０へ移行）。
【００６３】
このｓ３３０にて取り込まれる信号レベルの最大値は、この信号が基準用電極１１４を通過した後の信号であることから、基準用電極１１４の静電容量に比例した値となる。上述したように、基準用電極１１４の静電容量は、液体の誘電率に依存して変化するため、ｓ３４０にて特定される信号レベルの最大値は、液体の誘電率に応じた値を示すものということになる。
（２−４）検出特定処理
続いて、図４のｓ４０である検出特定処理の処理手順を図７に基づいて説明する。
【００６４】
この検出特定処理では、まず、レベルセンサ１０における検出用電極１１２が、検出回路２０に接続される（ｓ４１０）。
ここでは、マイクロコンピュータ３２０から接続先切替回路３４０に対し、接続先を切り替えるべき旨を指令するための指令信号が出力され、この指令信号を受けた接続先切替回路３４０が、接続状態を、レベルセンサ１０における検出用電極１１２に接続された状態（図１における接点ｂ側）に切り替える。こうして、検出用電極１１２が検出回路２０に接続される。
【００６５】
次に、図５のｓ２２０と同様に、信号出力取得回路３３０により信号経路に入力すべき検出信号が生成される（ｓ４２０）。
そして、上記信号経路を通過した通過信号が、信号出力取得回路３３０，Ａ／Ｄ変換ポート３２５および入出力ポート３２４を介して取り込まれ（ｓ４３０）、こうして取り込まれる通過信号における信号レベル（振幅）の最大値が特定された後（ｓ４４０）、こうして特定された最大値を戻り値として、プロセスが液面レベル検出処理へ戻る（図４のｓ５０へ移行）。
【００６６】
このｓ４３０にて取り込まれる信号レベルの最大値は、この信号が検出用電極１１２を通過した後の信号であることから、検出用電極１１２の静電容量に比例した値となる。上述したように、検出用電極１１２の静電容量は、検出用電極１１２の液中への浸漬割合により変化するため、ｓ４３０で特定される信号レベルの最大値は、検出用電極１１２の浸漬割合に応じた値，つまり液面レベルを特定可能な値ということになる。
（３）作用，効果
このように構成された液面検出装置１によれば、信号経路にレベルセンサ１０が接続された状態における通過信号の信号レベルを、信号経路からレベルセンサ１０が切り離された状態における通過信号の信号レベルで補正してなる信号レベルに基づいて液面レベルが特定される（図４のｓ２０〜ｓ５０）。
【００６７】
マイクロコンピュータ３２０からレベルセンサ１０に至る信号経路には、そこにレベルセンサ１０が接続されているか否かに拘わらず、浮遊容量が存在している。この場合、レベルセンサ１０が信号経路に接続された状態で特定される通過信号の信号レベルは（同図ｓ３０，ｓ４０）、レベルセンサ１０における各電極対の静電容量だけでなく、信号経路の浮遊容量の影響を受けたものになっているといえる。そうすると、レベルセンサ１０が信号経路から切り離された状態で特定される信号レベルは（同図ｓ２０）、信号経路の浮遊容量を反映したものということになる。
【００６８】
そのため、信号経路にレベルセンサ１０が接続された状態における通過信号の信号レベルを、信号経路からレベルセンサ１０が切り離された状態における通過信号の信号レベルで補正すれば（同図ｓ４４）、補正後の信号レベルを、浮遊容量の影響が抑制されたものとすることができる。
【００６９】
そして、このように浮遊容量の影響が抑制された信号レベルに基づいて液面レベルを特定することによって（同図ｓ５０）、この浮遊容量の影響を抑えて、適切な液面レベルの特定を実現することができる。
【００７０】
また、上記実施形態において、図４のｓ４４では、同図ｓ３０，ｓ４０にて特定された通過信号の信号レベルから、同図ｓ２０にて特定された通過信号の信号レベルを減算することにより、前者の信号レベルを補正している。
【００７１】
ここで、これら各処理にて特定される信号レベルは、上述したように、検出用電極１１２の信号経路における静電容量に応じた値となる。この場合、同図ｓ４０にて特定される通過信号の信号レベルは、検出用電極１１２を通過した通過信号，および，信号経路に存在する浮遊容量を通過した通過信号それぞれの信号レベルの合計を示すものとなる。また、同図ｓ３０にて特定される通過信号の信号レベルは、信号経路に存在する浮遊容量を通過した通過信号の信号レベルを示すものとなる。
【００７２】
そうすると、上述のように、同図ｓ３０，ｓ４０にて特定された通過信号の信号レベルから、同図ｓ２０にて特定された通過信号の信号レベルを減算することにより、前者の信号レベルから、浮遊容量の影響を除去することができる。
【００７３】
また、上記実施形態において、図４のｓ５０では、同図ｓ２０〜ｓ４０にて特定される通過信号の信号レベルそれぞれに基づいて、検出用電極１１２における一対の電極が液体中に浸漬している割合から、その液体の液面レベルを特定することができる。さらに、本実施の形態ではｓ３０，ｓ４０にて特定された最新の通過信号の信号レベルから、ｓ２０にて特定された最新の通過信号の信号レベルを減算するように構成されているため、液面検出装置１（検出回路２０）周辺にて温度変化が生じた場合にも、検出回路２０の温度特性の影響を軽減して、精度良く液体の液面レベルを特定することが可能となる。
【００７４】
（４）変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００７５】
例えば、上記実施形態においては、本発明における環境状態特定装置を、オイルタンク内に収容されたオイルの液面レベルを検出する装置に適用した場合について例示した。しかし、本発明における環境状態特定装置は、一対の電極周辺の環境の状態を特定するための装置であれば、上記のようにオイルの液面レベルを検出する以外の装置に適用することもできる。
【００７６】
例えば、オイル等の液体の劣化度合を周辺環境の状態として位置付けることができる。具体的には、検出用電極を液体中に配置した場合、液体が劣化することにより一対の検出用電極間の静電容量が変化することから、この静電容量を利用して液体の誘電率を検出し、この検出結果に基づいて、その液体の劣化度合を特定することができる。
【００７７】
それ以外にも、本発明の環境状態特定装置において、気体中の湿度を環境パラメータとすることができる。具体的には、検出用電極を気体中に配置した場合、気体中に含まれる水分量が変化することにより一対の検出用電極間の静電容量が変化することから、この静電容量を利用して気体中の湿度を環境パラメータ（周辺環境の状態）として特定することができる。
【００７８】
また、上記実施形態においては、マイクロコンピュータ３２０からの指令および分圧回路３３２により、検出用電極１１２，基準用電極１１４に入力すべき信号をハードウェア的に生成するように構成されたものを例示した。しかし、この信号については、マイクロコンピュータ３２０内部でソフトウェア的に生成するように構成してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態においては、図４のｓ５０で、通過信号の信号レベルを容量パラメータとし、この容量パラメータに基づいて液面レベルを特定するように構成されたものを例示した。しかし、このように液面レベルを特定する際に参照する容量パラメータとしては、通過信号の信号レベル以外のパラメータを用いることとしてもよい。
【００８０】
そのパラメータとしては、例えば、通過信号の信号レベルから特定される静電容量を用いることが考えられる。この場合、図５のｓ２４０，図６のｓ３４０，図７のｓ４４０それぞれの後、これらにて特定された通過信号の信号レベルに基づいて信号経路，検出用電極１１２の静電容量を特定するための処理を行い、こうして特定した静電容量を戻り値として、液面レベル検出処理へ戻るように構成すればよい。
【００８１】
そして、この場合における図４のｓ４４では、図６，図７において特定された静電容量それぞれから図５において特定された静電容量を減算して、図４のｓ５０では、こうして減算した静電容量に基づいて液面レベルを特定するように構成するとよい。
【００８２】
このとき、図５のｓ２４０，図６のｓ３４０，図７のｓ４４０それぞれで特定される静電容量は、上述したように、検出用電極１１２，信号経路における静電容量に応じた値となる。この場合、図５において特定される静電容量は、検出用電極１１２の静電容量および信号経路に存在する浮遊容量の合計を示すものとなり、図６，図７において特定される静電容量は、信号経路に存在する浮遊容量の合計を示すものとなる。
【００８３】
そうすると、上述のように、図６，図７において特定された静電容量それぞれから図５において特定された静電容量を減算することにより、前者の静電容量から、浮遊容量の影響を除去することができる。
【００８４】
さらに、上記実施形態において、図４の液面レベル検出処理のｓ６０では、ｓ５０にて特定された液面レベルに応じたデューティ比のＰＷＭ信号を設定して出力する処理を実行するものを例示した。しかし、ｓ６０では、ｓ５０にて特定された液面レベルに応じたデューティ比のＰＷＭ信号の設定のみを行うものとし、その上でマイクロコンピュータ３２０（ＣＰＵ３２１）内で別途独立してＰＷＭ信号を出力する処理を実行させ、ｓ６０のＰＷＭ信号の設定情報を別途独立した上記ＰＷＭ信号の出力信号にフィードバックし、ＰＷＭ出力部３２６を介してＰＷＭ信号をＥＣＵ２に出力させても良い。
【００８５】
（５）本発明との対応関係
以上説明した実施形態において、液面検出装置１が本発明における環境状態特定装置である。また、分圧回路３３２，ローパスフィルタ３３４および図７のｓ４２０が本発明における第１入力手段であり、同図ｓ４４０が本発明における第１容量検出手段であり、図４のｓ５０が本発明における環境特定手段である。
【００８６】
また、接続先切替回路３４０および図５のｓ２１０，ｓ３１０，ｓ４１０が本発明における切離手段であり、分圧回路３３２，ローパスフィルタ３３４および同図ｓ２２０が本発明における第２入力手段であり、同図ｓ２４０が本発明における第２容量検出手段であり、図４のｓ４４が本発明におけるパラメータ補正手段である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】液面検出装置の全体構成を示すブロック図
【図２】レベルセンサの外観（一部破断）を示す図
【図３】レベルセンサの断面図（図２のＡ−Ａ断面図）
【図４】液面レベル検出処理を示すフローチャート
【図５】切離特定処理を示すフローチャート
【図６】基準特定処理を示すフローチャート
【図７】検出特定処理を示すフローチャート
【符号の説明】
【００８８】
１…液面検出装置（環境状態特定装置）、２…電子制御装置、１０…レベルセンサ、２０…検出回路、１００…レベル検出素子、１０２…フィルム部材、１１２…検出用電極、１１４…基準用電極、１１６…接地用電極、１１８…リード線、２００…ケーシング、２１０…半円柱部材、２３０…内部空間、２４０…貫通穴、２６０…鍔部、２７０…コネクタ部、３１０…電源回路、３２０…マイクロコンピュータ、３２１…ＣＰＵ、３２２…ＲＯＭ、３２３…ＲＡＭ、３２４…入出力ポート、３２５…Ａ／Ｄ変換ポート、３２６…ＰＷＭ出力部、３３０…信号出力取得回路、３３２…分圧回路、３３４…ローパスフィルタ、３３６…電流電圧変換回路、３４０…接続先切替回路。
【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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