(57)【要約】【課題】超音波レベル計がほぼ水平であるか水平から傾いているかに基づいて、超音波送受信器が容器の外壁面に正しく接触されているか否かを判定する。【解決手段】超音波レベル計１０が水平から傾いている（ほぼ水平以外である）と判定すると、ＣＰＵ２３は、第２のＬＥＤ２５を点滅し、超音波送受信器１２の超音波送受信面がガスボンベ４０の外壁面に正しく接触していないので、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置での液化ガス５０の有無を正しく計測することができないことを使用者に報知する。このとき、ＣＰＵ２３は、送受信回路２２から駆動パルス信号を送出させることはなく、超音波送受信器１２からの超音波パルスの発射も行われることはない。【選択図】図１
2008145402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の外壁面から容器内部に向けて超音波パルスを送信し、反射超音波パルスを受信する超音波送受信器と、前記超音波送受信器により受信した反射超音波パルスに基づいて、前記超音波送受信器との接触位置に対応する前記容器の内部位置での液体の有無を判定する判定部と、前記判定部による前記接触位置での液体の有無の判定結果を報知する報知手段とを有し、前記容器内部の液体の液面レベルを検知するための超音波レベル計において、
自身がほぼ水平であるか水平から傾いているかを判定する傾き判定手段を有することを特徴とする超音波レベル計。
【請求項２】
前記傾き判定手段により水平から傾いていると判定された場合に、前記超音波送受信器による超音波パルスの送受信を行わない請求項１記載の超音波レベル計。
【請求項３】
前記傾き判定手段により水平から傾いていると判定された場合に、その旨を前記報知手段が報知する請求項１または２記載の超音波レベル計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波レベル計に関し、詳しくは超音波送受信器を用いて容器内部の液体の液面レベルを容器の外部から検出するための超音波レベル計に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）やＬＮＧ（liquefied natural gas）などの液化ガスは、ガスボンベに収容されて各家庭等に配置される。液化ガス販売業者は、液化ガスの残量が少なくなったガスボンベを回収して、液化ガスが十分に充填されたガスボンベと交換し、回収したガスボンベには液化ガスを再充填して各家庭等に再配置する。
【０００３】
このため、ガスボンベ内部の液化ガスの残量を知ることは、液化ガス販売業者がガスボンベの管理を行う上で重要なことであるが、従来は、ガス交換作業員が手等でガスボンベの壁面を叩いて反響音に基づいて判断したり、ガスボンベを手で傾けてその重みの変化に基づいて判断したりするなどの経験的な手法で判断することが一般的であった。しかし、これらの手法では、ガスボンベ内部の液化ガスの残量を正確に知ることはできなかった。
【０００４】
そこで、従来は、容器内部の液体の液面レベルを、容器の外部から超音波送受信器を用いて正確かつ簡便に検出することができる携帯用の超音波レベル計が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この従来の超音波レベル計では、超音波送受信器を容器の外壁面に接触させて超音波送受信器の接触位置に対応する容器の内部位置に液体があるかないかを計測し、これを超音波送受信器の接触位置を容器の外壁面上で上下方向に移動させながら繰り返すことによって、容器内部の液体の液面レベルを検出するようになっていた。
【特許文献１】特開２００１−２４１９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の超音波レベル計では、超音波送受信器を容器の外壁面に正しく接触させなければ超音波パルスが正しく伝達されず、超音波送受信器の接触位置に対応する容器の内部位置に液体があるかないかを正しく計測することができなかったが、超音波送受信器が容器の外壁面に正しく接触されているか否かを知る仕組みは設けられていないという問題点があった。
【０００６】
また、従来の超音波レベル計では、超音波送受信器を容器の外壁面に接触させて超音波送受信器の接触位置に対応する容器の内部位置に液体があるかないかを計測していたが、正しく計測ができたか否かについても知る仕組みが設けられていないという問題点があった。このため、同じ高さの接触位置で接触面の再調整を繰り返しながら何度も計測をしておくことが必要となり、超音波送受信器の接触位置に対応する容器の内部位置に液体があるかないかの計測作業、ひいては液面レベルの検出作業が大変効率の悪いものとなっていた。また、同じ高さの接触位置で何度も計測を繰り返す結果、電池容量を多大に消費し、電池交換を頻繁に行わなければならなかった。例えば、容器内部の液体の液面レベルを検出するために、超音波送受信器の接触位置を容器の外壁面上で上下方向に移動させながら、接触面調整のために起こる計測結果の変更有無等の計測の真偽性も含めて、例えば、１０箇所の各接触位置にて各５回の計測を行っていた。計測回数が多数回になることにより、容量１０００ｍＡｈの電池を使用する場合に、１回の超音波パルスの送受信に必要な消費容量を０.０１ｍＡｈとすれば、液面レベルの検出に必要な消費電力は１０箇所×５回計測×０.０１ｍＡｈ＝０.５ｍＡｈとなっていた。容器内部の液体の液面レベルの検出を１０日間毎に行うとすれば、１０００ｍＡｈ／０.５ｍＡｈ／１０＝２００日程度で電池容量を消費してしまうこととなり、電池交換を頻繁に行う必要性が生じることになっていた。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、自身がほぼ水平であるか水平から傾いている（ほぼ水平以外である）かに基づいて、超音波送受信器が容器の外壁面に正しく接触されているか否かを知ることができるようにした超音波レベル計を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の超音波レベル計は、容器の外壁面から容器内部に向けて超音波パルスを送信し、反射超音波パルスを受信する超音波送受信器と、前記超音波送受信器により受信した反射超音波パルスに基づいて、前記超音波送受信器との接触位置に対応する前記容器の内部位置での液体の有無を判定する判定部と、前記判定部による前記接触位置での液体の有無の判定結果を報知する報知手段とを有し、前記容器内部の液体の液面レベルを検知するための超音波レベル計において、自身がほぼ水平であるか水平から傾いているかを判定する傾き判定手段を有することを特徴とする。請求項１記載の超音波レベル計によれば、傾き判定手段を有することで、使用者は、超音波レベル計がほぼ水平であるか水平から傾いているかに基づいて、超音波送受信器が容器の外壁面に正しく接触されているか否かを知ることができる。このため、使用者は、超音波パルスの送受信を行う計測前に、超音波送受信器の接触位置に対応する容器の内部位置に液体があるかないかの計測が正しく行えるかを知ることができるので、消費電流を多く消費する無駄な計測のための超音波パルスの送受信を省くことができる。特に、従来は、同じ高さの接触位置で複数回行われていた計測を１回で済ますことができる。これにより、超音波送受信器の接触位置に対応する容器の内部位置に液体があるかないかの計測作業、ひいては液面レベルの検出作業が軽減されるとともに、電池使用の超音波レベル計においては電池容量の消費が抑制される。
【０００９】
請求項２記載の超音波レベル計は、請求項１記載の超音波レベル計において、前記傾き判定手段により水平から傾いていると判定された場合に、前記超音波送受信器による超音波パルスの送受信を行わないことを特徴とする。請求項２記載の超音波レベル計によれば、水平から傾いていると判定された場合には、超音波送受信器が容器の外壁面に正しく接触していないので、誤計測を起こす可能性がある超音波パルスの送受信自体を行えないようにすることにより、計測結果の検証の無駄を省くとともに、電池使用の超音波レベル計においては電池容量の消費を抑制することができる。例えば、実際に計測を行わない接触位置でのイタズラ的な空計測の防止も可能となる。
【００１０】
請求項３記載の超音波レベル計は、請求項１または２に記載の超音波レベル計において、前記傾き判定手段により水平から傾いていると判定された場合に、その旨を前記報知手段が報知することを特徴とする。請求項３記載の超音波レベル計によれば、報知手段が超音波レベル計が水平から傾いていることを報知することで、使用者に超音波レベル計の傾きの改善および計測の注意を促すことができる。例えば、計測結果が液体なしであるのは超音波レベル計の傾きの問題である、超音波レベル計の傾きが不適切なので計測を行わない等の表示ができるようになり、さらに超音波レベル計の傾きの改善方法を指示することもできるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
超音波送受信器が容器の外壁面に正しく接触されているか否かを知るという目的を、傾き判定手段を設けて超音波レベル計がほぼ水平であるか水平から傾いているかに基づいて判定することにより達成した。
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る超音波レベル計１０を示す側面図である。実施例１に係る超音波レベル計１０は、ガス交換作業者等の使用者が手に持って使用するハンディタイプのものである。以下、超音波レベル計１０が、ガスボンベ４０（本発明の容器に対応する）に収容された液化ガス５０（本発明の液体に対応する）の液面レベルを検出するものである場合を例にとって説明する。
【００１４】
図１を参照すると、超音波レベル計１０は、横長の筒体でなる筐体１１と、筐体１１の左端開口部に内部に向かって摺動可能に配置された超音波送受信器１２と、超音波送受信器１２の表面に配設されるシリコンジェルフォーム１３と、シリコンジェルフォーム１３と超音波送受信器１２とを固定するゴム部材１４と、超音波送受信器１２を筐体１１内から突出する方向に付勢するバネ１５と、超音波送受信器１２に連結し超音波送受信器１２が押し込まれることによりリミットスイッチ２１をオンにするスイッチング部材１６と、本装置の電源である電池１８と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２３等を搭載する回路部２０とから、その主要部が構成されている。なお、図１において、バネ１５は弦巻バネとして図示されているが、超音波送受信器１２を付勢する機能を有する弾性部材であれば弦巻バネに限定されることなく、板バネやゴム材料、樹脂材料等を適宜用いることができる。
【００１５】
超音波送受信器１２は、ガスボンベ４０内部の液化ガス５０の液面レベルを検出するために、超音波パルスの送信（発射）および反射超音波パルスの受信を行うための超音波−電気変換素子である。なお、超音波送受信器１２の前面である超音波送受信面は、超音波レベル計１０の上面とは直角をなしているものとする。
【００１６】
回路部２０には、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるリミットスイッチ２１と、パルス信号の送受信を行う送受信回路２２と、判定部としてのＣＰＵ２３と、電源がＯＮされたことを報知する第１のＬＥＤ（light emitting Diode）２４と、超音波送受信器２２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０があることを点灯表示（報知）するとともに、超音波レベル計１０が水平から傾いている（ほぼ水平以外である）ことを点滅表示（報知）する第２のＬＥＤ２５（本発明の報知手段に相当）とが搭載されている。なお、報知手段としては、ＬＥＤ表示の他に、音声表示やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示等も考えられる。
【００１７】
リミットスイッチ２１は、電池１８から回路部２０に電源を供給するか否か（電源をＯＮするかＯＦＦするか）を切り換える手段である。リミットスイッチ２１は、超音波送受信器１２が外部から押されてバネ１５の伸長弾力に抗して筐体１１の内側に摺動すると、スイッチング部材１６により押されてＯＮし、超音波送受信器１２がバネ１５の復元弾力により筐体１１の通常位置に復動すると、スイッチング部材１６による押圧を解除されてＯＦＦする。
【００１８】
送受信回路２２は、ＣＰＵ２３からの制御で超音波送受信器１２ヘの駆動パルス信号の送信動作および超音波送受信器１２からの反射超音波パルス信号の受信動作を行う。
【００１９】
ＣＰＵ２３は、リミットスイッチ２１がＯＮして電池１８から電源が供給されると、第１のＬＥＤ２４を点灯して電源がＯＮになったことを表示する。また、ＣＰＵ２３は、傾き判定手段３０からの短絡／非短絡信号に基づいて超音波レベル計１０がほぼ水平であるか水平から傾いているかを判定し、超音波レベル計１０がほぼ水平である場合には、送受信回路２２を制御して超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置での液化ガス５０の有無を計測し、計測結果がありであれば第２のＬＥＤ２５に点灯表示（報知）する。さらに、ＣＰＵ２３は、超音波レベル計１０が水平から傾いている場合には、その旨を第２のＬＥＤ２５に点滅表示（報知）する。
【００２０】
図３（ａ）〜（ｄ）は、傾き判定手段３０の一例を示す上面図，側面図，水平断面図，および垂直断面である。傾き判定手段３０は、上面中央が擂り鉢状の凹部となった台部３０ａと、台部３０ａに被せられたドーム状の被覆部３０ｂと、台部３０ａおよび被覆部３０ｂによって形成される内部空間内に封入された導電性硬球３１と、台部３０ａの凹部中央に近接して配設された一対の接点３２ａ，３２ｂと、接点３２ａ，３２ｂにそれぞれ接続され、台部３０ａの下面に突設された一対の入出力端子３３ａ，３３ｂとから構成されている。傾き判定手段３０では、超音波レベル計１０がほぼ水平であるか水平から傾いているかを、接点３２ａ，３２ｂ間が導電性硬球３１によって短絡されているか否かによって判定している。すなわち、導電性硬球３１が重力を受けて接点３２ａ，３２ｂ間を短絡させる位置で留まるならばほぼ水平であると判定して、導電性硬球３１が重力を受けて接点３２ａ，３２ｂ間を短絡させる位置から離れるならば、水平から傾いていると判定する。例えば、入出力端子３３ａから電圧を印加し、入出力端子３３ｂにて印加電圧の検知を行うことにより、短絡／非短絡信号として超音波レベル計１０がほぼ水平であるか水平から傾いているかを知ることができる。
【００２１】
図４は、超音波レベル計１０を使用してガスボンベ４０内部の液化ガス５０の液面レベルを検出する方法を説明する図である。図４では、ガスボンベ４０は垂直に立てられていて、液化ガス５０の水平表面が液面レベルとなっており、ガスボンベ４０の外壁面と液面レベルとは直角をなしている。この状態で、ガス交換作業員等の使用者が超音波レベル計１０を手で保持して、シリコンジェルフォーム１３を介して超音波送受信器１２をガスボンベ４０の外壁面に接触させて、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０があるかないかを計測する。すなわち、超音波送受信器１２の接触位置が液面レベル以上の位置にあるか、液面レベル以下の位置にあるかを判定する。この計測作業を、超音波送受信器１２の接触位置をガスボンベ４０の外壁面上で上下方向に移動させながら繰り返すことによって、ガスボンベ４０内部の液化ガス５０の液面レベルを検出する。
【００２２】
図５（ａ），（ｂ）は、本実施例１に係る超音波レベル計１０を使用して、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０があるかないかを計測できる場合と、できない場合とを説明する概要図である。詳しくは、図５（ａ）は、ガスボンベ４０の外壁面に対して超音波送受信器１２の超音波送受信面が接触していて、超音波レベル計１０が正しい計測を行える状態を示している。図５（ｂ）は、ガスボンベ４０の外壁面に対して超音波送受信器１２の超音波送受信面がある角度をもって接触不具合を起こしていて、超音波レベル計１０が正しい計測を行えない状態を示している。
【００２３】
次に、このように構成された実施例１に係る超音波レベル計１０の動作について説明する。
【００２４】
まず、ガス交換作業員等の使用者は、超音波レベル計１０を使用した液面レベルの検出の前提として、超音波送受信器１２を接触させる外壁面が垂直となるように、ガスボンベ４０を立てる。このようにすることにより、ガスボンベ４０の外壁面とガスボンベ４０内部の液化ガス５０の液面レベルとが直角をなすことになり、液面レベルの検出が可能となる。
【００２５】
次に、使用者は、超音波レベル計１０の筐体１１を手に持ち、超音波レベル計１０をほぼ水平に保ちながら、シリコンジェルフォーム１３をガスボンベ４０の外壁面に接触させて軽く押し込む。すると、シリコンジェルフォーム１３とともに超音波送受信器１２がバネ１５の伸長弾力に抗して筐体１１内に押し込まれて摺動し、超音波送受信器１２に連結されているスイッチング部材１６がリミットスイッチ２１を押圧してＯＮにする。リミットスイッチ２１がＯＮすると、電池１８から回路部２０に電源が供給されて、回路部２０が動作を開始する。
【００２６】
回路部２０では、まず、ＣＰＵ２３は、第１のＬＥＤ２４を点灯して、電源がＯＮしたことを使用者に報知する。このとき、図示しない電子音発生手段によりピッという電子音による確認音が発せられるようにしてもよい。
【００２７】
次に、ＣＰＵ２３は、傾き判定手段３０から短絡／非短絡信号を入力し、超音波レベル計１０がほぼ水平であるか水平から傾いている（ほぼ水平以外である）かを判定する。詳しくは、ＣＰＵ２３は、傾き判定手段３０において、導電性硬球３１が重力により接点３２ａ，３２ｂに同時に接触している状態であるならば、入出力端子３３ａ，３３ｂ間の短絡信号に基づいて、図５（ａ）に示すように、超音波レベル計１０がほぼ水平にあり、超音波送受信器１２の超音波送受信面がガスボンベ４０の外壁面に正しく接触しているので、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０があるかないかを計測できると判定する。一方、傾き判定手段３０において、導電性硬球３１が重力により接点３２ａ，３２ｂに同時に接触していない状態であるならば、ＣＰＵ２３は、入出力端子３３ａ，３３ｂ間の非短絡信号に基づいて、図５（ｂ）に示すように、超音波レベル計１０が水平から傾いており、超音波送受信器１２の超音波送受信面がガスボンベ４０の外壁面に正しく接触していないので、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０があるかないかを計測することができないと判定する。
【００２８】
超音波レベル計１０がほぼ水平であると判定すると、ＣＰＵ２３は、送受信回路２２から所定周波数で所定パスル数の駆動パルス信号を超音波送受信器１２に出力させる。
【００２９】
駆動パルス信号を受信すると、超音波送受信器１２は、発振して所定周波数で所定パスル数の超音波パルスを発射する。超音波送受信器１２から発射された超音波パルスは、シリコンジェルフォーム１３を通じてガスボンベ４０に至り、その外壁を通過して内壁面に到達する。
【００３０】
このとき、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０があれば、すなわち、図５（ａ）中の実線Ｌ１で示すように、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置が液面レベル以下にあれば、超音波パルスは、液化ガス５０を通過してガスボンベ４０の対面側の外壁の内壁面に至り、反射されることになる。反射された超音波パルス（反射超音波パルス）は、液化ガス５０を逆方向に通過してガスボンベ４０の内壁面に至り、外壁を通過し、シリコンジェルフォーム１３を通じて超音波送受信器１２にて受信される。
【００３１】
超音波送受信器１２は、受信した反射超音波パルスを受信パルス信号に変換して、送受信回路２２に出力する。送受信回路２２は、受信パルス信号を増幅してＣＰＵ２３に出力する。
【００３２】
ＣＰＵ２３は、受信パルス信号の強度および波形に基づいて、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０があるかないかを判定する。図５（ａ）中の実線Ｌ１で示すように、液化ガス５０の液面レベルに対して下側にある接触位置で計測した場合には、送信した超音波パルスのエコーである反射超音波パルスがガスボンベ４０の反対側の内壁面によって反射され液化ガス５０内を往復して戻ってくるので、ガスボンベ４０内の液化ガス５０を検出することができる。すなわち、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０があることを判定することができる。
【００３３】
そして、ＣＰＵ２３は、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０があるという計測結果を、第２のＬＥＤ２５を点灯することにより使用者に報知する。このとき、図示しない電子音発生手段によりピッという電子音による確認音が発せられるようにしてもよい。
【００３４】
一方、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０がなければ、すなわち、図５（ａ）中の破線Ｌ２で示すように、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置が液面レベル以上にあれば、超音波パルスは、ガスボンベ４０内部のガス（気体）とガスボンベ４０の内壁面との境界面によって反射されて直ぐに戻ってくるので、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０を検出することはできない。反射された超音波パルス（反射超音波パルス）は、シリコンジェルフォーム１３を通じて超音波送受信器１２にて受信される。
【００３５】
超音波送受信器１２は、受信した反射超音波パルスを受信パルス信号に変換して、送受信回路２２に出力する。送受信回路２２は、受信パルス信号を増幅してＣＰＵ２３に出力する。
【００３６】
ＣＰＵ２３は、受信した反射超音波パルスの受信パルス信号の強度および波形に基づいて（超音波パルスが液化ガス５０中を通過した場合に比べて強度が強く、かつ波形の立ち上がりが早い）、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０がないことを判定する。すなわち、超音波送受信器１２の接触位置が液面レベル以上の位置にあることを判定する。この場合には、ＣＰＵ２３は、第２のＬＥＤ２５を点灯することはなく、第２のＬＥＤ２５が点灯しないことにより、使用者は超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置に液化ガス５０がないという計測結果を知ることができる。
【００３７】
他方、超音波レベル計１０が水平から傾いている（ほぼ水平以外である）と判定すると、ＣＰＵ２３は、第２のＬＥＤ２５を点滅し、超音波送受信器１２の超音波送受信面がガスボンベ４０の外壁面に正しく接触していないので、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置での液化ガス５０の有無を正しく計測することができないことを使用者に報知する。このとき、ＣＰＵ２３は、送受信回路２２から駆動パルス信号を送出させることはなく、超音波送受信器１２からの超音波パルスの発射も行われることはない。
【００３８】
図５（ｂ）は、超音波送受信器１２の超音波送受信面がガスボンベ４０の外壁面とある角度をもって接触不具合を起こしている状態を示している。これは、超音波レベル計１０の使用者の作業ミスやガスボンベ４０自体の歪み・錆び等により、結果的に接触不具合を起こしていることを示している。従来は、超音波送受信器１２の接触位置が液化ガス５０の液面レベルよりも下側に有るのに、計測結果としては液化ガス５０なしの誤判定を起こしてしまうおそれがあったが、本実施例１では、超音波送受信器１２からの超音波パルスの発射が行われないとともに、第２のＬＥＤ２５の点滅により、超音波レベル計１０が水平から傾いていることが使用者に報知されるので、誤計測が行われることはない。
【００３９】
使用者は、筐体１１を手に持って超音波送受信器１２の接触位置をガスボンベ４０の外壁面上で上下方向に移動させながら、上記のような超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置での液化ガス５０の有無の計測を繰り返すことにより、ガスボンベ４０内部の液化ガス５０の液面レベルを検出することができる。
【００４０】
実施例１によれば、傾き判定手段３０を有することで、超音波レベル計１０がほぼ水平であるか水平から傾いているかを判定できるので、超音波レベル計１０の傾きにより超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置での液化ガス５０の有無を計測することができないことを使用者に報知することができる。
【００４１】
また、実施例１によれば、超音波レベル計１０がほぼ水平である状態以外では超音波パルスの送受信を行わないようにすることで、超音波送受信器１２の接触位置に対応するガスボンベ４０の内部位置での液化ガス５０の有無の計測ために超音波パルスの送受信を無駄に行わないで済み、電池容量の無駄な消費を抑制することができる。すなわち、同一高さの接触位置について１回の超音波パルスの送受信で計測することが可能となり、例えば、前記した従来例をもとに計算すれば、１０００ｍＡｈ／０.０１ｍＡｈ／１０日＝１０００日と電池交換サイクルを大幅に伸ばすことが可能となる。例えば、実際に計測を行わない接触位置でのイタズラ的な空計測を防止することも可能となる。
【実施例２】
【００４２】
図６（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例２に係る超音波レベル計１０における傾き判定手段６０の正面図および正面断面図である。傾き判定手段６０は、上面中央が擂り鉢状の導電性受け板６４となった台部６０ａと、台部６０ａに被せられたドーム状の被覆部６０ｂと、台部６０ａおよび被覆部６０ｂによって形成される内部空間内に封入された導電性硬球６１と、内部空間内に近接して配設された一対の接点６２ａ，６２ｂと、接点６２ａ，６２ｂに接続され、台部６０ａの下面に突設された入出力端子６３ａと、導電性受け板６４に接続され、台部６０ａの下面に突設された入出力端子６３ｂとから構成されている。傾き判定手段６０では、超音波レベル計１０がほぼ水平であるか水平から傾いているかを、接点６２ａ，６２ｂと導電性受け板６４との間が導電性硬球６１によって短絡されているか否かによって判定している。すなわち、導電性硬球６１が重力を受けて接点６２ａまたは６２ｂと接触しない位置で留まるならばほぼ水平であると判定し、導電性硬球６１が重力を受けて接点６２ａまたは６２ｂに接触して接点６２ａ，６２ｂと導電性受け板６４との間が導電性硬球６１によって短絡されているならば、水平から傾いていると判定する。例えば、入出力端子６３ａから電圧を印加し、入出力端子６３ｂにて印加電圧の検知を行うことにより、非短絡／短絡信号として超音波レベル計１０がほぼ水平であるか水平から傾いているかを知ることができる。短絡を電気信号として検知するために、例えば入出力端子６３ａから電圧印加し、入出力端子６３ｂにて印加電圧の検知を行えば容易に判定が可能である。
【００４３】
図７は、実施例２における傾き判定手段６０の短絡状態を示すタイミングチャートである。傾き判定手段６０は、短絡チェックのため、入出力端子６３ａからタイミングｔ１で電圧印加を開始して、タイミングｔ２までは接点６２ａ，６２ｂと導電性受け板６４との間が導電性硬球６１によって短絡されていない、すなわち、超音波レベル計１０がほぼ水平を保たれている。しかし、タイミングｔ２以降で接点６２ａ，６２ｂと導電性受け板６４との間が導電性硬球６１によって短絡し、すなわち超音波レベル計１０が水平から傾いて誤計測が起きる状態に推移している。
【００４４】
その他の特に言及しない部分は、実施例１に係る超音波レベル計１０と全く同様に構成され、全く同様に動作する。従って、それらの詳しい構成および動作の説明を割愛する。
【００４５】
実施例２によれば、傾き判定手段６０は、超音波レベル計１０の筐体１１に内蔵可能であり、導電性硬球６１の接点６２ａまたは６２ｂへの接触による短絡信号により超音波レベル計１０が水平から傾いていることを判定できるので、傾き判定手段６０を配設した実施例２に係る超音波レベル計１０においても、傾き判定手段３０を配設した実施例１に係る超音波レベル計１０と同様の作用および効果が得られることはいうまでもない。
【実施例３】
【００４６】
ところで、上記実施例１，２においては、超音波レベル計１０による計測および検出の前提として、ガスボンベ４０の外壁面が垂直であることが必要となっていた。逆に言えば、ガスボンベ４０の外壁面が垂直でなければ、第２のＬＥＤ２５の点滅により、超音波レベル計１０が水平から傾いていることが使用者に報知されたとしても、ガスボンベ４０の外壁面が垂直から傾いているのか、超音波レベル計１０が水平から傾いているかを判断することはできなかった。
【００４７】
図８は、本発明の実施例３に係る超音波レベル計１０における傾き判定手段８０を示す平面図である。この傾き判定手段８０は、水準器構造となっていて、図１の超音波レベル計１０の筐体１１の上面等の目視可能な位置に配置されている。傾き判定手段８０は、横長の透明容器８１内に液体８２が気泡８３とともに封入されるとともに、透明容器８１の上面に複数本の縦線でなる傾きレベル線８４が線刻されて構成されている。
【００４８】
傾き判定手段８０は、中央一対の傾きレベル線８４の間に気泡８３が来ているか来ていないかによって、超音波レベル計１０がほぼ水平であるか水平から傾いているかを判定して報知する。
【００４９】
ただし、傾き判定手段８０は、判定部であるＣＰＵ２３に電気的に接続されているわけではなく（図２において傾き判定手段とＣＰＵ２３との間に接続は絶たれることになる）、超音波レベル計１０が水平から傾いているという判定結果であっても、判定部であるＣＰＵ２３は、超音波送受信器１２に対して超音波パルスの送信および反射超音波パルスの受信を停止させることはできない。
【００５０】
その他の特に言及しない部分は、実施例１に係る超音波レベル計１０と全く同様に構成され、全く同様に動作する。従って、それらの詳しい構成および動作の説明を割愛する。
【００５１】
このように構成された傾き判定手段８０を配設する実施例３に係る超音波レベル計１０は、超音波レベル計１０自身が水準器の役目をするので、ガスボンベ４０の上面等の平面に載置することによって、ガスボンベ４０の水平面および垂直面の位置決めに使用することができる。すなわち、計測作業および検出作業の前提となるガスボンベ４０を立てて外壁面を垂直とする際にも、超音波レベル計１０をガスボンベ４０の上面等の平面に載置して、傾き判定手段８０の中央一対の傾きレベル線８４の間に気泡８３が来ているか来ていないかによって、ガスボンベ４０の外壁面がほぼ垂直であるか垂直から傾いている（ほぼ垂直以外である）かを判定することができる。例えば、ガスボンベ４０の持ち運び状態時でも、ガスボンベ４０の外壁面および超音波レベル計１０の垂直およびほぼ水平を容易に判定することができる。
【実施例４】
【００５２】
図９は、本発明の実施例４に係る超音波レベル計１０における傾き判定手段９０を示す平面図である。この傾き判定手段９０は、水準器構造となっていて、図１の超音波レベル計１０の筐体１１の上面等の目視可能な位置に配置されている。傾き判定手段９０は、円形の透明容器９１内に液体９２が気泡９３とともに封入されているとともに、透明容器９１の上面には十字および小円形でなる傾きレベル線９４が線刻されて構成されている。
【００５３】
傾き判定手段９０は、十字および小円形でなる傾きレベル線９４の小円形内に気泡９３が来ているか来ていないかによって、超音波レベル計１０がほぼ水平であるか水平から傾いているかを判定して報知する。このため、実施例３における傾き判定手段８０が超音波レベル計１０の長手方向の傾きだけを判定していたのに対して、実施例４における傾き判定手段９０は超音波レベル計１０の長手方向および幅方向の傾きを判定することができるという利点がある。
【００５４】
ただし、傾き判定手段９０についても、実施例３における傾き判定手段８０と同様に、判定部であるＣＰＵ２３に電気的に接続されているわけではなく（図２において傾き判定手段とＣＰＵ２３との間に接続は絶たれることになる）、超音波レベル計１０が水平から傾いているという判定結果であっても、判定部であるＣＰＵ２３は、超音波送受信器１２に対して超音波パルスの送信および反射超音波パルスの受信を停止させることはできない。
【００５５】
その他の特に言及しない部分は、実施例１に係る超音波レベル計１０と全く同様に構成され、全く同様に動作する。従って、それらの詳しい構成および動作の説明を割愛する。
【００５６】
このように構成された傾き判定手段９０を配設する実施例４に係る超音波レベル計１０は、傾き判定手段８０を配設する実施例３に係る超音波レベル計１０と同様に、超音波レベル計１０自身が水準器の役目をするので、ガスボンベ４０の上面等の平面に載置することによって、ガスボンベ４０の水平面および垂直面の位置決めに使用することができる。すなわち、計測作業および検出作業の前提となるガスボンベ４０を立てて外壁面を垂直とする際にも、超音波レベル計１０をガスボンベ４０の上面等の平面に載置して、傾き判定手段９０の傾きレベル線９４の小円形内に気泡９３が来ているか来ていないかによって、ガスボンベ４０の外壁面がほぼ垂直であるか垂直から傾いているか（ほぼ垂直以外であるか）を判定することができる。例えば、ガスボンベ４０の持ち運び状態時でも、ガスボンベ４０の外壁面および超音波レベル計１０の垂直およびほぼ水平を容易に判定することができる。
【００５７】
ところで、上記各実施例では、容器をガスボンベ４０、液体を液化ガス５０とした場合を例にとって説明したが、本発明がこれらに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、容器をガソリンタンク、液体をガソリンとしたり、容器を水タンク、液体を水としたりすることができる。
【００５８】
以上、本発明の各実施例を説明したが、これらはあくまでも例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１に係る超音波レベル計の構成を示す側面図。
【図２】実施例１に係る超音波レベル計を示す回路ブロック図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は傾き判定手段の一例を示す上面図，側面図，水平断面図，および垂直断面。
【図４】超音波レベル計を使用して液面レベルを検出する方法を説明する図。
【図５】（ａ）および（ｂ）は超音波レベル計を使用して計測できる場合と、できない場合とを説明する概要図。
【図６】実施例２における傾き判定手段の一例を示す図。
【図７】実施例２における傾き判定手段の短絡状態を示すタイミングチャート。
【図８】実施例３における傾き判定手段である水準器の一例を示す平面図。
【図９】実施例４における傾き判定手段である水準器の一例を示す平面図。
【符号の説明】
【００６０】
１０  超音波レベル計
１１  筐体
１２  超音波送受信器
１３  シリコンジェルフォーム
１４  ゴム部材
１５  バネ
１６  スイッチング部材
１８  電池
２０  回路部
２１  リミットスイッチ
２２  送受信回路
２３  ＣＰＵ（判定部）
２４  第１のＬＥＤ
２５  第２のＬＥＤ（報知手段）
３０  傾き判定手段
３１  導電性硬球
３２ａ，３２ｂ  接点
３３ａ，３３ｂ  入出力端子
４０  ガスボンベ（容器）
５０  液化ガス（液体）
６０  傾き判定手段
６１  導電性硬球
６２ａ，６２ｂ  接点
６３ａ，６３ｂ  入出力端子
６４  導電性受け板
８０，９０  傾き判定手段
８１，９１  透明容器
８２，９２  液体
８３，９３  気泡
８４，９４  傾きレベル線
【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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