(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体に少なくとも自身の一部を浸漬して、前記液体の状態を検知する静電式液体状態検知装置であって、
対をなす第１−１電極及び第１−２電極であって、これらの間に前記液体の状態に応じて変化する第１静電容量が発生するように配置された第１−１電極及び第１−２電極と、
対をなす第２−１電極及び第２−２電極であって、これらの間に前記液体の他の状態に応じて変化する第２静電容量が発生するように配置された第２−１電極及び第２−２電極と、
前記第１静電容量及び前記第２静電容量を検知すると共に、これら第１静電容量及び第２静電容量に基づいて前記液体の状態を検知する検知回路が形成された配線基板と、
前記第１−１電極から前記検知回路に至る第１−１導通路と、
前記第１−２電極から前記検知回路に至る第１−２導通路と、
前記第２−１電極から前記検知回路に至る第２−１導通路と、
前記第２−２電極から前記検知回路に至る第２−２導通路と、を備え、
前記第１−１導通路、前記第１−２導通路、前記第２−１導通路、及び、前記第２−２導通路は、
前記第１−１導通路の一部を構成する第１−１構成部、前記第１−２導通路の一部を構成する第１−２構成部、前記第２−１導通路の一部を構成する第２−１構成部、及び、前記第２−２導通路の一部を構成する第２−２構成部であって、
一列に、かつ、互いに平行に延び、
前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間の第１間隙と前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間の第２間隙とが等しくされて、
前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間に発生する第１構成部寄生容量と前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間に発生する第２構成部寄生容量とが等しくされてなる
第１−１構成部、第１−２構成部、第２−１構成部、及び、第２−２構成部を含む
静電式液体状態検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の静電式液体状態検知装置であって、
前記第１−１構成部、前記第１−２構成部、前記第２−１構成部、及び、前記第２−２構成部は、
前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間に前記第２−１構成部が位置し、
前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間に前記第１−２構成部が位置するように配置されてなる
静電式液体状態検知装置。
【請求項３】
請求項１に記載の静電式液体状態検知装置であって、
前記第１−１構成部、前記第１−２構成部、前記第２−１構成部、及び、前記第２−２構成部は、
それぞれ、空気よりも誘電率の高い誘電体で包囲された、第１−１リードピン、第１−２リードピン、第２−１リードピン、及び、第２−２リードピンである
静電式液体状態検知装置。
【請求項４】
請求項２に記載の静電式液体状態検知装置であって、
前記第１−１構成部、前記第１−２構成部、前記第２−１構成部、及び、前記第２−２構成部は、
それぞれ、空気よりも誘電率の高い誘電体で包囲された、第１−１リードピン、第１−２リードピン、第２−１リードピン、及び、第２−２リードピンであり、
前記第１−１導通路は、前記第１−１電極と前記第１−１リードピンとの間に、前記第１−１リードピンにハンダ付け接続した第１−１電極端子及びこれに接続した第１−１電極接続層を含み、
前記第１−２導通路は、前記第１−２電極と前記第１−２リードピンとの間に、前記第１−２リードピンにハンダ付け接続した第１−２電極端子及びこれに接続した第１−２電極接続層を含み、
前記第２−１導通路は、前記第２−１電極と前記第２−１リードピンとの間に、前記第２−１リードピンにハンダ付け接続した第２−１電極端子及びこれに接続した第２−１電極接続層を含み、
前記第２−２導通路は、前記第２−２電極と前記第２−２リードピンとの間に、前記第２−２リードピンにハンダ付け接続した第２−２電極端子及びこれに接続した第２−２電極接続層を含み、
前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、前記第２−２電極、前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、前記第２−２電極接続層、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子は、単一の基板の同一層上に配置されてなり、
前記第２−１電極接続層は、前記第２−１電極から、前記第１−１電極端子よりも前記第１−１電極及び第１−２電極から遠ざかる部位を経由し、前記第１−１電極端子を包囲して、前記第２−１電極端子に至る形態を有してなる
静電式液体状態検知装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の静電式液体状態検知装置であって、
前記第１−１導通路は、前記第１−１電極と前記第１−１リードピンとの間に、前記第１−１リードピンにハンダ付けした第１−１電極端子及びこれに接続した第１−１電極接続層を含み、
前記第１−２導通路は、前記第１−２電極と前記第１−２リードピンとの間に、前記第１−２リードピンにハンダ付けした第１−２電極端子及びこれに接続した第１−２電極接続層を含み、
前記第２−１導通路は、前記第２−１電極と前記第２−１リードピンとの間に、前記第２−１リードピンにハンダ付けした第２−１電極端子及びこれに接続した第２−１電極接続層を含み、
前記第２−２導通路は、前記第２−２電極と前記第２−２リードピンとの間に、前記第２−２リードピンにハンダ付けした第２−２電極端子及びこれに接続した第２−２電極接続層を含み、
前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、前記第２−２電極、前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、前記第２−２電極接続層、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子は、単一の可撓性基板上に配置されてなり、
前記配線基板は、平板状で、水平に配置されてなり、
前記可撓性基板は、
前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、及び、前記第２−２電極を含み、鉛直に配置されてなる測定部と、
前記測定部よりも下位に位置し、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子を含み、前記配線基板と平行に配置されてなる接続部と、
前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、及び、前記第２−２電極接続層の少なくとも一部を含み、前記測定部と前記接続部の間に介在し、屈曲してなる屈曲部と、を有してなる
静電式液体状態検知装置。
【請求項６】
液体に少なくとも自身の一部を浸漬して、前記液体の状態を検知する静電式液体状態検知装置であって、
対をなす第１−１電極及び第１−２電極であって、これらの間に前記液体の状態に応じて変化する第１静電容量が発生するように配置された第１−１電極及び第１−２電極と、
対をなす第２−１電極及び第２−２電極であって、これらの間に前記液体の他の状態に応じて変化する第２静電容量が発生するように配置された第２−１電極及び第２−２電極と、
前記第１静電容量及び前記第２静電容量を検知すると共に、これら第１静電容量及び第
２静電容量に基づいて前記液体の状態を検知する検知回路が形成された配線基板と、
前記第１−１電極から前記検知回路に至る第１−１導通路と、
前記第１−２電極から前記検知回路に至る第１−２導通路と、
前記第２−１電極から前記検知回路に至る第２−１導通路と、
前記第２−２電極から前記検知回路に至る第２−２導通路と、を備え、
前記第１−１導通路、前記第１−２導通路、前記第２−１導通路、及び、前記第２−２導通路は、
前記第１−１導通路の一部を構成する第１−１構成部、前記第１−２導通路の一部を構成する第１−２構成部、前記第２−１導通路の一部を構成する第２−１構成部、及び、前記第２−２導通路の一部を構成する第２−２構成部であって、
一列に、かつ、互いに平行に延び、
前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間に前記第２−１構成部が位置し、
前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間に前記第１−２構成部が位置するように配置されてなる
第１−１構成部、第１−２構成部、第２−１構成部、及び第２−２構成部を含み、
前記検知回路は、
前記第１−１導通路及び前記第１−２導通路を接地電位とする第１接地手段と、
前記第２−１導通路及び前記第２−２導通路を接地電位とする第２接地手段と、
前記第１−１導通路及び前記第１−２導通路の少なくともいずれかを接地電位とはしない状態で、かつ、前記第２接地手段により前記第２−１導通路及び前記第２−２導通路を接地電位とした状態で、前記第１静電容量を測定する第１静電容量測定手段と、
前記第２−１導通路及び前記第２−２導通路の少なくともいずれかを接地電位とはしない状態で、かつ、前記第１接地手段により前記第１−１導通路及び前記第１−２導通路を接地電位とした状態で、前記第２静電容量を測定する第２静電容量測定手段と、を含む
静電式液体状態検知装置。
【請求項７】
請求項６に記載の静電式液体状態検知装置であって、
前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間の第１間隙と前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間の第２間隙とが等しくされて、
前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間に発生する第１構成部寄生容量と前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間に発生する第２構成部寄生容量とが等しくされてなる
静電式液体状態検知装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の静電式液体状態検知装置であって、
前記第１−１構成部、前記第１−２構成部、前記第２−１構成部、及び、前記第２−２構成部は、
それぞれ、空気よりも誘電率の高い誘電体で包囲された、第１−１リードピン、第１−２リードピン、第２−１リードピン、及び、第２−２リードピンである
静電式液体状態検知装置。
【請求項９】
請求項８に記載の静電式液体状態検知装置であって、
前記第１−１導通路は、前記第１−１電極と前記第１−１リードピンとの間に、前記第１−１リードピンにハンダ付け接続した第１−１電極端子及びこれに接続した第１−１電極接続層を含み、
前記第１−２導通路は、前記第１−２電極と前記第１−２リードピンとの間に、前記第１−２リードピンにハンダ付け接続した第１−２電極端子及びこれに接続した第１−２電極接続層を含み、
前記第２−１導通路は、前記第２−１電極と前記第２−１リードピンとの間に、前記第２−１リードピンにハンダ付け接続した第２−１電極端子及びこれに接続した第２−１電極接続層を含み、
前記第２−２導通路は、前記第２−２電極と前記第２−２リードピンとの間に、前記第２−２リードピンにハンダ付け接続した第２−２電極端子及びこれに接続した第２−２電極接続層を含み、
前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、前記第２−２電極、前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、前記第２−２電極接続層、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子は、単一の基板の同一層上に配置されてなり、
前記第２−１電極接続層は、前記第２−１電極から、前記第１−１電極端子よりも前記第１−１電極及び第１−２電極から遠ざかる部位を経由し、前記第１−１電極端子を包囲して、前記第２−１電極端子に至る形態を有してなる
静電式液体状態検知装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の静電式液体状態検知装置であって、
前記第１−１導通路は、前記第１−１電極と前記第１−１リードピンとの間に、前記第１−１リードピンにハンダ付けした第１−１電極端子及びこれに接続した第１−１電極接続層を含み、
前記第１−２導通路は、前記第１−２電極と前記第１−２リードピンとの間に、前記第１−２リードピンにハンダ付けした第１−２電極端子及びこれに接続した第１−２電極接続層を含み、
前記第２−１導通路は、前記第２−１電極と前記第２−１リードピンとの間に、前記第２−１リードピンにハンダ付けした第２−１電極端子及びこれに接続した第２−１電極接続層を含み、
前記第２−２導通路は、前記第２−２電極と前記第２−２リードピンとの間に、前記第２−２リードピンにハンダ付けした第２−２電極端子及びこれに接続した第２−２電極接続層を含み、
前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、前記第２−２電極、前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、前記第２−２電極接続層、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子は、単一の可撓性基板上に配置されてなり、
前記配線基板は、平板状で、水平に配置されてなり、
前記可撓性基板は、
前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、及び、前記第２−２電極を含み、鉛直に配置されてなる測定部と、
前記測定部よりも下位に位置し、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子を含み、前記配線基板と平行に配置されてなる接続部と、
前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、及び、前記第２−２電極接続層の少なくとも一部を含み、前記測定部と前記接続部の間に介在し、屈曲してなる屈曲部と、を有してなる
静電式液体状態検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に少なくとも自身の一部を浸漬して液体の状態を検知する静電式液体状態検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自身の一部を液体に浸漬してこの液体の状態を検知する静電式液体状態検知センサあるいは静電式液体状態検知装置が知られている。例えば特許文献１には、車両のガソリンやオイルの液面レベルを測定する液位測定装置（静電式液体状態検知装置）が開示されている。この静電式液体状態検知装置は、常時被測定液体中に浸漬される一対の基準電極と、途中で被測定液体の液面と交差する一対の測定電極と、基準電極間の静電容量と測定電極間の静電容量との比に基づいて被測定液体の液面レベルを測定する検出回路とを備える。
【０００３】
測定電極間に生じる静電容量は、被測定液体の液面レベルに応じて変化するため、測定電極間の静電容量を測定するだけでも液面レベルを測定できる。しかし実際には、オイルなどの液体は、その種類や劣化状態などにより誘電率が変化するため、測定電極間の静電容量を測定するだけでは、液面レベルの検出誤差が大きくなる。そこで、この特許文献１の静電式液体状態検知装置では、常時被測定液体中に浸漬される基準電極を更に設け、基準電極間の静電容量と測定電極間の静電容量との比に基づいて被測定液体の液面レベルを測定している。このようにすることで、液体自体の誘電率が変化しても、ある程度正確に液面レベルを測定することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−７９０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、静電容量は、基準電極間や測定電極間だけでなく、基準電極から検出回路に至る一対の導通路間や、測定電極から検出回路に至る一対の導通路間においても発生する。このように導通路間で静電容量が発生すると、基準電極や測定電極における静電容量を検出する際に、導通路間で発生した静電容量が浮遊容量（寄生容量）として重畳されてしまう。そして、基準電極に繋がる導通路間の浮遊容量と測定電極に繋がる導通路間の浮遊容量の大きさが異なると、この浮遊容量の差の影響により液面レベルの検出精度が低下することがある。
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、従来よりも液体の状態を正確に検知できる静電式液体状態検知装置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】
その解決手段は、液体に少なくとも自身の一部を浸漬して、前記液体の状態を検知する静電式液体状態検知装置であって、対をなす第１−１電極及び第１−２電極であって、これらの間に前記液体の状態に応じて変化する第１静電容量が発生するように配置された第１−１電極及び第１−２電極と、対をなす第２−１電極及び第２−２電極であって、これらの間に前記液体の他の状態に応じて変化する第２静電容量が発生するように配置された第２−１電極及び第２−２電極と、前記第１静電容量及び前記第２静電容量を検知すると共に、これら第１静電容量及び第２静電容量に基づいて前記液体の状態を検知する検知回路が形成された配線基板と、前記第１−１電極から前記検知回路に至る第１−１導通路と、前記第１−２電極から前記検知回路に至る第１−２導通路と、前記第２−１電極から前記検知回路に至る第２−１導通路と、前記第２−２電極から前記検知回路に至る第２−２導通路と、を備え、前記第１−１導通路、前記第１−２導通路、前記第２−１導通路、及び、前記第２−２導通路は、前記第１−１導通路の一部を構成する第１−１構成部、前記第１−２導通路の一部を構成する第１−２構成部、前記第２−１導通路の一部を構成する第２−１構成部、及び、前記第２−２導通路の一部を構成する第２−２構成部であって、一列に、かつ、互いに平行に延び、前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間の第１間隙と前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間の第２間隙とが等しくされて、前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間に発生する第１構成部寄生容量と前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間に発生する第２構成部寄生容量とが等しくされてなる第１−１構成部、第１−２構成部、第２−１構成部、及び、第２−２構成部を含む静電式液体状態検知装置である。
【０００８】
この静電式液体状態検知装置は、各電極（第１−１電極，第１−２電極，第２−１電極，第２−２電極）から検知回路に至る導通路（第１−１導通路，第１−２導通路，第２−１導通路，第２−２導通路）を有する。そして、本発明では、これらの導通路の一部を構成する構成部（第１−１構成部，第１−２構成部，第２−１構成部，第２−２構成部）が、一列にかつ互いに平行に延び、第１−１構成部と第１−２構成部との間の第１間隙と第２−１構成部と第２−２構成部との間の第２間隙とが等しくされている。その上、第１−１構成部と第１−２構成部との間に発生する第１構成部寄生容量と、第２−１構成部と第２−２構成部との間に発生する第２構成部寄生容量とが等しくされている。
【０００９】
前述のように、第１静電容量及び第２静電容量を検知するにあたり、第１−１導通路と第１−２導通路との間に第１寄生容量が発生し、第２−１導通路と第２−２導通路との間に第２寄生容量が発生することは避けられない。しかし、本発明のように、第１構成部寄生容量と第２構成部寄生容量とが等しければ、これらの寄生容量の値に差がないため、第１静電容量と第２静電容量との比をとることによって液体の状態を検知すれば、これらの寄生容量の影響を効果的に抑制でき、これらの寄生容量の関係が不明瞭である場合に比して、より正確に液体の状態を検知できる。
【００１０】
しかも、各構成部（第１−１構成部，第１−２構成部，第２−１構成部，第２−２構成部）を一列にまとめて配置しておくことで、第１構成部寄生容量、第２構成部寄生容量自体が各構成部の周囲（例えば、液体等）の温度変化に起因して変化した場合にも、これらの寄生容量自体の変化も略等しいと考えられる。従って、第１静電容量と第２静電容量との比をとることによって液体の状態を検知すれば、温度変化による寄生容量の変化の影響についても効果的に抑制できる。このように、本発明の静電式液体状態検知装置は、液体の状態を従来よりも正確に検知できる。
【００１１】
ここで、本発明の静電式液体状態検知装置で検知する液体の状態としては、液体の液面レベルの高低や液体の誘電率の高低などが挙げられる。また、測定対象となる液体は、空気とは異なる誘電率を持つ液体であればよく、例えば、エンジンオイル、ガソリン、機械油などが挙げられる。
また、第１−１電極、第１−２電極、第２−１電極及び第２−２電極は、それぞれ上記の要件を満たしていれば、その形態等は適宜変更できる。例えば、これらの電極は、板状のプリント基板やフレキシブルプリント基板、フィルム基板などの基板における銅箔などによる導体層として実現してもよいし、棒状や筒状、平板状等の形態の金属体として実現することもできる。
【００１２】
また、第１−１導通路、第１−２導通路、第２−１導通路及び第２−２導通路も、それぞれ上記の要件を満たしていれば、その形態等は適宜変更できる。例えば、これらの導通路は、その一部または全部を、プリント基板などの基板における導体層として実現してもよいし、棒状のリードピンや撚り線などによるリード線により構成してもよい。
【００１３】
更に、上記の静電式液体状態検知装置であって、前記第１−１構成部、前記第１−２構成部、前記第２−１構成部、及び、前記第２−２構成部は、前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間に前記第２−１構成部が位置し、前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間に前記第１−２構成部が位置するように配置されてなる静電式液体状態検知装置とすると良い。
【００１４】
本発明によれば、２組の導通路の構成部（第１−１構成部と第１−２構成部、及び、第２−１構成部と第２−２構成部）を一列に互い違いに配置している。このように配置することで、構成部を配置する領域の小型化を実現しつつ、対となる構成部同士（第１−１構成部と第１−２構成部，第２−１構成部と第２−２構成部）を互いに離間させることができる。このため、対となる構成部同士がそれぞれ隣り合って一列に配置される場合（第１−１構成部と第１−２構成部とが隣り合い、第２−１構成部と第２−２構成部とが隣り合って一列に配置される場合）に比して、対となる構成部間で発生する寄生容量（第１構成部寄生容量，第２構成部寄生容量）自体を減らすことができる。従って、本発明の静電式液体状態検知装置では、寄生容量の影響を更に軽減できる。
【００１５】
更に、請求項１に記載の静電式液体状態検知装置であって、前記第１−１構成部、前記第１−２構成部、前記第２−１構成部、及び、前記第２−２構成部は、それぞれ、空気よりも誘電率の高い誘電体で包囲された、第１−１リードピン、第１−２リードピン、第２−１リードピン、及び、第２−２リードピンである静電式液体状態検知装置とすると良い。
【００１６】
本発明によれば、各導通路の構成部は、それぞれ空気よりも誘電率の高い誘電体で包囲されたリードピンである。このような構成部においては、第１構成部寄生容量及び第２構成部寄生容量が比較的大きくなる。しかし、前述の発明を適用することで、第１構成部寄生容量及び第２構成部寄生容量による第１静電容量または第２静電容量測定時の影響を軽減できる。
【００１７】
さらに、請求項２に記載の静電式液体状態検知装置であって、前記第１−１構成部、前記第１−２構成部、前記第２−１構成部、及び、前記第２−２構成部は、それぞれ、空気よりも誘電率の高い誘電体で包囲された、第１−１リードピン、第１−２リードピン、第２−１リードピン、及び、第２−２リードピンであり、前記第１−１導通路は、前記第１−１電極と前記第１−１リードピンとの間に、前記第１−１リードピンにハンダ付け接続した第１−１電極端子及びこれに接続した第１−１電極接続層を含み、前記第１−２導通路は、前記第１−２電極と前記第１−２リードピンとの間に、前記第１−２リードピンにハンダ付け接続した第１−２電極端子及びこれに接続した第１−２電極接続層を含み、前記第２−１導通路は、前記第２−１電極と前記第２−１リードピンとの間に、前記第２−１リードピンにハンダ付け接続した第２−１電極端子及びこれに接続した第２−１電極接続層を含み、前記第２−２導通路は、前記第２−２電極と前記第２−２リードピンとの間に、前記第２−２リードピンにハンダ付け接続した第２−２電極端子及びこれに接続した第２−２電極接続層を含み、前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、前記第２−２電極、前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、前記第２−２電極接続層、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子は、単一の基板の同一層上に配置されてなり、前記第２−１電極接続層は、前記第２−１電極から、前記第１−１電極端子よりも前記第１−１電極及び第１−２電極から遠ざかる部位を経由し、前記第１−１電極端子を包囲して、前記第２−１電極端子に至る形態を有してなる静電式液体状態検知装置とすると良い。
【００１８】
本発明の検知装置では、第１−１電極等、第１−１電極接続層等、及び第１−１電極端子等が、単一の基板の同一層上に形成されている。そうでありながらも、第２−１電極接続層の形態を上述のようにすることで、各リードピンを、第１−１リードピン（第１−１構成部）と第１−２リードピン（第１−２構成部）との間に第２−１リードピン（第２−１構成部）が位置し、この第２−１リードピン（第２−１構成部）と第２−２リードピン（第２−２構成部との）間に第１−２リードピン（第１−２構成部）が位置するように配置できる。
【００１９】
また、請求項３または請求項４に記載の静電式液体状態検知装置であって、前記第１−１導通路は、前記第１−１電極と前記第１−１リードピンとの間に、前記第１−１リードピンにハンダ付けした第１−１電極端子及びこれに接続した第１−１電極接続層を含み、前記第１−２導通路は、前記第１−２電極と前記第１−２リードピンとの間に、前記第１−２リードピンにハンダ付けした第１−２電極端子及びこれに接続した第１−２電極接続層を含み、前記第２−１導通路は、前記第２−１電極と前記第２−１リードピンとの間に、前記第２−１リードピンにハンダ付けした第２−１電極端子及びこれに接続した第２−１電極接続層を含み、前記第２−２導通路は、前記第２−２電極と前記第２−２リードピンとの間に、前記第２−２リードピンにハンダ付けした第２−２電極端子及びこれに接続した第２−２電極接続層を含み、前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、前記第２−２電極、前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、前記第２−２電極接続層、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子は、単一の可撓性基板上に配置されてなり、前記配線基板は、平板状で、水平に配置されてなり、前記可撓性基板は、前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、及び、前記第２−２電極を含み、鉛直に配置されてなる測定部と、前記測定部よりも下位に位置し、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子を含み、前記配線基板と平行に配置されてなる接続部と、前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、及び、前記第２−２電極接続層の少なくとも一部を含み、前記測定部と前記接続部の間に介在し、屈曲してなる屈曲部と、を有してなる静電式液体状態検知装置とすると良い。
【００２０】
本発明の静電式液体状態検知装置では、可撓性基板上に、第１−１電極等の各電極、第１−１電極接続層等の各電極接続層、及び、第１−１電極端子等の各電極端子が配置されている。このうち、第１−１電極等を含む測定部は鉛直に配置されてなる。一方、測定部より下位に第１−１電極端子等を含む接続部が配線基板と平行に配置されており、これらの間に屈曲した屈曲部が介在している。この装置では、接続部が、水平に配置した配線基板と平行に配置されているので、第１−１リードピンを用いて、第１−１導通路等、ひいては第１−１電極等を、配線基板上の検知回路に容易かつ確実に電気的接続をすることができる。
また、配線基板及び接続部を水平に配置しているので、測定部を鉛直としながらも、装置の低背化を図ることができる。また、装置のうち、測定部（第１−１電極等）よりも下位に位置する部分の鉛直方向寸法を小さくすることができ、液体の液位が低い場合でも、液位や液体の誘電率などを適切に測定可能な装置とすることができる。
しかも、この装置では、可撓性基板を用いているので、第１−１電極等のほか、第１−１電極端子等、及び第１−１電極接続層を、同じ基板上に形成しながらも、屈曲部を設けて、測定部を鉛直に保持する一方、接続部を配線基板と平行に配置でき、組立容易である。また、リード線の引き回し等による場合に比して、工数増加や信頼性低下をも防止できる。
【００２１】
また、他の解決手段は、液体に少なくとも自身の一部を浸漬して、前記液体の状態を検知する静電式液体状態検知装置であって、対をなす第１−１電極及び第１−２電極であって、これらの間に前記液体の状態に応じて変化する第１静電容量が発生するように配置された第１−１電極及び第１−２電極と、対をなす第２−１電極及び第２−２電極であって、これらの間に前記液体の他の状態に応じて変化する第２静電容量が発生するように配置された第２−１電極及び第２−２電極と、前記第１静電容量及び前記第２静電容量を検知すると共に、これら第１静電容量及び第２静電容量に基づいて前記液体の状態を検知する検知回路が形成された配線基板と、前記第１−１電極から前記検知回路に至る第１−１導通路と、前記第１−２電極から前記検知回路に至る第１−２導通路と、前記第２−１電極から前記検知回路に至る第２−１導通路と、前記第２−２電極から前記検知回路に至る第２−２導通路と、を備え、前記第１−１導通路、前記第１−２導通路、前記第２−１導通路、及び、前記第２−２導通路は、前記第１−１導通路の一部を構成する第１−１構成部、前記第１−２導通路の一部を構成する第１−２構成部、前記第２−１導通路の一部を構成する第２−１構成部、及び、前記第２−２導通路の一部を構成する第２−２構成部であって、一列に、かつ、互いに平行に延び、前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間に前記第２−１構成部が位置し、前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間に前記第１−２構成部が位置するように配置されてなる第１−１構成部、第１−２構成部、第２−１構成部、及び第２−２構成部を含み、前記検知回路は、前記第１−１導通路及び前記第１−２導通路を接地電位とする第１接地手段と、前記第２−１導通路及び前記第２−２導通路を接地電位とする第２接地手段と、前記第１−１導通路及び前記第１−２導通路の少なくともいずれかを接地電位とはしない状態で、かつ、前記第２接地手段に
より前記第２−１導通路及び前記第２−２導通路を接地電位とした状態で、前記第１静電容量を測定する第１静電容量測定手段と、前記第２−１導通路及び前記第２−２導通路の少なくともいずれかを接地電位とはしない状態で、かつ、前記第１接地手段により前記第１−１導通路及び前記第１−２導通路を接地電位とした状態で、前記第２静電容量を測定する第２静電容量測定手段と、を含む静電式液体状態検知装置である。
【００２２】
この静電式液体状態検知装置は、各電極（第１−１電極，第１−２電極，第２−１電極，第２−２電極）から検知回路に至る導通路（第１−１導通路，第１−２導通路，第２−１導通路，第２−２導通路）を有する。そして、本発明では、２組の導通路の構成部（第１−１構成部と第１−２構成部、及び、第２−１構成部と第２−２構成部）を、互いに平行に、かつ、一列に互い違いに配置している。
【００２３】
このように配置することで、構成部を配置する領域の小型化を実現しつつ、対となる構成部同士（第１−１構成部と第１−２構成部，第２−１構成部と第２−２構成部）を互いに離間させることができる。このため、対となる構成部同士がそれぞれ隣り合って一列に配置される場合（第１−１構成部と第１−２構成部とが隣り合い、第２−１構成部と第２−２構成部とが隣り合って一列に配置される場合）に比して、対となる構成部間で発生する寄生容量（第１構成部寄生容量，第２構成部寄生容量）自体を減らすことができる。
【００２４】
その上、本発明では、検出回路は、第１−１導通路及び第１−２導通路を接地電位とする第１接地手段と、第２−１導通路及び第２−２導通路を接地電位とする第２接地手段とを有する。また、この検出回路は、第１−１導通路及び第１−２導通路の少なくともいずれかを接地電位とはしない状態で、かつ、第２接地手段により第２−１導通路及び第２−２導通路を接地電位とした状態で、第１静電容量を測定する第１静電容量測定手段と、第２−１導通路及び第２−２導通路の少なくともいずれかを接地電位とはしない状態で、かつ、第１接地手段により第１−１導通路及び第１−２導通路を接地電位とした状態で、第２静電容量を測定する第２静電容量測定手段とを有する。
【００２５】
つまり、第１静電容量の測定時には、第２−１導通路及び第２−２導通路を接地電位とするので、第１−１構成部と第１−２構成部との間には、接地された第２−１構成部が存在することとなる。従って、第１−１構成部と第１−２構成部との間に生じる第１構成部寄生容量を更に減らすことができる。しかも、第１静電容量の測定に際し、ノイズが入りにくくなるという利点もある。同様に、第２静電容量の測定時には、第１−１導通路及び第１−２導通路を接地電位とするので、第２−１構成部と第２−２構成部との間には、接地された第１−２構成部が存在することとなる。従って、第２−１構成部と第２−２構成部との間に生じる第２構成部寄生容量を更に減らすことができる。しかも、第２静電容量の測定に際し、ノイズが入りにくくなるという利点もある。このように第１構成部寄生容量及び第２構成部寄生容量が小さくなれば、これらの寄生容量を含む第１静電容量と第２静電容量とに基づいて液体の状態を検知する際に、これらの寄生容量の影響が小さくなるので、液体の状態を従来よりも正確に検知できる。
【００２６】
更に、上記の静電式液体状態検知装置であって、前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間の第１間隙と前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間の第２間隙とが等しくされて、前記第１−１構成部と前記第１−２構成部との間に発生する第１構成部寄生容量と前記第２−１構成部と前記第２−２構成部との間に発生する第２構成部寄生容量とが等しくされてなる静電式液体状態検知装置とすると良い。
【００２７】
本発明によれば、第１−１構成部と第１−２構成部との間の第１間隙と第２−１構成部と第２−２構成部との間の第２間隙とが等しくされている。そして、第１−１構成部と第１−２構成部との間に発生する第１構成部寄生容量と、第２−１構成部と第２−２構成部との間に発生する第２構成部寄生容量とが等しくされている。このように第１構成部寄生容量と第２構成部寄生容量とが等しければ、これらの寄生容量の値に差がないため、第１静電容量と第２静電容量との比をとることによって液体の状態を検知すれば、これらの寄生容量の影響を効果的に抑制できる。
【００２８】
また、各構成部（第１−１構成部，第１−２構成部，第２−１構成部，第２−２構成部）は、前述のように、一列にまとめて配置しているので、第１構成部寄生容量、第２構成部寄生容量自体が各構成部の周囲（例えば、液体等）の温度変化に起因して変化した場合にも、これらの寄生容量自体の変化も略等しいと考えられる。従って、第１静電容量と第２静電容量との比をとることによって液体の状態を検知すれば、温度変化による寄生容量の変化の影響についても効果的に抑制できる。
その上、前述したように、第１構成部寄生容量、第２構成部寄生容量自体が小さくなるので、より効果的にこれらの寄生容量の影響を抑制できる。よって、液体の状態を更に正確に検知できる。
【００２９】
更に、上記のいずれかに記載の静電式液体状態検知装置であって、前記第１−１構成部、前記第１−２構成部、前記第２−１構成部、及び、前記第２−２構成部は、それぞれ、空気よりも誘電率の高い誘電体で包囲された、第１−１リードピン、第１−２リードピン、第２−１リードピン、及び、第２−２リードピンである静電式液体状態検知装置とすると良い。
【００３０】
本発明によれば、各導通路の構成部は、それぞれ空気よりも誘電率の高い誘電体で包囲されたリードピンである。このような構成部においては、第１構成部寄生容量及び第２構成部寄生容量が比較的大きくなる。しかし、前述の発明を適用することで、第１構成部寄生容量及び第２構成部寄生容量による第１静電容量または第２静電容量測定時の影響を軽減できる。
【００３１】
さらに、上記の静電式液体状態検知装置であって、前記第１−１導通路は、前記第１−１電極と前記第１−１リードピンとの間に、前記第１−１リードピンにハンダ付け接続した第１−１電極端子及びこれに接続した第１−１電極接続層を含み、前記第１−２導通路は、前記第１−２電極と前記第１−２リードピンとの間に、前記第１−２リードピンにハンダ付け接続した第１−２電極端子及びこれに接続した第１−２電極接続層を含み、前記第２−１導通路は、前記第２−１電極と前記第２−１リードピンとの間に、前記第２−１リードピンにハンダ付け接続した第２−１電極端子及びこれに接続した第２−１電極接続層を含み、前記第２−２導通路は、前記第２−２電極と前記第２−２リードピンとの間に、前記第２−２リードピンにハンダ付け接続した第２−２電極端子及びこれに接続した第２−２電極接続層を含み、前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、前記第２−２電極、前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、前記第２−２電極接続層、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子は、単一の基板の同一層上に配置されてなり、前記第２−１電極接続層は、前記第２−１電極から、前記第１−１電極端子よりも前記第１−１電極及び第１−２電極から遠ざかる部位を経由し、前記第１−１電極端子を包囲して、前記第２−１電極端子に至る形態を有してなる静電式液体状態検知装置とすると良い。
【００３２】
本発明の検知装置では、第１−１電極等、第１−１電極接続層等、及び第１−１電極端子等が、単一の基板の同一層上に形成されている。そうでありながらも、第２−１電極接続層の形態を上述のようにすることで、各リードピンを、第１−１リードピン（第１−１構成部）と第１−２リードピン（第１−２構成部）との間に第２−１リードピン（第２−１構成部）が位置し、この第２−１リードピン（第２−１構成部）と第２−２リードピン（第２−２構成部との）間に第１−２リードピン（第１−２構成部）が位置するように配置できる。
【００３３】
また、請求項８または請求項９のいずれかに記載の静電式液体状態検知装置であって、前記第１−１導通路は、前記第１−１電極と前記第１−１リードピンとの間に、前記第１−１リードピンにハンダ付けした第１−１電極端子及びこれに接続した第１−１電極接続層を含み、前記第１−２導通路は、前記第１−２電極と前記第１−２リードピンとの間に、前記第１−２リードピンにハンダ付けした第１−２電極端子及びこれに接続した第１−２電極接続層を含み、前記第２−１導通路は、前記第２−１電極と前記第２−１リードピンとの間に、前記第２−１リードピンにハンダ付けした第２−１電極端子及びこれに接続した第２−１電極接続層を含み、前記第２−２導通路は、前記第２−２電極と前記第２−２リードピンとの間に、前記第２−２リードピンにハンダ付けした第２−２電極端子及びこれに接続した第２−２電極接続層を含み、前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、前記第２−２電極、前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、前記第２−２電極接続層、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子は、単一の可撓性基板上に配置されてなり、前記配線基板は、平板状で、水平に配置されてなり、前記可撓性基板は、前記第１−１電極、前記第１−２電極、前記第２−１電極、及び、前記第２−２電極を含み、鉛直に配置されてなる測定部と、前記測定部よりも下位に位置し、前記第１−１電極端子、前記第１−２電極端子、前記第２−１電極端子、及び、前記第２−２電極端子を含み、前記配線基板と平行に配置されてなる接続部と、前記第１−１電極接続層、前記第１−２電極接続層、前記第２−１電極接続層、及び、前記第２−２電極接続層の少なくとも一部を含み、前記測定部と前記接続部の間に介在し、屈曲してなる屈曲部と、を有してなる静電式液体状態検知装置とすると良い。
【００３４】
本発明の静電式液体状態検知装置では、可撓性基板上に、第１−１電極等の各電極、第１−１電極接続層等の各電極接続層、及び、第１−１電極端子等の各電極端子が配置されている。このうち、第１−１電極等を含む測定部は鉛直に配置されてなる。一方、測定部より下位に第１−１電極端子等を含む接続部が配線基板と平行に配置されており、これらの間に屈曲した屈曲部が介在している。この装置では、接続部が、水平に配置した配線基板と平行に配置されているので、第１−１リードピンを用いて、第１−１導通路等、ひいては第１−１電極等を、配線基板上の検知回路に容易かつ確実に電気的接続をすることができる。
また、配線基板及び接続部を水平に配置しているので、測定部を鉛直としながらも、装置の低背化を図ることができる。また、装置のうち、測定部（第１−１電極等）よりも下位に位置する部分の鉛直方向寸法を小さくすることができ、液体の液位が低い場合でも、液位や液体の誘電率などを適切に測定可能な装置とすることができる。
しかも、この装置では、可撓性基板を用いているので、第１−１電極等のほか、第１−１電極端子等、及び第１−１電極接続層を、同じ基板上に形成しながらも、屈曲部を設けて、測定部を鉛直に保持する一方、接続部を配線基板と平行に配置でき、組立容易である。また、リード線の引き回し等による場合に比して、工数増加や信頼性低下をも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１〜図５に本実施形態１の液体レベルセンサ（静電式液体状態検知装置）１００を示す。また、図８にこの液体レベルセンサ１００の概略回路構成図を示す。この液体レベルセンサ１００は、液体に少なくとも自身の一部を浸漬して、液体の液面レベルを検知するセンサである。具体的には、この液体レベルセンサ１００は、図５に示すように、自動車エンジンのオイルタンク底部ＬＴに、その軸線ＡＸが鉛直方向Ｖと一致し、その先端１００ｓが鉛直方向上向きになるように取り付けて使用され、オイルタンク内のオイルＯＬの液面レベルを検知するのに用いられる。
【００３６】
この液体レベルセンサ１００は、図１及び図３に示すように、樹脂製のベース部材１２１と、このベース部材１２１から突出するように配設された略筒状のセンサキャップ１１１とを有する。このセンサキャップ１１１は、コンデンサＣＰ１，ＣＰ２（ＣＰ２ｂ，ＣＰ２ｂ）を構成する各電極１３２，１３３，１３８，１３９等を担持するフィルム電極基板１３１（図６（ａ）参照）と、このフィルム電極基板１３１を鉛直方向Ｖに保持する基板支持部材１４１（図７参照）とを包囲している（図５参照）。また、ベース部材１２１は、基板支持部材１４１及びセンサキャップ１１１を支持している。液体レベルセンサ１００は、これら基板支持部材１４１及びセンサキャップ１１１をオイルタンク内に挿入した状態でベース部材１２１をオイルタンク底部ＬＴに固定することで、オイルタンクに装着される（図５参照）。
【００３７】
まず、液体レベルセンサ１００のうち、可撓性のフィルム電極基板１３１について、図６を参照して説明する。このフィルム電極基板１３１は、図６（ａ）に示すように、基端１３１ｋ（図中、下端）から先端１３１ｓ（図中、上端）にかけて、長手方向（図中、上下方向）に、比較的幅広の幅広矩形部１３１ｈ、先細の台形状のテーパ部１３１ｐ、及び、比較的幅狭の細長矩形部１３１ｎが、この順で並ぶ形状を有する。
【００３８】
また、このフィルム電極基板１３１は、図６（ｂ）に示すように、ポリイミドからなる樹脂製のフィルム１３１ｂ、コンデンサＣＰ１，ＣＰ２（ＣＰ２ｂ，ＣＰ２ｃ）を構成する電極１３２，１３３，１３８，１３９等からなる導体層１３１ｄ、及び、ポリイミドからなる樹脂製のフィルム１３１ｃをこの順に積層して形成されている。樹脂製のフィルム１３１ｂ、１３１ｃは、導体層１３１ｄを所定の位置に保持すると共に、導体層１３１ｄのオイルＯＬを介した導通（リーク）やオイルＯＬ及び大気による腐食を防止するため、導体層１３１ｄをオイルＯＬや大気から遮断している。
【００３９】
導体層１３１ｄは、銅箔からなり、第２−１電極１３２、第２−２電極１３３（第２−２１電極１３３ｂ及び第２−２２電極１３３ｃ）、ガード電極１３７、第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９からなっている。なお、第２−１電極１３２及び第２−２電極１３３は、測定電極に相当し、第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９は、基準電極に相当する。
【００４０】
測定電極の一方をなす第２−１電極１３２は、フィルム電極基板１３１の細長矩形部１３１ｎ及びテーパ部１３１ｐに配置されている。この第２−１電極１３２は、矩形状に形成され、後述する第２−１リードピン１５２ｒと接続する第２−１電極端子１５２ｔに、第２−１電極接続線１５２ｆを介して電気的に接続されている。また、測定電極の他方をなす第２−２電極１３３は、同様にフィルム電極基板１３１の細長矩形部１３１ｎ及びテーパ部１３１ｐに配置されている。この第２−２電極１３３は、電極連結線１５３ｄを介して電気的に導通された第２−２１電極１３３ｂ及び第２−２２電極１３３ｃを有する。このうち第２−２１電極１３３ｂは、矩形状に形成され、後述する第２−２リードピン１５３ｒと接続する第２−２電極端子１５３ｔに、第２−２電極接続線１５３ｆを介して電気的に接続されている。
【００４１】
なお、第２−１電極接続線１５２ｆ及び第２−１電極端子１５２ｔは、第２−１電極１３２から後述する検知回路１６１に至る第２−１導通路１５２の一部を構成している。また、第２−２電極接続線１５３ｆ及び第２−２電極端子１５３ｔは、第２−２電極１３３から検知回路１６１に至る第２−２導通路１５３の一部を構成している。検知回路１６１は、後述する配線基板１２４に形成されている。
【００４２】
また、測定電極（第２−１電極１３２及び第２−２電極１３３）は、フィルム電極基板１３１の幅方向（図６中、左右方向）ＨＫにおいて、第２−２１電極１３３ｂ、第２−１電極１３２、第２−２２電極１３３ｃの順に列置されている。そして、第２−２１電極１３３ｂと第２−１電極１３２とは、これらの間に、フィルム電極基板１３１の長手方向に延びる所定間隔の第１ギャップ１３５を形成するように配置されている。従って、第２−１電極１３２と第２−２１電極１３３ｂとは、この第１ギャップ１３５を介してコンデンサＣＰ２ｂを構成する。同様に、第２−１電極１３２と第２−２２電極１３３ｃとは、これらの間に、フィルム電極基板１３１の長手方向に延びる所定間隔の第２ギャップ１３６を形成するように配置されている。従って、第２−１電極１３２と第２−２２電極１３３ｃとは、この第２ギャップ１３６を介してコンデンサＣＰ２ｃを構成する。これにより、第２−１電極１３２と第２−２電極１３３との間には、コンデンサＣＰ２ｂ，ＣＰ２ｃを併せた合成コンデンサＣＰ２が構成される。
【００４３】
一方、基準電極の一方をなす第１−１電極１３８は、この電極の端子であり、矩形状に形成された第１−１電極端子１５８ｔに、第１−１電極接続線１５８ｆを介して電気的に接続されている。同様に、基準電極の他方をなす第１−２電極１３９についても、この電極の端子であって矩形状に形成された第１−２電極端子１５９ｔに、第１−２電極接続線１５９ｆを介して電気的に接続されている。
【００４４】
なお、第１−１電極接続線１５８ｆ及び第１−１電極端子１５８ｔは、第１−１電極１３８から後述する検知回路１６１に至る第１−１導通路１５８の一部を構成している。また、第１−２電極接続線１５９ｆ及び第１−２電極端子１５９ｔは、第１−２電極１３９から検知回路１６１に至る第１−２導通路１５９の一部を構成している。
【００４５】
また、基準電極（第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９）は、クシ状に互いに噛み合うようにして、所定間隔のギャップ１４０を形成する形態を有し、フィルム電極基板１３１のうち、測定電極（第２−１電極１３２及び第２−２電極１３３）よりも基端１３１ｋ側に配置されている。従って、第１−１電極１３８と第１−２電極１３９とは、このギャップ１４０を介してコンデンサＣＰ１を構成する。
【００４６】
フィルム電極基板１３１の周縁には、上記の各電極１３２，１３３，１３８，１３９、各電極接続線１５２ｆ等、及び、各電極端子１５２ｔ等を囲むようにガード電極１３７が配置されている。このガード電極１３７は、フィルム電極基板１３１の基端１３１ｋ側に矩形状に形成されたガード電極端子１５７ｔに接続されている。なお、第２−１電極端子１５２ｔ、第２−２電極端子１５３ｔ、第１−１電極端子１５８ｔ、第１−２電極端子１５９ｔ及びガード電極端子１５７ｔの中央には、後述するリードピン１５２ｒ等を挿通するため、それぞれ円形の貫通孔が設けられている。
【００４７】
更に、このフィルム電極基板１３１の先端１３１ｓ近傍で幅方向ＨＫにおける中央部分には、長手方向に長い楕円状の上部貫通孔１３１ｆが設けられている。この上部貫通孔１３１ｆは、このフィルム電極基板１３１を後述する基板支持部材１４１に組み付ける際に、このフィルム電極基板１３１の位置決めをすると共に、フィルム電極基板１３１の先端１３１ｓ側の部分が浮き上がらないように保持するために利用される。また、フィルム電極基板１３１のテーパ部１３１ｐにも、フィルム電極基板１３１の位置決めをするための円形の中央部貫通孔１３１ｅが設けられている。
【００４８】
図６（ａ），（ｂ）に示すように、各電極１３２，１３３，１３７，１３８，１３９、各電極接続線１５２ｆ，１５３ｆ，１５８ｆ，１５９ｆ、及び、各電極端子１５２ｔ，１５３ｔ，１５７ｔ，１５８ｔ，１５９ｔは、いずれもフィルム電極基板１３１内に形成され、しかも、同一層１３１ｂ上に形成されている。
また、各電極端子１５２ｔ等は、第１−１電極端子１５８ｔと第１−２電極端子１５９ｔとの間に第２−１電極端子１５２ｔが位置し、第２−１電極端子１５２ｔと第２−２電極端子１５３ｔとの間に第１−２電極端子１５９ｔが位置するように配置されている。
このように配置するため、第２−１電極接続線１５２ｆは、第２−１電極１３２から、第１−１電極端子１５８ｔよりも、図６（ａ）中、下方、即ち、第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９から遠ざかる部位を経由して、第１−１電極端子１５８ｔを包囲して、第２−１電極端子１５２ｔに至る形態とされている。つまり、第２−１電極接続線１５２ｆを、第１−１電極端子１５８ｔを包囲する上述の形態とすることにより、各電極１３２等、各電極接続配線１５２ｆ等、及び、各電極端子１５２ｔ等を、基板１３１の同一層内に形成しながらも、第１−１電極端子１５８ｔ、第２−１電極端子１５２ｔ、第１−２電極端子１５９ｔ、及び、第２−２電極端子１５３ｔを、この順に、列置することができている。
【００４９】
図６（ａ）に示すように、フィルム電極基板１３１のうち、細長矩形部１３１ｎ、テーパ部１３１ｐ、及び、幅広矩形部１３１ｈのうちテーパ部１３１ｐ寄りの約半分の領域を、測定部１３０Ｓとする。この測定部１３０Ｓには、各電極１３２，１３３，１３８，１３９が含まれている。また、フィルム電極基板１３１の幅広矩形部１３１ｈのうち、基端１３１ｋ付近の領域を、接続部１３０Ｃとする。この接続部１３０Ｃには、各電極端子１５２ｔ，１５３ｔ，１５８ｔ，１５９ｔ，１５７ｔが含まれている。さらに、測定部１３０Ｓと接続部１３０Ｃとの間に介在する領域を、屈曲部１３０Ｂとする。この屈曲部１３０Ｂは、図５から容易に理解できるように、屈曲させる部分である。
【００５０】
次に、基板支持部材１４１について、基板支持部材１４１にフィルム電極基板１３１を装着した状態を示す図７を参照して説明する。この基板支持部材１４１は、６６ナイロンからなり、フィルム電極基板１３１のうち測定部１３０Ｓの周縁を支持可能なように、その平面形状に近似する枠の形状を有する。基板支持部材１４１は、一対の外枠部１４１ｇから互いに内側に突出する一対の突起状の一面側支持部１４１ｂ、上部支持ピン１４１ｄ、中央部支持ピン１４１ｅ、及び、下部挟持部１４１ｃを有する。
【００５１】
また、この基板支持部材１４１は、これにフィルム電極基板１３１を装着したときに、その測定電極（第２−１電極１３２及び第２−２電極１３３）と基準電極（第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９）とを覆わないでこれらが外部から見える形状とされた内方突出部１４１ｆを有する。基板支持部材１４１は、フィルム電極基板１３１の一方の面の一部を内方突出部１４１ｆに当接させると共に、フィルム電極基板１３１の他方の面の一部を一面側支持部１４１ｂに当接させて、交互に挟み込む形態でフィルム電極基板１３１の測定部１３０Ｓを支持する。更に、基板支持部材１４１は、フィルム電極基板１３１の上部貫通孔１３１ｆに上部支持ピン１４１ｄを、中央部貫通孔１３１ｅに中央部支持ピン１４１ｅを、それぞれ貫通させた上で、超音波溶着により加締めると共に、下部挟持部１４１ｃでフィルム電極基板１３１の基端１３１ｋを挟み込むことにより、フィルム電極基板１３１全体を保持している。
【００５２】
これにより、図５，７に示すように、レベルセンサ１００をオイルタンク底部ＬＴに取り付けた状態において、フィルム電極基板１３１のうち、測定部１３０Ｓは鉛直に配置される。つまり、測定部１３０Ｓが鉛直線に平行に配置される。一方、接続部１３０Ｃは、測定部１３０Ｓよりも鉛直方向の下位に位置し、水平に配置された配線基板１２４と平行に、即ち、配線基板１２４及び接続部１３０Ｃが水平に配置される。また、測定部１３０Ｓと接続部１３０Ｃとの間で、屈曲部１３０Ｂが約９０度屈曲した状態とされる。
【００５３】
つまり、本実施例の液面レベルセンサ１００では、可撓性のフィルム電極基板１３１上に、各電極１３８等、各電極接続線１５８ｆ等、及び、各電極端子１５８ｔ等が配置されている。このフィルム電極基板１３１のうち、各電極１３８等を含む測定部１３０Ｓは鉛直に配置されてなる。一方、測定部１３０Ｓより下位に各電極端子１５８ｔ等を含む接続部１３０Ｃが配線基板１２４と平行に配置されており、これらの間に屈曲した屈曲部１３０Ｂが介在している。
かくして、この液面レベルセンサ１００では、接続部１３０Ｃが、水平に配置した配線基板１２４と平行に配置されているので、図５に示すように、各リードピン１５８ｒ等を用いて、各電極接続線１５８ｆ等、ひいては各電極１３８等を、配線基板１２４上の検知回路１６１に容易かつ確実に電気的接続をすることができる。
また、本実施例の液面レベルセンサ１００では、配線基板１２４及び接続部１３０Ｃを水平に配置しているので、測定部１３０Ｓを鉛直としながらも、センサ１００全体の低背化を図ることができる。また、センサ１００のうち、測定部１３０Ｓよりも、具体的には、各電極１３８等よりも下位に位置する部分の鉛直方向Ｖの寸法を小さくすることができ、オイルＯＬの液位が低い場合でも、オイルＯＬの液位や誘電率などを適切に測定可能である。
しかも、このセンサ１００では、可撓性のフィルム電極基板１３１を用いているので、各電極１３８等のほか、各電極端子１５８ｔ等、及び各電極接続線１５８ｆを、同じ基板１３１上に形成しながらも、屈曲部１３０Ｃを設けて、測定部１３０Ｓを鉛直に保持する一方、接続部１３０Ｃを配線基板１２４と平行に配置できるので、組立容易である。
【００５４】
次に、センサキャップ１１１について図１〜図５を参照して説明する。センサキャップ１１１は、誘電体である６６ナイロンからなり、軸線ＡＸが鉛直方向Ｖと一致するように配置される。センサキャップ１１１は、ベース部材１２１側に位置する基端部１１１ｋ（図５参照）が開口し、先端１１１ｓが閉じた筒状の形態を有する。具体的には、このセンサキャップ１１１は、基端部１１１ｋ側から先端１１１ｓに向けて、幅方向（図１中、左右方向）ＨＫに比較的幅広い幅広筒部１１１ｈ、先細形状のテーパ筒部１１１ｐ、及び、幅方向ＨＫに比較的幅狭の細長筒部１１１ｎが、この順で構成された形態を有している。
【００５５】
図４に示すように、センサキャップ１１１のうち細長筒部１１１ｎの内側には、軸線ＡＸ方向に延びるガイド溝１１１ｇが形成されている。そして、このガイド溝１１１ｇには、基板支持部材１４１の外枠部１４１ｇが嵌合している。また、図１及び図５に示すように、センサキャップ１１１の基端部１１１ｋには、周囲のオイルＯＬをセンサキャップ１１１の内外に流通可能とする下部連通孔１１１ｃが複数形成されている。一方、センサキャップ１１１の先端１１１ｓ近傍には、空気抜き（空気流通）のための上部連通孔１１１ｂが複数形成されている。
【００５６】
次に、ベース部材１２１について、図１、図３及び図５を参照して説明する。センサキャップ１１１を保持すると共に、自身をオイルタンク底部ＬＴに固定するベース部材１２１は、ベース本体部１２２と、図示しない外部機器と接続するためのコネクタ端子１２３ｃを含むコネクタ部１２３と、各電極端子１５３ｔ、１５９ｔ、１５７ｔ、１５２ｔ、１５８ｔとコネクタ端子１２３ｃとの間に介在する配線基板１２４とを有する。配線基板１２４は、後述する検知回路１６１を実装するものであり、ベース本体部１２２内に収容され、樹脂を充填してなる充填部材１２８により包囲されている。また、ベース部材１２１の下方側には、充填部材１２８を覆うように、金属蓋１２７が取り付けられている。
【００５７】
このうちベース本体部１２２は、図３に示すようにオイルタンク底部ＬＴに取り付ける際にネジを挿通するための取付ネジ穴１２２ｂと、先端１００ｓ側（図１中、上方）に突出した形状を有し、センサキャップ１１１を保持するためのガイド溝１２２ｈが内側に形成された取付ガイド部１２２ｇとを有する。そして、ベース部材１２１とセンサキャップ１１１とは、取付ガイド部１２２ｇの内側に形成されたガイド溝１２２ｈに、センサキャップ１１１の外側に形成された突起部１１１ｊを嵌合した状態で結合されている。
【００５８】
図１及び図５に示すように、第２−１電極端子１５２ｔと配線基板１２４とは、第２−１リードピン１５２ｒを介して電気的に接続されている。また、第２−２電極端子１５３ｔと配線基板１２４とは、第２−２リードピン１５３ｒを介して電気的に接続されている。また、ガード電極端子１５７ｔと配線基板１２４とは、ガード用リードピン１５７ｒを介して電気的に接続されている。また、第１−１電極端子１５８ｔと配線基板１２４とは、第１−１リードピン１５８ｒを介して電気的に接続されている。更に、第１−２電極端子１５９ｔと配線基板１２４とは、第１−２リードピン１５９ｒを介して電気的に接続されている。具体的には、各電極端子１５２ｒｔ，１５３ｔ，１５７ｔ，１５８ｔ，１５９ｔは、それぞれ自身を挿通する各リードピン１５２ｒ，１５３ｒ，１５７ｒ，１５８ｒ，１５９ｒと、ハンダ付けにより接続されている。同様に、配線基板１２４も、各リードピン１５２ｒ等とハンダ付けにより接続されている。
【００５９】
このうち第２−１リードピン１５２ｒは、第２−１電極１３２から配線基板１２４に形成された検知回路１６１に至る第２−１導通路１５２の一部をなし、本発明の第２−１構成部に相当する。また、第２−２リードピン１５３ｒは、第２−２電極１３３から検知回路１６１に至る第２−１導通路１５３の一部をなし、本発明の第２−２構成部に相当する。また、第１−１リードピン１５８ｒは、第１−１電極１３８から検知回路１６１に至る第１−１導通路１５８の一部をなし、本発明の第１−１構成部に相当する。また、第１−２リードピン１５９ｒは、第１−２電極１３９から検知回路１６１に至る第１−２導通路１５９の一部をなし、本発明の第１−２構成部に相当する。
【００６０】
図１及び図２に示すように、これらのリードピン（第２−１リードピン１５２ｒ，第２−２リードピン１５３ｒ，第１−１リードピン１５８ｒ及び第１−２リードピン１５９ｒ）は、同形状をなし、互いに平行に延びるように配設されている。また、これらのリードピン１５２ｒ，１５３ｒ，１５８ｒ，１５９ｒは、フィルム電極基板１３１、配線基板１２４及び充填部材１２８によって包囲されている。フィルム電極基板１３１、配線基板１２４及び充填部材１２８を構成する樹脂は、それぞれ誘電率がεｒ＝２．５〜３．５程度と空気よりも大きい。このため、対をなす第１−１リードピン１５８ｒと第１−２リードピン１５９ｒとの間に発生する第１構成部寄生容量Ｃｃ１、及び、対をなす第２−１リードピン１５２ｒと第２−２リードピン１５３ｒとの間に発生する第２構成部寄生容量Ｃｃ２（図２参照）が大きくなりやすい。
【００６１】
しかし、本実施形態では、互いに平行に延びる第１−１リードピン１５８ｒと第１−２リードピン１５９ｒとの第１間隙Ｇ１と、互いに平行に延びる第２−１リードピン１５２ｒと第２−２リードピン１５３ｒとの第２間隙Ｇ２とが、等しくなるように配設している。これにより、第１−１リードピン１５８ｒと第１−２リードピン１５９ｒとの間に発生する第１構成部寄生容量Ｃｃ１と、第２−１リードピン１５２ｒと第２−２リードピン１５３ｒとの間に発生する第２構成部寄生容量Ｃｃ２とを等しくしている。このように第１構成部寄生容量Ｃｃ１と第２構成部寄生容量Ｃｃ２とが等しければ、これらの寄生容量Ｃｃ１，Ｃｃ２の値に差がないため、後述するように第１静電容量Ｃｓ１と第２静電容量Ｃｓ２との比をとることによって液体の液面レベル等を検知すれば、これらの寄生容量の影響を効果的に抑制でき、これらの寄生容量の関係が不明瞭である場合に比して、より正確に液体の状態を検知できる。
【００６２】
しかも、各リードピン１５２ｒ，１５３ｒ，１５８ｒ，１５９ｒを一列にまとめて配置しておくことで、第１構成部寄生容量Ｃｃ１及び第２構成部寄生容量Ｃｃ２自身が、各リードピン（各構成部）１５２ｒ等の周囲（オイルＯＬ等）の温度変化などに起因して変化したとしても、これらの寄生容量Ｃｃ１，Ｃｃ２が同様に変化すると考えられる。従って、後述するように第１静電容量Ｃｓ１と第２静電容量Ｃｓ２との比をとることによって液体の液面レベル等を検知すれば、温度変化による寄生容量の変化の影響についても効果的に抑制できる。よって、この液体レベルセンサ１００では、液面レベルを従来よりも正確に検知できる。
【００６３】
更に、本実施形態では、各リードピン１５２ｒ，１５３ｒ，１５８ｒ，１５９ｒは、一列に、かつ、第１−１リードピン１５８ｒと第１−２リードピン１５９ｒとの間に第２−１リードピン１５２ｒが位置し、第２−１リードピン１５２ｒと第２−２リードピン１５３ｒとの間に第１−２リードピン１５９ｒが位置するように互い違いに配設されている。
【００６４】
このように配置することで、各リードピン１５２ｒ，１５３ｒ，１５８ｒ，１５９ｒを配置する領域の小型化を実現しつつ、対となるリードピン同士（第１−１リードピン１５８ｒと第１−２リードピン１５９ｒ，第２−１リードピン１５２ｒと第２−２リードピン１５３ｒ）をそれぞれ離間させることができるので、第１構成部寄生容量Ｃｃ１及び第２構成部寄生容量Ｃｃ２の大きさを低減することができる。従って、これらの寄生容量Ｃｃ１，Ｃｃ２による測定への影響を更に軽減できる。
【００６５】
次に、この液体レベルセンサ１００をオイルタンク底部ＬＴに取り付けて、オイルＯＬの液面レベルを検知する方法について説明する。図５に示すように、液体レベルセンサ１００は、軸線ＡＸを鉛直方向Ｖに一致させ、その先端１００ｓが鉛直方向上向きにして、オイルタンク底部ＬＴに、パッキン組付部１２１ｐに配置されたリングパッキン１２５を介して、液密に取り付けられる。この取り付けは、ベース部材１２１の取付ネジ穴１２２ｂ（図３参照）に図示しないネジ部材を挿通し、オイルタンク底部ＬＴに設けられた図示しない雌ネジ穴に締め付けて行う。
【００６６】
液体レベルセンサ１００は、このようにオイルタンク底部ＬＴに液密に取り付けられる一方で、電子制御装置（ＥＣＵ）１６０（図８参照）に接続され、ＥＣＵ１６０に対してオイルタンク内のオイルＯＬの液面レベルに関する情報を送信する。ＥＣＵ１６０は、内燃機関の全体動作を制御するものであり、各種制御処理を実行する。ＥＣＵ１６０で実行される制御処理としては、例えば、この液体レベルセンサ１００で検出されたオイルＯＬの液面レベルが正常範囲を逸脱した場合に液面レベルの異常を通知するオイルレベル警報処理のほか、内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御処理や、ノッキングなどの異常燃焼を検出するためのノッキング判定処理などが挙げられる。
【００６７】
このＥＣＵ１６０から、液体レベルセンサ１００のコネクタ端子１２３ｃ、配線基板１２４、第２−１リードピン１５２ｒ及び第２−２リードピン１５３ｒを介して、第２−１電極端子１５２ｔと第２−２電極端子１５３ｔとの間に交流電圧を印加する。すると、液体レベルセンサ１００のうち細長筒部１１１ｎの水平方向Ｈ（鉛直方向Ｖに直交する方向）の断面において、第２−１電極１３２と第２−２１電極１３３ｂとの間、及び、第２−１電極１３２と第２−２２電極１３３ｃとの間に、電気力線が発生する。第２−１電極１３２と第２−２１電極１３３ｂ及び第２−１電極１３２と第２−２２電極１３３ｃとの間に形成されるコンデンサＣＰ２ｂ，ＣＰ２ｃを併せたコンデンサＣＰ２の静電容量である第２静電容量Ｃｓ２は、このような電気力線が通る空間の誘電率によって変化する。
【００６８】
例えば、液体レベルセンサ１００がオイルＯＬに浸漬された場合、空気にさらされている部分に比して、測定電極１３２，１３３ｂ，１３３ｃのうちオイルＯＬに浸されている部分は、鉛直方向の単位長さあたりに生じる静電容量が変化することとなる。このため、コンデンサＣＰ２の第２静電容量Ｃｓ２は、測定電極１３２，１３３ｂ，１３３ｃが長手方向についてオイルＯＬに浸漬されている部分とそうでない部分との割合に応じて変化する。つまり、測定電極１３２，１３３ｂ，１３３ｃ間に形成されるコンデンサＣＰ２の第２静電容量Ｃｓ２と、測定電極１３２，１３３ｂ，１３３ｃがオイルＯＬに浸漬されている部分の割合との間には相関関係があるため、測定電極１３２，１３３ｂ，１３３ｃ間の第２静電容量Ｃｓ２に基づいて、これらの電極１３２，１３３ｂ，１３３ｃがオイルＯＬに浸漬されている部分の割合（浸漬されている部分の深さ）を求めることができる。かくして、この液体レベルセンサ１００では、第２−１電極１３２、第２−２１電極１３３ｂ及び第２−２２電極１３３ｃにより構成されたコンデンサＣＰ２の第２静電容量Ｃｓ２の大きさに基づいて、この第２静電容量Ｃｓ２のみからでも、オイルＯＬの液面レベルを検知できる。
【００６９】
しかし、オイルＯＬは、経年変化や熱などによりその特性が経時的に変化する。また、種類の異なるオイルを注ぎ足すことによって、誘電率が変化する場合もある。このようにオイルＯＬの誘電率が変化すると、コンデンサＣＰ２の第２静電容量Ｃｓ２と、オイルＯＬの液面レベルとの間の相関関係も変化するため、液面レベルの測定精度が低下することとなる。
【００７０】
そこで、本実施例の液体レベルセンサ１００では、第２−１電極１３２、第２−２１電極１３３ｂ及び第２−２２電極１３３ｃの他に、更に第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９が設けている。第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９は、常に全体がオイルＯＬに浸漬された状態となるよう配設されている。そして、これら第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９間に生ずるコンデンサＣＰ１の第１静電容量Ｃｓ１を測定することで、オイルＯＬの各時点での誘電率を計測し、これに基づいて、第２−１電極１３２等を用いて測定したコンデンサＣＰ２の第２静電容量Ｃｓ２を補正することで、より正確な液面レベルを測定する。
【００７１】
この液体レベルセンサ１００に含まれる配線基板１２４には、検知回路１６１（図８参照）が設けられている。この検知回路１６１は、電源回路１６３、マイコン１６５、信号出力取得回路１６７、接続先切替回路１６９、第１電極用グランド接続回路（第１接地手段）１７０、第２電極用グランド接続回路（第２接地手段）１７１を有する。この検知回路１６１は、ＥＣＵ１６０から電力供給を受けており、電源回路１６３は、ＥＣＵ１６０から供給される電力波形から高周波成分を除去した後、検知回路１６１の各部に電力（電圧値５Ｖ）を供給する。
【００７２】
マイコン１６５は、公知のＣＰＵ１７３、ＲＯＭ１７４、ＲＡＭ１７５、Ｉ／Ｏポート１７６、Ａ／Ｄ変換ポート１７７などを有しており、後述するオイルレベル検出制御処理を実行することで、第１静電容量Ｃｓ１及び第２静電容量Ｃｓ２に基づいてオイルＯＬの液面レベルを検出する。即ち、マイコン１６５は、本発明の第１静電容量測定手段及び第２静電容量測定手段となる。また、マイコン１６５は、ＰＷＭ出力部１７８を有しており、ＥＣＵ１６０に対して、液面レベルの情報を付加したＰＷＭ信号を出力するよう構成されている。
【００７３】
信号出力取得回路１６７は、分圧回路１８１、ローパスフィルタ１８２、電流電圧変換回路１８３を有する。分圧回路１８１は、複数の抵抗素子を有しており、電源回路１６３から出力される電源電圧値（５Ｖ）を、抵抗分圧により電圧変換して出力する。なお、分圧回路１８１は、マイコン１６５からの指令信号に基づき複数の抵抗素子の接続状態（抵抗分圧状態）を変化させることで、ローパスフィルタ１８２に対する出力電圧値を変更できる。そして、分圧回路１８１は、段階的に出力電圧値を変更することで、出力電圧波形として、階段状に変化する略正弦波形状の波形を出力する。
【００７４】
ローパスフィルタ１８２は、分圧回路１８１が出力する階段状の略正弦波形状の波形について、低周波成分を抽出して出力するものであり、階段状に変化する正弦波波形を滑らかな正弦波波形に変換し、変換後の正弦波波形を接続先切替回路１６９に対して出力する。また、電流電圧変換回路１８３は、対をなす第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９、または、対をなす第２−１電極１３２及び第２−２電極１３３から出力される電流波形信号（通過後信号）を、電圧波形信号に変換して、変換後の電圧波形信号をマイコン１６５に出力する。なお、分圧回路１８１及びローパスフィルタ１８２の具体的な回路構成としては、特開２００３−１１０３６４号公報に開示された構成回路が挙げられる。
【００７５】
次に、接続先切替回路１６９は、アナログスイッチで構成されており、マイコン１６５からの指令信号（スイッチ切替タイミング信号）に応じて、信号出力取得回路１６７の接続先を、基準電極（第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９）、または、測定電極（第２−１電極１３２及び第２−２電極１３３）のいずれかに切り替えるためのものである。このために、信号出力取得回路１６７は、測定用信号としての正弦波信号を接続先切替回路１６９を介して、基準電極または測定電極に出力し、正弦波信号が基準電極（コンデンサＣＰ１）または測定電極（コンデンサＣＰ２）を通過した後の信号を電流電圧変換回路１８３で取得するように構成されている。
【００７６】
次に、第１電極用グランド接続回路１７０は、２つのスイッチング素子（トランジスタ）１７２ａ，１７２ｂを有しており、マイコン１６５からの指令信号（シールド切替タイミング信号）に応じて、基準電極（第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９）からグランドラインに至る電流経路を通電状態または開放状態のいずれかに設定する。
また、第２電極用グランド接続回路１７１は、２つのスイッチング素子（トランジスタ）１７２ｃ，１７２ｄを有しており、マイコン１６５からの指令信号（シールド切替タイミング信号）に応じて、測定電極（第２−１電極１３２及び第２−２電極１３３）からグランドラインに至る電流経路を通電状態または開放状態のいずれかに設定する。
【００７７】
次に、マイコン１６５において実行されるオイルレベル検出制御処理について説明する。図９にオイルレベル検出制御処理の処理内容を表すフローチャートを示す。なお、このオイルレベル検出制御処理は、内燃機関が始動すると処理を開始する。オイルレベル検出制御処理が始まると、まずステップＳ１１０において、ＲＡＭ１７５、Ｉ／Ｏポート１７６、タイマレジスタなどを初期化するための初期化処理を実行する。
【００７８】
次に、ステップＳ１２０に進み、基準測定処理を実行する。図１０にこの基準測定処理の処理内容を表すフローチャートを示す。基準測定処理が開始されると、まずステップＳ２１０において、接続先を基準電極（第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９）に設定するためのスイッチ切替タイミング信号を出力し、接続先切替回路１６９を駆動制御することで、信号出力取得回路１６７の接続先を基準電極に設定する。
【００７９】
次に、ステップＳ２２０において、第２電極用グランド接続回路１７１をオン状態（通電状態）に設定するためのシールド切替タイミング信号を出力し、第２電極用グランド接続回路１７１をオン状態に制御することで、第２−１導通路１５２及び第２−２導通路１５３をグランドラインに接続する。また、第１電極用グランド接続回路１７０をオフ状態（開放状態）に設定するためのシールド切替タイミング信号を出力し、第１電極用グランド接続回路１７０をオフ状態に制御することで、基準電極（第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９）からグランドラインに至る電流経路を遮断する。
【００８０】
これにより、第２−２リードピン１５３ｒの他、第１−１リードピン１５８ｒと第１−２リードピン１５９ｒとの間に位置する第２−１リードピン１５２ｒも、グランド電極として作用する。このため、第１−１リードピン１５８ｒと第１−２リードピン１５９ｒとの間に生じる第１構成部寄生容量Ｃｃ１を大幅に低減できる。その結果、第１−１電極１３８と第１−２電極１３９との間に生じる第１静電容量Ｃｓ１を検出する際に、第１−１導通路１５８と第１−２導通路１５９との間に生じる第１寄生容量のうち、その多くを占める第１−１リードピン１５８ｒと第１−２リードピン１５９ｒとの間に生じる第１構成部寄生容量Ｃｃ１の影響を抑制できる。
【００８１】
次に、ステップＳ２３０において、信号出力取得回路１６７に対して入力波形生成指令信号を出力し、分圧回路１８１を駆動制御して、ローパスフィルタ１８２に階段状に変化する正弦波信号を出力させる。これにより、信号出力取得回路１６７（具体的には分圧回路１８１及びローパスフィルタ１８２）は、接続先切替回路１６９を介して、基準電極のうち第１−１電極１３８に対して測定用信号（正弦波信号）を出力する。
【００８２】
次に、ステップＳ２４０において、信号出力取得回路１６７（具体的には電流電圧変換回路１８３）から出力される信号を取り込む処理を行う。なお、このときに取り込まれる信号は、測定用信号（正弦波信号）が基準電極（第１−１電極１３８及び第１−２電極１３９）で形成されるコンデンサＣＰ１を通過した後の通過後信号（基準側通過後信号）である。
【００８３】
次に、ステップＳ２５０において、信号出力取得回路１６７（具体的には電流電圧変換回路１８３）から取り込んだ通過後信号の波形における最大振幅値（基準側最大振幅値）を算出する処理を実行する。なお、基準側通過後信号の最大振幅値は、第１静電容量Ｃｓ１に比例した値を示し、第１静電容量Ｃｓ１はオイルＯＬの誘電率に応じた値となることから、基準側最大振幅値は、オイルＯＬの誘電率に応じた値を示すこととなる。このステップＳ２５０での処理が完了すると、再びオイルレベル検出制御処理に処理が移行し、ステップＳ１３０に進む（図９参照）。
【００８４】
ステップＳ１３０では、センサ測定処理（レベル測定処理）を実行する。図１１にセンサ測定処理の処理内容を表すフローチャートを示す。センサ測定処理が開始されると、まずＳ３１０において、接続先を測定電極（第２−１電極１３２及び第２−２電極１３３）に設定するためのスイッチ切替タイミング信号を出力し、接続先切替回路１６９を駆動制御することで、信号出力取得回路１６７の接続先を測定電極に設定する。
【００８５】
次に、ステップＳ３２０において、第２電極用グランド接続回路１７１をオフ状態（開放状態）に設定するためのシールド切替タイミング信号を出力し、第２電極用グランド接続回路１７１をオフ状態に制御することで、測定電極（第２−１電極１３２及び第２−２電極１３３）からグランドラインに至る電流経路を遮断する。また、第１電極用接続回路１７０をオン状態（通電状態）に設定するためのシールド切替タイミング信号を出力し、第１電極用グランド接続回路１７０をオン状態に制御することで、第１−１導通路１５８及び第１−２導通路１５９をグランドラインに接続する。
【００８６】
これにより、第１−１リードピン１５８ｒの他、第２−１リードピン１５２ｒと第２−２リードピン１５３ｒとの間に位置する第１−２リードピン１５９ｒも、グランド電極として作用する。このため、第２−１リードピン１５２ｒと第２−２リードピン１５３ｒとの間に生じる第２構成部寄生容量Ｃｃ２を大幅に低減できる。その結果、第２−１電極１３２と第２−２電極１３３との間に生じる第２静電容量Ｃｓ２を検出する際に、第２−１導通路１５２と第２−２導通路１５３との間に生じる第２寄生容量のうち、その多くを占める第２−１リードピン１５２ｒと第２−２リードピン１５３ｒとの間に生じる第２構成部寄生容量Ｃｃ２の影響を抑制できる。
【００８７】
次に、ステップＳ３３０において、信号出力取得回路１６７に対して入力波形生成指令信号を出力し、分圧回路１８１を駆動制御して、ローパスフィルタ１８２に階段状に変化する正弦波信号を出力させる。これにより、信号出力取得回路１６７（具体的には分圧回路１８１及びローパスフィルタ１８２）は、接続先切替回路１６９を介して、測定電極のうち第２−１電極１３２に対して測定用信号（正弦波信号）を出力する。
【００８８】
次に、ステップＳ３４０において、信号出力取得回路１６７（具体的には電流電圧変換回路１８３）から出力される信号をマイコン１６５に取り込む処理を行う。なお、このときに取り込まれる信号は、測定用信号（正弦波信号）が測定電極（第２−１電極１３２及び第２−２電極１３３）で形成されるコンデンサＣＰ２を通過した後の通過後信号（センサ側通過後信号）である。
【００８９】
次に、ステップＳ３５０において、信号出力取得回路１６７（具体的には電流電圧変換回路１８３）から取り込んだ通過後信号の波形における最大振幅値（センサ側最大振幅値）を算出する処理を実行する。なお、センサ側通過後信号の最大振幅値は、第２静電容量Ｃｓ２に比例した値を示し、第２静電容量Ｃｓ２はオイルＯＬへの浸漬割合に応じて変化することから、センサ側最大振幅値は、オイルＯＬの液面レベルに応じた値を示すこととなる。このステップＳ３５０での処理が完了すると、再びオイルレベル検出制御処理に処理が移行し、ステップＳ１４０に進む（図９参照）。
【００９０】
ステップＳ１４０では、レベル算出処理を実行する。図１２にレベル算出処理の処理内容を表すフローチャートを示す。レベル算出処理が開始されると、まずＳ４１０において、基準測定処理にて算出された基準側最大振幅値、及び、センサ測定処理にて算出されたセンサ側最大振幅値に基づいて、オイルＯＬの液面レベルを算出する。具体的には、基準側最大振幅値に基づいて第１静電容量Ｃｓ１を算出すると共に、センサ側最大振幅値に基づいて第２静電容量Ｃｓ２を算出する。そして、これら第１静電容量Ｃｓ１と第２静電容量Ｃｓ２の比をとり、その比の値に基づいてオイルＯＬの液面レベルを算出する。
【００９１】
次に、ステップＳ４２０において、ＰＷＭ出力処理を実行する。ＰＷＭ出力処理の処理内容を表すフローチャートを図１３に示す。ＰＷＭ出力処理が開始されると、まずステップＳ５１０において、レベル算出処理にて算出した液面レベルに応じてパルス幅データを作製する処理を実行する。なお、パルス幅データには、ＰＷＭ信号のハイレベル出力時間を含むパルス幅Ｈｉデータと、ＰＷＭ信号のローレベル出力時間を含むパルス幅Ｌｏデータとが、少なくとも含まれている。そして、ステップＳ５１０では、オイルＯＬの液面レベルが大きい値になるに従ってハイレベル出力時間が長くなるように、パルス幅データを設定する。
【００９２】
次に、ステップＳ５２０において、ＰＷＭ信号の第１回目の出力であるか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップＳ５３０に移行し、ＮＯの場合にはＰＷＭ出力処理を終了する。ステップＳ５３０に進んだ場合には、タイマデータレジスタに対して、ステップＳ５１０で作成したパルス幅Ｈｉデータを設定する処理を実行する。
【００９３】
次に、ステップＳ５４０では、ＰＷＭ信号の出力状態をハイレベル出力状態に設定し、続くステップＳ５５０では、ＰＷＭ信号の出力を開始する。そして、ステップＳ５５０での処理が完了すると、ＰＷＭ出力処理が終了する。ＰＷＭ出力処理が終了すると、再びレベル算出処理に処理が移行する。なお、ステップＳ５５０においてＰＷＭ信号の出力が開始されると、タイマによる経過時間の計測が開始され、その後、ステップＳ５３０にて設定されたパルス幅Ｈｉデータに相当する時間が経過すると、タイマ割り込み処理が実行される。
【００９４】
タイマ割り込み処理の処理内容を表すフローチャートを図１４に示す。タイマ割り込み処理が開始されると、まずステップＳ６１０において、ＰＷＭ信号の出力状態がハイレベル出力状態に設定されているか否かを判断する。そして、ＹＥＳの場合にはステップＳ６２０に進み、ＮＯの場合にはＳ６４０に進む。ステップＳ６２０に進んだ場合には、ＰＷＭ出力処理のステップＳ５１０で作製したパルス幅データのうちパルス幅Ｌｏデータを、タイマデータレジスタに対して設定する処理を行う。その後、ステップＳ６３０において、ＰＷＭ信号の出力状態をローレベル出力状態に設定する。
【００９５】
一方、ステップＳ６４０に進んだ場合には、ＰＷＭ出力処理のＳ５１０で作製したパルス幅データのうちパルス幅Ｈｉデータを、タイマデータレジスタに対して設定する処理を行う。その後、ステップＳ６５０において、ＰＷＭ信号の出力状態をハイレベル出力状態に設定する。
【００９６】
ステップＳ６３０またはステップＳ６５０での処理が完了すると、ステップＳ６６０に進み、ＰＷＭ信号の出力を開始する。そして、ステップＳ６６０においてＰＷＭ信号の出力が開始されると、タイマによる経過時間の計測が開始され、タイマデータレジスタに設定された時間が経過すると、タイマ割り込み処理が実行される。つまり、ＰＷＭ出力処理及びタイマ割り込み処理は、レベル算出処理において算出された液面レベルに応じてＰＷＭ信号のパルス幅データ（具体的にはハイレベル出力時間及びローレベル出力時間）を切り替える処理を行う。これにより、液体レベルセンサ１００からＥＣＵ１６０に対しては、ＰＷＭ信号を用いて、オイルＯＬの液面レベルを通知することが可能となる。
【００９７】
そして、ＰＷＭ出力処理が終了して、レベル算出処理におけるステップＳ４２０（図１２参照）が終了すると、再びオイルレベル検出制御処理に処理が移行し、ステップＳ１４０（図９照）が完了すると、再びステップＳ１２０に移行する。つまり、マイコン１６５は、レベル算出処理におけるステップＳ１２０からステップＳ１４０までの処理を繰り返し実行することで、オイルＯＬの液面レベルを算出すると共に、算出結果をＥＣＵ１６０に対して出力する処理を実行する。
【００９８】
次いで、上記液体レベルセンサ１００の製造方法について説明する。
最初に図６に示すフィルム電極基板１３１の製造について説明する。まず、銅箔がその一面に貼り付けられたポリイミド基板に対して、公知のエッチング加工を行い、フィルム１３１ｂ上に導体層１３１ｄが形成された状態とする（図６（ｂ）中、下側部分）。その後、このフィルム１３１ｂ及び導体層１３１ｄの上からエポキシ樹脂ペーストＥＰが塗られたフィルム１３１ｃを貼り付け、これらを接着する。この状態で乾燥した後、公知の方法を用いて、上部貫通孔１３１ｆ及び中央部貫通孔１３１ｅを穿孔すると共に、第２−１電極端子１５２ｔ、第２−２電極端子１５３ｔ、ガード電極端子１５７ｔ、第１−１電極端子１５８ｔ及び第１−２電極端子１５９ｔの中央にも穴開け加工を行い、フィルム電極基板１３１を完成させる。
【００９９】
次に、このフィルム電極基板１３１を、図７に示すように、基板支持部材１４１に組み付ける。具体的には、フィルム電極基板１３１の細長矩形部１３１ｎを、基板支持部材１４１の一面側支持部１４１ｂと内方突出部１４１ｆとの間に挟み込むと共に、フィルム電極基板１３１の上部貫通孔１３１ｆに、基板支持部材１４１の上部支持ピン１４１ｄを挿通する。また、フィルム電極基板１３１の幅広矩形部１３１ｈの基端１３１ｋを基板支持部材１４１の下部挟持部１４１ｃに挟み込むと共に、フィルム電極基板１３１の中央部貫通孔１３１ｅに基板支持部材１４１の中央部支持ピン１４１ｅを挿通し、加締める。
【０１００】
次に、フィルム電極基板１３１が組み付けられた基板支持部材１４１を、図５に示すようにベース部材１２１に組み付ける。具体的には、基板支持部材１４１の外枠部１４１ｇのうち底部（図７中、下方）に設けられた突出部１４１ｈと、ベース部材１２１の図示しない嵌合部とを嵌合させて、基板支持部材１４１とベース部材１２１とを結合させる。更に、配線基板１２４と、フィルム電極基板１３１の各電極端子１５３ｔ，１５８ｔ，１５７ｔ，１５２ｔ，１５９ｔとを、各リードピン１５３ｒ，１５８ｒ，１５７ｒ，１５２ｒ，１５９ｒを介して接続する。この配線基板１２４あるいは電極端子１５３ｔ，１５８ｔ，１５７ｔ，１５２ｔ，１５９ｔと、リードピン１５３ｒ，１５８ｒ，１５７ｒ，１５２ｒ，１５９ｒとの接続は、公知のハンダ付けで行う。
【０１０１】
次に、配線基板１２４が配設された空間に樹脂を充填して充填部材１２８を形成した後、充填部材１２８を覆うように、ベース部材１２１の下方側に金属蓋１２７を取り付ける。その後、ベース部材１２１のうち、オイルタンク底部ＬＴに当接する面に設けられたパッキン組付部１２１ｐにリングパッキン１２５の組付けを行う。かくして、液体レベルセンサ１００が完成する。
【０１０２】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態の液体レベルセンサ１００では、第２−２電極１３３を第２−２１電極１３３ｂ及び第２−２２電極１３３ｃの２つに分け、第２−１電極１３２と合わせて３つの電極により、２つのコンデンサＣＰ２ｂ，ＣＰ２ｃを構成する形態とした。しかし、第２−２電極を分けないで、第２−１電極と第２−２電極の２つの電極を対向させて１つのコンデンサを構成する形態としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】実施形態に係る液体レベルセンサの正面図である。
【図２】実施形態に係る液体レベルセンサのうち、リードピンの配置を示す説明図である。
【図３】実施形態に係る液体レベルセンサの平面図である。
【図４】実施形態に係る液体レベルセンサの図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】実施形態に係る液体レベルセンサをオイルタンクに取り付けた状態を示す説明図であり、図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】実施形態に係る液体レベルセンサを構成するフィルム電極基板を示す説明図であり、（ａ）はフィルム電極基板の平面図、（ｂ）はフィルム電極基板の製造を説明するＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図７】実施形態に係る液体レベルセンサに関し、電極支持部材にフィルム電極を組み付けた状態を示す斜視図である。
【図８】実施形態に係る液体レベルセンサの回路構成図である。
【図９】実施形態に係り、オイルレベル検出制御処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図１０】実施形態に係り、基準測定処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図１１】実施形態に係り、センサ測定処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図１２】実施形態に係り、レベル算出処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図１３】実施形態に係り、ＰＷＭ出力処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図１４】実施形態に係り、タイマ割り込み処理の処理内容を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０４】
１００  液体レベルセンサ（静電式液体状態検知装置）
１２４  配線基板
１３１  フィルム電極基板（可撓性基板）
１３０Ｓ  （フィルム電極基板の）測定部
１３０Ｃ  （フィルム電極基板の）接続部
１３０Ｂ  （フィルム電極基板の）屈曲部
１３２  第２−１電極
１３３  第２−２電極
１３３ｂ  第２−２１電極
１３３ｃ  第２−２２電極
１３８  第１−１電極
１３９  第１−２電極
１５２  第２−１導通路
１５２ｔ  第２−１電極端子
１５２ｆ  第２−１電極接続線（第２−１電極接続層）
１５２ｒ  第２−１リードピン（第２−１構成部）
１５３  第２−２導通路
１５３ｔ  第２−２電極端子
１５３ｆ  第２−２電極接続線（第２−２電極接続層）
１５３ｒ  第２−２リードピン（第２−２構成部）
１５８  第１−１導通路
１５８ｔ  第１−１電極端子
１５８ｆ  第１−１電極接続線（第１−１電極接続層）
１５８ｒ  第１−１リードピン（第１−１構成部）
１５９  第１−２導通路
１５９ｔ  第１−２電極端子
１５９ｆ  第１−２電極接続線（第１−２電極接続層）
１５９ｒ  第１−２リードピン（第１−２構成部）
１６１  検知回路
１６５  マイコン（第１静電容量測定手段，第２静電容量測定手段）
１７０  第１電極用グランド接続回路（第１接地手段）
１７１  第２電極用グランド接続回路（第２接地手段）
ＯＬ  オイル（液体）
ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ２ｂ，ＣＰ２ｃ  コンデンサ
Ｃｓ１，Ｃｓ２  静電容量
Ｃｃ１，Ｃｃ２  構成部寄生容量
Ｇ１  第１間隙
Ｇ２  第２間隙
【図１】
0004746479.tif 000002
【図２】
0004746479.tif 000003
【図３】
0004746479.tif 000004
【図４】
0004746479.tif 000005
【図５】
0004746479.tif 000006
【図６】
0004746479.tif 000007
【図７】
0004746479.tif 000008
【図８】
0004746479.tif 000009
【図９】
0004746479.tif 000010
【図１０】
0004746479.tif 000011
【図１１】
0004746479.tif 000012
【図１２】
0004746479.tif 000013
【図１３】
0004746479.tif 000014
【図１４】
0004746479.tif 000015