JP6533807B2 - 液面レベルセンサ - Google Patents

Description

本発明は、液面レベルセンサに関する。

従来より、液面レベルの検出を行う液面レベルセンサが知られている。液面レベルセンサは、例えば、自動車の燃料タンク内における燃料の液面レベルを検出するセンサとして使用される。特許文献１には、燃料の液面レベルをハウジングに装着されたマグネットを利用して検出する液面レベルセンサが開示されている。

特許第５２２５１２８号公報

上記の液面レベルセンサは、浮力により液面に位置するフロートと、各素子や回路を有するハウジングとを有する。フロートは、液面レベルの変位に応じて上下運動を生じ、ハウジングに回転自在に装着されたマグネットがフロートの上下運動に追従して回転する。そして、マグネットの回転により生じるマグネットの周囲の磁束の変化を、ハウジングの内部の検出素子が液面レベルとして検出する。検出素子が検出した液面レベルは、燃料タンクの外部に位置する電子機器、例えば、運転席のメーターパネルなどに燃料の残量値として表示される。

上記の液面レベルセンサにおいて、検出素子は、燃料タンクの外部に位置する電源や電子機器と電気的に接続される。したがって、液面レベルセンサは、燃料タンク内を介して、燃料タンクの外部に位置する電源や電子機器と、検出素子とを電気的に接続する電線を有する。上記の電線は、液面レベルセンサのハウジングに対し、ハウジングの外部から内部に位置して配索されることとなる。

電線がハウジングの外部から内部に位置して配索されることにより、液面センサは、電線とハウジングとの間に境界が生じる。液面レベルセンサは、燃料タンク内の燃料が、電線とハウジングとの間の境界からハウジングの内部に浸入することを防ぐため、モールド部材などで電線とハウジングとの間の境界を封止する方法が考えられる。しかしながら、モールド部材により境界を封止する方法についても、長時間燃料にさらされることによるモールド材の劣化や、熱膨張収縮による影響で、境界面の密着性が低下し、モールド部材と電線との境界に隙が生じることとなる。

燃料タンク内の燃料が上記の境界や隙からハウジングの内部に浸入し、ハウジングの内部に位置する検出素子などの各素子や回路に付着すると、各素子や回路の性能に影響を及ぼす可能性がある。特に、近年において、燃料は、環境問題などを考慮し化石燃料の代替えとしてエタノール燃料などのアルコール燃料が使用される。アルコールは、水分を吸収しやすく、水分を含んだアルコール燃料は電解液となり、例えば、アルコール燃料が各素子や回路の金属部分に付着した場合、異種金属間によるガルバニック腐食や電圧が加わることでの電界腐食を生じさせる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、燃料による影響を抑制することができる液面レベルセンサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る液面レベルセンサは、内部に液体を保持する容器の内側に設置されるハウジングと、浮力により前記液体の液面に位置するフロートと、前記ハウジングの外側に回転自在に取り付けられるマグネットと、一方の端部が前記フロートと連結され、他方の端部が前記マグネットと連結されて、前記液面の変化に応じて生じる前記フロートの上下運動を、前記マグネットの回転運動に変換するアームと、外部と遮断された状態で前記ハウジングに内在し、前記液体の液面レベルを検出する回路部と、を備え、前記回路部は、前記液面の変化に応じた、前記マグネットの回転運動による磁束の変化に基づき発電する発電素子と、前記液面の変化に応じた、前記マグネットの回転運動において、前記マグネットの回転角度に基づく電気信号を出力する検出素子を有し、前記検出素子が出力する前記電気信号を前記液面レベルとして検出する検出回路と、前記検出回路により検出される前記液面レベルを、前記容器の外部の送信対象に無線通信により送信する無線通信回路と、前記発電素子が発電した電力を、前記検出回路および前記無線通信回路に供給する発電回路を有する。

また、前記回路部は、前記発電回路を介して前記発電素子と電気的に接続される蓄電部を有し、前記蓄電部は、前記液面の変化に応じて前記発電素子が発電した電力を蓄電し、前記発電回路は、前記発電素子の発電状態に応じて、前記蓄電部に蓄電された電力を前記検出回路および前記無線通信回路に供給することが好ましい。

また、前記液面レベルセンサは、車両に搭載されるものであり、前記無線通信回路は、前記送信対象から前記車両の停止状態に関する停止情報を受信し、前記発電回路は、前記無線通信回路が受信した前記停止情報に応じて、前記検出回路および前記無線通信回路に対する前記蓄電部による電力の供給を制限することが好ましい。

本発明に係る液面レベルセンサは、マグネットの回転により発電する発電素子と、無線通信回路とを有する回路部を備える。回路部は、外部と遮断された状態でハウジングに内在するので、液面レベルセンサは、燃料による影響を抑制することができる。

図１は、本実施形態に係る液面レベルセンサを模式的に示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係る液面レベルセンサを模式的に示す分解図である。 図３は、本実施形態に係る液面レベルセンサの説明図である。 図４は、本実施形態に係る液面レベルセンサの説明図である。 図５は、本実施形態に係る液面レベルセンサのブロック図である。

以下に、本発明に係る液面レベルセンサの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

［実施形態］
まず、本実施形態に係る液面レベルセンサについて説明する。図１は、本実施形態に係る液面レベルセンサを模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る液面レベルセンサを模式的に示す分解図である。図３は、本実施形態に係る液面レベルセンサの説明図である。図４は、本実施形態に係る液面レベルセンサの説明図である。図５は、本実施形態に係る液面レベルセンサのブロック図である。各図におけるＸ方向は、液面レベルセンサにおけるハウジングの幅方向である。各図におけるＹ方向は、液面レベルセンサにおけるハウジングの奥行方向であり、幅方向と直交する方向である。また、液面レベルセンサに使用されるマグネットの軸方向である。各図におけるＺ方向は、液面レベルセンサにおけるハウジングの高さ方向であり、幅方向および奥行方向と直交する方向である。また、Ｚ方向は、鉛直上下方向である。Ｚ１方向は、鉛直上方向である。Ｚ２方向は鉛直下方向である。

液面レベルセンサ１は、車両１００に搭載され、燃料タンクＴ内における燃料の液面のレベル、すなわち燃料タンクＴ内の燃料の液面の高さを検出するものである。液面レベルセンサ１は、図１に示すように、燃料タンクＴ内に設置される。液面レベルセンサ１は、検出した燃料の液面レベルを、燃料タンクＴの外部に出力する。燃料タンクＴの外部に出力された液面レベルは、図５に示すように、車両１００側の無線通信回路２００に対して無線通信され、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０１を介して、表示部２０２に燃料の残量値として表示される。液面レベルセンサ１は、ハウジング２と、フロート３と、マグネット４と、マグネット支持部材５と、アーム６と、回路部７とを備える。

ハウジング２は、燃料タンクＴの内側に固定され、マグネット４および回路部７を保持するものである。ハウジング２は、非磁性体の樹脂部材により形成される。本実施形態においてハウジング２は、ポリフェニレンサルファイド（Ｐｏｌｙ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｔｉｄｅ、以下ＰＰＳ）により形成される。ハウジング２は、回路部７をインサート部品とし、射出成形により形成される。ハウジング２は、略直方体形状に形成される。ハウジング２は、奥行方向に対向する２つの面のうち、一方の面が燃料タンクＴの内側に固定される。ハウジング２は、奥行方向に対向する２つの面のうち、他方の面に、溝部２１と、支柱部２２とが形成される。

溝部２１は、マグネット４が取り付けられるものである。溝部２１は、ハウジング２の外側から内側に向かって奥行方向に凹んで形成される。溝部２１は、奥行方向から見て円環状に形成される。溝部２１の外径は、マグネット４の外径より若干大きく形成される。支柱部２２は、溝部２１にマグネット４が取り付けられた状態において、後述のマグネット４の貫通孔４１に位置する部分である。支柱部２２は、奥行方向から見て、溝部２１の中心に形成される。支柱部２２は、奥行方向から見て円形状に形成される。支柱部２２の外径は、マグネット４の貫通孔４１より若干小さく形成される。

フロート３は、燃料に対して浮力を有し、浮力により燃料の液面に位置するものである。フロート３は、燃料の増減に伴う燃料タンクＴ内の燃料の液面の変化に合わせ、上下運動する。フロート３は、例えば、合成樹脂製の略直方体形状に形成されたものが用いられる。フロート３は、フロート３の長辺方向に対向する２つの面に、アーム６が挿通する挿通孔３１が形成される。挿通孔３１は、フロート３の長辺方向に対向する２つの面を貫通して形成される。

マグネット４は、アーム６を介してフロート３の上下運動に追従して回転運動するものである。本実施形態におけるマグネット４は、貫通孔４１を有する円環形状に形成され、軸方向に延在して形成される。マグネット４は、Ｎ極とＳ極が軸方向に沿って着磁されており、マグネット４の周囲には、Ｎ極からＳ極に向かう磁束が発生している。マグネット４は、ハウジング２の外側に回転自在に取り付けられる。マグネット４は、軸方向がハウジング２の奥行方向に沿うようにして、ハウジング２の外側に取り付けられる。マグネット４は、ハウジング２に対し、マグネット４の周方向を回転方向として、回転運動する。

マグネット支持部材５は、内部にマグネット４を収容して支持するものであり、マグネット４が固定されるものである。マグネット支持部材５は、非磁性体の樹脂部材により形成される。本実施形態において、マグネット支持部材５は、ＰＰＳにより形成される。マグネット支持部材５は、アーム６が固定される。したがって、アーム６によって、マグネット支持部材５が回転する。マグネット支持部材５には、上述のようにマグネット４が固定されているので、マグネット支持部材５ごとマグネット４が回転運動することとなる。マグネット支持部材５の回転運動は、液面が最高位の状態と、液面が最低位の状態との間の範囲で行われるように規制される。言い換えると、マグネット支持部材５の回転運動は、燃料が満タンの状態と、燃料が空の状態との間の範囲で行われるように規制される。

アーム６は、液面の変化に応じて生じるフロート３の上下運動を、マグネット４の回転運動に変換するものである。アーム６は、例えば、非磁性体であるステンレス鋼等の金属製の丸棒部材である。アーム６は、一方の端部６１がフロート３の挿通孔３１に挿通され、フロート３と連結される。アーム６は、挿通孔３１に対して抜け落ちることが無いように保持される。アーム６は、挿通孔３１に対してアーム６の周方向に摺動可能に保持される。すなわち、アーム６は、車両走行中に振動が発生して液面が揺動し、フロート３が液面の揺動に追従して幅方向および奥行方向に揺動した場合、アーム６が挿通孔３１に対して周方向に摺動することによりフロート３の上記揺動を吸収する。アーム６は、他方の端部６２がマグネット４と連結される。すなわち、アーム６は、他方の端部６２がマグネット支持部材５と固定される。

回路部７は、各種回路や各素子が基板上に実装されて構成される。回路部７は、燃料の液面レベルを検出するものであり、各種回路や各素子に、電力の供給や遮断の制御および処理を行うものである。回路部７は、ハウジング２によってハウジング２の外部、つまり燃料タンクＴの外部と遮断された状態で、ハウジング２に内在する。回路部７は、検出回路７１と、検出素子７２と、無線通信回路７３と、蓄電部７４と、発電素子７５と、発電回路７６と、不図示のスイッチや制御を行う電子部品を有する。不図示のスイッチや制御を行う電子部品は、回路部７が各種回路や各素子に電力の供給や遮断の制御および処理を行うためのものである。

検出回路７１は、検出素子７２を有し、検出素子７２が出力する電気信号としての電圧を液面レベルとして、無線通信回路７３に出力するものである。検出回路７１は、検出素子７２と無線通信回路７３とを電気的に接続する、不図示の導電部を有する。不図示の導電部は、板状の導電性を有する金属により形成されるものである。

本実施形態における検出素子７２は、ホール素子７２である。ホール素子７２は、マグネット４の回転角度に基づいて電気信号を出力するものである。ホール素子７２は、ハウジング２にマグネット４が取り付けられた状態において、マグネット４の中心、すなわち貫通孔４１の中心に位置する。

ホール素子７２は、マグネット４の磁束を利用して、本実施形態に設けられる液面の変化に応じたマグネット４の回転運動において、回転角度を検出するものである。ホール素子７２は、後述の発電素子（発電コイル）７５により駆動電力、すなわち電流（駆動電流）が供給される。ホール素子７２には、マグネット４による磁束が作用している。電流の流れる方向とマグネット４による磁束の方向は、直交する。ホール素子７２は、電流と直交する方向に磁束が作用することで、電流および磁束の方向と直交する方向に電位差、つまり電圧（ホール電圧）が発生する。電圧値は、ホール素子７２に作用する磁束密度に応じた値である。すなわち、マグネット４が回転すると、ホール素子７２に作用する磁束密度がマグネット４の回転角度により変化することとなる。したがって、ホール素子７２が出力する電圧値により、マグネット４の回転角度を認識することができる。ホール素子７２は、ハウジング２の支柱部２２に内在する。

無線通信回路７３は、検出回路７１により検出される液面レベル、すなわちホール素子７２が出力した電圧を、燃料タンクＴの外部の無線通信回路２００に対して送信するものである。無線通信回路７３は、不図示の無線通信用のアンテナを有する。

本実施形態における蓄電部７４は、コンデンサ７４である。コンデンサ７４は、液面の変化に応じて発電素子７５が発電した電力を、車両１００の状態に応じて蓄電するものである。また、コンデンサ７４は、車両１００の状態に応じて蓄電した電力を、発電回路７６に対して放出するものである。コンデンサ７４は、発電回路７６を介して、発電コイル７５と電気的に接続される。

本実施形態における発電素子７５は、発電コイル７５である。発電コイル７５は、マグネット４が発生する磁界を受ける位置に配置される。マグネット４は、先述のようにフロート３（液面）の上下運動に追従して回転運動をする。この回転運動により、発電コイル７５内を貫く磁束が変化し、これにより発電コイル７５には誘導起電力が生じる。すなわち、発電コイル７５は、マグネット４が回転することにより電力を生じるものである。発電コイル７５は、銅などの導電性の金属線を同軸上に複数回巻いて形成される。発電コイル７５は、ハウジング２にマグネット４が取り付けられた状態において、マグネット４の外周に近接する位置に、かつマグネット４の外周に沿って複数が配置される。

発電回路７６は、車両走行中、発電コイル７５が発電した電力を、検出回路７１、すなわちホール素子７２と、無線通信回路７３とに供給するものである。また、発電回路７６は、車両走行中、発電コイル７５が発電した電力をコンデンサ７４に供給するものである。また、発電回路７６は、発電コイル７５の発電状態に応じて、コンデンサ７４に蓄電された電力を検出回路７１、すなわちホール素子７２と、無線通信回路７３とに供給するものである。また、発電回路７６は、車両１００が停止した場合、無線通信回路７３が受信した停止情報に応じて、検出回路７１、すなわちホール素子７２と、無線通信回路７３とに対するコンデンサ７４による電力の供給を制限するものである。発電回路７６は、発電コイル７５と検出回路７１、つまりホール素子７２とを電気的に接続する、不図示の導電部を有する。また、発電回路７６は、発電コイル７５とコンデンサ７４とを電気的に接続する、不図示の導電部を有する。上記の各不図示の導電部は、板状の導電性を有する金属により形成されるものである。発電回路７６は、各種回路や各素子に電力の供給や遮断の制御および処理を行うための不図示のスイッチや制御を行う電子部品が実装される。

燃料タンクＴの外部には、図５に示すように、車両１００側の無線通信回路２００と、ＥＣＵ２０１と、表示部２０２とが設置される。車両１００側の無線通信回路２００は、後述の液面レベルセンサ１が有する無線通信回路７３の送信対象である。車両１００側の無線通信回路２００は、無線通信回路７３から、回路部７が検出した液面レベルなど各種情報の伝達を行うものである。車両１００側の無線通信回路２００は、不図示の無線通信用のアンテナを備える。ＥＣＵ２０１は、各種情報に基づく制御および処理を行うものである。ＥＣＵ２０１は、車両１００側の無線通信回路２００を介して、液面レベルセンサ１から伝達されたマグネット４の回転角度に基づく電気信号を、燃料タンクＴ内の燃料の残量値に変換する。表示部２０２は、ＥＣＵ２０１によって変換された燃料タンクＴの液面の高さを、燃料の残量値として表示するものである。本実施形態における表示部２０２は、車室内のメーターパネル内に設置される。

次に、液面レベルセンサ１の製造方法の一例について説明する。まず、作業員は、回路部７をインサート部品とし、ハウジング２を射出成形により形成する。これにより、回路部７は、ハウジング２によって外部と遮断された状態で、ハウジング２に内在することとなる。次に、作業員は、アーム６の一方の端部６１をフロート３の挿通孔３１に挿通し、アーム６とフロート３とを連結する。次に、作業員は、アーム６の他方の端部６２を、マグネット４が固定された状態のマグネット支持部材５に固定する。これにより、アーム６とマグネット４およびマグネット支持部材５とが固定した状態で連結される。次に、作業員は、マグネット４が固定された状態のマグネット支持部材５を、ハウジング２の溝部２１に取り付け、液面レベルセンサ１の製造工程が完了する。そして、作業員は、液面レベルセンサ１のうちハウジング２を、燃料タンクＴの内側に設置して固定する。

次に、本実施形態における液面レベルセンサ１の動作について、図３〜図５を用いて説明する。まず、液面レベルセンサ１の液面レベルの検出について説明する。図３に示すように、燃料タンクＴ内の燃料が満タンに近い状態のとき、液面およびフロート３は、ハウジング２の鉛直上方向側のＦ地点に位置する。次に、車両１００が走行するなどして燃料が消費され、図４に示すように、液面およびフロート３が、Ｆ地点からハウジング２の鉛直下方向側のＥ地点に向かって変動する。フロート３がＥ地点に向かって変動する際、マグネット４は、周方向に回転運動する。すなわち、液面およびフロート３がＦ地点からＥ地点に向かって変動する動きに追従して、マグネット４が反時計周りに回転運動する。マグネット４の回転運動により、ホール素子７２に対するマグネット４のＮ極とＳ極の位置が変化し、マグネット４により作用される磁束密度が変化する。したがって、ホール素子７２は、マグネット４の回転運動に追従してマグネット４の回転角度に応じた電圧を出力する。ホール素子７２によるマグネット４の回転角度に応じた電圧情報は、検出回路７１を介し、無線通信回路７３から車両１００側の無線通信回路２００に無線通信され、ＥＣＵ２０１によって液面レベルに変換され、表示部２０２に燃料の残量値として連続的に表示される。

次に、液面レベルセンサ１の発電コイル７５による発電について説明する。ここで、液面がＦ地点からＥ地点に変動する際、液面は、微小な上下運動を繰り返しながら変動する。液面が微小な上下運動を繰り返すことにより、フロート３も微小な上下運動を繰り返す。したがって、マグネット４は、上記の上下運動に追従して、時計周りおよび反時計周りに回転を繰り返す。マグネット４が回転運動を繰り返すことにより、各発電コイル７５に対するマグネット４のＮ極とＳ極の位置が連続的に変化し、各発電コイル７５を貫くマグネット４の磁束が、連続的に変化し続けることとなる。ここで、発電コイル７５は、マグネット４による磁束が変化することで誘導起電力が発生するものである。したがって、各発電コイル７５は、それぞれにおいてマグネット４による磁束が連続的に変化し続けることにより、誘導起電力が連続的に発生する。誘導起電力は、発電回路７６を介し、ホール素子７２を含む検出回路７１および無線通信回路７３に供給される。したがって、ホール素子７２は、発電コイル７５が発電した電力が駆動電力として連続的に供給され、マグネット４の回転角度に応じた電圧を検出する。また、無線通信回路７３は、発電コイル７５が発電した電力が駆動電力として連続的に供給され、各種情報を車両１００側の無線通信回路２００と送受信する。

また、発電回路７６は、不図示の電子部品により、発電コイル７５の発電状態、すなわち発電コイル７５が発電する電力値を監視している。発電回路７６によって、発電コイル７５が発電した電力値が、検出回路７１および無線通信回路７３の駆動電力より大きいと判断された場合、回路部７は、発電コイル７５が発電した電力を検出回路７１および無線通信回路７３に供給すると同時に、駆動電力より大きい分の電力を、発電回路７６を介しコンデンサ７４に蓄電する。

コンデンサ７４に蓄電された電力は、発電コイル７５の発電状態に応じて、検出回路７１および無線通信回路７３に駆動電力として供給される。上記発電状態として、例えば、車両１００がアイドリングストップするなどして液面の変動が僅かな状態の場合について、説明する。まず、液面の変動が僅かであり、発電回路７６によって、発電コイル７５によって発電された電力値が検出回路７１および無線通信回路７３の駆動電力に満たない、もしくは、上記電力値が限りなくゼロに近く発電していないと判断される。すると、発電回路７６は、不図示のスイッチを切り替え、コンデンサ７４に蓄電された電力を検出回路７１および無線通信回路７３に供給する。そして、車両１００が動き出すなどして液面が変動し、発電コイル７５が発電を開始し、発電コイル７５によって発電された電力値が検出回路７１および無線通信回路７３の駆動電力値に到達するまで、コンデンサ７４に蓄電された電力が、検出回路７１および無線通信回路７３に供給される。そして、発電回路７６によって、発電コイル７５が発電した電力値が、検出回路７１および無線通信回路７３の駆動電力値に到達したと判断されたとき、発電回路７６は、不図示のスイッチを切り替え、発電コイル７５が発電した電力を検出回路７１および無線通信回路７３に供給する。

本実施形態における液面レベルセンサ１は、ハウジング２が燃料タンクＴの内側に固定される。そして、ハウジング２の外側に取り付けられるマグネット４が液面およびフロート３の上下運動に追従して回転することにより、回路部７のホール素子７２は、電圧を液面レベルとして検出する。検出された液面レベルは、回路部７の無線通信回路７３から車両１００側の無線通信回路２００に無線通信される。また、回路部７には、複数の発電コイル７５が設置され、マグネット４の回転により発生する誘導起電力を、駆動電力としてホール素子７２および無線通信回路７３に供給する。例えば、従来のように、液面レベルセンサの燃料タンクＴの外部の電源からホール素子７２や無線通信回路７３に駆動電力が供給される構成では、駆動電力を供給するための電線がハウジング２の外部から内部に位置して配索される。また、従来のように、液面レベルを車両１００側のＥＣＵ２０１などに対し有線で出力する場合、液面レベルの情報を送信するための通信線がハウジング２の外部から内部に位置して配索される。これに対し、本実施形態の液面レベルセンサ１は、ホール素子７２や無線通信回路７３の駆動電力を、発電コイル７５が発電する電力によって供給している。また、液面レベルの車両１００側のＥＣＵ２０１などに対する出力についても、無線通信回路７３による無線通信によって出力が行われる。上記により、液面レベルセンサ１は、回路部７がハウジング２によって外部と遮断された状態でハウジング２に内在され、ハウジング２の外部から内部に位置する電線を必要としない。したがって、液面レベルセンサ１は、燃料がハウジング２の内部に浸入し、各種回路や素子に付着して影響を及ぼすことを抑制することができる。

また、液面レベルセンサ１は、ホール素子７２および無線通信回路７３の駆動電力が、マグネット４の回転による発電コイル７５の誘導起電力により供給されるものである。すなわち、液面レベルセンサ１は、液面レベルを検出するために必然的に発生するマグネット４の回転を利用して上記駆動電力を発生させているので、外部の電源などから駆動電力が供給される場合と比較し、電力の消費を抑制することができる。

また、液面レベルセンサ１は、車両走行中において、液面の振動が激しい場合、マグネット４の回転運動も振動状態となり短時間に発電コイル７５内の磁束が変化するため、発電コイル７５の誘導起電力の値、すなわち発電コイル７５により電力に変換される量がより増えることとなる。したがって、液面の振動が激しい場合は、マグネット４の回転による回転エネルギーが発電コイル７５により変換された電力に変わった分、回転方向のトルクが増加する。これによりマグネット４の回転運動の振動状態が抑制され、液面レベルセンサ１は、ハウジング２とマグネット支持部材５との間の摩擦が低減できる。

また、本実施形態における液面レベルセンサ１は、コンデンサ７４を備える。コンデンサ７４は、発電コイル７５が発電した電力を蓄電し、かつ発電コイル７５の発電状態に応じて、蓄電された電力を検出回路７１のホール素子７２および無線通信回路７３に供給する。これにより、例えば、車両１００が一時停止することで液面に変動が無い場合や、車両１００が走行を開始した直後など、発電コイル７５が発電していない場合や、発電コイル７５の発電した電力値が検出回路７１や無線通信回路７３の駆動電力値に満たない場合であっても、液面レベルセンサ１は、液面レベルを検出することができる。

［変形例］
次に、変形例における液面レベルセンサ１について説明する。変形例における液面レベルセンサ１が実施形態における液面レベルセンサ１と違う点は、ＥＣＵ２０１が、車両１００の停止状態に基づく車両１００の停止情報を、無線通信回路２００，７３を介して液面レベルセンサ１の回路部７に伝達する点である。言い換えると、無線通信回路７３は、車両１００が停止した場合、車両１００側の無線通信回路２００を介してＥＣＵ２０１から車両１００の停止情報を受信する点である。その他、上述した実施形態に係る液面レベルセンサ１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する。

次に、変形例における液面レベルセンサ１の動作について、図３〜図５を用いて説明する。変形例における液面レベルセンサ１の液面レベルの検出および発電コイル７５の発電については、実施形態と同じである。

車両１００側のＥＣＵ２０１は、例えば、イグニッションオフなど車両１００が長期的に停止する状態になると判断したとき、液面レベルセンサ１の無線通信回路７３に停止情報を送信する。実施形態に記載のように、液面レベルセンサ１は、発電回路７６によって、発電コイル７５が発電した電力値が、検出回路７１および無線通信回路７３の駆動電力値に満たないと判断された場合、検出回路７１および無線通信回路７３の電力の供給が、コンデンサ７４からの供給に切り替えられた状態にある。そして、無線通信回路７３に停止情報が送信されたとき、発電回路７６は、検出回路７１および無線通信回路７３に対するコンデンサ７４からの電力の供給を制限する。本実施形態においては、無線通信回路７３に停止情報が送信されるとスリープモードへと移行する。本実施形態におけるスリープモードは、再起動のため無線通信回路７３と発電回路７６に必要最低限の動作をさせる。スリープモードに移行した発電回路７６は、検出回路７１および無線通信回路７３に対し、コンデンサ７４からの電力の供給を制限する。また、発電回路７６は、車両１００が長期的な停止、つまりイグニッションオフの状態が燃料の給油のためである場合を想定し、検出回路７１への電力供給を間欠駆動に変え、徐々に周期を延ばし、最終的に電力供給を止める。または、発電回路７６は、無線通信回路７３に停止情報が送信されたとき、上述の発電回路７６の不図示の電子部品が燃料タンクＴ内の液面搖動があると判断している間は検出回路７１への電力供給を継続し、車両１００が停止状態を継続することで液面搖動が無くなったと不図示の電子部品が判断した場合に、検出回路７１への電力供給を止めてもよい。そして、発電回路７６は、イグニッションオンなど、車両１００の長期的な停止状態が解除され、再び車両１００が動き出すことにより車両振動が生じて液面が動いた場合の電力供給開始時に通常の計測モードに移行する。または、スリープモードにおいて、無線通信回路７３が車両１００の起動信号を受け、通常の計測モードに移行する。すなわち、車両１００が動き出すことにより生じる車両振動により液面が変動し、発電素子７５が発電を開始し、発電素子７５によって発電された電力値が検出回路７１および無線通信回路７３の駆動電力値に到達するまで、コンデンサ７４に蓄電された電力が、検出回路７１および無線通信回路７３に供給される。そして、発電回路７６によって、発電素子７５が発電した電力値が、検出回路７１および無線通信回路７３の駆動電力値に到達したと判断されたとき、発電素子７５が発電した電力が検出回路７１および無線通信回路７３に供給される。

変形例における液面レベルセンサ１は、ＥＣＵ２０１が車両１００の停止状態を判断したとき、無線通信回路７３は、車両１００の停止情報を車両１００側の無線通信回路２００から受信する。発電回路７６は、無線通信回路７３が受信した上記停止情報に応じて、たとえば車両１００が長期停止状態となる場合、コンデンサ７４からのホール素子７２および無線通信回路７３に対する電力の供給を、起動のために必要な最低限の電力のみ供給するように制限する。したがって、発電回路７６は、コンデンサ７４に蓄電した電力が無駄に消費されることを抑制することができる。

本実施形態における検出素子７２は、ホール素子７２としたが、これに限らない。検出素子７２は、巨大磁気抵抗効果を利用した素子（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ、以下ＧＭＲ素子）などの磁気検出素子であればよい。磁気検出素子を２個用いてパッケージングしたものでもよい。

また、本実施形態における発電素子７５は、発電コイル７５としたが、これに限らない。発電素子７５は、マグネット４の回転による磁気的な変化によって発電する素子であればよい。

また、本実施形態における発電コイル７５は、マグネット４の外周に近接して設置されるとしたが、これに限らない。例えば、マグネット４の貫通孔４１において、マグネット４の内周に近接して設置されるとしてもよい。

本実施形態におけるマグネット４は、円環形状に形成されるとしたが、これに限らない。例えば、外形が矩形形状などに形成されていてもよい。

１ 液面レベルセンサ
２ ハウジング
３ フロート
４ マグネット
５ マグネット支持部材
６ アーム
７ 回路部
７１ 検出回路
７２ 検出素子（ホール素子）
７３ 無線通信回路
７４ 蓄電部（コンデンサ）
７５ 発電素子（発電コイル）
７６ 発電回路
１００ 車両
２００ （車両側）無線通信回路
２０１ ＥＣＵ
２０２ 表示部

Claims (3)

1. 内部に液体を保持する容器の内側に設置されるハウジングと、
   浮力により前記液体の液面に位置するフロートと、
   前記ハウジングの外側に回転自在に取り付けられるマグネットと、
   一方の端部が前記フロートと連結され、他方の端部が前記マグネットと連結されて、前記液面の変化に応じて生じる前記フロートの上下運動を、前記マグネットの回転運動に変換するアームと、
   外部と遮断された状態で前記ハウジングに内在し、前記液体の液面レベルを検出する回路部と、
   を備え、
   前記回路部は、
   前記液面の変化に応じた、前記マグネットの回転運動による磁束の変化に基づき発電する発電素子と、
   前記液面の変化に応じた、前記マグネットの回転運動において、前記マグネットの回転角度に基づく電気信号を出力する検出素子を有し、前記検出素子が出力する前記電気信号を前記液面レベルとして検出する検出回路と、
   前記検出回路により検出される前記液面レベルを、前記容器の外部の送信対象に無線通信により送信する無線通信回路と、
   前記発電素子が発電した電力を、前記検出回路および前記無線通信回路に供給する発電回路を有することを特徴とする、
   液面レベルセンサ。
2. 前記回路部は、
   前記発電回路を介して前記発電素子と電気的に接続される蓄電部を有し、
   前記蓄電部は、
   前記液面の変化に応じて前記発電素子が発電した電力を蓄電し、
   前記発電回路は、
   前記発電素子の発電状態に応じて、前記蓄電部に蓄電された電力を前記検出回路および前記無線通信回路に供給する
   請求項１に記載の液面レベルセンサ。
3. 前記液面レベルセンサは、車両に搭載されるものであり、
   前記無線通信回路は、
   前記送信対象から前記車両の停止状態に関する停止情報を受信し、
   前記発電回路は、
   前記無線通信回路が受信した前記停止情報に応じて、前記検出回路および前記無線通信回路に対する前記蓄電部による電力の供給を制限する、
   請求項２に記載の液面レベルセンサ。

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