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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024145249
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】液体センサ
(51)【国際特許分類】
G01F 23/263 20220101AFI20241004BHJP
【ＦＩ】
G01F23/263
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023057522
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000229737
【氏名又は名称】株式会社ＰＩＬＬＡＲ
(74)【代理人】
【識別番号】100150072
【弁理士】
【氏名又は名称】藤原 賢司
(74)【代理人】
【識別番号】100185719
【弁理士】
【氏名又は名称】北原 悠樹
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】中津 彰
(72)【発明者】
【氏名】夏原 悠佑
【テーマコード（参考）】
2F014
【Ｆターム（参考）】
2F014AB02
2F014AC04
2F014EA10
(57)【要約】
【課題】液体の種類及び質に拘わらずより高精度に液位を検出可能な液体センサを提供する。
【解決手段】液体センサは、少なくとも一部分が液体に浸漬された状態で液位を検出する。液体センサは、基板を備える。基板には複数の電極が形成されている。複数の電極に含まれる第１の一対の電極によって第１電極部が構成されている。複数の電極に含まれる第２の一対の電極によって第２電極部が構成されている。基板には孔が形成されている。第１の一対の電極は、孔によって形成された基板の内周面に形成されている。液体センサが液体に浸漬された状態で、第２電極部は第１電極部よりも下方に位置する。
【選択図】図１
【解決手段】液体センサは、少なくとも一部分が液体に浸漬された状態で液位を検出する。液体センサは、基板を備える。基板には複数の電極が形成されている。複数の電極に含まれる第１の一対の電極によって第１電極部が構成されている。複数の電極に含まれる第２の一対の電極によって第２電極部が構成されている。基板には孔が形成されている。第１の一対の電極は、孔によって形成された基板の内周面に形成されている。液体センサが液体に浸漬された状態で、第２電極部は第１電極部よりも下方に位置する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一部分が液体に浸漬された状態で液位を検出する液体センサであって、
基板を備え、
前記基板には複数の電極が形成されており、
前記複数の電極に含まれる第１の一対の電極によって第１電極部が構成されており、
前記複数の電極に含まれる第２の一対の電極によって第２電極部が構成されており、
前記基板には孔が形成されており、
前記第１の一対の電極は、前記孔によって形成された前記基板の内周面に形成されており、
前記液体センサが前記液体に浸漬された状態で、前記第２電極部は前記第１電極部よりも下方に位置する、液体センサ。
基板を備え、
前記基板には複数の電極が形成されており、
前記複数の電極に含まれる第１の一対の電極によって第１電極部が構成されており、
前記複数の電極に含まれる第２の一対の電極によって第２電極部が構成されており、
前記基板には孔が形成されており、
前記第１の一対の電極は、前記孔によって形成された前記基板の内周面に形成されており、
前記液体センサが前記液体に浸漬された状態で、前記第２電極部は前記第１電極部よりも下方に位置する、液体センサ。
【請求項2】
前記第１電極部における第１静電容量、及び、前記第２電極部における第２静電容量の各々を検出する検出回路をさらに備え、
前記検出回路は、前記第１及び第２静電容量に基づいて前記液位を検出する、請求項１に記載の液体センサ。
前記検出回路は、前記第１及び第２静電容量に基づいて前記液位を検出する、請求項１に記載の液体センサ。
【請求項3】
前記検出回路は、前記第１静電容量を前記第２静電容量に基づいて補正し、補正後の前記第１静電容量に基づいて前記液位を検出する、請求項２に記載の液体センサ。
【請求項4】
前記検出回路は、前記第１静電容量に基づいて前記液位を検出し、検出された前記液位を前記第２静電容量に基づいて補正する、請求項２に記載の液体センサ。
【請求項5】
前記検出回路は、前記第２静電容量に基づいて前記液体センサにおける異常を検出する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【請求項6】
前記複数の電極に含まれる第３の一対の電極によって第３電極部が構成され、
前記第３の一対の電極は、前記内周面に形成されており、
前記液体センサが前記液体に浸漬された状態で、前記第３電極部は前記第１電極部よりも下方に位置し、
前記検出回路は、前記第３電極部における第３静電容量を検出し、
前記検出回路は、前記第３静電容量に基づいて前記液体センサにおける異常を検出する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
前記第３の一対の電極は、前記内周面に形成されており、
前記液体センサが前記液体に浸漬された状態で、前記第３電極部は前記第１電極部よりも下方に位置し、
前記検出回路は、前記第３電極部における第３静電容量を検出し、
前記検出回路は、前記第３静電容量に基づいて前記液体センサにおける異常を検出する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【請求項7】
前記基板には前記第２電極部と前記検出回路とを電気的に接続する配線が形成されており、
前記配線の少なくとも一部は、前記第１の一対の電極に沿って延びており、
前記配線の少なくとも一部は、前記基板の内層に形成されている、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
前記配線の少なくとも一部は、前記第１の一対の電極に沿って延びており、
前記配線の少なくとも一部は、前記基板の内層に形成されている、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【請求項8】
前記基板に実装された温度センサをさらに備え、
前記検出回路は、前記温度センサの検出結果に応じて動作状態を切り替える、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
前記検出回路は、前記温度センサの検出結果に応じて動作状態を切り替える、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【請求項9】
前記基板に実装された温度センサをさらに備え、
前記検出回路は、前記温度センサの検出結果に基づいて前記第１静電容量及び前記第２静電容量の少なくとも一方を補正する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
前記検出回路は、前記温度センサの検出結果に基づいて前記第１静電容量及び前記第２静電容量の少なくとも一方を補正する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【請求項10】
角度センサをさらに備え、
前記検出回路は、検出された前記液位を前記角度センサの検出結果に基づいて補正する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
前記検出回路は、検出された前記液位を前記角度センサの検出結果に基づいて補正する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液体センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体センサに関する。
【背景技術】
【0002】
特開２０２１－１３１２７３号公報（特許文献１）は、液体センサを開示する。この液体センサは、少なくとも一部分が液体に浸漬された状態で液位を検出する。この液体センサは基板を備えており、基板には孔が形成されている。孔によって形成された基板の内周面には、第１電極と、第１電極と向き合う第２電極とが形成されている。第１及び第２電極間の静電容量は、液位に応じて変化する。この液体センサにおいては、第１及び第２電極間の静電容量に基づいて液位が検出される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１３１２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１に開示されている液体センサにおいては、一対の電極間の静電容量に基づいて液位が検出される。しかしながら、例えば液体の種類又は質によって、液体の誘電率は異なる。すなわち、仮に液位が同じであっても、液体の種類又は質が異なれば、一対の電極間の静電容量は異なり得る。したがって、液体の種類又は質次第で、上記特許文献１に開示されている液体センサによる液位の検出精度は低下する。
【0005】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、液体の種類又は質に拘わらずより高精度に液位を検出可能な液体センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に従う液体センサは、少なくとも一部分が液体に浸漬された状態で液位を検出する。液体センサは、基板を備える。基板には複数の電極が形成されている。複数の電極に含まれる第１の一対の電極によって第１電極部が構成されている。複数の電極に含まれる第２の一対の電極によって第２電極部が構成されている。基板には孔が形成されている。第１の一対の電極は、孔によって形成された基板の内周面に形成されている。液体センサが液体に浸漬された状態で、第２電極部は第１電極部よりも下方に位置する。
【0007】
この液体センサにおいては、液体センサが液体に浸漬された状態で、第２電極部が第１電極部よりも下方に位置する。したがって、第１電極部の少なくとも一部が液体に浸漬されている場合には、第２電極部の全体が液体に浸漬されている。例えば、第１電極部における静電容量の変化に基づいて液位が検出される場合に、液体センサによって検出可能な範囲内に液位が存在するときは、第２電極部の全体が液体に浸漬されている。第２電極部の全体が液体に浸漬されているため、第２電極部における静電容量に基づいて液体毎の誘電率の違いが検出され得る。したがって、この液体センサによれば、液体毎の誘電率の違いを考慮した上でより高精度に液位を検出することができる。
【0008】
上記液体センサは、第１電極部における第１静電容量、及び、第２電極部における第２静電容量の各々を検出する検出回路をさらに備えてもよく、検出回路は、第１及び第２静電容量に基づいて液位を検出してもよい。
【0009】
この液体センサによれば、第１及び第２静電容量に基づいて液位が検出されるため、例えば、第１静電容量のみに基づいて液位が検出される場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【0010】
上記液体センサにおいて、検出回路は、第１静電容量を第２静電容量に基づいて補正し、補正後の第１静電容量に基づいて液位を検出してもよい。
【0011】
この液体センサによれば、第１静電容量が第２静電容量に基づいて補正され、補正後の第１静電容量に基づいて液位が検出されるため、例えば、第１静電容量のみに基づいて液位が検出される場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【0012】
上記液体センサにおいて、検出回路は、第１静電容量に基づいて液位を検出し、検出された液位を第２静電容量に基づいて補正してもよい。
【0013】
この液体センサによれば、第１静電容量に基づいて液位が検出され、検出された液位が第２静電容量に基づいて補正されるため、例えば、第１静電容量のみに基づいて液位が検出される場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【0014】
上記液体センサにおいて、検出回路は、第２静電容量に基づいて液体センサにおける異常を検出してもよい。
【0015】
液体センサにおいて異常が生じていない場合における第２静電容量の範囲は予め分かる。すなわち、第２静電容量を参照することによって、液体センサにおいて何らかの異常が生じていることが比較的高精度に検出され得る。この液体センサによれば、第２静電容量に基づいて液体センサにおける異常が検出されるため、液体センサにおける異常を比較的高精度に検出することができる。
【0016】
上記液体センサにおいて、複数の電極に含まれる第３の一対の電極によって第３電極部が構成されてもよく、第３の一対の電極は、基板の内周面に形成されてもよく、液体センサが液体に浸漬された状態で、第３電極部は第１電極部よりも下方に位置してもよく、検出回路は、第３電極部における第３静電容量を検出してもよく、検出回路は、第３静電容量に基づいて液体センサにおける異常を検出してもよい。
【0017】
液体センサにおいて異常が生じていない場合における第３静電容量の範囲は予め分かる。すなわち、第３静電容量を参照することによって、液体センサにおいて何らかの異常が生じていることが比較的高精度に検出され得る。この液体センサによれば、第３静電容量に基づいて液体センサにおける異常が検出されるため、液体センサにおける異常を比較的高精度に検出することができる。
【0018】
上記液体センサにおいて、基板には第２電極部と検出回路とを電気的に接続する配線が形成されてもよく、配線の少なくとも一部は、第１の一対の電極に沿って延びてもよく、配線の少なくとも一部は、基板の内層に形成されてもよい。
【0019】
第２電極部と検出回路とを接続する配線が第１の一対の電極に沿って延びている場合に、配線が基板上に形成されていると、第２静電容量が液位の影響を受け得る。この液体センサによれば、配線の少なくとも一部が基板の内層に形成されているため、第２静電容量に対する液位の影響を抑制することができる。
【0020】
上記液体センサは、基板に実装された温度センサをさらに備えてもよく、検出回路は、温度センサの検出結果に応じて動作状態を切り替えてもよい。
【0021】
この液体センサにおいては、温度に応じて動作状態が切り替えられる。したがって、この液体センサによれば、例えば、予め定められた温度範囲から温度が外れた場合に検出動作が停止することによって製品劣化を抑制することができる。
【0022】
上記液体センサは、基板に実装された温度センサをさらに備えてもよく、検出回路は、温度センサの検出結果に基づいて第１静電容量及び第２静電容量の少なくとも一方を補正してもよい。
【0023】
温度に応じて電極間の距離が変化する等の理由により、第１及び第２電極部の各々における静電容量は温度の影響を受ける。この液体センサにおいては、第１静電容量及び第２静電容量の少なくとも一方が温度センサの検出結果に基づいて補正される。したがって、この液体センサによれば、第１静電容量及び第２静電容量の少なくとも一方に対する温度の影響が考慮されるため、温度の影響が考慮されない場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【0024】
上記液体センサは、角度センサをさらに備えてもよく、検出回路は、検出された液位を角度センサの検出結果に基づいて補正してもよい。
【0025】
この液体センサによれば、検出された液位が角度センサの検出結果に基づいて補正されるため、液体センサの傾きが考慮されない場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、液体の種類又は質に拘わらずより高精度に液位を検出可能な液体センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】液体センサの構成を模式的に示す図である。
【図3】基板を模式的に示す平面図である。
【図6】基板の製造手順を示すフローチャートである。
【図7】液体センサにおける液位の検出手順を説明するための図である。
【図8】液体センサにおいて用いられる補正係数Δεｒの考え方について説明するための図である。
【図9】液体センサにおける液位の検出手順を示すフローチャートである。
【図10】液体センサにおける液位と各静電容量との関係を示す図である。
【図11】第１異常の検出手順を示すフローチャートである。
【図12】第２異常の検出手順を示すフローチャートである。
【図13】第３異常の検出手順を示すフローチャートである。
【図14】第１の他の実施の形態に従う液体センサにおける液位の検出手順を示すフローチャートである。
【図15】第１電極部の下端よりも僅かに上方の位置に液面が存在する状態において液位が０とされた場合における液位と各静電容量との関係を示す図である。
【図16】第２の他の実施の形態に従う液体センサにおける第２異常の検出手順を示すフローチャートである。
【図17】第３の他の実施の形態に従う液体センサに含まれる基板を模式的に示す平面図である。
【図18】第３の他の実施の形態に従う液体センサにおける第２異常の検出手順を示すフローチャートである。
【図19】第４の他の実施の形態に従う液体センサに含まれる基板を模式的に示す平面図である。
【図20】第５の他の実施の形態に従う液体センサに含まれる基板を模式的に示す平面図である。
【図21】第５の他の実施の形態に従う液体センサにおける動作手順を示すフローチャートである。
【図22】第６の他の実施の形態に従う液体センサにおける液位の検出手順を説明するための図である。
【図23】第６の他の実施の形態に従う液体センサにおける液位の補正手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施の形態」とも称する。）について、図面を用いて詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図面は、理解の容易のために、適宜対象を省略又は誇張して模式的に描かれている。
【0029】
［１．構成］
＜１－１．液体センサの構成＞
図１は、本実施の形態に従う液体センサＳ１の構成を模式的に示す図である。液体センサＳ１は、例えば、車両等のオイルタンク内に取り付けられ、燃料（オイル）の残量（液位）を電気的に検出するように構成されている。液体センサＳ１は、少なくとも一部分が燃料等の液体（以下、単に「液体」とも称する。）に浸漬された状態で液位を検出する。
＜１－１．液体センサの構成＞
図１は、本実施の形態に従う液体センサＳ１の構成を模式的に示す図である。液体センサＳ１は、例えば、車両等のオイルタンク内に取り付けられ、燃料（オイル）の残量（液位）を電気的に検出するように構成されている。液体センサＳ１は、少なくとも一部分が燃料等の液体（以下、単に「液体」とも称する。）に浸漬された状態で液位を検出する。
【0030】
図１に示されるように、液体センサＳ１は、液体センサ本体１０と、検出回路２０と、ケーブル３０とを含んでいる。液体センサ本体１０においては、プラグ１５内に基板１００が収容されている。基板１００と検出回路２０とは、ケーブル３０を介して電気的に接続されている。検出回路２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含んでいる。なお、基板１００と検出回路２０とは、必ずしもケーブル３０を介して接続されている必要はない。例えば、基板１００と検出回路２０とが同一基板上に実装されることによって基板１００と検出回路２０とが電気的に接続されてもよい。
【0031】
図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面を模式的に示す図である。図２に示されるように、プラグ１５は筒状であり、プラグ１５内には基板１００が収容されている。プラグ１５が筒状であるため、液体センサ本体１０が液体に浸漬されている状態で、プラグ１５内には液体が入り込む。詳細については後述するが、基板１００には複数の電極が形成されている。複数の電極に含まれる一対の電極間の静電容量が液体の残量（液位）に応じて変化する。図１に示す検出回路２０は、公知の種々の技術を用いることによって、一対の電極間の静電容量を検出する。検出回路２０は、検出された静電容量に基づいて液位を検出する。
【0032】
詳細については後述するが、例えば液体の種類又は質によって、液体の誘電率は異なる。すなわち、仮に液位が同じであっても、液体の種類又は質が異なれば、一対の電極間の静電容量は異なり得る。したがって、液体の種類又は質の違いを考慮することなく、一律に用意された液位と静電容量との関係に基づいて液位が検出される場合には、液位の誤検知が生じ得る。本実施の形態に従う液体センサＳ１おいては、基板１００の構成を工夫することにより、このような問題の影響が抑制されている。次に、基板１００の構成について詳細に説明する。
【0033】
＜１－２．基板の構成＞
図３は、基板１００を模式的に示す平面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面を模式的に示す図である。図５は、図３のＶ－Ｖ断面を模式的に示す図である。図３、図４及び図５を参照して、基板１００の形状は、長辺及び短辺を有する略矩形状である。基板１００は、いわゆるフッ素樹脂基板である。フッ素樹脂基板が耐候性及び耐薬性に優れるため、基板１００は過酷環境での使用に耐え得る。なお、基板１００は、必ずしもフッ素基板で構成される必要はないが、例えば、耐薬性に優れた基板で構成されることが好ましい。
図３は、基板１００を模式的に示す平面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面を模式的に示す図である。図５は、図３のＶ－Ｖ断面を模式的に示す図である。図３、図４及び図５を参照して、基板１００の形状は、長辺及び短辺を有する略矩形状である。基板１００は、いわゆるフッ素樹脂基板である。フッ素樹脂基板が耐候性及び耐薬性に優れるため、基板１００は過酷環境での使用に耐え得る。なお、基板１００は、必ずしもフッ素基板で構成される必要はないが、例えば、耐薬性に優れた基板で構成されることが好ましい。
【0034】
基板１００の短手方向（以下、単に「短手方向」とも称する。）の略中央であり、かつ、基板１００の長手方向（以下、単に「長手方向」とも称する。）の中央より僅かに上方の位置には、孔Ｈ１が形成されている。孔Ｈ１の形状は、長辺及び短辺を有する略矩形状である。孔Ｈ１の長辺は基板１００の長辺に沿って延びており、孔Ｈ１の短辺は基板１００の短辺に沿って延びている。孔Ｈ１の周囲には、基板１００の内周面１０１が位置している。
【0035】
基板１００には、導電部１１０、導電部１２０及び導電部１３０が形成されている。導電部１１０，１２０，１３０の各々は、例えば、金、銀、銅又はアルミニウム等の導電材料で構成されている。導電部１１０，１２０，１３０の各々は、例えば、フッ素樹脂でコーティングされていてもよい。導電部１１０は、電極１１２と、配線１１１及び配線１１３と、複数の電極１１４とを含んでいる。導電部１２０は、電極１２２と、配線１２１とを含んでいる。導電部１３０は、複数の電極１３２と、配線１３１とを含んでいる。
【0036】
導電部１１０に含まれる電極１１２は、基板１００の内周面１０１のうち孔Ｈ１の一方の長辺に沿って延びる面の全体に形成されている。導電部１２０に含まれる電極１２２は、基板１００の内周面１０１のうち孔Ｈ１の他方の長辺に沿って延びる面の全体に形成されている。電極１１２，１２２は、互いに向き合っている。内周面１０１のうち孔Ｈ１の短辺に沿って延びる各面において、電極１１２，１２２は互いに分断されている。電極１１２，１２２によって第１電極部Ｅ１が構成される。
【0037】
長手方向における電極１１２，１２２の各々の長さは長さＬ１であり、基板１００の厚み方向における電極１１２，１２２の各々の長さは長さＷ１である（図４参照）。また、電極１１２，１２２間の長さは長さｄ１である。電極１１２，１２２間の長さｄ１は、液位が低下した後に、表面張力によって電極１１２，１２２間に燃料が滞留しない程度の長さであることが好ましい。
【0038】
なお、電極１１２は、必ずしも内周面１０１のうち孔Ｈ１の一方の長辺に沿って延びる面の全体に形成されている必要はなく、内周面１０１のうち孔Ｈ１の一方の長辺に沿って延びる面の少なくとも一部分に形成されていればよい。また、電極１２２は、必ずしも内周面１０１のうち孔Ｈ１の他方の長辺に沿って延びる面の全体に形成されている必要はなく、内周面１０１のうち孔Ｈ１の他方の長辺に沿って延びる面の少なくとも一部分に形成されていればよい。
【0039】
配線１１１，１２１の各々は、基板１００の主面上に形成されており、長手方向に延びている。配線１１１は、長手方向における電極１１２の両端部のうち複数の電極１１４側と反対側の端部と電気的に接続されていると共に、検出回路２０（図１）と電気的に接続されている。配線１２１は、長手方向における電極１２２の両端部のうち複数の電極１１４側と反対側の端部と電気的に接続されていると共に、検出回路２０と電気的に接続されている。
【0040】
液体センサＳ１（図１）の使用時に、基板１００は、基板１００の長辺が液面に垂直な方向に延びるように配置される。液面の高さ（液位）が変化することによって、電極１１２，１２２間に位置する液体の量が変化する。その結果、電極１１２，１２２間に存在する物質の誘電率が変化し、電極１１２，１２２間の静電容量（以下、「第１静電容量」とも称する。）が変化する。検出回路２０は、第１静電容量と液位との関係を予め記憶しており、第１静電容量に基づいて液位を検出する。具体的な液位の検出手順については後程詳しく説明する。
【0041】
導電部１１０に含まれる配線１１３は、基板１００の主面上に形成されており、短手方向に延びる第１部分１１５と、長手方向に延びる第２部分１１６とを含んでいる。第１部分１１５の一方の端部は、長手方向における電極１１２の両端部のうち配線１１１側と反対側の端部近傍において電極１１２と電気的に接続されている。第２部分１１６は、第１部分１１５の他方の端部から長手方向における配線１１１側と反対側に延びている。導電部１３０に含まれる配線１３１は、基板１００の面上に形成されており、長手方向に延びている。短手方向において、配線１２１は、配線１１１と配線１３１との間に位置している。
【0042】
導電部１１０に含まれる複数の電極１１４の各々は、配線１１３の第２部分１１６から短手方向における配線１３１側に延びている。複数の電極１１４によって第１の櫛歯電極が構成されている。また、導電部１３０に含まれる複数の電極１３２の各々は、配線１３１から短手方向における配線１１３の第２部分１１６側に延びている。複数の電極１３２によって第２の櫛歯電極が構成されている。長手方向において、電極１１４，１３２は、一定間隔置きに交互に形成されている（図５参照）。長手方向における電極１１４，１３２間の長さｄ２は、短手方向における電極１１２，１２２間の長さｄ１よりも短い。
【0043】
複数の電極１１４（第１の櫛歯電極）及び複数の電極１３２（第２の櫛歯電極）によって第２電極部Ｅ２が構成される。液体センサＳ１が液体に浸漬された状態で、第２電極部Ｅ２は、第１電極部Ｅ１よりも下方に位置する。検出回路２０は、公知の種々の技術を用いることによって、電極１１４，１３２間の静電容量（以下、「第２静電容量」とも称する。）を検出する。基板１００において第２電極部Ｅ２が設けられている理由については後程詳しく説明する。
【0044】
【0045】
図６を参照して、製造装置は、主面上に配線１１１，１１３，１２１，１３１、複数の電極１１４及び複数の電極１３２がプリントされた基板を準備する（ステップＳ１００）。製造装置は、ルータ又はプレスでの打ち抜き加工によって、基板上に孔Ｈ１を形成する（ステップＳ１１０）。製造装置は、孔Ｈ１の周囲の内周面１０１にめっき処理を施す（ステップＳ１２０）。製造装置は、ルータ又はプレスでの打ち抜き加工により電極１１２，１２２間の間隙を形成することによって、電極１１２，１２２を分断する（ステップＳ１３０）。これにより、基板１００が完成する。
【0046】
［３．液位検出の高精度化］
上述のように、液体センサＳ１においては、第１電極部Ｅ１における静電容量（第１静電容量）に基づいて液位が検出される。検出回路２０においては、第１静電容量と液位との関係を示す関係式が予め記憶されている。検出回路２０において記憶されている関係式は、基準となる液体（以下、「基準液体」とも称する。）に関する第１静電容量と液位との関係を示す。
上述のように、液体センサＳ１においては、第１電極部Ｅ１における静電容量（第１静電容量）に基づいて液位が検出される。検出回路２０においては、第１静電容量と液位との関係を示す関係式が予め記憶されている。検出回路２０において記憶されている関係式は、基準となる液体（以下、「基準液体」とも称する。）に関する第１静電容量と液位との関係を示す。
【0047】
一方、例えば液体の種類又は質によって、液体の誘電率は異なる。第１静電容量と液位との関係は、例えば、以下の式（１）で表わされる。
Ｃ＝ε０×εｒ×Ｌ×Ｗ１／ｄ１ ・・・（１）
Ｃ＝ε０×εｒ×Ｌ×Ｗ１／ｄ１ ・・・（１）
【0048】
式（１）において、Ｃは第１静電容量を示す。ε０は真空の誘電率を示し、εｒは液体の比誘電率を示す。Ｌは、第１電極部Ｅ１のうち液体に浸漬されている部分の長手方向の長さ（液位）を示す。Ｗ１は基板１００の厚みを示し、ｄ１は電極１１２，１２２間の長さを示す。
【0049】
式（１）からも分かるように、液体の種類又は質が基準液体と異なり、液体の比誘電率が基準液体の比誘電率と異なる場合には、第１静電容量と液位との関係も変化する。したがって、液体の種類又は質の違いを考慮することなく、一律に関係式に基づいて液位が検出される場合には、液位の誤検知が生じ得る。液体センサＳ１においては、このような液位の誤検知の発生を抑制するために、液体毎の誘電率の違いが考慮される。
【0050】
図７は、液体センサＳ１における液位の検出手順を説明するための図である。図７を参照して、横軸は第１静電容量を示し、縦軸は液位を示す。線ＬＮ１は基準液体に関する第１静電容量と液位との関係の一例を示し、線ＬＮ２は液位検出の対象となっている液体（以下、「対象液体」とも称する。）に関する第１静電容量と液位との関係の一例を示す。この場合には、線ＬＮ１が示す関係が、検出回路２０において記憶されている関係式が示す関係に対応する。
【0051】
例えば、実際の対象液体の液位がＬＶ２であったとする。この場合に、液体センサＳ１においては、第１静電容量としてＣ１が検出される。第１静電容量としてＣ１が検出された場合に、一律に関係式に基づいて液位が検出されると、ＬＶ１が液位として検出される。実際の液位はＬＶ２であるため、この検出結果は正しくない。そのため、液体センサＳ１においては、関係式への代入前に第１静電容量の補正が行なわれる。すなわち、液体センサＳ１においては、第１静電容量として検出されたＣ１がＣ２に補正され、補正後の第１静電容量Ｃ２を関係式に代入することによって液位が検出される。これにより、液体センサＳ１においては、正しいＬＶ２が液位として検出される。
【0052】
第１静電容量の補正には、第２静電容量が用いられる。液体センサＳ１が液体に浸漬された状態で、第２電極部Ｅ２は第１電極部Ｅ１よりも下方に位置する。したがって、第１電極部Ｅ１の少なくとも一部が液体に浸漬されている場合には、第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬されている。液体センサＳ１においては、第１静電容量の変化に基づいて液位が検出されるため、液体センサＳ１によって検出可能な範囲に液位が存在する場合には、第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬されている。
【0053】
検出回路２０は、第２電極部Ｅ２の全体が「対象液体」に浸漬されている場合の第２静電容量Ｃｂを検出する。一方、検出回路２０においては、第２電極部Ｅ２の全体が「基準液体」に浸漬されている場合の第２静電容量Ｃａが予め記憶されている。検出回路２０は、第２静電容量Ｃａと第２静電容量Ｃｂとの比を算出し、算出された比を補正係数Δεｒとして用いることにより第１静電容量の補正を行なう。なお、補正係数Δεｒの算出においては、基板１００の寄生容量が考慮されてもよいし、基板１００の寄生容量が考慮されなくてもよい。
【0054】
図８は、液体センサＳ１において用いられる補正係数Δεｒの考え方について説明するための図である。図８を参照して、検出回路２０において検出される第２静電容量は、液体を介した電極１１４，１３２間の静電容量ＣＸ１と、基板１００を介した電極１１４，１３２間の静電容量（基板１００の寄生容量ＣＸ２）との和である。補正係数Δεｒの算出において、基板１００の寄生容量が考慮される場合には、以下の式（２）に基づいて補正係数Δεｒが算出される。この場合には、寄生容量ＣＸ２の値が、例えば、検出回路２０に予め記憶されている。
Δεｒ＝（Ｃａ－ＣＸ２）／（Ｃｂ－ＣＸ２） ・・・（２）
Δεｒ＝（Ｃａ－ＣＸ２）／（Ｃｂ－ＣＸ２） ・・・（２）
【0055】
一方、補正係数Δεｒの算出において、基板１００の寄生容量が考慮されない場合には、以下の式（３）に基づいて補正係数Δεｒが算出される。
Δεｒ＝Ｃａ／Ｃｂ ・・・（３）
Δεｒ＝Ｃａ／Ｃｂ ・・・（３）
【0056】
再び図７を参照して、検出回路２０は、検出された第１静電容量Ｃ１に補正係数Δεｒを掛け合わせることによって第１静電容量の補正を行なう。これにより、第１静電容量がＣ１からＣ２に補正され、補正後の第１静電容量Ｃ２に基づいて液位ＬＶ２が検出される。
【0057】
このように、本実施の形態に従う液体センサＳ１においては、液体センサＳ１が液体に浸漬された状態で、第２電極部Ｅ２が第１電極部Ｅ１よりも下方に位置する。液体センサＳ１によって検出可能な範囲内に液位が存在する場合には、第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬されているため、第２静電容量に基づいて液体毎の誘電率の違いが検出される。したがって、液体センサＳ１によれば、液体毎の誘電率の違いを考慮した上でより高精度に液位を検出することができる。
【0058】
［４．動作］
＜４－１．液位検出動作＞
図９は、液体センサＳ１における液位の検出手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば、検出回路２０によって所定の周期で実行される。
＜４－１．液位検出動作＞
図９は、液体センサＳ１における液位の検出手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば、検出回路２０によって所定の周期で実行される。
【0059】
図９を参照して、検出回路２０は、第１及び第２静電容量を検出する（ステップＳ２００）。具体的には、検出回路２０は、導電部１１０，１２０間に電圧を印加した状態で第１静電容量を検出し、導電部１１０，１３０間に電圧を印加した状態で第２静電容量を検出する。
【0060】
検出回路２０は、検出された第２静電容量に基づいて補正係数を算出する（ステップＳ２１０）。検出回路２０は、算出された補正係数を用いて、ステップＳ２００において検出された第１静電容量を補正する（ステップＳ２２０）。検出回路２０は、補正後の第１静電容量に基づいて液位を検出する（ステップＳ２３０）。具体的には、検出回路２０は、補正後の第１静電容量を関係式に代入することによって液位を検出する。
【0061】
このように、液体センサＳ１においては、第１及び第２静電容量に基づいて液位が検出される。すなわち、液体センサＳ１においては、液体毎の誘電率の違いが考慮された上で液位検出が行なわれる。したがって、液体センサＳ１によれば、例えば、第１静電容量のみに基づいて液位が検出される場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【0062】
より具体的には、液体センサＳ１においては、第１静電容量が第２静電容量に基づいて補正され、補正後の第１静電容量に基づいて液位が検出される。すなわち、液体センサＳ１においては、液体毎の誘電率の違いを考慮した第１静電容量の補正が行なわれ、補正後の第１静電容量に基づいて液位が検出される。したがって、液体センサＳ１によれば、例えば、第１静電容量のみに基づいて液位が検出される場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【0063】
＜４－２．エラー判定動作＞
図１０は、液体センサＳ１における液位と各静電容量との関係を示す図である。図１０を参照して、横軸は液位を示し、縦軸は静電容量を示す。線ＬＮ３は液位と第１静電容量との関係を示し、線ＬＮ４は液位と第２静電容量との関係を示す。液体センサＳ１は、正常時に、第１静電容量＜第２静電容量という関係が成立するように設計されている。
図１０は、液体センサＳ１における液位と各静電容量との関係を示す図である。図１０を参照して、横軸は液位を示し、縦軸は静電容量を示す。線ＬＮ３は液位と第１静電容量との関係を示し、線ＬＮ４は液位と第２静電容量との関係を示す。液体センサＳ１は、正常時に、第１静電容量＜第２静電容量という関係が成立するように設計されている。
【0064】
第１静電容量は、液位が０以下である場合にＣ１０である。すなわち、電極１１２，１２２間に液体が存在しない場合の第１静電容量がＣ１０である。液位が０以上の範囲においては、液位が高くなる程、第１静電容量が大きくなる。
【0065】
第２静電容量は、液位が０未満であり、かつ、第２電極部Ｅ２が液体に全く浸漬されていない状態においてＣ１１である。すなわち、電極１１４，１３２間に液体が存在しない場合の第２静電容量がＣ１１である。液位が高くなり、第２電極部Ｅ２において液体に浸漬されている範囲が大きくなる程、第２静電容量が大きくなる。第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬された状態における第２静電容量がＣ１３である。第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬された状態における第２静電容量として許容される下限値がＣ１２であり、第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬された状態における第２静電容量として許容される上限値がＣ１４である。
【0066】
このように、液体センサＳ１においては、図１０に示される関係が成立する。したがって、例えば、第１静電容量≧第２静電容量という関係が成立する場合には、液体センサＳ１において異常が生じている可能性が高い。この場合には、例えば、電極１１２，１２２間に異物が存在する異常（以下、「第１異常」とも称する。）が生じている可能性が高い。
【0067】
また、例えば、第２静電容量＜Ｃ１２という関係が成立する場合には、例えば、第２電極部Ｅ２の少なくとも一部が液体に浸漬されていない異常（以下、「第２異常」とも称する。）が生じている可能性が高い。また、例えば、第２静電容量＞Ｃ１４という関係が成立する場合には、対象液体以外の大量の水分が混入している異常（以下、「第３異常」とも称する。）が生じている可能性が高い。これらを踏まえて、液体センサＳ１においては、以下のエラー判定動作が行なわれる。なお、以下のエラー判定動作は、必ずしも行なわれなくてもよい。
【0068】
図１１は、第１異常の検出手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば、第１及び第２静電容量が検出される度に、検出回路２０によって実行される。
【0069】
図１１を参照して、検出回路２０は、第１静電容量≧第２静電容量という関係が成立するか否かを判定する（ステップＳ２００）。第１静電容量≧第２静電容量という関係が成立しないと判定されると（ステップＳ２００においてＮＯ）、検出回路２０は、再び第１及び第２静電容量が検出されるまで待機する。一方、第１静電容量≧第２静電容量という関係が成立すると判定されると（ステップＳ２００においてＹＥＳ）、検出回路２０は、第１異常を検出する（ステップＳ２１０）。
【0070】
図１２は、第２異常の検出手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば、第２静電容量が検出される度に、検出回路２０によって実行される。
【0071】
図１２を参照して、検出回路２０は、第２静電容量＜第１所定下限値（例えば、図１０におけるＣ１２）という関係が成立するか否かを判定する（ステップＳ３００）。第２静電容量＜第１所定下限値という関係が成立しないと判定されると（ステップＳ３００においてＮＯ）、検出回路２０は、再び第２静電容量が検出されるまで待機する。一方、第２静電容量＜第１所定下限値という関係が成立すると判定されると（ステップＳ３００においてＹＥＳ）、検出回路２０は、第２異常を検出する（ステップＳ３１０）。
【0072】
図１３は、第３異常の検出手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば、第２静電容量が検出される度に、検出回路２０によって実行される。
【0073】
図１３を参照して、検出回路２０は、第２静電容量＞第１所定上限値（例えば、図１０におけるＣ１４）という関係が成立するか否かを判定する（ステップＳ４００）。第２静電容量＞第１所定上限値という関係が成立しないと判定されると（ステップＳ４００においてＮＯ）、検出回路２０は、再び第２静電容量が検出されるまで待機する。一方、第２静電容量＞第１所定上限値という関係が成立すると判定されると（ステップＳ４００においてＹＥＳ）、検出回路２０は、第３異常を検出する（ステップＳ４１０）。
【0074】
このように、液体センサＳ１においては、異常が生じていない場合における第２静電容量の範囲が予め分かる。すなわち、少なくとも第２静電容量を参照することによって、液体センサＳ１において何らかの異常が生じていることが比較的高精度に検出され得る。液体センサＳ１によれば、少なくとも第２静電容量に基づいて液体センサＳ１における異常が検出されるため、液体センサＳ１における異常を比較的高精度に検出することができる。
【0075】
［５．特徴］
以上のように、本実施の形態に従う液体センサＳ１においては、液体センサＳ１が液体に浸漬された状態で、第２電極部Ｅ２が第１電極部Ｅ１よりも下方に位置する。したがって、第１電極部Ｅ１の少なくとも一部が液体に浸漬されている場合には、第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬されている。例えば、第１静電容量の変化に基づいて液位が検出される場合に、液体センサＳ１によって検出可能な範囲内に液位が存在するときは、第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬されている。第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬されているため、第２静電容量を比較することによって液体毎の誘電率の違いが検出され得る。したがって、液体センサＳ１によれば、液体毎の誘電率の違いを考慮した上でより高精度に液位を検出することができる。
以上のように、本実施の形態に従う液体センサＳ１においては、液体センサＳ１が液体に浸漬された状態で、第２電極部Ｅ２が第１電極部Ｅ１よりも下方に位置する。したがって、第１電極部Ｅ１の少なくとも一部が液体に浸漬されている場合には、第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬されている。例えば、第１静電容量の変化に基づいて液位が検出される場合に、液体センサＳ１によって検出可能な範囲内に液位が存在するときは、第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬されている。第２電極部Ｅ２の全体が液体に浸漬されているため、第２静電容量を比較することによって液体毎の誘電率の違いが検出され得る。したがって、液体センサＳ１によれば、液体毎の誘電率の違いを考慮した上でより高精度に液位を検出することができる。
【0076】
［６．他の実施の形態］
上記実施の形態の思想は、以上で説明された実施の形態に限定されない。例えば、いずれかの実施の形態の少なくとも一部の構成と、他のいずれかの実施の形態の少なくとも一部の構成とが組み合わされてもよい。以下、上記実施の形態の思想を適用できる他の実施の形態の一例について説明する。
上記実施の形態の思想は、以上で説明された実施の形態に限定されない。例えば、いずれかの実施の形態の少なくとも一部の構成と、他のいずれかの実施の形態の少なくとも一部の構成とが組み合わされてもよい。以下、上記実施の形態の思想を適用できる他の実施の形態の一例について説明する。
【0077】
＜６－１＞
上記実施の形態においては、第１静電容量が第２静電容量に基づいて補正され、補正後の第１静電容量に基づいて液位が検出された。しかしながら、液位の検出は、必ずしもこのような手順で行なわれなくてもよい。例えば、第１静電容量に基づいて液位が検出され、検出された液位が第２静電容量に基づいて補正されてもよい。
上記実施の形態においては、第１静電容量が第２静電容量に基づいて補正され、補正後の第１静電容量に基づいて液位が検出された。しかしながら、液位の検出は、必ずしもこのような手順で行なわれなくてもよい。例えば、第１静電容量に基づいて液位が検出され、検出された液位が第２静電容量に基づいて補正されてもよい。
【0078】
図１４は、第１の他の実施の形態に従う液体センサにおける液位の検出手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば、検出回路２０によって所定の周期で実行されてもよい。
【0079】
図１４を参照して、検出回路２０は、第１及び第２静電容量を検出する（ステップＳ５００）。検出回路２０は、検出された第２静電容量に基づいて補正係数を算出する（ステップＳ５１０）。検出回路２０は、検出された第１静電容量に基づいて液位を検出する（ステップＳ５２０）。具体的には、検出回路２０は、第１静電容量を関係式に代入することによって液位を検出する。検出回路２０は、ステップＳ５１０において算出された補正係数を用いて、ステップＳ５２０において検出された液位を補正する（ステップＳ５３０）。検出回路２０は、例えば、ステップＳ５１０において算出された補正係数をステップＳ５２０において検出された液位に掛け合わせることによって液位の補正を行なう。なお、補正係数は、上記実施の形態と同様の方法で算出され得る。
【0080】
このように、第１の他の実施の形態に従う液体センサにおいては、第１静電容量に基づいて液位が検出され、検出された液位が第２静電容量に基づいて補正される。すなわち、この液体センサにおいては、液体毎の誘電率の違いを考慮した液位の補正が行なわれる。したがって、この液体センサによれば、例えば、第１静電容量のみに基づいて液位が検出される場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【0081】
＜６－２＞
また、上記実施の形態において説明されたエラー判定以外のエラー判定が行なわれてもよい。例えば、上記実施の形態に従う液体センサＳ１においては、第１電極部Ｅ１の下端に液面が存在する状態において液位が０とされた。しかしながら、液位が０とされる場合の液面の位置はこれに限定されない。例えば、第１電極部Ｅ１の下端よりも僅かに上方の位置に液面が存在する状態において液位が０とされてもよい。
また、上記実施の形態において説明されたエラー判定以外のエラー判定が行なわれてもよい。例えば、上記実施の形態に従う液体センサＳ１においては、第１電極部Ｅ１の下端に液面が存在する状態において液位が０とされた。しかしながら、液位が０とされる場合の液面の位置はこれに限定されない。例えば、第１電極部Ｅ１の下端よりも僅かに上方の位置に液面が存在する状態において液位が０とされてもよい。
【0082】
図１５は、第１電極部Ｅ１の下端よりも僅かに上方の位置に液面が存在する状態において液位が０とされた場合における液位と各静電容量との関係を示す図である。図１５に示されるように、液位が０である場合に、第１静電容量はＣ２０である。この場合に、例えば、第１静電容量＜Ｃ２０、かつ、第２静電容量＜Ｃ１２という関係が成立する場合には、第２異常が生じている可能性が高い。したがって、液体センサＳ１においては、以下のエラー判定動作が行なわれてもよい。
【0083】
図１６は、第２の他の実施の形態に従う液体センサにおける第２異常の検出手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば、第１及び第２静電容量が検出される度に、検出回路２０によって実行されてもよい。
【0084】
図１６を参照して、検出回路２０は、第２静電容量＜第１所定下限値（例えば、図１５におけるＣ１２）、かつ、第１静電容量＜第２所定下限値（例えば、図１５におけるＣ２０）という関係が成立するか否かを判定する（ステップＳ６００）。第２静電容量＜第１所定下限値、かつ、第１静電容量＜第２所定下限値という関係が成立しないと判定されると（ステップＳ６００においてＮＯ）、検出回路２０は、再び第１及び第２静電容量が検出されるまで待機する。一方、第２静電容量＜第１所定下限値、かつ、第１静電容量＜第２所定下限値という関係が成立すると判定されると（ステップＳ６００においてＹＥＳ）、検出回路２０は、第２異常を検出する（ステップＳ６１０）。
【0085】
このように、第２の他の実施の形態に従う液体センサにおいては、異常が生じていない場合における第１及び第２静電容量の範囲が予め分かる。すなわち、第１及び第２静電容量を参照することによって、液体センサＳ１において何らかの異常が生じていることが比較的高精度に検出され得る。この液体センサによれば、第１及び第２静電容量に基づいて液体センサにおける異常が検出されるため、液体センサにおける異常を比較的高精度に検出することができる。
【0086】
＜６－３＞
また、基板１００に形成される電極のパターンが変更された上でエラー判定が行なわれてもよい。
また、基板１００に形成される電極のパターンが変更された上でエラー判定が行なわれてもよい。
【0087】
図１７は、第３の他の実施の形態に従う液体センサに含まれる基板１００Ａを模式的に示す平面図である。基板１００Ａにおいては、上記実施の形態における導電部１２０の代わりに、導電部１２０Ａ及び導電部１４０が設けられている。
【0088】
導電部１２０Ａは、配線１２１と、電極１２２Ａとを含んでいる。電極１２２Ａは、孔Ｈ１において、導電部１１０に含まれる電極１１２と向き合う面に形成されている。すなわち、電極１１２，１２２Ａは、互いに向き合っている。また、導電部１４０は、電極１４２と、配線１４１とを含んでいる。電極１４２は、Ｈ１において、導電部１１０に含まれる電極１１２と向き合う面に形成されている。すなわち、電極１１２，１４２は、互いに向き合っている。
【0089】
電極１２２Ａ，１４２は、例えば、上記実施の形態における電極１２２を分断することによって構成されている。基板１００Ａが液体に浸漬された状態で、電極１１２，１４２によって構成される電極部は、電極１１２，１２２Ａによって構成される電極部よりも下方に位置する。
【0090】
配線１４１は、基板１００Ａの主面上に形成されており、短手方向に延びる部分と、長手方向に延びる部分とを含んでいる。配線１４１は、電極１４２と検出回路２０とを電気的に接続する。このような構成の基板１００Ａを用いて、例えば、以下のような手順で第２異常の検出が行なわれてもよい。
【0091】
図１８は、第３の他の実施の形態に従う液体センサにおける第２異常の検出手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば、検出回路２０によって所定の周期で繰り返し実行されてもよい。
【0092】
図１８を参照して、検出回路２０は、導電部１１０，１４０間に電圧を印加することによって、電極１１２，１４２間における静電容量（以下、「第３静電容量」とも称する。）を検出する（ステップＳ７００）。検出回路２０は、第３静電容量が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ７１０）。なお、所定値は、例えば、電極１４２の一部分が液体に浸漬された状態における電極１１２，１４２間における静電容量に相当し、予め測定等を通じて定められている。
【0093】
第３静電容量が所定値以上であると判定されると（ステップＳ７１０においてＮＯ）、検出回路２０は、再びステップＳ７００の処理を実行する。一方、第３静電容量が所定値未満であると判定されると（ステップＳ７１０においてＹＥＳ）、電極１４２の一部分すら液体に浸漬されていないといえるため、検出回路２０は、第２異常を検出する（ステップＳ７２０）。
【0094】
このように、第３の他の実施の形態に従う液体センサにおいて第２異常が生じていない場合における第３静電容量の範囲は予め分かる。すなわち、第３静電容量を参照することによって、液体センサにおいて何らかの異常が生じていることが比較的高精度に検出され得る。第３の他の実施の形態に従う液体センサによれば、第３静電容量に基づいて液体センサＳ１における第２異常が検出されるため、液体センサにおける第２異常を比較的高精度に検出することができる。
【0095】
＜６－４＞
また、上記実施の形態に従う液体センサＳ１において、導電部１３０に含まれる配線１３１は、導電部１１０に含まれる配線１１１及び電極１１２と平行に延びている。配線１１１及び電極１１２と、配線１３１との両方が液体に接触していると、配線１１１及び電極１１２と、配線１３１との間における静電容量が液位の影響を受ける可能性がある。その結果、第２静電容量が液位の影響を受け得る。したがって、例えば、配線１３１と液体との直接的な接触を抑制するために、配線１３１の一部が基板１００の内層に形成されてもよい。
また、上記実施の形態に従う液体センサＳ１において、導電部１３０に含まれる配線１３１は、導電部１１０に含まれる配線１１１及び電極１１２と平行に延びている。配線１１１及び電極１１２と、配線１３１との両方が液体に接触していると、配線１１１及び電極１１２と、配線１３１との間における静電容量が液位の影響を受ける可能性がある。その結果、第２静電容量が液位の影響を受け得る。したがって、例えば、配線１３１と液体との直接的な接触を抑制するために、配線１３１の一部が基板１００の内層に形成されてもよい。
【0096】
図１９は、第４の他の実施の形態に従う液体センサに含まれる基板１００Ｂを模式的に示す平面図である。図１９に示されるように、基板１００Ｂは、導電部１３０Ｂを含んでいる。導電部１３０Ｂは、配線１３１Ｂと、複数の電極１３２とを含んでいる。配線１３１Ｂの一部は、基板１００Ｂの内層に形成されている。特に、長手方向における配線１１１及び電極１１２と対応する部分において、配線１３１Ｂが基板１００Ｂの内層に形成されている。第４の他の実施の形態に従う液体センサによれば、配線１３１Ｂの少なくとも一部が基板１００Ｂの内層に形成されているため、第２静電容量に対する液位の影響を抑制することができる。
【0097】
＜６－５＞
また、上記実施の形態に従う液体センサＳ１においては、対象液体の温度を考慮した上で各制御が行なわれてもよい。
また、上記実施の形態に従う液体センサＳ１においては、対象液体の温度を考慮した上で各制御が行なわれてもよい。
【0098】
図２０は、第５の他の実施の形態に従う液体センサに含まれる基板１００Ｃを模式的に示す平面図である。図２０に示されるように、基板１００Ｃには、温度センサ１５０が実装されている。基板１００Ｃが液体に浸漬された状態で、温度センサ１５０は液体の温度を検出するように構成されている。例えば、温度センサ１５０の検出結果に基づいて以下のような制御が行なわれてもよい。
【0099】
図２１は、第５の他の実施の形態に従う液体センサにおける動作手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば、温度センサ１５０による検出結果が継続的に検出回路２０に送信されている状態で、検出回路２０によって所定の周期で繰り返し実行されてもよい。
【0100】
図２１を参照して、検出回路２０は、温度センサ１５０によって検出された温度が液体センサの動作保証範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ８００）。動作保証範囲は、例えば、その範囲内で液体センサによる液位検出が行なわれても液体センサに含まれる各部品の劣化が過度に進まない温度範囲である。動作保証範囲は、例えば、温度の下限値及び上限値によって規定され、検出回路２０において予め記憶されている。
【0101】
温度センサ１５０によって検出された温度が液体センサの動作保証範囲内であると判定されると（ステップＳ８００においてＹＥＳ）、検出回路２０は、再びステップＳ８００の処理を実行する。一方、温度センサ１５０によって検出された温度が液体センサＳ１の動作保証範囲内でないと判定されると（ステップＳ８００においてＮＯ）、検出回路２０は、異常の検出、又は、液位の検出動作の停止を行なう（ステップＳ８１０）。
【0102】
第５の他の実施の形態に従う液体センサにおいては、例えば、温度に応じて動作状態が切り替えられる。より詳細には、第５の他の実施の形態に従う液体センサにおいては、予め定められた温度範囲から温度が外れた場合に検出動作が停止される。したがって、この液体センサによれば、製品劣化が過度に進むことを抑制することができる。
【0103】
また、温度に応じて電極間の距離が変化する等の理由により、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２の各々における静電容量は温度の影響を受ける。したがって、温度センサ１５０によって検出された温度に基づいて、第１及び第２静電容量の少なくとも一方が補正されてもよい。例えば、図９のステップＳ２００において第１及び第２静電容量が検出された後に、検出された第１及び第２静電容量が温度に基づいて補正されてもよい。その後、補正後の第１及び第２静電容量を用いてステップＳ２１０以後の処理が実行されてもよい。
【0104】
このように、第５の他の実施の形態に従う液体センサにおいては、第１静電容量及び第２静電容量の少なくとも一方が温度センサ１５０の検出結果に基づいて補正されてもよい。この液体センサによれば、第１静電容量及び第２静電容量の少なくとも一方に対する温度の影響が考慮されるため、温度の影響が考慮されない場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【0105】
＜６－６＞
また、上記実施の形態に従う液体センサＳ１において、液体センサＳ１の傾きが考慮された上で、液位が検出されてもよい。
また、上記実施の形態に従う液体センサＳ１において、液体センサＳ１の傾きが考慮された上で、液位が検出されてもよい。
【0106】
図２２は、第６の他の実施の形態に従う液体センサＳ１Ｄにおける液位の検出手順を説明するための図である。図２２を参照して、液体センサＳ１Ｄは、液体センサ本体１０と、検出回路２０Ｄとを含んでいる。検出回路２０Ｄは、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭを含んでいる。検出回路２０Ｄは、公知の種々の技術を用いることによって、第１及び第２静電容量を検出する。検出回路２０Ｄは、検出された静電容量に基づいて液位を検出する。
【0107】
検出回路２０Ｄは、さらに角度センサ２１を含んでいる。角度センサ２１は、液体センサＳ１Ｄの傾き（角度）を検出する。検出回路２０Ｄは、角度センサ２１の検出結果を用いて液位を補正する。
【0108】
例えば、液体センサＳ１Ｄが図２２の右側に示されるように傾いている場合に、液体センサＳ１Ｄの傾きが考慮されない場合には、液位Ｌ２０が検出され得る。しかしながら、本来は液位Ｌ１０が検出されるべきである。第６の他の実施の形態に従う液体センサＳ１Ｄにおいては、液体センサＳ１Ｄの傾きが角度センサ２１によって検出され、液体センサＳ１Ｄの傾きを考慮して液位が補正される。すなわち、以下の式（４）に基づいて液位が補正される。これにより、液位Ｌ１０が検出される。
Ｌ（液位）＝Ｌ２０×Ｓｉｎθ１ ・・・（４）
Ｌ（液位）＝Ｌ２０×Ｓｉｎθ１ ・・・（４）
【0109】
図２３は、第６の他の実施の形態に従う液体センサＳ１Ｄにおける液位の補正手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、例えば、角度センサ２１による検出結果が継続的に検出回路２０Ｄに送信されている状態で、液位が検出される度に検出回路２０Ｄによって実行されてもよい。
【0110】
図２３を参照して、検出回路２０Ｄは、角度センサ２１によって検出された角度（傾き）に基づいて補正値を算出する（ステップＳ９００）。具体的には、検出回路２０Ｄは、角度センサ２１によって検出された角度の正弦の値を算出する。検出回路２０Ｄは、検出された液位を補正値に基づいて補正する（ステップＳ９１０）。具体的には、検出回路２０Ｄは、ステップＳ９００において算出された正弦の値を、検出された液位に掛け合わせることによって液位を補正する。なお、液位の検出は、上記実施の形態に従う液体センサＳ１と同様の方法で行なわれる。
【0111】
この液体センサＳ１Ｄによれば、検出された液位が角度センサ２１の検出結果に基づいて補正されるため、液体センサの傾きが考慮されない場合と比較して、より高精度に液位を検出することができる。
【0112】
＜６－７＞
また、上記実施の形態に従う液体センサＳ１においては、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２において導電部１１０が共用された。しかしながら、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２の各々の構成はこれに限定されない。例えば、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２において導電部が共用されず、別途導電部が追加された上で、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２の各々が互いに完全に異なる導電部によって構成されてもよい。
また、上記実施の形態に従う液体センサＳ１においては、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２において導電部１１０が共用された。しかしながら、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２の各々の構成はこれに限定されない。例えば、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２において導電部が共用されず、別途導電部が追加された上で、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２の各々が互いに完全に異なる導電部によって構成されてもよい。
【0113】
＜６－８＞
また、上記実施の形態に従う液体センサＳ１において検出される第２静電容量は、例えば、液体の劣化度の判定に用いられてもよい。例えば、最初に基板１００が液体に浸漬された時の第２静電容量が検出回路２０に記憶され、検出回路２０が第２静電容量の変化を監視することによって、液体の劣化度の判定が行なわれてもよい。
また、上記実施の形態に従う液体センサＳ１において検出される第２静電容量は、例えば、液体の劣化度の判定に用いられてもよい。例えば、最初に基板１００が液体に浸漬された時の第２静電容量が検出回路２０に記憶され、検出回路２０が第２静電容量の変化を監視することによって、液体の劣化度の判定が行なわれてもよい。
【0114】
＜６－９＞
また、上記実施の形態において、静電容量を用いて行なわれた各処理は、静電容量に基づいて誘電率が算出された後に誘電率を用いることによって行なわれてもよい。
また、上記実施の形態において、静電容量を用いて行なわれた各処理は、静電容量に基づいて誘電率が算出された後に誘電率を用いることによって行なわれてもよい。
【0115】
＜６－１０＞
また、上記実施の形態において、第２電極部Ｅ２は、一対の櫛歯電極によって構成された。しかしながら、第２電極部Ｅ２は、必ずしも一対の櫛歯電極によって構成されなくてもよい。例えば、第２電極部Ｅ２も、第１電極部Ｅ１と同様に、孔によって形成された基板１００の内周面に設けられた一対の電極によって構成されてもよい。
また、上記実施の形態において、第２電極部Ｅ２は、一対の櫛歯電極によって構成された。しかしながら、第２電極部Ｅ２は、必ずしも一対の櫛歯電極によって構成されなくてもよい。例えば、第２電極部Ｅ２も、第１電極部Ｅ１と同様に、孔によって形成された基板１００の内周面に設けられた一対の電極によって構成されてもよい。
【0116】
以上、本発明の実施の形態について例示的に説明した。すなわち、例示的な説明のために、詳細な説明及び添付の図面が開示された。よって、詳細な説明及び添付の図面に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須でない構成要素が含まれることがある。したがって、それらの必須でない構成要素が詳細な説明及び添付の図面に記載されているからといって、それらの必須でない構成要素が必須であると直ちに認定されるべきではない。
【0117】
また、上記実施の形態は、あらゆる点において本発明の例示にすぎない。上記実施の形態は、本発明の範囲内において、種々の改良や変更が可能である。すなわち、本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じて具体的構成を適宜採用することができる。
【符号の説明】
【0118】
１０ 液体センサ本体、１５ プラグ、２０，２０Ｄ 検出回路、２１ 角度センサ、３０ ケーブル、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 基板、１０１ 内周面、１１０，１２０，１２０Ａ，１３０，１３０Ｂ，１４０ 導電部、１１１，１１３，１２１，１３１，１３１Ｂ，１４１ 配線、１１２，１１４，１２２，１２２Ａ，１３２，１４２ 電極、１１５ 第１部分、１１６ 第２部分、１５０ 温度センサ、ＣＸ１ 静電容量、ＣＸ２ 寄生容量、Ｅ１ 第１電極部、Ｅ２ 第２電極部、Ｈ１ 孔、ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３，ＬＮ４ 線、Ｓ１，Ｓ１Ｄ 液体センサ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】