JPH0525288B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0525288B2 JPH0525288B2 JP62252203A JP25220387A JPH0525288B2 JP H0525288 B2 JPH0525288 B2 JP H0525288B2 JP 62252203 A JP62252203 A JP 62252203A JP 25220387 A JP25220387 A JP 25220387A JP H0525288 B2 JPH0525288 B2 JP H0525288B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- distance
- intensity
- electromagnetic waves
- state detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、対象物、例えば燃料タンク内におけ
るガソリン、灯油等の状態、例えば残量を検出す
る対象物状態検出器に関する。
るガソリン、灯油等の状態、例えば残量を検出す
る対象物状態検出器に関する。
従来、タンク内におけるガソリン、灯油等の液
体の残量を検出するのに、液面にフロート球を浮
かべフロート球が液面とともに上下に移動するこ
とを利用して機械的に検出する対象物状態検出器
（上記例の場合は液面検出器）が一般的に用いら
れている。
体の残量を検出するのに、液面にフロート球を浮
かべフロート球が液面とともに上下に移動するこ
とを利用して機械的に検出する対象物状態検出器
（上記例の場合は液面検出器）が一般的に用いら
れている。
しかしながら、上述したような従来の対象物状
態検出器では、フロート球が上下に移動するので
可動部を必要としこのために検出器自体を小型化
するには限度があり、さらに、機械的に検出を行
なうため、構成部材の錆びつき等による故障が起
き易いという問題点があつた。
態検出器では、フロート球が上下に移動するので
可動部を必要としこのために検出器自体を小型化
するには限度があり、さらに、機械的に検出を行
なうため、構成部材の錆びつき等による故障が起
き易いという問題点があつた。
また液体の残量判定を必要とする場合に、タン
クの機種が異なるときには一般に検出器から所定
の残量となつた液体の液面までの基準距離が異な
るのでフロート球を用いる検出の仕方ではタンク
の機種ごとにそれぞれ専用の検出器を作らなけれ
ばならないという問題があつた。
クの機種が異なるときには一般に検出器から所定
の残量となつた液体の液面までの基準距離が異な
るのでフロート球を用いる検出の仕方ではタンク
の機種ごとにそれぞれ専用の検出器を作らなけれ
ばならないという問題があつた。
本発明は、信頼性が高くかつ小型化することが
可能であるとともに、対象物の表面、例えば液面
までの基準距離が変つた場合にも調整の容易な対
象物状態検出器を提供することを目的としてい
る。
可能であるとともに、対象物の表面、例えば液面
までの基準距離が変つた場合にも調整の容易な対
象物状態検出器を提供することを目的としてい
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、電磁波または超音波を対象物に入射
させる入射手段と、対象物から出射した電磁波ま
たは超音波の強度により対象物の状態を検出する
検出手段とを備え、対象物に入射する電磁波また
は超音波の拡がり角は、可変となつていることを
特徴とする対象物状態検出器によつて、上記従来
技術の問題点を改善するものである。
させる入射手段と、対象物から出射した電磁波ま
たは超音波の強度により対象物の状態を検出する
検出手段とを備え、対象物に入射する電磁波また
は超音波の拡がり角は、可変となつていることを
特徴とする対象物状態検出器によつて、上記従来
技術の問題点を改善するものである。
本発明では、電磁波または超音波を対象物、例
えば液体の液面に入射させ対象物から出射した電
磁波または超音波の強度により対象物の状態、例
えば液体の残量を検出する。対象物の状態は電磁
波または超音波により非接触で検出されるので、
検出器自体を小型にし信頼性を高めることができ
る。ところで本発明ではさらに対象物に入射する
電磁波または超音波の拡がり角を例えば入射手段
の光源、投光レンズ間の間隔を変化させることに
より調整できるので、対象物を収容する容器、例
えばタンクの種類が異なり対象物表面までの基準
距離が異なるような場合にも対象物の残量を同じ
精度で判定できる。
えば液体の液面に入射させ対象物から出射した電
磁波または超音波の強度により対象物の状態、例
えば液体の残量を検出する。対象物の状態は電磁
波または超音波により非接触で検出されるので、
検出器自体を小型にし信頼性を高めることができ
る。ところで本発明ではさらに対象物に入射する
電磁波または超音波の拡がり角を例えば入射手段
の光源、投光レンズ間の間隔を変化させることに
より調整できるので、対象物を収容する容器、例
えばタンクの種類が異なり対象物表面までの基準
距離が異なるような場合にも対象物の残量を同じ
精度で判定できる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る対象物状態検出器の一実
施例の構成図である。
施例の構成図である。
本実施例の対象物状態検出器１は、電磁波を出
力する光源２と、光源２の発光光束の拡がり角を
任意に設定できる投光レンズ３と、対象物４から
の出射光すなわち反射光を集光するための受光レ
ンズ５と、反射光を光電変換するための受光素子
６とを備えている。
力する光源２と、光源２の発光光束の拡がり角を
任意に設定できる投光レンズ３と、対象物４から
の出射光すなわち反射光を集光するための受光レ
ンズ５と、反射光を光電変換するための受光素子
６とを備えている。
対象物４は、例えばガソリン等の液体である。
光源２、投光レンズ３、受光レンズ５および受光
素子６は同一光軸上に配置され、電磁波は対象物
４としての液体の液面に垂直に入射し、反射され
るようになつている。すなわち第１図の対象物状
態検出器１は、その中心軸線が光学系の光軸と一
致するようタンク（図示せず）に回動自在に取付
けられている。
光源２、投光レンズ３、受光レンズ５および受光
素子６は同一光軸上に配置され、電磁波は対象物
４としての液体の液面に垂直に入射し、反射され
るようになつている。すなわち第１図の対象物状
態検出器１は、その中心軸線が光学系の光軸と一
致するようタンク（図示せず）に回動自在に取付
けられている。
さらに、本実施例では、光源２と投光レンズ３
との間隔を調整することにより発光光束の拡がり
角θを調節できるようになつている。
との間隔を調整することにより発光光束の拡がり
角θを調節できるようになつている。
第２図ａ，ｂはそれぞれ光源２と投光レンズ３
との間隔の調節機構の側断面図、正面図である。
との間隔の調節機構の側断面図、正面図である。
第２図において、光源２は例えば発光ダイオー
ドであり、この光源２の発光点２０から投光レン
ズ３の前主点位置までの間隔をａとする。光源２
は、取付具２１に固定され、投光レンズ３は、レ
ンズホルダ２２に取付けられている。取付具２１
とレンズホルダ２２とは螺合しており、レンズホ
ルダ２２を回すと、光源２と投光レンズ３との間
隔ａが変わるようになつている。また取付具２１
にはＬ字形部材２３が穿設されている。Ｌ字形部
材２３は、孔２４を有し、この孔２４内には、Ｌ
字形部材２３の先端部に位置決めされるボール２
５をレンズホルダ２２の側壁に向かつて付勢する
ためのバネ２６が収容されている。一方、レンズ
ホルダ２２の側壁にはＶ字形溝２７が形成されて
おり、取付具２１に対してレンズホルダ２２を所
定量回すとボール２５がＶ字形溝２７に嵌まり、
レンズホルダ２２はより力を加えなければ回らな
いようになつている。これにより投光レンズ３の
繰出し量すなわち間隔ａの変化量は、取付具２１
とレンズホルダ２２とを螺合させるネジのピツチ
と、レンズホルダ２２上のＶ字形溝２７の位置と
によつて定められ、間隔ａを変化させることによ
つて後述のように拡がり角θを調節できる。
ドであり、この光源２の発光点２０から投光レン
ズ３の前主点位置までの間隔をａとする。光源２
は、取付具２１に固定され、投光レンズ３は、レ
ンズホルダ２２に取付けられている。取付具２１
とレンズホルダ２２とは螺合しており、レンズホ
ルダ２２を回すと、光源２と投光レンズ３との間
隔ａが変わるようになつている。また取付具２１
にはＬ字形部材２３が穿設されている。Ｌ字形部
材２３は、孔２４を有し、この孔２４内には、Ｌ
字形部材２３の先端部に位置決めされるボール２
５をレンズホルダ２２の側壁に向かつて付勢する
ためのバネ２６が収容されている。一方、レンズ
ホルダ２２の側壁にはＶ字形溝２７が形成されて
おり、取付具２１に対してレンズホルダ２２を所
定量回すとボール２５がＶ字形溝２７に嵌まり、
レンズホルダ２２はより力を加えなければ回らな
いようになつている。これにより投光レンズ３の
繰出し量すなわち間隔ａの変化量は、取付具２１
とレンズホルダ２２とを螺合させるネジのピツチ
と、レンズホルダ２２上のＶ字形溝２７の位置と
によつて定められ、間隔ａを変化させることによ
つて後述のように拡がり角θを調節できる。
このような構成では、光源２からの電磁波の強
度をI0、その拡がり角をθ、液面の反射率をＲ、
投光レンズ３から液面までの距離をＬ、投光レン
ズ３の口径をdp、受光レンズ５の有効径をdrとす
ると、受光素子６に入射する反射光の強度Ｉは、 Ｉ＝I0・Ｒ・（dr 2−dp 2）／〔16・L2・tan2 （θ／２）〕 ……(1) として与えられる。なお、反射光の強度Ｉは、液
体の液面によつて主に鏡面反射された反射光の強
度である。
度をI0、その拡がり角をθ、液面の反射率をＲ、
投光レンズ３から液面までの距離をＬ、投光レン
ズ３の口径をdp、受光レンズ５の有効径をdrとす
ると、受光素子６に入射する反射光の強度Ｉは、 Ｉ＝I0・Ｒ・（dr 2−dp 2）／〔16・L2・tan2 （θ／２）〕 ……(1) として与えられる。なお、反射光の強度Ｉは、液
体の液面によつて主に鏡面反射された反射光の強
度である。
(1)式において、I0、Ｒ、dr、dpは一定である。
また拡がり角θは、対象物状態検出器１を１つの
種類のタンクで動作させている間、一定であると
すると、反射光の強度Ｉは、液面までの距離Ｌの
２乗に反比例して変化する。これにより、受光素
子６に入射した反射光を光電流として取出しこれ
を受光素子６の後段の処理回路において信号電圧
に変換して、液面までの距離Ｌを電圧値として求
めこの電圧値が所定の参照電圧と一致したときに
距離Ｌが所定の基準距離Lpになつたと判定し、タ
ンク内の液体は所定の残量となつたと判定するこ
とができる。このようにして、本実施例の対象物
状態検出器１では、フロート球のように電磁波に
より非接触で液面の高さ並びに残量を検出できる
ので、検出器自体を小型にしかつ信頼性を高める
ことができる。
また拡がり角θは、対象物状態検出器１を１つの
種類のタンクで動作させている間、一定であると
すると、反射光の強度Ｉは、液面までの距離Ｌの
２乗に反比例して変化する。これにより、受光素
子６に入射した反射光を光電流として取出しこれ
を受光素子６の後段の処理回路において信号電圧
に変換して、液面までの距離Ｌを電圧値として求
めこの電圧値が所定の参照電圧と一致したときに
距離Ｌが所定の基準距離Lpになつたと判定し、タ
ンク内の液体は所定の残量となつたと判定するこ
とができる。このようにして、本実施例の対象物
状態検出器１では、フロート球のように電磁波に
より非接触で液面の高さ並びに残量を検出できる
ので、検出器自体を小型にしかつ信頼性を高める
ことができる。
ところで、液体を収容するタンクの種類、形状
ごとに残量判定の基準となる基準距離L0が異な
る場合がある。このような場合にタンクの種類が
変わつて基準距離L0が変化したときにも、後段
の処理回路において参照電圧値をタンクの種類ご
とに調節することにより、同じ残量の液面レベル
を検出できる。しかしながら反射光強度Ｉは、距
離Ｌの自乗に反比例するため、基準距離L0が２
倍あるいはそれ以上相違するような場合には、信
号電圧が著しく小さくなり、残量の検出誤差が大
きくなる恐れがある。すなわちタンクの種類ごと
に残量判定精度が異なるようになる。
ごとに残量判定の基準となる基準距離L0が異な
る場合がある。このような場合にタンクの種類が
変わつて基準距離L0が変化したときにも、後段
の処理回路において参照電圧値をタンクの種類ご
とに調節することにより、同じ残量の液面レベル
を検出できる。しかしながら反射光強度Ｉは、距
離Ｌの自乗に反比例するため、基準距離L0が２
倍あるいはそれ以上相違するような場合には、信
号電圧が著しく小さくなり、残量の検出誤差が大
きくなる恐れがある。すなわちタンクの種類ごと
に残量判定精度が異なるようになる。
このため本実施例では、参照電圧値を調節する
のではなく、液面までの距離Ｌが基準距離L0と
なつたとき受光素子６に入射する反射光の強度Ｉ
がタンクの種類が変つても一定となるよう、タン
クの種類が変わるごとに拡がり角θを調節するよ
うにする。すなわち、受光素子６に入射する反射
光の強度Ｉがタンクの種類によらずに常に一定で
あるようにするためには、(1)式において、拡がり
角θをタンクの種類ごとに変えて、この拡がり角
θと基準距離L0との間に tan（θ／２）・L0＝C1 ……(2) の関係をもたせる必要がある。なおC1〔I0・Ｒ・
（dr 2−dp 2）／（16・Ｉ）〕1/2の一定値をもつ。
のではなく、液面までの距離Ｌが基準距離L0と
なつたとき受光素子６に入射する反射光の強度Ｉ
がタンクの種類が変つても一定となるよう、タン
クの種類が変わるごとに拡がり角θを調節するよ
うにする。すなわち、受光素子６に入射する反射
光の強度Ｉがタンクの種類によらずに常に一定で
あるようにするためには、(1)式において、拡がり
角θをタンクの種類ごとに変えて、この拡がり角
θと基準距離L0との間に tan（θ／２）・L0＝C1 ……(2) の関係をもたせる必要がある。なおC1〔I0・Ｒ・
（dr 2−dp 2）／（16・Ｉ）〕1/2の一定値をもつ。
また、投光レンズ３の集点距離をｆとし、光源
２の発光点２０の大きさが無視できる程度に小さ
いとすると、拡がり角θと、投光レンズ３の焦点
距離ｆ、発光点２０と投光レンズ３の前主点位置
との間隔ａとの間には、 tan（θ／２）＝〔（ｆ−ａ）・dp ／（２・ａ・ｆ）〕 ……(3) の関係が成り立ち、(3)式から拡がり角θを調節す
るには、間隔ａを変化させれば良いことがわか
る。
２の発光点２０の大きさが無視できる程度に小さ
いとすると、拡がり角θと、投光レンズ３の焦点
距離ｆ、発光点２０と投光レンズ３の前主点位置
との間隔ａとの間には、 tan（θ／２）＝〔（ｆ−ａ）・dp ／（２・ａ・ｆ）〕 ……(3) の関係が成り立ち、(3)式から拡がり角θを調節す
るには、間隔ａを変化させれば良いことがわか
る。
そこで拡がり角θと基準距離L0との関係のか
わりに間隔ａと基準距離L0との関係を得るため
(2)式および(3)式から、拡がり角θを消去すると、
次式を得ることができる。
わりに間隔ａと基準距離L0との関係を得るため
(2)式および(3)式から、拡がり角θを消去すると、
次式を得ることができる。
ａ＝（ｆ・dp・L0）
／（２・C1・ｆ＋dp・L0） ……(4)
(4)式からわかるように基準距離L0がタンクの種
類ごとに変わつても、投光レンズ３を光源２に対
し移動させて、これらの間隔ａを調節することに
より、液体が所定の残量となつたときに受光素子
６に入射する反射光の強度Ｉをタンクの種類によ
らずに同じにすることができて、後段の処理回路
において参照電圧値を何ら調節することなく、電
圧値が所定の参照電圧値になつたときに所定の残
量であるとの判定を行なうことができる。
類ごとに変わつても、投光レンズ３を光源２に対
し移動させて、これらの間隔ａを調節することに
より、液体が所定の残量となつたときに受光素子
６に入射する反射光の強度Ｉをタンクの種類によ
らずに同じにすることができて、後段の処理回路
において参照電圧値を何ら調節することなく、電
圧値が所定の参照電圧値になつたときに所定の残
量であるとの判定を行なうことができる。
なお、光源２の発光点２０と投光レンズ３との
間隔ａは、前述したように投光レンズ３を取付け
ているレンズホルダ２２を取付具２１に対して回
すことによつて調節される。
間隔ａは、前述したように投光レンズ３を取付け
ているレンズホルダ２２を取付具２１に対して回
すことによつて調節される。
第３図ａ乃至ｃはそれぞれ、本実施例の対象物
状態検出器１を大きさの異なる３種類のタンク３
０，３１，３２に取付けた状態を示す図であり、
第４図ａ乃至ｃはそれぞれ、基準距離L0が各々
相違している第３図ａ乃至ｃの各場合には間隔ａ
を調節することによつて得られる反射光強度Ｉを
示す図である。なお第３図ａ乃至ｃにおいて対象
物状態検出器１は、投光レンズ３の焦点距離ｆが
10mm、投光レンズ３の口径dpが６mm、受光レンズ
５の有効径drが18mm、光源２からの電磁波の強度
I0が10ｍｗに設定された。また液面での反射率Ｒ
を0.02、Ｉ／I0を0.001に設定した。以上の数値に
より、定数C1は18.97となる。さらに第３図ａ乃
至ｃにおいて液面までの基準距離L0をそれぞれ
200mm、500mm、1000mmとした。
状態検出器１を大きさの異なる３種類のタンク３
０，３１，３２に取付けた状態を示す図であり、
第４図ａ乃至ｃはそれぞれ、基準距離L0が各々
相違している第３図ａ乃至ｃの各場合には間隔ａ
を調節することによつて得られる反射光強度Ｉを
示す図である。なお第３図ａ乃至ｃにおいて対象
物状態検出器１は、投光レンズ３の焦点距離ｆが
10mm、投光レンズ３の口径dpが６mm、受光レンズ
５の有効径drが18mm、光源２からの電磁波の強度
I0が10ｍｗに設定された。また液面での反射率Ｒ
を0.02、Ｉ／I0を0.001に設定した。以上の数値に
より、定数C1は18.97となる。さらに第３図ａ乃
至ｃにおいて液面までの基準距離L0をそれぞれ
200mm、500mm、1000mmとした。
これらの値を(4)式に代入して、光源２の発光点
２０からの投光レンズ３の前主点位置までの間隔
ａを求めると、間隔ａは第３図ａの例では7.60
mm、第３図ｂの例では8.88mm、第３図ｃの例では
9.41mmとなり、各場合の拡がり角θはそれぞれ
10.84°、4.357°、2.175°になる。これらの数値を(1)
式に代入すると、判定すべき液体の残量の基準距
離L0の前後における反射光の強度Ｉは、各場合
について第４図ａ乃至ｃのように求まる。
２０からの投光レンズ３の前主点位置までの間隔
ａを求めると、間隔ａは第３図ａの例では7.60
mm、第３図ｂの例では8.88mm、第３図ｃの例では
9.41mmとなり、各場合の拡がり角θはそれぞれ
10.84°、4.357°、2.175°になる。これらの数値を(1)
式に代入すると、判定すべき液体の残量の基準距
離L0の前後における反射光の強度Ｉは、各場合
について第４図ａ乃至ｃのように求まる。
第４図ａ乃至ｃの各々において設定された残量
判定の基準距離L0に対し、許容誤差εを±５％
に設定すると、反射光の強度Ｉは、異なる３種類
のタンク３０，３１，３２のいずれにおいても、
9.1乃至11.1μWの範囲に入る。
判定の基準距離L0に対し、許容誤差εを±５％
に設定すると、反射光の強度Ｉは、異なる３種類
のタンク３０，３１，３２のいずれにおいても、
9.1乃至11.1μWの範囲に入る。
一方、受光素子６上に集束される反射光の強度
Ｉは、受光素子６において線形的に光電流値に変
換され、この光電流値は図示しないが後段の処理
回路において線形的に電圧値に変換され増幅され
るので増幅された結果の信号電圧は、反射光の強
度Ｉと比例しタンクの種類が異なつても同じ誤差
範囲をとる。従つて、信号電圧を常に一定な参照
電圧値と比較することにより、いずれの種類のタ
ンクであつても、同じ判定精度を得ることができ
る。
Ｉは、受光素子６において線形的に光電流値に変
換され、この光電流値は図示しないが後段の処理
回路において線形的に電圧値に変換され増幅され
るので増幅された結果の信号電圧は、反射光の強
度Ｉと比例しタンクの種類が異なつても同じ誤差
範囲をとる。従つて、信号電圧を常に一定な参照
電圧値と比較することにより、いずれの種類のタ
ンクであつても、同じ判定精度を得ることができ
る。
このように本実施例では、間隔ａを変化させて
拡がり角θを調整しタンクの種類によらずに液体
の残量判定の精度を同じにすることができるが、
間隔ａを変化させるかわりに、投光レンズ３自体
の光学定数を変化させて拡がり角θを調節するこ
とも可能である。
拡がり角θを調整しタンクの種類によらずに液体
の残量判定の精度を同じにすることができるが、
間隔ａを変化させるかわりに、投光レンズ３自体
の光学定数を変化させて拡がり角θを調節するこ
とも可能である。
また上述の実施例では、対象物状態検出器１の
光学系を同一光軸となるように配置し入射光を液
面に垂直に入射させ入射光と反射光の光路を一致
させていたが、入射光を垂直でない所定の角度で
入射させ、入射光と反射光の光路が対象物状態検
出器の中心軸線に対し対称となるよう光源２、投
光レンズ３と受光レンズ５、受光素子６とを異な
る光軸上に配置しても良い。ただしこの場合にも
対象物状態検出器の中心軸線が常に液面と垂直に
保持されるようにする必要がある。しかしなが
ら、入射光と反射光の光路を相違させた場合に
は、光路が同一の場合に比べて小型化には適さず
また検出感度が低下するので、燃料タンク等の構
造上、光学系を同一光軸上に配置することのでき
ない特別な用途等に限つて用いるのが良い。
光学系を同一光軸となるように配置し入射光を液
面に垂直に入射させ入射光と反射光の光路を一致
させていたが、入射光を垂直でない所定の角度で
入射させ、入射光と反射光の光路が対象物状態検
出器の中心軸線に対し対称となるよう光源２、投
光レンズ３と受光レンズ５、受光素子６とを異な
る光軸上に配置しても良い。ただしこの場合にも
対象物状態検出器の中心軸線が常に液面と垂直に
保持されるようにする必要がある。しかしなが
ら、入射光と反射光の光路を相違させた場合に
は、光路が同一の場合に比べて小型化には適さず
また検出感度が低下するので、燃料タンク等の構
造上、光学系を同一光軸上に配置することのでき
ない特別な用途等に限つて用いるのが良い。
さらに上述の実施例では液面からの反射光の強
度を検出するとしたが、液体を透過した透過光の
強度を検出することにより、液面の高さすなわち
液体の残量を検出するようにしても良い。ただ
し、透過光強度を検出する場合には、入射光の光
学系と透過光の光学系を離れた位置に別々に設け
ねばならず、簡単な構造で入射光の光路と透過光
の光路とを正確に一致させるのは難しい。
度を検出するとしたが、液体を透過した透過光の
強度を検出することにより、液面の高さすなわち
液体の残量を検出するようにしても良い。ただ
し、透過光強度を検出する場合には、入射光の光
学系と透過光の光学系を離れた位置に別々に設け
ねばならず、簡単な構造で入射光の光路と透過光
の光路とを正確に一致させるのは難しい。
また、対象物４を燃料タンク内のガソリン、灯
油等の液体としたが、液体に限らず、例えば米櫃
内の米粒などの粒状物あるいは使用中摩耗するよ
うな固体としても良い。対象物４が粒状物、固体
の場合ではそれに見合つた波長の電磁波を用いる
ことにより同様の仕方で残量等の状態を検出する
ことができる。
油等の液体としたが、液体に限らず、例えば米櫃
内の米粒などの粒状物あるいは使用中摩耗するよ
うな固体としても良い。対象物４が粒状物、固体
の場合ではそれに見合つた波長の電磁波を用いる
ことにより同様の仕方で残量等の状態を検出する
ことができる。
さらには、電磁波に限らず、調音波によつて対
象物４の状態を検出するようにしても良い。
象物４の状態を検出するようにしても良い。
以上に説明したように、本発明では、電磁波ま
たは超音波を対象物に入射させ対象物から出射し
た電磁波または超音波の強度により対象物の状態
を検出するようにしているので、従来の機械的な
検出器に比べて小型にすることができるとともに
故障等を減少させることができる。さらに対象物
に入射する電磁波または超音波の拡がり角は可変
となつているので、対象物を収容するタンク等の
容器の種類が異なり基準距離が変わる場合にも容
器の種類によらずに残量判定精度が同じとなるよ
う容易に調節できる。
たは超音波を対象物に入射させ対象物から出射し
た電磁波または超音波の強度により対象物の状態
を検出するようにしているので、従来の機械的な
検出器に比べて小型にすることができるとともに
故障等を減少させることができる。さらに対象物
に入射する電磁波または超音波の拡がり角は可変
となつているので、対象物を収容するタンク等の
容器の種類が異なり基準距離が変わる場合にも容
器の種類によらずに残量判定精度が同じとなるよ
う容易に調節できる。
第１図は本発明に係る対象物状態検出器の一実
施例の構成図、第２図ａ，ｂはそれぞれ光源と投
光レンズとの間隔の調節機構の側断面図、正面
図、第３図ａ乃至ｃはそれぞれ大きさの異なる３
種類のタンクへの対象物状態検出器の取付状態を
示す図、第４図ａ乃至ｃはそれぞれ第３図ａ乃至
ｃの取付状態のときに算出された液面までの距離
と反射光強度との関係を示す図である。 １……対象物状態検出器、２……光源、３……
投光レンズ、４……対象物、５……受光レンズ、
６……受光素子、ａ……光源、投光レンズ間の間
隔、θ……拡がり角、L0……基準距離。
施例の構成図、第２図ａ，ｂはそれぞれ光源と投
光レンズとの間隔の調節機構の側断面図、正面
図、第３図ａ乃至ｃはそれぞれ大きさの異なる３
種類のタンクへの対象物状態検出器の取付状態を
示す図、第４図ａ乃至ｃはそれぞれ第３図ａ乃至
ｃの取付状態のときに算出された液面までの距離
と反射光強度との関係を示す図である。 １……対象物状態検出器、２……光源、３……
投光レンズ、４……対象物、５……受光レンズ、
６……受光素子、ａ……光源、投光レンズ間の間
隔、θ……拡がり角、L0……基準距離。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 対象物の状態を検出する対象物状態検出器に
おいて、反射面がほぼ鏡面状態に保たれている対
象物に電磁波または超音波を入射させる入射手段
と、対象物の反射面から反射された電磁波または
超音波の強度により対象物の状態を検出する検出
手段と、対象物までの基準距離が変わる場合にも
前記検出手段への電磁波または超音波の強度が同
じとなるように対象物に入射する電磁波または超
音波の拡がり角を調整可能な拡がり角変化手段と
を備え、対象物状態検出器の光軸が、対象物の反
射面に対しほぼ垂直または鉛直方向に設定されて
いることを特徴とする対象物状態検出器。 ２ 前記拡がり角変化手段は、前記入射手段の光
源と投光レンズ間の間隔を変化させるようになつ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の対象物状態検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252203A JPH0194221A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 対象物状態検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252203A JPH0194221A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 対象物状態検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0194221A JPH0194221A (ja) | 1989-04-12 |
| JPH0525288B2 true JPH0525288B2 (ja) | 1993-04-12 |
Family
ID=17233935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62252203A Granted JPH0194221A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 対象物状態検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0194221A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006047087A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波送受放射センサ及び位置検出装置並びに除湿器 |
| TWI518329B (zh) * | 2014-12-02 | 2016-01-21 | 財團法人工業技術研究院 | 光學式測風系統 |
| JPWO2022255342A1 (ja) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5947259B2 (ja) * | 1977-07-28 | 1984-11-17 | 沖電気工業株式会社 | 懸濁液に対する音波探測方式 |
| JPS55166215U (ja) * | 1979-05-17 | 1980-11-29 | ||
| JPS6125011A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-03 | Genichiro Kinoshita | 光学式距離測定装置 |
-
1987
- 1987-10-06 JP JP62252203A patent/JPH0194221A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0194221A (ja) | 1989-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0801315B1 (en) | Electro-optical device for detecting the presence of a body at an adjustable distance, with background suppression | |
| US4246489A (en) | Liquid level detector for detecting a liquid level when reaching a prescribed height | |
| US4461576A (en) | Optical measuring system | |
| US3741656A (en) | Fill level measuring device | |
| US4897536A (en) | Optical axis displacement sensor with cylindrical lens means | |
| JPH02140604A (ja) | 薄い絶縁性フイルムの厚さ測定方法及びその装置 | |
| JPH0363001B2 (ja) | ||
| JPH063125A (ja) | 光学式変位計 | |
| JPS5922017A (ja) | 被写体の距離を決定する装置 | |
| US5315373A (en) | Method of measuring a minute displacement | |
| CN115657063A (zh) | 基于ccd的自动准直和盲区探测的激光雷达系统及方法 | |
| JPWO2017168500A1 (ja) | 光学装置 | |
| KR100568439B1 (ko) | 엘립소미터 측정장치 | |
| JP2613655B2 (ja) | 光電スイッチ | |
| JPH0194221A (ja) | 対象物状態検出器 | |
| JPH08255536A (ja) | 反射型光電センサ | |
| US7030402B2 (en) | Optical distance measuring device and printing apparatus using the same | |
| US6317200B1 (en) | Positional measurement with normalized signal processing | |
| JPS6432105A (en) | Angle deviation measuring instrument for flat plate member | |
| JPS6035880Y2 (ja) | 油膜検知器 | |
| JPH01203919A (ja) | 距離検出器 | |
| CN217637390U (zh) | 一种光学传感器 | |
| JPH0530084Y2 (ja) | ||
| SU1249324A1 (ru) | Устройство дл контрол шероховатости поверхности | |
| JPS63309812A (ja) | 傾斜センサ− |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |