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公開番号2024115444
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023021144
出願日2023-02-14
発明の名称センサモジュール
出願人ホシデン株式会社
代理人弁理士法人R&C
主分類G01F 23/284 20060101AFI20240819BHJP(測定;試験)
要約【課題】既存の容器をそのまま使用することができ、収容物の複数の残量を検知可能なセンサモジュールを提供する。
【解決手段】収容物が収容された容器1の開口部2に取付けられたキャップ3の外側に配置され、筐体10に収容されたセンサモジュール100は、センサ部20とレンズ部32を備える。センサ部20は、送受信部21、及び演算部を有する。センサモジュール100において、送受信部21は、電波を送信する送信部21aと電波を受信する受信部21bとを有し、送信部21aは、キャップ3を通過して容器の内部空間1aに到達する電波を送信し、受信部21bは、内部空間1aにおいて電波が収容物5で反射した後の反射波を受信し、演算部は、送信部21aから電波を送信してから受信部21bで反射波が受信されるまでの時間に基づいて、収容物5の残量を演算する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
収容物が収容された容器の開口部に取付けられたキャップの外側に配置され、筐体に収容されたセンサモジュールであって、
センサ部とレンズ部とを備え、
前記センサ部は、電波を送信する送信部と前記電波を受信する受信部とを含む送受信部、及び演算部を有し、
前記送信部は、前記キャップを通過して前記容器の内部空間に到達する前記電波を送信し、
前記受信部は、前記内部空間において前記電波が前記収容物で反射した後の反射波を受信し、
前記レンズ部は、前記センサ部の前記送受信部に対向するように配置されると共に、前記電波及び前記反射波を通過させる底壁を有しており、
前記演算部は、前記送信部から前記電波を送信してから前記受信部で前記反射波が受信されるまでの時間に基づいて、前記収容物の残量を演算するセンサモジュール。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記レンズ部の底壁は、前記キャップの上面に当接している請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項３】
前記筐体は係合部を有し、
前記キャップは被係合部を有し、
前記係合部と前記被係合部とが係合されることにより、前記容器に対して着脱可能に固定され、
前記レンズ部は、前記キャップに一体的に形成されている請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項４】
前記レンズ部は、前記キャップの上面に向かう方向の付勢力を発揮する付勢手段によって前記筐体に対して支持されている請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項５】
前記筐体は係合部を有し、
前記キャップは被係合部を有し、
前記係合部と前記被係合部とが係合されることにより、前記筐体と前記キャップとにより形成される閉塞空間は、水密状態になる請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項６】
前記筐体は、前記容器に対して固定される被係合部材の被係合部に係合可能な係合部を有し、
前記係合部と前記被係合部とが係合されることにより、前記筐体と前記被係合部材と前記キャップとにより形成される閉塞空間は、水密状態になる請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項７】
電源部と外部通信部とを更に備え、
前記電源部は、前記センサ部及び前記外部通信部へ電力を供給する機能を有し、
前記外部通信部は、前記演算部で演算された前記収容物の前記残量を無線信号により外部に無線送信する請求項１から６のいずれか一項に記載のセンサモジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、センサモジュールに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、北海道などの寒冷地においては、建物内の主な暖房器具の燃料として灯油が用いられている。冬場に暖房器具を継続して使用するために、暖房器具への灯油の供給源として、屋外に設置され、屋外から屋内の暖房器具に灯油を供給することができる燃料タンクが用いられることが多い。しかしながら、暖房器具を継続して使用するためには、燃料タンク内の灯油が空になってから補充するのではなく、灯油が空になる前に補充することが望ましい。そのため、に燃料タンクには専用の残量検知センサが取付けられているものもがある。
【０００３】
特許文献１には、フォトセンサを使用して燃料タンク内の灯油が所定量以下になったことを検知する非接触微小位置変化検知センサが開示されている。非接触微小位置変化検知センサは、燃料タンクの残量表示器の周りにハウジングを嵌着して用いることにより、燃料タンク内の灯油の残量を検知する残量検知センサとして用いられる。残量表示器には、燃料タンク内の灯油の残量変化に伴って上下方向に移動するフロート式のインジケータが備えられており、このインジケータを被測定物としてその位置変化をフォトセンサで検知することにより、燃料タンク内の灯油が所定量以下になったことを検知する。また、特許文献１には、この検知信号が、燃料タンクを特定するＩＤと共に、電話回線などの公衆通信網を介して、燃料タンクを管理する燃料販売店や管理会社に送信されることが開示されている。これにより、燃料タンク内の灯油が空になる前に、新たな灯油を補充することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－２３４６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の非接触微小位置変化検知センサは、フォトセンサを一つだけ備えているので、灯油が所定量以下になったか否かしか検知できない。仮に、複数の所定量を検知するためには、所望の所定量の数だけフォトセンサを必要とする。この場合、複数の所定量の検知分解能をフォトセンサの高さ以下にするには、フォトセンサをインジケータの移動方向（上下方向）とは異なる方向（例えば周方向）にずらして複数配置しなければならない。このため、非接触微小位置変化検知センサのサイズが大きくなってしまう。また、既設の燃料タンクの全てがフロート式のインジケータを有する残量表示器を備えているわけではないので、そのような残量表示器を備えていない燃料タンクにおいては、特許文献１に記載の非接触微小位置変化検知センサでは灯油が所定量以下になったことを検知できないおそれがある。
【０００６】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存の容器（燃料タンク）をそのまま使用することができ、収容物（灯油）の複数の残量（所定量）を検知可能なセンサモジュールを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係るセンサモジュールの一つの実施形態は、収容物が収容された容器の開口部に取付けられたキャップの外側に配置され、筐体に収容されたセンサモジュールであって、センサ部とレンズ部とを備え、前記センサ部は、電波を送信する送信部と電波を受信する受信部とを含む送受信部、及び演算部を有し、前記送信部は、前記キャップを通過して前記容器の内部空間に到達する前記電波を送信し、前記受信部は、前記内部空間において前記電波が前記収容物で反射した後の反射波を受信し、前記レンズ部は、前記センサ部の前記送受信部に対向するように配置されると共に、前記電波及び前記反射波を通過させる底壁を有しており、前記演算部は、前記送信部から前記電波を送信してから前記受信部で前記反射波が受信されるまでの時間に基づいて、前記収容物の残量を演算する。
【０００８】
本実施形態によると、センサモジュールをキャップの外側に配置するので、既存の容器にセンサモジュールを配置するために容器を改造する必要がなく、そのままの状態で容器内に収容される収容物の残量を演算することができる。また、電波を用いて収容物の残量を演算するので、インジケータの位置を計測する場合とは異なり、収容物の複数の残量を容易に検知（演算）することができる。さらに、電波を直接収容物に反射させて電波を受信するまでの時間を演算することで収容物の残量を演算するので、一つのセンサモジュールで収容物の複数の残量を高分解能で検知することができる。
【０００９】
本開示に係るセンサモジュールの他の一つの実施形態において、前記レンズ部の底壁は、前記キャップの上面に当接している。
【００１０】
本実施形態によると、レンズ部の底壁がキャップの上面に当接しているので、送信部から送信される電波及び電波が収容物で反射した反射波がキャップの上面とレンズ部の底壁との境界で反射するのを抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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