JP2019148450A - 成分検知センサ - Google Patents
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Abstract
Description
次に、実施の形態に係るセンサ部1の概要について説明する。
筐体10は、発光部20と、受光部40と、温度センサ70と、信号処理回路50とを収容している。筐体10は、遮光性の材料から形成されている。これにより、外光が筐体10内に入射するのを抑制することができる。具体的には、筐体10は、第一受光モジュール41、第二受光モジュール42及び第三受光モジュール43が受光する光に対して遮光性を有する樹脂材料又は金属材料から形成されている。
発光部20は、第一検知光と、第二検知光と、参照光とを走査範囲Aに向けて発する発光部である。ここで、第一検知光は、炭素化合物成分による吸収が第一所定値よりも大きな第一波長帯を含む光である。また、第二検知光は、水分による吸収が第二所定値よりも大きな第三波長帯を含む光である。参照光は、水分による吸収が第二所定値以下であり、かつ炭素化合物成分による吸収が第一所定値以下である第二波長帯を含む光である。具体的には、発光部20は、レンズ21と、光源22とを備えている。
受光部40は、発光部20から照射されて走査範囲Aを反射した光を受光し、電気信号に変換して測定する。受光部40は、第一受光モジュール41と、第二受光モジュール42と、第三受光モジュール43とを備えている。
温度センサ70は、周囲の温度を測定する温度センサである。周囲の温度とは、成分検知センサ100の周囲の温度、つまり環境温度であってもよいし、対象物(自動車Vの底面)の周囲の温度であってもよいし、対象物自体の温度であってもよい。本実施の形態では、温度センサ70は、筐体10に備えられており、成分検知センサ100の周囲の温度を測定する。なお、例えば温度センサ70が赤外線温度センサである場合には、筐体10から離れた対象物の周囲の温度または対象物自体の温度を測定することが可能である。
信号処理回路50は、発光部20の光源22を点灯制御するとともに、第一受光素子413、第二受光素子423及び第三受光素子433から出力された第一電気信号、第二電気信号及び第三電気信号を処理することで、オレイン酸の量及び水分量を演算する回路である。
続いて、演算部56による成分検出処理について説明する。本実施の形態では、演算部56は、反射光に含まれる検知光の光エネルギーPdと、参照光の光エネルギーPrとを比較することで、対象物に含まれる成分量を検出する。
演算部56は、算出したオレイン酸の量及び水分量の少なくとも一方に基づく情報を算出し、制御部4に出力する。この情報には、例えば、オレイン酸の量と、オレイン酸の粘度と、水分量と、オレイン酸の量に基づく危険度と、水分量に基づく危険度などが挙げられる。
以上のように、本実施の形態に係る成分検知センサ100によれば、対象物(自動車Vの底面)に向けて、走査しながら光を照射する発光部20と、発光部20から照射されて対象物を反射した光を受光し、電気信号に変換して測定する受光部40と、周囲の温度を測定する温度センサ70と、受光部40の測定結果及び温度センサ70の測定結果に基づいて、対象物に含まれる成分を検出する演算部56とを備え、受光部40は、成分の一つである炭素化合物成分による吸収が第一所定値よりも大きな第一波長帯の光と、炭素化合物成分による吸収が第一所定値以下である第二波長帯の光とを測定し、演算部56は、受光部40による第一波長帯の光に対する第一測定結果と、第二波長帯の光に対する第二測定結果とを比較して炭素化合物成分の量を検出するとともに、温度センサ70の測定結果に基づいて炭素化合物の粘度を算出することで、当該粘度を反映した炭素化合物成分の量を算出する。
上記実施の形態では、光源22と、第一受光素子413と、第二受光素子423と、第三受光素子433とが直線状に配列されている場合を例示した。しかし、光源22と、第一受光素子413と、第二受光素子423と、第三受光素子433との配置は、如何様でもよい。この変形例1では、その他の配置例について説明する。図10は、変形例1に係る受光部40aの概略構成を示す模式図である。図10は、光源22aの光軸方向から各部を見た図である。図10に示すように、変形例1では、光源22aを中心とした円周上に、第一受光素子413aと、第二受光素子423aと、第三受光素子433aとが配置されている。また、第一受光素子413aには、第一バンドパスフィルタ412aが対向配置されていて、第二受光素子423aには、第二バンドパスフィルタ422aが対向配置されていて、第三受光素子433aには、第三バンドパスフィルタ432aが対向配置されている。この場合においては、光源22aの光軸に対して、各受光素子が等間隔で配置されることになるので、各受光素子に対して入射する光を均一にすることが可能である。
上記実施の形態では、各受光素子と、各バンドバスフィルタとが一対一で設けられている場合を例示した。この変形例2では、第一検知光及び第二検知光を一つの受光素子で測定する場合について説明する。図11は、変形例2に係る受光部40bの概略構成を示す模式図である。なお、以降の説明において、上記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
上記実施の形態では、各受光素子と、各バンドバスフィルタとが一対一で設けられている場合を例示した。この変形例3では、第一検知光、第二検知光及び参照光を一つの受光素子で測定する場合について説明する。図12は、変形例3に係る受光部40cの概略構成を示す模式図である。なお、以降の説明において、上記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
以上、本発明に係る成分検知センサについて、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
20 発光部
40、40a、40b、40c 受光部
56 演算部
70 温度センサ
100 成分検知センサ
412、412a、412b、412c 第一バンドパスフィルタ
413、413a、413b、413c 第一受光素子
422、422a、422b、422c 第二バンドパスフィルタ
423、423a、423b 第二受光素子
432、432a、432b、432c 第三バンドパスフィルタ
433、433a 第三受光素子
A 走査範囲(対象物)
Claims (9)
- 対象物に向けて、走査しながら光を照射する発光部と、
前記発光部から照射されて前記対象物を反射した光を受光し、電気信号に変換して測定する受光部と、
周囲の温度を測定する温度センサと、
前記受光部の測定結果及び前記温度センサの測定結果に基づいて、前記対象物に含まれる成分を検出する演算部とを備え、
前記受光部は、前記成分の一つである炭素化合物成分による吸収が第一所定値よりも大きな第一波長帯の光と、前記炭素化合物成分による吸収が第一所定値以下である第二波長帯の光とを測定し、
前記演算部は、前記受光部による前記第一波長帯の光に対する第一測定結果と、前記第二波長帯の光に対する第二測定結果とを比較して前記炭素化合物成分の量を検出するとともに、前記温度センサの測定結果に基づいて前記炭素化合物の粘度を算出することで、当該粘度を反映した前記炭素化合物成分の量を算出する
成分検知センサ。 - 前記第一波長帯は、1750nm及び2350nmの少なくとも一つを含む
請求項1に記載の成分検知センサ。 - 前記第二波長帯の光は、前記成分の一つである水分による吸収が第二所定値以下であり、
前記受光部は、前記水分による吸収が前記第二所定値以上である第三波長帯の光を測定し、
前記演算部は、前記受光部による前記第三波長帯の光に対する第三測定結果と前記第二測定結果を比較し、前記水分の量を検出する
請求項1または2に記載の成分検知センサ。 - 前記第三波長帯は、1450nm及び1940nmの少なくとも一つを含む
請求項3に記載の成分検知センサ。 - 前記受光部は、第一受光素子、第二受光素子及び第三受光素子を備え、
前記第一受光素子は、前記第一波長帯の光を透過する第一バンドパスフィルタを有し、
前記第二受光素子は、前記第二波長帯の光を透過する第二バンドパスフィルタを有し、
前記第三受光素子は、前記第三波長帯の光を透過する第三バンドパスフィルタを有する
請求項3または4に記載の成分検知センサ。 - 前記受光部は、第一受光素子、第二受光素子を備え、
前記第一受光素子は、前記第一波長帯の光を透過する第一バンドパスフィルタと、前記第三波長帯の光の透過する第三バンドパスフィルタとを切替可能に有し、
前記第二受光素子は、前記第二波長帯の光を透過する第二バンドパスフィルタを有する
請求項3または4に記載の成分検知センサ。 - 前記受光部は、第一受光素子を備え、
前記第一受光素子は、前記第一波長帯の光を透過する第一バンドパスフィルタと、前記第三波長帯の光の透過する第三バンドパスフィルタと、前記第二波長帯の光を透過する第二バンドパスフィルタとを切替可能に有する
請求項3または4に記載の成分検知センサ。 - 前記演算部の検出結果に基づく情報を報知する報知部を備える
請求項1〜7のいずれか一項に記載の成分検知センサ。 - 前記炭素化合物成分は、脂肪酸成分である
請求項1〜8のいずれか一項に記載の成分検知センサ。
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