JP4317474B2 - Apparatus for discriminating liquid type in container and control method therefor - Google Patents

Apparatus for discriminating liquid type in container and control method therefor Download PDF

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Description

本発明は、容器内の液体種別を判別する装置およびその制御方法に関し、特に容器内の液体が危険物ではない水を主成分とする液体であるか否かを容易に判別できる技術に適用して有効なものに関する。   The present invention relates to an apparatus for discriminating the type of liquid in a container and a control method therefor, and particularly to a technique that can easily discriminate whether or not the liquid in a container is a liquid mainly composed of water that is not a dangerous substance. Related to effective.

航空機、電車、バス等の旅客輸送機関は旅客を安全に輸送する義務がある。特に、航空機における事故はその被害が甚大であり、安全性には高い注意を払う必要がある。そのため、航空機を利用する旅客にはX線画像撮影装置による手荷物検査、金属探知機あるいはボディチェックによる身体検査、必要に応じて尋問等を行い、悪意のある旅客を峻別して航空機の利用を拒否するようにしている。しかしながら、利用旅客の多さ、旅客への利便性を考慮すると、多大な時間をかけた厳密な検査あるいは尋問を旅客全員に施すことは困難である。一方、悪意のある旅客(たとえばテロリスト)はこれら検査をかいくぐって危険物を機内に持ち込もうとする。現状の手荷物検査等で発見できる危険物については特に問題を生じないものの、金属探知機、X線撮影で検知できない危険物、たとえばガソリン等の可燃液体などはこれを検知することが比較的困難である。ガソリン等の危険物液体はこれを市場で調達することが容易であり、さらに、危険物液体を市販飲料の容器(たとえばペットボトル)に充填したような場合には、真正な飲料との区別がつき難くなるので、悪意のある者には採用し易い危険行為であると言える。従って、これら危険行為に対する対策は十分に検討しておく必要がある。   Passenger transport such as airplanes, trains and buses are obliged to transport passengers safely. In particular, accidents in aircraft are seriously damaged, and it is necessary to pay high attention to safety. For this reason, passengers who use aircraft will be checked for baggage using an X-ray imaging device, physical inspection using a metal detector or body check, and interrogation as necessary. Like to do. However, in view of the large number of passengers used and convenience for passengers, it is difficult to carry out rigorous inspections or interrogations over a large amount of time for all passengers. On the other hand, malicious passengers (for example, terrorists) attempt to bypass these inspections and bring dangerous goods into the plane. Although there is no particular problem with dangerous materials that can be found in current baggage inspections, it is relatively difficult to detect metal detectors, dangerous materials that cannot be detected by X-ray photography, such as flammable liquids such as gasoline. is there. Hazardous liquids such as gasoline are easy to procure on the market, and when dangerous liquids are filled in commercial beverage containers (for example, plastic bottles), they can be distinguished from genuine beverages. Since it becomes difficult to follow, it can be said that it is a dangerous act that can be easily adopted by a malicious person. Therefore, it is necessary to fully consider measures against these dangerous acts.

ガソリン等危険物液体と主成分が水である飲料とを識別するには、臭いを嗅ぐ等の官能検査その他各種の識別方法がある。しかし、航空機利用の際の手荷物検査では検査の迅速性が要求されるので非接触で迅速に検査できることが望ましい。非接触かつ迅速な検査方法として、液体の誘電率の相違を利用する方法がある。水はその誘電率が高く、ガソリン等の危険物液体は一般に低い。この誘電率の違いを利用して液体種別を判別することが考えられる。   In order to discriminate between a dangerous substance liquid such as gasoline and a beverage whose main component is water, there are various identification methods such as sensory inspection such as sniffing. However, since baggage inspection when using an aircraft requires rapid inspection, it is desirable that inspection can be performed quickly without contact. As a non-contact and quick inspection method, there is a method using a difference in dielectric constant of a liquid. Water has a high dielectric constant, and dangerous liquids such as gasoline are generally low. It is conceivable to determine the liquid type using the difference in dielectric constant.

特許文献1には、容器の外部から液体種類を判別する方法および装置が開示されている。この文献記載の技術では、液体を容器内部に充填し、液体の少なくとも一部を挟むように一対の電極を容器外に配置し、この電極で構成されるコンデンサの静電容量を測定して液体の種別を判別している。このような技術を利用すれば、液体が水であるときの容量と液体が危険物液体(たとえばガソリン)であるときの容量を予め測定しておき、内容不明の液体が充填された容器を電極間に配置すれば、そのときの静電容量を測定して容器内部の液体の種別を瞬時かつ確実に判別することが可能である。
特開2001−272368号公報
Patent Document 1 discloses a method and apparatus for discriminating a liquid type from the outside of a container. In the technique described in this document, a liquid is filled in a container, a pair of electrodes are arranged outside the container so as to sandwich at least a part of the liquid, and the capacitance of a capacitor constituted by these electrodes is measured to measure the liquid. The type is determined. If such a technique is used, the capacity when the liquid is water and the capacity when the liquid is a dangerous substance liquid (for example, gasoline) are measured in advance, and a container filled with a liquid whose content is unknown is used as an electrode. If it is placed in between, it is possible to instantaneously and reliably determine the type of liquid inside the container by measuring the capacitance at that time.
JP 2001-272368 A

しかし、特許文献1記載の技術による液体種別の判別方法には、容器の大きさ、容器内の液体量を固定しなければならない問題があり、旅客が持参するであろう各種形状の飲料物容器に対応した検査や、容器内液体の残存量がまちまちな場合の検査に利用するには困難である。そこで、各種の容器形状に対応でき、また、容器内液体の残量がまちまちであっても、正確かつ迅速な測定が可能な検査方法の一つとして、平行平板型コンデンサの外部にペットボトル等絶縁体(誘電体)容器を配置する容器内の液体種別の判別手法を開発した。これら手法に係る発明は、本願の出願人と同一の出願人による特願2003−198046、あるいは、特願2003−385627に添付した明細書に記載されている。   However, the method for discriminating the type of liquid according to the technique described in Patent Document 1 has a problem that the size of the container and the amount of liquid in the container must be fixed, and various types of beverage containers that passengers will bring. It is difficult to use for inspections corresponding to the above and inspections when the remaining amount of liquid in the container varies. Therefore, as one of the inspection methods that can cope with various container shapes and can perform accurate and quick measurement even if the amount of liquid in the container varies, a plastic bottle or the like outside the parallel plate capacitor We have developed a method for discriminating the type of liquid in a container in which an insulator (dielectric) container is placed. Inventions related to these methods are described in the specification attached to Japanese Patent Application No. 2003-198046 or Japanese Patent Application No. 2003-385627 by the same applicant as the applicant of the present application.

前記した特願2003−198046あるいは特願2003−385627に係る本発明者らの先の発明では、平行平板型コンデンサの電極の間に容器を配置するのではなく、コンデンサ外部に液体の入った容器を設置する。また、容器支持部材によって容器と平行平板型コンデンサとの距離を調節する。このため、容器の各種形状に対応した、また、容器内液体の残量に依存しない、容器内の液体種別の判別が可能になった。しかし、コンデンサと容器との距離を容器支持部材によって調節する必要があるので、支持部材に対応しない容器形状には適応できない問題があった。また、容器を支持部材に配置して判定処理が行われるので、その使い勝手に改良の余地がある。つまり、容器を手に持ったままの状態で判定処理が行われる等、より使いやすい液体種別判別装置とすることが好ましい。   In the previous invention of the present inventors relating to the above-mentioned Japanese Patent Application No. 2003-198046 or Japanese Patent Application No. 2003-385627, a container in which a liquid is contained outside the capacitor is used instead of arranging the container between the electrodes of the parallel plate capacitor. Is installed. Further, the distance between the container and the parallel plate capacitor is adjusted by the container support member. Therefore, it is possible to determine the type of liquid in the container corresponding to various shapes of the container and not depending on the remaining amount of liquid in the container. However, since the distance between the capacitor and the container needs to be adjusted by the container support member, there is a problem that it cannot be applied to a container shape that does not correspond to the support member. In addition, since the determination process is performed by placing the container on the support member, there is room for improvement in its usability. That is, it is preferable to use a liquid type determination device that is easier to use, for example, the determination process is performed while holding the container in the hand.

本発明の目的は、容器内液体の種別を液体の誘電率を利用して判別する装置において、任意の容器形状に対応可能な判定技術を提供することにある。また、より使い勝手の良い容器内液体種別の判別装置および制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a determination technique capable of dealing with an arbitrary container shape in an apparatus for determining the type of liquid in a container using the dielectric constant of the liquid. It is another object of the present invention to provide a container type discrimination device and a control method that are more convenient to use.

本明細書で開示する発明は、以下の通りである。すなわち、本願発明の容器内の液体種別を判別する装置は、使用者がその手に持つ容器を、接触または押し付ける電極と、前記容器の内容物が危険である旨の警報を発することができる報知手段と、前記電極に接続され、発振回路の発振条件の変化により人体の接触または近接を検知するタッチセンサと、前記タッチセンサの出力に応じて前記報知手段に警報信号を出力する警報信号出力手段と、を有する。   The invention disclosed in this specification is as follows. That is, the device for discriminating the type of liquid in the container according to the present invention is capable of issuing an alarm that the user touches or presses the container held in his hand and that the contents of the container are dangerous. Means, a touch sensor connected to the electrode and detecting contact or proximity of a human body according to a change in an oscillation condition of an oscillation circuit, and an alarm signal output means for outputting an alarm signal to the notification means according to an output of the touch sensor And having.

すなわち、種別を判定したい液体が入った容器を使用者が手に持ち、その容器をタッチセンサに接続された電極に接触させまたは押し当てる。タッチセンサは発振回路を有し、発振回路の発振条件の変化によって電極に人体が触れたかその近傍にいるかを判定するセンサである。このような構成を有する装置の場合、容器を持つ手が、電極に対向する接地電極として作用し、電極と手とで一種のコンデンサを構成する。コンデンサの容量値は、タッチセンサの発振条件を変化させるので、容器内の液体の誘電率によってタッチセンサの出力が変化し、その出力に応じて警報を報知することになる。つまり、容器内の液体誘電率が高ければ電極を手で構成されるコンデンサの容量値Cが大きくなり、タッチセンサは人体を検出する(たとえばON)信号を出力する。逆に容器内液体の誘電率が小さければコンデンサの容量値Cは小さくなり、人体を検出しない(たとえばOFF)信号を出力する。本発明の適用を想定する飲料は水を主成分にするため、その誘電率は、危険物液体であるガソリン等に比較して高い。よって、タッチセンサの感度を適度に調節することにより、危険物液体と真正な飲料とを区別することができる。なお、飲料が電解質等導電体である場合であっても、等価回路として表すとコンデンサCに抵抗が並列に入ることになり、タッチセンサの出力には影響がない。   That is, a user holds a container containing a liquid whose type is to be determined, and the container is brought into contact with or pressed against an electrode connected to the touch sensor. The touch sensor has an oscillation circuit, and is a sensor that determines whether a human body touches an electrode or is in the vicinity thereof depending on a change in oscillation conditions of the oscillation circuit. In the case of an apparatus having such a configuration, the hand holding the container acts as a ground electrode facing the electrode, and the electrode and the hand constitute a kind of capacitor. Since the capacitance value of the capacitor changes the oscillation conditions of the touch sensor, the output of the touch sensor changes depending on the dielectric constant of the liquid in the container, and an alarm is notified according to the output. That is, if the liquid dielectric constant in the container is high, the capacitance value C of the capacitor with the electrodes formed by hand increases, and the touch sensor outputs a signal for detecting a human body (for example, ON). Conversely, if the dielectric constant of the liquid in the container is small, the capacitance value C of the capacitor is small, and a signal that does not detect a human body (for example, OFF) is output. Since beverages assuming application of the present invention contain water as a main component, the dielectric constant thereof is higher than that of gasoline or the like which is a dangerous substance liquid. Therefore, by appropriately adjusting the sensitivity of the touch sensor, it is possible to distinguish between the dangerous substance liquid and the authentic beverage. Even when the beverage is a conductor such as an electrolyte, when expressed as an equivalent circuit, a resistor enters the capacitor C in parallel, and the output of the touch sensor is not affected.

また、本明細書で開示する他の発明は、以下の通りである。すなわち、本願発明の容器内の液体種別を判別する装置は、使用者がその手に持つ容器を、接触または押し付ける電極と、前記容器の内容物が危険である旨の警報を発することができる報知手段と、前記電極に交流電圧を印加する発振回路と、前記容器を前記電極に接触または押し付ける前後の前記発振回路の発振周波数の変化から、前記容器内の液体種別を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて前記報知手段に警報信号を出力する警報信号出力手段と、を有する。前記した発明において、タッチセンサに代えて発振回路を設け、発振回路の発振周波数の変化から液体種別の判別を行うものである。この発明においても、容器を持つ手がコンデンサの接地電極となり、電極と手とで構成されるコンデンサの容量値Cの変化が発振周波数の変化に現れて、容器内液体の種別の判別が可能になる。   Other inventions disclosed in the present specification are as follows. That is, the device for discriminating the type of liquid in the container according to the present invention is capable of issuing an alarm that the user touches or presses the container held in his hand and that the contents of the container are dangerous. Means, an oscillation circuit for applying an AC voltage to the electrode, a determination means for determining a liquid type in the container from a change in the oscillation frequency of the oscillation circuit before and after the container is contacted or pressed against the electrode, Alarm signal output means for outputting an alarm signal to the notification means according to the determination result of the determination means. In the above-described invention, an oscillation circuit is provided instead of the touch sensor, and the liquid type is determined from the change in the oscillation frequency of the oscillation circuit. Also in this invention, the hand holding the container becomes the ground electrode of the capacitor, and the change in the capacitance value C of the capacitor formed by the electrode and the hand appears in the change in the oscillation frequency, so that the type of liquid in the container can be determined. Become.

これら装置では、容器を手に持って電極に接触あるいは押し付けるだけの極めて簡便な操作により、容器内液体の種別が判別可能である。また、電極と手によってコンデンサが構成されるので、容器形状や大きさによらず、正確な液体の種別判定が可能になる。   In these apparatuses, the type of liquid in the container can be determined by an extremely simple operation of holding the container in hand and pressing or pressing the electrode. In addition, since the capacitor is constituted by the electrode and the hand, it is possible to accurately determine the type of the liquid regardless of the shape and size of the container.

なお、前記電極は、容器からの応力を受けて容器との接触部を変形する形状可変性を有するものとすることができる。容器の外壁の凹凸があるような場合、電極に形状可変性があれば、この凹凸形状に沿うように変形して容器と電極との間に空隙が形成されない。仮に電極と容器外壁との間に空隙が存在すれば、この部分にはほぼ真空の誘電率に等しい空気が充満した寄生コンデンサが形成される。このような寄生コンデンサは容器内液体の誘電率の変化には寄与しないため、判定の精度を低下させる要因になる。電極が形状可変性を有する場合、このような寄生コンデンサは形成されず、判定の制度を高めることができる。   In addition, the said electrode shall have the shape changeability which deform | transforms the contact part with a container in response to the stress from a container. When there is unevenness on the outer wall of the container, if the electrode has shape variability, the container is deformed along the uneven shape and no gap is formed between the container and the electrode. If a gap exists between the electrode and the outer wall of the container, a parasitic capacitor filled with air substantially equal to the dielectric constant of vacuum is formed in this portion. Since such a parasitic capacitor does not contribute to the change in the dielectric constant of the liquid in the container, it becomes a factor that reduces the accuracy of determination. When the electrode has shape variability, such a parasitic capacitor is not formed, and the determination system can be enhanced.

電極が形状可変性を有する場合、電極は、前記応力がなくなった後には原形状を回復する可撓性または弾力性を有するもの、あるいは、可撓性または弾力性を有する支持部材によって支持されるものとすることができる。応力がなくなれば、電極形状が原形に回復するので、次の新たな判定処理に備えることができる。   When the electrode has shape variability, the electrode is supported by a flexible or elastic support member that recovers the original shape after the stress disappears, or a support member having flexibility or elasticity. Can be. When the stress disappears, the electrode shape recovers to the original shape, and can be prepared for the next new determination process.

また、前記容器の配置を検知する容器センサを備え、前記容器センサからの信号を契機として判別を開始することができる。これにより、操作を簡便にすることができる。   Moreover, the container sensor which detects arrangement | positioning of the said container is provided, and discrimination | determination can be started with the signal from the said container sensor. Thereby, operation can be simplified.

上記した容器内の液体種別を判別する装置の発明は、装置の制御方法の発明として把握することも可能である。すなわち、本発明の容器内の液体種別を判別する装置の制御方法は、前記した装置において、前記容器の前記電極への接触または押し付けを検知する検知ステップと、前記検知ステップの検知を契機として、前記タッチセンサの出力値を取得するステップと、前記出力値と所定の閾値とを比較し、前記比較の結果を報知するステップと、を有する。あるいは、前記容器が前記電極に接触または押し付けられていないことを検知する第1検知ステップと、前記第1検知ステップの検知を契機として、前記発振回路の発振周波数を測定する第1測定ステップと、前記容器の前記電極への接触または押し付けを検知する第2検知ステップと、前記第2検知ステップの検知を契機として、前記発振回路の発振周波数を測定する第2測定ステップと、前記第1測定ステップで測定した発振周波数および前記第2測定ステップで測定した発振周波数の差と所定の閾値とを比較し、前記比較の結果を報知するステップと、を有する。これら制御方法により、容器を電極の接触あるいは押し当てることで測定を実行し、例えば容器内の液体が安全(水を主成分とするもの)であるかそうでないかが判別できる。   The invention of the device for discriminating the type of liquid in the container can be grasped as an invention of a method for controlling the device. That is, according to the control method of the apparatus for determining the liquid type in the container of the present invention, the detection step of detecting contact or pressing of the container with the electrode and the detection of the detection step in the above-described apparatus, Obtaining an output value of the touch sensor, and comparing the output value with a predetermined threshold value and notifying a result of the comparison. Alternatively, a first detection step of detecting that the container is not in contact with or pressed against the electrode, and a first measurement step of measuring an oscillation frequency of the oscillation circuit triggered by detection of the first detection step, A second detection step for detecting contact or pressing of the container with the electrode; a second measurement step for measuring an oscillation frequency of the oscillation circuit triggered by detection of the second detection step; and the first measurement step. Comparing the difference between the oscillation frequency measured in step 2 and the oscillation frequency measured in the second measurement step with a predetermined threshold value, and notifying the result of the comparison. By these control methods, measurement is performed by contacting or pressing the container with the electrode, and for example, it can be determined whether or not the liquid in the container is safe (having water as a main component).

なお、後者の方法において、前記第1測定ステップの後の所定時間経過後に、前記発振回路の発振周波数を測定する第3測定ステップと、前記第1測定ステップで測定した発振周波数と、前記第3測定ステップで測定した発振周波数との差の絶対値が、所定の値より大きい場合に、前記第1測定ステップおよび第3測定ステップを繰り返し、前記差の絶対値が所定の値より大きくない場合に、前記容器が前記電極に接触または押し付けられたことの検知を待機するとともに所定時間の経過後に前記1測定ステップからのステップを繰り返すステップと、をさらに含むことができる。この場合、容器内液体の測定を行っていないときに自動的にキャリブレーションを実行することができる。   In the latter method, after a lapse of a predetermined time after the first measurement step, a third measurement step for measuring the oscillation frequency of the oscillation circuit, the oscillation frequency measured in the first measurement step, When the absolute value of the difference from the oscillation frequency measured in the measurement step is larger than a predetermined value, the first measurement step and the third measurement step are repeated, and the absolute value of the difference is not larger than the predetermined value. And a step of waiting for detection that the container is in contact with or pressed against the electrode and repeating the steps from the one measurement step after a predetermined time has elapsed. In this case, calibration can be automatically executed when the liquid in the container is not measured.

本願発明によれば、容器内液体の種別を液体の誘電率を利用して判別する装置において、任意の容器形状に対応可能な判定技術を提供できる。また、より使い勝手の良い容器内液体種別の判別装置および制御方法を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a determination technique capable of dealing with an arbitrary container shape in an apparatus that determines the type of liquid in a container using the dielectric constant of the liquid. In addition, it is possible to provide a device and a control method for the type of liquid in the container that are easier to use.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の一実施の形態である容器内の液体種別を判別する装置の構成の一例を示したブロック図である。本実施の形態の容器内の液体種別を判別する装置は、容器1が押し付けられる電極2と、発振回路4と、制御部5と、LED表示装置6a,6b,6cと、容器センサ7とを有する。発振回路4には、コンデンサ8、コイル9、NOT回路10a,10bを含み、制御部5には、CPU(中央演算処理装置)11、パルスカウンタ12、容器検出回路13、タイマ14、RAM(ランダムアクセスメモリ)15、ROM(リードオンリーメモリ)16、表示制御回路17を含む。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an apparatus for determining the type of liquid in a container according to an embodiment of the present invention. The apparatus for discriminating the type of liquid in the container according to the present embodiment includes an electrode 2 against which the container 1 is pressed, an oscillation circuit 4, a control unit 5, LED display devices 6a, 6b, 6c, and a container sensor 7. Have. The oscillation circuit 4 includes a capacitor 8, a coil 9, and NOT circuits 10a and 10b. The control unit 5 includes a CPU (central processing unit) 11, a pulse counter 12, a container detection circuit 13, a timer 14, and a RAM (random). An access memory 15, a ROM (read only memory) 16, and a display control circuit 17.

容器1は、図示するように使用者の手3に持たれ、使用者の動作によって電極2に接触されあるいは押し付けられる。容器1が使用者の手3に持たれて電極2に接触されあるいは押し付けられるため、電極2と手3が容器1を挟むコンデンサの電極として作用することになる。ここで使用者は一般に接地電位であるが、本装置の使用に際して使用者の他方の手を接地電位に保持した金属等に触れるようにし、手3の電位を確実に接地電位になるようにしても良い。手3がコンデンサの接地電極として作用する結果、容器1内の液体の誘電率が電極2と手3で構成されるコンデンサのキャパシタンスに影響し、発振回路4の発振周波数に影響を与える。本実施の形態の装置ではこの発振周波数の変化を検知して液体種別の判別を行う。また、手3をコンデンサの接地電極として機能させ容器1を電極2に接触あるいは押し付けることにより、どのような大きさあるいは形状の容器1であっても、常に容器1の外壁に沿った位置関係でコンデンサの電極を配置することになる。これは、容器1の外形に合わせたコンデンサを提供することであり、容器1の形状や外形によらず判定を確実にできることを意味する。   The container 1 is held by the user's hand 3 as shown in the figure, and is brought into contact with or pressed against the electrode 2 by the user's action. Since the container 1 is held by the user's hand 3 and is brought into contact with or pressed against the electrode 2, the electrode 2 and the hand 3 act as an electrode of a capacitor that sandwiches the container 1. Here, the user is generally at the ground potential, but when using the apparatus, the user's other hand is touched to a metal or the like held at the ground potential, and the potential of the hand 3 is surely set to the ground potential. Also good. As a result of the hand 3 acting as the ground electrode of the capacitor, the dielectric constant of the liquid in the container 1 affects the capacitance of the capacitor composed of the electrode 2 and the hand 3 and affects the oscillation frequency of the oscillation circuit 4. In the apparatus of the present embodiment, the change of the oscillation frequency is detected to determine the liquid type. Further, the hand 3 functions as a ground electrode of the capacitor and the container 1 is brought into contact with or pressed against the electrode 2 so that the container 1 of any size or shape always has a positional relationship along the outer wall of the container 1. Capacitor electrodes will be placed. This is to provide a capacitor that matches the outer shape of the container 1 and means that the determination can be made reliably regardless of the shape and outer shape of the container 1.

容器1は、たとえば市販飲料の容器であるペットボトルである。ガラス瓶等他の材質で構成された容器であっても良い。ただし、容器1は非導電体で構成される必要があり、低誘電率の誘電体であることが好ましい。容器1の形状としては角柱形、円柱形、球形等が例示できる。容器内部には被検査対象の液体が収容される。   The container 1 is, for example, a plastic bottle that is a container for commercially available beverages. It may be a container made of other materials such as a glass bottle. However, the container 1 must be made of a non-conductive material, and is preferably a low dielectric constant dielectric. Examples of the shape of the container 1 include a prismatic shape, a cylindrical shape, and a spherical shape. A liquid to be inspected is accommodated in the container.

電極2は、たとえば平板の金属等を例示できるが、その形状が変形可能なものであることが好ましい。電極2に形状可変性がある場合、容器1の外壁に凹凸形状があっても、その凹凸形状に沿った形状で電極2が配置されることになる。これは、電極2と容器1の外壁の間に形成される空隙に起因する寄生コンデンサの生成を防止し、判定の精度を向上させることに寄与する。   The electrode 2 can be exemplified by a flat metal or the like, but preferably has a shape that can be deformed. When the electrode 2 has shape variability, even if the outer wall of the container 1 has a concavo-convex shape, the electrode 2 is arranged in a shape along the concavo-convex shape. This prevents the generation of a parasitic capacitor due to the gap formed between the electrode 2 and the outer wall of the container 1 and contributes to improving the accuracy of determination.

また、電極2は、可撓性あるいは弾性を有する材料で構成されるのが好ましい。電極2が形状可変性を有する場合に容器1を電極2に押し付けると電極2の形状が容器1の外形に応じて変形する。仮に電極2に原形を回復する可撓性や弾性が備わっていない場合、容器1の押し付けを取り除いた後においても電極2はその変形形状を維持することになる。しかし、電極2に可撓性あるいは弾性がある場合、容器1の外壁形状に合わせて変形した電極2の変形形状が変形前の原形状に回復し、他の外壁形状が異なる容器の測定に速やかに備えることができる。図2は、電極2の一例を示した断面図である。図2(a)は、可撓性あるいは弾性を有する支持部材2aの一面に変形容易な電極2を配置した例である。支持部材2aとしては、たとえばスポンジ、ゴムを例示できる。変形容易な電極2としては、たとえば金属メッシュを例示できる。図2(b)は、電極2自体が可撓性あるいは弾性を有する場合を例示する。それ自体が可撓性あるいは弾性を有する電極2として、たとえば金属製繊維を例示できる。   The electrode 2 is preferably made of a material having flexibility or elasticity. When the electrode 2 has shape variability, when the container 1 is pressed against the electrode 2, the shape of the electrode 2 is deformed according to the outer shape of the container 1. If the electrode 2 does not have the flexibility and elasticity to restore the original shape, the electrode 2 maintains its deformed shape even after the container 1 is removed. However, when the electrode 2 is flexible or elastic, the deformed shape of the electrode 2 deformed in accordance with the outer wall shape of the container 1 is restored to the original shape before the deformation, so that other outer wall shapes can be quickly measured. Can be prepared. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the electrode 2. FIG. 2A shows an example in which the easily deformable electrode 2 is arranged on one surface of a support member 2a having flexibility or elasticity. Examples of the support member 2a include sponge and rubber. An example of the easily deformable electrode 2 is a metal mesh. FIG. 2B illustrates a case where the electrode 2 itself has flexibility or elasticity. Examples of the electrode 2 that itself has flexibility or elasticity include metal fibers.

発振回路4は、電極2および手3で構成されるコンデンサの容量が変化するとその発振周波数が変化する発振回路である。発振回路は、電極2および手3で構成されるコンデンサのキャパシタンス、コンデンサ8のキャパシタンスおよびコイル9のインダクタンスによって決定される共振周波数でほぼ発振する。NOT回路10a,10bによって発振はパルス電圧として出力され、パルスカウンタ12によって所定時間(たとえば1秒)にカウントされたパルス数から発振周波数が求められる。   The oscillation circuit 4 is an oscillation circuit whose oscillation frequency changes when the capacitance of the capacitor formed by the electrode 2 and the hand 3 changes. The oscillation circuit oscillates substantially at a resonance frequency determined by the capacitance of the capacitor constituted by the electrode 2 and the hand 3, the capacitance of the capacitor 8, and the inductance of the coil 9. The oscillation is output as a pulse voltage by the NOT circuits 10a and 10b, and the oscillation frequency is obtained from the number of pulses counted in a predetermined time (for example, 1 second) by the pulse counter 12.

制御部5は、本実施の形態の容器内の液体種別を判別する装置を制御する。CPU11は汎用的な演算処理装置であり、所定のプログラムに従って処理を実行できる。パルスカウンタ12はCPU11によって制御され、発振回路4から出力されるパルスを計数する。容器検出回路13は、容器センサ7を制御し、電極2に触れるあるいは押し付けられるように容器1が配置されたことをまた配置されていないことを検知する。タイマ14はCPU11によって制御され、時間の経過を計測する場合に用いる。RAM15はデータの一時記憶装置である。ROM16からロードしたプログラムやデータを保持し、また、プログラムの実行に利用するワークエリアを確保する。ROM16は、本装置で用いるプログラムやデータを記録する。ROM16に代えてハードディスクドライブ等他のメモリ装置を利用することも可能である。ROM16に記録される制御プログラムの動作については後述する。なお、ROM16に記録される制御プログラムはそれ自体無形のものではあるが、ROM16に記録され、本装置のハードウェア資源と一体となって有機的に本装置を構成し、後述のような液体種別の判別機能を発現する以上、制御プログラムも本発明の装置を構成する発明特定のための構成要件である。表示制御回路17は、LED表示装置6a,6b,6cの表示を制御する。   The control part 5 controls the apparatus which discriminate | determines the liquid classification in the container of this Embodiment. The CPU 11 is a general-purpose arithmetic processing device and can execute processing according to a predetermined program. The pulse counter 12 is controlled by the CPU 11 and counts pulses output from the oscillation circuit 4. The container detection circuit 13 controls the container sensor 7 to detect that the container 1 has been disposed so as to touch or be pressed against the electrode 2 and is not disposed. The timer 14 is controlled by the CPU 11 and is used when measuring the passage of time. The RAM 15 is a temporary data storage device. A program and data loaded from the ROM 16 are held, and a work area used for executing the program is secured. The ROM 16 records programs and data used in this apparatus. Other memory devices such as a hard disk drive may be used instead of the ROM 16. The operation of the control program recorded in the ROM 16 will be described later. Although the control program recorded in the ROM 16 is intangible in itself, it is recorded in the ROM 16 and organically configures the apparatus together with the hardware resources of the apparatus. As long as the discriminating function is expressed, the control program is also a constituent requirement for specifying the invention constituting the apparatus of the present invention. The display control circuit 17 controls the display of the LED display devices 6a, 6b, 6c.

LED表示装置6a,6b,6cは後に説明する本装置の状態や本装置による容器1内の液体種別の測定結果を表示する。たとえばLED表示装置6aは緑色、LED表示装置6bは青色、LED表示装置6cは赤色である。なお、ここでは装置の状態や測定結果をLED表示装置6a,6b,6cで報知(表示)する例を説明するが、その他任意の報知手段を適用することが可能である。たとえば液晶表示装置によるメッセージの表示、異常検知の場合のブザー発音による発報等が適用できる。   The LED display devices 6a, 6b, and 6c display the state of the device described later and the measurement result of the liquid type in the container 1 by the device. For example, the LED display device 6a is green, the LED display device 6b is blue, and the LED display device 6c is red. In addition, although the example which alert | reports (displays) the state and measurement result of an apparatus by LED display apparatus 6a, 6b, 6c is demonstrated here, other arbitrary alerting | reporting means can be applied. For example, message display by a liquid crystal display device, notification by buzzer pronunciation in the case of abnormality detection, etc. can be applied.

容器センサ7は、容器1が配置されたことを検出するためのセンサである。たとえば発光部および受光部を持つ光センサを例示できる。また、近接センサ等他のセンサを利用することも可能である。   The container sensor 7 is a sensor for detecting that the container 1 is disposed. For example, an optical sensor having a light emitting part and a light receiving part can be exemplified. It is also possible to use other sensors such as proximity sensors.

図3は、本実施の形態の容器内の液体種別を判別する装置における容器内液体の判別方法の一例を説明したフローチャートである。なお、以下に説明する処理は、その手順をコンピュータプログラムによって実現することが可能であり、このプログラムは前記したROM16に記録される。本明細書においてプログラムもROM16その他の記憶装置に記録される限り本発明の装置の一部を構成するものとする。また、以下の説明ではコンピュータプログラムによって下記処理を実行する例を説明するが、シーケンス制御、ハードウェアによる自動制御等他の制御手段によって同様の処理が実現できることは勿論である。   FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the method for determining the liquid in the container in the apparatus for determining the type of liquid in the container according to the present embodiment. The procedure described below can be realized by a computer program, and this program is recorded in the ROM 16 described above. In this specification, as long as the program is recorded in the ROM 16 or other storage device, the program constitutes a part of the device of the present invention. In the following description, an example in which the following processing is executed by a computer program will be described, but it is needless to say that similar processing can be realized by other control means such as sequence control and automatic control by hardware.

まず、ステップ20で容器1が検出されるかを判断する。ここで容器が検出されている場合には容器が検出されなくなるまでステップ20を繰り返す。容器が検出されなくなると、ステップ21に進む。   First, it is determined in step 20 whether the container 1 is detected. If a container is detected, step 20 is repeated until no container is detected. If no more containers are detected, go to step 21.

ステップ21では周波数測定を実行する。周波数測定は、たとえば1秒等適当な期間を定め、この期間内にパルスカウンタ12によってカウントされるパルス数を計測する。計測値から1秒あたりにカウントされたパルス数を求めると発振周波数を求めることができる。ここで計測した発振周波数は変数AとしてたとえばRAM15に記録する。   In step 21, frequency measurement is executed. In the frequency measurement, an appropriate period such as 1 second is determined, and the number of pulses counted by the pulse counter 12 is measured within this period. If the number of pulses counted per second is obtained from the measured value, the oscillation frequency can be obtained. The oscillation frequency measured here is recorded in the RAM 15 as a variable A, for example.

次に、たとえば0.5秒の待機を行い(ステップ22)、再度発振周波数を測定する(ステップ23)。測定した発振周波数は変数Bとして記録する。次に、記録したAとBの差を求め(A−B)、その絶対値が所定の値、たとえば5Hzより大きいかを判断する(ステップ24)。所定の値より大きい場合、装置が安定していないと判断してステップ21に戻り、同様の処理を繰り返す。   Next, for example, standby is performed for 0.5 seconds (step 22), and the oscillation frequency is measured again (step 23). The measured oscillation frequency is recorded as variable B. Next, the difference between the recorded A and B is obtained (AB), and it is determined whether the absolute value is larger than a predetermined value, for example, 5 Hz (step 24). If it is greater than the predetermined value, it is determined that the apparatus is not stable, and the process returns to step 21 to repeat the same processing.

ステップ24で所定の値より小さいと判断した場合、装置が安定していると判断して緑ランプを点灯させる(ステップ25)。装置の操作者は緑ランプが点灯していることを確認して本装置を使用できることを認識できる。   If it is determined in step 24 that the value is smaller than the predetermined value, it is determined that the apparatus is stable and the green lamp is turned on (step 25). The operator of the apparatus can recognize that the apparatus can be used by confirming that the green lamp is lit.

緑ランプの点灯と同時にタイマを作動させ、たとえば3分経過したかを判断する(ステップ26)。3分経過の場合、装置が安定であるかの判断を行うため、再度ステップ21からの処理を繰り返す。ステップ26で未だ3分を経過していないと判断した場合には、ステップ27に進み、容器が検出および測定の処理に進む。なお、ここで経過時間として3分を例示しているが、あくまでも一例である。装置の安定度が推認できる期間を3分としているだけであり、この時間は装置安定度に応じて任意に設定できる。   The timer is activated simultaneously with the lighting of the green lamp to determine whether, for example, 3 minutes have elapsed (step 26). If 3 minutes have elapsed, the process from step 21 is repeated again to determine whether the apparatus is stable. If it is determined in step 26 that 3 minutes have not yet elapsed, the process proceeds to step 27, and the container proceeds to detection and measurement processing. In addition, although 3 minutes is illustrated here as elapsed time, it is an example to the last. The period during which the stability of the apparatus can be estimated is only 3 minutes, and this time can be arbitrarily set according to the apparatus stability.

ステップ27では容器が検出されたかを判断し、容器が検出されない場合はステップ26に戻って処理を繰り返す。容器が検出された場合には、発振周波数の測定を行い、測定結果を変数Cとして記録する(ステップ28)。   In step 27, it is determined whether a container is detected. If no container is detected, the process returns to step 26 and the process is repeated. If the container is detected, the oscillation frequency is measured, and the measurement result is recorded as a variable C (step 28).

次に、変数Bと変数Cの差を求め、この値が所定の閾値より大きいか小さいかを判断する(ステップ29)。すなわち、変数Bの値は前記のとおり容器が設置されていないときの発振周波数であり、変数Cの値は容器が設置されたときの発振周波数の値である。容器内のなんらかの液体が収容されている場合、液体の誘電率は空気よりは大きいので、Cの値はBより小さくなる。一方、容器内に水を主成分とする液体がある場合、水はガソリン等危険物液体と比較して高い誘電率を有するので電極2および手3で構成されるコンデンサのキャパシタンスは大きくなり、発振周波数が小さくなって、B−Cの値は大きくなる。逆に、容器内にガソリン等危険物液体が収容されている場合には、コンデンサのキャパシタンスは前記と比較して小さくなるのでB−Cの値は小さくなる。閾値はこれを識別できる値として設定する。   Next, the difference between the variable B and the variable C is obtained, and it is determined whether this value is larger or smaller than a predetermined threshold (step 29). That is, the value of the variable B is the oscillation frequency when the container is not installed as described above, and the value of the variable C is the value of the oscillation frequency when the container is installed. If any liquid in the container is contained, the dielectric constant of the liquid is larger than that of air, so that the value of C is smaller than B. On the other hand, when there is a liquid containing water as a main component in the container, water has a higher dielectric constant than that of a hazardous substance liquid such as gasoline, so the capacitance of the capacitor composed of the electrode 2 and the hand 3 is increased and oscillation occurs. As the frequency decreases, the value of BC increases. On the other hand, when a dangerous substance liquid such as gasoline is contained in the container, the capacitance of the capacitor becomes smaller than that described above, so the value of B−C becomes smaller. The threshold is set as a value that can be identified.

この結果、ステップ29でB−Cが閾値より大きい場合、容器内液体は安全な水を主成分とする液体であると判断でき、青ランプを点灯する(ステップ30)。逆に、ステップ29でB−Cが閾値より大きくない場合、容器内液体は安全な水を主成分とする液体とは判断できないので、異常を示す赤ランプを点灯する(ステップ31)。ステップ30、31の後、ステップ20に戻り上記処理を繰り返す。以上のようにして、容器内液体の種類を判別することが可能である。   As a result, when BC is larger than the threshold value in step 29, it can be determined that the liquid in the container is a liquid mainly composed of safe water, and the blue lamp is turned on (step 30). On the other hand, if BC is not larger than the threshold value in step 29, the liquid in the container cannot be determined as a liquid mainly composed of safe water, and therefore a red lamp indicating abnormality is turned on (step 31). After steps 30 and 31, the process returns to step 20 and the above processing is repeated. As described above, it is possible to determine the type of liquid in the container.

なお、上記した判定においては、使用者には容器1の液体の入っている部分を持ってもらうようにする。仮に液体が入っていない部分を持つと液体の誘電率が周波数の変化に反映されず、判定ができない。逆に液体の入っている部分を持ってもらうなら上記したとおり液体の誘電率が周波数変化に反映され正確な判定が可能である。つまり、容器内液体の残量が任意であっても持つ位置を調整することにより正確な液体種別の判定が可能であることを意味する。   In the above-described determination, the user is allowed to hold the portion containing the liquid in the container 1. If there is a portion that does not contain liquid, the dielectric constant of the liquid is not reflected in the change in frequency, and determination cannot be made. On the other hand, if you have a part containing the liquid, the dielectric constant of the liquid is reflected in the frequency change as described above, and an accurate determination is possible. That is, even if the remaining amount of liquid in the container is arbitrary, it is possible to accurately determine the liquid type by adjusting the position of the liquid.

図4は、本実施の形態の装置で測定した発振周波数の変化を各種形状の容器について示したグラフである。図5は、比較のために示した図であり、容器1を手3に持たないで単に電極2上に置いただけの状態における発振周波数の変化を示したグラフである。図4および図5において、縦軸は周波数変化を示し、横軸は容器の違いである。横軸の1は500ミリリットルの円柱型容器を、2は500ミリリットルの角柱型容器を、3は700ミリリットルのガラス瓶容器を、4は1500ミリリットルの円柱型容器を示す。実線は容器に水を収容した場合、破線は容器にエタノールを収容した場合である。   FIG. 4 is a graph showing changes in the oscillation frequency measured by the apparatus of the present embodiment for containers of various shapes. FIG. 5 is a graph shown for comparison, and is a graph showing a change in the oscillation frequency when the container 1 is simply placed on the electrode 2 without holding the container 1 in the hand 3. 4 and 5, the vertical axis represents frequency change, and the horizontal axis represents the difference between containers. The horizontal axis 1 indicates a 500 ml cylindrical container, 2 indicates a 500 ml prismatic container, 3 indicates a 700 ml glass bottle container, and 4 indicates a 1500 ml cylindrical container. A solid line indicates a case where water is stored in the container, and a broken line indicates a case where ethanol is stored in the container.

図4および図5に示すように、何れの容器であっても同じ容器で比較した場合、内容物として水が収容されている場合の方が、エタノールが収容されている場合より周波数変化が大きい。これは内容物の誘電率の違いを反映したものである。また、図4を参照すれば、何れの容器の場合であってもその内容物として水を収容した場合には、周波数変化は50kHz以上であり、エタノールを収容した場合には40kHz以下である。これは、単一の閾値(たとえば45kHz)で各容器の内容物が水であるかそうでないかを判別できることを意味する。逆に、図5の場合には、3の容器(700ミリリットルのガラス瓶容器)あるいは4の容器(1500ミリリットルの円柱型容器)にエタノールを収容した場合の周波数変化は、1の容器(500ミリリットルの円柱型容器)に水を収容した場合より大きい。これはこれら容器に水あるいはエタノールを収容した場合に、単一の閾値でこれら容器の内容物を判別することが出来ないことを意味する。つまり、本実施の形態の装置では、容器1を手3に持って電極2に押し付けなければ各種容器に対応した単一閾値による判定は不可であるが、容器1を手3に持って電極2に押し付けるという極めて簡便な方法によって各種容器内の液体種別を単一閾値で判定することが可能であることを意味する。   As shown in FIG. 4 and FIG. 5, when any container is compared in the same container, the frequency change is greater in the case where water is contained as the contents than in the case where ethanol is contained. . This reflects the difference in the dielectric constant of the contents. In addition, referring to FIG. 4, in any case, when water is contained as the contents, the frequency change is 50 kHz or more, and when ethanol is contained, it is 40 kHz or less. This means that it is possible to determine whether the contents of each container is water or not with a single threshold (eg 45 kHz). On the other hand, in the case of FIG. 5, when ethanol is stored in 3 containers (700 ml glass bottle container) or 4 containers (1500 ml cylindrical container), the frequency change is 1 container (500 ml). It is larger than when water is stored in a cylindrical container. This means that when water or ethanol is contained in these containers, the contents of these containers cannot be determined with a single threshold. That is, in the apparatus according to the present embodiment, determination by a single threshold corresponding to various containers is impossible unless the container 1 is held in the hand 3 and pressed against the electrode 2, but the electrode 2 is held in the hand 3. This means that it is possible to determine the liquid type in each container with a single threshold value by a very simple method of pressing on the container.

なお、図6は、電極2として容器1の押し付けによって変形しない平板電極を適用した場合の発振周波数の変化を各種形状の容器について示したグラフである。図7は、比較として示した、電極2として容器1の押し付けによって変形しない平板電極を適用した場合の容器1を手3に持たないで単に電極2上に置いただけの状態における発振周波数の変化を示したグラフである。図6を参照すれば、何れの容器の場合であってもその内容物として水を収容した場合には、周波数変化は40kHz以上であり、エタノールを収容した場合には35kHz以下である。つまり、電極2が変形しないものであっても単一の閾値(たとえば37kHz)で各容器の内容物が水であるかそうでないかの判別は可能である(逆に容器1を手3で持たない場合(図7の場合)は図5の場合と同様に単一の閾値では判定は不可能である)。しかし、図6と図4を比較すれば明らかな通り、電極2として変形可能な電極を適用する方が容器の種類による周波数変化の変動幅は小さくなり、容器内に水を収容した場合とエタノールを収容した場合との周波数変化の差は大きくなる。つまり、電極2として変形可能な電極を適用する場合の方が単一の閾値として採用する値の余裕が大きくなり、安定した判定が実現できるといえる。   FIG. 6 is a graph showing changes in oscillation frequency for containers of various shapes when a flat electrode that is not deformed by pressing the container 1 is applied as the electrode 2. FIG. 7 shows a change in oscillation frequency in a state where the container 1 is simply placed on the electrode 2 without holding the container 1 in the hand 3 when the flat electrode that is not deformed by the pressing of the container 1 is applied as the electrode 2. It is the shown graph. Referring to FIG. 6, the frequency change is 40 kHz or more when water is contained as the contents of any container, and 35 kHz or less when ethanol is contained. That is, even if the electrode 2 is not deformed, it is possible to determine whether or not the contents of each container is water with a single threshold value (for example, 37 kHz) (in contrast, holding the container 1 with the hand 3). In the case where there is not (in the case of FIG. 7), it is impossible to determine with a single threshold as in the case of FIG. However, as apparent from a comparison between FIG. 6 and FIG. 4, when a deformable electrode is applied as the electrode 2, the fluctuation range of the frequency change depending on the type of the container becomes smaller, and the case where water is contained in the container and ethanol The difference in frequency change from the case where the battery is accommodated becomes large. That is, it can be said that when a deformable electrode is applied as the electrode 2, a margin of a value adopted as a single threshold value is increased, and stable determination can be realized.

以上説明したとおり、本実施の形態の装置を用いれば、容器内液体の種類(水を主成分とするかそうでないか)を容器の形状、容器内液体の残量に依存せず行うことができる。また、本実施の形態では容器1を手3に持って判定を行うので、その使い勝手が極めて良くなる。   As described above, if the apparatus of the present embodiment is used, the type of liquid in the container (whether water is the main component or not) can be performed without depending on the shape of the container and the remaining amount of liquid in the container. it can. Further, in the present embodiment, since the determination is performed by holding the container 1 in the hand 3, its usability is extremely improved.

(実施の形態2)
図8は、本発明の他の実施の形態である容器内の液体種別を判別する装置の構成の一例を示したブロック図である。本実施の形態2の液体種別を判別する装置では、発振回路4を用いる代わりにタッチセンサ40を用いて判定を行う。その他の構成は前記した実施の形態1と同様であり、重複した説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of an apparatus for determining the type of liquid in a container according to another embodiment of the present invention. In the apparatus for discriminating the liquid type according to the second embodiment, the determination is performed using the touch sensor 40 instead of using the oscillation circuit 4. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and redundant description is omitted.

タッチセンサ40は、その内部に発振回路を有し、発振条件の変化に応じて電極2に人体が触れたか近接しているかを検知する人体センサである。タッチセンサ40には、発振回路の他にたとえば検波平滑回路、スイッチング回路を有する。発振回路の出力を検波平滑回路によって検波および平滑し、発振条件の変化によって変化する検波平滑回路の直流出力をスイッチング回路に入力し、スイッチング回路の出力をONおよびOFFする。すなわち、本実施の形態2においてタッチセンサ40を利用する場合、タッチセンサ40を人体(手3)の近接センサとして機能させ、容器1内に誘電率の高い液体が入っている場合に手3が近接している(出力がON)、容器1内に誘電率の低い液体が入っている場合に手3が近接していない(出力がOFF)と出力されるように動作させる。このような動作を実現するようタッチセンサ40の感度を調整することは容易である。具体的には、検波平滑回路の回路定数を適切に選択することにより実現が可能である。   The touch sensor 40 has an oscillation circuit therein, and is a human body sensor that detects whether a human body touches or is close to the electrode 2 in accordance with a change in oscillation conditions. The touch sensor 40 includes, for example, a detection smoothing circuit and a switching circuit in addition to the oscillation circuit. The output of the oscillation circuit is detected and smoothed by the detection / smoothing circuit, the DC output of the detection / smoothing circuit that changes according to the change of the oscillation condition is input to the switching circuit, and the output of the switching circuit is turned on and off. That is, when the touch sensor 40 is used in the second embodiment, the touch sensor 40 is caused to function as a proximity sensor of the human body (hand 3), and the hand 3 is moved when a liquid having a high dielectric constant is contained in the container 1. When the container 1 is in close proximity (output is ON) and a liquid having a low dielectric constant is contained in the container 1, the operation is performed so that the hand 3 is not in proximity (output is OFF). It is easy to adjust the sensitivity of the touch sensor 40 so as to realize such an operation. Specifically, this can be realized by appropriately selecting circuit constants of the detection smoothing circuit.

図9は、本実施の形態2の容器内の液体種別を判別する装置における容器内液体の判別方法の一例を説明したフローチャートである。なお、以下に説明する処理は、その手順をコンピュータプログラムによって実現することが可能であり、このプログラムは前記したROM16に記録される。   FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of the method for determining the liquid in the container in the apparatus for determining the type of liquid in the container according to the second embodiment. The procedure described below can be realized by a computer program, and this program is recorded in the ROM 16 described above.

ステップ50で容器1が検出されるかを判断する。容器が検出されない場合は緑ランプを点灯し(ステップ51)、判定可能であることを使用者に報せる。容器が検出されたなら、ステップ52に進み、タッチセンサ40の出力をチェックする(ステップ52)。次に、タッチセンサ40のセンサ出力がONであるを判断する(ステップ53)。容器内に水を主成分とする液体がある場合、水はガソリン等危険物液体よりも高い誘電率を有するのでセンサ出力はONになる(ONになるようタッチセンサ40の感度を調整しておく)。逆に容器内にガソリン等危険物液体が収容されている場合には低い誘電率を反映してセンサ出力がOFFになる(OFFになるようタッチセンサ40の感度を調整しておく)。この結果、ステップ53でセンサ出力がONである場合、容器内液体は安全な水を主成分とする液体であると判断でき、青ランプを点灯する(ステップ54)。逆に、ステップ53でセンサ出力がOFFである場合、容器内液体は安全な水を主成分とする液体とは判断できないので、異常を示す赤ランプを点灯する(ステップ55)。ステップ54、55の後、ステップ50に戻り上記処理を繰り返す。以上のようにして、容器内液体の種類を判別することが可能である。   In step 50, it is determined whether the container 1 is detected. If the container is not detected, the green lamp is turned on (step 51) to inform the user that it can be determined. If a container is detected, the process proceeds to step 52, and the output of the touch sensor 40 is checked (step 52). Next, it is determined that the sensor output of the touch sensor 40 is ON (step 53). When there is a liquid containing water as a main component in the container, since the water has a higher dielectric constant than that of a dangerous substance liquid such as gasoline, the sensor output is turned on (the sensitivity of the touch sensor 40 is adjusted so as to be turned on. ). Conversely, when a dangerous substance liquid such as gasoline is contained in the container, the sensor output is turned off to reflect a low dielectric constant (the sensitivity of the touch sensor 40 is adjusted so as to be turned off). As a result, when the sensor output is ON in step 53, it can be determined that the liquid in the container is a liquid mainly composed of safe water, and the blue lamp is turned on (step 54). On the contrary, when the sensor output is OFF in step 53, since the liquid in the container cannot be determined as a liquid mainly composed of safe water, a red lamp indicating abnormality is turned on (step 55). After steps 54 and 55, the process returns to step 50 and the above processing is repeated. As described above, it is possible to determine the type of liquid in the container.

以上、本発明を具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。たとえば、前記実施の形態1では、電極2と手3で構成されるコンデンサの容量変化を発振回路4によって検知したが、コンデンサの容量(キャパシタンス)を直接計測することによって検知することも可能である。   Although the present invention has been specifically described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, in the first embodiment, the change in the capacitance of the capacitor composed of the electrode 2 and the hand 3 is detected by the oscillation circuit 4, but it is also possible to detect it by directly measuring the capacitance (capacitance) of the capacitor. .

また、前記実施の形態2では、その制御処理をCPU11を用いる例として示したが、タッチセンサ40の出力をそのまま出力するような制御としても良い。すなわち、CPU11、RAM15、ROM16、容器検出回路13は必ずしも必要ではない。つまりタッチセンサ40がOFFである場合を常に赤ランプの点灯、ONである場合を常に青ランプの点灯によって判定結果を使用者に報知することも可能である。   In the second embodiment, the control process is shown as an example using the CPU 11. However, the control process may be such that the output of the touch sensor 40 is output as it is. That is, the CPU 11, RAM 15, ROM 16, and container detection circuit 13 are not necessarily required. That is, the determination result can be notified to the user by always lighting the red lamp when the touch sensor 40 is OFF and always lighting the blue lamp when the touch sensor 40 is ON.

本発明の一実施の形態である容器内の液体種別を判別する装置の構成の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the structure of the apparatus which discriminate | determines the liquid classification in the container which is one embodiment of this invention. 電極2の一例を示した断面図である。図2(a)は、可撓性あるいは弾性を有する支持部材2aの一面に変形容易な電極2を配置した例であり、図2(b)は、電極2自体が可撓性あるいは弾性を有する場合を例示する。2 is a cross-sectional view showing an example of an electrode 2. FIG. FIG. 2A shows an example in which an easily deformable electrode 2 is arranged on one surface of a flexible or elastic support member 2a. FIG. 2B shows the electrode 2 itself having flexibility or elasticity. The case is illustrated. 本発明の一実施の形態である容器内の液体種別を判別する装置における容器内液体の判別方法の一例を説明したフローチャートである。It is the flowchart explaining an example of the discrimination | determination method of the liquid in a container in the apparatus which discriminates the liquid classification in the container which is one embodiment of this invention. 実施の形態1の装置で測定した発振周波数の変化を各種形状の容器について示したグラフである。It is the graph which showed the change of the oscillation frequency measured with the apparatus of Embodiment 1 about the container of various shapes. 容器1を手3に持たないで単に電極2上に置いただけの状態における発振周波数の変化を示した比較のためのグラフである。6 is a graph for comparison showing changes in oscillation frequency in a state where the container 1 is simply placed on the electrode 2 without holding the container 1 in the hand 3; 電極2として容器1の押し付けによって変形しない平板電極を適用した場合の発振周波数の変化を各種形状の容器について示したグラフである。It is the graph which showed the change of the oscillation frequency at the time of applying the flat electrode which does not deform | transform by pressing the container 1 as the electrode 2 about the container of various shapes. 電極2として容器1の押し付けによって変形しない平板電極を適用した場合の容器1を手3に持たないで単に電極2上に置いただけの状態における発振周波数の変化を示した比較のためのグラフである。It is a graph for comparison showing a change in the oscillation frequency in a state where the container 1 is simply placed on the electrode 2 without holding the container 1 when the flat electrode that is not deformed by pressing the container 1 is applied as the electrode 2. . 本発明の他の実施の形態2である容器内の液体種別を判別する装置の構成の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the structure of the apparatus which discriminate | determines the liquid classification in the container which is other Embodiment 2 of this invention. 本実施の形態2の容器内の液体種別を判別する装置における容器内液体の判別方法の一例を説明したフローチャートである。10 is a flowchart for explaining an example of a method for discriminating liquid in a container in an apparatus for discriminating the type of liquid in a container according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…容器、2…電極、2a…電極支持部材、3…手、4…発振回路、5…制御部、6a,6b,6c…LED表示装置、7…容器センサ、8…コンデンサ、9…コイル、10a,10b…NOT回路、11…CPU、12…パルスカウンタ、13…容器検出回路、14…タイマ、15…RAM、16…ROM、17…表示制御回路、40…タッチセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container, 2 ... Electrode, 2a ... Electrode support member, 3 ... Hand, 4 ... Oscillation circuit, 5 ... Control part, 6a, 6b, 6c ... LED display device, 7 ... Container sensor, 8 ... Capacitor, 9 ... Coil DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a, 10b ... NOT circuit, 11 ... CPU, 12 ... Pulse counter, 13 ... Container detection circuit, 14 ... Timer, 15 ... RAM, 16 ... ROM, 17 ... Display control circuit, 40 ... Touch sensor.

Claims (9)

使用者がその手に持つ容器を、接触または押し付ける電極と、
前記容器の内容物が危険である旨の警報を発することができる報知手段と、
前記電極に接続され、発振回路の発振条件の変化により人体の接触または近接を検知するタッチセンサと、
前記タッチセンサの出力に応じて前記報知手段に警報信号を出力する警報信号出力手段と、
を有する容器内の液体種別を判別する装置。
An electrode that contacts or presses the container that the user holds in his hand;
An informing means capable of issuing an alarm that the contents of the container are dangerous;
A touch sensor connected to the electrode and detecting contact or proximity of a human body according to a change in an oscillation condition of an oscillation circuit;
Alarm signal output means for outputting an alarm signal to the notification means according to the output of the touch sensor;
The apparatus which discriminate | determines the liquid classification in the container which has.
使用者がその手に持つ容器を、接触または押し付ける電極と、
前記容器の内容物が危険である旨の警報を発することができる報知手段と、
前記電極に交流電圧を印加する発振回路と、
前記容器を前記電極に接触または押し付ける前後の前記発振回路の発振周波数の変化から、前記容器内の液体種別を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて前記報知手段に警報信号を出力する警報信号出力手段と、
を有する容器内の液体種別を判別する装置。
An electrode that contacts or presses the container that the user holds in his hand;
An informing means capable of issuing an alarm that the contents of the container are dangerous;
An oscillation circuit for applying an alternating voltage to the electrode;
A determination means for determining a liquid type in the container from a change in oscillation frequency of the oscillation circuit before and after the container is brought into contact with or pressed against the electrode;
An alarm signal output means for outputting an alarm signal to the notification means according to a determination result of the determination means;
The apparatus which discriminate | determines the liquid classification in the container which has.
前記電極は、前記容器からの応力を受けて前記容器との接触部を変形する形状可変性を有するものである請求項1または2記載の容器内の液体種別を判別する装置。 The apparatus according to claim 1 or 2, wherein the electrode has a shape variability that deforms a contact portion with the container in response to stress from the container. 前記電極は、前記応力がなくなった後には原形状を回復する可撓性または弾力性を有するものである請求項3記載の容器内の液体種別を判別する装置。 The apparatus according to claim 3, wherein the electrode has flexibility or elasticity that recovers the original shape after the stress disappears. 前記電極は、可撓性または弾力性を有する支持部材によって支持される請求項3記載の容器内の液体種別を判別する装置。 The apparatus according to claim 3, wherein the electrode is supported by a support member having flexibility or elasticity. 前記容器の配置を検知する容器センサを備え、前記容器センサからの信号を契機として処理を開始する請求項1〜5の何れか一項に記載の容器内の液体種別を判別する装置。   The apparatus which discriminate | determines the liquid type in a container as described in any one of Claims 1-5 provided with the container sensor which detects arrangement | positioning of the said container, and starts a process with the signal from the said container sensor. 使用者がその手に持つ容器を、接触または押し付ける電極と、前記容器の内容物が危険である旨の警報を発することができる報知手段と、前記電極に接続され、発振回路の発振条件の変化により人体の接触または近接を検知するタッチセンサと、前記タッチセンサの出力に応じて前記報知手段に警報信号を出力する警報信号出力手段と、を有する容器内の液体種別を判別する装置の制御方法であって、
前記容器の前記電極への接触または押し付けを検知する検知ステップと、
前記検知ステップの検知を契機として、前記タッチセンサの出力値を取得するステップと、
前記出力値と所定の閾値とを比較し、前記比較の結果を報知するステップと、
を有する容器内の液体種別を判別する装置の制御方法。
An electrode that contacts or presses a container held by a user, a notification means capable of issuing an alarm that the contents of the container are dangerous, and a change in oscillation conditions of the oscillation circuit connected to the electrode A control method for an apparatus for discriminating the type of liquid in a container, comprising: a touch sensor for detecting contact or proximity of a human body, and an alarm signal output means for outputting an alarm signal to the notification means in accordance with an output of the touch sensor Because
A detection step of detecting contact or pressing of the container with the electrode;
Triggering the detection of the detection step, obtaining an output value of the touch sensor;
Comparing the output value with a predetermined threshold and notifying the result of the comparison;
A method for controlling an apparatus for discriminating the type of liquid in a container.
使用者がその手に持つ容器を、接触または押し付ける電極と、前記容器の内容物が危険である旨の警報を発することができる報知手段と、前記電極に交流電圧を印加する発振回路と、前記容器を前記電極に接触または押し付ける前後の前記発振回路の発振周波数の変化から、前記容器内の液体種別を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて前記報知手段に警報信号を出力する警報信号出力手段と、を有する容器内の液体種別を判別する装置の制御方法であって、
前記容器が前記電極に接触または押し付けられていないことを検知する第1検知ステップと、
前記第1検知ステップの検知を契機として、前記発振回路の発振周波数を測定する第1測定ステップと、
前記容器の前記電極への接触または押し付けを検知する第2検知ステップと、
前記第2検知ステップの検知を契機として、前記発振回路の発振周波数を測定する第2測定ステップと、
前記第1測定ステップで測定した発振周波数および前記第2測定ステップで測定した発振周波数の差と所定の閾値とを比較し、前記比較の結果を報知するステップと、
を有する容器内の液体種別を判別する装置の制御方法。
An electrode that contacts or presses a container held by a user, a notification means capable of issuing an alarm that the contents of the container are dangerous, an oscillation circuit that applies an AC voltage to the electrode, and From a change in the oscillation frequency of the oscillation circuit before and after the container is brought into contact with or pressed against the electrode, a determination means for determining a liquid type in the container, and an alarm signal is output to the notification means according to a determination result of the determination means An alarm signal output means, and a control method for an apparatus for discriminating the type of liquid in the container,
A first detection step for detecting that the container is not in contact with or pressed against the electrode;
Triggered by the detection of the first detection step, a first measurement step of measuring the oscillation frequency of the oscillation circuit;
A second detection step of detecting contact or pressing of the container with the electrode;
Triggered by the detection of the second detection step, a second measurement step of measuring the oscillation frequency of the oscillation circuit;
Comparing the difference between the oscillation frequency measured in the first measurement step and the oscillation frequency measured in the second measurement step with a predetermined threshold and notifying the result of the comparison;
A method for controlling an apparatus for discriminating the type of liquid in a container.
前記第1測定ステップの後の所定時間経過後に、前記発振回路の発振周波数を測定する第3測定ステップと、
前記第1測定ステップで測定した発振周波数と、前記第3測定ステップで測定した発振周波数との差の絶対値が、所定の値より大きい場合に、前記第1測定ステップおよび第3測定ステップを繰り返し、前記差の絶対値が所定の値より大きくない場合に、前記容器が前記電極に接触または押し付けられたことの検知を待機するとともに所定時間の経過後に前記1測定ステップからのステップを繰り返すステップと、
を有する請求項8記載の容器内の液体種別を判別する装置の制御方法。
A third measurement step of measuring an oscillation frequency of the oscillation circuit after a predetermined time has elapsed after the first measurement step;
When the absolute value of the difference between the oscillation frequency measured in the first measurement step and the oscillation frequency measured in the third measurement step is larger than a predetermined value, the first measurement step and the third measurement step are repeated. When the absolute value of the difference is not larger than a predetermined value, waiting for detection that the container is in contact with or pressed against the electrode, and repeating the steps from the one measurement step after a predetermined time has elapsed; ,
A method for controlling an apparatus for discriminating the type of liquid in a container according to claim 8.
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