JPH11173925A - 環境状態測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定空間内の温度分布を高精度に求める。 【解決手段】 被測定空間24の周縁部の多数箇所に、ス
ピーカ、マイクロフォン及び温度センサを備えたノード
12を各々設け、多数の測定対象区間（ノード12の間を結
ぶ線で示す）における音波の伝搬時間をスピーカ及びマ
イクロフォンによって測定すると共に、各ノード12にお
いて、空間24を区画している壁体22の壁面から、壁体22
の温度の影響を受けない所定距離以上離れた位置の温度
を温度センサによって測定する。そして、各測定対象区
間における音波の伝搬時間から、空間24内の各箇所（ボ
クセル) を通過する音波の速度を求める連立方程式を立
て、各ノードで測定した温度を連立方程式に代入した後
に、連立方程式を解いて前記各箇所における音速を求
め、前記各箇所における温度（空間24内の温度分布）を
求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は環境状態測定方法及
び環境状態測定装置に係り、特に、空間内の温度分布や
湿度分布等の環境状態を測定する環境状態測定方法、及
び該環境状態測定方法を適用可能な環境状態測定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】被空調空間内の温度や湿度を所望の値に
制御するためには、被空調空間内の温度、湿度を測定す
る必要があるが、被空調空間内の各箇所における温度、
湿度が一定であることは稀であり、特にドーム球場や劇
場等の閉鎖された大空間では、空間内の各箇所における
温度、湿度は大きくばらついていることが多い。このた
め、例えばドーム球場や劇場等の大空間において快適性
と省エネルギーの双方を満足する空気調和を行う場合
や、室内の温度や湿度を精密に所望の値に制御する場合
には、被空調空間内の温度や湿度の分布を測定する必要
がある。

【０００３】しかし、温度センサや湿度センサによって
温度や湿度の分布を直接測定しようとすると、センサ
を、被空調空間の中央部付近を含む被空調空間内にマト
リクス状に多数配設する必要があるが、コストが嵩み景
観が損なわれると共に被測定空間の利用も制限されるの
で、上記のように多数のセンサを配設することは現実的
ではない。またドーム球場や劇場等では、被測定空間の
周縁部（例えば壁体等）に取付けたセンサにより周縁部
の温度等を測定すると共に、風船等でセンサを吊り上げ
ることで被測定空間の中央部付近の温度等を測定するこ
とが考えられるが、この方法では、被測定空間内で例え
ば野球等のイベントが実施されている最中に温度や湿度
の分布を測定することは不可能である。

【０００４】一方、医学の分野では、人体に対して多方
向からＸ線を照射し、人体を透過したＸ線量を高感度の
センサで測定し、測定されたＸ線量に基づき人体の横断
面に沿った各位置における体内組織のＸ線吸収量をコン
ピュータにより演算して２次元画像として再構成し、人
体の横断面像としてモニタに表示するコンピュータ断層
撮影（ＣＴ：Computed Tomography)技術が広く利用され
ている。また、Ｘ線に代えて超音波を用いることも知ら
れている。

【０００５】上記のＣＴ技術によれば、測定対象（この
場合は人体）内部の状態を非接触で測定することができ
るので、このＣＴ技術を利用して被測定空間内の温度分
布を求めることが提案されている。具体的には、Ｘ線に
代えて、媒質の温度によって伝搬時間（速度）が変化す
る音波を用い、例えば被測定空間を区画している壁体の
多数箇所にスピーカ、マイクロフォン、温度センサを設
け、スピーカ及びマイクロフォンによって前記多数箇所
の間の音波の伝搬時間を各々測定し、被測定空間内の多
数箇所の間の音波の伝搬時間から、被測定空間内の温度
分布を演算によって求めている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ＣＴ技術を利用した温度分布の測定は、音波の伝搬時間
のみから温度分布を求めているので、実際の温度分布と
の誤差が大きい、という問題があった。実際の温度分布
との誤差を小さくするためには、例えば被測定空間の周
縁部に温度センサを設け、被測定空間内の多数箇所の間
の音波の伝搬時間に加えて、温度センサによって測定し
た被測定空間の周縁部の温度も用いて被測定空間の温度
分布を求めることが考えられる。

【０００７】しかし、被測定空間が壁体によって区画さ
れている場合、該壁体の温度は被測定空間内の温度と必
ずしも一致しておらず、被測定空間内のうち壁体近傍の
温度は、壁体の温度の影響を受けて大きく変化している
ことが一般的である。このため、被測定空間の壁体の温
度を用いて被測定空間内の温度分布を求めたとしても、
被測定空間内の温度分布の測定精度の向上には繋がらな
い、という問題があった。

【０００８】また、上記のＣＴ技術を利用した温度分布
の測定では、音波が直線的に伝搬するものとして温度分
布を求めているが、音波はＸ線とは異なり直線的に伝搬
するとは限らず、伝搬経路上に存在している空気の温度
の影響を受けて音波の伝搬経路自体も変化し、これに伴
って、スピーカ及びマイクロフォンによって測定される
音波の伝搬時間も変化する。従って、被測定空間内の温
度分布に依存する音波の伝搬経路の変化も、被測定空間
内の温度分布の測定精度低下の一因となっていた。

【０００９】更に、湿度分布については測定方法が確立
されておらず、被測定空間内の中央部付近に湿度センサ
等を設けて中央部付近の湿度を測定することなく、被測
定空間内の湿度分布を求めることは不可能であった。

【００１０】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、被測定空間内の温度分布を高精度に求めることがで
きる環境状態測定方法及び環境状態測定装置を得ること
が目的である。

【００１１】また本発明は、被測定空間内の湿度分布
を、被測定空間の中央部付近に湿度検出手段を設けるこ
となく求めることができる環境状態測定方法及び環境状
態測定装置を得ることが目的である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明に係る環境状態測定方法は、被測
定空間の周縁部の互いに異なる複数箇所の間の音波の伝
搬時間を各々測定すると共に、前記被測定空間内でかつ
前記被測定空間を区画する壁体から所定距離離れた位置
の温度を測定し、前記複数箇所の間の音波の伝搬時間、
及び前記壁体から所定距離離れた位置の温度に基づい
て、前記被測定空間内の温度分布を演算により求める。

【００１３】請求項１記載の発明では、被測定空間の周
縁部の互いに異なる複数箇所の間の音波の伝搬時間を各
々測定すると共に、被測定空間内でかつ被測定空間を区
画する壁体から所定距離離れた位置の温度を測定してい
る。なお、複数箇所の間の音波の伝搬時間は、例えば複
数箇所の各々にスピーカ等の音波発生手段と、マイクロ
フォン等の音波検知手段を設け、或る箇所で音波を発生
させてから他の箇所で音波が検知される迄の時間（音波
の伝搬時間）を測定することを、前記複数箇所の間で各
々行うことで得ることができる。

【００１４】また、壁体から所定距離離れた位置の温度
は、壁体から所定距離離れた位置に配設した温度センサ
等の温度測定手段によって測定することができる。この
所定距離としては、被測定空間を区画する壁体の温度の
影響が十分に小さくなるか、又は前記影響が殆ど無視で
きる大きさとなる距離を適用することができ、例えば壁
体からの距離と温度との関係を測定して定めることがで
きる。これにより、壁体の温度の影響が非常に小さく、
又は排除された被測定空間内の温度を得ることができ
る。

【００１５】また、請求項１の発明では、上記のように
して測定した複数箇所の間の音波の伝搬時間、及び壁体
から所定距離離れた位置の温度に基づいて、被測定空間
内の温度分布を演算によって求めている。これは、例え
ば被測定空間を仮想的に多数の領域（ボクセル）に区切
り、或る一対の箇所の間を音波が伝搬した際に前記一対
の箇所の間に存在する各領域を音波が横切る距離を求
め、前記一対の箇所の間の音波の伝搬時間と、前記各領
域を音波が横切る際の伝搬速度との関係を、前記各領域
を音波が横切る距離を用いて数式で表すことを前記複数
箇所の間について各々行って連立方程式を立て、測定し
た複数箇所の間の音波の伝搬時間を連立方程式に代入す
ると共に、前記壁体から所定距離離れた位置に対応する
領域については、測定した温度に基づき音波の伝搬速度
を演算して連立方程式に代入した後に、伝搬速度が未知
の領域について音波が横切る際の伝搬速度を演算し、伝
搬速度から各領域の温度を演算することによって実現で
きる。

【００１６】このように、請求項１の発明では、壁体か
ら所定距離離れた位置の温度を測定し、複数箇所の間の
音波の伝搬時間に加えて、壁体から所定距離離れた位置
の温度の実測値を用いて被測定空間内の温度分布を演算
しており、被測定空間内の温度分布の演算における未知
数が減少すると共に、壁体の温度の影響を非常に小さく
又は排除することができるので、被測定空間内の温度分
布を精度良く求めることができる。

【００１７】請求項２記載の発明に係る環境状態測定方
法は、被測定空間を区画する壁体と、前記被測定空間内
でかつ前記壁体から所定距離離れた位置と、の温度差を
予め測定しておき、前記被測定空間の周縁部の互いに異
なる複数箇所の間の音波の伝搬時間を各々測定すると共
に、前記壁体の温度を測定し、測定した壁体の温度及び
前記予め測定した温度差に基づいて、前記壁体から所定
距離離れた位置の温度を推定し、前記複数箇所の間の音
波の伝搬時間、及び前記壁体から所定距離離れた位置の
温度に基づいて、前記被測定空間内の温度分布を演算に
より求める。

【００１８】請求項２記載の発明では、被測定空間を区
画する壁体と、被測定空間内でかつ壁体から所定距離離
れた位置と、の温度差を予め測定しておき、壁体の温度
を測定し、測定した壁体の温度及び予め測定した温度差
に基づいて、壁体から所定距離離れた位置の温度を推定
している。これにより、壁体の温度の影響が非常に小さ
く、又は排除された被測定空間内の温度を得ることがで
きる。

【００１９】そして請求項２の発明では、被測定空間の
周縁部の互いに異なる複数箇所の間の音波の伝搬時間を
各々測定し、複数箇所の間の音波の伝搬時間、及び壁体
から所定距離離れた位置の温度に基づいて、被測定空間
内の温度分布を演算により求めており、請求項１の発明
と同様に、被測定空間内の温度分布の演算における未知
数が減少すると共に、壁体の温度の影響を小さく又は排
除することができるので、被測定空間内の温度分布を精
度良く求めることができる。

【００２０】また、請求項２の発明では、壁体から所定
距離離れた位置の温度として推定値を用いているので、
請求項１の発明と比較すると温度分布の演算精度は若干
低下するものの、壁体から所定距離離れた位置に温度検
出手段を設ける必要がないので、温度測定に際しての制
約が少なくなる。

【００２１】請求項３記載の発明に係る環境状態測定方
法は、被測定空間の周縁部の互いに異なる複数箇所の間
の音波の伝搬時間を各々測定し、前記複数箇所の間の音
波の伝搬時間に基づいて、前記複数箇所の間の音波の伝
搬経路を直線と仮定して前記被測定空間内の温度分布を
演算により求め、求めた温度分布に基づき前記複数箇所
の間の音波の伝搬経路を補正し、前記複数箇所の間の音
波の伝搬時間、及び前記補正によって得られた複数箇所
の間の音波の伝搬経路に基づいて、前記被測定空間内の
温度分布を演算により再度求める。

【００２２】被測定空間内における音波の伝搬経路は、
被測定空間内の温度分布に依存して変化するが、請求項
３記載の発明では、被測定空間の周縁部の互いに異なる
複数箇所の間の音波の伝搬時間を各々測定し、複数箇所
の間の音波の伝搬経路を直線と仮定して被測定空間内の
温度分布を演算により求め、求めた温度分布に基づき複
数箇所の間の音波の伝搬経路を補正している。これによ
り、実際の音波の伝搬経路により近い伝搬経路を得るこ
とができる。

【００２３】そして、請求項３の発明では、測定した複
数箇所の間の音波の伝搬時間及び補正によって得られた
複数箇所の間の音波の伝搬経路に基づいて、被測定空間
内の温度分布を演算により再度求めているので、被測定
空間内の温度分布を精度良く求めることができる。なお
請求項３の発明において、音波の伝搬経路を補正し、被
測定空間内の温度分布を再度求めることを、複数回繰り
返すようにすれば、被測定空間内の温度を更に精度良く
求めることができる。

【００２４】ところで、本願発明者等は被測定空間内の
湿度分布を測定するために、湿度に依存して変化する物
理量について検討を行った。その結果、空気中を伝搬す
る音波の減衰率が、空気の温度、湿度、及び音波の周波
数によって変化することを見い出し、被測定空間内の音
波の減衰率の分布、被測定空間内の温度分布、及び音波
の周波数から、被測定空間内の湿度分布を求めることが
できる、との知見を得た。

【００２５】このため、請求項４記載の発明に係る環境
状態測定方法は、被測定空間の周縁部の互いに異なる複
数箇所の間の音波の伝搬時間及び減衰量を各々測定し、
前記複数箇所の間の音波の伝搬時間に基づいて、前記被
測定空間内の温度分布を演算により求めると共に、前記
複数箇所の間の音波の減衰量に基づいて、前記被測定空
間内の音波の減衰率の分布を演算によって求め、前記被
測定空間内の音波の減衰率の分布、前記被測定空間内の
温度分布、及び前記減衰量の測定に用いた音波の周波数
に基づいて、前記被測定空間内の湿度分布を演算によっ
て求める。

【００２６】請求項４記載の発明では、被測定空間の周
縁部の互いに異なる複数箇所の間の音波の伝搬時間及び
減衰量を各々測定している。なお、複数箇所の間の音波
の減衰量は、音波の伝搬時間の測定と同様に、例えば複
数箇所の各々にスピーカ等の音波発生手段と、マイクロ
フォン等の音波検知手段を設け、或る箇所で発生させた
所定の音量の音波が、他の箇所でどの程度の音量で検知
されるかを測定し、音波発生時の音量、音波検知時の音
量、音波発生手段及び音波検知手段の効率に基づいて音
波の減衰量を求めることを、前記複数箇所の間で各々行
うことによって得ることができる。

【００２７】また請求項４の発明では、複数箇所の間の
音波の伝搬時間に基づいて被測定空間内の温度分布を演
算により求めると共に、複数箇所の間の音波の減衰量に
基づいて被測定空間内の音波の減衰率の分布を演算によ
って求めている。被測定空間内の音波の減衰率の分布
は、先に述べた被測定空間内の温度分布と同様に、例え
ば被測定空間を仮想的に多数の領域（ボクセル）に区切
り、或る一対の箇所の間を音波が伝搬した際に前記一対
の箇所の間に存在する各領域を音波が横切る距離を求
め、前記一対の箇所の間を音波が伝搬した際の減衰量
と、前記各領域における音波の減衰率との関係を、前記
各領域を音波が横切る距離を用いて数式で表すことを前
記複数箇所の間について各々行って連立方程式を立て、
測定した複数箇所の間の音波の減衰量を連立方程式に代
入した後に、各領域における音波の減衰率を演算するこ
とによって求めることができる。

【００２８】そして請求項４の発明では、被測定空間内
の音波の減衰率の分布、被測定空間内の温度分布、及び
減衰量の測定に用いた音波の周波数に基づいて、被測定
空間内の湿度分布を演算によって求めている。従って請
求項４の発明によれば、従来は測定方法が確立されてい
なかった被測定空間内の湿度分布を求めることを、被測
定空間の中央部付近に湿度センサ等の湿度検出手段を設
けることなく実現することができる。

【００２９】なお、請求項３又は請求項４の発明におけ
る被測定空間内の温度分布の演算に際しては、請求項５
に記載したように、被測定空間内でかつ被測定空間を区
画する壁体から所定距離離れた位置の温度を求め、被測
定空間内の温度分布を、前記壁体から所定距離離れた位
置の温度も用いて演算により求めることが好ましい。壁
体から所定距離離れた位置の温度は、請求項１のように
測定によって得るようにしてもよいし、請求項２のよう
に壁体と壁体から所定距離離れた位置の温度差を予め測
定しておき、壁体の温度を測定し、測定した壁体の温度
及び予め測定した温度差に基づいて推定するようにして
もよい。これにより、被測定空間内の温度分布をより高
精度に求めることができる。また請求項４の発明では、
高精度に求めた温度分布に基づいて、被測定空間内の湿
度分布もより高精度に求めることができる。

【００３０】請求項６記載の発明は、請求項４の発明に
おいて、被測定空間内でかつ前記被測定空間を区画する
壁体から所定距離離れた位置の湿度を求め、前記被測定
空間内の湿度分布を、前記壁体から所定距離離れた位置
の湿度も用いて演算により求めることを特徴としてい
る。

【００３１】前述のように、被測定空間内のうち壁体の
温度は被測定空間内の温度と必ずしも一致しておらず、
被測定空間内の壁体近傍では、壁体の温度の影響を受け
て温度が大きく変化していることが一般的であるが、こ
れに伴って、前記壁体近傍では湿度も大きく変化してい
ることが多い。これに対し請求項６の発明では、被測定
空間内でかつ被測定空間を区画する壁体から所定距離離
れた位置の湿度を求め、被測定空間内の湿度分布を、壁
体から所定距離離れた位置の湿度も用いて演算により求
めており、被測定空間内の湿度分布の演算における未知
数が減少すると共に、壁体の温度による影響を小さく又
は排除することができるので、被測定空間内の湿度分布
をより精度良く求めることができる。

【００３２】なお、壁体から所定距離離れた位置の湿度
は、請求項１と同様に測定によって得るようにしてもよ
いし、請求項２と同様に、壁体と壁体から所定距離離れ
た位置の湿度差を予め測定しておき、壁体の湿度を測定
し、測定した壁体の湿度及び予め測定した湿度差に基づ
いて推定するようにしてもよい。

【００３３】また本願発明者等は、空気中を伝搬する音
波の減衰率と、空気の温度、湿度、及び音波の周波数と
の関係について考察し、空気の温度及び湿度が或る範囲
内の場合には、湿度の変化に拘らず音波の減衰率が変化
しない不感領域があること、及びこの不感領域が生ずる
ときの空気の温度及び湿度は、音波の周波数によって異
なっている、との知見を得た。

【００３４】上記に基づき請求項７記載の発明は、請求
項４の発明において、前記複数箇所の間の音波の減衰量
を測定し、前記被測定空間内の音波の減衰率の分布を演
算によって求めることを、複数種の周波数の音波につい
て各々行い、前記複数種の周波数の音波について各々求
めた前記被測定空間内の音波の減衰率の分布、前記被測
定空間内の温度分布、及び前記複数種の周波数に基づい
て、前記被測定空間内の湿度分布を演算によって求める
ことを特徴としている。

【００３５】請求項７記載の発明では、前記複数箇所の
間の音波の減衰量を測定し、前記被測定空間内の音波の
減衰率の分布を演算によって求めることを、複数種の周
波数の音波について各々行い、複数種の周波数の音波に
ついて各々求めた前記被測定空間内の音波の減衰率の分
布を用いて被測定空間内の湿度分布を演算によって求め
ている。これにより、被測定空間内の環境条件（温度及
び湿度）が、特定の周波数の音波では湿度の変化に拘ら
ず減衰率が変化しない条件（前記特定の周波数の音波で
は湿度の変化に対して減衰率が不感領域となる条件）で
あったとしても、別の周波数の音波の減衰率の分布から
被測定空間内の湿度分布を求めることができる。

【００３６】ところで、音波の減衰量の測定に際し、音
波の減衰量が非常に大きい場合には、発生させる音波の
音量を大きくしたり、高感度の音波検知手段によって音
波を検知する必要が有り、音波の減衰量が非常に小さい
場合には、高感度の音波検知手段によって音波の音量を
精密に検知する必要が有る。そして、或る二点間を伝搬
する音波の減衰量は、前記二点間の距離によって大きく
変化する。

【００３７】このため、請求項８記載の発明は、請求項
４の発明において、前記複数箇所の間の音波の減衰量の
測定に用いる音波の周波数を、被測定空間の大きさに応
じて変更することを特徴としている。

【００３８】音波の減衰率は音波の周波数によって大き
く変化し、温度及び湿度が一定であっても音波の周波数
が高周波になるに従って減衰率は高くなる。請求項８の
発明では、音波の減衰量の測定に用いる音波の周波数
を、被測定空間の大きさに応じて変更しているので、被
測定空間の大きさ、すなわち複数箇所の間の距離に拘ら
ず、複数箇所の間を伝搬する音波の減衰量が、測定に好
適な値となるように調整することができる。これによ
り、複数箇所の間の音波の減衰量を効率良く測定するこ
とができる。

【００３９】なお、請求項８の発明における音波の周波
数の変更は、具体的には、被測定空間の大きさが大きく
なるに従って、すなわち複数箇所の間の距離が大きくな
るに従って、周波数が低くなるように変更することがで
きる。

【００４０】請求項９記載の発明に係る環境状態測定装
置は、被測定空間の周縁部の互いに異なる複数箇所の間
の音波の伝搬時間を各々測定する伝搬時間測定手段と、
前記被測定空間内でかつ前記被測定空間を区画する壁体
から所定距離離れた位置の温度を測定する温度測定手段
と、前記伝搬時間測定手段によって測定された前記複数
箇所の間の音波の伝搬時間、及び前記温度測定手段によ
って測定された前記壁体から所定距離離れた位置の温度
に基づいて、前記被測定空間内の温度分布を演算により
求める温度分布演算手段と、を含んで構成しているの
で、請求項１の発明と同様に、被測定空間内の温度分布
を高精度に求めることができる。

【００４１】請求項１０記載の発明に係る環境状態測定
装置は、予め測定された、被測定空間を区画する壁体
と、前記被測定空間内でかつ前記壁体から所定距離離れ
た位置と、の温度差を記憶する記憶手段と、前記被測定
空間の周縁部の互いに異なる複数箇所の間の音波の伝搬
時間を各々測定する伝搬時間測定手段と、前記壁体の温
度を測定する壁体温度測定手段と、前記壁体温度測定手
段によって測定された壁体の温度及び前記記憶手段に記
憶されている温度差に基づいて、前記壁体から所定距離
離れた位置の温度を推定する温度推定手段と、前記伝搬
時間測定手段によって測定された前記複数箇所の間の音
波の伝搬時間、及び前記温度推定手段によって推定され
た前記壁体から所定距離離れた位置の温度に基づいて、
前記被測定空間内の温度分布を演算により求める温度分
布演算手段と、を含んで構成しているので、請求項２の
発明と同様に、被測定空間内の温度分布を高精度に求め
ることができる。

【００４２】請求項１１記載の発明に係る環境状態測定
装置は、被測定空間の周縁部の互いに異なる複数箇所の
間の音波の伝搬時間を各々測定する伝搬時間測定手段
と、前記伝搬時間測定手段によって測定された前記複数
箇所の間の音波の伝搬時間に基づいて、前記複数箇所の
間の音波の伝搬経路を直線と仮定して前記被測定空間内
の温度分布を演算により求め、求めた温度分布に基づき
前記複数箇所の間の音波の伝搬経路を補正し、前記複数
箇所の間の音波の伝搬時間、及び前記補正によって得ら
れた複数箇所の間の音波の伝搬経路に基づいて、前記被
測定空間内の温度分布を演算により再度求める温度分布
演算手段と、を含んで構成しているので、請求項３の発
明と同様に、被測定空間内の温度分布を高精度に求める
ことができる。

【００４３】請求項１２記載の発明に係る環境状態測定
装置は、被測定空間の周縁部の互いに異なる複数箇所の
間の音波の伝搬時間及び減衰量を各々測定する伝搬時間
・減衰量測定手段と、前記伝搬時間・減衰量測定手段に
よって測定された前記複数箇所の間の音波の伝搬時間に
基づいて、前記被測定空間内の温度分布を演算により求
める温度分布演算手段と、前記伝搬時間・減衰量測定手
段によって測定された前記複数箇所の間の音波の減衰量
に基づいて前記被測定空間内の音波の減衰率の分布を演
算によって求め、前記被測定空間内の音波の減衰率の分
布及び前記温度分布演算手段によって演算された前記被
測定空間内の温度分布に基づいて、前記被測定空間内の
湿度分布を演算によって求める湿度分布演算手段と、を
含んで構成しているので、請求項４の発明と同様に、被
測定空間の中央部付近に湿度センサ等の湿度検出手段を
設けることなく、被測定空間内の湿度分布を求めること
ができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態の一例を詳細に説明する。

【００４５】〔第１実施形態〕図１には、本第１実施形
態に係る環境状態測定装置１０が示されている。環境状
態測定装置１０は、多数のノード１２Ａ、１２Ｂ、１２
Ｃ、…と、ホストコンピュータ１４を備えており、これ
らが伝送媒体１６を介して互いに接続されて構成されて
いる。ホストコンピュータ１４は、ＣＰＵ１４Ａ、ＲＯ
Ｍ１４Ｂ、ＲＡＭ１４Ｃ、入出力ポート１４Ｄを備え、
これらがバス１４Ｅを介して互いに接続されて構成され
ている。入出力ポート１４Ｄはネットワーク伝送部４９
を介して伝送媒体１６に接続されている。また、入出力
ポート１４Ｄには、各種の情報を表示するためのディス
プレイ１８と、オペレータが各種のデータやコマンド等
を入力するためのキーボード２０が接続されている。

【００４６】一方、多数のノード１２は、被測定空間の
周縁部に、周縁部の全周に亘って略一定の間隔で配置さ
れる。例として図２には、円筒状の壁体２２によって区
画され、上方が屋根（図示省略）によって閉塞されたド
ーム状の被測定空間２４（例えばドーム球場等）内の環
境状態を測定する場合の各ノード１２の配置が示されて
おり、各ノード１２は壁体２２に埋設されている。な
お、ノード１２の数及び間隔は図２に示した例に限定さ
れるものではない。また、各ノード１２を識別するため
に、各ノードには便宜的にノード番号が付与されてい
る。

【００４７】ノード１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、…は各々
同一の構成であるので、以下では図１を参照し、ノード
１２Ａの構成について説明する。ノード１２Ａは、各々
被測定空間２４内に向けて配置された、音波発生手段と
してのスピーカ３０、及び音波検知手段としてのマイク
ロフォン３２を備えている。スピーカ３０は、増幅器３
４、Ｄ／Ａ変換器３６を介してデータ処理部３８に接続
されており、マイクロフォン３２は、増幅器４０、Ａ／
Ｄ変換器４２を介してデータ処理部３８に接続されてい
る。

【００４８】データ処理部３８はマイクロコンピュータ
等を含んで構成され、ネットワーク伝送部４８を介して
伝送媒体１６に接続されており、伝送媒体１６及びネッ
トワーク伝送部４８を介してホストコンピュータ１４か
ら、周波数ｆの音波の発生が指示されると、指示された
周波数ｆの音波を指示された音量で発生させるためのデ
ータを、所定のタイミングでＤ／Ａ変換器３６に出力す
る。データ処理部３８から出力されたデータは、Ｄ／Ａ
変換器３６でアナログの電気信号に変換され、増幅器３
４で増幅された後にスピーカ３０に供給される。これに
より、スピーカ３０からは、周波数ｆの音波が所定の時
刻に指示された音量でスピーカ３０から発せられる。

【００４９】また、マイクロフォン３２から出力される
電気信号は、増幅器４０で増幅されＡ／Ｄ変換器４２で
ディジタルデータに変換されてデータ処理部３８に入力
される。データ処理部３８は、Ａ／Ｄ変換器４２を介し
て入力されるデータに基づいて、マイクロフォン３２か
ら出力される電気信号のレベルの変化を監視し、閾値以
上の音量の音波が到来したか否か判断する。そして、閾
値以上の音量の音波が到来したと判断した場合には、到
来した音波の音量及び音波の到来時刻（検知時刻）をメ
モリ等に記憶する。そして、ネットワーク伝送部４８及
び伝送媒体１６を介してホストコンピュータ１４から音
波の検知時刻及び音量の問い合わせがあった場合には、
記憶している音波の検知時刻及び音量を表すデータをホ
ストコンピュータ１４に送信する。

【００５０】また、ノード１２は熱電対等から成る温度
センサ４４を備えている。被測定空間２４内の温度は壁
体２２の温度と異なっており、壁体２２の近傍では、壁
体２２の壁面に近づくに従って壁体２２の温度の影響を
より強く受けるので、図３（Ｂ）に示すように、被測定
空間２４内の温度は壁体２２の近傍で大きく変化してい
る。このため、本実施形態では、壁体２２の壁面と、壁
体２２の温度の影響が略０となる位置との距離Ｌ１を予
め求め、図３（Ａ）に示すように、温度センサ４４が、
壁体２２の壁面から被測定空間２４の中央部に向けて距
離Ｌ１だけ隔てた位置の温度を測定するように構成され
ている。

【００５１】温度センサ４４は請求項９に記載の温度測
定手段に対応しており、温度センサ４４を駆動するドラ
イバ４６を介してデータ処理部３８に接続されている。
データ処理部３８は、伝送媒体１６及びネットワーク伝
送部４８を介してホストコンピュータ１４から温度の測
定が指示されると、壁体２２の壁面から距離Ｌだけ隔て
た位置の温度を温度センサ４４によって測定し、測定結
果を表す温度データをホストコンピュータ１４に送信す
る。

【００５２】次に本第１実施形態の作用として、まず図
４のフローチャートを参照し、被測定空間２４内の環境
状態（温度分布及び湿度分布）を求める場合にホストコ
ンピュータ１４で実行される伝搬時間・減衰量測定処理
について説明する。

【００５３】ステップ１００では、被測定空間２４の大
きさに基づき、測定に用いる音波の周波数を複数種設定
する。具体的には、複数種の周波数（ｆ₁ 、ｆ₂ 、…）
として、スピーカ３０が音波を発生可能でマイクロフォ
ン３２が音波を検知可能な周波数帯域内の値を設定する
と共に、被測定空間２４の大きさが大きくなるに従って
（すなわち被測定空間１２の中央部を挟んで対向するノ
ード１２間の距離が大きくなるに従って）、前記複数種
の周波数が全体的に低周波側に偏倚するように設定す
る。上記の周波数の設定は請求項８の発明に対応してい
る。

【００５４】次のステップ１０２では、ステップ１００
で設定した複数種の周波数（ｆ₁ 、ｆ₂ 、…）の中か
ら、測定未実行の周波数ｆを選択する。ステップ１０４
ではカウンタｍに１を代入し、ステップ１０６では、ノ
ード番号ｍのノード１２（以下、単にノードｍという）
に対し、スピーカ３０から所定の時刻に周波数ｆの音波
を所定の音量で発生させるよう指示する。これにより、
ノードｍのスピーカ３０からは、所定の時刻に周波数ｆ
の音波が所定の音量で発生され、発生された音波は他の
ノード１２のマイクロフォン３２で各々検知され、音波
の検知時刻及び音量が各々メモリ等に記憶される。

【００５５】ところで本実施形態では、音波を発生させ
るノードｍに対し、残りのノードのうちノードｍから比
較的離れた位置に存在している所定数のノード１２のみ
を測定対象のノードとしている（図２及び図６には、各
ノードから音波を発生させるときの測定対象のノードを
線で結んで示す（この線は音波の伝搬時間及び総減衰量
の測定対象区間を表している))。このため、ステップ１
０８では、ノードｍに対応する測定対象の所定数のノー
ド１２のノード番号（ｎ₁ 、ｎ₂ 、…）を各々判断し、
次のステップ１１０では、判断したノード番号に基づい
て、測定対象の所定数のノード１２に対して音波の検知
時刻及び音量を各々問い合わせ、測定対象の所定数のノ
ード１２から送信された音波の検知時刻及び音量を表す
データを各々取り込む。

【００５６】ステップ１１２では、ノードｍから音波が
発生された時刻及び発生された音波の音量、測定対象の
所定数のノード１２の各々における音波の検知時刻及び
音量に基づいて、ノードｍのスピーカ３０から測定対象
のノードｎのマイクロフォン３２への音波（周波数ｆの
音波）の伝搬時間ｔmn〔秒〕、ノードｍのスピーカ３０
から測定対象のノードｎのマイクロフォン３２へ周波数
ｆの音波が伝搬する際の総減衰量Ｒmnf 〔ｄＢ〕を、測
定対象の所定数のノード１２について各々演算し、周波
数ｆと対応させて記憶する。

【００５７】次のステップ１１４では、カウンタｍの値
が最終ノード番号に一致したか否か判定する。判定が否
定された場合にはステップ１１６へ移行し、カウンタｍ
の値を１だけインクリメントしてステップ１０６に戻
る。これにより、ステップ１１４の判定が肯定される迄
の間は、音波を発するノード１２を順に切り換えてステ
ップ１０６〜１１２の処理が繰り返され、例として図２
に示す全ての測定対象区間について、音波の検知時刻及
び音量の測定、音波の伝搬時間ｔmn及び総減衰量Ｒmnf
の演算が行われることになる。

【００５８】上記のステップ１０６〜１１６は、各ノー
ドのスピーカ３０、マイクロフォン３２、データ処理部
３８と共に、請求項９乃至請求項１１に記載の伝搬時間
測定手段、請求項１２に記載の伝搬時間・減衰量測定手
段に対応している。

【００５９】なお、上記では全てのノード１２から各々
音波を発生させ、測定対象の所定数のノードから音波の
検知時刻及び音量を毎回取り込んで音波の伝搬時間ｔmn
及び総減衰量Ｒmnf を演算しており、例として図２に示
す全ての測定対象区間の各々に対し、２方向（一方のノ
ードから他方のノードへ向かう方向、及び他方のノード
から一方のノードに向かう方向）について音波の検知時
刻及び音量の測定、音波の伝搬時間ｔmn及び総減衰量Ｒ
mnf の演算を行っているが、同一の区間の前記２方向に
ついての音波の伝搬時間及び総減衰量は一般に等しいの
で、各区間に対し何れか一方の方向についてのみ、音波
の検知時刻及び音量の測定、音波の伝搬時間ｔmn及び総
減衰量Ｒmnf の演算を行うようにしてもよい。

【００６０】これにより、図２の例では１個のノードに
はマイクロフォン３２を設ける必要がなくなり、別の５
個のノードにはスピーカ３０を設ける必要がなくなるの
で、構成を簡単にすることができると共に、図４に示し
た伝搬時間・減衰量測定処理に要する時間も短縮するこ
とができる。

【００６１】ステップ１１４の判定が肯定されるとステ
ップ１１８に移行し、先のステップ１００で設定した複
数種の周波数の各々について、全ての測定対象区間に対
する音波の検知時刻及び音量の測定、及び音波の伝搬時
間ｔmn及び総減衰量Ｒmnf の演算を行ったか否か判定す
る。判定が否定された場合にはステップ１０２に戻り、
複数種の周波数の中から測定未実行の別の周波数ｆを選
択し、各ノードから選択した周波数ｆの音波を発生させ
て、全ての測定対象区間に対する音波の検知時刻及び音
量の測定、及び音波の伝搬時間ｔmn及び総減衰量Ｒmnf
の演算を行う。これにより、全ての測定対象区間におけ
る音波の伝搬時間及び総減衰量が、ステップ１００で選
択した複数種の周波数の音波について各々求められるこ
とになる。

【００６２】なお、音速は温度にのみ依存し、同一の区
間を伝搬する音波の伝搬時間は、音波の周波数に拘らず
等しいので、音波の伝搬時間は単一の周波数の音波につ
いてのみ測定・演算を行い、音波の総減衰量は複数種の
周波数について測定・演算を行うようにしてもよい。

【００６３】全ての測定対象区間における音波の伝搬時
間及び総減衰量が、複数種の周波数について各々求めら
れると、ステップ１１８の判定が肯定されてステップ１
２０へ移行する。ステップ１２０では、全てのノード１
２に対し温度センサ４４による温度の測定を指示する。
そして次のステップ１２２では、全てのノード１２から
の温度データの取込みを行う。

【００６４】上記のようにして伝搬時間・減衰量測定処
理が行われると、続いてホストコンピュータ１４では温
度・湿度分布演算処理が実行される。この温度・湿度分
布演算処理について、図５のフローチャートを参照して
説明する。

【００６５】ステップ１５０では、複数種の周波数につ
いて各々測定・演算した音波の伝搬時間のうち、特定の
周波数について測定・演算した全ての測定対象区間にお
ける音波の伝搬時間ｔmnを取り込む。

【００６６】ところで、本実施形態では図６に示すよう
に、被測定空間２４内を仮想的に多数の矩形状の領域
（ボクセル）に区切り、各ボクセル毎に温度及び湿度を
演算する。また本実施形態では、各測定対象区間におけ
る音波の伝搬経路を各々直線と仮定したときの、音波の
伝搬経路が該伝搬経路上に存在する各ボクセルを横切っ
ている距離ｌmn_xy〔ｍ〕（図６参照、但しｍは測定対象
区間の一端の音波発生側のノードのノード番号、ｎは測
定対象区間の他端の音波検知側のノードのノード番号、
ｘ及びｙは各ボクセルを識別する符号である）が、各測
定対象区間について予め演算されてＲＯＭ１４Ｂ等に記
憶されている。

【００６７】次のステップ１５２では、音波の伝搬経路
が該伝搬経路上に存在する各ボクセルを横切っている距
離ｌmn_xyをＲＯＭ１４Ｂから取り込む。なお、距離ｌmn
_xyはボクセルの大きさ及び位置、ノードｍ及びノードｎ
の位置から幾何学的に算出可能である。

【００６８】次のステップ１５４では、ステップ１５２
で取り込んだ距離ｌmn_xyを用い、全ての測定対象区間に
ついて、音波の伝搬時間ｔmnと、音波の伝搬経路上に存
在する各ボクセルを音波が通過する際の音速ｖ_xy〔ｍ／
秒〕との関係を表す方程式を各々生成することにより、
被測定空間２４内の各ボクセルの温度Ｔ_xyを各々求める
ための連立方程式を生成する。以下、この連立方程式に
ついて説明する。

【００６９】音速ｖは次の（１）式に示すように、音波
が伝搬する媒体（空気）の温度Ｔにのみ依存することが
知られている。

【００７０】 ｖ＝ 331.45 ＋ 0.607・Ｔ 〔ｍ／秒〕 …（１） ノードｍのスピーカ３０からノードｎのマイクロフォン
３２に至る測定対象区間を音波が伝搬する際に、音波の
伝搬経路上に存在するボクセルｘｙを音波が通過する時
間ｔmn_xy〔秒〕は次の（２）式により表され、この
（２）式を（１）式に代入すると次の（３）式が得られ
る。

【００７１】 ｔmn_xy＝ｌmn_xy／ｖ_xy …（２） ｔmn_xy＝ｌmn_xy／（331.45＋ 0.607・Ｔ_xy） …（３） 但し、Ｔ_xyはボクセルｘｙ内の温度〔℃〕である。ノー
ドｍのスピーカ３０からノードｎのマイクロフォン３２
に至る音波の伝搬経路は多数のボクセルを横切ってお
り、スピーカｍから前記経路を伝搬してマイクロフォン
ｎに至る音波の伝搬時間ｔmnは、前記多数のボクセルの
各々における音波の通過時間の総和であるので、 ｔmn＝Σｔmn_xy ＝Σ（ｌmn_xy／（331.45＋ 0.607・Ｔ_xy)) …（４） 上記の（４）式で表すことができる。ここで、 Ｑ_xy＝１／ｖ_xy＝１／（331.45＋ 0.607・Ｔ_xy） …（５） とすれば、先の（４）式から、ノードｍのスピーカ３０
からノードｎのマイクロフォン３２に至る音波の伝搬経
路が横切っている各ボクセル内の温度の関数であるＱ_xy
（各ボクセルを音波が通過する際の音速ｖ_xyの逆数）の
一次多項式である（６）式が得られる。

【００７２】 ｔmn＝Σ（ｌmn_xy・Ｑ_xy） …（６） 各測定対象区間における音波の伝搬時間ｔmn及び距離ｌ
mn_xyは既知であるので、ステップ１５４では、各測定対
象区間における音波の伝搬時間ｔmn及び距離ｌmn_xyを
（６）式に各々代入することにより、測定対象区間の数
と同数の１次多項式（連立方程式）を生成する。

【００７３】なお、上記の連立方程式を解くことで、各
ボクセルについて変数Ｑ_xyの値を得ることができ、変数
Ｑ_xyを（５）式に代入することで各ボクセル内の温度Ｔ
_xyを逆算により求めることができるが、被測定空間２４
内の周縁部付近に位置している一部のボクセルについて
は、温度センサ４４によって温度が実測されている。こ
のためステップ１５６では、温度が既知のボクセルにつ
いて、各ノードから取込んだ温度データが表す温度Ｔ_xy
を（５）式に代入して変数Ｑ_xyの値を演算し、演算した
Ｑ_xyの値を連立方程式に代入する。

【００７４】そして次のステップ１５８では、温度が既
知のボクセルについて変数Ｑ_xyの値を代入した連立方程
式を解いて、温度が未知のボクセルの変数Ｑ_xyの値を求
め、求めた変数Ｑ_xyの値を（５）式に代入することで各
ボクセル内の温度Ｔ_xyを逆算によって求める。これによ
り、被測定空間２４内の各ボクセル毎の温度、すなわち
被測定空間２４内の温度分布が演算により求まることに
なる。

【００７５】上記では温度センサ４４によって壁体２２
の壁面から距離Ｌ１だけ隔てた位置（壁体２２の温度の
影響が略０となる位置）の温度を測定し、測定した温度
を連立方程式に代入した後に、連立方程式を解いて各ボ
クセルの温度を求めており、被測定空間２４の周縁部の
温度の実測値を用いて温度分布を求めていると共に、前
記実測値は壁体２２の温度の影響が略０となる位置で測
定した値であるので、被測定空間２４内の温度分布を精
度良く求めることができる。

【００７６】ステップ１６０では、先のステップ１５８
で求めた被測定空間２４内の温度分布に基づき、各測定
対象区間における音波の伝搬経路を各々補正する。この
音波の伝搬経路の補正は、例えば以下のように行うこと
ができる。

【００７７】例として図７（Ａ）に示すように被測定空
間２４内の温度分布が求まり、測定対象区間の１つであ
るノードｍとノードｎとの間における音波の伝搬経路を
補正する場合、補正前の伝搬経路（図７（Ａ）では直線
で示す）に直交する方向に沿った温度変化の勾配を、補
正前の伝搬経路の一端から他端に亘って演算する。な
お、図７（Ｂ）には、伝搬経路に直交する方向に沿った
温度変化の勾配を、勾配が大きくなるに従って長さを長
くした太線で示している。

【００７８】次に、伝搬経路上の各部分における曲率半
径を、温度変化の勾配の大きさに反比例するように（温
度変化の勾配が大きくなるに従って曲率半径が小さくな
るように）決定し、伝搬経路に直交する方向に沿った温
度変化における高温側が凸となるように、決定した曲率
半径に従って伝搬経路を湾曲させる。図７（Ｃ）に示し
ているノードｍとノードｎを結ぶ曲線は、決定した曲率
半径に従って湾曲させた後の伝搬経路を示している。

【００７９】続いて、湾曲させた伝搬経路に対し、その
両側に、伝搬経路から等しい間隔を隔てて伝搬経路に平
行な一対の仮想線（図７（Ｃ）に示す仮想線５０Ａ、５
０Ｂ参照）を設定すると共に、伝搬経路及び一対の仮想
線を、伝搬経路に沿って所定間隔毎に、伝搬経路に直交
する仮想的な区分線（図７（Ｃ）に示す区分線５２参
照）によって複数の区間に区切り、各区間において、一
対の仮想線上を伝搬する音波の伝搬時間が互いに等しく
なるように、伝搬経路の湾曲度合いを更に補正する。

【００８０】上記の補正処理を、全ての測定対象区間に
おける音波の伝搬経路に対して各々行うと、次のステッ
プ１６２へ移行し、ステップ１６０における伝搬経路の
補正において、伝搬経路に対する補正量（例えば補正前
の伝搬経路に対する補正後の伝搬経路の距離の最大値
や、補正前の伝搬経路と補正後の伝搬経路とで囲まれた
部分の面積等）が所定値以上となった伝搬経路が有るか
否か判定する。判定が肯定された場合には、ステップ１
６４へ移行する。

【００８１】図８（Ａ）と（Ｂ）を比較しても明らかな
ように、音波の伝搬経路を補正した場合、伝搬経路上に
存在するボクセルが変化したり、伝搬経路が各ボクセル
を横切っている距離が変化する。このためステップ１６
４では、先のステップ１６０の補正を行った後の全ての
測定対象区間における音波の伝搬経路が、該伝搬経路上
に存在する各ボクセルを横切っている距離ｌmn_xyを各々
演算し、ステップ１５４に戻る。

【００８２】これにより、ステップ１５４以降では、補
正後の音波の伝搬経路に基づいて被測定空間２４内の温
度分布が再度演算されるので、例として図８（Ｃ）にも
示すように一部のボクセルの温度Ｔ_xyが変化し、各測定
対象区間における音波の伝搬経路を直線と仮定して被測
定空間２４内の温度分布を演算したことによって生じた
誤差が小さくされる。そして、ステップ１５４〜１６４
はステップ１６２の判定が肯定されている間繰り返され
るので、被測定空間２４内の温度分布を高精度に求める
ことができる。

【００８３】なお、上述したステップ１５０〜１６４
は、請求項９乃至請求項１２に記載の温度分布演算手段
に対応しており、より詳しくは、ステップ１５２、及び
ステップ１５４〜１５８の処理を第１回目に実行するこ
とは請求項１１に記載の温度分布演算手段における「複
数箇所の間の音波の伝搬経路を直線と仮定して被測定空
間内の温度分布を演算により求め」ることに対応してお
り、ステップ１６０は、請求項１１に記載の温度分布演
算手段における「温度分布に基づき複数箇所の間の音波
の伝搬経路を補正」することに対応しており、ステップ
１６２の判定が肯定されることにより、ステップ１６
４、及びステップ１５４以降の処理を再度実行すること
は、請求項１１に記載の温度分布演算手段における「複
数箇所の間の音波の伝搬時間、及び補正によって得られ
た複数箇所の間の音波の伝搬経路に基づいて、被測定空
間内の温度分布を演算により再度求める」ことに対応し
ている。

【００８４】ステップ１６２の判定が否定されるとステ
ップ１６６へ移行し、複数種の周波数について各々測定
・演算した音波の総減衰量のうち、或る周波数ｆについ
て測定・演算した全ての測定対象区間における音波の総
減衰量Ｒmnf を取り込む。次のステップ１６８では、ス
テップ１６６で取り込んだ総減衰量Ｒmnf を用い、全て
の測定対象区間について、音波の総減衰量Ｒmnf と、音
波の伝搬経路上に存在する各ボクセルの周波数ｆの音波
についての減衰率Ｒ_xyf との関係を表す方程式を各々生
成し、被測定空間２４内の各ボクセルの周波数ｆの音波
についての減衰率Ｒ_xyf を各々求めるための連立方程式
を生成する。以下、この連立方程式について説明する。

【００８５】ノードｍのスピーカ３０からノードｎのマ
イクロフォン３２に至る測定対象区間を周波数ｆの音波
が伝搬する際に、音波の伝搬経路上に存在するボクセル
ｘｙにおける減衰量Ｒmn_xyf は、ボクセルｘｙを周波数
ｆの音波が通過する際の単位距離当りの減衰量（減衰
率）をＲ_xyf 〔ｄＢ／ｍ〕とすると、 Ｒmn_xyf ＝ｌmn_xy・Ｒ_xyf …（７） 上記の（７）式で表すことができる。従って、ノードｍ
のスピーカ３０からノードｎのマイクロフォン３２に至
る測定対象区間を周波数ｆの音波が伝搬する際の総減衰
量Ｒmnf 〔ｄＢ〕は、各ボクセルにおける周波数ｆの音
波についての減衰率Ｒ_xyf の一次多項式である次の
（８）式で表すことができる。

【００８６】 Ｒmnf ＝ΣＲmn_xyf ・Φmn_sp・Φmn_mic ＝Σ（ｌmn_xy・Ｒ_xyf ）・Φmn_sp・Φmn_mic …（８） 但し、Φmn_spはノードｍのスピーカ３０の指向特性や周
波数特性等を考慮した電気−音響変換特性、Φmn_mic は
ノードｎのマイクロフォン３２の指向特性や周波数特性
等を考慮した音響−電気変換特性である。

【００８７】各測定対象区間における周波数ｆの音波の
総減衰量Ｒmnf 及び距離ｌmn_xyは既知であり、本実施形
態では、変換特性Φmn_sp及びΦmn_mic は、スピーカ３０
やマイクロフォン３２の指向特性や周波数特性に基づき
予め算出されてＲＯＭ１４Ｂに記憶されている。従っ
て、ステップ１６８では、各測定対象区間における音波
の総減衰量Ｒmnf 、及び補正後の音波の伝搬経路から先
のステップ１６４で演算した距離ｌmn_xyを（８）式に各
々代入することにより、測定対象区間の数と同数の１次
多項式（連立方程式）を生成する。

【００８８】次のステップ１７０では、上記の連立方程
式を解いて各ボクセルにおける周波数ｆの音波について
の減衰率Ｒ_xyf を求める。これにより、周波数ｆの音波
についての被測定空間２４内の減衰率の分布が演算によ
り求まることになる。次のステップ１７２では複数種の
周波数について被測定空間２４内の減衰率の分布を求め
たか否か判定する。判定が否定された場合にはステップ
１７２に戻り、減衰率の分布を求めていない他の周波数
ｆについて測定・演算した音波の総減衰量Ｒmnf を取り
込み、上記と同様にして被測定空間２４内の減衰率の分
布を求める。

【００８９】ステップ１６６〜１７２を複数回繰り返
し、複数種の周波数について被測定空間２４内の減衰率
の分布を全て求めると、ステップ１７２の判定が肯定さ
れてステップ１７４へ移行する。ステップ１７４では、
被測定空間２４内の温度分布、及び複数種の周波数につ
いて各々求めた被測定空間２４内の減衰率の分布に基づ
いて、各ボクセルの湿度を各々演算する。

【００９０】具体的には、図９〜図１３から明らかなよ
うに、空気中を通過する音波の単位距離当りの減衰率
（距離減衰率）は、気温及び湿度によって変化すると共
に、音波の周波数によっても変化する。また、空気の温
度及び音波の周波数によっては、湿度の変化に拘らず減
衰率が変化しない不感領域が生ずる。例えば図１０に示
す気温が０℃の場合には、周波数 250〔Ｈ_Z 〕の音波に
ついて湿度の変化に拘らず減衰率が殆ど変化しない不感
領域が生じ、同様に、図１１に示す気温が１０℃の場合
には周波数 250〔Ｈ_Z 〕及び 500〔Ｈ_Z 〕の音波、図１
２に示す気温が２０℃の場合には周波数２〔ｋＨ_Z 〕の
音波、図１３に示す気温が３０℃の場合には周波数４
〔ｋＨ_Z 〕の音波について湿度の変化に拘らず減衰率が
殆ど変化しない不感領域が生じている。

【００９１】本実施形態では、上記の不感領域の影響で
湿度が不定となることを回避するために複数種の周波数
について減衰率の分布を求めている。このため、湿度の
演算にあたっては、温度、周波数及び減衰率をパラメー
タ（入力）とし、これらのパラメータに合致する湿度を
出力する３次元のルックアップテーブルを作成するか、
或いは次の（９）式のように、温度、周波数及び減衰率
と湿度との関係を関数式として定めておく。

【００９２】 Ｈ_xy＝function（Ｔ_xy，ｆ，Ｒ_xyf ） …（９） 但し、Ｈ_xyはボクセルｘｙ内の相対湿度〔％〕である。

【００９３】そして、先に求めた被測定空間２４内の温
度分布、先に求めた複数種の周波数についての被測定空
間２４内の減衰率の分布から、前述のルックアップテー
ブル又は関数式を用いて、各ボクセル毎に相対湿度Ｈ_xy
を求める。これにより、被測定空間内の湿度分布が求ま
ることになる。

【００９４】なお、不感領域に関しては、温度、減衰
率、及び周波数の各値の組み合わせから、不感領域に相
当する条件か否かを判断し、不感領域に相当する条件で
あると判断したデータを用いないようにするか、或いは
入力が不感領域に相当する条件のときには相対湿度デー
タが出力されないようにルックアップテーブルを作成し
ておけば、不感領域の影響を受けることなく、被測定空
間２４内の湿度分布を精度良く求めることができる。

【００９５】上述したステップ１６６〜１７４は請求項
１２に記載の湿度分布演算手段に対応しており、より詳
しくは、ステップ１６６〜１７２は、前記湿度分布演算
手段における「複数箇所の間の音波の減衰量に基づいて
被測定空間内の音波の減衰率の分布を演算によって求
め」ることに対応しており、ステップ１７４は、前記湿
度分布演算手段における「被測定空間内の音波の減衰率
の分布、被測定空間内の温度分布、及び減衰量の測定に
用いた音波の周波数に基づいて、被測定空間内の湿度分
布を演算によって求める」ことに対応している。また、
ステップ１７４において複数種の周波数についての被測
定空間２４内の減衰率の分布を用いることは、請求項７
記載の発明に対応している。

【００９６】次のステップ１７６では、上記により得ら
れた被測定空間２４内の温度分布及び湿度分布を、例と
して図１４に示すコンターマップ等の形態でディスプレ
イ１８に表示し、処理を終了する。なお、ディスプレイ
１８への表示に代えて、被空調空間２４内の空気調和を
行う空調装置に対し、被測定空間２４内の温度分布及び
湿度分布を表すデータを出力するようにしてもよい。こ
れにより、空調装置が被測定空間２４に対し、快適性と
省エネルギーの双方を満足する空気調和を行うことが可
能となる。

【００９７】〔第２実施形態〕次に本発明の第２実施形
態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分
には同一の符号を付し、説明を省略する。図１５には本
第２実施形態に係る環境状態測定装置６０が示されてい
る。

【００９８】この環境状態測定装置６０では、各ノード
１２が、壁体２２の壁面近傍の位置の湿度を検出する湿
度センサ６２を備えている。湿度センサ６２はドライバ
６４を介してデータ処理部３８に接続されている。デー
タ処理部３８は、伝送媒体１６及びネットワーク伝送部
４８を介してホストコンピュータ１４から湿度の測定が
指示されると、壁体２２の壁面近傍の位置の湿度を湿度
センサ６２によって測定し、測定結果を表す湿度データ
をホストコンピュータ１４に送信する。

【００９９】また、本第２実施形態に係る温度センサ４
４は、請求項１０に記載の壁体温度測定手段に対応して
おり、図１６（Ａ）に示すように、壁体２２の壁面近傍
の温度（より詳しくは壁体２２の壁面から被測定空間２
４の中央部に向けて距離Ｌ２（Ｌ２≪Ｌ１）だけ隔てた
位置の温度）を測定するように構成されている。

【０１００】本第２実施形態では、温度センサ４４によ
って測定される壁体２２の壁面から距離Ｌ２だけ隔てた
位置の温度と、壁体２２の温度の影響が略０となる位置
（例えば前記壁面から距離Ｌ１以上離れた位置）の温度
と、の温度差ΔＴが予め測定され、ホストコンピュータ
１４のＲＯＭ１４Ｂ（請求項１０に記載の記憶手段に相
当）に記憶されている。また、湿度に関しても、湿度セ
ンサ６２によって測定される壁体２２の壁面近傍の湿度
と、壁体２２の温度の影響が略０となる位置（例えば前
記壁面から距離Ｌ１以上離れた位置）の湿度と、の温度
差ΔＨが予め測定され、ホストコンピュータ１４のＲＯ
Ｍ１４Ｂに記憶されている。

【０１０１】次に本第２実施形態の作用として、まず図
１７のフローチャートを参照し、本第２実施形態に係る
伝搬時間・減衰量測定処理について、第１実施形態に係
る伝搬時間・減衰量測定処理（図４）と異なる部分につ
いてのみ説明する。

【０１０２】本第２実施形態に係る伝搬時間・減衰量測
定処理では、ステップ１００〜１１８において、複数種
の周波数について、全ての測定対象区間に対する音波の
検知時刻及び音量の測定、及び音波の伝搬時間ｔmn及び
総減衰量Ｒmnf の演算を行った後に、ステップ１２１に
おいて、全てのノード１２に対し温度センサ４４による
温度の測定及び湿度センサ６２による湿度の測定を指示
する。そして次のステップ１２３では、全てのノード１
２からの温度データ及び湿度データの取込みを行う。

【０１０３】次に図１８のフローチャートを参照し、本
第２実施形態に係る温度・湿度分布演算処理について、
第１実施形態に係る温度・湿度分布演算処理（図５）と
異なる部分についてのみ説明する。

【０１０４】本第２実施形態に係る温度・湿度分布演算
処理では、ステップ１５４で被測定空間２４内の各ボク
セルの温度Ｔ_xyを各々求めるための連立方程式を生成し
た後に、次のステップ１５５において、各ノードから取
込んだ温度データを、ＲＯＭ１４Ｂに記憶されている温
度差ΔＴにより補正する。このステップ１５５は、請求
項１０に記載の温度推定手段に対応している。これによ
り、壁体２２の温度の影響が略０となるように補正した
温度データを得ることができる。そして、次のステップ
１５７では、補正後の温度データが表す温度Ｔ_xyを
（５）式に代入して変数Ｑ_xyの値を演算し、演算したＱ
_xyの値を連立方程式に代入する。

【０１０５】本第２実施形態では、壁体２２の壁面近傍
の温度を測定し、測定によって得られた温度データを、
予め測定した温度差ΔＴにより壁体２２の温度の影響が
略０となるように補正した後に連立方程式に代入してい
るので、第１実施形態と同様に被測定空間２４内の温度
分布を精度良く求めることができる。また、本第２実施
形態によれば、温度センサ４４を壁体２２の壁面から大
きく突出させる必要がないので、見栄えが向上する。

【０１０６】また、本第２実施形態に係る温度・湿度分
布演算処理では、ステップ１６６〜１７２で複数種の周
波数について被測定空間２４内の減衰率の分布を求めた
後に、ステップ１７３において、各ノードから取込んだ
湿度データを、ＲＯＭ１４Ｂに記憶されている湿度差Δ
Ｈにより補正する。これにより、壁体２２の温度の影響
が略０となるように補正した湿度データを得ることがで
きる。そして、次のステップ１７５では、被測定空間２
４内の温度分布、及び複数種の周波数について各々求め
た被測定空間２４内の減衰率の分布に基づいて、各ボク
セルの湿度を各々演算するが、補正後の湿度データによ
り相対湿度が既知である壁体２２の壁面近傍のボクセル
ｘｙについては、補正後の湿度データを相対湿度Ｈ_xyと
して設定する。これにより被測定空間２４内の湿度分布
が求まる。

【０１０７】なお、上記のように、補正後の湿度データ
も用いて被測定空間２４内の湿度分布を求めることは、
請求項６の発明に対応している。

【０１０８】このように、本第２実施形態では、壁体２
２の壁面近傍の湿度を測定し、測定によって得られた湿
度データを、予め測定した湿度差ΔＨにより壁体２２の
温度の影響が略０となるように補正し、補正後の湿度デ
ータも用いて被測定空間２４内の湿度分布を求めている
ので、被測定空間２４内の湿度分布をより精度良く求め
ることができる。

【０１０９】なお、第２実施形態では湿度センサ６２に
よって壁体２２の壁面近傍の湿度を測定し、予め測定し
た湿度差ΔＨにより壁体２２の温度の影響が略０となる
ように湿度データを補正していたが、これに限定される
ものではなく、第１実施形態で説明した温度センサ４４
と同様に、湿度センサ６２によって壁体２２の温度の影
響が略０となる位置（例えば壁面から距離Ｌ１だけ隔て
た位置）の湿度を測定し、測定した湿度を補正すること
なく用いて被測定空間２４内の湿度分布を求めるように
してもよい。

【０１１０】また、上記では本発明を、円筒状の壁体に
よって区画され、上方が屋根によって閉塞されたドーム
球場等のドーム状の被測定空間２４の温度分布、湿度分
布の測定に適用した場合を説明したが、被測定空間の形
状や用途等は上記に限定されるものではなく、本発明
は、例えば劇場、病院等の空間において快適性と省エネ
ルギーの双方を満足する空気調和を行う場合や、或いは
クリーンルーム内の温度及び湿度を精密に所望の値に制
御する等の場合に適用可能であることは言うまでもな
い。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１及び請求項
９記載の発明は、被測定空間の周縁部の互いに異なる複
数箇所の間の音波の伝搬時間を各々測定すると共に、被
測定空間を区画する壁体から所定距離離れた位置の温度
を測定し、音波の伝搬時間及び壁体から所定距離離れた
位置の温度に基づいて、被測定空間内の温度分布を演算
により求めるようにしたので、被測定空間内の温度分布
を高精度に求めることができる、という優れた効果を有
する。

【０１１２】請求項２及び請求項１０記載の発明は、被
測定空間を区画する壁体と該壁体から所定距離離れた位
置との温度差を予め測定し、被測定空間の周縁部の互い
に異なる複数箇所の間の音波の伝搬時間を各々測定する
と共に、壁体の温度を測定し、測定した壁体の温度及び
前記温度差に基づいて壁体から所定距離離れた位置の温
度を推定し、音波の伝搬時間及び壁体から所定距離離れ
た位置の温度に基づいて、被測定空間内の温度分布を演
算により求めるようにしたので、被測定空間内の温度分
布を高精度に求めることができる、という優れた効果を
有する。

【０１１３】請求項３及び請求項１１記載の発明は、被
測定空間の周縁部の互いに異なる複数箇所の間の音波の
伝搬時間を各々測定し、複数箇所の間の音波の伝搬時間
に基づいて音波の伝搬経路を直線と仮定して被測定空間
内の温度分布を演算により求め、求めた温度分布に基づ
き音波の伝搬経路を補正し、音波の伝搬時間及び補正に
よって得られた音波の伝搬経路に基づいて、被測定空間
内の温度分布を演算により再度求めるようにしたので、
被測定空間内の温度分布を高精度に求めることができ
る、という優れた効果を有する。

【０１１４】請求項４及び請求項１２記載の発明は、被
測定空間の周縁部の互いに異なる複数箇所の間の音波の
伝搬時間及び減衰量を各々測定し、音波の伝搬時間に基
づいて被測定空間内の温度分布を演算により求めると共
に、音波の減衰量に基づいて被測定空間内の音波の減衰
率の分布を演算によって求め、音波の減衰率の分布、温
度分布、及び減衰量の測定に用いた音波の周波数に基づ
いて、被測定空間内の湿度分布を演算によって求めるよ
うにしたので、被測定空間の中央部付近に湿度センサ等
を設けることなく、被測定空間内の湿度分布を求めるこ
とができる、という優れた効果を有する。

【０１１５】請求項５記載の発明は、請求項３又は請求
項４の発明において、被測定空間を区画する壁体から所
定距離離れた位置の温度を求め、壁体から所定距離離れ
た位置の温度も用いて被測定空間内の温度分布を求める
ようにしたので、上記効果に加え、被測定空間内の温度
分布をより高精度に求めることができる、という効果を
有する。

【０１１６】請求項６記載の発明は、請求項４の発明に
おいて、被測定空間を区画する壁体から所定距離離れた
位置の湿度を求め、壁体から所定距離離れた位置の湿度
も用いて被測定空間内の湿度分布を求めるようにしたの
で、上記効果に加え、被測定空間内の湿度分布をより精
度良く求めることができる、という効果を有する。

【０１１７】請求項７記載の発明は、請求項４の発明に
おいて、複数箇所の間の音波の減衰量を測定して被測定
空間内の音波の減衰率の分布を求めることを、複数種の
周波数の音波について各々行い、複数種の周波数の音波
について各々求めた被測定空間内の音波の減衰率の分
布、被測定空間内の温度分布、及び複数種の周波数に基
づいて、被測定空間内の湿度分布を演算によって求める
ようにしたので、上記効果に加え、被測定空間内の温度
及び湿度が、特定の周波数の音波では減衰率が不感領域
となる条件であったとしても、被測定空間内の湿度分布
を求めることができる、という効果を有する。

【０１１８】請求項８記載の発明は、請求項４の発明に
おいて、音波の減衰量の測定に用いる音波の周波数を、
被測定空間の大きさに応じて変更するようにしたので、
上記効果に加え、音波の減衰量を効率良く測定すること
ができる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る環境状態測定装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図２】ノードの配置及び測定対象区間を示す被測定空
間の平面図である。

【図３】（Ａ）は第１実施形態に係る温度センサの概略
構成図、（Ｂ）は壁面からの距離と被測定空間内の温度
との関係を示す線図である。

【図４】第１実施形態に係る伝搬時間・減衰量測定処理
を示すフローチャートである。

【図５】第１実施形態に係る温度・湿度分布演算処理を
示すフローチャートである。

【図６】被測定空間内のボクセル、音波の伝搬経路がボ
クセル内を横切っている距離を示す概念図である。

【図７】（Ａ）乃至（Ｃ）は、被測定空間内の温度分布
に基づく音波の伝搬経路の補正を説明するための概念図
である。

【図８】（Ａ）乃至（Ｃ）は、補正後の音波の伝搬経路
に基づく被測定空間内の温度分布の再演算を説明するた
めの概念図である。

【図９】気温が−１０℃の条件での、相対湿度と、各種
周波数の音波の距離減衰率と、の関係を示す線図であ
る。

【図１０】気温が０℃の条件での、相対湿度と、各種周
波数の音波の距離減衰率と、の関係を示す線図である。

【図１１】気温が＋１０℃の条件での、相対湿度と、各
種周波数の音波の距離減衰率と、の関係を示す線図であ
る。

【図１２】気温が＋２０℃の条件での、相対湿度と、各
種周波数の音波の距離減衰率と、の関係を示す線図であ
る。

【図１３】気温が＋３０℃の条件での、相対湿度と、各
種周波数の音波の距離減衰率と、の関係を示す線図であ
る。

【図１４】被測定空間内の温度分布及び湿度分布の表示
例を示すイメージ図である。

【図１５】第２実施形態に係る環境状態測定装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図１６】（Ａ）は第２実施形態に係る温度センサの概
略構成図、（Ｂ）は壁面からの距離と被測定空間内の温
度との関係を示す線図である。

【図１７】第２実施形態に係る伝搬時間・減衰量測定処
理を示すフローチャートである。

【図１８】第２実施形態に係る温度・湿度分布演算処理
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 環境状態測定装置 １２ ノード １４ ホストコンピュータ ２２ 壁体 ２４ 被測定空間 ３０ スピーカ ３２ マイクロフォン ３８ データ処理部 ４４ 温度センサ ６０ 環境状態測定装置 ６２ 湿度センサ

フロントページの続き (72)発明者 永井 啓之亮 茨城県つくば市天王台１−１−１ 筑波大 学内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定空間の周縁部の互いに異なる複数
   箇所の間の音波の伝搬時間を各々測定すると共に、 前記被測定空間内でかつ前記被測定空間を区画する壁体
   から所定距離離れた位置の温度を測定し、 前記複数箇所の間の音波の伝搬時間、及び前記壁体から
   所定距離離れた位置の温度に基づいて、前記被測定空間
   内の温度分布を演算により求める環境状態測定方法。
2. 【請求項２】 被測定空間を区画する壁体と、前記被測
   定空間内でかつ前記壁体から所定距離離れた位置と、の
   温度差を予め測定しておき、 前記被測定空間の周縁部の互いに異なる複数箇所の間の
   音波の伝搬時間を各々測定すると共に、 前記壁体の温度を測定し、測定した壁体の温度及び前記
   予め測定した温度差に基づいて、前記壁体から所定距離
   離れた位置の温度を推定し、 前記複数箇所の間の音波の伝搬時間、及び前記壁体から
   所定距離離れた位置の温度に基づいて、前記被測定空間
   内の温度分布を演算により求める環境状態測定方法。
3. 【請求項３】 被測定空間の周縁部の互いに異なる複数
   箇所の間の音波の伝搬時間を各々測定し、 前記複数箇所の間の音波の伝搬時間に基づいて、前記複
   数箇所の間の音波の伝搬経路を直線と仮定して前記被測
   定空間内の温度分布を演算により求め、 求めた温度分布に基づき前記複数箇所の間の音波の伝搬
   経路を補正し、 前記複数箇所の間の音波の伝搬時間、及び前記補正によ
   って得られた複数箇所の間の音波の伝搬経路に基づい
   て、前記被測定空間内の温度分布を演算により再度求め
   る環境状態測定方法。
4. 【請求項４】 被測定空間の周縁部の互いに異なる複数
   箇所の間の音波の伝搬時間及び減衰量を各々測定し、 前記複数箇所の間の音波の伝搬時間に基づいて、前記被
   測定空間内の温度分布を演算により求めると共に、 前記複数箇所の間の音波の減衰量に基づいて、前記被測
   定空間内の音波の減衰率の分布を演算によって求め、 前記被測定空間内の音波の減衰率の分布、前記被測定空
   間内の温度分布、及び前記減衰量の測定に用いた音波の
   周波数に基づいて、前記被測定空間内の湿度分布を演算
   によって求める環境状態測定方法。
5. 【請求項５】 前記被測定空間内でかつ前記被測定空間
   を区画する壁体から所定距離離れた位置の温度を求め、 前記被測定空間内の温度分布を、前記壁体から所定距離
   離れた位置の温度も用いて演算により求めることを特徴
   とする請求項３又は請求項４記載の環境状態測定方法。
6. 【請求項６】 被測定空間内でかつ前記被測定空間を区
   画する壁体から所定距離離れた位置の湿度を求め、 前記被測定空間内の湿度分布を、前記壁体から所定距離
   離れた位置の湿度も用いて演算により求めることを特徴
   とする請求項４記載の環境状態測定方法。
7. 【請求項７】 前記複数箇所の間の音波の減衰量を測定
   し、前記被測定空間内の音波の減衰率の分布を演算によ
   って求めることを、複数種の周波数の音波について各々
   行い、 前記複数種の周波数の音波について各々求めた前記被測
   定空間内の音波の減衰率の分布、前記被測定空間内の温
   度分布、及び前記複数種の周波数に基づいて、前記被測
   定空間内の湿度分布を演算によって求めることを特徴と
   する請求項４記載の環境状態測定方法。
8. 【請求項８】 前記複数箇所の間の音波の減衰量の測定
   に用いる音波の周波数を、被測定空間の大きさに応じて
   変更することを特徴とする請求項４記載の環境状態測定
   方法。
9. 【請求項９】 被測定空間の周縁部の互いに異なる複数
   箇所の間の音波の伝搬時間を各々測定する伝搬時間測定
   手段と、 前記被測定空間内でかつ前記被測定空間を区画する壁体
   から所定距離離れた位置の温度を測定する温度測定手段
   と、 前記伝搬時間測定手段によって測定された前記複数箇所
   の間の音波の伝搬時間、及び前記温度測定手段によって
   測定された前記壁体から所定距離離れた位置の温度に基
   づいて、前記被測定空間内の温度分布を演算により求め
   る温度分布演算手段と、 を含む環境状態測定装置。
10. 【請求項１０】 予め測定された、被測定空間を区画す
    る壁体と、前記被測定空間内でかつ前記壁体から所定距
    離離れた位置と、の温度差を記憶する記憶手段と、 前記被測定空間の周縁部の互いに異なる複数箇所の間の
    音波の伝搬時間を各々測定する伝搬時間測定手段と、 前記壁体の温度を測定する壁体温度測定手段と、 前記壁体温度測定手段によって測定された壁体の温度及
    び前記記憶手段に記憶されている温度差に基づいて、前
    記壁体から所定距離離れた位置の温度を推定する温度推
    定手段と、 前記伝搬時間測定手段によって測定された前記複数箇所
    の間の音波の伝搬時間、及び前記温度推定手段によって
    推定された前記壁体から所定距離離れた位置の温度に基
    づいて、前記被測定空間内の温度分布を演算により求め
    る温度分布演算手段と、 を含む環境状態測定装置。
11. 【請求項１１】 被測定空間の周縁部の互いに異なる複
    数箇所の間の音波の伝搬時間を各々測定する伝搬時間測
    定手段と、 前記伝搬時間測定手段によって測定された前記複数箇所
    の間の音波の伝搬時間に基づいて、前記複数箇所の間の
    音波の伝搬経路を直線と仮定して前記被測定空間内の温
    度分布を演算により求め、求めた温度分布に基づき前記
    複数箇所の間の音波の伝搬経路を補正し、前記複数箇所
    の間の音波の伝搬時間、及び前記補正によって得られた
    複数箇所の間の音波の伝搬経路に基づいて、前記被測定
    空間内の温度分布を演算により再度求める温度分布演算
    手段と、を含む環境状態測定装置。
12. 【請求項１２】 被測定空間の周縁部の互いに異なる複
    数箇所の間の音波の伝搬時間及び減衰量を各々測定する
    伝搬時間・減衰量測定手段と、 前記伝搬時間・減衰量測定手段によって測定された前記
    複数箇所の間の音波の伝搬時間に基づいて、前記被測定
    空間内の温度分布を演算により求める温度分布演算手段
    と、 前記伝搬時間・減衰量測定手段によって測定された前記
    複数箇所の間の音波の減衰量に基づいて前記被測定空間
    内の音波の減衰率の分布を演算によって求め、前記被測
    定空間内の音波の減衰率の分布、前記温度分布演算手段
    によって演算された前記被測定空間内の温度分布、及び
    前記伝搬時間・減衰量測定手段が前記減衰量の測定に用
    いた音波の周波数に基づいて、前記被測定空間内の湿度
    分布を演算によって求める湿度分布演算手段と、 を含む環境状態測定装置。