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公開番号2023076774
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-02
出願番号2020074863
出願日2020-04-20
発明の名称検出装置および検出方法
出願人ソニーグループ株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 22/04 20060101AFI20230526BHJP(測定;試験)
要約
【課題】測定時間および消費電力を抑制する検査装置、検査方法を提供する。
【解決手段】本開示の検出装置は、送信用の第1アンテナ部を有する第1プローブと、第1プローブと所定の距離をおいて対向する受信用の第2アンテナ部を有する第2プローブと、第1および第2アンテナ部の間の媒質中での電磁波の伝搬特性に関する情報を含む測定信号を測定する測定部と、測定信号から得られる特徴量に基づいて媒質の特性情報を算出する演算部と、を備え、第1モードにおいて、測定部は媒質中を伝搬する電磁波の第1周波数帯域における測定信号を測定し、演算部は第1周波数帯域の測定信号から得られる第1特徴量に基づいて媒質の特性情報を算出し、第2モードにおいて、測定部は電磁波の第1周波数帯域の一部分である第2周波数帯域における測定信号を測定し、演算部は第2周波数帯域の測定信号から得られる第2特徴量に基づいて媒質の特性情報を算出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
送信用の第１アンテナ部を有する第１プローブと、
前記第１プローブと所定の距離をおいて対向する受信用の第２アンテナ部を有する第２プローブと、
前記第１および第２アンテナ部の間の媒質中での電磁波の伝搬特性に関する情報を含む測定信号を測定する測定部と、
前記測定信号から得られる特徴量に基づいて前記媒質の特性情報を算出する演算部と、を備え、
第１モードにおいて、前記測定部は前記媒質中を伝搬する電磁波の第１周波数帯域における前記測定信号を測定し、前記演算部は前記第１周波数帯域の測定信号から得られる第１特徴量に基づいて前記媒質の特性情報を算出し、
第２モードにおいて、前記測定部は前記電磁波の前記第１周波数帯域の一部分である第２周波数帯域における前記測定信号を測定し、前記演算部は前記第２周波数帯域の測定信号から得られる第２特徴量に基づいて前記媒質の特性情報を算出する、検出装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１モードにおいて、前記演算部は、前記第１周波数帯域における前記測定信号のうち前記第２周波数帯域の測定信号から得られる部分特徴量に基づいて、前記第１特徴量と前記部分特徴量との関係情報を生成し、
前記第２モードにおいて、前記演算部は、前記関係情報に前記第２特徴量を適用することによって、前記媒質の特性情報を算出する、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記第２周波数帯域は、前記第１周波数帯域のうち前記測定信号の強度が最大となるピーク周波数を含む帯域である、請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記第１モードにおいて、前記測定部は、前記電磁波を第１周波数間隔で測定し、
前記第２モードにおいて、前記測定部は、前記電磁波を前記第１周波数間隔よりも広い第２周波数間隔で測定する、請求項１に記載の検出装置。
【請求項５】
前記第２周波数帯域の広さは、前記第１周波数帯域の広さとほぼ等しい、請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記第２周波数帯域は、前記第１周波数帯域内の特定周波数である、請求項１に記載の検出装置。
【請求項７】
前記特徴量は、前記第１および第２アンテナ部間の前記電磁波の伝搬遅延時間、該電磁波の周波数特性の形状、または、該電磁波の周波数特性に基づいて得られた伝搬遅延時間の波形である、請求項１に記載の検出装置。
【請求項８】
前記特徴量は、前記特定周波数における前記電磁波の位相または振幅である、請求項６に記載の検出装置。
【請求項９】
前記演算部は、
前記測定信号に基づいて前記第１及び第２のプローブ間における電磁波の伝搬遅延時間を前記特徴量として算出する遅延時間算出部と、
前記伝搬遅延時間に基づいて前記媒質の比誘電率を前記特性情報として算出する比誘電率算出部と、
前記比誘電率に基づいて前記媒質中の水分量を算出する水分量算出部と、
前記関係情報を生成する関係情報生成部と、を備える、請求項２に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記第１モードにおいて、前記演算部は、前記第１周波数帯域における前記測定信号に基づいて第１伝搬遅延時間を算出し、前記第１周波数帯域における前記測定信号のうち前記第２周波数帯域の測定信号から得られる部分遅延時間を算出し、前記第１伝搬遅延時間および前記部分遅延時間を用いて前記関係情報を生成し、
前記第２モードにおいて、前記演算部は、前記第２周波数帯域における前記測定信号に基づいて第２伝搬遅延時間を算出し、前記第２伝搬遅延時間を前記関係情報に適用することによって該第２伝搬遅延時間を前記第１周波数帯域の伝搬遅延時間へ換算した補正遅延時間を生成し、前記補正遅延時間を用いて前記媒質の比誘電率および該媒質中の水分量を算出する、請求項９に記載の検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、検出装置および検出方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
媒質中の水分量を測定する水分センサは、ＦＤＲ（Frequency Domain Refractometry）法を用いていることがある。ＦＤＲ法は、媒質中に埋め込んだ金属プローブに沿って電磁波を送り、その反射応答をもとに測定された比誘電率から媒質中の水分量を算出する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／２２１０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＦＤＲ法を用いた水分センサは、正確な水分量を測定するために、広帯域の周波数に渡ってスイープする。このため、従来の水分センサは、長い測定時間を必要とし、かつ、大きな消費電力を必要としていた。携帯端末やＩｏＴ（internet of Things）機器のようにバッテリで駆動する装置では、測定時間および消費電力は、バッテリの持続時間に直結する。このため、測定時間および消費電力の削減が所望されている。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、測定時間および消費電力を抑制することができる検査装置および検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面の検査装置は、送信用の第１アンテナ部を有する第１プローブと、第１プローブと所定の距離をおいて対向する受信用の第２アンテナ部を有する第２プローブと、第１および第２アンテナ部の間の媒質中での電磁波の伝搬特性に関する情報を含む測定信号を測定する測定部と、測定信号から得られる特徴量に基づいて媒質の特性情報を算出する演算部と、を備え、第１モードにおいて、測定部は媒質中を伝搬する電磁波の第１周波数帯域における測定信号を測定し、演算部は第１周波数帯域の測定信号から得られる第１特徴量に基づいて媒質の特性情報を算出し、第２モードにおいて、測定部は電磁波の第１周波数帯域の一部分である第２周波数帯域における測定信号を測定し、演算部は第２周波数帯域の測定信号から得られる第２特徴量に基づいて媒質の特性情報を算出する。
【０００７】
第１モードにおいて、演算部は、第１周波数帯域における測定信号のうち第２周波数帯域の測定信号から得られる部分特徴量に基づいて、第１特徴量と部分特徴量との関係情報を生成し、第２モードにおいて、演算部は、関係情報に第２特徴量を適用することによって、媒質の特性情報を算出してよい。
【０００８】
第２周波数帯域は、第１周波数帯域のうち測定信号の強度が最大となるピーク周波数を含む帯域でよい。
【０００９】
第１モードにおいて、測定部は、電磁波を第１周波数間隔で測定し、第２モードにおいて、測定部は、電磁波を第１周波数間隔よりも広い第２周波数間隔で測定してよい。
【００１０】
第２周波数帯域の広さは、第１周波数帯域の広さとほぼ等しくてよい。
第２周波数帯域は、第１周波数帯域内の特定周波数でよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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