JP2018084510A

JP2018084510A - Volumeter

Info

Publication number: JP2018084510A
Application number: JP2016228109A
Authority: JP
Inventors: 篤史本田; Atsushi Honda; 宮川　功; Isao Miyagawa; 功宮川
Original assignee: Denso Corp; Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-05-31

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a volumeter which can measure a volume relatively easily.SOLUTION: A volumeter 100 measures the volume of a liquid fuel 5 in a storage room 2 of a fuel tank 1 capable of reflecting a sound pressure. The volumeter 100 includes: a vibration unit 10 for applying an impulse-like impulsive sound to a space inside of the storage room 2; a pressure detection unit 20 for detecting a pressure change in the space; and a volumeter measuring unit 34 for calculating a reverberation time of the impulsive sound, using an attenuation factor of the pressure change detected by the pressure detection unit 20, and measuring the volume, using the reverberation time.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、容器の貯留室内に入れられた内容物の容積を計測する容積計に関する。 The present invention relates to a volume meter that measures the volume of contents placed in a storage chamber of a container.

従来、容積を計測する容積計が知られている。特許文献１に開示の容積計は、基準容器と結合された第１容器と、非測定容器と結合された第２容器とを用いている。スピーカにより第１容器と第２容器との間に設けられた振動板を振動させ、第１容器と第２容器とを連通する連通管の圧力変化が略０となる位置に配置されたマイクロホンにより圧力変化を検出する。また、追加のマイクロホンが第１容器内部の圧力変化を検出する。連通管のマイクロホンの出力の振幅及び追加のマイクロホンの出力の振幅を用いて、基準容器と非測定容器との容積の差を求めている。 Conventionally, a volume meter for measuring a volume is known. The volume meter disclosed in Patent Document 1 uses a first container coupled to a reference container and a second container coupled to a non-measurement container. A microphone disposed between the first container and the second container is vibrated by a speaker, and the microphone disposed at a position where the pressure change of the communication pipe that communicates the first container and the second container becomes substantially zero. Detect pressure changes. An additional microphone detects a pressure change inside the first container. The difference in volume between the reference container and the non-measurement container is obtained by using the amplitude of the output of the microphone of the communication tube and the amplitude of the output of the additional microphone.

特開平７−３１１０７１号公報JP 7-311071 A

このように、特許文献１の構成では、容器を２つ以上設けなければ容積の測定を行なうことができない。また、２つのマイクロホンを用い、その振幅の絶対値が用いられている。このため、２つのマイクロホンの間の製造上の精度のばらつきが大きかったり、また、各マイクロホンの経年劣化等による感度の劣化が生じたりすると、精度良く容積の測定を行なうことができない。このように、特許文献１では、容積を測定するために、煩雑な条件が要求されるのである。 As described above, in the configuration of Patent Document 1, the volume cannot be measured unless two or more containers are provided. Two microphones are used and the absolute value of the amplitude is used. For this reason, if the variation in manufacturing accuracy between the two microphones is large, or if the sensitivity is deteriorated due to deterioration of each microphone over time, the volume cannot be accurately measured. Thus, in patent document 1, in order to measure a volume, complicated conditions are requested | required.

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、比較的簡易に容積を計測可能な容積計を提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems described above, and an object thereof is to provide a volume meter capable of measuring the volume relatively easily.

開示される発明のひとつは、音圧を反響可能に形成された容器（１）の貯留室（２）内に入れられた内容物（５）の容積を計測する容積計であって、
貯留室内の空間にインパルス状のインパルス音圧を印加する加振部（１０）と、
空間の圧力変化を検出する圧力検出部（２０）と、
圧力検出部が検出した圧力変化の減衰率を用いてインパルス音圧の残響時間を算出し、残響時間を用いて容積を計測する容積計測部（３４）と、を備える。 One of the disclosed inventions is a volume meter for measuring the volume of the content (5) placed in the storage chamber (2) of the container (1) formed to be able to resonate sound pressure,
An excitation unit (10) for applying impulse-like impulse sound pressure to the space in the storage chamber;
A pressure detector (20) for detecting a pressure change in the space;
A volume measuring unit (34) that calculates the reverberation time of the impulse sound pressure using the attenuation rate of the pressure change detected by the pressure detection unit, and measures the volume using the reverberation time;

このような発明では、容器の貯留室内に入れられた内容物の容積は、他の容器を必要とせずに計測される。そして、計測に用いられる残響時間は、音圧を反響可能に形成された貯留室内の空間において、印加されたインパルス音圧の残響時間であり、圧力検出部が検出した圧力変化の減衰率を用いて算出され得る。故に、１つの圧力検出部で圧力変化を検出すれば足りるため、圧力検出部の製造上の精度のばらつきを懸念する必要がない。圧力検出部に感度の劣化が生じて振幅の絶対値が例えば実際よりも小さく、実際と異なる値に見積もられたとしても、圧力変化の減衰率、すなわち比率計算によって容積が計測されるので、計測結果に大きな影響が及び難い。以上により、比較的簡易に容積を計測可能となるのである。 In such an invention, the volume of the contents placed in the storage chamber of the container is measured without requiring another container. The reverberation time used for the measurement is the reverberation time of the applied impulse sound pressure in the space of the storage chamber formed so that the sound pressure can be reflected, and the decay rate of the pressure change detected by the pressure detection unit is used. Can be calculated. Therefore, since it is sufficient to detect the pressure change with one pressure detection unit, there is no need to worry about variations in manufacturing accuracy of the pressure detection unit. Even if the absolute value of the amplitude is smaller than the actual value and estimated to be different from the actual value, for example, the volume is measured by the pressure change attenuation rate, that is, the ratio calculation. It is difficult to have a big influence on the measurement result. As described above, the volume can be measured relatively easily.

また、開示される発明の他のひとつは、音圧を反響可能に形成された容器（１）の貯留室（２）内に入れられた内容物（５）の容積を計測する容積計であって、
貯留室内の空間に断続的な音圧を印加する加振部（１０）と、
空間の圧力変化を検出する圧力検出部（２０）と、
圧力検出部が検出した圧力変化の減衰率を用いて断続的な音圧の残響時間を算出し、残響時間を用いて容積を計測する容積計測部（３４）と、を備える。 Another aspect of the disclosed invention is a volume meter that measures the volume of the content (5) placed in the storage chamber (2) of the container (1) formed so that the sound pressure can be reflected. And
An excitation unit (10) for applying intermittent sound pressure to the space in the storage chamber;
A pressure detector (20) for detecting a pressure change in the space;
A volume measuring unit (34) that calculates the reverberation time of the intermittent sound pressure using the attenuation rate of the pressure change detected by the pressure detection unit, and measures the volume using the reverberation time;

このような発明では、容器の貯留室内に入れられた内容物の容積は、他の容器を必要とせずに計測される。そして、計測に用いられる残響時間は、音圧を反響可能に形成された貯留室内の空間において、印加された断続的な音圧の残響時間であり、圧力検出部が検出した圧力変化の減衰率を用いて算出され得る。故に、１つの圧力検出部で圧力変化を検出すれば足りるため、圧力検出部の製造上の精度のばらつきを懸念する必要がない。圧力検出部に感度の劣化が生じて振幅の絶対値が例えば実際よりも小さく、実際と異なる値に見積もられたとしても、圧力変化の減衰率、すなわち比率計算によって容積が計測されるので、計測結果に大きな影響が及び難い。以上により、比較的簡易に容積を計測可能となるのである。 In such an invention, the volume of the contents placed in the storage chamber of the container is measured without requiring another container. The reverberation time used for the measurement is the reverberation time of the intermittent sound pressure applied in the space in the storage chamber that can resonate the sound pressure, and the decay rate of the pressure change detected by the pressure detector Can be calculated using Therefore, since it is sufficient to detect the pressure change with one pressure detection unit, there is no need to worry about variations in manufacturing accuracy of the pressure detection unit. Even if the absolute value of the amplitude is smaller than the actual value and estimated to be different from the actual value, for example, the volume is measured by the pressure change attenuation rate, that is, the ratio calculation. It is difficult to have a big influence on the measurement result. As described above, the volume can be measured relatively easily.

一実施形態における容積計の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the volume meter in one Embodiment. 一実施形態における容積計の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the volume meter in one Embodiment. 一実施形態の電子処理ユニットの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electronic processing unit of one Embodiment. 残響時間を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating reverberation time. 容積（液量）と残響時間との関係を説明するためのグラフ図であって、（ａ）容積１Ｌの場合、（ｂ）容積８Ｌの場合を示す。It is a graph for demonstrating the relationship between a volume (liquid amount) and reverberation time, Comprising: (a) The case of volume 1L, (b) The case of volume 8L is shown. 一実施形態の容積計によるフローチャートである。It is a flowchart by the volume meter of one Embodiment. 変形例１における容積計の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the volume meter in the modification 1. FIG. 変形例１における図５に対応する図であって、（ａ）容積０．２Ｌの場合、（ｂ）容積０．４Ｌの場合、（ｃ）容積０．６Ｌの場合、（ｄ）容積０．８Ｌの場合、（ｅ）容積１．０Ｌの場合、（ｆ）容積１．２Ｌの場合を示す。FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 5 in the first modification, in which (a) the volume is 0.2 L, (b) the volume is 0.4 L, (c) the volume is 0.6 L, and (d) the volume is 0. In the case of 8L, (e) the volume is 1.0L, and (f) the volume is 1.2L.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の一実施形態による容積計１００は、図１，２に示すように、車両に搭載され、容器としての燃料タンク１に設置されている。燃料タンク１は、例えば硬質樹脂ないしは金属からなる壁３により略直方体状の貯留室２を形成している。燃料タンク１は、その有底の貯留室２内に液体燃料５を貯留するようになっている。通常時、貯留室２は給油口が塞がれることにより、密閉状態となっている。これにより、貯留室２は、音圧が生じた際に壁３によって当該音圧を反響可能に形成されている。容積計１００は、貯留室２内に入れられた内容物としての液体燃料５の容積を計測する。容積計１００は、加振部１０、圧力検出部２０、及び電子処理ユニット３０を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a volume meter 100 according to an embodiment of the present invention is mounted on a vehicle and installed in a fuel tank 1 as a container. The fuel tank 1 forms a substantially rectangular parallelepiped storage chamber 2 by a wall 3 made of, for example, hard resin or metal. The fuel tank 1 stores the liquid fuel 5 in the bottomed storage chamber 2. Normally, the storage chamber 2 is in a sealed state by closing the fuel filler opening. Thereby, the storage chamber 2 is formed so that the sound pressure can be reflected by the wall 3 when the sound pressure is generated. The volume meter 100 measures the volume of the liquid fuel 5 as the contents put in the storage chamber 2. The volume meter 100 includes a vibration unit 10, a pressure detection unit 20, and an electronic processing unit 30.

加振部１０は、貯留室２内の空間に、断続的なインパルス状のインパルス音圧を印加する。加振部１０としては、図１に示すように貯留室２内に配置される方式と、図２に示すように貯留室２外に配置される方式とが採用され得る。いずれにしろ、加振部１０は、燃料タンク１の天井部１ａに配置されることが好適である。 The vibration unit 10 applies intermittent impulse sound pressure to the space in the storage chamber 2. As the vibration part 10, the system arrange | positioned in the storage chamber 2 as shown in FIG. 1, and the system arrange | positioned out of the storage chamber 2 as shown in FIG. 2 may be employ | adopted. In any case, it is preferable that the vibration exciter 10 is disposed on the ceiling 1 a of the fuel tank 1.

貯留室２内に配置された加振部１０の具体例を示す。加振部１０の一例として、アクチュエータにより、例えば金属等の固体同士を衝突させ、当該固体同士の衝突音をインパルス音圧とする方式が挙げられる。加振部１０の他の一例として、噴射モジュールから圧縮空気を貯留室２内の空間に噴射することによりインパルス音圧を印加する方式が挙げられる。加振部１０の他の一例として、放電モジュールにより貯留室２内の空間に気中放電し、当該気中放電の放電音をインパルス音圧とする方式が挙げられる。加振部１０の他の一例として、貯留室２内の空間にて風船を破裂させ、破裂音をインパルス音圧とする方式が挙げられる。 The specific example of the vibration part 10 arrange | positioned in the storage chamber 2 is shown. As an example of the vibration unit 10, there is a system in which solids such as metals collide with an actuator and the collision sound between the solids is used as an impulse sound pressure. As another example of the vibration unit 10, there is a method of applying an impulse sound pressure by injecting compressed air from the injection module into the space in the storage chamber 2. As another example of the vibration unit 10, there is a method in which air discharge is performed in the space in the storage chamber 2 by a discharge module, and a discharge sound of the air discharge is used as impulse sound pressure. Another example of the vibration unit 10 is a method in which a balloon is ruptured in the space in the storage chamber 2 and the rupture sound is used as an impulse sound pressure.

貯留室２外に配置された加振部１０の具体例を示す。加振部１０の一例として、壁３の外側に配置されたアクチュエータにより、当該壁３の上面を打ち叩き、打音をインパルス音圧とする方式が挙げられる。 The specific example of the vibration part 10 arrange | positioned out of the storage chamber 2 is shown. As an example of the vibration unit 10, there is a method in which an actuator disposed outside the wall 3 is used to strike the upper surface of the wall 3 and use the impulse sound as an impulse sound pressure.

このようなインパルス音圧は、可聴域の音圧であってもよく、超音波のような不可聴域の音圧であってもよい。しかしながら、インパルス音圧のピーク周波数は、燃料タンク１の貯留室２に固有の共鳴周波数よりも小さく設定される。仮に固有の共鳴周波数よりも大きく設定されると、共鳴周波数の高調波の影響を受けることが懸念され得るためである。 Such impulse sound pressure may be an audible sound pressure or an inaudible sound pressure such as an ultrasonic wave. However, the peak frequency of the impulse sound pressure is set to be lower than the resonance frequency unique to the storage chamber 2 of the fuel tank 1. This is because if it is set to be higher than the inherent resonance frequency, it may be concerned that it is affected by the harmonics of the resonance frequency.

ここで、液体燃料５は、車両の振動に伴い、その液面ＬＳが振動することがある。その液面ＬＳに想定される振動の周波数は、一般的に１００〜２００Ｈｚとされている。そこでインパルス音圧のピーク周波数は、液面ＬＳに想定される振動の周波数領域の範囲外に設定される。このような設定により、インパルス音圧と、液面ＬＳの振動に伴う空間の圧力変化とが干渉してしまう事態が回避される。 Here, the liquid level LS of the liquid fuel 5 may vibrate with the vibration of the vehicle. The frequency of vibration assumed for the liquid level LS is generally 100 to 200 Hz. Therefore, the peak frequency of the impulse sound pressure is set outside the range of the vibration frequency region assumed for the liquid level LS. Such a setting avoids a situation in which the impulse sound pressure and the pressure change in the space accompanying the vibration of the liquid level LS interfere with each other.

圧力検出部２０は、燃料タンク１の天井部１ａのうち、貯留室２内に設置されたマイクロホンである。圧力検出部２０は、貯留室２内の空間の圧力変化を検出する。貯留室２内の圧力検出部２０は、例えばワイヤハーネス等により貯留室２外の電子処理ユニット３０と電気的に接続されている。圧力検出部２０は、圧力変化を継時的に検出し、当該圧力変化を電子信号として電子処理ユニット３０に随時出力するようになっている。 The pressure detector 20 is a microphone installed in the storage chamber 2 in the ceiling 1 a of the fuel tank 1. The pressure detection unit 20 detects a pressure change in the space in the storage chamber 2. The pressure detection unit 20 in the storage chamber 2 is electrically connected to the electronic processing unit 30 outside the storage chamber 2 by, for example, a wire harness. The pressure detection unit 20 detects a pressure change over time and outputs the pressure change to the electronic processing unit 30 as needed as an electronic signal.

電子処理ユニット３０は、プロセッサ、メモリ及び入出力インターフェース等を有している電子回路部を主体として構成されている。プロセッサは、例えばメモリに記憶されているコンピュータプログラムを実行することで、各種処理を実施可能となっている。具体的に、電子処理ユニット３０は、電子回路部により実現される機能ブロックとして、図３に示すように、バンドパスフィルタ部３２、容積計測部３４、及び参照データ記憶部３６を有している。 The electronic processing unit 30 is mainly configured by an electronic circuit unit having a processor, a memory, an input / output interface, and the like. For example, the processor can execute various processes by executing a computer program stored in a memory. Specifically, the electronic processing unit 30 includes a band-pass filter unit 32, a volume measuring unit 34, and a reference data storage unit 36 as functional blocks realized by the electronic circuit unit, as shown in FIG. .

バンドパスフィルタ部３２は、フィルタリングにより、圧力検出部２０が検出した圧力変化のうち、特定の周波数の成分を除去する。具体的に、電子処理ユニット３０にインパルス音圧による圧力変化が電気信号として入力された場合に、バンドパスフィルタ部３２は、印加されたインパルス音圧とその残響による音圧変化とを含む圧力変化の振幅データをフィルタリング処理する。例えば、当該振幅データを、高速フーリエ変換等の手法を用いて各周波数の成分毎のデータに変換し、成分毎のデータのうち、特定の周波数の成分を除去する。除去の後、再び成分毎のデータを振幅データに逆変換する。 The bandpass filter unit 32 removes a component of a specific frequency from the pressure change detected by the pressure detection unit 20 by filtering. Specifically, when a pressure change due to the impulse sound pressure is input to the electronic processing unit 30 as an electric signal, the bandpass filter unit 32 changes the pressure including the applied impulse sound pressure and the sound pressure change due to the reverberation thereof. Filter the amplitude data. For example, the amplitude data is converted into data for each frequency component using a technique such as Fast Fourier Transform, and a specific frequency component is removed from the data for each component. After the removal, the data for each component is again converted back into amplitude data.

特に本実施形態のバンドパスフィルタ部３２は、特定の周波数として、前述の貯留室２に固有の共鳴周波数の成分を除去する。この共鳴周波数に加えて、この共鳴周波数の高調波の成分が除去されることが好適である。 In particular, the band-pass filter unit 32 of the present embodiment removes a component of the resonance frequency unique to the storage chamber 2 described above as a specific frequency. In addition to this resonance frequency, it is preferable to remove harmonic components of this resonance frequency.

さらにバンドパスフィルタ部３２は、特定の周波数として、前述の液面ＬＳに想定される振動の周波数の成分を除去する。液面ＬＳに想定される振動の周波数として、１００〜２００Ｈｚの範囲の成分全てが除去されることが好適である。 Furthermore, the bandpass filter unit 32 removes a vibration frequency component assumed for the liquid level LS as a specific frequency. It is preferable that all components in the range of 100 to 200 Hz are removed as the frequency of vibration assumed in the liquid level LS.

容積計測部３４は、圧力検出部２０が検出した圧力変化の減衰率を用いてインパルス音圧の残響時間Ｔを算出し、当該残響時間Ｔを用いて容積を計測する。本実施形態では、容積計測部３４は、バンドパスフィルタ部３２によるフィルタリング後の圧力変化データを用いて、インパルス音圧の残響時間Ｔを算出することとなる。 The volume measurement unit 34 calculates the reverberation time T of the impulse sound pressure using the attenuation rate of the pressure change detected by the pressure detection unit 20, and measures the volume using the reverberation time T. In the present embodiment, the volume measuring unit 34 calculates the reverberation time T of the impulse sound pressure using the pressure change data after filtering by the bandpass filter unit 32.

ここで図４に示すように、本実施形態における残響時間Ｔとは、加振部１０による音圧の印加が停止したときの圧力変化割合から、圧力検出部２０がその後に検出する圧力変化割合が所定の減衰率まで減衰するまでの時間として定義される。特に本実施形態において所定の減衰率は、２０％に設定されているが、他の減衰率に設定されてもよい。 Here, as shown in FIG. 4, the reverberation time T in the present embodiment is the pressure change rate detected by the pressure detection unit 20 after the pressure change rate when the application of the sound pressure by the vibration unit 10 is stopped. Is defined as the time to decay to a predetermined decay rate. In particular, in the present embodiment, the predetermined attenuation rate is set to 20%, but other attenuation rates may be set.

一般的に、残響時間Ｔは、貯留室２内の空間の容積（すなわち貯留室２の全容積から内容物の容積を差し引いた容積）と比例関係にあるとされる。このため、内容物としての液体燃料５の容積は、残響時間Ｔから算出できるのである。 Generally, the reverberation time T is proportional to the volume of the space in the storage chamber 2 (that is, the volume obtained by subtracting the volume of the contents from the total volume of the storage chamber 2). For this reason, the volume of the liquid fuel 5 as the contents can be calculated from the reverberation time T.

また、残響時間Ｔは、貯留室２の吸音率と反比例関係にあるとされるが、貯留室２が音圧を反響可能に形成される（換言すると吸音率が小さい）ことにより、吸音率の残響時間Ｔへの影響は小さい。さらに残響時間Ｔは、貯留室２内の空間の表面積と反比例関係にあるが、本実施形態では内容物が液体のため表面積が異常に増大することはないし、略直方体状の貯留室２の壁３に極端な凹凸が形成されているわけではないので、表面積が極端に変化することは少ない。そもそも、以下に説明する参照データから容積を計測する構成では、吸音率及び表面積の影響を考慮する必要はない。 In addition, the reverberation time T is inversely proportional to the sound absorption rate of the storage chamber 2, but the storage chamber 2 is formed so as to be able to resonate the sound pressure (in other words, the sound absorption rate is small). The influence on the reverberation time T is small. Furthermore, the reverberation time T is inversely proportional to the surface area of the space in the storage chamber 2, but in this embodiment, the surface area does not increase abnormally because the contents are liquid, and the wall of the storage chamber 2 having a substantially rectangular parallelepiped shape. Since no extreme irregularities are formed on the surface 3, the surface area rarely changes extremely. In the first place, in the configuration in which the volume is measured from the reference data described below, it is not necessary to consider the influence of the sound absorption coefficient and the surface area.

本実施形態では、参照データ記憶部３６が容積計測部３４が参照するための参照データを記憶している。参照データは、液体燃料５の容積と残響時間Ｔとの関係を予め実験又はシミュレーション等により関係付けたデータである。本実施形態の参照データは、予め、実験により、貯留室２内の液体燃料５の容積を少しずつ変えた場合の圧力変化データを用いて残響時間Ｔを算出しておき、電子処理ユニット３０のメモリに記憶させておくことで参照可能となる。 In the present embodiment, the reference data storage unit 36 stores reference data for the volume measuring unit 34 to refer to. The reference data is data in which the relationship between the volume of the liquid fuel 5 and the reverberation time T is related in advance through experiments or simulations. In the reference data of the present embodiment, the reverberation time T is calculated in advance using the pressure change data when the volume of the liquid fuel 5 in the storage chamber 2 is changed little by little by experiment. It can be referred to by storing it in the memory.

例として図５には、貯留室２の全容量が３２Ｌであり、（ａ）液体燃料５の容積が１Ｌで空間の容量が３１Ｌの場合と、（ｂ）液体燃料５の容積が８Ｌで空間の容量が２４Ｌの場合との上述の実験による圧力変化データが示されている。これによれば、（ａ）の場合の残響時間が５５ｍｓであり、（ｂ）の場合の残響時間が４２ｍｓであるから、液体燃料５の容積の増大に伴って残響時間Ｔが減少することがわかる。 As an example, in FIG. 5, the total capacity of the storage chamber 2 is 32 L, (a) the volume of the liquid fuel 5 is 1 L and the space capacity is 31 L, and (b) the volume of the liquid fuel 5 is 8 L and the space The pressure change data by the above-mentioned experiment when the capacity | capacitance of 24L is 24L is shown. According to this, since the reverberation time in the case of (a) is 55 ms and the reverberation time in the case of (b) is 42 ms, the reverberation time T may decrease as the volume of the liquid fuel 5 increases. Recognize.

こうして容積計測部３４は、現在算出された残響時間Ｔが、参照データに記憶されたデータのうち、どの容積の残響時間Ｔと最も近いかを判断する。容積計測部３４は、最も近い残響時間Ｔと関連付けられた液体燃料５の容積を、現在の液体燃料５の容積として認定する。こうして液体燃料５の容積が計測される。 In this way, the volume measuring unit 34 determines which volume of the reverberation time T is closest to the currently calculated reverberation time T among the data stored in the reference data. The volume measuring unit 34 recognizes the volume of the liquid fuel 5 associated with the closest reverberation time T as the current volume of the liquid fuel 5. Thus, the volume of the liquid fuel 5 is measured.

以下、本実施形態の容積計１００により実施される容積の計測に関連する処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。 Hereinafter, processing related to volume measurement performed by the volume meter 100 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 6.

まず、ステップＳ１０１では、加振部１０は、インパルス音圧を貯留室２内の空間に印加する。ステップＳ１０１の処理後、ステップＳ１０２へ移る。 First, in step S <b> 101, the excitation unit 10 applies an impulse sound pressure to the space in the storage chamber 2. After the process of step S101, the process proceeds to step S102.

ステップＳ１０２では、圧力検出部２０は、印加されたインパルス音圧とその反響による音圧変化とを含む圧力変化を検出する。ステップＳ１０２の処理後、ステップＳ１０３へ移る。 In step S102, the pressure detection unit 20 detects a pressure change including the applied impulse sound pressure and a sound pressure change due to the echo. After the process of step S102, the process proceeds to step S103.

ステップＳ１０３では、バンドパスフィルタ部３２は、圧力検出部２０が検出した圧力変化のうち、特定の周波数の成分を除去するフィルタリング処理を実施する。ステップＳ１０３の処理後、ステップＳ１０４へ移る。 In step S <b> 103, the bandpass filter unit 32 performs a filtering process for removing a component having a specific frequency from the pressure change detected by the pressure detection unit 20. After the process of step S103, the process proceeds to step S104.

ステップＳ１０４では、容積計測部３４は、圧力検出部２０が検出した圧力変化の減衰率を用いてインパルス音圧の残響時間Ｔを算出する。ステップＳ１０４の処理後、ステップＳ１０５へ移る。 In step S <b> 104, the volume measuring unit 34 calculates the reverberation time T of the impulse sound pressure using the attenuation rate of the pressure change detected by the pressure detecting unit 20. After the process of step S104, the process proceeds to step S105.

ステップＳ１０５では、容積計測部３４は、残響時間Ｔを用いて液体燃料５の容積を計測する。ステップＳ１０５を以って一連の処理を終了する。 In step S105, the volume measuring unit 34 measures the volume of the liquid fuel 5 using the reverberation time T. A series of processing is complete | finished by step S105.

（作用効果）
以上説明した本実施形態の作用効果を以下に説明する。 (Function and effect)
The operational effects of the present embodiment described above will be described below.

本実施形態によると、燃料タンク１の貯留室２内に入れられた液体燃料５の容積は、他の容器を必要とせずに計測される。そして、計測に用いられる残響時間は、音圧を反響可能に形成された貯留室２内の空間において、印加されたインパルス音圧の残響時間Ｔであり、圧力検出部２０が検出した圧力変化の減衰率を用いて算出され得る。故に、１つの圧力検出部２０で圧力変化を検出すれば足りるため、圧力検出部２０の製造上の精度のばらつきを懸念する必要がない。圧力検出部２０に感度の劣化が生じて振幅の絶対値が例えば実際よりも小さく、実際と異なる値に見積もられたとしても、圧力変化の減衰率、すなわち比率計算によって容積が計測されるので、計測結果に大きな影響が及び難い。以上により、比較的簡易に容積を計測可能となるのである。 According to this embodiment, the volume of the liquid fuel 5 put in the storage chamber 2 of the fuel tank 1 is measured without requiring another container. The reverberation time used for the measurement is the reverberation time T of the applied impulse sound pressure in the space in the storage chamber 2 formed so that the sound pressure can be reflected, and the pressure change detected by the pressure detector 20. It can be calculated using the decay rate. Therefore, since it is sufficient to detect a pressure change with one pressure detection unit 20, there is no need to worry about variations in manufacturing accuracy of the pressure detection unit 20. Even if the sensitivity is deteriorated in the pressure detection unit 20 and the absolute value of the amplitude is smaller than the actual value and is estimated to be different from the actual value, the volume is measured by the attenuation rate of the pressure change, that is, the ratio calculation. It is difficult to have a big influence on the measurement result. As described above, the volume can be measured relatively easily.

また、本実施形態によると、燃料タンク１の貯留室２内に入れられた液体燃料５の容積は、他の容器を必要とせずに計測される。そして、計測に用いられる残響時間は、音圧を反響可能に形成された貯留室２内の空間において、印加された断続的な音圧の残響時間Ｔであり、圧力検出部２０が検出した圧力変化の減衰率を用いて算出され得る。故に、１つの圧力検出部２０で圧力変化を検出すれば足りるため、圧力検出部２０の製造上の精度のばらつきを懸念する必要がない。圧力検出部２０に感度の劣化が生じて振幅の絶対値が例えば実際よりも小さく、実際と異なる値に見積もられたとしても、圧力変化の減衰率、すなわち比率計算によって容積が計測されるので、計測結果に大きな影響が及び難い。以上により、比較的簡易に容積を計測可能となるのである。 Moreover, according to this embodiment, the volume of the liquid fuel 5 put in the storage chamber 2 of the fuel tank 1 is measured without requiring another container. The reverberation time used for the measurement is the reverberation time T of the intermittent sound pressure applied in the space in the storage chamber 2 formed so that the sound pressure can be reflected, and the pressure detected by the pressure detector 20. It can be calculated using the rate of change decay. Therefore, since it is sufficient to detect a pressure change with one pressure detection unit 20, there is no need to worry about variations in manufacturing accuracy of the pressure detection unit 20. Even if the sensitivity is deteriorated in the pressure detection unit 20 and the absolute value of the amplitude is smaller than the actual value and is estimated to be different from the actual value, the volume is measured by the attenuation rate of the pressure change, that is, the ratio calculation. It is difficult to have a big influence on the measurement result. As described above, the volume can be measured relatively easily.

また、本実施形態によると、貯留室２に固有の共鳴周波数の成分を除去した圧力変化データを用いて残響時間Ｔが算出される。このような成分の除去によれば、貯留室２内の共鳴の影響により音圧の残響時間Ｔが誤って算出される事態を回避できるので、計測精度を高めることができる。 Further, according to the present embodiment, the reverberation time T is calculated using the pressure change data from which the resonance frequency component unique to the storage chamber 2 is removed. According to the removal of such components, it is possible to avoid a situation in which the reverberation time T of the sound pressure is erroneously calculated due to the influence of resonance in the storage chamber 2, so that the measurement accuracy can be improved.

また、本実施形態によると、車両の振動に伴う液体燃料５の液面ＬＳに想定される振動の周波数の成分を除去した圧力変化データを用いて残響時間Ｔが算出される。このような成分の除去によれば、車両の振動による貯留室２内の圧力変化が残響時間Ｔの算出に盛り込まれてしまう事態を回避できるので、車両の振動の影響を最小限に抑制して液体燃料５の容積を測定できる。 Further, according to the present embodiment, the reverberation time T is calculated using pressure change data obtained by removing a vibration frequency component assumed in the liquid level LS of the liquid fuel 5 due to the vibration of the vehicle. By removing such components, it is possible to avoid a situation in which the pressure change in the storage chamber 2 due to the vibration of the vehicle is included in the calculation of the reverberation time T, so that the influence of the vibration of the vehicle is minimized. The volume of the liquid fuel 5 can be measured.

また、本実施形態によると、加振部１０が燃料タンク１の天井部１ａに配置されるので、内容物の比重が空気より小さい場合に、断続的なインパルス音圧をより確実に貯留室２内の空間に印加することができる。 Moreover, according to this embodiment, since the vibration part 10 is arrange | positioned at the ceiling part 1a of the fuel tank 1, when the specific gravity of the content is smaller than air, an intermittent impulse sound pressure is more reliably ensured. Can be applied to the interior space.

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。 (Other embodiments)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not construed as being limited to the embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist of the present invention. it can.

具体的に変形例１としては、容器は燃料タンク１に限らず、他の容器であってもよい。また、内容物は液体燃料５に限らず、他の内容物であってもよい。図７では、幅２１５ｍｍ、奥行き１６０ｍｍ、高さ７５ｍｍの金属容器２０１が示されている。この金属容器２０１に、水２０５を入れ、水２０５の容積を少しずつ変え、高さ５６０ｍｍからφ３ｍｍの鋼球を落下させることでインパルス音圧を印加する実験が実施された。図８では、（ａ）容積０．２Ｌ、（ｂ）０．４Ｌ、（ｃ）０．６Ｌ、（ｄ）０．８Ｌ、（ｅ）１．０Ｌ、（ｆ）１．２Ｌの場合の圧力変化データが示されている。これによれば、水２０５の容積が増大する程、残響時間が短くなることがわかる。 Specifically, as a first modification, the container is not limited to the fuel tank 1 and may be another container. Further, the content is not limited to the liquid fuel 5 and may be other content. FIG. 7 shows a metal container 201 having a width of 215 mm, a depth of 160 mm, and a height of 75 mm. An experiment was conducted in which water 205 was put into the metal container 201, the volume of the water 205 was changed little by little, and an impulse sound pressure was applied by dropping a steel ball having a height of 560 mm to φ3 mm. In FIG. 8, the pressure in the case of (a) volume 0.2L, (b) 0.4L, (c) 0.6L, (d) 0.8L, (e) 1.0L, (f) 1.2L Change data is shown. This shows that the reverberation time becomes shorter as the volume of the water 205 increases.

変形例２としては、加振部１０は、断続的な音圧であって、インパルス音圧でない音圧を印加するものであってもよい。例えば、加振部１０がスピーカから連続音を出力し、その連続音が途絶える瞬間の圧力変化を利用して、残響時間Ｔが算出される構成であってもよい。 As a second modification, the excitation unit 10 may apply intermittent sound pressure that is not impulse sound pressure. For example, the reverberation time T may be calculated using the pressure change at the moment when the vibration unit 10 outputs a continuous sound from a speaker and the continuous sound stops.

変形例３としては、容器及び内容物の可燃性が低い場合には、加振部１０は、火薬の爆発によりインパルス音圧を貯留室２内の空間に印加するものであってもよい。 As a third modification, when the flammability of the container and the contents is low, the vibration exciter 10 may apply an impulse sound pressure to the space in the storage chamber 2 by explosive explosion.

変形例４としては、貯留室２は、音圧を反響可能に形成されていれば、密閉状態でなくてもよい。例えば、天井部１ａにおいて貯留室２内と貯留室２外とを連通する開口が形成された状態で、容積が測定されるようにしてもよい。 As a fourth modification, the storage chamber 2 does not have to be in a sealed state as long as the storage chamber 2 is formed so that the sound pressure can be reflected. For example, the volume may be measured in a state where an opening that communicates the inside of the storage chamber 2 and the outside of the storage chamber 2 is formed in the ceiling portion 1a.

変形例５としては、バンドパスフィルタ部３２が設けられずに、圧力検出部２０が検出した圧力変化データをそのまま使用して残響時間Ｔが検出されてもよい。 As a fifth modification, the reverberation time T may be detected using the pressure change data detected by the pressure detection unit 20 as it is without providing the bandpass filter unit 32.

１００容積計、１燃料タンク（容器）、２貯留室、５液体燃料（内容物）、１０加振部、２０圧力検出部、３４容積計測部 100 volume meter, 1 fuel tank (container), 2 storage chamber, 5 liquid fuel (contents), 10 excitation unit, 20 pressure detection unit, 34 volume measurement unit

Claims

音圧を反響可能に形成された容器（１）の貯留室（２）内に入れられた内容物（５）の容積を計測する容積計であって、
前記貯留室内の空間にインパルス状のインパルス音圧を印加する加振部（１０）と、
前記空間の圧力変化を検出する圧力検出部（２０）と、
前記圧力検出部が検出した圧力変化の減衰率を用いて前記インパルス音圧の残響時間を算出し、前記残響時間を用いて前記容積を計測する容積計測部（３４）と、を備える容積計。 A volume meter for measuring the volume of the content (5) placed in the storage chamber (2) of the container (1) formed so that the sound pressure can be reflected,
An excitation unit (10) for applying impulse-like impulse sound pressure to the space in the storage chamber;
A pressure detector (20) for detecting a pressure change in the space;
A volume meter comprising: a volume measuring unit (34) that calculates a reverberation time of the impulse sound pressure using an attenuation rate of a pressure change detected by the pressure detection unit, and measures the volume using the reverberation time.

音圧を反響可能に形成された容器（１）の貯留室（２）内に入れられた内容物（５）の容積を計測する容積計であって、
前記貯留室内の空間に断続的な音圧を印加する加振部（１０）と、
前記空間の圧力変化を検出する圧力検出部（２０）と、
前記圧力検出部が検出した前記圧力変化の減衰率を用いて前記断続的な音圧の残響時間を算出し、前記残響時間を用いて前記容積を計測する容積計測部（３４）と、を備える容積計。 A volume meter for measuring the volume of the content (5) placed in the storage chamber (2) of the container (1) formed so that the sound pressure can be reflected,
An excitation unit (10) for applying intermittent sound pressure to the space in the storage chamber;
A pressure detector (20) for detecting a pressure change in the space;
A volume measuring unit (34) that calculates the reverberation time of the intermittent sound pressure using the attenuation rate of the pressure change detected by the pressure detection unit, and measures the volume using the reverberation time; Volume meter.

フィルタリングにより、前記圧力検出部が検出した圧力変化のうち、特定の周波数の成分を除去するバンドパスフィルタ部（３２）をさらに備え、
前記容積計測部は、前記フィルタリング後の圧力変化データを用いて前記残響時間を算出する請求項１又は２に記載の容積計。 A band-pass filter unit (32) that removes a specific frequency component from the pressure change detected by the pressure detection unit by filtering,
The volume meter according to claim 1, wherein the volume measuring unit calculates the reverberation time using pressure change data after the filtering.

前記バンドパスフィルタ部は、前記特定の周波数の成分として、前記貯留室に固有の共鳴周波数の成分を除去する請求項３の容積計。 The volume meter according to claim 3, wherein the band-pass filter unit removes a component having a resonance frequency unique to the storage chamber as the component having the specific frequency.

車両に搭載され、前記内容物としての液体の容積を計測する請求項３又は４に記載の容積計であって、
前記バンドパスフィルタ部は、前記特定の周波数の成分として、前記車両の振動に伴う前記液体の液面（ＬＳ）に想定される振動の周波数の成分を除去する容積計。 The volume meter according to claim 3 or 4, which is mounted on a vehicle and measures the volume of liquid as the contents.
The bandpass filter unit is a volume meter that removes a vibration frequency component assumed on the liquid level (LS) of the liquid accompanying the vibration of the vehicle as the specific frequency component.

前記加振部は、前記容器の天井部（１ａ）に配置される請求項１から５のいずれか１項に記載の容積計。 The volume meter according to any one of claims 1 to 5, wherein the excitation unit is disposed on a ceiling (1a) of the container.