容器内の液体種別を判別する装置およびその制御方法

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。

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。そこで、本発明者らは、非接触かつ迅速な検査方法の一つとして、液体の種類による誘電率の相違を利用したペットボトル等絶縁体（誘電体）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。

ところで、液体種類の判別手法としては、本発明者らによる前記発明で採用した液体種類による誘電率の相違のほか、液体種類による熱的特性の相違を活用する手法も考えられる。たとえば、特許文献１には、自動車のガソリンタンク等燃料タンクの内部に熱供給手段と温度変化測定手段を配置し、タンクの壁面側と燃料側の熱伝導材に伝達される熱の挙動からタンク内の燃料性状（たとえば沸点やＴ５０値）を検出するセンサに関する技術が記載されている。また、特許文献２には、石油タンクや油供給路中の水等の混入を検出することを目的として、傍熱型流量検出器を流体判別器として利用する技術が開示されている。傍熱型流量計は発熱素子と流量検出素子（温度センサ）とを流体内に配置し、流体の流速によって流量検出素子の温度が変化する特性を利用した流速計であることは良く知られている。特許文献２の技術は、この傍熱型流量計の流速０における初期出力が傍熱型流量計に接している流体の熱特性に依存して変化する点に着目し、これを流体の識別に用いようとするものである。さらに、特許文献３には、容器の外面を加熱する加熱手段と加熱手段の近傍に配置した温度センサとを備える測定モジュールを利用した液位測定装置の技術が開示されている。この液位測定装置では複数の測定モジュールを容器外側に一列に付勢して配置し、容器内部に液がある場合と無い場合の容器外壁の熱挙動の相違からいずれの測定モジュールの間に液面が位置するかを検出しようとするものである。これら特許文献１〜３に記載の技術は、いずれも液体の熱的性質（液がない場合を含めて）を利用して液体の種別（液の有無）を判別しようとするものである。

特開平１０−３２５８１５号公報 特開２０００−１８６８１５号公報 特開２００２−２１４０２０号公報

本発明の目的は、容器内部の液体種別を、容器の材質によらず、容器外部から迅速に、好ましくは非接触で判別できる技術を提供することにある。また、本発明の目的は、容器内部の液体種別を、容器の材質によらず、容器外部から迅速に判別できる液体判別手法において、容器外壁への安定した加熱、および、加熱部近傍の安定した温度測定を実現する手法を提供することにある。本発明の他の目的は、装置を長寿命化することにある。また、加熱部および温度計測部の小型化を実現することにある。さらに、量産化対応に優れた装置を実現することにある。

本願発明１あるいは２によれば、容器内部の液体種別を、容器の材質によらず、容器外部から迅速に、好ましくは非接触で判別できる技術を提供できる。本願発明３あるいは４によれば、容器内部の液体種別を、容器の材質によらず、容器外部から迅速に判別できる液体判別手法において、容器外壁への安定した加熱、および、加熱部近傍の安定した温度測定を実現できる。また、装置を長寿命化することができ、加熱部および温度計測部の小型化を実現できる。さらに、量産化対応に優れた装置を実現できる。