(57)【要約】【課題】簡易な機構、演算で空間の温度を測定できるようにする。【解決手段】超音波発信器が超音波を発信してから、交差点Ｌ４、Ｌ５にて２つの差音が検出器１０に到達して検出されるまでの到達時間の差をｔｄ、音の伝搬経路差をｄとしたとき、前記測定対象空間内における音速Ｖを伝搬経路差ｄ／時間差ｔｄにより測定し、（音速Ｖ−３３１．５［ｍ／ｓ］）÷０．６１の計算式を用いて測定対象空間Ｒ内における２つの交差点Ｌ４およびＬ５間の温度Ｚを算出する。【選択図】図１
2010139251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象空間の中心位置を挟んで向かい合う方向にある２つの異なる交差点のそれぞれに対し、互いに異なる位置に配設された少なくとも２個以上の超音波発生器から互いに近接して異なる周波数の超音波を発信することで前記超音波を前記２つの異なる交差点にて交差させ、
前記超音波発生器から前記２つの異なる交差点に超音波を発信することに応じて生じる２つの差音を所定位置に配置された検出器により検出し、
前記超音波発生器が超音波を発信してから前記２つの差音が前記検出器に到達して検出されるまでの到達時間の差をｔｄ、音の伝搬経路差をｄとしたとき、前記測定対象空間内における音速Ｖを伝搬経路差ｄ／時間差ｔｄにより測定し、温度Ｚを、
Ｚ＝（前記音速Ｖ−３３１．５［ｍ／ｓ］）÷０．６１
の計算式を用いて前記測定対象空間内における前記２つの交差点間の温度Ｚを算出することを特徴とする空間温度測定方法。
【請求項２】
前記２つの差音は、その設定周波数が非可聴周波数に設定されていることを特徴とする請求項１記載の空間温度測定方法。
【請求項３】
前記互いに異なる周波数の超音波を発信するための信号を発振する発振機が信号を発振開始して所定の振幅レベルに達した時点から、前記検出器により検出される差音の設定周波数を含む所定周波数範囲内の信号の振幅レベルが所定レベルに達した時点までの時間を計測することで前記到達時間の計測結果とすることを特徴とする請求項１または２記載の空間温度測定方法。
【請求項４】
前記２つの交差点を結合した線分を長径とする楕円範囲を測定対象として測定することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の空間温度測定方法。
【請求項５】
測定対象空間の中心位置を挟んで向かい合う方向にある２つの異なる交差点のそれぞれに対し、互いに異なる位置に配設された少なくとも２個以上の超音波発生器が互いに近接して異なる周波数の超音波を発信してから、前記２つの異なる交差点にて交差して生じる２つの差音が所定位置に配設された検出器にそれぞれ到達して検出されるまでの到達時間の差を測定する時間計測手段と、
前記時間計測手段の時間差をｔｄとし、音の伝搬経路差をｄとしたとき、前記測定対象空間内における音速Ｖを伝搬経路差ｄ／時間差ｔｄにより測定し、
（前記音速Ｖ−３３１．５［ｍ／ｓ］）÷０．６１
の計算式を用いて前記測定対象空間内における前記２つの交差点間の温度Ｚを算出する温度算出手段とを備えたことを特徴とする空間温度測定装置。
【請求項６】
請求項５記載の空間温度測定装置において、
前記２つの差音は、その設定周波数が非可聴周波数に設定されていることを特徴とする空間温度測定装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の空間温度測定装置において、
前記超音波発生器は、前記互いに異なる周波数の超音波を発信するための信号を発振する発振機を備え、
前記時間計測手段は、前記超音波発生器を構成する発振機が信号を発振開始して所定の振幅レベルに達した時点から、前記検出器により検出される差音の設定周波数を含む所定周波数範囲内の信号の振幅レベルが所定レベルに達した時点までの時間を計測することで前記到達時間の計測結果とすることを特徴とする空間温度測定装置。
【請求項８】
請求項５ないし７の何れかに記載の空間温度測定装置において、
前記２個以上の超音波発生器は、当該超音波発生器による超音波の交差点が、前記測定対象空間となる生活居住空間内の人の居住平均高さに合わせて設置可能に構成されていることを特徴とする空間温度測定装置。
【請求項９】
請求項５ないし８の何れかに記載の空間温度測定装置において、
前記２個以上の超音波発生器および前記検出器は、前記測定対象空間から所定方向側に位置して配置可能に一体化されたモジュールにより構成されていることを特徴とする空間温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室温などの空間温度を測定するために用いられる空間温度測定方法および空間温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の温度測定技術は、空調機器などに応用されており実用化されている。従来、例えば住宅内における壁際の温度と室内の中央付近の温度とでは温度差が生じており、たとえ壁際の温度を測定し当該測定温度をフィードバックして各種制御を行ったとしても、室内の中央付近の空調制御に優れた威力を発揮することができないという事情がある。そこで空間の温度を測定するための技術が開発されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１記載の技術思想によれば、超音波発信素子から超音波を放射し発信位置から受信位置までの距離における伝搬時間を計測し、この伝搬時間、距離および媒体の音速に基づいて媒体中の温度を求めている。しかしながら、この技術では音波の通過経路全体の平均温度しか測定することができず、通過経路内の特定位置の温度を測定することは困難である。
【０００４】
その他、特許文献２記載の技術思想では、多数のスピーカ、マイクロホンを用いて空間の温度を測定している。しかしながら、この技術思想においても、多数のスピーカ、マイクロホンが必要となってしまい、連立方的式を特別で複雑な演算を多数行う必要が生じてしまい、温度を簡易的に測定する方法としては不向きである。
【特許文献１】特開平８−７５５６８号公報
【特許文献２】特開平１１−１７３９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な機構、演算処理を用いて空間の温度を測定できるようにした空間温度測定方法および空間温度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、測定対象空間の中心位置を挟んで向かい合う方向にある２つの異なる交差点のそれぞれに対し、互いに異なる位置に配設された少なくとも２個以上の超音波発生器から互いに近接して異なる周波数の超音波を発信することで前記超音波を前記２つの異なる交差点にて交差させている。そして、前記超音波発生器から２つの異なる交差点に超音波を発信することに応じて生じる２つの差音を所定位置に配置された検出器により検出し、前記超音波発生器が超音波を発信してから前記２つの差音が前記検出器に到達して検出されるまでの到達時間の差をＴ、前記２つの交差点間の距離をＷとしたとき、前記測定対象空間内における音速Ｖを２×距離Ｗ／時間差Ｔの計算式により測定し、（前記音速Ｖ−３３１．５［ｍ／ｓ］）÷０．６１の計算式を用いて前記測定対象空間内における前記２つの交差点間の温度を測定している。発明者らは、温度の違いにより音速Ｖが異なることに着目している。発明者らは、測定対象空間の温度を測定するには、測定対象空間の中心位置を挟んで向かい合う方向にある２つの異なる交差点を通じて伝搬する音の到達時間をそれぞれ測定し、これらの到達時間の差ｔｄと音の伝搬経路差ｄとを用いて音速Ｖを定義すると、（音速Ｖ−３３１．５［ｍ／ｓ］）÷０．６１の計算式を用いて音速Ｖから一義的に温度Ｚを求めることができることを見出している。したがって、この方法を適用すれば、２つの異なる交差点にて音を交差させる構成であれば良いため、簡易な機構で空間の温度を測定できる。しかも、温度Ｚを（音速Ｖ−３３１．５［ｍ／ｓ］）÷０．６１の計算式から求めることができるため、簡易な演算で空間の温度を測定できる。また、請求項５に係る発明もほぼ同様の作用効果を奏する。
これらの方法、装置によれば、システム設置後にシステムに与えなければいけないデータは、交差点間の距離になる伝搬経路差ｄのみで済むので、設置時における初期設定が非常に簡便となる。従って実際の設置現場におけるシステム設置作業が容易になる。
【０００７】
請求項２に係る発明によれば、２つの差音の設定周波数が非可聴周波数に設定されているため、耳障りな音を発生させることなく空間温度を測定できる。請求項６に係る発明もほぼ同様の作用効果を奏する。
【０００８】
請求項３に係る発明によれば、発振機が互いに異なる周波数の超音波を発信するための信号を発振開始して所定の振幅レベルに達した時点から、検出器が２つの差音を検出するときに当該差音の設定周波数を含む所定周波数範囲内の信号の振幅レベルが所定レベルに達した時点までの時間を計測することで到達時間の計測結果として当該計測結果から２つの交差点間の温度を測定するため、簡易な演算処理によって空間の温度を測定できる。
【０００９】
請求項４に係る発明のように、２つの交差点を結合した線分を長径とする楕円範囲を測定対象として見なして測定すると良い。
請求項７に係る発明によれば、超音波発生器は互いに異なる周波数の超音波を発信するための信号を発振する発振機を備え、時間計測手段は、超音波発生器を構成する発振機が信号を発振開始して所定の振幅レベルに達した時点から、検出器により検出される差音の設定周波数を含む所定周波数範囲内の信号の振幅レベルが所定レベルに達した時点までの時間を計測することで到達時間の計測結果としているため、簡易な演算処理によって空間の温度を測定できる。
【００１０】
請求項８に係る発明によれば、２個以上の超音波発生器は、当該超音波発生器による超音波の交差点が測定対象空間となる生活居住空間内の人の居住平均高さに合わせて設置可能になっているため、生活人の居住空間内の温度を測定できるようになる。
請求項９に係る発明のように、２個以上の超音波発生器および検出器を、測定対象空間から所定方向側に位置して配置可能に一体化されたモジュールにより構成すると良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、超音波を利用した空間温度測定装置を用いて所定範囲の空間温度を測定するためのシステムを概略的に示している。
この図１に示すように、このシステムＳは空間温度測定装置１によって構成されている。空間温度測定装置１は、生活居住空間に設置されており、壁面などから離間した所定範囲の測定対象空間Ｒ（例えば、図１に示す楕円範囲の空間）を測定対象として超音波を利用して空間温度を測定するように構成されている。
【００１２】
尚、測定対象空間Ｒは、生活居住空間内の人間の居住平均高さに合わせて設定されていると良い。具体的には、生活空間である居間の場合、人間の座高平均＋所定高さ、人間の平均身長＋所定高さなどに設定すると良い。一般には、人間の身長は２ｍ以下であるため、２ｍより少し高い空間に設定すると良い。
【００１３】
すると、超音波の伝搬が遮られる頻度を少なくできるため、測定温度の変動を抑制でき正確な空間温度を測定できる。また、生活居住空間の壁内部からの熱伝導や壁付近における隙間風、壁に照射される日光による影響を排除することができ、実用的に必要とされる生活居住空間の温度を正確に測定できるようになる。
【００１４】
空間温度測定装置１は、温度算出手段としての制御回路２と、発振機３、４と、スイッチ５と、４個のスピーカ６〜９と、検出器１０と、バンドパス回路１１と、包絡線検波回路１２、１３と、時間計測手段としての時間計測回路１４とを備えている。尚、発振機３とスピーカ６、８とは超音波発生器として機能し、発振機４とスピーカ７、９とは超音波発生器として機能する。
【００１５】
制御回路２は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、記憶手段としてのメモリ２ａを備えている。この制御回路２は、発振機３、４のそれぞれの発振のオン／オフを切替制御可能に構成されている。発振機３、４は、制御回路２の制御信号に基づいて、互いに異なる周波数の信号を発振するように構成されている。発振機３、４の発振周波数は、それぞれ、第１周波数ｆ１（例えば３００ｋＨｚ）、第２周波数ｆ２（例えば３３０ｋＨｚ）に設定されている。すなわち、発振機３、４は、基本周波数（この場合３１５ｋＨｚ）から上下２０分の１程度異なる周波数ｆ１、ｆ２の信号を発振するように構成されている。
【００１６】
スイッチ５は、発振機３とスピーカ６、８との間に形成されると共に、発振機４とスピーカ７、９との間に設けられている。このスイッチ５は、制御回路２の制御信号に基づいて発振機３の発振信号をスピーカ６または８に供給切替えする。また、スイッチ５は、制御回路２の制御信号に基づいて発振機４の発振信号をスピーカ７または９に供給切替えする。
【００１７】
図１に示すように、スピーカ６、８は、互いに近接した第１範囲Ｌ１内に配置されており、スピーカ７、９は、互いに近接した第２範囲Ｌ２に配置されている。これらのスピーカ６〜９は、測定対象空間Ｒに向けて超音波を指向性良く放射する。尚、測定対象空間Ｒは、２つの端部Ｌ４、Ｌ５を結合した線分を長径とする楕円範囲となるスポット的な範囲であり、本実施形態では測定対象空間Ｒ内の平均温度を測定できるようにシステムＳを構築している。
【００１８】
具体的には、スピーカ６、７は、互いに離間した第１範囲Ｌ１、第２範囲Ｌ２にそれぞれ配置されているが、これらのスピーカ６、７は、その超音波信号を測定対象空間Ｒ内の所定位置Ｌ４（第１端部：交差点に相当：例えば、超音波発信側から測定対象空間Ｒの遠端部）に向けて発信する。
【００１９】
また、スピーカ８、９は、互いに離間した第１範囲Ｌ１、第２範囲Ｌ２にそれぞれ配置されているが、これらのスピーカ８、９は、その超音波信号を測定対象空間Ｒ内の所定位置Ｌ５（第２端部：交差点に相当：例えば、超音波発信側から測定対象空間Ｒの近端部）に向けて発信する。尚、測定対象空間Ｒ内の所定位置Ｌ４と所定位置Ｌ５とは、測定対象空間Ｒの例えば平面的な中心位置を挟んで向かい合う方向に相対的に位置している。
【００２０】
スピーカ６、７がそれぞれ放射する超音波信号は、所定位置Ｌ４（第１端部）にて交差すると、当該超音波信号の差分周波数（例えば、３０ｋＨｚ）に応じた差音（うなり）を生じる。同様に、スピーカ８、９がそれぞれ放射する超音波信号は所定位置Ｌ５（第２端部）にて交差すると、当該超音波信号の差分周波数に応じた差音（うなり）を生じる。これらの２つの差音は位置Ｌ４、Ｌ５からその周辺に広がる。尚、後述するように、実際にはその差音の主成分は所定の一方向に伝搬することが判明している。
【００２１】
他方、検出器１０は、所定位置（例えば、第１範囲Ｌ１と第２範囲Ｌ２との間の中間位置）に配置されている。この検出器１０は、スピーカ６、８が放射可能な超音波信号の第１周波数ｆ１と、スピーカ７、９が放射可能な超音波信号の第２周波数ｆ２との差分の周波数を含む所定周波数範囲（例えば、非可聴周波数範囲（超音波の帯域周波数範囲）、または、可聴周波数範囲）の信号を検出可能な帯域特性を備えている。
【００２２】
バンドパス回路１１は、例えばコイルおよびコンデンサを並列接続した構成であり、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２との間の差の周波数（例えば３０ｋＨｚ）を中心周波数として所定帯域（例えば±１０ｋＨｚ）を通過するフィルタ回路によって構成されている。
【００２３】
包絡線検波回路１２は、例えばダイオード、コンデンサなどを組み合わせて構成されており、スイッチ５によって発振機３、４を発振切替するときに当該発振機３、４のうち何れか遅い発振源の出力（本実施形態では発振機４の出力）に接続されている。この包絡線検波回路１２は入力信号の包絡線を検波するものであり、超音波発振開始のタイミングを測定するために設けられている。
【００２４】
バンドパス回路１１の出力には包絡線検波回路１３が接続されている。包絡線検波回路１３は、例えばダイオード、コンデンサなどを組み合わせて構成され、バンドパス回路１１を通過した信号の包絡線を検波するものであり、差音が検出器１０に到達したタイミングを測定するために設けられている。
【００２５】
時間計測回路１４は、例えばクロックパルス発生器１５、ゲート回路１６〜１８、パルスカウント回路１９を組み合わせたデジタル回路により構成され、制御回路２により制御可能に構成されている。クロックパルス発生器１５は、所定周波数のクロックパルス信号を出力する。
【００２６】
ゲート回路１６〜１８は、例えばＮＯＴゲート１６、ＡＮＤゲート１７、１８を組み合わせて構成されている。具体的には、包絡線検波回路１３の出力はＮＯＴゲート１６に入力されており、ＮＯＴゲート１６の出力はＡＮＤゲート１７に入力されている。他方、包絡線検波回路１２の出力はＡＮＤゲート１７に入力されており、ＡＮＤゲート１７の出力はＡＮＤゲート１８に入力されている。クロックパルス発生器１５の出力はＡＮＤゲート１８に入力されており、ＡＮＤゲート１８の出力はパルスカウント回路１９に入力されている。
【００２７】
これらのゲート回路１６〜１８は、包絡線検波回路１２の出力信号が所定の第１閾値電圧Ｖｒｅｆ１以上となる時点ｔ１から、包絡線検波回路１３の出力信号が所定の第２閾値電圧Ｖｒｅｆ２（例えば、第１閾値電圧Ｖｒｅｆ１と同一レベル）となる時点ｔ２まで、クロックパルス発生器１５のクロックパルス信号をパルスカウント回路１９に通過させる機能を備えている。
【００２８】
すなわち、包絡線検波回路１２による出力信号の振幅は、発振機４の振幅レベルに対応しており、包絡線検波回路１３による出力信号の振幅は、検出器１０が検出する差音の検出信号の振幅レベルに対応しているため、ゲート回路１６〜１８は、発振機４の出力が所定の振幅レベルに達した時点から、検出器１０が検出する差音の検出信号の振幅レベルが所定の振幅レベルに達した時点までの時間についてクロックパルス信号をパルスカウント回路１９に通過させる。
【００２９】
パルスカウント回路１９が、時点ｔ１から時点ｔ２までのクロックパルス信号の例えば立ち上がりパルス数をカウントすることで当該カウント数に応じて時間を計測し、この計測結果を制御回路２に出力する。制御回路２は、クロックパルス発生器１５のクロックパルス信号の周期にカウント数を乗算して得られた時間を到達時間の計測結果として得ることができる。
【００３０】
次に、図２を用いて音の伝搬原理と差音（うなり）の伝搬方向について概略的に説明する。本実施形態では、スピーカ６〜９から発せられる超音波の伝搬方向によって差音（うなり）の発生方向も変化する。図２（ａ）に示すように、空気中の分子が音の伝搬方向と同じ方向に振動することによって、音は音源Ａから空気中を伝搬するがこの音波は縦波の粗密波となっている。図２（ｂ）に示すように、音源Ａ１がその配設位置からＤ１方向に位置する所定位置Ｌａに向けて音を発すると共に、音源Ａ１と異なる位置に配置された音源Ａ２がその配置位置からＤ２方向に位置する所定位置Ｌａに向けて音を発すると、音源Ａ１の発生音と音源Ａ２の発生音とが所定位置Ｌａにて交差する。
【００３１】
すると、音の主伝搬方向がベクトル的に合成されるようになる。したがって、Ｄ１方向とＤ２方向のベクトル成分の合成方向であるＤ３方向に音が伝搬するようになる。したがって、本来であれば、ベクトル成分の合成方向となるＤ３方向に位置して検出器１０を設置すると感度が良くなる。原理的には、音の主伝搬方向はＤ３方向になるものの、実際にはＤ３方向の逆方向にも一部漏れる。
【００３２】
本実施形態では、検出器１０がこの漏れ音成分を検出することで差音（うなり）を検出する。図１に示すように、検出器１０は、測定対象空間Ｒからスピーカ６〜９の配設位置側の所定方向（図１では左方向）に配設されている。したがって、これらのスピーカ６〜９および検出器１０は一体化したモジュールによって構成できる。この場合、コンパクトに構成でき実用性に富む。
【００３３】
図３（ａ）、図３（ｂ）は、スピーカが発する音の伝搬経路長の説明を示している。この図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、スピーカ６、８の配設領域Ｌ１と、スピーカ７、９の配設領域Ｌ２との間隔をＷと定義する。
【００３４】
また図３（ａ）に示すように、スピーカ６、７の音の伝搬方向の角度をθａ、スピーカ６、７から位置Ｌ４までの距離をＨａ、位置Ｌ４から検出器１０の配設位置までの距離をＬａ、とそれぞれ定義する。また図３（ｂ）に示すように、音の伝搬方向の角度をθｂ、スピーカ８、９から位置Ｌ５までの距離をＨｂ、位置Ｌ５から検出器１０の配設位置までの距離をＬｂとそれぞれ定義する。
【００３５】
このとき、距離Ｈａ、Ｈｂはそれぞれ、
Ｈａ＝Ｗ／（２×ｃｏｓθａ）、  Ｈｂ＝Ｗ／（２×ｃｏｓθｂ）  …（１）
であり、距離Ｌａ、Ｌｂはそれぞれ、
Ｌａ＝（Ｗ×ｔａｎθａ）／２、  Ｌｂ＝（Ｗ×ｔａｎθｂ）／２  …（２）
で表される。すなわち経路差ｄは、
ｄ  ＝  Ｈａ−Ｈｂ＋Ｌａ−Ｌｂ
＝  Ｗ（ｔａｎθａ−ｔａｎθｂ＋１／ｃｏｓθａ−１／ｃｏｓθｂ）／２
…  （３）
で表わされることになる。したがって音速Ｖを、
Ｖ  ＝  経路差ｄ  ／  到達時間差ｔｄ  …（４）
で求めることができる。また、気温をＺとすると、１気圧条件において音速Ｖは、
Ｖ  ＝  ３３１．５［ｍ／ｓ］  ＋  ０．６１  ×  Ｚ    …（５）
の関係があるため、音速Ｖが求められれば、
Ｚ  ＝  （Ｖ  −  ３３１．５［ｍ／ｓ］）  ÷  ０．６１  …（６）
の関係で算出できる。このような原理によって気温Ｚを算出できる。
【００３６】
図４は、空間温度測定装置によって行われる気温の算出制御動作を概略的に示している。この図４に示すように、制御回路２は、超音波を近方の位置Ｌ５に向けて発信させるように制御して超音波の到達時間の計測を行い（Ｓ１〜Ｓ６）、次に、超音波を遠方の位置Ｌ４に向けて発信するように制御して超音波の到達時間の計測を行い（Ｓ７〜Ｓ１２）、到達時間差ｔｄを算出し（Ｓ１３）、音速Ｖを算出し（Ｓ１４）、温度Ｚを算出する（Ｓ１５）。
【００３７】
以下、具体的に説明する。制御回路２は、パルスカウント回路１９によるパルスカウント数をリセットする（Ｓ１）。次に、制御回路２はスイッチ５を切替制御する（Ｓ２）ことで発振機３、４の出力をそれぞれスピーカ８、９に入力させ（Ｓ３）、スピーカ８、９から位置Ｌ５に向けてそれぞれ超音波を発信する。
【００３８】
次に、制御回路２は、考えられる想定温度内の最低温度において合成波が検出器１０に到達して検出されるまでの予め定められた所定期間だけ待機する（Ｓ４）。これは、温度が低くなると遅延時間が長くなるためであり、遅延時間（到達時間）を確実に計測するために余裕時間を設けている。時間計測回路１４は、時点ｔ１から時点ｔ２に至るまでのパルス数を検出することで遅延時間ｔａを計測し（Ｓ５）、制御回路２に時間計測結果を与える。制御回路２は、時間計測結果を取得すると、発振機３、４の出力を停止させる（Ｓ６）。
【００３９】
次に、制御回路２はパルスカウント回路１９によるパルスカウント数をリセットする（Ｓ７）。次に、制御回路２はスイッチ５を切替制御する（Ｓ８）ことで発振機３、４の出力をそれぞれスピーカ６、７に入力させ（Ｓ９）、スピーカ６、７から位置Ｌ４に向けて超音波を発信する。次に、制御回路２は、考えられる想定温度内の最低温度において合成波が検出器１０に到達して検出されるまでの予め定められた所定期間だけ待機する（Ｓ１０）。これも遅延時間（到達時間）を確実に計測するためである。
【００４０】
時間計測回路１４は、時点ｔ１から時点ｔ２に至るまでのパルス数を検出することで遅延時間ｔｂを計測し（Ｓ１１）、制御回路２に時間計測結果を与える。制御回路２は、時間計測結果を取得すると、発振機３、４の出力を停止させる（Ｓ１２）。
【００４１】
次に、制御回路２は、遅延時間ｔｂから遅延時間ｔａを減算することで到達時間差ｔｄを算出し（Ｓ１３）、前記（４）式によって音速Ｖを算出し（Ｓ１４）、前記（５）式によって気温Ｚを算出する（Ｓ１５）。尚、（５）式の算出処理は、制御回路２が上記（５）式の算出式自体の概念を保持し、当該算出式に応じて気温Ｚを算出する形態を適用しても良いし、制御回路２が図５に示す近似テーブルデータを内部メモリ２ａに予め記憶し、当該記憶データ内の速度データに対応付けられた温度データを一意に変換して気温Ｚを算出する形態を適用しても良い。
【００４２】
本実施形態によれば、制御回路２が（５）式によって測定対象空間Ｒ内の位置Ｌ４およびＬ５間の温度Ｚを算出できるため、簡易な機構、演算処理を用いて測定対象空間Ｒ内の温度を算出できる。
また、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２との差分周波数が、非可聴周波数（例えば、２０ｋＨｚを超える周波数）に設定されている場合には、人がうなりを聴き取ることはないため耳障りな音を測定対象空間Ｒの周辺に発生させることなくシステムＳを構築できる。
【００４３】
発振機４が信号を発振開始して所定の振幅レベルに達した時点ｔ１から、検出器１０が検出する差音の信号が所定の振幅レベルに達する時点ｔ２までの時間を計測して温度を算出しているため、簡易な回路、演算処理を用いて空間の温度Ｚを算出できる。
【００４４】
２つの端部Ｌ４、Ｌ５を結合した線分を長径とする楕円範囲を測定対象と見なして測定しているため、楕円範囲の温度を測定対象空間Ｒの温度として計測でき、空間温度をスポット的に測定できる。
【００４５】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形または拡張が可能である。
スピーカ６〜９は４個に限られず、２個、３個、または、５個以上のスピーカを用いて構成しても良い。すなわち、最小限の２個のスピーカ６，７を用いて構成しても良く、２個のスピーカ６、７を用いるときには、スピーカ６、７による超音波発生の高指向となる方向を２つの異なる交差点Ｌ４、Ｌ５に向けて順に変更するように構成すると良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態におけるシステム構成を概略的に示すブロック図
【図２】音の伝搬原理と差音の伝搬方向について概略的に示す説明図
【図３】超音波の伝搬経路長の説明を概略的に示す図
【図４】気温の算出制御動作を概略的に示すフローチャート
【図５】速度データと温度データとの対応関係を一意に示すテーブルデータ
【符号の説明】
【００４７】
図面中、１は空間温度測定装置、２は制御回路（温度算出手段）、１４は時間計測回路（時間計測手段）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010139251.tif 000005
【図４】
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【図５】
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