(57)【要約】【課題】複数の成分を検出することができる成分検出回路、及び成分検出システムを提供する。【解決手段】成分検出回路８は、液体１０に含まれる検出対象の成分を検出する。成分検出回路８は、処理部８１と、選択部８２２と、を備える。処理部８１は、赤外線放射源３から放射され液体１０で一部が吸収された赤外線を受光する複数の受光素子４それぞれの出力信号を信号処理し、検出対象の成分を検出する。選択部８２２は、複数の受光素子４が出力する複数の出力信号のうち、処理部８１が信号処理を行う出力信号を選択する。選択部８２２は、選択する出力信号を時間経過に伴って変更する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体又はガスからなる物質に含まれる検出対象の成分を検出する成分検出回路であって、
赤外線放射源から放射され前記物質で一部が吸収された赤外線を受光する複数の受光素子それぞれの出力信号を信号処理し、前記検出対象の成分を検出する処理部と、
前記複数の受光素子が出力する複数の出力信号のうち、前記処理部が信号処理を行う出力信号を選択する選択部と、を備え、
前記選択部は、選択する前記出力信号を時間経過に伴って変更する、
成分検出回路。
【請求項２】
前記赤外線放射源の駆動条件を設定する駆動設定部を更に備え、
前記駆動設定部は、前記検出対象の成分の濃度が特定濃度下において、前記複数の出力信号のレベル差が所定値以下となるように、前記駆動条件を設定する、
請求項１に記載の成分検出回路。
【請求項３】
前記検出対象の成分の濃度が特定濃度下において、前記複数の出力信号のレベル差が所定値以下となるように、前記複数の受光素子の少なくとも１つの受光素子の受光量を減衰させる減衰フィルタを更に備える、
請求項１に記載の成分検出回路。
【請求項４】
前記複数の受光素子の出力信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部の増幅率を設定する増幅率設定部と、を更に備え、
前記増幅率設定部は、前記検出対象の成分の濃度が特定濃度下において、前記増幅部による増幅後における前記複数の出力信号のレベル差が所定値以下となるように、前記増幅率を設定する、
請求項１に記載の成分検出回路。
【請求項５】
前記処理部は、前記検出対象の成分の検出を周期的に行っており、
前記選択部は、前記処理部が前記検出対象の成分の検出を複数回数行うごとに、選択する前記出力信号を変更する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の成分検出回路。
【請求項６】
前記選択部は、選択する前記出力信号の変更周期が変更可能である、
請求項５に記載の成分検出回路。
【請求項７】
前記処理部は、前記検出対象の成分の濃度を検出する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の成分検出回路。
【請求項８】
前記処理部は、前記選択部が選択した前記出力信号をアナログ値からディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部を備える、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の成分検出回路。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の成分検出回路と、
前記赤外線放射源と、
前記複数の受光素子と、を備える、
成分検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に成分検出回路、及び成分検出システムに関し、より詳細には、物質の成分を検出する成分検出回路、及び成分検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定対象ガス濃度を検知するガスセンサ回路（成分検出回路）が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のガスセンサ回路は、光源からの放射光を受光する第１受光部の第１センサ信号、及び放射光を受光する第２受光部の第２センサ信号から測定対象ガス濃度を検知する。ガスセンサ回路は、第１基準信号及び第１基準信号に関連した第２基準信号を生成する基準信号生成回路と、第１センサ信号を、第１基準信号に基づいてＡＤ変換するＡ／Ｄ変換回路と、第２基準信号及び第２センサ信号に応じて、光源にフィードバックするフィードバック部とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−９５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のガスセンサ回路では、複数の成分の検出が困難であった。
【０００６】
本開示は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、複数の成分を検出することができる成分検出回路、及び成分検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る成分検出回路は、液体又はガスからなる物質に含まれる検出対象の成分を検出する。前記成分検出回路は、処理部と、選択部と、を備える。前記処理部は、赤外線放射源から放射され前記物質で一部が吸収された赤外線を受光する複数の受光素子それぞれの出力信号を信号処理し、前記検出対象の成分を検出する。前記選択部は、前記複数の受光素子が出力する複数の出力信号のうち、前記処理部が信号処理を行う出力信号を選択する。前記選択部は、選択する前記出力信号を時間経過に伴って変更する。
【０００８】
本開示の一態様に係る成分検出システムは、前記成分検出回路と、前記赤外線放射源と、前記複数の受光素子と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示では、複数の成分を検出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａは、本開示の実施形態１に係る成分検出システムにおける導光体の平面図である。図１Ｂは、同上の成分検出システムを示し、図１ＡのＸ１−Ｘ１線断面に対応する要部断面図である。
【図２】図２は、同上の成分検出システムの概略構成図である。
【図３】図３は、同上の成分検出システムにおける赤外線放射源及び複数の受光素子の配置を説明するための説明図である。
【図４】図４は、同上の成分検出システムが備える成分検出回路のブロック図である。
【図５】図５は、同上の成分検出回路の動作説明図である。
【図６】図６は、実施形態１の変形例に係る透過方式の成分検出システムの概略構成図である。
【図７】図７は、同上の透過方式の成分検出システムにおける筐体内の流路の概略図である。
【図８】図８は、同上の透過方式の成分検出システムにおける赤外線放射源及び複数の受光素子の配置を説明するための説明図である。
【図９】図９は、実施形態２に係る成分検出回路のブロック図である。
【図１０】図１０は、実施形態３に係る成分検出回路のブロック図である。
【図１１】図１１は、同上の成分検出回路が備える第２電流電圧変換回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
下記の実施形態において説明する図１Ａ〜図３、及び図６〜図８は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【００１２】
（実施形態１）
（１）成分検出システムの構成
以下では、実施形態１に係る成分検出システム１について、図１Ａ〜図３に基づいて説明する。
【００１３】
成分検出システム１は、物質に含まれる複数の成分を検出する。本実施形態では、物質は液体１０である。液体１０は、例えば、ガソリン等である。液体１０がガソリンの場合、液体１０の成分は、例えば、トルエン、エタノール、ベンゼン等である。液体１０では、成分ごとに、赤外線の吸収波長（特定波長）が異なり、特定波長の赤外線の吸光度が異なる。
【００１４】
成分検出システム１は、導光体２と液体１０との界面で全反射する赤外線を受光するＡＴＲ（Attenuated Total Reflection）方式の成分検出システムである。
【００１５】
成分検出システム１は、導光体２と、赤外線放射源３と、複数（例えば、４つ）の受光素子４と、成分検出回路８（図２、及び図４参照）を備える。４つの受光素子４を区別する場合、第１受光素子４１、第２受光素子４２、第３受光素子４３、及び参照用受光素子４４という。なお、図１Ｂ中の矢印付きの破線は、赤外線放射源３から放射されて導光体２で導光され、受光素子４に受光される赤外線の進行経路を模式的に示している。
【００１６】
導光体２は、媒質９に接する第１主面２１及び液体１０に接する第２主面２２を有する。媒質９は、例えば、空気である。導光体２は、第１主面２１に形成されている入射用プリズム２３及び第１主面２１に形成されている出射用プリズム２４を有する。導光体２は、入射用プリズム２３に入射した赤外線を、第２主面２２と液体１０との界面での全反射と、第１主面２１と媒質９との界面での全反射とを交互に繰り返して導光して出射用プリズム２４から出射する。
【００１７】
赤外線放射源３は、入射用プリズム２３に向けて赤外線を放射する。赤外線放射源３から放射される赤外線に対する屈折率に関し、導光体２の屈折率は、液体１０の屈折率及び媒質９の屈折率よりも大きい。
【００１８】
成分検出システム１は、出射用プリズム２４を備える。成分検出システム１は、複数の受光素子４に対応する１つの出射用プリズム２４を備える。複数の受光素子４は、出射用プリズム２４から出射された赤外線を受光する。
【００１９】
成分検出システム１は、例えば、複数の受光素子４の各々の出力信号から液体１０の互いに異なる複数の成分を検出する。ここにおいて、成分検出システム１は、複数（４つ）の受光素子４に一対一に対応する複数（４つ）の光学フィルタ５を更に備える。複数の光学フィルタ５は、互いに異なる透過特性を有する。
【００２０】
成分検出システム１は、複数の受光素子４の各々の出力信号から液体１０の互いに異なる成分を検出する。ここにおいて、成分検出システム１は、複数の受光素子４の各々の出力信号を信号処理する成分検出回路８を更に備える。成分検出回路８の詳細な説明は、後述の「（２）成分検出回路」の欄で説明する。
【００２１】
成分検出システム１は、液体１０が通るパイプ７を更に備えていてもよい。パイプ７は、液体１０の入口７１と出口７２との間において開口部７３を有する。導光体２は、パイプ７の開口部７３を覆うように配置される。これにより、導光体２では、第２主面２２がパイプ７の内部の液体１０と接することができ、第１主面２１がパイプ７の外部の媒質（例えば、空気等）と接することができる。
【００２２】
成分検出システム１の各構成要素については、以下に、より詳細に説明する。
【００２３】
成分検出システム１は、上述のように、赤外線放射源３と、導光体２と、４つの受光素子４と、を備える。
【００２４】
赤外線放射源３は、熱放射により赤外線を放射するように構成されている。ここにおいて、赤外線放射源３は、駆動回路８４（図４参照）から通電されることによって、熱放射により赤外線を放射する。赤外線放射源３は、例えば、赤外線放射素子を含む。赤外線放射素子は、半導体基板と、絶縁層と、赤外線放射層と、を備える。半導体基板は、第１主面及び第２主面を有し、厚み方向に貫通した孔を有する。絶縁層は、半導体基板の第１主面側において孔を塞ぐように半導体基板の第１主面上に形成されている。赤外線放射層は、絶縁層上に形成されている。赤外線放射層は、通電されることにより発熱し、熱放射により赤外線を放射する。赤外線放射層の材料は、例えば、白金、窒化タンタル等である。赤外線放射素子は、例えば、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）の製造技術等を利用して製造することができる。
【００２５】
赤外線放射源３は、熱放射により赤外線を放射するように構成されているから、赤外発光ダイオードに比べて広い波長域の赤外線を放射することができる。赤外線放射源３は、液体１０の複数の成分それぞれの吸収波長を含む広帯域の赤外線を放射することができる。赤外線放射源３から放射される赤外線の波長域は、液体１０の複数の成分それぞれに固有の吸収波長を含んでおり、例えば、２μｍ〜１５μｍである。これにより、成分検出システム１では、液体１０の複数の成分を各別に検出することができる。
【００２６】
赤外線放射源３は、導光体２の入射用プリズム２３に向けて赤外線を放射するように配置されている。ここにおいて、赤外線放射源３は、第１方向Ｄ１において入射用プリズム２３から離れている。これにより、入射用プリズム２３には、赤外線放射源３から放射された赤外線が入射する。入射用プリズム２３は、赤外線放射源３からの赤外線を屈折させ、第２主面２２へ向かわせる。なお、赤外線放射源３は、第１方向Ｄ１に対して傾いた方向に配置されていてもよい。
【００２７】
導光体２は、板状である。導光体２の厚さ方向から見た導光体２の外周形状は、例えば、矩形状である。ここにおいて、導光体２は、矩形板状である。導光体２の第１主面２１及び第２主面２２は、導光体２の厚さ方向に平行な第１方向Ｄ１に直交する。導光体２では、第２主面２２は、第１方向Ｄ１において第１主面２１の反対側に位置している。
【００２８】
入射用プリズム２３は、第１主面２１から突出している。入射用プリズム２３は、入射した赤外線を第１の所定方向（第２主面２２のうち入射用プリズム２３と出射用プリズム２４との間の領域へ向かう一方向）へ屈折させる入射面２３０を有している。入射面２３０は、第１主面２１に対して傾斜している。
【００２９】
導光体２の材料は、シリコンである。導光体２は、シリコン基板を加工することによって形成されている。導光体２の第１主面２１は、例えば、（１００）面である。導光体２の入射用プリズム２３は、シリコン基板のエッチング速度の結晶面方位依存性を利用した異方性エッチングにより形成されている。したがって、入射用プリズム２３の入射面２３０は、{１１１}面である。入射面２３０と第１主面２１とのなす角度（内角）は、５４．７°である。したがって、導光体２では、入射面２３０から入射した赤外線が導光体２の第２主面２２と液体１０との界面において全反射される。なお、異方性エッチングを行うときのエッチング液は、例えば、所定温度（例えば、８５℃）に加熱したＴＭＡＨ溶液である。エッチング液は、ＴＭＡＨ溶液に限らず、他のアルカリ系溶液（例えば、ＫＯＨ溶液など）を用いてもよい。
【００３０】
第１方向Ｄ１と、導光体２の長手方向に平行な第２方向Ｄ２と、に直交する第３方向Ｄ３において、入射用プリズム２３の長さと、出射用プリズム２４の長さとは略同じである。
【００３１】
出射用プリズム２４は、第１主面２１から突出している。出射用プリズム２４は、導光体２の長手方向に平行な第２方向Ｄ２において入射用プリズム２３から離れている。第２方向Ｄ２の一方から見て、出射用プリズム２４は、入射用プリズム２３と重なっている。
【００３２】
出射用プリズム２４は、導光体２内で全反射を繰り返して入射した赤外線を第２の所定方向（第１方向Ｄ１に平行な方向であって、第１主面２１の法線に平行な方向）へ出射させる出射面２４０を有している。出射面２４０は、第１主面２１に対して傾斜している。ここにおいて、導光体２の出射用プリズム２４は、シリコン基板のエッチング速度の結晶面方位依存性を利用した異方性エッチングにより形成されている。したがって、出射用プリズム２４の出射面２４０は、{１１１}面である。出射面２４０と第１主面２１とのなす角度（内角）は、５４．７°である。導光体２内から出射面２４０へ入射した赤外線は、出射用プリズム２４と媒質９との界面において屈折される。出射面２４０と第１主面２１とのなす角度（内角）は、入射面２３０と第１主面２１とのなす角度（内角）と同じである。
【００３３】
成分検出システム１では、赤外線が導光体２と液体１０との界面（導光体２の第２主面２２）で全反射される際にエバネッセント波が液体１０中に潜り込み、液体１０で吸収されて減衰する。したがって、成分検出システム１では、赤外線の減衰量を検出することで液体１０の成分を検出することができる。赤外線の減衰量は、導光体２と液体１０との界面で全反射される回数が多いほど大きくなる。
【００３４】
成分検出システム１では、導光体２が第１主面２１から突出する入射用プリズム２３及び出射用プリズム２４を備えているので、導光体２の第１主面２１と第２主面２２との間の厚さを薄くすることができ、赤外線が全反射する回数を多くすることができる。これにより、成分検出システム１では、液体１０の成分の検出精度が向上する。また、成分検出システム１では、赤外線が全反射する回数を増やすことができるので、入射用プリズム２３と出射用プリズム２４との直線距離を短くすることが可能となり、成分検出システム１の小型化を図ることが可能となる。
【００３５】
４つの受光素子４の各々は、出射用プリズム２４と、導光体２の厚さ方向において離れている。４つの受光素子４は、出射用プリズム２４の長手方向である第３方向Ｄ３に沿って並んでいる（図３参照）。４つの受光素子４の各々は、出射用プリズム２４から出射される赤外線を受光できる位置に配置されている。これにより、４つの受光素子４の各々は、出射用プリズム２４から出射された赤外線を受光する。４つの受光素子４の各々は、赤外線を受光して光電変換した出力信号を発生することができる。４つの受光素子４の各々は、例えば、焦電素子であり、出力信号として電流信号を出力する。
【００３６】
成分検出システム１は、例えば、液体１０における検出対象の成分の数を、受光素子４の数によって変えることができる。成分検出システム１は、４つの受光素子４に一対一に対応する４つの光学フィルタ５を備えている。４つの光学フィルタ５を区別する場合、第１光学フィルタ５１、第２光学フィルタ５２、第３光学フィルタ５３、及び参照用光学フィルタ５４という（図４参照）。第１光学フィルタ５１、第２光学フィルタ５２、第３光学フィルタ５３、及び参照用光学フィルタ５４は、それぞれ、第１受光素子４１、第２受光素子４２、第３受光素子４３、及び参照用受光素子４４に対応している。４つの光学フィルタ５は、対応する受光素子４（の受光面）の前方に配置されている。４つの光学フィルタ５は、互いに異なる波長の赤外線を透過させる。第１光学フィルタ５１、第２光学フィルタ５２、及び第３光学フィルタ５３は、液体１０に含まれる検出対象の成分のうちいずれか１つの成分が吸収する固有の吸収波長を含む通過帯域を有する光学バンドパスフィルタである。参照用光学フィルタ５４は、参照波長を含む通過帯域を有する光学バントパスフィルタである。参照波長の赤外線とは、赤外線放射源３から放射される赤外線のうち、液体１０に吸収されにくい波長の赤外線である。より詳細には、参照波長の赤外線とは、液体１０の検出対象の成分に吸収されない或いは特定波長の赤外線と比べて吸収されにくい波長の赤外線である。
【００３７】
なお、成分検出システム１は、赤外線放射源３と、各々が対応する受光素子４と光学フィルタ５とを含む複数（４つ）の受光部４５と、が実装されている回路基板１１（図２、及び図３参照）を更に備えている。複数の受光部４５の各々は、受光素子４と光学フィルタ５とを保持しているパッケージを有している。
【００３８】
第１光学フィルタ５１の透過波長域は、液体１０に含まれる検出対象の第１成分の吸収波長（以下、第１特定波長ともいう）の赤外線を透過するように決められている。また、第２光学フィルタ５２の透過波長域は、液体１０に含まれる検出対象の第２成分の吸収波長（以下、第２特定波長ともいう）の赤外線を透過するように決められている。また、第３光学フィルタ５３の透過波長域は、液体１０に含まれる検出対象の第３成分の吸収波長（以下、第３特定波長ともいう）の赤外線を透過するように決められている。液体１０がガソリンの場合、第１成分は、例えば、トルエンであり、第２成分は、例えば、エタノールであり、第３成分は、ベンゼンである。第１特定波長と第２特定波長と第３特定波長とは互いに異なる。第１光学フィルタ５１の透過波長域と、第２光学フィルタ５２の透過波長域と、第３光学フィルタ５３の透過波長域とは互いに重複しないように決められている。
【００３９】
成分検出システム１は、複数（４つ）の赤外線光路６が形成されている。４つの赤外線光路６は、４つの受光素子４に一対一に対応しており、それぞれ入射用プリズム２３と出射用プリズム２４とを通る。赤外線光路６は、赤外線放射源３と受光素子４との間に形成される、赤外線の光路である。図１Ｂでは、赤外線光路６を矢印付の破線で示してある。成分検出システム１では、赤外線放射源３と導光体２との両方が、２つの赤外線光路６の形成に共用されている。４つの赤外線光路６は、赤外線の光路長が互いに同じである。
【００４０】
（２）成分検出回路
次に、成分検出回路８の詳細な構成について図４を参照して説明する。
【００４１】
成分検出回路８は、複数の受光素子４の出力信号を信号処理することにより、物質（液体１０）に含まれる複数の検出対象の成分を検出する。成分検出回路８は、処理部８１と、制御部８２と、マルチプレクサ８３と、駆動回路８４と、温度センサ８５と、を備えている。
【００４２】
処理部８１は、第１電流電圧変換回路８１１（第１Ｉ／Ｖ変換回路８１１ともいう）と、第２電流電圧変換回路８１２（第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ともいう）と、第１増幅回路８１３と、第２増幅回路８１４と、減算器８１５と、を備えている。また、処理部８１は、ローパスフィルタ８１６と、Ａ／Ｄ変換回路８１７と、演算部８１８と、を更に備えている。なお、成分検出回路８において、温度センサ８５は必須の構成要素ではない。温度センサ８５は、液体１０の温度を測定し、測定温度に応じたアナログの出力信号を出力する。
【００４３】
第１Ｉ／Ｖ変換回路８１１は、例えばＴＩＡ（Trans Impedance Amplifier）であり、電流信号を電圧信号に変換する。第１Ｉ／Ｖ変換回路８１１は、参照用受光素子４４の出力信号である電流信号が入力される。つまり、第１Ｉ／Ｖ変換回路８１１は、参照用受光素子４４の出力信号である電流信号を電圧信号に変換して第１増幅回路８１３に出力する。
【００４４】
第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２は、例えばＴＩＡであり、電流信号を電圧信号に変換する。第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２には、マルチプレクサ８３を介して、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号が入力される。マルチプレクサ８３は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号を択一的に第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に入力させる。したがって、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２には、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のうち、いずれかの受光素子４の出力信号が入力される。第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のうちいずれかの受光素子４の出力信号である電流信号を電圧信号に変換して第２増幅回路８１４に出力する。
【００４５】
第１増幅回路８１３は、例えばＰＧＡ（Programmable Gain Amplifier）であり、第１Ｉ／Ｖ変換回路８１１の出力信号を増幅して減算器８１５に出力する。
【００４６】
第２増幅回路８１４は、例えばＰＧＡであり、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２の出力信号を増幅して減算器８１５に出力する。
【００４７】
減算器８１５は、例えば差動増幅器であり、第１増幅回路８１３の出力信号と、第２増幅回路８１４の出力信号との差分に比例した出力信号を出力する。
【００４８】
ローパスフィルタ８１６は、減算器８１５の出力信号から所定周波数以上の周波数成分を減衰させる。処理部８１は、ローパスフィルタ８１６により、減算器８１５の出力信号のノイズを低減することができる。
【００４９】
Ａ／Ｄ変換回路８１７は、ローパスフィルタ８１６を介して入力された減算器８１５のアナログの出力信号をアナログ値からディジタル値に変換し、ディジタルの出力信号を演算部８１８に出力する。また、Ａ／Ｄ変換回路８１７には、温度センサ８５の出力信号が入力される。Ａ／Ｄ変換回路８１７は、温度センサ８５の出力信号をアナログ−ディジタル変換し、演算部８１８に出力する。
【００５０】
演算部８１８は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコントローラを主構成とし、メモリに格納されているプログラムをプロセッサで実行することにより、演算部としての機能を実現する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【００５１】
演算部８１８は、Ａ／Ｄ変換回路８１７によってディジタル化された減算器８１５の出力信号に基づいて、液体１０に含まれる検出対象の成分の濃度を演算する。具体的には、演算部８１８は、参照用受光素子４４の出力信号と第１受光素子４１の出力信号との差分に応じたＡ／Ｄ変換回路８１７の出力信号に基づいて、液体１０の第１成分の濃度を演算する。また、演算部８１８は、参照用受光素子４４の出力信号と第２受光素子４２の出力信号との差分に応じたＡ／Ｄ変換回路８１７の出力信号に基づいて、液体１０の第２成分の濃度を演算する。また、演算部８１８は、参照用受光素子４４の出力信号と第３受光素子４３の出力信号との差分に応じたＡ／Ｄ変換回路８１７の出力信号に基づいて、液体１０の第３成分の濃度を演算する。
【００５２】
成分検出回路８は、演算部８１８での演算結果（濃度）を外部へ出力する出力部を備えていてもよい。
【００５３】
また、演算部８１８は、温度センサ８５の出力信号に基づいて、演算結果の濃度を補正するように構成されているが、演算部８１８での濃度の補正は必須ではない。
【００５４】
制御部８２は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコントローラを主構成とし、メモリに格納されているプログラムをプロセッサで実行することにより、光源制御部８２１、選択部８２２、及び駆動設定部８２３としての機能を実現する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【００５５】
光源制御部８２１は、駆動回路８４を制御することにより、赤外線放射源３の駆動を制御する。駆動回路８４は、光源制御部８２１からの光源制御信号に基づいて、赤外線放射源３を駆動する。光源制御部８２１は、赤外線放射源３が間欠駆動するように駆動回路８４を制御する。具体的には、光源制御部８２１は、所定周期（例えば０．５ｓ）で赤外線放射源３が駆動するように駆動回路８４を制御する。上述した処理部８１は、赤外線放射源３が駆動するごとに、液体１０に含まれる検出対象の複数の成分うちいずれか１つの成分の濃度を演算する。つまり、処理部８１は、赤外線放射源３の駆動周期で、液体１０に含まれる検出対象の成分の濃度を演算する。
【００５６】
選択部８２２は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３が出力する３つの出力信号のうち、処理部８１が信号処理を行う出力信号を選択する。具体的には、選択部８２２は、マルチプレクサ８３を制御することによって、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の３つの出力信号のうち、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に入力される出力信号を選択する。これにより、第１受光素子４１〜第３受光素子４３が出力する３つの出力信号のうち、選択部８２２が選択した出力信号がマルチプレクサ８３を介して第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に入力される。したがって、処理部８１は、選択部８２２が選択した出力信号の信号処理を行い、選択部８２２が選択した出力信号を出力している受光素子４に対応した成分の濃度を演算することとなる。
【００５７】
言い換えれば、選択部８２２は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のうち第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に接続する受光素子４を選択する。選択部８２２は、選択した受光素子４が第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２に接続されるようにマルチプレクサ８３を制御する。演算部８１８は、参照用受光素子４４の出力信号と選択部８２２にて選択された受光素子４の出力信号とに基づいて、選択部８２２にて選択された受光素子４に対応する液体１０の成分の濃度を演算する。
【００５８】
また、選択部８２２は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３が出力する３つの出力信号のうち、選択する出力信号を時間経過に伴って変更する。本実施形態では、選択部８２２は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３が出力する３つの出力信号を、時間経過に伴って順に繰り返し選択する。したがって、処理部８１は、第１受光素子４１の出力信号に関する信号処理と、第２受光素子４２の出力信号に関する信号処理と、第３受光素子４３の出力信号に関する信号処理と、を時分割で行うことができる。これにより、１つの処理部８１において、第１成分、第２成分及び第３成分それぞれの濃度を演算することができる。
【００５９】
図５に示す例では、第１期間Ｔ１が、第１受光素子４１の出力信号が選択されている期間であり、第２期間Ｔ２が、第２受光素子４２の出力信号が選択されている期間であり、第３期間Ｔ３が、第３受光素子４３の出力信号が選択されている期間である。したがって、処理部８１は、第１期間Ｔ１における第１受光素子４１の出力信号に基づいて、液体１０の第１成分の濃度を演算する。処理部８１は、第２期間Ｔ２における第２受光素子４２の出力信号に基づいて、液体１０の第２成分の濃度を演算する。処理部８１は、第３期間Ｔ３における第３受光素子４３の出力信号に基づいて、第３成分の濃度を演算する。
【００６０】
選択部８２２は、赤外線放射源３がｎ回（ｎは２以上の整数）だけ駆動される度に、第１受光素子４１〜第３受光素子４３が出力する３つの出力信号のうち、選択する出力信号を変更するように構成されている（図５参照）。したがって、演算部８１８（処理部８１）は、液体１０に含まれる同じ成分の濃度を複数回数連続して演算することとなる。なお、演算部８１８は、複数回の濃度演算の結果の平均値を出力部から出力させてもよい。
【００６１】
選択部８２２が選択する出力信号を変更するトリガである赤外線放射源３の駆動回数（閾値回数）は、適宜変更可能である。つまり、選択部８２２は、選択する出力信号の変更周期が変更可能である。また、選択部８２２は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３ごとに、異なる閾値回数が設定されていてもよい。言い換えれば、選択部８２２は、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２と第３期間Ｔ３との時間長が互いに異なるように、選択する出力信号を変更するように構成されていてもよい。
【００６２】
このように、本実施形態の成分検出回路８では、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の３つの出力信号の信号処理を行う処理回路を共通化して、個別に時分割で信号処理を行う。これにより、成分検出回路８では、液体１０に含まれる複数の成分（第１成分〜第３成分）が検出可能である。また、成分検出回路８では、複数の成分ごとに処理回路が不要となり、複数の成分に対応する複数の処理回路を備える構成に比べて、部品点数の削減、モジュールサイズの小型化、コストの削減、消費電力の低減などを図ることが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態の成分検出システム１では、４つの赤外線光路６（図１Ｂ参照）において、光路長が同じであり、導光体２での反射回数が同じである。したがって、複数の成分ごとに光路長が異なる赤外線光路６を形成する構成に比べて、モジュールサイズの小型化、コストの削減などを図ることが可能となる。
【００６４】
ここで、液体１０の検出対象の成分（第１成分〜第３成分）ごとに赤外線の吸収量が互いに異なる場合がある。そのため、赤外線放射源３の赤外線の放射強度が同じである場合、液体１０の検出対象の成分（第１成分〜第３成分）の濃度が同じであっても、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の３つの出力信号にレベル差が生じる場合がある。
【００６５】
本実施形態の成分検出回路８は、赤外線放射源３の駆動条件を設定する駆動設定部８２３を備えている。本実施形態において、赤外線放射源３の駆動条件とは、赤外線放射源３の赤外線放射素子に印加される駆動電圧である。赤外線放射源３は、駆動電圧が大きくなるほど、赤外線の放射強度が強くなるように構成されている。光源制御部８２１は、駆動設定部８２３が設定した駆動条件に基づいて、駆動回路８４を制御する。つまり、光源制御部８２１は、駆動設定部８２３にて設定された駆動電圧が赤外線放射源３に印加されるように、駆動回路８４を制御する。
【００６６】
駆動設定部８２３は、検出対象の成分（第１成分〜第３成分）の濃度が特定濃度下において、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号のレベル差が所定値以下となるように、駆動条件を設定する。特定濃度とは、例えば、０％、１０％、２０％等である。駆動設定部８２３は、検出対象の第１成分〜第３成分それぞれに対応する駆動条件（駆動電圧）を設定することにより、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号のレベル差を所定値以下とする。検出対象の第１成分〜第３成分それぞれに対応する駆動条件（駆動電圧）は、予め決められており、メモリに格納されている。駆動条件の決定方法の一例は、以下の通りである。
【００６７】
試料として、第１成分の濃度が特定濃度である液体１０（第１液体１０ともいう）と、第２成分の濃度が特定濃度である液体１０（第２液体１０ともいう）と、第３成分の濃度が特定濃度である液体１０（第３液体１０ともいう）とがある。第１液体１０を試料とする場合において、赤外線放射源３に印加される駆動電圧を第１駆動電圧Ｖ１とし、第１受光素子４１の出力電流を第１出力電流とする。第２液体１０を試料とする場合において、赤外線放射源３に印加される駆動電圧を第２駆動電圧Ｖ２とし、第２受光素子４２の出力電流を第２出力電流とする。第３液体１０を試料とする場合において、赤外線放射源３に印加される駆動電圧を第３駆動電圧Ｖ３とし、第３受光素子４３の出力電流を第３出力電流とする。第１駆動電圧Ｖ１〜第３駆動電圧Ｖ３は、第１出力電流〜第３出力電流の差が所定値以下となるように調整される。例えば、第１駆動電圧Ｖ１〜第３駆動電圧Ｖ３を所定電圧に設定して、第１出力電流〜第３出力電流のうち最も小さい出力電流に合わせるように、第１駆動電圧Ｖ１〜第３駆動電圧Ｖ３の値が調整される。この場合、調整後の第１駆動電圧Ｖ１〜第３駆動電圧Ｖ３は、所定電圧以下となるので、消費電力が抑制される。そして、調整後の第１駆動電圧Ｖ１〜第３駆動電圧Ｖ３のデータがメモリに格納される。第１駆動電圧Ｖ１〜第３駆動電圧Ｖ３は、それぞれ、第１成分〜第３成分に対応している。
【００６８】
駆動設定部８２３は、処理部８１が液体１０の検出対象の第１成分の濃度を演算する場合に、メモリを参照して赤外線放射源３の駆動条件（駆動電圧）を第１駆動電圧Ｖ１に設定する。駆動設定部８２３は、処理部８１が液体１０の検出対象の第２成分の濃度を演算する場合に、メモリを参照して赤外線放射源３の駆動条件（駆動電圧）を第２駆動電圧Ｖ２に設定する。駆動設定部８２３は、処理部８１が液体１０の検出対象の第３成分の濃度を演算する場合に、メモリを参照して赤外線放射源３の駆動条件（駆動電圧）を第３駆動電圧Ｖ３に設定する。駆動設定部８２３は、選択部８２２による出力信号の変更と同期するように、設定する駆動条件（駆動電圧）を変更する。なお、駆動設定部８２３による駆動条件の変更タイミングと、選択部８２２による出力信号の変更タイミングとがずれていてもよい。なお、図５において、第１駆動電圧Ｖ１〜第３駆動電圧Ｖ３の大小関係をＶ１＞Ｖ２＞Ｖ３としているが、この限りでない。
【００６９】
光源制御部８２１は、駆動設定部８２３が設定した駆動電圧が赤外線放射源３に印加されるように、駆動回路８４を制御する。赤外線放射源３の駆動条件（駆動電圧）の切り替えは、赤外線放射源３が駆動していないときに行われる。
【００７０】
これにより、液体１０の検出対象の成分（第１成分〜第３成分）ごとの、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号のレベル差が抑制されるので、成分の濃度の演算が容易になる。したがって、液体１０の複数の成分それぞれを精度よく検出することができ、検出精度のばらつきを抑制することが可能となる。また、Ａ／Ｄ変換回路８１７の入力信号が飽和することが抑制される。
【００７１】
また、本実施形態の成分検出回路８では、赤外線放射源３が複数回駆動されるごとに、検出対象の成分（第１成分〜第３成分）が切り替わるように構成されている。したがって、赤外線放射源３が１回駆動されるごとに、検出対象の成分が切り替わる構成に比べて、駆動電圧が切り替わる間隔が長くなる。これにより、駆動電圧の切り替えによるノイズの低減、駆動電圧の安定性の向上などを図ることが可能となる。
【００７２】
なお、赤外線放射源３の駆動条件は、赤外線放射源３に印加される駆動電圧に限らず、赤外線放射源３に入力される駆動電流であってもよいし、駆動電圧と駆動電流との組み合わせであってもよい。
【００７３】
（３）変形例
以下に、本実施形態の成分検出システム１、及び成分検出回路８の変形例について説明する。
【００７４】
上述した例では、選択部８２２は、赤外線放射源３が複数回駆動されると、第１受光素子４１〜第３受光素子４３が出力する３つの出力信号のうち、選択する出力信号を変更しているが、これに限らない。例えば、選択部８２２は、赤外線放射源３が１回駆動されるごとに、選択する出力信号を変更してもよい。
【００７５】
また、選択部８２２は、検出対象の成分ごとに、出力信号を変更する周期を変えてもよい。
【００７６】
また、上述した例では、処理部８１は、参照用受光素子４４の出力信号と、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のいずれかの受光素子４の出力信号との差分に基づいて、検出対象の成分を検出していたが、これに限らない。処理部８１は、参照用受光素子４４の出力信号と、第１受光素子４１〜第３受光素子４３のいずれかの受光素子４の出力信号との比に基づいて、検出対象の成分を検出してもよい。また、処理部８１は、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号のみに基づいて、検出対象の成分を検出してもよい。
【００７７】
また、上述した例では、成分検出システム１は、４つの赤外線光路６（図１Ｂ参照）の光路長が同じとなるように構成されていたが、これに限らない。４つの赤外線光路６の光路長が互いに異なるように構成されていてもよい。
【００７８】
また、上述した例では、成分検出システム１は、参照用受光素子４４の他に、３つの第１受光素子４１〜第３受光素子４３を備えていたが、受光素子４の数はこれに限らない。成分検出システム１は、参照用受光素子４４の他に、２つ又は４つ以上の受光素子４を備えていてもよい。
【００７９】
また、上述した例では、成分検出システム１は、導光体２と液体１０との界面で全反射する赤外線を受光するＡＴＲ方式の成分検出システムであったが、液体１０を透過した赤外線を受光する透過方式の成分検出システムであってもよい。
【００８０】
透過方式を採用した成分検出システム１について図６〜図８を参照して説明する。
【００８１】
透過方式の成分検出システム１は、液体１０が通る筐体７０を備えている。筐体７０は、液体１０の入口７１０と出口７２０との間において、検出用流路７４と迂路７５とが形成されている。入口７１０から流入した液体１０は、検出用流路７４と迂路７５とに分岐した後、合流して出口７２０から流出する。つまり、筐体７０内において、入口７１０から流入した液体１０は、一部が検出用流路７４に流れ、残りが迂路７５に流れるように分岐する。図７では、液体１０の流れを矢印で示してある。
【００８２】
検出用流路７４は、赤外線放射源３が放射する赤外線を透過可能な材料（例えば、シリコン、ゲルマニウム、ガラス等）で形成されている。赤外線放射源３と、複数（４つ）の受光部４５（受光素子４及び光学フィルタ５）とは、検出用流路７４を挟むように配置されている。複数の受光素子４の各々は、赤外線放射源３から放射されて、検出用流路７４、及び検出用流路７４内の液体１０を透過した赤外線を受光する。図８では、赤外線光路６を矢印付の破線で示してある。ここでは、赤外線放射源３と複数の受光素子４との間に形成される複数の赤外線光路は、光路長が互いに同じである。成分検出回路８（図４参照）は、複数の受光素子４それぞれの出力信号を信号処理することによって、液体１０に含まれる検出対象の成分を検出する。
【００８３】
また、液体１０は、ガソリンに限らず、他の燃料、水、果汁、清涼飲料水等であってもよい。また、物質は、液体１０に限らず、ガスであってもよい。物質がガスである場合、検出対象の成分は、例えば、二酸化炭素、メタン等である。
【００８４】
（実施形態２）
実施形態２に係る成分検出システム１ａ、及び成分検出回路８ａについて、図９を参照して説明する。実施形態２に係る成分検出システム１ａ、及び成分検出回路８ａに関し、実施形態１に係る成分検出システム１、及び成分検出回路８と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８５】
本実施形態の成分検出回路８ａは、駆動設定部８２３（図４参照）の代わりに、複数（４つ）の減衰フィルタ８６を備えている。４つの減衰フィルタ８６は、４つの受光素子４に一対一に対応している。４つの減衰フィルタ８６を区別する場合、第１減衰フィルタ８６１、第２減衰フィルタ８６２、第３減衰フィルタ８６３、及び参照用減衰フィルタ８６４という。第１減衰フィルタ８６１、第２減衰フィルタ８６２、第３減衰フィルタ８６３、及び参照用減衰フィルタ８６４は、それぞれ、第１受光素子４１、第２受光素子４２、第３受光素子４３、及び参照用受光素子４４に対応している。４つの減衰フィルタ８６は、対応する受光素子４（の受光面）の前方において、出射用プリズム２４と受光素子４との間に配置されている。４つの減衰フィルタ８６は、対応する受光素子４の受光量を減衰させる。
【００８６】
減衰フィルタ８６は、例えば膜状に形成されている。減衰フィルタ８６は、光学フィルタ５に対して、導光体２側に設けられていてもよいし、受光素子４側に設けられていてもよい。また、減衰フィルタ８６は、光学フィルタ５と一体に構成されていてもよいし、光学フィルタ５と別体に構成されていてもよい。減衰フィルタ８６は、温度変化による減衰率（又は透過率、反射率）の変化が小さいことが好ましい。また、減衰フィルタ８６は、入射角、及び偏光の変化による減衰率（又は透過率、反射率）の変化が小さいことが好ましい。
【００８７】
本実施形態の成分検出回路８ａでは、第１減衰フィルタ８６１〜第３減衰フィルタ８６３により、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の受光量を調整する。これにより、検出対象の成分（第１成分〜第３成分）の濃度が特定濃度下において、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号のレベル差が所定値以下とする。第１減衰フィルタ８６１〜第３減衰フィルタ８６３の減衰率の決定方法の一例は、以下の通りである。
【００８８】
試料として、第１成分の濃度が特定濃度である第１液体１０と、第２成分の濃度が特定濃度である第２液体１０と、第３成分の濃度が特定濃度である第３液体１０とがある。第１液体１０を試料とする場合において、第１受光素子４１の出力電流を第１出力電流とする。第２液体１０を試料とする場合において、第２受光素子４２の出力電流を第２出力電流とする。第３液体１０を試料とする場合において、第３受光素子４３の出力電流を第３出力電流とする。第１減衰フィルタ８６１〜第３減衰フィルタ８６３のそれぞれの減衰率は、第１出力電流〜第３出力電流の差が所定値以下となるように調整される。言い換えれば、第１出力電流〜第３出力電流の差が所定値以下となる減衰率に設定された第１減衰フィルタ８６１〜第３減衰フィルタ８６３が、それぞれ第１受光素子４１〜第３受光素子４３に設けられる。例えば、第１出力電流〜第３出力電流のうち最も小さい出力電流に合わせるように、第１減衰フィルタ８６１〜第３減衰フィルタ８６３の減衰率が設定される。この場合、第１出力電流〜第３出力電流のうち最も小さい出力電流を出力する受光素子４に対応する減衰フィルタ８６は、省略されていてもよい。
【００８９】
このように、本実施形態の成分検出回路８ａでは、液体１０の検出対象の成分（第１成分〜第３成分）ごとの、第１受光素子４１〜第３受光素子４３の出力信号のレベル差が抑制されるので、成分の濃度の演算が容易になる。したがって、液体１０の複数の成分それぞれを精度よく検出することができ、検出精度のばらつきを抑制することが可能となる。また、Ａ／Ｄ変換回路８１７の入力信号が飽和することが抑制される。また、検出対象の成分ごとに赤外線放射源３の駆動電圧を変化させる必要がなく、赤外線放射源３の制御が容易となる。
【００９０】
また、本実施形態の成分検出回路８ａでは、参照用受光素子４４に対応する参照用減衰フィルタ８６４を備えている。これにより、参照用受光素子４４の受光量が減衰されるので、Ａ／Ｄ変換回路８１７の入力信号が飽和することが抑制される。なお、成分検出回路８ａにおいて、参照用減衰フィルタ８６４は必須の構成要素ではなく、省略されていてもよい。
【００９１】
（実施形態３）
実施形態３に係る成分検出システム１ｂ、及び成分検出回路８ｂについて、図１０を参照して説明する。実施形態３に係る成分検出システム１ｂ、及び成分検出回路８ｂに関し、実施形態１に係る成分検出システム１、及び成分検出回路８と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９２】
本実施形態の成分検出回路８ｂは、駆動設定部８２３（図４参照）の代わりに、増幅率設定部８２４を備えている。
【００９３】
第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂは、ＴＩＡであり、受光素子４の出力信号を増幅することができる。つまり、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２は、受光素子４の出力信号を増幅する増幅部としての機能を有する。また、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂは、出力信号の増幅率を可変に構成されている。第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂの構成について、図１１を参照して説明する。
【００９４】
図１１に示すように、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂは、オペアンプＡ１と、第１抵抗Ｒ１〜第３抵抗Ｒ３と、第１スイッチＳＷ１〜第３スイッチＳＷ３と、コンデンサＣ１と、を備えている。第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂは、コンデンサＣ２と、抵抗Ｒ４と、を更に備えている。
【００９５】
オペアンプＡ１は、反転入力端子が入力端子Ｐ１に接続され、非反転入力端子が回路グランドに接続されている。入力端子Ｐ１は、マルチプレクサ８３に接続されている。オペアンプＡ１の反転入力端子と出力端子との間には、第１スイッチＳＷ１及び第１抵抗Ｒ１の直列回路と、第２スイッチＳＷ２及び第２抵抗Ｒ２の直列回路と、第３スイッチＳＷ３及び第３抵抗Ｒ３の直列回路と、コンデンサＣ１と、の並列回路が接続されている。オペアンプＡ１の出力端子は、コンデンサＣ２を介して出力端子Ｐ２に接続されている。出力端子Ｐ２は、第２増幅回路８１４に接続されている。ただし、ここでいう「端子」は、電線等を接続するための部品でなくてもよく、例えば、電子部品のリード、又は回路基板に含まれる導体の一部であってもよい。
【００９６】
第１抵抗Ｒ１〜第３抵抗Ｒ３の抵抗値は、互いに異なる。第１スイッチＳＷ１〜第３スイッチＳＷ３は、増幅率設定部８２４によってオン／オフが制御される。
【００９７】
増幅率設定部８２４は、処理部８１が液体１０の検出対象の第１成分の濃度を演算する場合に、第１スイッチＳＷ１をオンし、第２スイッチＳＷ２及び第３スイッチＳＷ３をオフする。増幅率設定部８２４は、処理部８１が液体１０の検出対象の第２成分の濃度を演算する場合に、第２スイッチＳＷ２をオンし、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３をオフする。増幅率設定部８２４は、処理部８１が液体１０の検出対象の第３成分の濃度を演算する場合に、第３スイッチＳＷ３をオンし、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２をオフする。
【００９８】
第１スイッチＳＷ１がオン、第２スイッチＳＷ２及び第３スイッチＳＷ３がオフである場合、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂによる信号の増幅率は、第１抵抗Ｒ１の抵抗値によって決まる。第２スイッチＳＷ２がオン、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３がオフである場合、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂによる信号の増幅率は、第２抵抗Ｒ２の抵抗値によって決まる。第３スイッチＳＷ３がオン、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオフである場合、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂによる信号の増幅率は、第３抵抗Ｒ３の抵抗値によって決まる。
【００９９】
第１抵抗Ｒ１〜第３抵抗Ｒ３の抵抗値の決定方法の一例は、以下の通りである。
【０１００】
試料として、第１成分の濃度が特定濃度である第１液体１０と、第２成分の濃度が特定濃度である第２液体１０と、第３成分の濃度が特定濃度である第３液体１０とがある。第１液体１０を試料とする場合において、第１受光素子４１の出力信号が、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂにおいて第１抵抗Ｒ１の抵抗値によって決まる増幅率で増幅された信号を、第１増幅信号とする。第２液体１０を試料とする場合において、第２受光素子４２の出力信号が、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂにおいて第２抵抗Ｒ２の抵抗値によって決まる増幅率で増幅された信号を、第２増幅信号とする。第３液体１０を試料とする場合において、第３受光素子４３の出力信号が、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂにおいて第３抵抗Ｒ３の抵抗値によって決まる増幅率で増幅された信号を、第３増幅信号とする。
【０１０１】
第１抵抗Ｒ１〜第３抵抗Ｒ３の抵抗値は、第１増幅信号〜第３増幅信号の差が所定値以下となるように調整される。言い換えれば、第１増幅信号〜第３増幅信号の差が所定値以下となる抵抗値に設定された第１抵抗Ｒ１〜第３抵抗Ｒ３が第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂに用いられる。
【０１０２】
これにより、液体１０の検出対象の成分（第１成分〜第３成分）ごとの、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ｂの出力信号のレベル差が抑制されるので、成分の濃度の演算が容易になる。また、Ａ／Ｄ変換回路８１７の入力信号が飽和することが抑制される。
【０１０３】
なお、上述した例では、増幅率設定部８２４は、第２Ｉ／Ｖ変換回路８１２ａの増幅率を変更しているが、増幅部として第２増幅回路８１４、減算器８１５の増幅率を変更してもよい。また、演算部８１８は、検出対象の成分ごとに、入力値を補正して濃度を演算してもよい。
【０１０４】
上述した各実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、各実施形態及び変形例に限定されず、各実施形態及び変形例を適宜組み合わせてもよい。また、各実施形態及び変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【０１０５】
（まとめ）
第１態様に係る成分検出回路（８，８ａ，８ｂ）は、液体又はガスからなる物質（液体１０）に含まれる検出対象の成分を検出する。成分検出回路（８，８ａ，８ｂ）は、処理部（８１）と、選択部（８２２）と、を備える。処理部（８１）は、赤外線放射源（３）から放射され物質（１０）で一部が吸収された赤外線を受光する複数の受光素子（４）それぞれの出力信号を信号処理し、検出対象の成分を検出する。選択部（８２２）は、複数の受光素子（４）が出力する複数の出力信号のうち、処理部（８１）が信号処理を行う出力信号を選択する。選択部（８２２）は、選択する出力信号を時間経過に伴って変更する。
【０１０６】
この態様によれば、物質（１０）に含まれる複数の成分の検出が可能になる。
【０１０７】
第２態様に係る成分検出回路（８，８ａ，８ｂ）は、第１態様において、赤外線放射源（３）の駆動条件を設定する駆動設定部（８２３）を更に備える。駆動設定部（８２３）は、検出対象の成分の濃度が特定濃度下において、複数の出力信号のレベル差が所定値以下となるように、駆動条件を設定する。
【０１０８】
この態様によれば、物質（１０）に含まれる成分を検出するための演算が容易になり、検出精度の向上を図ることができる。
【０１０９】
第３態様に係る成分検出回路（８，８ａ，８ｂ）は、第１態様において、減衰フィルタ（８６）を更に備える。減衰フィルタ（８６）は、検出対象の成分の濃度が特定濃度下において、複数の出力信号のレベル差が所定値以下となるように、複数の受光素子（４）の少なくとも１つの受光素子（４）の受光量を減衰させる。
【０１１０】
この態様によれば、物質（１０）に含まれる成分を検出するための演算が容易になり、検出精度の向上を図ることができる。
【０１１１】
第４態様に係る成分検出回路（８，８ａ，８ｂ）は、第１態様において、増幅部（８１２ｂ）と、増幅率設定部（８２４）と、を更に備える。増幅部（第２電流電圧変換回路８１２ｂ）は、複数の受光素子（４）の出力信号を増幅する。増幅率設定部（８２４）は、増幅部（８１２ｂ）の増幅率を設定する。増幅率設定部（８２４）は、検出対象の成分の濃度が特定濃度下において、増幅部（８１２ｂ）による増幅後における複数の出力信号のレベル差が所定値以下となるように、増幅率を設定する。
【０１１２】
この態様によれば、物質（１０）に含まれる成分を検出するための演算が容易になり、検出精度の向上を図ることができる。
【０１１３】
第５態様に係る成分検出回路（８，８ａ，８ｂ）では、第１〜第４態様のいずれかにおいて、処理部（８１）は、検出対象の成分の検出を周期的に行っている。選択部（８２２）は、処理部（８１）が検出対象の成分の検出を複数回数行うごとに、選択する出力信号を変更する。
【０１１４】
この態様によれば、選択部（８２２）による出力信号の変更の頻度が低減し、処理負荷が軽減される。
【０１１５】
第６態様に係る成分検出回路（８，８ａ，８ｂ）では、第５態様において、選択部（８２２）は、選択する出力信号の変更周期が変更可能である。
【０１１６】
この態様によれば、成分ごとに出力信号の変更周期を変更することができ、検出精度の向上を図ることができる。
【０１１７】
第７態様に係る成分検出回路（８，８ａ，８ｂ）では、第１〜第６態様のいずれかにおいて、処理部（８１）は、検出対象の成分の濃度を検出する。
【０１１８】
この態様によれば、物質（１０）に含まれる検出対象の成分の濃度を検出することができる。
【０１１９】
第８態様に係る成分検出回路（８，８ａ，８ｂ）は、第１〜第７態様のいずれかにおいて、処理部（８１）は、選択部（８２２）が選択した出力信号をアナログ値からディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路（８１７）を備える。
【０１２０】
この態様によれば、検出対象の成分を検出するための演算をディジタル処理で行うことができる。
【０１２１】
第９態様に係る成分検出システム（１，１ａ，１ｂ）は、第１〜第８態様のいずれかの成分検出回路（８，８ａ，８ｂ）と、赤外線放射源（３）と、複数の受光素子（４）と、を備える。
【０１２２】
この態様によれば、物質（１０）に含まれる複数の成分の検出が可能になる。
【符号の説明】
【０１２３】
１，１ａ，１ｂ  成分検出システム
１０  液体（物質）
３  赤外線放射源
４  受光素子
８，８ａ，８ｂ  成分検出回路
８１  処理部
８１２ｂ  第２電流電圧変換回路（増幅部）
８１７  Ａ／Ｄ変換回路
８２２  選択部
８２３  駆動設定部
８２４  増幅率設定部
８６  減衰フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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