CN108627549B - 生物体气体检测装置、方法以及计算机可读存储介质 - Google Patents
生物体气体检测装置、方法以及计算机可读存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108627549B CN108627549B CN201810205559.6A CN201810205559A CN108627549B CN 108627549 B CN108627549 B CN 108627549B CN 201810205559 A CN201810205559 A CN 201810205559A CN 108627549 B CN108627549 B CN 108627549B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- output value
- gas
- concentration
- measurement
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 88
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 72
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 29
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 211
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 76
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxybutyric acid Chemical compound CC(O)CC(O)=O WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-N Acetoacetic acid Natural products CC(=O)CC(O)=O WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010006326 Breath odour Diseases 0.000 description 1
- -1 acetaldehyde, hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- WOWBFOBYOAGEEA-UHFFFAOYSA-N diafenthiuron Chemical compound CC(C)C1=C(NC(=S)NC(C)(C)C)C(C(C)C)=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 WOWBFOBYOAGEEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000037356 lipid metabolism Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/007—Arrangements to check the analyser
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
- G01N27/123—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits for controlling the temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/125—Composition of the body, e.g. the composition of its sensitive layer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0026—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment using an alternating circulation of another gas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/497—Physical analysis of biological material of gaseous biological material, e.g. breath
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
本发明提供一种生物体气体检测装置,其取得对干扰气体以及生物体气体所包含的期望气体具有灵敏度的半导体式气体传感器的基准大气中的输出值作为基准输出值,基于生物体气体的测量中的半导体式气体传感器的第一输出值,取得期望气体的浓度,基于生物体气体的测量前的处于大气中的半导体式气体传感器的第二输出值和基准输出值,对期望气体的浓度进行校正,输出与校正后的校正期望气体浓度相对应的信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物体气体检测装置、方法以及计算机可读存储介质。
背景技术
一直以来,提出了一种使用半导体式气体传感器检测生物体气体成分,并对检测到的生物体气体成分中的期望气体成分的浓度进行计算,从而取得与生物体的健康状态相关的信息的技术。
然而,半导体式气体传感器不仅对期望气体成分具有灵敏度,还对干扰气体成分也具有灵敏度。干扰气体成分例如包含在大气中,并因周围环境的不同而大气中所包含的干扰气体成分的浓度不同。因此,因周围环境的不同,半导体式气体传感器对干扰气体成分反应的程度发生变化,从而难以仅对期望气体进行高精度地计量。
为了正确地求得生物体气体成分中的期望气体成分的浓度,例如在日本特表2016-502077号公报(专利文献1)中公开了在测量呼气的前后对周围的大气进行测量的技术。
发明所要解决的问题
然而,在上述专利文献1中并未具体公开通过怎样的方法来使用周围的大气的测量结果正确地求得生物体气体成分中的期望气体成分的浓度的内容。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能减轻大气中所包含的干扰气体的影响的生物体气体检测装置、方法以及计算机可读存储介质。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题,本发明的第一方案的生物体气体检测装置,具备:基准输出值取得部,其取得对干扰气体以及生物体气体所包含的期望气体具有灵敏度的半导体式气体传感器的基准大气中的输出值来作为基准输出值;期望气体浓度取得部,其基于所述生物体气体的测量中的所述半导体式气体传感器的第一输出值,取得所述期望气体的浓度;校正部,其基于所述生物体气体的测量前的处于大气中的所述半导体式气体传感器的第二输出值和所述基准输出值,对由所述期望气体浓度取得部所取得的所述期望气体的浓度进行校正;以及输出部,其输出与由所述校正部校正后的校正期望气体浓度相对应的信息。
在第一方案的基础上,本发明的第二方案可以是:具备第一判断部,其基于所述第二输出值和所述基准输出值,判断所述生物体气体的测量环境的换气推荐等级,所述输出部输出与基于所述第一判断部的判断结果相对应的信息。
在第一或第二方案的基础上,本发明的第三方案可以是:具备第二判断部,其对由本次的测量时的所述第二输出值和上次的测量时的所述第二输出值确定的判断值是否为阈值以上进行判断,所述校正部在基于所述第二判断部的判断小于所述阈值的情况下,使用本次的测量时的所述第二输出值对所述期望气体的浓度进行校正,在基于所述第二判断部的判断为所述阈值以上的情况下,使用上次的测量时的所述第二输出值对所述期望气体的浓度进行校正。
在第三方案的基础上,本发明的第四方案可以是:所述期望气体浓度取得部,在所述判断值小于所述阈值的情况下,基于本次的测量时的所述第一输出值和本次的测量时的所述第二输出值,取得所述期望气体的浓度,在所述判断值为所述阈值以上的情况下,基于本次的测量时的所述第一输出值和上次的测量时的所述第二输出值,取得所述期望气体的浓度。
在第三或第四方案的基础上,本发明的第五方案可以是:所述第二判断部在从上次的测量起所述半导体式气体传感器的输出值不稳定的情况下,对所述判断值是否为阈值以上进行判断。
本发明的第六方案的生物体气体检测方法为,取得对干扰气体以及生物体气体所包含的期望气体具有灵敏度的半导体式气体传感器的基准大气中的输出值作为基准输出值,基于测量环境的测量中的所述半导体式气体传感器的输出值,取得所述期望气体的浓度,基于测量环境的测量前的处于大气中的所述半导体式气体传感器的输出值和所述基准输出值,对所取得的所述期望气体的浓度进行校正,输出与校正后的期望气体浓度相对应的信息。
本发明的第七方案的计算机可读存储介质所存储的生物体气体检测程序用于执行如下处理,其中,所述处理包括:在计算机中,取得对干扰气体以及生物体气体所包含的期望气体具有灵敏度的半导体式气体传感器的基准大气中的输出值作为基准输出值,基于测量环境的测量中的所述半导体式气体传感器的输出值,取得所述期望气体的浓度,基于测量环境的测量前的处于大气中的所述半导体式气体传感器的输出值和所述基准输出值,对所取得的所述期望气体的浓度进行校正,输出与校正后的期望气体浓度相对应的信息。
发明效果
根据本方案,具有能减轻大气中所包含的干扰气体的影响的效果。
附图说明
图1为生物体气体检测单元的框图。
图2为传感器装置的外观图。
图3为生物体气体检测装置的功能框图。
图4为基于生物体气体检测程序的处理的流程图。
图5为表示换气推荐等级与换气需求度的对应关系的图。
图6为表示半导体式气体传感器的输出值的变化的一个示例的方块图。
图7为表示对不同的环境条件下测量到的丙酮浓度未进行校正的情况下的测量结果的图。
图8为表示对不同的环境条件下测量到的丙酮浓度进行了校正的情况下的测量结果的图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。
图1为本实施方式的生物体气体检测单元10的结构图。如图1所示,生物体气体检测单元10具备生物体气体检测装置12以及传感器装置14。生物体气体检测装置12具备控制器16、显示部18、操作部20、计时部22以及通信部24。传感器装置14具备半导体式气体传感器26以及压力传感器28。
控制器16为,CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)16A、ROM(Read OnlyMemory:只读存储器)12B、RAM(Random Access Memory:随机访问存储器)16C、非易失性存储器16D以及输入输出接口(I/O)16E分别经由总线16F而被连接起来的结构。在该情况下,将使控制器16的CPU16A执行后述的生物体气体检测处理的生物体气体检测程序,例如预先写入非易失性存储器16D,CPU16A读入并执行该程序。需要说明的是,生物体气体检测程序既可以由CD-ROM、存储卡等记录介质提供,也可以从未图示的服务器下载。
在I/O16E上连接有显示部18、操作部20、计时部22、通信部24、半导体式气体传感器26以及压力传感器28。
显示部18例如由液晶面板等构成。在显示部18上例如显示有各种设定画面、检测结果等各种结果显示画面。
操作部20为用于供使用者实施各种操作的操作部。
需要说明的是,也可以使用触摸面板将显示部18以及操作部20构成为一体,通过直接触摸该触摸面板从而成为能操作的结构。
计时部22具有取得当前时刻的功能以及对时间进行计时的计时功能。
通信部24具有利用无线通信或有线通信来与外部装置实施信息的收发的功能。
生物体气体检测装置12例如既可以是专用的装置,也可以是个人计算机、智能手机、移动电话以及平板终端等通用的信息处理装置。
半导体式气体传感器26是对由使用者吹出的呼气等生物体气体所包含的期望气体以及该生物体气体和/或大气中所包含的干扰气体具有灵敏度的气体传感器。半导体式气体传感器26对包含期望气体以及干扰气体的生物体气体进行检测,并以与构成所检测的生物体气体的各种气体的混合比相对应的电压值进行输出。呼气中的生物体气体例如包含有酮体、乙醇、乙醛、氢、水蒸气、甲烷、构成其它口臭的各种气体等各种各样的种类的气体。在此,酮体是乙酰醋酸、3-羟基丁酸(β-羟基丁酸)、丙酮的总称,表示它们中的至少一个。
具体而言,半导体式气体传感器26具备SnO2等金属氧化物半导体、加热器以及电极。金属氧化物半导体当吸附有期望气体和/或干扰气体时,电阻值发生变化。即,半导体式气体传感器26所采用的金属氧化物半导体对微量的丙酮等具有高灵敏度,同时对干扰气体也具有灵敏度。
需要说明的是,在本实施方式中,对期望气体为丙酮的情况进行说明。丙酮为脂质代谢的副产物,丙酮的浓度与脂肪的燃烧量相当。在体内糖质能量多余的情况下脂肪不燃烧,因此丙酮的浓度变低,在体内糖质能量不足的情况下脂肪燃烧,因此丙酮的浓度变高。因此,通过丙酮的浓度能得知脂肪的燃烧量。
压力传感器28对从使用者吹出的呼气的压力进行检测。压力传感器28以电压值来输出检测到的压力的大小。
图2中示出了传感器装置14的外观图。如图2所示,传感器装置14具备用于供使用者吹入呼气的吹入口30。当使用者向吹入口30吹入呼气时,该生物体气体所包含的期望气体以及干扰气体通过半导体式气体传感器26被检测。需要说明的是,图2所示的传感器装置14利用有线与生物体气体检测装置12连接,但是,并不限于此,也可以利用无线与生物体气体检测装置12连接。此外,传感器装置14与生物体气体检测装置12也可以形成为一体。
如图3所示,控制器16的CPU16A功能性地具备基准输出值取得部40、期望气体浓度取得部42、校正部44以及输出部46。此外,控制器16的CPU16A也可以进一步具备第一判断部48和第二判断部50。基准输出值取得部40取得半导体式气体传感器26的基准大气中的输出值作为基准输出值。需要说明的是,作为一个示例,基准大气是指在生物体气体检测单元10的工厂等的制造环境中的大气、实施生物体气体检测单元10的校正的环境中的大气或清洁大气。期望气体浓度取得部42基于生物体气体的测量中的半导体式气体传感器26的第一输出值,取得期望气体的浓度。校正部44基于生物体气体的测量前的处于大气中的半导体式气体传感器26的第二输出值和基准输出值,对由期望气体浓度取得部42所取得的期望气体的浓度进行校正。输出部46输出与由校正部44校正后的校正期望气体浓度相对应的信息。第一判断部48基于第二输出值和基准输出值,对生物体气体的测量环境的换气推荐等级进行判断。第二判断部50对由本次的测量时的第二输出值和上次的测量时的第二输出值确定的判断值是否为阈值以上进行判断。需要说明的是,并不限于此,基准输出值取得部40、期望气体浓度取得部42、校正部44、输出部46、第一判断部48以及第二判断部50中的至少一个也可以通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)等由单独的硬件构成。
接下来,作为本实施方式的作用,参照图4所示的流程图,对控制器16的CPU16A所执行的由生物体气体检测程序实施的处理进行说明。需要说明的是,图4所示的处理在使用者操作生物体气体检测装置12的操作部20,来指示生物体气体检测程序的执行的情况下被执行。需要说明的是,也可以通过检测基于使用者的吹出来执行图4所示的处理。
在步骤S100中,基准输出值取得部40从非易失性存储器16D读出并取得半导体式气体传感器26的基准输出值MAXR。半导体式气体传感器26的基准输出值MAXR例如为在基准大气中所取得的半导体式气体传感器26的输出值,并预先被存储于非易失性存储器16D。
在步骤S102中,期望气体浓度取得部42取得生物体气体的测量前的处于大气中的半导体式气体传感器26的输出值Rair(第二输出值),并存储于非易失性存储器16D。即,在使用者使用生物体气体检测单元10的环境中,取得使用者对传感器装置14吹出呼气之前的半导体式气体传感器26的输出值Rair。由此,获得测量环境的大气中的半导体式气体传感器26的输出值。
在步骤S104中,期望气体浓度取得部42使显示部18显示催促使用者向吹入口30吹出呼气的消息,并向吹入口30吹出呼气。
在步骤S106中,期望气体浓度取得部42取得半导体式气体传感器26的输出值Rs(第一输出值)。需要说明的是,在刚开始吹出之后的呼气中,包含大气中的气体成分多。因此,优选在对与脂肪的燃烧量相关联的期望气体的浓度进行计算时,利用将大气中的气体成分排出干净的最终呼气。即,优选采用获得最终呼气的时刻的半导体式气体传感器26的输出值作为第一输出值。因此,优选在检测到呼气的吹出的时间点开始由计时部22实施的计时,采用经过了预先确定的时间(例如4秒钟)的时间点的半导体式气体传感器26的输出值作为第一输出值。
需要说明的是,对于呼气是否吹出的判断,例如只要取得压力传感器28的输出值,对所取得的压力传感器28的输出值是否为预先确定的阈值以上进行判断即可。
在步骤S108中,期望气体浓度取得部42通过判断是否从上次的测量时起经过了规定时间,从而对半导体式气体传感器26的输出值(即第二输出值)的每一时间的变化量是否稳定进行判断。这是因为,在从上次的测量时未设置足够的等待时间而连续地取得位于大气中半导体式气体传感器26的输出值的情况下,会受到上次的测量时的生物体气体残留于半导体式气体传感器26附近的影响,而导致取得包含生物体气体的状态的输出值Rair。
需要说明的是,测量时是指,步骤S106中取得半导体式气体传感器26的输出值Rs(第一输出值)的时间点。此外,上次是指,过去执行图4的处理的次数中、在步骤S102中获得了每一时间的变化量稳定后的半导体式气体传感器26的输出值(第二输出值)的次数且最近的次数。
此外,规定时间被设定为,相当于半导体式气体传感器26的输出值的每一时间的变化量稳定时的时间,即能判断出上次的测量时的生物体气体未残留于半导体式气体传感器26附近的时间。需要说明的是,也可以通过对半导体式气体传感器26的输出值的每一时间的变化量进行计算,对计算后的变化量是否为预先确定的阈值以下进行判断,从而对半导体式气体传感器26的输出值的每一时间的变化量是否稳定进行判断。
在步骤S108的判断为肯定判断的情况下,即,在判断为半导体式气体传感器26的输出值的每一时间的变化量稳定的情况下,向步骤S112转移。另一方面,在步骤S108的判断为否定判断的情况下,即,在判断为半导体式气体传感器26的输出值的每一时间的变化量不稳定的情况下,向步骤S110转移。
在步骤S112中,期望气体浓度取得部42基于步骤S102中所取得的本次的输出值Rair和步骤S106中所取得的本次的输出值Rs,利用以下式子对生物体气体中所包含的期望气体浓度D1进行计算。
D1=f1(Rair、Rs)…(1)
上述式(1)的函数f1为,包括以输出值Rair以及输出值Rs为变量的运算式。运算式并不限于一次式,也可以是二次式以上的多项式。此外,也可以是包括倒数、指数、对数等运算的运算式。需要说明的是,运算式的系数为,例如基于在生物体气体检测单元10的工厂出厂时执行了输出值的校准的结果来设定,并使用基准输出值MAXR确定的系数。
步骤S114中,校正部44基于步骤S100中所取得的输出值MAXR和步骤S102中所取得的本次的输出值Rair,利用以下式子对步骤S112中计算得出的期望气体浓度D1进行校正,而取得校正期望气体浓度D2。
D2=f2(D1、Rair)…(2)
需要说明的是,上述式(2)的函数f2为,包括以期望气体浓度D1以及输出值Rair为变量的运算式。运算式并不限于一次式,也可以是二次式以上的多项式。此外,也可以是包括倒数、指数、对数等运算的运算式。另外,运算式的系数例如为,使用基准输出值MAXR确定的系数。
然后,将由上述式(2)计算得出的校正期望气体浓度D2输出并显示于显示部18。
步骤S116中,第一判断部48基于步骤S100中所取得的基准输出值MAXR和步骤S102中所取得的本次的输出值Rair,对换气推荐等级进行判断,输出部46将第一判断部48判断出的换气推荐等级输出至显示部18从而显示于显示部18。在此,换气推荐等级是指,表示大气中的干扰气体的量的指标。
具体而言,例如利用以下式子对用于判断换气推荐等级的判断值Lv进行计算。
Lv=f(MAXR、Rair)…(3)
在此,f(MAXR、Rair)为,以基准输出值MAXR、在步骤S102中所取得的本次的输出值Rair为参数对判断值Lv进行计算的运算式。
然后,例如如图5所示,基于判断值Lv与换气推荐等级的对应关系,求得对应于判断值Lv的换气推荐等级。在图5的示例中,在判断值Lv为阈值TH1以上的情况下将换气推荐等级设为“0”。此外,在判断值等级Lv为阈值TH2以上且小于阈值TH1的情况下将换气推荐等级设为“1”。此外,在判断值Lv为阈值TH3以上且小于阈值TH2的情况下将换气推荐等级设为“2”。此外,在判断值Lv小于阈值TH3的情况下将换气需求度设为“3”。即,随着判断值Lv的值变大(随着输出值Rair接近基准输出值MAXR),换气推荐等级变低(换气的需求度变低),随着判断值等级Lv的值变小(随着输出值Rair远离基准输出值MAXR),换气推荐等级变高(换气的需求度变高)。
步骤S110中,第二判断部50从非易失性存储器16D读出上次的测量中在步骤S102所取得的输出值Rair0,并对由读出的上次的输出值Rair和本次的测量中在步骤S102所取得的输出值Rair确定的判断值A是否为预先确定的阈值以上进行判断。如此,由于在步骤S108的判断之后实施步骤S110的判断,因此,与必须实施步骤S110的判断的情况相比较,处理负荷得到减轻。
对于判断值A,以上次的输出值为RairA,以本次的输出值为RairB,例如能利用以下式子进行计算。
A=f(RairA、RairB)…(5)
在此,f(RairA、RairB)为,以上次的输出值RairA、本次的输出值RairB为参数对判断值A进行计算的运算式。该运算式为,上次的输出值RairA与本次的输出值RairB的差异越大,判断值A的值越大的运算式。
然后,在判断值A为预先确定的阈值以上的情况下,即在不适于使用本次的输出值RairB对期望气体浓度D进行计算的情况下向步骤S118转移。另一方面,在判断值A小于预先确定的阈值的情况下,即在也可以使用本次的输出值RairB对期望气体浓度D进行计算的情况下向步骤S112转移。
步骤S118中,期望气体浓度取得部42基于上次的测量时步骤S102中所取得的输出值Rair和步骤S106中所取得的本次的输出值Rs,利用上述式(1)对生物体气体中所包含的期望气体的浓度D1进行计算。
即,由于考虑到了在步骤S110中为肯定判断的情况下,未设置足够的等待时间而连续地测量,因此,不使用本次的测量时的输出值Rair而使用上次的测量时的输出值Rair对期望气体的浓度D1进行计算。
图6中示出了未设置足够的等待时间而连续地测量的情况下的半导体式气体传感器26的输出值(V)的变化的一个示例。如图6所示,在使生物体气体检测单元10接通电源,并在t1的时间点,取得了第一次的半导体式气体传感器26的输出值Rair1的情况下,输出值Rair1为,在能判断出生物体气体未存在于半导体式气体传感器26附近的时间点所取得的大气中的输出值。然后,由使用者吹出呼气而半导体式气体传感器26的输出值上升,在取得了第一次的输出值Rs1的时间点t2之后,当由使用者实施的呼气的吹出停止时,之后半导体式气体传感器26的输出值渐渐地下降。然后,当在半导体式气体传感器26的输出值下降至Rair1之前的t3的时间点,取得第二次的输出值Rair2时,因上次的测量时的生物体气体残留于半导体式气体传感器26附近的影响,输出值Rair2作为处于大气中的半导体式气体传感器26的输出值、即第二输出值而成为不正确的值。因此,如图6所示,即使假设在t4的时间点所取得的第二次的输出值Rs2与第一次的输出值Rs1为相同的值,由于大气中的输出值Rair1与输出值Rair2的值存在较大的差异,因此,也无法高精度地对期望气体进行计算。
因此,不使用t3的时间点所取得的输出值Rair2,而基于t1的时间点所取得的输出值Rair1和t4的时间点所取得的第二次的输出值Rs2对期望气体的浓度D1进行计算。
步骤S120中,校正部44基于步骤S100中所取得的基准输出值MAXR和上次的测量时步骤S102中所取得的上次的输出值Rair,利用上述式(2)对步骤S118中计算得出的期望气体浓度D1进行校正。
并且,将由上述式(2)计算得出的校正期望气体浓度D2输出并显示于显示部18。
步骤S122中,第一判断部48基于步骤S100中所取得的基准输出值MAXR和上次的测量时步骤S102中所取得的输出值Rair,利用上述式(3)对判断值Lv进行计算。然后,与步骤S116同样地,求得对应于判断值Lv的换气推荐等级。然后,输出部46将第一判断部48所求得的换气推荐等级输出至显示部18从而显示于显示部18。如此,不使用本次的输出值RairB,而使用上次的输出值RairA,对环境推荐等级进行判断,从而减轻上次的测量时的生物体气体残留于半导体式气体传感器26的附近的影响,环境推荐等级的判断就成为可能。
需要说明的是,在本来应该要设置足够的等待时间进行测量的场合,步骤S120、S122中,即使未设置足够的等待时间而连续测量的情况下也会使用上次的测量时的输出值Rair对期望气体的浓度以及换气推荐等级进行计算并显示。即,与步骤S114、S116中计算得出的期望气体的浓度以及换气推荐等级相比,所显示的期望气体的浓度以及换气推荐标准可称得上简单。因此,也可以在步骤S122的处理之后,例如将“这是简单模式下的测量结果。”这样的消息显示于显示部18。由此,使用者能容易地识别所显示的期望气体的浓度以及换气推荐等级为简单地计算得出的值。
如此,在本实施方式中,基于工厂出厂时清洁大气中所取得的半导体式气体传感器26的基准输出值MAXR和测量环境中吹出呼气之前的输出值Rair,对期望气体浓度进行校正,因此,即使在干扰气体的影响下也能高精度地检测期望气体。
此外,即使在从上次的测量时起不具有足够的等待时间而连续地测量的情况下,也会使用上次的输出值Rair对期望气体浓度D进行计算和校正,因此,能高精度地对期望气体浓度D进行计算,并且,能缩短连续测量时的等待时间。
而且,基于基准输出值MAXR和本次或上次的输出值Rair求得并显示换气推荐等级,因此,使用者能容易地把握当前的环境是否是适于测量的环境。如此,不使用本次的输出值RairB,而使用上次的输出值RairA取得期望气体浓度,从而减轻上次的测量时的生物体气体残留于半导体式气体传感器26的附近的影响,而能取得期望气体浓度。
(实施例)
接下来,对本发明的实施例进行说明。
图7中示出了对于大气的状态为不同的6个模型(*、◆、■、×、▲、●)的环境条件的每一个,使用含有不同的丙酮的量的含丙酮气体对丙酮浓度进行测量,并且未实施丙酮浓度的校正时的结果。需要说明的是,含丙酮气体使用了所含有的丙酮浓度(设定丙酮浓度)为d1、d2、d3这3种。需要说明的是,这3种的设定丙酮浓度d1~d3中的d1浓度最低,d3浓度最高。此外,测量为,对于6个模型的环境条件中的每一个环境条件,实施了3种的设定丙酮浓度的相对于含丙酮气体中的各个气体的丙酮浓度的测量。需要说明的是,该测量被重复实施多次。图7所示的图表中的实线为,穿过重复实施的测量结果的近似值的直线。纵轴表示设定丙酮浓度,横轴表示无校正的丙酮浓度的测量值(实测丙酮浓度)。
此外,在图8中,与图7的情况同样,示出了对于6个模型的环境条件中的每一个环境条件,实施了上述3种的设定丙酮浓度的相对于含丙酮气体中的各个气体的丙酮浓度的测量,如本实施方式那样,对丙酮浓度进行了校正时的结果。纵轴表示设定丙酮浓度,横轴表示有校正的实测丙酮浓度。
如观察图7的设定丙酮浓度为d3时的实测丙酮浓度可知那样,如观察10ppm的情况可知那样,相对于在未实施丙酮浓度的校正的情况下测量到的丙酮浓度的偏差大的情况,如图8所示,可知在实施了丙酮浓度的校正的情况下偏差小。即,可知如本实施方式那样通过实施丙酮浓度的校正,从而即使在环境条件不同的情况下也能高精度地测量丙酮浓度。
需要说明的是,在本实施方式中,对期望气体为丙酮的情况进行了说明,但是,例如,如果是健康人则生物体气体所包含的乙醛的浓度低,但肝脏不好的情况下乙醛的浓度会变高。因此,也可以作为期望气体而求得乙醛的浓度。由此,能高精度地把握肝脏的状态。此外,检测对象的生物体气体并不限于呼气所包含的生物体气体,例如也可以是从皮肤产生的生物体气体。
Claims (8)
1.一种生物体气体检测装置,具备:
基准输出值取得部,其取得对干扰气体以及生物体气体所包含的期望气体具有灵敏度的半导体式气体传感器的基准大气中的输出值来作为基准输出值;
期望气体浓度取得部,其基于所述生物体气体的测量中的所述半导体式气体传感器的第一输出值,取得所述期望气体的浓度;
校正部,其基于所述生物体气体的测量前的测量环境的处于大气中的所述半导体式气体传感器的第二输出值和所述基准输出值,对由所述期望气体浓度取得部所取得的所述期望气体的浓度进行校正;以及
输出部,其输出与由所述校正部校正后的校正期望气体浓度相对应的信息。
2.根据权利要求1所述的生物体气体检测装置,其中,
具备:第一判断部,其基于所述第二输出值和所述基准输出值,判断所述生物体气体的测量环境的换气推荐等级,
所述输出部输出与基于所述第一判断部的判断结果相对应的信息。
3.根据权利要求1或2所述的生物体气体检测装置,其中,
具备:第二判断部,其对由本次的测量时的所述第二输出值和上次的测量时的所述第二输出值确定的判断值是否为阈值以上进行判断,
所述校正部在基于所述第二判断部的判断小于所述阈值的情况下,使用本次的测量时的所述第二输出值对所述期望气体的浓度进行校正,在基于所述第二判断部的判断为所述阈值以上的情况下,使用上次的测量时的所述第二输出值对所述期望气体的浓度进行校正。
4.根据权利要求3所述的生物体气体检测装置,其中,
所述期望气体浓度取得部
在所述判断值小于所述阈值的情况下,基于本次的测量时的所述第一输出值和本次的测量时的所述第二输出值,取得所述期望气体的浓度,
在所述判断值为所述阈值以上的情况下,基于本次的测量时的所述第一输出值和上次的测量时的所述第二输出值,取得所述期望气体的浓度。
5.根据权利要求3所述的生物体气体检测装置,其中,
所述第二判断部在从上次的测量起所述半导体式气体传感器的输出值不稳定的情况下,对所述判断值是否为阈值以上进行判断。
6.根据权利要求4所述的生物体气体检测装置,其中,
所述第二判断部在从上次的测量起所述半导体式气体传感器的输出值不稳定的情况下,对所述判断值是否为阈值以上进行判断。
7.一种生物体气体检测方法,其中,
取得对干扰气体以及生物体气体所包含的期望气体具有灵敏度的半导体式气体传感器的基准大气中的输出值作为基准输出值,
基于测量环境的测量中的所述半导体式气体传感器的输出值,取得所述期望气体的浓度,
基于测量环境的测量前的处于大气中的所述半导体式气体传感器的输出值和所述基准输出值,对所取得的所述期望气体的浓度进行校正,
输出与校正后的期望气体浓度相对应的信息。
8.一种计算机可读存储介质,其存储用于执行如下处理的生物体气体检测程序,其中,
所述处理包括:
在处理器中,
取得对干扰气体以及生物体气体所包含的期望气体具有灵敏度的半导体式气体传感器的基准大气中的输出值作为基准输出值,
基于测量环境的测量中的所述半导体式气体传感器的输出值,取得所述期望气体的浓度,
基于测量环境的测量前的处于大气中的所述半导体式气体传感器的输出值和所述基准输出值,对所取得的所述期望气体的浓度进行校正,输出与校正后的期望气体浓度相对应的信息。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017050415A JP6879545B2 (ja) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 生体ガス検知装置、方法、及びプログラム |
JP2017-050415 | 2017-03-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108627549A CN108627549A (zh) | 2018-10-09 |
CN108627549B true CN108627549B (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=61622459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810205559.6A Active CN108627549B (zh) | 2017-03-15 | 2018-03-13 | 生物体气体检测装置、方法以及计算机可读存储介质 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10670571B2 (zh) |
EP (1) | EP3376224A1 (zh) |
JP (2) | JP6879545B2 (zh) |
CN (1) | CN108627549B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020129557A1 (ja) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解水散布装置及び送風装置 |
JP6904601B2 (ja) * | 2019-05-29 | 2021-07-21 | アニマ株式会社 | 呼気ガス分析装置および方法 |
CN114965867A (zh) * | 2021-02-26 | 2022-08-30 | 杭州三花研究院有限公司 | 一种气体浓度的检测方法、气体检测装置及其控制方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1139099A2 (de) * | 2000-02-25 | 2001-10-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Alkoholsensor und Betriebsverfahren |
CN101082817A (zh) * | 2006-05-31 | 2007-12-05 | 东京毅力科创株式会社 | 信息处理装置及其处理方法、半导体制造系统和存储介质 |
JP2011027676A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Denso Corp | アルコール濃度検出システム |
CN102192970A (zh) * | 2010-03-02 | 2011-09-21 | (株)科学技术分析中心 | 臭味测定方法及臭味测定系统 |
CN102928467A (zh) * | 2011-08-08 | 2013-02-13 | 日本特殊陶业株式会社 | 气体传感器装置及使用气体传感器的浓度测定方法 |
CN103503016A (zh) * | 2011-09-14 | 2014-01-08 | 株式会社Ntt都科摩 | 减肥支持系统及减肥支持方法 |
CN103518130A (zh) * | 2011-05-27 | 2014-01-15 | 株式会社Ntt都科摩 | 生物体气体检测装置及生物体气体检测方法 |
CN103675047A (zh) * | 2012-09-14 | 2014-03-26 | 株式会社百利达 | 生物传感器的校正方法 |
JP2016001126A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-07 | 株式会社タニタ | 生体ガス検知装置、方法、及びプログラム |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5962335A (en) * | 1997-01-03 | 1999-10-05 | Oridion Medical Ltd. | Breath test for detection of drug metabolism |
AU4142300A (en) * | 1999-04-27 | 2000-11-10 | Fis Inc. | Exhaled gas detecting method and device therefor |
US7045359B2 (en) * | 2002-07-26 | 2006-05-16 | Novanox, Llc | Method and apparatus to detect a gas by measuring ozone depletion |
JP2004085230A (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Daikin Ind Ltd | ガス検出装置 |
JP2008281514A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Tanita Corp | ガス組成測定器 |
CN104856679B (zh) * | 2008-12-01 | 2019-02-22 | 创控科技股份有限公司 | 用于哮喘、肺结核及肺癌诊断及疾病管控的呼吸分析系统及方法 |
US8206311B2 (en) * | 2009-04-01 | 2012-06-26 | Aerocrine Ab | Analyzer for nitric oxide in exhaled breath with multiple-use sensor |
WO2011017616A1 (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | Peter Theophilos Banos | Methods of and devices for monitoring the effects of cellular stress and damage resulting from radiation exposure |
WO2011055286A1 (en) * | 2009-11-03 | 2011-05-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Apparatus for measuring a level of a specific gas in exhaled breath |
US20130211207A1 (en) | 2011-09-09 | 2013-08-15 | Sony Corporation | Method and system for monitoring respiratory gases during anesthesia |
GB201220651D0 (en) | 2012-11-16 | 2013-01-02 | Oxford Medical Diagnostics Ltd | Portable breath VOC analyser and method |
US20150241359A1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-08-27 | General Electric Company | Method and gas analysis unit for determining a chance to enable a zeroing of gas analysis |
US10307080B2 (en) * | 2014-03-07 | 2019-06-04 | Spirosure, Inc. | Respiratory monitor |
KR101692062B1 (ko) * | 2014-12-09 | 2017-01-03 | 오스템임플란트 주식회사 | 휴대용 구취 측정 표시자 및 이의 제조방법 |
US9897590B2 (en) * | 2015-05-20 | 2018-02-20 | Gm Nameplate, Inc. | Breath capture and sampling system |
US20160370337A1 (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Lunatech, Llc | Analysis System For Biological Compounds, And Method Of Operation |
GB2545038A (en) * | 2015-12-02 | 2017-06-07 | Ohio State Innovation Foundation | Sensors employing a P-N semiconducting oxide heterostructure and methods of using thereof |
US10877008B2 (en) * | 2016-09-09 | 2020-12-29 | Consumer Safety Technology, Llc | Reference gas management in a breath alcohol calibration station |
CN106338597A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-01-18 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 呼吸气体测量的方法及系统 |
-
2017
- 2017-03-15 JP JP2017050415A patent/JP6879545B2/ja active Active
-
2018
- 2018-03-12 EP EP18161176.5A patent/EP3376224A1/en not_active Withdrawn
- 2018-03-12 US US15/918,409 patent/US10670571B2/en active Active
- 2018-03-13 CN CN201810205559.6A patent/CN108627549B/zh active Active
-
2021
- 2021-04-22 JP JP2021072875A patent/JP7112134B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1139099A2 (de) * | 2000-02-25 | 2001-10-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Alkoholsensor und Betriebsverfahren |
CN101082817A (zh) * | 2006-05-31 | 2007-12-05 | 东京毅力科创株式会社 | 信息处理装置及其处理方法、半导体制造系统和存储介质 |
JP2011027676A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Denso Corp | アルコール濃度検出システム |
CN102192970A (zh) * | 2010-03-02 | 2011-09-21 | (株)科学技术分析中心 | 臭味测定方法及臭味测定系统 |
CN103518130A (zh) * | 2011-05-27 | 2014-01-15 | 株式会社Ntt都科摩 | 生物体气体检测装置及生物体气体检测方法 |
CN102928467A (zh) * | 2011-08-08 | 2013-02-13 | 日本特殊陶业株式会社 | 气体传感器装置及使用气体传感器的浓度测定方法 |
CN103503016A (zh) * | 2011-09-14 | 2014-01-08 | 株式会社Ntt都科摩 | 减肥支持系统及减肥支持方法 |
CN103675047A (zh) * | 2012-09-14 | 2014-03-26 | 株式会社百利达 | 生物传感器的校正方法 |
JP2016001126A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-07 | 株式会社タニタ | 生体ガス検知装置、方法、及びプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108627549A (zh) | 2018-10-09 |
JP7112134B2 (ja) | 2022-08-03 |
JP2018155509A (ja) | 2018-10-04 |
JP2021107829A (ja) | 2021-07-29 |
EP3376224A1 (en) | 2018-09-19 |
JP6879545B2 (ja) | 2021-06-02 |
US20180267004A1 (en) | 2018-09-20 |
US10670571B2 (en) | 2020-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7112134B2 (ja) | 生体ガス検知装置、方法、及びプログラム | |
US10060874B2 (en) | System and method for detecting used and dried sensors | |
WO2010073682A1 (ja) | 重量測定装置 | |
US9863932B2 (en) | Gas measurement apparatus, gas measurement system, gas measurement method, and gas measurement program | |
JP7166667B2 (ja) | 燃焼スタイル判定装置、方法、及びプログラム | |
US11759123B2 (en) | Ketone body concentration estimation device, method, and computer-readable storage medium | |
JPH0611477A (ja) | 炭酸ガス濃度検知装置 | |
JP6268484B2 (ja) | 生体ガス検知装置、方法、及びプログラム | |
KR20160032789A (ko) | 휴대용 혈당 측정기 | |
JP2007057266A (ja) | 温度補償機能付検出装置 | |
JP2005127763A (ja) | 残留塩素計 | |
CN112198207A (zh) | 一种甲醛检测方法及甲醛检测装置 | |
EP2498087A1 (en) | Measuring device | |
JP6004535B2 (ja) | ガス検出装置 | |
JP3318432B2 (ja) | 環境センサ出力補正装置 | |
JP2010121946A (ja) | ガス検出装置 | |
CN113655093B (zh) | 气体浓度检测方法、装置、设备及介质 | |
JP2010223626A (ja) | ガス検出装置及びプログラム | |
KR20210083832A (ko) | 구취 측정 방법 및 장치 | |
JP2007178352A (ja) | におい測定装置およびにおい測定方法 | |
US20200132669A1 (en) | Method, control unit, and device for detecting a gaseous substance in a gas mixture | |
JP2006132985A (ja) | 測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |