CN112005095A - 传感系统、信息处理装置、程序和信息收集方法 - Google Patents

传感系统、信息处理装置、程序和信息收集方法 Download PDF

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Abstract

本发明能够高精度且高效率地收集关于气味的信息。本发明的传感系统包括:第一气味传感器,其包括检测空气中存在的气味原因物质的量的至少一个检测元件;除去空气中存在的气味原因物质的过滤器;第二气味传感器,其包括检测通过了过滤器的空气中存在的气味原因物质的量的至少一个检测元件;差分计算部,其计算由包含于第一气味传感器的至少一个检测元件检测出的至少一个第一输出信号与由包含于第二气味传感器的至少一个检测元件检测出的至少一个第二输出信号之差,生成至少一个检测信号;以及收集部,其收集基于至少一个检测信号生成的信息作为气味信息。

Description

传感系统、信息处理装置、程序和信息收集方法
技术领域
本发明涉及传感系统、信息处理装置、程序和信息收集方法。
背景技术
近年来,广泛进行气味传感元件的开发。例如,作为气味传感元件,已知在石英振子的表面设置有用于吸附气味的原因物质的膜的QCM(Quartz Crystal Microbalance,石英晶体微天平)传感器。AT切割后的石英振子由于质量变化而共振频率发生变化。QCM传感器通过使AT切割后的石英振子振动并检测共振频率的变化量,来检测原因物质的质量。
此外,还已知具有检测各自不同的原因物质的质量的多个气味传感元件的传感装置。这样的传感装置能够输出多个原因物质各自的质量。信息处理装置接收从这样的传感装置输出的多个原因物质各自的量,将接收到的多个原因物质各自的量的数值模式与预先登记的数值模式进行比较。由此,信息处理装置能够确定气味的种类。
这样的传感装置能够应用于收集多个种类的气味,将收集到的气味数据库化的系统。通过收集多个种类的气味,分析收集到的多个气味,能够例如将一直以来由人的感觉判断的气味以定量信息的方式处理。
发明内容
发明要解决的技术问题
具有多个气味传感元件的传感装置的电路结构复杂,在检测信号中含有各种噪声。因此,在收集多个种类的气味时,在信息中包含很多的噪声。此外,在监视气味时,没有产生气味的状态的检测信号也必须记录,不能够高效率地收集信息。
本发明是鉴于上述情况完成的,目的在于提供能够高精度且高效率地收集关于气味的信息的传感系统、信息处理装置、程序和信息收集方法。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述技术问题,达成技术目的,本发明的传感系统包括:第一气味传感器,其包括检测空气中存在的气味的原因物质的量的至少一个检测元件;除去空气中存在的气味的原因物质的过滤器;第二气味传感器,其包括检测通过了所述过滤器的空气中存在的气味的原因物质的量的至少一个检测元件;差分计算部,其计算由包含于所述第一气味传感器的至少一个检测元件检测出的至少一个第一输出信号与由包含于所述第二气味传感器的所述至少一个检测元件检测出的至少一个第二输出信号之差,生成至少一个检测信号;以及收集部,其收集基于所述至少一个检测信号生成的信息作为气味信息。
发明效果
依照本发明,能够高精度且高效率地收集关于气味的信息。
附图说明
图1是表示传感系统的结构的图。
图2是表示传感器单元的结构的一例的图。
图3是表示第一气味传感器的结构的一例的图。
图4是表示信号处理部的功能结构的图。
图5是表示从第一气味传感器输出的多个第一输出信号的波形的一例的图。
图6是表示从第二气味传感器输出的多个第二输出信号的波形的一例的图。
图7是表示从差分计算部输出的多个检测信号的波形的一例的图。
图8是表示信息收集部的功能结构的图。
图9是用于说明气味的判断处理的图。
图10是表示多个检测信号的波形、开始时机和结束时机的一例的图。
图11是表示在信息存储部中登记的信息的一例的图。
图12是表示信息收集部的处理的流程的流程图。
图13是表示变形例的传感系统的结构的图。
图14是表示变形例的信息收集部的处理的流程的流程图。
图15是表示信息处理装置的硬件结构的图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本实施方式的传感系统10进行说明。传感系统10连续地监视气味,存储关于通过监视得到的气味的气味信息。
图1是表示传感系统10的结构的图。传感系统10包括传感器单元30、温度传感器32、湿度传感器34、信息存储部36、信号处理部38和信息收集部40。
传感器单元30具有第一气味传感器42、过滤器44和第二气味传感器46。
第一气味传感器42包括检测在空气中存在的气味的原因物质的量的至少一个检测元件。各检测元件检测原因物质的质量作为气味的原因物质的量。也可以取而代之,各检测元件检测原因物质的体积或分子量作为原因物质的量。
在第一气味传感器42包含多个检测元件的情况下,多个检测元件分别为彼此不同种类的元件。例如,包含于第一气味传感器42的某两个检测元件检测彼此不同种类的气味的原因物质的量。例如,第一检测元件检测物质X的量,第二检测元件检测物质Y的量。此外,例如,包含于第一气味传感器42的某两个检测元件也可以以不同的灵敏度检测同一种类的气味的原因物质的量。例如,第一检测元件以第一灵敏度检测物质X的量,第二检测元件以比第一灵敏度低的第二灵敏度检测物质X的量。
此外,例如,包含于第一气味传感器42的某两个检测元件,也可能检测彼此不同种类的组合的多个气味的原因物质的量。例如,第一检测元件检测物质X和物质Y的合计量,第二检测元件检测物质X和物质Z的合计量。此外,例如,包含于第一气味传感器42的某两个检测元件也可以以不同的灵敏度检测同一种类的组合的多个气味的原因物质的量。例如,可以是第一检测元件以第一灵敏度检测物质X和物质Y的合计量,第二检测元件以比第一灵敏度低的第二灵敏度检测物质X和物质Y的合计量。
过滤器44设置在第二气味传感器46的前级。过滤器44除去施与第二气味传感器46的空气中存在的气味的原因物质。
第二气味传感器46包括检测通过了过滤器44的空气中存在的气味的原因物质的量的至少一个检测元件。第二气味传感器46与第一气味传感器42为相同结构。由此,第一气味传感器42和第二气味传感器46包括同一种类的至少一个检测元件。
这样的传感器单元30将由包含于第一气味传感器42的至少一个检测元件检测出的至少一个第一输出信号发送到信号处理部38。而且,传感器单元30将由包含于第二气味传感器46的至少一个检测元件检测出的至少一个第二输出信号发送到信号处理部38。
第一气味传感器42、过滤器44和第二气味传感器46配置在彼此附近。第一气味传感器42和第二气味传感器46可以配置在同一箱体内,也可以彼此独立地设置。
温度传感器32设置在第一气味传感器42和第二气味传感器46的附近。温度传感器32检测第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的温度。温度传感器32将表示第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的温度的温度信号发送到信号处理部38。
湿度传感器34设置在第一气味传感器42和第二气味传感器46的附近。湿度传感器34检测第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的湿度。湿度传感器34将表示第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的湿度的湿度信号发送到信号处理部38。
信息存储部36对每个产生的气味,存储关于该气味的气味信息。
信号处理部38计算由包含于第一气味传感器42的至少一个检测元件检测出的至少一个第一输出信号与由包含于第二气味传感器46的至少一个检测元件检测出的至少一个第二输出信号之差,生成至少一个检测信号。信号处理部38计算同一种类的检测元件彼此的第一输出信号与第二输出信号之差,生成检测信号。进而,信号处理部38根据从温度传感器32发送来的温度信号和从湿度传感器34发送来的湿度信号,修正至少一个检测信号。信号处理部38将至少一个检测信号发送到信息收集部40。此外,对于信号处理部38,参照图4进一步进行说明。
当空气中产生了气味时,信息收集部40基于从信号处理部38发送来的至少一个检测信号,生成关于在空气中产生的气味的气味信息。信息收集部40将生成的气味信息写入信息存储部36。此外,对于信息收集部40,参照图8进一步进行说明。
图2是表示传感器单元30的结构的一例的图。传感器单元30包括第一气味传感器42、过滤器44、第二气味传感器46、通信部48和控制部50。
第一气味传感器42和第二气味传感器46例如配置在同一箱体内。对第一气味传感器42施与没有通过过滤器44的空气。第一气味传感器42输出表示没有通过过滤器44的空气中的气味的至少一个第一输出信号。对第二气味传感器46施与通过了过滤器44的空气。第二气味传感器46输出表示通过了过滤器44的空气中的气味的至少一个第二输出信号。
通信部48将从第一气味传感器42输出的至少一个第一输出信号发送到信号处理部38。此外,通信部48将从第二气味传感器46输出的至少一个第二输出信号发送到信号处理部38。
控制部50对第一气味传感器42、第二气味传感器46和通信部48的工作进行管理和控制。另外,传感器单元30的结构是一例,可以是任意结构。
图3是表示第一气味传感器42的结构的一例的图。本实施方式中,第一气味传感器42是能够检测包含于空气的微小物质的质量的QCM传感器。此外,第一气味传感器42并不限于QCM传感器,也可以是使用半导体薄膜的气体传感器等其它方式的传感器。另外,说明了第一气味传感器42的结构的一例,而第二气味传感器46也与第一气味传感器42为相同的结构。
第一气味传感器42的一个例子具有支承部58、多个气体检测元件60和驱动检测电路62。支承部58能够安装多个气体检测元件60。
气体检测元件60是检测元件的一例。图3的例子中,第一气味传感器42具有不同种类的6个气体检测元件60-A~60-F。例如,6个气体检测元件60-A~60-F分别检测不同种类的气味的原因物质。
各个气体检测元件60包括:切割成能够利用压电效应而振动的石英振子;设置于石英振子的两侧的平面的2个电极;和设置于石英振子的平面的至少一者的吸附膜。
石英振子的侧面的一部分以其可振动的方式保持于支承部58。2个电极由驱动检测电路62施加交流电压。吸附膜吸附在周围的空气中存在的特定的原因物质。多个气体检测元件60分别包括吸附彼此不同的物质的吸附膜。具体而言,多个气体检测元件60分别具有吸附作为传感器单元30的检测对象的原因物质的吸附膜。
这样的气体检测元件60中,当对2个电极施加共振频率的交流电压时,由于压电效应而石英振子振动。石英振子的基本共振频率由质量和粘弹性决定。由此,当吸附膜吸附原因物质而质量发生了变化时,与所吸附的物质的质量的变化相应地,气体检测元件60的基本共振频率变化。
驱动检测电路62根据控制部50的控制,对多个气体检测元件60分别施加交流电压,检测多个气体检测元件60各自的基本共振频率的变化。由此,驱动检测电路62能够对多个气体检测元件60的每一个,检测被施与了的空气中含有的气味的原因物质的质量。驱动检测电路62将表示多个气体检测元件60各自检测出的原因物质的质量的第一输出信号发送到通信部48。
图4是表示信号处理部38的功能结构的图。信号处理部38包括第一输出信号获取部68、第二输出信号获取部70、温度信号获取部72、湿度信号获取部74、差分计算部76和修正部78。
第一输出信号获取部68获取由传感器单元30的第一气味传感器42中包含的至少一个检测元件检测出的至少一个第一输出信号。第二输出信号获取部70获取由传感器单元30的第二气味传感器46中包含的至少一个检测元件检测出的至少一个第二输出信号。
温度信号获取部72获取从温度传感器32输出的温度信号。湿度信号获取部74获取从湿度传感器34输出的湿度信号。
差分计算部76计算由包含于第一气味传感器42的至少一个检测元件检测出的至少一个第一输出信号与由包含于第二气味传感器46的至少一个检测元件检测出的至少一个第二输出信号之差,生成至少一个检测信号。差分计算部76计算同一种类的检测元件彼此的第一输出信号与第二输出信号之差。
本实施方式中,差分计算部76计算由包含于第一气味传感器42的6个气体检测元件60-A~60-F检测出的6个第一输出信号与由包含于第二气味传感器46的6个气体检测元件60-A~60-F检测出的6个第二输出信号之差。然后,差分计算部76输出与6个气体检测元件60-A~60-F分别对应的6个检测信号。
修正部78基于由温度信号表示的第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的空气的温度,修正由差分计算部76生成的至少一个检测信号。进而,修正部78基于由湿度信号表示的第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的空气的湿度,修正由差分计算部76生成的至少一个检测信号。此外,修正部78也可以基于温度或湿度的任一者,修正由差分计算部76生成的至少一个检测信号。
包含于第一气味传感器42和第二气味传感器46内的电路和材料根据周围的温度和湿度的不同而特性发生变化。由此,由差分计算部76生成的至少一个检测信号根据温度和湿度的不同而变化。修正部78为了消除这样的温度和湿度引起的值的变动,根据检测出的温度和湿度,修正由差分计算部76生成的至少一个检测信号。
另外,修正部78也可以在差分计算部76的前级修正信号。即,修正部78也可以根据温度和湿度修正第一输出信号和第二输出信号。这样,修正部78也能够得到与修正由差分计算部76生成的至少一个检测信号同样的效果。
信号处理部38将生成的至少一个检测信号发送到信息收集部40。本实施方式中,信号处理部38将与6个气体检测元件60-A~60-F对应的6个检测信号发送到信息收集部40。
信号处理部38可以由数字处理电路实现,也可以由模拟处理电路实现。此外,信号处理部38也可以由执行程序的处理器和存储器实现。
此外,信号处理部38也可以一体地设置在传感器单元30内。此外,信号处理部38也可以是,差分计算部76或修正部78的一者一体地设置在传感器单元30内,其他部与后级的信息收集部40一体地设置。
图5是表示从第一气味传感器42输出的多个第一输出信号的波形的一例的图。图5的横轴表示时间,纵轴表示第一输出信号的值(频率变化量)。
当在传感器单元30的周围产生了气味时,包含于第一气味传感器42的6个气体检测元件60-A~60-F例如输出图5所示的第一输出信号。根据图5的6个第一输出信号的波形可知,在大约10秒的时间点开始产生气味,在大约16秒的时间点气味的产生结束。6个第一输出信号从气味开始产生的开始时间点逐渐增加或减少,达到峰(极大或极小),接着逐渐减少或增加,在气味的产生结束的时间点回到原来的值。6个第一输出信号分别为彼此不同的波形,增加或减少的速度和达到峰时的值不同。由此,传感系统10通过分析这样的6个信号波形各自的特征和6个信号波形的相互关系,能够实现气味的定量化。
图6是表示从第二气味传感器46输出的多个第二输出信号的波形的一例的图。图6的横轴表示时间,纵轴表示第二输出信号的值(频率变化量)。
当在传感器单元30的周围产生气味时,包含于第二气味传感器46的6个气体检测元件60-A~60-F例如输出图6所示的第二输出信号。
包含于第二气味传感器46的6个气体检测元件60-A~60-F检测由过滤器44除去了气味原因物质后的空气中存在的气味的原因物质的量。由此,即使产生了气味,6个第二输出信号也不发生与气味相应的值的变化。
但是,第一输出信号和第二输出信号包含由气味以外的原因引起的各种噪声。例如,在图5和图6所示的第一输出信号和第二输出信号中,在大约5秒到大约11秒的期间,包含同相的噪声。
图7是表示从差分计算部76输出的多个检测信号的波形的一例的图。图7的横轴表示时间,纵轴表示检测信号的值(频率变化量)。
差分计算部76从由第一气味传感器42输出的6个第一输出信号减去由第二气味传感器46输出的6个第二输出信号,输出6个检测信号。
由此,在检测信号中,包含于第一输出信号和第二输出信号的同相的噪声被抵消,以包含于第一输出信号的气味为原因的变动成分残留。例如,如图7所示,在从差分计算部76输出的检测信号中,在从大约5秒到11秒的期间产生的噪声被除去。由此,差分计算部76能够输出高精度地表示气味的产生导致的变化的检测信号。
图8是表示信息收集部40的功能结构的图。信息收集部40包括时刻产生部82、收集控制部84、收集部86、气味数值模式存储部88和判断部90。
时刻产生部82产生时刻信息。时刻产生部82也可以产生从基准时刻(例如工作开始时)起使时钟等计数而得到的计数值。时刻产生部82将产生的时刻信息发送到收集控制部84和收集部86。
收集控制部84检测气味开始产生的开始时机和气味结束产生的结束时机。收集控制部84将检测出的开始时机和结束时机通知到收集部86。
收集控制部84将至少一个检测信号开始变化的时机确定为开始时机。例如,收集控制部84获取至少一个检测信号中的任一个检测信号。然后,收集控制部84将获取到的一个检测信号变得比预先决定的阈值大的时机,确定为开始时机。
阈值例如能够由用户任意地设定。例如,阈值基于设置有传感系统10的环境和产生的气味的强度的预测值来决定。此外,例如,收集控制部84获取多个检测信号中的2个以上的检测信号,将2个以上的检测信号的相加值或平均值变得大于预先决定的阈值的时机,确定为开始时机。
收集控制部84将从开始时机起经过了规定时间(例如n秒后(n是正值))的时机确定为结束时机。此外,收集控制部84也可以将至少一个检测信号的变化结束的时机确定为结束时机。例如,收集控制部84获取至少一个检测信号中的任一个检测信号。收集控制部84也可以将开始时机后的、所获取的一个检测信号的值回到原来的值的时机,确定为结束时机。
收集部86收集基于从信号处理部38接收的至少一个检测信号生成的信息,作为气味信息。更详细而言,收集部86抽取从信号处理部38接收的至少一个检测信号中的从开始时机至结束时机的波形。然后,收集部86收集基于所抽取的波形而生成的信息以及与所抽取的波形相关联的信息,作为气味信息。
例如,收集部86收集从开始时机起至规定时间为止的期间中的至少一个检测信号的波形,作为气味信息。由此,收集部86能够收集产生气味的期间中的检测信号的波形。
此外,例如,收集部86收集根据从开始时机起至规定时间为止的期间中的至少一个检测信号的波形所得到的特征量,作为气味信息。由此,收集部86能够收集产生气味的期间中的检测信号的波形的特征量。
此外,例如,收集部86收集至少一个检测信号中的、从开始时机起经过第一时间(例如m秒。m是正值)为止的变化量,作为气味信息。由此,作为产生气味的期间中的检测信号的波形的特征之一,收集部86能够收集气味开始产生时的气味的强度的变化速度。
此外,例如,收集部86收集至少一个检测信号中的、从开始时机起经过第二时间(例如n秒。n是正值)为止的极大值和极小值,作为气味信息。极大值是指检测信号成为向上凸的峰的时间点的检测信号的值。极小值是指检测信号成为向下凸的峰的时间点的检测信号的值。由此,作为产生气味的期间中的检测信号的波形的特征之一,收集部86能够收集气味的强度的最大振幅。
此外,例如,收集部86收集基于从开始时机起至规定时间为止的期间中的至少一个检测信号判断出的气味的种类,作为气味信息。收集部86从后述的判断部90获取气味的种类。由此,收集部86能够收集所产生的气味的种类。
此外,例如,收集部86收集开始时机的时刻作为气味信息。由此,收集部86能够收集气味产生的时刻。
收集部86将像这样收集到的气味信息存储在信息存储部36中。例如,收集部86按每个产生的气味,将关于该气味的气味信息存储在信息存储部36中。
气味数值模式存储部88对多个种类的气味的每一者,与一个以上的基准数值模式相关联地存储。判断部90从收集部86获取从开始时机起至结束时机为止的期间的任意时机的至少一个检测信号的值。例如,判断部90获取从开始时机起的一定时间(例如第一时间后(m秒后))中的至少一个检测信号的值。判断部90基于所获取的至少一个检测信号的值判断气味。判断部90将判断结果发送至收集部86。另外,对于判断处理,参照图9进一步进行说明。
另外,本实施方式中,收集部86包括6个开关92-A~92-F、6个抽取部94-A~94-F和登记部96。6个开关92-A~92-F与6个气体检测元件60-A~60-F一对一地对应。6个开关92-A~92-F分别在从开始时机起至结束时机为止的期间中使对应的检测信号通过,在此以外的期间中阻断检测信号。
6个抽取部94-A~94-F与6个气体检测元件60-A~60-F一对一地对应。6个抽取部94-A~94-F分别接收通过了开关94的对应的检测信号。6个抽取部94-A~94-F分别抽取所接收的波形中的从开始时机起经过规定的第一时间(例如,m秒)为止的变化量,作为第一特征量。此外,6个抽取部94-A~94-F分别抽取所接收的波形中的从开始时机起经过第二时间(例如,n秒)为止的极大值或极小值,作为第二特征量。
登记部96获取开始时机的时刻和分别由6个抽取部94-A~94-F抽取出的第一特征量和第二特征量。进而,登记部96获取由判断部90判断出的气味的种类和从开始时机起至结束时机为止的期间中的至少一个检测信号的波形。然后,登记部96将所获取的这些信息作为气味信息登记于信息存储部36。
图9是用于说明气味的判断处理的图。判断部90例如获取从开始时机起的一定时间(例如第一时间(m秒))中的至少一个检测信号的值。例如,在图9的例子中,判断部90获取与气体检测元件60-A、气体检测元件60-B、气体检测元件60-C、气体检测元件60-D、气体检测元件60-E和气体检测元件60-F分别对应的6个检测信号的值。
气味数值模式存储部88存储有基准数值模式,该基准数值模式表示在产生了规定种类的气味时获取到的至少一个检测信号的值。例如,图9的例子中,气味数值模式存储部88存储有表示分别检测出老人臭、霉味和汗味时的与气体检测元件60-A~60-F分别对应的6个检测信号的值的基准数值模式。
判断部90对表示至少一个检测信号的值的检测数值模式和预先存储的基准数值模式进行比较。判断部90在检测数值模式与基准数值模式匹配时,判断施与传感器单元30的空气的气味为规定种类的气味。判断部90也可以对于多个种类的气味存储基准数值模式,判断一个检测数值模式与哪个气味的基准数值模式匹配。例如,在图9的例子中,判断部90判断施与传感器单元30的空气的气味为霉味。
另外,数值模式匹配的情况下,不仅包括2个数值模式完全一致的情况,还包括在规定的误差以下一致的情况、或选择多个基准数值模式中最接近的基准数值模式的情况等。
判断部90可以对于各个种类的气味判断气味的强度。例如,判断部90可以按各个气味的种类和各个气味的强度存储基准数值模式,将检测数值模式与预先存储的各个气味的种类和各个气味的强度的基准数值模式匹配。
判断部90不限于进行这样的数值模式匹配,也可以通过其它方法判断气味的种类和气味的强度。例如,判断部90可以使用神经网络等判断与检测数值模式匹配的气味的种类和气味的强度。
图10是表示多个检测信号的波形、开始时机和结束时机的一例的图。图10的横轴表示时间,纵轴表示检测信号的值(频率变化量)。
例如,收集控制部84将检测信号开始变化的时刻t1确定为开始时机。此外,收集控制部84将从开始时机(时刻t1)经过n秒的时刻t2确定为结束时机。
在这样的情况下,例如,收集部86收集从时刻t1至时刻t2的6个检测信号的波形。此外,收集部86收集6个检测信号各自的从开始时机(时刻t1)起经过m秒为止的变化量,作为第一特征量。此外,收集部86收集6个检测信号各自的从开始时机(时刻t1)起至经过n秒(第二时间)为止的期间中的极大值或极小值,作为第二特征量。此外,例如,收集部86收集开始时机的时刻t1
图11是表示登记于信息存储部36的信息的一例的图。信息存储部36将由收集部86收集到的气味信息按每种产生的气味存储。
例如,信息存储部36存储如图11所示的表格。表格中,按每种产生的气味,存储固有的编号、气味的产生时刻、气味的种类、第一特征量、第二特征量和波形。此外,表格对包含于第一气味传感器42(第二气味传感器46)的每个检测元件(例如,6个气体检测元件60-A~60-F的每一个),存储第一特征量、第二特征量和波形。
另外,信息存储部36也可以不存储检测信号的波形。由此,信息存储部36能够减少存储的信息量。此外,收集部86也可以收集第一特征量和第二特征量以外的种类的特征量,并存储于信息存储部36。
图12是表示信息收集部40的处理的流程的流程图。信息收集部40例如执行图12的处理。
在S11中,信息收集部40判断是否成为开始时机。例如,信息收集部40判断任一个检测信号是否变得比预先决定的阈值大。在没有成为开始时机时(S11的否),信息收集部40使处理在S11等待。在成为开始时机时(S11的是),信息收集部40使处理进行到S12。
在S12中,信息收集部40开始至少一个检测信号的获取处理。例如,信息收集部40开始至少一个检测信号的波形数据的记录。
接着,在S13中,信息收集部40判断是否成为结束时机。例如,信息收集部40判断是否从开始时机起经过了规定时间。在没有成为结束时机时(S13的否),信息收集部40使处理在S13等待。在成为结束时机时(S13的是),信息收集部40使处理进行到S14。
在S14中,信息收集部40结束至少一个检测信号的获取处理。例如,信息收集部40结束至少一个检测信号的波形数据的记录。
接着,在S15~S18的循环处理中,信息收集部40对每个检测信号执行S16和S17的处理。在S16中,信息收集部40从取入的处理对象的检测信号抽取第一特征量。接着,在S17中,信息收集部40从取入的处理对象的检测信号抽取第二特征量。信息收集部40在对所有检测信号抽取了第一特征量和第二特征量时,使处理进行到S19。
在S19中,信息收集部40基于所获取的至少一个检测信号,判断产生的气味的种类。例如,信息收集部40基于从开始时机起的一定时间(例如第一时间(m秒))中的至少一个检测信号的值,判断气味的种类。
接着,在S20中,信息收集部40将气味信息登记于信息存储部36。例如,信息收集部40将开始时机的时刻、气味的种类、第一特征量、第二特征量和波形登记于信息存储部36。信息收集部40在S20的处理结束时,使处理回到S11,从S11反复进行处理。
以上的本实施方式的传感系统10能够监视气味,收集关于产生的气味的气味信息。由此,利用传感系统10,能够基于收集到的气味信息,将例如一直以来由人的感觉判断的气味作为定量的信息来进行处理。
此外,传感系统10能够基于没有通过过滤器44的空气中存在的气味的原因物质的量的检测结果与通过了过滤器44的空气中存在的气味的原因物质的量的检测结果之差,收集气味信息。由此,利用传感系统10,能够除去噪声,收集精度良好的气味信息。
此外,传感系统10能够监视气味、收集产生气味的部分的检测信号的波形和该波形的特征量作为气味信息。由此,传感系统10能够为了分析气味而高效地收集有效的信息。
如上所述,依照本实施方式的传感系统10,能够高精度且高效地收集关于气味的信息。
(变形例)
下面,说明变形例的传感系统10。变形例的传感系统10具有与参照图1~图12说明的实施方式的传感系统10大致相同的功能和结构,因此对于具有大致相同的功能和结构的区块标注相同的附图标记,除了不同点之外,省略详细的说明。
图13是表示变形例的传感系统10的结构的图。变形例的传感系统10还具有加热器102和空气导入部104。
加热器102加热第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的空气的温度。空气导入部104是风扇或泵等。空气导入部104对第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的空气进行换气。即,空气导入部104将第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的空气排出到外部,从外部向第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围导入新的空气。
在变形例中,信息收集部40内的收集控制部84在气味信息的收集完成后,使加热器102和空气导入部104工作一定时间。然后,在经过一定时间后,信息收集部40内的收集控制部84使加热器102的工作和空气导入部104的工作停止,使第一气味传感器42和第二气味传感器46开始气味的原因物质的量的检测,收集新的气味信息。
图14是表示变形例的信息收集部40的处理的流程的流程图。变形例的信息收集部40例如执行图14的处理。首先,变形例的信息收集部40执行从S11到S20的与图12中说明的处理同样的处理。
结束S20的处理后,信息收集部40使处理进行到S111。在S111中,信息收集部40使加热器102工作。由此,信息收集部40能够加热第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的空气的温度。
接着,在S112中,信息收集部40使空气导入部104工作。由此,信息收集部40能够对第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的空气进行换气。
接着,在S113中,信息收集部40判断是否经过了一定时间。在没有经过一定时间时(S113的否),信息收集部40使处理在S113等待。在经过了一定时间时(S113的是),信息收集部40使处理回到S11,从S11起反复进行处理。
如上所述,变形例的传感系统10在每次产生气味而生成气味信息时,加热第一气味传感器42和第二气味传感器46的周围的空气的温度,并进行换气。由此,变形例的传感系统10能够将吸附于第一气味传感器42和第二气味传感器46的气味原因物质和漂浮在周围的气味原因物质除去,将第一气味传感器42和第二气味传感器46重置成初始状态。由此,变形例的传感系统10在气味反复产生的情况下,也能够高精度地收集关于各个气味的信息。
另外,变形例的传感系统10也可以是具有加热器102和空气导入部104的任一者的结构。此外,变形例的传感系统10也可以不在每次产生气味时使加热器102和空气导入部104工作,而例如按预先决定的期间(例如每一个小时等)使加热器102和空气导入部104工作。
(信息处理装置200的硬件结构)
图15是表示信息处理装置200的硬件结构的图。
信号处理部38和信息收集部40例如由图15所示的信息处理装置200实现。信息处理装置200作为一例也可以是与普通计算机同样的硬件结构。信息处理装置200具有CPU(Central Processing Unit,中央处理器)201、操作装置202、显示装置203、ROM(Read OnlyMemory,只读存储器)205、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)206、存储装置207、通信装置208和总线209。各部分由总线209连接。
CPU201将RAM206的规定区域作为作业区域,通过与预先存储于ROM205或存储装置207的各种程序的协同作用来执行各种处理,统一地控制构成信息处理装置200的各部分的工作。此外,CPU201能够通过与预先存储于ROM205或存储装置207的程序的协同作用,使操作装置202、显示装置203和通信装置208等工作。
操作装置202是触摸平板、鼠标、键盘等输入器件,接收由用户操作输入的信息作为指示信号,将该指示信号输出到CPU201。显示装置203是LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)等,基于来自CPU201的显示信号,显示各种信息。
ROM205将用于信息处理装置200的控制的程序和各种设定信息等以不可改写的方式进行存储。RAM206是SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存取存储器)等易失性的存储介质。RAM206作为CPU201的作业区域发挥作用。
存储装置207是闪存等利用半导体的存储介质、磁或光可记录的存储介质等可改写的记录装置。存储装置207存储用于信息处理装置200的控制的程序。
通信装置208与传感器单元30进行数据的发送接收。此外,通信装置208可以经由网络与服务器等进行数据的发送接收。
由本实施方式的信息处理装置200执行的程序,例如存储在与因特网等网络连接的计算机上,通过经由网络下载来提供该程序。此外,本实施方式的信息处理装置200所执行的程序也可以预先装入能够携带的存储介质等中来提供。
由本实施方式的信息处理装置200执行的程序,是包括第一输出信号获取模块、第二输出信号获取模块、温度信号获取模块、湿度信号获取模块、差分计算模块、修正模块、时刻产生模块、收集控制模块、收集模块和判断模块的模块结构。CPU201(处理器)从存储介质等读出这样的程序,将上述各模块加载到RAM206(主存储装置)。然后,CPU201(处理器)通过执行这样的程序,作为第一输出信号获取部68、第二输出信号获取部70、温度信号获取部72、湿度信号获取部74、差分计算部76、修正部78、时刻产生部82、收集控制部84、收集部86和判断部90发挥功能。此外,第一输出信号获取部68、第二输出信号获取部70、温度信号获取部72、湿度信号获取部74、差分计算部76、修正部78、时刻产生部82、收集控制部84、收集部86和判断部90的一部分或全部也可以由硬件构成。此外,RAM206或存储装置207作为信息存储部36和气味数值模式存储部88发挥功能。
以上对本发明的实施方式进行了说明,但这些实施方式仅是例示,并不限定本发明的范围。实施方式能够进行各种改变。
附图标记说明
10 传感系统
30 传感器单元
32 温度传感器
34 湿度传感器
36 信息存储部
38 信号处理部
40 信息收集部
42 第一气味传感器
44 过滤器
46 第二气味传感器
48 通信部
50 控制部
58 支承部
60 气体检测元件
62 驱动检测电路
68 第一输出信号获取部
70 第二输出信号获取部
72 温度信号获取部
74 湿度信号获取部
76 差分计算部
78 修正部
82 时刻产生部
84 收集控制部
86 收集部
88 气味数值模式存储部
90 判断部
102 加热器
104 空气导入部。

Claims (17)

1.一种传感系统,其特征在于,包括:
第一气味传感器,其包括检测空气中存在的气味原因物质的量的至少一个检测元件;
除去空气中存在的气味原因物质的过滤器;
第二气味传感器,其包括检测通过了所述过滤器的空气中存在的气味原因物质的量的至少一个检测元件;
差分计算部,其计算由包含于所述第一气味传感器的至少一个检测元件检测出的至少一个第一输出信号与由包含于所述第二气味传感器的所述至少一个检测元件检测出的至少一个第二输出信号之差,生成至少一个检测信号;以及
收集部,其收集基于所述至少一个检测信号生成的信息作为气味信息。
2.如权利要求1所述的传感系统,其特征在于:
所述第一气味传感器和所述第二气味传感器包括相同种类的所述至少一个检测元件,
所述差分计算部计算相同种类的检测元件彼此的所述第一输出信号与所述第二输出信号之差。
3.如权利要求1或2所述的传感系统,其特征在于,还包括:
检测所述第一气味传感器和所述第二气味传感器的周围的温度的温度传感器;和
基于所述温度修正所述至少一个检测信号的修正部。
4.如权利要求1或2所述的传感系统,其特征在于,还包括:
检测所述第一气味传感器和所述第二气味传感器的周围的湿度的湿度传感器;和
基于所述湿度修正所述至少一个检测信号的修正部。
5.如权利要求1~4中任一项所述的传感系统,其特征在于,还包括:
将空气导入到所述第一气味传感器和所述第二气味传感器的周围的空气导入部;和
收集控制部,其使所述空气导入部工作规定时间,在经过了所述规定时间后使所述空气导入部的工作停止,使所述第一气味传感器和所述第二气味传感器开始气味原因物质的量的检测。
6.如权利要求1~4中任一项所述的传感系统,其特征在于,还包括:
加热所述第一气味传感器和所述第二气味传感器的周围的空气的温度的加热器;和
收集控制部,其使所述加热器工作规定时间,在经过了所述规定时间后使所述加热器的工作停止,使所述第一气味传感器和所述第二气味传感器开始气味原因物质的量的检测。
7.如权利要求1~6中任一项所述的传感系统,其特征在于:
还包括将所述至少一个检测信号开始变化的时机指定为开始时机的收集控制部,
所述收集部收集基于从所述开始时机起至规定时间为止的期间中的所述至少一个检测信号生成的信息,作为所述气味信息。
8.如权利要求7所述的传感系统,其特征在于:
所述收集控制部将所述至少一个检测信号中的任一个检测信号变得比预先决定的阈值大的时机,指定为所述开始时机。
9.如权利要求7或8所述的传感系统,其特征在于:
所述收集部收集从所述开始时机起的规定时间的过程中的所述至少一个检测信号的波形,作为所述气味信息。
10.如权利要求7或8所述的传感系统,其特征在于:
所述收集部收集根据从所述开始时机起的规定时间的过程中的所述至少一个检测信号的波形得到的特征量,作为所述气味信息。
11.如权利要求7或8所述的传感系统,其特征在于:
所述收集部收集所述至少一个检测信号中的从所述开始时机至经过第一时间为止的变化量,作为所述气味信息。
12.如权利要求7或8所述的传感系统,其特征在于:
所述收集部收集所述至少一个检测信号中的从所述开始时机至经过第二时间为止的极大值和极小值,作为所述气味信息。
13.如权利要求7或8所述的传感系统,其特征在于:
还包括判断部,其基于从所述开始时机起至规定时间为止的期间中的所述至少一个检测信号的波形判断气味的种类,
所述收集部收集所述气味的种类作为所述气味信息。
14.如权利要求7或8所述的传感系统,其特征在于:
所述收集部收集所述开始时机的时刻作为所述气味信息。
15.一种信息处理装置,其特征在于,包括:
差分计算部,其计算第一输出信号与第二输出信号之差,生成至少一个检测信号,其中,所述第一输出信号是包括检测空气中存在的气味原因物质的量的至少一个检测元件的第一气味传感器中的所述至少一个检测元件的输出信号,所述第二输出信号是包括检测通过了除去气味原因物质的过滤器的空气中存在的气味原因物质的量的至少一个检测元件的第二气味传感器中的所述至少一个检测元件的输出信号;以及
收集部,其收集基于所述至少一个检测信号生成的信息作为气味信息。
16.一种程序,其特征在于:
其用于使信息处理装置执行下述步骤:
差分计算步骤,其计算第一输出信号与第二输出信号之差,生成至少一个检测信号,其中,所述第一输出信号是包括检测空气中存在的气味原因物质的量的至少一个检测元件的第一气味传感器中的所述至少一个检测元件的输出信号,所述第二输出信号是包括检测通过了除去气味原因物质的过滤器的空气中存在的气味原因物质的量的至少一个检测元件的第二气味传感器中的所述至少一个检测元件的输出信号;和
收集步骤,其收集基于所述至少一个检测信号生成的信息作为气味信息。
17.一种信息收集方法,其特征在于:
计算第一输出信号与第二输出信号之差,生成至少一个检测信号,其中,所述第一输出信号是包括检测空气中存在的气味原因物质的量的至少一个检测元件的第一气味传感器中的所述至少一个检测元件的输出信号,所述第二输出信号是包括检测通过了除去气味原因物质的过滤器的空气中存在的气味原因物质的量的至少一个检测元件的第二气味传感器中的所述至少一个检测元件的输出信号,
收集基于所述至少一个检测信号生成的信息作为气味信息。
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