JP2005241642A - 匂いの強度の測定 - Google Patents

匂いの強度の測定 Download PDF

Info

Publication number
JP2005241642A
JP2005241642A JP2005046222A JP2005046222A JP2005241642A JP 2005241642 A JP2005241642 A JP 2005241642A JP 2005046222 A JP2005046222 A JP 2005046222A JP 2005046222 A JP2005046222 A JP 2005046222A JP 2005241642 A JP2005241642 A JP 2005241642A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
odor
measuring device
data
intensity
concentration
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.)
Granted
Application number
JP2005046222A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4814530B2 (ja
JP2005241642A5 (ja
Inventor
Said Labreche
ラブレシュ サイード
Eric Chanie
シャニー エリック
Jean-Christophe Mifsud
ミフスド ジャン−クリストフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alpha MOS SA
Original Assignee
Alpha MOS SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alpha MOS SA filed Critical Alpha MOS SA
Publication of JP2005241642A publication Critical patent/JP2005241642A/ja
Publication of JP2005241642A5 publication Critical patent/JP2005241642A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4814530B2 publication Critical patent/JP4814530B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0031General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array
    • G01N33/0034General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array comprising neural networks or related mathematical techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0001Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00 by organoleptic means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

【課題】 本発明は、調整可能な(形態化可能な)スケールを使用する匂いの強度の定量測定、換言すると、研究中の匂いの性質に関係なく適用できる(少なくともある程度まで)測定スケールを提供するための方法及びシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】 匂いの強度は、その匂いに対する匂いの検出装置の反応は何かを決定して、その後、選択された参照の匂いのセットに関する変形データに基づいた匂いの強度値へ反応データを変形することによって定量化できる。変形データは、知覚のパネルによって参照の匂いのセットに割り当てられた匂いの強度値が参照化合物の濃度にどのように依存するかを示す官能データを含んで、参照の匂いのセットに曝された場合に匂いの検出装置の反応データが参照化合物の濃度にどのように依存するかを示すデータを含んでいる。参照の匂いは、匂いが定義できる、多次元のスペースの大きさを定義する基本的な匂いである。
【選択図】 図3

Description

本発明は、匂いを分析する分野に関し、より詳細には、匂いの強度の定量的な測定を提供するための方法及びシステムに関する。
匂いの感覚は、嗅覚システムでの揮発性の化学物質の相互作用に起因する。広範囲な研究は匂いの様々な様相:匂いの知覚、匂いの源、産出物などの濃度と匂いの相関性に関して行なわれた。本発明を理解するために、匂いに関して行なわれたある研究が下記に記載される。
多くの研究は、顕著に、いくつかの産出の匂いと、それらが構成される化学物質との関係を調査することによって、匂いを質的に分析するように行われてきた。特に、それらの器官感覚受容性の特性に関して匂いを分類するためのシステムを確立することがなされてきた。
アンドリュードラビニクス(Andrew Dravnieks)は、幾らかの分子に関係のある匂いの特有の特性についての研究を行った。120乃至140人の判断パネルは、146の可能な意味ある表現のセット(例えば、花、木質など)から選択された、ある記述的な用語に関して分子の匂いの特性を評価した。その結果は、与えられた化合物の匂いが“花に似た”程度を示し、“木質の”程度などを示す。例えば、非特許文献1参照。
非特許文献1に近似のアプローチを使用して、ジョーベルト(Jaubert)等は、1400の分子の匂いを放つ特性が分析されるようにアレンジされた(例えば、非特許文献2参照)。それらの試験において、650の異なる意味のある表現は、1400の分子の匂いについて描写するために使用された。しかしながら、135の基本的な意味のある表現が、すべての分子の特徴をカバーし得ることが分かった。試験された分子の構造及びそれぞれの匂いに割り当てられた特徴を分析することによって、ジョーベルトは、匂いを分類するために使用され得る42の参照の匂いを識別できた。
ジョーベルトは、参照極を構成する6つの化合物のまわりのこれらの42の匂いの分配によって匂いのマッピングができ得る匂いの空間の三次元の表現を確立することができた。6つの参照極は、下記の表1で示される。
Figure 2005241642
異なる匂いを表わすことができる多次元の匂いの空間を決めるように他の試みがなされた。例えば、ワインとビールの匂いを表わすために、環状構造は、A.C.ノーブル(A.C. Noble)及びモルテン メイルガード(Morten Meilgaard)によってそれぞれ提案され、17次元の匂いの空間は、MAジェルテマ(MA Jeltema)及びEWサウスウィック(EW Southwick)によって決定された(例えば、非特許文献3参照)、等。
上記の研究は、分析器機の使用により匂いの強度の定量測定を決定する方法の問題に取り組んでいない。しかしながら、匂いの強度の定量測定を決定できることが有用であり得る、多くの応用がある。例えば、食料又は飲料で品質管理を実行する場合、製品によって発された匂いの強度として一定のレベルを維持することが望まれる。定量値を匂いの強度に帰することができる場合、匂いの不変性又は変わりやすさがモニターすることができる。代わりに、異なる適用において製品の適切なパッケージを評価する場合、匂いの強度を測定できることは有用であり、例えば、それは、コーヒーの芳香を保存するために豆を挽いたコーヒーをどのようにパッケージするのが最良であるかを決定する場合であるか、又は匂いの発散が最小であるパッケージ材料を探し求める場合である。
匂いの強度を測定できることが有用な別の適用は、環境をモニターする分野である。工場のような環境上の建造物は、迷惑となる臭いを生み出す可能性がある。環境上の建造物によって発せられた匂いの強度を定量化できるのであれば、その迷惑な環境に対する影響はモニターすることができる。
従来から、匂いの強度は人間の試験者のパネルを使用して評価される。匂いの強度を定量化するための装置を開発するいくつかの試みがなされてきている。例えば、特許文献1、2及び3参照。
特許文献1は、特定の匂いの検出装置で閾値よりも低い反応を刺激するために匂いのサンプルがどれくらい希釈されるかを決定することによって、匂いの強度におけるインデックス値を決定することを提案する。この方法が匂いの強度値を生じるが、この値は、人間がどれくらい激しく匂いを知覚するか示さない。さらに、特許文献1は、特に匂いに対する人間の知覚と無関係な匂いの強度の測定を求める。
特許文献2は、特許文献1と同様の方法を提案するが、特許文献2では、匂いの検出装置によって使用される閾値は、人間が匂いを知覚することができなくなる希釈レベルに相当する。しかしながら、それが、異なるタイプの匂いの強度の測定のために適用される場合、どのようにその方法を適応しなければならないかに関しての導きはない。
特許文献3は、内燃機関の排気ガスの臭いの強度を測定するためのシステムを提案する。特許文献3において、内燃機関の排気ガスは水溶液の中に入れられ、この溶液のpHが測定される。次いで、測定されたpH値は、人間によって知覚されるような匂いの強度にpH値を関連づけるグラフに基づいて匂いの強度値を決定するように使用される。特許文献3はまた、人間の試験者によって与えられた匂いの強度の格付けと、排気ガスでのホルムアルデヒドの濃度との相関性があることに基づいて、排気ガスの匂いの強度がガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定することによって測定される初期の研究を記載している。
特許文献3で言及された測定技術が人間によって知覚されるような匂いの強度に関係のある定量測定を提供するが、それらは、すなわち、内燃機関からの排気ガスの匂いの強度の測定を考慮する、特定の適用に制限される。それらの技術は、一般的には、他のタイプの匂いには適用できない。
米国特許第5627307号 米国特許第6006583号 米国特許第5149504号 A.Dravnieks、「Atlas of odor character profiles」、ASTM Data Series 61、Philadelphia(1985) JN Jaubert、G.Gordon、JC Dore、「The Field of Odors:Toward a Universal Language for Odor Relatioshis」、Perfumer and Flavorist、1995、20、3、pages1−16 MA Jeltema and EW Southwick、J.Sens.Stud.,Vol.1、pages123−136
本発明は、調整可能な(形態化可能な)スケールを使用する匂いの強度の定量測定、換言すると、研究中の匂いの性質に関係なく適用できる(少なくともある程度まで)測定スケールを提供するための方法及びシステムを提供することを目的とする。このスケールは、最終的な目的及び適用領域に依存して調整することができる。
本発明は、2つの重要な相関性があるという事実を利用する。第一は、人間によって知覚される匂いの強度と特定の気体濃度との関係である。第二の重要な相関性は、気体検出装置によって生じた器機による測定と気体の濃度との関係である。この点は、図1及び2の考察によって例証される。
図1は、異なる濃度で匂いに曝された場合に人間の嗅覚システムの振る舞いを概要するグラフである。Th1とTh2との間に表されたモデルは、AFNOR(アソシエーション フランカイズ デ ノーマライゼーション(Association Francaise de Normalisation))スタンダードNFV09−019、アナライズ センサーリエレ(Analyse sensorielle):メソッド デ エスティメーション デ ラ グランデール
[外1]
Figure 2005241642
、ISBN 2−12−190863−3によって提案されたモデルである。このスタンダードは、知覚の分析でのサイズの判断に関しており、下記のモデルが使用される。
Figure 2005241642
式中、
I:匂いの強度
C:産出物の濃度
k及びt:2つの定数
図2は、例えば、金属酸化物センサーの気体検出装置に同じ匂いのセットが提供されて、典型的な試験結果を概要したグラフである。このモデルは、センサーの種類に依存する。センサーの抵抗と脱酸化気体の濃度との間の関係は、気体濃度のある範囲(MTh1とMTh2との間)において下記の式によって表すことができる。
Figure 2005241642
式中、
Rs:センサーの電気抵抗
A:定数
[C]:気体濃度
α:Rs曲線の傾き
上記の式によると、気体濃度に対するセンサー抵抗の関係は、気体濃度の実際的な範囲内の対数スケールにおいて直線である。実際のセンサー抵抗値がセンサーごとに変化するので、典型的な感度の特性は、目標とする気体(R0)のある濃度での抵抗に対する気体の様々な濃度でのセンサー抵抗(Rs)の比率として表される。
電気化学セルなどの他のタイプのセンサーにおいて、光イオン化検出器などのセンサー反応は、気体濃度に関して直線となる。
図1から分かるように、非常に低い濃度では、人間のパネルは匂いの濃度における変化に無感覚である。匂いの濃度が閾値Th1を通過する場合にだけ人間のパネルは匂いの検出を開始する。しかしながら、この閾値濃度Th1から第二の閾値レベルTh2までの間において、人間のパネルによってサンプルに選定された“匂いの強度値”と、そのサンプルの濃度との間に関係がある。匂いの濃度が第二の閾値Th2を超過する場合、人間のパネルはさらなる変化を検出することができない。
図1のグラフが下記の3領域を有することが考えられる。
領域Z1:未反応領域。この領域では、人間の試験者はどんな匂いも嗅がない。
領域Z2:検出領域。この領域では、人間の試験者は気体の匂いを嗅ぎ、その匂いに対して数的な値を割り当てることができ、この値は気体濃度で変化する。
領域Z3:飽和領域。この領域では、人間の試験者はサンプルの匂いを嗅ぐが、サンプル濃度と無関係に最も高い値を割り当てる。
図1の検出領域Z2では、実際の気体濃度Cと、人間の試験者によってそれに割り当てられた数的な値Iとの関係(F(C)=I)は、簡素な線形の関数又はさらにより複雑な関数となることに注意するべきである。この関係Fは、気体の種類の違いによって異なる。図1は、単一の気体化合物において得られる典型的な反応を例示する。
ここで図2を参照すると、人間の試験者のパネルと同様に、異なる濃度で気体サンプルに対する気体検出器の反応は3領域を有する。それら3領域は、センサーが全く検出せず、最低限の出力Min(ゼロ出力又は最低限の出力のいずれか)を有し、最低の気体濃度から最初の閾値レベルMTh1での気体濃度まで移動する未反応領域MZ1と、第一の閾値レベルで開始し、第二の閾値MTh2で気体濃度まで移動し、センサーが匂いを検出し、それに対する反応で可変の出力を生じる検出領域MZ2と、第二の閾値MTh2で開始し、センサー出力が飽和される(すなわち、サンプル濃度に関係なく最大の可能な値Maxとなる)飽和領域MZ3とである。適切な分析によって、気体濃度Cに対するセンサー反応Sに関する関数G(S)=Cを見つけることができる。
気体濃度の第一及び第二の閾値レベルMTh1及びMTh2は、必ずしも人間の試験者のパネルに適用可能な閾値レベルTh1及びTh2と同じではない。
気体センサーの検出領域MZ2が人間のパネルの検出領域Z2をカバーする場合、人間のパネルによって与えられた匂いの強度値と、同じ気体の化合物に曝された場合の気体センサーの反応との間に相関性があることは図1及び2の考察から理解される。ここで、図2のグラフは、金属酸化物センサータイプの気体センサーの典型的な反応をモデル化する。しかしながら、人間の知覚データと器機反応との間の同様の相関性は、マススペクトロメーター、IRスペクトロメーター、ガス相クロマトグラフィー装置など他のタイプの気体検出装置が使用された場合に見られる。
本発明者は、
a)試験中に匂いが提供される場合に臭いの測定装置の一つ以上のセンサーの反応を測定すること、
b)複数の選択された参照化合物に関する官能データ(特には、人間の試験者のパネルによって生じる官能データ)及び選択された参照化合物に対する匂いの測定装置のセンサーの反応に関するデータに基づく変形のセットにしたがって、反応データを匂いの強度インデックスに変換すること、
によって人間が知覚する匂いに関して意味がある、匂いの定量測定を生じることができることを認識した。
センサー反応データを測定し変換するプロセスは、“匂いの強度測定過程”(又は単に“測定過程”)と呼ぶことができる。
本発明の好ましい実施態様において、ステップb)に含まれる変形は、下記の2つのサブ変形の組合せに相当する。それら2つのサブ変形は、
c)匂いの測定装置でのセンサー反応を、センサーの反応と選択された参照化合物における気体濃度との間の所定関係のセットに基づいて気体濃度値に変換することと、
d)上述c)のようにして決定された気体濃度値を上記の選択された参照気体化合物の濃度に関する官能データに基づき変形のセットにしたがって匂いの強度インデックスに変換することである。
サブ変形c)を実行することができるために、センサー反応を気体濃度値に変換して、匂いのセットに対応する選択された参照気体としての気体濃度Cに対するセンサー反応Sを変換するために、どの変形Gが必要とされるか先に決めることが必要である。これは、匂いの測定装置に(又は、匂いの測定装置のサンプルへの比較可能な反応を有するセンサーを含む器機に)既知の濃度で異なる匂いのサンプルを提示することにより実行される予備テストを要求する。
サブ変形d)を実行することができるために、気体濃度値を人間が知覚する匂いに関して意味のある程度の匂いの強度値に変換して、気体濃度Cを選択された各参照気体における匂いの強度値Iに変換するために、どの変形Fが必要とされるか先に決めることが必要である。これは、人間の試験者のパネルに既知の濃度で異なる気体の同じサンプルを提示することにより実行される予備テストを必要とする。後者は、特に、好ましくは、例えば、AFNOR[NFV09−006、知覚の分析−方法論(Sensory Analysis−Methodology)−匂いの検出及び認識での初期化及び訓練、NFV09−019]によって規定されたスタンダードによって、匂いの定量化を実行するように訓練される。
人間の試験者のパネル及び匂いの測定装置にサンプルを提供することによるこの予備試験は、“変形データ獲得過程”又は“訓練過程”と呼ぶことができる。
特定の匂いのテストにおいて生じた反応データを変形するために使用される、官能データをもたらす参照化合物は、ある参照の匂いに一致するように選択される。有利に、これらの参照の匂いは、芳匂い分類することができる基本的な匂いを構成することができる。例えば、参照化合物は、ジョーベルトによって識別された6の参照極又は42の参照の匂いの数多若しくはすべてと一致できる。
より一般的には、多次元の匂いの空間が決められ、異なる産出物の匂いを表すことができ、参照化合物は、この匂いの空間の異なる次元を決める匂いと一致できる。
一般的に、特定の適用において、匂いの総空間の単に一部分だけにわたる参照産出物を使用することが好ましい。選択された適用に含まれる主要な匂いであるパネルの判断に基づいて、適切に訓練された知覚のパネル(つまり、上記で言及したNFV09−006などの基準にしたがって訓練された)によって与えられた適用で使用する適切な部分は、識別することができる。問題の適用には適切な匂いの空間の単にその部分に注目することによって、測定過程中にシステムによって生じた匂いの強度インデックス値は、同じ匂いが存在するのであれば、知覚のパネルによって生じていた値に、より緊密に相当する。さらに、測定過程中に任意の特別な匂いの強度インデックスを計算するのに必要な時間は縮小される。
多くの場合、特定の参照の匂いに相当する1つより多くい産出物がある。例えば、産出物クローブ(clove)、フェノール及び硫化水素はすべて、“aromatic, pharmaceutical and sulphurous”の記載に対応する参照の匂いを生成する。一般的に、単に単一の産出物は、特定の参照の匂いに関する官能データを生じるように本発明で使用される。よって、選択は、産出物が与えられた参照の匂いを生じるように使用されるにつれて、多くの場合必要である。
産出物が、例えば、この分野に存在するスタンダード(匂いと香水の関係に関するAFNORデータベースなど)又は様々な研究者により公表された研究(分子を特徴づける記述的な用語のDravnieksの“atlas”、ジョーベルトの研究など)である、基本的な匂いを発することを決定するために使用できる多数のソースがある。好ましくは、本発明によると、特定の産出物が与えられた参照の匂いを生み出すように使用されるべき選択は固定されないが、匂いの強度が測定されている特別の状況に適応することができる。
文献が参照化合物に選択を与えない場合、ガスクロマトグラフィー−オルフラクトメトリー(GC−O)は、適用の特別の領域において使用される。いわゆるガスクロマトグラフィー−オルフラクトメトリーと呼ばれるガスクロマトグラフィーから現われるような流出する気体を鼻で嗅ぐ技術は、匂いのある化合物の検出を支援するために広範囲に使用される。GC−Oは、独特な分析技術であり、それは人間の鼻の選択性及び感度と、キャピラリーGCの解像力とを関連させる。腐敗に相当する、クロマトグラムの面積及び頻繁な特定のピークは、この方法を使用して識別することができ、腐敗するものの数及び性質は、しばしば確認することができる。
本発明は、匂いの強度の定量測定を決定する方法を提供し、上記に言及した匂いの強度の測定過程からなる方法は、ステップa)及びb)を含む。
本発明はさらに、匂いの強度の定量測定を決定する方法を提供し、その方法は、上記に言及した匂いの強度測定過程と変形データ獲得過程の両者(つまり、“訓練過程”及び“測定過程”の両者)を含む。
変形データの獲得過程(“訓練過程”)は2つの部分を有する。すなわち、人間のパネルによる試験(“知覚の試験”)と装置による試験であり、それらは同時実行を必要としない。特に、広範囲の参照の匂い(及び関連する産出物)において、人間の試験は前もって実行することができ得る。それらの産出物において変形関数Fを決める結果のデータはデータベースに記憶することができる。特定の適用での匂いの強度の定量が望ましい場合、その適用における適切な参照の匂いが識別され、対応する参照産出物riが選択される。これらの産出物における関数Fiを定義する官能データがデータベースにおいて既に利用可能ならば、この段階では、試験装置内に適用可能な変形関数Giを定義するデータを得ることが単に必要である。変形データ獲得過程の“機器を試験する”部分は、変形データ獲得過程の“知覚をテストする”部分で官能データが得られる、参照産出物のサブセットを試験することができることを容易に理解する。
したがって、本発明はさらに、匂いの強度の定量測定を決定する方法を提供し、その方法は、上述した匂いの強度の測定過程と上述した変形データの獲得過程の“機器を試験する”部分(官能性の変形データが既に利用可能である過程において)とを含む。
本発明の匂いの強度の測定方法は、広範囲の異なる匂いに適用可能な利点を有する。
本発明の方法において、変形データは、複数の選択された匂い物質に関して使用される。これらの物質が匂いを質的に分類するスキーム、例えば、上述した分類スキームの一つで識別される“極”(又は“参照の匂い”)に一致する場合に好ましい。
曖昧な分類方法及び訓練された神経のネットワークは、本発明の匂いの強度の定量方法の訓練過程のF及びGの関数を見つけるために使用できる。
本発明はさらに、匂いを放つ物質に曝された場合に反応を生じるように適用された匂いの検出器のセットを含む匂いの測定装置及びセンサーの反応データを匂いの強度インデックスに変換するための手段とより成る匂いの強度の測定機器を提供し、匂いの測定装置の変換手段は、サンプルの匂いへの匂いの検出器の暴露で生成されたセンサーの反応データを、多くの選択された参照の匂いに関係のある、官能データ、及び、選択された参照化合物に対する匂いの測定装置のセンサー反応を示すデータに基づいた変形のセットによる匂いの強度インデックスに変換するために変形データを用いられて供給される。
本発明の匂いの測定装置での変換手段は、好ましくは、試験サンプルに対して匂いの検出器が曝されることで得られた測定されたセンサーの反応データに加重(a weighted)変形(選択された参照産出物に対する匂いの検出器の暴露で得られたセンサーの反応データと、測定されたセンサーの反応データとの比較の仕方に依存する加重(weights))を適用するために適応される。変換手段は、この加重変形を適用するように適応された神経のネットワークを含んでよい。
匂いのセットに関する選択された参照気体のセンサー反応Rと気体濃度Cとの間の関係Gに関する変形データを生じるために、本発明の匂いの強度測定機器で使用される匂いの測定装置は、変形データ獲得段階(“訓練過程”)の部分をそれ自身で実行してもよい。あるいは、匂いの測定装置は、匂いの測定装置自体(ネットワーク接続にわたってアクセス可能なメモリを含む)の内部又は外部のメモリに記憶された既存の変形データに対するアクセスを有してよい。この既存の変形データは、ほぼ同じ装置の設定(例えば、温度及び圧力、流速などの操作)と共に、本発明の匂いの強度測定装置で現在使用されているのと同じタイプの匂いの測定装置を使用して生成される。
典型的には、本発明の匂いの測定機器の匂いの測定装置は、変換手段によって使用されるように変形データを記憶するためのメモリを含む。本発明の匂いの測定機器の匂いの強度測定装置は、変形データの生成の使用、かつ上述したメモリ(存在する場合)で生じたそのような変形データの記憶のために適応されてよい。
本発明の上述及びさらなる特徴及び利点は、制限されない実施例によって与えられ、添付図を伴って例示して、それらの好ましい実施態様の下記の記載から明白となる。
本発明の匂いの強度の定量方法は、図3乃至6の流れ図と図7及び8のグラフを参照して、さらに詳細に記載される。
図3に示されるように、本発明の好ましい実施態様の全体の方法は2過程を有し、それらは訓練過程と測定過程である。
訓練過程において、既知の参照化合物のサンプルは、異なった既知の濃度で調製される。次いで、これらのサンプルは、センサーのパネル(人間の試験者のパネル)と気体検出機器に提供される。与えられた産出物において、人間のパネルの各要素kは、この産出物の各サンプルの匂いのAからB(例えば、1から10)までの範囲でインデックスIを選定し、インデックスは匂いが人間の試験者番号kによって考慮されて、どれくらい強烈であるかを示す。生じた知覚の測定(又は“ノート”)を概要するために、特定の統計的な事前処理及び方法は、次いで、設定Iの個々の要素に適応される。この適用の目的は、設定IにグローバルインデックスIを代用することである。次に、選定されたインデックス値Iに対して濃度Cを関連づける数学的な関数Fを決定するために、匂いのインデックス値は既知の濃度値と共に処理される。換言すると、Fは、F(C)=Iのように決められる。この関数Fを決めるデータFは、この産出物に関連して記録される。手順は、各参照産出物において反復される。C及びIに基づいてFを決定するための手順は、下記に詳細に記載される。
同様の手法において、試験サンプルが気体検出機器、例えば、多くの気体センサーを含む電子鼻タイプの機器(典型的には、金属酸化物センサー、電子化学的セル及び光イオン化検出器の組合せ)に提供される場合、センサー反応が示される。各産出物において、計算は、その産出物の試験サンプルの既知の濃度Cにセンサー反応データSを関連づける関数Gは何かを確かめるために実行される。換言すると、GはG(S)=Cのように見られる。この関数Gを定義するデータは、関連する産出物に関して記録される。この手順は、各参照産出物において繰り返される。S及びCに基づいてGを決定するための手順は、下記に詳細に記載される。
このようにして、訓練過程の最後で、データは、知覚された匂いの強度インデックスにそれぞれの参照気体化合物の濃度を関連づける多数の関数Fと、それぞれの参照気体化合物の濃度に気体検出機器の反応データを関連づける多数の関数Gの定義づけに利用可能である。好ましくは、このデータは、続く測定過程で、この(又は類似の)気体検出機器に利用可能となるように記憶される。このデータが気体検出機器の不揮発性のメモリに記憶される場合は、簡便である。しかしながら、多数の選択が可能であり、例えば、データは、CD−ROM、DVD−ROM又は気体検出機器と共に作用するコンピュータシステムを介してアクセスされる他の記録媒体に記録でき、気体検出機器(又は関連するコンピュータシステム)の接続を介して、ローカル又はリモートネットワーク等とアクセスできる。
続く測定過程において、試験サンプルの匂いの強度の定量測定を獲得することが望ましい場合、その試験サンプルは気体検出機器に提供される。気体検出機器での気体センサーの反応が示される。次いで、この反応データSは、試験サンプルにおける匂いの強度値を産出するように、気体検出機器に利用可能な関数データF及びGに基づいて変形される。
測定過程が実行される適用にはその後無関係であると考えられる幾つかを含む広範囲の参照産出物の関数データF、Gを生じるように、訓練過程において可能である。さらに、“機械”関数データGを生じるように使用されるものと同一ではないが、重なる参照産出物のセットにおいて生成されるように、官能性の関数データFにおいて可能である。しかしながら、測定過程中に、気体検出機器が参照産出物の共通セットにおける官能性の関数データF及び“機械”関数データGに対する利用可能性を有することは重要である。
上述した方法での異なる段階は、図4乃至6を参照して、より詳細に記載される。
図4は、訓練過程中に知覚のパネルによって選定された匂いの強度のインデックスに化合物濃度を関連づける官能データ(特に、関数F)の決定に含まれる主要なステップを示す流れ図である。
図4のステップ1で示されるように、このプロセスでの第一ステップは、官能データが得られるべき参照の匂いのセットの選択である。訓練過程が最終的な適用が既知である場合に実行されるのであれば、好ましくは、参照の匂いの選択は最終的な適用に依存する。例えば、最終的な適用が不用の処理部位によって放出される匂いの強度の定量化から構成される場合、参照の匂いのセットは、表2に示された下記の匂いを含み得る。
Figure 2005241642
当の適用において適切な参照の匂いは何か確証するために知覚のパネルを使用することは便利である。これは、パネルに典型的な匂いを提示し、それらの匂いを描写するために使用される意味のある表現を注意することにより達成される。表2に表された場合において、それらの注意された意味のある表現は、一般的に、右側のカラムと一致し得る。対応する参照化合物は、例えば、上記で引用した既知の参照研究に基づいて選択できる。
使用される参照の匂いの数に特定の制限はない。明らかに、訓練過程の持続及び複雑さは、多数の参照の匂いが使用される場合に高まる。適切な数は、当の適用において使用されるために参照の匂いを決定している、知覚のパネルによって検出された主要な“ノート”の数に依存する。実際上、10又はより少数の参照の匂いの使用に結びつくパネルによって検知された、10又はより少数の主要な“ノート”が通常ある。
最終的な適用が既知でないか、又はユーザが参照の匂いは何か知覚のパネルに決めさせたくない場合、あるいは、広く適用可能であるシステムを有することが望まれる場合、任意の便利な分類スキーム(例えば、限定されないが、ジャーベルトのスキーム)によって定義されるような全体の匂いの空間(又は、選択された分画)にわたるように、参照の匂いは選択できる。匂いの空間がジョーベルトのスキームにしたがって決められるのであれば、この匂いの空間の全体は、参照の匂いのセットがジョーベルトによって決められた42の参照の匂いと一致する場合、又は、より効率的には、参照の匂いがジョーベルトによって識別された6の参照極と一致する場合(すなわち、参照の匂いは、イソブチルアミン、シトラール、アルファ−ピネン、ジメチル硫化物、アセチルメチルピラジン及びクマリンの匂いと一致する。上記の表1参照)において、スパンできる。
一旦、参照の匂いが選択されると、気体化合物が各選択された参照の匂いを産出するために使用されるように選択される(図4のステップ2)。上記で言及したように、特定の参照の匂いを産出する一つよりも多い気体化合物となることができる。したがって、選択は、気体化合物が特定の場合に使用されるように必要とされてよい。選択された気体化合物は、以下、“参照の産出物”と呼ばれる。一般的に、単一の参照産出物は、特定の参照の匂いに関連する官能データを生じるように使用される。
次に、ステップ3において、第一の参照の産出物rにおいて、多くのサンプルNが調製され、各々は異なる(及び既知の)濃度Cを有する。サンプルの数、及びそれらのそれぞれの濃度は、検出領域Z2の全体にわたる(図1参照)ように選択されるべきであり、好ましくは、濃度は比較的均一に間隔が置かれるべきである。パネルは2つの“隣接する”サンプルに割り当てる(濃度の変更方向に隣接する)、匂いの強度のインデックス値の鋭い変化がある場合、それら2つのサンプルとパネルに対するこの新しいサンプルとの間の中間濃度を有する新しいサンプルを調製することは有用である。
それは、閾値の濃度値Th1及びTh2が演繹的に知られない場合であってよい。そのような場合、サンプルのセットは、全体の検出領域にわたる良好な機会があるように、幅広い濃度値で生成される。その結果として、これがその場合ではないと分かった場合、余分なサンプルは調製されてよく、異なる閾値を評価するために知覚のパネルに提供されてよい。
試験サンプルは、Kの人間の試験者のパネルに対して提供される(図4のステップ4)。各試験者kは、それぞれの濃度{C;n=1:N}のサンプルに対して匂いの強度値のセット{(I(k、n);n=1:N)}を割り当てる。様々な提案は、質の高い結果を生じるために、このタイプの知覚のパネルをどのように訓練しなければならないかに関して行われた。好ましくは、本発明の方法で使用される知覚のパネルは、公表されたスタンダード、例えば、AFNORによって提案された前述のスタンダード、のうちの一つと一致して訓練されたのは一つである。各サンプルに割り当てられた匂いの強度値は、一般的に、予め調整されたスケールで決められ、例えば、そのスケールは、1から10までのスケールであり、1は中間の検出可能な匂いを示し、10は最も強烈な匂いを示す。
生成された知覚のデータのセットを要約するために、特定の統計上の事前処理及び方法は、気体の濃度データ{C;n=1:N}及び匂いの強度のインデックスデータのセット{I(k、n);k=1:K、n=1:N}に適応される(図4のステップ5)。これらステップの目的は、データセット{I(k、n);k=1:K、n=1:N}をより小さく{In;n=1:N}変形することである。後者のデータセットは、第一のデータセットに含まれるものと比較して、最多の(及びロバストな)情報を含む。既知の方法は、この変形を実行するために使用でき、例えば、滑らかにする、分散(Anova)方法の手段及び分析などを使用できる。
各参照産出物rにおいて、濃度データC及び匂いの強度のインデックスデータIは、互いに関連づける、換言すると、
(C)=I
のような関数Fを見つけるために処理される(図4のステップ6)。
関数Fは線形であるか、より複雑な形態を有してよい。関数Fは、既知の技術を使用して見つけることができ、例えば、訓練された神経のネットワーク又は線形若しくは非線形の回帰技術などを使用する。
一旦、関数Fが見つかると、確認は参照産出物がすべて分析されたかどうかに関して行われる(図4のステップ7)。分析されない参照産出物が未だに存在する場合、試験中の参照産出物のインデックスiは1によって高まり(図4のステップ8)、方法のステップ3乃至6は、この新しい参照産出物rにおいて繰り返される。参照産出物のすべてが知覚のパネルに一旦提出されると、関数のデータFが得られ、方法のこの部分は終了する。官能データ、すなわち、関数Fを定義するデータは、適切な形式で保存されるか出力される(図4のステップ9)。典型的には、このデータは、データベースとして記憶され、任意の適切な記録媒体に記録される。有利に、この官能データは、本発明による匂いの強度の定量化方法の測定過程を実行するために使用される気体検出機器の不揮発性メモリにプログラムできる。
図5は、気体検出装置のセンサーの反応データSを対応する気体化合物の濃度Cに関連づける、変形データ(特に、関数G)が決定される訓練過程に部分的に含まれる主要なステップを示す流れ図である。
図5のステップ1及び2に示されるように、プロセスの第一ステップは、変形データが含まれるべきである参照の匂いのセットの選択及び対応する匂いを産出するpの参照産出物のセットの選択である。一般的に、関数Gの決定に使用するための参照の匂いのセット及び参照産出物を選択する場合、関数Fを決定する際の使用に参照の匂い及び参照産出物を選ぶ場合として、同じ考察は当てはまる(図4のステップ1及び2に関する上記の記載を参照)。
次に、図5のステップ3で、参照産出物rにおいて、サンプルの数Mが調製され、それぞれの濃度が、この参照産出物における知覚のパネルの検出領域Z2の全体をわたるように選択される(図1参照)。好ましくは、濃度は比較的均一に間隔が置かれる。
試験サンプルは、電子鼻機器、マススペクトロメーター、IRスペクトロメーター、ガス相クロマトグラフィー装置などであってよい、気体検出機器に提供される(図5のステップ4)。気体検出機器は、特定の参照産出物に関する機器の検出領域MZ2が同じ参照産出物を試験する人間のパネルの対応する検出領域Z2の全体をカバーするように適応される。例えば、電子鼻装置の場合、装置内で使用されるセンサーの数及び種類の適切な選択によって保証することができる(例えば、MOSセンサーで使用される感受層及び操作条件の適切な選択によって又は異なる気体検出技術の組合せによって)。センサー反応データSは、それぞれの濃度Cでサンプルのために集められる。
特定の参照産出物に関して、気体検出機器内のあるセンサーの反応は、異なる濃度の気体のサンプルを区別することは特に有用ではない。そのような場合、異なる濃度でサンプルを区別するように、どのセンサー反応が重要であるか、又は相当の貢献をするか決めるために統計の前処理(図5のステップ5)を適用することは有用である。好ましくは、単にそれらセンサーからのセンサーデータが、関数Gの決定のために使用される。主要な構成要素の分析または同種のものは、効率的な手法で異なる濃度のサンプルを特徴づけることができる、一つ以上のセンサーの反応に各々が基づいた混成の変数を生じるように実行できる。
統計上の前処理はまた、一般的には、異なるセンサーからの反応データを標準化するように適応できる。
次に、センサーデータ(センサーの縮小されたセット又は混成変数データである、センサーのオリジナルデータからのデータとなる)は、各産出物rにおいて既知の濃度データCにセンサー反応データSを関連づける関数Gを決定するために処理される(図5のステップ6)。換言すると、計算は、関係を満たすGを決定するように求められる。
(S)=C
の関係を満たすGを決定するように求められる。
関数Gは、一般的に、線形関数である。気体検出装置で使用されるセンサー数がnである場合、センサー反応データは、nの構成要素を有するベクトルSを形成する。Gの決定は、
Figure 2005241642
のようにnの係数a(i)の計算となる。
様々な既知の方法は、関数Gを決定するために使用でき、例えば、部分的な最小二乗法(PLS)は使用することができる。
次いで、確認は、参照産出物がすべて分析されたかどうかに関して行われる(図5のステップ7)。未だ分析されない参照産出物が存在する場合、試験中の参照産出物のインデックスiは1によって高まり(図5のステップ8)、方法のステップ3乃至6はこの新しい参照産出物rにおいて繰り返される。pの参照産出物のすべてが気体検出機器によって一旦試験され、関数データGが得られると、方法のこの部分は終了する。変形データ、すなわち関数Gを定義するデータは、任意の適切な形式で保存されるか又は出力される(図5のステップ9)。典型的には、このデータは、気体検出機器の不揮発性メモリにデータベースとして記憶される。
図6は、本発明の好ましい実施態様による匂いの強度の定量化方法の測定過程の主要なステップを例示する。
図6で見られるように、ステップ1で、試験サンプルxは気体検出機器に提供される。この気体検出機器が変形データGを生成するために使用されたのと同じ装置である場合は有利である。しかしながら、本発明はまた、異なる装置が使用される場合もカバーする。気体検出機器は、参照の匂いのセットに適応可能な関数F及びGを定義するデータに対して利用可能である。好ましくは、この参照の匂いのセットは、測定過程が実行されている適用に依存して選択される。
試験サンプルxに対する気体検出機器のセンサーの反応Sが測定される(図6のステップ2)。センサー反応データである、ベクトルSは、例えば、センサーの反応を標準化するように、訓練過程注に得られるデータの主要な構成要素の分析で使用される混成変数の値を決定するように、事前処理される。
次に、図6のステップ3で、試験サンプルxを表すセンサーデータは、試験サンプルがこのセンサーデータが匂いの強度インデックス値に変形されることを可能にして、関数データ(F、G)が利用可能である、参照産出物rの一つと一致するかどうかを決定するために、訓練過程中の参照産出物において得られるセンサーデータと比較される。この比較は、図7及び8の考察から一層よく理解することができる。
図7及び8は、多数のMOS気体センサーからなる電子鼻装置を使用して得られるセンサーデータを表す。MOSセンサーによって生じた反応データは、3つの主要な構成要素を産出した、主要な構成要素の分析を受ける。これらの主要な3つの構成要素は、0と1との間の標準化された値をとり、図7及び8で3つの対応する軸を使用して表わされる。
図7及び8に示される中空円及び交差は、訓練過程(同じ電子鼻装置を使用して実行された)中に参照の匂いA、B及びC(参照産出物A、B及びC)において得られたセンサーデータを表す。参照の匂い(又は産出物)Aに関するセンサーデータは、図7及び8に示される点線に沿っていることが分かる。この点線は、参照の匂いAのセンサーデータの“軌道”と呼ぶことができる。同様に、参照の匂い(産出物)Bに関して訓練過程で得られたセンサーデータは、図7及び8に示されるダッシュラインに沿っており、参照の匂い(産出物)Cに関して訓練過程で得られたセンサーデータは、図7及び8に示されるドットチェーンラインに沿っている。
図7の濃い黒点は、試験中の第一サンプルが測定過程中に気体検出機器に提供される場合に得られるセンサーデータを示している。図7に例示した場合、濃い黒点は参照産出物Bにおいて得られるデータと対応するラインと一致することが分かる。したがって、試験中の産出物が参照産出物Bと同じ匂いを十分に有することを仮定することができる。したがって、試験中のこのサンプルに匂いの強度インデックスを割り当てるように求める場合、訓練過程の産出物Bにおいて得られた関数F及びGを使用することは適切である。
このように、図7に例示された場合において、図6のステップ3でなされた決定の結果は“はい”となり、試験サンプルはF及びGを定義するデータが利用可能である参照産出物rと一致しない。したがって、(図6のステップ4)気体化合物濃度の予測Cxjを得るために、下記の
xj=G(S
にしたがって、関数Gはセンサー反応データSに適応できる。
特定の参照の匂いとしての知覚のデータ軌道に試験中のサンプルxのために得られたセンサーデータSが実際は軌道上ではないが、接近していることがその場合であるのはもっともである。本発明にしたがって、試験中のサンプルxが特定の参照産出物に一致するかどうかの決定(図6のステップ3)は、好ましくは、知覚のデータSを表わすポイントと、参照産出物の各々におけるセンサーデータ軌道との間の最短距離のサイズを考慮することによってなされる。試験サンプルのセンサーデータと参照産出物の一つであるrにおける軌道との間の距離が所定の閾値(参照産出物rなどにおいて得られる知覚のデータの広がりに関する絶対値となる)よりも短い場合、試験中のサンプルはrに一致することが決定される。したがって、図6のステップ4では、この参照産出物rに関する関数データF及びGは、センサーデータSを濃度予測Cxjに変形するように使用される。
最終ステップ(図6のステップ5)では、気体化合物濃度の予測Cxjは、下記
=F(Cxj
のようにFをCxjに適応することによって匂いの強度のインデックスIに変形できる。
図6のステップ4及び5が、単一の式
=F(G(S))
で実行できることが容易に認識される。
次に、考察は、試験中のサンプルにおいて得られたセンサーデータが、訓練過程中に試験された参照産出物に関係のあるラインのうちの1つに一致しない(又は十分に近接しない)場合に与えられる。これは、図6のステップ3でなされた決定の結果が“いいえ”である場合に対応する。
図8の濃い黒点は、測定過程中で試験中の第二サンプルが気体検出機器に提供された場合に得られたセンサーデータを示す。図8に例示された場合において、濃い黒点は訓練過程中の参照産出物において得られたデータと対応する任意のラインに一致しないことが分かる。したがって、この第二の試験サンプルに匂いの強度インデックスを割り当てるようにした場合、参照産出物の単一の一つに関係のある関数データF、Gを使用することは適切ではない。
図8に例示された場合において、匂いの強度インデックスは、下記
Figure 2005241642
式中、αはj番目の参照の匂いに適用可能な関数F、Gに割り当てられた加重で、
Figure 2005241642
のように、試験中のサンプルにおいて得られたセンサーデータSに加重関数を適応することによって、得ることができる(図6のステップ6)。
加重αのそれぞれの値は、対応する参照産出物rにおけるセンサーデータ軌道を定義するラインに対する試験中のサンプルのセンサーデータの接近に依存する。換言すると、加重の値は、試験中のサンプルにおけるセンサーデータを定義するポイントと、pの参照産出物におけるセンサーデータのそれぞれの軌道との間の距離に依存する。与えられた参照産出物rにおいて、この距離はわずかであり、対応する加重αは大きい。反対に、この距離が大きい場合、対応する加重αの値は小さくなる。
これら加重αの値は、多数の既知の方法のいずれか一つによって得ることができ、例えば、曖昧な分類方法を使用して、抑制された神経のネットワークを使用して、分析された匂いの各構成要素の加重か影響の判断を含む方法を使用して得られる。
図8に例示される場合では、試験中のサンプルが、変形データが利用可能である参照産出物のいずれか一つと一致しない場合、試験サンプルの匂いは、構成要素Ca、Cb及びCcに分割できることが考慮できる。各構成要素Ca、Cb及びCcは、試験サンプルのセンサーデータが異なる参照の匂いと対応する範囲を示す。したがって、この場合、試験サンプルが各参照産出物のような匂いがする範囲を示す追加的な匂いの強度値を決定することが可能である。換言すると、試験サンプルにおける全体の匂いの強度インデックスの生成に加えて、全体の匂いを構成する構成要素に関する個々の匂いの強度値を生じることは可能である。
例えば、図8の参照の匂いAが“硫黄”であると選定され、参照の匂いBが“窒素”であると選定され、参照の匂いCが“アルデヒド”であると選定されたと仮定する場合、図8に表された試験サンプルは、2800(1から100,000のスコアにおいて)の全体の匂いの強度を有し、硫黄の構成要素のスコアは5000であり、窒素の構成要素のスコアは2500であり、アルデヒドの構成要素のスコアは1500である。この追加的な匂いの強度データは、産出物の全体の匂いの一定の強度があるだけでなく、全体的な匂いを生成するために結合する“構成の”匂いの一定の強度があることを保証することが望ましい適用で有用となる。
参照の匂いの一つと対応する試験中のサンプルである、図7に表された場合が、図8に表された、より一般的な状況の特別のケースであることが理解される。より詳細には、試験中のサンプルが参照産出物の特定の一つrと一致する場合、匂いの強度インデックスIへのセンサー反応データSの変形は、下記の式
Figure 2005241642
式中、i=qの場合αi=1、i=qでない場合αi=0
による加重式の適用と一致する。
本発明はそれの一つの好ましい実施態様に関して上に記載されたが、修正及び適応が請求項に規定される発明の範囲を逸脱せずに成すことができることを当業者は容易に認識する。
例えば、上述のように、訓練過程で使用される気体検出機器が測定過程で使用される機器と同じである場合には簡便であるが、これは不可欠ではない。訓練過程中で得られた関数Gが測定過程中で使用された気体検出機器において適用可能であるべきことが重要な要素である(または、それをこの装置に適用可能にするために関数データGをどのように適応するか知られている)。
同様に、与えられた参照産出物における官能データ(関数F)を生じるように使用されるサンプルの数及び濃度が“機械”変形データ(関数G)を得るために使用されるサンプルの数と濃度と同じであれば訓練過程が簡素化できるが、これは不可欠ではない。さらに、訓練過程では、各既知の濃度で与えられた参照産出物の単一サンプルを使用することが簡便であるが、各濃度で2以上のサンプルを使用することが可能である。
さらに、訓練過程の好ましい実施態様は参照の匂いを選択し、次に、これらの匂いを産出するか、又は相当する参照産出物を選択する個別のステップを含んでいるが、参照産出物の選択を含む単一の選択ステップが含まれてよい(換言すると、参照の匂いは選択された産出物の匂いである)。
さらに、上述の好ましい実施態様が1から10のスケール(1が中間の匂いを表す)で匂いの強度のインデックス値の割り付けに言及するが、インデックス値の他の範囲(例えば、0.0から1.0、1から100、0から5など)が使用でき、範囲の上端は最も強い匂いの代わりに中間の匂いを指定することができる。
匂いを構成する気体の濃度で匂いの知覚された強度がどのように変化するかを例示するグラフである。 匂いを構成する気体の濃度で検出器の反応がどのように変化するかを例示するグラフである。 本発明の匂いの強度の測定方法の一つの好ましい実施態様での主要なステップを例示する流れ図である。 匂いの濃度データCの匂いの強度インデックスIへの変形での使用における官能データFを獲得する工程を例示する流れ図である。 センサーの反応データSを匂いの濃度データCに変換するデータGを獲得するプロセスを例示する流れ図である。 試験中の産出物のサンプルxに匂いの強度のインデックス値Ixを選定するプロセスを例示する流れ図である。 試験中のサンプルで獲得されたセンサー反応データと、試験サンプルが参照の匂いの一つと一致する場合に参照の匂いで獲得されるセンサー反応データとの間の関係を例示するグラフである。 試験中のサンプルで獲得されたセンサー反応データと、試験サンプルが参照の匂いの一つと一致しない場合に参照の匂いで獲得されるセンサー反応データとの間の関係を例示するグラフである。

Claims (17)

  1. 匂いの強度を測定する方法であって、該方法は、
    参照化合物(r)の各セットにおいて、参照化合物の濃度(C)と、該濃度(C)の該参照化合物(r)に対する第一タイプの匂いの測定装置の匂いセンサーのセットの反応(S)との関係を示すそれぞれの第一の関数(G)を定義づけるデータの提供ステップと、
    参照化合物(r)の各セットにおいて、前記参照化合物の濃度(C)と、該濃度(C)で該参照化合物(r)に知覚のパネルによって選定された匂いの強度の格付け(I)との関係を示すそれぞれの第二の関数(F)を定義づけるデータの提供ステップと、
    試験(x)下で匂いのサンプルに曝された場合に前記第一タイプの匂いの測定装置で匂いセンサーのセットの反応(S)の反応の測定ステップと、
    前記測定された反応データ(S)に前記第一及び第二関数の組合せを適応することによって、前記測定された反応データ(S)を匂いの強度インデックス(I)に変換するステップより成ることを特徴とする匂いの強度の測定方法。
  2. 前記変換ステップは、前記測定ステップで測定された前記センサー反応データ(S)に加重変形の適応ステップを含み、前記加重は前記選択された参照化合物(r)に対する前記第一タイプの匂いの測定装置の暴露で得られたセンサー反応データと前記測定されたセンサー反応データ(S)がどのように比較するかに依存することを特徴とする請求項1に記載の匂いの強度の測定方法。
  3. 前記加重変形の適応ステップは、曖昧な分類方法、抑制された神経のネットワークを使用する方法、前記試験サンプルの匂いの各参照化合物の影響の判断を含む方法から構成される群から選択される方法を適応するステップを含むことを特徴とする請求項2に記載の匂いの強度の測定方法。
  4. 前記匂いの測定装置を前記選択された参照化合物(r)の一つ以上に曝すステップと、
    前記一つ以上の選択された参照化合物(r)に対して前記匂いの測定装置の前記反応(S)を示す第一関数を定義するデータ(G)を計算するステップを含み、
    前記データは前記変換ステップの後の実行において使用可能であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の匂いの強度の測定方法。
  5. 前記計算するステップは、部分的な最小二乗法計算を適応することを特徴とする請求項4に記載の匂いの強度の測定方法。
  6. 前記計算するステップで計算されて、前記一つ以上の参照化合物に対して前記匂いの測定装置の前記反応(S)を示す前記第一関数を定義する、前記データ(G)を前記匂いの測定装置のメモリに記憶するステップを含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の匂いの強度の測定方法。
  7. 前記選択された参照化合物(r)の一つ以上に前記匂いの測定装置を曝すステップは、各参照化合物において、同じ参照化合物(r)において第二関数(F)を定義するデータを生じるように使用される知覚のパネルの感度領域(Z2)をカバーする、濃度の範囲を有するサンプルのセットに前記匂いの測定装置を曝すステップを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の匂いの強度の測定方法。
  8. 前記測定ステップは、電子鼻装置、赤外線スペクトロメーター、マススペクトロメーター及びガス相クロマトグラフィー装置から構成される群から選択される匂いの測定装置を使用することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の匂いの強度の測定方法。
  9. 前記選択された参照化合物の各々において、
    異なる濃度(C)で前記参照化合物(r)の複数のサンプルを知覚のパネルに提供し、前記知覚のパネルによって各サンプルに選定された匂いの強度のインデックス値(I)を決定するステップと、
    前記知覚のパネルによってサンプルに選定された前記匂いの強度値(I)と前記サンプルの濃度(C)との間の関係を示す第二関数(F)を決定するステップを含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の匂いの強度の測定方法。
  10. 匂いを放つ物質に曝された場合に反応(S)を生じるように適応された匂いセンサーのセットを含む成る第一タイプの匂いの測定装置と、
    前記匂いの測定装置のセンサー反応データ(S)を匂いの強度インデックス(I)に変換するための手段を含む匂いの強度測定機器であって、
    前記変換手段は、参照化合物(r)の各セットにおいて、参照化合物の濃度(C)と、該濃度(C)の該参照化合物(r)に対する前記第一タイプの匂いの測定装置の匂いセンサーのセットの反応(S)との関係を示すそれぞれの第一の関数(G)を定義づけるデータと、参照化合物(r)の各セットにおいて、参照化合物の濃度(C)と、該濃度(C)で該参照化合物(r)に知覚のパネルによって選定された匂いの強度の格付け(I)との関係を示すそれぞれの第二の関数(F)を定義づけるデータとを用いられて提供し、前記測定された反応データ(S)に前記第一及び第二関数の組合せを適応することによって、前記匂いの強度インデックス(I)を生じるように適応されることを特徴とする匂いの強度測定機器。
  11. 前記変換手段は、前記サンプルの匂い(x)に対する前記匂いセンサーのセットの暴露で生じた測定されたセンサー反応データ(S)に加重変形を適用するために適応され、前記加重は前記選択された参照化合物(r)に対する前記第一タイプの匂いの測定装置の暴露で得られたセンサー反応データと前記測定されたセンサー反応データ(S)がどのように比較するかに依存することを特徴とする請求項10に記載の匂いの強度測定機器。
  12. 前記変換手段は、曖昧な分類方法、抑制された神経のネットワークを使用する方法、前記サンプルの匂いの各参照化合物の影響の判断を含む方法から構成される群から選択される方法を使用して前記加重変形を適用するために適応されることを特徴とする請求項11に記載の匂いの強度測定機器。
  13. 前記匂いの測定装置が前記参照化合物に曝された場合、前記一つ以上の選択された参照化合物(r)に対して前記第一タイプの匂いの測定装置の前記反応(S)を示す前記第一関数を定義する前記データ(G)の少なくとも幾らかを計算するための計算手段を含むことを特徴とする請求項10乃至12のいずれか一項に記載の匂いの強度測定機器。
  14. 前記計算手段は、部分的な最小二乗法計算を適応するための手段を含むことを特徴とする請求項13に記載の匂いの強度測定機器。
  15. 前記匂いの測定装置はメモリを含み、前記計算手段によって計算され、前記参照化合物に対して前記匂いの測定装置の前記反応(S)を示す前記第一関数を定義する、前記データ(G)を前記メモリに保存するように適応されることを特徴とする請求項13又は14に記載の匂いの強度測定機器。
  16. 前記匂いの測定装置は、前記選択された各参照化合物において、前記選択された参照化合物において第二関数を定義する前記データを生じるように使用される知覚のパネルの対応する感度領域(Z2)をカバーする、感度領域(MZ2)を有する匂いセンサーのセットを含むことを特徴とする請求項13乃至15のいずれか一項に記載の匂いの強度測定機器。
  17. 前記匂いの測定装置は、電子鼻装置、赤外線スペクトロメーター、マススペクトロメーター及びガス相クロマトグラフィー装置から構成される群から選択される装置であることを特徴とする請求項10乃至16のいずれか一項に記載の匂いの強度測定機器。
JP2005046222A 2004-02-23 2005-02-22 匂いの強度の測定 Active JP4814530B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04290478.9 2004-02-23
EP04290478A EP1566633B1 (en) 2004-02-23 2004-02-23 Measuring the intensity of odours

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2005241642A true JP2005241642A (ja) 2005-09-08
JP2005241642A5 JP2005241642A5 (ja) 2008-04-03
JP4814530B2 JP4814530B2 (ja) 2011-11-16

Family

ID=34707408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005046222A Active JP4814530B2 (ja) 2004-02-23 2005-02-22 匂いの強度の測定

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7167815B2 (ja)
EP (1) EP1566633B1 (ja)
JP (1) JP4814530B2 (ja)
DE (1) DE602004014241D1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010216851A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Olympus Corp 物質検出システム
JP2021508035A (ja) * 2017-12-08 2021-02-25 イェダ リサーチ アンド ディベロップメント カンパニー リミテッドYeda Research And Development Co.Ltd. 電子ノーズに基づく臭気物質の分析の利用
JP2021139914A (ja) * 2017-09-22 2021-09-16 東海電子株式会社 におい判定システム、および、におい判定プログラム
JPWO2021199893A1 (ja) * 2020-04-02 2021-10-07

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7640116B2 (en) * 2005-09-07 2009-12-29 California Institute Of Technology Method for detection of selected chemicals in an open environment
EP1845479B1 (fr) * 2006-04-12 2010-12-15 Alpha M.O.S. L'analyse comparative d'un échantillon par rapport à une base de données
DE102006049328B4 (de) * 2006-10-19 2009-07-16 Siemens Ag Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine
US20090156967A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. System for evaluating an infant's perception of aroma
US9028751B2 (en) * 2009-07-09 2015-05-12 Odotech Inc. System and method for dynamically controlling odor emission
US20120322709A1 (en) 2011-05-26 2012-12-20 Jianjun Justin Li Compositions comprising an efficient perfume bloom
FR2992065B1 (fr) 2012-06-18 2022-01-21 Univ De Lorraine Procede de transcription d'une odeur ou un arome en une description colorimetrique et procede de transcription d'une description colorimetrique en une liste de molecules
US9891201B2 (en) * 2012-09-10 2018-02-13 Mars, Incorporated Methods
CN102879432A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 浙江工商大学 一种利用电子鼻检测罗非鱼新鲜度的方法
CN103196830B (zh) * 2013-03-26 2016-03-16 北京拓扑智鑫科技有限公司 环境恶臭污染定量监测方法
EP2999963A1 (en) 2013-05-21 2016-03-30 Gafsou, Alon Daniel System and method for scent perception measurements and for construction of a scent database
US9691214B2 (en) 2015-11-03 2017-06-27 International Business Machines Corporation Environmentally adaptive olfactory generation
US10244778B2 (en) 2015-11-05 2019-04-02 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Method for monitoring cooking in an oven appliance
JP2019113419A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 太陽誘電株式会社 センシングシステム、車両、プログラム、情報処理装置、情報処理方法およびセンサ装置
CN108645971A (zh) * 2018-05-11 2018-10-12 浙江工商大学 一种基于电子鼻的空气异味强度等级检测方法
CN108982686A (zh) * 2018-06-27 2018-12-11 无限极(中国)有限公司 一种利用电子鼻技术检测香精的方法
FR3086395A1 (fr) * 2018-09-26 2020-03-27 Rubix S&I Systeme de detection d'une pathologie d'un chat
US11226319B1 (en) 2018-10-04 2022-01-18 Aimée Sunseri Method for assessing ability to distinguish consumables
US11836594B2 (en) 2019-05-15 2023-12-05 International Business Machines Corporation Creation of detailed perceptual description ratings from general perception ratings
EP3875952B1 (en) * 2020-03-02 2022-09-14 Borealis AG Method of assessing at least one polymer composition including contaminants with low emissions and low odour
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
EP3968018A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-16 Aryballe Sensor for identifying a fluid sample and method for applying a qualification test to such a sensor
CN112858650B (zh) * 2021-01-13 2023-08-18 上海应用技术大学 一种基于σ-τ强度法改善汽车革气味的分析研究方法
CN113340943B (zh) * 2021-06-02 2022-06-14 舟山市自来水有限公司 基于指纹图谱的水体中嗅味类型和嗅味强度的分析方法
CN115598226A (zh) * 2021-07-07 2023-01-13 佳禾食品工业股份有限公司(Cn) 超快速气相电子鼻在检测脂肪酸中的应用
EP4386376A1 (en) 2022-12-16 2024-06-19 Alpha M.O.S. Volatile compound detection module and method of configuration

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11352088A (ja) * 1998-06-05 1999-12-24 Shimadzu Corp におい測定装置
US20030172717A1 (en) * 2002-02-19 2003-09-18 Kita Jun-Ichi Odor measuring apparatus

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5373452A (en) * 1988-09-02 1994-12-13 Honeywell Inc. Intangible sensor and method for making same
US5149504A (en) 1988-10-20 1992-09-22 Toshiaki Tanaka Apparatus for assessing gas odor intensity
US5177994A (en) * 1991-05-22 1993-01-12 Suntory Limited And Tokyo Institute Of Technology Odor sensing system
JPH0599868A (ja) * 1991-10-07 1993-04-23 Amenitec:Kk 官能数値の計測システム及び装置
JPH08320316A (ja) * 1995-05-25 1996-12-03 Fuji Facom Corp 臭気強度診断方法
US5627307A (en) 1995-11-20 1997-05-06 Fortec Co., Ltd. Method for measuring intensity index of odor
JPH1151828A (ja) 1997-08-08 1999-02-26 For Tec:Kk 臭気濃度測定装置
FR2767942B1 (fr) * 1997-09-04 1999-11-26 Alpha Mos Sa Appareil de classification destine notamment a la reconnaissance d'odeurs
FR2767943B1 (fr) * 1997-09-04 1999-11-26 Alpha Mos Sa Appareil de classification utilisant une combinaison de methodes statistiques et de reseaux neuronaux, destine notamment a la reconnaissance d'odeurs
JP3501109B2 (ja) * 2000-07-03 2004-03-02 株式会社島津製作所 におい測定装置
US6411905B1 (en) * 2000-07-18 2002-06-25 The Governors Of The University Of Alberta Method and apparatus for estimating odor concentration using an electronic nose

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11352088A (ja) * 1998-06-05 1999-12-24 Shimadzu Corp におい測定装置
US20030172717A1 (en) * 2002-02-19 2003-09-18 Kita Jun-Ichi Odor measuring apparatus
JP2003315298A (ja) * 2002-02-19 2003-11-06 Shimadzu Corp におい測定装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010216851A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Olympus Corp 物質検出システム
JP2021139914A (ja) * 2017-09-22 2021-09-16 東海電子株式会社 におい判定システム、および、におい判定プログラム
JP7210059B2 (ja) 2017-09-22 2023-01-23 東海電子株式会社 におい判定システム、および、におい判定プログラム
JP2021508035A (ja) * 2017-12-08 2021-02-25 イェダ リサーチ アンド ディベロップメント カンパニー リミテッドYeda Research And Development Co.Ltd. 電子ノーズに基づく臭気物質の分析の利用
US11674938B2 (en) 2017-12-08 2023-06-13 Yeda Research And Development Co. Ltd. Utilization of electronic nose-based analysis of odorants
JP7365339B2 (ja) 2017-12-08 2023-10-19 イェダ リサーチ アンド ディベロップメント カンパニー リミテッド 電子ノーズに基づく臭気物質の分析の利用
JPWO2021199893A1 (ja) * 2020-04-02 2021-10-07
WO2021199893A1 (ja) * 2020-04-02 2021-10-07 I-Pex株式会社 匂い検出システム、匂い検出方法及びプログラム
JP7435746B2 (ja) 2020-04-02 2024-02-21 I-Pex株式会社 匂い検出システム、匂い検出方法及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
DE602004014241D1 (de) 2008-07-17
US7167815B2 (en) 2007-01-23
JP4814530B2 (ja) 2011-11-16
US20050208673A1 (en) 2005-09-22
EP1566633B1 (en) 2008-06-04
EP1566633A1 (en) 2005-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4814530B2 (ja) 匂いの強度の測定
US10775356B2 (en) System and method for scent perception measurements and for construction of a scent database
US6411905B1 (en) Method and apparatus for estimating odor concentration using an electronic nose
Acree Peer reviewed: GC/olfactometry GC with a sense of smell
Branca et al. Electronic nose based discrimination of a perfumery compound in a fragrance
KR101637773B1 (ko) 냄새 감성 판정 장치 및 방법
Oliveros et al. Electronic nose based on metal oxide semiconductor sensors as a fast alternative for the detection of adulteration of virgin olive oils
Srivastava et al. Probabilistic artificial neural network and E-nose based classification of Rhyzopertha dominica infestation in stored rice grains
US20200300829A1 (en) Utilization of electronic nose-based analysis of odorants
JP2004502934A (ja) 選択された多成分サンプルの分析方法
EP2467713A2 (en) Gas chromatographic analysis method and system
Haddad et al. Measuring smells
Paulsson et al. Extraction and selection of parameters for evaluation of breath alcohol measurement with an electronic nose
Nicolas et al. Establishing the limit of detection and the resolution limits of odorous sources in the environment for an array of metal oxide gas sensors
Naddeoa et al. Odour measurement in wastewater treatment plant by a new prototype of e. Nose: Correlation and comparison study with reference to both European and Japanese approaches
KR101656253B1 (ko) 가스 분류를 위한 결합 특징 벡터 생성 장치 및 방법
Chang et al. Prediction of human odour assessments based on hedonic tone method using instrument measurements and multi-sensor data fusion integrated neural networks
Bockreis et al. Odour monitoring by the combination of sensors and neural networks
Vinaixa et al. A fuzzy ARTMAP-and PLS-based MS e-nose for the qualitative and quantitative assessment of rancidity in crisps
Reineccius Choosing the correct analytical technique in aroma analysis G. Reineccius, University of Minnesota, USA
Wardencki et al. Instrumental techniques used for assessment of food quality
Biasioli et al. Measuring odour emission and biofilter efficiency in composting plants by proton transfer reaction-mass spectrometry
Bansleben et al. Chemometric tools for identification of volatile aroma-active compounds in oregano
Roppel et al. Biologically-inspired pattern recognition for odor detection
CN114527198A (zh) 聚合物产品气味检测方法、设备和电子鼻系统

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080219

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110104

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110802

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110826

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4814530

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140902

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250