JP2019520588A - 閉鎖環境における空気質を監視するためのシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、空気質の監視の分野に関する。具体的には本発明は、閉鎖環境における、たとえば揮発性有機化合物などのガス状化学汚染物質の存在の識別に関し、当該システムは、基板（１）と、ガス状化学汚染物質センサ（２）と、基板上に位置する所定の色の少なくとも１つの測色マーカ（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ）とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、空気質の監視の分野に関する。具体的には本発明は、閉鎖環境における、たとえば揮発性有機化合物などのガス状化学汚染物質の存在の識別、およびその濃度の決定に関する。

揮発性有機化合物は、大気内に気体として存在する。これらは非常に広い物質群を構成し、たとえばベンゼン、アセトン、パークロロエチレン、またはアルデヒドを含む。これらの物質の揮発性は、これらの物質にその放出位置から少し離れて多かれ少なかれ伝搬する能力をもたらし、それによって環境に直接的および間接的影響を及ぼす。

特に、たとえばホルムアルデヒドなどのアルデヒドは、最も多い家庭内化学汚染物質の１つである。その発生源は、非常に多数である。アルデヒドの主な放出源は、住宅内にあり、圧縮木材、パーティクルボード、および合板を製造するために使用される樹脂および接着剤、壁および仕切り壁内の断熱材として使用されるウレアホルモール断熱発泡材、織物カバー、壁紙、塗料、革製品など非常に多岐にわたる。そのような化学汚染物質の公衆衛生上の悪影響の観点から、住居建築物の周囲空気を分析し、その有害性を分析することが必要であると思われる。

部屋のホルムアルデヒド飽和状態を決定するための数々の周知の方法が既に存在する。
１．液体クロマトグラフ法
２．測色表示管
３．電気化学セル
４．光学リーダに関連する測色法。

液体クロマトグラフ法は、研究室分析ステップおよび複雑な機器を必要とする。その結果、時間およびコストがかかる。

測色表示管は、家庭での使用に適さないことが示されており、たとえば部屋などの閉鎖環境における用途に関して非常に高い検出閾値を有する。

電気化学セルもまた非選択的かつ不適切であり、住宅において汚染とみなされる暴露リミット値よりも高い検出閾値を有する。

測色法は、センサの色の変化後、分析器または測色表示器による測定を伴う。これらの技術はコストがかかり、不便であり得る。

一例として、特許出願ＷＯ２０１５／００９７９２号は、二酸化炭素濃度に従って色を変える測色表示器を備える、二酸化炭素を測定および検出するための測色システムを説明する。このシステムは、測色表示器によって反射した光を検出するために適した少なくとも１つのフォトダイオードおよび光源を備える。ＵＳ２００６／０００８９１９号もまた、標的ガスが存在する場合に色を変える測色表示器による当該標的ガスの存在の検出器を開示する。検出器は、光源と、測色表示器によって反射した光を受光するように構成された赤色、緑色、および青色の３つの色センサとを備える。これらの検出器は全て、センサの色の変化を正確に検出するために、較正された光源を必要とする。そのような光源は高価であり、定期的なメンテナンスを必要とする。

このように、従来技術に係る方法は、
閉鎖環境における測定に適さないか、
あるいは、時間がかかり、高価な機器またはプロトコルを必要とする。

閉鎖環境における有害な量のホルムアルデヒドの有無について、信頼性が高く使い易い情報を求めるユーザは、状況に適合した単純な解決策を提供する、家庭用および工業用に等しく適した適切な解決策を現在持っていない。

本発明は、光源なしで少なくとも１つのガス状化学汚染物質の存在を識別するためのシステムを提供する。本発明に係るシステムは、周囲光で簡単に機能する。

特に本発明は、閉鎖環境における少なくとも１つのガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の存在を識別するためのシステムに関し、当該システムは、
基板と、
基板に連結固定され、ガス状化学汚染物質の濃度および暴露時間に従って色を変えるガス状化学汚染物質センサと、
基板に設けられた所定の色の少なくとも１つの測色マーカと、
を備える。

１つの実施形態によると、少なくとも１つの測色マーカは、少なくとも１つのガス状化学汚染物質が存在する場合、好適には揮発性有機化合物が存在する場合のセンサの色に対応する色である。

１つの実施形態によると、少なくとも１つの測色マーカは白色、黒色、および／またはグレー色である。１つの実施形態によると、システムは、好適には基板に設けられた少なくとも１つのバーコードを更に備える。

１つの実施形態によると、基板は、平行六面体形状、好適には直方体である。

１つの実施形態によると、システムは、好適には基板に設けられた水分および／または温度検出器を備える。

１つの実施形態によると、システムは光源を備えない。１つの実施形態によると、基板はガス状化学汚染物質を放出しない。

１つの実施形態によると、システムは、センサまたはセンサおよび基板によって形成されたアセンブリの画像を取得するために適した光記録手段を更に備える。

１つの実施形態によると、システムは、モバイルアプリケーションまたは電子チップを更に備える。１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、センサの色を決定するため、および問題となる閉鎖環境内のガス状化学汚染物質の濃度を決定するための使用に適した、少なくとも１つのデータベースを備える。１つの実施形態によると、システムは、少なくとも１つのディスプレイまたは伝送手段を更に備える。

このように本発明は、閉鎖環境における少なくとも１つのガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の存在を識別するためのシステムにも関し、当該システムは、
ガス状化学汚染物質を放出しない基板と、
基板に連結固定され、ガス状化学汚染物質の濃度および暴露時間に従って色を変えるガス状化学汚染物質センサと、
センサによって吸収される波長範囲に対応する少なくとも１つの測色マーカと、
任意選択的に水分検出器と、
モバイルアプリケーションまたは電子チップと、
モバイルアプリケーションまたは電子チップに接続された、センサまたはセンサおよび基板によって形成されたアセンブリの画像を取得するために適した光記録手段と、
モバイルアプリケーションまたは電子チップに接続された、センサの色を決定するためおよび問題となる閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質の濃度を決定するための使用に適した少なくとも１つのデータベースと、
モバイルアプリケーションまたは電子チップに接続された少なくとも１つのディスプレイまたは伝送手段と
を備える。

１つの実施形態によると、ガス状化学汚染物質は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、好適にはアルデヒド、更に好適にはホルムアルデヒドである。

１つの実施形態によると、センサは、ガス状化学汚染物質の存在に反応することができる、好適には揮発性有機化合物の存在に反応することができる少なくとも１つのプローブ分子によって官能化されたナノ多孔質特定吸収性材料を備える。

１つの実施形態によると、プローブ分子は、エナミノンおよびβ‐ジケトン／アミン対、イミンおよびヒドラジン、またはこれらの化合物から得られる塩の中から選択される。

１つの実施形態によると、吸収性材料はゾルゲル法によって得られ、好適には吸収性材料は平行六面体形状である。

本発明は更に、本発明に係るシステムを実装する閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の濃度レベルを決定するためのプロセスに関し、プロセスは、
ａ．センサを備える基板の第１の光記録を分析することと、
ｂ．時間「ｔ」の満了時に、センサを備える同基板の第２の光記録を分析することと、
ｃ．第１の光記録と第２の光記録とを比較することと、
ｄ．測色距離を計算することと、
ｅ．データベースを参照して当該測色距離を分析し、閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質の濃度を決定することと、
ｆ．任意選択により、閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質の濃度を表示または伝送することと
のステップを備える。

本発明は更に、
ａ．センサを備える基板の第１の光記録を分析し、
ｂ．時間「ｔ」の満了時に、センサを備える同基板の第２の光記録を分析し、
ｃ．第１の光記録と第２の光記録とを比較し、
ｄ．測色距離を計算し、
ｅ．データベースを参照して当該測色距離を分析し、閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質の濃度を決定し、
ｆ．閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質の濃度を表示または伝送する
モバイルアプリケーションまたは電子チップを備える、本発明に係るシステムを実装する閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の濃度レベルを決定するためのプロセスに関する。

１つの実施形態によると、センサを備える基板の第１の光記録を分析するためのステップ、および時間「ｔ」の満了時に、センサを備える同基板の第２の光記録を分析するためのステップは、較正ステップ、好適には測色マーカのホワイトバランス、コントラスト、および／または色品質を設定するためのステップを備える。

本発明は、閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の濃度を決定するために、本発明に係るシステムを使用する方法にも関し、方法は、
ａ．センサおよび必要であれば水分検出器を備える基板を提供するステップと、
ｂ．センサを備える基板を、測定される閉鎖環境に設置するステップと、
ｃ．センサを備える基板の第１の光記録を実行するステップと、
ｄ．時間「ｔ」の満了時に、センサを備える基板の第２の光記録を実行するステップと、
ｅ．本発明に係るプロセスに従ってガス状化学汚染物質の濃度レベルを決定するステップと
を備える。

本発明は更に、閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の濃度を決定するために、本発明に係るシステムを使用する方法に関し、方法は、
ａ．センサおよび必要であれば水分検出器を備える基板を提供するステップと、
ｂ．モバイルアプリケーションまたは電子チップを提供するステップと、
ｃ．センサを備える基板を、測定される閉鎖環境に設置するステップと、
ｄ．センサを備える基板の第１の光記録を実行するステップと、
ｅ．時間「ｔ」の満了時に、センサを備える基板の第２の光記録を実行するステップと、
ｆ．本発明に係るプロセスに従ってガス状化学汚染物質の濃度レベルを決定するステップと
を備える。

本発明は、本発明に係る少なくとも１つのシステムを備えるパッケージにも関し、当該パッケージは、水分、光、および／またはガスを通さない。

本発明は、本発明に係る少なくとも１つのシステムに強固に取り付けられた、たとえば換気または空気浄化デバイスなどのデバイスを備えるオンボードシステムにも関する。

本発明に係るシステムの上面図である。 本発明に係るオンボードセンサを示す。

本発明において、以下、用語を次のように定義する。

「ノモグラフ」：光記録された色または光記録された２つの色の相違に基づいて、閉鎖環境のたとえばＶＯＣなどのガス状化学汚染物質の濃度を直接求めるのに適した計算チャート。

「アルデヒド」：少なくとも１つのＣＯ‐Ｈ基を有する化学物質。

「アルコール」：少なくとも１つのＯＨ基を有する化学物質。

「モバイルアプリケーション」：アプリケーションソフトウェアであって、たとえばスマートフォンまたはタッチタブレットなどのモバイル端末にダウンロードされ実行するように設計されたスタンドアロンプログラム。

「ホワイトバランス」は、周囲光における主要色を適合させるための較正ステップ。

「コントラスト」は、画像の明るさの範囲を測定する。

「バーコード」：本発明によると、「バーコード」という用語は、１次元バーコード（１Ｄ）、および２次元バーコード（２Ｄ、「正方形バーコード」としても知られる）を含む。１つの実施形態によると、正方形バーコードは、「ＱＲコード（登録商標）」（「クイックレスポンス」の省略形）型または「データマトリックス」型の中から選択される。１つの実施形態によると、「データマトリックス」型コードは「フラッシュコード」である。正方形バーコードは、白色背景を有する正方形上に配置された黒色モジュールで構成される。これらの点の配置は、コードに含まれる情報を定義する。正方形バーコードのコンテンツは、たとえばモバイル端末、スマートフォン型モバイル電話、またはタブレットに含まれるような適切なバーコードリーダによって読み取られると即座に復号され得る。

「測色」：着色試料を分析するための方法。

「揮発性有機化合物」または「ＶＯＣ」：２９３．１５Ｋ（２０℃）の温度で０．０１ｋｐａ以上の蒸気圧を有し、あるいは特定の使用条件（圧力および温度）下で対応する揮発性を有する、メタン以外の任意の有機化合物。ＶＯＣは特に、たとえばホルムアルデヒドなどのアルデヒド、たとえばエタン、プロパン、ブタン、ベンゼンなどの炭化水素、たとえばエタノールなどのアルコール、アセトン、またはパークロロエチレンを含む。本発明によると、ＶＯＣは、天然由来または人間の活動に由来するものであってよい。

「Ｐａｎｔｏｎｅ色」：８００の異なる色相を含む、Ｐａｎｔｏｎｅカラーシステムとしても知られるＰａｎｔｏｎｅカラーチャートの中の色。

「閉鎖環境」：外部空気と容積内に含まれた空気との間に物理的障壁をもたらす壁によって区切られた、外部空気が循環しない容積。具体的には部屋、倉庫、事務所、寝室、より一般には外部空気が循環しない閉鎖されたエリアが、閉鎖環境として定義され得る。

「測色空間」または「色空間」：トリプレート形式の色合成システムにおける色の表現。したがって各光色は、３次元空間内の点によって特徴付けられなくてはならない。

「ホルムアルデヒド」：化学式ＨＣＨＯを有する有機化合物。

「プローブ分子」：ガス状化学汚染物質に反応するために適した反応機能を持ち、測色によって検出可能な物理化学的性質の少なくとも１つの変更をもたらす任意の有機化学物質。１つの好適な実施形態によると、プローブ分子は特に、アルデヒド、好適にはホルムアルデヒドに反応するために適している。

「濃度レベル」：濃度の範囲であって、その限界値に従って、たとえば「低い」、「通常」、または「高い」などの汎称を用いて参照される。

「連結固定」：任意の介在物を伴わずに取外し不可能に組み立て、結合、取付けされること。

「分光光度計」：濃度が確認される物質に従って、所与の波長における、あるいは所与の領域のスペクトルセットにわたる溶液の吸収度を測定するための装置。

「ゾーン」：空間的に区切られたエリアの一部。

本発明は、閉鎖環境において、空気質を監視し、ガス状化学汚染物質、特に揮発性有機化合物内の存在を識別し、またはこの／これらの汚染物質（複数も可）によって生じる汚染を管理するために、測定現場における容易な使用に適した新規の解決策を提案するものである。

本発明は、様々なガス状化学汚染物質、特に揮発性有機化合物、好適にはホルムアルデヒドに関する。

第１の態様において、本発明は、閉鎖環境における少なくとも１つのガス状化学汚染物質の存在を識別し、可能であれば、この汚染物質によって生じる汚染を管理するためのシステムに関し、システムは、
基板と、
基板に連結固定され、ガス状化学汚染物質の濃度および暴露時間に従って色を変えるガス状化学汚染物質センサと、
基板上に位置する所定の色の少なくとも１つの測色マーカと
を備える。

１つの好適な実施形態によると、本発明は、閉鎖環境における少なくとも１つの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の存在を識別し、可能であれば、当該ＶＯＣによって生じる汚染を管理するためのシステムに関し、システムは、
基板と、
基板に連結固定され、ＶＯＣ濃度および暴露時間に従って色を変えるガス状化学汚染物質センサと、
基板上に位置する所定の色の少なくとも１つの測色マーカと
を備える。

１つの実施形態によると、ＶＯＣはアルデヒドであり、好適にはホルムアルデヒドである。

１つの実施形態によると、システムは光源を備えない。光源の欠如により、メンテナンスの必要がない、少なくとも１つのガス状化学汚染物質の存在を識別するための特に単純なシステムを有利に提供することが可能である。

光源の必要性をなくすために、本発明に係るシステムは、基板上に位置する所定の色の少なくとも１つの測色マーカを備える。当該少なくとも１つの測色マーカは、たとえばモバイルアプリケーションまたは電子チップにおいて、遡及的較正を実行するために適している。

１つの実施形態によると、本発明に係るシステムは、個別の測色計を備えない。

１つの実施形態によると、本発明に係るシステムは、外部測色計を備えない。

１つの実施形態によると、本発明に係るシステムは、個別の分光光度計を備えない。

１つの実施形態によると、センサは、ガス状化学汚染物質を捕捉するために適している。１つの好適な実施形態によると、センサは、揮発性有機化合物、好適にはアルデヒド、更に好適にはホルムアルデヒドを捕捉するために適している。有利には、センサは、材料の外面および孔内の両方において化学汚染物質を捕捉することができる多孔質吸収性材料を備える。このようにセンサは、ガス状化学汚染物質に関して優れた再生可能な検出感度を有する。

１つの実施形態によると、センサは、特定の吸収性材料を備える。１つの実施形態によると、センサは、多孔質吸収性材料を備える。１つの実施形態によると、センサは、ナノ多孔質吸収性材料を備える。１つの実施形態によると、センサは、多孔質、好適にはナノ多孔質吸収性材料から成る。

１つの実施形態によると、多孔質吸収性材料は、ゾルゲル法によって得られる材料である。１つの実施形態によると、多孔質吸収性材料は、ＦＲ２８９０７４５号に記載された合成プロセスの１つに従って得られる。

１つの実施形態によると、多孔質吸収性材料は、好適には揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、更に好適にはアルデヒド、更に好適にはホルムアルデヒドを有するガス状化学汚染物質の存在に反応することができる少なくとも１つのプローブ分子によって官能化される。

１つの実施形態によると、プローブ分子は、好適には揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、更に好適にはアルデヒド、更に好適にはホルムアルデヒドを有するガス状化学汚染物質に特に反応する。

１つの実施形態によると、吸収性材料は、ゾルゲル法によって製造される。

１つの実施形態によると、吸収性材料は、平行六面体形状である。

１つの実施形態によると、吸収性材料は、アルデヒドに反応する機能を有する少なくとも１つのプローブ分子によって官能化されたナノ多孔質特定吸収性材料を備える。１つの実施形態によると、プローブ分子は、エナミノン、エナミノンおよびβ‐ジケトン／アミン対、イミンおよびヒドラジン、またはこれらの化合物から得られる塩の中から選択される。１つの実施形態によると、揮発性有機化合物は、ホルムアルデヒドである。

有利には、吸収性材料は、ガス状化学汚染物質の濃度に従って色を変える。その結果、本発明に係るセンサは、ガス状化学汚染物質と接触すると、色が変わり、光波長を吸収し、その強度は、経時的に当該センサによって特に吸収された汚染物質の濃度に比例する。特に、センサが、たとえばホルムアルデヒドなどのアルデヒドと接触すると、センサは所与の波長範囲内の周囲光を吸収し、黄色に対応する波長範囲において反射し、強度は、吸収されたアルデヒドの濃度および暴露時間に依存する。

センサは、基板に設置または取付けされ、好適には、任意の適切な手段によって連結固定される。１つの実施形態によると、センサは、ガス状化学汚染物質、好適にはＶＯＣを放出しない、たとえばシアンヒドリン接着剤などの接着剤を用いて、接着によって基板に取り付けられる。

第１の実施形態において、基板は剛性である。第２の実施形態において、基板は可撓性である。

１つの実施形態によると、基板は感湿性ではない。

１つの実施形態によると、基板は、ガス状化学汚染物質を放出しない。

１つの実施形態によると、基板はＶＯＣを放出しない。

１つの実施形態によると、基板は磁性である。

１つの実施形態によると、基板は、その一面または他方の面において粘着平面基板である。

１つの実施形態によると、基板は、紙、プラスチックコート紙、ボール紙、ポリマで作られる。

１つの実施形態によると、基板は、少なくとも１つの識別コード、特にバーコード、好適には正方形バーコード、更に好適にはＱＲコードを備える。この識別コード、特にこのバーコード、好適にはこの正方形バーコード、更に好適にはこのＱＲコードは、ユニット単位で基板を識別するために適している。１つの実施形態によると、基板は、２つの識別コード、特に２つのバーコード、好適には２つの正方形バーコード、更に好適には２つのＱＲコードを備える。第１の識別コードは、基板を識別することを可能にし、第２の識別コードは、基板およびセンサに関連するモバイルアプリケーションをダウンロードすることを可能にする。

１つの実施形態によると、基板は均一な色である。

１つの実施形態によると、基板は、淡く均一な色である。

１つの実施形態によると、基板はカードである。

１つの実施形態によると、基板は、ガス状化学汚染物質、特にＶＯＣに触れるように構成されたカードである。カードという用語は、好適には平行六面体形状、更に好適には直方体の平坦基板を示す。

１つの実施形態によると、少なくとも１つの測色マーカが基板上に位置する。

１つの実施形態によると、基板は、センサが位置する測色空間を形成する。この実施形態において、基板は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０のゾーンを有し、そのうち少なくとも１つは着色される。少なくとも１つのゾーンを着色することにより、センサの色の変化を評価するための着色制御をもたらすことが可能である。有利には、少なくとも１つのゾーンは幾何学形状を有する。幾何学形状は、円、正方形、三角形、長方形であってよい。１つの実施形態によると、全てのゾーンが同一の幾何学形状である。追加の実施形態において、少なくとも２つのゾーンが異なる幾何学形状を有する。

１つの実施形態によると、少なくとも１つの測色マーカは、少なくとも１つのガス状化学汚染物質が存在する場合、好適には揮発性有機化合物が存在する場合のセンサの色に対応する色である。対応するという用語は、等しい、同様である、または実質的に同様であることを示す。

１つの実施形態によると、少なくとも１つの測色マーカは、白色、または白色と実質的に同様の色である。１つの実施形態によると、少なくとも１つの測色マーカは、黒色、または黒色と実質的に同様の色である。１つの実施形態によると、少なくとも１つの測色マーカは、グレー色、またはグレー色と実質的に同様の色である。

１つの実施形態によると、基板は、
少なくとも１つの制御ゾーンと、
センサが配置または固定されたゾーンとの少なくとも２つのゾーンを備える。

１つの実施形態によると、制御ゾーンは、少なくとも１つのガス状化学汚染物質が存在する場合、好適には揮発性有機化合物が存在する場合のセンサの色に対応する色である。

１つの実施形態によると、基板は、
少なくとも１つの白色または黒色着色ゾーンと、
少なくとも１つの制御ゾーンと、
センサが配置または固定されたゾーンとの少なくとも３つのゾーンを備える。

１つの実施形態によると、基板は、
白色ゾーンと、
黒色ゾーンと、
好適にはＰａｎｔｏｎｅ４２４Ｃグレーであるニュートラルグレー色ゾーンと、
好適にはＰａｎｔｏｎｅ１０８Ｃ黄色である黄色制御ゾーンと、
センサが配置または固定されたゾーンとの少なくとも５つのゾーンを含む。

１つの実施形態によると、基板のゾーンの色は、カラーチャートにおいて参照および／または較正された色である。１つの実施形態によると、基板のゾーンの色は、Ｐａｎｔｏｎｅ色である。１つの実施形態によると、基板のゾーンの色は、ＲＡＬ色である。

１つの実施形態によると、本発明は、記録、たとえばセンサまたはセンサおよび基板によって形成されたアセンブリの画像または写真を取得するために適した、センサの光記録のための手段を備える。１つの実施形態によると、光記録手段はカメラである。１つの実施形態によると、光記録手段はスチルカメラである。１つの実施形態によると、光記録手段は、少なくとも１つのフォトダイオードを備えるセンサ、好適にはＣＭＯＳ（「相補型金属酸化膜半導体」）型センサである。１つの実施形態によると、光記録手段は、好適にはＩＯＳまたはアンドロイド型モバイル端末（いわゆる「スマートフォン」またはタッチタブレット）であるパーソナルコンピュータに含まれる。

光記録手段は、センサ全体またはセンサおよび基板によって形成されたアセンブリの記録を取得することを可能にする。このように、本発明によると、所与の点における色の変化を分析する従来技術に係るシステムよりも大幅に広い表面積においてデータが取得される。

本発明によると、光記録手段は、定期的なメンテナンスを必要とする較正光記録手段ではない。対照的に、本発明に係る光記録手段は、それ自体が当業者に周知であるＣＭＯＳ型センサであってよい。

１つの実施形態によると、システムは、モバイルアプリケーションまたは電子チップを備える。センサまたはセンサおよび基板によって形成されたアセンブリの各画像を較正するために、各マーカの所定の色は、モバイルアプリケーションまたは電子チップに保存され、光記録手段によって得られた同じ測色マーカの画像と比較される。

その後、較正または標準化ステップが実行される。特に、少なくとも１つの測色マーカのホワイトバランス、コントラスト、および／または色品質を設定するステップが実行される。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、グレー測色マーカを用いてホワイトバランスを設定する。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、黒色および白色測色マーカを用いてコントラストを設定する。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、少なくとも１つのガス状化学汚染物質が存在する場合のセンサの色に対応する測色マーカを用いて色品質を検査する。特に、光記録手段によって記録された測色マーカの色と、少なくとも１つのガス状化学汚染物質が存在する場合のセンサの色に対応する測色マーカの所定の色との測色距離を計算することによる。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、センサの色を決定するため、および問題となる閉鎖環境内のガス状化学汚染物質の濃度を決定するための使用に適した少なくとも１つのデータベースを備える。１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、光記録器を用いて作成された第１の記録を分析し、これを参照記録として分類する。１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、記録を分析するためのエキスパートシステムを備える。１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、記録または記録検証要求、または記録を繰り返す要求を表示する。時間ｔの後、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、第２の写真を撮影し、閉鎖環境の水分データを明示する通知を送信する。システムが水分検出器を備える本発明の実施形態において、モバイルアプリケーションは好適には、水分検出器によって検出された水分を分析するためのシステムを備える。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、アンパックされた後、センサが配置された閉鎖環境の容積を分析するためのシステムを備える。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、アンパックされたセンサに当てはまる環境条件（特に、季節、天候、暖房または空調の有無、室容積、換気の有無）を分析するためのシステムを備える。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、光記録手段によって記録された光画像を分離または分類するためのシステム、および光画像を再び記録することが必要であればユーザに要求するためにユーザと通信するための手段を備える。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、所与の閉鎖環境に関して連続的に提示された２つの光記録を比較し、２つの光画像のセンサの測色差または色差を評価するために適している。

２色を比較するための方法は、当業者に周知である。実際、これには、３次元空間における２点に関する２色間の差を求めることを可能にする計算が必要であり、（測色距離としても知られる）２点間の距離が色の差である。３次元の空間は、赤色、緑色、青色の３原色に置き換えられる。全ての色は、この３原色の組み合わせである。

１つの実施形態によると、２色を比較するための方法は、ＣＩＥ ＬａｂまたはＨＳＶを基準とする方法の中から選択される。１つの好適な実施形態によると、ＨＳＶ（色相彩度明度）基準を用いて２色を比較するための方法が選択される。

ＨＳＶ基準は、色の知覚に基づいて色を管理するためのシステムであり、色相、彩度、および明度によって次元が定義される３Ｄ空間を用いる。ＨＳＶ基準は、ＨＳＢ（色相彩度輝度）基準としても知られる。

ＣＩＥ Ｌａｂ基準において、色知覚の差に対応する、軸Ｌ（黒色‐白色）、軸ａ（緑色‐マゼンタ）、および軸ｂ（黄色‐青色）によって形成されたＣＩＥ Ｌａｂ３次元空間を計算自体が用いる。距離が大きいほど、色の差が大きい。一方、距離が小さいほど、２色の色相の差が少ない。したがってこれは単に、以下の代数方程式にＣＩＥ Ｌａｂ座標を代入した場合である。

１つの実施形態によると、本出願は、データベースを備えるオンボードサーバ、またはデータベースを備える遠隔サーバと関連付けられる。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションは、データベースに含まれた情報を用いて光画像を分析したセンサにおいて、ガス状化学汚染物質、特に揮発性有機化合物の濃度を決定するためのソフトウェアを備える。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションは、ガス状化学汚染物質の濃度を計算し、任意選択的にモバイルアプリケーションは、揮発性有機化合物（複数も可）の濃度の評価を表示する。１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションは、（１）たとえばホルムアルデヒドの場合１立方メートルごとに３０マイクログラム未満といった低汚染空気、（２）たとえばホルムアルデヒドの場合１立方メートルごとに３０〜１００マイクログラムといった中程度汚染空気、（３）たとえばホルムアルデヒドの場合１立方メートルごとに１００マイクログラムを超える危険な状態の空気という３つの項目のうちの１つを表示する。

１つの実施形態によると、データベースは、センサの正確な色を識別し、この色から、室内のガス状化学汚染物質、特に揮発性有機化合物の濃度を推察するために適したノモグラムを含む。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップは、データ、特に光記録手段を用いて取得された画像の処理を実行し、データベースと通信するために適している。

１つの実施形態によると、システムは、モバイルアプリケーションまたは電子チップに接続された少なくとも１つのディスプレイまたは伝送手段を備える。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップと、
記録手段、
少なくとも１つのデータベース、および／または
少なくとも１つのディスプレイまたは伝送手段
との間の接続は、無線接続である。

１つの実施形態によると、モバイルアプリケーションまたは電子チップと、
記録手段、
少なくとも１つのデータベース、および／または
少なくとも１つのディスプレイまたは伝送手段
との間の接続は、有線接続である。

ＱＲコードを備えるゾーンを含む様々なゾーンの存在および配置は、画像捕捉の形状の修正を可能にする機能を有する。実際、画像捕捉中、光記録手段と、カードまたは基板の寸法のわずかな変更を伴うカードまたは基板との間に角度が形成され得る。

１つの実施形態によると、ガス状化学汚染物質センサ、少なくとも１つの測色マーカ、および任意選択的にバーコードおよび水分検出器を備える基板は、包装材料にパッケージされる。１つの実施形態によると、包装材料は、水分、光、および／またはガスを通さないものである。

１つの実施形態によると、パッケージは、上述したような少なくとも１つのシステムを備え、当該パッケージは、水分、光、および／またはガスを通さないものである。このパッケージは、本発明に係るシステムを使用する前の、水分、光、および／またはガスによるシステムの劣化または汚染を防ぐことを可能にする。

１つの実施形態によると、基板は窒素中にパッケージされる。

１つの実施形態によると、包装は、添付文書（使用説明書）を備える。

第１の実施形態によると、包装は、水分検出器を備える。第２の実施形態によると、水分検出器は個別の包装に入れられる。１つの実施形態によると、水分検出器は基板、特にカードに設置される。

１つの実施形態によると、基板は、少なくとも２つのセンサ、好適には３、４、５、６のセンサを備え、各センサは個別の包装材料にパッケージされ、２、３、４、５、６の個別包装がケース内に入れられる。

１つの実施形態によると、包装材料またはパッケージは複数の基板を備え、当該基板の各々は個別にパッケージされる。

１つの実施形態によると、水分センサは、周囲空気に反応するための少なくとも３つのゾーンを備える。これらのゾーンは、部屋の水分の定性的測定を可能にする。各ゾーンは、特定の水分値に対応する。

１つの実施形態によると、水分センサは、水分を決定するための３、４、５、６、７、８、９、１０のゾーンを備える。好適には水分センサは、湿度インジケータカードという名で３Ｍ社によって販売されている種類のものである。

本発明の１つの実施形態によると、センサを備える基板は、デバイス、特にリーダ、換気デバイス、または空気浄化デバイスに埋め込まれる。

１つの実施形態によると、基板は、少なくとも１つの電子部品、特に、電子チップとしても知られる集積回路を備える。１つの実施形態によると、基板は、デジタル集積回路、好適にはデジタル信号マイクロプロセッサを備える。

１つの実施形態によると、基板は、チップおよび赤色緑色青色センサを備える。

１つの実施形態によると、本発明に係るオンボードシステムは、センサを照射する光源、たとえば白色ＬＥＤ、およびセンサの色の光記録手段を備える。１つの実施形態によると、光記録手段は赤色緑色青色センサである。

１つの実施形態によると、集積回路は、モバイルアプリケーションに関して上述した機能全てを実行する。

１つの実施形態によると、オンボードシステムは、本発明に係るセンサ、光源、および赤色緑色青色センサを備える。１つの実施形態によると、オンボードシステムは、直接露光を防ぐために、光源と赤色緑色青色センサとの間に保護フィルムを備える。１つの実施形態によると、オンボードシステムは、干渉に対する保護マスクを備える。

１つの実施形態によると、本発明に係るシステムは更に、識別されたセンサの色と結び付けられモバイルアプリケーションによってユーザへ送信される推奨のデータベースを備える。これらの推奨は特に、閉鎖環境の換気、たとえばＶＯＣなどのガス状化学汚染物質の発生源の根絶、または清浄器の使用に関する。これらの推奨は、品質が保証された製品を提示するウェブサイトへのリンクの形式で提示されてもよい。

１つの実施形態によると、本発明に係るシステムは更に、モバイルアプリケーションまたは電子チップに接続されたディスプレイおよび伝送手段を備える。１つの実施形態によると、ディスプレイ手段は、ガス状化学汚染物質の濃度および／または推奨データベースから取得した推奨を表示するように構成される。１つの実施形態によると、伝送手段は、ガス状化学汚染物質、特にＶＯＣの推定濃度値を伝送するように構成される。

第２の態様において、本発明は、
ａ．センサを備える基板の第１の光記録を分析し、
ｂ．時間「ｔ」の満了時に、センサを備える同基板の第２の光記録を分析し、
ｃ．第１および第２の光記録を比較し、
ｄ．測色距離を計算し、
ｅ．データベースを参照して当該測色距離を分析し、閉鎖環境内のガス状化学汚染物質の濃度を決定し、
ｆ．閉鎖環境内のガス状化学汚染物質の濃度を表示または伝送する
モバイルアプリケーションまたは電子チップを備える上述したシステムを実装する閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の濃度を決定するためのプロセスにも関する。

１つの実施形態によると、センサを備える基板の第１の光記録を分析するステップ、および時間「ｔ」の満了時にセンサを備える同基板の第２の光記録を分析するステップは、較正ステップ、好適にはホワイトバランス、コントラスト、および／または色品質を設定するためのステップを備える。

１つの実施形態によると、本発明に係るプロセスは更に、分析された画像の品質を評価するステップを備え、必要であれば、更なる光記録を必要とし得る。

１つの実施形態によると、本発明に係るプロセスは更に、結果に影響を及ぼしやすいパラメータ、限定的ではなくたとえば閉鎖環境の温度、環境圧、家具什器の存在および年数、閉鎖環境の容積、換気の存在、暖房または空調、ドアまたは窓の数を説明するステップを備える。

本発明は、迅速で、信頼性があり、非常にエネルギ効率の良い試験を可能にする数々の利点を有する。

また本発明は、閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の濃度を決定するために本発明に係るシステムを使用するための方法にも関し、方法は、
ａ．センサおよび必要であれば水分検出器を備える基板を提供すること、
ｂ．モバイルアプリケーションまたは電子チップを提供すること、
ｃ．センサを備える基板を、測定される閉鎖環境に設置すること、
ｄ．センサを備える基板の第１の光記録を実行すること、
ｅ．時間「ｔ」の満了時、センサを備える基板の第２の光記録を実行すること、
ｆ．上述したプロセスに従ってガス状化学汚染物質の濃度レベルを決定すること
のステップを備える。

１つの実施形態によると、第１の記録は、基板、特にカードをアンパックしてから５〜９０分の間に行われる。１つの実施形態によると、アプリケーションは、パッケージまたは添付文書に記載されたバーコード、好適にはＱＲコードを用いてダウンロードすることによって提供される。１つの実施形態によると、基板上に位置するコードは、ユニット単位でセンサを識別する機能を果たす。

１つの実施形態によると、本発明に係る使用方法は更に、基板が存在するパッケージを開封する前に、測定される閉鎖環境および光記録条件を準備する予備ステップを備える。

１つの実施形態によると、本発明に係る使用方法は更に、閉鎖環境の水分を決定するためのステップを備える。有利には、光記録は、閉鎖環境内に十分な明るさがある時間に実行される。有利には、基板は、好適には直射日光を浴びない光源、たとえば窓の高さに設置される。１つの実施形態によると、時間「ｔ」は２時間〜４８時間の範囲である。好適には、時間「ｔ」は２４時間に等しい。

１ 基板
２ センサ
３ 中央正方形
４ 長方形
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ 測色マーカ正方形
６ ＱＲコード
７ 白色ＬＥＤ
８ 赤色緑色青色センサ
９ 保護フィルム
１０ 白色表面
１１ 干渉に対する保護マスク

本発明は、本発明を非限定的に説明する以下の例を閲読することによってより明確に理解される。
実施例１：標的カード

図１は、基板１がセンサ２を支持する本発明の実施形態を示し、これは官能化ナノ多孔質特定吸収性材料である。基板１はカード型基板である。センサ２は、この基板１において、センサ２を受け入れることが意図されたゾーンを定める長方形４を中央に備える中央正方形３内に配置される。センサ２は、ＶＯＣを放出しない接着剤、たとえばシアンヒドリン接着剤を用いた接着によって固定される。

基板は更に、異なる色の４つの正方形状測色マーカ５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、たとえば（斜線模様の正方形で表された）黄色正方形、白色正方形、グレー正方形、および黒色正方形を備え、これらの配置の順番は重要ではない。

センサ２は、黄色の範囲で変化するホルムアルデヒドセンサであり、正方形５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄの少なくとも１つは、色範囲における不変制御によってセンサの色の変化を評価することを目的としたＰａｎｔｏｎｅ黄色である。白色、グレー、および黒色の正方形は、実際の色温度を調整する、すなわち光記録器または照明による差を除去するために色を再較正する機能を果たす。

基板１は更に、ユニット単位でセンサを識別し、特にデータベース内でセンサを識別する機能を果たすＱＲコード６を備える。

有利には、正方形５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５ＤおよびＱＲコード６は、必要であれば画像捕捉の形状を修正することを可能にするように基板１に配置される。実際、画像捕捉中、光記録手段と、カードの寸法のわずかな変更を伴うカードとの間に角度が形成され得る。

有利には、基板は更に、正方形５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５ＤおよびＱＲコード６に対して配置された１または複数の追加の正方形５Ｅを備え、これらは、画像捕捉中に起こり得る傾きを評価することを可能にする。
実施例２：カードの使用例

ユーザは、窒素包装されて供給されたカードを購入する。カードとともに使用説明書が供給される。説明書において、カードはスマートフォンおよび水分検出器と関連して使用しなければならないことが明記され、ユーザは、モバイルアプリケーションをダウンロードするように要求される。説明書はユーザに、カードが周囲空気に触れてから数分以内、好適にはパッケージの開封後５〜９０分以内に写真を撮影しなければならないことを明示する。画像捕捉条件は説明書において明示される。画像捕捉を最適化するために、写真のために十分な明るさがある時間帯を選択し、直射日光を避けて窓に隣接した位置に標的を設置することが望ましい。更に、露光過度を防ぐためにフラッシュを使用しないことが必要である。実際、フラッシュまたは光源への露光は、照明の空間的不均質性を伴う。

第１に、ユーザは、ＶＯＣ濃度が測定される閉鎖環境の水分を試験する。アプリエーションは写真モードに設定され、ユーザは標的の写真を撮影する。

アプリケーションは、写真が低品質であるか否か、すなわち極端に焦点が合っていないか、直線性が十分でないか、暗すぎる色であるか、明るすぎる色であるか、不正確な色であるかを確認する。そのような場合、アプリケーションは、参照写真である初期写真の捕捉動作を繰り返すことを要求してよい。その後アプリケーションは、最終写真を撮影して試験を終了するために２４時間以内に連絡する旨を通知する。

第２に、２４時間後、アプリケーションは、水分検出器における目視推定を要求し、その後、第１の写真と同じ条件下で第２の最終写真を撮影することを要求する。

アプリケーションは、２つの写真に基づいて汚染物質を計算する。

アプリケーションは、たとえば閉鎖環境の温度、環境圧、家具什器および年数、室内容積、換気の存在、ドア、窓の数、およびそのうち開いているものの数など、結果に影響を及ぼしやすいパラメータを決定しようとする。
実施例３：オンボードシステム

図２は、本発明に係るオンボードシステムを示す。オンボードシステムは、特にリーダ、換気デバイス、または空気浄化デバイスにおいて、デバイス、センサ２を備える基板１、センサ２を照明する白色ＬＥＤ７、およびセンサ２の光を捕捉するための赤色緑色青色センサ８を備える。またオンボードシステムは、赤色緑色青色センサ８の直接露光を防ぐために、白色ＬＥＤ７と赤色緑色青色センサ８とを隔てる保護フィルム９も備える。オンボードシステムは更に、基板１の裏側の白色表面１０、および干渉に対する保護マスク１１を備える。

Claims (25)

1. 閉鎖環境における少なくとも１つのガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の存在を識別するためのシステムであって、
   基板（１）と、
   前記基板（１）に連結固定され、前記ガス状化学汚染物質の濃度および暴露時間に従って色を変えるガス状化学汚染物質センサ（２）と、
   前記基板に設けられた所定の色の少なくとも１つの測色マーカ（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ）と
   を備えるシステム。
2. 少なくとも１つの測色マーカ（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ）は、前記少なくとも１つのガス状化学汚染物質が存在する場合、好適には前記揮発性有機化合物が存在する場合の前記センサの前記色に対応する色である、請求項１に記載のシステム。
3. 少なくとも１つの測色マーカ（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ）は白色である、請求項１または請求項２に記載のシステム。
4. 少なくとも１つの測色マーカ（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ）は黒色である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
5. 少なくとも１つの測色マーカ（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ）はグレー色である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
6. 好適には前記基板（１）に設けられた、少なくとも１つのバーコード（６）を更に備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
7. 前記基板（１）は平行六面体形状、好適には直方体である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 好適には前記基板（１）に設けられた、水分検出器を更に備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。
9. 好適には前記基板（１）に設けられた、温度検出器を更に備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
10. 光源を備えない、請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム。
11. 前記基板（１）はガス状化学汚染物質を放出しない、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステム。
12. モバイルアプリケーションまたは電子チップを更に備える、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
13. 前記モバイルアプリケーションまたは前記電子チップは、前記センサの前記色を決定するため、および問題となる前記閉鎖環境内の前記ガス状化学汚染物質の前記濃度を決定するための使用に適した、少なくとも１つのデータベースを備える、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記センサ（２）または前記センサ（２）および前記基板（１）によって形成されたアセンブリの画像を取得するために適した光記録手段を更に備える、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステム。
15. 少なくとも１つのディスプレイまたは伝送手段を更に備える、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のシステム。
16. 前記ガス状化学汚染物質は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、好適にはアルデヒド、更に好適にはホルムアルデヒドである、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のシステム。
17. 前記センサ（２）は、前記ガス状化学汚染物質の存在に反応することができる、好適には前記揮発性有機化合物の存在に反応することができる少なくとも１つのプローブ分子によって官能化されたナノ多孔質特定吸収性材料を備える、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のシステム。
18. 前記プローブ分子は、エナミノンおよびβ‐ジケトン／アミン対、イミンおよびヒドラジン、またはこれらの化合物から得られる塩の中から選択される、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記センサは、ゾルゲル法によって得られる吸収性材料を備える、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のシステム。
20. 前記センサは、平行六面体形吸収性材料を備える、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のシステム。
21. 請求項１〜２０のいずれか１項に記載のシステムを実装する、閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の濃度レベルを決定するためのプロセスであって、
    ａ．前記センサを備える前記基板の第１の光記録を分析するステップと、
    ｂ．時間「ｔ」の満了時に、前記センサを備える同基板の第２の光記録を分析するステップと、
    ｃ．前記第１の光記録と前記第２の光記録とを比較するステップと、
    ｄ．測色距離を計算するステップと、
    ｅ．データベースを参照して前記測色距離を分析し、前記閉鎖環境における前記ガス状化学汚染物質の濃度を決定するステップと、
    ｆ．任意選択的に、前記閉鎖環境における前記ガス状化学汚染物質の前記濃度を表示または伝送するステップと
    を備えるプロセス。
22. 前記センサ（２）を備える前記基板（１）の第１の光記録を分析するための前記ステップ、および時間「ｔ」の満了時に、前記センサ（２）を備える同基板（１）の第２の光記録を分析するための前記ステップは、周囲の明るさに従う較正ステップ、好適にはホワイトバランス、コントラスト、および／または色品質を設定するためのステップを備える、請求項２１に記載のプロセス。
23. 閉鎖環境におけるガス状化学汚染物質、好適には揮発性有機化合物の濃度を決定するために、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のシステムを使用する方法であって、
    ａ．前記センサ（２）、および必要であれば前記水分検出器を備える前記基板（１）を提供するステップと、
    ｂ．前記センサ（２）を備える前記基板（１）を、測定される前記閉鎖環境に設置するステップと、
    ｃ．前記センサ（２）を備える前記基板（１）の第１の光記録を実行するステップと、
    ｄ．時間「ｔ」の満了時に、前記センサ（２）を備える前記基板（１）の第２の光記録を実行するステップと、
    ｅ．請求項２１または請求項２２のプロセスに従って前記ガス状化学汚染物質の前記濃度レベルを決定するステップと
    を備える方法。
24. 水分、光、および／またはガスを通さない、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の少なくとも１つのシステムを備えるパッケージ。
25. たとえば換気または空気浄化デバイスなどのデバイスを備えるオンボードシステムであって、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の少なくとも１つのシステムに強固に取り付けられたオンボードシステム。

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