JP2020041996A - サンプリング支援装置、システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態1に係るサンプリング支援装置の構成および動作について、以下説明する。
1−1.概要
実施形態1に係るサンプリング支援装置の概要について、図1を用いて説明する。
本実施形態に係るサンプリング支援装置1の構成について、図2を用いて説明する。図2は、サンプリング支援装置1の構成を例示するブロック図である。
以上のようなサンプリング支援装置1は、図1の例において、サンプラー21と共にシステム20を構成している。サンプラー21は、対象物質をサンプリングするために気体等の流体を捕集する装置である。サンプラー21は、流体を吸入する吸入ダクト22と、吸入した流体が捕集される捕集バッグ23とを備える。
以上のように構成されるサンプリング支援装置1の動作、及びサンプリング支援装置1を用いた分析方法について、以下説明する。
サンプリング支援装置1を用いてユーザ2が行う分析方法について、図1,3,4を用いて説明する。
図3のステップS1におけるサンプリング支援装置1の処理について、図5〜10を用いて説明する。本実施形態のサンプリング支援装置1は、ベイズ最適化を適用した推定の処理を実行する。以下では、サンプリング支援装置1が、物質センサ10による測定の誘導と、サンプリングの誘導とをそれぞれ行う処理例を説明する。
以上のように、本実施形態に係るサンプリング支援装置1は、外部環境の空間である環境空間3においてサンプリングの対象とする物質である対象物質に関する情報を出力する。サンプリング支援装置1は、物質センサ10と、位置センサの一例であるカメラ11と、制御部12と、情報出力部の一例である表示部14とを備える。物質センサ10は、物質の濃度に応じたセンサ値を測定する。位置センサは、環境空間3中でセンサ値が測定された位置を測定する。制御部12は、測定されたセンサ値及び位置に基づいて、環境空間3中でセンサ値が極大となることが推定される箇所を含んだ推定分布を算出する。情報出力部は、算出された推定分布に基づいて、物質センサ10が環境空間3中で次にセンサ値を測定する箇所に誘導する誘導情報を出力する。
以下、図11〜13を参照して、実施形態2を説明する。実施形態1では、ベイズ最適化に基づく演算処理により、センサ値の推定分布が算出された。本実施形態では、経験則に基づく簡易な演算処理によって推定分布を算出するサンプリング支援装置1について説明する。
上記の実施形態1では、MR窓型の表示部14による表示例を説明した(図8,9)。本実施形態のサンプリング支援装置1において、表示部14は、特にMRに限らず、例えばAR(拡張現実)あるいはVR(仮想現実)による表示を行ってもよい。このような変形例について、図14〜16を用いて説明する。
10 物質センサ
11 カメラ
12 制御部
13 記憶部
14 表示部
15 操作部
16 スピーカ
17 振動デバイス
20 システム
21 サンプラー
3 環境空間
4 分析装置
Claims (15)
- 外部環境の空間においてサンプリングの対象とする物質に関する情報を出力するサンプリング支援装置であって、
前記物質の濃度に応じたセンサ値を測定する物質センサと、
前記空間中で前記センサ値が測定された位置を測定する位置センサと、
測定されたセンサ値及び位置に基づいて、前記空間中でセンサ値が極大となることが推定される箇所を含んだ推定分布を算出する制御部と、
算出された推定分布に基づいて、前記物質センサが前記空間中で次にセンサ値を測定する箇所に誘導する誘導情報を出力する情報出力部と
を備えるサンプリング支援装置。 - 前記制御部は、算出した推定分布においてセンサ値が極大となることが推定される箇所に応じて、前記誘導情報を生成する
請求項1に記載のサンプリング支援装置。 - 前記制御部は、前記物質センサおよび前記位置センサから逐次、測定されたセンサ値及び位置を取得して、前記誘導情報を更新する
請求項1又は2に記載のサンプリング支援装置。 - 前記情報出力部は、前記空間中で前記物質をサンプリングする箇所に誘導するサンプリング誘導情報を、更に出力する
請求項1〜3のいずれか1項に記載のサンプリング支援装置。 - 前記制御部は、
算出した推定分布に基づき、前記空間中の位置毎に前記センサ値を測定する価値を示す価値関数を演算し、
演算した価値関数に基づき、前記誘導情報を生成する
請求項1〜4のいずれか1項に記載のサンプリング支援装置。 - 前記誘導情報は、前記空間における前記価値関数の分布を提示する
請求項5に記載のサンプリング支援装置。 - 前記誘導情報は、前記価値関数が最大値となる位置を提示する
請求項5に記載のサンプリング支援装置。 - 前記制御部は、測定されたセンサ値及び位置に基づくガウス過程回帰により、前記推定分布を算出する
請求項1〜7のいずれか1項に記載のサンプリング支援装置。 - 前記センサ値が測定された位置からの距離に応じて推定されるセンサ値の変動幅を規定する推定情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記推定情報を参照して、前記推定分布を算出する
請求項1〜7のいずれか1項に記載のサンプリング支援装置。 - 前記情報出力部は、前記空間を示す背景に重畳させて、前記誘導情報を表示する
請求項1〜9のいずれか1項に記載のサンプリング支援装置。 - 前記情報出力部は、表示部、スピーカ、振動デバイス、及びプロジェクタのうちの少なくとも1つを含む
請求項1〜10のいずれか1項に記載のサンプリング支援装置。 - 前記物質センサは、モル質量に基づく密度センサ、分光光度計、吸光光度計、屈折度計、ガスセンサ、pH計、および電気伝導度計の少なくとも1つを含む
請求項1〜11のいずれか1項に記載のサンプリング支援装置。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載のサンプリング支援装置と、
前記物質をサンプリングするサンプラーと
を備えるシステム。 - 外部環境の空間から対象とする物質をサンプリングする方法であって、
物質センサにより、前記物質の濃度に応じたセンサ値を測定するステップと、
位置センサにより、前記空間中で前記センサ値が測定された位置を測定するステップと、
制御部により、測定されたセンサ値及び位置に基づいて、前記空間中でセンサ値が極大となることが推定される箇所を含んだ推定分布を算出するステップと、
情報出力部により、算出された推定分布に基づいて、前記物質センサが前記空間中で次にセンサ値を測定する箇所に誘導する誘導情報を出力するステップと、
前記誘導情報に応じて、前記センサ値の測定及び前記位置の測定を繰り返し、前記空間中で前記物質をサンプリングする箇所を探索するステップと、
サンプラーにより、探索した箇所において前記物質をサンプリングするステップと
を含む方法。 - 分析装置により、前記サンプラーにサンプリングされた物質を分析するステップをさらに含む
請求項14に記載の方法。
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