JP2020113027A

JP2020113027A - 臭気分析装置

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Publication number: JP2020113027A
Application number: JP2019003184A
Authority: JP
Inventors: 菊池　保文; Yasubumi Kikuchi; 保文菊池; 彰紀小笠原; Akinori Ogasawara; 田辺　弘実; Hiromi Tanabe; 弘実田辺
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-07-27

Abstract

【課題】臭気分析サービスの提供を簡便に実施可能にする。【解決手段】臭気分析装置２は、臭気分析サービス提供事業者の事業者ＩＤ毎に、臭気分析サービス提供事業者が所望する種類の臭気を分析するためのアルゴリズムを記憶しておき、所定の臭気センサ端末１から臭気データを受信すると、当該所定の臭気センサ端末１の臭気センサＩＤに対応する事業者ＩＤを特定し、特定した事業者ＩＤに対応するアルゴリズムを用いて臭気データを分析して、当該事業者ＩＤの臭気分析サービス提供事業者へ提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、臭気を分析する技術に関する。

従来、臭気を分析する臭気分析サービスが提供されている。当該臭気分析サービスでは、例えば、臭気センサが動物の尿等の臭気を検出すると、当該臭気データを通信ネットワークを介して臭気分析サービス提供事業者の臭気分析装置へ送信する。当該臭気分析装置は、受信した臭気データを分析し、当該分析結果を臭気データ送信元の臭気センサへ返信する。例えば、特許文献１には、化粧品会社でニオイを評価するための臭気分析装置が開示されている。

特開２０１１−８０８１２号公報

しかしながら、臭気分析サービスの提供を所望する場合、各臭気分析サービス提供事業者が、それぞれ、所望する種類の臭気を分析するための臭気分析装置を自ら開発して提供及び設置していたため、その開発に多大な期間と投資を要する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、臭気分析サービスの提供を簡便に実施可能にすることを目的とする。

本発明の臭気分析装置は、臭気分析サービス提供事業者の事業者ＩＤ毎に、臭気分析サービス提供事業者が所望する種類の臭気を分析するためのアルゴリズムを記憶しておく記憶部と、臭気センサ端末の臭気センサＩＤと、前記臭気センサ端末が検出した臭気の分析結果を通知する通知先である臭気分析サービス提供事業者の事業者ＩＤと、を対応付けたユーザ情報を記憶しておく管理部と、所定の臭気センサ端末から臭気測定データを受信する受信部と、前記臭気測定データから、前記所定の臭気センサ端末の臭気センサＩＤと、前記所定の臭気センサ端末が検出した臭気データと、を抽出する解析部と、抽出した臭気センサＩＤに対応する事業者ＩＤを前記ユーザ情報より特定し、特定した事業者ＩＤに対応するアルゴリズムを用いて、抽出した臭気データを分析する分析部と、当該臭気データの分析結果を、特定した事業者ＩＤの臭気分析サービス提供事業者のサーバ装置へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

上記臭気分析装置において、前記分析部は、猫の尿の臭気データから猫の健康状態を分析することを特徴とする。

本発明によれば、臭気分析サービスの提供を簡便に実施可能にすることができる。

臭気分析システムの構成を示す図である。ユーザ情報の例を示す図である。臭気検出方法の処理フローを示す図である。臭気分析方法の処理フローを示す図である。分析結果データの例を示す図である。分析処理の例を示す図である。

以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。

＜発明の概要＞
本発明では、各臭気分析サービス提供事業者が各臭気分析装置をそれぞれ開発する手間を不要にするため、各臭気分析サービス事象者がそれぞれ所望する種類の臭気をそれぞれ分析可能な臭気分析サービス提供用プラットフォームを提供する。すなわち、臭気分析サービス提供事業者毎に、臭気分析サービス提供事業者が所望する種類の臭気を分析するためのアルゴリズムを記憶しておき、所定の臭気センサ端末１から臭気データを受信すると、当該所定の臭気センサ端末１の臭気センサＩＤに対応する事業者ＩＤを特定し、特定した事業者ＩＤに対応するアルゴリズムを用いて臭気データを分析して、当該事業者ＩＤの臭気分析サービス提供事業者へ提供する。以降、本実施形態では、当該臭気分析サービス提供用プラットフォームを構成するシステムを臭気分析システムと称する。

＜臭気分析システム＞
図１は、本実施形態に係る臭気分析システム１００の構成を示す図である。当該臭気分析システム１００は、各エンドユーザがそれぞれ用いる複数の臭気センサ端末１と、臭気分析サービスを包括的に提供する１つ以上の臭気分析装置２と、各臭気分析サービス提供事業者がそれぞれ管理する複数のサーバ装置３と、を備えて構成される。臭気センサ端末１と、臭気分析装置２と、サーバ装置３とは、インターネット等の通信ネットワークＮを介して相互通信可能に物理的及び電気的に接続されている。

＜臭気センサ端末＞
まず、臭気センサ端末１について説明する。臭気センサ端末１は、例えば、ユーザ宅内に設置した固定型の臭気センサ、又はユーザが所持して持ち運び可能な携帯型の臭気センサであり、コンピュータで構成される端末である。当該臭気センサ端末は、図１に示したように、主として、臭気検出部１１と、臭気測定データ生成部１２と、臭気測定データ送信部１３と、を備えて構成される。

臭気検出部１１は、動物の尿やガス機器から漏れたガス等の臭気を検出する機能を備える。当該機能を備える臭気センサであれば、任意の臭気センサを利用可能である。本実施形態では、感応膜を用いて臭気の変化を検出する臭気センサを用いる。当該臭気センサは、臭気の種類に対応する複数の感応膜を備え、所定の感応膜に付着した臭気分子の付着度合いを検出することで所定臭気の変化（ニオイの変化）を検出する。

臭気測定データ生成部１２は、臭気検出部１１が検出した臭気データ（例えば、各感応膜での臭気分子の付着量、つまり、ニオイの変化量）を受け取り、臭気センサ端末１の臭気センサＩＤを付与して、臭気データ及び臭気センサＩＤを含む臭気測定データを生成する機能を備える。

臭気測定データ送信部１３は、臭気測定データ生成部１２が生成した臭気測定データを、通信ネットワークＮを介して臭気分析装置２へ送信する機能を備える。

上記臭気センサ端末１は、例えば、既存の臭気センサと、当該臭気センサと通信可能なコンピュータと、を組み合わせることで実現可能である。その他、臭気センサ端末１は、撮像装置等を更に備えてもよい。この場合、トイレで用を足している最中の動物を撮像装置で撮影し、当該動物又は撮像画像に対して一意の固体ＩＤを付与して、当該固体ＩＤ及び撮像画像を臭気測定データに含めて送信する。臭気分析装置２では、異なるタイミングで複数の臭気測定データを受信した場合でも、画像解析等を行うことで分析対象を識別・特定可能となる。

＜臭気分析装置＞
次に、臭気分析装置２について説明する。臭気分析装置２は、各臭気分析サービス事象者がそれぞれ所望する種類の臭気をそれぞれ分析し、当該分析結果を各臭気分析サービス提供事業者へそれぞれ提供するサーバ装置である。当該臭気分析装置２は、図１に示したように、主として、臭気測定データ受信部２１と、臭気測定データ解析部２２と、臭気データ分析部２３と、分析結果送信部２４と、分析結果格納部２５と、アルゴリズム記憶部２６と、ユーザ情報管理部２７と、を備えて構成される。

アルゴリズム記憶部２６は、臭気を分析するために用いるアルゴリズムを記憶管理する機能を備える。例えば、アルゴリズム記憶部２６は、臭気分析サービス提供事業者の事業者ＩＤ毎に、臭気分析サービス提供事業者が所望する種類の臭気を分析するためのアルゴリズムと、当該アルゴリズムのアルゴリズムＩＤと、を関連付けて記憶しておく。アルゴリズムとは、例えば、猫の尿の臭気を分析するためのアルゴリズム、ガスの臭気を分析するためのアルゴリズム等である。

なお、アルゴリズムの内容は、任意である。例えば、猫の尿の臭気をもとに猫の健康状態（例えば、腎臓病等の有無）の傾向を予め学習した学習済みデータを用いる。その他、猫の尿の臭気の変化が過大であることを判別するための第１閾値、猫の尿の回数が過大であることを判別するための第２閾値等を用いる。

ユーザ情報管理部２７は、臭気の分析結果を送信するために必要な臭気分析サービス事象者に係るユーザ情報を記憶管理する機能を備える。例えば、ユーザ情報管理部２７は、図２に示すように、臭気センサ端末１の臭気センサＩＤと、当該臭気センサ端末１が検出した臭気を分析するためのアルゴリズムのアルゴリズムＩＤと、当該臭気センサ端末１が検出した臭気の分析結果を通知する通知先である臭気分析サービス提供事業者の事業者ＩＤと、当該臭気分析サービス提供事業者のサーバ装置３が位置するＵＲＬを示す送信先情報と、プッシュ通知の有無と、イベント通知の有無と、イベント通知条件と、を対応付けてユーザ情報として記憶管理する。

臭気測定データ受信部２１は、通信ネットワークＮを介して、臭気センサ端末１から送信された臭気測定データを受信する機能を備える。

臭気測定データ解析部２２は、受信した臭気測定データから、臭気センサ端末１の臭気センサＩＤと、臭気センサ端末１が検出した分析対象の臭気データと、を抽出する機能を備える。臭気測定データに固体ＩＤ及び撮像画像も含まれている場合、臭気測定データ解析部２２は、当該固体ＩＤ及び撮像画像も抽出する。

臭気データ分析部２３は、抽出した臭気センサＩＤに対応する事業者ＩＤ又はアルゴリズムＩＤをユーザ情報より特定し、特定した事業者ＩＤ又はアルゴリズムＩＤに対応するアルゴリズムをアルゴリズム記憶部２６から読み出して、当該アルゴリズムを用いて、抽出した臭気データを分析する機能を備える。

分析結果送信部２４は、臭気データの分析結果及び臭気センサＩＤを含む分析結果データを、上記特定していた事業者ＩＤの臭気分析サービス提供事業者のサーバ装置３へ送信する機能を備える。

分析結果格納部２５は、臭気データ分析部２３が行った臭気データの分析結果を、分析結果データに読み出し可能に格納する機能を備える。

上記臭気分析装置２は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インタフェース（マウス、キーボード）、通信インタフェース、モニタ等を備えたコンピュータで実現可能である。また、当該コンピュータを臭気分析装置２として機能させるためのプログラム、当該プログラムの記憶媒体を作成することも可能である。

＜サーバ装置＞
次に、サーバ装置３について説明する。サーバ装置３は、臭気分析サービス事象者が備えるサーバ装置である。当該サーバ装置３は、通信ネットワークＮを介して、臭気分析装置２から臭気データの分析結果データを受信し、臭気データの分析結果を臭気センサＩＤに関連付けてモニタ画面に表示する機能を備える。また、当該サーバ装置３は、通信ネットワークＮを介して、当該臭気センサＩＤの臭気センサ端末１へ臭気データの分析結果データを送信する機能を備える。サーバ装置３は、分析結果データを送受信するにすぎないので、パソコン装置やタブレット端末等でも実現可能である。

＜臭気分析システムの動作＞
次に、臭気分析システム１００の動作について説明する。まず、臭気センサ端末１の動作を説明し、続いて、臭気分析装置２の動作を説明する。以降、猫の尿の臭気を分析する例を説明する。猫は、常に決まった場所で用を足し、他の場所では用を足さないという特性があるため、対象猫の判別や健康状態を比較的正確に管理し易い。

＜臭気センサ端末の動作＞
図３は、臭気センサ端末１で行う臭気検出方法の処理フローを示す図である。

ステップＳ１０１；
まず、対象猫のトイレ周辺に臭気センサ端末１を設置し、当該対象猫が当該トイレで用を足すと、臭気検出部１１は、当該対象猫の尿の臭気を検出する。具体的には、臭気検出部１１は、複数の感応膜のうち所定感応膜に付着した臭気分子の付着量を臭気データとして出力する。なお、臭気検出部１１は、猫の尿の臭気以外の臭気も検出可能にするために種類の異なるより多くの感応膜を備えてもよいが、感応膜数の増加による臭気センサ端末１の高コスト化を抑制するため、猫の尿の臭気のみを検出可能な少なくとも１つ以上の感応膜のみに限定することが好ましい。

ステップＳ１０２；
次に、臭気測定データ生成部１２は、臭気検出部１１が検出した臭気データ（所定感応膜での臭気分子の付着量）に臭気センサ端末１の臭気センサＩＤを付与して、臭気データ及び臭気センサＩＤを含む臭気測定データを生成する。

ステップＳ１０３；
最後に、臭気測定データ送信部１３は、生成した臭気測定データを、通信ネットワークＮを介して臭気分析装置２へ送信する。

以上が臭気センサ端末１の動作である。臭気センサ端末１は、猫の尿の臭気を検出する毎に、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０３を繰り返し実行する。これにより、臭気分析装置２は、猫が用を足す毎に、当該猫の尿の臭気データから猫の健康状態、尿のニオイの変化、一定期間あたりの尿の回数等を分析可能となる。

＜臭気分析装置の動作＞
図４は、臭気分析装置２で行う臭気分析方法の処理フローを示す図である。

ステップＳ２０１；
臭気分析装置２において、臭気測定データ受信部２１は、通信ネットワークＮを介して、所定の臭気センサ端末１から送信された臭気測定データを受信する。

ステップＳ２０２；
次に、臭気測定データ解析部２２は、受信した臭気測定データから、上記所定の臭気センサ端末１の臭気センサＩＤと、上記所定の臭気センサ端末１が検出した分析対象の臭気データと、を抽出する。また、臭気データ分析部２３は、図２に示したユーザ情報より、抽出した臭気センサＩＤに対応するアルゴリズムＩＤ、事業者ＩＤ、送信先情報、プッシュ通知情報、イベント通知情報、イベント通知条件情報を特定し、特定したアルゴリズムＩＤ又は事業者ＩＤに対応するアルゴリズムをアルゴリズム記憶部２６から取得する。このとき、臭気データ分析部２３は、特定したアルゴリズムＩＤ及び事業者ＩＤを、抽出していた臭気センサＩＤに関連付けて、図５に示す分析結果データに格納するとともに、現時の時刻を測定時刻とし、抽出していた臭気データをセンサ出力値として更に格納する。

ステップＳ２０３；
次に、臭気データ分析部２３は、取得したアルゴリズムを用いて、分析対象の臭気データ（臭気センサ端末１の所定感応膜で検出された臭気分子の付着量）を臭気の意味情報に変換する分析処理を行う。

例えば、臭気データ分析部２３は、学習済みデータを用いて臭気データを分析する。当該学習済みデータには、猫の尿の臭気に含まれる各種類の臭気分子について、各種類の臭気分子の付着量や臭気分子の組み合わせに応じた猫の健康状態（例えば、腎臓病の有無）が予め学習されている。例えば、Ｎ種ある臭気分子（＝Ｎ個の感応膜。Ｎは自然数）のうち、１つ目の臭気分子の付着量を横軸とし、２つ目の臭気分子の付着量を縦軸とした、２つの臭気分子データ間の関連性を特定するための散布図に、学習済みデータ生成時に用いた当該２つの臭気分子の付着量をプロットするとともに、当該散布図内で所定領域では健康、不健康等といった猫の健康状態の傾向を示す領域（例えば、腎臓病ありを示す領域と腎臓病なしを示す領域）を予め定義しておく。そして、臭気データ分析部２３は、臭気センサ端末１から受信していた分析対象の臭気データを当該学習済みデータである散布図に照らし合わせ、当該臭気データに含まれる臭気分子の付着量がどの領域に該当するかを特定することで、対象猫の健康状態を取得する。つまり、ここでは、臭気データ分析部２３は、臭気センサ端末１の所定感応膜で検出した臭気分子の付着量を猫の健康状態に変換している。

また、臭気データ分析部２３は、図６（ａ）に示すように、臭気分子の付着量（ニオイの変化量）が上記第１閾値以上の場合、「要注意」の健康状態と特定する。その他、臭気データ分析部２３は、臭気測定データの受信回数を尿回数とみなし、臭気測定データを受信する毎に尿回数を算出して、図６（ｂ）に示すように、１日あたりの尿回数が上記第２閾値以上の場合、「要注意」の健康状態と特定する。

その後、臭気データ分析部２３は、臭気データの分析結果を図６に示した分析結果データの結果値欄に格納する。

ステップＳ２０４；
最後に、分析結果送信部２４は、ステップＳ２０２で特定していたプッシュ通知情報、イベント通知情報、イベント通知条件情報の各設定内容に基づき、臭気データの分析結果を当該臭気データに係る臭気センサＩＤと共に、分析結果データとして、ステップＳ２０２で特定していた事業者ＩＤの臭気分析サービス提供事業者のサーバ装置３へ送信する。例えば、分析結果送信部２４は、「健康度：要注意です。尿のニオイ：以前に比べてニオイの変化が大きいです。尿の回数：以前に比べて１日の回数が多くなっています。」という分析結果を送信する。

その後、臭気分析サービス提供事業者のサーバ装置３は、受信した分析結果データを上記臭気センサＩＤの臭気センサ端末１へ送信する。

以上が臭気分析装置２の動作である。臭気分析装置２は、臭気センサ端末１から臭気測定データが送信される毎に、上記ステップＳ２０１〜Ｓ２０４を繰り返し実行する。これにより、臭気分析サービス提供事業者にとって、所望する種類の臭気を分析可能な臭気分析装置を自ら開発する手間が不要となるので、臭気分析サービスの提供を簡便に実施可能にすることができる。

なお、本実施形態では、臭気測定データに臭気センサＩＤを含める場合を例に説明したが、臭気センサ端末１の使用ユーザを識別するユーザＩＤを更に含めてもよい。例えば、臭気センサ端末１は、臭気センサ端末１の使用ユーザに対応付けられるユーザＩＤを記憶しておき、当該ユーザＩＤを臭気測定データに更に含めて臭気分析装置２へ送信する。臭気分析装置２は、ユーザ情報にユーザＩＤを更に関連付けて管理し、臭気センサＩＤとユーザＩＤの組み合わせよりアルゴリズムＩＤ等を特定する。そして、臭気分析装置２は、ユーザＩＤを更に含めた分析結果データを臭気分析サービス提供事業者のサーバ装置３へ送信する。分析結果データにユーザＩＤが含まれているので、臭気分析サービス提供事業者は、分析結果データの送信先である臭気センサ端末１のユーザを容易に特定することができる。

以上より、本実施形態によれば、臭気分析装置２が、臭気分析サービス提供事業者の事業者ＩＤ毎に、臭気分析サービス提供事業者が所望する種類の臭気を分析するためのアルゴリズムを記憶しておくアルゴリズム記憶部２６と、臭気センサ端末１の臭気センサＩＤと、臭気センサ端末１が検出した臭気の分析結果を通知する通知先である臭気分析サービス提供事業者の事業者ＩＤと、を対応付けたユーザ情報を記憶しておくユーザ情報管理部２７と、所定の臭気センサ端末１から臭気測定データを受信する臭気測定データ受信部２１と、臭気測定データから、所定の臭気センサ端末１の臭気センサＩＤと、所定の臭気センサ端末１が検出した臭気データと、を抽出する臭気測定データ解析部２２と、抽出した臭気センサＩＤに対応する事業者ＩＤをユーザ情報より特定し、特定した事業者ＩＤに対応するアルゴリズムを用いて、抽出した臭気データを分析する臭気データ分析部２３と、当該臭気データの分析結果を、特定した事業者ＩＤの臭気分析サービス提供事業者のサーバ装置へ送信する分析結果送信部２４と、を備えるので、臭気分析サービスの提供を簡便に実施可能にすることができる。

１…臭気センサ端末
１１…臭気検出部
１２…臭気測定データ生成部
１３…臭気測定データ送信部
２…臭気分析装置
２１…臭気測定データ受信部
２２…臭気測定データ解析部
２３…臭気データ分析部
２４…分析結果送信部
２５…分析結果格納部
２６…アルゴリズム記憶部
２７…ユーザ情報管理部
３…サーバ装置
１００…臭気分析システム

Claims

臭気分析サービス提供事業者の事業者ＩＤ毎に、臭気分析サービス提供事業者が所望する種類の臭気を分析するためのアルゴリズムを記憶しておく記憶部と、
臭気センサ端末の臭気センサＩＤと、前記臭気センサ端末が検出した臭気の分析結果を通知する通知先である臭気分析サービス提供事業者の事業者ＩＤと、を対応付けたユーザ情報を記憶しておく管理部と、
所定の臭気センサ端末から臭気測定データを受信する受信部と、
前記臭気測定データから、前記所定の臭気センサ端末の臭気センサＩＤと、前記所定の臭気センサ端末が検出した臭気データと、を抽出する解析部と、
抽出した臭気センサＩＤに対応する事業者ＩＤを前記ユーザ情報より特定し、特定した事業者ＩＤに対応するアルゴリズムを用いて、抽出した臭気データを分析する分析部と、
当該臭気データの分析結果を、特定した事業者ＩＤの臭気分析サービス提供事業者のサーバ装置へ送信する送信部と、
を備えることを特徴とする臭気分析装置。
前記分析部は、
猫の尿の臭気データから猫の健康状態を分析することを特徴とする請求項１に記載の臭気分析装置。