JP2021135205A - ガス検知方法、プログラム、及びガス検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】検知対象である対象ガスを検知するのに要する時間の短縮化を図りやすくすること。【解決手段】ガス検知方法は、前処理と、本処理と、を有する。前処理は、対象空間Ａ１における複数の検知区間Ａ０の各々で吸引口１１から空気を吸引する。また、前処理は、吸引した空気中のガス成分の検知結果に基づいて検知対象である対象ガスが存在する対象区間Ｂ１であるか、参照ガスが存在する参照区間Ｂ２であるかを検知区間Ａ０ごとに判断する。本処理は、対象区間Ｂ１と判断された検知区間Ａ０にて吸引口１１から空気を吸引して対象ガスの検知を行う。また、本処理は、参照区間Ｂ２と判断された検知区間Ａ０にて対象ガスとの比較に用いる比較用ガスを取得する。【選択図】図３

Description

本開示は、一般にガス検知方法、プログラム、及びガス検知システムに関する。より詳細には、本開示は、空気中のガス成分を検知するガス検知方法、ガス検知方法を実行するためのプログラム、及び空気中のガス成分を検知するガス検知システムに関する。

特許文献１には、転動分散型探索ユニットが開示されている。この探索ユニットは、転動可能な外郭と、外郭内に収容されて外郭の周囲の状況を探索して出力する探索手段と、を備えている。探索手段は、ガスセンサを含んでいる。

特開２００５−１５９４４５号公報

本開示は、検知対象である対象ガスを検知するのに要する時間の短縮化を図りやすいガス検知方法、プログラム、及びガス検知システムを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るガス検知方法は、前処理と、本処理と、を有する。前記前処理は、対象空間における複数の検知区間の各々で吸引口から空気を吸引する。また、前記前処理は、吸引した空気中のガス成分の検知結果に基づいて検知対象である対象ガスが存在する対象区間であるか、参照ガスが存在する参照区間であるかを検知区間ごとに判断する。前記本処理は、前記対象区間と判断された検知区間にて前記吸引口から前記空気を吸引して前記対象ガスの検知を行う。また、前記本処理は、前記参照区間と判断された検知区間にて前記対象ガスとの比較に用いる比較用ガスを取得する。

本開示の一態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに、上記のガス検知方法を実行させる。

本開示の一態様に係るガス検知システムは、前処理部と、本処理部と、を備える。前記前処理部は、対象空間における複数の検知区間の各々で吸引口から空気を吸引する。また、前記前処理部は、吸引した空気中のガス成分の検知結果に基づいて検知対象である対象ガスが存在する対象区間であるか、参照ガスが存在する参照区間であるかを検知区間ごとに判断する。前記本処理部は、前記対象区間と判断された検知区間にて前記吸引口から前記空気を吸引して前記対象ガスの検知を行う。また、前記本処理部は、前記参照区間と判断された検知区間にて前記対象ガスとの比較に用いる比較用ガスを取得する。

本開示は、検知対象である対象ガスを検知するのに要する時間の短縮化を図りやすい、という利点がある。

図１は、本開示の一実施形態に係るガス検知システムの概要を示すブロック図である。 図２は、同上のガス検知システムが用いられる対象空間の概要図である。 図３は、同上の対象空間が複数の検知区間に区切られた場合を示す概要図である。 図４は、同上のガス検知システムの動作例を示すフローチャートである。 図５Ａは、同上のガス検知システムにおける吸引口の変形例を示す概要図である。図５Ｂは、同上のガス検知システムにおける吸引口の他の変形例を示す概要図である。 図６は、同上のガス検知システムにおける吸引口の更に他の変形例を示す概要図である。

（１）概要
以下、本実施形態のガス検知方法、及びガス検知方法の実行主体であるガス検知システム１００（図１参照）について図面を参照して説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

本実施形態のガス検知方法（ガス検知システム１００）は、対象空間Ａ１（図２参照）における空気中のガス成分を検知するための方法（システム）である。本開示でいう「対象空間」とは、ガス検知方法（ガス検知システム１００）の検知対象の空気が存在する空間である。対象空間Ａ１は、例えば部屋、階段、又は廊下等の建築物内における閉空間を含み得る。また、対象空間Ａ１は、例えば建築物の建つ敷地等の建築物の外部の空間を含み得る。本実施形態では、対象空間Ａ１は、一例として図２及び図３に示すような部屋である、と仮定する。

本実施形態のガス検知システム１００は、図１に示すように、前処理部４３と、本処理部４４と、を備えている。前処理部４３は、本実施形態のガス検知方法における前処理ＳＴ１（図４参照）の実行主体である。本処理部４４は、本実施形態のガス検知方法における本処理ＳＴ２（図４参照）の実行主体である。前処理ＳＴ１は、本処理ＳＴ２を実行する前に実行される。

前処理部４３は、前処理ＳＴ１として、対象空間Ａ１における複数の検知区間Ａ０（図２参照）の各々で吸引口１１から空気を吸引する処理を実行する。そして、前処理部４３は、前処理ＳＴ１として、吸引した空気中のガス成分の検知結果に基づいて、検知対象である対象ガスが存在する対象区間Ｂ１（図３参照）であるか、参照ガスが存在する参照区間Ｂ２（図３参照）であるかを検知区間Ａ０ごとに判断する処理を実行する。

本開示でいう「複数の検知区間」は、対象空間Ａ１において区分けされた複数の空間を含み得る。ここでいう「区分け」は、例えば仕切り等で隣り合う空間を物理的に隔てることではなく、ガス検知方法（ガス検知システム１００）が認識し得る形で隣り合う空間を仮想的に隔てることをいう。また、本開示でいう「複数の検知区間」は、時間帯によって区分けされた（つまり、時分割された）複数の区間を含み得る。つまり、複数の検知区間Ａ０の少なくとも一部の区間は、時間によって区切られていてもよい。一例として、複数の検知区間は、ある部屋における午前９時〜１０時の時間帯の区間と、同じ部屋における午後１時〜２時の時間帯の区間と、を含み得る。複数の検知区間は、区分けされた複数の空間と、時間によって区切られた複数の区間と、の両方を含んでいてもよい。

本開示でいう「対象ガス」は、ガス検知方法（ガス検知システム１００）が検知対象とするガス成分を含み、かつ、例えば濃度が閾値以上である等して吸引した空気中に当該ガス成分が主として含まれるガスをいう。また、本開示でいう「参照ガス」は、ガス検知方法（ガス検知システム１００）が検知対象とするガス成分を含まないガス、又は当該ガス成分を含むが、濃度が閾値未満である等して吸引した空気中に当該ガス成分が殆ど含まれていないガスをいう。本開示でいう「濃度」は、特に断りのない限り、絶対濃度である。

検知対象とするガス成分は、例えば汚物が発する臭い等、人にとって不快に感じられるガス成分を含み得る。また、検知対象とするガス成分は、例えば人の呼気に含まれるガス成分の他、人の体臭に含まれるガス成分を含み得る。また、検知対象とするガス成分は、例えば対象空間Ａ１に存在するか否かを特定したい物体が発するガス成分の他、物体が通常状態とは異なる特別な状態にある場合に発するガス成分を含み得る。

本処理部４４は、本処理ＳＴ２として、対象区間Ｂ１と判断された検知区間Ａ０にて吸引口１１から空気を吸引して対象ガスの検知を行う処理を実行する。また、本処理部４４は、本処理ＳＴ２として、参照区間Ｂ２と判断された検知区間Ａ０にて対象ガスとの比較に用いる比較用ガスを取得する処理を実行する。本開示でいう「比較用ガス」は、参照区間Ｂ２にて吸引口１１から吸引することで得られる参照ガスであってもよいし、吸引したガスをフィルタに通過させることで得られるガスであってもよい。また、本開示でいう「比較用ガス」は、ロボットＲ１に搭載されたボンベにあらかじめ貯蔵されたガスであってもよい。本実施形態では、比較用ガスは、参照区間Ｂ２にて吸引口１１から吸引することで得られる参照ガスである、と仮定する。

つまり、本実施形態では、まず、対象空間Ａ１において前処理ＳＴ１を実行することで、複数の検知区間Ａ０の各々について対象区間Ｂ１に該当するか参照区間Ｂ２に該当するかを判断する。そして、本実施形態では、対象空間Ａ１において本処理ＳＴ２を実行することで、対象区間Ｂ１では空気中に含まれるガス成分が対象ガスのガス成分であるとみなし、参照区間Ｂ２では比較用ガスを取得する。

このため、本実施形態では、比較用ガスのガス成分を参照しつつ、対象ガスが存在する検知区間Ａ０にて対象ガスのガス成分を検知することができる。その結果、本実施形態では、対象空間Ａ１にて無作為に対象ガスを検知しようとする場合と比較して、検知対象である対象ガスを検知するのに要する時間の短縮化を図りやすい、という利点がある。

（２）詳細
以下、本実施形態のガス検知システム１００について図１〜図３を参照して詳しく説明する。本実施形態では、ガス検知システム１００は、自走式のロボットＲ１の筐体１０（図２参照）に搭載されている。図２に示す例では、筐体１０は直方体状であるが、例えば球状等の他の形状であってもよい。ロボットＲ１は、対象空間Ａ１に配置されており、指定された時間ごとに（つまり、定期的に）、又はユーザからの入力をトリガとして前処理ＳＴ１及び本処理ＳＴ２を実行する。

本開示でいう「ユーザからの入力」は、例えばロボットＲ１の電源を投入する等、ロボットＲ１にてユーザが所定の操作を行うことの他、ユーザの使用するコントローラから無線通信にて送信される開始信号を受信することを含み得る。コントローラは、ロボットＲ１に専用のコントローラであってもよいし、ユーザが使用する情報端末（例えば、パーソナルコンピュータ、又はスマートフォン等）にインストールされたアプリケーションであってもよい。

ガス検知システム１００は、図１に示すように、吸引部１と、ガス検知部２と、走行部３と、処理部４と、記憶部５と、通信部６と、を備えている。本実施形態では、これらの構成は、いずれもガス検知システム１００の構成要素に含まれているが、少なくとも処理部４の前処理部４３及び本処理部４４が構成要素に含まれていれば、他の構成は構成要素に含まれていなくてもよい。

吸引部１は、対象空間Ａ１の空気を筐体１０内へと導入するための吸引口１１（図２参照）と、吸引口１１を介して対象空間Ａ１の空気を吸引する吸引ファンと、を有している。吸引口１１は、例えば筐体１０の前方（図２における上方）に配置され、筐体１０の前方を向いている。したがって、吸引口１１は、その向いている領域の空気を吸引可能である。吸気ファンの吸引力は、調整可能である。したがって、吸引口１１を介して空気を吸引可能な範囲は、吸気ファンの吸引力に応じて決定される。

吸引部１は、吸引制御部４１（後述する）から入力される吸引制御信号に基づいて、吸引状態が制御される。吸引状態は、吸気ファンが動作することで対象空間Ａ１の空気を、吸引口１１を介して吸引する動作状態と、吸気ファンが停止する停止状態と、を含む。停止状態では、対象空間Ａ１の空気が吸引口１１を介して筐体１０内へと導入されない。なお、停止状態においては、例えば吸引口１１に設けられた遮蔽体にて吸引口１１を遮蔽するのが好ましい。

ガス検知部２は、前処理ＳＴ１及び本処理ＳＴ２のいずれの処理においても、吸引部１により筐体１０内へと導入された空気中のガス成分を検知する。ガス検知部２は、濃縮部と、センサ部と、信号処理部と、を有している。濃縮部は、筐体１０内へと導入された空気中のガス成分を濃縮する。センサ部は、反応するガス成分が互いに異なる複数種類のセンサを、一次元、二次元、又は三次元に配列したセンサアレイを含む。信号処理部は、濃縮部から脱離させたガス成分に応じてセンサアレイから出力される信号（複数種類のセンサの出力が一次元、二次元、又は三次元に配列されたパターン）を、例えば機械学習アルゴリズムによりパターン認識することで、導入された空気中のガス成分の種類及び濃度を検知する。また、信号処理部は、導入された空気中のガス成分の組成（つまり、複数のガス成分の組み合わせ）、又は組成比等も検知し得る。つまり、本実施形態では、前処理ＳＴ１及び本処理ＳＴ２の少なくとも一方（本実施形態では、両方）は、吸引口１１から吸引した空気を濃縮し、濃縮した空気からガス成分を脱離させる処理を含んでいる。

本実施形態では、ガス検知部２の濃縮部は、筐体１０内に導入された空気中のガス成分を吸着することで、ガス成分を濃縮する。そして、ガス検知部２のセンサ部は、濃縮部から脱離させたガス成分（つまり、濃縮後のガス成分）の種類及び濃度を検知することで、空気中（つまり、濃縮されていない状態）のガス成分の濃度を検知する。したがって、本実施形態では、ガス検知部２は、濃縮部を備えないガスセンサと比較して、低濃度のガス成分も検知することが可能である。

走行部３は、複数の車輪と、駆動部と、を有している。複数の車輪は、駆動部により駆動される１以上の駆動輪を含んでいる。複数の車輪は、回転可能な状態でロボットＲ１の筐体に保持されている。したがって、ロボットＲ１は、複数の車輪により地面又は床等の移動面上に支持される。そして、ロボットＲ１は、複数の車輪の各々が回転することにより、移動面上を前、後、左、及び右の全方位に走行可能である。１以上の駆動輪は、駆動部からの駆動力を受けて回転可能である。駆動部は、例えば、電動機（モータ）を含み、ギアボックス及びベルト等を介して、電動機で発生する駆動力を間接的に１以上の駆動輪に与える。なお、駆動部は、インホイールモータのように、１以上の駆動輪に対して直接的に駆動力を与える構成であってもよい。駆動部は、走行制御部４２（後述する）から入力される走行制御信号に基づいて、１以上の駆動輪を走行制御信号に応じた回転方向及び回転速度で駆動する。

処理部４は、ハードウェアとしての１以上のプロセッサ及びメモリを主構成とするコンピュータシステムである。この処理部４では、メモリに記録されたプログラムを１以上のプロセッサで実行することによって、種々の機能が実現される。プログラムは、処理部４のメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能な光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

処理部４は、吸引制御部４１と、走行制御部４２と、前処理部４３と、本処理部４４と、を有している。

吸引制御部４１は、吸引部１に吸引制御信号を与えることにより、吸引部１の状態を制御する。本実施形態では、吸引制御部４１は、前処理ＳＴ１及び本処理ＳＴ２のいずれの処理においても、検知区間Ａ０ごとに所定時間、吸引部１が動作状態となるように吸引部１を制御する。例えば、吸引制御部４１は、ロボットＲ１が検知区間Ａ０に進入してから所定時間、吸引部１が動作状態となるように制御する。もちろん、吸引制御部４１は、前処理ＳＴ１及び本処理ＳＴ２のいずれの処理においても、実行期間中に吸引部１が常時動作状態となるように吸引部１を制御してもよい。

ここで、本実施形態では、複数の検知区間Ａ０は、図２及び図３に示すように対象空間Ａ１において区分けされた複数（ここでは、４つ）の空間Ａ１１〜Ａ１４である、と仮定する。なお、図２及び図３に示す例では、説明の便宜上、対象空間Ａ１と、４つの空間Ａ１１〜Ａ１４とは一対一に対応しているが、一対一に対応していなくてもよい。つまり、対象空間Ａ１の全てが複数の検知区間Ａ０として区分けされていなくてもよい。また、図２及び図３に示す例では、説明の便宜上、各検知区間Ａ０は平面視で矩形状の空間として表されているが、非線形な空間であってもよい。

本実施形態では、既に述べたように、自走式のロボットＲ１の筐体１０に吸引口１１が設けられている。したがって、吸引口１１の位置は、ロボットＲ１が走行することにより変化する。つまり、吸引口１１の位置は可変である。そして、本実施形態では、複数の検知区間Ａ０は、吸引口１１の向いている領域により決定されている。吸引口１１の位置及び向きは、一例として、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位システムによりロボットＲ１の位置を測位することで取得することが可能である。また、吸引口１１の位置及び向きは、一例として、ロボットＲ１の初期位置と、ロボットＲ１の車輪の角度及び回転数から算出されるロボットＲ１の軌道と、に基づいて算出することが可能である。さらに、吸引口１１の位置及び向きは、一例として、ロボットＲ１に搭載されたジャイロセンサの検知結果から算出することが可能である。

なお、「（１）概要」でも述べたように、複数の検知区間Ａ０の少なくとも一部の区間は、時間によって区切られていてもよい。一例として、ロボットＲ１の筐体１０に搭載されたタイマ、又は時計等の時刻を測るための機器により計測された時間を用いることにより、複数の検知区間Ａ０の少なくとも一部の区間を時間によって区切ってもよい。

図２及び図３に示す例では、第１空間Ａ１１は、吸引口１１が図２及び図３における上方を向いている場合に吸引口１１により空気を吸引可能な範囲を含む検知区間Ａ０である。第２空間Ａ１２は、吸引口１１が図２及び図３における右方を向いている場合に吸引口１１により空気を吸引可能な範囲を含む検知区間Ａ０である。第３空間Ａ１３は、吸引口１１が図２及び図３における下方を向いている場合に吸引口１１により空気を吸引可能な範囲を含む検知区間Ａ０である。第４空間Ａ１４は、吸引口１１が図２及び図３における左方を向いている場合に吸引口１１により空気を吸引可能な範囲を含む検知区間Ａ０である。以下、特に断りのない限り、「第１空間Ａ１１」、「第２空間Ａ１２」、「第３空間Ａ１３」、及び「第４空間Ａ１４」をそれぞれ「第１検知区間Ａ１１」、「第２検知区間Ａ１２」、「第３検知区間Ａ１３」、及び「第４検知区間Ａ１４」という。

走行制御部４２は、走行部３の駆動部に走行制御信号を与えることにより、１以上の駆動輪の回転方向及び回転速度を制御することで、ロボットＲ１の走行を制御する。本実施形態では、走行制御部４２は、前処理ＳＴ１及び本処理ＳＴ２のいずれの処理においても、例えば筐体１０に搭載された赤外線センサ、超音波センサ、又はレーザセンサ等の障害物検知用のセンサの検知結果に基づいて、走行部３の駆動部に走行制御信号を与える。

例えば、走行制御部４２は、センサが障害物を検知しない間はロボットＲ１が直進するようにロボットＲ１を制御する。そして、走行制御部４２は、センサが障害物を検知すると、センサが障害物を検知しなくなるまでロボットＲ１をその場で回転（ここでは、時計回りに回転）するようにロボットＲ１を制御する。

また、走行制御部４２は、例えば筐体１０に搭載されているカメラの撮像結果、及び上記のセンサの検知結果に基づいて、対象空間Ａ１の形状、ロボットＲ１の現在位置、及びロボットＲ１の走行履歴等を把握する。本実施形態では、走行制御部４２は、少なくとも前処理ＳＴ１において、ロボットＲ１を対象空間Ａ１の略全体を走行させた後に、ロボットＲ１を初期位置まで走行させる。本実施形態では、説明の便宜上、ロボットＲ１は、前処理ＳＴ１及び本処理ＳＴ２のいずれの処理においても、概ね図２及び図３に示す経路Ｒ１０に沿って走行した後に初期位置に戻る、と仮定する。

前処理部４３は、前処理ＳＴ１として、対象空間Ａ１における複数の検知区間Ａ０の各々で吸引口１１から空気を吸引する処理を実行する。本実施形態では、前処理部４３は、走行制御部４２に指示を与えることにより、ロボットＲ１に複数の検知区間Ａ０を通過させる。また、前処理部４３は、吸引制御部４１に指示を与えることにより、検知区間Ａ０ごとに吸引口１１から空気を吸引させる。

図２に示す例では、前処理ＳＴ１の実行期間において、ロボットＲ１は、経路Ｒ１０に沿って走行することにより、第１検知区間Ａ１１、第２検知区間Ａ１２、第３検知区間Ａ１３、及び第４検知区間Ａ１４を順に通過する。そして、ロボットＲ１は、第１検知区間Ａ１１〜第４検知区間Ａ１４の各々で、吸引口１１から空気を吸引する。

また、前処理部４３は、前処理ＳＴ１として、吸引した空気中のガス成分の検知結果に基づいて、対象区間Ｂ１であるか参照区間Ｂ２であるかを検知区間Ａ０ごとに判断する処理を実行する。本実施形態では、前処理部４３は、ロボットＲ１が検知区間Ａ０にて空気を吸引してから、次の検知区間Ａ０にて空気を吸引するまでの間に、ガス検知部２の検知結果に基づいて、検知区間Ａ０が対象区間Ｂ１であるか参照区間Ｂ２であるかを判断する。前処理部４３での前処理ＳＴ１の結果は、記憶部５に記憶される。

例えば、前処理部４３は、ガス検知部２で検知したガス成分の濃度が閾値以上であれば、対応する検知区間Ａ０が対象区間Ｂ１である、と判断する。一方、前処理部４３は、ガス検知部２で検知したガス成分の濃度が閾値未満であれば、対応する検知区間Ａ０が参照区間Ｂ２である、と判断する。図３に示す例では、第２検知区間Ａ１２が対象区間Ｂ１であると判断されており、第１検知区間Ａ１１、第３検知区間Ａ１３、及び第４検知区間Ａ１４がそれぞれ参照区間Ｂ２であると判断されている。

本処理部４４は、本処理ＳＴ２として、対象区間Ｂ１と判断された検知区間Ａ０にて吸引口１１から空気を吸引して対象ガスの検知を行う処理を実行する。また、本処理部４４は、本処理ＳＴ２として、参照区間Ｂ２と判断された検知区間Ａ０にて対象ガスとの比較に用いる比較用ガスを取得する処理を実行する。本実施形態では、参照区間Ｂ２と判断された検知区間Ａ０にて吸引口１１から空気を吸引することにより、参照ガスを比較用ガスとして取得する。

本実施形態では、本処理部４４は、走行制御部４２に指令を与えることにより、まず、ロボットＲ１を参照区間Ｂ２と判断された検知区間Ａ０へと走行させる。そして、本処理部４４は、吸引制御部４１に指令を与えることにより、参照区間Ｂ２と判断された検知区間Ａ０にてロボットＲ１に空気を吸引させる。さらに、本処理部４４は、この検知区間Ａ０においてガス検知部２で検知したガス成分を、比較用ガスのガス成分として記憶部５に記憶させる。

次に、本処理部４４は、走行制御部４２に指令を与えることにより、ロボットＲ１を対象区間Ｂ１と判断された検知区間Ａ０へと走行させる。そして、本処理部４４は、吸引制御部４１に指令を与えることにより、対象区間Ｂ１と判断された検知区間Ａ０にてロボットＲ１に空気を吸引させる。さらに、本処理部４４は、この検知区間Ａ０においてガス検知部２で検知したガス成分を対象ガスのガス成分として、記憶部５に記憶されている比較用ガスのガス成分と比較することにより、対象ガスのガス成分の濃度（相対濃度）を測定する。つまり、本処理部４４は、対象ガスのガス成分の絶対濃度と、比較用ガスのガス成分の絶対濃度との差分（又は比）に基づいて、対象ガスのガス成分の相対濃度を測定する。このように、本実施形態では、本処理ＳＴ２は、参照区間Ｂ２にて取得した比較用ガスの濃度を基準として、対象区間Ｂ１にて検知された対象ガスの濃度を測定する処理を含んでいる。本処理部４４での本処理ＳＴ２の結果は、記憶部５に記憶される。

以下、全ての対象区間Ｂ１にて対象ガスのガス成分の濃度（相対濃度）を測定するまで、上記の処理を繰り返す。その後、本処理部４４は、走行制御部４２に指令を与えることにより、ロボットＲ１を初期位置に復帰させる。

図３に示す例では、本処理ＳＴ２の実行期間において、ロボットＲ１は、まず参照区間Ｂ２と判断された第１検知区間Ａ１１へと走行する。そして、ロボットＲ１は、第１検知区間Ａ１１にて吸引口１１から空気を吸引することにより、比較用ガス（ここでは、参照ガス）のガス成分を検知する。次に、ロボットＲ１は、対象区間Ｂ１と判断された第２検知区間Ａ１２へと走行する。そして、ロボットＲ１は、第２検知区間Ａ１２にて吸引口１１から空気を吸引し、比較用ガスのガス成分との比較を経て、対象ガスのガス成分の濃度（相対濃度）を測定する。その後、ロボットＲ１は、経路Ｒ１０に沿って第３検知区間Ａ１３、及び第４検知区間Ａ１４を通過し、初期位置に戻る。

記憶部５は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の電気的に書換え可能な不揮発性メモリ、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリ等を備える。記憶部５は、前処理部４３にて実行される前処理ＳＴ１の結果と、本処理部４４にて実行される本処理ＳＴ２の結果と、を記憶する。具体的には、記憶部５は、前処理ＳＴ１の結果として、対象空間Ａ１における複数の検知区間Ａ０を示す情報と、対象区間Ｂ１及び参照区間Ｂ２のいずれであるかを検知区間Ａ０ごとに示す情報と、を記憶する。また、記憶部５は、本処理ＳＴ２の結果として、検知したガス成分が対象ガスのガス成分であるか比較用ガスのガス成分であるかを示す情報と、検知したガス成分の種類及び濃度（相対濃度）を示す情報と、を検知区間Ａ０ごとに記憶する。

通信部６は、例えば通信事業者が提供する携帯電話網（キャリア網）を通じて、インターネット等のネットワークに接続可能な無線通信モジュールである。携帯電話網には、例えば３Ｇ（第３世代）回線、４Ｇ（第４世代）回線、又は５Ｇ（第５世代）回線等がある。その他、通信部６は、例えばＷｉＦｉ（登録商標）等の規格に準拠した無線通信方式で、ネットワークに接続可能であってもよい。通信部６は、ユーザが使用する情報端末との間で通信可能である。また、通信部６は、対象空間Ａ１から離れた遠隔地にあるサーバとの間で通信可能である。

本実施形態では、本処理部４４にて実行された本処理ＳＴ２の結果は、実行直後、定期的に、又はサーバの管理者からの要求に応じて通信部６からサーバへ送信される。したがって、サーバの管理者は、対象空間Ａ１から離れた遠隔地にいながら、対象空間Ａ１での対象ガスのガス成分の種類、濃度（相対濃度）、及び分布等を把握することが可能である。

（３）動作
以下、本実施形態のガス検知システム１００の動作、つまりガス検知方法の一連の流れの一例について図４を参照して説明する。まず、ガス検知システム１００は、前処理ＳＴ１に相当する以下の処理Ｓ１〜Ｓ７を実行する。すなわち、前処理部４３は、いずれかの検知区間Ａ０にてロボットＲ１の吸引口１１から空気を吸引させる（Ｓ１）。次に、前処理部４３は、ガス検知部２にて吸引口１１から吸引した空気中のガス成分が検知されると（Ｓ２）、検知したガス成分に基づいて検知区間Ａ０が対象区間Ｂ１であるか参照区間Ｂ２であるかを判断する（Ｓ３）。そして、前処理部４３は、判断結果を記憶部５に記憶させる（Ｓ４）。処理Ｓ１〜Ｓ４を全ての検知区間Ａ０で未だ実行していなければ（Ｓ５：Ｎｏ）、前処理部４３は、ロボットＲ１を次の検知区間Ａ０まで走行させる、つまり吸引口１１の位置を変更させる（Ｓ６）。

その後、全ての検知区間Ａ０にて処理Ｓ１〜Ｓ４を実行するまで上記の処理を繰り返し、全ての検知区間Ａ０にて処理Ｓ１〜Ｓ４を実行し終えると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、前処理部４３は、ロボットＲ１を初期位置に復帰させる、つまり吸引口１１の位置を初期化させ（Ｓ７）、前処理を終了する。

次に、ガス検知システム１００は、本処理ＳＴ２に相当する以下の処理Ｓ８〜Ｓ１６を実行する。すなわち、本処理部４４は、いずれかの参照区間Ｂ２にてロボットＲ１の吸引口１１から空気を吸引させる（Ｓ８）。次に、本処理部４４は、ガス検知部２にて吸引口１１から吸引した空気中のガス成分が検知されると（Ｓ９）、このガス成分を比較用ガスのガス成分として記憶部５に記憶させる（Ｓ１０）。次に、本処理部４４は、ロボットＲ１をいずれかの対象区間Ｂ１まで走行させる、つまり吸引口１１の位置を対象区間Ｂ１に変更させ、吸引口１１から空気を吸引させる（Ｓ１１）。そして、本処理部４４は、ガス検知部２にて吸引口１１から吸引した空気中のガス成分が検知されると（Ｓ１２）、検知したガス成分を対象ガスのガス成分として、比較用ガスのガス成分との比較に基づいて測定する（Ｓ１３）。その後、本処理部４４は、測定結果を記憶部５に記憶させる（Ｓ１４）。

処理Ｓ１１〜Ｓ１４を全ての対象区間Ｂ１で未だ実行していなければ（Ｓ１５：Ｎｏ）、本処理部４４は、ロボットＲ１を次の対象区間Ｂ１まで走行させる、つまり吸引口１１の位置を変更させる（Ｓ１６）。その後、全ての対象区間Ｂ１にて処理Ｓ１１〜Ｓ１４を実行するまで上記の処理を繰り返し、全ての対象区間Ｂ１にて処理Ｓ１１〜Ｓ１４を実行し終えると（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、本処理部４４は、ロボットＲ１を初期位置に復帰させる、つまり吸引口１１の位置を初期化させ、本処理を終了する。

以下、比較例のガス検知システムとの比較を交えて、本実施形態のガス検知システム１００（ガス検知方法）の利点について説明する。比較例のガス検知システムでは、前処理を実行せずに、つまり対象空間Ａ１を対象区間Ｂ１と参照区間Ｂ２とに区分けをせずに対象ガスのガス成分の測定を行う点で、本実施形態のガス検知システム１００と相違する。比較例のガス検知システムでは、対象空間Ａ１にてそもそも対象ガスが存在するか否かも知らない状態で無作為に対象ガスの測定を試みるため、対象ガスを検知するのに要する時間が長大化しがちである。

一方、本実施形態では、まず前処理により対象空間Ａ１を対象区間Ｂ１と参照区間Ｂ２とに区分けした上で、対象ガスのガス成分の測定を行うことが可能である。このため、本実施形態では、参照区間Ｂ２での比較用ガスのガス成分を参照しつつ、対象ガスが存在する対象区間Ｂ１にて対象ガスのガス成分を検知する、という一連の流れをスムーズに実行しやすい。その結果、本実施形態では、対象空間Ａ１にて無作為に対象ガスを検知しようとする場合と比較して、検知対象である対象ガスを検知するのに要する時間の短縮化を図りやすい、という利点がある。

（４）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つにすぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、ガス検知方法と同様の機能は、（コンピュータ）プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る（コンピュータ）プログラムは、１以上のプロセッサに、上記のガス検知方法を実行させる。

以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

本開示におけるガス検知システム１００は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示におけるガス検知システム１００としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。

また、ガス検知システム１００における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることはガス検知システム１００に必須の構成ではなく、ガス検知システム１００の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、ガス検知システム１００の少なくとも一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。

上述の実施形態では、ロボットＲ１が走行することにより吸引口１１の位置及び向きが可変となっているが、この態様に限られない。例えば、ロボットＲ１は、走行機能を有していなくてもよい。この場合、ロボットＲ１は、対象空間Ａ１に配置されると、配置された位置を維持する。言い換えれば、吸引口１１を有する筐体１０の位置が不変である。そして、この場合、吸引口１１は、筐体１０に対して位置及び向きの少なくとも一方が可変であればよい。

例えば、吸引口１１は、図５Ａに示すように、筐体１０においてスライド移動可能な態様であってもよい。図５Ａに示す例では、吸引口１１は、筐体１０に設けられたレール１０Ａ上をスライド移動可能に構成されている。この態様では、吸引口１１のレール１０Ａ上における位置に応じて、吸引口１１の向いている領域が変化するので、複数の検知区間Ａ０を決定することが可能である。

図５Ａに示す例では、吸引口１１のレール１０Ａ上における位置に応じて、３つの検知区間Ａ１５〜Ａ１７が決定されている。検知区間Ａ１５は、吸引口１１がレール１０Ａの第１端（図５Ａにおける左端）に位置する場合に吸引口１１が向いている領域である。検知区間Ａ１６は、吸引口１１がレール１０Ａの中央に位置する場合に吸引口１１が向いている領域である。検知区間Ａ１７は、吸引口１１がレール１０Ａの第２端（図５Ａにおける右端）に位置する場合に吸引口１１が向いている領域である。

また、例えば、吸引口１１は、図５Ｂに示すように、筐体１０において回転可能な態様であってもよい。図５Ｂに示す例では、吸引口１１は、筐体１０上の一点Ｃ１を中心として、時計回り又は反時計回りに回転可能に構成されている。この態様では、吸引口１１の回転角度に応じて、吸引口１１の向いている領域が変化するので、複数の検知区間Ａ０を決定することが可能である。

図５Ｂに示す例では、吸引口１１の回転角度に応じて、３つの検知区間Ａ１８〜Ａ２０が決定されている。検知区間Ａ１８は、吸引口１１が回転していない場合に吸引口１１が向いている領域である。検知区間Ａ１９は、吸引口１１が時計回りに所定の角度回転している場合に吸引口１１が向いている領域である。検知区間Ａ２０は、吸引口１１が反時計回りに所定の角度回転している場合に吸引口１１が向いている領域である。

また、例えば、筐体１０は、図６に示すように、複数（ここでは、３つ）の吸引口１１を備えていてもよい。各吸引口１１は、筐体１０に固定されており、位置及び向きが不変である。また、複数の吸引口１１は、互いに向きが異なっている。図６に示す例では、第１吸引口１１Ａは、筐体１０の正面を向いている。第２吸引口１１Ｂの向いている向きは、第１吸引口１１Ａの向いている向きに対して、反時計回りに所定の角度ずれている。第３吸引口１１Ｃの向いている向きは、第１吸引口１１Ａの向いている向きに対して、時計回りに所定の角度ずれている。そして、複数の検知区間Ａ０は、複数の吸引口１１のうちいずれの吸引口１１を使用するかにより決定される。

図６に示す例では、３つの吸引口１１Ａ〜１１Ｃのいずれを使用するかにより、３つの検知区間Ａ２１〜Ａ２３が決定されている。検知区間Ａ２１は、第１吸引口１１Ａを使用する場合に第１吸引口１１Ａが向いている領域である。検知区間Ａ２２は、第２吸引口１１Ｂを使用する場合に第２吸引口１１Ｂが向いている領域である。検知区間Ａ２３は、第３吸引口１１Ｃを使用する場合に第３吸引口１１Ｃが向いている領域である。

もちろん、図５Ａ〜図６に示す吸引口１１の構成は、自走式のロボットＲ１に採用されてもよい。

上述の実施形態において、複数の検知区間Ａ０には、参照区間Ｂ２と判断され得る検知区間Ａ０が含まれていなくてもよい。この場合、前処理部４３は、複数の検知区間Ａ０のいずれにも参照区間Ｂ２が存在しない、と判断することになる。つまり、前処理ＳＴ１は、参照区間Ｂ２の有無を判断する処理を含んでいる、と言える。なお、この場合、前処理部４３は、例えば対象空間Ａ１が閉空間でなければ、ロボットＲ１を対象空間Ａ１以外の空間まで走行させて参照区間Ｂ２を探索する処理を実行してもよい。

上述の実施形態において、本処理部４４は、前処理部４３での前処理の結果を受けて、複数の検知区間Ａ０に参照区間Ｂ２が含まれていない場合、参照区間Ｂ２にて比較用ガスを取得する処理を実行しなくてもよい。また、本処理部４４は、前処理部４３での前処理の結果を受けて、複数の検知区間Ａ０に対象区間Ｂ１が含まれていない場合、対象区間Ｂ１にて対象ガスを検知する処理を実行しなくてもよい。

上述の実施形態において、ガス検知部２は、全ての検知区間Ａ０に対してガス成分を脱離する処理を行わなくてもよい。例えば、ガス検知部２は、対象区間Ｂ１ではガス成分を脱離する処理を行い、参照区間Ｂ２ではガス成分を脱離する処理を行わなくてもよい。

上述の実施形態において、ガス検知部２は、ガス成分を吸着及び脱離する態様に限られない。すなわち、ガス検知部２は、対象空間Ａ１における空気中のガス成分を検知可能な態様であればよい。

上述の実施形態において、ガス検知部２での検知は、ロボットＲ１が一時的に停止した状態で実行されてもよいし、ロボットＲ１が走行している状態で実行されてもよい。

上述の実施形態において、対象空間Ａ１は、部屋等の閉空間でなくてもよい。例えば、ロボットＲ１が壁等により区切られていない開放された空間に設置されている、と仮定する。この場合、走行制御部４２は、前処理ＳＴ１及び本処理ＳＴ２のいずれの処理においても、ロボットＲ１の初期位置を中心とした所定の半径の円領域を対象空間Ａ１と定義してロボットＲ１を走行させてもよい。

上述の実施形態において、前処理部４３及び本処理部４４は、ロボットＲ１（つまり、筐体１０）に搭載されていなくてもよい。例えば、前処理部４３及び本処理部４４は、サーバで実現されていてもよい。この場合、ロボットＲ１は、例えばサーバとの間で無線通信する態様であればよい。

上述の実施形態において、ガス検知システム１００は、ロボットＲ１ではなく、携帯可能な端末に搭載されていてもよい。この態様では、前処理部４３及び本処理部４４は、いずれもディスプレイで表示する又はスピーカから音声を出力することにより、端末を移動する、つまり吸引口１１の位置を変更するようにユーザに促してもよい。

（まとめ）
以上述べたように、第１の態様に係るガス検知方法は、前処理（ＳＴ１）と、本処理（ＳＴ２）と、を有する。前処理（ＳＴ１）は、対象空間（Ａ１）における複数の検知区間（Ａ０）の各々で吸引口（１１）から空気を吸引する。また、前処理（ＳＴ１）は、吸引した空気中のガス成分の検知結果に基づいて検知対象である対象ガスが存在する対象区間（Ｂ１）であるか、参照ガスが存在する参照区間（Ｂ２）であるかを検知区間（Ａ０）ごとに判断する。本処理（ＳＴ２）は、対象区間（Ｂ１）と判断された検知区間（Ａ０）にて吸引口（１１）から空気を吸引して対象ガスの検知を行う。また、本処理（ＳＴ２）は、参照区間（Ｂ２）と判断された検知区間（Ａ０）にて対象ガスとの比較に用いる比較用ガスを取得する。

この態様によれば、検知対象である対象ガスを検知するのに要する時間の短縮化を図りやすい、という利点がある。

第２の態様に係るガス検知方法では、第１の態様において、吸引口（１１）の位置が可変である。複数の検知区間（Ａ０）は、吸引口（１１）の向いている領域により決定される。

この態様によれば、吸引口（１１）の向いている領域さえ把握できれば検知区間（Ａ０）を決定できるので、複数の検知区間（Ａ０）を決定しやすい、という利点がある。

第３の態様に係るガス検知方法では、第２の態様において、吸引口（１１）を有する筐体（１０）の位置が不変である。吸引口（１１）は、筐体（１０）に対する向き及び位置の少なくとも一方が可変である。

この態様によれば、吸引口（１１）が対象空間（Ａ１）を移動できない場合であっても、吸引口（１１）の向いている領域を変化させることができるので、複数の検知区間（Ａ０）を決定することができる、という利点がある。

第４の態様に係るガス検知方法では、第２の態様において、吸引口（１１）は、複数である。複数の吸引口（１１）は、互いに向きが異なっている。複数の検知区間（Ａ０）は、複数の吸引口（１１）のうちいずれの吸引口（１１）を使用するかにより決定される。

この態様によれば、吸引口（１１）自体を動かさなくても、吸引口（１１）の向いている領域を変化させることができ、複数の検知区間（Ａ０）を決定することができる、という利点がある。

第５の態様に係るガス検知方法では、第１〜第４のいずれかの態様において、複数の検知区間（Ａ０）の少なくとも一部の区間は、時間によって区切られている。

この態様によれば、空間による区分けだけでなく、時間による区分けによっても複数の検知区間（Ａ０）の少なくとも一部の区間を決定することができる、という利点がある。

第６の態様に係るガス検知方法では、第１〜第５のいずれかの態様において、前処理（ＳＴ１）は、参照区間（Ｂ２）の有無を判断する処理を含む。

この態様によれば、参照区間（Ｂ２）が存在しない場合に、対象空間（Ａ１）の範囲を広げる等して、参照区間（Ｂ２）の探索を試みる等の措置をとることができる、という利点がある。

第７の態様に係るガス検知方法では、第１〜第６のいずれかの態様において、前処理（ＳＴ１）及び本処理（ＳＴ２）の少なくとも一方は、吸引口（１１）から吸引した空気を濃縮し、濃縮した空気からガス成分を脱離させる処理を含む。

この態様によれば、吸引した空気を濃縮しない場合と比較して、低濃度のガス成分も検知することが可能になる、という利点がある。

第８の態様に係るガス検知方法では、第１〜第７のいずれかの態様において、本処理（ＳＴ２）は、参照区間（Ｂ２）にて取得した比較用ガスの濃度を基準として、対象区間（Ｂ１）にて検知された対象ガスの濃度を測定する処理を含む。

この態様によれば、比較用ガスの濃度を基準とせずに対象ガスの濃度を測定する場合と比較して、対象ガスの濃度の測定精度が向上しやすい、という利点がある。

第９の態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに、第１〜第８のいずれかの態様のガス検知方法を実行させる。

この態様によれば、検知対象である対象ガスを検知するのに要する時間の短縮化を図りやすい、という利点がある。

第１０の態様に係るガス検知システム（１００）は、前処理部（４３）と、本処理部（４４）と、を備える。前処理部（４３）は、対象空間（Ａ１）における複数の検知区間（Ａ０）の各々で吸引口（１１）から空気を吸引する。また、前処理部（４３）は、吸引した空気中のガス成分の検知結果に基づいて検知対象である対象ガスが存在する対象区間（Ｂ１）であるか、参照ガスが存在する参照区間（Ｂ２）であるかを検知区間（Ａ０）ごとに判断する。本処理部（４４）は、対象区間（Ｂ１）と判断された検知区間（Ａ０）にて吸引口（１１）から空気を吸引して対象ガスの検知を行う。また、本処理部（４４）は、参照区間（Ｂ２）と判断された検知区間（Ａ０）にて対象ガスとの比較に用いる比較用ガスを取得する。

この態様によれば、検知対象である対象ガスを検知するのに要する時間の短縮化を図りやすい、という利点がある。

第２〜第８の態様に係る方法については、ガス検知方法に必須の方法ではなく、適宜省略可能である。

１００ ガス検知システム
１０ 筐体
１１ 吸引口
４３ 前処理部
４４ 本処理部
Ａ０ 検知区間
Ａ１ 対象空間
Ｂ１ 対象区間
Ｂ２ 参照区間
ＳＴ１ 前処理
ＳＴ２ 本処理

Claims (10)

1. 対象空間における複数の検知区間の各々で吸引口から空気を吸引し、吸引した空気中のガス成分の検知結果に基づいて検知対象である対象ガスが存在する対象区間であるか、参照ガスが存在する参照区間であるかを検知区間ごとに判断する前処理と、
   前記対象区間と判断された検知区間にて前記吸引口から前記空気を吸引して前記対象ガスの検知を行い、前記参照区間と判断された検知区間にて前記対象ガスとの比較に用いる比較用ガスを取得する本処理と、を有する、
   ガス検知方法。
2. 前記吸引口の位置が可変であって、
   前記複数の検知区間は、前記吸引口の向いている領域により決定される、
   請求項１記載のガス検知方法。
3. 前記吸引口を有する筐体の位置が不変であって、
   前記吸引口は、前記筐体に対する向き及び位置の少なくとも一方が可変である、
   請求項２記載のガス検知方法。
4. 前記吸引口は、複数であって、
   前記複数の吸引口は、互いに向きが異なっており、
   前記複数の検知区間は、前記複数の吸引口のうちいずれの吸引口を使用するかにより決定される、
   請求項２記載のガス検知方法。
5. 前記複数の検知区間の少なくとも一部の区間は、時間によって区切られている、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス検知方法。
6. 前記前処理は、前記参照区間の有無を判断する処理を含む、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス検知方法。
7. 前記前処理及び前記本処理の少なくとも一方は、前記吸引口から吸引した前記空気を濃縮し、濃縮した前記空気からガス成分を脱離させる処理を含む、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のガス検知方法。
8. 前記本処理は、前記参照区間にて検知された前記比較用ガスの濃度を基準として、前記対象区間にて検知された前記対象ガスの濃度を測定する処理を含む、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のガス検知方法。
9. １以上のプロセッサに、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のガス検知方法を実行させる、
   プログラム。
10. 対象空間における複数の検知区間の各々で吸引口から空気を吸引し、吸引した空気中のガス成分の検知結果に基づいて検知対象である対象ガスが存在する対象区間であるか、参照ガスが存在する参照区間であるかを検知区間ごとに判断する前処理部と、
    前記対象区間と判断された検知区間にて前記吸引口から前記空気を吸引して前記対象ガスの検知を行い、前記参照区間と判断された検知区間にて前記対象ガスとの比較に用いる比較用ガスを取得する本処理部と、を備える、
    ガス検知システム。

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