JP6519084B2 - ガス測定装置、ガス測定装置の制御方法、およびガス測定装置の制御プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、ガス測定装置、ガス測定装置の制御方法、およびガス測定装置の制御プログラムに関する。
従来、検出対象ガスの濃度を測定したり、検出対象ガスの有無を検出したりするガス測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のガス測定装置では、一回の検出対象ガスの測定を行った後、次の測定を行うまでに、装置内部に残存する測定済みのガスを除去する必要がある。このため、次の測定を行うことが可能な状態となるまでに時間を要する場合がある。
本発明は、検出対象ガスの測定を行った後、次回の測定の準備が完了するまでの時間を短縮することができるガス測定装置、ガス測定装置の制御方法、およびガス測定装置の制御プログラムを提供する。
本発明の一態様のガス測定装置は、利用者の呼気が吹き込まれる吹き込み口、および、前記吹き込み口の内部に連通するガスセンサを有する本体部と、前記本体部を収容する収容部であって、その筐体の内部に、前記収容部の内部を換気する換気部を備え、前記筐体は、前記収容部の内部と外部とを連通させる孔部を有する、収容部と、前記本体部が前記収容部に収容されたときに、前記換気部を稼働させる制御部とを備える。
本発明の一態様のガス測定装置の制御方法は、前記ガス測定装置が、利用者の呼気が吹き込まれる吹き込み口、および、前記吹き込み口の内部に連通するガスセンサを有する本体部と、前記本体部を収容する収容部であって、その筐体の内部に、前記収容部の内部を換気する換気部を備え、前記筐体は、前記収容部の内部と外部とを連通させる孔部を有する、収容部と、を備え、前記方法が、前記換気部の停止条件を決定するステップと、前記換気部を稼働させるステップと、前記ガスセンサの出力値が前記停止条件を満たすか否かを判断するステップと、前記ガスセンサの出力値が前記停止条件を満たすと判断した場合に、前記換気部を停止するステップとを含む。
本発明の一態様のガス測定装置の制御プログラムは、前記ガス測定装置が、利用者の呼気が吹き込まれる吹き込み口、および、前記吹き込み口の内部に連通するガスセンサを有する本体部と、前記本体部を収容する収容部であって、その筐体の内部に、前記収容部の内部を換気する換気部を備え、前記筐体は、前記収容部の内部と外部とを連通させる孔部を有する、収容部と、を備え、前記制御プログラムは、コンピュータに、前記換気部の停止条件を決定するステップと、前記換気部を稼働させるステップと、前記ガスセンサの出力値が前記停止条件を満たすか否かを判断するステップと、前記ガスセンサの出力値が前記停止条件を満たすと判断した場合に、前記換気部を停止するステップとを実行させる。
本発明の一態様によれば、検出対象ガスの測定を行った後、次回の測定の準備が完了するまでの時間を短縮することができる。
以下、図面を参照し、本発明のガス測定装置（利用者の呼気中の特定のガス成分を測定する装置）のいくつかの実施形態について説明する。必要に応じてＸＹＺ座標系を用いて図示および説明を行う。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態におけるガス測定装置１の外観構成を示す六面図である。ガス測定装置１は、例えば、本体部１０と、収容部（クレードル）１００とを備える。
本体部１０は、利用者の呼気中の特定のガス成分を測定するガスセンサを備えた測定器である。ガス成分の測定時、本体部１０は、収容部１００から取り出された状態で使用される。測定終了後、本体部１０は、図１における−Ｘ方向に向かって収容部１００の挿入部１０３に挿入されて、ガスセンサの出力値の制御動作が行われる。図１は、本体部１０が、収容部１００の挿入部１０３に挿入された状態を示している。本体部１０については後述する。
図１は、第１実施形態におけるガス測定装置１の外観構成を示す六面図である。ガス測定装置１は、例えば、本体部１０と、収容部（クレードル）１００とを備える。
本体部１０は、利用者の呼気中の特定のガス成分を測定するガスセンサを備えた測定器である。ガス成分の測定時、本体部１０は、収容部１００から取り出された状態で使用される。測定終了後、本体部１０は、図１における−Ｘ方向に向かって収容部１００の挿入部１０３に挿入されて、ガスセンサの出力値の制御動作が行われる。図１は、本体部１０が、収容部１００の挿入部１０３に挿入された状態を示している。本体部１０については後述する。
収容部１００は、本体部１０を収容したときに、本体部１０に備えられたガスセンサの出力値を安定化させるためのものである。収容部１００は、本体部１０を収容するための挿入部１０３を有する。さらに、収容部１００は、その筐体の側面に収容部１００の内部と外部とを連通させる孔部とし、収容部１００の外部の空気を収容部の内部に取り込むための第１孔部１０１と、収容部の内部の空気を収容部の外部に排出するための第２孔部１０２とを有する。また、挿入部１０３には、本体部１０の内部の空間と収容部１００の内部の空間とを連通するための第１連通口１１０および第２連通口１２０が設けられている。
第１実施形態では、第１孔部１０１および第２孔部１０２が収容部１００の筐体の同一の側面に設けられた例を説明するが、第１孔部１０１および第２孔部１０２は、筐体の上面や下面に設けてもよいし、一方の孔部と他方の孔部とを各々筺体の別面に設けてもよい。また、第１実施形態では、孔部は２つとしたが、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。
また、収容部１００は、本体部１０内に設けられたガスセンサの測定結果を外部に出力するための端部であるコネクタ１４０を有する。例えば、コネクタ１４０には、表示機器Ｄと電気的に接続されたＵＳＢケーブル等が接続される。表示機器Ｄは、例えば、携帯電話、携帯情報端末（Personal Data Assistance）、パーソナルコンピュータなどである。表示機器Ｄは、設定画面、測定結果を示す画面などにより、利用者に対して各種情報を表示する。本体部１００と、表示機器Ｄとは、例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）などにより、無線接続されてもよい。
第１実施形態では、第１孔部１０１および第２孔部１０２が収容部１００の筐体の同一の側面に設けられた例を説明するが、第１孔部１０１および第２孔部１０２は、筐体の上面や下面に設けてもよいし、一方の孔部と他方の孔部とを各々筺体の別面に設けてもよい。また、第１実施形態では、孔部は２つとしたが、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。
また、収容部１００は、本体部１０内に設けられたガスセンサの測定結果を外部に出力するための端部であるコネクタ１４０を有する。例えば、コネクタ１４０には、表示機器Ｄと電気的に接続されたＵＳＢケーブル等が接続される。表示機器Ｄは、例えば、携帯電話、携帯情報端末（Personal Data Assistance）、パーソナルコンピュータなどである。表示機器Ｄは、設定画面、測定結果を示す画面などにより、利用者に対して各種情報を表示する。本体部１００と、表示機器Ｄとは、例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）などにより、無線接続されてもよい。
図２は、第１実施形態における本体部１０の外観構成図である。図２の左図は、本体部１０を表側から見た図であり、右図は本体部１０を裏側から見た図である。本体部１０は、利用者の呼気を吹き込むための吹き込み口１１と、吹き込み口１１から吹き込まれた利用者の呼気を排出するための排出口１２とを備える。排出口１２は、吹き込み口１１の裏側に設けられている。
吹き込み口１１には取り付け取り外し可能な中空構造のアタッチメント（図示省略）が挿入状態で取り付けられ、更に、アタッチメントにはストロー（図示省略）が装着され、吹き込み口１１にはストローおよびアタッチメントを介して利用者の呼気が吹き込まれる。
なお、ストローを装着しない形態のアタッチメントとし、吹き込み口１１はそのアタッチメントを介して利用者の呼気が吹き込まれるものとしてもよい。また更に、アタッチメントも取り付けしない形態の吹き込み口１１とし、その吹き込み口１１はアタッチメントも介さず直接的に利用者の呼気が吹き込まれるものとしてもよい。
また、吹き込み口１１と排出口１２とは、パイプ６０（後述）により接続されている。
吹き込み口１１には取り付け取り外し可能な中空構造のアタッチメント（図示省略）が挿入状態で取り付けられ、更に、アタッチメントにはストロー（図示省略）が装着され、吹き込み口１１にはストローおよびアタッチメントを介して利用者の呼気が吹き込まれる。
なお、ストローを装着しない形態のアタッチメントとし、吹き込み口１１はそのアタッチメントを介して利用者の呼気が吹き込まれるものとしてもよい。また更に、アタッチメントも取り付けしない形態の吹き込み口１１とし、その吹き込み口１１はアタッチメントも介さず直接的に利用者の呼気が吹き込まれるものとしてもよい。
また、吹き込み口１１と排出口１２とは、パイプ６０（後述）により接続されている。
吹き込み口１１および排出口１２は、本体部１０が収容部１００に収容されたときに、それぞれ収容部に設けられた連通口１１０および連通口１２０と連通し、本体部１０の内部の空間は、収容部１００の内部の空間に連通される。
図１に示すように、本体部１０と収容部１００とはケーブル１３０で接続される。ケーブル１３０は、収容部側において、換気部(後述)および収容部１００のコネクタ１４０と接続されている。本体部１０から換気部（後述）への制御信号は、このケーブル１３０経由で送信される。ケーブル１３０は、本体部１０および収容部１００から取り外し可能なケーブルであってもよい。本体部１０は、ケーブル１３０および収容部１００のコネクタ１４０に接続されたＵＳＢケーブル等を介して外部の表示機器Ｄに接続される。
図３は、第１実施形態における本体部１０の内部構成を示す透視図である。本体部１０には、着脱可能（交換可能）な半導体式ガスセンサユニット（第１ガスセンサユニット）２０が取り付けられる。図４は、半導体式ガスセンサ２４と吹き込み口１１から連通するパイプ６０との接続部の状態を示す部分断面図である。半導体式ガスセンサユニット２０は、本体部１０に嵌合可能な筐体２１の内部に、センサ基板２３、半導体式ガスセンサ２４、および電子部品（例えば、記憶部品）２２を収容している。センサ基板２３の一方の側には半導体式ガスセンサ２４が搭載され、他方の側には電子部品２２が搭載される。半導体式ガスセンサ２４は、筐体２１に設けられた孔部２１Ａを介して筐体２１の外部に先端部を突出させる。半導体式ガスセンサ２４は、その先端部がパイプ６０に挿入されている。半導体式ガスセンサ２４の先端部は筒状となっておりその内側に設けられた検知面には、酸化スズ（ＳｎＯ２）などが形成されており、アセトンなどの検出対象ガス、あるいはその他の干渉ガスが触れると電気抵抗が低下するようになっている。また、半導体式ガスセンサ２４は、測定時に検知面の感度をあげるためのヒータおよび電極を備える。半導体式ガスセンサ２４は、検知面における電気抵抗の低下に基づいて、検出対象ガスの濃度を検出する。
なお、第１実施形態においては、半導体式ガスセンサを備えることとしたが、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）吸収センサや膜型表面応力センサ等、他の方式のセンサでもいい。
なお、第１実施形態においては、半導体式ガスセンサを備えることとしたが、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）吸収センサや膜型表面応力センサ等、他の方式のセンサでもいい。
利用者の呼気には、ケトン体、エタノール、アセトアルデヒドなどの様々な種類のガスが含まれる。半導体式ガスセンサ２４は、例えば、ケトン体の一種であるアセトンに対して高い感度を示す。アセトンは、脂質代謝の副産物であり、呼気におけるアセトンの濃度は脂質代謝の量を示す指標値となる。体内に糖質エネルギーが十分に存在する場合には、脂肪が燃焼されないため呼気におけるアセトンの濃度は低くなり、体内に糖質エネルギーが不足すると、脂肪が燃焼されるため呼気におけるアセトンの濃度は高くなる。
本体部１０の表面および半導体式ガスセンサユニット２０の筐体２１は、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂やポリカーボネードなどで形成される。
本体部１０は、第２ガスセンサユニット４０をさらに備える。第２ガスセンサユニット４０は、第２ガスセンサ４１と、ソレノイドバルブ４２とを備える。また、パイプ６０には、その内空間と外空間とを繋ぐパイプ６０Ａが設けられており、このパイプ６０Ａと第２ガスセンサ４１とがチューブ３０により接続される。第２ガスセンサ４１は、半導体式ガスセンサ２４とは被毒寿命が異なるセンサである。ソレノイドバルブ４２は、例えば、吹き込み口１１に連通する本体部１０内部の空間の圧力を測定する圧力センサ７０（図６参照）が基準値以上の圧力を検出してから所定時間（例えば数［ｓｅｃ］程度）経過後に作動し、第２ガスセンサ４１の内部に負圧を発生させる。これによって、吹き込み口１１に吹き込まれた呼気がパイプ６０、パイプ６０Ａ、およびチューブ３０を介して第２ガスセンサ４１の内部に取り込まれる。なお、ソレノイドバルブ４２が、圧力センサ７０が基準値以上の圧力を検出してから所定時間経過後に作動することで、終末呼気を第２ガスセンサ４１に取り込むことができる。
また、本体部１０は、メイン基板５０を備える。図５は、第１実施形態における本体部１０を側面から（図３における−Ｘ方向から）見た透視図である。メイン基板５０には、後述するＣＰＵ（Central Processing Unit）７３（制御部）などが搭載される。図６は、第１実施形態における本体部１０の制御関係の構成図である。本体部１０は、前述した構成の他、例えば、タイマ７１、電源７２、ＲＯＭ（Read Only Memory）７４、ＲＡＭ（Random Access Memory）７５、および外部インターフェース７６を備える。これらの構成要素は、Ｉ／Ｏ８０を介して通信可能に接続されている。ＣＰＵ７３は、本体部１０の各部を制御する。ＣＰＵ７３は、例えば、半導体式ガスセンサ２４の検出値と第２ガスセンサ４１の検出値の双方を加味して、本体部１０の測定結果を確定する処理を行う。さらに、ＣＰＵ７３は、本体部１０が収容部１００に収容されたときに、収容部１００に設けられた換気部の動作を制御する。ＲＯＭ７４には、ＣＰＵ７３が実行するプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ７５は、例えば、ＣＰＵ７３が処理を行う際のワーキングメモリである。
図７は、第１実施形態における収容部１００の内部構成を示す断面図である。図７は、図１におけるガス測定装置１を７−７面に沿って切断した場合の断面図を示している。収容部１００は、例えば、その筐体の内部に、吸着剤を収容するための第１吸着剤収容部１０４および第２吸着剤収容部１０５を備える。第１吸着剤収容部１０４および第２吸着剤収容部１０５の各々の内部には、活性炭などのガス吸着剤が収容される。活性炭に代えて（または加えて）、ゼオライト、モレキュラーシーブ、シリカゲルなどのガス吸着剤が収容されてもよい。
さらに、収容部１００は、例えば、その筐体の内部に、第１換気部１０６と、第２換気部１０７とを備える。第１換気部１０６は、収容部１００の外部の空気を収容部１００の内部に取り込む。第１換気部１０６は、例えば、第１孔部１０１に近接して配置されている。第２換気部１０７は、収容部１００の内部の空気を収容部１００の外部に排出する。第２換気部１０７は、例えば、第２孔部１０２に近接して配置されている。第１換気部１０６および第２換気部１０７は、例えば、ファンまたはポンプ、或いはその他の換気装置である。
第１吸着剤収容部１０４は、例えば、第１換気部１０６に近接して配置されている。第１吸着剤収容部１０４に収容される吸着剤は、第１換気部１０６の稼働時に、収容部１００の外部から取り込まれる空気の中からガスセンサの安定化を妨げる阻害ガスを除去する。また、この吸着剤は、第１換気部１０６の停止時に、収容部１００の内部に存在する阻害ガスあるいは第１孔部１０１を介して外部から収容部１００の内部に流入する阻害ガスを除去することもできる。
第２吸着剤収容部１０５は、例えば、第２換気部１０７に近接して配置されている。第２吸着剤収容部１０５に収容される吸着剤は、第２換気部１０７が停止しているときに、第２孔部１０２を介して外部から収容部１００の内部に流入する阻害ガスを除去する。
第１実施形態においては、収容部１００の内部に２つの吸着剤収容部を設ける例を説明するが、収容部１００の内部に１つあるいは３つ以上の吸着剤収容部を設けてもよい。また、第１実施形態においては、第１換気部１０６が第１孔部１０１と第１吸着剤収容部１０４との間に配置され、第２換気部１０７が第２孔部１０２と第２吸着剤収容部１０５との間に配置される例を説明するが、第１吸着剤収容部１０４が第１孔部１０１と第１換気部１０６との間に配置され、第２吸着剤収容部１０５が第２孔部１０２と第２換気部１０７との間に配置されてもよい。また、第１実施形態においては、２つの換気部を設ける構成としたが、換気部は１つあるいは３つ以上でもよい。また、第１実施形態においては、換気部は孔部に近接して配置したが、連通口１１０または連通口１２０に近接した位置、つまり、本体部１０に近接した位置に配置してもよい。また、第１実施形態においては、収容部１００に設けた吸着剤収容部に吸着剤を収容する構成としたが、吸着剤収容部を設けずに、孔部にシャッター部を配設し、シャッター部の開閉により、収容部１００の内部と外部とを連通させた状態と、収容部１００の内部を密閉する状態とを切り替え可能な構成としてもよい。このような構成によれば、換気部の停止時あるいはガス測定装置の電源オフ時に、使用者がシャッター部を閉めることによって、収容部内部が密閉されるため、外部から阻害ガスが収容部の内部に流入することを防止することができる。また、換気部の停止あるいはガス測定装置の電源のオフに連動して、自動的にシャッター部を閉める構成としてもよい。さらに、換気部の駆動あるいはガス測定装置の電源のオンに連動して、自動的にシャッター部を開く構成としてもよい。
収容部１００に設けられた挿入部１０３には、着脱センサ１０８が設けられている。着脱センサ１０８は、本体部１０が挿入部１０３に挿入されたときに接触子同士が接触することで通電し、電気信号を出力する電気式の着脱センサであってよい。あるいは、着脱センサ１０８は、本体部１０が挿入部１０３に挿入されたときに挿入部１０３内で照射されていた光を本体部１０が遮ることにより電気信号を出力する光学式の着脱センサであってよい。
以下において、第１実施形態におけるガス測定装置１の動作について説明する。図８は、第１実施形態の測定動作時におけるガス測定装置１の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、本体部１０のＣＰＵ７３は、利用者の呼気が吹き込まれたか否かを判断する（ステップＳ１００）。具体的には、吹き込み口１１に連通する本体部１０内部の空間の圧力を測定する圧力センサ７０が基準値以上の圧力を検出したか否かを判断する。圧力センサ７０が基準値以上の圧力を検出した場合、ＣＰＵ７３は、例えば、半導体式ガスセンサ２４および第２ガスセンサ４１の双方の出力値を取得し、ＲＡＭ７５に記憶させる（ステップＳ１１０）。圧力センサ７０が基準値以上の圧力を検出しなかった場合、利用者の呼気の吹き込みの検知が継続される。
次に、ＣＰＵ７３は、取得した半導体式ガスセンサ２４および第２ガスセンサ４１の双方の出力値を用いて、ガスセンサの測定結果を導出する（ステップＳ１２０）。例えば、ＣＰＵ７３は、下記の式（１）に基づいて、ガスセンサの測定結果Ｃｏｎｃを導出する。式中、Ｃ１は半導体式ガスセンサ２４の検出値であり、Ｃ２は第２ガスセンサ４１の検出値である。また、ｋ１、ｋ２は係数であり、実験などにより予め求められた最適値が使用される。ｋ２は、例えば負の値に設定される。なお、式（１）に代えて、Ｃ１およびＣ２を使用した二次以上の多項式によってガスセンサの測定結果Ｃｏｎｃを導出してもよいし、Ｃ１およびＣ２を座標とするマップによってガスセンサの測定結果Ｃｏｎｃを導出してもよい。また、利用者の性別や年齢、体格に応じて、ガス測定装置１の測定結果Ｃｏｎｃを導出するためのパラメータ（一例として係数ｋ１、ｋ２）を補正してもよい。また、半導体式ガスセンサ２４および第２ガスセンサ４１のいずれか一方の出力値を用いて測定結果を導出してもよい。
Ｃｏｎｃ＝ｋ１×Ｃ１＋ｋ２×Ｃ２ ‥（１）
Ｃｏｎｃ＝ｋ１×Ｃ１＋ｋ２×Ｃ２ ‥（１）
次に、ＣＰＵ７３は、導出された測定結果Ｃｏｎｃを、外部インターフェース７６を使用し、ケーブル１３０および収容部１００のコネクタ１４０に接続されたＵＳＢケーブル等を介して外部の表示機器Ｄに出力する（ステップＳ１３０）。この結果、表示機器Ｄは、本体部１０で導出された測定結果Ｃｏｎｃを利用者に表示する。以上により、本フローチャートの処理を終了する。
図９は、第１実施形態における、ガスセンサの出力値の制御動作時のガス測定装置１の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、本体部１０のＣＰＵ７３は、収容部１００に収容されたか否かを判断する（ステップＳ２００）。具体的には、ＣＰＵ７３は、収容部１００が挿入部１０３に挿入された際に着脱センサ１０８から出力される電気信号を検出することによって、本体部１０が収容されたと判断する。
まず、本体部１０のＣＰＵ７３は、収容部１００に収容されたか否かを判断する（ステップＳ２００）。具体的には、ＣＰＵ７３は、収容部１００が挿入部１０３に挿入された際に着脱センサ１０８から出力される電気信号を検出することによって、本体部１０が収容されたと判断する。
次に、ＣＰＵ７３は、ガスセンサの出力値が安定しているか否かを判断する（ステップＳ２１０）。ＣＰＵ７３は、判断時におけるガスセンサの出力値（例えば、上記式（１）に基づいて算出された測定結果）と、測定が行われておらず且つ安定状態にあるときのガスセンサの出力値Ｖ０とを比較することで、ガスセンサの出力値が安定しているか否かを判断する。例えば、ＣＰＵ７３は、判断時におけるガスセンサの出力値と、ガスセンサの出力値Ｖ０との差異が所定の範囲内である場合には、ガスセンサの出力値が安定していると判断する。
ＣＰＵ７３は、ガスセンサの出力値が安定していると判断した場合、本体部１０の測定準備が完了していると判断し、本フローチャートの処理を終了する（ステップＳ２６０）。一方、ＣＰＵ７３は、ガスセンサの出力値が安定していないと判断した場合、換気部の稼働条件を決定する（ステップＳ２２０）。ＣＰＵ７３は、ガスセンサの出力値Ｖ０に基づいて、換気部の停止条件である出力値の閾値ＶＴを決定する。例えば、ＣＰＵ７３は、出力値Ｖ０よりも高い値を閾値ＶＴとして決定する。ＶＴをＶ０よりも高い値とすることで、ガスセンサの出力値が安定状態以下にまで下がり、ガスセンサの出力値が安定状態に達するまでに時間を要してしまうことがない。
また、ＣＰＵ７３は、出力値Ｖ０と、ガスセンサの測定済み出力値の最大値Ｖｐとの双方に基づいて、換気部の停止条件である閾値ＶＴを決定してもよい。ＣＰＵ７３は、例えば、以下の式（２）に基づいて、閾値Ｔ０を決定する。このとき、換気部の停止条件に加えて、稼働時における換気部の風量の強度条件を決定してもよい。
ＶＴ＝（Ｖｐ−Ｖ０）×０．２＋Ｖ０‥（２）
また、ＣＰＵ７３は、出力値Ｖ０と、ガスセンサの測定済み出力値の最大値Ｖｐとの双方に基づいて、換気部の停止条件である閾値ＶＴを決定してもよい。ＣＰＵ７３は、例えば、以下の式（２）に基づいて、閾値Ｔ０を決定する。このとき、換気部の停止条件に加えて、稼働時における換気部の風量の強度条件を決定してもよい。
ＶＴ＝（Ｖｐ−Ｖ０）×０．２＋Ｖ０‥（２）
次に、ＣＰＵ７３は、第１換気部１０６および第２換気部１０７を稼働させる制御信号を、第１換気部１０６および第２換気部１０７に送信する（ステップＳ２３０）。この信号に基づき、第１換気部１０６および第２換気部１０７が稼働される。
次に、ＣＰＵ７３は、換気部の停止条件が満たされているか否かを判断する（ステップＳ２４０）。具体的には、ＣＰＵ７３は、ガスセンサの出力値が、閾値ＶＴを下回っているか否かを判断する。図１０は、ガスセンサの出力値と測定時間との関係を示すグラフである。Ｔ１は、利用者が吹き込みを開始した時間を示し、Ｔ２は、本体部１０が収容部１００に収容された時間を示し、Ｔ３は、低濃度ガス測定時に出力値が閾値ＶＴに達した時間を示し、Ｔ４は、高濃度ガス測定時に出力値が閾値ＶＴに達した時間を示す。また、ＶＰＫＨは、高濃度ガス測定時の最大値を示し、ＶＰＫＬは、低濃度ガス測定時の最大値を示し、ＶＴは、閾値を示し、Ｖ０はガスセンサが安定状態にあるときの出力値を示す。低濃度ガスの測定時および高濃度ガス測定時のいずれにおいても、吹き込み開始後（Ｔ１）、ガスセンサの出力値は増大し、最大値を計測した後、徐々に低下する。本体部１０を収容部１００に収容した後も（Ｔ２）出力値は徐々に低下し、やがて閾値ＶＴに達する。このとき（Ｔ３またはＴ４）、ＣＰＵ７３は、換気部の停止条件が満たされていると判断する。
ＣＰＵ７３は、換気部の停止条件が満たされていると判断した場合、第１換気部１０６および第２換気部１０７を停止させる制御信号を、第１換気部１０６および第２換気部１０７に送信する（ステップＳ２５０）。一方、ＣＰＵ７３は、換気部の停止条件が満たされていないと判断した場合、引き続き、換気部の停止条件が満たされているか否かの監視を継続する。
次に、ＣＰＵ７３は、測定準備が完了していると判断し、測定準備が完了していることを示す信号を、外部インターフェース７６を使用し、ケーブル１３０および収容部１００のコネクタ１４０に接続されたＵＳＢケーブル等を介して外部の表示機器Ｄに送信する（ステップＳ２６０）。この結果、表示機器Ｄは、測定準備が完了している旨を利用者に表示する。以上により、本フローチャートの処理を終了する。
以上説明した第１実施形態のガス測定装置１によれば、検出対象ガスの測定後、換気機能を備えた収容部１００に本体部１０を収容することで、本体部１０内に残存する測定済みのガスが除去されるため、次の測定を行うことができるようになるまでに要する時間を短縮することができる。
ここで、換気部の駆動時間を一定とすると、高濃度ガス測定時にはガスセンサの出力値が十分に低下する前に換気部が停止する場合がある。この場合、ガスセンサの出力値が安定状態に達するまでに時間を要してしまう。また、低濃度ガス測定時には、換気部の稼働時間が長すぎて、ガスセンサの出力値が安定状態以下にまで下がってしまう場合がある。この場合も、ガスセンサの出力値が安定状態に達するまでに時間を要してしまう。
これに対し、第１実施形態のガス測定装置１では、本体部１０を収容部１００に収容した後、ガスセンサの出力値を監視し、この出力値が閾値に達したときに換気部を停止するように制御を行う。これにより、測定時のガス濃度に関わらず、本体部１０が次の測定を行うことができるようになるまでに要する時間を効率的に短縮することができる。
これに対し、第１実施形態のガス測定装置１では、本体部１０を収容部１００に収容した後、ガスセンサの出力値を監視し、この出力値が閾値に達したときに換気部を停止するように制御を行う。これにより、測定時のガス濃度に関わらず、本体部１０が次の測定を行うことができるようになるまでに要する時間を効率的に短縮することができる。
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。第１実施形態と比較して、第２実施形態に係るガス測定装置は、ＣＰＵ７３（制御部）が、換気部の稼働および停止を制御する方法が異なる。このため、構成などについては第１実施形態で説明した図１並びに関連する記載を援用し、説明を省略する。
以下、第２実施形態について説明する。第１実施形態と比較して、第２実施形態に係るガス測定装置は、ＣＰＵ７３（制御部）が、換気部の稼働および停止を制御する方法が異なる。このため、構成などについては第１実施形態で説明した図１並びに関連する記載を援用し、説明を省略する。
図１１は、第２実施形態における、ガスセンサの出力値の制御動作時のガス測定装置１の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ７３は、本体部１０が、収容部１００に収容されたか否かを判断する（ステップＳ３００）。具体的には、ＣＰＵ７３は、収容部１００の挿入部１０３に設けられた着脱センサ１０８を用いて、本体部１０の挿入の有無を判断する。
まず、ＣＰＵ７３は、本体部１０が、収容部１００に収容されたか否かを判断する（ステップＳ３００）。具体的には、ＣＰＵ７３は、収容部１００の挿入部１０３に設けられた着脱センサ１０８を用いて、本体部１０の挿入の有無を判断する。
次に、ＣＰＵ７３は、ガスセンサの出力値が安定しているか否かを判断する（ステップＳ３１０）。例えば、ＣＰＵ７３は、判断時におけるガスセンサの出力値（例えば、上記式（１）に基づいて算出された測定結果）と、測定が行われておらず且つ安定状態にあるときのガスセンサの出力値Ｖ０とを比較することで、ガスセンサの出力値が安定しているか否かを判断する。例えば、判断時におけるガスセンサの出力値と、ガスセンサの出力値Ｖ０との差異が所定の範囲内である場合には、ＣＰＵ７３は、ガスセンサの出力値が安定していると判断する。
ＣＰＵ７３は、ガスセンサの出力値が安定していると判断した場合、本体部１０の測定準備が完了していると判断し、本フローチャートの処理を終了する（ステップＳ３６０）。一方、ＣＰＵ７３は、ガスセンサの出力値が安定していないと判断した場合、換気部の稼働条件を決定する（ステップＳ３２０）。ＣＰＵ７３は、ガスセンサの測定済み出力値の最大値Ｖｐに基づいて、換気部の稼働時間Ｔ（あるいは停止時刻）を決定する。この場合、予め最大値Ｖｐに応じた稼働時間を本体部１０のＲＯＭ７４に記憶しておく。換気部の稼働条件を決定するときに、ＣＰＵ７３は、最大値Ｖｐを検出し、ＲＯＭ７４を参照してこの最大値Ｖｐに対応する稼働時間Ｔを読み出す。
なお、ＣＰＵ７３は、予め最大値Ｖｐに応じた換気部の風量の強度条件を本体部１０のＲＯＭ７４に記憶しておき、換気部の稼働条件を決定するときに、上記の稼働時間に代えて（あるいは、加えて）、最大値Ｖｐに対応する換気部の風量の強度条件を読み出してもよい。
なお、ＣＰＵ７３は、予め最大値Ｖｐに応じた換気部の風量の強度条件を本体部１０のＲＯＭ７４に記憶しておき、換気部の稼働条件を決定するときに、上記の稼働時間に代えて（あるいは、加えて）、最大値Ｖｐに対応する換気部の風量の強度条件を読み出してもよい。
次に、ＣＰＵ７３は、第１換気部１０６および第２換気部１０７を稼働させる信号を、第１換気部１０６および第２換気部１０７に送信する（ステップＳ３３０）。この信号に基づき、第１換気部１０６および第２換気部１０７が稼働される。同時に、ＣＰＵ７３は、タイマ７１を駆動させ、第１換気部１０６および第２換気部１０７の駆動時間を計測させる。
次に、ＣＰＵ７３は、換気部の停止条件が満たされているか否かを判断する（ステップＳ３４０）。具体的には、ＣＰＵ７３は、タイマ７１の計測結果を参照し、第１換気部１０６および第２換気部１０７の稼働時間がステップＳ３２０において読み出された稼働時間Ｔに達しているか否かを判断する。
ＣＰＵ７３は、換気部の停止条件が満たされていると判断した場合、第１換気部１０６および第２換気部１０７を停止させる信号を、第１換気部１０６および第２換気部１０７に送信する（ステップＳ３５０）。一方、ＣＰＵ７３は、換気部の停止条件が満たされていないと判断した場合、換気部の停止条件が満たされているか否かの監視を継続する。
次に、ＣＰＵ７３は、測定準備が完了していると判断し、測定準備が完了していることを示す信号を、外部インターフェース７６を使用し、ケーブル１３０および収容部のコネクタ１４０に接続されたＵＳＢケーブル等を介して外部の表示機器Ｄに送信する（ステップＳ３６０）。この結果、表示機器Ｄは、測定準備が完了している旨を利用者に表示する。以上により、本フローチャートの処理を終了する。
図１２は、第２実施形態におけるガスセンサの出力値と測定時間との関係を示すグラフである。図１２において、Ｔ１は、利用者が吹き込みを開始した時間を示し、Ｔ２は、本体部１０が収容部１００に収容された時間を示し、Ｔ３は、換気部が稼働を開始した時間を示し、Ｔ４は、低濃度ガス測定時に換気部の稼働時間が稼働時間Ｔに達した時間を示し、Ｔ５は、高濃度ガス測定時に出力値が稼働時間Ｔに達した時間を示す。低濃度ガスを測定する場合、時間Ｔ１において、利用者による吹き込みが開始される。その後、図１２におけるＢにおいて最大値を計測した後、時間Ｔ２において、本体部１０が収容部１００に収容される。その後、時間Ｔ３において、第１換気部１０６および第２換気部１０７が稼働される。その後、換気部の停止条件が満たされていると判断された場合、すなわち、時間Ｔ４において換気部が停止される。具体的には、時間Ｔ３からの経過時間が、ステップＳ３２０において読み出された稼働時間Ｔに達しているか否かが判断される。同様に、高濃度ガスを測定する場合、時間Ｔ１において、利用者による吹き込みが開始される。その後、図１２におけるＡにおいて最大値を計測した後、時間Ｔ２において、本体部１０が収容部１００に収容される。その後、時間Ｔ３において、第１換気部１０６および第２換気部１０７が稼働される。その後、換気部の停止条件が満たされていると判断された場合、すなわち、時間Ｔ５において換気部が停止される。具体的には、時間Ｔ３からの経過時間が、ステップＳ３２０において読み出された稼働時間Ｔに達しているか否かが判断される。測定準備が完了していると判断した場合、ＣＰＵ７３は、測定準備完了していることを示す信号を、表示機器Ｄに送信する。
以上説明した第２実施形態のガス測定装置１によれば、検出対象ガスの測定後、換気機能を備えた収容部１００に本体部１０を収容することで、本体部１０内に残存する測定済みのガスが除去されるため、次の測定を行うことができるようになるまでに要する時間を短縮することができる。
また、第２実施形態のガス測定装置１では、本体部１０を収容部１００に収容した後、ガスセンサの出力値の最大値Ｖｐを検出し、ＲＯＭ７４を参照してこの最大値Ｖｐに対応する稼働時間Ｔを読み出す。第１換気部１０６および第２換気部１０７を稼働させた後、稼働時間が稼働時間Ｔに達したときに第１換気部１０６および第２換気部１０７を停止するように制御を行う。これにより、本体部１０が次の測定を行うことができるようになるまでに要する時間を効率的に短縮することができる。また、換気部の稼働後、ガスセンサの出力値を監視する必要がないため、処理負荷を軽減させることができる。
なお、ＣＰＵ７３は、ガスセンサの測定済み出力値の最大値Ｖｐに代え、本体部１０を収容部１００に収納したときのガスセンサの出力値（図１２におけるＡ’およびＢ’）に基づいて、換気部の稼働時間Ｔ（あるいは停止時刻）を決定してもよい。測定後、本体部１０を収容部１００に収納するまでにかかる時間は利用者毎にばらつきがあるため、収容時のガスセンサの出力値に基づいて稼働時間を決定することで、このばらつきによる影響を回避することができる。
なお、ＣＰＵ７３は、ガスセンサの測定済み出力値の最大値Ｖｐに代え、本体部１０を収容部１００に収納したときのガスセンサの出力値（図１２におけるＡ’およびＢ’）に基づいて、換気部の稼働時間Ｔ（あるいは停止時刻）を決定してもよい。測定後、本体部１０を収容部１００に収納するまでにかかる時間は利用者毎にばらつきがあるため、収容時のガスセンサの出力値に基づいて稼働時間を決定することで、このばらつきによる影響を回避することができる。
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について説明する。第１および第２実施形態のガス測定装置１は、本体部１０が収容部１００から取り出された状態で使用される着脱式のガス測定装置である。これに対して、第３実施形態におけるガス測定装置は、利用者によって収容部がスライド操作されて開状態でガス測定が行われるスライド式のガス測定装置である。第３実施形態において、本体部に設けられたＣＰＵ（制御部）が収容部に設けられた換気部の稼働および停止を制御する方法は、上記の第１および第２実施形態と同じである。
このため、以下においては、第３実施形態におけるガス測定装置の構造に関する説明を行い、換気部の制御方法に関しては、第１および第２実施形態において説明した図８から１２並びに関連する記載を援用し、説明を省略する。
図１３は、第３実施形態におけるガス測定装置１Ａを表側から見た外観構成図である。ガス測定装置１Ａは、利用者によって収容部２０２が図中Ｘ方向にスライド操作されることによって、開状態と閉状態のいずれかに保持される。
以下、第３実施形態について説明する。第１および第２実施形態のガス測定装置１は、本体部１０が収容部１００から取り出された状態で使用される着脱式のガス測定装置である。これに対して、第３実施形態におけるガス測定装置は、利用者によって収容部がスライド操作されて開状態でガス測定が行われるスライド式のガス測定装置である。第３実施形態において、本体部に設けられたＣＰＵ（制御部）が収容部に設けられた換気部の稼働および停止を制御する方法は、上記の第１および第２実施形態と同じである。
このため、以下においては、第３実施形態におけるガス測定装置の構造に関する説明を行い、換気部の制御方法に関しては、第１および第２実施形態において説明した図８から１２並びに関連する記載を援用し、説明を省略する。
図１３は、第３実施形態におけるガス測定装置１Ａを表側から見た外観構成図である。ガス測定装置１Ａは、利用者によって収容部２０２が図中Ｘ方向にスライド操作されることによって、開状態と閉状態のいずれかに保持される。
ガス測定装置１Ａは、本体部２０１と、閉状態において本体部２０１の一部を覆う収容部２０２とを備える。本体部２０１の第１面における、開状態においてのみ露出する部分には、利用者の呼気を吹き込むための吹き込み口２０３が設けられている。
吹き込み口２０３には取り付け取り外し可能な中空構造のアタッチメント（図示省略）が開状態において挿入状態で取り付けられ、更に、アタッチメントにはストロー（図示省略）が装着され、吹き込み口２０３にはストローおよびアタッチメントを介して利用者の呼気が吹き込まれる。
なお、ストローを装着しない形態のアタッチメントとし、吹き込み口２０３はそのアタッチメントを介して利用者の呼気が吹き込まれるものとしてもよい。また更に、アタッチメントも取り付けしない形態の吹き込み口２０３とし、その吹き込み口はアタッチメントも介さず直接的に利用者の呼気が吹き込まれるものとしてもよい。
なお、ストローを装着しない形態のアタッチメントとし、吹き込み口２０３はそのアタッチメントを介して利用者の呼気が吹き込まれるものとしてもよい。また更に、アタッチメントも取り付けしない形態の吹き込み口２０３とし、その吹き込み口はアタッチメントも介さず直接的に利用者の呼気が吹き込まれるものとしてもよい。
さらに、本体部２０１には、ガスセンサで測定された測定結果を外部に出力するための端部２０４が設けられている。端部２０４は、例えば、ＵＳＢケーブルを介して、表示機器Ｄと接続されている。表示機器Ｄは、例えば、携帯電話、携帯情報端末（Personal Data Assistance）、パーソナルコンピュータなどである。表示機器Ｄは、設定画面、測定結果を示す画面などにより、利用者に対して各種情報を表示する。本体部２０１と、表示機器Ｄとは、例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）などにより、無線接続されてもよい。
ガス測定装置１Ａの本体部２０１には、閉状態において収容部２０２と連続した表面形状をなすように形成されたベース部２０５が形成されている。ベース部２０５の収容部２０２に当接する側の端部には、収容部２０２の端部に対応する形状を有し、閉状態において収容部２０２と密着する部材２０６が取り付けられている。部材２０６は、ゴム（例えば、シリコンゴム）、エラストマーなどの弾性素材によって形成される。部材２０６には、図中Ｙ方向に関する中央部付近において、利用者が開操作をしやすいように、図中−Ｘ方向に進むに連れて＋Ｚ方向にせり上がる傾斜を有する、つまみ部２０６Ａが設けられている。
収容部２０２には、その筐体の側面に収容部２０２の内部と外部とを連通させる孔部が設けられている。収容部２０２の第１面には、収容部２０２の外部の空気を収容部の内部に取り込むための第１孔部２０７が設けられている。第３実施形態では、第１孔部２０７が収容部２０２の第１面に設けられ、第２孔部２０８が、第１面と対向する収容部２０２の第２面に設けられた例を説明するが、第１孔部２０７および第２孔部２０８を収容部２０２の筐体の同一面に設けてもよいし、あるいは、収容部２０２の筐体の上面および下面の各々に設けてもよい。また、第３実施形態では、孔部は２つとしたが、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。
図１４は、第３実施形態におけるガス測定装置１Ａを裏側から見た外観構成図である。本体部２０１の第２面における、開状態においてのみ外部に露出する部分には、吹き込み口２０３から吹き込まれた利用者の呼気を排出するための排出口２０９が設けられている。排出口２０９は、吹き込み口２０３の裏側に設けられている。収容部２０２の第２面には、収容部２０２の内部の空気を収容部２０２の外部に排出するための第２孔部２０８が設けられている。また、吹き込み口２０３と排出口２０９とは、パイプ２３０（後述）により接続されている。なお、図１４において、つまみ部２０６Ａは、図中−Ｘ方向に進むに連れて−Ｚ方向にせり上がる傾斜を有する。
図１５は、第３実施形態におけるガス測定装置１Ａの内部構成を示す透視図である。ガス測定装置１Ａには、本体部２０１に対して着脱可能（交換可能）な半導体式ガスセンサユニット（第１ガスセンサユニット）２１０が取り付けられる。図１６は、半導体式ガスセンサ２１３と吹き込み口２０３から連通するパイプ２３０との接続部の状態を示す部分断面図である。半導体式ガスセンサユニット２１０は、本体部２０１に嵌合可能な筐体２１１の内部に、センサ基板２１２、半導体式ガスセンサ２１３、および電子部品（例えば、記憶部品）２１４を収容している。センサ基板２１２の一方の側には半導体式ガスセンサ２１３が搭載され、他方の側には電子部品２１４が搭載される。半導体式ガスセンサ２１３は、筐体２１１に設けられた孔部２１１Ａを介して筐体２１１の外部に先端部を突出させる。半導体式ガスセンサ２１３は、その先端部がパイプ２３０に挿入されている。半導体式ガスセンサ２１３の先端部は筒状となっておりその内側に設けられた検知面には、酸化スズ（ＳｎＯ２）などが形成されており、アセトンなどの検出対象ガス、あるいはその他の干渉ガスが触れると電気抵抗が低下するようになっている。また、半導体式ガスセンサ２１３は、測定時に検知面の感度をあげるためのヒータおよび電極を備える。半導体式ガスセンサ２１３は、検知面における電気抵抗の低下に基づいて、検出対象ガスの濃度を検出する。
なお、第３実施形態においては、半導体式ガスセンサを備えることとしたが、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）吸収センサや膜型表面応力センサ等、他の方式のセンサでもいい。
なお、第３実施形態においては、半導体式ガスセンサを備えることとしたが、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）吸収センサや膜型表面応力センサ等、他の方式のセンサでもいい。
利用者の呼気には、ケトン体、エタノール、アセトアルデヒドなどの様々な種類のガスが含まれる。半導体式ガスセンサ２１３は、例えば、ケトン体の一種であるアセトンに対して高い感度を示す。アセトンは、脂質代謝の副産物であり、呼気におけるアセトンの濃度は脂質代謝の量を示す指標値となる。体内に糖質エネルギーが十分に存在する場合には、脂肪が燃焼されないため呼気におけるアセトンの濃度は低くなり、体内に糖質エネルギーが不足すると、脂肪が燃焼されるため呼気におけるアセトンの濃度は高くなる。
本体部２０１の表面、収容部２０２、および半導体式ガスセンサユニット２１０の筐体２１１は、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂やポリカーボネードなどで形成される。また、部材２０６は、例えば、ゴム（例えばシリコンゴム）やエラストマーなどの弾性部材である。
また、ガス測定装置１Ａは、第２ガスセンサユニット２２０を備える。第２ガスセンサユニット２２０は、第２ガスセンサ２２１と、ソレノイドバルブ２２２とを備える。また、パイプ２３０には、その内空間と外空間とを繋ぐパイプ２３０Ａが設けられており、このパイプ２３０Ａと第２ガスセンサ２２１とがチューブ２４０により接続される。第２ガスセンサ２２１は、半導体式ガスセンサ２１３とは被毒寿命が異なるセンサである。ソレノイドバルブ２２２は、例えば、吹き込み口２０３に連通するガス測定装置１Ａ内部の空間の圧力を測定する圧力センサ２５０（図１８参照）が基準値以上の圧力を検出してから所定時間（例えば数［ｓｅｃ］程度）経過後に作動し、第２ガスセンサ２２１の内部に負圧を発生させる。これによって、吹き込み口２０３に吹き込まれた呼気がパイプ２３０、パイプ２３０Ａ、およびチューブ２４０を介して第２ガスセンサ２２１の内部に取り込まれる。なお、ソレノイドバルブ２２２が、圧力センサ２５０が基準値以上の圧力を検出してから所定時間経過後に作動することで、終末呼気を第２ガスセンサ２２１に取り込むことができる。
また、ガス測定装置１Ａは、メイン基板２２３を備える。図１７は、ガス測定装置１Ａを側面から（図１５における−Ｘ方向から）見た透視図である。メイン基板２２３には、後述するＣＰＵ（Central Processing Unit）２５３などが搭載される。図１８は、ガス測定装置１Ａの制御関係の構成図である。ガス測定装置１Ａは、前述した構成の他、タイマ２５１、電源２５２、ＲＯＭ（Read Only Memory）２５４、ＲＡＭ（Random Access Memory）２５５、外部インターフェース２５６などを備える。ＣＰＵ２５３は、本体部２０１の各部を制御する。ＣＰＵ２５３は、例えば、半導体式ガスセンサ２１３の検出値と第２ガスセンサ２２１の検出値の双方を加味して、本体部２０１の測定結果を確定する処理を行う。さらに、ＣＰＵ２５３は、本体部２０１が収容部２０２に収納されたときに、収容部２０２に設けられた換気部の動作を制御する。ＲＯＭ２５４には、ＣＰＵ２５３が実行するプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ２５５は、例えば、ＣＰＵ２５３が処理を行う際のワーキングメモリである。
ＣＰＵ２５３は、例えば、式（３）に基づいて、ガス測定装置１Ａの測定結果Ｃｏｎｃを導出する。式中、Ｃ１は半導体式ガスセンサ２１３の検出値であり、Ｃ２は第２ガスセンサ２２１の検出値である。また、ｋ１、ｋ２は係数であり、実験などにより予め求められた最適値が使用される。ｋ２は、例えば負の値に設定される。なお、式（３）に代えて、Ｃ１およびＣ２を使用した二次以上の多項式によってガス測定装置１Ａの測定結果Ｃｏｎｃを導出してもよいし、Ｃ１およびＣ２を座標とするマップによってガス測定装置１Ａの測定結果Ｃｏｎｃを導出してもよい。また、利用者の性別や年齢、体格に応じて、ガス測定装置１Ａの測定結果Ｃｏｎｃを導出するためのパラメータ（一例として係数ｋ１、ｋ２）を補正してもよい。また、半導体式ガスセンサ２１３および第２ガスセンサ２２１のいずれか一方の出力値を用いて測定結果を導出してもよい。
Ｃｏｎｃ＝ｋ１×Ｃ１＋ｋ２×Ｃ２ ‥（３）
Ｃｏｎｃ＝ｋ１×Ｃ１＋ｋ２×Ｃ２ ‥（３）
図１９は、第３実施形態における収容部２０２の内部構成を示す断面図である。図１９は、図１３におけるガス測定装置１Ａを１９−１９面に沿って切断した場合の断面図を示している。収容部２０２は、その筐体の内部に、吸着剤を収容するための第１吸着剤収容部２７１および第２吸着剤収容部２７２を備える。第１吸着剤収容部２７１および第２吸着剤収容部２７２の各々の内部には、活性炭などのガス吸着剤が収容される。なお、活性炭に代えて（または加えて）、ゼオライト、モレキュラーシーブ、シリカゲルなどのガス吸着剤が収容されてもよい。
さらに、収容部２０２は、例えば、その筐体の内部に、第１換気部２７３と、第２換気部２７４とを備える。第１換気部２７３は、収容部２０２の外部の空気を収容部２０２の内部に取り込む。第１換気部２７３は、例えば、第１孔部２０７に近接して配置されている。第２換気部２７４は、収容部２０２の内部の空気を収容部２０２の外部に排出する。第２換気部２７４は、例えば、第２孔部２０８に近接して配置されている。第１換気部２７３および第２換気部２７４は、例えば、ファンまたはポンプ、或いはその他の換気装置である。
第１吸着剤収容部２７１は、例えば、第１換気部２７３に近接して配置されている。第１吸着剤収容部２７１に収容される吸着剤は、第１換気部２７３の稼働時に、収容部２０２の外部から取り込まれる空気の中からガスセンサの安定化を妨げる阻害ガスを除去する。また、この吸着剤は、第１換気部２７３の停止時に、収容部２０２の内部に存在する阻害ガスあるいは第１孔部２０７を介して外部から収容部２０２の内部に流入する阻害ガスを除去することもできる。
第２吸着剤収容部２７２は、例えば、第２換気部２７４に近接して配置されている。第２吸着剤収容部２７２に収容される吸着剤は、第２換気部２７４が停止しているときに、第２孔部２０８を介して外部から収容部２０２の内部に流入する阻害ガスを除去する。
第３実施形態においては、収容部２０２の内部に２つの吸着剤収容部を設ける例を説明するが、収容部２０２の内部に１つあるいは３つ以上の吸着剤収容部を設けてもよい。また、第３実施形態においては、第１換気部２７３が第１孔部２０７と第１吸着剤収容部２７１との間に配置され、第２換気部２７４が第２孔部２０８と第２吸着剤収容部２７２との間に配置される例を説明するが、第１吸着剤収容部２７１が第１孔部２０７と第１換気部２７３との間に配置され、第２吸着剤収容部２７２が第２孔部２０８と第２換気部２７４との間に配置されてもよい。また、第３実施形態においては、２つの換気部を設ける構成としたが、換気部は１つあるいは３つ以上でもよい。また、第３実施形態においては、収容部２０２に設けた吸着剤収容部に吸着剤を収容する構成としたが、吸着剤収容部を設けずに、孔部にシャッター部を配設し、シャッター部の開閉により、収容部の内部と外部とを連通させた状態と、収容部の内部を密閉する状態とを切り替え可能な構成としてもよい。このような構成によれば、換気部の停止時あるいはガス測定装置の電源オフ時に、使用者がシャッター部を閉めることによって、収容部内部が密閉されるため、外部から阻害ガスが収容部の内部に流入することを防止することができる。また、換気部の停止あるいはガス測定装置の電源のオフに連動して、自動的にシャッター部を閉める構成としてもよい。さらに、換気部の駆動あるいはガス測定装置の電源のオンに連動して、自動的にシャッター部を開く構成としてもよい。
本体部２０１に設けられたＣＰＵ２５３（制御部）は、第１換気部２７３および第２換気部２７４と電気的に接続されており、第１換気部２７３および第２換気部２７４に制御信号を送信する。
第３実施形態において、ＣＰＵ２５３が収容部２０２に設けられた換気部の稼働および停止を制御する方法は、上記の第１および第２実施形態と同じである。このため、換気部の制御方法に関しては、第１および第２実施形態において説明した図８から１２並びに関連する記載を援用し、説明を省略する。
以上説明した第３実施形態のガス測定装置１Ａによれば、検出対象ガスの測定後、換気機能を備えた収容部２０２に本体部２０１を収容することで、本体部２０１内に残存する測定済みのガスが除去されるため、次の測定を行うことができるようになるまでに要する時間を短縮することができる。
また、第３実施形態のガス測定装置１Ａでは、本体部２０１を収容部２０２に収容した後、ガスセンサの出力値を監視し、この出力値が予め設定した閾値に達したときに換気部を停止するように制御を行う。あるいは、ガスセンサの出力値の最大値に基づいて換気部の稼働および停止の制御を行う。これにより、本体部２０１が次の測定を行うことができるようになるまでに要する時間を効率的に短縮することができる。
また、第３実施形態のガス測定装置１Ａは、利用者によって収容部がスライド操作されて開状態で使用され、使用後は閉状態でガスセンサの出力値の制御動作を行う。このため、ガスセンサの出力値の制御動作を迅速かつ容易に行うことができる。
以上、本発明を実施するための形態についていくつかの実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。例えば、上記の実施形態においては、換気部の稼働条件を制御するための制御部を本体部に設ける例を説明したが、制御部は、収容部の内部に設けられてもよい。
１、１Ａ ガス測定装置
１０、２０１ 本体部
１１、２０３ 吹き込み口
２４、２１３ 半導体式ガスセンサ（ガスセンサ）
４１、２２１ 第２ガスセンサ（ガスセンサ）
７３、２５３ ＣＰＵ（制御部）
１００、２０２ 収容部
１０１、２０７ 第１孔部（孔部）
１０２、２０８ 第２孔部（孔部）
１０４、２７１ 第１吸着剤収容部（吸着剤収容部）
１０５、２７２ 第２吸着剤収容部（吸着剤収容部）
１０６、２７３ 第１換気部（換気部）
１０７、２７４ 第２換気部（換気部）
１０、２０１ 本体部
１１、２０３ 吹き込み口
２４、２１３ 半導体式ガスセンサ（ガスセンサ）
４１、２２１ 第２ガスセンサ（ガスセンサ）
７３、２５３ ＣＰＵ（制御部）
１００、２０２ 収容部
１０１、２０７ 第１孔部（孔部）
１０２、２０８ 第２孔部（孔部）
１０４、２７１ 第１吸着剤収容部（吸着剤収容部）
１０５、２７２ 第２吸着剤収容部（吸着剤収容部）
１０６、２７３ 第１換気部（換気部）
１０７、２７４ 第２換気部（換気部）
Claims (12)
- 利用者の呼気が吹き込まれる吹き込み口、および、前記吹き込み口の内部に連通するガスセンサを有する本体部と、
前記本体部を着脱可能に収容する収容部であって、その筐体の内部に、前記収容部の内部を換気する換気部を備え、前記筐体は、前記収容部の内部と外部とを連通させる孔部を有する、収容部と、
前記本体部が前記収容部に収容されたときに、前記換気部を稼働させる制御部と、
を備える、ガス測定装置。 - 利用者の呼気が吹き込まれる吹き込み口、および、前記吹き込み口の内部に連通するガスセンサを有する本体部と、
前記本体部を収容する状態と、収容しない状態とを切り替え可能な収容部であって、その筐体の内部に、前記収容部の内部を換気する換気部を備え、前記筐体は、前記収容部の内部と外部とを連通させる孔部を有する、収容部と、
前記本体部が前記収容部に収容されたときに、前記換気部を稼働させる制御部と、
を備える、ガス測定装置。 - 前記制御部は、前記ガスセンサの出力値が閾値を下回ったときに、前記換気部を停止させる、請求項１または２に記載のガス測定装置。
- 前記制御部は、前記ガスセンサの出力値が安定状態にあるときの出力値に基づいて前記閾値を設定する、請求項３記載のガス測定装置。
- 前記制御部は、前記ガスセンサの出力値が安定状態にあるときの出力値と、前記ガスセンサが測定した最大値とに基づいて前記閾値を設定する、請求項３記載のガス測定装置。
- 前記制御部は、前記ガスセンサが測定した最大値に基づいて前記換気部の稼働時間、または前記換気部の稼働時の風量を制御する、請求項１または２記載のガス測定装置。
- 前記制御部は、前記本体部が前記収容部に収容されたときの前記ガスセンサの出力値に基づいて前記換気部の稼働時間、または前記換気部の稼働時の風量を制御する、請求項１または２記載のガス測定装置。
- 前記収容部は、前記筺体の内部に、吸着剤が収容される吸着剤収容部をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のガス測定装置。
- 前記孔部は、前記収容部の外部の空気を前記収容部の内部に取り込むための第１孔部と、前記収容部の内部の空気を前記収容部の外部に排出するための第２孔部とを有し、
前記吸着剤収容部は、前記第１孔部に近接して設けられた第１吸着剤収容部と、前記第２孔部に近接して設けられた第２吸着剤収容部とを含む、請求項８記載のガス測定装置。 - 前記収容部は、前記孔部に配設されたシャッター部をさらに備え、
前記シャッター部は、その開閉によって、前記収容部の内部と外部とを連通させた状態と、前記収容部の内部を密閉する状態とを切換え可能である、請求項１から７のいずれか一項に記載のガス測定装置。 - 前記換気部は、前記収容部の内部を換気するファンあるいはポンプである、請求項１から１０のいずれか一項に記載のガス測定装置。
- 請求項１から１１のいずれか一項に記載のガス測定装置の制御プログラムであって、
前記制御プログラムは、コンピュータに
前記換気部の停止条件を決定するステップと、
前記換気部を稼働させるステップと、
前記ガスセンサの出力値が前記停止条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記ガスセンサの出力値が前記停止条件を満たすと判断した場合に、前記換気部を停止するステップと、
を実行させる、ガス測定装置の制御プログラム。
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