JPH06242039A - ガス識別装置 - Google Patents
ガス識別装置Info
- Publication number
- JPH06242039A JPH06242039A JP5026830A JP2683093A JPH06242039A JP H06242039 A JPH06242039 A JP H06242039A JP 5026830 A JP5026830 A JP 5026830A JP 2683093 A JP2683093 A JP 2683093A JP H06242039 A JPH06242039 A JP H06242039A
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- Japan
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- gas
- output
- outputs
- sensors
- sensor
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスの識別能力を向上させる。
【構成】 特性の異なる複数のガスセンサと、これらガ
スセンサの出力の組合わせをパターン認識する情報装置
とを具え、複数のガスセンサの出力のうち、最大値を示
すセンサの出力を「１．０」として全てのセンサ出力を
基準化し、これら基準化した出力の組合わせを情報処置
装置でパターン認識することにより、濃度依存性をキャ
ンセルして、ガスの識別能力を向上させたもの。
スセンサの出力の組合わせをパターン認識する情報装置
とを具え、複数のガスセンサの出力のうち、最大値を示
すセンサの出力を「１．０」として全てのセンサ出力を
基準化し、これら基準化した出力の組合わせを情報処置
装置でパターン認識することにより、濃度依存性をキャ
ンセルして、ガスの識別能力を向上させたもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はガス識別装置に関し、
特に、複数のガスセンサと各ガスセンサの出力の組合わ
せをパターン認識する情報処理装置とを具えたガス識別
装置に関するものである。
特に、複数のガスセンサと各ガスセンサの出力の組合わ
せをパターン認識する情報処理装置とを具えたガス識別
装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】近年、様々な分野で、ガ
スやにおいを選択性良く検出したいという要望が高まっ
ており、この要望に応えるため、安定性、感度性に優れ
る種々のガスセンサが開発されている。しかし、特定の
ガスに対する選択性に優れるガスセンサは未だ開発され
ていない。
スやにおいを選択性良く検出したいという要望が高まっ
ており、この要望に応えるため、安定性、感度性に優れ
る種々のガスセンサが開発されている。しかし、特定の
ガスに対する選択性に優れるガスセンサは未だ開発され
ていない。
【０００３】そこで、特定のガスを識別するには、一般
には、特性の異なる複数のガスセンサを用い、各々のガ
スセンサからの出力信号の組合わせを一つの出力パター
ンとして、これを例えばニューラルネットワークでパタ
ーン認識することにより、ガス種を識別しようとする試
みが行われている。
には、特性の異なる複数のガスセンサを用い、各々のガ
スセンサからの出力信号の組合わせを一つの出力パター
ンとして、これを例えばニューラルネットワークでパタ
ーン認識することにより、ガス種を識別しようとする試
みが行われている。
【０００４】すなわち、識別しようとするガス種につい
て、予め、標準ガスを用いて各々のガスセンサからの出
力信号の組合わせによる出力パターンを求め、これをニ
ューラルネットワークでパターン認識して記憶してお
き、このような作業を識別しようとする全てのガス種に
ついて行い、このようにして記憶しておいた種々の出力
パターンと実際に測定したガスの出力パターンとを比較
し、類似性があるか否かを調べることにより、ガス種の
判定を行うようになっている。
て、予め、標準ガスを用いて各々のガスセンサからの出
力信号の組合わせによる出力パターンを求め、これをニ
ューラルネットワークでパターン認識して記憶してお
き、このような作業を識別しようとする全てのガス種に
ついて行い、このようにして記憶しておいた種々の出力
パターンと実際に測定したガスの出力パターンとを比較
し、類似性があるか否かを調べることにより、ガス種の
判定を行うようになっている。
【０００５】この場合、各々のガスセンサの出力は、大
気中における出力とガス検出時における出力との比をも
って表されるようになっているため、ガスセンサの出力
は濃度依存性が大きい。
気中における出力とガス検出時における出力との比をも
って表されるようになっているため、ガスセンサの出力
は濃度依存性が大きい。
【０００６】そのため、測定時に被検出ガスが濃度変化
を起こすことが予想されるような場合には、予め、想定
されるガス濃度の全てについてガスセンサの出力パター
ンを記憶されておかなければならず、その作業に多大な
労力と時間を要することになる。
を起こすことが予想されるような場合には、予め、想定
されるガス濃度の全てについてガスセンサの出力パター
ンを記憶されておかなければならず、その作業に多大な
労力と時間を要することになる。
【０００７】このような問題を解決するため、以下のよ
うな方法が用いられている。すなわち、個々の被検出ガ
スについて２つの異なる濃度（Ｃ1 、Ｃ2 ）に対するガ
スセンサの出力（Ｒ1 、Ｒ2 ）を測定し、 α＝（ｌｏｇＲ2 −ｌｏｇＲ1 ）／（ｌｏｇＣ2 −ｌｏ
ｇＣ1 ） を計算する。
うな方法が用いられている。すなわち、個々の被検出ガ
スについて２つの異なる濃度（Ｃ1 、Ｃ2 ）に対するガ
スセンサの出力（Ｒ1 、Ｒ2 ）を測定し、 α＝（ｌｏｇＲ2 −ｌｏｇＲ1 ）／（ｌｏｇＣ2 −ｌｏ
ｇＣ1 ） を計算する。
【０００８】このようにして、αをガスセンサごとに求
め、これを各ガスセンサの出力パターンとすることで、
各ガスセンサの出力パターンの濃度依存性をキャンセル
することができる。
め、これを各ガスセンサの出力パターンとすることで、
各ガスセンサの出力パターンの濃度依存性をキャンセル
することができる。
【０００９】しかしながら、このような方法にあっても
αが必ずしもガス種によって異なるとは限らないため正
確性の点で難があり、また、ガス濃度を２水準測定しな
ければならないため、濃度調製に手間がかかるという問
題点があった。
αが必ずしもガス種によって異なるとは限らないため正
確性の点で難があり、また、ガス濃度を２水準測定しな
ければならないため、濃度調製に手間がかかるという問
題点があった。
【００１０】この発明は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、ガス種の識別を容易に
しかも確実に行うことのできるガス識別装置を提供する
ことを目的とするものである。
問題点を解決したものであって、ガス種の識別を容易に
しかも確実に行うことのできるガス識別装置を提供する
ことを目的とするものである。
【００１１】
【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、特性の異なる複数のガスセンサ
と、該ガスセンサの出力の組合わせをパターン認識する
情報処理装置とを具え、該情報処理装置で認識した出力
パターンによりガス種を識別するガス識別装置におい
て、前記複数のガスセンサの出力のうち、最大値を示す
センサの出力を「１．０」として全てのセンサ出力を基
準化し、これらの基準化した出力の組合わせを前記情報
処理装置でパターン認識するように構成した手段を採用
したものである。
るためにこの発明は、特性の異なる複数のガスセンサ
と、該ガスセンサの出力の組合わせをパターン認識する
情報処理装置とを具え、該情報処理装置で認識した出力
パターンによりガス種を識別するガス識別装置におい
て、前記複数のガスセンサの出力のうち、最大値を示す
センサの出力を「１．０」として全てのセンサ出力を基
準化し、これらの基準化した出力の組合わせを前記情報
処理装置でパターン認識するように構成した手段を採用
したものである。
【００１２】
【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、複数のガスセンサの出力のうち、最大値を示すセ
ンサ出力を「１．０」として全てのガスセンサが基準化
されることになる。したがって、各ガスセンサのガス濃
度依存性を軽減させることができることになる。
より、複数のガスセンサの出力のうち、最大値を示すセ
ンサ出力を「１．０」として全てのガスセンサが基準化
されることになる。したがって、各ガスセンサのガス濃
度依存性を軽減させることができることになる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明によるガス識別装置の一実施
例について説明する。図１には、この実施例によるガス
識別装置のブロック線図が示されていて、このガス識別
装置は、前記従来のものと同様に、特性の異なる複数の
ガスセンサと、このガスセンサの出力の組合わせをパタ
ーン認識する情報処理装置とで構成したものであり、前
記ガスセンサとして、特性の異なる６種類の金属半導体
型ガスセンサ（市販品）を用い、前記情報処理装置とし
て、ニューラルネットワークを用い、被検出ガスとし
て、イソブタン、エタノール、メタンの３種類のガスを
用いたものである。
例について説明する。図１には、この実施例によるガス
識別装置のブロック線図が示されていて、このガス識別
装置は、前記従来のものと同様に、特性の異なる複数の
ガスセンサと、このガスセンサの出力の組合わせをパタ
ーン認識する情報処理装置とで構成したものであり、前
記ガスセンサとして、特性の異なる６種類の金属半導体
型ガスセンサ（市販品）を用い、前記情報処理装置とし
て、ニューラルネットワークを用い、被検出ガスとし
て、イソブタン、エタノール、メタンの３種類のガスを
用いたものである。
【００１４】このように構成したガス識別装置を使用す
るにあたって、まず、従来のものと同様に、識別しよう
とするガス種について、予め、標準ガスを用いて各々の
ガスセンサからの出力信号の組合わせによる出力パター
ンを求め、これをニューラルネットワークでパターン認
識して記憶し、このような作業を識別しようとする全て
のガス種（イソブタン、エタノール、メタンの３種類の
ガス）について行う。この場合、ガスセンサ出力のう
ち、最大値を示すセンサの出力を「１．０」として全て
のガスセンサが基準化されるように前記ニューラルネッ
トワークを構成する（図１参照）。
るにあたって、まず、従来のものと同様に、識別しよう
とするガス種について、予め、標準ガスを用いて各々の
ガスセンサからの出力信号の組合わせによる出力パター
ンを求め、これをニューラルネットワークでパターン認
識して記憶し、このような作業を識別しようとする全て
のガス種（イソブタン、エタノール、メタンの３種類の
ガス）について行う。この場合、ガスセンサ出力のう
ち、最大値を示すセンサの出力を「１．０」として全て
のガスセンサが基準化されるように前記ニューラルネッ
トワークを構成する（図１参照）。
【００１５】このようにして各ガスセンサの出力を基準
化することにより、各ガスセンサのガス濃度依存性を軽
減させることができるとともに、識別の基準となる標準
ガスに対する出力パターンを求める際のガス濃度が１水
準で足りることになるので、被検出ガスの濃度が変動
し、標準ガスと異なる濃度となるような場合でも、出力
パターンが濃度の変化の影響を受けることなく、正確な
ガスの識別を行うことができることになる。
化することにより、各ガスセンサのガス濃度依存性を軽
減させることができるとともに、識別の基準となる標準
ガスに対する出力パターンを求める際のガス濃度が１水
準で足りることになるので、被検出ガスの濃度が変動
し、標準ガスと異なる濃度となるような場合でも、出力
パターンが濃度の変化の影響を受けることなく、正確な
ガスの識別を行うことができることになる。
【００１６】ここで、従来のガス識別装置を用いて測定
した結果と、この実施例によるガス識別装置を用いて測
定した結果について説明する。
した結果と、この実施例によるガス識別装置を用いて測
定した結果について説明する。
【００１７】図３には、従来のガス識別装置を用いて測
定した出力パターンが示されていて、（ａ）はイソブタ
ンの各濃度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５００
０ｐｐｍ）における出力パターン、（ｂ）はエタノール
の各濃度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５０００
ｐｐｍ）における出力パターン、（ｃ）はメタンの各濃
度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５０００ｐｐ
ｍ）における出力パターンである。
定した出力パターンが示されていて、（ａ）はイソブタ
ンの各濃度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５００
０ｐｐｍ）における出力パターン、（ｂ）はエタノール
の各濃度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５０００
ｐｐｍ）における出力パターン、（ｃ）はメタンの各濃
度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５０００ｐｐ
ｍ）における出力パターンである。
【００１８】これらの出力パターンは、３種のガスに対
するガスセンサ出力として各々の抵抗値を測定し、この
測定値を前述した従来の方法でデータ処理して、ガスセ
ンサの出力パターンを求めたものである。図中６本の放
射軸は６種のガスセンサの出力を示し、それぞれの値は
ある基準ガスに対する抵抗値Ｒａと被検出ガスに対する
抵抗値Ｒｇとの比Ｃであり、以下の式から求められるも
のである。 Ｃ＝Ｒｇ／Ｒａ
するガスセンサ出力として各々の抵抗値を測定し、この
測定値を前述した従来の方法でデータ処理して、ガスセ
ンサの出力パターンを求めたものである。図中６本の放
射軸は６種のガスセンサの出力を示し、それぞれの値は
ある基準ガスに対する抵抗値Ｒａと被検出ガスに対する
抵抗値Ｒｇとの比Ｃであり、以下の式から求められるも
のである。 Ｃ＝Ｒｇ／Ｒａ
【００１９】この結果から、従来のガス識別装置を用い
て測定した場合には、ガスセンサの出力パターンが顕著
なガス濃度依存性を示していることが明らかである。
て測定した場合には、ガスセンサの出力パターンが顕著
なガス濃度依存性を示していることが明らかである。
【００２０】次に、この実施例によるガス識別装置を用
いて測定した出力パターンを図２に示す。（ａ）はイソ
ブタンの各濃度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５
０００ｐｐｍ）における出力パターン、（ｂ）はエタノ
ールの各濃度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５０
００ｐｐｍ）における出力パターン、（ｃ）はメタンの
各濃度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５０００ｐ
ｐｍ）における出力パターンである。
いて測定した出力パターンを図２に示す。（ａ）はイソ
ブタンの各濃度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５
０００ｐｐｍ）における出力パターン、（ｂ）はエタノ
ールの各濃度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５０
００ｐｐｍ）における出力パターン、（ｃ）はメタンの
各濃度（１０００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、５０００ｐ
ｐｍ）における出力パターンである。
【００２１】各ガスセンサの出力は、被検出ガス検出時
の各ガスセンサの到達抵抗値Ｒｎを、その最大値Ｒｍａ
ｘで基準化した値Ｃｎであり、以下の式から求められる
ものである。 Ｃｎ＝Ｒｎ／Ｒｍａｘ （ｎ＝１〜６）
の各ガスセンサの到達抵抗値Ｒｎを、その最大値Ｒｍａ
ｘで基準化した値Ｃｎであり、以下の式から求められる
ものである。 Ｃｎ＝Ｒｎ／Ｒｍａｘ （ｎ＝１〜６）
【００２２】この結果から、この実施例によるガス識別
装置を用いて測定した場合には、出力パターンの形状が
ガス濃度によってさほど変化していないことがよくわか
る。これらの出力パターンをニューラルネットワークで
パターン認識したところ、濃度変化の影響を受けること
なく各ガス種の識別が可能となった。
装置を用いて測定した場合には、出力パターンの形状が
ガス濃度によってさほど変化していないことがよくわか
る。これらの出力パターンをニューラルネットワークで
パターン認識したところ、濃度変化の影響を受けること
なく各ガス種の識別が可能となった。
【００２３】
【発明の効果】この発明は前記のように構成して、複数
のガスセンサの出力のうち、最大値を示すセンサ出力を
「１．０」として全てのセンサ出力を基準化し、これら
基準化した出力の組合わせを情報処理装置でパターン認
識するようにしたので、センサ出力のガス濃度依存性を
著しく軽減させることができ、識別の基準となる標準ガ
スに対する出力パターンを求める際等、標準ガス濃度が
１水準のみで足りることになる。したがって、被検出ガ
スの濃度変動の影響を受けることなく、容易にしかも確
実にガス種の識別が可能となる等の優れた効果を有する
ものである。
のガスセンサの出力のうち、最大値を示すセンサ出力を
「１．０」として全てのセンサ出力を基準化し、これら
基準化した出力の組合わせを情報処理装置でパターン認
識するようにしたので、センサ出力のガス濃度依存性を
著しく軽減させることができ、識別の基準となる標準ガ
スに対する出力パターンを求める際等、標準ガス濃度が
１水準のみで足りることになる。したがって、被検出ガ
スの濃度変動の影響を受けることなく、容易にしかも確
実にガス種の識別が可能となる等の優れた効果を有する
ものである。
【図１】この発明によるガス識別装置の一実施例のブロ
ック線図である。
ック線図である。
【図２】この発明によるガス識別装置を用いて測定した
結果を示す説明図であり、（ａ）はイソブタン、（ｂ）
はエタノール、（ｃ）はメタンの測定結果である。
結果を示す説明図であり、（ａ）はイソブタン、（ｂ）
はエタノール、（ｃ）はメタンの測定結果である。
【図３】従来のガス識別装置を用いて測定した結果を示
す説明図であり、（ａ）はイソブタン、（ｂ）はエタノ
ール、（ｃ）はメタンの測定結果である。
す説明図であり、（ａ）はイソブタン、（ｂ）はエタノ
ール、（ｃ）はメタンの測定結果である。
Claims (1)
- 【請求項１】 特性の異なる複数のガスセンサと、該ガ
スセンサの出力の組合わせをパターン認識する情報処理
装置とを具え、該情報処理装置で認識した出力パターン
によりガス種を識別するガス識別装置において、前記複
数のガスセンサの出力のうち、最大値を示すセンサの出
力を「１．０」として全てのセンサ出力を基準化し、こ
れらの基準化した出力の組合わせを前記情報処理装置で
パターン認識するように構成したことを特徴とするガス
識別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02683093A JP3174186B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | ガス識別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02683093A JP3174186B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | ガス識別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242039A true JPH06242039A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3174186B2 JP3174186B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=12204193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02683093A Expired - Fee Related JP3174186B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | ガス識別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174186B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003279459A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Rikogaku Shinkokai | 匂いレシピ決定方法 |
| JP2010008097A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Toyota Central R&D Labs Inc | ガス検出装置 |
| JP2012524911A (ja) * | 2009-04-24 | 2012-10-18 | ソバー ステアリング センサーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 自動車両の運転者の血液中のエチルアルコールを干渉物質の存在下で経皮的かつ非侵襲的に検出及び測定するためのシステム及び方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4451057B2 (ja) | 2002-12-27 | 2010-04-14 | シャープ株式会社 | 表示装置の駆動方法、表示装置、および、そのプログラム |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP02683093A patent/JP3174186B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003279459A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Rikogaku Shinkokai | 匂いレシピ決定方法 |
| JP2010008097A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Toyota Central R&D Labs Inc | ガス検出装置 |
| JP2012524911A (ja) * | 2009-04-24 | 2012-10-18 | ソバー ステアリング センサーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 自動車両の運転者の血液中のエチルアルコールを干渉物質の存在下で経皮的かつ非侵襲的に検出及び測定するためのシステム及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3174186B2 (ja) | 2001-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |