JPH09131335A - 個体識別方法および個体識別装置 - Google Patents
個体識別方法および個体識別装置Info
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- JPH09131335A JPH09131335A JP7290146A JP29014695A JPH09131335A JP H09131335 A JPH09131335 A JP H09131335A JP 7290146 A JP7290146 A JP 7290146A JP 29014695 A JP29014695 A JP 29014695A JP H09131335 A JPH09131335 A JP H09131335A
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- Japan
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- individual
- substance
- gas
- film
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 周囲の人に気づかれることなく、また個々人
自らアクセスするといった煩わしい操作を必要とするこ
となく、予めラベリングした個々人その他動物等の個体
を識別する方法および装置を提供する。 【解決手段】 通常の人間には感知できない物質、もし
くは我々が日常生活で慣れ親しんでいる範疇に属する種
類の匂い物質等の低雑音識別物質をラベル化物質とし
て、個体に付着させ、そのラベル化物質を化学センシン
グの手法を用いて検出する。
自らアクセスするといった煩わしい操作を必要とするこ
となく、予めラベリングした個々人その他動物等の個体
を識別する方法および装置を提供する。 【解決手段】 通常の人間には感知できない物質、もし
くは我々が日常生活で慣れ親しんでいる範疇に属する種
類の匂い物質等の低雑音識別物質をラベル化物質とし
て、個体に付着させ、そのラベル化物質を化学センシン
グの手法を用いて検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、個人識別や特定動
物の位置確認などの個体の識別に好適な個体識別方法お
よび装置に関するもので、利用範囲の極めて広いもので
ある。特に、ホームエレクトロニクスシステムや各種セ
キュリティーシステム、通信や交通システムなどユーザ
ー個々人を特定する必要性の高い分野での利用価値が大
きい。また、識別のためにラベル化した個体の自覚無し
に効果が期待できるため、犯罪捜査や動物行動調査にも
利用できる個体識別方法および装置に関するものであ
る。
物の位置確認などの個体の識別に好適な個体識別方法お
よび装置に関するもので、利用範囲の極めて広いもので
ある。特に、ホームエレクトロニクスシステムや各種セ
キュリティーシステム、通信や交通システムなどユーザ
ー個々人を特定する必要性の高い分野での利用価値が大
きい。また、識別のためにラベル化した個体の自覚無し
に効果が期待できるため、犯罪捜査や動物行動調査にも
利用できる個体識別方法および装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、個人を識別するシステムとして
は、ＩＤカードや暗証番号の入力などを用いて特定の暗
号を個々人が直接アクセスするシステムがあるが、シス
テムの複雑性や操作の煩雑さ、セキュリティー面ので不
確実性などの不都合が残されたまま使用されている。さ
らに、温感タイプの赤外線センサを用いた生体検知シス
テムがあるが、この簡便な方法では個々人の識別は不可
能である。
は、ＩＤカードや暗証番号の入力などを用いて特定の暗
号を個々人が直接アクセスするシステムがあるが、シス
テムの複雑性や操作の煩雑さ、セキュリティー面ので不
確実性などの不都合が残されたまま使用されている。さ
らに、温感タイプの赤外線センサを用いた生体検知シス
テムがあるが、この簡便な方法では個々人の識別は不可
能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術における問題点を解消するものであって、
周囲の人に気づかれることなく、また個々人自らアクセ
スするといった煩わしい操作を必要とすることなく、予
めラベリングした個々人その他動物等の個体を識別する
方法および装置を提供することにある。
した従来技術における問題点を解消するものであって、
周囲の人に気づかれることなく、また個々人自らアクセ
スするといった煩わしい操作を必要とすることなく、予
めラベリングした個々人その他動物等の個体を識別する
方法および装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の個体識別方法は、人間の臭覚では知覚でき
ないものや常温常圧での蒸発量が極めて少なく通常人に
は感知できない無臭物質、もしくは通常の生活環境で慣
れ親しんだものであるため認識しがたい揮発性物質など
の低雑音識別物質を、ラベル化物質として、識別したい
個体に付着させ、前記ラベル化物質を検知し、判別する
ことによって、前記個体の識別を行うことを特徴とす
る。
に、本発明の個体識別方法は、人間の臭覚では知覚でき
ないものや常温常圧での蒸発量が極めて少なく通常人に
は感知できない無臭物質、もしくは通常の生活環境で慣
れ親しんだものであるため認識しがたい揮発性物質など
の低雑音識別物質を、ラベル化物質として、識別したい
個体に付着させ、前記ラベル化物質を検知し、判別する
ことによって、前記個体の識別を行うことを特徴とす
る。
【０００５】また、本発明の個体識別装置は、識別した
い個体に付着させたラベル化物質を検出するためのセン
サアレイと、該センサアレイからの出力信号に基づき発
振する発振周波数のそれぞれ異なる複数の発振回路と、
該発振回路を選択するマルチプレクサと、参照用発振回
路と、前記マルチプレクサの出力と参照用発振回路との
出力との差をもとに信号周期を計測する演算回路と、計
測された信号周期の時間変化から前記ラベル化物質のガ
ス種を識別する手段とを少なくとも有し、前記ラベル化
物質を特定して前記個体の識別を行うことを特徴とす
る。
い個体に付着させたラベル化物質を検出するためのセン
サアレイと、該センサアレイからの出力信号に基づき発
振する発振周波数のそれぞれ異なる複数の発振回路と、
該発振回路を選択するマルチプレクサと、参照用発振回
路と、前記マルチプレクサの出力と参照用発振回路との
出力との差をもとに信号周期を計測する演算回路と、計
測された信号周期の時間変化から前記ラベル化物質のガ
ス種を識別する手段とを少なくとも有し、前記ラベル化
物質を特定して前記個体の識別を行うことを特徴とす
る。
【０００６】ここで、前記センサアレイは、ガス吸着特
性の異なるガス感応膜を被覆した複数の水晶振動子から
構成しても良い。
性の異なるガス感応膜を被覆した複数の水晶振動子から
構成しても良い。
【０００７】
【発明の実施の形態】前記課題を解決するために、例え
ば、蛍光物質をラベリング剤として用い、蛍光分析機器
で検出するといった手法も考えられる。しかし、生活環
境内に存在する蛍光物質との切り分け、すなわち、雑音
の除去や、蛍光スペクトル情報の規格化、ベクトル化が
困難であり、それらを克服するには巨大なデータベース
を必要とし、特に、携帯用といった観点からは不利な大
きなシステムになってしまう。本発明では、通常、全く
存在しないか、また極微量の存在量しか無い、すなわ
ち、雑音レベルの極めて小さいラベリング剤（低雑音識
別物質）を用い、これを予め特定して使用することか
ら、照合時におけるデータベースの量を小さくできる。
これらの特徴により、システムの縮小化（携帯化）や精
度（信頼性）、演算速度の向上が可能となる。
ば、蛍光物質をラベリング剤として用い、蛍光分析機器
で検出するといった手法も考えられる。しかし、生活環
境内に存在する蛍光物質との切り分け、すなわち、雑音
の除去や、蛍光スペクトル情報の規格化、ベクトル化が
困難であり、それらを克服するには巨大なデータベース
を必要とし、特に、携帯用といった観点からは不利な大
きなシステムになってしまう。本発明では、通常、全く
存在しないか、また極微量の存在量しか無い、すなわ
ち、雑音レベルの極めて小さいラベリング剤（低雑音識
別物質）を用い、これを予め特定して使用することか
ら、照合時におけるデータベースの量を小さくできる。
これらの特徴により、システムの縮小化（携帯化）や精
度（信頼性）、演算速度の向上が可能となる。
【０００８】本発明は、通常の人間には感知できない物
質、もしくは我々が日常生活で慣れ親しんでいる範疇に
属する種類の匂い物質をラベル化剤とし、化学センシン
グの手法を用いて検出することを原理とする。前記の人
間には感知できない物質は、物質自体が人の臭覚では検
知できないもの（無臭）であったり、また有嗅ではある
が極めて低濃度なため認識できないものであったりす
る。さらに、前記の様々な匂い群の中で我々が日常生活
で慣れ親しんでいる範疇に属する種類の匂いは、例え
ば、「森林」（「木材」）や「石鹸」をイメージさせる
物質群であって、常温での蒸気圧が適度に低いもの（１
０-3ｍｍＨｇ程度）を用いる。これらのラベル化剤を徐
放的に排出させるため、多孔質膜によるカプセル化や蒸
気圧が極めて低く保留性に富んだ無臭流動性パラフィン
などのベースへの溶解などによる利用も有効である。
質、もしくは我々が日常生活で慣れ親しんでいる範疇に
属する種類の匂い物質をラベル化剤とし、化学センシン
グの手法を用いて検出することを原理とする。前記の人
間には感知できない物質は、物質自体が人の臭覚では検
知できないもの（無臭）であったり、また有嗅ではある
が極めて低濃度なため認識できないものであったりす
る。さらに、前記の様々な匂い群の中で我々が日常生活
で慣れ親しんでいる範疇に属する種類の匂いは、例え
ば、「森林」（「木材」）や「石鹸」をイメージさせる
物質群であって、常温での蒸気圧が適度に低いもの（１
０-3ｍｍＨｇ程度）を用いる。これらのラベル化剤を徐
放的に排出させるため、多孔質膜によるカプセル化や蒸
気圧が極めて低く保留性に富んだ無臭流動性パラフィン
などのベースへの溶解などによる利用も有効である。
【０００９】前記の「森林」をイメージさせる物質は、
香料のカタログより少なくとも５０種以上、「石鹸」で
は４種類ほどあることが知られているが、調香師など吸
覚と判断力とを高めた極めて特定の人間が濃度の高い蒸
気を嗅がなくては、これら匂い群の中で特定の化合物を
判別できない。また、森林臭は香りの新しい効用として
のアロマコロジー（香りの心理学・生理学効果）で注目
され、快適空間の創造のために、最近ロビーやアナトリ
ュウムなどで使用され効果が確認されている。
香料のカタログより少なくとも５０種以上、「石鹸」で
は４種類ほどあることが知られているが、調香師など吸
覚と判断力とを高めた極めて特定の人間が濃度の高い蒸
気を嗅がなくては、これら匂い群の中で特定の化合物を
判別できない。また、森林臭は香りの新しい効用として
のアロマコロジー（香りの心理学・生理学効果）で注目
され、快適空間の創造のために、最近ロビーやアナトリ
ュウムなどで使用され効果が確認されている。
【００１０】化学センサは、極微小重量検出デバイスで
ある水晶振動子に有機化合物（ガス）の溶解能力の大き
なガス感応膜を被覆したものをセンサ素子とし、種類の
異なった、すなわちガス吸着特性の異なった感応膜を被
覆したセンサ素子をアレイ化し、これらのガス吸着シグ
ナルをデータ処理、特徴抽出やパターン認識の手法を用
いて識別することにより、各個体特有のラベル化物質を
確認し、個体の判別を行う。
ある水晶振動子に有機化合物（ガス）の溶解能力の大き
なガス感応膜を被覆したものをセンサ素子とし、種類の
異なった、すなわちガス吸着特性の異なった感応膜を被
覆したセンサ素子をアレイ化し、これらのガス吸着シグ
ナルをデータ処理、特徴抽出やパターン認識の手法を用
いて識別することにより、各個体特有のラベル化物質を
確認し、個体の判別を行う。
【００１１】
【実施例】本発明にかかる個体識別装置のブロックダイ
ヤグラムを図１に示す。ラベル化物質を検出するための
センサアレイは、センサセル１上に設置される。このセ
ンサアレイは、ガス感応（吸着）膜３を表面に被覆した
水晶振動子２と、水晶振動子２とは異なった材料よりな
りガス吸着動特性の異なった別のガス感応膜５を被覆し
た水晶振動子４とで構成され、これらの種類の異なった
センサ素子を複数個組み込んでセンサアレイとする。ま
た、同時に組み込まれる参照水晶振動子６は水晶振動子
２および４の周波数を計数するための基準となる周波数
を発生するためのものであり、ガス吸着膜を被覆してい
ない。これら水晶振動子２，４，６には、発振回路７，
８，９が各々設けられ、これらは対応する各々の水晶振
動子の共振周波数で発振するようになっている。マルチ
プレクサ１０は、ガス感応膜被覆水晶振動子２、４と連
結している発振回路７、８よりどれか一つを選択し、次
の乗算＆サンプリング回路１１は、選択された発振回路
７または８と、参照水晶振動子６用の発振回路９との出
力差を周期として、出力する。乗算＆サンプリング回路
１１に接続されたカウンタ１２は、前記信号周期を計測
し、コンピュータ１３に送る。コンピュータ１３は、周
期の逆数より周波数を算出し、この経時変化をもってガ
ス吸着動特性としてガス判別アルゴリズムにかけ、ガス
種の識別を行い、個体に対して特徴的にラベル化した化
合物の検出を行う。ここでの判断アルゴリズムは、ガス
感応膜でのガス吸着量の動特性（経時変化量）から線形
フィルタを用いて時定数を抽出し、この値を比較するこ
とにより行う。被検知ガスの判別結果は、ＬＥＤやＣＲ
Ｔなどの表示装置１４に表示し、個体の識別に資する。
また、この判別結果を、オン−オフ信号として出力し、
開閉装置、通信装置やホームエレクトリック装置などの
駆動信号として、使用することも可能である。
ヤグラムを図１に示す。ラベル化物質を検出するための
センサアレイは、センサセル１上に設置される。このセ
ンサアレイは、ガス感応（吸着）膜３を表面に被覆した
水晶振動子２と、水晶振動子２とは異なった材料よりな
りガス吸着動特性の異なった別のガス感応膜５を被覆し
た水晶振動子４とで構成され、これらの種類の異なった
センサ素子を複数個組み込んでセンサアレイとする。ま
た、同時に組み込まれる参照水晶振動子６は水晶振動子
２および４の周波数を計数するための基準となる周波数
を発生するためのものであり、ガス吸着膜を被覆してい
ない。これら水晶振動子２，４，６には、発振回路７，
８，９が各々設けられ、これらは対応する各々の水晶振
動子の共振周波数で発振するようになっている。マルチ
プレクサ１０は、ガス感応膜被覆水晶振動子２、４と連
結している発振回路７、８よりどれか一つを選択し、次
の乗算＆サンプリング回路１１は、選択された発振回路
７または８と、参照水晶振動子６用の発振回路９との出
力差を周期として、出力する。乗算＆サンプリング回路
１１に接続されたカウンタ１２は、前記信号周期を計測
し、コンピュータ１３に送る。コンピュータ１３は、周
期の逆数より周波数を算出し、この経時変化をもってガ
ス吸着動特性としてガス判別アルゴリズムにかけ、ガス
種の識別を行い、個体に対して特徴的にラベル化した化
合物の検出を行う。ここでの判断アルゴリズムは、ガス
感応膜でのガス吸着量の動特性（経時変化量）から線形
フィルタを用いて時定数を抽出し、この値を比較するこ
とにより行う。被検知ガスの判別結果は、ＬＥＤやＣＲ
Ｔなどの表示装置１４に表示し、個体の識別に資する。
また、この判別結果を、オン−オフ信号として出力し、
開閉装置、通信装置やホームエレクトリック装置などの
駆動信号として、使用することも可能である。
【００１２】次に、この個人識別装置の動作について説
明する。各発振回路７，８，９を動作状態とすると、水
晶振動子２，４，６は発振を始める。参照水晶振動子６
は、被検知ガスの有無に関わらず、常に同じ振動数で発
振し、ガス吸着動特性評価における基準振動となる。個
体に特徴的なラベル化物質がガス吸着膜に吸着するよう
になると、吸着量に応じて水晶振動子２，４の共振周波
数が変化し、発振回路７，８の発振周波数がシフトす
る。この発振周波数のシフトは、ガス感応膜３，５に吸
着した被検知ガスの質量に比例する。カウンタ１２は、
発振回路７および８と発振回路９との出力差、すなわち
ガス吸着膜３，５に吸着した被検知ガスの質量を、出力
する。また、水晶振動子２，４，６は、同じセンサセル
１内に設置されているため、同一であると考えられ、温
度変化に対する補償も同時に行っている。マルチプレク
サ１０は、一定時間おきにガス感応膜を被覆した水晶振
動子２または４の発振回路７または８を選択するが、そ
の周期は１秒以下とガス測定時間と比較して十分短いた
め、ほぼ同時にガス感応膜を被覆した水晶振動子７、８
の出力を獲得していると考えて良い。
明する。各発振回路７，８，９を動作状態とすると、水
晶振動子２，４，６は発振を始める。参照水晶振動子６
は、被検知ガスの有無に関わらず、常に同じ振動数で発
振し、ガス吸着動特性評価における基準振動となる。個
体に特徴的なラベル化物質がガス吸着膜に吸着するよう
になると、吸着量に応じて水晶振動子２，４の共振周波
数が変化し、発振回路７，８の発振周波数がシフトす
る。この発振周波数のシフトは、ガス感応膜３，５に吸
着した被検知ガスの質量に比例する。カウンタ１２は、
発振回路７および８と発振回路９との出力差、すなわち
ガス吸着膜３，５に吸着した被検知ガスの質量を、出力
する。また、水晶振動子２，４，６は、同じセンサセル
１内に設置されているため、同一であると考えられ、温
度変化に対する補償も同時に行っている。マルチプレク
サ１０は、一定時間おきにガス感応膜を被覆した水晶振
動子２または４の発振回路７または８を選択するが、そ
の周期は１秒以下とガス測定時間と比較して十分短いた
め、ほぼ同時にガス感応膜を被覆した水晶振動子７、８
の出力を獲得していると考えて良い。
【００１３】次に、具体例について説明する。ガス感応
膜は高周波スパッタリングの手法を用いて作製し、金電
極を設けた基本振動数９ＭＨｚのＡＴ−カット水晶振動
子円板の両面に形成した。ここでは、６種類のセンサ膜
を別々の水晶振動子に被覆する。アミノ酸膜を３種類
（フェニルアラニン膜、チロシン膜、ヒスチジン膜）、
ポリマ膜を２種類（ポリエチレン膜、ポリクロロトリフ
ロロエチレン（ＰＣＴＦＥ）膜）、それに複合膜を１種
類（フェニルアラニン膜とポリクロロトリフロロエチレ
ン膜を二層構造としたもの）の計６種類のセンサ膜を、
片面に０．５〜０．８μｍずつ計約１．５μｍの膜厚で
被覆した６個の水晶振動子センサプローブを作製し、こ
れらをアレイ化して用いた。これらのガス吸着膜は、分
子構造や膜形態の違いなどからガス吸着動特性が異なる
ことが期待される。
膜は高周波スパッタリングの手法を用いて作製し、金電
極を設けた基本振動数９ＭＨｚのＡＴ−カット水晶振動
子円板の両面に形成した。ここでは、６種類のセンサ膜
を別々の水晶振動子に被覆する。アミノ酸膜を３種類
（フェニルアラニン膜、チロシン膜、ヒスチジン膜）、
ポリマ膜を２種類（ポリエチレン膜、ポリクロロトリフ
ロロエチレン（ＰＣＴＦＥ）膜）、それに複合膜を１種
類（フェニルアラニン膜とポリクロロトリフロロエチレ
ン膜を二層構造としたもの）の計６種類のセンサ膜を、
片面に０．５〜０．８μｍずつ計約１．５μｍの膜厚で
被覆した６個の水晶振動子センサプローブを作製し、こ
れらをアレイ化して用いた。これらのガス吸着膜は、分
子構造や膜形態の違いなどからガス吸着動特性が異なる
ことが期待される。
【００１４】ラベル化剤（ラベル化物質）は、「森林」
をイメージさせる人体に無害な揮発性試薬であるネロリ
ドール、２′，４′−ジメチルアセトフェノン、および
ｎ−ヘプチルアルコールを用いた。これらの物質を３５
〜４０℃の状態に維持し、これらの物質に対して、高純
度空気を０．２リットル／分の流量で流し、ラベル化剤
を含むガス流を発生させる。このガス蒸気が散逸しない
と仮定すると、約１ｐｐｍの濃度の被検知ガス雰囲気を
センサセル上で造ることになる。これら３種類の香気雰
囲気中でのセンサ出力の経時変化（ガス曝露後一時間以
内）を、図２〜図４に示し、ガス曝露後三時間経過時で
のガス吸着量を表１に示す。各ガス吸着膜のガス吸着能
力を、このガス曝露後三時間経過時におけるセンサ出力
で評価する。各々のガス感応膜被覆水晶振動子センサプ
ローブは、それぞれ特徴的な吸着動特性を示し、同一雰
囲気での吸着曲線パターンの識別が、ガスの判別に有効
であることを示唆している。
をイメージさせる人体に無害な揮発性試薬であるネロリ
ドール、２′，４′−ジメチルアセトフェノン、および
ｎ−ヘプチルアルコールを用いた。これらの物質を３５
〜４０℃の状態に維持し、これらの物質に対して、高純
度空気を０．２リットル／分の流量で流し、ラベル化剤
を含むガス流を発生させる。このガス蒸気が散逸しない
と仮定すると、約１ｐｐｍの濃度の被検知ガス雰囲気を
センサセル上で造ることになる。これら３種類の香気雰
囲気中でのセンサ出力の経時変化（ガス曝露後一時間以
内）を、図２〜図４に示し、ガス曝露後三時間経過時で
のガス吸着量を表１に示す。各ガス吸着膜のガス吸着能
力を、このガス曝露後三時間経過時におけるセンサ出力
で評価する。各々のガス感応膜被覆水晶振動子センサプ
ローブは、それぞれ特徴的な吸着動特性を示し、同一雰
囲気での吸着曲線パターンの識別が、ガスの判別に有効
であることを示唆している。
【００１５】図２〜図４に示した周波数変化量の経時変
化は、それぞれのラベル化剤（３種）の各吸着膜（６
種）に対する吸着量の経時変化に対応する。一つのラベ
ル化剤に対するこのセンサアレイの出力パターンを基
に、パターン認識の手法を用いて、識別を行います。こ
れらの経時変化パターンは、吸着膜表面での吸着と膜内
部へ浸透していく吸収との相乗効果として現われてお
り、前者はラングミュアの吸着式で説明され、後者はフ
ィックの拡散方程式で説明される。これらの式の和は、
指数関数で表され、これから時定数と吸着量が、各パタ
ーンの特徴量として、抽出される。この二つの特徴量
を、ベクトル化し、予め入力（学習）させておいた教師
ベクトルと、測定開始より時々刻々変化していくパター
ンベクトルとを照合し、その偏差から（ある閾値）ガス
種の判別を行う。
化は、それぞれのラベル化剤（３種）の各吸着膜（６
種）に対する吸着量の経時変化に対応する。一つのラベ
ル化剤に対するこのセンサアレイの出力パターンを基
に、パターン認識の手法を用いて、識別を行います。こ
れらの経時変化パターンは、吸着膜表面での吸着と膜内
部へ浸透していく吸収との相乗効果として現われてお
り、前者はラングミュアの吸着式で説明され、後者はフ
ィックの拡散方程式で説明される。これらの式の和は、
指数関数で表され、これから時定数と吸着量が、各パタ
ーンの特徴量として、抽出される。この二つの特徴量
を、ベクトル化し、予め入力（学習）させておいた教師
ベクトルと、測定開始より時々刻々変化していくパター
ンベクトルとを照合し、その偏差から（ある閾値）ガス
種の判別を行う。
【００１６】表１を見ると、アミノ酸膜はポリマ膜と比
較して、非常に大きな吸着機能を有し、両者とも膜厚を
増加させると、吸着量も増加することから、膜内部の吸
着（吸収）が主にこれらの吸着現象を支配していると考
えられる。また、アミノ酸膜とポリマ膜の両者の間で
は、被検知アルコールガス分子形状に対する親和性が逆
である。すなわち、ポリマ膜においては、平面状で剛直
性の大きな２′，４′−ジメチルアセトフェノンが、直
鎖状で柔軟性の大きなネロリドールやｎ−ヘプチルアル
コールの吸着量より大きく、この傾向はアミノ酸膜では
逆転する。元来、極性の大きなアミノ酸膜において、同
様に極性分子であるアルコールは、親和性が大きく、溶
解に際して、直鎖状で柔軟性の大きな分子の溶媒和は、
容易で熱力学的に有利な条件で溶解が進行するといった
解釈が成り立つ。
較して、非常に大きな吸着機能を有し、両者とも膜厚を
増加させると、吸着量も増加することから、膜内部の吸
着（吸収）が主にこれらの吸着現象を支配していると考
えられる。また、アミノ酸膜とポリマ膜の両者の間で
は、被検知アルコールガス分子形状に対する親和性が逆
である。すなわち、ポリマ膜においては、平面状で剛直
性の大きな２′，４′−ジメチルアセトフェノンが、直
鎖状で柔軟性の大きなネロリドールやｎ−ヘプチルアル
コールの吸着量より大きく、この傾向はアミノ酸膜では
逆転する。元来、極性の大きなアミノ酸膜において、同
様に極性分子であるアルコールは、親和性が大きく、溶
解に際して、直鎖状で柔軟性の大きな分子の溶媒和は、
容易で熱力学的に有利な条件で溶解が進行するといった
解釈が成り立つ。
【００１７】さらに、使用してもよい無臭のラベル化剤
について説明する。粘性の高級アルコールであるジヒド
ロアンブリノール、アンドロステノール、デモールの中
に無臭を呈する構造異姓体があり、これらは大きな吸着
量が規定でき、適当な無臭ラベル化剤と考えられる。こ
れらの分子構造を図５に示す。
について説明する。粘性の高級アルコールであるジヒド
ロアンブリノール、アンドロステノール、デモールの中
に無臭を呈する構造異姓体があり、これらは大きな吸着
量が規定でき、適当な無臭ラベル化剤と考えられる。こ
れらの分子構造を図５に示す。
【００１８】図１の装置構成において、表面弾性波素子
（ＳＡＷ素子）を水晶振動子の代わりに用いてもよい。
表面弾性波素子は、水晶振動子に比べ基本周波数が約１
桁大きくなる（約１００Ｍｈｚ）ので、感度がよくな
る。
（ＳＡＷ素子）を水晶振動子の代わりに用いてもよい。
表面弾性波素子は、水晶振動子に比べ基本周波数が約１
桁大きくなる（約１００Ｍｈｚ）ので、感度がよくな
る。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】本発明の個人識別装置は、特定のラベル
化剤を付着させた個体を、人に知られること無く、識別
できる装置であり、その判別結果を端末システムと連結
することによりホームエレクトロニクスシステムや各種
セキュリティーシステム、通信や交通システムなどの幅
広い分野での応用が期待できる。さらに、ラベル化され
た個体さえも自覚できないラベル化剤を使用すれば、犯
罪捜査や動物行動調査など特殊な用途にも応用できるの
で、利用範囲の極めて広いものである。
化剤を付着させた個体を、人に知られること無く、識別
できる装置であり、その判別結果を端末システムと連結
することによりホームエレクトロニクスシステムや各種
セキュリティーシステム、通信や交通システムなどの幅
広い分野での応用が期待できる。さらに、ラベル化され
た個体さえも自覚できないラベル化剤を使用すれば、犯
罪捜査や動物行動調査など特殊な用途にも応用できるの
で、利用範囲の極めて広いものである。
【図１】本発明にかかる個人識別装置のブロックダイヤ
グラムを示す図である。
グラムを示す図である。
【図２】ネロリドール（１ｐｐｍ濃度）に対する個人識
別装置の吸着動特性を示す図である。
別装置の吸着動特性を示す図である。
【図３】２′，４′−ジメチルアセトフェノン（１ｐｐ
ｍ濃度）に対する個人識別装置の吸着動特性を示す図で
ある。
ｍ濃度）に対する個人識別装置の吸着動特性を示す図で
ある。
【図４】ｎ−ヘプチルアルコール（１ｐｐｍ濃度）に対
する個人識別装置の吸着動特性を示す図である。
する個人識別装置の吸着動特性を示す図である。
【図５】代表的な無臭ラベル化剤（ラベル化物質）の分
子構造を示す図である。
子構造を示す図である。
１ センサセル ２ 水晶振動子 ３ ガス吸着膜 ４ 水晶振動子 ５ ガス吸着膜 ６ 参照水晶振動子 ７ 発振回路 ８ 発振回路 ９ 発振回路 １０ マルチプレクサ １１ 乗算＆サンプリング回路 １２ カウンタ １３ コンピュータ １４ 表示装置
Claims (3)
- 【請求項１】 人間の臭覚では知覚できないものや常温
常圧での蒸発量が極めて少なく通常人には感知できない
無臭物質、もしくは通常の生活環境で慣れ親しんだもの
であるため認識しがたい揮発性物質などの低雑音識別物
質を、ラベル化物質として、識別したい個体に付着さ
せ、前記ラベル化物質を検知し、判別することによっ
て、前記個体の識別を行うことを特徴とする個体識別方
法。 - 【請求項２】 識別したい個体に付着させたラベル化物
質を検出するためのセンサアレイと、該センサアレイか
らの出力信号に基づき発振する発振周波数のそれぞれ異
なる複数の発振回路と、該発振回路を選択するマルチプ
レクサと、参照用発振回路と、前記マルチプレクサの出
力と参照用発振回路との出力との差をもとに信号周期を
計測する演算回路と、計測された信号周期の時間変化か
ら前記ラベル化物質のガス種を識別する手段とを少なく
とも有し、前記ラベル化物質を特定して前記個体の識別
を行うことを特徴とする個体識別装置。 - 【請求項３】 前記センサアレイは、ガス吸着特性の異
なるガス感応膜を被覆した複数の水晶振動子からなるこ
とを特徴とする請求項２記載の個体識別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29014695A JP3194420B2 (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 個体識別方法および個体識別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29014695A JP3194420B2 (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 個体識別方法および個体識別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09131335A true JPH09131335A (ja) | 1997-05-20 |
| JP3194420B2 JP3194420B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=17752381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29014695A Expired - Lifetime JP3194420B2 (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 個体識別方法および個体識別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194420B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000016091A1 (en) * | 1998-09-11 | 2000-03-23 | Femtometrics, Inc. | Chemical sensor array |
| JP2002056472A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-22 | Sheriff:Kk | 識別システム |
| JP2004069661A (ja) * | 2002-08-09 | 2004-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | 化学センサ |
| JP2004205392A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Japan Science & Technology Agency | Ｑｃｍ装置及び試料測定方法 |
| WO2005033991A1 (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-14 | Plagenom Co., Ltd. | 材料情報提供方法および材料情報提供システム |
| JP2006258767A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Japan Radio Co Ltd | 圧電センサ及びその製造方法 |
| US7881524B2 (en) | 2005-04-08 | 2011-02-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus and information processing method |
| JP2020159944A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 太陽誘電株式会社 | 検出システム、プログラム、検出方法、及び情報処理装置 |
-
1995
- 1995-11-08 JP JP29014695A patent/JP3194420B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000016091A1 (en) * | 1998-09-11 | 2000-03-23 | Femtometrics, Inc. | Chemical sensor array |
| US6321588B1 (en) | 1998-09-11 | 2001-11-27 | Femtometrics, Inc. | Chemical sensor array |
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| JP2006258767A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Japan Radio Co Ltd | 圧電センサ及びその製造方法 |
| JP4654464B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-03-23 | 日本無線株式会社 | 圧電センサ及びその製造方法 |
| US7881524B2 (en) | 2005-04-08 | 2011-02-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus and information processing method |
| JP2020159944A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 太陽誘電株式会社 | 検出システム、プログラム、検出方法、及び情報処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3194420B2 (ja) | 2001-07-30 |
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