JPH11142313A - Method for quantifying concentration of matter, device for detecting concentration of matter, and storage medium - Google Patents
Method for quantifying concentration of matter, device for detecting concentration of matter, and storage mediumInfo
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- JPH11142313A JPH11142313A JP30241297A JP30241297A JPH11142313A JP H11142313 A JPH11142313 A JP H11142313A JP 30241297 A JP30241297 A JP 30241297A JP 30241297 A JP30241297 A JP 30241297A JP H11142313 A JPH11142313 A JP H11142313A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、大気中に存在する
物質、例えば匂いを発する物質(以下、匂い物質)の測
定技術に係り、より詳しくは、匂い物質の濃度を実時間
で安定的に定量化するための改良された手法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for measuring a substance present in the atmosphere, for example, a substance that emits an odor (hereinafter referred to as an odor substance). An improved technique for quantifying.
【0002】[0002]
【従来の技術】匂いを発する物質、例えばアセトン、エ
タノールに代表される不活性の高分子量物質を選択的に
検出するために化学反応を利用することは、活性な低分
子量物質と異なって一般的には困難である。そのため、
従来、高分子量物質を検出して定量分析するため、水晶
振動子等の表面振動子を含むセンサ(以下、単にセンサ
と称する)の表面に有機物質の膜を形成し、その膜への
物質の吸着現象により生じる振動子の質量変化を発振周
波数の変化として検出する試みがなされている。2. Description of the Related Art The use of a chemical reaction to selectively detect an odor-causing substance, for example, an inactive high molecular weight substance represented by acetone or ethanol, is different from an active low molecular weight substance. Is difficult. for that reason,
Conventionally, in order to detect and quantitatively analyze a high molecular weight substance, a film of an organic substance is formed on the surface of a sensor including a surface oscillator such as a quartz oscillator (hereinafter simply referred to as a sensor), and the substance is applied to the film. Attempts have been made to detect a change in the mass of the vibrator caused by the adsorption phenomenon as a change in the oscillation frequency.
【0003】図7は、センサを4つ用いた場合の各セン
サの発振周波数の変化の様子をグラフに示したものであ
る。ここで、グラフのx軸方向は、センサと物質との反
応時間(測定開始からの経過時間)であり、y軸方向
は、そのときの各センサの発振周波数の変化量、すなわ
ち特定の物質の振動子への吸着の様子(吸着量)を示し
ている。このグラフの例において、各センサの応答波形
(発振周波数の変化量)は、時間軸に沿って単調増加
し、一定時間経過後に傾きが0になっている。つまり、
高分子量物質のセンサへの吸着量は、時間とともに増
え、一定時間後に飽和状態(平衡状態)になっている。FIG. 7 is a graph showing how the oscillation frequency of each sensor changes when four sensors are used. Here, the x-axis direction of the graph is a reaction time (elapsed time from the start of measurement) between the sensor and the substance, and the y-axis direction is a change amount of the oscillation frequency of each sensor at that time, that is, a specific substance. The state of adsorption to the vibrator (adsorption amount) is shown. In the example of this graph, the response waveform (change amount of the oscillation frequency) of each sensor monotonically increases along the time axis, and the slope becomes 0 after a certain time has elapsed. That is,
The amount of the high molecular weight substance adsorbed on the sensor increases with time, and is saturated (equilibrium state) after a certain time.
【0004】従来は、この周波数変化の時間微分が0に
なった時点、すなわち飽和点に達したときの発振周波数
の変化量を、センサへの物質の吸着量(飽和吸着量:濃
度)として把握している。すなわち、センサ(振動子)
の発振周波数の変化量と物質の濃度との関係は一義的に
求められると仮定し、予め発振周波数の変化量と測定領
域における物質の濃度との関係を物質毎に求めておき、
発振周波数の変化量に応じて物質の濃度を定量分析して
いた。Conventionally, when the time derivative of the frequency change becomes zero, that is, when the saturation point is reached, the change in the oscillation frequency is grasped as the amount of substance adsorbed on the sensor (saturated adsorption: concentration). doing. That is, the sensor (vibrator)
Assuming that the relationship between the change amount of the oscillation frequency and the concentration of the substance is uniquely determined, the relation between the change amount of the oscillation frequency and the concentration of the substance in the measurement region is obtained in advance for each substance,
The concentration of the substance was quantitatively analyzed according to the change amount of the oscillation frequency.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の手法で
物質濃度を定量分析しようとすると、センサへの物質の
吸着量が相中の物質の分子の拡散速度に依存しているた
め、飽和点に達するまでに多くの時間を要し、また、実
用的な測定時間内には飽和点に到達しないこともある。
図5は、センサの応答波形が飽和点に到達しない場合の
例であり、測定開始から120分経過後も各センサから
の応答波形は単調増加の傾向を示し、飽和点に達してい
ないことがわかる。また、センサの発振周波数は、他の
測定環境要因、つまり温度、湿度等によっても大きな影
響を受けるため、これらの環境要因が時間の経過ととも
に変化する場合にはそれに伴ってセンサの応答も大きく
変化する。つまり、物質の濃度を安定且つ高精度に定量
化することが困難となる。However, when trying to quantitatively analyze the substance concentration by the conventional method, the amount of the substance adsorbed on the sensor depends on the diffusion speed of the molecules of the substance in the phase. It takes a lot of time to reach, and may not reach the saturation point within a practical measurement time.
FIG. 5 shows an example in which the response waveform of the sensor does not reach the saturation point. Even after 120 minutes from the start of the measurement, the response waveform from each sensor shows a monotonically increasing tendency, and the response waveform does not reach the saturation point. Recognize. In addition, the sensor oscillation frequency is greatly affected by other measurement environment factors, such as temperature and humidity, so if these environmental factors change over time, the sensor response also changes greatly. I do. That is, it is difficult to stably and accurately quantify the concentration of the substance.
【0006】そこで、本発明の課題は、物質濃度を実用
的な測定時間で高精度に定量化することができる、物質
濃度の定量化方法を提供することにある。本発明の他の
課題は、上記方法を汎用のコンピュータに実行させるた
めのプログラムを記録した記録媒体、及び上記方法の実
施に適した濃度定量化装置を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for quantifying a substance concentration which can quantify the substance concentration with high accuracy in a practical measurement time. Another object of the present invention is to provide a recording medium on which a program for causing a general-purpose computer to execute the method is recorded, and a concentration quantifying device suitable for implementing the method.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、以下の段階を含む第1の物質濃度の定量
化方法を提供する。 (1−1)物質濃度の測定時間を測定開始後所定時間が
経過するまで複数の時間区間に時分割し、各時間区間に
ついてそれぞれ対象物質を検知するセンサの応答出力と
前記対象物質の物質濃度を導出するための関係式情報と
を対応付けて所定のメモリ領域に保持する段階、(1−
2)前記対象物質を検知したセンサの応答出力を受け付
けたときに、当該受付時刻が属する時間区間に対応する
前記関係式情報を前記メモリ領域から索出し、この関係
式情報及び前記入力された応答出力に基づいて前記対象
物質の物質濃度を定量化する段階。In order to solve the above problems, the present invention provides a first method for quantifying a substance concentration, which comprises the following steps. (1-1) The measurement time of the substance concentration is time-divided into a plurality of time sections until a predetermined time elapses after the start of the measurement, and the response output of the sensor for detecting the target substance and the substance concentration of the target substance for each time section Is stored in a predetermined memory area in association with relational expression information for deriving
2) When a response output from the sensor that has detected the target substance is received, the relational expression information corresponding to the time section to which the reception time belongs is retrieved from the memory area, and the relational expression information and the input response are input. Quantifying the substance concentration of the target substance based on the output.
【0008】また、以下の段階を含む第2の物質濃度の
定量化方法を提供する。 (2−1)対象物質を検知する複数のセンサによる物質
濃度の測定時間を測定開始後所定時間が経過するまで複
数の時間区間に時分割し、各時間区間についてそれぞれ
対象物質を検知する個々のセンサの応答出力を説明変数
とし、予め実測した当該時間区間の物質濃度を目的変数
とする重回帰分析によって得られる回帰係数を得、さら
に、前記説明変数に対応する標準回帰係数を前記目的変
数に対する当該説明変数の寄与度として求め、この寄与
度に応じて前記対象物質の物質濃度予測に寄与し得る1
または複数のセンサを決定する段階、(2−2)前記セ
ンサからの応答出力を受け付けたときに、当該受付時刻
が属する時間区間について決定されたセンサからの応答
出力および前記受付時刻が属する時間区間に対応する回
帰係数に基づいて前記物質濃度を決定する段階。Further, there is provided a second method for quantifying the concentration of a substance, the method including the following steps. (2-1) The measurement time of the substance concentration by the plurality of sensors for detecting the target substance is time-divided into a plurality of time sections until a predetermined time elapses after the start of the measurement, and each of the individual sections for detecting the target substance in each time section. The response output of the sensor is used as an explanatory variable, and a regression coefficient obtained by a multiple regression analysis using a substance concentration of the time section measured in advance as an objective variable is obtained, and a standard regression coefficient corresponding to the explanatory variable is obtained for the objective variable. It is obtained as the contribution of the explanatory variable, and can contribute to the substance concentration prediction of the target substance according to the contribution.
Or determining a plurality of sensors; (2-2) when a response output from the sensor is received, the response output from the sensor determined for the time section to which the reception time belongs and the time section to which the reception time belongs Determining the substance concentration based on a regression coefficient corresponding to.
【0009】なお、各定量化方法において、前記時間区
間は、前記センサの応答出力が定常状態に達する前の過
渡状態において前記応答出力の変化量に応じて異なる間
隔で時分割されており、それぞれ所定の識別情報によっ
て識別可能な区間であることを特徴とする。In each of the quantification methods, the time interval is time-divided at different intervals according to the amount of change in the response output in a transient state before the response output of the sensor reaches a steady state. The section is characterized by being a section that can be identified by predetermined identification information.
【0010】上記他の課題を解決する本発明の記録媒体
は、第1及び第2の定量化方法の各段階における処理を
コンピュータに実行させるためのプログラムが、コンピ
ュータ可読の形態で記録されたものである。A recording medium according to the present invention for solving the above-mentioned other problems has a program for causing a computer to execute the processing in each stage of the first and second quantification methods, which is recorded in a computer-readable form. It is.
【0011】上記他の課題を解決する本発明の第1の物
質濃度検出装置は、下記の機能実現手段を具備して構成
される。 (3−1)特定種類の物質を検知するセンサからの応答
出力を取得するデータ取得手段、(3−2)前記センサ
の応答開始後の経過時間を計時するタイマ手段、(3−
3)予め前記センサによる測定時間を複数の時間区間に
時分割し、各時間区間と前記経過時間とを対応付けて第
1メモリ領域に保持するとともに、前記応答出力から物
質濃度を導出するための関係式情報を前記時間区間毎に
対応付けて第2メモリ領域に保持するデータ記憶手段、
(3−4)前記データ取得手段から対象物質を検知した
センサの応答出力を受領し、且つ前記タイマ手段から当
該センサの応答開始後の経過時間を受領したときに、こ
の経過時間が属する時間区間を前記第1メモリ領域から
索出するとともに当該時間区間に対応付けられた関係式
情報を前記第2メモリ領域から索出し、この関係式情報
を用いて前記対象物質の濃度を決定する濃度決定手段。A first substance concentration detecting apparatus according to the present invention for solving the above-mentioned other problems is provided with the following function realizing means. (3-1) data acquisition means for acquiring a response output from a sensor that detects a specific type of substance, (3-2) timer means for measuring an elapsed time after the sensor has started responding, (3--2)
3) time-division of the time measured by the sensor into a plurality of time intervals in advance, the time intervals and the elapsed times are stored in the first memory area in association with each other, and the substance concentration is derived from the response output. Data storage means for storing relational expression information in the second memory area in association with each of the time sections;
(3-4) a time section to which the elapsed time belongs when the response output of the sensor that has detected the target substance is received from the data acquisition unit and the elapsed time after the response start of the sensor is received from the timer unit. Concentration determining means for retrieving the relational expression information associated with the time section from the second memory area and determining the concentration of the target substance using the relational expression information. .
【0012】また、上記他の課題を解決する本発明の第
2の物質濃度検出装置は、下記の機能実現手段を具備し
て構成される。 (4−1)特定種類の物質を検知する複数のセンサの応
答出力を取得するデータ取得手段、(4−2)個々のセ
ンサの応答開始後の経過時間を計時するタイマ手段、
(4−3)予め個々のセンサによる測定時間を複数の時
間区間に時分割し、各時間区間と前記経過時間とを対応
付けて第1メモリ領域に保持するとともに、前記応答出
力から物質濃度を導出するための関係式情報を前記時間
区間毎に対応付けて第2メモリ領域に保持し、さらに、
対象となる物質の種類に応じたセンサの選択または組み
合わせの情報を第3メモリ領域に保持するデータ保持手
段、(4−4)前記データ取得手段から前記第3メモリ
領域を通じて特定されたセンサの応答出力を受領し、且
つ前記タイマ手段から当該センサの応答開始後の経過時
間を受領したときに、この経過時間が属する時間区間を
前記第1メモリ領域から索出するとともに当該時間区間
に対応付けられた関係式情報を前記第2メモリ領域から
索出し、この関係式情報を用いて前記対象物質の濃度を
決定する濃度決定手段。A second substance concentration detecting apparatus according to the present invention for solving the above-mentioned other problems is provided with the following function realizing means. (4-1) data acquisition means for acquiring response outputs of a plurality of sensors for detecting a specific type of substance, (4-2) timer means for measuring an elapsed time after the start of response of each sensor,
(4-3) The time measured by each sensor is divided in advance into a plurality of time sections, each time section is associated with the elapsed time and stored in the first memory area, and the substance concentration is obtained from the response output. The relational expression information for deriving is stored in the second memory area in association with each time section, and
Data holding means for holding information on the selection or combination of sensors according to the type of the target substance in the third memory area; (4-4) the response of the sensor specified from the data acquisition means through the third memory area When the output is received and the elapsed time after the start of the response of the sensor is received from the timer means, the time section to which the elapsed time belongs is retrieved from the first memory area and is associated with the time section. Concentration determining means for retrieving the relational expression information from the second memory area and using the relational expression information to determine the concentration of the target substance.
【0013】なお、前記センサは、例えば媒体中に混在
して匂いを発する匂い物質を選択的に吸着する臭気感応
膜が表面に形成された振動子を含んで構成されるもので
ある。The sensor includes, for example, a vibrator having a surface formed with an odor-sensitive film for selectively adsorbing an odorant which emits an odor when mixed in a medium.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用して匂い物質
(以下、単に物質と称して説明する)の濃度検出を行う
場合の実施の形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to detect the concentration of an odor substance (hereinafter simply referred to as a substance) will be described.
【0015】本実施形態では、それぞれ特定物質を検知
する複数のセンサの応答出力(時間とともに増加する物
質の吸着量、以下、センサ出力値)を用いて測定対象と
なる物質の濃度を定量化する。センサはすべて同種のも
のであっても、異なった種類のセンサであってもよい。
また、測定空間または測定液体中の異なった場所におけ
るデータを収集するために、複数のセンサを異なった場
所に配置することも可能である。各センサには、特定種
類の物質を選択的に吸着する有機材料を表面に形成した
水晶振動子等の表面振動子を含むものを用いることが好
ましい。この場合、センサ出力値は、一般には時間と共
に変化するアナログ信号なので、後続処理のために、連
続的あるいは断続的にサンプリングし、デジタル数値化
しておく。測定開始後、センサ出力値がどの位サンプリ
ングされたか、つまり測定開始後、どの位時間が経過し
たかを本明細書では、サンプリングポイントと称して説
明する。In the present embodiment, the concentration of a substance to be measured is quantified by using response outputs (adsorption amounts of substances increasing with time, hereinafter, sensor output values) of a plurality of sensors each detecting a specific substance. . The sensors may all be of the same type or of different types.
It is also possible to arrange a plurality of sensors at different locations in order to collect data at different locations in the measurement space or the measurement liquid. As each sensor, it is preferable to use a sensor including a surface oscillator such as a crystal oscillator having a surface formed with an organic material that selectively adsorbs a specific type of substance. In this case, since the sensor output value is generally an analog signal that changes with time, it is continuously or intermittently sampled and digitized for subsequent processing. In the present specification, how much the sensor output value has been sampled after the start of the measurement, that is, how much time has elapsed since the start of the measurement, will be described as a sampling point in this specification.
【0016】本実施形態では、また、物質濃度の測定開
始後の経過時間を複数の時間区間に時分割する。すなわ
ち、センサの応答特性を反応時間に対して時分割処理す
る。そして、各時間区間にそれぞれ区間番号を付与す
る。この時間区間は、好適には、物質濃度とセンサの応
答波形との関係を十分な時間をかけて測定し、全測定時
間にわたる応答波形をプロットした上で、個々の時間区
間内におけるセンサ出力値の変化ができるだけ小さくな
るように時分割する。例えば、図5に対応する応答特性
の図6に示すように、センサ出力値の変化が急な場所で
は細かく、変化が緩やかな場所ではおおまかな間隔にな
るようにする。時分割の数もセンサの応答波形に応じて
適切な数に選択し、測定時間の長さを最大どの位までと
るかについても、センサ応答波形に応じて適切に選択す
るようにする。これによって、センサからの応答が定常
状態に達しなくても、過渡状態にあるセンサからの出力
値の受け付け時刻(サンプリングポイント)がわかれ
ば、任意の時点で目的とする濃度が得られるようにな
る。In this embodiment, the elapsed time after the start of the measurement of the substance concentration is time-divided into a plurality of time sections. That is, the response characteristic of the sensor is subjected to time division processing with respect to the reaction time. Then, a section number is assigned to each time section. In this time interval, it is preferable to measure the relationship between the substance concentration and the response waveform of the sensor over a sufficient time, plot the response waveform over the entire measurement time, and then output the sensor output value in each individual time interval. Is time-divided so that the change in is as small as possible. For example, as shown in FIG. 6 of the response characteristic corresponding to FIG. 5, the sensor output value is set to be fine in a place where the change is sharp, and to be a rough interval in a place where the change is gentle. The number of time divisions is also selected to an appropriate number according to the response waveform of the sensor, and the maximum measurement time length is appropriately selected according to the sensor response waveform. Thus, even if the response from the sensor does not reach the steady state, the target concentration can be obtained at an arbitrary time if the reception time (sampling point) of the output value from the sensor in the transient state is known. .
【0017】図1は、上記形態の実施に適した物質濃度
検出装置の機能ブロック構成図である。この物質濃度検
出装置10は、サンプリングポイントおよび物質特定情
報に基づいて当該サンプリングポイントが属する時間区
間の区間番号を出力する区間決定部11、区間決定部1
1に参照される区間インデックスメモリ部12、複数の
センサ出力値のうち特定のもののみを通過させるデータ
取得部13、データ取得部13に参照されるセンサ選択
インデックスメモリ部14、データ取得部13から出力
されたセンサ出力値および区間番号に基づいて物質濃度
を定量化する濃度決定部15、及び濃度決定部15に参
照される係数メモリ部15を具備して構成される。FIG. 1 is a functional block diagram of a substance concentration detecting apparatus suitable for implementing the above embodiment. The substance concentration detecting device 10 outputs a section number of a time section to which the sampling point belongs based on the sampling point and the substance specifying information, and a section determining unit 11 and a section determining unit 1.
1; a section index memory unit 12 referred to by 1; a data acquisition unit 13 that passes only a specific one of a plurality of sensor output values; a sensor selection index memory unit 14 referenced by the data acquisition unit 13; It comprises a concentration determining unit 15 for quantifying the substance concentration based on the output sensor output value and the section number, and a coefficient memory unit 15 referred to by the concentration determining unit 15.
【0018】区間インデックスメモリ部12には、図2
に示すように、サンプリングポイントとそれに対応する
区間番号が、測定対象となる物質(対象物質)の種類ご
とに、保持されている。例えば、対象物質がアセトンの
場合、サンプリングポイントが0分から2分の間は「区
間1」、2分から5分は「区間2」に対応することを示
している。同様に、Sk〜Sk+1分は、「区間k」、
120分以上は「区間M」に対応している。また、物質
がエタノールの場合は、0から1分が「区間1」、1分
から3分が「区間2」、以下同様に、100分以上が
「区間M」に対応している。他の物質の場合も同様に規
定することができる。In the section index memory section 12, FIG.
As shown in (1), sampling points and section numbers corresponding to the sampling points are stored for each type of a substance to be measured (target substance). For example, when the target substance is acetone, a sampling point between 0 minute and 2 minutes corresponds to “section 1”, and a sampling point between 2 minutes and 5 minutes corresponds to “section 2”. Similarly, Sk to Sk + 1 minutes are “section k”,
120 minutes or more correspond to “section M”. When the substance is ethanol, 0 to 1 minute corresponds to “Section 1”, 1 to 3 minutes corresponds to “Section 2”, and similarly, 100 minutes or more corresponds to “Section M”. The same applies to other substances.
【0019】図3は、係数メモリ部16の内容の一例を
示したものである。本実施形態の物質濃度検出装置10
では、センサ出力値を一定の関係式情報に代入すること
により、測定対象となる物質の濃度が得られるようにす
る。この場合、ある時点におけるセンサ出力値から物質
濃度が確定的に求めることができるような関係式情報で
あれば、それが理論的な推定から定められるものか、あ
るいは実測により得られた学習データによって経験的、
統計的に求められるものかは問わない。本実施形態で
は、学習データに基づいて求められた関係式情報を用い
る。FIG. 3 shows an example of the contents of the coefficient memory unit 16. Substance concentration detection device 10 of the present embodiment
Then, the concentration of the substance to be measured is obtained by substituting the sensor output value into constant relational expression information. In this case, if the relational expression information is such that the substance concentration can be determined deterministically from the sensor output value at a certain point in time, it is determined based on theoretical estimation or based on learning data obtained by actual measurement. Empirical,
It does not matter whether it is statistically required. In the present embodiment, relational expression information obtained based on learning data is used.
【0020】具体的には、各時間区間ごとに、実測によ
り得られる学習データを収集し、 説明変数xi:センサの出力値N個分(iはセンサの番
号) 目的変数y :対象物質の正確な濃度 とおいて重回帰分析を行い、下記(1)式で与えられる
重回帰式の回帰係数を求め、これを係数メモリ部16に
保持しておく。この回帰係数は、物質の種類および区間
番号と対応付けられている。Specifically, learning data obtained by actual measurement is collected for each time interval, and explanatory variables x i : N output values of the sensor (i is the number of the sensor) Object variable y: the target substance A multiple regression analysis is performed at an accurate concentration to obtain a regression coefficient of the multiple regression equation given by the following equation (1), and this is stored in the coefficient memory unit 16. This regression coefficient is associated with a substance type and a section number.
【0021】[0021]
【数1】y=a0+Σxi・ai ・・・(1)[Number 1] y = a 0 + Σx i · a i ··· (1)
【0022】回帰係数は、以下のようにして求めること
ができる。いま、濃度yqの物質jに対する、センサ
i、サンプリングポイントk、繰り返し回数pの吸着量
をx(i)jqp(k)(但し、kは1〜K、iは1〜N、j
は1〜J、pは1〜P、qは1〜Q)とする。繰り返し
回数pは、同じ条件で収集した吸着量であることを意味
する。この吸着量は、時間の経過に応じて変化するた
め、図6に示したとおり、全測定時間をM個に分割す
る。The regression coefficient can be obtained as follows. Now, for the substance j concentration y q, sensor i, the sampling point k, the adsorption amount of number of repetitions p x (i) jqp (k ) ( where, k is 1 to K, i is 1 to N, j
Are 1 to J, p is 1 to P, and q is 1 to Q). The number of repetitions p means the amount of adsorption collected under the same conditions. Since the amount of adsorption changes with the passage of time, the total measurement time is divided into M as shown in FIG.
【0023】このM個の時間区間内の各データ数をMN
m(但し、mは1〜M)、区間番号mの開始サンプリン
グポイントをSmとして、M個の区間ごとに、MNm×P
×Q個の下記のようなデータ列を定義する。The number of data in the M time sections is represented by MN
m (where m is 1 to M), and the starting sampling point of section number m is S m , and MN m × P
* Q data strings are defined as follows.
【0024】 説明変数:N個の吸着量x(i)jqp(k) (但し、Sm≦
k<Sm+1) 目的変数:yq (但し、q=1〜M) ・・・(2)Explanatory variables: N adsorption amounts x (i) jqp (k) (where S m ≦
k <S m + 1 ) Objective variable: y q (where q = 1 to M) (2)
【0025】そして、M個の区間ごとに、N個の説明変
数と目的変数の分散共分散行列SSjm(j=1〜J;m
は1〜M)を作成する。この分散共分散行列SSjm、各
説明変数の平均(バーx(i)jqp(k))、および目的変
数の平均(バーyq)を用いて上記(1)式の定数項a0
と係数項a1,a2,...,aNを求める。このように
して得られた、物質j、区間番号mごとの定数項a(0)
jmと係数項a(1) jm,a(2) jm,...,a(N) jmの組を
係数メモリ部16への保持対象となる回帰係数とする。Then, for each of the M sections, a variance-covariance matrix SS jm (j = 1 to J; m) of N explanatory variables and objective variables
Are 1 to M). Using the variance-covariance matrix SS jm , the average of each explanatory variable (bar x (i) jqp (k) ), and the average of the objective variable (bar y q ), the constant term a 0 in the above equation (1).
And coefficient terms a 1 , a 2 ,. . . , A N. The constant term a (0) thus obtained for each substance j and section number m
jm and coefficient terms a (1) jm , a (2) jm,. . . , A (N) jm as regression coefficients to be held in the coefficient memory unit 16.
【0026】なお、上記例に関わらず、関係式情報とし
て(1)式の重回帰式を用いるか、または他の関係式情
報を用いるかは本発明を利用しようとする者が任意に決
定することができるものである。また、重回帰分析は、
説明変数(センサの出力値)が複数の場合にのみ用いら
れるものであり、センサの数が1つの場合には公知の回
帰分析の手法が用いられることになる。Regardless of the above example, a person who intends to use the present invention arbitrarily determines whether to use the multiple regression equation of equation (1) or other relational equation information as relational equation information. Is what you can do. Also, multiple regression analysis
This is used only when there are a plurality of explanatory variables (sensor output values), and when the number of sensors is one, a known regression analysis technique is used.
【0027】次に、センサ選択インデックスメモリ部1
4について説明する。このセンサ選択インデックスメモ
リ部14には、対象物質の種類およびサンプリングポイ
ントが属する時間区間ごとに、測定に最適となるセンサ
を特定するための特定情報が保持されている。すなわ
ち、センサの種類、数、空間的配置方法、応答特性等の
様々な要因に基づく特定情報が、対象物質の種類と時間
区間に応じて索出できるようになっている。Next, the sensor selection index memory unit 1
4 will be described. The sensor selection index memory unit 14 stores identification information for identifying a sensor that is optimal for measurement for each type of target substance and for each time section to which the sampling point belongs. That is, specific information based on various factors such as the type and number of sensors, spatial arrangement method, response characteristics, and the like can be searched for according to the type and time interval of the target substance.
【0028】図4は、このセンサ選択インデックスメモ
リ部14の内容例を示している。図示の例は、センサの
数が全部で8個(N=8)の例であり、対象物質がアセ
トンであれば、「区間1」では特定されるセンサは(1,
3,...,8)のように識別番号が割り当てられたm1個、
「区間2」ではm2個、「区間M」ではmM個の該当セン
サが特定されることを示している。図中、「−」は該当
センサがないことを示している。つまり、「区間2」に
おけるエタノールの濃度検出に必要なセンサは(2,...,
7)の計(m2-1)個ということになる。FIG. 4 shows an example of the contents of the sensor selection index memory section 14. The illustrated example is an example in which the total number of sensors is eight (N = 8). If the target substance is acetone, the sensor specified in “section 1” is (1,
3, ..., m 1 or the identification number is assigned as 8),
In “section 2”, m 2 corresponding sensors are specified, and in “section M”, m M corresponding sensors are specified. In the figure, "-" indicates that there is no corresponding sensor. That is, the sensors required for detecting the concentration of ethanol in “Section 2” are (2, ...,
7) (m 2 -1) in total.
【0029】上記センサ選択インデックスメモリ部14
に特定情報を保持する手順は、例えば本物質検出装置1
0の主制御手段(プログラムされたCPU)による図8
の手順で行われる。ここでは、重回帰式の目的変数(物
質濃度y)の予測に寄与し得るセンサ(説明変数)を特
定するための特定情報を扱う。The sensor selection index memory section 14
The procedure for storing the specific information in, for example, the substance detection device 1
8 by the main control means (programmed CPU) of FIG.
Is performed in the following procedure. Here, specific information for specifying a sensor (explanatory variable) that can contribute to the prediction of the target variable (substance concentration y) of the multiple regression equation is handled.
【0030】まず、センサ出力値と物質濃度との関係デ
ータを取得する(ステップS101)。次いで、上記
(2)式の説明変数x(i)jqp(k)、目的変数yqが、平均
0、分散1になるようにデータの標準化を行い(ステッ
プS102)、標準化されたデータの重回帰分析を行う
(ステップS103)。これにより得られた各説明変数
(標準化されたセンサ出力値)に対する回帰係数、すな
わち標準回帰係数を各センサ出力値の濃度決定に対する
寄与度とし(ステップS104)、寄与度の高い順に一
定個数、あるいは一定値以上の寄与度を与えるセンサを
特定する(ステップS105)。そして、各説明変数の
寄与度を対象となる物質の種類、時間区間ごとに計算
し、一定の基準によって決定される被選択センサの番号
をセンサ選択インデックスメモリ部14に保持する(ス
テップS106)。First, relation data between a sensor output value and a substance concentration is obtained (step S101). Then,
The data is standardized so that the explanatory variable x (i) jqp (k) and the objective variable y q of the equation (2) have an average of 0 and a variance of 1 (step S102), and a multiple regression analysis of the standardized data is performed. Perform (Step S103). The obtained regression coefficient for each explanatory variable (standardized sensor output value), that is, the standard regression coefficient, is defined as the contribution to the determination of the concentration of each sensor output value (step S104). A sensor that gives a degree of contribution equal to or more than a certain value is specified (step S105). Then, the degree of contribution of each explanatory variable is calculated for each type of the target substance and each time interval, and the number of the selected sensor determined based on a certain reference is stored in the sensor selection index memory unit 14 (step S106).
【0031】なお、センサ選択インデックスメモリ部1
4を用いたセンサの特定は、使用されるセンサが1つの
みである場合には必ずしも必要とされない。また、物質
濃度検出装置10の機能として、対象物質の種類に応じ
てセンサを切り換える機能のみを提供すれば足りる場合
は、センサの特定機能は使用する必要はない。The sensor selection index memory unit 1
The specification of the sensor using 4 is not necessarily required when only one sensor is used. When it is sufficient to provide only the function of switching the sensor according to the type of the target substance as the function of the substance concentration detection device 10, it is not necessary to use the specific function of the sensor.
【0032】本実施形態の物質検出装置10のそのほか
の構成要素11,13,15の内容は、それぞれ下記の
とおりである区間決定部11は、サンプリングポイント
と物質の特定情報が入力されたときに区間インデックス
メモリ部12を参照し、サンプリングポイントが、どの
時間区間に属するかを決定するものである。決定された
時間区間は、区間番号としてデータ取得部13に出力さ
れる。The contents of the other components 11, 13, and 15 of the substance detection apparatus 10 of the present embodiment are as follows. The section determination unit 11 performs the operation when the sampling point and the specific information of the substance are input. The section index memory section 12 is referred to to determine which time section the sampling point belongs to. The determined time section is output to the data acquisition unit 13 as a section number.
【0033】データ取得部13は、図示しないN個の上
記センサからのセンサ出力値(#1〜#N)の少なくと
も一つ、区間番号、および物質の特定情報を取得し、こ
れらの情報をもとにセンサ選択インデックスメモリ部1
4を参照して適切なセンサないしその組み合わせを特定
する。そして特定されたセンサについてのセンサ出力値
のみを通過させるものである。The data acquisition unit 13 acquires at least one of the sensor output values (# 1 to #N) from the N sensors (not shown), the section number, and the substance specific information, and also acquires these information. And sensor selection index memory unit 1
4 to identify a suitable sensor or a combination thereof. Then, only the sensor output value of the specified sensor is passed.
【0034】濃度決定部15は、データ取得部13から
センサ出力値および区間番号を受け取り、この受け取っ
た情報をもとに係数メモリ部16から該当する関係式情
報を取得し、取得した関係式情報をもとに物質濃度を決
定するものである。The density determination unit 15 receives the sensor output value and the section number from the data acquisition unit 13, acquires corresponding relational information from the coefficient memory unit 16 based on the received information, and acquires the acquired relational expression information. Is used to determine the substance concentration.
【0035】なお、区間決定部11、データ取得部1
3、濃度決定部15は、それぞれ上述の区間インデック
スメモリ部12への区間番号、センサ選択インデックス
メモリ部14へのセンサ特定情報、係数メモリ部16へ
の関係式情報の保持の際にも使用される機能ブロックで
ある。The section determining unit 11 and the data obtaining unit 1
3. The density determining unit 15 is also used when storing the section number in the section index memory unit 12, the sensor identification information in the sensor selection index memory unit 14, and the relational expression information in the coefficient memory unit 16, respectively. Function block.
【0036】これらの機能ブロック11,13,15、
および各メモリ部12,14,16は、オペレーティン
グシステム(OS)を内蔵し、ハードディスク等の記憶
装置を備えた汎用のコンピュータに所定のプログラムを
読み込ませて実行させることにより形成される。また、
上記タイマ手段には、例えばOSによる公知の計時機能
を用いることができる。このプログラムは、上記記憶装
置のプログラム記録領域に格納されて随時使用されるよ
うになっているのが通常であるが、コンピュータと分離
されて流通する記憶媒体、例えばCD−ROMやフレキ
シブル・ディスク(FD)等の可搬性記憶媒体、あるい
はコンピュータと共に構内ネットワークに接続されたプ
ログラムサーバ等の固定型記録媒体に格納され、使用時
に上記記憶装置に読み込まれるようなものでもあっても
よい。These functional blocks 11, 13, 15,
Each of the memory units 12, 14, and 16 is formed by reading a predetermined program into a general-purpose computer having a storage device such as a hard disk or the like, which has a built-in operating system (OS). Also,
For the timer means, for example, a known time measuring function by an OS can be used. This program is usually stored in the program recording area of the storage device and used at any time. However, a storage medium distributed separately from the computer, for example, a CD-ROM or a flexible disk ( The storage device may be a portable storage medium such as FD) or a fixed storage medium such as a program server connected to a local network together with a computer, and may be read into the storage device when used.
【0037】次に、気相(大気等)または液相(溶媒
等)に実際にセンサを配置し、各センサ出力値を関係式
情報に代入することにより、気相または液相中に存する
物質の濃度を検出する場合の濃度検出装置10の動作例
を図9を参照して説明する。ここでは、サンプリングポ
イントt[min]におけるN個のセンサの出力値が:x
(t)=(x(1)(t),x(2)(t),...,x
(i)(t),...,x(N)(t))であると仮定する。こ
のときの測定対象となる物質を例えばアセトンとし、こ
のことは予めわかっているとする。サンプリングポイン
トtは、便宜上、1[min]とする。Next, by actually arranging the sensor in the gas phase (atmosphere or the like) or the liquid phase (solvent or the like) and substituting each sensor output value into the relational expression information, the substance existing in the gas phase or the liquid phase is obtained. An example of the operation of the density detecting device 10 for detecting the density of the image will be described with reference to FIG. Here, the output values of the N sensors at the sampling point t [min] are: x
(T) = (x (1) (t), x (2) (t),..., X
(i) (t), ..., x (N) (t)). It is assumed that the substance to be measured at this time is, for example, acetone, and this is known in advance. The sampling point t is 1 [min] for convenience.
【0038】区間決定部11は、サンプリングポイント
tが1[min]、および対象物質がアセトンという情報を
受け取り(ステップS201)、区間インデックスメモ
リ部12を参照する。図2の例では、対象物質がアセト
ンであることから時間区間は「区間1」であると決定
し、この情報をデータ取得部13に渡す(ステップS2
02)。データ取得部13は、図4に示した内容のセン
サ選択インデックスメモリ部14を参照して濃度検出に
役立つセンサの組合わせパターン(1,3,...,8)を特定
する(ステップS203)。The section determination unit 11 receives information that the sampling point t is 1 [min] and the target substance is acetone (step S 201), and refers to the section index memory unit 12. In the example of FIG. 2, since the target substance is acetone, the time interval is determined to be “interval 1”, and this information is passed to the data acquisition unit 13 (step S2).
02). The data acquisition unit 13 specifies a sensor combination pattern (1, 3,..., 8) useful for density detection with reference to the sensor selection index memory unit 14 having the contents shown in FIG. 4 (step S203). .
【0039】データ取得部13は、特定されたセンサ
(1,3,...,8)からの出力値:x’(t)=(x
(1)(t),x(3)(t),...,x(8)(t))を選択的
に濃度決定部15に出力する(ステップS204)。こ
れらのセンサ出力値x’(t)と「区間1」の情報を受
け取った濃度決定部15は、係数メモリ部16を参照し
て得られる、定数項(a(1)10)および係数項(a(1)
11,a(1) 12,...,a(1) 1(m1) )を用いて、サンプ
リングポイントt[min]における物質濃度c(t)を下
記(2)式より求める(ステップS205,S20
6)。The data acquisition unit 13 outputs an output value from the specified sensor (1, 3,..., 8): x ′ (t) = (x
(1) (t), x (3) (t),..., X (8) (t)) are selectively output to the density determination unit 15 (step S204). The density determining unit 15 having received the sensor output value x ′ (t) and the information of “section 1” obtains the constant term (a (1) 10) and the coefficient term ( a (1)
11 , a (1) 12 ,. . . , A (1) 1 (m1) ), the substance concentration c (t) at the sampling point t [min] is obtained from the following equation (2) (steps S205 and S20).
6).
【0040】[0040]
【数2】 c(t)=a(1) 10+Σ(x’(t)×a(1))・・・(2)C (t) = a (1) 10 + Σ (x ′ (t) × a (1)) (2)
【0041】この物質濃度c(t)のデータは、後続の
処理手段、例えば表示装置(図示せず)などに出力する
(ステップS207)。これにより、表示装置等に表示
され、操作者が物質濃度を視覚的に把握できるようにな
る。また、この物質濃度は、製品の製造・検査工程にお
ける品質管理や、有毒ガス検知等の制御に適用される。The data of the substance concentration c (t) is output to a subsequent processing means, for example, a display device (not shown) (step S207). Thereby, the substance concentration is displayed on a display device or the like, and the operator can visually grasp the substance concentration. In addition, this substance concentration is applied to quality control in a product manufacturing / inspection process and control of toxic gas detection and the like.
【0042】このように、本発明の物質濃度検出装置1
0では、センサ出力値から物質濃度を決定する際に、予
め時分割された時間区間の中からサンプリングポイント
tに対応した時間区間について定義された関係式情報を
用いるようにしたので、従来のようにセンサ応答が平衡
状態に達するまで待つ必要がなく、さらに物質の種類
別、サンプリングポイントtに応じて濃度検出に有効な
センサを用いて濃度の定量化を行うことができるので、
検出される濃度の信頼性が高くなる。これにより、実用
的な測定時間で安定した定量分析ができ、従来の課題が
解決される。As described above, the substance concentration detecting device 1 of the present invention
In the case of 0, when determining the substance concentration from the sensor output value, the relational expression information defined for the time section corresponding to the sampling point t from the time section previously divided in time is used, so that the conventional method is used. It is not necessary to wait until the sensor response reaches an equilibrium state, and furthermore, the concentration can be quantified using a sensor effective for concentration detection according to the type of substance and the sampling point t,
The reliability of the detected concentration is increased. Thereby, stable quantitative analysis can be performed in a practical measurement time, and the conventional problem is solved.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の物質濃度の定量化方法によれば、センサの応答が平衡
状態に到達する前であっても物質濃度を正しく定量化す
ることが可能になる。また、物質の種類や分割された時
間区間ごとのセンサの固有の応答傾向を反映し、かつ統
計的手法の一つである回帰分析を用いることにより、物
質濃度の検出が安定に行えるようになる。As is clear from the above description, according to the method for quantifying a substance concentration of the present invention, the substance concentration can be correctly quantified even before the response of the sensor reaches an equilibrium state. Will be possible. In addition, by using the regression analysis, which is one of the statistical methods, reflecting the type of substance and the response tendency inherent to the sensor for each divided time interval, the substance concentration can be detected stably. .
【0044】また、本発明の物質濃度検出装置を用いれ
ば、様々な物質の濃度を人間の代わりに素早く定量的に
分析することが可能になるので、食品や香料を用いた製
品の品質管理等において人手の介在を低減することがで
きる。また、有毒ガスの早期発見および危険度の判定等
が容易になるという特有の効果もある。Further, if the substance concentration detecting device of the present invention is used, it is possible to analyze the concentrations of various substances quickly and quantitatively instead of humans. In this case, manual intervention can be reduced. In addition, there is also a unique effect that early detection of toxic gas and determination of the degree of danger are facilitated.
【図1】本発明の一実施形態となる物質濃度検出装置の
構成例を示す機能ブロック図。FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration example of a substance concentration detection device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本実施形態による区間インデックスメモリ部の
内容例を示す図。FIG. 2 is a view showing an example of contents of a section index memory unit according to the embodiment;
【図3】本実施形態による係数メモリ部の内容例を示す
図。FIG. 3 is a view showing an example of the contents of a coefficient memory unit according to the embodiment;
【図4】本実施形態によるセンサ選択インデックスメモ
リ部の内容例を示す図。FIG. 4 is a view showing an example of contents of a sensor selection index memory unit according to the embodiment;
【図5】本発明が適用される振動子を用いたセンサの応
答波形例を示した図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a response waveform of a sensor using a vibrator to which the present invention is applied.
【図6】振動子を用いたセンサの応答波形を時分割する
方法の一例を示した説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a method of time-dividing a response waveform of a sensor using a vibrator.
【図7】振動子を用いたセンサの応答波形の一例を示し
た説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a response waveform of a sensor using a vibrator.
【図8】本実施形態によるセンサ選択インデックスメモ
リ部の内容を決定するための一方法を示した手順説明
図。FIG. 8 is a procedure explanatory diagram showing one method for determining the contents of the sensor selection index memory unit according to the embodiment.
【図9】本実施形態の物質検出装置の動作手順説明図。FIG. 9 is a diagram illustrating the operation procedure of the substance detection device according to the embodiment.
10 物質濃度検出装置 11 区間決定部 12 区間インデックスメモリ部 13 データ取得部 14 センサ選択インデックスメモリ部 15 濃度決定部 16 係数メモリ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substance concentration detection apparatus 11 Section determination part 12 Section index memory part 13 Data acquisition part 14 Sensor selection index memory part 15 Concentration determination part 16 Coefficient memory part
Claims (10)
間が経過するまで複数の時間区間に時分割し、各時間区
間についてそれぞれ対象物質を検知するセンサの応答出
力と前記対象物質の物質濃度を導出するための関係式情
報とを対応付けて所定のメモリ領域に保持する段階と、 前記対象物質を検知したセンサの応答出力を受け付けた
ときに、当該受付時刻が属する時間区間に対応する前記
関係式情報を前記メモリ領域から索出し、この関係式情
報及び前記入力された応答出力に基づいて前記対象物質
の物質濃度を定量化する段階とを含む、物質濃度の定量
化方法。1. A substance concentration measurement time is time-divided into a plurality of time intervals until a predetermined time elapses after the start of measurement, and a response output of a sensor for detecting a target substance and a substance concentration of the target substance for each time interval. And retaining the relational expression information in a predetermined memory area in association with the relational expression information for deriving, and when a response output of the sensor that has detected the target substance is received, the step corresponds to the time section to which the reception time belongs. Retrieving relational expression information from the memory area and quantifying the substance concentration of the target substance based on the relational expression information and the input response output.
記応答出力を説明変数とし、予め実測した当該時間区間
の物質濃度を目的変数とする回帰分析によって得られた
回帰係数を含むことを特徴とする請求項1記載の定量化
方法。2. The relational expression information includes a regression coefficient obtained by a regression analysis using the response output for each time interval as an explanatory variable and a substance variable of the time interval measured in advance as an objective variable. The quantification method according to claim 1, wherein:
物質濃度の測定時間を測定開始後所定時間が経過するま
で複数の時間区間に時分割し、各時間区間についてそれ
ぞれ対象物質を検知する個々のセンサの応答出力を説明
変数とし、予め実測した当該時間区間の物質濃度を目的
変数とする重回帰分析によって得られる回帰係数を得、
さらに、前記説明変数に対応する標準回帰係数を前記目
的変数に対する当該説明変数の寄与度として求め、この
寄与度に応じて前記対象物質の物質濃度予測に寄与し得
る1または複数のセンサを決定する段階と、 前記センサからの応答出力を受け付けたときに、当該受
付時刻が属する時間区間について決定されたセンサから
の応答出力および前記受付時刻が属する時間区間に対応
する回帰係数に基づいて前記物質濃度を決定する段階と
を含む、物質濃度の定量化方法。3. A method for dividing a substance concentration measurement time by a plurality of sensors for detecting a target substance into a plurality of time sections until a predetermined time elapses after the start of measurement, and for each time section, an individual detecting the target substance. The response output of the sensor is used as an explanatory variable, and a regression coefficient obtained by multiple regression analysis using a substance concentration in the time section measured in advance as a target variable is obtained.
Further, a standard regression coefficient corresponding to the explanatory variable is obtained as a contribution of the explanatory variable to the objective variable, and one or a plurality of sensors that can contribute to the substance concentration prediction of the target substance are determined according to the contribution. And when the response output from the sensor is received, the substance concentration is determined based on the response output from the sensor determined for the time section to which the reception time belongs and the regression coefficient corresponding to the time section to which the reception time belongs. Determining the concentration of the substance.
が定常状態に達する前の過渡状態において前記応答出力
の変化量に応じて異なる間隔で時分割されており、それ
ぞれ所定の識別情報によって識別可能な区間であること
を特徴とする請求項1または3記載の定量化方法。4. The time section is time-divided at different intervals in accordance with the amount of change in the response output in a transient state before the response output of the sensor reaches a steady state, and is identified by predetermined identification information. The quantification method according to claim 1 or 3, wherein the section is a possible section.
を発する匂い物質であることを特徴とする請求項1ない
し4のいずれかの項記載の定量化方法。5. The quantification method according to claim 1, wherein the target substance is an odor substance that emits an odor when mixed in a medium.
応答出力を取得するデータ取得手段、 前記センサの応答開始後の経過時間を計時するタイマ手
段、 予め前記センサによる測定時間を複数の時間区間に時分
割し、各時間区間と前記経過時間とを対応付けて第1メ
モリ領域に保持するとともに、前記応答出力から物質濃
度を導出するための関係式情報を前記時間区間毎に対応
付けて第2メモリ領域に保持するデータ記憶手段、 前記データ取得手段から対象物質を検知したセンサの応
答出力を受領し、且つ前記タイマ手段から当該センサの
応答開始後の経過時間を受領したときに、この経過時間
が属する時間区間を前記第1メモリ領域から索出すると
ともに当該時間区間に対応付けられた関係式情報を前記
第2メモリ領域から索出し、この関係式情報を用いて前
記対象物質の濃度を決定する濃度決定手段、 を備えて成る物質濃度検出装置。6. A data acquisition unit for acquiring a response output from a sensor that detects a specific type of substance, a timer unit for measuring an elapsed time after the response of the sensor has started, and a measurement time by the sensor in advance for a plurality of time intervals. The time division is performed, and each time section and the elapsed time are associated with each other and held in the first memory area, and relational expression information for deriving the substance concentration from the response output is associated with each time section. (2) data storage means for holding in a memory area, when the response output of the sensor that has detected the target substance is received from the data acquisition means, and when the elapsed time since the response start of the sensor is received from the timer means, A time section to which time belongs is retrieved from the first memory area, and relational expression information associated with the time section is retrieved from the second memory area. A concentration determining means for determining the concentration of the target substance using the relational information.
の応答出力を取得するデータ取得手段、 個々のセンサの応答開始後の経過時間を計時するタイマ
手段、 個々のセンサによる測定時間を予め複数の時間区間に時
分割し、各時間区間と前記経過時間とを対応付けて第1
メモリ領域に保持するとともに、前記応答出力から物質
濃度を導出するための関係式情報を前記時間区間毎に対
応付けて第2メモリ領域に保持し、さらに、対象となる
物質の種類に応じた1またはセンサの特定情報を第3メ
モリ領域に保持するデータ保持手段、 前記データ取得手段から前記第3メモリ領域を通じて特
定されたセンサの応答出力を受領し、且つ前記タイマ手
段から当該センサの応答開始後の経過時間を受領したと
きに、この経過時間が属する時間区間を前記第1メモリ
領域から索出するとともに当該時間区間に対応付けられ
た関係式情報を前記第2メモリ領域から索出し、この関
係式情報を用いて前記対象物質の濃度を決定する濃度決
定手段、を備えて成る物質濃度検出装置。7. A data acquisition means for acquiring response outputs of a plurality of sensors for detecting a specific type of substance, a timer means for measuring an elapsed time after the start of response of each sensor, and a plurality of measurement times for each sensor in advance. Is divided into time sections, and each time section is associated with the elapsed time in the first time section.
In the memory area, the relational expression information for deriving the substance concentration from the response output is stored in the second memory area in association with each of the time intervals. Or data holding means for holding sensor specific information in a third memory area; receiving a response output of the sensor specified through the third memory area from the data acquisition means; and starting a response of the sensor from the timer means. When the elapsed time is received, the time section to which the elapsed time belongs is retrieved from the first memory area, and the relational expression information associated with the time section is retrieved from the second memory area. A substance concentration detecting device comprising: concentration determining means for determining the concentration of the target substance using formula information.
発する匂い物質を選択的に吸着する臭気感応膜が表面に
形成された振動子を含むことを特徴とする請求項6また
は7項記載の物質濃度検出装置。8. The sensor according to claim 6, wherein the sensor includes a vibrator having a surface formed with an odor-sensitive film that selectively adsorbs an odorant that emits an odor when mixed in a medium. The substance concentration detecting device according to the above.
間が経過するまで複数の時間区間に時分割し、各時間区
間についてそれぞれ対象物質を検知するセンサの応答出
力と前記対象物質の物質濃度を導出するための関係式情
報とを対応付けて所定のメモリ領域に保持する処理、 前記対象物質を検知したセンサの応答出力を受け付けた
ときに、当該受付時刻が属する時間区間に対応する前記
関係式情報を前記メモリ領域から索出し、この関係式情
報及び前記入力された応答出力に基づいて前記対象物質
の物質濃度を定量化する処理、をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムが前記コンピュータ可読の形態で
記録された記録媒体。9. A measurement time of a substance concentration is time-divided into a plurality of time intervals until a predetermined time elapses after the start of the measurement, and a response output of a sensor for detecting a target substance and a substance concentration of the target substance for each time interval. A process of associating relational information for deriving the target substance with a predetermined memory area, and when receiving a response output of a sensor that detects the target substance, the relation corresponding to a time section to which the reception time belongs. A program for causing a computer to execute a process of retrieving formula information from the memory area and quantifying the substance concentration of the target substance based on the relational formula information and the input response output is the computer-readable form. Recording medium recorded in.
る物質濃度の測定時間を測定開始後所定時間が経過する
まで複数の時間区間に時分割し、各時間区間についてそ
れぞれ対象物質を検知する個々のセンサの応答出力を説
明変数とし、予め実測した当該時間区間の物質濃度を目
的変数とする重回帰分析によって得られる回帰係数を
得、さらに、前記説明変数に対応する標準回帰係数を前
記目的変数に対する当該説明変数の寄与度として求め、
この寄与度に応じて前記対象物質の物質濃度予測に寄与
し得る1または複数のセンサを決定する処理、 前記センサからの応答出力を受け付けたときに、当該受
付時刻が属する時間区間について決定されたセンサから
の応答出力および前記受付時刻が属する時間区間に対応
する回帰係数に基づいて前記物質濃度を決定する処理、 をコンピュータに実行させるためのプログラムが前記コ
ンピュータ可読の形態で記録された記録媒体。10. A substance concentration measuring time by a plurality of sensors for detecting a target substance is time-divided into a plurality of time sections until a predetermined time elapses after the start of the measurement, and each of the individual sections for detecting the target substance is detected for each time section. The response output of the sensor is used as an explanatory variable, and a regression coefficient obtained by a multiple regression analysis using a substance concentration of the time section measured in advance as an objective variable is obtained, and a standard regression coefficient corresponding to the explanatory variable is obtained for the objective variable. Calculated as the contribution of the explanatory variable,
A process of determining one or more sensors that can contribute to the substance concentration prediction of the target substance according to the degree of contribution. When a response output from the sensor is received, a determination is made for a time section to which the reception time belongs. A recording medium in which the program for causing a computer to execute a process of determining the substance concentration based on a response output from a sensor and a regression coefficient corresponding to a time section to which the reception time belongs is recorded in the computer-readable form.
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