TW202328658A - 物質檢測系統 - Google Patents

Abstract

物質檢測系統（1A）具備物質感測器（10）、距離感測器（11）以及資訊處理部（20）。物質感測器（10）檢測自產生源（2）產生之物質（3）。距離感測器（11）檢測產生源（2）與物質感測器（10）之距離（L）。資訊處理部（20）具備判定部（21）。判定部（21）判定由距離感測器（11）所檢測之距離L是否進入將物質感測器（10）之檢測結果設為有效之範圍（L1）～（L2）。

Description

物質檢測系統

本發明係關於一種物質檢測系統。

專利文獻1中揭示了一種化學感測器元件，其基於物質吸附或脫離時所產生之振子之共振頻率之變化量來檢測自產生源所產生之物質。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2009-204584號公報

[發明所欲解決之問題]

上述化學感測器元件中，根據物質之產生源與化學感測器元件之距離，存在物質之檢測結果產生不均之問題。抑制該不均有助於檢測結果精度之穩定化。

本發明係於上述實際情況之下而完成，其目的在於提供一種可使檢測結果之精度穩定化之物質檢測系統。 [解決問題之技術手段]

為了達成上述目的，本發明之第1觀點之物質檢測系統包括： 物質感測器，檢測自檢測對象產生之物質； 距離感測器，檢測上述檢測對象與上述物質感測器之距離；以及 判定部，判定由上述距離感測器所檢測之距離是否進入將上述物質感測器之檢測結果設為有效之範圍。

於此情形時，亦可包括：告知部，於上述判定部判定為由上述距離感測器所檢測之距離進入上述範圍之情形時，告知可進行上述物質感測器對物質之檢測。

亦可為，上述告知部於上述判定部判定為由上述距離感測器所檢測之距離偏離上述範圍之情形時，告知無法進行上述物質感測器對物質之檢測。

亦可包括：控制部，於上述判定部判定為由上述距離感測器所檢測之距離進入上述範圍之情形時，開始上述物質感測器中之物質檢測。

亦可為，上述控制部於上述判定部判定為由上述距離感測器所檢測之距離偏離上述範圍之情形時，停止上述物質感測器中之物質檢測。

亦可包括：範圍記憶部，對應於每個上述檢測對象而記憶上述範圍； 上述判定部自上述範圍記憶部讀出與上述檢測對象對應之上述範圍而進行判定。

亦可包括：檢測結果記憶部，將上述物質感測器之檢測結果與上述距離感測器之檢測結果建立對應而予以記憶。

本發明之第2觀點之物質檢測系統包括： 物質感測器，檢測自檢測對象產生之物質； 距離感測器，檢測上述檢測對象與上述物質感測器之距離；以及 第1修正部，基於上述距離感測器之檢測結果來修正上述物質感測器之檢測結果。

亦可為，於第1觀點及第2觀點之任一者中，均包括： 環境感測器，檢測周圍之環境資訊；以及 第2修正部，基於上述環境感測器之檢測結果來修正上述物質感測器之檢測結果。

亦可為，上述物質感測器與上述距離感測器係一體化。

亦可包括： 本體；以及 適配器，可裝卸於上述本體； 上述物質感測器與上述距離感測器被構裝於上述適配器。

亦可設為，上述物質感測器與上述距離感測器可彼此分離。

亦可設為，上述物質感測器、上述距離感測器與上述環境感測器係一體化。

亦可包括： 本體；以及 適配器，可裝卸於上述本體； 上述物質感測器、上述距離感測器與上述環境感測器被構裝於上述適配器。

亦可為，上述物質感測器、上述距離感測器與上述環境感測器中之至少兩個可彼此分離。 [發明之效果]

根據本發明，具備判定檢測對象與物質感測器之距離是否進入將物質感測器之檢測結果設為有效之範圍之判定部。因此，可判定物質感測器之檢測結果是否為有效。其結果，可使物質感測器之檢測結果之精度穩定化。

以下，參照圖式來詳細說明本發明之實施形態。於各圖式中，對於相同或同等之部分標註相同之符號。

實施形態1. 首先，對本發明之實施形態1進行說明。本實施形態之物質檢測系統對氣體中所含之物質進行檢測。

[整體構成] 如圖1所示，本實施形態之物質檢測系統1A對自作為檢測對象之產生源2產生之物質3進行檢測。物質檢測系統1A具備物質感測器10、距離感測器11以及資訊處理部20。

物質感測器10檢測自產生源2產生之物質3。自產生源2產生之物質3漂浮在空氣中。物質感測器10具有導入該空氣之導入口10a。物質感測器10自導入口10a導入漂浮在空氣中之物質3。再者，於物質感測器10中，亦可設有用於導入空氣之泵，但亦可不設置泵。物質感測器10亦可為僅自導入口10a簡單地導入物質3者。

於物質感測器10之內部，設有吸附物質3之未圖示之吸附膜，所導入之空氣吸附於吸附膜。物質感測器10對物質3所吸附之吸附膜之重量變化進行檢測。重量變化例如可根據吸附膜之振動頻率之變化來求出。例如可將吸附膜搭載於可利用壓電元件而振動之梁，基於該梁之振動振幅之變化來檢測物質3。被吸附於吸附膜之物質3之數量越多，則物質感測器10中之對物質3之檢測位準越大。

再者，所檢測之物質3並不限於1種。自產生源2產生複數種物質3。物質感測器10分別具備對各種類之物質3進行檢測之感應膜，從而可檢測複數種物質3。

距離感測器11檢測位於特定方向D上之物體之距離L。於將產生源2設為檢測對象時，物質檢測系統1A之使用者以產生源2位於該特定方向D上之方式來使距離感測器11朝向。作為距離感測器11，例如使用紅外線接近感測器。物質感測器10與距離感測器11係接近而配置，物質感測器10之導入口10a朝向特定方向D。因此，由距離感測器11所檢測之物體之距離可視為物質感測器10與物體之距離。距離感測器11檢測產生源2與物質感測器10之距離L。再者，距離感測器11並不限於紅外線接近感測器，只要是可測定產生源2之距離L者，則其檢測原理不受限定。

資訊處理部20係使用硬體資源來具體實現基於軟體之資訊處理之資訊處理裝置。資訊處理部20具備判定部21、告知部22以及控制部23。

判定部21判定，由距離感測器11所檢測之距離L是否進入將物質感測器10之檢測結果設為有效之範圍。本實施形態中，將檢測結果設為有效之範圍係設為距離L1以上且距離L2以下。以下，將該範圍表示為範圍L1～L2。

告知部22於判定部21判定為由距離感測器11所檢測之距離L進入範圍L1～L2之情形時，告知可進行物質感測器10對物質3之檢測。將該告知稱作可檢測告知。進而，告知部22於判定部21判定為由距離感測器11所檢測之距離L偏離範圍L1～L2之情形時，告知無法進行物質感測器10對物質3之檢測。將該告知稱作無法檢測告知。

控制部23受理來自使用者之操作輸入。當藉由操作輸入而指示物質3之檢測時，控制部23控制物質感測器10來進行物質3之檢測。物質3之檢測結果包含該物質3之檢測量。

[硬體構成] 圖2中表示物質檢測系統1A之硬體構成。如圖2所示，物質檢測系統1A之資訊處理部20相關之部分具備中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）30、記憶體31、外部記憶部32、輸入/輸出部33、卡介面34、通訊介面35、操作輸入部36以及顯示部37。資訊處理部20之各構成要素經由內部匯流排40而連接。

CPU30係執行軟體程式（以下簡稱作「程式」）之處理器（運算裝置）。於記憶體31中，自外部記憶部32讀取程式39，CPU30執行保存於記憶體31中之程式39，藉此進行資訊處理部20之動作。CPU30內建有計時器，可進行時間測量。

記憶體31例如為隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）。於記憶體31中，除了保存由CPU30所執行之程式39以外，還記憶CPU30執行程式39所需之資料、以及程式39之執行結果所生成之資料。

外部記憶部32例如為硬碟等。外部記憶部32記憶由CPU30所執行之程式39。又，於可行動之通用串列匯流排（Universal Serial Bus，USB）記憶體等記錄媒體50中記憶有程式39。於外部記憶部32中，記憶有自記錄媒體50傳輸之程式39。又，外部記憶部32記憶有被用於距離判定之範圍L1～L2內之距離L1、L2。

輸入/輸出部33係進行與物質感測器10及距離感測器11之資料輸入/輸出之介面。由物質感測器10所檢測出之物質3之資訊（振動頻率發生了變化之吸附膜（物質3之種類）、檢測位準）、由距離感測器11所檢測出之距離L經由輸入/輸出部33而記憶於記憶體31等中。

卡介面34係與記錄媒體50之介面。程式39係經由該卡介面34而輸入，且被記憶於外部記憶部32中。

通訊介面35係連接於網際網路等通訊網路之介面。經由該通訊介面35而連接於外部之伺服器電腦等。

操作輸入部36係由使用者所操作之人機介面。操作輸入部36例如具備觸控面板及滑鼠等之指示元件與鍵盤。對操作輸入部36之操作輸入被發送至CPU30。CPU30依據操作輸入之內容來執行程式39。例如，對操作輸入部36輸入檢測開始之操作輸入。

顯示部37係顯示圖像之人機介面。顯示部37具備陰極射線管（Cathode Ray Tube，CRT）或液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）。於顯示部37上，顯示所檢測出之氣味之判定結果等。再者，操作輸入部36及顯示部37亦可作為觸控面板而匯總為一個。例如，可檢測告知及無法檢測告知被顯示於顯示部37。又，物質3之檢測結果被顯示於顯示部37。

操作輸入部36及顯示部37亦可一體化為觸控面板。又，於物質檢測系統1A中，亦可設有輸入/輸出聲音之聲音輸入/輸出部。聲音輸入/輸出部可進行與檢測開始之操作輸入、可檢測告知及無法檢測告知、物質3之檢測結果相關之聲音之輸入/輸出。如上所述，圖1之判定部21、告知部22及控制部23之處理係藉由CPU30經由輸入/輸出部33而使物質感測器10及距離感測器11動作，依據操作輸入部36之操作輸入來動作，使顯示部37等動作而實現。

[物質檢測處理] 繼而，對本發明之實施形態之物質檢測系統1A之動作進行說明。此處，以由資訊處理部20所執行之物質檢測處理為中心進行說明。

如圖3所示，首先，資訊處理部20使距離感測器11檢測產生源2之距離L（步驟S1）。繼而，資訊處理部20之判定部21判定所檢測出之距離L是否處於範圍L1～L2內，即是否為L1≦L≦L2（步驟S2）。於距離L不處於範圍L1～L2內之情形時（步驟S2；否），資訊處理部20之告知部22進行無法檢測告知（步驟S3）。於步驟S3結束後，資訊處理部20再次使距離感測器11檢測距離L（步驟S1）。如此，於距離L不處於範圍L1～L2內之期間，資訊處理部20進行重複步驟S1→S2→S3之循環處理。

另一方面，於距離L處於範圍L1～L2內之情形時（步驟S2；是），資訊處理部20之告知部22進行可檢測告知（步驟S4）。隨後，資訊處理部20就判定是否進行了檢測開始之操作輸入（步驟S5）。若未進行檢測開始之操作輸入（步驟S5；否），則資訊處理部20再次使距離感測器11檢測距離L（步驟S1）。如此，於距離L處於範圍L1～L2內（步驟S2；是），且無檢測開始之操作輸入（步驟S5；否）之期間，資訊處理部20反覆進行重複步驟S1→S2→S4→S5之循環處理。在此期間，於距離L偏離範圍L1～L2之情形時（步驟S2；否），資訊處理部20返回步驟S1→S2→S3之循環處理。隨後，當距離L再次恢復至範圍L1～L2內時（步驟S2；是），資訊處理部20等待檢測開始之操作輸入（步驟S5；否），重複步驟S1→S2→S4→S5。

若進行了檢測開始之操作輸入（步驟S5；是），則資訊處理部20藉由物質感測器10來開始氣體之導入（步驟S6）。繼而，資訊處理部20判定是否經過了預先設定為導入氣體之時間之時間T（步驟S7）。於未經過時間T之期間（步驟S7；否），若距離L處於範圍L1～L2內（步驟S2；是），則資訊處理部20使物質感測器10繼續氣體之導入（步驟S6）。即，資訊處理部20進行重複步驟S1→S2→S4→S5→S6→S7之循環處理，以既定時間T進行氣體之導入。於距離L偏離範圍L1～L2內之情形時（步驟S2；否），資訊處理部20再次進行重複步驟S1→S2→S3之循環處理。當距離L再次恢復至範圍L1～L2內時（步驟S2；是），資訊處理部20重複步驟S1→S2→S4→S5→S6→S7。時間T可設為導入氣體之累積時間。再者，關於時間T，亦可每當恢復至範圍L1～L2時進行初始化。

若經過了時間T（步驟S7；是），則資訊處理部20使物質感測器10檢測物質3（步驟S8）。此處，資訊處理部20輸入自物質感測器10輸出之表示物質3之檢測位準之電訊號，基於所輸入之電訊號來檢測物質3。物質3之檢測結果被輸出至外部，但亦可記憶於內部。步驟S8結束後，物質檢測處理結束。

再者，亦可不等待時間T之經過而直接檢測物質3。於此情形時，當距離L進入範圍L1～L2內時（步驟S2；是），資訊處理部20使物質感測器10檢測物質3（步驟S8）。步驟S8結束後，資訊處理部20結束物質檢測處理。

物質感測器10之檢測位準受到距產生源2之距離L影響。其原因在於，隨著距產生源2之距離L變大，物質3之濃度將逐漸變低。本實施形態之物質檢測系統1A僅於物質感測器10與物質3之產生源2之距離L處於距離L1以上且距離L2以下之範圍時進行物質3之檢測。

圖4表示距離L與物質感測器10中之對物質3之檢測位準之關係。於該圖表中，將距離L為0時之檢測位準標準化為1。假設與距離L之大小無關地進行物質3之檢測之情形時，物質3之檢測位準如圖4所示，受到此時之距離L大幅影響。與此相對，若將物質3之檢測時之距離L設為距離L1以上且距離L2以下之範圍內，則與距離L相應的檢測位準之變動可收斂至幅度E左右。其表示：限制對物質3進行檢測時之距離L，可降低因距離L之變動造成之物質3之檢測結果之不均。

再者，圖4中，將距離L與物質3之檢測位準表示為線性之關係。然而，距離L與物質3之檢測位準並不限於線性之關係。物質3之檢測位準與物質3之濃度密切關聯，因此隨著距離L變大，檢測位準下降，該變化亦有時為非線性。該特性可表示為單調減少之函數f(L)。即，f(L)可為非線性之函數。

作為將物質感測器10之檢測結果設為有效之範圍L1～L2，可選定可容許檢測位準之變動之範圍。例如，於上述函數f(L)中，可將檢測位準之變動少之範圍決定為範圍L1～L2。於此情形時，可預先一面改變距離L，一邊利用物質感測器10來檢測自產生源2產生之物質3，獲得物質3之檢測位準相對於距離L之實測資料，基於該實測資料來求出函數f(L)，並基於所求出之函數f(L)來決定範圍L1～L2。

函數f(L)可進行基於實測資料之統計處理而使用。例如可使用最小二乘法等來求出函數f(L)。又，可進行機器學習、尤其是深度學習，來求出函數f(L)，或者直接求出物質3之檢測結果之不均為最少之範圍L1～L2。

實施形態2. 對本發明之實施形態2進行說明。上述實施形態1之物質檢測系統1A於物質感測器10與產生源2之距離L處於範圍L1～L2內之情形時，告知使用者可檢測物質3，藉由使用者之操作輸入來進行物質感測器10對物質3之檢測。與此相對，本實施形態2之物質檢測系統於物質感測器10與產生源2之距離L處於範圍L1～L2內之情形時，自動進行物質3之檢測。

如圖5所示，本實施形態之物質檢測系統1B與物質檢測系統1A之相同之處在於具備物質感測器10、距離感測器11以及資訊處理部20。物質檢測系統1B中，資訊處理部20具備判定部21與控制部24。

判定部21之動作與上述實施形態1相同。即，判定部21判定由距離感測器11所檢測之距離L是否進入將物質感測器10之檢測結果設為有效之範圍L1～L2內。

控制部24於判定部21判定為由距離感測器11所檢測之距離L進入範圍L1～L2內之情形時，開始物質感測器10中之對物質3之檢測。另一方面，控制部24於判定部21判定為由距離感測器11所檢測之距離L偏離範圍L1～L2之情形時，停止物質感測器10中之對物質3之檢測。

接下來，對本發明之實施形態之物質檢測系統1B之動作進行說明。此處，以由資訊處理部20所執行之物質檢測處理為中心進行說明。

如圖6所示，首先，資訊處理部20使距離感測器11檢測產生源2之距離L（步驟S1）。繼而，資訊處理部20之判定部21判定由距離感測器11所檢測出之距離L是否處於範圍L1～L2內，即是否為L1≦L≦L2（步驟S2）。於距離L不處於範圍L1～L2內之情形時（步驟S2；否），資訊處理部20使距離感測器11再次檢測距離L（步驟S1）。如此，於距離L不處於範圍L1～L2內之期間，資訊處理部20進行重複步驟S1→S2之循環處理。

另一方面，於距離L處於範圍L1～L2內之情形時（步驟S2；是），資訊處理部20藉由物質感測器10來開始氣體之導入（步驟S6）。繼而，資訊處理部20判定是否經過了預先設定為導入氣體之時間之時間T（步驟S7）。於未經過時間T之期間（步驟S7；否），若距離L處於範圍L1～L2內（步驟S2；是），則資訊處理部20使物質感測器10繼續氣體之導入（步驟S6）。即，資訊處理部20進行重複步驟S1→S2→S6→S7之循環處理。於距離L偏離範圍L1～L2內之情形時（步驟S2；否），資訊處理部20再次進行重複步驟S1→S2之循環處理。隨後，當距離L再次恢復至範圍L1～L2內時（步驟S2；是），資訊處理部20再次重複步驟S1→S2→S6→S7，繼續氣體之導入。

若經過了時間T（步驟S7；是），則資訊處理部20使物質感測器10檢測物質3（步驟S8）。具體而言，資訊處理部20輸入自物質感測器10輸出之表示物質3之檢測位準之電訊號，基於所輸入之訊號來檢測物質3。檢測結果被輸出至外部。步驟S8結束後，物質檢測處理結束。

如此，當距離L處於範圍L1～L2時不進行向外部之告知，而可進行物質3之檢測。

本實施形態中，亦可不等待時間T之經過而直接檢測物質3。於此情形時，當距離L進入範圍L1～L2內時（步驟S2；是），資訊處理部20使物質感測器10檢測物質3（步驟S8）。步驟S8結束後，資訊處理部20結束物質檢測處理。

實施形態3. 接下來，對本發明之實施形態3進行說明。上述實施形態1、2之物質檢測系統1A、1B中，基本上所檢測之產生源2為1種，檢測為有效之範圍L1～L2亦為1個。與此相對，本實施形態3之物質檢測系統對應於複數種產生源2。一般而言，若產生源2之種類不同，則檢測為有效之範圍L1～L2亦不同。因此，本實施形態3中，對應於所檢測之每種產生源2來變更範圍L1～L2。

本實施形態3之物質檢測系統中，物質感測器10可檢測自產生源A、產生源B、產生源C、…等複數種產生源2產生之物質3。

如圖7所示，構成物質檢測系統1C之資訊處理部20具備範圍記憶部25，所述範圍記憶部25對應於所檢測之每種產生源2而記憶不同之範圍L1～L2。如圖8所示，於範圍記憶部25中，建立對應而記憶有產生源2與距離L1、L2。例如，若設與產生源A對應之距離L1為L1A，距離L2為L2A，則與產生源A建立對應而記憶距離L1A、L2A。L1A、L2A為具體之數值。與產生源B對應之距離L1B、L2B、與產生源C對應之距離L1C、L2C亦同樣。

判定部21自範圍記憶部25中讀出與自作為檢測對象之產生源2產生之物質3對應之範圍L1～L2。判定部21以所讀出之範圍L1～L2為基準來進行距離L之判定。範圍L1～L2之讀出係每當變更所檢測之產生源2時進行。具體而言，判定部21對於產生源A，將範圍L1A～L2A作為判定基準，對於產生源B，將範圍L1B～L2B作為判定基準，對於產生源C，將範圍L1C～L2C作為判定基準。檢測對象之產生源2之變更係藉由使用者之操作輸入來進行。

若如此，則可對應於作為檢測對象之每種產生源2，而以適當的範圍L1～L2來檢測物質3。

實施形態4. 對本發明之實施形態4進行說明。上述實施形態1～3之物質檢測系統1A～1C中，將物質3之檢測結果輸出至外部。本實施形態4之物質檢測系統係將物質3之檢測結果關聯於距離感測器11之檢測結果予以記憶。

如圖9所示，於本實施形態4之物質檢測系統1D中，資訊處理部20除了判定部21及控制部24以外，還具備將物質感測器10之檢測結果與距離感測器11之檢測結果建立對應而予以記憶之檢測結果記憶部26。

如圖10所示，於檢測結果記憶部26中，將物質感測器10之物質3之檢測結果與此時由距離感測器11所檢測出之距離L建立對應而予以記憶。本實施形態之物質檢測系統1D可用於調查物質3之檢測結果與距離L之關係。

本實施形態4中，作為物質檢測系統1D之動作模式，準備資料獲取模式與檢測模式該兩種動作模式。

於資料獲取模式中，為尚未設定有範圍L1～L2之狀態。在此狀態下，物質檢測系統1D之資訊處理部20不進行藉由判定部21之判定，而是藉由控制部24，利用距離感測器11來檢測產生源2之距離L，並且利用物質感測器10來檢測物質3。該等檢測結果被記憶至檢測結果記憶部26中。

記憶於檢測結果記憶部26中之資料例如經由通訊網路被發送至伺服器電腦60，由伺服器電腦60進行資料收集。伺服器電腦60將所收集之資料作為教學資料進行機器學習，以決定與產生源2對應之範圍L1～L2。伺服器電腦60將所決定之範圍L1～L2發送至物質檢測系統1D，物質檢測系統1D記憶所決定之範圍L1～L2。範圍L1～L2係對應於產生源2之每個種類而決定。即，如圖8所示，對於產生源A決定距離L1A、L2A，對於產生源B決定距離L1B、L2B，對於產生源C決定距離L1C、L2C。

隨後，物質檢測系統1D移轉至檢測模式，當由距離感測器11所檢測出之產生源2之距離L處於範圍L1～L2內時，利用物質感測器10來進行物質3之檢測。

又，根據該物質檢測系統1D，例如可由使用者來把握是在與產生源2遠隔之狀態下獲得物質3之檢測結果，抑或是在與產生源2接近之狀態下獲得物質3之檢測結果。又，藉由將檢測結果與距離L建立對應而予以記憶，可進行隨後根據距離感測器11之距離L來修正物質3之檢測位準等之處理。

又，亦可與距離L無關地利用物質感測器10來檢測物質3，並將距離L與物質3之檢測結果建立對應而記憶於檢測結果記憶部26中。於此情形時，記憶於檢測結果記憶部26的資料中之處於範圍L1～L2外之檢測結果亦可予以刪除。

實施形態5. 對本發明之實施形態5進行說明。上述實施形態1～4之物質檢測系統1A～1D係當產生源2之距離L處於範圍L1～L2時藉由物質感測器10來檢測物質3。與此相對，本實施形態5之物質檢測系統基於由距離感測器11所檢測出之產生源2之距離L來修正物質3之檢測結果。

如圖11所示，本實施形態5之物質檢測系統1E中，資訊處理部20具備作為第1修正部之修正部27。修正部27基於距離感測器11之檢測結果來修正物質感測器10之檢測結果。

圖12中表示了由距離感測器11所檢測之距離L與修正值dV之關係。如圖12所示，距離L越大，則修正值dV亦變得越大。距離L與修正值dV之關係可用以下之式來表示。 修正值dV=g(L) 即，修正值dV為距離L之函數g(L)。

將物質感測器10之物質3之檢測值設為V。檢測值V例如可使用以下之變換式來修正。此處，將修正後之物質3之檢測值設為VL。 VL＝V+dV

再者，圖12中，函數g(L)係設為相對於距離L而修正值dV線性變化者。然而，函數g(L)無須為線性，亦可為非線性。函數g(L)例如可基於圖4所示之相對於距離L之函數f(L)之變化量來求出。

又，如圖13所示，本實施形態之物質檢測系統1E亦可不具備判定部21。即，本實施形態中，不進行判定部21對距離L之判定，即便處於範圍L1～L2之外，仍可進行物質感測器10對物質3之檢測。

實施形態6. 對本發明之實施形態6進行說明。上述之實施形態1～5之物質檢測系統1A～1E中，將由物質感測器10所檢測出之物質3之檢測值直接作為物質3之檢測值。與此相對，本實施形態6之物質檢測系統中，根據周圍之環境例如溫度或濕度來修正物質3之檢測位準。

如上所述，物質感測器10對因物質3之吸附引起之感應膜之重量變化進行檢測。物質3向感應膜之吸附狀態會受到周圍之環境例如氣體中所含之水蒸氣影響。本實施形態之物質檢測系統檢測對物質3向感應膜之吸附造成影響之周圍之環境資訊，根據所檢測出之環境資訊來修正由物質感測器10所檢測出之物質3之檢測值。

如圖14所示，本實施形態之物質檢測系統1F具備環境感測器12。環境感測器12檢測周圍之環境資訊。所檢測之環境資訊可設為與周圍空氣中所含之水蒸氣量存在相關性之溫度或濕度。

本實施形態之物質檢測系統1F中，資訊處理部20具備作為第2修正部之修正部28。修正部28基於環境感測器12之檢測結果來修正物質感測器10之檢測結果。

修正部28記憶有環境資訊之基準值。進而，修正部28記憶有表示由環境感測器12所檢測出之環境資訊與基準值之差分、與物質感測器10之物質3之檢測位準之修正值之對應關係之資料。該資料例如既可為將差分作為輸入時輸出修正值之函數，亦可為表示差分與修正值之對應關係之資料群。

修正部28求出由環境感測器12所檢測出之環境資訊與基準值之差分。並且，根據表示差分與修正值之對應關係之資料來求出與該差分對應之修正值。並且，修正部28利用修正值來修正由物質感測器10所檢測出之物質3之檢測值。

再者，由環境感測器12所檢測之環境資訊並不限於溫度及濕度。亦可直接檢測氣體中所含之水蒸氣量。又，亦可使用氣體中所含之物質且促進或阻礙物質3向感應膜之吸附之、對物質3之量進行檢測者。即，環境感測器12只要是檢測對物質感測器10中之對物質3之檢測位準造成影響之環境資訊者即可。

基於環境感測器12之檢測結果之修正可與基於距離感測器11之檢測結果之修正相組合。亦可根據由環境感測器12所檢測出之環境資訊來修正由物質感測器10所檢測出之物質3之檢測值，進而，根據由距離感測器11所檢測出之距離L來修正已根據環境資訊進行了修正之檢測值。關於是先根據環境感測器12之檢測結果來修正物質感測器10之檢測值，抑或是先根據距離感測器11之檢測結果來修正物質感測器10之檢測值，可適當決定。又，亦可使用將環境感測器12之檢測結果與距離感測器11之檢測結果作為參數之單一函數之輸出來作為修正值。

實施形態7. 對本發明之實施形態7進行說明。上述實施形態1～6中，對物質檢測系統之功能性的內部構成進行了說明。本實施形態7中，對物質檢測系統之物理結構進行說明。

如圖15所示，本實施形態之物質檢測系統1G之外觀整體上為平板狀，在相同之面設有物質感測器10與距離感測器11。物質感測器10之導入口10a朝向距離感測器11之距離L之檢測方向，物質感測器10與距離感測器11接近配置為由距離感測器11所檢測之距離L可視為跟物質感測器10與產生源2之距離等同之程度。

該物質檢測系統1G中，物質感測器10與距離感測器11被收納於相同之框體4內而一體化。資訊處理部20被收納於該框體4內。若如此，則可將系統整體設為緊湊者。

再者，關於環境感測器12（未圖示），亦可與物質感測器10及距離感測器11一體化。物質感測器10及距離感測器11與環境感測器12亦可為可裝卸地構成。

實施形態8. 對本發明之實施形態8進行說明。上述實施形態7之物質檢測系統1G中，物質感測器10與距離感測器11係一體化。與此相對，本實施形態之物質檢測系統中，將物質感測器10與距離感測器11分別收容於不同之單元中。

具體而言，如圖16所示，本實施形態之物質檢測系統1H具備單元5與單元6。於單元5中收容有物質感測器10，於單元6中收容有距離感測器11。資訊處理部20被收容於單元5或單元6、或者單元5、6該兩者中。

單元6以包圍單元5周圍之形態而安裝於單元5中。當單元6被安裝於單元5中時，物質感測器10之導入口10a成為朝向距離感測器11中檢測距離L之方向之狀態，由距離感測器11所檢測之距離L可視為跟物質感測器10與產生源2之距離L等同。

如此，本實施形態之物質檢測系統1H中，物質感測器10與距離感測器11可彼此分離。若如此，則即便於物質感測器10與距離感測器11中之任一者發生了故障之情形時，亦可容易地替換具備距離感測器11之單元6與具備物質感測器10之單元5。

再者，於具備環境感測器12之情形時，環境感測器12既可被收容於單元5中，亦可被收容於單元6中。又，環境感測器12亦可與單元5、6不同，而收容於可裝卸於單元5、6之其他單元中。

實施形態9. 對本發明之實施形態9進行說明。上述實施形態7、8之物質檢測系統1G、1H中，物質感測器10及距離感測器11被收容於收容有資訊處理部20之框體4、單元5、6中。與此相對，本實施形態之物質檢測系統中，將物質感測器10及距離感測器11收容於與收容有資訊處理部20之本體不同之適配器中。

如圖17A及圖17B所示，本實施形態之物質檢測系統1I具備本體7與可裝卸於本體7之適配器8。物質感測器10與距離感測器11被構裝於適配器8。物質感測器10之導入口10a成為朝向距離感測器11中測定距離L之方向之狀態。又，物質感測器10與距離感測器11接近配置為，由距離感測器11所檢測之距離L可視為跟物質感測器10與產生源2之距離L等同。

圖17C及圖17D表示拆除了罩之適配器8。如圖17C及圖17D所示，適配器8中，除了物質感測器10及距離感測器11以外，還設有環境感測器12。環境感測器12檢測物質感測器10周圍之環境資訊。又，資訊處理部20被構裝於本體7。

適配器8對應於所檢測之每種產生源2而準備有複數個。於此情形時，搭載於適配器8之物質感測器10所檢測之物質3之種類對應於每個適配器8而不同。例如，分別準備產生源A檢測用、產生源B檢測用、產生源C檢測用之適配器8。於將產生源A作為檢測對象之情形時，將產生源A檢測用之適配器8安裝於本體7來使用。

若如此，則只要更換適配器8，便可容易地變更所檢測之產生源2。

如以上詳細說明般，根據上述實施形態之物質檢測系統1A～1I，具備判定產生源2與物質感測器10之距離L是否進入將物質感測器10之檢測結果設為有效之範圍之判定部21。因此，可將上述距離L進入該範圍L1～L2時之物質感測器10之檢測結果設為有效。其結果，可使檢測結果之精度穩定化。

又，根據上述實施形態1之物質檢測系統1A，具備告知部22，該告知部22於判定部21判定為由距離感測器11所檢測之距離L進入範圍L1～L2之情形時，告知可進行物質感測器10對物質3之檢測。若如此，則使用物質檢測系統1A之使用者可知曉為已將距離L設為適當者之狀態，從而可在此狀態下進行物質3之檢測。

又，根據上述實施形態1之物質檢測系統1A，告知部22於判定部21判定為由距離感測器11所檢測之距離L偏離範圍L1～L2之情形時，告知無法進行物質感測器10對物質3之檢測。若如此，則使用物質檢測系統1A之使用者可知曉距離L偏離了適合於檢測之範圍，從而可敦促將距離L恢復至範圍內。

又，根據上述實施形態2之物質檢測系統1B，具備控制部24，該控制部24於判定部21判定為由距離感測器11所檢測之距離L進入範圍L1～L2之情形時，開始物質感測器10中之對物質3之檢測。若如此，則可僅於使距離L進入適當的範圍L1～L2內之情形時自動進行物質3之檢測。

又，根據上述實施形態2之物質檢測系統1B，控制部24於判定部21判定為由距離感測器11所檢測之距離L偏離範圍L1～L2之情形時，停止物質感測器10中之對物質3之檢測。若如此，則於距離L偏離了範圍L1～L2之情形時，可使物質3之檢測自動停止。

又，根據上述實施形態3之物質檢測系統1C，具備範圍記憶部25，該範圍記憶部25對應於作為檢測對象之每種產生源2而記憶範圍L1～L2。判定部21自範圍記憶部25讀出與產生源2對應之範圍L1～L2來進行判定。若如此，則可對應於每種產生源2而以不同之適當的範圍L1～L2來檢測物質3。

又，根據上述實施形態4之物質檢測系統1D，具備將物質感測器10之檢測結果與距離感測器11之檢測結果建立對應而予以記憶之檢測結果記憶部26。若如此，則可使物質感測器10之檢測結果與產生源2之距離L之關係變得明確。

又，根據上述實施形態5之物質檢測系統1E，具備對自產生源2產生之物質3進行檢測之物質感測器10、對產生源2與物質感測器10之距離L進行檢測之距離感測器11、以及基於距離感測器11之檢測結果來修正物質感測器10之檢測結果之修正部27。若如此，則可消除物質3之檢測結果中之距離L之影響，而實現物質3之高精度之檢測。

又，根據上述實施形態6之物質檢測系統1F，具備對周圍之環境資訊進行檢測之環境感測器12。修正部28基於環境感測器12之檢測結果來修正物質感測器10之檢測結果。若如此，則可不受周圍環境影響而檢測物質3。

又，根據上述實施形態7之物質檢測系統1G，物質感測器10與距離感測器11係一體化。若如此，則可固定物質感測器10與距離感測器11之位置關係，因此可始終在相同之條件下獲得物質3之檢測結果。

又，根據上述實施形態8之物質檢測系統1H，物質感測器10與距離感測器11可設為可彼此分離者。若如此，則例如於距離感測器11發生了故障之情形時，可容易地更換距離感測器11。

又，根據上述實施形態9之物質檢測系統1I，具備本體7與可裝卸於本體7之適配器8，物質感測器10與距離感測器11被構裝於適配器8。若如此，則只要更換適配器8，便可變更作為檢測對象之產生源2。

又，如圖15所示之物質檢測系統1G般，關於環境感測器12，亦可與物質感測器10及距離感測器11一體化。又，環境感測器12亦可被構裝於與物質感測器10與距離感測器11不同之單元中。進而，亦可使物質感測器10、距離感測器11與環境感測器12中之至少兩者可彼此分離。

再者，上述實施形態中，告知部22進行距離L處於範圍L1～L2內時之可檢測告知與處於範圍L1～L2外時之無法檢測告知該兩者。然而，本發明並不限於此。亦可僅告知其中任一者。

再者，上述實施形態中，將物質感測器10設為根據吸附膜之振動頻率之變化來檢測物質3者。然而，本發明並不限於此。例如，亦可為根據流經該吸附膜之電流、電壓、電阻之變化、電容量之變化來檢測物質3向吸附膜之吸附者，還可為根據其他原理來進行檢測者。本發明中，物質3之檢測方法不受限定。

再者，物質檢測系統1A～1I可利用於確定物質3之產生源2。例如，於某物質3之產生源2不明之情形時，使距離感測器11朝向有可能為產生源2之物體，一面改變該物體之距離，一邊利用物質感測器10來檢測物質3。根據是否當靠近時物質3之檢測位準變大，當遠離時物質3之檢測位準變小，可確定產生源2。再者，於上述實施形態4之物質檢測系統1D之情形時，亦可將以探索產生源2之方式動作之模式設為探索模式，與資料獲取模式和檢測模式合起來以3個動作模式來動作，在以探索模式確定了產生源2後，移轉至資料獲取模式而決定範圍L1～L2，並移轉至檢測模式，當處於範圍L1～L2內時，利用物質感測器10來進行物質3之檢測。

如此，物質檢測系統1A～1I之硬體構成或軟體構成為一例，可任意地變更及修正。

由CPU30、記憶體31、外部記憶部32、輸入/輸出部33、卡介面34、通訊介面35、操作輸入部36、顯示部37及內部匯流排40等所構成之物質檢測系統1A～1I之成為進行處理之中心之部分可不依賴於專用之系統，而使用通常之電腦系統來實現。電腦系統例如為智慧電話、平板、行動電話、個人電腦、行動電腦等。例如，亦可將用於執行上述動作之電腦程式保存於電腦可讀取之記錄媒體（軟碟、CD-ROM、DVD-ROM等）中而發布，藉由將該電腦程式安裝於電腦中，從而構成執行上述處理之物質檢測系統1A～1I。又，亦可將該電腦程式預先保存於網際網路等通訊網路上之伺服器裝置所具有的記憶裝置中，藉由通常之電腦系統進行下載等，從而構成物質檢測系統1A～1I。

於藉由OS（作業系統）與應用程式之分攤、或者OS與應用程式之協作來實現物質檢測系統1A～1I之功能之情形等時，亦可僅將應用程式部分保存至記錄媒體或記憶裝置中。

亦可將電腦程式重疊於載波中，經由通訊網路來配發。例如，亦可於通訊網路上之網路論壇（Bulletin Board System，BBS）上公開電腦程式，經由網路來配發電腦程式。並且，亦可構成為，藉由啟動該電腦程式，並於OS之控制下與其他應用程式同樣地執行，從而可執行上述處理。

本發明可不脫離其發明之廣義之精神與範圍而實現各種實施形態及變形。又，上述實施形態係用於說明本發明者，並非限定本發明之範圍。即，本發明之範圍係由申請專利範圍而非實施形態所示。並且，於申請專利範圍內及與其同等之發明之意義之範圍內實施之各種變形可視為處於本發明之範圍內。 [產業上之可利用性]

本發明可適用於自產生源產生之物質之檢測。

1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I:物質檢測系統 2:產生源 3:物質 4:框體 5、6:單元 7:本體 8:適配器 10:物質感測器 10a:導入口 11:距離感測器 12:環境感測器 20:資訊處理部 21:判定部 22:告知部 23、24:控制部 25:範圍記憶部 26:檢測結果記憶部 27、28:修正部 30:CPU 31:記憶體 32:外部記憶部 33:輸入/輸出部 34:卡介面 35:通訊介面 36:操作輸入部 37:顯示部 39:程式 40:內部匯流排 50:記錄媒體 60:伺服器電腦

[圖1]係表示本發明之實施形態1之物質檢測系統之構成之方塊圖。 [圖2]係表示圖1之物質檢測系統之硬體構成之方塊圖。 [圖3]係表示構成圖1之物質檢測系統之資訊處理部之物質檢測處理之流程圖。 [圖4]係表示距產生源之距離與物質感測器之檢測位準之關係之圖表。 [圖5]係表示本發明之實施形態2之物質檢測系統之構成之方塊圖。 [圖6]係表示構成圖5之物質檢測系統之資訊處理部之物質檢測處理之流程圖。 [圖7]係表示本發明之實施形態3之物質檢測系統之構成之方塊圖。 [圖8]係表示圖7之範圍記憶部中所記憶之資料之一例之示意圖。 [圖9]係表示本發明之實施形態4之物質檢測系統之構成之方塊圖。 [圖10]係表示圖9之檢測結果記憶部中所記憶之資料之一例之示意圖。 [圖11]係表示本發明之實施形態5之物質檢測系統之構成之方塊圖。 [圖12]係表示距離與修正值之關係之圖表。 [圖13]係表示圖11之物質檢測系統之另一例之方塊圖。 [圖14]係表示本發明之實施形態6之物質檢測系統之構成之方塊圖。 [圖15]係本發明之實施形態7之物質檢測系統之立體圖。 [圖16]係本發明之實施形態8之物質檢測系統之立體圖。 [圖17A]係本發明之實施形態9之物質檢測系統之立體圖。 [圖17B]係表示圖17A之物質檢測系統之一部分之立體圖。 [圖17C]係自不同之方向觀察構成圖17A之物質檢測系統之適配器之立體圖。 [圖17D]係自與圖17C不同之方向觀察構成圖17A之物質檢測系統之適配器之立體圖。

1A:物質檢測系統

2:產生源

3:物質

10:物質感測器

10a:導入口

11:距離感測器

20:資訊處理部

21:判定部

22:告知部

23:控制部

D:特定方向

L、L1、L2:距離

Claims (15)

1. 一種物質檢測系統，其包括： 物質感測器，檢測自檢測對象產生之物質； 距離感測器，檢測上述檢測對象與上述物質感測器之距離；以及 判定部，判定由上述距離感測器所檢測之距離是否進入將上述物質感測器之檢測結果設為有效之範圍。
2. 如請求項1之物質檢測系統，其包括： 告知部，於上述判定部判定為由上述距離感測器所檢測之距離進入上述範圍之情形時，告知可進行上述物質感測器對物質之檢測。
3. 如請求項2之物質檢測系統，其中， 上述告知部於上述判定部判定為由上述距離感測器所檢測之距離偏離上述範圍之情形時，告知無法進行上述物質感測器對物質之檢測。
4. 如請求項1之物質檢測系統，其包括： 控制部，於上述判定部判定為由上述距離感測器所檢測之距離進入上述範圍之情形時，開始上述物質感測器中之物質檢測。
5. 如請求項4之物質檢測系統，其中， 上述控制部於上述判定部判定為由上述距離感測器所檢測之距離偏離上述範圍之情形時，停止上述物質感測器中之物質檢測。
6. 如請求項1之物質檢測系統，其包括： 範圍記憶部，對應於每個上述檢測對象而記憶上述範圍； 上述判定部自上述範圍記憶部讀出與上述檢測對象對應之上述範圍而進行判定。
7. 如請求項1之物質檢測系統，其包括： 檢測結果記憶部，將上述物質感測器之檢測結果與上述距離感測器之檢測結果建立對應而予以記憶。
8. 一種物質檢測系統，其包括： 物質感測器，檢測自檢測對象產生之物質； 距離感測器，檢測上述檢測對象與上述物質感測器之距離；以及 第1修正部，基於上述距離感測器之檢測結果來修正上述物質感測器之檢測結果。
9. 如請求項1至8中任一項之物質檢測系統，其包括： 環境感測器，檢測周圍之環境資訊；以及 第2修正部，基於上述環境感測器之檢測結果來修正上述物質感測器之檢測結果。
10. 如請求項1至8中任一項之物質檢測系統，其中， 上述物質感測器與上述距離感測器係一體化。
11. 如請求項10之物質檢測系統，其包括： 本體；以及 適配器，可裝卸於上述本體； 上述物質感測器與上述距離感測器被構裝於上述適配器。
12. 如請求項10之物質檢測系統，其中， 上述物質感測器與上述距離感測器可彼此分離。
13. 如請求項9之物質檢測系統，其中， 上述物質感測器、上述距離感測器與上述環境感測器係一體化。
14. 如請求項13之物質檢測系統，其包括： 本體；以及 適配器，可裝卸於上述本體； 上述物質感測器、上述距離感測器與上述環境感測器被構裝於上述適配器。
15. 如請求項13之物質檢測系統，其中， 上述物質感測器、上述距離感測器與上述環境感測器中之至少兩個可彼此分離。