WO2020189785A1 - ガス検出システム - Google Patents

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WO2020189785A1
WO2020189785A1 PCT/JP2020/012514 JP2020012514W WO2020189785A1 WO 2020189785 A1 WO2020189785 A1 WO 2020189785A1 JP 2020012514 W JP2020012514 W JP 2020012514W WO 2020189785 A1 WO2020189785 A1 WO 2020189785A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
control unit
flow path
unit
detection system
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/012514
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
阿部　真一
大輔 上山
悦朗 清水
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
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Priority to JP2021507432A priority patent/JP7121854B2/ja
Priority to US17/440,011 priority patent/US20220170873A1/en
Publication of WO2020189785A1 publication Critical patent/WO2020189785A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D9/00—Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells

Definitions

  • This disclosure relates to a gas detection system.
  • Patent Document 1 a system for detecting an odorous gas generated from a stool discharged by a subject is known (for example, Patent Document 1).
  • the gas detection system is A sensor unit that outputs a voltage according to the concentration of a specific gas, A supply unit capable of supplying sample gas and purge gas to the sensor unit, A control unit that controls the supply unit and alternately supplies the sample gas and the purge gas to the sensor unit is provided.
  • the control unit The voltage waveform output by the sensor unit is acquired, and the type and concentration of the gas contained in the sample gas are detected based on multiple regression analysis using the characteristics of the voltage waveform as an explanatory variable.
  • FIG. 1 is an external view of a gas detection system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic view of the inside of the housing included in the gas detection system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the gas detection system shown in FIG.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of the sensor unit shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the voltage waveform of the sensor unit shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a voltage waveform before resolution adjustment of the sensor unit shown in FIG. 2.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the voltage waveform after the resolution of the sensor unit shown in FIG. 2 is adjusted.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the gas detection system shown in FIG.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation at the time of determining the prediction formula of the gas detection system shown in FIG. 1 (No. 1).
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation at the time of determining the prediction formula of the gas detection system shown in FIG. 1 (No. 2).
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the gas detection system shown in FIG. 1 during calibration.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the gas detection system shown in FIG. 1 when the resolution is adjusted.
  • FIG. 13 is a diagram showing another example of the circuit diagram of the sensor unit shown in FIG.
  • FIG. 14 is a diagram showing another example 1 of the configuration shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram showing another example 2 of the configuration shown in FIG.
  • FIG. 16 is a diagram showing another example 3 of the configuration shown in FIG.
  • FIG. 17 is a functional block diagram of the gas detection system according to another embodiment of the present disclosure.
  • This disclosure relates to providing an improved gas detection system.
  • an improved gas detection system may be provided.
  • the gas detection system 1 as shown in FIG. 1 is also referred to as a “gas detection device”.
  • the gas detection system 1 is installed in the toilet bowl 2.
  • the toilet bowl 2 may be a flush toilet bowl.
  • the gas detection system 1 may be installed at any position on the toilet bowl 2.
  • the gas detection system 1 may be arranged from between the toilet bowl 2A and the toilet seat 2B to the outside of the toilet 2.
  • a part of the gas detection system 1 may be embedded inside the toilet seat 2B.
  • the stool of the subject can be discharged into the toilet bowl 2A of the toilet 2.
  • the gas detection system 1 can acquire the gas generated from the stool discharged into the toilet bowl 2A as a sample gas.
  • the gas detection system 1 can detect the type of gas contained in the sample gas, the concentration of the gas, and the like.
  • the gas detection system 1 can transmit the detection result and the like to the electronic device 3.
  • the application of the gas detection system 1 is not limited to the above-mentioned application.
  • the gas detection system 1 may be installed in the refrigerator.
  • the gas detection system 1 can acquire the gas generated from the food as a sample gas.
  • the gas detection system 1 may be installed in a factory or laboratory. In this case, the gas detection system 1 can acquire a gas generated from a chemical or the like as a sample gas.
  • the toilet bowl 2 can be installed in a toilet room of a house or a hospital.
  • the toilet bowl 2 can be used by the subject.
  • the toilet bowl 2 includes a toilet bowl 2A and a toilet seat 2B.
  • the stool of the subject can be discharged into the toilet bowl 2A.
  • the electronic device 3 is, for example, a smartphone used by the subject. However, the electronic device 3 is not limited to the smartphone, and may be any electronic device. When the electronic device 3 is brought into the toilet room by the subject, it may exist inside the toilet room as shown in FIG. However, the electronic device 3 may exist outside the toilet room, for example, when the subject does not bring the electronic device 3 into the toilet room.
  • the electronic device 3 can receive the detection result from the gas detection system 1 by wireless communication or wired communication.
  • the electronic device 3 can display the received detection result on the display unit 3A.
  • the display unit 3A may include a display capable of displaying characters and the like, and a touch screen capable of detecting the contact of a user (subject)'s finger or the like.
  • the display includes a display device such as a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display), an organic EL display (OELD: Organic Electro-Luminescence Display), or an inorganic EL display (IELD: Inorganic Electro-Luminescence Display).
  • a display device such as a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display), an organic EL display (OELD: Organic Electro-Luminescence Display), or an inorganic EL display (IELD: Inorganic Electro-Luminescence Display).
  • the touch screen detection method may be any method such as a capacitance method, a resistance film method, a surface acoustic wave method (or ultrasonic method), an infrared method, an electromagnetic induction method, or a load detection method.
  • the gas detection system 1 includes a housing 10, a first suction hole 20, a second suction hole 21, a discharge path 22, a flow path 23, 24, a chamber 30, and a first. It includes a storage tank 40, a second storage tank 41, a first supply unit 50, a second supply unit 51, and a circuit board 60.
  • the flow path 23 includes a flow path 23-1 and a flow path 23-2.
  • the flow path 24 includes a flow path 24-1 and a flow path 24-2.
  • the gas detection system 1 may include a valve 20B and a valve 21B.
  • the gas detection system 1 may include valves 25 and 26, a flow path 27, a flow path 28, and a third supply unit 52.
  • the flow path 27 includes a flow path 27-1, a flow path 27-2, and a flow path 27-3.
  • the gas detection system 1 includes a storage unit 61, a communication unit 62, and a control unit 64 in the circuit board 60.
  • the gas detection system 1 may include a sensor unit 63. Further, the gas detection system 1 may include a battery, a speaker, and the like.
  • the housing 10 may be made of any material.
  • the housing 10 may be made of a material such as metal or resin.
  • the first suction hole 20 can be exposed to the inside of the toilet bowl 2A as shown in FIG. A part of the first suction hole 20 may be embedded in the toilet seat 2B.
  • the first suction hole 20 sucks the gas generated from the stool discharged into the toilet bowl 2A as a sample gas.
  • the sample gas sucked by the first suction hole 20 is supplied to and stored in the first storage tank 40 via a valve 20B as shown in FIG.
  • one end of the first suction hole 20 may be directed to the inside of the toilet bowl 2A.
  • the other end of the first suction hole 20 may be connected to the first storage tank 40.
  • the first suction hole 20 may be made of a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.
  • the first suction hole 20 may have a blower 20A on the outside thereof.
  • the blower 20A may be configured to include a fan and a motor.
  • the blower 20A can rotate the fan by driving the motor under the control of the control unit 64.
  • the blower 20A can draw the gas generated from the stool into the vicinity of the first suction hole 20 by rotating the fan.
  • the blower 20A draws the gas generated from the stool into the vicinity of the first suction hole 20, the valve 25 makes the flow path 23-1 and the flow path 23-2 connected, and the first supply unit 50 By driving, the first suction hole 20 can suck the gas generated from the stool in the toilet bowl 2A.
  • the valve 20B is located between the first suction hole 20, the first storage tank 40, and the flow path 28.
  • the valve 20B includes a connection port connected to the first suction hole 20, a connection port connected to the inlet portion of the first storage tank 40, and a connection port connected to the flow path 28.
  • the valve 20B may be composed of a valve such as an electromagnetic drive, a piezo drive, or a motor drive.
  • the valve 20B switches the connection state between the first suction hole 20, the first storage tank 40, and the flow path 28 based on the control of the control unit 64.
  • the valve 20B has a connection state between them, such as a state in which the first suction hole 20 and the first storage tank 40 are connected, a state in which the first storage tank 40 and the flow path 28 are connected, or. The state is switched so that the first suction hole 20, the first storage tank 40, and the flow path 28 are not connected.
  • the valve 20B When the first suction hole 20 sucks the sample gas, the valve 20B is in a state where the first suction hole 20 and the first storage tank 40 are connected under the control of the control unit 64. Further, when the sample gas is stored in the first storage tank 40, the valve 20B is in a state where the first suction hole 20, the first storage tank 40, and the flow path 28 are not connected under the control of the control unit 64. To do. By keeping the valve 20B from connecting the first storage tank 40 and the first suction hole 20, the probability that the sample gas in the first storage tank 40 will come into contact with the outside air can be reduced.
  • the second suction hole 21 can be exposed to the outside of the toilet bowl 2A as shown in FIG. A part of the second suction hole 21 may be embedded in the toilet seat 2B.
  • the second suction hole 21 sucks, for example, the air (environmental gas) in the toilet room outside the toilet bowl 2A as a purge gas.
  • the purge gas sucked by the second suction hole 21 is supplied to and stored in the second storage tank 41 via a valve 21B as shown in FIG.
  • one end of the second suction hole 21 may be directed to the outside of the toilet bowl 2.
  • the other end of the second suction hole 21 may be connected to the second storage tank 41.
  • the second suction hole 21 may be made of a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.
  • the second suction hole 21 may have a blower 21A on the outside thereof.
  • the blower 21A may be configured to include a fan and a motor.
  • the blower 21A can rotate the fan by driving the motor under the control of the control unit 64.
  • the blower 21A can draw the air in the toilet room into the vicinity of the second suction hole 21 by rotating the fan.
  • the blower 21A draws the air in the toilet room into the vicinity of the second suction hole 21, the valve 26 makes the flow path 24-1 and the flow path 24-2 connected, and the second supply unit 51 is driven. By doing so, the second suction hole 21 can suck the air in the toilet room as a purge gas.
  • the valve 21B is located between the second suction hole 21 and the second storage tank 41.
  • the valve 21B includes a connection port connected to the second suction hole 21 and a connection port connected to the inlet portion of the second storage tank 41.
  • the valve 21B may be composed of a valve such as an electromagnetic drive, a piezo drive, or a motor drive.
  • the valve 21B switches the connection state between the second suction hole 21 and the second storage tank 41 based on the control of the control unit 64.
  • the connection state between them is a state in which the second suction hole 21 and the second storage tank 41 are connected, or a state in which the second suction hole 21 and the second storage tank 41 are not connected. Switch to.
  • the valve 21B keeps the second suction hole 21 and the second storage tank 41 connected under the control of the control unit 64. Further, when the purge gas is stored in the second storage tank 42, the valve 21B keeps the second suction hole 21 and the second storage tank 41 from being connected under the control of the control unit 64. By making the valve 20B not connect the first storage tank 40 and the first suction hole 20, the probability that the purge gas in the second storage tank 41 will come into contact with the outside air can be reduced.
  • a part of the discharge path 22 may be exposed to the outside of the toilet bowl 2A as shown in FIG.
  • the exhaust passage 22 exhausts the exhaust gas from the chamber 30 as shown in FIG. 2 to the outside. This exhaust may include sample gas and purge gas after the detection process. Further, the discharge passage 22 discharges the residual gas or the like in the first storage tank 40 to the outside through the flow paths 23-1, the valve 25, the flow paths 27-1, 27-3 and the third supply unit 52. Can be. Further, the discharge passage 22 discharges the residual gas or the like in the second storage tank 41 to the outside via the flow path 24-1, the valve 26, the flow paths 27-2, 27-3 and the third supply unit 52. Can be.
  • the discharge passage 22 may be composed of a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.
  • the sample gas stored in the first storage tank 40 is first. It is supplied to the chamber 30 via the supply unit 50.
  • One end of the flow path 23-1 is connected to the outlet portion of the first storage tank 40.
  • the other end of the flow path 23-1 is connected to the valve 25.
  • One end of the flow path 23-2 is connected to the valve 25.
  • the other end of the flow path 23-2 is connected to the chamber 30.
  • the flow path 23 may be composed of a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.
  • the flow path 24 as shown in FIG. 2 supplies the purge gas stored in the second storage tank 41 to the second storage tank 41 when the valve 26 connects the flow path 24-1 and the flow path 24-2. It is supplied to the chamber 30 via the section 51.
  • One end of the flow path 24-1 is connected to the outlet of the second storage tank 41.
  • the other end of the flow path 24-1 is connected to the valve 26.
  • One end of the flow path 24-2 is connected to the valve 26.
  • the other end of the flow path 24-2 is connected to the chamber 30.
  • the flow path 24 may be composed of a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.
  • the valve 25 as shown in FIG. 2 is located between the flow path 23-1, the flow path 23-2, and the flow path 27-1.
  • the valve 25 includes a connection port connected to the flow path 23-1, a connection port connected to the flow path 23-2, and a connection port connected to the flow path 27-1.
  • the valve 25 may be composed of a valve such as an electromagnetic drive, a piezo drive, or a motor drive.
  • the valve 25 switches the connection state between the flow path 23-1 and the flow path 23-2 and the flow path 27-1 based on the control of the control unit 64.
  • the connection state between them is a state in which the flow path 23-1 and the flow path 23-2 are connected, or a state in which the flow path 23-1 and the flow path 27-1 are connected. Switch to the state.
  • the valve 26 as shown in FIG. 2 is located between the flow path 24-1 and the flow path 24-2 and the flow path 27-2.
  • the valve 26 includes a connection port connected to the flow path 24-1, a connection port connected to the flow path 24-2, and a connection port connected to the flow path 27-2.
  • the valve 26 may be composed of a valve such as an electromagnetic drive, a piezo drive, or a motor drive.
  • the valve 26 switches the connection state between the flow path 24-1, the flow path 24-2, the flow path 27-2, and the flow path 28 based on the control of the control unit 64.
  • the valve 26 has a connection state between them, a state in which the flow path 24-1 and the flow path 24-2 are connected, and a state in which the flow path 24-1 and the flow path 27-2 are connected.
  • the flow path 24-1 and the flow path 28 are switched to a connected state.
  • the valve 25 when the valve 25 connects the flow path 23-1 and the flow path 27-1, the residual gas or the like in the first storage tank 40 is supplied to the third supply unit. It is supplied to the discharge path 22 via 52.
  • the valve 26 connects the flow path 24-1 and the flow path 27-2, the flow path 27 discharges the residual gas or the like in the second storage tank 41 via the third supply unit 52. Supply to road 22.
  • One end of the flow path 27-1 is connected to the valve 25.
  • the other end of the flow path 27-1 is connected to one end of the flow path 27-3.
  • One end of the flow path 27-2 is connected to the valve 26.
  • the other end of the flow path 27-2 is connected to one end of the flow path 27-3.
  • the flow path 27-3 is connected to the other end of the flow path 27-1 and the other end of the flow path 27-2.
  • the other end of the flow path 27-3 is connected to the discharge path 22.
  • the flow path 27 may be composed of a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.
  • the valve 26 is in a state where the flow path 24-1 and the flow path 28 are connected, and the valve 20B is connected between the flow path 28 and the first storage tank 40.
  • the purge gas in the second storage tank 41 is supplied to the first storage tank 40.
  • the sample gas in the first storage tank 40 can be pushed out to the flow path 23-1.
  • One end of the flow path 28 is connected to the valve 20B.
  • the other end of the flow path 28 is connected to the valve 26.
  • the flow path 28 may be composed of a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.
  • the chamber 30 has a sensor unit 31 inside.
  • the chamber 30 may have a plurality of sensor units 31.
  • the sensor units 31-1, 31-2, and 31-3 are a part of the plurality of sensor units 31.
  • the chamber 30 may be divided into a plurality of parts.
  • Each sensor unit 31 may be arranged in each of a plurality of divided chambers 30.
  • Each of the plurality of divided chambers 30 may be connected to each other.
  • a flow path 23-2 is connected to the chamber 30.
  • Sample gas is supplied to the chamber 30 from the flow path 23-2.
  • a flow path 24-2 is connected to the chamber 30.
  • Purge gas is supplied to the chamber 30 from the flow path 24-2.
  • a discharge path 22 is connected to the chamber 30.
  • the chamber 30 discharges the sample gas and the purge gas after the detection process from the discharge path 22.
  • the sensor unit 31 is arranged in the chamber 30.
  • the sensor unit 31 outputs a voltage corresponding to the concentration of the specific gas to the control unit 64.
  • the specific gas includes a specific gas to be detected and a specific gas not to be detected.
  • examples of the specific gas to be detected include methane, hydrogen, carbon dioxide, methyl mercaptan, hydrogen sulfide, acetic acid, trimethylamine and the like.
  • the sample gas is a gas generated from stool, ammonia, water, and the like can be mentioned as an example of the specific gas not to be detected.
  • Each of the plurality of sensor units 31 may output a voltage corresponding to the concentration of at least one of these gases to the control unit 64.
  • the purge gas contains the specific gas to be detected
  • the amount of the specific gas may be equal to or less than the amount of the specific gas to be detected contained in the sample gas.
  • the sensor unit 31 has a sensor element 31S and a resistance element 31R.
  • the sensor element 31S and the resistance element 31R are connected in series between the power supply terminal P1 and the ground terminal P2.
  • the voltage value V C applied between the power source terminal P1 and the ground terminal P2 can be a constant. Since the sensor element 31S and the resistive element 31R are connected in series, each of the sensor element 31S and the resistor 31R, the same current value I S flows. Current I S may depend on the resistance value R S and the resistance element 31R of the resistance value R RL of the sensor element 31S.
  • the voltage value V S according to the sensor element 31S a value obtained by combining the voltage value V RL according to the resistance element 31R can be a constant (e.g., the voltage value V C).
  • Sensor 31 a voltage corresponding to the concentration of a specific gas may output a voltage value V S according to the sensor element 31S, may output the voltage value V RL according to the resistance element 31R.
  • the power supply terminal P1 as shown in FIG. 4 is connected to a power source such as a battery included in the gas detection system 1.
  • the ground terminal P2 is connected to the ground of the gas detection system 1.
  • the sensor element 31S is connected to the power supply terminal P1.
  • the other end of the sensor element 31S is connected to one end of the resistance element 31R.
  • the sensor element 31S is a semiconductor type sensor.
  • the sensor element 31S is not limited to the semiconductor type sensor.
  • the sensor element 31S may be a contact combustion type sensor, a solid electrolyte sensor, or the like.
  • the sensor element 31S includes a gas sensitive portion.
  • the gas-sensitive unit includes a metal oxide semiconductor material according to the type of the sensor unit 31.
  • metal oxide semiconductor materials silicon oxide (SnO 2 etc.), indium oxide (In 2 O 3 etc.), zinc oxide (ZnO etc.), tungsten oxide (WO 3 etc.) and iron oxide (Fe 2 O 3 etc.) ) Etc., and those containing one or more selected from.
  • the sensor element 31S may further include a heater that heats the gas sensitive portion.
  • oxygen contained in the purge gas can be adsorbed on the surface of the gas-sensitive portion of the sensor element 31S.
  • Oxygen adsorbed on the surface of the gas-sensitive portion can capture free electrons on the surface of the gas-sensitive portion.
  • the resistance value R S of the sensor element 31S is increased, the voltage value V S according to the sensor element 31S may increase. That is, when supplying purge gas to the sensor section 31, the voltage value V S according to the sensor element 31S may increase.
  • the specific gas contained in the sample gas and the oxygen adsorbed on the surface of the gas-sensitive portion of the sensor element 31S are replaced, and a reduction reaction may occur.
  • oxygen adsorbed on the surface of the gas-sensitive portion can be removed. If the oxygen adsorbed on the surface of the gas-sensitive part is removed, the resistance value R S of the sensor element 31S is decreased, the voltage value V S according to the sensor element 31S may be reduced. That is, when supplying the sample gas to the sensor section 31, depending on the concentration of a specific gas contained in the sample gas, the voltage value V S according to the sensor element 31S may be reduced.
  • the resistance element 31R is a variable resistance element.
  • the resistance value RL of the resistance element 31R can be changed by a control signal from the control unit 64.
  • One end of the resistance element 31R is connected to the other end of the sensor element 31S.
  • the other end of the resistance element 31R is connected to the ground terminal P2.
  • the voltage value V S according to the sensor element 31S may be reduced.
  • the value that matches is constant the voltage value V RL according to the voltage value V S and the resistance element 31R according to the sensor element 31S as described above. Therefore, when the voltage value V S decreases, the voltage value V RL is increased. Therefore, when supplying the sample gas to the sensor section 31, depending on the concentration of a specific gas contained in the sample gas, the voltage value V RL of the resistive element 31R may be increased.
  • the voltage value V S according to the sensor element 31S may increase.
  • the value that matches is constant the voltage value V RL according to the voltage value V S and the resistance element 31R according to the sensor element 31S as described above. Therefore, when the voltage value V S increases, the voltage value V RL decreases. Therefore, by supplying a purge gas to the sensor section 31, the voltage value V RL of the resistive element 31R may be reduced.
  • the voltage value V S according to the sensor element 31S may be adjusted. For example, when the resistance value R L equal to the resistance value R S of the sensor elements 31S, swing width of the voltage value V S according to the sensor element 31S may be close to the maximum value.
  • the first storage tank 40 is connected to the first suction hole 20.
  • the first storage tank 40 can store the sample gas.
  • the sample gas stored in the first storage tank 40 is supplied to the chamber 30 via the flow paths 23-1, 23-2 and the first supply unit 50. Further, the residual gas or the like in the first storage tank 40 is discharged to the outside from the discharge passage 22 via the flow path 23-1, the valve 25, the flow paths 27-1, 27-3 and the third supply unit 52. obtain.
  • the adsorbent 40a may be arranged inside the first storage tank 40. Further, the sample gas may be concentrated in the first storage tank 40. In this case, the adsorbent 40b may be arranged inside the first storage tank 40.
  • Each of the adsorbent 40a and the adsorbent 40b may contain any material depending on the application.
  • Each of the adsorbent 40a and the adsorbent 40b may contain, for example, at least any of activated carbon, silica gel, zeolite and molecular sieve.
  • the adsorbent 40a and the adsorbent 40b may be of a plurality of types and may contain a porous material.
  • the adsorbent 40a may adsorb a gas contained in the sample gas that is not to be detected.
  • examples of the adsorbent 40a that adsorbs a gas not to be detected include silica gel and zeolite.
  • the adsorbent 40b may adsorb the gas to be detected contained in the sample gas.
  • Examples of the adsorbent 40b that adsorbs the gas to be detected include activated carbon and molecular sieve. However, these combinations may be appropriately changed depending on the polarity of the gas molecules adsorbed.
  • the adsorbent 40a may be partitioned and arranged by a wall or the like. By partitioning the adsorbent 40a, the gas flow path in the first storage tank 40 can be lengthened. By lengthening the flow path of the gas in the first storage tank 40, the time of contact between the gas and the adsorbent 40a can be lengthened.
  • the adsorbent 40b may be partitioned and arranged by a wall or the like. By partitioning the adsorbent 40b, the time of contact between the gas and the adsorbent 40b in the first storage tank 40 can be extended.
  • the adsorbent 40a may be arranged on the side where the first storage tank 40 is connected to the first suction hole 20.
  • the adsorbent 40b may be arranged on the side where the first storage tank 40 is connected to the flow path 23-1.
  • the first storage tank 40 may be composed of a rectangular parallelepiped shape, a cylindrical shape, a bag shape, or a tank having a shape that fills a gap between various parts housed inside the housing 10.
  • the first storage tank 40 may be provided with a heater for heating at least one of the inner wall of the first storage tank 40 and the adsorbent 40a.
  • the entire first storage tank 40 may be partitioned by a wall or the like. By partitioning the entire first storage tank 40, the cross-sectional area of the gas flow path in the first storage tank 40 can be smaller than the volume of the gas flow path. Since the cross-sectional area of the gas flow path becomes smaller than the volume of the gas flow path, when the sample gas is extruded from the first storage tank 40 into the chamber 30, it flows into the first storage tank 40 from the valve 20B. The contact area between the gas and the sample gas stored in the first storage tank 40 can be reduced. As the contact area between the gas flowing from the valve 20B into the first storage tank 40 and the sample gas stored in the first storage tank 40 becomes smaller, the gas flowing from the valve 20B into the first storage tank 40 becomes the first. Mixing with the sample gas in 1 storage tank 40 can be reduced.
  • the second storage tank 41 is connected to the second suction hole 21.
  • the second storage tank 41 can store purge gas.
  • the purge gas stored in the second storage tank 41 is supplied to the chamber 30 via the flow paths 24-1, 24-2 and the second supply unit 51. Further, the residual gas or the like in the second storage tank 41 is discharged to the outside from the discharge passage 22 via the flow path 24-1, the valve 26, the flow paths 27-2, 27-3 and the third supply unit 52. obtain.
  • the adsorbent 41a and the adsorbent 41b may be arranged inside the second storage tank 41.
  • Each of the adsorbent 41a and the adsorbent 41a may contain any material depending on the application.
  • Each of the adsorbent 41a and the adsorbent 41b may contain, for example, at least one of activated carbon, silica gel, zeolite and molecular sieve.
  • the adsorbent 41a and the adsorbent 41b may be of a plurality of types and may contain a porous material.
  • the adsorbent 41a may adsorb a gas that may be contained in the purge gas and is not a detection target.
  • Examples of the adsorbent 41a that adsorbs a gas not to be detected include silica gel and zeolite.
  • the adsorbent 41b may adsorb a gas to be detected that may be contained in the purge gas.
  • Examples of the adsorbent 41b that adsorbs the gas to be detected include activated carbon and molecular sieve. However, these combinations may be appropriately changed depending on the polarity of the gas molecules adsorbed.
  • the adsorbent 41a may be partitioned and arranged by a wall or the like. By partitioning the adsorbent 41a, the gas flow path in the second storage tank 41 can be lengthened. By lengthening the gas flow path in the second storage tank 41, the time for the gas to come into contact with the adsorbent 41a can be lengthened.
  • the adsorbent 41b may be partitioned and arranged by a wall or the like. By partitioning the adsorbent 41b, the time of contact between the gas and the adsorbent 41b in the second storage tank 41 can be lengthened.
  • the adsorbent 41a may be arranged on the side where the second storage tank 41 is connected to the second suction hole 21.
  • the adsorbent 41b may be arranged on the side where the second storage tank 41 is connected to the flow path 24-1.
  • the second storage tank 41 may be formed of a rectangular parallelepiped shape, a cylindrical shape, a bag shape, or a tank having a shape that fills the gaps between various parts housed inside the housing 10.
  • the second storage tank 41 may be provided with a heater for heating at least one of the inner wall of the second storage tank 41, the adsorbent 41a and the adsorbent 41b.
  • the entire second storage tank 41 may be partitioned by a wall or the like. By partitioning the entire second storage tank 41, the cross-sectional area of the gas flow path in the second storage tank 41 can be smaller than the volume of the gas flow path. Since the cross-sectional area of the gas flow path is smaller than the volume of the gas flow path, the gas flowing into the second storage tank 41 from the valve 21B when the purge gas is pushed out from the second storage tank 41 to the chamber 30. The contact area between the gas and the purge gas stored in the second storage tank 41 can be reduced. As the contact area between the gas flowing from the valve 21B into the second storage tank 41 and the purge gas stored in the second storage tank 41 becomes smaller, the gas flowing from the valve 21B into the second storage tank 41 becomes the second. Mixing with the purge gas in the storage tank 41 can be reduced. With such a configuration, for example, when the gas near the second suction hole 21 is contaminated, it is possible to reduce the mixing of the contaminated gas with the purge gas in the second storage tank 41.
  • the first supply unit 50 is attached to the flow path 23-2.
  • the first supply unit 50 can supply the sample gas stored in the first storage tank 40 to the chamber 30. is there.
  • the first supply unit 50 supplies the sample gas stored in the first storage tank 40 to the chamber 30 at a predetermined timing based on the control of the control unit 64.
  • the arrow shown in the first supply unit 50 indicates the direction in which the first supply unit 50 sends the sample gas.
  • the first supply unit 50 may be composed of a piezo pump, a motor pump, or the like.
  • the second supply unit 51 is attached to the flow path 24-2.
  • the second supply unit 51 can supply the purge gas stored in the second storage tank 41 to the chamber 30.
  • the second supply unit 51 supplies the purge gas stored in the second storage tank 41 to the chamber 30 at a predetermined timing based on the control of the control unit 64.
  • the arrow shown in the second supply unit 51 indicates the direction in which the second supply unit 51 sends the purge gas.
  • the second supply unit 51 may be composed of a piezo pump, a motor pump, or the like.
  • the third supply unit 52 is attached to the flow path 27-3.
  • the third supply unit 52 can supply the residual gas or the like in the first storage tank 40 to the discharge path 22. ..
  • the third supply unit 52 can supply the residual gas or the like in the second storage tank 41 to the discharge path 22.
  • the third supply unit 52 supplies the residual gas or the like of at least one of the first storage tank 40 and the second storage tank 41 to the discharge path 22 based on the control of the control unit 64.
  • the arrow shown in the third supply unit 52 indicates the direction in which the residual gas or the like is sent to the discharge path 22.
  • the third supply unit 52 may be composed of a piezo pump, a motor pump, or the like.
  • the third supply unit 52 is in a state where the valve 20B connects the first suction hole 20 and the first storage tank 40, and the valve 25 connects the flow path 23-1 and the flow path 27-1. In the state, the sample gas from the first suction hole 20 can be supplied to the first storage tank 40. Further, the third supply unit 52 keeps the valve 21B in a state where the second suction hole 21 and the second storage tank 41 are connected, and the valve 26 connects the flow path 24-1 and the flow path 27-2. In this state, the purge gas from the second suction hole 21 can be supplied to the second storage tank 41.
  • the circuit board 60 as shown in FIG. 3 mounts wiring for propagating electric signals, a storage unit 61, a communication unit 62, a control unit 64, and the like.
  • the storage unit 61 as shown in FIG. 3 is composed of, for example, a semiconductor memory or a magnetic memory.
  • the storage unit 61 stores various information and a program for operating the gas detection system 1.
  • the storage unit 61 may function as a work memory.
  • the storage unit 61 stores, for example, an algorithm for multiple regression analysis.
  • the storage unit 61 stores, for example, a model formula (for example, a model formula (2) described later) in the multiple regression analysis.
  • the storage unit 61 stores information regarding the standard gas described later.
  • the storage unit 61 stores, for example, information related to the prediction formula described later (for example, information of the prediction formula (1) described later) determined or updated by the gas detection system 1 or the external server.
  • the communication unit 62 as shown in FIG. 3 can communicate with the electronic device 3 as shown in FIG.
  • the communication unit 62 may be able to communicate with the external server.
  • the communication method used in the communication between the communication unit 62 and the electronic device 3 and the external server may be a short-range wireless communication standard, a wireless communication standard for connecting to a mobile phone network, or a wired communication standard.
  • the short-range wireless communication standard may include, for example, WiFi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), infrared rays, NFC (Near Field Communication), and the like.
  • the wireless communication standard connected to the mobile phone network may include, for example, LTE (Long Term Evolution) or a fourth generation or higher mobile communication system.
  • the communication method used for communication between the communication unit 62 and the electronic device 3 and the external server may be a communication standard such as LPWA (Low Power Wide Area) or LPWAN (Low Power Wide Area Network).
  • the sensor unit 63 as shown in FIG. 3 may include at least one of an image camera, a personal identification switch, an infrared sensor, a pressure sensor, and the like.
  • the sensor unit 63 outputs the detection result to the control unit 64.
  • the sensor unit 63 when the sensor unit 63 includes an infrared sensor, it detects that the subject has entered the toilet room by detecting the reflected light from the infrared object irradiated by the infrared sensor. Can be done. As a detection result, the sensor unit 63 outputs a signal indicating that the subject has entered the toilet room to the control unit 64.
  • the sensor unit 63 when the sensor unit 63 includes a pressure sensor, it can detect that the subject sits on the toilet seat 2B by detecting the pressure applied to the toilet seat 2B as shown in FIG. .. As a detection result, the sensor unit 63 outputs a signal indicating that the subject is sitting on the toilet seat 2B to the control unit 64.
  • the sensor unit 63 when the sensor unit 63 includes a pressure sensor, it detects that the subject has risen from the toilet seat 2B by detecting a decrease in pressure applied to the toilet seat 2B as shown in FIG. Can be done. As a detection result, the sensor unit 63 outputs a signal indicating that the subject has risen from the toilet seat 2B to the control unit 64.
  • the sensor unit 63 when the sensor unit 63 includes an image camera, a personal identification switch, and the like, it collects data such as a face image, sitting height, and weight. The sensor unit 63 identifies and detects an individual from the collected data. As a detection result, the sensor unit 63 outputs a signal indicating the specifically identified individual to the control unit 64.
  • the sensor unit 63 when the sensor unit 63 includes a personal identification switch or the like, the sensor unit 63 identifies (detects) an individual based on the operation of the personal identification switch. In this case, personal information may be registered (stored) in advance in the storage unit 61. The sensor unit 63 outputs a signal indicating the specified individual to the control unit 64 as a detection result.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 includes one or more processors.
  • the processor may include at least one of a general-purpose processor that loads a specific program and executes a specific function, and a dedicated processor that specializes in a specific process.
  • the dedicated processor may include an application specific integrated circuit (ASIC).
  • the processor may include a programmable logic device (PLD).
  • the PLD may include an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the control unit 64 may include at least one of a SoC (System-on-a-chip) in which one or a plurality of processors cooperate, and a SiP (System-in-a-Package).
  • the control unit 64 draws the purge gas into the vicinity of the second suction hole 21 by rotating the fan of the blower 21A to the blower 21A.
  • the control unit 64 is drawn into the vicinity of the second suction hole 21 by keeping the flow path 24-1 and the flow path 24-2 connected to the valve 26 and controlling the second supply unit 51.
  • the purge gas is sucked into the second suction hole 21.
  • the control unit 64 stores the purge gas in the second storage tank 41 by sucking the purge gas into the second suction hole 21.
  • the control unit 64 may suck the purge gas into the second suction hole 21 after a predetermined time has elapsed after detecting that the subject has risen from the toilet seat 2B based on the detection result of the sensor unit 63. Further, the control unit 64 keeps the flow path 24-1 and the flow path 27-2 connected to the valve 26, and controls the third supply unit 52 to control the purge gas in the second suction hole 21. May be sucked.
  • the purge gas may be stored in the second storage tank 41 when the cleanliness of the purge gas is high.
  • the control unit 64 may supply the purge gas to the chamber 30 by controlling the second supply unit 51. Further, the control unit 64 may determine whether or not the cleanliness of the purge gas is high based on the detection result of the sensor unit 31. When the control unit 64 determines that the degree of cleaning of the purge gas is high, the control unit 64 may store the purge gas in the second storage tank 41.
  • the gas detection system 1 may further include a flow path that directly connects the second suction hole 21 and the chamber 30, and a discharge path that directly discharges the gas supplied to the chamber 30 to the outside.
  • the gas detection system 1 may further include a dedicated sensor unit for detecting the cleanliness of the purge gas, in addition to the sensor unit 31.
  • the dedicated sensor unit may be provided at the tip of the second suction hole 21 as shown in FIG. 2 or between the second suction hole 21 and the second storage tank 41.
  • the gas detection system 1 may further include a discharge path for directly discharging the gas supplied to the dedicated sensor unit to the outside.
  • the control unit 64 draws the sample gas into the vicinity of the first suction hole 20 by rotating the fan of the blower 20A to the blower 20A.
  • the control unit 64 keeps the flow path 23-1 and the flow path 23-2 connected to the valve 25, and controls the first supply unit 50 to draw the sample into the first suction hole 20.
  • the gas is sucked into the first suction hole 20.
  • the control unit 64 stores the sample gas in the first storage tank 40 by sucking the sample gas into the first suction hole 20.
  • the control unit 64 may suck the sample gas into the first suction hole 20 after a predetermined time has elapsed after detecting that the subject sits on the toilet seat 2B based on the detection result of the sensor unit 63. .. Further, the control unit 64 keeps the flow path 23-1 and the flow path 27-1 connected to the valve 25, and controls the third supply unit 52 to make a sample in the first suction hole 20. The gas may be sucked.
  • the control unit 64 When the control unit 64 sucks the sample gas into the first suction hole 20, it may determine whether or not the sample gas is highly contaminated based on the detection result of the sensor unit 31. When the control unit 64 determines that the degree of contamination of the sample gas is high, the control unit 64 may store the sample gas in the first storage tank 40 and start the measurement.
  • the gas detection system 1 may further include a flow path that directly connects the first suction hole 20 and the chamber 30, and a discharge path that directly discharges the gas supplied to the chamber 30 to the outside. Further, the gas detection system 1 may further include a dedicated sensor unit for detecting the degree of contamination of the sample gas, in addition to the sensor unit 31.
  • the dedicated sensor unit may be provided, for example, at the tip of the first suction hole 20 as shown in FIG. 2 or between the first suction hole 20 and the first storage tank 40.
  • the gas detection system 1 may further include a discharge path for directly discharging the gas supplied to the dedicated sensor unit to the outside.
  • the control unit 64 controls the second supply unit 51 and the first supply unit 50 to alternately supply the purge gas and the sample gas to the chamber 30.
  • the control unit 64 keeps the valve 26 in a state where the flow path 24-1 and the flow path 24-2 are connected.
  • the control unit 64 causes the valve 25 to be connected to the flow path 23-1 and the flow path 23-2.
  • the control process of the control unit 64 when supplying the purge gas and the sample gas to the chamber 30 is not limited to this.
  • the control unit 64 causes the valve 20B to be connected to the first storage tank 40 and the flow path 28, and the valve 26 to be connected to the flow path 24-1 and the flow path 28.
  • the purge gas in the second storage tank 41 may be supplied to the first storage tank 40 from the valve 20B side.
  • the control unit 64 supplies the purge gas to the first storage tank 40 and pushes the sample gas in the first storage tank 40 toward the flow path 23-1 with the purge gas, whereby the sample gas in the first storage tank 40 is pushed out. May be supplied to the chamber 30.
  • the control unit 64 acquires the voltage waveform output by the sensor unit 31 of the chamber 30 by alternately supplying the purge gas and the sample gas to the chamber 30.
  • Control unit 64 may acquire the voltage value V S according to the sensor element 31S of the sensor unit 31, the voltage value V RL according to the resistance element 31R may be acquired.
  • the control unit 64 by obtaining the voltage value V RL according to the resistance element 31R, acquires a voltage waveform as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the voltage waveform of the sensor unit 31 shown in FIG.
  • the horizontal axis represents time.
  • the vertical axis shows the voltage.
  • Voltage value indicated by the voltage waveform V1 is a voltage value V RL according to the resistance element 31R of the sensor unit 31-1 as shown in FIG.
  • Voltage value indicated by the voltage waveform V2 is a voltage value V RL according to the resistance element 31R of the sensor 31-2, as shown in FIG.
  • Voltage value indicated by the voltage waveform V3 is a voltage value V RL according to the resistance element 31R of the sensor unit 31-3 as shown in FIG.
  • the first period T1 is a period during which the sample gas stored in the first storage tank 40 is supplied to the chamber 30.
  • the voltage value V RL of the resistive element 31R may increase. Therefore, in the first period T1, the voltage values indicated by the voltage waveforms V1 to V3 increase.
  • the second period T2 is a period during which the purge gas stored in the second storage tank 41 is supplied to the chamber 30.
  • the voltage value V RL of the resistive element 31R may be reduced. Therefore, in the second period T2, the voltage values indicated by the voltage waveforms V1 to V3 decrease.
  • the control unit 64 detects the type and concentration of the gas contained in the sample gas based on the multiple regression analysis using the characteristics of the voltage waveform output by the sensor unit 31 as an explanatory variable.
  • the characteristics of the voltage waveform that can be an explanatory variable include the slope, the average value, the median value, the difference between these numerical values, and the ratio of these numerical values between different sensor units 31 in a predetermined section. Be done.
  • the sections t1 to t6 can be predetermined sections.
  • the widths of the sections t1 to t6 are the same. However, the widths of the sections t1 to t6 may be different as described later.
  • the slope of the voltage waveform in the section t1 can be one of the explanatory variables.
  • the slopes of the voltage waveforms V1 to V3 in the section t1 are described as “explanatory variable X 11 ", “explanatory variable X 12 “, and “explanatory variable X 13 “, respectively.
  • the slope of the voltage waveform in the section t2 can be one of the explanatory variables.
  • the slopes of the voltage waveforms V1 to V3 in the section t2 are described as “explanatory variable X 21 “, “explanatory variable X 22 “, and “explanatory variable X 23 “, respectively.
  • the average value of the voltage waveform in the interval t3 can be one of the explanatory variables.
  • the average value of each of the voltage waveforms V1 to V3 in the section t3 is described as “explanatory variable X 31 ", “explanatory variable X 32 ", and “explanatory variable X 33 “, respectively.
  • the slope of the voltage waveform in the section t4 can be one of the explanatory variables.
  • the slopes of the voltage waveforms V1 to V3 in the section t4 are described as “explanatory variable X 41 ", “explanatory variable X 42 “, and “explanatory variable X 43 “, respectively.
  • the slope of the voltage waveform in the section t5 can be one of the explanatory variables.
  • the slopes of the voltage waveforms V1 to V3 in the section t5 are described as “explanatory variable X 51 ", “explanatory variable X 52 ", and “explanatory variable X 53 “, respectively.
  • the average value of the voltage waveform in the interval t6 can be one of the explanatory variables.
  • the average value of each of the voltage waveforms V1 to V3 in the interval t6 is described as “explanatory variable X 61 ", “explanatory variable X 62 “, and “explanatory variable X 63 ", respectively.
  • the control unit 64 estimates (detects) the type and concentration of the gas contained in the sample gas from the prediction formula determined by the multiple regression analysis and the explanatory variables used in the prediction formula among the explanatory variables. For example, the control unit 64 detects the type and concentration of the gas contained in the sample gas based on the following prediction formula (1).
  • the prediction formula (1) is an example of a prediction formula for predicting the concentration of a predetermined gas.
  • the prediction formula (1) is determined by multiple regression analysis using a mixed gas having a known gas composition. The process of determining the prediction formula (1) will be described later.
  • Y 1 A ⁇ X 11 + B ⁇ X 22 + C ⁇ X 33 + D (1)
  • the concentration Y 1 is the concentration of the predetermined gas.
  • Each of the coefficients A, B, and C is the regression coefficient of each of the explanatory variables X 11 , X 22 , and X 33 .
  • the constant D is a constant term.
  • the above-mentioned explanatory variables X 11 , X 12 , X 13 , X 21 , X 22 , X 23 , X 31 , X 32 , X 33 , X 41 , X 42 , X 43 , X 51 , X 52 , X 53 , X Of 61 , X 62 , and X 63 , explanatory variables X 11 , X 22 , and X 33 are used in the prediction formula (1).
  • the explanatory variables X 12 , X 13 , X 21 , X 23 , X 31 , X 32 , X 41 , X 42 , X 43 , X 51 , X 52 , X 53 , X 61 , X 62 , X 63 are , Not used in the prediction formula (1).
  • the control unit 64 may acquire information about the prediction formula from the outside via the storage unit 61 or the communication unit 62.
  • the information related to the prediction formula may include information on the prediction formula, information on explanatory variables used in the prediction formula, information on predetermined intervals, information on operations for acquiring explanatory variables, and the like.
  • the predetermined interval is an interval used when dividing the voltage waveform into a plurality of sections.
  • the predetermined interval corresponds to the width of each section t1 to t6 as shown in FIG.
  • the information regarding the prediction formula includes the information of the prediction formula (1), the information of the explanatory variables X 11 , X 22 , and X 33 used in the prediction formula (1), and the information of the predetermined interval.
  • the control unit 64 acquires the information regarding the prediction formula, it divides the voltage waveform as shown in FIG. 5 into the sections t1 to t6 as a plurality of sections by dividing the voltage waveform at predetermined intervals along the time axis. .. Further, the control unit 64 acquires the explanatory variable X 11 by calculating the slope of the voltage waveform V1 in the section t1 as shown in FIG. 5 based on the information of the calculation for acquiring the explanatory variable.
  • control unit 64 acquires the explanatory variable X 22 by calculating the average value of the voltage waveform V2 in the section t2 as shown in FIG. Further, the control unit 64 acquires the explanatory variable X 33 by calculating the average value of the voltage waveform V3 in the section t3 as shown in FIG. The control unit 64 estimates (detects) the concentration Y 1 of the predetermined gas by substituting the explanatory variables X 11 , X 22 , and X 33 into the above prediction formula (1).
  • the widths of the sections t1 to t6 do not have to be the same.
  • the width of the interval corresponding to the explanatory variable may be different.
  • some sections may overlap in the section corresponding to the explanatory variable.
  • the interval corresponding to the explanatory variable may include a further subdivided interval for obtaining an explanatory variable.
  • the setting of the section corresponding to the appropriate explanatory variable is appropriately selected in advance according to the voltage waveform data output by the sensor unit 31, the time interval for acquiring the voltage waveform, and the magnitude or frequency of noise contained in the voltage waveform. You can.
  • All the data of the voltage waveform output by the sensor unit 31 need not be used for detecting the type and concentration of the gas.
  • data of only the necessary part may be used for detecting the type and concentration of the gas, for example, by thinning out the unnecessary part.
  • the control unit 64 may use different prediction formulas depending on the type of gas.
  • the control unit 64 can detect the concentration of each type of gas contained in the sample gas by using different prediction formulas according to the type of gas. In other words, the control unit 64 can detect the type and concentration of the gas contained in the sample gas.
  • the control unit 64 may transmit the detected gas type and concentration as a detection result to the electronic device 3 via the communication unit 62. Further, after the detection process is completed, the control unit 64 keeps the flow path 23-1 and the flow path 27-1 connected to the valve 25, and controls the third supply unit 52 to control the third supply unit 52. 1 The residual gas in the storage tank 40 may be discharged from the discharge path 22. Further, after the detection process is completed, the control unit 64 keeps the valve 26 in a state where the flow path 24-1 and the flow path 27-2 are connected, and controls the third supply unit 52. 2 The residual gas in the storage tank 41 may be discharged from the discharge path 22.
  • the determination process of the following prediction formula may be executed before shipment of the gas detection system 1 or at the time of maintenance.
  • control unit 64 When the control unit 64 receives a control signal instructing purge gas suction from the outside based on a pre-installed program or via the communication unit 62, the control unit 64 sucks the purge gas into the second suction hole 21 in the same manner as described above. Let me.
  • the control signal instructing the purge gas suction may be transmitted to the gas detection system 1 when determining the prediction formula before the gas detection system 1 is shipped.
  • the control unit 64 stores the purge gas in the second storage tank 41 by sucking the purge gas into the second suction hole 21.
  • control unit 64 When the control unit 64 receives a control signal instructing sample gas suction from the outside based on a pre-installed program or via the communication unit 62, the control unit 64 fills the first suction hole 20 with the sample gas in the same manner as described above. To suck.
  • the control signal instructing the sample gas suction may be transmitted to the gas detection system 1 when the prediction formula is determined before the gas detection system 1 is shipped.
  • the control unit 64 stores the sample gas in the first storage tank 40 by sucking the sample gas into the first suction hole 20.
  • a mixed gas having a known gas composition is used as the sample gas. That is, the mixed gas having a known gas composition is stored in the first storage tank 40.
  • the mixed gas having a known gas composition is also referred to as “standard gas”.
  • the control unit 64 acquires a model formula in the multiple regression analysis from the outside via the storage unit 61 or the communication unit 62.
  • the control unit 64 acquires, for example, the following model equation (2).
  • model equation (2) each of n, i and j is a natural number.
  • n corresponds to the type of gas.
  • the gas corresponding to n is also referred to as “gas n”.
  • i corresponds to the interval corresponding to the explanatory variable.
  • section corresponding to i is also described as “section i”.
  • j corresponds to any one of the plurality of sensor units 31.
  • the sensor unit 31 corresponding to j is also referred to as “sensor unit 31j”.
  • the concentration Y n is the concentration of the gas n.
  • the explanatory variable X ij is an explanatory variable corresponding to the section i in the voltage waveform of the sensor unit 31j.
  • the coefficient E ijn is the coefficient of the explanatory variable X ij in the gas n.
  • the error F is an error argument.
  • the control unit 64 acquires information on the standard gas from the outside via the storage unit 61 or the communication unit 62.
  • the information on the standard gas includes information on the type and concentration of the gas contained in the standard gas, information on the acquisition of explanatory variables, and the like.
  • the information on the type and concentration of the gas is the information on the type and concentration Y n of the gas n.
  • the information regarding the acquisition of the explanatory variable may include the information of the section i and the information of the calculation for acquiring the explanatory variable X ij from the section i of the sensor unit 31j.
  • the control unit 64 acquires the voltage waveform output by the sensor unit 31 of the chamber 30 by alternately supplying the purge gas and the sample gas to the chamber 30 in the same manner as described above.
  • the control unit 64 acquires a valid explanatory variable and regression coefficient in the model equation (2) by, for example, performing supervised machine learning on the voltage waveform of the sensor unit 31.
  • the control unit 64 determines the prediction formula for the gas n by acquiring valid explanatory variables and regression coefficients.
  • the control unit 64 acquires the explanatory variables X 11 , X 22 , and X 33 as valid explanatory variables.
  • the control unit 64 acquires the coefficient A as the coefficient E 111 of the explanatory variable X 11 .
  • the control unit 64 acquires the coefficient B as the coefficient E 221 of the explanatory variable X 11 .
  • the control unit 64 acquires the coefficient C as the coefficient E 331 of the explanatory variable X 33 .
  • the control unit 64 acquires the constant D as an error F.
  • the control unit 64 determines the above-mentioned prediction formula (1) of the concentration Y 1 of the predetermined gas by acquiring the valid explanatory variables X 11 , X 22 , X 33 , the coefficients A, B, C and the constant D. ..
  • the control unit 64 may store the valid explanatory variables X 11 , X 22 , X 33 , the coefficients A, B, C, and the constant D in the storage unit 61.
  • the control unit 64 can determine different prediction formulas depending on the type of gas.
  • the control unit 64 does not have to learn all the acquired voltage waveform data of the sensor unit 31.
  • the setting of the section corresponding to the appropriate explanatory variable is appropriately set in advance according to the voltage waveform data output by the sensor unit 31, the time interval for acquiring the voltage waveform, and the magnitude or frequency of noise included in the voltage waveform. May be selected.
  • more effective explanatory variables may be extracted by multiple regression analysis including all possible explanatory variables.
  • the control unit 64 may execute the calibration process of the sensor unit 31 before detecting the type and concentration of the gas.
  • the control unit 64 may acquire the resistance value RS of the sensor element 31S.
  • the control unit 64 determines whether or not the resistance value RS of the sensor element 31S is less than a predetermined value. As described above, when the specific gas adheres to the surface of the gas-sensitive portion of the sensor element 31S, the resistance value RS of the sensor element 31S may decrease. However, when the specific gas adheres to the surface of the gas-sensitive portion due to a failure of the sensor element 31S or the like, the resistance value RS of the sensor element 31S may be significantly lowered. In this case, it may be difficult for the gas detection system 1 to detect the type and concentration of the gas. Therefore, when the control unit 64 determines that the resistance value RS of the sensor element 31S is less than a predetermined value, the control unit 64 generates a signal indicating an alarm.
  • the predetermined value may be appropriately set according to the material contained in the sensor element 31S.
  • the control unit 64 may transmit a signal indicating an alarm to an external device such as an electronic device 3 via the communication unit 62. Further, when the gas detection system 1 includes a speaker, the control unit 64 may output an alarm sound to the speaker by outputting a signal indicating an alarm to the speaker. Further, the resistance value RS of the sensor element 31S may exceed the second predetermined value, which is larger than the predetermined value, due to some abnormality of another sensor. In this case, the control unit 64 may generate an alarm signal similar to the above, or may generate an alarm signal different from the above alarm. By such processing, an abnormality can be detected.
  • Control unit 64 when the resistance value R S of the sensor element 31S is determined to be a predetermined value or more, depending on the resistance value R S of the sensor elements 31S, adjusting the resistance value R L of the resistance element 31R. For example, the control unit 64, so that the maximum value is in the vicinity of V C of the voltage value V second period or so that the minimum value is in the vicinity of zero in T2 first period RL T1, depending on the resistance value R S , The resistance value RL of the resistance element 31R may be adjusted.
  • the control unit 64 may calculate the maximum value R MAX and the minimum value R MIN of the resistance value RS of the sensor element 31S from the voltage waveform of the sensor unit 31 measured in advance, and determine the value by the formula (3) described later. ..
  • the control unit 64 may adjust the resolution of the sensor unit 31.
  • the “resolution of the sensor portion” in the present disclosure means the ability to distinguish between a voltage value V S according to the sensor element 31S to noise. Since the noise is caused by the circuit structure of the gas detection system 1, the noise can be constant. Therefore, by increasing the amplitude of the voltage value V S according to the sensor element 31S, the ratio of the voltage value V S to noise may be higher. In other words, by increasing the amplitude of the voltage value V S according to the sensor element 31S, the resolution of the sensor portion 31 can be high.
  • the fluctuation width of the voltage value S can be close to the maximum value when the resistance value RL of the resistance element 31R as shown in FIG.
  • the control unit 64 enhances the resolution of the sensor unit 31 by making the resistance value RL of the resistance element 31R equal to the resistance value RS of the sensor element 31S.
  • the control unit 64, the voltage waveform sensor unit 31 outputs, to obtain the maximum value R MAX of the resistance value R S of the sensor element 31S, and a minimum value R MIN of the resistance value R S of the sensor element 31S .
  • the control unit 64 calculates the geometric mean value RA of the maximum value R MAX and the minimum value R MIN .
  • the control unit 64 calculates the geometric mean value RA by the following equation (3).
  • the control unit 64 sets the resistance value RL of the resistance element 31R to the geometric mean value RA by outputting the control signal to the resistance element 31R.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a voltage waveform of the sensor unit 31 shown in FIG. 2 before resolution adjustment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the voltage waveform after the resolution of the sensor unit 31 shown in FIG. 2 after adjusting the resolution. That is, the voltage waveform as shown in FIG. 7 is a voltage waveform after the resistance value RL of the resistance element 31R is set to the geometric mean value RA .
  • the horizontal axis represents time.
  • the vertical axis shows the voltage.
  • the voltage value of the voltage waveform is a voltage value V RL according to the sensor element 31S of the sensor unit 31. Therefore, as described above, the voltage value V RL in the first period T1 is increased, the voltage value V RL in the second period T2 is reduced. Further, in FIGS. 6 and 7, the voltage value V C applied between the power source terminal P1 and the ground terminal P2 as shown in FIG. 4 is a 5 [V].
  • control unit 64 may acquire the maximum value R MAX and the minimum value R MIN of the resistance value RS of the sensor element 31S from the section corresponding to the explanatory variable used in the prediction formula.
  • the control unit 64 may set the resistance value RL of the resistance element 31R to the geometric mean value R A of the maximum value R MAX and the minimum value R MIN .
  • the control unit 64 does not acquire the maximum value R MAX and the minimum value R MIN of the resistance value RS of the sensor element 31S from the section corresponding to the explanatory variable not used in the prediction formula among the plurality of sections. You can.
  • the control unit 64 acquires various information from the outside via, for example, the storage unit 61 or the communication unit 62.
  • the various information includes information on predetermined intervals used when dividing the voltage waveform into a plurality of sections, and information on sections corresponding to explanatory variables used in the prediction formula.
  • the information of the section corresponding to the explanatory variable used in the prediction formula is the information of the section t1 corresponding to the explanatory variable X 11 .
  • the information of the section corresponding to the explanatory variable used in the prediction formula is the information of the section t2 corresponding to the explanatory variable X 22 .
  • the information of the section corresponding to the explanatory variable used in the prediction formula is the information of the section t3 corresponding to the explanatory variable X 33 .
  • the control unit 64 divides the voltage waveform into a plurality of sections by dividing the voltage waveform at predetermined intervals along the time axis.
  • the control unit 64 acquires the maximum value R MAX and the minimum value R MIN of the resistance value RS of the sensor element 31S from the section corresponding to the explanatory variable used in the prediction formula among these plurality of sections.
  • the control unit 64 starts from the section t1 of the voltage waveform V1 as shown in FIG. 5 to the maximum value R MAX -1 and the minimum value R MAX -1 of the resistance value RS of the sensor element 31S of the sensor unit 31-1. Get the value R MIN -1.
  • the control unit 64 starts with the maximum value R MAX- 2 and the minimum value R S of the resistance value RS of the sensor element 31S of the sensor unit 31-2 from the section t2 of the voltage waveform V2 as shown in FIG. Get the value R MIN -2.
  • the control unit 64 starts with the maximum value R MAX -3 and the minimum value R S of the resistance value RS of the sensor element 31S of the sensor unit 31-3 from the section t3 of the voltage waveform V3 as shown in FIG. Get the value R MIN -3.
  • the control unit 64 does not have to acquire the maximum value and the minimum value of the resistance value RS of the sensor element 31S from the section corresponding to the explanatory variable not used in the prediction formula among these plurality of sections. ..
  • the control unit 64 calculates the geometric mean value RA of the maximum value R MAX and the minimum value R MIN .
  • the control unit 64 calculates the geometric mean value R A -1 of the maximum value R MAX -1 and the minimum value R MIN -1.
  • the control unit 64 calculates the geometric mean value R A- 2 of the maximum value R MAX -2 and the minimum value R MIN -2.
  • the control unit 64 calculates the geometric mean value RA -3 of the maximum value R MAX -3 and the minimum value R MIN -3.
  • the control unit 64 sets the resistance value RL of the resistance element 31R to the geometric mean value RA by outputting the control signal to the resistance element 31R.
  • the control unit 64 outputs a control signal to the resistance element 31R of the sensor unit 31-1 to obtain a geometric mean value R L of the resistance value RL of the resistance element 31R of the sensor unit 31-1.
  • the control unit 64 outputs a control signal to the resistance element 31R of the sensor unit 31-2 to obtain a geometric mean value R L of the resistance value RL of the resistance element 31R of the sensor unit 31-2.
  • control unit 64 outputs a control signal to the resistance element 31R of the sensor unit 31-3 to obtain a geometric mean value R L of the resistance value RL of the resistance element 31R of the sensor unit 31-3.
  • control unit 64 may increase the resolution of the entire voltage waveform.
  • the control unit 64 may acquire the maximum value R MAX and the minimum value R MIN of the resistance value RS of the sensor element 31S from the entire voltage waveform. Further, the control unit 64 may calculate the geometric mean value RA of the maximum value R MAX and the minimum value R MIN .
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation example at the time of detecting the gas type and concentration of the gas detection system 1 shown in FIG.
  • the control unit 64 may start the process as shown in FIG. 8 after a predetermined time has elapsed after detecting that the subject has stood up from the toilet seat 2B based on the detection result of the sensor unit 63.
  • the control unit 64 sucks the purge gas into the second suction hole 21 (step S10).
  • the control unit 64 stores the purge gas in the second storage tank 41 by sucking the purge gas into the second suction hole 21 (step S11).
  • the control unit 64 sucks the sample gas into the first suction hole 20 after a predetermined time has elapsed after detecting that the subject has sat on the toilet seat 2B based on the detection result of the sensor unit 63 (step). S12).
  • the control unit 64 stores the sample gas in the first storage tank 40 by sucking the sample gas into the first suction hole 20 (step S13).
  • the control unit 64 controls the second supply unit 51 and the first supply unit 50 to alternately supply the purge gas and the sample gas to the chamber 30 (step S14).
  • the control unit 64 acquires the voltage waveform output by the sensor unit 31 of the chamber 30 (step S15).
  • the control unit 64 acquires various information from the outside via, for example, the storage unit 61 or the communication unit 62 (step S16).
  • the various information includes information related to the above-mentioned prediction formula and the like.
  • the control unit 64 divides the voltage waveform output by the sensor unit 31 into a plurality of sections, for example, by dividing the voltage waveform at predetermined intervals along the time axis (step S17).
  • the control unit 64 sets the resistance element 31R by adjusting the resolution of the sensor unit 31 (step S18). The details of the process in step S18 will be described later with reference to FIG.
  • the control unit 64 executes the processes of steps S19 and S20 in the same manner as the processes of steps S14 and S15.
  • the control unit 64 executes the process of step S21 in the same manner as the process of step S17.
  • the control unit 64 acquires the explanatory variables used in the prediction formula based on the information of the calculation for acquiring the explanatory variables included in the information related to the prediction formula acquired in the process of step S16 (step S22).
  • the control unit 64 estimates (detects) the concentration of the predetermined gas by substituting the explanatory variables acquired in the process of step S22 into the prediction formula (step S23). For example, the control unit 64 estimates (detects) the concentration Y 1 of the predetermined gas by substituting the explanatory variables X 11 , X 22 , and X 33 into the above-mentioned prediction formula (1).
  • the control unit 64 executes the process as shown in FIG. 8 for each different prediction formula.
  • the type and concentration of gas can be estimated by performing the process shown in FIG. 8 for each of the different prediction formulas.
  • the control unit 64 may determine whether or not the cleanliness of the purge gas is high. Further, the control unit 64 may store the purge gas in the second storage tank 41 when the cleanliness of the purge gas is high. In this case, the control unit 64 may supply the purge gas to the chamber 30 by controlling the second supply unit 51. Further, the control unit 64 may determine whether or not the cleanliness of the purge gas is high based on the detection result of the sensor unit 31. Further, when the gas detection system 1 includes a dedicated sensor unit for detecting the cleanliness of the purge gas, the control unit 64 determines whether or not the cleanliness of the purge gas is high based on the detection result of the dedicated sensor unit. Good.
  • ⁇ Operation when determining the prediction formula> 9 and 10 are flowcharts showing an operation at the time of determining the prediction formula of the gas detection system 1 shown in FIG.
  • the process as shown in FIGS. 9 and 10 may be performed before the gas detection system 1 is shipped as a product.
  • the control unit 64 may start the process as shown in FIG.
  • a plurality of standard gases having a maximized concentration may be used as the sample gas.
  • the control unit 64 executes the processes of steps S30 and 31 in the same manner as the processes of steps S10 and S11 as shown in FIG.
  • control unit 64 When the control unit 64 receives a control signal instructing sample gas suction from the outside via the communication unit 62, the control unit 64 processes in steps S32 and 33 in the same manner as in steps S12 and 13 as shown in FIG. To execute.
  • the control unit 64 executes the processes of steps S34 and S35 in the same manner as the processes of steps S14 and S15 as shown in FIG.
  • the standard gas whose concentration is maximized as described above the amplitude of the voltage waveform of the sensor unit 31 acquired in the process of step S35 can be maximized.
  • the control unit 64 calibrates the sensor unit 31 based on the voltage waveform of the sensor unit 31 acquired in the process of step S35 (step S36). As described above, the amplitude of the voltage waveform of the sensor unit 31 acquired in the process of step S35 can be maximized. Therefore, in the process of step S36, the sensor unit 31 can be calibrated more accurately.
  • the control unit 64 executes the processes of steps S37 to S42 in the same manner as the processes of steps S30 to S35. As described above, a plurality of standard gases are used as sample gases when determining the prediction formula. Therefore, the control unit 64 repeatedly executes the processes of steps S37 to S42 as many times as the number of standard gases used.
  • the control unit 64 proceeds to the process as shown in FIG.
  • the control unit 64 acquires various information from the outside via the storage unit 61 or the communication unit 62 (step S43).
  • the various information includes a model formula in the multiple regression analysis (for example, the model formula (2) described above), information on the standard gas, and the like.
  • the control unit 64 executes the process of step S44 in the same manner as the process of step S17 as shown in FIG.
  • the control unit 64 acquires valid explanatory variables and regression coefficients in the model equation (for example, the model equation (2) described above) by performing supervised machine learning on the voltage waveform, for example (step S45). ).
  • the control unit 64 sets the resistance element 31R by adjusting the resolution of the sensor unit 31 (step S46). Details of the process in step S46 will be described later with reference to FIG.
  • the control unit 64 executes the processes of steps S47 to S52 in the same manner as the processes of steps S37 to S42 as shown in FIG. Similar to the processes of steps S37 to S42 as shown in FIG. 9, the control unit 64 repeatedly executes the processes of steps S47 to S52 as many times as the number of standard gases used when determining the prediction formula. The control unit 64 executes the processes of steps S53 and S54 in the same manner as the processes of steps S44 and S45.
  • the control unit 64 determines a prediction formula (for example, the above-mentioned prediction formula (1)) for detecting the concentration of gas n (step S55).
  • control unit 64 does not have to execute the processes of steps S30 to S36 as shown in FIG. Further, when the control unit 64 executes the processes of steps S30 to S36 as shown in FIG. 9, a plurality of standard gases having the maximum concentration may be used only for the processes of steps S30 to S36.
  • control unit 64 may re-execute the processes of steps S30 to S42 as shown in FIG. 9, and then re-execute the processes of steps S44 and S45.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an operation example at the time of calibration of the gas detection system 1 shown in FIG.
  • the process as shown in FIG. 11 corresponds to the details of the process in step 36 as shown in FIG.
  • the control unit 64 may execute the process shown in FIG. 11 independently of the process shown in FIG.
  • the control unit 64 may start the process as shown in FIG. 11 after executing the process of step S35 as shown in FIG.
  • the control unit 64 acquires the resistance value RS of the sensor element 31S (step S60).
  • the control unit 64 determines whether or not the resistance value RS of the sensor element 31S is less than a predetermined value (step S61).
  • the control unit 64 determines that the resistance value RS of the sensor element 31S is less than a predetermined value (step S61: Yes)
  • the control unit 64 generates a signal indicating an alarm (step S62).
  • the control unit 64 determines that the resistance value RS of the sensor element 31S is equal to or higher than a predetermined value (step S61: No)
  • the control unit 64 proceeds to the process of step S63.
  • the control unit 64 adjusts the resistance value RL of the resistance element 31R according to the resistance value RS of the sensor element 31S.
  • the control unit 64 so that the maximum value the minimum value in the manner or the first period T1 becomes near zero in the second period T2 of the voltage value V RL is in the vicinity of V C, the resistance value R of the sensor element 31S
  • the resistance value RL of the resistance element 31R may be adjusted according to S.
  • the control unit 64 may determine whether or not the resistance value RS of the sensor element 31S exceeds the second predetermined value. In this case, the control unit 64 may generate a signal indicating an alarm when it is determined that the resistance value RS of the sensor element 31S exceeds the second predetermined value.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the gas detection system 1 shown in FIG. 1 when the resolution is adjusted.
  • the process as shown in FIG. 12 corresponds to the details of the process of step S18 as shown in FIG. 8 and the details of the process of step S46 as shown in FIG.
  • the control unit 64 may execute the process shown in FIG. 12 as a process independent of the process shown in FIGS. 8 and 10.
  • the control unit 64 starts the process as shown in FIG. 12 after executing the process of step S17 as shown in FIG. 8 or after executing the process of step S45 as shown in FIG. obtain.
  • the control unit 64 may execute from the process of step S72 without executing the process of steps S70 and S71.
  • the control unit 64 acquires various information from the outside via, for example, the storage unit 61 or the communication unit 62 (step S70).
  • the various information includes information on predetermined intervals used when dividing the voltage waveform into a plurality of sections, and information on sections corresponding to explanatory variables used in the prediction formula.
  • the control unit 64 divides the voltage waveform into a plurality of sections by dividing the voltage waveform at predetermined intervals along the time axis (step S71).
  • the control unit 64 acquires the maximum value R MAX and the minimum value R MIN of the resistance value RS of the sensor element 31S from the section corresponding to the explanatory variable used in the prediction formula among the plurality of sections (step S72). In other words, in the process of step S72, the control unit 64 has the maximum value R MAX and the minimum value R MAX of the resistance value RS of the sensor element 31S from the section corresponding to the explanatory variable not used in the prediction formula among the plurality of sections. You do not have to get the value R MIN .
  • the control unit 64 starts from the section t1 of the voltage waveform V1 as shown in FIG. 5 to the maximum value R MAX -1 of the resistance value RS of the sensor element 31S of the sensor unit 31-1. And the minimum value R MIN -1 is acquired.
  • the control unit 64 calculates the geometric mean value RA of the maximum value R MAX and the minimum value R MIN (step S73). For example, in the case of the sensor unit 31-1, the control unit 64 calculates the geometric mean value R A -1 of the maximum value R MAX -1 and the minimum value R MIN -1.
  • the control unit 64 By outputting a control signal to the resistance element 31R, the control unit 64 sets the resistance value RL of the resistance element 31R to the geometric mean value RA (step S74). For example, in the case of the sensor unit 31-1, the control unit 64 synergistically averages the resistance value RL of the resistance element 31R of the sensor unit 31-1 by outputting a control signal to the resistance element 31R of the sensor unit 31-1. Set the value RA -1.
  • control unit 64 may acquire the maximum value R MAX and the minimum value R MIN of the resistance value RS of the sensor element 31S from the entire voltage waveform.
  • the control unit 64 acquires the voltage waveform of the sensor unit 31, and based on the multiple regression analysis using the characteristics of the voltage waveform as the explanatory variable, the sample gas is used. Detect the type and concentration of gas contained. By using the multiple regression analysis, the gas detection system 1 can estimate the type and concentration of the gas contained in the sample gas with higher accuracy. Therefore, according to this embodiment, an improved gas detection system 1 can be provided.
  • the control unit 64 can acquire the maximum value R MAX and the minimum value R MIN of the resistance value RS of the sensor element 31S of the sensor unit 31. Further, the control unit 64 sets the resistance value RL of the resistance element 31R of the sensor unit 31 to a synergistic average value of the maximum value R MAX and the minimum value R MIN , thereby sensing the resistance value RL of the resistance element 31R. It can be made equivalent to the resistance value RS of the element 31S. By such processing, the fluctuation width of the voltage value S applied to the sensor element 31S can be close to the maximum value. By amplitude voltage value S becomes close to the maximum value, the ratio of the voltage value V S increases to noise, the resolution of the sensor portion 31 can be high.
  • the control unit 64 sets the resistance value RS of the sensor element 31S of the sensor unit 31 from the section corresponding to the explanatory variable used in the prediction formula among the plurality of sections.
  • the maximum value R MAX and the minimum value R MIN can be obtained.
  • the control unit 64 can set the resistance value RL of the resistance element 31R of the sensor unit 31 to the geometric mean value of the maximum value R MAX and the minimum value R MIN .
  • the resolution of the sensor unit 31 can be increased according to the section corresponding to the explanatory variable used in the prediction formula.
  • the explanatory variables used in the prediction formula can be acquired with high accuracy.
  • the control unit 64 controls the first supply unit 50 as shown in FIG. 2 to suck the sample gas into the first suction hole 20, and the first It was explained that the gas is stored in the storage tank 40.
  • the processing of the control unit 64 when storing the sample gas in the first storage tank 40 is not limited to this.
  • the control unit 64 may control the third supply unit 52 to suck the sample gas into the first suction hole 20 and store it in the first storage tank 40.
  • the control unit 64 keeps the valve 20B connected to the first suction hole 20 and the first storage tank 40, and connects the flow path 23-1 and the flow path 27-1 to the valve 25. Let it be in the state of being made. Further, the control unit 64 sucks the sample gas into the first suction hole 20 and stores it in the first storage tank 40 by controlling the third supply unit 52.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 controls the second supply unit 51 as shown in FIG. 2 to suck the purge gas into the second suction hole 21 for the second storage.
  • This has been described as being stored in the tank 41.
  • the processing of the control unit 64 when storing the purge gas in the second storage tank 41 is not limited to this.
  • the control unit 64 may control the third supply unit 52 to suck the purge gas into the second suction hole 21 and store it in the second storage tank 41.
  • the control unit 64 causes the valve 21B to have the second suction hole 21 and the second storage tank 41 connected to each other, and the valve 26 to connect the flow path 24-1 and the flow path 27-2. Let it be in a state. Further, the control unit 64 sucks the purge gas into the second suction hole 21 and stores it in the second storage tank 41 by controlling the third supply unit 52.
  • the sensor element 31S is connected to the power supply terminal P1 and the resistance element 31R is connected to the ground terminal P2.
  • the configuration of the sensor unit of the present disclosure is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the configuration of the sensor unit of the present disclosure may be, for example, the configuration shown in FIG.
  • the sensor unit 31A as shown in FIG. 13 includes a sensor element 31S and a resistance element 31R connected in series. In FIG. 13, one end of the sensor element 31S is connected to the ground terminal P2. In FIG. 13, the other end of the sensor element 31S is connected to one end of the resistance element 31R. In FIG. 13, the other end of the resistance element 31R is connected to the power supply terminal P1.
  • control unit 64 has been described as controlling the first supply unit 50 and the second supply unit 51 to alternately supply the purge gas and the sample gas to the chamber 30.
  • control unit 64 may control one supply unit to alternately supply the purge gas and the sample gas to the chamber 30.
  • the configuration shown in FIGS. 14, 15 and 16 may be adopted in the gas detection system 1.
  • valve 29A In the configuration shown in FIG. 14, the valve 29A, the flow path 29B, and the fourth supply unit 53 are used.
  • the valve 29A is located between the flow path 23-2, the flow path 24-2, and the flow path 29B.
  • the valve 29A includes a connection port connected to the flow path 23-2, a connection port connected to the flow path 24-2, and a connection port connected to the flow path 29B.
  • the valve 29A may be composed of a valve such as an electromagnetic drive, a piezo drive, or a motor drive.
  • the valve 29A switches the connection state between the flow path 23-2, the flow path 24-2, and the flow path 29B based on the control of the control unit 64.
  • the valve 29A has a connection state between them, a state in which the flow path 23-2 and the flow path 29B are connected, a state in which the flow path 24-2 and the flow path 29B are connected, or. The state is switched so that the flow path 23-2, the flow path 24-2, and the flow path 29B are not connected.
  • One end of the flow path 29B is connected to the valve 29A.
  • the other end of the flow path 29B is connected to the chamber 30.
  • the flow path 29B may be composed of a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.
  • the fourth supply unit 53 is attached to the flow path 29B. The arrow shown in the fourth supply unit 53 indicates the direction in which the fourth supply unit 53 sends gas.
  • the fourth supply unit 53 may be composed of a piezo pump, a motor pump, or the like.
  • the fourth supply unit 53 can supply the sample gas and the purge gas to the sensor unit 31.
  • the fourth supply unit 53 is a sample stored in the first storage tank 40 as shown in FIG. Gas can be supplied to the chamber 30.
  • the fourth supply unit 53 uses the purge gas stored in the second storage tank 41 as shown in FIG. 2 in the chamber. It can be supplied to 30.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 keeps the flow path 23-2 and the flow path 29B connected to the valve 29A and controls the fourth supply unit 53.
  • the sample gas stored in the first storage tank 40 as shown in FIG. 2 is supplied to the chamber 30.
  • the control unit 64 keeps the flow path 24-2 and the flow path 29B connected to the valve 29A and controls the fourth supply unit 53 to control the second storage tank 41 as shown in FIG.
  • the purge gas stored in the chamber 30 is supplied to the chamber 30.
  • valve 29A, the flow path 29B, and the fourth supply unit 53 are used in the same manner as in the configuration shown in FIG. However, in the configuration shown in FIG. 15, the fourth supply unit 53 is attached to the discharge path 22.
  • the fourth supply unit 53 is connected to the first storage tank 40 as shown in FIG. The stored sample gas can be supplied to the chamber 30.
  • the fourth supply unit 53 uses the purge gas stored in the second storage tank 41 as shown in FIG. 2 in the chamber. It can be supplied to 30.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 keeps the flow path 23-2 and the flow path 29B connected to the valve 29A and controls the fourth supply unit 53.
  • the sample gas stored in the first storage tank 40 as shown in FIG. 2 is supplied to the chamber 30.
  • the control unit 64 keeps the flow path 24-2 and the flow path 29B connected to the valve 29A and controls the fourth supply unit 53 to control the second storage tank 41 as shown in FIG.
  • the purge gas stored in the chamber 30 is supplied to the chamber 30.
  • a valve 22A, a flow path 22B, a discharge path 22C, a flow path 27-4, and a fifth supply unit 54 are used.
  • the valve 22A includes a connection port connected to the flow path 22B, a connection port connected to the discharge path 22C, and a connection port connected to the flow path 27-4.
  • the valve 22A may be composed of a valve such as an electromagnetic drive, a piezo drive, or a motor drive.
  • the valve 22A switches the connection state between the flow path 22B, the discharge path 22C, and the flow path 27-4 based on the control of the control unit 64 as shown in FIG.
  • the valve 22A switches the connection state between them to a state in which the flow path 27-4 and the discharge path 22C are connected, or a state in which the flow path 22B and the discharge path 22C are connected.
  • the valve 22A is switched to a state in which the flow path 22B, the discharge path 22C, and the flow path 27-4 are not connected.
  • One end of the flow path 22B is connected to the chamber 30.
  • the other end of the flow path 22B is connected to the valve 22A.
  • One end of the discharge path 22C is connected to the valve 22A.
  • the other end of the discharge path 22C may be exposed to the outside of the toilet bowl 2A in the same manner as the discharge path 22 as shown in FIG.
  • the flow path 27-4 is connected to the other end of the flow path 27-1 and the other end of the flow path 27-2.
  • the other end of the flow path 27-4 is connected to the valve 22A.
  • the flow path 22B, the discharge path 22C, and the flow path 27-4 may be composed of a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.
  • the fifth supply unit 54 is attached to the discharge path 22C.
  • the arrow shown in the fifth supply unit 54 indicates the direction in which the fifth supply unit 54 sends gas.
  • the fifth supply unit 54 may be composed of a piezo pump, a motor pump, or the like.
  • the fifth supply unit 54 can supply the sample gas from the first suction hole 20 to the first storage tank 40.
  • the fifth supply unit 54 can supply the purge gas from the second suction hole 21 to the second storage tank 41.
  • the fifth supply unit 54 can supply the sample gas and the purge gas to the sensor unit 31.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 has the valve 20B connected to the first suction hole 20 and the first storage tank 40, and the valve 25 has a flow path.
  • the 23-1 and the flow path 27-1 are connected to each other.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 causes the valve 22A to be connected to the flow path 27-4 and the discharge path 22C.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 controls the fifth supply unit 54 to suck the sample gas into the first suction hole 20 and store it in the first storage tank 40.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 causes the valve 21B to have the second suction hole 21 and the second storage tank 41 connected to each other, and the valve 26 has a flow path.
  • the 24-1 and the flow path 27-2 are connected to each other.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 causes the valve 22A to be connected to the flow path 27-4 and the discharge path 22C.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 controls the fifth supply unit 54 to suck the purge gas into the second suction hole 21 and store it in the second storage tank 41.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 keeps the flow path 23-1 and the flow path 23-2 connected to the valve 25, and connects the flow path to the valve 22A.
  • the 22B and the discharge path 22C are connected to each other.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 controls the fifth supply unit 54 to supply the sample gas stored in the first storage tank 40 to the chamber 30.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 brings the flow path 24-1 and the flow path 24-2 connected to the valve 26, and connects the flow path 27-4 and the discharge path 22C to the valve 22A. Make it connected.
  • the control unit 64 as shown in FIG. 3 controls the fifth supply unit 54 to supply the purge gas stored in the second storage tank 41 to the chamber 30.
  • the gas detection system 1 has been described as one device.
  • the gas detection system of the present disclosure is not limited to one device, and may include a plurality of independent devices.
  • the gas detection system of the present disclosure may have a configuration as shown in FIG. 17, for example.
  • the gas detection system 1B as shown in FIG. 17 includes a gas detection device 4 and a server device 5.
  • the gas detection device 4 and the server device 5 can communicate with each other via the network 6.
  • a part of the network 6 may be wired or wireless.
  • the configuration of the gas detection device 4 is the same as the configuration of the gas detection system 1 as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the server device 5 includes a storage unit 5A, a communication unit 5B, and a control unit 5C.
  • the control unit 5C can execute the processing of the control unit 64 as shown in FIG. 3 described above.
  • the control unit 5C can acquire the voltage waveform output by the sensor unit 31 as shown in FIG. 2 via the communication unit 5B and the network 6.
  • the control unit 5C can detect the type and concentration of the gas contained in the sample gas based on the multiple regression analysis using the characteristics of the voltage waveform as the explanatory variable.
  • a part of the first suction hole 20, that is, the suction portion of the sample gas may be installed inside the toilet bowl 2A or at the boundary between the inside and outside of the toilet bowl 2A.
  • a part of the second suction hole 21, that is, a suction portion of the purge gas may be installed on the outside of the toilet bowl 2A.
  • control unit 64 may alternately switch between the purge gas and the sample gas to acquire a plurality of voltage waveforms from the sensor unit 31.
  • the control unit 64 may supply the sample gas to the chamber 30 in which the section corresponding to the explanatory variable is not set.
  • the period for supplying the sample gas to the chamber 30 is also referred to as a “supply period”.
  • the supply period in which the interval corresponding to the explanatory variable is not set may be earlier than the supply period in which the interval corresponding to the explanatory variable is set.
  • the sensor unit 31 may be exposed to the purge gas for a long time until just before that. Therefore, the voltage waveform of the sample gas in the earliest supply period may be different from the voltage waveform of the sample gas in the subsequent supply period.
  • the explanatory variables may vary widely.
  • the purge gas may be introduced into the first storage tank 40, the second storage tank 42, or the sensor unit 31 after the gas voltage is measured by the sensor unit 31 and before the next suction period. Further, during this period, there may be a period for heating at least one of the first storage tank 40 and the second storage tank 41. With such a configuration, the first storage tank 40 and the adsorbent 40a and the second storage tank 41 and the adsorbents 41a and 41b can be refreshed.
  • the descriptions such as “first” and “second” are identifiers for distinguishing the configuration.
  • the configurations distinguished by the descriptions such as “first” and “second” in the present disclosure can exchange numbers in the configurations.
  • the first suction hole can exchange the identifiers “first” and “second” with the second suction hole.
  • the exchange of identifiers takes place at the same time.
  • the configuration is distinguished.
  • the identifier may be deleted.
  • the configuration with the identifier removed is distinguished by a code. Based solely on the description of identifiers such as “first” and “second” in the present disclosure, it shall not be used as an interpretation of the order of the configurations or as a basis for the existence of identifiers with smaller numbers.
  • Control unit 10 Housing 20 First suction hole 21 Second suction hole 20A, 21A Blower 20B, 21B Valve 22, 22C Discharge path 22B, 23, 23-1,23-2,24,24-1,24-2,27,27-1,27-2,27-3,27 -4,28,29B Flow path 22A, 25, 26, 29A Valve 30 Chamber 31,31-1,31-2,31-3,31A Sensor unit 31S Sensor element 31R Resistance element 40 1st storage tank 41 2nd storage Tanks 40a, 40b, 41a, 41b Adsorbent 50 1st supply unit 51 2nd supply unit 52 3rd supply unit 53 4th supply unit 54 5th supply unit 60 Circuit board 61 Storage unit 62 Communication unit 63 Sensor unit 64 Control unit P1 power terminal P2 ground terminal

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Abstract

ガス検出システムは、特定ガスの濃度に応じた電圧を出力するセンサ部と、供給部と、制御部とを備える。供給部は、サンプルガス及びパージガスをセンサ部に供給可能である。制御部は、供給部を制御して、サンプルガスとパージガスとを交互にセンサ部に供給する。制御部は、センサ部が出力する電圧波形を取得し、該電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する。

Description

ガス検出システム 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１９年３月２０日に日本国に特許出願された特願２０１９－０５３３２２の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
　本開示は、ガス検出システムに関する。
　従来、被検者が排出した便から発生する臭気性ガスを検出するシステムが知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０１６－１４２５８４号公報
　本開示の一実施形態に係るガス検出システムは、
　特定ガスの濃度に応じた電圧を出力するセンサ部と、
　サンプルガス及びパージガスを前記センサ部に供給可能な供給部と、
　前記供給部を制御して、前記サンプルガスと前記パージガスとを交互に前記センサ部に供給する制御部と、を備え、
　前記制御部は、
　前記センサ部が出力する電圧波形を取得し、該電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて、前記サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する。
図１は、本開示の一実施形態に係るガス検出システムの外観図である。 図２は、図１に示すガス検出システムが備える筐体内の概略図である。 図３は、図１に示すガス検出システムの機能ブロック図である。 図４は、図２に示すセンサ部の回路図である。 図５は、図２に示すセンサ部の電圧波形の一例を示す図である。 図６は、図２に示すセンサ部の分解能調整前の電圧波形の一例を示す図である。 図７は、図２に示すセンサ部の分解能調整後の電圧波形の一例を示す図である。 図８は、図１に示すガス検出システムのガスの種類及び濃度の検出時の動作を示すフローチャートである。 図９は、図１に示すガス検出システムの予測式の決定時の動作を示すフローチャートである（その１）。 図１０は、図１に示すガス検出システムの予測式の決定時の動作を示すフローチャートである（その２）。 図１１は、図１に示すガス検出システムの較正時の動作を示すフローチャートである。 図１２は、図１に示すガス検出システムの分解能調整時の動作を示すフローチャートである。 図１３は、図２に示すセンサ部の回路図の他の例を示す図である。 図１４は、図２に示す構成の他の例１を示す図である。 図１５は、図２に示す構成の他の例２を示す図である。 図１６は、図２に示す構成の他の例３を示す図である。 図１７は、本開示の他の実施形態に係るガス検出システムの機能ブロック図である。
　従来のシステムには、改善の余地がある。
　本開示は、改善された、ガス検出システムを提供することに関する。
　本開示の一実施形態によれば、改善された、ガス検出システムが提供され得る。
　以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。各図は模式的に示したものである。
　［ガス検出システムの構成例］
　図１に示すようなガス検出システム１は、「ガス検出装置」ともいう。ガス検出システム１は、図１に示すように、便器２に設置されている。例えば、便器２は、水洗便器であってよい。ガス検出システム１は、便器２の任意の箇所に設置されていてよい。一例として、ガス検出システム１は、図１に示すように、便器ボウル２Ａと便座２Ｂとの間から便器２の外部にわたって配置されていてよい。ガス検出システム１の一部は、便座２Ｂの内部に埋め込まれていてよい。便器２の便器ボウル２Ａには、被検者の便が排出され得る。ガス検出システム１は、便器ボウル２Ａに排出された便から発生するガスを、サンプルガスとして取得し得る。ガス検出システム１は、サンプルガスに含まれるガスの種類及びガスの濃度等を検出し得る。ガス検出システム１は、検出結果等を電子機器３に送信し得る。
　ガス検出システム１の用途は、上述の用途に限定されない。例えば、ガス検出システム１は、冷蔵庫に設置されていてよい。この場合、ガス検出システム１は、食品から発生するガスをサンプルガスとして取得し得る。その他の用途としては、例えば、ガス検出システム１は、工場又は実験室に設置されていてよい。この場合、ガス検出システム１は、薬品等から発生するガスをサンプルガスとして取得し得る。
　便器２は、住宅又は病院等のトイレ室に設置され得る。便器２は、被検者によって使用され得る。便器２は、便器ボウル２Ａと、便座２Ｂとを備える。便器ボウル２Ａには、被検者の便が排出され得る。
　電子機器３は、例えば、被検者が利用するスマートフォンである。ただし、電子機器３は、スマートフォンに限定されず、任意の電子機器であってよい。電子機器３は、被検者によってトイレ室に持ち込まれる場合、図１に示すようにトイレ室の内部に存在し得る。ただし、電子機器３は、例えば被検者がトイレ室に電子機器３を持ち込まない場合、トイレ室の外部に存在してよい。電子機器３は、ガス検出システム１から検出結果を、無線通信又は有線通信によって、受信し得る。電子機器３は、受信した検出結果を、表示部３Ａに表示し得る。表示部３Ａは、文字等を表示可能なディスプレイと、ユーザ（被検者）の指等の接触を検出可能なタッチスクリーンとを含んで構成されていてよい。当該ディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro‐Luminescence Display）又は無機ＥＬディスプレイ（ＩＥＬＤ：Inorganic Electro‐Luminescence Display）等の表示デバイスを含んで構成されていてよい。当該タッチスクリーンの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式又は荷重検出方式等の任意の方式でよい。
　図２に示すように、ガス検出システム１は、筐体１０と、第１吸引孔２０と、第２吸引孔２１と、排出路２２と、流路２３，２４と、チャンバ３０と、第１貯留槽４０と、第２貯留槽４１と、第１供給部５０と、第２供給部５１と、回路基板６０とを備える。流路２３は、流路２３－１と、流路２３－２とを含む。流路２４は、流路２４－１と、流路２４－２とを含む。ガス検出システム１は、弁２０Ｂと、弁２１Ｂとを備えてよい。ガス検出システム１は、弁２５，２６と、流路２７と、流路２８と、第３供給部５２とを備えてよい。流路２７は、流路２７－１と、流路２７－２と、流路２７－３とを含む。図３に示すように、ガス検出システム１は、回路基板６０内に、記憶部６１と、通信部６２と、制御部６４とを備える。ガス検出システム１は、センサ部６３を備えてよい。さらに、ガス検出システム１は、バッテリ及びスピーカ等を備えてよい。
　筐体１０には、ガス検出システム１の各種部品が収容されている。筐体１０は、任意の材料で構成されていてよい。例えば、筐体１０は、金属又は樹脂等の材料で構成されていてよい。
　第１吸引孔２０は、図１に示すように、便器ボウル２Ａの内側へ露出し得る。第１吸引孔２０の一部は、便座２Ｂに埋め込まれていてよい。第１吸引孔２０は、便器ボウル２Ａに排出された便から発生するガスを、サンプルガスとして吸引する。第１吸引孔２０が吸引したサンプルガスは、図２に示すような弁２０Ｂを介して第１貯留槽４０に供給されて貯留される。図１に示すように、第１吸引孔２０の一端は、便器ボウル２Ａの内部に向けられてよい。図２に示すように、第１吸引孔２０の他端は、第１貯留槽４０に接続されていてよい。第１吸引孔２０は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
　第１吸引孔２０は、図２に示すように、その外側に、送風機２０Ａを有してよい。送風機２０Ａは、ファン及びモータを含んで構成されていてよい。送風機２０Ａは、制御部６４の制御に基づいて、モータを駆動させることにより、ファンを回転させ得る。送風機２０Ａは、ファンを回転させることにより、便から発生するガスを、第１吸引孔２０の近傍へ引き込み得る。送風機２０Ａが便から発生するガスを第１吸引孔２０の近傍へ引き込み、さらに弁２５が流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にし、且つ、第１供給部５０が駆動することにより、第１吸引孔２０は、便器ボウル２Ａ内の便から発生するガスを吸引し得る。
　弁２０Ｂは、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０と流路２８との間に位置する。弁２０Ｂは、第１吸引孔２０に接続される接続口と、第１貯留槽４０の入口部に接続される接続口と、流路２８に接続される接続口とを含む。弁２０Ｂは、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。
　弁２０Ｂは、制御部６４の制御に基づいて、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０と流路２８との間の接続状態を切替える。例えば、弁２０Ｂは、これらの間の接続状態を、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０とを接続させた状態、第１貯留槽４０と流路２８とを接続させた状態、又は、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０と流路２８とを接続させない状態に切替える。
　弁２０Ｂは、第１吸引孔２０がサンプルガスを吸引する際、制御部６４の制御に基づいて、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０とを接続させた状態にする。また、弁２０Ｂは、第１貯留槽４０にサンプルガスが貯留されると、制御部６４の制御に基づいて、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０と流路２８とを接続させない状態にする。弁２０Ｂが第１貯留槽４０と第１吸引孔２０とを接続させない状態にすることにより、第１貯留槽４０内のサンプルガスが外気に接触する蓋然性が低減され得る。
　第２吸引孔２１は、図１に示すように、便器ボウル２Ａの外側へ露出し得る。第２吸引孔２１の一部は、便座２Ｂに埋め込まれていてよい。第２吸引孔２１は、例えば、便器ボウル２Ａの外側にあるトイレ室の空気（環境ガス）を、パージガスとして吸引する。第２吸引孔２１が吸引したパージガスは、図２に示すような弁２１Ｂを介して第２貯留槽４１に供給されて貯留される。図１に示すように、第２吸引孔２１の一端は、便器２の外側に向けられてよい。図２に示すように、第２吸引孔２１の他端は、第２貯留槽４１に接続されていてよい。第２吸引孔２１は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
　第２吸引孔２１は、図２に示すように、その外側に、送風機２１Ａを有してよい。送風機２１Ａは、ファン及びモータを含んで構成されていてよい。送風機２１Ａは、制御部６４の制御に基づいて、モータを駆動させることにより、ファンを回転させ得る。送風機２１Ａは、ファンを回転させることにより、トイレ室内の空気を第２吸引孔２１の近傍へ引き込み得る。送風機２１Ａがトイレ室内の空気を第２吸引孔２１の近傍へ引き込み、さらに弁２６が流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にし、且つ、第２供給部５１が駆動することにより、第２吸引孔２１は、トイレ室内の空気をパージガスとして吸引し得る。
　弁２１Ｂは、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１との間に位置する。弁２１Ｂは、第２吸引孔２１に接続される接続口と、第２貯留槽４１の入口部に接続される接続口とを含む。弁２１Ｂは、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。
　弁２１Ｂは、制御部６４の制御に基づいて、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１との間の接続状態を切替える。例えば、弁２１Ｂは、これらの間の接続状態を、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させた状態、又は、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させない状態に切替える。
　弁２１Ｂは、第２吸引孔２１がパージガスを吸引する際、制御部６４の制御に基づいて、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させた状態にする。また、弁２１Ｂは、第２貯留槽４２にパージガスが貯留されると、制御部６４の制御に基づいて、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させない状態にする。弁２０Ｂが第１貯留槽４０と第１吸引孔２０とを接続しない状態にすることにより、第２貯留槽４１内のパージガスが外気に接触する蓋然性が低減され得る。
　排出路２２の一部は、図１に示すように、便器ボウル２Ａの外側へ露出し得る。排出路２２は、図２に示すようなチャンバ３０からの排気を外部に排出する。この排気には、検出処理後のサンプルガス及びパージガスが含まれ得る。また、排出路２２は、第１貯留槽４０内の残留ガス等を、流路２３－１、弁２５、流路２７－１，２７－３及び第３供給部５２を介して、外部に排出し得る。また、排出路２２は、第２貯留槽４１内の残留ガス等を、流路２４－１、弁２６、流路２７－２，２７－３及び第３供給部５２を介して、外部に排出し得る。排出路２２は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
　図２に示すような流路２３は、弁２５が流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にする場合、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスを、第１供給部５０を介してチャンバ３０に供給する。流路２３－１の一端は、第１貯留槽４０の出口部に接続されている。流路２３－１の他端は、弁２５に接続されている。流路２３－２の一端は、弁２５に接続されている。流路２３－２の他端は、チャンバ３０に接続されている。流路２３は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
　図２に示すような流路２４は、弁２６が流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にする場合、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスを、第２供給部５１を介してチャンバ３０に供給する。流路２４－１の一端は、第２貯留槽４１の出口部に接続されている。流路２４－１の他端は、弁２６に接続されている。流路２４－２の一端は、弁２６に接続されている。流路２４－２の他端は、チャンバ３０に接続されている。流路２４は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
　図２に示すような弁２５は、流路２３－１と流路２３－２と流路２７－１との間に位置する。弁２５は、流路２３－１に接続される接続口と、流路２３－２に接続される接続口と、流路２７－１に接続される接続口とを含む。弁２５は、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。
　弁２５は、制御部６４の制御に基づいて、流路２３－１と流路２３－２と流路２７－１との間の接続状態を切替える。例えば、弁２５は、これらの間の接続状態を、流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態、又は、流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態に切替える。
　図２に示すような弁２６は、流路２４－１と流路２４－２と流路２７－２との間に位置する。弁２６は、流路２４－１に接続される接続口と、流路２４－２に接続される接続口と、流路２７－２に接続される接続口とを含む。弁２６は、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。
　弁２６は、制御部６４の制御に基づいて、流路２４－１と流路２４－２と流路２７－２と流路２８との間の接続状態を切替える。例えば、弁２６は、これらの間の接続状態を、流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態、流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態、又は、流路２４－１と流路２８とを接続させた状態に切替える。
　図２に示すような流路２７は、弁２５が流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態する場合、第１貯留槽４０内の残留ガス等を、第３供給部５２を介して排出路２２に供給する。流路２７は、弁２６が流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にする場合、第２貯留槽４１内の残留ガス等を、第３供給部５２を介して排出路２２に供給する。流路２７－１の一端は、弁２５に接続されている。流路２７－１の他端は、流路２７－３の一端に接続されている。流路２７－２の一端は、弁２６に接続されている。流路２７－２の他端は、流路２７－３の一端に接続されている。流路２７－３の一端は、流路２７－１の他端及び流路２７－２の他端に接続されている。流路２７－３の他端は、排出路２２に接続されている。流路２７は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
　図２に示すような流路２８は、弁２６が流路２４－１と流路２８とを接続させた状態にし、且つ、弁２０Ｂが流路２８と第１貯留槽４０とを接続させた状態にする場合、第２貯留槽４１内のパージガスを第１貯留槽４０に供給する。流路２８を介してパージガスが第１貯留槽４０に供給されることにより、第１貯留槽４０内のサンプルガスは、流路２３－１に押し出され得る。流路２８の一端は、弁２０Ｂに接続されている。流路２８の他端は、弁２６に接続されている。流路２８は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
　図２に示すように、チャンバ３０は、その内部に、センサ部３１を有する。チャンバ３０は、複数のセンサ部３１を有してよい。センサ部３１－１，３１－２，３１－３は、複数のセンサ部３１のうちの一部である。チャンバ３０は、複数に分かれていてよい。各センサ部３１は、複数に分かれた各チャンバ３０に配されていてよい。複数に分かれた各チャンバ３０同士は、接続されていてよい。チャンバ３０には、流路２３－２が接続されている。チャンバ３０には、流路２３－２からサンプルガスが供給される。また、チャンバ３０には、流路２４－２が接続されている。チャンバ３０には、流路２４－２からパージガスが供給される。さらに、チャンバ３０には、排出路２２が接続されている。チャンバ３０は、検出処理後のサンプルガス及びパージガスを排出路２２から排出する。
　センサ部３１は、チャンバ３０内に配置されている。センサ部３１は、特定ガスの濃度に応じた電圧を、制御部６４に出力する。特定ガスには、検出対象の特定ガスと、検出対象外の特定ガスとが含まれる。サンプルガスが便から発生するガスである場合には、検出対象の特定ガスの一例として、メタン、水素、二酸化炭素、メチルメルカプタン、硫化水素、酢酸及びトリメチルアミン等が挙げられる。また、サンプルガスが便から発生するガスである場合には、検出対象外の特定ガスの一例として、アンモニア及び水等が挙げられる。複数のセンサ部３１の各々は、これらのガスの少なくとも何れかの濃度に応じた電圧を、制御部６４に出力し得る。ここで、パージガスに上記の検出対象の特定ガスが含まれる場合には、その特定ガスの量は、サンプルガスに含まれる検出対象の特定ガスの量と同等であるか又は少なくなり得る。
　図４に示すように、センサ部３１は、センサ素子３１Ｓ及び抵抗素子３１Ｒを有する。センサ素子３１Ｓと抵抗素子３１Ｒは、電源端子Ｐ１と接地端子Ｐ２との間において、直列接続されている。電源端子Ｐ１と接地端子Ｐ２との間に印加される電圧値ＶＣは、一定となり得る。センサ素子３１Ｓと抵抗素子３１Ｒとが直列接続されるため、センサ素子３１Ｓ及び抵抗素子３１Ｒの各々には、同じ電流値ＩＳが流れる。電流値ＩＳは、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳ及び抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＲＬに応じて決まり得る。また、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳと、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬとを合わせた値は、一定（例えば、電圧値ＶＣ）となり得る。センサ部３１は、特定ガスの濃度に応じた電圧として、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳを出力してもよいし、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬを出力してもよい。
　図４に示すような電源端子Ｐ１は、ガス検出システム１が備えるバッテリ等の電源に接続されている。接地端子Ｐ２は、ガス検出システム１のグラウンドに接続されている。
　図４に示すように、センサ素子３１Ｓの一端は、電源端子Ｐ１に接続されている。センサ素子３１Ｓの他端は、抵抗素子３１Ｒの一端に接続されている。センサ素子３１Ｓは、半導体式センサである。ただし、センサ素子３１Ｓは、半導体式センサに限定されない。例えば、センサ素子３１Ｓは、接触燃焼式センサ又は固体電解質センサ等であってよい。
　センサ素子３１Ｓは、感ガス部を含む。感ガス部は、センサ部３１の種類に応じた金属酸化物半導体材料を含む。金属酸化物半導体材料の一例として、酸化シリコン（ＳｎＯ２等）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３等）、酸化亜鉛（ＺｎＯ等）、酸化タングステン（ＷＯ３等）及び酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３等）等から選択される１種以上を含むものが挙げられる。感ガス部の金属酸化物半導体材料に適宜不純物を添加することにより、センサ素子３１Ｓによって検出する特定ガスを適宜選択することができる。センサ素子３１Ｓは、感ガス部を加熱するヒータをさらに含んでよい。
　センサ素子３１Ｓをパージガスに曝すと、パージガスに含まれる酸素が、センサ素子３１Ｓの感ガス部の表面に吸着し得る。感ガス部の表面に吸着した酸素は、感ガス部の表面上の自由電子を捕捉し得る。感ガス部の表面に吸着した酸素によって自由電子が捕捉されると、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが増加し、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが増加し得る。つまり、センサ部３１にパージガスを供給すると、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが増加し得る。
　センサ素子３１Ｓをサンプルガスに曝すと、サンプルガスに含まれる特定ガスと、センサ素子３１Ｓの感ガス部の表面に吸着した酸素とが置き換わり、還元反応が生じ得る。当該還元反応が生じることにより、感ガス部の表面に吸着していた酸素が除去され得る。感ガス部の表面に吸着していた酸素が除去されると、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが低下し、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが低下し得る。つまり、センサ部３１にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じて、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが低下し得る。
　抵抗素子３１Ｒは、可変抵抗素子である。抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬは、制御部６４からの制御信号によって変化し得る。抵抗素子３１Ｒの一端は、センサ素子３１Ｓの他端に接続されている。抵抗素子３１Ｒの他端は、接地端子Ｐ２に接続されている。
　上述のように、センサ部３１にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じて、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが低下し得る。また、上述のようにセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳと抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬとを合わせた値が一定となる。このため、電圧値ＶＳが低下すると、電圧値ＶＲＬは増加する。従って、センサ部３１にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じて、抵抗素子３１Ｒの電圧値ＶＲＬは、増加し得る。
　上述のように、センサ部３１にパージガスを供給すると、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが増加し得る。また、上述のようにセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳと抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬとを合わせた値が一定となる。このため、電圧値ＶＳが増加すると、電圧値ＶＲＬは低下する。従って、センサ部３１にパージガスを供給すると、抵抗素子３１Ｒの電圧値ＶＲＬは低下し得る。
　抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを調整することにより、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが調整され得る。例えば、抵抗値ＲＬをセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと同等にすると、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅は、最大値に近くなり得る。
　図２に示すように、第１貯留槽４０は、第１吸引孔２０に接続されている。第１貯留槽４０は、サンプルガスを貯留可能である。第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスは、流路２３－１，２３－２及び第１供給部５０を介して、チャンバ３０に供給される。また、第１貯留槽４０内の残留ガス等は、流路２３－１、弁２５、流路２７－１，２７－３及び第３供給部５２を介して、排出路２２から外部に排出され得る。
　第１貯留槽４０の内部には、吸着剤４０ａが配されていてよい。また、第１貯留槽４０において、サンプルガスの濃縮が行われてよい。この場合、第１貯留槽４０の内部には、吸着剤４０ｂが配されていてよい。吸着剤４０ａ及び吸着剤４０ｂの各々は、用途に応じた任意の材料を各々含んでよい。吸着剤４０ａ及び吸着剤４０ｂの各々は、例えば、活性炭、シリカゲル、ゼオライト及びモレキュラーシーブの少なくとも何れを含んでよい。吸着剤４０ａ及び吸着剤４０ｂは、複数種類のものであってよいし、多孔質材料を含んでよい。
　吸着剤４０ａは、サンプルガスに含まれる検出対象外のガスを吸着するものであってよい。検出対象外のガスを吸着する吸着剤４０ａの例としては、シリカゲル及びゼオライト等が挙げられる。
　吸着剤４０ｂは、サンプルガスに含まれる検出対象のガスを吸着するであってよい。検出対象のガスを吸着する吸着剤４０ｂの例としては、活性炭及びモレキュラーシーブ等が挙げられる。ただし、これらの組み合わせは、吸着するガス分子の極性によって適宜変更されてよい。
　第１貯留槽４０において、吸着剤４０ａは、壁等によって、区画されて配されていてよい。吸着剤４０ａを区画することにより、第１貯留槽４０内におけるガスの流路が長くなり得る。第１貯留槽４０内におけるガスの流路が長くなることにより、ガスと吸着剤４０ａとが接する時間が長くなり得る。同様に、第１貯留槽４０において、吸着剤４０ｂは、壁等によって、区画されて配されていてよい。吸着剤４０ｂを区画することにより、第１貯留槽４０において、ガスと吸着剤４０ｂとが接する時間が長くなり得る。
　第１貯留槽４０において、吸着剤４０ａは、第１貯留槽４０が第１吸引孔２０に接続される箇所の側に配されていてよい。第１貯留槽４０において、吸着剤４０ｂは、第１貯留槽４０が流路２３－１に接続される箇所の側に配されていてよい。
　第１貯留槽４０は、直方体状、円筒状、袋状、又は、筐体１０内部に収容される各種部品の隙間を埋めるような形状のタンク等で構成されていてよい。第１貯留槽４０には、第１貯留槽４０の内壁及び吸着剤４０ａの少なくとも一方を加熱するためのヒータが設けられていてよい。
　第１貯留槽４０の全体が、壁等によって、区画されていてよい。第１貯留槽４０の全体が区画されることにより、第１貯留槽４０において、ガスの流路の断面積がガスの流路の体積に対して小さくなり得る。ガスの流路の断面積がガスの流路の体積に対して小さくなることで、第１貯留槽４０からチャンバ３０にサンプルガスが押し出される際に、弁２０Ｂから第１貯留槽４０へ流入するガスと第１貯留槽４０内に貯留されたサンプルガスとの接触面積が小さくなり得る。弁２０Ｂから第１貯留槽４０へ流入するガスと第１貯留槽４０内に貯留されたサンプルガスとの接触面積が小さくなることにより、弁２０Ｂから第１貯留槽４０へ流入するガスが、第１貯留槽４０内のサンプルガスに混ざることが低減され得る。
　図２に示すように、第２貯留槽４１は、第２吸引孔２１に接続されている。第２貯留槽４１は、パージガスを貯留可能である。第２貯留槽４１に貯留されたパージガスは、流路２４－１，２４－２及び第２供給部５１を介して、チャンバ３０に供給される。また、第２貯留槽４１内の残留ガス等は、流路２４－１、弁２６、流路２７－２，２７－３及び第３供給部５２を介して、排出路２２から外部に排出され得る。
　第２貯留槽４１の内部には、吸着剤４１ａ及び吸着剤４１ｂが配されていてよい。吸着剤４１ａ及び吸着剤４１ａの各々は、用途に応じた任意の材料を各々含んでよい。吸着剤４１ａ及び吸着剤４１ｂの各々は、例えば、活性炭、シリカゲル、ゼオライト及びモレキュラーシーブの少なくとも何れかを含んでよい。吸着剤４１ａ及び吸着剤４１ｂは、複数種類のものであってよいし、多孔質材料を含んでよい。
　吸着剤４１ａは、パージガスに含まれ得る検出対象外のガスを吸着するものであってよい。検出対象外のガスを吸着する吸着剤４１ａの例としては、シリカゲル及びゼオライト等が挙げられる。また、吸着剤４１ｂは、パージガスに含まれ得る検出対象のガスを吸着するであってよい。検出対象のガスを吸着する吸着剤４１ｂの例としては、活性炭及びモレキュラーシーブ等が挙げられる。ただし、これらの組み合わせは、吸着するガス分子の極性によって適宜変更させてよい。
　第２貯留槽４１において、吸着剤４１ａは、壁等によって、区画されて配されていてよい。吸着剤４１ａを区画することにより、第２貯留槽４１内におけるガスの流路が長くなり得る。第２貯留槽４１内におけるガスの流路が長くなることにより、ガスと吸着剤４１ａとが接する時間が長くなり得る。同様に、第２貯留槽４１において、吸着剤４１ｂは、壁等によって、区画されて配されていてよい。吸着剤４１ｂを区画することにより、第２貯留槽４１において、ガスと吸着剤４１ｂとが接する時間が長くなり得る。
　第２貯留槽４１において、吸着剤４１ａは、第２貯留槽４１が第２吸引孔２１に接続される箇所の側に配されていてよい。第２貯留槽４１において、吸着剤４１ｂは、第２貯留槽４１が流路２４－１に接続される箇所の側に配されていてよい。
　第２貯留槽４１は、直方体状、円筒状、袋状、又は、筐体１０内部に収容される各種部品の隙間を埋めるような形状のタンク等で構成されていてよい。第２貯留槽４１には、第２貯留槽４１の内壁、吸着剤４１ａ及び吸着剤４１ｂの少なくとも１つを加熱するためのヒータが設けられていてよい。
　第２貯留槽４１の全体が、壁等によって、区画されていてよい。第２貯留槽４１の全体が区画されることにより、第２貯留槽４１において、ガスの流路の断面積がガスの流路の体積に対して小さくなり得る。ガスの流路の断面積がガスの流路の体積に対して小さくなることで、第２貯留槽４１からチャンバ３０にパージガスが押し出される際に、弁２１Ｂから第２貯留槽４１へ流入するガスと第２貯留槽４１内に貯留されたパージガスとの接触面積が小さくなり得る。弁２１Ｂから第２貯留槽４１へ流入するガスと第２貯留槽４１内に貯留されたパージガスとの接触面積が小さくなることにより、弁２１Ｂから第２貯留槽４１へ流入するガスが、第２貯留槽４１内のパージガスに混ざることが低減され得る。このような構成により、例えば第２吸引孔２１の付近のガスが汚染されている場合、その汚染されたガスが第２貯留槽４１内のパージガスに混ざることが低減され得る。
　図２に示すように、第１供給部５０は、流路２３－２に取り付けられている。第１供給部５０は、弁２５が流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にする場合、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスを、チャンバ３０に供給可能である。例えば、第１供給部５０は、制御部６４の制御に基づいて、所定タイミングで、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスをチャンバ３０に供給する。第１供給部５０に示される矢印は、第１供給部５０がサンプルガスを送る方向を示す。第１供給部５０は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されていてよい。
　図２に示すように、第２供給部５１は、流路２４－２に取り付けられている。第２供給部５１は、弁２６が流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にする場合、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスをチャンバ３０に供給可能である。例えば、第２供給部５１は、制御部６４の制御に基づいて、所定タイミングで、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスをチャンバ３０に供給する。第２供給部５１に示される矢印は、第２供給部５１がパージガスを送る方向を示す。第２供給部５１は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されていてよい。
　図２に示すように、第３供給部５２は、流路２７－３に取り付けられている。第３供給部５２は、弁２５が流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にする場合、第１貯留槽４０内の残留ガス等を排出路２２に供給可能である。また、第３供給部５２は、弁２６が流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にする場合、第２貯留槽４１内の残留ガス等を排出路２２に供給可能である。第３供給部５２は、制御部６４の制御に基づいて、第１貯留槽４０及び第２貯留槽４１の少なくとも何れかの残留ガス等を排出路２２に供給する。第３供給部５２に示される矢印は、排出路２２へ残留ガス等を送る方向を示す。第３供給部５２は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されていてよい。
　第３供給部５２は、弁２０Ｂが第１吸引孔２０と第１貯留槽４０とを接続させた状態にし、且つ、弁２５が流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にする場合、第１吸引孔２０からのサンプルガスを、第１貯留槽４０に供給可能である。また、第３供給部５２は、弁２１Ｂが第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させた状態にし、且つ、弁２６が流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にする場合、第２吸引孔２１からのパージガスを、第２貯留槽４１に供給可能である。
　図３に示すような回路基板６０は、電気信号が伝搬する配線、記憶部６１、通信部６２及び制御部６４等を実装する。
　図３に示すような記憶部６１は、例えば、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成される。記憶部６１は、各種情報、及び、ガス検出システム１を動作させるためのプログラムを記憶する。記憶部６１は、ワークメモリとして機能してもよい。
　記憶部６１は、例えば、重回帰分析のアルゴリズムを記憶する。記憶部６１は、例えば、重回帰分析におけるモデル式（例えば、後述のモデル式（２））を記憶する。記憶部６１は、後述の標準ガスに関する情報を記憶する。記憶部６１は、例えば、ガス検出システム１又は外部サーバにおいて決定又は更新された、後述の予測式に関する情報（例えば、後述の予測式（１）の情報等）を記憶する。
　図３に示すような通信部６２は、図１に示すような電子機器３と通信可能である。通信部６２は、外部サーバと通信可能であってよい。通信部６２と電子機器３及び外部サーバとの通信において用いられる通信方式は、近距離無線通信規格又は携帯電話網へ接続する無線通信規格であってよいし、有線通信規格であってよい。近距離無線通信規格は、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線及びＮＦＣ（Near Field Communication）等を含んでよい。携帯電話網へ接続する無線通信規格は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）又は第４世代以上の移動通信システム等を含んでよい。また、通信部６２と電子機器３及び外部サーバとの通信において用いられる通信方式は、例えばＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）又はＬＰＷＡＮ（Low Power Wide Area Network）等の通信規格でもよい。
　図３に示すようなセンサ部６３は、画像カメラ、個人識別スイッチ、赤外線センサ及び圧力センサ等の少なくとも何れかを含んで構成されていてよい。センサ部６３は、検出結果を、制御部６４に出力する。
　例えば、センサ部６３は、赤外線センサを含んで構成される場合には、赤外線センサが照射した赤外線の対象物からの反射光を検出することにより、被検者がトイレ室に入室したことを検出し得る。センサ部６３は、検出結果として、被検者がトイレ室に入室したことを示す信号を制御部６４に出力する。
　例えば、センサ部６３は、圧力センサを含んで構成される場合には、図１に示すような便座２Ｂにかかる圧力を検出することにより、被検者が便座２Ｂに座ったことを検出し得る。センサ部６３は、検出結果として、被検者が便座２Ｂに座ったことを示す信号を制御部６４に出力する。
　例えば、センサ部６３は、圧力センサを含んで構成される場合には、図１に示すような便座２Ｂにかかる圧力の低減を検出することにより、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを検出し得る。センサ部６３は、検出結果として、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを示す信号を制御部６４に出力する。
　例えば、センサ部６３は、画像カメラ及び個人識別スイッチ等を含んで構成される場合には、顔画像、座高及び体重等のデータを収集する。センサ部６３は、収集したデータから個人を特定識別して検出する。センサ部６３は、検出結果として、特定識別した個人を示す信号を制御部６４に出力する。
　例えば、センサ部６３は、個人識別スイッチ等を含んで構成される場合には、個人識別スイッチの操作に基づいて、個人を特定（検出）する。この場合、記憶部６１には、予め個人情報が登録（記憶）されてよい。センサ部６３は、検出結果として、特定した個人を示す信号を制御部６４に出力する。
　図３に示すような制御部６４は、１以上のプロセッサを含む。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、及び、特定の処理に特化した専用のプロセッサの少なくとも何れかを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ；Application Specific Integrated Circuit）を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ；Programmable Logic Device）を含んでよい。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を含んでよい。制御部６４は、１つ又は複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-chip）、及び、ＳｉＰ（System-in-a-Package）の少なくとも何れかを含んでもよい。
　＜ガスの種類及び濃度の検出処理＞
　制御部６４は、送風機２１Ａに送風機２１Ａのファンを回転させることにより、第２吸引孔２１の近傍にパージガスを引き込む。制御部６４は、弁２６に流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にさせ、且つ、第２供給部５１を制御することにより、第２吸引孔２１の近傍に引き込んだパージガスを、第２吸引孔２１に吸引させる。制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスに吸引させることにより、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させる。制御部６４は、センサ部６３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを検出してから所定時間が経過した後、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させてよい。また、制御部６４は、弁２６に流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にさせ、且つ、第３供給部５２を制御することにより、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させてよい。
　制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させる際、パージガスの清浄度が高いとき、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させてよい。制御部６４は、第２供給部５１を制御することにより、パージガスをチャンバ３０に供給してよい。さらに、制御部６４は、センサ部３１の検出結果に基づいて、パージガスの清浄度が高いか否か判定してよい。制御部６４は、パージガスの洗浄度が高いと判定したとき、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させてよい。この場合、ガス検出システム１は、第２吸引孔２１とチャンバ３０とを直接接続する流路、及び、チャンバ３０に供給したガスを外部に直接排出する排出路をさらに備えてよい。また、ガス検出システム１は、センサ部３１とは別に、パージガスの清浄度を検出する専用のセンサ部をさらに備えてよい。当該専用のセンサ部は、図２に示すような第２吸引孔２１の先端に、又は、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１との間に、設けられてよい。この場合、ガス検出システム１は、当該専用のセンサ部に供給したガスを外部に直接排出する排出路をさらに備えてよい。
　制御部６４は、送風機２０Ａに送風機２０Ａのファンを回転させることにより、第１吸引孔２０の近傍にサンプルガスを引き込む。制御部６４は、弁２５に流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にさせ、且つ、第１供給部５０を制御することにより、第１吸引孔２０に引き込んだサンプルガスを、第１吸引孔２０に吸引させる。制御部６４は、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させることにより、サンプルガスを第１貯留槽４０に貯留させる。制御部６４は、センサ部６３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂに座ったことを検出してから所定時間が経過した後、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させてよい。また、制御部６４は、弁２５に流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にさせ、且つ、第３供給部５２を制御することにより、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させてよい。
　制御部６４は、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させる際、センサ部３１の検出結果に基づいて、サンプルガスの汚染度が高いか否かを判定してよい。制御部６４は、サンプルガスの汚染度が高いと判定したとき、サンプルガスを第１貯留槽４０に貯留させて測定を開始してよい。この場合、ガス検出システム１は、第１吸引孔２０とチャンバ３０とを直接接続する流路、及び、チャンバ３０に供給したガスを外部に直接排出する排出路をさらに備えてよい。また、ガス検出システム１は、センサ部３１とは別に、サンプルガスの汚染度を検出する専用のセンサ部をさらに備えてよい。当該専用のセンサ部は、例えば、図２に示すような第１吸引孔２０の先端に、又は、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０との間に、設けられてよい。この場合、ガス検出システム１は、当該専用のセンサ部に供給したガスを、外部に直接排出する排出路をさらに備えてよい。
　制御部６４は、第２供給部５１及び第１供給部５０を制御して、チャンバ３０に、パージガス及びサンプルガスを交互に供給する。制御部６４は、チャンバ３０にパージガスを供給するとき、弁２６に流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にさせる。また、制御部６４は、チャンバ３０にサンプルガスを供給するとき、弁２５に流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にさせる。ただし、パージガス及びサンプルガスをチャンバ３０に供給する際の制御部６４の制御処理は、これに限定されない。例えば、制御部６４は、弁２０Ｂに第１貯留槽４０と流路２８とを接続させた状態にさせ、且つ、弁２６に流路２４－１と流路２８とを接続させた状態にさせることにより、第２貯留槽４１内のパージガスを弁２０Ｂ側から第１貯留槽４０に供給してよい。制御部６４は、パージガスを第１貯留槽４０に供給して、第１貯留槽４０内のサンプルガスを当該パージガスで流路２３－１側に押し出すことにより、第１貯留槽４０内のサンプルガスをチャンバ３０に供給してよい。
　制御部６４は、チャンバ３０にパージガス及びサンプルガスを交互に供給することにより、チャンバ３０のセンサ部３１が出力する電圧波形を取得する。制御部６４は、図４に示すような、センサ部３１のセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳを取得してよいし、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬを取得してよい。例えば、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬを取得することにより、図５に示すような電圧波形を取得する。
　図５は、図２に示すセンサ部３１の電圧波形の一例を示す図である。図５において、横軸は時間を示す。縦軸は電圧を示す。電圧波形Ｖ１が示す電圧値は、図２に示すようなセンサ部３１－１の抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬである。電圧波形Ｖ２が示す電圧値は、図２に示すようなセンサ部３１－２の抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬである。電圧波形Ｖ３が示す電圧値は、図２に示すようなセンサ部３１－３の抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬである。
　図５において、第１期間Ｔ１は、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスが、チャンバ３０に供給されている期間である。上述のように、センサ部３１にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じて、抵抗素子３１Ｒの電圧値ＶＲＬは増加し得る。そのため、第１期間Ｔ１では、電圧波形Ｖ１～Ｖ３が示す電圧値は増加する。
　図５において、第２期間Ｔ２は、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスが、チャンバ３０に供給されている期間である。上述のように、センサ部３１にパージガスを供給すると、抵抗素子３１Ｒの電圧値ＶＲＬは低下し得る。そのため、第２期間Ｔ２では、電圧波形Ｖ１～Ｖ３が示す電圧値は低下する。
　制御部６４は、センサ部３１が出力した電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する。説明変数となり得る電圧波形の特徴の一例として、所定区間における電圧波形の、傾き、平均値、中央値、これらの数値同士の差、及び、異なるセンサ部３１間におけるこれらの数値の比率等が挙げられる。図５に示す例では、区間ｔ１～ｔ６が所定区間となり得る。区間ｔ１～ｔ６の幅は同一である。ただし、区間ｔ１～ｔ６の幅は、後述のように、異なってよい。また、区間ｔ１における電圧波形の傾きが説明変数の１つとなり得る。区間ｔ１における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の傾きは、「説明変数Ｘ１１」、「説明変数Ｘ１２」及び「説明変数Ｘ１３」と各々記載する。また、区間ｔ２における電圧波形の傾きが説明変数の１つとなり得る。区間ｔ２における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の傾きは、「説明変数Ｘ２１」、「説明変数Ｘ２２」及び「説明変数Ｘ２３」と各々記載する。また、区間ｔ３における電圧波形の平均値が、説明変数の１つとなり得る。区間ｔ３における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の平均値は、「説明変数Ｘ３１」、「説明変数Ｘ３２」及び「説明変数Ｘ３３」と各々記載する。また、区間ｔ４における電圧波形の傾きが説明変数の１つとなり得る。区間ｔ４における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の傾きは、「説明変数Ｘ４１」、「説明変数Ｘ４２」及び「説明変数Ｘ４３」と各々記載する。また、区間ｔ５における電圧波形の傾きが説明変数の１つとなり得る。区間ｔ５における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の傾きは、「説明変数Ｘ５１」、「説明変数Ｘ５２」及び「説明変数Ｘ５３」と各々記載する。また、区間ｔ６における電圧波形の平均値が説明変数の１つとなり得る。区間ｔ６における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の平均値は、「説明変数Ｘ６１」、「説明変数Ｘ６２」及び「説明変数Ｘ６３」と各々記載する。
　制御部６４は、重回帰分析により決定される予測式と、説明変数のうち当該予測式に用いられる説明変数とによって、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を推定（検出）する。例えば、制御部６４は、以下の予測式（１）に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する。予測式（１）は、所定ガスの濃度を予測する予測式の一例である。予測式（１）は、ガス組成が既知である混合ガスを用いた重回帰分析により決定される。予測式（１）を決定する処理については後述する。
 
　Ｙ１＝Ａ×Ｘ１１＋Ｂ×Ｘ２２＋Ｃ×Ｘ３３＋Ｄ　　　　　　（１）
 
　予測式（１）において、濃度Ｙ１は、所定ガスの濃度である。係数Ａ，Ｂ，Ｃの各々は、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３の各々の回帰係数である。また、定数Ｄは、定数項である。上述の説明変数Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，Ｘ２２，Ｘ２３，Ｘ３１，Ｘ３２，Ｘ３３，Ｘ４１，Ｘ４２，Ｘ４３，Ｘ５１，Ｘ５２，Ｘ５３，Ｘ６１，Ｘ６２，Ｘ６３のうち、予測式（１）には、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３が用いられる。換言すると、説明変数Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，Ｘ２３，Ｘ３１，Ｘ３２，Ｘ４１，Ｘ４２，Ｘ４３，Ｘ５１，Ｘ５２，Ｘ５３，Ｘ６１，Ｘ６２，Ｘ６３は、予測式（１）には、用いられない。
　制御部６４は、記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、予測式に関する情報を取得してよい。予測式に関する情報には、予測式の情報、予測式に用いられる説明変数の情報、所定間隔の情報、及び、説明変数を取得するための演算の情報等が含まれてよい。所定間隔は、電圧波形を複数の区間に分割する際に用いる間隔である。所定間隔は、図５に示すような各区間ｔ１～ｔ６の幅に相当する。例えば予測式（１）の場合、予測式に関する情報には、予測式（１）の情報、予測式（１）に用いられる説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３の情報、所定間隔の情報、及び、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３を取得するための演算の情報が含まれ得る。例えば、制御部６４は、予測式に関する情報を取得すると、図５に示すような電圧波形を、時間軸に沿って所定間隔で分割することにより、複数の区間として、区間ｔ１～ｔ６に分割する。また、制御部６４は、説明変数を取得するための演算の情報に基づいて、図５に示すような区間ｔ１における電圧波形Ｖ１の傾きを算出することにより、説明変数Ｘ１１を取得する。また、制御部６４は、図５に示すような区間ｔ２における電圧波形Ｖ２の平均値を算出することにより、説明変数Ｘ２２を取得する。また、制御部６４は、図５に示すような区間ｔ３における電圧波形Ｖ３の平均値を算出することにより、説明変数Ｘ３３を取得する。制御部６４は、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３を上述の予測式（１）に代入することにより、所定ガスの濃度Ｙ１を推定（検出）する。
　ここで、説明変数に対応する区間の幅については、図５に示す例では、区間ｔ１～ｔ６の幅は、同一でなくてよい。例えば、説明変数に対応する区間の幅は、異なってよい。また、説明変数に対応する区間では、一部の区間が重複してよい。説明変数に対応する区間には、ある説明変数を取得するためのさらに細分化された区間が含まれてよい。適切な説明変数に対応する区間の設定は、センサ部３１が出力する電圧波形のデータ、当該電圧波形を取得する時間間隔、当該電圧波形に含まれるノイズの大きさ又は周波数によって、予め適宜選択されてよい。センサ部３１が出力した電圧波形の全てのデータが、ガスの種類及び濃度の検出に用いられなくてよい。例えば、センサ部３１が出力した電圧波形のうち、例えば不要な部分を間引く等によって、適宜必要な部分だけのデータが、ガスの種類及び濃度の検出に用いられてよい。
　制御部６４は、ガスの種別に応じて、異なる予測式を用いてよい。制御部６４は、ガスの種別に応じた異なる予測式を用いることにより、サンプルガスに含まれるガスの種類毎の濃度を検出し得る。換言すると、制御部６４は、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出し得る。
　制御部６４は、検出したガスの種類及び濃度を、検出結果として、通信部６２を介して電子機器３に送信してよい。また、制御部６４は、検出処理の終了後、弁２５に流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にさせ、且つ、第３供給部５２を制御することにより、第１貯留槽４０内の残留ガスを、排出路２２から排出してよい。また、制御部６４は、検出処理の終了後、弁２６に流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にさせ、且つ、第３供給部５２を制御することにより、第２貯留槽４１内の残留ガスを排出路２２から排出してよい。
　＜予測式の決定処理＞
　以下の予測式の決定処理は、ガス検出システム１の出荷前又はメンテナンス時等に実行されてよい。
　制御部６４は、予め組み込まれたプログラムに基づいて又は通信部６２を介して外部から、パージガス吸引を指示する制御信号を受信したとき、上述と同様にして、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させる。パージガス吸引を指示する制御信号は、ガス検出システム１の出荷前等に予測式を決定する際に、ガス検出システム１へ送信され得る。制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させることにより、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させる。
　制御部６４は、予め組み込まれたプログラムに基づいて又は通信部６２を介して外部から、サンプルガス吸引を指示する制御信号を受信したとき、上述と同様にして、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させる。サンプルガス吸引を指示する制御信号は、ガス検出システム１の出荷前等に予測式を決定する際に、ガス検出システム１へ送信され得る。制御部６４は、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させることにより、サンプルガスを第１貯留槽４０に貯留させる。ここで、予測式の決定処理では、ガス組成が既知である混合ガスが、サンプルガスとして用いられる。つまり、ガス組成が既知である混合ガスが、第１貯留槽４０に貯留させる。以下、ガス組成が既知である混合ガスは、「標準ガス」とも記載する。
　制御部６４は、記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、重回帰分析におけるモデル式を取得する。制御部６４は、例えば、以下のモデル式（２）を取得する。
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　モデル式（２）において、ｎ、ｉ及びｊの各々は、自然数である。ｎは、ガスの種類に対応する。以下、ｎに対応するガスは、「ガスｎ」とも記載する。ｉは、説明変数に対応する区間に対応する。以下、ｉに対応する区間は、「区間ｉ」とも記載する。ｊは、複数のセンサ部３１のうちの何れかに対応する。以下、ｊに対応するセンサ部３１は、「センサ部３１ｊ」とも記載する。濃度Ｙｎは、ガスｎの濃度である。説明変数Ｘｉｊは、センサ部３１ｊの電圧波形において、区間ｉに対応する説明変数である。係数Ｅｉｊｎは、ガスｎにおける、説明変数Ｘｉｊの係数である。誤差Ｆは誤差項である。
　制御部６４は、記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、標準ガスに関する情報を取得する。標準ガスに関する情報には、標準ガスに含まれるガスの種類及び濃度の情報、及び、説明変数の取得に関する情報等が含まれる。例えばモデル式（２）の場合、当該ガスの種類及び濃度の情報は、ガスｎの種類及び濃度Ｙｎの情報である。例えばモデル式（２）の場合、説明変数の取得に関する情報は、区間ｉの情報、及び、説明変数Ｘｉｊをセンサ部３１ｊの区間ｉから取得するための演算の情報が含まれ得る。
　制御部６４は、上述と同様にして、チャンバ３０にパージガス及びサンプルガスを交互に供給することにより、チャンバ３０のセンサ部３１が出力する電圧波形を取得する。制御部６４は、例えば、センサ部３１の電圧波形に対して教師ありの機械学習を実行することにより、モデル式（２）において、有効な説明変数及び回帰係数を取得する。制御部６４は、有効な説明変数及び回帰係数を取得することにより、ガスｎの予測式を決定する。
　例えば、所定ガスの濃度Ｙ１（ｎ＝１）の場合、制御部６４は、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３を有効な説明変数として取得する。制御部６４は、係数Ａを、説明変数Ｘ１１の係数Ｅ１１１として取得する。制御部６４は、係数Ｂを、説明変数Ｘ１１の係数Ｅ２２１として取得する。制御部６４は、係数Ｃを、説明変数Ｘ３３の係数Ｅ３３１として取得する。制御部６４は、定数Ｄを、誤差Ｆとして取得する。制御部６４は、有効な説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３、係数Ａ，Ｂ，Ｃ及び定数Ｄを取得することにより、所定ガスの濃度Ｙ１の上述の予測式（１）を決定する。制御部６４は、有効な説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３、係数Ａ，Ｂ，Ｃ及び定数Ｄを記憶部６１に記憶させてよい。
　制御部６４は、ガスの種別に応じて、異なる予測式を決定し得る。ここで、制御部６４は、取得したセンサ部３１の電圧波形のデータの全てを学習しなくてよい。また、適切な説明変数に対応する区間の設定は、センサ部３１が出力する電圧波形のデータ、当該電圧波形を取得する時間間隔、当該電圧波形に含まれるノイズの大きさ又は周波数によって、予め適宜選択されてよい。又は、考えられる説明変数を全て含ませた、重回帰分析によって、より有効な説明変数が抽出されてよい。
　＜較正処理＞
　制御部６４は、ガスの種類及び濃度を検出する前に、センサ部３１の較正処理を実行してよい。
　具体的には、制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳを取得してよい。制御部６４は、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳから、抵抗値ＲＳを取得してよい。この場合、制御部６４は、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳを取得する。さらに、制御部６４は、式［ＲＳ＝Ｖｓ÷ＩＳ］を計算することにより、抵抗値ＲＳを取得する。また、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬから、抵抗値ＲＳを取得してよい。この場合、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬを取得する。さらに、制御部６４は、式［ＲＳ＝（ＶＣ－ＶＲＬ）÷ＩＳ］を計算することにより、抵抗値ＲＳを取得する。
　制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値を下回るか否か判定する。上述のように、センサ素子３１Ｓの感ガス部の表面に特定ガスが付着すると、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが低下し得る。ただし、センサ素子３１Ｓの故障等によって、感ガス部の表面に特定ガスが付着した際に、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが著しく低下する場合がある。この場合、ガス検出システム１がガスの種類及び濃度を検出することは困難となり得る。そこで、制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値を下回ると判定するとき、アラームを示す信号を生成する。所定値は、センサ素子３１Ｓに含まれる材料に応じて、適宜設定されてよい。制御部６４は、アラームを示す信号を、通信部６２を介して電子機器３等の外部機器に送信してもよい。また、制御部６４は、ガス検出システム１がスピーカを備える場合には、スピーカにアラームを示す信号を出力することにより、スピーカにアラーム音を出力させてよい。また、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが他のセンサの何らかの異常によって、所定値よりも大きい第２所定値を上回る場合もあり得る。この場合には、制御部６４は、上述と同様のアラーム信号を生成するか、又は、上述のアラームとは異なるアラーム信号を生成しよい。このような処理によって、異常が検知され得る。
　制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値以上であると判定するとき、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳに応じて、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを調整する。例えば、制御部６４は、電圧値ＶＲＬの第２期間Ｔ２における最小値がゼロ付近になるように又は第１期間Ｔ１における最大値がＶＣ付近になるように、抵抗値ＲＳに応じて、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを調整してよい。制御部６４は、予め測定したセンサ部３１の電圧波形から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを算出して、後述する式（３）によって定めてもよい。
　＜分解能の調整処理＞
　制御部６４は、センサ部３１の分解能を調整してよい。本開示において「センサ部の分解能」とは、ノイズに対してセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳを区別できる能力を意味する。ノイズは、ガス検出システム１の回路構造等に起因するため、一定となり得る。そのため、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅を大きくすれば、ノイズに対する電圧値ＶＳの比が高くなり得る。換言すると、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅を大きくすれば、センサ部３１の分解能が高くなり得る。ここで、電圧値Ｓの振れ幅は、図４に示すような抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬをセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと同等にすると、最大値に近くなり得る。そこで、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬをセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと同等にすることにより、センサ部３１の分解能を高める。この場合、制御部６４は、センサ部３１が出力する電圧波形から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸと、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最小値ＲＭＩＮとを取得する。さらに、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡを算出する。例えば、制御部６４は、以下の式（３）によって相乗平均値ＲＡを算出する。加えて、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡに設定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　図６は、図２に示すセンサ部３１の分解能調整前の電圧波形の一例を示す図である。図７は、図２に示すセンサ部３１の分解能調整後の電圧波形の一例を示す図である。つまり、図７に示すような電圧波形は、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡに設定した後の電圧波形である。図６及び図７において、横軸は時間を示す。縦軸は電圧を示す。
　図６及び図７において、電圧波形の電圧値は、センサ部３１のセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＲＬである。そのため、上述のように、第１期間Ｔ１では電圧値ＶＲＬが増加し、第２期間Ｔ２では電圧値ＶＲＬが低下する。また、図６及び図７において、図４に示すような電源端子Ｐ１と接地端子Ｐ２との間に印加される電圧値ＶＣは、５［Ｖ］である。
　図６に示すように、センサ部３１の分解能調整前では、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅は１［Ｖ］程度である。これに対し、図７に示すように、センサ部３１の分解能調整後では、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅は３．８［Ｖ］程度になり、センサ部３１の電圧波形が電圧値Ｖｃ／２を跨ぐようになる。つまり、電圧値Ｖｃ／２でセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬとが等しくなり（抵抗値ＲＳ＝抵抗値ＲＬ）、分解能が最高になり得る。図７に示すような電圧波形は、電圧値ＶＳの振れ幅が大きくなるため、図６に示すような電圧波形よりも、ノイズの影響を受けにくくなり得る。また、図７では、電圧値ＶＳの振れ幅が大きくなるため、電圧波形の特徴である説明変数を、より精度良く取得することができる。
　ここで、制御部６４は、予測式に用いられる説明変数に対応する区間から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得してよい。制御部６４は、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを、当該最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡに設定してよい。ただし、制御部６４は、複数の区間のうち、予測式に用いられない説明変数に対応する区間からは、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得しなくてよい。また、予測式に用いられる説明変数は、複数あってもよい。この場合には、複数の区間にわたって、最大値ＲＭＡＸと最小値ＲＭＩＮとを取得してよい。
　具体的には、制御部６４は、例えば記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、各種情報を取得する。当該各種情報には、電圧波形を複数の区間に分割する際に用いる所定間隔の情報、及び、予測式に用いられる説明変数に対応する区間の情報が含まれる。センサ部３１－１において、予測式に用いられる説明変数に対応する区間の情報は、説明変数Ｘ１１に対応する区間ｔ１の情報となる。センサ部３１－２において、予測式に用いられる説明変数に対応する区間の情報は、説明変数Ｘ２２に対応する区間ｔ２の情報となる。センサ部３１－３において、予測式に用いられる説明変数に対応する区間の情報は、説明変数Ｘ３３に対応する区間ｔ３の情報となる。
　制御部６４は、電圧波形を、時間軸に沿って所定間隔で分割することにより、複数の区間に分割する。制御部６４は、これらの複数の区間のうち、予測式に用いられる説明変数に対応する区間から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得する。センサ部３１－１の場合、制御部６４は、図５に示すような電圧波形Ｖ１の区間ｔ１から、センサ部３１－１のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ－１及び最小値ＲＭＩＮ－１を取得する。センサ部３１－２の場合、制御部６４は、図５に示すような電圧波形Ｖ２の区間ｔ２から、センサ部３１－２のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ－２及び最小値ＲＭＩＮ－２を取得する。センサ部３１－３の場合、制御部６４は、図５に示すような電圧波形Ｖ３の区間ｔ３から、センサ部３１－３のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ－３及び最小値ＲＭＩＮ－３を取得する。ただし、制御部６４は、これらの複数の区間のうち、予測式に用いられない説明変数に対応する区間からは、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値及び最小値を取得しなくてよい。
　制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡを算出する。センサ部３１－１の場合、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ－１及び最小値ＲＭＩＮ－１の相乗平均値ＲＡ－１を算出する。センサ部３１－２の場合、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ－２及び最小値ＲＭＩＮ－２の相乗平均値ＲＡ－２を算出する。センサ部３１－３の場合、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ－３及び最小値ＲＭＩＮ－３の相乗平均値ＲＡ－３を算出する。
　制御部６４は、抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡに設定する。センサ部３１－１の場合、制御部６４は、センサ部３１－１の抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、センサ部３１－１の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡ－１に設定する。センサ部３１－２の場合、制御部６４は、センサ部３１－２の抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、センサ部３１－２の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡ－２に設定する。センサ部３１－３の場合、制御部６４は、センサ部３１－３の抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、センサ部３１－３の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡ－３に設定する。
　ここで、制御部６４は、電圧波形全体の分解能を高めてもよい。この場合、制御部６４は、電圧波形全体から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得してよい。さらに、制御部６４は、当該最大値ＲＭＡＸ及び当該最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡを算出してよい。
　［ガス検出システムの動作例］
　＜ガスの種類及び濃度の検出時の動作＞
　図８は、図１に示すガス検出システム１のガスの種類及び濃度の検出時の動作例を示すフローチャートである。制御部６４は、センサ部６３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを検出してから所定時間が経過した後、図８に示すような処理を開始してよい。
　制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させる（ステップＳ１０）。制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させることにより、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させる（ステップＳ１１）。
　制御部６４は、センサ部６３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂに座ったことを検出してから所定時間が経過した後、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させる（ステップＳ１２）。制御部６４は、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させることにより、第１貯留槽４０にサンプルガスを貯留させる（ステップＳ１３）。
　制御部６４は、第２供給部５１及び第１供給部５０を制御して、チャンバ３０にパージガス及びサンプルガスを交互に供給する（ステップＳ１４）。制御部６４は、チャンバ３０のセンサ部３１が出力する電圧波形を取得する（ステップＳ１５）。
　制御部６４は、例えば記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、各種情報を取得する（ステップＳ１６）。各種情報には、上述の予測式に関する情報等が含まれる。
　制御部６４は、センサ部３１が出力する電圧波形を、例えば時間軸に沿って所定間隔で分割することにより、複数の区間に分割する（ステップＳ１７）。
　制御部６４は、センサ部３１の分解能を調整として、抵抗素子３１Ｒの設定をする（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の処理の詳細については、図１２を参照して後述する。
　制御部６４は、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理と同様にして、ステップＳ１９，Ｓ２０の処理を実行する。
　制御部６４は、ステップＳ１７の処理と同様にして、ステップＳ２１の処理を実行する。
　制御部６４は、ステップＳ１６の処理で取得した予測式に関する情報に含まれる、説明変数を取得するための演算の情報に基づいて、予測式に用いられる説明変数を取得する（ステップＳ２２）。
　制御部６４は、ステップＳ２２の処理で取得した説明変数を予測式に代入することにより、所定ガスの濃度を推定（検出）する（ステップＳ２３）。例えば、制御部６４は、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３を上述の予測式（１）に代入することにより、所定ガスの濃度Ｙ１を推定（検出）する。
　制御部６４は、異なる予測式毎に、図８に示すような処理を実行する。異なる予測式毎に、図８に示すような処理を実行することにより、ガスの種類及び濃度が推定され得る。
　ここで、ステップＳ１１の処理において、制御部６４は、パージガスの清浄度が高いか否か判定してよい。さらに、制御部６４は、パージガスの清浄度が高いとき、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させてもよい。この場合、制御部６４は、第２供給部５１を制御することにより、パージガスをチャンバ３０に供給してよい。さらに、制御部６４は、センサ部３１の検出結果に基づいて、パージガスの清浄度が高いか否か判定してよい。また、ガス検出システム１がパージガスの清浄度を検出する専用のセンサ部を備える場合、制御部６４は、専用のセンサ部の検出結果に基づいて、パージガスの清浄度が高いか否か判定してよい。
　＜予測式の決定時の動作＞
　図９及び図１０は、図１に示すガス検出システム１の予測式の決定時の動作を示すフローチャートである。図９及び図１０に示すような処理は、ガス検出システム１を製品として出荷する前に、実行されてよい。制御部６４は、予め組み込まれたプログラムに基づいて又は通信部６２を介して外部から、パージガス吸引を指示する制御信号を受信したとき、図９に示すような処理を開始してよい。ここで、予測式を決定する際は、濃度が最大化された、複数の標準ガスがサンプルガスとして用いられてよい。
　制御部６４は、図８に示すようなステップＳ１０，Ｓ１１の処理と同様にして、ステップＳ３０，３１の処理を実行する。
　制御部６４は、通信部６２を介して外部から、サンプルガス吸引を指示する制御信号を受信したとき、図８に示すようなステップＳ１２，１３の処理と同様にして、ステップＳ３２，３３の処理を実行する。
　制御部６４は、図８に示すようなステップＳ１４，Ｓ１５の処理と同様にして、ステップＳ３４，Ｓ３５の処理を実行する。上述のように濃度が最大化された標準ガスが用いられることにより、ステップＳ３５の処理で取得されるセンサ部３１の電圧波形の振幅が最大化され得る。
　制御部６４は、ステップＳ３５の処理で取得したセンサ部３１の電圧波形に基づいて、センサ部３１の較正をする（ステップＳ３６）。上述のように、ステップＳ３５の処理で取得されるセンサ部３１の電圧波形の振幅は最大化され得る。そのため、ステップＳ３６の処理において、センサ部３１をより正確に較正することができる。
　制御部６４は、ステップＳ３０～Ｓ３５の処理と同様にして、ステップＳ３７～Ｓ４２の処理を実行する。上述のように、予測式を決定する際は、複数の標準ガスがサンプルガスとして用いられる。そのため、制御部６４は、用いられる標準ガスの数だけ、ステップＳ３７～Ｓ４２の処理を繰り返し実行する。
　制御部６４は、図１０に示すような処理に進む。制御部６４は、記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、各種情報を取得する（ステップＳ４３）。当該各種情報には、重回帰分析におけるモデル式（例えば、上述のモデル式（２））、及び、標準ガスに関する情報等が含まれる。
　制御部６４は、図８に示すようなステップＳ１７の処理と同様にして、ステップＳ４４の処理を実行する。
　制御部６４は、例えば電圧波形に対して教師ありの機械学習を実行することにより、モデル式（例えば、上述のモデル式（２））において、有効な説明変数及び回帰係数を取得する（ステップＳ４５）。
　制御部６４は、センサ部３１の分解能を調整として、抵抗素子３１Ｒの設定をする（ステップＳ４６）。ステップＳ４６の処理の詳細については、図１２を参照して後述する。
　制御部６４は、図９に示すようなステップＳ３７～Ｓ４２の処理と同様にして、ステップＳ４７～Ｓ５２の処理を実行する。図９に示すようなステップＳ３７～Ｓ４２の処理と同様に、制御部６４は、予測式を決定する際に用いられる標準ガスの数だけ、ステップＳ４７～Ｓ５２の処理を繰り返し実行する。制御部６４は、ステップＳ４４，Ｓ４５の処理と同様にして、ステップＳ５３，Ｓ５４の処理を実行する。
　制御部６４は、ガスｎの濃度を検出する予測式（例えば、上述の予測式（１））を決定する（ステップＳ５５）。
　ここで、制御部６４は、図９に示すようなステップＳ３０～Ｓ３６の処理を、実行しなくてよい。また、制御部６４が図９に示すようなステップＳ３０～Ｓ３６の処理を実行する場合、ステップＳ３０～Ｓ３６の処理にのみ、濃度が最大化された複数の標準ガスが用いられてよい。
　また、ステップＳ５４の処理で取得した有効な説明変数及び回帰係数と、ステップＳ４５の処理で取得した有効な説明変数及び回帰係数とが異なる場合がある。この場合、制御部６４は、図９に示すようなステップＳ３０～Ｓ４２の処理を再度実行し、その後、ステップＳ４４，Ｓ４５の処理を再度実行してよい。
　＜較正時の動作＞
　図１１は、図１に示すガス検出システム１の較正時の動作例を示すフローチャートである。図１１に示すような処理は、図９に示すようなステップ３６の処理の詳細に相当する。ただし、制御部６４は、図９に示すような処理とは独立して図１１に示すような処理を実行してよい。制御部６４は、図９に示すようなステップＳ３５の処理を実行した後、図１１に示すような処理を開始し得る。
　制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳを取得する（ステップＳ６０）。制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値を下回るか否か判定する（ステップＳ６１）。制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値を下回ると判定するとき（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、アラームを示す信号を生成する（ステップＳ６２）。制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値以上であると判定するとき（ステップＳ６１：Ｎｏ）、ステップＳ６３の処理に進む。
　ステップＳ６３の処理では、制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳに応じて、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを調整する。例えば、制御部６４は、電圧値ＶＲＬの第２期間Ｔ２における最小値がゼロ付近になるように又は第１期間Ｔ１における最大値がＶＣ付近になるように、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳに応じて、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを調整してよい。
　ここで、ステップＳ６１の処理において、制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが第２所定値を上回るか否か判定してよい。この場合、制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが第２所定値を上回ると判定するときに、アラームを示す信号を生成してよい。
　＜分解能調整時の動作＞
　図１２は、図１に示すガス検出システム１の分解能調整時の動作を示すフローチャートである。図１２に示すような処理は、図８に示すようなステップＳ１８の処理の詳細及び図１０に示すようなステップＳ４６の処理の詳細に相当する。ただし、制御部６４は、図８及び図１０に示すような処理とは独立した処理として、図１２に示すような処理を実行してよい。ここで、制御部６４は、図８に示すようなステップＳ１７の処理を実行した後、又は、図１０に示すようなステップＳ４５の処理を実行した後、図１２に示すような処理を開始し得る。この場合、制御部６４は、ステップＳ７０，Ｓ７１の処理を実行せずに、ステップＳ７２の処理から実行してよい。
　制御部６４は、例えば記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、各種情報を取得する（ステップＳ７０）。当該各種情報には、電圧波形を複数の区間に分割する際に用いる所定間隔の情報、及び、予測式に用いられる説明変数に対応する区間の情報が含まれる。
　制御部６４は、電圧波形を、時間軸に沿って所定間隔で分割することにより、複数の区間に分割する（ステップＳ７１）。
　制御部６４は、複数の区間のうち、予測式に用いられる説明変数に対応する区間から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得する（ステップＳ７２）。換言すると、ステップＳ７２の処理では、制御部６４は、複数の区間のうち、予測式に用いられない説明変数に対応する区間からは、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得しなくてよい。例えば、センサ部３１－１の場合、制御部６４は、図５に示すような電圧波形Ｖ１の区間ｔ１から、センサ部３１－１のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ－１及び最小値ＲＭＩＮ－１を取得する。
　制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡを算出する（ステップＳ７３）。例えば、センサ部３１－１の場合、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ－１及び最小値ＲＭＩＮ－１の相乗平均値ＲＡ－１を算出する。
　制御部６４は、抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡに設定する（ステップＳ７４）。例えば、センサ部３１－１の場合、制御部６４は、センサ部３１－１の抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、センサ部３１－１の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡ－１に設定する。
　ここで、電圧波形全体の分解能を高めたい場合には、制御部６４は、ステップＳ７０の処理を実行しなくてよい。この場合、制御部６４は、ステップＳ７１の処理では、電圧波形全体から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得してよい。
　以上のように、本実施形態に係るガス検出システム１では、制御部６４がセンサ部３１の電圧波形を取得し、当該電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する。重回帰分析を用いることにより、ガス検出システム１では、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度が、より精度良く推定され得る。従って、本実施形態によれば、改善された、ガス検出システム１が提供され得る。
　また、本実施形態に係るガス検出システム１では、制御部６４は、センサ部３１のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得することができる。さらに、制御部６４は、センサ部３１の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを、最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値に設定することにより、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬをセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと同等にすることができる。このような処理によって、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値Ｓの振れ幅が最大値に近くなり得る。電圧値Ｓの振れ幅が最大値に近くなることで、ノイズに対する電圧値ＶＳの比が高くなり、センサ部３１の分解能が高くなり得る。
　また、本実施形態に係るガス検出システム１では、制御部６４は、複数の区間のうち、予測式に用いられる説明変数に対応する区間から、センサ部３１のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得することができる。さらに、制御部６４は、センサ部３１の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを、当該最大値ＲＭＡＸ及び当該最小値ＲＭＩＮの相乗平均値に設定することができる。このような処理によって、センサ部３１の分解能を、予測式に用いられる説明変数に対応する区間に合わせて、高めることができる。当該区間に合わせてセンサ部３１の分解能を高めることで、予測式に用いられる説明変数を精度良く取得することができる。
　本開示に係る実施形態について説明する図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。
　本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部などを１つに組み合わせたり、或いは、分割したりすることが可能である。
　例えば、上述の実施形態では、図３に示すような制御部６４が、図２に示すような第１供給部５０を制御して、サンプルガスを第１吸引孔２０に吸引させて、第１貯留槽４０に貯留させると説明した。ただし、第１貯留槽４０にサンプルガスを貯留させる際の制御部６４の処理は、これに限定されない。例えば、制御部６４は、第３供給部５２を制御して、サンプルガスを第１吸引孔２０に吸引させて、第１貯留槽４０に貯留させてよい。この場合、制御部６４は、弁２０Ｂに第１吸引孔２０と第１貯留槽４０とを接続させた状態にさせ、且つ、弁２５に流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にさせる。さらに、制御部６４は、第３供給部５２を制御することにより、サンプルガスを第１吸引孔２０に吸引させて、第１貯留槽４０に貯留させる。
　例えば、上述の実施形態では、図３に示すような制御部６４が、図２に示すような第２供給部５１を制御して、パージガスを第２吸引孔２１に吸引させて、第２貯留槽４１に貯留させるとして説明した。ただし、第２貯留槽４１にパージガスを貯留させる際の制御部６４の処理は、これに限定されない。例えば、制御部６４は、第３供給部５２を制御して、パージガスを第２吸引孔２１に吸引させて、第２貯留槽４１に貯留させてよい。この場合、制御部６４は、弁２１Ｂに第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させた状態にさせ、弁２６に流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にさせる。さらに、制御部６４は、第３供給部５２を制御することにより、パージガスを第２吸引孔２１に吸引させて、第２貯留槽４１に貯留させる。
　例えば、上述の実施形態では、図４に示すようなセンサ部３１の構成において、センサ素子３１Ｓが電源端子Ｐ１に接続され、抵抗素子３１Ｒが接地端子Ｐ２に接続されるものとして説明した。ただし、本開示のセンサ部の構成は、図４に示すような構成に限定されない。本開示のセンサ部の構成は、例えば、図１３に示すような構成であってよい。図１３に示すようなセンサ部３１Ａは、直列接続されたセンサ素子３１Ｓ及び抵抗素子３１Ｒを含む。図１３では、センサ素子３１Ｓの一端が接地端子Ｐ２に接続されている。図１３では、センサ素子３１Ｓの他端は、抵抗素子３１Ｒの一端に接続されている。図１３では、抵抗素子３１Ｒの他端は、電源端子Ｐ１に接続されている。
　例えば、上述の実施形態では、制御部６４は、第１供給部５０及び第２供給部５１を制御してパージガス及びサンプルガスを交互にチャンバ３０に供給するものとして説明した。ただし、制御部６４は、１つの供給部を制御して、パージガス及びサンプルガスを交互にチャンバ３０に供給してよい。この場合、図１４、図１５及び図１６に示すような構成がガス検出システム１に採用されてよい。
　図１４に示すような構成では、弁２９Ａと、流路２９Ｂと、第４供給部５３とが用いられる。弁２９Ａは、流路２３－２と流路２４－２と流路２９Ｂとの間に位置する。弁２９Ａは、流路２３－２に接続される接続口と、流路２４－２に接続される接続口と、流路２９Ｂに接続される接続口とを含む。弁２９Ａは、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。弁２９Ａは、制御部６４の制御に基づいて、流路２３－２と流路２４－２と流路２９Ｂとの間の接続状態を切替える。例えば、弁２９Ａは、これらの間の接続状態を、流路２３－２と流路２９Ｂとを接続させた状態に、流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させた状態に、又は、流路２３－２と流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させない状態に切替える。流路２９Ｂの一端は、弁２９Ａに接続されている。流路２９Ｂの他端は、チャンバ３０に接続されている。流路２９Ｂは、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。第４供給部５３は、流路２９Ｂに取り付けられている。第４供給部５３に示される矢印は、第４供給部５３がガスを送る方向を示す。第４供給部５３は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されていてよい。第４供給部５３は、サンプルガス及びパージガスをセンサ部３１に供給可能である。具体的には、第４供給部５３は、弁２９Ａが流路２３－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にする場合、図２に示すような第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスを、チャンバ３０に供給可能である。また、第４供給部５３は、弁２９Ａが流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にする場合、図２に示すような第２貯留槽４１に貯留されたパージガスを、チャンバ３０に供給可能である。
　図１４に示すような構成では、図３に示すような制御部６４は、弁２９Ａに流路２３－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にさせ且つ第４供給部５３を制御することにより、図２に示すような第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスをチャンバ３０に供給する。また、制御部６４は、弁２９Ａに流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にさせ且つ第４供給部５３を制御することにより、図２に示すような第２貯留槽４１に貯留されたパージガスをチャンバ３０に供給する。
　図１５に示すような構成では、図１４に示すような構成と同様に、弁２９Ａと、流路２９Ｂと、第４供給部５３とが用いられる。ただし、図１５に示すような構成では、第４供給部５３は、排出路２２に取り付けられている。図１５に示すような構成では、第４供給部５３は、弁２９Ａが流路２３－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にする場合、図２に示すような第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスを、チャンバ３０に供給可能である。また、第４供給部５３は、弁２９Ａが流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にする場合、図２に示すような第２貯留槽４１に貯留されたパージガスを、チャンバ３０に供給可能である。
　図１５に示すような構成では、図３に示すような制御部６４は、弁２９Ａに流路２３－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にさせ且つ第４供給部５３を制御することにより、図２に示すような第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスをチャンバ３０に供給する。また、制御部６４は、弁２９Ａに流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にさせ且つ第４供給部５３を制御することにより、図２に示すような第２貯留槽４１に貯留されたパージガスをチャンバ３０に供給する。
　図１６に示すようなガス検出システム１Ａでは、弁２２Ａと、流路２２Ｂと、排出路２２Ｃと、流路２７－４と、第５供給部５４とが用いられる。弁２２Ａは、流路２２Ｂに接続される接続口と、排出路２２Ｃに接続される接続口と、流路２７－４に接続される接続口とを含む。弁２２Ａは、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。弁２２Ａは、図３に示すような制御部６４の制御に基づいて、流路２２Ｂと、排出路２２Ｃと、流路２７－４との間の接続状態を切替える。例えば、弁２２Ａは、これらの間の接続状態を、流路２７－４と排出路２２Ｃとを接続させた状態に、又は、流路２２Ｂと排出路２２Ｃとを接続させた状態に切替える。又は、弁２２Ａは、流路２２Ｂと排出路２２Ｃと流路２７－４とを接続させない状態に切替える。流路２２Ｂの一端は、チャンバ３０に接続されている。流路２２Ｂの他端は、弁２２Ａに接続されている。排出路２２Ｃの一端は、弁２２Ａに接続されている。排出路２２Ｃの他端は、図１に示すような排出路２２と同様に、便器ボウル２Ａの外側へ露出してよい。流路２７－４の一端は、流路２７－１の他端及び流路２７－２の他端に接続されている。流路２７－４の他端は、弁２２Ａに接続されている。流路２２Ｂ、排出路２２Ｃ及び流路２７－４は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。第５供給部５４は、排出路２２Ｃに取り付けられている。第５供給部５４に示される矢印は、第５供給部５４がガスを送る方向を示す。第５供給部５４は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されていてよい。第５供給部５４は、第１吸引孔２０からのサンプルガスを、第１貯留槽４０に供給可能である。第５供給部５４は、第２吸引孔２１からのパージガスを、第２貯留槽４１に供給可能である。第５供給部５４は、サンプルガス及びパージガスをセンサ部３１に供給可能である。
　図１６に示すような構成では、図３に示すような制御部６４は、弁２０Ｂに第１吸引孔２０と第１貯留槽４０とを接続させた状態にさせ、且つ、弁２５に流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にさせる。さらに、図３に示すような制御部６４は、弁２２Ａに流路２７－４と排出路２２Ｃとを接続させた状態にさせる。加えて、図３に示すような制御部６４は、第５供給部５４を制御して、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させて、第１貯留槽４０に貯留させる。
　図１６に示すような構成では、図３に示すような制御部６４は、弁２１Ｂに第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させた状態にさせ、且つ、弁２６に流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にさせる。さらに、図３に示すような制御部６４は、弁２２Ａに流路２７－４と排出路２２Ｃとを接続させた状態にさせる。加えて、図３に示すような制御部６４は、第５供給部５４を制御して、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させて、第２貯留槽４１に貯留させる。
　図１６に示すような構成では、図３に示すような制御部６４は、弁２５に流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にさせ、且つ、弁２２Ａに流路２２Ｂと排出路２２Ｃとを接続させた状態にさせる。さらに、図３に示すような制御部６４は、第５供給部５４を制御することにより、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスをチャンバ３０に供給する。また、図３に示すような制御部６４は、弁２６に流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にさせ、弁２２Ａに流路２７－４と排出路２２Ｃとを接続させた状態にさせる。さらに、図３に示すような制御部６４は、第５供給部５４を制御することにより、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスをチャンバ３０に供給する。
　例えば、上述の実施形態では、図３に示すように、ガス検出システム１は、１つの装置であるものとして説明した。ただし、本開示のガス検出システムは、１つの装置に限定されず、独立した複数の装置を含んでよい。本開示のガス検出システムは、例えば、図１７に示すような構成であってよい。
　図１７に示すようなガス検出システム１Ｂは、ガス検出装置４と、サーバ装置５とを備える。ガス検出装置４とサーバ装置５は、ネットワーク６を介して通信可能である。ネットワーク６の一部は、有線であってよいし、無線であってよい。ガス検出装置４の構成は、図２及び図３に示すようなガス検出システム１の構成と同様である。サーバ装置５は、記憶部５Ａと、通信部５Ｂと、制御部５Ｃとを備える。制御部５Ｃは、上述した図３に示すような制御部６４の処理を実行可能である。例えば、制御部５Ｃは、図２に示すようなセンサ部３１が出力する電圧波形を、通信部５Ｂ及びネットワーク６を経由して、取得し得る。さらに、制御部５Ｃは、当該電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出し得る。
　例えば、第１吸引孔２０の一部つまりサンプルガスの吸引部が、便器ボウル２Ａの内部又は便器ボウル２Ａの内外の境界に設置されていてよい。また、第２吸引孔２１の一部つまりパージガスの吸引部が、便器ボウル２Ａの外側に設置されていてよい。
　例えば、制御部６４は、パージガスとサンプルガスとを交互に切り替えて複数の電圧波形をセンサ部３１から取得してよい。
　例えば、制御部６４は、説明変数に対応する区間が設定されないサンプルガスをチャンバ３０に供給してよい。以下、サンプルガスをチャンバ３０に供給する期間は、「供給期間」とも記載する。この場合、説明変数に対応する区間が設定されない供給期間は、説明変数に対応する区間が設定される供給期間よりも過去であってよい。ここで、最先の供給期間では、その直前まで、センサ部３１が長くパージガスに晒される場合がある。そのため、最先の供給期間におけるサンプルガスの電圧波形と、その後の供給期間におけるサンプルガスの電圧波形とが、異なる場合がある。この場合、説明変数が大きくばらつく場合がある。説明変数に対応する区間が設定されないサンプルガスをチャンバ３０に供給することにより、このような説明変数のばらつきが低減され得る。
　例えば、センサ部３１によるガスの電圧測定後、次の吸引期間までの間に、第１貯留槽４０、第２貯留槽４２又はセンサ部３１に、パージガスが導入されてよい。さらに、この間に、第１貯留槽４０及び第２貯留槽４１の少なくとも何れかを加熱する期間があってもよい。このような構成により、第１貯留槽４０及び吸着剤４０ａと、第２貯留槽４１及び吸着剤４１ａ，４１ｂとがリフレッシュされ得る。
　本開示において「第１」及び「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」及び「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１吸引孔は、第２吸引孔と識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。
　１，１Ａ，１Ｂ　ガス検出システム
　２　便器
　２Ａ　便器ボウル
　２Ｂ　便座
　３　電子機器
　３Ａ　表示部
　４　ガス検出装置
　５　サーバ装置
　５Ａ　記憶部
　５Ｂ　通信部
　５Ｃ　制御部
　１０　筐体
　２０　第１吸引孔
　２１　第２吸引孔
　２０Ａ，２１Ａ　送風機
　２０Ｂ，２１Ｂ　弁
　２２，２２Ｃ　排出路
　２２Ｂ，２３，２３－１，２３－２，２４，２４－１，２４－２，２７，２７－１，２７－２，２７－３，２７－４，２８，２９Ｂ　流路
　２２Ａ，２５，２６，２９Ａ　弁
　３０　チャンバ
　３１，３１－１，３１－２，３１－３，３１Ａ　センサ部
　３１Ｓ　センサ素子
　３１Ｒ　抵抗素子
　４０　第１貯留槽
　４１　第２貯留槽
　４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂ　吸着剤
　５０　第１供給部
　５１　第２供給部
　５２　第３供給部
　５３　第４供給部
　５４　第５供給部
　６０　回路基板
　６１　記憶部
　６２　通信部
　６３　センサ部
　６４　制御部
　Ｐ１　電源端子
　Ｐ２　接地端子

Claims (9)

  1. 　特定ガスの濃度に応じた電圧を出力するセンサ部と、
    　サンプルガス及びパージガスを前記センサ部に供給可能な供給部と、
    　前記供給部を制御して、前記サンプルガスと前記パージガスとを交互に前記センサ部に供給する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、
    　前記センサ部が出力する電圧波形を取得し、該電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて、前記サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する、ガス検出システム。
  2. 　請求項１に記載のガス検出システムであって、
    　前記重回帰分析により決定される予測式と、前記説明変数のうちの前記予測式に用いられる説明変数とによって、前記サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する、ガス検出システム。
  3. 　請求項２に記載のガス検出システムであって、
    　前記センサ部は、直列接続された抵抗素子及びセンサ素子を含み、
    　前記制御部は、前記抵抗素子の抵抗値を前記センサ素子の抵抗値と同等にする、ガス検出システム。
  4. 　請求項３に記載のガス検出システムであって、
    　前記制御部は、
    　前記センサ部の電圧波形から、前記センサ素子の抵抗値の最大値及び最小値を取得し、
    　前記抵抗素子の抵抗値を、前記最大値及び前記最小値の相乗平均値に設定することにより、前記抵抗素子の抵抗値を前記センサ素子の抵抗値と同等にする、ガス検出システム。
  5. 　請求項４に記載のガス検出システムであって、
    　前記制御部は、前記センサ部の電圧波形を時間軸に沿って複数の区間に分割し、これら複数の区間のうち、前記予測式に用いられる説明変数に対応する区間から、前記最大値及び前記最小値を取得し、前記抵抗素子の抵抗値を、前記予測式に用いられる説明変数に対応する区間から取得した当該最大値及び当該最小値の相乗平均値に設定する、ガス検出システム。
  6. 　請求項５に記載のガス検出システムであって、
    　前記制御部は、前記複数の区間のうち、前記予測式に用いられない説明変数に対応する区間からは、前記最大値及び前記最小値を取得しない、ガス検出システム。
  7. 　請求項３から６までの何れか一項に記載のガス検出システムであって、
    　前記制御部は、
    　前記サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する前に、前記センサ素子の抵抗値を取得し、取得した前記センサ素子の抵抗値が所定値を下回るとき、アラームを示す信号を生成する、ガス検出システム。
  8. 　請求項７に記載のガス検出システムであって、
    　前記制御部は、取得した前記センサ素子の抵抗値が所定値以上であるとき、前記センサ素子の抵抗値に応じて前記抵抗素子の抵抗値を調整する、ガス検出システム。
  9. 　請求項１から８までの何れか一項に記載のガス検出システムであって、
    　サンプルガスを吸引する第１吸引孔と、
    　パージガスを吸引する第２吸引孔と、
    　前記第１吸引孔に接続され、且つ、前記サンプルガスを貯留可能な第１貯留槽と、
    　前記第２吸引孔に接続され、且つ、前記パージガスを貯留可能な第２貯留槽と、をさらに備え、
    　前記第１貯留槽に貯留された前記サンプルガスを前記供給部から前記センサ部に供給可能とし、前記第２貯留槽に貯留された前記パージガスを前記供給部から前記センサ部に供給可能とした、ガス検出システム。
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