JPH0712671A - 自律移動型におい・ガス源探知システム及びにおい・ガス源探知装置 - Google Patents
自律移動型におい・ガス源探知システム及びにおい・ガス源探知装置Info
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- JPH0712671A JPH0712671A JP5149375A JP14937593A JPH0712671A JP H0712671 A JPH0712671 A JP H0712671A JP 5149375 A JP5149375 A JP 5149375A JP 14937593 A JP14937593 A JP 14937593A JP H0712671 A JPH0712671 A JP H0712671A
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Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 におい・ガス濃度を測定するガス濃度センサ
と風向を検出する装置を組み合わせて、におい・ガスの
流れる方向を判定し、その判定結果に従って、本体を移
動していくことにより、におい・ガス源の探知を行うこ
とができるにおい・ガス源探知装置及びその自律移動型
におい・ガス源探知システムを提供する。 【構成】 におい・ガスの発生源を探知する装置におい
て、本体51と、該本体51に接続されるプローブ56
と、該プローブ56からの測定データにより、ガス濃度
表示部52と、におい・ガスの流れる方向表示部53と
を具備する。
と風向を検出する装置を組み合わせて、におい・ガスの
流れる方向を判定し、その判定結果に従って、本体を移
動していくことにより、におい・ガス源の探知を行うこ
とができるにおい・ガス源探知装置及びその自律移動型
におい・ガス源探知システムを提供する。 【構成】 におい・ガスの発生源を探知する装置におい
て、本体51と、該本体51に接続されるプローブ56
と、該プローブ56からの測定データにより、ガス濃度
表示部52と、におい・ガスの流れる方向表示部53と
を具備する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自律移動型におい・ガ
ス源探知システム及びにおい・ガスの発生源を探知する
装置に関するものである。
ス源探知システム及びにおい・ガスの発生源を探知する
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、におい・ガス源探知に関する技術
研究としては、2次元センサアレイ、つまり、8×8個
のセンサ(平面セル)を用いたガス濃度分布の可視化装
置が、(1)Y.Hiranaka,H.Yamasa
ki:“Measurement of Spatia
l Distribution Change ofG
as Component by Using a S
ensor Array”Technical Dig
est of the 8th SensorSymp
osium,1989.pp.177−180、(2)
平中 幸夫:“ガスセンサとにおいの可視化”香料N
o.162 1989.pp.75−80、(3)平中
幸雄,山崎 弘郎:“半導体ガスセンサアレイによる
ガス濃度分布の可視化”Transaction of
Sensor Technology Resear
ch,ST−88−4,IEE of Japan,1
988.pp.33−42に報告されている。
研究としては、2次元センサアレイ、つまり、8×8個
のセンサ(平面セル)を用いたガス濃度分布の可視化装
置が、(1)Y.Hiranaka,H.Yamasa
ki:“Measurement of Spatia
l Distribution Change ofG
as Component by Using a S
ensor Array”Technical Dig
est of the 8th SensorSymp
osium,1989.pp.177−180、(2)
平中 幸夫:“ガスセンサとにおいの可視化”香料N
o.162 1989.pp.75−80、(3)平中
幸雄,山崎 弘郎:“半導体ガスセンサアレイによる
ガス濃度分布の可視化”Transaction of
Sensor Technology Resear
ch,ST−88−4,IEE of Japan,1
988.pp.33−42に報告されている。
【0003】図11はかかる従来のガス濃度分布可視化
システムの構成図である。図において、1は2次元ガス
センサアレイであり、高感度検出の半導体センサを利用
し、ビデオカメラ2により撮像し、その出力をCRT3
に入力するとともに、2次元ガスセンサアレイからの出
力データをディジタルコンピュータ4で処理し、その出
力信号をCRT3に送出して、空間測定・可視化を行な
う。すなわち、アレイ1の大きさは8×8、間隔は20
cmとし、64点のデータだけでは像がやや粗いので、
コンピュータ4上で双線形補間を行い、縦横50点程度
のデータ点数に補間した後、CRT3上にドットの密度
として濃度分布が表示される。また、現況をビデオカメ
ラ2を通してガス分布像に重ねることにより、現実感の
ある可視化ができる。
システムの構成図である。図において、1は2次元ガス
センサアレイであり、高感度検出の半導体センサを利用
し、ビデオカメラ2により撮像し、その出力をCRT3
に入力するとともに、2次元ガスセンサアレイからの出
力データをディジタルコンピュータ4で処理し、その出
力信号をCRT3に送出して、空間測定・可視化を行な
う。すなわち、アレイ1の大きさは8×8、間隔は20
cmとし、64点のデータだけでは像がやや粗いので、
コンピュータ4上で双線形補間を行い、縦横50点程度
のデータ点数に補間した後、CRT3上にドットの密度
として濃度分布が表示される。また、現況をビデオカメ
ラ2を通してガス分布像に重ねることにより、現実感の
ある可視化ができる。
【0004】ところで、酸化錫、酸化亜鉛などの金属酸
化物を主成分とする焼結体は、一般にその組成が化学量
論からのずれを生じるため、n形半導体特性を示し、炭
化水素、アルコールなどの可燃性ガス、一酸化炭素、ア
ンモニアなど毒性ガス(還元性ガス)と接触すると、そ
の電気伝導度がこれらのガス濃度に依存して変化するこ
とが知られており、この特徴を利用して、ガスセンサが
構成される。
化物を主成分とする焼結体は、一般にその組成が化学量
論からのずれを生じるため、n形半導体特性を示し、炭
化水素、アルコールなどの可燃性ガス、一酸化炭素、ア
ンモニアなど毒性ガス(還元性ガス)と接触すると、そ
の電気伝導度がこれらのガス濃度に依存して変化するこ
とが知られており、この特徴を利用して、ガスセンサが
構成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のにおい・ガス源探知方法では、無人でにおい・
ガス源探知を行う場合には、におい・ガス源が発生する
と予想される場所に予めセンサを配置しておく、所謂多
点濃度測定方式であった。そもそも、におい・ガス源か
らにおい・ガスが広がる際には、分子は気流によって運
ばれるため、風と平行な方向には濃度差が小さい。従っ
て、このような固定された多点濃度測定方式では、単に
多点濃度測定で得られた濃度を比較しても、におい・ガ
ス源を探知するのは困難であり、積極的ににおい・ガス
源を探索する能力を有するものではなかった。
た従来のにおい・ガス源探知方法では、無人でにおい・
ガス源探知を行う場合には、におい・ガス源が発生する
と予想される場所に予めセンサを配置しておく、所謂多
点濃度測定方式であった。そもそも、におい・ガス源か
らにおい・ガスが広がる際には、分子は気流によって運
ばれるため、風と平行な方向には濃度差が小さい。従っ
て、このような固定された多点濃度測定方式では、単に
多点濃度測定で得られた濃度を比較しても、におい・ガ
ス源を探知するのは困難であり、積極的ににおい・ガス
源を探索する能力を有するものではなかった。
【0006】本発明は、上記問題点を解決するために、
におい・ガス濃度を測定するガス濃度センサと風向を検
出する装置を組み合わせて、におい・ガスの流れる方向
を判定し、その判定結果に従って、本体を移動していく
ことにより、におい・ガス源の探知を行うことができる
自律移動型におい・ガス源探知システム及びにおい・ガ
ス源探知装置を提供することを目的とする。
におい・ガス濃度を測定するガス濃度センサと風向を検
出する装置を組み合わせて、におい・ガスの流れる方向
を判定し、その判定結果に従って、本体を移動していく
ことにより、におい・ガス源の探知を行うことができる
自律移動型におい・ガス源探知システム及びにおい・ガ
ス源探知装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔A〕におい・ガスの発生源を探知する自律移動型にお
い・ガス源探知システムにおいて、移動可能な本体と、
該本体上に配置されるプローブと、該プローブをにおい
・ガスの流れの方向に対して平行又は直交する方向に回
転させる第1の駆動手段と、該プローブに接続されるガ
ス濃度検知手段と、該ガス濃度検知手段に接続されるに
おい・ガスの流れる方向を判別する方向判別手段と、該
方向判別手段による判別方向に前記本体を移動する第2
の駆動手段とを設けるようにしたものである。
成するために、 〔A〕におい・ガスの発生源を探知する自律移動型にお
い・ガス源探知システムにおいて、移動可能な本体と、
該本体上に配置されるプローブと、該プローブをにおい
・ガスの流れの方向に対して平行又は直交する方向に回
転させる第1の駆動手段と、該プローブに接続されるガ
ス濃度検知手段と、該ガス濃度検知手段に接続されるに
おい・ガスの流れる方向を判別する方向判別手段と、該
方向判別手段による判別方向に前記本体を移動する第2
の駆動手段とを設けるようにしたものである。
【0008】より具体的には、 (1)前記プローブは、ガス流仕切り板と、該ガス流仕
切り板の表側に設けられる第1のガス吸入管と、前記ガ
ス流仕切り板の裏側に設けられる第2のガス吸入管とを
具備する。 (2)前記ガス濃度検知手段は、前記第1のガス吸入管
に接続される第1のガス濃度センサと、前記第2のガス
吸入管に接続される第2のガス濃度センサとを具備す
る。
切り板の表側に設けられる第1のガス吸入管と、前記ガ
ス流仕切り板の裏側に設けられる第2のガス吸入管とを
具備する。 (2)前記ガス濃度検知手段は、前記第1のガス吸入管
に接続される第1のガス濃度センサと、前記第2のガス
吸入管に接続される第2のガス濃度センサとを具備す
る。
【0009】(3)前記ガス濃度検知手段は、共存のガ
スを検知するガス濃度センサを具備する。 (4)前記ガス濃度検知手段は、特定ガスを検知するガ
ス濃度センサを具備する。 〔B〕また、におい・ガスの発生源を探知する装置にお
いて、本体と、該本体に接続されるプローブと、該プロ
ーブに接続されるガス濃度検知手段と、該ガス濃度検知
手段に接続されるにおい・ガスの流れる方向を判別する
方向判別手段とを設けるようにしたものである。
スを検知するガス濃度センサを具備する。 (4)前記ガス濃度検知手段は、特定ガスを検知するガ
ス濃度センサを具備する。 〔B〕また、におい・ガスの発生源を探知する装置にお
いて、本体と、該本体に接続されるプローブと、該プロ
ーブに接続されるガス濃度検知手段と、該ガス濃度検知
手段に接続されるにおい・ガスの流れる方向を判別する
方向判別手段とを設けるようにしたものである。
【0010】より具体的には、 (1)前記プローブは、ガス流仕切り板と、該ガス流仕
切り板の表側に設けられる第1のガス吸入管と、前記ガ
ス流仕切り板の裏側に設けられる第2のガス吸入管とを
具備する。 (2)前記ガス濃度検知手段は、前記第1のガス吸入管
に接続される第1のガス濃度センサと、前記第2のガス
吸入管に接続される第2のガス濃度センサとを具備す
る。
切り板の表側に設けられる第1のガス吸入管と、前記ガ
ス流仕切り板の裏側に設けられる第2のガス吸入管とを
具備する。 (2)前記ガス濃度検知手段は、前記第1のガス吸入管
に接続される第1のガス濃度センサと、前記第2のガス
吸入管に接続される第2のガス濃度センサとを具備す
る。
【0011】(3)前記ガス濃度検知手段は、共存のガ
スを検知するガス濃度センサを具備する。 (4)前記ガス濃度検知手段は、特定のガスを検知する
ガス濃度センサを具備する。
スを検知するガス濃度センサを具備する。 (4)前記ガス濃度検知手段は、特定のガスを検知する
ガス濃度センサを具備する。
【0012】
【作用】本発明は、上記したように、におい・ガス濃度
を測定するガス濃度センサと風向を検出する装置とを組
み合わせて、におい・ガスの流れる方向を判定し、その
判定結果に従って移動していくことにより、におい・ガ
ス源の探知を行う。また、におい・ガス濃度の測定と気
流の風向を検出する装置として、2つのガスセンサの間
にガス流仕切り板を挟んだプローブを設けることによ
り、簡便なにおい・ガス源探知装置を得ることができ
る。
を測定するガス濃度センサと風向を検出する装置とを組
み合わせて、におい・ガスの流れる方向を判定し、その
判定結果に従って移動していくことにより、におい・ガ
ス源の探知を行う。また、におい・ガス濃度の測定と気
流の風向を検出する装置として、2つのガスセンサの間
にガス流仕切り板を挟んだプローブを設けることによ
り、簡便なにおい・ガス源探知装置を得ることができ
る。
【0013】更に、特定のガスを検知するガス濃度セン
サを組み込むことにより、妨害臭の存在化で特定のにお
い・ガスについてその発生源を探知することができる。
また、自律移動型におい・ガス源探知システムにより、
ガス漏れの検知、薬物(麻薬等)、危険物の検知、半導
体工場やトンネル工場現場等における危険ガスの検知等
の無人探査を行なうことができる。
サを組み込むことにより、妨害臭の存在化で特定のにお
い・ガスについてその発生源を探知することができる。
また、自律移動型におい・ガス源探知システムにより、
ガス漏れの検知、薬物(麻薬等)、危険物の検知、半導
体工場やトンネル工場現場等における危険ガスの検知等
の無人探査を行なうことができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。まず、本発明の実施例を示す自律
移動型におい・ガス源探知システムについて、説明す
る。図1は本発明の実施例を示す自律移動型におい・ガ
ス源探知システムの全体構成図、図2はそのにおい・ガ
ス源探知手順を示すフローチャートである。
がら詳細に説明する。まず、本発明の実施例を示す自律
移動型におい・ガス源探知システムについて、説明す
る。図1は本発明の実施例を示す自律移動型におい・ガ
ス源探知システムの全体構成図、図2はそのにおい・ガ
ス源探知手順を示すフローチャートである。
【0015】図1に示すように、11は台車であり、こ
の台車11内に半導体ガス濃度センサ12及びIC化さ
れた制御部20が搭載される。台車11上には回転ステ
ージ17を介して上方に2本の吸入管13,14(図示
なし)が延び、2本の吸入管13,14(図示なし)に
挟まれるようにガス流仕切り板15を有するプローブ1
6が設けられる。
の台車11内に半導体ガス濃度センサ12及びIC化さ
れた制御部20が搭載される。台車11上には回転ステ
ージ17を介して上方に2本の吸入管13,14(図示
なし)が延び、2本の吸入管13,14(図示なし)に
挟まれるようにガス流仕切り板15を有するプローブ1
6が設けられる。
【0016】なお、ガス流仕切り板15は台車11に固
定するようにして、車体11の回転により、ガス流仕切
り板15をにおい・ガスの流れの方向に対して平行又は
直交する方向に回転させるようにしてもよい。また、2
本の吸入管13,14(図示なし)からガスを吸い込む
ための微小ポンプ18を設けるようにしている。一方、
台車11内に搭載される制御部20は、CPU(中央処
理装置)21、プログラムが内蔵されるROM22、デ
ータが記憶されるRAM23、外部よりリモートコント
ロールされるスイッチ24、外部とのデータの入出を行
うインタフェース25が設けられる。
定するようにして、車体11の回転により、ガス流仕切
り板15をにおい・ガスの流れの方向に対して平行又は
直交する方向に回転させるようにしてもよい。また、2
本の吸入管13,14(図示なし)からガスを吸い込む
ための微小ポンプ18を設けるようにしている。一方、
台車11内に搭載される制御部20は、CPU(中央処
理装置)21、プログラムが内蔵されるROM22、デ
ータが記憶されるRAM23、外部よりリモートコント
ロールされるスイッチ24、外部とのデータの入出を行
うインタフェース25が設けられる。
【0017】次に、この自律移動型におい・ガス源探知
装置の動作について、図2を用いて、説明する。 (1)まず、外部のリモートコントロール装置(図示な
し)より、スイッチ24をONにする(ステップS
1)。 (2)次いで、プローブ16を第1の位置にセットし
て、半導体ガス濃度センサ12でガス濃度を測定する
(ステップS2)。
装置の動作について、図2を用いて、説明する。 (1)まず、外部のリモートコントロール装置(図示な
し)より、スイッチ24をONにする(ステップS
1)。 (2)次いで、プローブ16を第1の位置にセットし
て、半導体ガス濃度センサ12でガス濃度を測定する
(ステップS2)。
【0018】(3)次に、そのプローブ16の第1の位
置におけるデータを取り込む(ステップS3)。 (4)次に、プローブ16を90度回転駆動させる(ス
テップS4)。 (5)次いで、プローブ16を第2の位置にセットし
て、ガス濃度を測定する(ステップS5)。
置におけるデータを取り込む(ステップS3)。 (4)次に、プローブ16を90度回転駆動させる(ス
テップS4)。 (5)次いで、プローブ16を第2の位置にセットし
て、ガス濃度を測定する(ステップS5)。
【0019】(6)次に、そのプローブ16の第2の位
置におけるデータを取り込む(ステップS6)。 (7)次いで、上記のデータに基づいて、におい・ガス
の流れの方向の判別を行う(ステップS7)。 (8)次に、その判別された方向に台車11を駆動する
(ステップS8)。
置におけるデータを取り込む(ステップS6)。 (7)次いで、上記のデータに基づいて、におい・ガス
の流れの方向の判別を行う(ステップS7)。 (8)次に、その判別された方向に台車11を駆動する
(ステップS8)。
【0020】(9)次に、におい・ガス源に到達したか
否かを判断する(ステップS9)。 その結果、におい・ガス源に到達していなければ、上記
を繰り返し、におい・ガス源に到達したら、スイッチ2
4をオフ(ステップS10)にして、終了とする。図3
は本発明の自律移動型におい・ガス源探知装置の具体例
を示す概略斜視図、図4はその自律移動型におい・ガス
源探知移動体(ロボット)の概略構成図、図5はその自
律移動型におい・ガス源探知移動体によるにおい・ガス
の流れに対応してガス濃度を測定する状態を示す平面図
である。
否かを判断する(ステップS9)。 その結果、におい・ガス源に到達していなければ、上記
を繰り返し、におい・ガス源に到達したら、スイッチ2
4をオフ(ステップS10)にして、終了とする。図3
は本発明の自律移動型におい・ガス源探知装置の具体例
を示す概略斜視図、図4はその自律移動型におい・ガス
源探知移動体(ロボット)の概略構成図、図5はその自
律移動型におい・ガス源探知移動体によるにおい・ガス
の流れに対応してガス濃度を測定する状態を示す平面図
である。
【0021】これらの図に示すように、例えば、幅l1
(80cm)、奥行きl2 (70cm)を有する長方体
をなす風胴(ウインド・トンネル)31内の一方の壁に
ノズル32を設け、それに対向する側に角錐状の煙突を
有し、その先端に吸引ファン33を有する排出口34を
設けている。その風胴31内に自律移動型におい・ガス
源探知移動体40をセットする。この自律移動型におい
・ガス源探知移動体40は前記したように、台車41と
その上に載置されるプローブ42を有する。
(80cm)、奥行きl2 (70cm)を有する長方体
をなす風胴(ウインド・トンネル)31内の一方の壁に
ノズル32を設け、それに対向する側に角錐状の煙突を
有し、その先端に吸引ファン33を有する排出口34を
設けている。その風胴31内に自律移動型におい・ガス
源探知移動体40をセットする。この自律移動型におい
・ガス源探知移動体40は前記したように、台車41と
その上に載置されるプローブ42を有する。
【0022】この自律移動型におい・ガス源探知移動体
40は、図4に示すように、台車41内に半導体ガス濃
度センサ47と制御装置48を搭載している。また、台
車41の上方には回転ステージ46を介して、2本のガ
ス吸入管43,44が延び、それらの2本のガス吸入管
43,44間にガス流仕切り板45、例えば、縦l
3(7cm)、横l3 (3cm)が配置されている。
40は、図4に示すように、台車41内に半導体ガス濃
度センサ47と制御装置48を搭載している。また、台
車41の上方には回転ステージ46を介して、2本のガ
ス吸入管43,44が延び、それらの2本のガス吸入管
43,44間にガス流仕切り板45、例えば、縦l
3(7cm)、横l3 (3cm)が配置されている。
【0023】2本の吸入管43,44はそれぞれ別のガ
ス濃度センサ、つまり、第1のガス濃度センサと第2の
ガス濃度センサとそれぞれ接続される。なお、2本の吸
入管43,44から吸入されるガスは微小ポンプ(図示
なし)により吸い込まれて、ガス濃度センサにより検出
される。すなわち、飽和されたエタノールを空気ととも
にノズル32から送る。すると、におい・ガスの拡散速
度は非常に遅く、におい・ガスは主に風により運ばれ
る。
ス濃度センサ、つまり、第1のガス濃度センサと第2の
ガス濃度センサとそれぞれ接続される。なお、2本の吸
入管43,44から吸入されるガスは微小ポンプ(図示
なし)により吸い込まれて、ガス濃度センサにより検出
される。すなわち、飽和されたエタノールを空気ととも
にノズル32から送る。すると、におい・ガスの拡散速
度は非常に遅く、におい・ガスは主に風により運ばれ
る。
【0024】この実施例では、半導体ガス濃度センサで
対象となるにおい・ガスの濃度を検知すると同時に、そ
の場所における風向を検出し、風上に向かうことでにお
い・ガス源に近づいていき、におい・ガス源を探知する
ことができる。図3に示すように、風胴31内に自律移
動型におい・ガス源探知移動体40をセットする。そこ
で、ノズル32から吸引ファン33を有する排気口34
に向けて空気とともに、飽和状態のエタノールガスを送
る。
対象となるにおい・ガスの濃度を検知すると同時に、そ
の場所における風向を検出し、風上に向かうことでにお
い・ガス源に近づいていき、におい・ガス源を探知する
ことができる。図3に示すように、風胴31内に自律移
動型におい・ガス源探知移動体40をセットする。そこ
で、ノズル32から吸引ファン33を有する排気口34
に向けて空気とともに、飽和状態のエタノールガスを送
る。
【0025】また、第1のガス濃度センサと第2のガス
濃度センサからの出力データは、制御装置48でデータ
処理され、におい・ガスの流れの方向判別が行われる。
つまり、プローブ42は、におい・ガス濃度の検出と、
におい・ガス分子を運ぶ気流の風向検出を同時に行うこ
とができる。このプローブ42は、リモコンで働く台車
41により移動できるとともに、回転ステージ46によ
り回転できる。
濃度センサからの出力データは、制御装置48でデータ
処理され、におい・ガスの流れの方向判別が行われる。
つまり、プローブ42は、におい・ガス濃度の検出と、
におい・ガス分子を運ぶ気流の風向検出を同時に行うこ
とができる。このプローブ42は、リモコンで働く台車
41により移動できるとともに、回転ステージ46によ
り回転できる。
【0026】このように構成することにより、風と平行
な方向のガス濃度匂配は小さく、濃度差による方向判定
が困難であったが、このプローブ42を用いることで、
その表裏の濃度差から方向を判定することが可能となっ
た。方向判定の手順を以下のように決めた。まず、図5
(a)に示すように、ガス流仕切り板45をにおい・ガ
ス源探知移動体40の進行方向に対して垂直になるまで
回転し、前・後でガス濃度の高い方を判定する。次に、
図5(b)に示すように、ガス流仕切り板45を90度
回転し、左・右の判定を行う。この結果、におい・ガス
源探知移動体40を動かす方向が、左前・右前・左後・
右後のいずれかに決定され、その方向ににおい・ガス源
探知移動体40を移動する。
な方向のガス濃度匂配は小さく、濃度差による方向判定
が困難であったが、このプローブ42を用いることで、
その表裏の濃度差から方向を判定することが可能となっ
た。方向判定の手順を以下のように決めた。まず、図5
(a)に示すように、ガス流仕切り板45をにおい・ガ
ス源探知移動体40の進行方向に対して垂直になるまで
回転し、前・後でガス濃度の高い方を判定する。次に、
図5(b)に示すように、ガス流仕切り板45を90度
回転し、左・右の判定を行う。この結果、におい・ガス
源探知移動体40を動かす方向が、左前・右前・左後・
右後のいずれかに決定され、その方向ににおい・ガス源
探知移動体40を移動する。
【0027】図6は本発明の実施例を示す風胴内の12
点で方向判定を行った結果を示す図、図7はその場合の
プローブの操作態様毎におけるガス濃度(ガス/空気)
を示しており、図7(a)は図6のプルーム中心部にあ
るa点における測定されたガス濃度(ガス/空気)を示
し、図7(b)は図6のプルーム端のb点において測定
されたガス濃度(ガス/空気)を示している。
点で方向判定を行った結果を示す図、図7はその場合の
プローブの操作態様毎におけるガス濃度(ガス/空気)
を示しており、図7(a)は図6のプルーム中心部にあ
るa点における測定されたガス濃度(ガス/空気)を示
し、図7(b)は図6のプルーム端のb点において測定
されたガス濃度(ガス/空気)を示している。
【0028】図6に示すように、対象ガスとしてエタノ
ールを用い、判定はにおい・ガス源探知移動体40を風
上に向けて行った。その結果、センサ応答(Rガス/R
空気)が小さい方が、エタノール濃度が高い。図中の平
均的なプルーム(噴出したエタノールの広がり)の幅
は、エタノール濃度分布の測定でセンサ応答が0.4と
なったところである。
ールを用い、判定はにおい・ガス源探知移動体40を風
上に向けて行った。その結果、センサ応答(Rガス/R
空気)が小さい方が、エタノール濃度が高い。図中の平
均的なプルーム(噴出したエタノールの広がり)の幅
は、エタノール濃度分布の測定でセンサ応答が0.4と
なったところである。
【0029】図7に示すように、a点のようなプルーム
中心部では正しく方向が判定されているが、b点のよう
なプルーム端では誤って風下と判定された。図8に実際
に、におい・ガス源の探知を行った結果を示す。図8
(a)に示すように、プルームの中心部から始めた場合
には、におい・ガス源探知移動体40は、におい・ガス
源に直線的に向かった。
中心部では正しく方向が判定されているが、b点のよう
なプルーム端では誤って風下と判定された。図8に実際
に、におい・ガス源の探知を行った結果を示す。図8
(a)に示すように、プルームの中心部から始めた場合
には、におい・ガス源探知移動体40は、におい・ガス
源に直線的に向かった。
【0030】一方、図8(b)に示すように、プルーム
端から始めた場合には、におい・ガス源探知移動体40
は、風下に動きはじめてしまうが、プルーム内に入ると
正しい方向が判定され、におい・ガス源探知移動体40
はにおい・ガス源に到着することができた。図9は本発
明の他の実施例を示すにおい・ガス源探知装置の斜視
図、図10はそのにおい・ガス源探知システムの全体構
成図である。
端から始めた場合には、におい・ガス源探知移動体40
は、風下に動きはじめてしまうが、プルーム内に入ると
正しい方向が判定され、におい・ガス源探知移動体40
はにおい・ガス源に到着することができた。図9は本発
明の他の実施例を示すにおい・ガス源探知装置の斜視
図、図10はそのにおい・ガス源探知システムの全体構
成図である。
【0031】図9に示すように、におい・ガス源探知装
置50の本体51には、ガス濃度表示部52、ガス流方
向表示部53が設けられる。その本体51からはリード
線54が導出され、把手55に接続される。この把手5
5には2本のガス吸入管57,58が延び、その先端部
にガス流仕切り板59からなるプローブ56が設けられ
る。つまり、ガス流仕切り板59の表裏にそれぞれガス
吸入管57と58が取り付けられたプローブ56が設け
られる。 ここで、半導体ガス濃度センサ(図示なし)
は、把手55に内蔵するようにし、におい・ガス流によ
る測定データは、リード線54を介して、本体51に取
り込み、本体51の内部のデータ処理装置(図示なし)
によって、ガス濃度表示及びガス流の方向表示を行な
う。
置50の本体51には、ガス濃度表示部52、ガス流方
向表示部53が設けられる。その本体51からはリード
線54が導出され、把手55に接続される。この把手5
5には2本のガス吸入管57,58が延び、その先端部
にガス流仕切り板59からなるプローブ56が設けられ
る。つまり、ガス流仕切り板59の表裏にそれぞれガス
吸入管57と58が取り付けられたプローブ56が設け
られる。 ここで、半導体ガス濃度センサ(図示なし)
は、把手55に内蔵するようにし、におい・ガス流によ
る測定データは、リード線54を介して、本体51に取
り込み、本体51の内部のデータ処理装置(図示なし)
によって、ガス濃度表示及びガス流の方向表示を行な
う。
【0032】以下、その動作を、図10を用いて説明す
る。図10において、ガス流に対して、プローブ56が
A位置にあると、ガス吸入管P11及びP21からの測定デ
ータは、データ処理装置60のメモリ61及び62に記
憶される。次に、プローブ56がB位置に回転すると、
ガス吸入管P12及びP22からの測定データは、データ処
理装置60のメモリ63及び64に記憶される。
る。図10において、ガス流に対して、プローブ56が
A位置にあると、ガス吸入管P11及びP21からの測定デ
ータは、データ処理装置60のメモリ61及び62に記
憶される。次に、プローブ56がB位置に回転すると、
ガス吸入管P12及びP22からの測定データは、データ処
理装置60のメモリ63及び64に記憶される。
【0033】そこで、これらの測定データをガス流方向
判別装置65に入力し、上記したように、ガス流の方向
を判別する。そこで、メモリ61からのガス濃度データ
をガス濃度表示部52へ、ガス流方向判別装置65から
の出力をガス流方向表示部53へとそれぞれ表示する。
このにおい・ガス源探知装置は、人がプローブを手に持
ち、このプローブに接続される携帯可能な小型の本体に
表示されるガス流方向にしたがって歩くことでにおい・
ガス源を探知することができる。
判別装置65に入力し、上記したように、ガス流の方向
を判別する。そこで、メモリ61からのガス濃度データ
をガス濃度表示部52へ、ガス流方向判別装置65から
の出力をガス流方向表示部53へとそれぞれ表示する。
このにおい・ガス源探知装置は、人がプローブを手に持
ち、このプローブに接続される携帯可能な小型の本体に
表示されるガス流方向にしたがって歩くことでにおい・
ガス源を探知することができる。
【0034】更に、プローブの移動を人が行うことによ
り、路面の状態によらず、におい・ガス源を検知するこ
とができるほか、地上数メートルの範囲で3次元的なに
おい・ガス源探知を現実することができる。また、特定
のにおい・特定ガスの発生源を検知するシステムとして
も応用することが可能である。
り、路面の状態によらず、におい・ガス源を検知するこ
とができるほか、地上数メートルの範囲で3次元的なに
おい・ガス源探知を現実することができる。また、特定
のにおい・特定ガスの発生源を検知するシステムとして
も応用することが可能である。
【0035】すなわち、におい・ガス濃度の検知のため
に、特性の異なる複数種のガス(共存ガス)を複数種の
ガスセンサを用いて、その出力をパターン認識すること
により、におい・ガス種の判別をすることができる。こ
の方法により、妨害臭の存在化で特定のにおい・ガスに
ついてその発生源を探知することができる。
に、特性の異なる複数種のガス(共存ガス)を複数種の
ガスセンサを用いて、その出力をパターン認識すること
により、におい・ガス種の判別をすることができる。こ
の方法により、妨害臭の存在化で特定のにおい・ガスに
ついてその発生源を探知することができる。
【0036】例えば、妨害臭としては、半導体工場にお
いては、シラン,フォスフィン等のガスセンサに対し
て、トルエン,アセトン等の有機溶媒ガスが挙げられ
る。また、家庭内のガス洩れ箇所探索の場合、都市ガス
に対して、アルコール等のガスが挙げられる。一般に、
ガス濃度に対するセンサ電気抵抗の変化は次式で表され
る。
いては、シラン,フォスフィン等のガスセンサに対し
て、トルエン,アセトン等の有機溶媒ガスが挙げられ
る。また、家庭内のガス洩れ箇所探索の場合、都市ガス
に対して、アルコール等のガスが挙げられる。一般に、
ガス濃度に対するセンサ電気抵抗の変化は次式で表され
る。
【0037】R=kC-n ここで、Rはセンサの電気抵抗、Cはガス濃度、n,k
は定数である。そこで、半導体ガスセンサにおいて、焼
結体に添加する触媒成分、素子の動作温度の制御などに
より、対象成分に関する感度を上げ、共存ガスの感度を
抑えて、選択性を持たせるようにすることができる。
は定数である。そこで、半導体ガスセンサにおいて、焼
結体に添加する触媒成分、素子の動作温度の制御などに
より、対象成分に関する感度を上げ、共存ガスの感度を
抑えて、選択性を持たせるようにすることができる。
【0038】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0039】
【発明の効果】以下、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。 (1)におい・ガス濃度の測定と同時に気流の風向を検
出することにより、におい・ガス源の探知を行なうこと
ができる。
よれば、次のような効果を奏することができる。 (1)におい・ガス濃度の測定と同時に気流の風向を検
出することにより、におい・ガス源の探知を行なうこと
ができる。
【0040】(2)また、におい・ガス濃度の測定と気
流の風向を検出する装置として、2つのガスセンサの間
にガス流仕切り板を挟んだプローブを設けることによ
り、簡便なにおい・ガス源探知装置を得ることができ
る。 (3)更に、妨害臭の存在化で特定のにおい・ガスにつ
いてその発生源を探知することができる。
流の風向を検出する装置として、2つのガスセンサの間
にガス流仕切り板を挟んだプローブを設けることによ
り、簡便なにおい・ガス源探知装置を得ることができ
る。 (3)更に、妨害臭の存在化で特定のにおい・ガスにつ
いてその発生源を探知することができる。
【0041】(4)また、自律移動型におい・ガス源探
知システムにより、ガス漏れの検知、薬物(麻薬等)、
危険物の検知、半導体工場やトンネル工場現場等におけ
る危険ガスの検知等の無人探査を行なうことができる。
知システムにより、ガス漏れの検知、薬物(麻薬等)、
危険物の検知、半導体工場やトンネル工場現場等におけ
る危険ガスの検知等の無人探査を行なうことができる。
【図1】本発明の実施例を示す自律移動型におい・ガス
源探知システムの全体構成図である。
源探知システムの全体構成図である。
【図2】本発明の実施例を示す自律移動型におい・ガス
源探知手順を示すフローチャートである。
源探知手順を示すフローチャートである。
【図3】本発明の実施例を示す自律移動型におい・ガス
源探知装置の具体例を示す概略斜視図である。
源探知装置の具体例を示す概略斜視図である。
【図4】本発明の実施例を示す自律移動型におい・ガス
源探知移動体(ロボット)の概略構成図である。
源探知移動体(ロボット)の概略構成図である。
【図5】本発明の実施例を示す自律移動型におい・ガス
源探知移動体によるにおい・ガスの流れに対応してガス
濃度を測定する状態を示す平面図である。
源探知移動体によるにおい・ガスの流れに対応してガス
濃度を測定する状態を示す平面図である。
【図6】本発明の実施例を示す風胴内の12点で方向判
定を行った結果を示す図である。
定を行った結果を示す図である。
【図7】本発明の実施例を示す各プローブでのにおい・
ガスの検出データを示す図である。
ガスの検出データを示す図である。
【図8】本発明の実施例を示すにおい・ガス源の探知を
行った結果を示す図である。
行った結果を示す図である。
【図9】本発明の他の実施例を示すにおい・ガス源探知
装置の斜視図である。
装置の斜視図である。
【図10】本発明の他の実施例を示すにおい・ガス源探
知システムの全体構成図である。
知システムの全体構成図である。
【図11】従来のガス濃度分布可視化システムの構成図
である。
である。
11,41 台車 12,47 半導体ガス濃度センサ 13,14,43,44,57,58 ガス吸入管 15,45,59 ガス流仕切り板 16,42,56 プローブ 17,46 回転ステージ 18 微小ポンプ 20 制御部 21 CPU(中央処理装置) 22 ROM 23 RAM 24 スイッチ 25 インタフェース 31 風胴 32 ノズル 33 吸引ファン 34 排出口 40 自律移動型におい・ガス源探知移動体 48 制御装置 50 におい・ガス源探知装置 51 本体 52 ガス濃度表示部 53 ガス流方向表示部 54 リード線 55 把手 60 データ処理装置 61,62,63,64 メモリ 65 ガス流方向判別装置
Claims (10)
- 【請求項1】 におい・ガスの発生源を探知する自律移
動型におい・ガス源探知システムにおいて、(a)移動
可能な本体と、(b)該本体上に配置されるプローブ
と、(c)該プローブをにおい・ガスの流れの方向に対
して平行又は直交する方向に回転させる第1の駆動手段
と、(d)該プローブに接続されるガス濃度検知手段
と、(e)該ガス濃度検知手段に接続されるにおい・ガ
スの流れる方向を判別する方向判別手段と、(f)該方
向判別手段による判別方向に前記本体を移動する第2の
駆動手段とを具備することを特徴とする自律移動型にお
い・ガス源探知システム。 - 【請求項2】 前記プローブは、(a)ガス流仕切り板
と、(b)該ガス流仕切り板の表側に設けられる第1の
ガス吸入管と、(c)前記ガス流仕切り板の裏側に設け
られる第2のガス吸入管とを具備する請求項1記載の自
律移動型におい・ガス源探知システム。 - 【請求項3】 前記ガス濃度検知手段は、(a)前記第
1のガス吸入管に接続される第1のガス濃度センサと、
(b)前記第2のガス吸入管に接続される第2のガス濃
度センサとを具備する請求項1記載の自律移動型におい
・ガス源探知システム。 - 【請求項4】 前記ガス濃度検知手段は、共存のガスを
検知するガス濃度センサを具備する請求項1又は3記載
の自律移動型におい・ガス源探知システム。 - 【請求項5】 前記ガス濃度検知手段は、特定のガスを
検知するガス濃度センサを具備する請求項1又は3記載
の自律移動型におい・ガス源探知システム。 - 【請求項6】 におい・ガスの発生源を探知する装置に
おいて、(a)本体と、(b)該本体に接続されるプロ
ーブと、(c)該プローブに接続されるガス濃度検知手
段と、(d)該ガス濃度検知手段に接続されるにおい・
ガスの流れる方向を判別する方向判別手段とを具備する
ことを特徴とするにおい・ガス源探知装置。 - 【請求項7】 前記プローブは、(a)ガス流仕切り板
と、(b)該ガス流仕切り板の表側に設けられる第1の
ガス吸入管と、(c)前記ガス流仕切り板の裏側に設け
られる第2のガス吸入管とを具備する請求項6記載のに
おい・ガス源探知装置。 - 【請求項8】 前記ガス濃度検知手段は、(a)前記第
1のガス吸入管に接続される第1のガス濃度センサと、
(b)前記第2のガス吸入管に接続される第2のガス濃
度センサとを具備する請求項6記載のにおい・ガス源探
知装置。 - 【請求項9】 前記ガス濃度検知手段は、共存のガスを
検知するガス濃度センサを具備する請求項6又は8記載
のにおい・ガス源探知装置。 - 【請求項10】 前記ガス濃度検知手段は、特定のガス
を検知するガス濃度センサを具備する請求項6又は8記
載のにおい・ガス源探知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14937593A JP3439795B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 自律移動型におい・ガス源探知システム及びにおい・ガス源探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14937593A JP3439795B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 自律移動型におい・ガス源探知システム及びにおい・ガス源探知装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0712671A true JPH0712671A (ja) | 1995-01-17 |
JP3439795B2 JP3439795B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=15473763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14937593A Expired - Fee Related JP3439795B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 自律移動型におい・ガス源探知システム及びにおい・ガス源探知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3439795B2 (ja) |
Cited By (14)
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-
1993
- 1993-06-21 JP JP14937593A patent/JP3439795B2/ja not_active Expired - Fee Related
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