| 研究課題/領域番号 |
04555093
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
森泉 豊栄 (森泉 豊榮) 東京工業大学, 工学部, 教授 (80016534)
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| 研究分担者 |
園田 恭久 日産自動車(株), 車体実験部, 技師(研究職)
井出 純一 長谷川香料(株), 川崎研究所, 主任研究員
中本 高道 東京工業大学, 工学部, 助教授 (20198261)
井手 純一 長谷川香料(株), 川崎研究所, 主任研究員
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
14,200千円 (直接経費: 14,200千円)
1994年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1992年度: 9,800千円 (直接経費: 9,800千円)
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| キーワード | 能動センシング / パターンマッチング / センサアレイ / 水晶振動子ガスセンサ / 半導体ガスセンサ / 非線形最適化アルゴリズム / シンプレックス法 / 最急降下法 / 電気化学ガスセンサ |
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| 研究概要 |
においの識別に関しては単一のセンサで十分な選択性を得ることが困難なので、特性の異なる複数センサの出力パターンをパターン認識することが有効である。本研究ではこの方法を発展させ、複数の混合されたにおいの濃度を定量する能動型においセンサを開発した。
本手法ではシステムが能動的かつ自律的に複数の既知臭を混合し、新しいにおいを作り出して複数センサ出力パターンを測定し、被検臭に対するパターンと一致する混合比を求め、その混合比から各成分濃度を求める。その混合比の変更は非線形最適化アルゴリズムに従って逐次行う。この方法を用いると関数モデルが不要なため、精度よくセンサドリフト等にも強いシステムをつくることができる。
このシステムにより車室内環境計測を目的として妨害臭存在下でガソリンの濃度定量を行い、その測定に成功した。その際に、電気化学と半導体ガスセンサを用いていたが、応答の遅い電気化学センサを水晶振動子ガスセンサに置き換えることにより、測定時間を大幅に短縮することができた。
また、非線形最適化アルゴリズムとしてはシンプレックス法及び最急降下法を用いたが、最急降下法において曲面傾斜方向を求める際、特異値分解法と最小二乗法を導入し、解の収束精度及び安定性を向上させた。
さらに、香料関係への応用については、水晶振動子ガスセンサを用いて各種の天然精油の識別、光学異性体間の応答分離等を行い良好な結果が得られた。さらに香料の基本成分となるいくつかの物質について混合臭の濃度定量に関する検討を行なった。
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