| 研究課題/領域番号 |
09555121
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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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 東京工業大学, 工学部, 教授 (80016534)
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| 研究分担者 |
岩下 功 (株)リバーエレテック, 取締役
松浦 吉展 フィガロ技研(株), 開発部・開発1, グループリーダー(研究職)
中本 高道 東京工業大学, 工学部, 助教授 (20198261)
吉邑 昌義 東京工業大学, 工学部, 助手
石田 寛 東京工業大学, 工学部, 助手 (80293041)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1999年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1998年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
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| キーワード | 半導体ガスセンサ / 水晶振動子ガスセンサ / 匂い源探知ロボット / ガスビデオカメラ / オプチカルフロー拘束式 / センサ過渡応答 / センサアレイ / 乱流 / 小型水晶振動子 / 2次元センサアレイ / ガス濃度分布可視化 / ガス流方向推定 / トレーサ / ロックイン計測 / 過渡応答モデル / オプテカルフローの拘束式 / 匂い・ガス源探知 / ガスセンサアレイ / オプティカルフロー / 悪臭源探知 / 流れの可視化 / FPGA / トリエチルアミン / シミュレーション / ガスフロー / 風速センサ |
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| 研究概要 |
現在、都市環境の悪化が社会的問題となっており悪臭、汚染物質の発生源を短時間で特定する技術の開発が望まれている。また、爆発物や薬物の早期発見も重要な課題である。これらの要求に答える人工センシングシステムはまだ開発されていない。
このようなセンシングシステムの開発が困難な原因としては、波動の伝播現象とは異なり匂いは直線的に漂ってくるのではなく、乱流を伴った複雑な気流により運ばれて伝搬することが挙げられる。気流の中のガスセンサの応答は不規則に変化して、その応答を再現することも難しく、信頼性の高い流れの方向推定は困難な課題である。本研究者のグループが開発した匂い源探知ロボットは一定の風が吹く室内では匂い源の探知が可能であるが、閉め切った室内や屋外では探知することが難しくブレイクスルーが必要であった。
そこで本研究ではセンサアレイを導入して匂いやガスの動的な挙動を可視化し、同時多点計測により冗長な情報を得て乱流の影響を抑え、流れの方向推定の信頼性を増すことを目指した。
最初にセンサアレイの数や配置を独自に開発したシミュレーション技術により、明瞭な画像が得られるように決定した。次にパルス駆動型半導体ガスセンサアレイを製作して実験を行ったが、応答回復時間が長いためにガス噴射開始もしくは噴射停止直後しか流れの方向推定を行うことができなかった。
そこで、半導体ガスセンサを時定数1秒程度の小型水晶振動子ガスセンサアレイに変更して実験を行った。このセンサアレイを用いると風洞内だけでなく風速変動がさらに大きいクリーンルーム内でも明瞭な画像が得られほぼ常時方向推定を行うことが可能になった。
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