におい源探知システムの研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07650475
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 中本 高道 東京工業大学, 工学部, 助教授 (20198261)
• 研究分担者: 神崎 亮平 筑波大学, 生物学系, 講師 (40221907)
• キーワード: におい源探知 / カルマンフィルタ / においコンパス / カイコガ / 半導体ガスセンサ / EAG / フェロモン / 能動サンプリング方式

研究概要

場の風向及び濃度勾配を検出してにおい源の探知を行う方法を用いて、以前の実験により風洞及びクリーンルームにおいてその探知実験に成功している。平成7年度は、探知時間の高速化を図った。今まで用いていた半導体ガスセンサは応答速度、応答回復速度が遅いといために、移動台車の速度を上げると追従できないという問題点があった。応答速度の速いセンサは、風が少し強くなると応答が不安定になる。そこで、センサは従来のものを用いてカルマンフィルタ理論を用い速い半導体センサの応答を推定することを行い、センサの動作速度を向上させた。その結果、台車速度を従来の3倍に上げて探知を行うことに成功した。
上記のシステムは自動測定システムであるが、人間が持ち歩いて探索するツールとして、能動サンプリング方式によるにおいコンパスを試作した。このコンパスは常ににおい源の方位を指し示すもので、2次元、3次元のコンパスの試作に成功した。さらに、適応制御理論を組み合わせることにより、高速ににおい源の方向に向きを変えることができる2次元コンパスを実現できることがわかった。
センサとして理想的な感度、応答速度をもつのは、生体感覚器であろう。そこで、カイコガの触角の電位(EAG)を測定し、それと能動サンプリング方式を組み合わせてフェロモン源の方向を推定する基礎的研究を行い、方向探知能力があることを確かめた。

研究成果

• [文献書誌] H.Ishida,K.Hayashi,M.Takakusaki,T.Nakamoto,T.Moriizumi-R.Kanzaki: "Odor-source localization system mimicking behavior of silkmoth" Sensors and Actuators A. (to be published). (1996)
• [文献書誌] H.Ishida,K.Havashi,M.Takakusaki,T.Nakamoto T.Moriizumi: "Odor-source localization system mimicking behavior of silkmoth" Proc. International Conference on Microelectronics. 146-150 (1996)
• [文献書誌] 石田、中本、森泉: "カイコガの行動を模したにおい源探知コンパスの研究" 電気学会全国大会. (発表予定). (1996)
• [文献書誌] 山中、石田、中本、森泉: "カルマンフィルタを用いたセンサ応答処理によるにおい源探知システムの高速化" 電気学会全国大会. (発表予定). (1996)
• [文献書誌] H.Ishida,Y.Kagawa,T.Nakamoto T.Moriizumi: "Odor-source localization in clean room by autonomous mobile sensing system" Technical Digest of Transducers'95. 1. 783-786 (1995)
• [文献書誌] 石田、林、中本、森泉、神崎: "カイコガの行動を模倣したにおい源探知システムの研究" 電子情報通信学会技術報告. 95. 35-40 (1995)