匂い通信システムの高度化研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12450150
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 森泉 豊栄 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80016534)
• 研究分担者: 石田 寛 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80293041) ; 中本 高道 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (20198261)
• キーワード: 質量分析器 / 匂い通信 / 匂い調合装置 / 香りの配信 / オートシリンジ / ΔΣ変調法

研究概要

昨年度は質量分析器を導入して、ヘッドスペースガスを手動にて測定できることを確認した。本年度は以下のことを行った。
まず、匂い通信システムに組みこむための匂い調合装置を試作した。本研究では電磁弁の開閉を高速に行い、ΔΣ変調信号で制御することにより、簡便で安価な調合装置を実現した。電磁弁はON/OFFのみであるが、高速(毎秒20回)に開閉して流体的なローパスフィルタを通せば、任意の濃度に匂いを実現できる。複数に拡張することも容易で、本研究は最大8成分まで調合できる装置を試作した。各系統の対称性等を実験で確認し、センサを使用した実験で正しく調合できることを確かめた。電磁弁の高速開閉に関しては当初耐久性が心配されたが、問題ないことがわかった。
質量分析器には通常ガスシリンジによりサンプルを導入して測定を行うが、本研究では匂い調合装置の調合比を変えながら繰り返し測定を行うために、サンプルの自動注入を行うことが必要になる。そこで、オートシリンジ装置を製作し、質量分析器に匂い調合装置で発生させた匂いを自動注入できるようにした。コンピュータで制御されたポンプにより調合装置で発生させた匂いを一定量だけ取り出して質量分析器に注入する装置である。質量分析器の注入ポート内は陽圧になっており、当初はオートシリンジ装置により匂い注入ができなかった。シリンジ内のピストンの移動速度を調整し、オートシリンジから質量分析器入り口までの配管を短くすることにより、注入可能になった。しかし、それでも測定の再現性が十分でなかったので、一度匂いを含んだ空気をシリンジ内で圧縮し、圧縮したガスを質量分析器に送り込む方法を試みた結果、再現性は向上した。現在、この装置を利用した匂い記録実験を行っているところである。
本研究の最終目標は匂い通信である。匂いの記録システムで記録した匂いレシピをホームページに登録し、そのホームページで選択した匂いをクライアントのコンピュータに接続した匂い調合装置で発生させるwebインタフェースを製作した。匂いの記録は水晶振動子ガスセンサアレイを用いて行い、2成分の匂い(フローラル系の匂い)について実験を行った。その結果、ホームページを通じて不特定多数の人に記録した匂いの配信ができることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] 三浦, 中本, 森泉: "質量分析器を用いた匂いの記録・再生システムの基礎的研究"電気学会全国大会. (発表予定). (2002)
• [文献書誌] 中本, 森泉: "匂い情報の記録・再生及び通信システムへの展望"日本人工現実感学会. (掲載予定). (2002)
• [文献書誌] 中本: "能動型匂いセンシングシステムによる匂いレシピの記録・再生"電気学会論文誌. 121-E. 625-628 (2001)
• [文献書誌] T.Nakamoto, T.Yamanaka, R.Matsumoto: "Olfactory display using solenoid valves controlled by delta-sigma modulator"Conference documentation, International conference on multisensor fusion and integration for intelligent systems. 13-18 (2001)
• [文献書誌] T.Yamanaka, R.Matsumoto, T.Nakamoto, T.Moriizumi: "Odor recorder for multi-component odor using active sensing system"Proc. 5th East Asian Conference on Chemical Sensors. 53-55 (2001)
• [文献書誌] 中本, 森泉: "匂いセンサを利用した匂いの記録・再生システム"ブレインテクノニュース. 85. 15-18 (2001)