匂いの記録・再生システムの研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14350181
• 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, 大学院・理工学研究科, 助教授 (20198261)
• 研究分担者: 井手 純一 長谷川香料(株), 技術研究所, 上席研究員 ; 山中 高夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 学振特別研究員 ; 石田 寛 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80293041)
• キーワード: 匂いの記録再生 / 実時間参照方式 / ロバスト性 / センサアレイ / 動的レシピ変化 / 匂いの近似 / 匂い調合装置 / 官能検査

研究概要

本研究では、嗅覚情報の記録再生技術の開発を目的とする。匂いの記録再生システムでは、対象臭と同じセンサアレイ(特性の異なる複数のセンサの集まり)応答パターンになるように複数の要素臭を匂い調合装置で調合して匂いを作り出すシステムである。レシピを探索して収束後の調合臭のレシピより対象臭のそれを知ることができる。いったんレシピが決まれば、それにもとづいて匂いの再生を行うことができる。
本年度は、レシピが動的に変化するときの動的レシピ変化の記録を行った。対象臭と調合臭を交互にセンサアレイに導入して両者の応答パターンが一致するように制御する実時間参照方式を考案した。本方式を用いると動的レシピの記録を行うのに加えて温度や湿度が匂い記録の途中で変化してもその影響を受けずにレシピを記録することが可能になる。まず、りんごの要素臭である4成分の匂いを100秒間に相対濃度で60%独立に変化させて、そのレシピを記録することができた。さらに600秒間に温度が12Kもしくは200秒間に湿度が13%RH程度変化する外乱存在下でも匂いレシピの動的変化を記録することができ、ロバスト性が十分あることを確認した。
匂い調合装置に関しては、従来は8成分用であったが16成分まで拡張する装置を設計し、製作した。外注部品の納期遅れもあってまだ稼動していないが、すぐに使用できるようになる見込みである。
また、センサの定常応答測定装置を用いて、りんご、バナナ、オレンジ、メロンの匂いを3成分程度の少数の成分で近似する実験を行った。センサアレイの応答パターンが等しくなるように、3成分の調合比を調整して近似臭を得て、その後官能検査により類似した匂いが得られたことを確認した。また、オレンジ臭に関しては、匂いの記録再生システムを用いて近似実験を行い、短時間で対象臭に近い匂いが得られることを確認した。

研究成果

• [文献書誌] 中本, 山中: "匂いセンサを用いた匂いの記録・再生システムの研究"Aroma research. 4. 22-26 (2003)
• [文献書誌] T.Yamanaka, T.Nakamoto: "Real-time reference method in odor recorder under environmental change"Sensors and Actuators B. (掲載予定).
• [文献書誌] T.Yamanaka, R.Matsumoto, T.Nakamoto: "Fundamental study of odor recorder for multi-component ordor using recipe exploration method based on singular value decomposition"IEEE Sensor Journal. (掲載予定).
• [文献書誌] T.Yamanaka, R.Matsumoto, T.Nakamoto: "Odor recorder for multi-component odor using two-level quantization method"Sensors and Actuators B. 89. 120-125 (2003)
• [文献書誌] T.Yamanaka, R.Matsumoto, T.Nakamoto: "Study of recording apple flavor using odor recorder with five components"Sensors and Actuators B. 89. 112-119 (2003)
• [文献書誌] S.Munoz, T.Nakamoto, T.Moriizumi: "Study of quartz crystal microbalance odor sensing system for apple and banana flavors"IEICE Transaction on electronics. E-85. 1291-1297 (2002)
• [文献書誌] T.Nakamoto, Eds., T.C.Pearce, S.S.Schiffman, H.T.Nagle, J.W.Gardner: "Odor handling and delivery systems, Handbook of machine olfaction"Wiley-VCH, Germany. 55-74 (2003)