匂いの記録・再生システムの研究

2003 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: 井出 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, 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: 匂いの記録再生システム / 匂いセンサ / インクジェット / 香気成分 / センサアレイ / 香り発生装置 / 動的匂い変化 / 果実臭

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。匂い調合装置に関しては、前年度からの課題であった16成分用の装置を稼動させ、匂いセンサを用いた匂いの記録に使用した。りんご臭や香水の記録再生を本装置により行い、その基礎的なデータを得た。調合装置は電磁弁の開閉制御で濃度コントロールする方式であるが、従来ソフトウェアで行っていたのをハードウェア化し、回路をFPGAに実装した。また、インターネットを介して匂いを送るために、web上で香りを選択したりレシピを決められるシステムを作り、その動作を確認した。また、柑橘系の果実臭に関して匂いの記録再生実験を行い、2要素臭混合した匂いに関してレシピを決定することができた。
さらに、匂いを構成する要素臭を100成分程度まで増やすために、本年度オートサンプラを購入した。現在、その制御ソフトウェアを製作中であり、来年度の前半には実際の記録再生実験に入る予定である。
また、動的な匂い変化の記録についても検討した。センサアレイを2個用い、その特性のバラツキを各センサアレイについて異なる状態方程式を用いて補正する。その結果、数秒で変化する匂いも記録することができ、大気中で激しく濃度変化する香りについてもそのレシピの動的変化を記録することができた。
匂いの記録再生システムにとって、低揮発成分の匂いの発生方法は重要である。香気成分の多くは低揮発性であり、香りを発生させセンサで検出するのに通常長い時間を要する。本研究ではインクジェット素子で微量滴下した液体をメッシュヒータで加熱することにより、高速に匂いを発生させ検出することを試みた。その結果、速度はセンサ自体の特性よりもセンサセルの構造に強く依存し、センサをセルの中空に支持して配置すると高速な応答が得られることがわかった。応答回復時間を改善した後でジャスミン臭のレシピ決定を行い、そのレシピ決定が可能なことを確認した。

研究成果

• [文献書誌] T.Nakamoto, H.Takigawa, T.Yamanaka: "Fundamental study of odor recorder using inkjet devices for low-volatile scents"Int.Symp.on Organic Molecular Electronics. (accepted). (2004)
• [文献書誌] 中本: "匂いレシピの記録と再生を行うシステム"化学センサ. (掲載予定).
• [文献書誌] T.Yamanaka, K.Yoshikawa, T.Nakamoto: "Improvement of odor-recorder capability for dynamical change of odor"Sensors & Actuators B. (掲載予定).
• [文献書誌] T.Nakamoto, T.Ozawa, Y.Shibata: "Improvement of odor recognition chip"Proc.IEEE Sensors 2003. 590-595 (2003)
• [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"計測自動制御学会誌. 42. 679-684 (2003)
• [文献書誌] T.Yamanaka, B.Wyszyski, T.Nakamoto: "Study of odor recorder for recording recipe of orange flavor"Digest of Technical papers, Transducer03. 1140-1143 (2003)