2005 Fiscal Year Annual Research Report
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17360156
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中本 高道 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (20198261)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長濱 雅彦 東京芸術大学, 美術学部, 助教授 (70345338)
石田 寛 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究部, 助教授 (80293041)
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| Keywords | 匂い記録再生システム / 匂い調合装置 / 水晶振動子ガスセンサ / 霧化器 / エレクトロスプレイ / 短時間フーリエ変換 / ロバスト性 / 果実臭 |
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| Research Abstract |
視嗅覚情報の同時記録再生システムは、ビデオカメラによる映像と匂いセンサによる匂い記録を同時に行い、ディスプレイで映像を再生するのと同時に匂い調合装置により映像に同期させて匂いを再生させる装置である。
本年度は、匂い調合装置の検討をまず行った。匂い調合装置は、複数の要素臭を任意の比率で調合して匂いを発生させる装置である。当初はMEMSマイクロバルブの使用を考えていたが、マイクロバルブの供給が困難になったのと、ディスクリートの電磁弁でも小型で高性能のものが入手できたので後者を用いる方式に変更した。従来は8成分程度の匂い調合装置を用いていたが、広い範囲の匂いを発生させるためには、要素臭の数をさらに増加させる必要がある。従来、空瓶とペアで要素臭の瓶を置いていたが、多数の空瓶を用いなくても安定に匂いを発生させる方法を確立した。また、従来法では要素臭の数が増えると濃度のダイナミックレンジを狭める問題があったが、それを解消する方法を提案した。さらに小型の電磁弁の採用や非対称マニフォールドの採用による小型化を行い、従来より小型で4倍の数の要素臭を調合できる匂い調合装置を実現した。本件は現在特許出願準備中である。
センサに関しては、水晶振動子ガスセンサを用いるが、振動子に均一に感応膜を塗布する方法を検討した。霧化器を用いる方法とエレクトロスプレイ法の導入について検討した。その結果、均一な膜を塗布することができ、損失が少なくて特性が揃っているセンサを製作することに成功した。エレクトロスプレイ法の方が細かい粒子を発生できる可能性があるが、感応膜の種類によっては塗布できないこともあり、膜材料によって使い分ける必要がある。
大気中に漂う匂いの濃度は激しく変化する。周波数変化の時間分解能を向上させて短時間フーリエ変換を用いることにより安定して匂いを識別する方法を検討した。その結果、判別分析法を用いて使用する周波数を選択すれば、激しい濃度変化があるときにでも十分な識別能力が得られることがわかった。匂い源から近い時や遠い時、さらにセンサが動いているときにも安定に識別できるロバスト性をさらに強化する必要がある。
さらに多様な果実臭の記録再生実験をオートサンプラで匂い調合を行う装置と水晶振動子ガスセンサを組み合わせたシステムで検討し、その予備的な結果を得ることができた。
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