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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023163643
(43)【公開日】2023-11-10
(54)【発明の名称】成分濃度推定システム及び成分濃度推定方法
(51)【国際特許分類】
G01N 21/00 20060101AFI20231102BHJP
【ＦＩ】
G01N21/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022074679
(22)【出願日】2022-04-28
(71)【出願人】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】若菜 裕紀
(72)【発明者】
【氏名】高武 直弘
(72)【発明者】
【氏名】山田 益義
(72)【発明者】
【氏名】松本 久功
【テーマコード（参考）】
2G059
【Ｆターム（参考）】
2G059AA01
2G059BB12
2G059EE16
2G059GG02
2G059KK08
2G059MM01
2G059PP10
(57)【要約】
【課題】携帯性に優れた成分濃度推定システムを提供することを課題とする。
【解決手段】所定の波長幅を有する光を計測対象物に照射することで、計測対象物内に存在する所定の成分の濃度を計測する光音響センサ３１０による計測結果のうち、予め単一ピークに相当する成分に由来する計測結果を基に、当該成分の濃度を推定する第１の工程処理部１１０と、成分に対し、それぞれ異なる感度を有する、複数のにおいセンサ３２１のそれぞれにおける、単一ピークに相当する成分の濃度分の出力値である成分毎出力値２２を推定し、推定された成分毎出力値２２に基づく情報を基に、単一ピークに相当する成分以外の成分の濃度を推定する第２の工程処理部１２０と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】所定の波長幅を有する光を計測対象物に照射することで、計測対象物内に存在する所定の成分の濃度を計測する光音響センサ３１０による計測結果のうち、予め単一ピークに相当する成分に由来する計測結果を基に、当該成分の濃度を推定する第１の工程処理部１１０と、成分に対し、それぞれ異なる感度を有する、複数のにおいセンサ３２１のそれぞれにおける、単一ピークに相当する成分の濃度分の出力値である成分毎出力値２２を推定し、推定された成分毎出力値２２に基づく情報を基に、単一ピークに相当する成分以外の成分の濃度を推定する第２の工程処理部１２０と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の波長幅を有する光を計測対象物に照射することで、前記計測対象物内に存在する所定の成分の濃度を計測する光計測部による計測結果のうち、予め単一ピークに相当する成分である第１の成分に由来する計測結果を基に、当該第１の成分の濃度を推定する第１の工程処理部と、
前記成分に対し、それぞれ異なる感度を有する、複数の検出部のそれぞれにおける、前記第１の成分の濃度分の出力値を推定し、推定された前記第１の成分の濃度分の出力値に基づく情報を基に、前記第１の成分以外の成分である第２の成分の濃度を推定する第２の工程処理部と、
を有することを特徴とする成分濃度推定システム。
前記成分に対し、それぞれ異なる感度を有する、複数の検出部のそれぞれにおける、前記第１の成分の濃度分の出力値を推定し、推定された前記第１の成分の濃度分の出力値に基づく情報を基に、前記第１の成分以外の成分である第２の成分の濃度を推定する第２の工程処理部と、
を有することを特徴とする成分濃度推定システム。
【請求項2】
前記第２の工程処理部は、
推定された前記第１の成分の濃度分の出力値を定数とし、前記検出部のそれぞれにおける、前記第２の成分の濃度分の出力値を変数とした、対象となる前記検出部の出力値である第１の式を、それぞれの前記検出部について生成し、前記第１の式を基に、前記変数を算出し、前記算出した変数を基に前記第２の成分の濃度を推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の成分濃度推定システム。
推定された前記第１の成分の濃度分の出力値を定数とし、前記検出部のそれぞれにおける、前記第２の成分の濃度分の出力値を変数とした、対象となる前記検出部の出力値である第１の式を、それぞれの前記検出部について生成し、前記第１の式を基に、前記変数を算出し、前記算出した変数を基に前記第２の成分の濃度を推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の成分濃度推定システム。
【請求項3】
前記第１の式は、前記定数と、前記変数とを足し合わせたものであり、
第２の工程処理部は、
前記第１の式と、前記検出部の実測値とを基に、前記第１の式における前記変数の値を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の成分濃度推定システム。
第２の工程処理部は、
前記第１の式と、前記検出部の実測値とを基に、前記第１の式における前記変数の値を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の成分濃度推定システム。
【請求項4】
前記検出部の実測値と、前記第１の式との差分を二乗したものである第２の式を、それぞれの前記検出部について生成し、生成した前記第２の式のそれぞれが足し合わされた二乗和誤差の式である第３の式が最小となる前記第１の式における前記変数の値を算出する
ことを特徴とする請求項３に記載の成分濃度推定システム。
ことを特徴とする請求項３に記載の成分濃度推定システム。
【請求項5】
前記二乗和誤差の式の値を基に、前記検出部における、それぞれの成分の濃度分の出力値を更新する更新部
を有することを特徴とする請求項４に記載の成分濃度推定システム。
を有することを特徴とする請求項４に記載の成分濃度推定システム。
【請求項6】
前記更新部は、
現在の前記二乗和誤差の式の最小値が、１つ前に算出された前記二乗和誤差の式の最小値より大きい状態が所定回数連続した場合、前記更新を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の成分濃度推定システム。
現在の前記二乗和誤差の式の最小値が、１つ前に算出された前記二乗和誤差の式の最小値より大きい状態が所定回数連続した場合、前記更新を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の成分濃度推定システム。
【請求項7】
前記更新部は、
前記二乗和誤差の式の最小値が所定の閾値より大きい場合、前記更新を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の成分濃度推定システム。
前記二乗和誤差の式の最小値が所定の閾値より大きい場合、前記更新を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の成分濃度推定システム。
【請求項8】
前記光計測部は、光を射出する光源部を備え、
前記光源部はＬＥＤ（Light Emission Diode）で構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の成分濃度推定システム。
前記光源部はＬＥＤ（Light Emission Diode）で構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の成分濃度推定システム。
【請求項9】
前記光計測部は、光を射出する光源部を備え、
前記光源部は所定の波長幅を有するレーザ光を照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の成分濃度推定システム。
前記光源部は所定の波長幅を有するレーザ光を照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の成分濃度推定システム。
【請求項10】
所定の波長幅を有する光を計測対象物に照射することで、前記計測対象物内に存在する所定の成分の濃度を計測する光計測部の出力値、及び、成分に対し、それぞれ異なる感度を有する、複数の検出部の出力値を基に、前記計測対象物の内部の成分濃度を計測する処理部が、
前記光計測部による計測結果のうち、予め単一ピークに相当する成分である第１の成分に由来する計測結果を基に、当該第１の成分の濃度を推定する第１の工程処理部と、
複数の前記検出部のそれぞれにおける、前記第１の成分の濃度分の出力値を推定し、推定された前記第１の成分の濃度分の出力値に基づく情報を基に、前記第１の成分以外の成分である第２の成分の濃度を推定する第２の工程処理部と、
を実行することを特徴とする成分濃度推定方法。
前記光計測部による計測結果のうち、予め単一ピークに相当する成分である第１の成分に由来する計測結果を基に、当該第１の成分の濃度を推定する第１の工程処理部と、
複数の前記検出部のそれぞれにおける、前記第１の成分の濃度分の出力値を推定し、推定された前記第１の成分の濃度分の出力値に基づく情報を基に、前記第１の成分以外の成分である第２の成分の濃度を推定する第２の工程処理部と、
を実行することを特徴とする成分濃度推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成分濃度推定システム及び成分濃度推定方法の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
非侵襲で人の血中代謝物を計測する技術が報告されている。このような技術として、「自動車運転者において被分析物を非侵襲的に測定し、被分析物の測定値に基づいて自動車を制御するためのシステム。少なくとも１つの固体光源は、異なる光の波長を発するように構成される。サンプルデバイスは、少なくとも１つの固体光源によって発せられる光を自動車運転者の組織に導入するように構成される。１つ以上の光検出は、自動車運転者の組織によって吸収された光の波長を検出するように構成される。コントローラは、１つ以上の光検出器によって検出される光に基づいて、自動車運転者の組織の中の被分析物の測定値を計算し、自動車運転者の組織の中の被分析物の測定値が所定の値を超えるかどうかを判定し、自動車を制御するように構成されるデバイスに信号を提供するように構成される」という技術がある。例えば、特許文献１に記載の技術がある（要約参照）。
【0003】
また、「成分濃度測定装置１は、互いに異なる波長の２つの光を同一周波数で、かつ、同じ位相の信号によって強度変調して被測定物１０に照射する光照射部と、光照射部による照射によって被測定物１０の内部で発生する光音響波を検出して第１電気信号に変換する検出部と、第１電気信号の振幅および位相に基づいて、被測定物１０に含まれる対象成分１０Ｇの濃度を求める処理部とを備え、被測定物１０に含まれる背景成分１０Ｗに対する２つの光の光吸収係数は、温度の変化に対する変化量δが等しく、互いに符号が異なることを特徴とする」という技術がある。例えば、特許文献２に記載の技術がある（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－１０１１９６号公報
【特許文献2】特開２０１９－１６５９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献１に記載に技術は、複数物質の検知を行う際、物質固有の波長に対応したレーザ光源が複数必要となる。この結果、特許文献１に記載に技術は、装置のサイズが大きくなり、携帯に対して不適である。
また、小型化が容易な光音響技術を利用した特許文献２に記載の技術は、グルコース以外の成分検出毎に、新たな光源（波長）が必要である。
また、特許文献１－２に記載の技術では、ピークの重複する領域での成分検出が困難である。
また、小型化が容易な光音響技術を利用した特許文献２に記載の技術は、グルコース以外の成分検出毎に、新たな光源（波長）が必要である。
また、特許文献１－２に記載の技術では、ピークの重複する領域での成分検出が困難である。
【0006】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、少ない構成で多くの成分を特定可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記した課題を解決するため、本発明は、所定の波長幅を有する光を計測対象物に照射することで、前記計測対象物内に存在する所定の成分の濃度を計測する光計測部による計測結果のうち、予め単一ピークに相当する成分である第１の成分に由来する計測結果を基に、当該第１の成分の濃度を推定する第１の工程処理部と、前記成分に対し、それぞれ異なる感度を有する、複数の検出部のそれぞれにおける、前記第１の成分の濃度分の出力値を推定し、推定された前記第１の成分の濃度分の出力値に基づく情報を基に、前記第１の成分以外の成分である第２の成分の濃度を推定する第２の工程処理部と、を有することを特徴とする。
その他の解決手段は実施形態中において適宜記載する。
その他の解決手段は実施形態中において適宜記載する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、少ない構成で多くの成分を特定可能とすることができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係る成分濃度推定システムの構成を示す図である。
【図2】センサ部の詳細な構成を示す図である。
【図3】それぞれ成分の吸収スペクトルを示す図である。
【図4】第１実施形態に係る血中成分検出処理の手順を示すフローチャート（その１）である。
【図5】第１実施形態に係る血中成分検出処理の手順を示すフローチャート（その２）である。
【図6】光音響センサによる出力値を示す図である。
【図7】マルチセンサアレイを構成するにおいセンサそれぞれの出力値を示す図である。
【図8】エタノール濃度に対する成分毎出力値の関係を示す図である。
【図9】実際のにおいセンサの出力値と、推測されるにおいセンサの出力値とを示す図である。
【図10】光音響センサによる出力値を示す図である。
【図11】第２実施形態に係る成分濃度推定システムの構成を示す図である。
【図12】第２実施形態に係る第２の工程の処理手順を示すフローチャートである。
【図13】成分濃度推定装置のハードウェア構成を示す図である。
【図14】ユーザ端末のハードウェア構成を示す図である。
【図15】処理装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施例は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
【0011】
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【0012】
同一あるいは同様の機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。また、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。
【0013】
実施形態において、プログラムを実行して行う処理について説明する場合がある。ここで、計算機は、プロセッサ（例えばＣＰＵ、ＧＰＵ）によりプログラムを実行し、記憶資源（例えばメモリ）やインターフェースデバイス（例えば通信ポート）等を用いながら、プログラムで定められた処理を行う。そのため、プログラムを実行して行う処理の主体を、プロセッサとしてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路を含んでいてもよい。ここで、専用回路とは、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等である。
【0014】
プログラムは、プログラムソースから計算機にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバまたは計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含む。また、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、実施例において、２以上のプログラムが１つのプログラムとして実現されてもよいし、１つのプログラムが２以上のプログラムとして実現されてもよい。
【0015】
［第１実施形態］
＜成分濃度推定システムＺ＞
図１は、第１実施形態に係る成分濃度推定システムＺの構成を示す図である。
成分濃度推定システムＺは、処理部１、データベース２、センサ部３及び表示部４を有する。
センサ部３は、光音響センサ（光計測部）３１０、及び、マルチセンサアレイ３２０を有する。光音響センサ３１０は、所定の波長幅を有する光を計測対象物に照射することで、計測対象物に含まれる成分（計測対象物内に存在する所定の成分）の濃度を計測する。光音響センサ３１０については後記する。マルチセンサアレイ３２０は、複数のにおいセンサ（検出部）３２１を有している。においセンサ３２１は、ある化学物質（以降では成分Ｇと記載）の分子が付着すると抵抗値が変化し、電圧信号として出力できるものである。
＜成分濃度推定システムＺ＞
図１は、第１実施形態に係る成分濃度推定システムＺの構成を示す図である。
成分濃度推定システムＺは、処理部１、データベース２、センサ部３及び表示部４を有する。
センサ部３は、光音響センサ（光計測部）３１０、及び、マルチセンサアレイ３２０を有する。光音響センサ３１０は、所定の波長幅を有する光を計測対象物に照射することで、計測対象物に含まれる成分（計測対象物内に存在する所定の成分）の濃度を計測する。光音響センサ３１０については後記する。マルチセンサアレイ３２０は、複数のにおいセンサ（検出部）３２１を有している。においセンサ３２１は、ある化学物質（以降では成分Ｇと記載）の分子が付着すると抵抗値が変化し、電圧信号として出力できるものである。
【0016】
データベース２には、濃度変換係数２１及び成分毎出力値２２が格納されている。濃度変換係数２１は、光音響センサ３１０の計測結果である出力値に対して適用することで、光音響センサ３１０の出力値に対応する成分Ｇ（図２参照）の濃度を算出するものである。また、成分毎出力値２２は、それぞれの成分Ｇの濃度分に対するにおいセンサ３２１の出力値である（第１の成分の濃度分の出力値、第２の成分の濃度分の出力値）。濃度変換係数２１及び成分毎出力値２２については後記する。また、データベース２には、過去の光音響センサ３１０や、においセンサ３２１の計測値が格納されていてもよい。
【0017】
処理部１は、第１の工程処理部１１０、第２の工程処理部１２０を有する。
第１の工程処理部１１０は、出力値取得部１１１、濃度変換係数取得部１１２、単一成分濃度算出部１１３、及び、格納処理部１１４を有する。
出力値取得部１１１は、センサ部３から光音響センサ３１０、マルチセンサアレイ３２０を構成するにおいセンサ３２１それぞれの出力値を取得する。
濃度変換係数取得部１１２は、データベース２から濃度変換係数２１を取得する。
単一成分濃度算出部１１３は、光音響センサ３１０で検出された単一ピークの出力値を、濃度変換係数２１で除算することにより、単一ピークに相当する成分Ｇ（単一成分）の濃度（単一成分濃度）を算出する。単一ピーク、単一成分等については後記する。
格納処理部１１４は、単一成分濃度算出部１１３によって算出された単一成分濃度、光音響センサ３１０の出力値、においセンサ３２１の出力値のそれぞれをデータベース２に格納する。
第１の工程処理部１１０は、出力値取得部１１１、濃度変換係数取得部１１２、単一成分濃度算出部１１３、及び、格納処理部１１４を有する。
出力値取得部１１１は、センサ部３から光音響センサ３１０、マルチセンサアレイ３２０を構成するにおいセンサ３２１それぞれの出力値を取得する。
濃度変換係数取得部１１２は、データベース２から濃度変換係数２１を取得する。
単一成分濃度算出部１１３は、光音響センサ３１０で検出された単一ピークの出力値を、濃度変換係数２１で除算することにより、単一ピークに相当する成分Ｇ（単一成分）の濃度（単一成分濃度）を算出する。単一ピーク、単一成分等については後記する。
格納処理部１１４は、単一成分濃度算出部１１３によって算出された単一成分濃度、光音響センサ３１０の出力値、においセンサ３２１の出力値のそれぞれをデータベース２に格納する。
【0018】
第２の工程処理部１２０は、データ取得部１２１、関係式生成部１２２、推測部１２３、格納処理部１２４、表示処理部１２５、更新部１２６を有する。
データ取得部１２１は、データベース２から単一成分濃度と、成分毎出力値２２とをデータベース２から取得する。
関係式生成部１２２は、それぞれのにおいセンサ３２１に対する推測出力値の関係式を生成する。また関係式生成部１２２は、においセンサ３２１による実際の出力値と、推測出力値との二乗和誤差の式を生成する。関係式や、二乗和誤差の式については後記する。
推測部１２３は、関係式生成部１２２によって生成された各関係式を基に、光音響センサ３１０のピークが重複している成分Ｇの濃度を推定する。光音響センサ３１０のピークが重複している成分Ｇについては後記する。
データ取得部１２１は、データベース２から単一成分濃度と、成分毎出力値２２とをデータベース２から取得する。
関係式生成部１２２は、それぞれのにおいセンサ３２１に対する推測出力値の関係式を生成する。また関係式生成部１２２は、においセンサ３２１による実際の出力値と、推測出力値との二乗和誤差の式を生成する。関係式や、二乗和誤差の式については後記する。
推測部１２３は、関係式生成部１２２によって生成された各関係式を基に、光音響センサ３１０のピークが重複している成分Ｇの濃度を推定する。光音響センサ３１０のピークが重複している成分Ｇについては後記する。
【0019】
格納処理部１２４は、光音響センサ３１０のピークが重複している成分Ｇの濃度を光音響センサ３１０及びマルチセンサアレイ３２０の出力値とともにデータベース２に格納する。
表示処理部１２５は、単一成分濃度、及び、光音響センサ３１０において重複しているピークの濃度を表示部４に表示する。
表示処理部１２５は、単一成分濃度、及び、光音響センサ３１０において重複しているピークの濃度を表示部４に表示する。
【0020】
なお、センサ部３、処理部１、データベース２、表示部４については以下の形態が考えられる。
（Ａ１）センサ部３、処理部１、データベース２、表示部４のすべてが一体となった装置に備えられている。
（Ａ２）処理部１、データベース２、表示部４はスマートフォンや、タブレット端末や、スマートウオッチ等のユーザ端末８２０（図１４参照）に備えられ、センサ部３はユーザ端末８２０とは別の計測端末（不図示）に備えられる。
（Ａ３）処理部１、表示部４はスマートフォンや、タブレット端末や、スマートウオッチ等のユーザ端末８２０に備えられ、センサ部３はユーザ端末８２０とは別の計測端末（不図示）に備えられる。データベース２は、クラウドサーバ（不図示）に備えられる。
（Ａ４）処理部１、データベース２が、クラウドサーバ（不図示）に備えられ、表示部４がユーザ端末８２０や、個人所有のＰＣ（Personal Computer）に備えられ、センサ部３が計測端末（不図示）に備えらえる。
（Ａ１）～（Ａ４）以外の形態も可能である。
（Ａ１）センサ部３、処理部１、データベース２、表示部４のすべてが一体となった装置に備えられている。
（Ａ２）処理部１、データベース２、表示部４はスマートフォンや、タブレット端末や、スマートウオッチ等のユーザ端末８２０（図１４参照）に備えられ、センサ部３はユーザ端末８２０とは別の計測端末（不図示）に備えられる。
（Ａ３）処理部１、表示部４はスマートフォンや、タブレット端末や、スマートウオッチ等のユーザ端末８２０に備えられ、センサ部３はユーザ端末８２０とは別の計測端末（不図示）に備えられる。データベース２は、クラウドサーバ（不図示）に備えられる。
（Ａ４）処理部１、データベース２が、クラウドサーバ（不図示）に備えられ、表示部４がユーザ端末８２０や、個人所有のＰＣ（Personal Computer）に備えられ、センサ部３が計測端末（不図示）に備えらえる。
（Ａ１）～（Ａ４）以外の形態も可能である。
【0021】
＜センサ部３の構成＞
図２は、センサ部３の詳細な構成を示す図である。
センサ部３は、前記したように光音響センサ３１０と、マルチセンサアレイ３２０とを備える。
図２に示す例において、ユーザが計測対象物である指Ｆをセンサ部３に載置することで、指Ｆの内部（体内）の成分Ｇ（計測対象物内に存在する所定の成分）が計測される形式となっている。ただし、図２に示す例に限らず、例えば、腕時計のようにセンサ部３が装着されることで、手首（手首の内部）から成分Ｇが計測される形式であってもよい。本実施形態では、成分濃度推定システムＺによって計測される成分Ｇは、アンモニア、アセトアルデヒド、エタノール、アセトン（計測対象物内に存在する所定の成分）であるが、計測される成分Ｇはこれらに限らない。
図２は、センサ部３の詳細な構成を示す図である。
センサ部３は、前記したように光音響センサ３１０と、マルチセンサアレイ３２０とを備える。
図２に示す例において、ユーザが計測対象物である指Ｆをセンサ部３に載置することで、指Ｆの内部（体内）の成分Ｇ（計測対象物内に存在する所定の成分）が計測される形式となっている。ただし、図２に示す例に限らず、例えば、腕時計のようにセンサ部３が装着されることで、手首（手首の内部）から成分Ｇが計測される形式であってもよい。本実施形態では、成分濃度推定システムＺによって計測される成分Ｇは、アンモニア、アセトアルデヒド、エタノール、アセトン（計測対象物内に存在する所定の成分）であるが、計測される成分Ｇはこれらに限らない。
【0022】
光音響センサ３１０は、光源部３１１と、マイク３１２とを有する。光源部３１１には、ＬＥＤ（Light Emission Diode）や、レーザ光源が備えられている。なお、レーザ光源が光源部３１１に使用されている場合、射出されるレーザ光は、所定の波長幅を有することが求められる。計測対象物である指Ｆと、光源部３１１との間には、光を透過する透明部材３１３が備えられており、光源部３１１から射出された光が透過可能となっている。また、透明部材３１３の代わりに、穴が形成され、指Ｆに直接光が照射される構造でもよい。光源部３１１から射出された光は透明部材３１３を透過して、指Ｆに照射される。指Ｆに光が照射されると、指Ｆの内部における特定の成分Ｇが特定の波長の光を吸収する。成分Ｇは特定波長の光を吸収した際、超音波（音響波）を生じる。生じた音響波はマイク３１２によって集音される。
【0023】
また、マルチセンサアレイ３２０は、外部と連通している通路３３１に備えられている。通路３３１において、一方の開口端３３２Ａは、ユーザがセンサ部３に指Ｆを載置した際、指Ｆと接触、もしくは指Ｆの近傍に位置するよう構成されている。また、通路３３１において、他方の開口端３３２Ｂには、通路３３１内の空気を排気するファン３３３が備えられている。成分Ｇは、ユーザの指Ｆから汗や、においとして体内から体外へ排出される。体外へ排出された成分Ｇは、ファン３３３によって生じる気流（実線矢印）に沿って、開口端３３２Ａから通路３３１に導入され、開口端３３２Ｂから排出される（白抜矢印）。成分Ｇが通路３３１内を通過する際、マルチセンサアレイ３２０を構成するにおいセンサ３２１のそれぞれに成分Ｇが付着し、においセンサ３２１による計測が行われる。
【0024】
マルチセンサアレイ３２０に備えられているにおいセンサ３２１のそれぞれは、成分Ｇに対し、それぞれ異なる感度を有する。例えば、においセンサ３２１ａは、エタノールに対する感度が高いが、エタノール以外の成分Ｇに対する感度は低い。ただし、においセンサ３２１ａは、感度は低いものの、エタノール以外の成分Ｇに対しても出力を行う。同様に、においセンサ３２１ｂは、アセトンに対する感度が高いが、アセトン以外の成分Ｇに対する感度は低い。ただし、においセンサ３２１ｂは、感度は低いものの、アセトン以外の成分Ｇに対しても出力を行う。また、においセンサ３２１ｃは、アンモニアに対する感度が高いが、アンモニア以外の成分Ｇに対する感度は低い。ただし、においセンサ３２１ｃは、感度は低いものの、アンモニア以外の成分Ｇに対しても出力を行う。そして、においセンサ３２１ｄは、アセトアルデヒドに対する感度が高いが、アセトアルデヒド以外の成分Ｇに対する感度は低い。ただし、においセンサ３２１ｄは、感度は低いものの、アセトアルデヒド以外の成分Ｇに対しても出力を行う。
【0025】
＜それぞれ成分Ｇの吸収スペクトル＞
図３は、それぞれ成分Ｇの吸収スペクトルを示す図である。適宜、図１及び図２を参照する。
図３において、破線４０１はアンモニアの吸収スペクトルを示す。また、破線４０２は、アセトアルデヒドの吸収スペクトルを示す。そして、実線４０３は、エタノールの吸収スペクトルを示す。さらに、二点鎖線４０４は、アセトンの吸収スペクトルを示す。なお、符号４１１は、光音響センサ３１０の光源部３１１から射出される光の波長域を示している（２．９μｍ辺りから３．７μｍ辺りの波長域）。それぞれの成分Ｇの吸収スペクトルは、既知のものである。また、生じる音響波は吸収スペクトルに応じた強度となる。つまり、光音響センサ３１０のマイク３１２によって集音される音響波は、吸収率に応じた強度を有し、吸収スペクトルの波長に応じた波長の音となる。換言すれば、音響波のスペクトルは図３で破線４０１、破線４０２、実線４０３、二点鎖線４０４で示される吸収スペクトルを合成したものと同様の形を有する。つまり、光音響センサ３０１の出力は、吸収率の情報を出力値として有し、さらに、吸収スペクトルの波長情報を有するものとなる。波長情報は、出力値の波長等で示される。
図３は、それぞれ成分Ｇの吸収スペクトルを示す図である。適宜、図１及び図２を参照する。
図３において、破線４０１はアンモニアの吸収スペクトルを示す。また、破線４０２は、アセトアルデヒドの吸収スペクトルを示す。そして、実線４０３は、エタノールの吸収スペクトルを示す。さらに、二点鎖線４０４は、アセトンの吸収スペクトルを示す。なお、符号４１１は、光音響センサ３１０の光源部３１１から射出される光の波長域を示している（２．９μｍ辺りから３．７μｍ辺りの波長域）。それぞれの成分Ｇの吸収スペクトルは、既知のものである。また、生じる音響波は吸収スペクトルに応じた強度となる。つまり、光音響センサ３１０のマイク３１２によって集音される音響波は、吸収率に応じた強度を有し、吸収スペクトルの波長に応じた波長の音となる。換言すれば、音響波のスペクトルは図３で破線４０１、破線４０２、実線４０３、二点鎖線４０４で示される吸収スペクトルを合成したものと同様の形を有する。つまり、光音響センサ３０１の出力は、吸収率の情報を出力値として有し、さらに、吸収スペクトルの波長情報を有するものとなる。波長情報は、出力値の波長等で示される。
【0026】
光音響センサ３１０では、光源部３１１から射出された光のうち、図３に示す吸収スペクトルに従って、各成分Ｇが特定の波長の光を吸収する。そして、特定の波長の光を吸収した成分Ｇは、光吸収の際、超音波（音響波）を発生させる。
【0027】
図３の符号４２１は波長を示す目印の縦棒であり、縦棒４２１は、アンモニアの吸収スペクトルのピーク波長の位置を示している。同様に、符号４２２も波長を示す目印の縦棒であり、縦棒４２２は、アセトアルデヒドの吸収スペクトルのピーク波長を示している。すなわち、取得された音響波のスペクトルのうち、符号４２１に相当する波長に相当する音響波のピークが検出され、検出された音響波のピーク出力値によってアンモニアの濃度が計測される。また、取得された音響波のスペクトルのうち、符号４２２に示す波長に相当する音響波のピークが検出され、検出された音響波のピーク出力値によってアセトアルデヒドの濃度が計測される。
【0028】
図３において、符号４３１に示す範囲では、エタノールの吸収スペクトル（実線４０３）のピークと、アセトンの吸収スペクトル（二点鎖線４０４）のピークとが重複している。従って、符号４２３の目印の縦棒で示される波長は、エタノール及びアセトン双方の吸収スペクトルのピークが含まれている。そのため、それぞれの成分Ｇが、図３に示すような吸収スペクトルを有する場合、これまでの技術ではエタノール及びアセトンの濃度を計測することができない。
【0029】
また、光音響センサ３１０のピーク波長から、ピークに相当する成分Ｇの濃度を算出することが可能である。
そして、アンモニア及びアセトアルデヒドのピークは、符号４２１及び符号４２２に示すようにピークが単独（単一ピーク）となっている。従って、アンモニア及びアセトアルデヒドの濃度は光音響センサ３１０における単一ピークに対応する出力値（光計測部による計測結果のうち、予め単一ピークに相当する成分である第１の成分に由来する計測結果）によって算出できる。これに対し、エタノール及びアセトンのピークは、互いに重複しているため、光音響センサ３１０の出力値からエタノール及びアセトンの濃度を算出することができない。
そして、アンモニア及びアセトアルデヒドのピークは、符号４２１及び符号４２２に示すようにピークが単独（単一ピーク）となっている。従って、アンモニア及びアセトアルデヒドの濃度は光音響センサ３１０における単一ピークに対応する出力値（光計測部による計測結果のうち、予め単一ピークに相当する成分である第１の成分に由来する計測結果）によって算出できる。これに対し、エタノール及びアセトンのピークは、互いに重複しているため、光音響センサ３１０の出力値からエタノール及びアセトンの濃度を算出することができない。
【0030】
また、図１及び図２で示すように、本実施形態の成分濃度推定システムＺでは、それぞれの成分Ｇに対して異なる感度を有するにおいセンサ３２１が複数（本実施形態では４つ）備えられている。しかし、理由については後記するが、においセンサ３２１は、成分の濃度を正確に計測することができない。
【0031】
本実施形態では、単一ピークを有する成分Ｇの濃度と、それぞれのにおいセンサ３２１の出力値とを基に、光音響センサ３１０によるピークが重複している成分Ｇの濃度を推定するものである。図３に示す例では、単一ピークを有する成分Ｇは、第１の成分であるアンモニア及びアセトアルデヒドである。また、ピークが重複している成分Ｇは、第２の成分であるエタノール及びアセトンである。
【0032】
なお、どの成分Ｇが単一ピークを示し、どの成分Ｇと、どの成分Ｇとが重複したピークを示すかは、予めわかっている。
【0033】
＜フローチャート＞
図４及び図５は、第１実施形態に係る血中成分検出処理の手順を示すフローチャートである。適宜、図１を参照する。
（第１の工程（図４のステップＳ１００））
まず、第１の工程処理部１１０が第１の工程（Ｓ１００）を実行する。
第１の構成では、光音響センサ３１０による計測が行われると同時に、マルチセンサアレイ３２０による計測が行われる（Ｓ１０１）。
続いて、出力値取得部１１１は、マルチセンサアレイ３２０及び光音響センサ３１０による出力値を取得する（Ｓ１１１）。
図４及び図５は、第１実施形態に係る血中成分検出処理の手順を示すフローチャートである。適宜、図１を参照する。
（第１の工程（図４のステップＳ１００））
まず、第１の工程処理部１１０が第１の工程（Ｓ１００）を実行する。
第１の構成では、光音響センサ３１０による計測が行われると同時に、マルチセンサアレイ３２０による計測が行われる（Ｓ１０１）。
続いて、出力値取得部１１１は、マルチセンサアレイ３２０及び光音響センサ３１０による出力値を取得する（Ｓ１１１）。
【0034】
図６は、光音響センサ３１０による出力値を示す図である。
図６において、横軸は波長を示し、縦軸は出力値を示す。出力値は具体的には出力強度である。
図６に示す例では、「Ｉλａ」はアンモニアに相当するピークの波長を示す。すなわち、「Ｉλａ」は、図３の符号４２１に示す波長に相当する。ここで、ピークとは図３に示す吸収スペクトルのピークである。波長は、出力値の波長を吸収スペクトルの波長に換算したものである。
図６において、横軸は波長を示し、縦軸は出力値を示す。出力値は具体的には出力強度である。
図６に示す例では、「Ｉλａ」はアンモニアに相当するピークの波長を示す。すなわち、「Ｉλａ」は、図３の符号４２１に示す波長に相当する。ここで、ピークとは図３に示す吸収スペクトルのピークである。波長は、出力値の波長を吸収スペクトルの波長に換算したものである。
【0035】
また、「Ｉλｂ」はアセトアルデヒドに相当するピークの波長を示す。すなわち、「Ｉλｂ」は、図３の符号４２２に示すピークの波長に相当する。そして、「Ｉλｃ」はエタノール及びアセトンに相当するピークの波長を示す。すなわち、「Ｉλｃ」は、図３の符号４２３に示す波長に相当する。つまり、「Ｉλｃ」における出力値には、エタノールの濃度及びアセトンの濃度による出力値が足し合わされている。
【0036】
図７は、マルチセンサアレイ３２０を構成するにおいセンサ３２１それぞれの出力値を示す図である。
図７において、横軸はにおいセンサ３２１を示し、縦軸は出力値を示す。出力値は具体的には電圧値である。
横軸において、「ｓａ」はにおいセンサ３２１ａを示し、「ｓｂ」はにおいセンサ３２１ｂを示す。同様に、「ｓｃ」はにおいセンサ３２１ｃを示し、「ｓｄ」はにおいセンサ３２１ｄを示す。
前記したように、それぞれのにおいセンサ３２１による出力値から、成分Ｇの濃度を定量的に計測することはできない（理由は後記）。
図７において、横軸はにおいセンサ３２１を示し、縦軸は出力値を示す。出力値は具体的には電圧値である。
横軸において、「ｓａ」はにおいセンサ３２１ａを示し、「ｓｂ」はにおいセンサ３２１ｂを示す。同様に、「ｓｃ」はにおいセンサ３２１ｃを示し、「ｓｄ」はにおいセンサ３２１ｄを示す。
前記したように、それぞれのにおいセンサ３２１による出力値から、成分Ｇの濃度を定量的に計測することはできない（理由は後記）。
【0037】
図４の説明に戻る。
そして、濃度変換係数取得部１１２は、データベース２から光音響センサ３１０の計測において単一ピークとなっている波長に対する濃度変換係数２１を取得する（Ｓ１１２）。
そして、単一成分濃度算出部１１３は、以下の式（１）、（２）で示すように光音響センサ３１０の出力値の内、単一ピークの出力値を、ステップＳ１１２で取得した濃度変換係数２１で除算する。これにより、単一成分濃度算出部１１３は、単一ピークに相当する成分Ｇ（単一ピークの成分Ｇ）の濃度（単一成分濃度）を算出する（Ｓ１１３）。
そして、濃度変換係数取得部１１２は、データベース２から光音響センサ３１０の計測において単一ピークとなっている波長に対する濃度変換係数２１を取得する（Ｓ１１２）。
そして、単一成分濃度算出部１１３は、以下の式（１）、（２）で示すように光音響センサ３１０の出力値の内、単一ピークの出力値を、ステップＳ１１２で取得した濃度変換係数２１で除算する。これにより、単一成分濃度算出部１１３は、単一ピークに相当する成分Ｇ（単一ピークの成分Ｇ）の濃度（単一成分濃度）を算出する（Ｓ１１３）。
【0038】
Ｃａｍ ＝ Ｉλａ／Ｂλ１ａｍ ・・・ （１）
Ｃａａ ＝ Ｉλｂ／Ｂλ２ａａ ・・・ （２）
Ｃａａ ＝ Ｉλｂ／Ｂλ２ａａ ・・・ （２）
【0039】
式（１）で、「Ｃａｍ」は、第１の成分の濃度であるアンモニア濃度を示し、「Ｂλ１ａｍ」はアンモニアに相当する単一ピークの波長「Ｉλａ」の濃度変換係数２１である。また、式（２）で、「Ｃａａ」はアセトアルデヒド濃度を示し、「Ｂλ２ａａ」は、第１の成分の濃度であるアセトアルデヒドに相当する単一ピークの波長「Ｉλｂ」の濃度変換係数２１である。濃度変換係数２１は予め実験等によって算出されている。
【0040】
そして、格納処理部１１４は、算出した単一成分濃度と、取得されたマルチセンサアレイ３２０及び光音響センサ３１０による出力値とを同一計測条件データとしてデータベース２に格納する（Ｓ１１４）。
【0041】
（第２の工程（図５のＳ２００）
第１の工程（Ｓ１００）の終了後、第２の工程処理部１２０が第２の工程（Ｓ２００）を実行する。
データ取得部１２１は、データベース２から第１の工程（Ｓ１００）で算出された単一成分濃度と、単一成分濃度に対応する成分毎出力値２２とをデータベース２から取得する（Ｓ２０１）。
第１の工程（Ｓ１００）の終了後、第２の工程処理部１２０が第２の工程（Ｓ２００）を実行する。
データ取得部１２１は、データベース２から第１の工程（Ｓ１００）で算出された単一成分濃度と、単一成分濃度に対応する成分毎出力値２２とをデータベース２から取得する（Ｓ２０１）。
【0042】
そして、関係式生成部１２２は、単一成分濃度に対応する成分毎出力値２２を基に、においセンサ３２１に対する推定出力値の関係式を生成する（Ｓ２０２）。
例えば、図３に示すように、単一ピークがアンモニア及びアセトアルデヒドであり、ピークが重複している成分Ｇとして、エタノール及びアセトンが存在しているものとする。この場合、光音響センサ３１０の出力が重複している成分Ｇとして、エタノール及びアセトンの濃度を推定することが目的となる。そこで、関係式生成部１２２は、推定されたアンモニア及びアセトアルデヒドの濃度分の出力値に基づく情報である推定出力値の関係式として、以下の式（１１）～（１４）を生成する。式（１１）～（１４）のそれぞれが対象となるにおいセンサ３２１の出力値である第１の式である。式（１１）～（１４）に示すように、第１の式はそれぞれのにおいセンサ３２１に対して生成される。
例えば、図３に示すように、単一ピークがアンモニア及びアセトアルデヒドであり、ピークが重複している成分Ｇとして、エタノール及びアセトンが存在しているものとする。この場合、光音響センサ３１０の出力が重複している成分Ｇとして、エタノール及びアセトンの濃度を推定することが目的となる。そこで、関係式生成部１２２は、推定されたアンモニア及びアセトアルデヒドの濃度分の出力値に基づく情報である推定出力値の関係式として、以下の式（１１）～（１４）を生成する。式（１１）～（１４）のそれぞれが対象となるにおいセンサ３２１の出力値である第１の式である。式（１１）～（１４）に示すように、第１の式はそれぞれのにおいセンサ３２１に対して生成される。
【0043】
Ｖｓａ ＝ ＢｅｔＳａ ＋ ＢａａＳａ ＋ ＢａｃＳａ ＋ ＢａｍＳａ
・・・（１１）
Ｖｓｂ ＝ ＢｅｔＳｂ ＋ ＢａａＳｂ ＋ ＢａｃＳｂ ＋ ＢａｍＳｂ
・・・（１２）
Ｖｓｃ ＝ ＢｅｔＳｃ ＋ ＢａａＳｃ ＋ ＢａｃＳｃ ＋ ＢａｍＳｃ
・・・（１３）
Ｖｓｄ ＝ ＢｅｔＳｄ ＋ ＢａａＳｄ ＋ ＢａｃＳｄ ＋ ＢａｍＳｄ
・・・（１４）
・・・（１１）
Ｖｓｂ ＝ ＢｅｔＳｂ ＋ ＢａａＳｂ ＋ ＢａｃＳｂ ＋ ＢａｍＳｂ
・・・（１２）
Ｖｓｃ ＝ ＢｅｔＳｃ ＋ ＢａａＳｃ ＋ ＢａｃＳｃ ＋ ＢａｍＳｃ
・・・（１３）
Ｖｓｄ ＝ ＢｅｔＳｄ ＋ ＢａａＳｄ ＋ ＢａｃＳｄ ＋ ＢａｍＳｄ
・・・（１４）
【0044】
ここで、「ＢｅｔＳａ」は、においセンサ３２１ａが出力する出力値のうち、エタノール濃度分の出力値を示し、「ＢｅｔＳｂ」は、においセンサ３２１ｂが出力する出力値のうち、エタノール濃度分の出力値を示す。同様に、「ＢｅｔＳｃ」は、においセンサ３２１ｃが出力する出力値のうち、エタノール濃度分の出力値を示し、「ＢｅｔＳｄ」は、においセンサ３２１ｄが出力する出力値のうち、エタノール濃度分の出力値を示す。また、「ＢａｃＳａ」は、においセンサ３２１ａが出力する出力値のうち、アセトン濃度分の出力値を示し、「ＢａｃＳｂ」は、においセンサ３２１ｂが出力値のうち、アセトン濃度分の出力値を示す。同様に、「ＢａｃＳｃ」は、においセンサ３２１ｃが出力する出力値のうち、アセトン濃度分の出力値を示し、「ＢａｃＳｄ」は、においセンサ３２１ｄが出力する出力値のうち、アセトン濃度分の出力値を示す。
【0045】
式（１１）～（１４）において、「ＢａａＳａ」は、においセンサ３２１ａが出力する出力値のうち、アセトアルデヒド濃度分の出力値を示し、「ＢａａＳｂ」は、においセンサ３２１ｂが出力する出力値のうち、アセトアルデヒド濃度分の出力値を示す。同様に、「ＢａａＳｃ」は、においセンサ３２１ｃが出力する出力値のうち、アセトアルデヒド濃度分の出力値を示し、「ＢａａＳｄ」は、においセンサ３２１ｄが出力する出力値のうち、アセトアルデヒド濃度分の出力値を示す。「ＢａａＳａ」～「ＢａａＳｄ」の各値は、図４のステップＳ１１３で算出された単一成分濃度（式（２）のＣａａ）に対応する成分毎出力値２２である。図４のステップＳ１１３で算出された単一成分濃度（式（２）のＣａａ）に対応する成分毎出力値２２の算出方法は後記する。
【0046】
また、「ＢａｍＳａ」は、においセンサ３２１ａが出力する出力値のうち、アンモニア濃度分の出力値を示し、「ＢａｍＳｂ」は、においセンサ３２１ｂが出力する出力値のうち、アンモニア濃度分の出力値を示す。同様に、「ＢａｍＳｃ」は、においセンサ３２１ｃが出力する出力値のうち、アンモニア濃度分の出力値を示し、「ＢａｍＳｄ」は、においセンサ３２１ｄが出力する出力値のうち、アンモニア濃度分の出力値を示す。「ＢａｍＳａ」～「ＢａｍＳｄ」の各値は、図４のステップＳ１１３で算出された単一成分濃度（式（１）のＣａｍ）に対応する成分毎出力値２２である。図４のステップＳ１１３で算出された単一成分濃度（式（１）のＣａｍ）に対応する成分毎出力値２２の算出方法は後記する。
【0047】
また、「Ｖｓａ」は、においセンサ３２１ａの出力値を示し、「Ｖｓｂ」は、においセンサ３２１ｂの出力値を示す。同様に、「Ｖｓｃ」は、においセンサ３２１ｃの出力値を示し、「Ｖｓｄ」は、においセンサ３２１ｄの出力値を示す。
なお、においセンサ３２１に対する推定出力値の関係式である式（１１）～（１４）が４つであるのは、においセンサ３２１が４つであることによる。つまり、においセンサ３２１の数だけ、推定出力値の関係式が生成される。
なお、においセンサ３２１に対する推定出力値の関係式である式（１１）～（１４）が４つであるのは、においセンサ３２１が４つであることによる。つまり、においセンサ３２１の数だけ、推定出力値の関係式が生成される。
【0048】
図８は、エタノール濃度に対する成分毎出力値２２の関係を示す図である。
図８では、エタノール濃度に対する成分毎出力値２２「ＢｅｔＳａ」，「ＢｅｔＳｂ」，「ＢｅｔＳｃ」，「ＢｅｔＳｄ」における推定濃度との関係が示されている。すなわち、実線５０１がにおいセンサ３２１ａによる推定濃度と出力値との関係である「ＢｅｔＳａ」に相当し、破線５０２がにおいセンサ３２１ｂによる推定濃度と出力値との関係である「ＢｅｔＳｂ」に相当する。同様に、破線５０３がにおいセンサ３２１ｃによる推定濃度と出力値との関係である「ＢｅｔＳｃ」に相当し、一点鎖線５０４がにおいセンサ３２１ｄによる推定濃度と出力値との関係である「ＢｅｔＳｄ」に相当する。実線５０１、破線５０２、破線５０３、一点鎖線５０４に示されるように、一般的に濃度（推定濃度）と、においセンサ３２１の出力値との関係は、原点を通る線形（正比例）である。なお、濃度（推定濃度）と、においセンサ３２１の出力値との関係は、図８に示すような線形（正比例）関係でなくてもよい。
図８では、エタノール濃度に対する成分毎出力値２２「ＢｅｔＳａ」，「ＢｅｔＳｂ」，「ＢｅｔＳｃ」，「ＢｅｔＳｄ」における推定濃度との関係が示されている。すなわち、実線５０１がにおいセンサ３２１ａによる推定濃度と出力値との関係である「ＢｅｔＳａ」に相当し、破線５０２がにおいセンサ３２１ｂによる推定濃度と出力値との関係である「ＢｅｔＳｂ」に相当する。同様に、破線５０３がにおいセンサ３２１ｃによる推定濃度と出力値との関係である「ＢｅｔＳｃ」に相当し、一点鎖線５０４がにおいセンサ３２１ｄによる推定濃度と出力値との関係である「ＢｅｔＳｄ」に相当する。実線５０１、破線５０２、破線５０３、一点鎖線５０４に示されるように、一般的に濃度（推定濃度）と、においセンサ３２１の出力値との関係は、原点を通る線形（正比例）である。なお、濃度（推定濃度）と、においセンサ３２１の出力値との関係は、図８に示すような線形（正比例）関係でなくてもよい。
【0049】
図８では、エタノール濃度に対する成分毎出力値２２の関係を示している。また、アンモニア（「ＢａｍＳａ」～「ＢａｍＳｄ」）、アセトアルデヒド（「ＢａａＳａ」～「ＢａａＳｄ」）、アセトン（「ＢａｃＳａ」～「ＢａｃＳｄ」）でも図８と同様に、成分Ｇの濃度に対する成分毎出力値２２の関係が設定されている。
【0050】
関係式生成部１２２は、アセトアルデヒドに関して、図８に示すような関係を用いて、図４のステップＳ１１３で算出された、アセトアルデヒドの単一成分濃度（式（２）のＣａａ）に対応する成分毎出力値２２を算出する。つまり、関係式生成部１２２は、アセトアルデヒドに関する図８に示すような関係と、ステップＳ１１３で算出された、アセトアルデヒドの単一成分濃度（式（１）のＣａａ）とを用いて、「ＢａａＳａ」～「ＢａａＳｄ」の値を算出する。同様に、関係式生成部１２２は、アンモニアに関する図８に示すような関係を用いて、図４のステップＳ１１３で算出された、アンモニアの単一成分濃度（式（１）のＣａｍ）に対応する成分毎出力値２２を算出する。つまり、関係式生成部１２２は、アンモニアに関する図８に示すような関係と、ステップＳ１１３で算出された、アンモニアの単一成分濃度（式（１）のＣａｍ）とを用いて、「ＢａｍＳａ」～「ＢａｍＳｄ」の値を算出する。このようにして、関係式生成部１２２は、複数のにおいセンサ３２１のそれぞれにおける、アセトアルデヒド及びアンモニアの濃度分の出力値を推定する。
【0051】
図８に示すように、においセンサ３２１は、成分Ｇの濃度に比例した出力値を出力する。しかし、前記したように、においセンサ３２１は、単一の成分Ｇのみに反応せず、他の成分Ｇに対しても出力を行う。例えば、エタノールに対して感度が高いにおいセンサ３２１ａは、エタノールに対して高い出力値を出力するが、他のアセトアルデヒド、アセトン、アンモニアに対しても低い出力値を出力する。このように、においセンサ３２１の出力値は、多数の成分Ｇの出力値が含まれているため、においセンサ３２１の出力値では、成分量を特定することができない。
【0052】
なお、成分毎出力値２２は、マップあるいは関数の形式でデータベース２に格納されている。
【0053】
図５の説明に戻る。
また、関係式生成部１２２は、第３の式として式（１５）に示す二乗和誤差の式を生成する（Ｓ２０３）。
また、関係式生成部１２２は、第３の式として式（１５）に示す二乗和誤差の式を生成する（Ｓ２０３）。
【0054】
Ｆｍ ＝ （Ｉｓａ－Ｖｓａ）２＋（Ｉｓｂ－Ｖｓｂ）２
＋（Ｉｓｃ－Ｖｓｃ）２＋（Ｉｓｄ－Ｖｓｄ）２ ・・・（１５）
＋（Ｉｓｃ－Ｖｓｃ）２＋（Ｉｓｄ－Ｖｓｄ）２ ・・・（１５）
【0055】
式（１５）において、「Ｉｓａ」はにおいセンサ３２１ａによる実際の出力値（実測値）である。同様に、「Ｉｓｂ」はにおいセンサ３２１ｂによる実際の出力値であり、「Ｉｓｃ」はにおいセンサ３２１ｃによる実際の出力値であり、「Ｉｓｄ」はにおいセンサ３２１ｄによる実際の出力値である。式（１５）は、それぞれのにおいセンサ３２１において、においセンサ３２１の実測値と、式（１１）～（１４）との差分を二乗したものを足し合わせた二乗和誤差の式であるなお、式（１５）の左辺における第１項から第４項のそれぞれが第２の式である。
【0056】
続いて、推測部１２３は、式（１５）におけるＦｍが最小になるようなＢｅｔＳａ～ＢｅｔＳｄ、ＢａｃＳａ～ＢａｃＳｄの組を探索する（Ｓ２０４）。つまり、推測部１２３は、式（１１）～（１４）において、においセンサ３２１それぞれにおける、アセトアルデヒド及びアンモニアの濃度分に対する出力値である「ＢａａＳａ」～「ＢａａＳｄ」、「ＢａｍＳａ」～「ＢａｍＳｄ」を定数とする。また、推測部１２３は、式（１１）～（１４）において、においセンサ３２１それぞれにおける、エタノール及びアセトンの濃度分に対する出力値である「ＢｅｔＳａ」～「ＢｅｔＳｄ」、「ＢａｃＳａ」～「ＢａｃＳｄ」を変数とする。このように、式（１１）～（１４）は、定数と、変数とを足し合わせたものとなる。そして、推測部１２３は、式（１５）におけるＦｍが最小になるようなＢｅｔＳａ～ＢｅｔＳｄ、ＢａｃＳａ～ＢａｃＳｄの組を探索する。このようにして、推測部１２３は、二乗和誤差の式（Ｆｍ）が最小となる変数の値を算出する。
【0057】
ただし、Ｆｍが最小になるような「ＢｅｔＳａ」～「ＢｅｔＳｄ」、「ＢａｃＳａ」～「ＢａｃＳｄ」の組が探索される際、以下のような制約条件が課される。
（Ｂ１）「ＢｅｔＳａ」～「ＢｅｔＳｄ」のそれぞれは同じエタノール濃度に対応する値となり、ＢａｃＳａ～ＢａｃＳｄのそれぞれは同じアセトン濃度に対応する値となる。
（Ｂ２）「ＢｅｔＳａ」～「ＢｅｔＳｄ」、「ＢａｃＳａ」～「ＢａｃＳｄ」のそれぞれは、予め算出されている、図８に示すような推定濃度と出力値との関係（線形関係）を満足する。
（Ｂ１）「ＢｅｔＳａ」～「ＢｅｔＳｄ」のそれぞれは同じエタノール濃度に対応する値となり、ＢａｃＳａ～ＢａｃＳｄのそれぞれは同じアセトン濃度に対応する値となる。
（Ｂ２）「ＢｅｔＳａ」～「ＢｅｔＳｄ」、「ＢａｃＳａ」～「ＢａｃＳｄ」のそれぞれは、予め算出されている、図８に示すような推定濃度と出力値との関係（線形関係）を満足する。
【0058】
図９は、実際のにおいセンサ３２１の出力値と、推測されるにおいセンサ３２１の出力値とを示す図である。
図９において、横軸は図７と同様、においセンサ３２１を示し、縦軸は出力値を示している。
図９において、符号６０１はにおいセンサ３２１ａが実際に出力する出力値（式（１５）の「Ｉｓａ」）であり、符号６１１は、推測されるにおいセンサ３２１ａの出力値（式（１１）及び式（１５）における「Ｖｓａ」）である。
同様に、符号６０２はにおいセンサ３２１ｂが実際に出力する出力値（式（１５）の「Ｉｓｂ」）であり、符号６１２は、推測されるにおいセンサ３２１ｂの出力値（式（１２）及び式（１５）における「Ｖｓｂ」）である。
また、符号６０３はにおいセンサ３２１ｃが実際に出力する出力値（式（１５）の「Ｉｓｃ」）であり、符号６１３は、推測されるにおいセンサ３２１ｃの出力値（式（１３）及び式（１５）における「Ｖｓｃ」）である。
そして、符号６０４はにおいセンサ３２１ｄが実際に出力する出力値（式（１５）のＩｓｄ）であり、符号６１４は、推測されるにおいセンサ３２１ｄの出力値（式（１４）及び式（１５）における「Ｖｓｄ」）である。
図９において、横軸は図７と同様、においセンサ３２１を示し、縦軸は出力値を示している。
図９において、符号６０１はにおいセンサ３２１ａが実際に出力する出力値（式（１５）の「Ｉｓａ」）であり、符号６１１は、推測されるにおいセンサ３２１ａの出力値（式（１１）及び式（１５）における「Ｖｓａ」）である。
同様に、符号６０２はにおいセンサ３２１ｂが実際に出力する出力値（式（１５）の「Ｉｓｂ」）であり、符号６１２は、推測されるにおいセンサ３２１ｂの出力値（式（１２）及び式（１５）における「Ｖｓｂ」）である。
また、符号６０３はにおいセンサ３２１ｃが実際に出力する出力値（式（１５）の「Ｉｓｃ」）であり、符号６１３は、推測されるにおいセンサ３２１ｃの出力値（式（１３）及び式（１５）における「Ｖｓｃ」）である。
そして、符号６０４はにおいセンサ３２１ｄが実際に出力する出力値（式（１５）のＩｓｄ）であり、符号６１４は、推測されるにおいセンサ３２１ｄの出力値（式（１４）及び式（１５）における「Ｖｓｄ」）である。
【0059】
ステップＳ２０４では、推測部１２３によって以下の（Ｃ１）～（Ｃ２）の二乗和が最小となる「ＢｅｔＳａ」～「ＢｅｔＳｄ」、「ＢａｃＳａ」～「ＢａｃＳｄ」が探索される。
（Ｃ１）符号６０１に示す実際の出力値と、符号６１１に示す推定される出力値との差。
（Ｃ２）符号６０２に示す実際の出力値と、符号６１２に示す推定される出力値との差。
（Ｃ３）符号６０３に示す実際の出力値と、符号６１３に示す推定される出力値との差。
（Ｃ４）符号６０４に示す実際の出力値と、符号６１４に示す推定される出力値との差。
（Ｃ１）符号６０１に示す実際の出力値と、符号６１１に示す推定される出力値との差。
（Ｃ２）符号６０２に示す実際の出力値と、符号６１２に示す推定される出力値との差。
（Ｃ３）符号６０３に示す実際の出力値と、符号６１３に示す推定される出力値との差。
（Ｃ４）符号６０４に示す実際の出力値と、符号６１４に示す推定される出力値との差。
【0060】
図９に示すように、それぞれのにおいセンサ３２１の実際の出力値（符号６０１～６０４）と、推定される出力値（符号６１１～６１４）とは、必ずしも一致しない。しかし、推定される出力値（符号６１１～６１４）は実際の出力値（符号６０１～６０４）の誤差範囲内となるため、問題はない。
【0061】
図５の説明に戻る。
ステップＳ２０５において、推測部１２３は、探索したＢｅｔＳａ～ＢｅｔＳｄ、ＢａｃＳａ～ＢａｃＳｄの組を基にエタノール及びアセトンの濃度を算出（推定）する。具体的には、推測部１２３は、探索したＢｅｔＳａ～ＢｅｔＳｄ、ＢａｃＳａ～ＢａｃＳｄの各値と、図８に示すような濃度（推定濃度）と出力値との関係から、エタノール及びアセトンの濃度を算出する。
ステップＳ２０５において、推測部１２３は、探索したＢｅｔＳａ～ＢｅｔＳｄ、ＢａｃＳａ～ＢａｃＳｄの組を基にエタノール及びアセトンの濃度を算出（推定）する。具体的には、推測部１２３は、探索したＢｅｔＳａ～ＢｅｔＳｄ、ＢａｃＳａ～ＢａｃＳｄの各値と、図８に示すような濃度（推定濃度）と出力値との関係から、エタノール及びアセトンの濃度を算出する。
【0062】
このように、推測部１２３は、式（１５）に示すＦｍが最小になるような「ＢｅｔＳａ」～「ＢｅｔＳｄ」、「ＢａｃＳａ」～「ＢａｃＳｄ」の組を探索することによって、エタノール及びアセトンの濃度を推定する。つまり、推測部１２３は、式（１１）～（１４）を基に、変数であるＢｅｔＳａ～ＢｅｔＳｄ、ＢａｃＳａ～ＢａｃＳｄの各値を算出する。換言すれば、推測部１２３は、式（１１）～（１４）と、においセンサ３２１の実測値とを基に、式（１１）～（１４）における変数の値を算出する。そして、推測部１２３は、算出した変数を基にエタノール及びアセトンの濃度を推定する。
【0063】
続いて、格納処理部１２４は、ステップＳ２０４の結果を基に、重複している成分Ｇのそれぞれの濃度を、光音響センサ３１０及びマルチセンサアレイ３２０の出力値とともにデータベース２に格納する（Ｓ２１１）。
そして、表示処理部１２５は、推定されるアンモニア、アセトアルデヒド、エタノール、アセトンの濃度を表示部４に表示する（Ｓ２１２）。なお、ステップＳ２１２表示されるアンモニア、アセトアルデヒドの濃度は、図４のステップＳ１１３で算出されたものである。
そして、表示処理部１２５は、推定されるアンモニア、アセトアルデヒド、エタノール、アセトンの濃度を表示部４に表示する（Ｓ２１２）。なお、ステップＳ２１２表示されるアンモニア、アセトアルデヒドの濃度は、図４のステップＳ１１３で算出されたものである。
【0064】
図１０は、光音響センサ３１０による出力値を示す図である。
図１０において、白いヒストグラムは図６と同様である。波長「Ｉλｃ」で示される出力値（符号７０１）は、符号７１１で示すエタノールに由来する出力値と、符号７１２で示されるアセトンに由来する出力値との合計値である。
図１０において、白いヒストグラムは図６と同様である。波長「Ｉλｃ」で示される出力値（符号７０１）は、符号７１１で示すエタノールに由来する出力値と、符号７１２で示されるアセトンに由来する出力値との合計値である。
【0065】
図３に示すように、吸収波長のピークが重複している成分Ｇについて、光音響センサ３１０による濃度の計測が不可能となる。一方、それぞれの成分Ｇに対する感度が異なるにおいセンサ３２１を設置することができるが、においセンサ３２１では、濃度を定量的に計測することができない。従って、単に光音響センサ３１０と、においセンサ３２１を設置するだけでは、吸収波長のピークが重複している成分Ｇの計測ができないという阻害性がある。本実施形態に示す成分濃度推定システムＺでは、このような阻害性を解決するため、まず、単一成分濃度算出部１１３が光音響センサ３１０による単一ピークの濃度（単一成分濃度）を算出する。そして、関係式生成部１２２は、単一成分濃度に基づく成分毎出力値２２と、においセンサ３２１の実際の出力値を用いて、式（１１）～（１４）を生成する。推測部１２３は、式（１１）～（１４）に基づいて重複している成分Ｇの濃度を推定する。このようにすることで、成分濃度推定システムＺは、光音響センサ３１０による出力値において、ピークが重複している成分Ｇの濃度を推定する。さらに、推測部１２３が、重複している成分Ｇの濃度について、式（１５）を最小にするような値を推測する。このようにすることで、重複している成分Ｇの濃度の推定精度を向上させることができる。
【0066】
成分濃度推定システムＺの携帯性を実現するためには、光源数以上の物質を計測する技術が必要となる。つまり、これまでの技術では用いられていない、重複ピーク領域での成分検出技術が必要となる。本実施形態では、前記したような手法でピークが重複している成分Ｇの濃度を推定する。
【0067】
このように、本実施形態によれば、１つの光源部３１１で複数の成分Ｇの濃度計測が可能となるため、成分濃度推定システムＺを小型化することが可能となる。このような小型化によって、携帯性と成分数の向上との両立が可能となる。この結果、ユーザが、手軽に、家、現場、車内等で、血中のアルコールや代謝物等の健康に関する生体情報をリアルタイムに計測可能な端末を実現することができる。また、アルコール検知器として利用する場合、例えば光音響センサ３１０の出力値のレベル（出力レベル）でなりすまし防止を実現することも可能となる。その理由として、指Ｆが配置されない場合、音響波の出力レベルが極度に小さくなるためである。その他、他の物質の検出条件も含めてなりすまし対策が可能となる。つまり、アルコール以外の成分についても同様の理由でなりすまし対策が可能となる。
【0068】
［第２実施形態］
＜成分濃度推定システムＺａ＞
図１１は、第２実施形態に係る成分濃度推定システムＺａの構成を示す図である。
図１１において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図１に示す成分濃度推定システムＺと比較して、成分濃度推定システムＺａには処理部１ａの第２の工程処理部１２０ａにおいて更新部１２６が追加されている。
更新部１２６は、二乗和誤差の式（式（１５））の値を基に、においセンサ３２１における、それぞれの成分の濃度分の出力値である成分毎出力値２２を更新する。
＜成分濃度推定システムＺａ＞
図１１は、第２実施形態に係る成分濃度推定システムＺａの構成を示す図である。
図１１において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図１に示す成分濃度推定システムＺと比較して、成分濃度推定システムＺａには処理部１ａの第２の工程処理部１２０ａにおいて更新部１２６が追加されている。
更新部１２６は、二乗和誤差の式（式（１５））の値を基に、においセンサ３２１における、それぞれの成分の濃度分の出力値である成分毎出力値２２を更新する。
【0069】
＜フローチャート＞
図１２は、第２実施形態に係る第２の工程（Ｓ２００）の処理手順を示すフローチャートである。図１２において、図５と同様の処理については同一のステップ番号を付して説明を省略する。なお、第２実施形態において第１の工程は図４と同様の処理であるため、第２実施形態における図示及び説明を省略する。
ステップＳ２０５の後、更新部１２６は、二乗和誤差の式の値が所定の条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ２２１）。二乗和誤差の式の値とは、式（１５）におけるＦｍの最小値である。
図１２は、第２実施形態に係る第２の工程（Ｓ２００）の処理手順を示すフローチャートである。図１２において、図５と同様の処理については同一のステップ番号を付して説明を省略する。なお、第２実施形態において第１の工程は図４と同様の処理であるため、第２実施形態における図示及び説明を省略する。
ステップＳ２０５の後、更新部１２６は、二乗和誤差の式の値が所定の条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ２２１）。二乗和誤差の式の値とは、式（１５）におけるＦｍの最小値である。
【0070】
ステップＳ２２１における「所定の条件を満たす」とは以下に示す条件のうち、いずれか一方を満たしていることを示す。
（Ｄ１）所定の回数（例えば、３回）連続して二乗和誤差の式の値が増加している。つまり、現在の二乗和誤差の式の最小値が、１つ前に算出された二乗和誤差の式の最小値より大きい状態が所定回数連続した場合。
（Ｄ２）最新の二乗和誤差の式の値（最小値）が所定の閾値より大きい。
なお、所定の回数、所定の閾値は予め任意に設定されているものである。
（Ｄ１）所定の回数（例えば、３回）連続して二乗和誤差の式の値が増加している。つまり、現在の二乗和誤差の式の最小値が、１つ前に算出された二乗和誤差の式の最小値より大きい状態が所定回数連続した場合。
（Ｄ２）最新の二乗和誤差の式の値（最小値）が所定の閾値より大きい。
なお、所定の回数、所定の閾値は予め任意に設定されているものである。
【0071】
二乗和誤差の式（式（１５））の値が大きくなるということは、単一ピークに相当するにおいセンサ３２１の成分毎出力値２２の値にずれが生じていることを意味している。成分毎出力値２２の値にずれが生じる原因としてにおいセンサ３２１の劣化等がある。
【0072】
ステップＳ２２１において、所定の条件が満たされていない場合（Ｓ２２１→Ｎｏ）、第２の工程処理部１２０は、ステップＳ２１１へ処理を進める。
ステップＳ２２１において、所定の条件が満たされている場合（Ｓ２２１→Ｙｅｓ）、更新部１２６は、最新の二乗和誤差の式（式（１５））が最も小さくなる成分毎出力値２２の各値の組み合わせを算出する（Ｓ２２２）。この際、以下のような制約条件が課される。
（Ｅ１）同じ成分に関する成分毎出力値２２は、同じ濃度に対する値となる。
（Ｅ２）成分毎出力値２２のそれぞれは、予め算出されている、図８に示すような推定濃度と出力値との関係を満足する。
ステップＳ２２１において、所定の条件が満たされている場合（Ｓ２２１→Ｙｅｓ）、更新部１２６は、最新の二乗和誤差の式（式（１５））が最も小さくなる成分毎出力値２２の各値の組み合わせを算出する（Ｓ２２２）。この際、以下のような制約条件が課される。
（Ｅ１）同じ成分に関する成分毎出力値２２は、同じ濃度に対する値となる。
（Ｅ２）成分毎出力値２２のそれぞれは、予め算出されている、図８に示すような推定濃度と出力値との関係を満足する。
【0073】
そして、更新部１２６は、ステップＳ２２２で算出した成分毎出力値２２の各値の組み合わせで、データベース２における成分毎出力値２２を更新する（Ｓ２２３）。
【0074】
なお、ステップＳ２２２では、ある所定の濃度に対する成分毎出力値２２が算出される。しかし、ステップＳ２２２では、その他の濃度に関する成分毎出力値２２の値は算出されない。ただし、図８に示すように、成分毎出力値２２の各値は、原点を通る直線として定義される。従って、更新部１２６は、ステップＳ２２２で算出された濃度と、原点とを結ぶ直線として、データベース２に格納されている成分毎出力値２２のマップ、あるいは、関数を更新する。更新される対象は、成分毎出力値２２のすべてである。
そして、第２の工程処理部１２０は、ステップＳ２１１へ処理を進める。
そして、第２の工程処理部１２０は、ステップＳ２１１へ処理を進める。
【0075】
なお、ステップＳ２２１の処理が省略されてもよい。つまり、血中成分検出処理が行われるたびに、成分毎出力値２２が更新されてもよい。
【0076】
第２実施形態によれば、においセンサ３２１の劣化等が原因で、成分毎出力値２２の値にずれが生じてきても、校正を行うことができる。これにより、成分濃度推定システムＺａは、成分Ｇの濃度推定の精度を維持することができる。また、成分濃度推定システムＺａは、所定の条件である（Ｄ１）、（Ｄ２）を満たす場合のみ成分毎出力値２２を更新する。これにより、効率的な成分毎出力値２２の更新を実現することが可能となる。
【0077】
＜ハードウェア構成＞
次に、図１３～図１５を参照して、成分濃度推定システムＺ，Ｚａのハードウェア構成について説明する。
図１３は、成分濃度推定装置８１０のハードウェア構成を示す図である。
図１３では、図１や、図１１に示すセンサ部３、処理部１，１ａ、データベース２、表示部４のすべてが１つの装置である成分濃度推定装置８１０に搭載されている例を示す。
成分濃度推定装置８１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）で構成されるメモリ８１１、ＣＰＵ８１２、表示装置８１３、ＲＡＭ（Random Access Memory）で構成される記憶装置８１４で構成される。また、成分濃度推定装置８１０はセンサ部３（図１、図１１参照）を構成する光音響センサ３１０及びマルチセンサアレイ３２０も搭載している。
次に、図１３～図１５を参照して、成分濃度推定システムＺ，Ｚａのハードウェア構成について説明する。
図１３は、成分濃度推定装置８１０のハードウェア構成を示す図である。
図１３では、図１や、図１１に示すセンサ部３、処理部１，１ａ、データベース２、表示部４のすべてが１つの装置である成分濃度推定装置８１０に搭載されている例を示す。
成分濃度推定装置８１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）で構成されるメモリ８１１、ＣＰＵ８１２、表示装置８１３、ＲＡＭ（Random Access Memory）で構成される記憶装置８１４で構成される。また、成分濃度推定装置８１０はセンサ部３（図１、図１１参照）を構成する光音響センサ３１０及びマルチセンサアレイ３２０も搭載している。
【0078】
メモリ８１１に格納されているプログラムがＣＰＵ８１２によって実行されることにより、図１や、図１１に示す各部１１１～１１４、１２１～１２６が具現化する。
また、表示装置８１３は液晶ディスプレイ等であり、図１や、図１１に示す表示部４に相当する。さらに、記憶装置８１４は、図１や、図１１に示すデータベース２に相当する。
また、表示装置８１３は液晶ディスプレイ等であり、図１や、図１１に示す表示部４に相当する。さらに、記憶装置８１４は、図１や、図１１に示すデータベース２に相当する。
【0079】
図１４は、ユーザ端末８２０のハードウェア構成を示す図である。
図１４に示すユーザ端末８２０は、スマートフォンや、タブレット端末等であり、図１や、図１１に示す処理部１，１ａ、データベース２、表示部４を搭載している。この場合、センサ部３はユーザ端末８２０とは別の装置（例えば、図示しない計測装置）である。ユーザ端末８２０は、別の装置であるセンサ部３から光音響センサ３１０や、マルチセンサアレイ３２０の出力値を取得する。
図１４に示すユーザ端末８２０は、スマートフォンや、タブレット端末等であり、図１や、図１１に示す処理部１，１ａ、データベース２、表示部４を搭載している。この場合、センサ部３はユーザ端末８２０とは別の装置（例えば、図示しない計測装置）である。ユーザ端末８２０は、別の装置であるセンサ部３から光音響センサ３１０や、マルチセンサアレイ３２０の出力値を取得する。
【0080】
ユーザ端末８２０は、ＲＯＭ等で構成されるメモリ８２１、ＣＰＵ８２２、ＲＡＭ等で構成される記憶装置８２３を備える。また、ユーザ端末８２０はタッチパネルディスプレイで構成される入出力装置８２４、ユーザ端末８２０とは別の装置であるセンサ部３との通信を行う通信装置８２５を備える。
メモリ８２１に格納されているプログラムがＣＰＵ８２２によって実行されることにより、図１や、図１１に示す各部１１１～１１４、１２１～１２６が具現化する。
また、入出力装置８２４は、図１や、図１１に示す表示部４に相当する。さらに、記憶装置８２３は、図１や、図１１に示すデータベース２に相当する。
メモリ８２１に格納されているプログラムがＣＰＵ８２２によって実行されることにより、図１や、図１１に示す各部１１１～１１４、１２１～１２６が具現化する。
また、入出力装置８２４は、図１や、図１１に示す表示部４に相当する。さらに、記憶装置８２３は、図１や、図１１に示すデータベース２に相当する。
【0081】
図１５は、処理装置８３０の構成例を示す図である。
処理装置８３０は、個人が所有するＰＣ（Personal Computer）や、企業等が所有するサーバ等である。そして、処理装置８３０は、図１や、図１１に示す処理部１，１ａ、データベース２、表示部４を搭載している。この場合、センサ部３は処理装置８３０とは別の装置（例えば、図示しない計測装置）である。ユーザ端末８２０は別の装置であるセンサ部３から光音響センサ３１０や、マルチセンサアレイ３２０の出力値を取得する。
処理装置８３０は、個人が所有するＰＣ（Personal Computer）や、企業等が所有するサーバ等である。そして、処理装置８３０は、図１や、図１１に示す処理部１，１ａ、データベース２、表示部４を搭載している。この場合、センサ部３は処理装置８３０とは別の装置（例えば、図示しない計測装置）である。ユーザ端末８２０は別の装置であるセンサ部３から光音響センサ３１０や、マルチセンサアレイ３２０の出力値を取得する。
【0082】
処理装置８３０は、ＲＡＭ等の揮発性メモリで構成されるメモリ８３１、ＣＰＵ８３２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性メモリで構成される記憶装置８３３を備える。また、処理装置８３０は、キーボードや、マウス等の入力装置８３４、ディスプレイ等の出力装置８３５、通信装置８３６を備える。
【0083】
記憶装置８３３に格納されているプログラムがメモリ８３１にロードされる。そして、ロードされたプログラムがＣＰＵ８２２によって実行されることにより、図１や、図１１に示す各部１１１～１１４、１２１～１２６が具現化する。
また、出力装置８３５は、図１や、図１１に示す表示部４に相当する。さらに、記憶装置８３３は、図１や、図１１に示すデータベース２に相当する。そして、通信装置８３６は、処理装置８３０とは別の装置であるセンサ部３との通信を行う。
また、出力装置８３５は、図１や、図１１に示す表示部４に相当する。さらに、記憶装置８３３は、図１や、図１１に示すデータベース２に相当する。そして、通信装置８３６は、処理装置８３０とは別の装置であるセンサ部３との通信を行う。
【0084】
光音響センサ３１０の光源部３１１はＬＥＤ（Light Emission Diode）でもよいし、所定の波長幅を有するレーザ光源としてもよい。
また、本実施形態に示す成分濃度推定システムＺ，Ｚａは血中の成分Ｇを計測することを目的としているが、これに限らない。例えば、成分濃度推定システムＺ，Ｚａは果物内部の成分を計測してもよい。
また、本実施形態に示す成分濃度推定システムＺ，Ｚａは血中の成分Ｇを計測することを目的としているが、これに限らない。例えば、成分濃度推定システムＺ，Ｚａは果物内部の成分を計測してもよい。
【0085】
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【0086】
また、前記した各構成、機能、各部１１１～１１４，１２１～１２６、データベース２等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図１３～図１５に示すように、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ８１２，８２２，８３２等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ以外に、メモリ８１１，８２１，８３１や、ＳＳＤ等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納可能である。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【0087】
１ 処理部
１ａ 処理部
２ データベース
３ センサ部
４ 表示部
２１ 濃度変換係数
２２ 成分毎出力値（第１の成分の濃度分の出力値、第２の成分の濃度分の出力値）
１１０ 第１の工程処理部
１１１ 出力値取得部
１１２ 濃度変換係数取得部
１１３ 単一成分濃度算出部
１１４ 格納処理部
１２０ 第２の工程処理部
１２０ａ 第２の工程処理部
１２１ データ取得部
１２２ 関係式生成部
１２３ 推測部
１２４ 格納処理部
１２５ 表示処理部
１２６ 更新部
３１０ 光音響センサ（光計測部）
３１１ 光源部
３１２ マイク
３２０ マルチセンサアレイ
３２１ においセンサ（検出部）
３２１ａ においセンサ（検出部）
３２１ｂ においセンサ（検出部）
３２１ｃ においセンサ（検出部）
３２１ｄ においセンサ（検出部）
Ｆ 指（計測対象物）
Ｇ 成分
Ｚ 成分濃度推定システム
Ｚａ 成分濃度推定システム
Ｓ１００ 第１の工程
Ｓ２００ 第２の工程
１ａ 処理部
２ データベース
３ センサ部
４ 表示部
２１ 濃度変換係数
２２ 成分毎出力値（第１の成分の濃度分の出力値、第２の成分の濃度分の出力値）
１１０ 第１の工程処理部
１１１ 出力値取得部
１１２ 濃度変換係数取得部
１１３ 単一成分濃度算出部
１１４ 格納処理部
１２０ 第２の工程処理部
１２０ａ 第２の工程処理部
１２１ データ取得部
１２２ 関係式生成部
１２３ 推測部
１２４ 格納処理部
１２５ 表示処理部
１２６ 更新部
３１０ 光音響センサ（光計測部）
３１１ 光源部
３１２ マイク
３２０ マルチセンサアレイ
３２１ においセンサ（検出部）
３２１ａ においセンサ（検出部）
３２１ｂ においセンサ（検出部）
３２１ｃ においセンサ（検出部）
３２１ｄ においセンサ（検出部）
Ｆ 指（計測対象物）
Ｇ 成分
Ｚ 成分濃度推定システム
Ｚａ 成分濃度推定システム
Ｓ１００ 第１の工程
Ｓ２００ 第２の工程
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】