特開 2024-17807 匂い検出システム及び匂い検出装置

(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】P2024017807

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】匂い検出システム及び匂い検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 5/02 20060101AFI20240201BHJP

   A61G 12/00 20060101ALN20240201BHJP

【ＦＩ】

G01N5/02 A

A61G12/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022120704

(22)【出願日】2022-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】519277520

【氏名又は名称】株式会社リビングロボット

(71)【出願人】

【識別番号】592028846

【氏名又は名称】Ｉ－ＰＥＸ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100186510

【弁理士】

【氏名又は名称】豊村 祐士

(72)【発明者】

【氏名】川内 康裕

(72)【発明者】

【氏名】中村 珠幾

(72)【発明者】

【氏名】遠山 理

(72)【発明者】

【氏名】井上 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】内山 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】丸本 智彦

(72)【発明者】

【氏名】緒方 健治

(72)【発明者】

【氏名】山岡 憲二

(72)【発明者】

【氏名】和田 俊介

(72)【発明者】

【氏名】潮 昇平

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 健志

【テーマコード（参考）】

4C341

【Ｆターム（参考）】

4C341LL30

(57)【要約】

【課題】空気中に存在する特定の匂い物質を高精度に検出することが可能な匂い検出システム及び匂い検出装置を提供する。
【解決手段】空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサ１ａと、前記匂いセンサ１ａの周囲の環境を調整する少なくとも１つの環境調整機器２と、前記環境調整機器２を制御する機器制御部３と、を備え、前記匂いセンサ１ａによって匂いを検出するタイミングに先立ち、前記機器制御部３は、前記匂いセンサ１ａの周囲が所定の環境となるように、前記環境調整機器２を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサの周囲の環境を調整する少なくとも１つの環境調整機器と、
前記環境調整機器を制御する機器制御部と、
を備え、
前記匂いセンサによって匂いを検出するタイミングに先立ち、前記機器制御部は、前記匂いセンサの周囲が所定の環境となるように、前記環境調整機器を制御することを特徴とする匂い検出システム。

【請求項2】

前記環境調整機器は、冷房機器、暖房機器、加湿器、除湿器、サーキュレータ、扇風機、換気扇の少なくとも一つで構成され、
前記機器制御部は、前記匂いセンサの周囲の空気の容積絶対湿度が所定の範囲となるように、前記環境調整機器を制御することを特徴とする請求項１に記載の匂い検出システム。

【請求項3】

前記機器制御部は、前記匂いセンサの周囲の気温が２０℃～２５℃の範囲で、かつ相対湿度が４０％～６０％の範囲となるように、前記環境調整機器を制御することを特徴とする請求項２に記載の匂い検出システム。

【請求項4】

前記環境調整機器は、冷房機器、暖房機器、サーキュレータ、扇風機、換気扇の少なくとも一つで構成され、
前記機器制御部は、前記環境調整機器が発生させた空気流が前記匂いセンサに当たらないように、前記環境調整機器を制御することを特徴とする請求項１に記載の匂い検出システム。

【請求項5】

前記環境調整機器には制振部が含まれ、
前記機器制御部は、前記匂いセンサの振動を抑制するように、前記制振部を制御することを特徴とする請求項１に記載の匂い検出システム。

【請求項6】

前記匂いセンサは介護を要する要介護者の近辺に配置されており、
前記匂いセンサによって、前記要介護者の排便に伴う匂いを検出することを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の匂い検出システム。

【請求項7】

空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサを駆動するセンサ駆動部と、
前記匂いセンサの周囲の環境を計測する環境計測部と、
を備え、
前記環境計測部は前記匂いセンサの周囲の気流を計測し、
前記センサ駆動部は、前記環境計測部によって前記気流が検出されなくなるのを待って、前記匂いセンサを駆動することを特徴とする匂い検出システム。

【請求項8】

空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサを駆動するセンサ駆動部と、
前記匂いセンサの周囲の環境を計測する環境計測部と、
を備え、
前記環境計測部は前記匂いセンサに加わる振動を計測し、
前記センサ駆動部は、前記環境計測部によって前記振動が検出されなくなるのを待って、前記匂いセンサを駆動することを特徴とする匂い検出システム。

【請求項9】

空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサが配置された筐体に空気を導入する空気導入部と、
前記空気導入部と前記匂いセンサとの間に、空気の状態を調整する環境調整部を設けたことを特徴とする匂い検出装置。

【請求項10】

更に、ガス採取部と、
前記ガス採取部で採取された空気を前記空気導入部まで導く筒状の空気搬送部と、を備え、
前記空気搬送部に、前記空気搬送部の内外の熱交換を促進する熱交換領域を設けたことを特徴とする請求項９に記載の匂い検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、匂い検出システム及び匂い検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

平成２５年９月１２に内閣府が公表した「介護ロボットに関する特別世論調査の概要」によると、要介護者を介護する者が苦労したことの上位３項目は、「排泄（排泄時の付き添いやおむつの交換）」（６２．５％）、「入浴（入浴時の付き添いや身体の洗浄）」（５８．３％）、「食事（食事の準備，食事の介助）」（４９．１％）となっており、「排泄」の問題は最上位に位置している。

【0003】

トイレに行けない、トイレが使えない、トイレで排泄できない、という排泄障害の状態となるのは、要介護度の５段階のうち要介護「３」以上の重度者とされている。重度者は自立して上衣やズボンの着脱ができず、第三者からの介護を必要とする。平成２４年末において要介護「３」以上の重度者は、要介護「３」：７２万人、要介護「４」：６６万人、要介護「５」：６１万人（合計１９９万人）とされており、自立して排泄できないという点はおむつを着用する乳児等と同じであるが、この人数は当時の０歳児の数（約１００万人）よりも遥かに多い。

【0004】

特に介護施設や病院では夜間のおむつ交換における排泄の有無は、介護をする者（家族や親族を含め、家庭、病院、介護施設等で要介護者を介護する者を指す。以下「介護者等」と称することがある。）が一度おむつを開いて確認することになるため、要介護者が覚醒して徘徊の原因となり、更におむつの定期的な点検（定時点検）が必要となる。この定時点検は介護者等に対して排泄処置の過大な負担を与え、介護施設等における雇用逼迫の一因ともなっている。

【0005】

排尿については、複数回の排尿にわたって小便を吸収する吸収体を備え、かつ漏出を阻止する高機能・高性能のおむつが提供されており、おむつの定期的な交換で対応することがある程度可能になってきている。このため、排尿を検出する技術は実質的にその実用性が低下してきていると考えられる。

【0006】

他方、排便については、放置すると要介護者がおむつかぶれや褥瘡等の皮膚疾患を引き起こし、更におむつ交換を長時間待つ間の要介護者の不快感の軽減を図るためにも、早期の交換が必要である。しかしながら要介護者の羞恥心や告知能力の低下等もあり、排便していることが介護者等に速やかに伝達されないことも多い。このような状況を改善すべく、要介護者が排便した場合に、その旨を介護者等に早期に通知するシステムの実現が望まれているが、誤検出等があった場合は逆に介護者等の負担が増加することから、高い検出精度が必要となる。

【0007】

匂いを検出する技術として、振動子を有し、該振動子に物質が吸着または脱離したときに生じる前記振動子の共振周波数の変化量に基づいて前記物質を識別するために用いられる化学センサデバイスであって、複数の振動子を含む振動子基板と、交流電圧を印加すると変形する圧電基板と、を備え、前記複数の振動子のそれぞれは異なる物質の脱吸着特性を有し、前記振動子基板は、前記圧電基板上に積層されており、前記圧電基板に前記交流電圧が印加されると、前記圧電基板が変形するとともに、前記振動子基板における前記複数の振動子がそれぞれ加振される化学センサデバイスが知られている。（特許文献１）

【0008】

特許文献１によれば、化学センサデバイスの振動子に物質が吸着または脱離した際の振動子の共振周波数の変化に基づいて物質を識別することが可能だとされている。

【0009】

また、ガスセンサを用いて排便を検出する技術に関して、布製のＴ字帯にガスセンサが装着され、Ｔ字帯の下垂部位を腰の背中側に当て、下垂部位の上方に設けられた二つのひも状部位を腹側で結び、結ばれたひも状部位と腹との結び目に下垂部位を通すことによって、ガスセンサが肛門付近に配置され、肛門から放出された放屁を、ガスセンサで検出する構成が知られている。（特許文献２）

【0010】

特許文献２によれば、糞便のにおいや腸内ガスの発生する場所の付近にガスセンサを配置することにより、手間をかけずに分析ができるため、個人が容易に健康状態のモニタを行なうことができるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００９－２０４５８４号公報

【特許文献2】特開平９－４３１８２号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

さて、特許文献１に記載された技術では、振動子に物質が吸着または脱離した際の振動子の共振周波数の変化に基づいて物質を識別する。より具体的には、それぞれ異なる物質の脱吸着特性を有する感応膜を設けた複数の振動子を備え、感応膜に所定の匂い物質が吸着又は脱離した際の、複数の振動子における共振周波数をマップ化しておき、これと計測した共振周波数をマップ化した結果を比較することにより匂い物質を特定する。

【0013】

特許文献１に開示された化学センサデバイスは、空気中に配置された振動子を物理的に振動（共振）させるという測定原理に起因して、温度や湿度の影響を受けやすいとされている。特に、水分子が振動子に脱吸着することから、空気中の水蒸気量の影響を受けやすいとされる。即ち、特許文献１に開示された化学センサデバイスは、当該デバイスが配置された環境によっては、匂い物質の検出精度が低下することがある。しかしながら、特許文献１においては、このような検出精度の低下を抑制する構成等については示唆されていない。

【0014】

また、特許文献２に記載された技術によれば、ガスセンサを肛門の近辺に配置することが可能となる。しかしながら排便とともに排出されるガスには、通常は多量の水蒸気が含まれると考えられるため、当該ガスをそのまま匂い物質の検出対象とした場合、水蒸気の影響を受けて、検出精度が低下することが懸念される。

【0015】

本発明は、このような従来技術の課題を解決するべく案出されたものであり、空気中に存在する特定の匂い物質を高精度に検出することが可能な匂い検出システム及び匂い検出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

前記課題を解決するためになされた本発明は、空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサと、前記匂いセンサの周囲の環境を調整する少なくとも１つの環境調整機器と、前記環境調整機器を制御する機器制御部と、を備え、前記匂いセンサによって匂いを検出するタイミングに先立ち、前記機器制御部は、前記匂いセンサの周囲が所定の環境となるように、前記環境調整機器を制御する匂い検出システムである。

【0017】

これによって、匂いセンサの周囲の環境を調整して、空気中に存在する特定の匂い物質を高精度に検出することが可能となる。

【0018】

また、前記環境調整機器は、冷房機器、暖房機器、加湿器、除湿器、サーキュレータ、扇風機、換気扇の少なくとも一つで構成され、前記機器制御部は、前記匂いセンサの周囲の空気の容積絶対湿度が所定の範囲となるように、前記環境調整機器を制御するようにしたものでもよい。

【0019】

これによって、居住空間等に予め設置された（既設の）空調機器等を活用して匂いセンサの周囲の環境を調整し、匂いセンサの振動子を構成する感応膜への水分子の離脱／吸着を安定な状態に遷移させ、振動子の共振周波数を安定させることが可能となる。

【0020】

また、前記機器制御部は、前記匂いセンサの周囲の気温が２０℃～２５℃の範囲で、かつ相対湿度が４０％～６０％の範囲となるように、前記環境調整機器を制御するようにしたものでもよい。

【0021】

これによって、匂いセンサの振動子を構成する感応膜への水分子の離脱／吸着が安定な状態となり、結果として振動子の共振周波数のばらつきが抑制される。

【0022】

また、前記環境調整機器は、冷房機器、暖房機器、サーキュレータ、扇風機、換気扇の少なくとも一つで構成され、前記機器制御部は、前記環境調整機器が発生させた空気流が前記匂いセンサに当たらないように、前記環境調整機器を制御するようにしたものでもよい。

【0023】

これによって、振動子の振動状態が外乱によって変化することを防止して、共振周波数を正確に計測することが可能となる。

【0024】

また、前記環境調整機器には制振部が含まれ、前記機器制御部は、前記匂いセンサの振動を抑制するように、前記制振部を制御するようにしたものでもよい。

【0025】

これによって、振動子の振動状態が外乱によって変化することを防止して、共振周波数を正確に計測することが可能となる。

【0026】

また、前記匂いセンサは介護を要する要介護者の近辺に配置されており、前記匂いセンサによって、前記要介護者の排便に伴う匂いを検出するようにしたものでもよい。

【0027】

これによって、要介護者が排便した際の排便臭を検出して、要介護者の生活支援を図ることが可能となる。

【0028】

また、空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサと、前記匂いセンサを駆動するセンサ駆動部と、前記匂いセンサの周囲の環境を計測する環境計測部と、を備え、前記環境計測部は前記匂いセンサの周囲の気流を計測し、前記センサ駆動部は、前記環境計測部によって前記気流が検出されなくなるのを待って、前記匂いセンサを駆動するようにしたものでもよい。

【0029】

これによって、振動子の周囲に気流が発生していない状態で振動子を駆動し、共振周波数を正確に計測することが可能となる。

【0030】

また、空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサと、前記匂いセンサを駆動するセンサ駆動部と、前記匂いセンサの周囲の環境を計測する環境計測部と、を備え、前記環境計測部は前記匂いセンサに加わる振動を計測し、前記センサ駆動部は、前記環境計測部によって前記振動が検出されなくなるのを待って、前記匂いセンサを駆動するようにしたものでもよい。

【0031】

これによって、振動子に振動が加わっていない状態で振動子を駆動し、共振周波数を正確に計測することが可能となる。

【0032】

また、空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサと、前記匂いセンサが配置された筐体に空気を導入する空気導入部と、前記空気導入部と前記匂いセンサとの間に、空気の状態を調整する環境調整部を設けた匂い検出装置でもよい。

【0033】

これによって、取り込まれた空気の状態を環境調整部で調整して、匂いセンサによる匂い検出精度を向上することが可能となる。

【0034】

また、更に、ガス採取部と、前記ガス採取部で採取された空気を前記空気導入部まで導く筒状の空気搬送部と、を備え、前記空気搬送部に、前記空気搬送部の内外の熱交換を促進する熱交換領域を設けたものでもよい。

【0035】

これによって、排便臭を検出する対象である空気の温度を、匂い検出装置に取り込まれる前に、匂い検出装置が設置された空間の気温と実質的に同一にすることができる。

【発明の効果】

【0036】

このように本発明によれば、空気中に存在する特定の匂い物質を高精度に検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の第１実施形態に係る匂い検出システムＳ１の全体構成を示すブロック構成図

【図2】環境計測部１ｃの詳細を示すブロック構成図

【図3】気温Ｔ／相対湿度ＲＨと容積絶対湿度ＶＨ（水蒸気量）との関係を示す図

【図4】匂い検出システムＳ１の処理の流れを示すフローチャート

【図5】匂い検出システムＳ１で実行される制御の場合分けの条件を示す説明図

【図6】（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施形態における匂い検出装置１０の使用態様を示す説明図

【図7】匂い検出装置１０の全体構成を示すブロック構成図

【発明を実施するための形態】

【0038】

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態の匂い検出システムＳ１について説明する。具体例として、要介護者１００が生活する居室等の空間ＳＰにおいて、要介護者１００の排便に伴う匂い（排便臭）を検出することで、介護、即ち生活支援に応用する例について説明するが、匂い検出システムＳ１は、特定の匂いを検出する他の用途にも応用することができる。

【0039】

図１は、本発明の第１実施形態に係る匂い検出システムＳ１の全体構成を示すブロック構成図である。匂い検出システムＳ１は、空気中に含まれる匂い物質の検出及び空間ＳＰの環境を計測する機能を備える計測ユニット１と、温湿度を含む空間ＳＰの環境を調整する少なくとも一つの環境調整機器２と、環境調整機器２を制御する機器制御部３とで構成される。なお、図示するように、計測ユニット１の一部の構成要素（ここでは制御部１ｆ、制御コマンド送信部１ｈ）は、機器制御部３の構成要素でもある。

【0040】

計測ユニット１は匂いセンサ１ａ、センサ駆動部１ｂ、環境計測部１ｃ、通信部１ｄ、ユーザインタフェース１ｅ、制御部１ｆ、制振部１ｇ、制御コマンド送信部１ｈで構成される。ここで計測ユニット１は、空間ＳＰにおいて介護を要する要介護者１００の近辺（要介護者１００が使用するベッドの下等、通常、排便臭が漂う範囲）に配置されており、計測ユニット１に含まれる匂いセンサ１ａによって、要介護者１００の排便に伴う匂いを検出する。

【0041】

制御部１ｆはＣＰＵ(Central Processing Unit)等の演算装置を備え、記憶部（図示せず）を構成するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random access memory）等に記憶された制御プログラムに従って他の構成要素を制御する。なお制御部１ｆと他の構成要素とは図示しないバスで結合されており、当該バスを介してデータ等が授受される。なお、制御部１ｆは、匂いセンサ１ａや環境計測部１ｃから出力されるアナログ信号（図示しない増幅器によって増幅されてもよい）をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含んでいてもよい。

【0042】

以降、計測ユニット１を構成する各構成要素について説明する。匂いセンサ１ａは、化学センサデバイスの一種であって、従来技術として説明したデバイスと同様に、それぞれ異なる匂い物質の脱吸着特性を有する感応膜を設けた複数の振動子を備え、感応膜に所定の匂い物質（分子）が吸着または脱離した際の、複数の振動子における共振周波数に基づいて特定の匂い物質を検出する。なお、匂い物質が吸着したのち一定時間が経過すると、吸着した匂い物質は感応膜から分離し、振動子は再利用が可能となっている。

【0043】

センサ駆動部１ｂは、制御部１ｆの指示に基づいて匂いセンサ１ａの振動子を振動させる圧電素子に対して、駆動信号を出力する。ここで駆動信号としては、例えば所定の周波数の範囲で掃引（スイープ）する正弦波（交流電圧）が用いられる。なお、駆動信号をスイープする際、その周波数（駆動周波数）は順次制御部１ｆで決定され、駆動周波数に対応した所定のコマンドがセンサ駆動部１ｂに出力される。そしてセンサ駆動部１ｂは当該コマンドに対応した周波数の駆動信号を匂いセンサ１ａの圧電素子に供給する。

【0044】

ここで匂いセンサ１ａの各振動子には、振動子が振動する際の振幅を計測する圧電素子（ピエゾ素子）が設けられている。圧電素子の出力（通常は正弦波）は、図示しないハードウェア等によって全波（あるいは半波）整流ののち平滑化される。そして上述のＡ／Ｄ変換器によってディジタルデータに変換され、制御部１ｆの演算装置に入力される。

【0045】

このように制御部１ｆは振動子の駆動周波数を設定し、当該駆動周波数の正弦波で駆動される振動子の振幅を計測する。更に制御部１ｆは駆動周波数を順次更新（即ち、スイープ）して振動子の振幅計測を繰り返し、各振動子の振幅が最大となる周波数（共振周波数）を計測する。計測された複数の振動子の共振周波数（以降、「計測データ」と称することがある。）は、制御部１ｆに取り込まれ、制御部１ｆは計測データが示すパターンに基づいて匂い物質を特定する。ここで制御部１ｆは、図示しないタイマ等で構成された時計機能を有しており、計測データを取得した際に、併せて時刻に関するデータ（以降、「時刻データ」と称することがある。）を取得している。

【0046】

ここで要介護者１００の排便の有無を検出する場合においては、検出対象となる匂い物質（以降、「排便臭関連物質」と称することがある。）として、例えば以下が知られている。
（１）硫黄系臭気
硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル
（２）窒素系臭気
トリメチルアミン、アンモニア
（３）アルデヒド系
アセドアルデヒド、プロピアルデヒド、ホルムアルデヒド
（４）脂肪酸系
酢酸、吉草酸、イソ吉草酸、プロピオン酸、酪酸
（５）その他
ピリジン

【0047】

そして、匂いセンサ１ａを構成する複数の振動子に、例えば硫化水素(Ｈ_２Ｓ)に応答する感応膜、メチルメルカプタン（ＣＨ_３ＳＨ）に応答する感応膜、トリメチルアミン（Ｃ_３Ｈ_９Ｎ）に応答する感応膜をそれぞれ設けることで、制御部１ｆは、計測データのパターンに基づいて、空間ＳＰに排便に伴う匂い物質が存在することを特定し、要介護者１００について排便があったか否かを判定する。なお、匂いセンサ１ａの振動子の個数を多くして、検出対象である匂い物質の数を増やしてもよく、同一の匂い物質を検出する振動子の数を複数としてもよい。これによって、排便有無の判定の精度を高めることができる。

【0048】

図２は、環境計測部１ｃの詳細を示すブロック構成図である。以下、図１に図２を併用して環境計測部１ｃの構成を説明する。環境計測部１ｃは、温度センサ１ｉと湿度センサ１ｊとを含んでいる。温度センサ１ｉとしては、例えば熱電対、サーミスタ（Thermistor）、測温抵抗体を用いることができる。また湿度センサ１ｊとしては、感湿材料の吸湿/脱湿によって変化する抵抗値を計測する抵抗式センサ、あるいは静電容量を計測する容量式センサを用いることができる。

【0049】

なお、一般に「湿度」と称する場合、「相対湿度ＲＨ」（計測された水蒸気量と計測された温度における飽和水蒸気量との比率）を意味することが多い。このような背景から、昨今では湿度センサ１ｊには温度センサ１ｉが内蔵され、双方の機能を用いて相対湿度ＲＨの値を出力するＩＣタイプのものが知られている。第１実施形態においても湿度センサ１ｊは相対湿度ＲＨを計測している。

【0050】

更に、環境計測部１ｃには、匂いセンサ１ａ（計測ユニット１）に加わる振動を計測する加速度センサ１ｋが含まれていてもよい。ここで加速度センサ１ｋは、例えば周波数変化式、圧電式、ピエゾ抵抗式、静電容量式等の公知技術を用いたものから適宜選択することができる。

【0051】

更に、環境計測部１ｃには、計測ユニット１あるいは匂いセンサ１ａを通過する気流を計測するフローセンサ１ｍが含まれていてもよい。ここでフローセンサ１ｍは例えばＭＥＭＳ技術を応用した熱型フローセンサを用いることができる。

【0052】

以下、図１に戻って説明を続ける。ユーザインタフェース１ｅは、例えば表示装置、音声出力装置、入力装置（いずれも図示せず）で構成されている。匂い検出システムＳ１を利用する介護者等は、表示装置を介して要介護者１００の排便が検出された時刻等を含む履歴情報を確認することができ、また音声出力装置を介して、要介護者１００に排便があった旨の通知を受けることが可能である。

【0053】

匂い検出システムＳ１において、介護者等による環境調整機器２に対する指示は、ユーザインタフェース１ｅを介して行われる。即ち介護者等は、ユーザインタフェース１ｅ（ここでは入力装置）を操作して、後に説明するスマートリモコン３ｂ、スマートプラグ３ｃを介して環境調整機器２の設定を行う。もちろん入力装置は音声入力装置としてもよく、これによって介護者等あるいは要介護者１００は複雑な操作を行うことなく、環境調整機器２のＯＮ／ＯＦＦや運転モード等の各種設定を音声によって簡易に行うことができる。

【0054】

匂い検出システムＳ１を利用するに際して、介護者等はユーザインタフェース１ｅを操作して、環境調整機器２の状態を、停止状態を含む所定の状態（ステート）に指定・設定しておく。この環境調整機器２の状態に関する情報（以降、「機器ステート情報」と称することがある。）は制御部１ｆの記憶部（図示せず）に記憶される。更に匂い検出システムＳ１の運用が開始された後においても、介護者等や要介護者１００はユーザインタフェース１ｅを介して環境調整機器２を操作することが可能とされている。即ち、ユーザインタフェース１ｅは介護者等が環境調整機器２を集中管理する手段として用いられる。

【0055】

そして当該操作によって環境調整機器２のステートが変更・修正された場合、「機器ステート情報」が更新され、記憶部に記憶される。後述するように匂いの検出に先立って空間ＳＰの環境（温湿度等）が変えられた場合、制御部１ｆは、「機器ステート情報」に基づいて、匂いの検出が完了した後に、空間ＳＰの環境を匂いの検出が実行される前の状態に復帰させる。

【0056】

通信部１ｄは、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇあるいは５Ｇといった通信規格に準拠した通信モジュールを含む。通信部１ｄは当該通信モジュールを介してネットワーク５に接続しており、同様にネットワーク５に接続されているスマートフォン等の情報端末６との間で種々の情報を送受信する。

【0057】

また通信部１ｄは、ネットワーク５に接続されたサーバ７との間で様々な情報を送受信する。ここでサーバ７は、ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Independent Disks）等で構成された記憶部（図示せず）を備え、当該記憶部にはデータベース８が構築されている。このデータベース８には、要介護者１００の識別情報（ＩＤ番号）を主キーとし、当該主キーに関連付けて個人情報（氏名、性別、年齢、居室（病室）番号、要介護者１００を担当する介護者等の識別用ＩＤ（以降、「担当者ＩＤ」と称することがある。）等）が記録されている。

【0058】

制御部１ｆは、要介護者１００に排便があったと判定したとき、通信部１ｄを介して要介護者１００の識別情報及び「要介護者１００に排便があった旨の通知」（以下、これらを合わせて「排便通知」と称することがある。）を情報端末６に送信する。ここで匂い検出システムＳ１を利用する介護者等が複数であって、当該複数の介護者等が情報端末６を所持しているとき、通信部１ｄは全ての情報端末６に対して、上述の排便通知を行ってもよい。

【0059】

排便通知は、介護者等に対して送信され、固有の識別情報で特定される要介護者１００のおむつ交換を促すために使用される。即ち、排便通知を受信した情報端末６は、ネットワーク５を介してサーバ７のデータベース８にアクセスし、おむつ交換が必要な要介護者１００の居室（病室）番号を取得する。これによって、手隙の介護者等は要介護者１００のサポートを行うことが可能となる。

【0060】

更に、上述したようにデータベース８に担当者ＩＤが記憶され、また介護者等がそれぞれ情報端末６を所有し、当該情報端末６に担当者ＩＤが記憶されている場合、排便通知を受信した情報端末６は、データベース８にアクセスして要介護者１００に紐づいた担当者ＩＤを取得し、これと情報端末６に記憶されている担当者ＩＤとが一致することを条件として、「あなたが担当している要介護者１００がおむつ交換を待っている」旨の通知を行うことも可能となる。

【0061】

また通信部１ｄは、排便有無の検出を実行する毎に、要介護者１００の識別情報に、排便有無の判定結果、時刻データ、計測データ等を付加してサーバ７に送信してもよい。これによってデータベース８には、予め蓄積されている要介護者１００の識別情報、個人情報に加え、排便有無の判断結果、時刻データ、計測データ等が蓄積されうる。これらの蓄積されたデータに対して統計的な処理を行なうことで、識別情報によって特定される各要介護者１００の健康管理に有用な情報を生成することが可能となる。

【0062】

制御コマンド送信部１ｈは、制御部１ｆが生成した環境調整機器２（後述する）を制御する制御データを、制御コマンド送信部１ｈを介して機器制御部３の制御データ中継部３ａに送信する。制御コマンド送信部１ｈは、例えば近距離無線規格である「Bluetooth（登録商標） Low Energy（BLE）」規格に準拠した通信モジュールを含んでいる。当該通信モジュールが提供するデータチャネルを用いて、制御データは制御コマンド送信部１ｈから制御データ中継部３ａに送信される。

【0063】

以降、機器制御部３について説明する。機器制御部３は、制御データ中継部３ａと制御部１ｆと制御コマンド送信部１ｈとで構成される。なお、制御コマンド送信部１ｈ及び制御部１ｆは、既に説明した計測ユニット１の構成要素でもあることから、再度の説明は省略する。

【0064】

制御データ中継部３ａは、スマートリモコン３ｂとスマートプラグ３ｃとで構成される。スマートリモコン３ｂは、本来的にはスマートフォン等を用いて種々の家庭電化製品を操作する学習リモートコントローラを指す。通常のリモートコントローラ（以降、「リモコン」と称することがある。）では、リモコンから射出される赤外線（あるいはＢＬＥ規格に基づく信号。以降、「赤外線等」と称することがある。）で家庭電化製品を制御するが、第１実施形態では制御コマンド送信部１ｈは、無線ＬＡＮ等で構成されるネットワーク５ａ（上述したネットワーク５と区別しているが、もちろん同一であってもよい）に接続されたスマートリモコン３ｂに所定のコマンドを送信する。そして当該所定のコマンドに基づきスマートリモコン３ｂが出射した赤外線等によって家庭電化製品を制御する。

【0065】

スマートプラグ３ｃは、Ｗｉ－Ｆｉ規格等に準拠した通信モジュール（図示せず）を備え、無線ＬＡＮ（ここではネットワーク５ａ）に接続可能に構成された電源プラグである。物理スイッチ（メカニカルスイッチ）がＯＮ状態とされた特定の環境調整機器２（後述する）の電源プラグを、電灯線に接続されたスマートプラグ３ｃに挿入しておけば、計測ユニット１は、ネットワーク５ａを介して特定の環境調整機器２の電源をＯＮ／ＯＦＦ制御することが可能となる。なお、将来的にスマートリモコン３ｂによって制御可能な家庭電化製品の種類・機種が増えた場合、スマートプラグ３ｃは必須の構成要素ではなくなる。

【0066】

以降、環境調整機器２について説明する。ここで環境調整機器２とは、匂いセンサ１ａの周囲の空間ＳＰの気温Ｔ・湿度（相対湿度ＲＨ、容積絶対湿度ＶＨ）・気流といった環境を調整する機能を備える機器を指す。第１実施形態において環境調整機器２としては、少なくともエアコンディショナ（ここでは少なくとも冷房機能を有する機器を想定しているが、暖房機能や除湿機能を有する機器であってもよい。以下、「エアコン２ａ」と称することがある。）、サーキュレータ２ｂ（扇風機を含む）、ヒータ２ｃ、加湿器２ｄ、除湿器２ｅ、換気扇２ｆの少なくとも一つが含まれる。

【0067】

第１実施形態の匂い検出システムＳ１は、要介護者１００が生活する空間ＳＰに配置されたエアコン２ａ等の既設の機器を活用することで、匂い検出の精度向上を図る。

【0068】

制御コマンド送信部１ｈからネットワーク５ａを経由して送られた制御コマンドに基づき、スマートリモコン３ｂは変調された赤外線等を出射する。エアコン２ａは受信した赤外線等のパターンを復号してコマンドを得て、冷房、暖房、除湿といった運転モード、気温、風量、風向等の設定が変更・制御されうる。

【0069】

また、制御コマンド送信部１ｈからネットワーク５ａを経由して送られた制御コマンドに基づき、スマートプラグ３ｃは当該スマートプラグ３ｃに接続されたサーキュレータ２ｂ、ヒータ２ｃ、加湿器２ｄ、除湿器２ｅ、換気扇２ｆの電源をＯＮ／ＯＦＦ制御する。

【0070】

なお、図１では、スマートリモコン３ｂはエアコン２ａのみを制御するように記載しているが、サーキュレータ２ｂ～換気扇２ｆの各機器がリモコンによって制御される機種である場合、スマートプラグ３ｃによる電源ＯＮ／ＯＦＦに替えてスマートリモコン３ｂを用い、電源ＯＮ／ＯＦＦのみならずより細かな制御を行ってもよい。より細かな制御として、サーキュレータ２ｂでは風量や風向等、ヒータ２ｃでは発熱量（即ち、消費電力量）等、加湿器２ｄでは時間あたりの加湿量等、除湿器２ｅでは時間あたりの除湿量等、換気扇２ｆでは風量等が挙げられる。

【0071】

さて出願人らは、匂いセンサ１ａを用いて、室内等の環境における匂いを検出するにあたって、匂いセンサ１ａが配置された環境によっては検出精度のばらつきが大きくなることを見出した。匂いセンサ１ａとして化学センサデバイスを採用した場合、環境によって振動子の振動状態が変化することが精度劣化の要因であると考えられた。

【0072】

そしてその要因を精査した結果、
（ｉ）匂いセンサ１ａが配置された空間における水蒸気量（容積絶対湿度ＶＨ）を所定の範囲にすること
（ｉｉ）より好ましくは匂いセンサ１ａが配置された空間の気温Ｔ、相対湿度ＲＨを所定の範囲にすること
（ｉｉｉ）匂いセンサ１ａを通過する気流（即ち、匂いセンサ１ａの周辺の気流）を抑制すること
（ｉｖ）匂いセンサ１ａに加わる振動を抑制すること
の要件を満たす場合に、匂いセンサ１ａの出力が安定する（共振周波数の再現性が高い）ことを見出した。もちろんこれら（ｉ）～（ｉｖ）の要件を完全に満たさなくとも、例えば（ｉ）の要件を満たすことのみによっても、検出精度の劣化が抑制されうる。

【0073】

ここで（ｉ）については、匂いセンサ１ａの周囲の空気の水蒸気量を６．９～１３．８［ｇ／ｍ^３］の範囲とすることが好ましい。以降、この範囲を「適切水蒸気量範囲Ａ２」と称することがある。容積絶対湿度ＶＨを適切水蒸気量範囲Ａ２とすることで、匂いセンサ１ａの振動子を構成する感応膜への水分子の離脱／吸着が安定な状態となり、結果として共振周波数が安定する。

【0074】

（ｉｉ）については、更に匂いセンサ１ａの周囲の気温Ｔを２０℃～２５℃の範囲とし、かつ相対湿度ＲＨを４０％～６０％の範囲とすることが更に好ましい。以降、この範囲を「適切温湿度範囲Ａ１」と称することがある。即ち、匂い検出の精度を向上させるためには、（ｉ）匂いセンサ１ａの周囲の空気の容積絶対湿度ＶＨを適切水蒸気量範囲Ａ２とすることが好ましく、更に（ｉｉ）匂いセンサ１ａの周囲の空気の温度及び相対湿度ＲＨを適切温湿度範囲Ａ１とすることが好ましい。

【0075】

図３は、気温Ｔ／相対湿度ＲＨと容積絶対湿度ＶＨ（水蒸気量）との関係を示す図である。図３においては適切水蒸気量範囲Ａ２を黒背景の白抜き文字とし、更に適切温湿度範囲Ａ１に網点を付している。なお、図３に示す容積絶対湿度ＶＨの各数値は、以下の［数１］を用いて計算した。［数１］において、Ｔは気温［℃］、ＲＨは相対湿度［％］を示す。

【数1】

【0076】

図３に示すように、適切水蒸気量範囲Ａ２は適切温湿度範囲Ａ１よりも広く分布しており、例えば気温Ｔが３０℃の条件においても、相対湿度ＲＨが２５～４５％であれば、空気中の水蒸気量は６．９～１３．８［ｇ／ｍ^３］であって、適切水蒸気量範囲Ａ２の条件を満たす。しかしながら出願人らの知見によれば、空気中の水蒸気量が適切水蒸気量範囲Ａ２の範囲を満たしていても、振動子の共振周波数がばらつくことがあった。これに対して、匂いセンサ１ａを適切温湿度範囲Ａ１の条件を満たす環境下（このときの環境は、適切水蒸気量範囲Ａ２の条件も満たす）に配置した場合、共振周波数のばらつきが抑制されることがわかった。このことは匂いセンサ１ａを構成する振動子には温度特性が存在していることを示唆している。

【0077】

制御部１ｆは、匂いセンサ１ａによって匂いを検出するタイミングに先立ち、環境計測部１ｃの温度センサ１ｉの出力に基づいて、計測ユニット１が配置された空間ＳＰの気温（即ち匂いセンサ１ａの周囲の気温）を計測し、計測された気温に基づき、環境調整機器２のうちエアコン２ａ、ヒータ２ｃ、換気扇２ｆといった気温を変化させ得る機器を駆動する。そしてこれらの環境調整機器２は、計測ユニット１が配置された空間ＳＰの気温が所定の範囲になるように制御される。

【0078】

なお、計測ユニット１に備えられた制振部１ｇも環境調整機器２に含まれると考えてよい。ここで制振部１ｇは、例えば電磁石や圧電素子といったアクチュエータ（図示せず）を複数配置した小型のアクティブ除振台で構成することができる。

【0079】

匂いセンサ１ａの振動子は機械的に振動していることから、振動子に外乱（ここでは外部から伝達された振動）が加わると、その振動状態が変化してしまい、共振周波数が正確に計測できないことがある。環境計測部１ｃに加速度センサ１ｋ（図２参照）が含まれる場合、加速度センサ１ｋは計測ユニット１（匂いセンサ１ａ）の振動を計測することが可能である。計測された振動パターンは制御部１ｆに入力され、制御部１ｆは振動パターンを打ち消す（相殺する）制振パターンを生成し、当該制振パターンに基づいて上述したアクチュエータを駆動する。

【0080】

即ち、第１実施形態では、環境調整機器２には制振部１ｇが含まれ、機器制御部３（ここでは制御部１ｆ）は、匂いセンサ１ａの振動を抑制するように、環境調整機器２（制振部１ｇ）を制御する。

【0081】

また、積極的に制振を行う構成のみならず、制御部１ｆは加速度センサ１ｋで計測した計測ユニット１（匂いセンサ１ａ）の加速度（振動）が所定の値より小さい場合に（振動が小さくなるのを待って）、匂いセンサ１ａを駆動して匂いを検出してもよい。これによって実質的に外乱の影響を抑制することができる。

【0082】

即ち、第１実施形態に係る匂い検出システムＳ１は、空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサ１ａと、匂いセンサ１ａを駆動するセンサ駆動部１ｂと、匂いセンサ１ａの周囲の環境を計測する環境計測部１ｃ（ここでは、加速度センサ１ｋ）と、を備え、環境計測部１ｃは匂いセンサ１ａに加わる振動を計測し、センサ駆動部１ｂは、環境計測部１ｃによって振動が検出されなくなるのを待って、匂いセンサ１ａを駆動する。

【0083】

環境計測部１ｃにフローセンサ１ｍ（図２参照）が含まれる場合、フローセンサ１ｍは計測ユニット１（匂いセンサ１ａ）の近辺を通過する空気の流れを計測することが可能である。匂いセンサ１ａの振動子は空気中で振動することから、振動子に気流が当たると（振動子の周囲に気流が生じていると）振動状態が変化してしまい、共振周波数が正確に計測できないことがある。制御部１ｆは、フローセンサ１ｍによって計測された気流が予め定められた値より小さい場合に、匂いセンサ１ａに駆動信号を供給することで、外乱の影響を排除する。

【0084】

即ち、第１実施形態の匂い検出システムＳ１は、空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサ１ａと、匂いセンサ１ａを駆動するセンサ駆動部１ｂと、匂いセンサ１ａの周囲の環境を計測する少なくとも１つの環境計測部１ｃ（ここではフローセンサ１ｍ）と、を備え、環境計測部１ｃは匂いセンサ１ａの周囲の気流を計測し、センサ駆動部１ｂは、環境計測部１ｃによって気流が検出されなくなるのを待って、匂いセンサ１ａを駆動する。

【0085】

以上述べてきたように、第１実施形態の匂い検出システムＳ１は、空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサ１ａと、匂いセンサ１ａの周囲の環境を調整する少なくとも１つの環境調整機器２と、この環境調整機器２を制御する機器制御部３と、を備え、匂いセンサ１ａによって匂いを検出するタイミングに先立ち、機器制御部３は、匂いセンサ１ａの周囲（空間ＳＰ）が所定の環境となるように、環境調整機器２を制御する。

【0086】

そして、環境調整機器２には、冷房機器（エアコン２ａ）、暖房機器（エアコン２ａ，ヒータ２ｃ）、加湿器２ｄ、除湿器２ｅ（エアコン２ａを含む）、サーキュレータ２ｂ（扇風機を含む）、換気扇２ｆの少なくとも一つで構成され、機器制御部３は、匂いセンサ１ａの周囲の空気の容積絶対湿度ＶＨ（水蒸気量）が所定の範囲（６．９～１３．８［ｇ／ｍ^３］）となるように、環境調整機器２を制御する。

【0087】

図４は、匂い検出システムＳ１の処理の流れを示すフローチャートである。以降、図４に図１、図２を併用して第１実施形態に係る匂い検出システムＳ１で実行される処理の内容ついて詳細に説明する。

【0088】

まず、計測ユニット１の制御部１ｆは、空間ＳＰの匂いを検出するに先立ち、匂い検出システムＳ１で時間計測に使用されるタイムカウンタを０にリセットする（ＳＴ０１）。そして上述した「機器ステート情報」を記憶部から取り出す（ＳＴ０２）。制御部１ｆは、環境計測部１ｃの温度センサ１ｉ及び湿度センサ１ｊの出力に基づき、空間ＳＰの気温Ｔと相対湿度ＲＨとを計測し、気温Ｔ及び相対湿度ＲＨが上述した適切温湿度範囲Ａ１に含まれているか否かを判定する（ＳＴ０３）。

【0089】

気温Ｔ及び相対湿度ＲＨが上述した適切温湿度範囲Ａ１に含まれている場合（ＳＴ０３でＹｅｓ．）、制御部１ｆは、環境計測部１ｃの加速度センサ１ｋの出力に基づき、計測ユニット１（実質的に匂いセンサ１ａ）の振動（加速度［ｍ／ｓ^２］）を計測し、当該振動が所定の値より小さいか判定する（ＳＴ０４）。

【0090】

計測ユニット１の振動が所定の値よりも小さい場合（ＳＴ０４でＹｅｓ．）、制御部１ｆは、環境計測部１ｃのフローセンサ１ｍの出力に基づき、計測ユニット１の周囲の空気流量［ｍ^３／ｓ］を計測し、当該空気流量が所定の値より小さいか判定する（ＳＴ０５）。計測ユニット１の周囲の空気流量が所定の値より小さい場合（ＳＴ０５でＹｅｓ．）、制御部１ｆはセンサ駆動部１ｂにコマンドを出力して、匂いセンサ１ａを駆動して空間ＳＰにおける匂いを検出する（ＳＴ０６）。

【0091】

気温Ｔ及び相対湿度ＲＨが上述した適切温湿度範囲Ａ１に含まれていない場合（ＳＴ０３でＮｏ．）、制御部１ｆは環境調整機器２を制御する（ＳＴ０７）。以降、ＳＴ０７における環境調整機器２に対する処理内容を詳細に説明する。ここで図５は、匂い検出システムＳ１で実行される制御の場合分けの条件を示す説明図であり、以下の［Ｃａｓｅ１］～［Ｃａｓｅ８］の各場合に対応する気温Ｔ及び相対湿度ＲＨの範囲が記載されている。

【0092】

［Ｃａｓｅ１］（気温Ｔ＜２０℃、かつ相対湿度ＲＨ＜４０％である場合）
匂いセンサ１ａの周囲の環境が、適切温湿度範囲Ａ１に対して低温・低湿となっている場合である。制御部１ｆは、匂いセンサ１ａの周囲の気温Ｔを上昇させ、かつ相対湿度ＲＨを上昇させるよう環境調整機器２を制御する。具体的にはエアコン２ａの運転モードを暖房とし、設定温度を少なくとも２０℃以上に制御する。また併せて加湿器２ｄをＯＮに制御する。更に、制御部１ｆはヒータ２ｃをＯＮに制御してもよい。

【0093】

なお、このとき加湿器２ｄとしては、スチーム式（加熱式）、加熱気化式のものを用いるとよい。これらのタイプでは気化に際して熱源からの熱を利用するため、気化に際して空間ＳＰの気温が低下しにくい。また、加湿器２ｄが熱源を使用する温風気化式と室温の風を利用する自然気化式を選択できる機種であり、かつスマートリモコン３ｂを介して制御されている場合は、温風気化式を選択する。

【0094】

［Ｃａｓｅ２］（２０℃≦気温Ｔ≦２５℃、かつ相対湿度ＲＨ＜４０％である場合）
匂いセンサ１ａの周囲の環境が、気温Ｔは適切温湿度範囲Ａ１に含まれるが、相対湿度ＲＨが低くなっている場合である。制御部１ｆは、匂いセンサ１ａの周囲の気温Ｔを維持したまま、かつ相対湿度ＲＨを上昇させるよう環境調整機器２を制御する。具体的には加湿器２ｄをＯＮに制御する。

【0095】

このとき加湿器２ｄとしては、スチーム式（加熱式）、加熱気化式のものを用いるとよい。これらのタイプでは気化に際して熱源からの熱を利用するため、気化に際して空間ＳＰの気温が低下しにくい。また、加湿器２ｄが熱源を使用する温風気化式と室温の風を利用する自然気化式を選択できる機種であり、かつスマートリモコン３ｂを介して制御されている場合は、温風気化式を選択する。

【0096】

［Ｃａｓｅ３］（気温Ｔ＞２５℃、かつ相対湿度ＲＨ＜４０％である場合）
匂いセンサ１ａの周囲の環境が、適切温湿度範囲Ａ１に対して高温・低湿となっている場合である。制御部１ｆは、匂いセンサ１ａの周囲の気温Ｔを低下させ、かつ相対湿度ＲＨを上昇させるよう環境調整機器２を制御する。具体的には加湿器２ｄをＯＮに制御する。

【0097】

なお、このとき加湿器２ｄとしては、超音波式あるいは気化式のものを用いるとよい。これらのタイプでは水が気化する際に気化熱が奪われることから、相対湿度ＲＨを上昇させるのと同時に気温Ｔを低下させることが可能である。また、加湿器２ｄが熱源を使用する温風気化式と室温の風を利用する自然気化式を選択できる機種であり、かつスマートリモコン３ｂを介して制御されている場合は、自然気化式を選択する。

【0098】

［Ｃａｓｅ４］（気温Ｔ＜２０℃、かつ４０％≦相対湿度ＲＨ≦６０％である場合）
匂いセンサ１ａの周囲の環境が、相対湿度ＲＨは適切温湿度範囲Ａ１に含まれるが、気温Ｔが低いため適切温湿度範囲Ａ１に含まれない場合である。制御部１ｆは、匂いセンサ１ａの周囲の相対湿度ＲＨを維持したまま、かつ気温Ｔを上昇させるよう環境調整機器２を制御する。具体的にはエアコン２ａの運転モードを暖房とし、設定温度を少なくとも２０℃以上に制御する。また併せて加湿器２ｄをＯＮに制御する。

【0099】

なお、このとき加湿器２ｄとしては、スチーム式（加熱式）、加熱気化式のものを用いるとよい。これらのタイプでは気化に際して熱源からの熱を利用するため、気化に際して空間ＳＰの気温が低下しにくい。また、加湿器２ｄが熱源を使用する温風気化式と室温の風を利用する自然気化式を選択できる機種であり、かつスマートリモコン３ｂを介して制御されている場合は、温風気化式を選択する。

【0100】

［Ｃａｓｅ５］（気温Ｔ＞２５℃、かつ４０％≦相対湿度ＲＨ≦６０％である場合）
匂いセンサ１ａの周囲の環境が、相対湿度ＲＨは適切温湿度範囲Ａ１に含まれるが、気温Ｔが高いため適切温湿度範囲Ａ１に含まれない場合である。制御部１ｆは、匂いセンサ１ａの周囲の相対湿度ＲＨを維持したまま、かつ気温を低下させるよう環境調整機器２を制御する。具体的にはエアコン２ａの運転モードを冷房とし、設定温度を少なくとも２５℃以下に制御する。

【0101】

エアコン２ａの運転モードを冷房とすることで、匂いセンサ１ａの周囲の気温は低下する。このとき冷房と同時に除湿が行われるが、気温が低下することで飽和水蒸気量も小さくなるため、相対湿度ＲＨは大きく変化しない。

【0102】

［Ｃａｓｅ６］（気温Ｔ＜２０℃、かつ相対湿度ＲＨ＞６０％である場合）
匂いセンサ１ａの周囲の環境が、適切温湿度範囲Ａ１に対して低温・高湿となっている場合である。制御部１ｆは、匂いセンサ１ａの周囲の気温Ｔを上昇させ、かつ相対湿度ＲＨを低下させるよう環境調整機器２を制御する。具体的にはエアコン２ａの運転モードを暖房とし、設定温度を少なくとも２０℃以上に制御するとよい。

【0103】

エアコン２ａの運転モードを暖房とすることで、匂いセンサ１ａの周囲の気温は上昇する。これによって匂いセンサ１ａの周囲の空気の飽和水蒸気量が大きくなるため、相対湿度ＲＨは低下する。

【0104】

［Ｃａｓｅ７］（２０℃≦気温Ｔ≦２５℃、かつ相対湿度ＲＨ＞６０％である場合）
匂いセンサ１ａの周囲の環境が、気温Ｔは適切温湿度範囲Ａ１に含まれるが、相対湿度ＲＨが高くなっている場合である。制御部１ｆは、匂いセンサ１ａの周囲の気温Ｔを維持したまま、かつ相対湿度ＲＨを低下させるよう環境調整機器２を制御する。具体的にはエアコン２ａの運転モードを除湿とする。

【0105】

［Ｃａｓｅ８］（気温Ｔ＞２５℃、かつ相対湿度ＲＨ＞６０％である場合）
匂いセンサ１ａの周囲の環境が、適切温湿度範囲Ａ１に対して高温・高湿となっている場合である。制御部１ｆは、匂いセンサ１ａの周囲の気温Ｔを低下させ、かつ相対湿度ＲＨを低下させるよう環境調整機器２を制御する。具体的にはエアコン２ａの運転モードを冷房とし、設定温度を少なくとも２５℃以下に制御する。また併せて除湿器２ｅをＯＮに制御してもよい。

【0106】

このように、第１実施形態の匂い検出システムＳ１では、機器制御部３に含まれる制御部１ｆは、匂いセンサ１ａの周囲の気温Ｔが、適切温湿度範囲Ａ１（２０℃≦Ｔ≦２５℃）の範囲となるように環境調整機器２を制御するとともに、匂いセンサ１ａの周囲の相対湿度ＲＨが、適切温湿度範囲Ａ１（４０％≦相対湿度ＲＨ≦６０％）の範囲となるように環境調整機器２を制御する。

【0107】

さて、第１実施形態における［Ｃａｓｅ１］～［Ｃａｓｅ８］のいずれの場合においても、後述するタイムカウンタの値に基づき、例えば運転モードを暖房（冷房）として所定期間運転を継続しても気温Ｔが上昇（低下）しないような場合はエアコン２ａの風量を増大させ、また加湿器２ｄ（除湿器２ｅ）を所定期間稼働しても相対湿度ＲＨが上昇（低下）しないような場合は、加湿器２ｄ（除湿器２ｅ）がスマートリモコン３ｂを介して制御されていれば、加湿量（除湿量）を増大させるよう制御してもよい。

【0108】

また、匂い検出システムＳ１に屋外の温湿度を計測する温湿度計（図示せず）が含まれる場合、居室の空間ＳＰの温湿度が適切温湿度範囲Ａ１を満たしていないが、屋外の温湿度が適切温湿度範囲Ａ１を満たしているとの条件の下で、制御部１ｆは換気扇２ｆをＯＮに制御して外気を空間ＳＰに取り込んでもよく、更に、当該換気と上述の［Ｃａｓｅ１］～［Ｃａｓｅ８］の処理とを並列に実行してもよい。

【0109】

［Ｃａｓｅ１］～［Ｃａｓｅ８］のいずれかの処理が終了すると、処理はＳＴ０９に移る。また、上述したＳＴ０４の処理において、計測ユニット１の振動が所定の値以上である場合（ＳＴ０４でＮｏ．）、処理はＳＴ０９に移る。

【0110】

さて、上述したＳＴ０５の処理において、計測ユニット１の周囲の空気流量が所定の値以上である場合（ＳＴ０５でＮｏ．）、制御部１ｆは環境調整機器２を制御する（ＳＴ０８）。ＳＴ０８では、計測ユニット１の周囲において気流を発生させうるサーキュレータ２ｂ（扇風機を含む）や換気扇２ｆがＯＦＦに制御される。更に、ＳＴ０３の判定結果を参照して、気温Ｔ及び相対湿度ＲＨが上述した適切温湿度範囲Ａ１に含まれている場合は、エアコン２ａの送風を伴う運転が停止される。

【0111】

即ち、環境調整機器２は、冷房機器（エアコン２ａ）、暖房機器（エアコン２ａ）、サーキュレータ２ｂ（扇風機を含む）、換気扇２ｆの少なくとも一つで構成され、機器制御部３は、環境調整機器２が発生させた空気流が匂いセンサ１ａ（計測ユニット１）に当たらないように、あるいは空気流が匂いセンサ１ａ（計測ユニット１）を通過しないように、環境調整機器２を制御する。

【0112】

なお、上述したＳＴ０３における判定がＹｅｓ．の場合（即ち、気温Ｔ及び相対湿度ＲＨが上述した適切温湿度範囲Ａ１に含まれている場合）、環境調整機器２の運転状況や設定内容は変更されない。従って、上述したＳＴ０８でエアコン２ａの運転が停止された場合においては、再度ＳＴ０３を実行した際にＮｏ．と判定される場合を除き、エアコン２ａの運転が再開されることはない。これによって起動と停止を繰り返すトグル動作が防止される。

【0113】

ＳＴ０４で計測ユニット１に加わる振動が所定の値以上であると判定された場合（ＳＴ０４でＮｏ）、またはＳＴ０７の処理が終了したのち、またはＳＴ０８の処理が終了したのち、制御部１ｆはタイムカウンタをインクリメントする（ＳＴ０９）。そして、所定のインターバル（例えば１秒）だけ待って、タイムカウンタの値が所定の値（例えば６００）より大きいか否かを判定する（ＳＴ１０）。

【0114】

タイムカウンタの値が所定の値より大きい場合（ＳＴ１０でＹｅｓ．）、制御部１ｆはユーザインタフェース１ｅや情報端末６を介して介護者等にタイムアウト（エラー）が発生した旨を通知し（ＳＴ１１）、処理をＳＴ１６に移す。他方、タイムカウンタの値が所定の値以下の場合（ＳＴ１０でＮｏ．）、処理をＳＴ０３に戻す。

【0115】

さて、ＳＴ１１でエラーを通知するのに先立ち、制御部１ｆは、温度センサ１ｉ及び湿度センサ１ｊの出力に基づき気温Ｔ、相対湿度ＲＨを取得し、上述の［数１］に基づいて容積絶対湿度ＶＨを計算してもよい。そして求めた容積絶対湿度ＶＨが適切水蒸気量範囲Ａ２に含まれるか否かをチェックし、容積絶対湿度ＶＨが適切水蒸気量範囲Ａ２に含まれる場合は、匂いセンサ１ａを駆動して空間ＳＰの匂いを検出しても構わない。ただし、この場合、匂いセンサ１ａの信頼性は若干低下するため、「信頼性が不足した条件における検出結果である」旨を報知するとよい。即ち、この状況はエラーではないと取り扱い、ＳＴ１１は実行せずに処理をＳＴ１２に移すのが好ましい。もちろん、容積絶対湿度ＶＨが適切水蒸気量範囲Ａ２に含まれない場合は、エラーを通知する（ＳＴ１１）。

【0116】

ここで、ＳＴ１１で実行されるエラー通知は、環境調整機器２を制御しても、所定期間内に、匂いセンサ１ａの周囲の環境が適切温湿度範囲Ａ１（あるいは適切水蒸気量範囲Ａ２）にならなかった、または計測ユニット１（匂いセンサ１ａ）に加わる振動が所定の値より小さくならなかった、または計測ユニット１（匂いセンサ１ａ）の周囲の気流が所定の値より小さくならなかった、のいずれかの理由で、匂いの検出ができなかった（匂いの検出を行わなかった）ことを意味している。

【0117】

ＳＴ０６で匂いを検出した結果に基づき、制御部１ｆは空間ＳＰに排便臭関連物質が含まれるか否か、即ち排便有無を判定する（ＳＴ１２）。空間ＳＰに排便臭関連物質が含まれる場合（ＳＴ１２でＹｅｓ．）、制御部１ｆは、介護者等にユーザインタフェース１ｅや情報端末６を介して上述の「排便通知」を発行する（ＳＴ１３）。他方、空間ＳＰに排便臭関連物質が含まれない場合（ＳＴ１２でＮｏ．）、制御部１ｆは同様に、「排便は検出されなかった旨の通知」を発行する（ＳＴ１４）。

【0118】

そして、ＳＴ１３またはＳＴ１４の処理が終了すると、制御部１ｆは、通信部１ｄを介してサーバ７に要介護者１００の識別情報に排便有無の判定結果、時刻データ、計測データ等を付加して送信する（ＳＴ１５）。そして、ＳＴ０２で取得した「機器ステート情報」に基づき、環境調整機器２を匂いの検出を行う前の状態に制御し、空間ＳＰの環境を、匂いの検出が実行される前の状態に復帰させる（ＳＴ１６）。そして処理を終了する。

【0119】

ここで第１実施形態においては、ＳＴ０４で説明したように、制御部１ｆは加速度センサ１ｋの出力に基づき計測ユニット１（実質的に匂いセンサ１ａ）の振動を計測し、当該振動が所定の値以上である場合（ＳＴ０４でＮｏ．）は、特段の処理を実行せず、匂いセンサ１ａに振動が加わっていない状態を待って匂いを検出するようにしている。他方、上述した制振部１ｇを用いて除震を行う構成を採用した場合は、匂いセンサ１ａには振動が加わらないため、上述したＳＴ０４のステップは削除されうる。

【0120】

さて、排便臭が匂いセンサ１ａの周辺に滞留することで、匂いセンサ１ａの初期の環境状態が異なり匂い検出に影響を与えると考えられる。そのため匂い検出システムＳ１は、匂いセンサ１ａに向かう方向に調整した空気を流すリフレッシュ（洗浄）モードを有しており、匂いの検出前に匂いリフレッシュを行うようにしてもよい。これにより次の匂いの検出精度を向上させることができる。具体的には、制御部１ｆは、匂い検出に先立って、計測ユニット１の周囲に気流を生じさせるよう（計測ユニット１に空気流が当たるよう）環境調整機器２を制御する。即ち、制御部１ｆは、エアコン２ａの風量を増加させる、換気扇２ｆを駆動する、サーキュレータ２ｂ（扇風機）を駆動する等の制御を行う。これによって、匂いセンサ１ａの周囲に滞留している排便臭が排除されうる。

【0121】

なお、図４を用いて説明した匂い検出システムＳ１の処理の流れにおいて、例えば計測ユニット１に加わる振動を評価するＳＴ０４の処理、計測ユニット１の周囲の気流を評価するＳＴ０５の処理は省略しても構わない。これによってシステムコストは低減することとなる。即ち、コストパフォーマンスの観点においても、匂い検出システムＳ１の構成は決定されうる。

【0122】

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態において匂い検出システムＳ１は、エアコン２ａ等、居室等に設けられた既設の機器を用いて匂いセンサ１ａの周囲の空間ＳＰが所定の環境となるよう制御を行っているが、第２実施形態においては、匂い検出装置１０は、当該装置の内部に空気の状態を調整する環境調整部１６を設けている点が大きく異なっている。なお、以降の説明において、第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0123】

図６（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施形態における匂い検出装置１０の使用態様を示す説明図である。図示するように、匂い検出装置１０は例えばベッド等に臥床する要介護者１００の近辺に配置される。そして図６（ａ）に示すように、匂い検出装置１０と、要介護者１００の臀部の下方（あるいは要介護者１００が装着するおむつ（図示せず）の内部等）に配置されたガス採取部２１とが筒状部材（チューブ２０）で接続されている。この場合、ガス採取部２１で吸引・採取された空気がチューブ２０を経由して匂い検出装置１０に送られ、匂い検出装置１０で排便臭が検出される。

【0124】

ここでチューブ２０は主に柔軟性の高いポリプロピレン等の樹脂で構成されているが、チューブ２０の一部を熱伝導性に優れる金属材料で構成して、熱交換領域２２としてもよい。熱交換領域２２を用いることでチューブ内外の熱交換が促進され、チューブ２０の内部を移動する気体の温度を外部環境（ここでは室内（空間ＳＰ）の気温）と略同一にすることができる。またチューブ２０内外の熱交換を促進する観点では、熱交換領域２２は、チューブ２０の中間に設けられた断面積が増大した金属製の領域として構成されうる。

【0125】

即ち、第２実施形態の匂い検出装置１０は、ガス採取部２１と、ガス採取部２１で採取された空気を空気導入部１２まで導く筒状の空気搬送部（チューブ２０）と、を備え、空気搬送部に、空気搬送部の内外の熱交換を促進する熱交換領域２２を設けてもよい。

【0126】

もちろん、匂い検出装置１０の使用態様については、図６（ｂ）に示すように、要介護者１００が生活する空間ＳＰに配置され、空気導入部１２から空気を取り込むように構成されてもよい。

【0127】

図７は、匂い検出装置１０の全体構成を示すブロック構成図である。匂い検出装置１０は、空気導入部１２と空気排出部１３とが設けられた筐体１１の内部に流路１４が形成されている。匂い検出装置１０は、例えば図６（ａ），（ｂ）に示す態様に基づき空気導入部１２から空気（ガス）を吸引し、流路１４を経て、空気排出部１３から排出する。

【0128】

流路１４には空気流ＡＦの上流から下流にかけて、フィルタ１５、環境調整部１６、環境計測部１ｃ、匂いセンサ１ａ、送風機１７が設けられている。このように、第２実施形態の匂い検出装置１０は、空気中に含まれる匂い物質を検出する匂いセンサ１ａと、匂いセンサ１ａに空気を導入する空気導入部１２と、空気導入部１２と匂いセンサ１ａとの間に、空気の状態を調整する環境調整部１６を設けたものである。

【0129】

フィルタ１５は例えばプレフィルタ及び集塵フィルタ（いずれも図示せず）の２層構造とされている。フィルタ１５によって、下流に配置された環境調整部１６、環境計測部１ｃ、匂いセンサ１ａに粉塵等が侵入することが防止される。

【0130】

プレフィルタは、空気流ＡＦに含まれる比較的大きな埃を捕集する。集塵フィルタは、プレフィルタを通過した空気が次に通過するフィルタであり、例えばＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタが好適に用いられる。ＨＥＰＡフィルタは、空気に含まれる粒径が０．３μｍの粒子に対して99.97％以上の捕集率を有し、細菌やＰＭ２．５などの微小粒子物質を捕集する。

【0131】

環境調整部１６は、第１実施形態の環境調整機器２に相当する構成要素であって、空気導入部１２から取り込まれた空気の温度・湿度（相対湿度ＲＨ、容積絶対湿度ＶＨ）を調整する。即ち、環境調整部１６は匂い検出装置１０に取り込まれた空気の状態を調整する機能を備えている。具体的には環境調整部１６には、加熱素子１６ａ、冷却素子１６ｂ、加湿モジュール１６ｃが含まれる。なお、第１実施形態と同様に、除湿器を備えても良い。

【0132】

ここで加熱素子１６ａとしては例えば面ヒータやペルチェ素子を利用でき、また冷却素子１６ｂとしてはペルチェ素子を利用できる。ペルチェ素子は表面と裏面とを備え、素子に通電（駆動）すると一方の面が加熱面となり他方の面が冷却面となる。また駆動電流の方向を制御することで、加熱面と冷却面とを切り替えることが可能である。即ちペルチェ素子は加熱素子１６ａと冷却素子１６ｂとを兼用することが可能である。また空気を冷却素子１６ｂに触れさせて露点以下にすると、空気中の水分が除去されることから冷却素子１６ｂを用いて除湿を行うことができる。なお、取り込んだ空気の温度を維持し、かつ相対湿度ＲＨを低下させる必要がある場合には、加熱面と冷却面との両方を備えるペルチェ素子は有用である。

【0133】

加湿モジュール１６ｃとしては、例えば給水タンク、霧化室、圧電振動子（超音波振動子）、送風ファン（いずれも図示せず）で第１加湿モジュール（図示せず）を構成することができる。霧化室の底部に円盤状の圧電振動子を配置し、給水タンクから水を霧化室に供給して圧電振動子を駆動すると、その振動エネルギーは水面に集中して水柱が形成される。このとき振動によって水の表面張力は大幅に低下し、水柱の先端から水の微粒子が飛散する。この微粒子を送風ファンの気流とともに霧（水滴）として噴出させる。この水滴の粒径は数μｍと極めて微小であり直ちに気化する。このように第１加湿モジュールは、空気から気化熱を奪って気温Ｔを低下させ、更に容積絶対湿度ＶＨを上昇させることが可能である。

【0134】

更に、加湿モジュール１６ｃとして、給水タンク、霧化室、加熱部、送風ファン（いずれも図示せず）で構成される第２加湿モジュール（図示せず）を備えていてもよい。第２加湿モジュールは加熱部を有することで、気温Ｔの低下を抑制しつつ、容積絶対湿度ＶＨ、相対湿度ＲＨを上昇させる。

【0135】

環境計測部１ｃは、第１実施形態で説明したものと同等の構成を有する（図２参照）。環境計測部１ｃの温度センサ１ｉ、湿度センサ１ｊで計測された気温Ｔ及び相対湿度ＲＨは制御部１ｆに入力され、制御部１ｆはこれに基づき環境調整部１６の構成要素を制御（フィードバック制御）する。環境計測部１ｃで計測された気温Ｔ・相対湿度ＲＨに基づく制御の態様については後述する。

【0136】

匂いセンサ１ａは、第１実施形態と同様に化学センサデバイスで構成され、センサ駆動部１ｂによって感応膜を備える振動子をスイープさせ、匂い物質の検出を行う。なお、第２実施形態においても、匂いセンサ１ａを制振部１ｇで支持し、環境計測部１ｃ（加速度センサ１ｋ（図２参照））で検出された振動に基づいて振動を相殺する制振パターンを発生させ、匂いセンサ１ａの除震を図ってもよい。

【0137】

また第２実施形態においても、匂いセンサ１ａによる匂いの検出結果（要介護者１００の識別情報、排便有無の判定結果、時刻データ、計測データ）は、通信部１ｄ、ネットワーク５を介して、情報端末６、サーバ７に送信される。

【0138】

送風機１７は例えばファンで構成され、送風機１７を駆動することで、匂い検出装置１０の内部に外部の空気（図６（ａ）の場合は、例えば要介護者１００のおむつ内の空気）を取り込む。なお、送風機１７の駆動源は例えばＤＣモータが用いられ、制御部１ｆによって送風量が制御可能となっている。

【0139】

以下、環境計測部１ｃで計測された気温Ｔ・相対湿度ＲＨに基づく制御の具体例を説明する。第２実施形態においても、第１実施形態で用いた図５に示す［Ｃａｓｅ１］～［Ｃａｓｅ８］を援用する。

【0140】

［Ｃａｓｅ１］（気温Ｔ＜２０℃、かつ相対湿度ＲＨ＜４０％である場合）
匂い検出装置１０に取り込まれた空気の温度・相対湿度ＲＨが、適切温湿度範囲Ａ１に対して低温・低湿となっている場合である。制御部１ｆは、加熱素子１６ａと加湿モジュール１６ｃをＯＮに制御する。ここで加湿モジュール１６ｃとしては、加熱部を備える第２加湿モジュールを用いることが望ましい。

【0141】

［Ｃａｓｅ２］（２０℃≦気温Ｔ≦２５℃、かつ相対湿度ＲＨ＜４０％である場合）
匂い検出装置１０に取り込まれた空気の気温Ｔは適切温湿度範囲Ａ１に含まれるが、相対湿度ＲＨが低くなっている場合である。制御部１ｆは加湿モジュール１６ｃをＯＮに制御する。ここで加湿モジュール１６ｃとしては、加熱部を備える第２加湿モジュールを用いることが望ましい。

【0142】

［Ｃａｓｅ３］（気温Ｔ＞２５℃、かつ相対湿度ＲＨ＜４０％である場合）
匂い検出装置１０に取り込まれた空気の温度・相対湿度ＲＨが、適切温湿度範囲Ａ１に対して高温・低湿となっている場合である。制御部１ｆは加湿モジュール１６ｃをＯＮに制御する。ここで加湿モジュール１６ｃとしては、超音波振動子を備える第１加湿モジュールを用いることが望ましい。

【0143】

［Ｃａｓｅ４］（気温Ｔ＜２０℃、かつ４０％≦相対湿度ＲＨ≦６０％である場合）
匂い検出装置１０に取り込まれた空気の相対湿度ＲＨは適切温湿度範囲Ａ１に含まれるが、気温Ｔが低くなっている場合である。具体的には加熱素子１６ａ及び加湿モジュール１６ｃをＯＮに制御する。ここで加湿モジュール１６ｃとしては、加熱部を備える第２加湿モジュールを用いることが望ましい。

【0144】

［Ｃａｓｅ５］（気温Ｔ＞２５℃、かつ４０％≦相対湿度ＲＨ≦６０％である場合）
匂い検出装置１０に取り込まれた空気の相対湿度ＲＨは適切温湿度範囲Ａ１に含まれるが、気温Ｔが高くなっている場合である。制御部１ｆは冷却素子１６ｂをＯＮに制御する。

【0145】

［Ｃａｓｅ６］（気温Ｔ＜２０℃、かつ相対湿度ＲＨ＞６０％である場合）
匂い検出装置１０に取り込まれた空気の温度・相対湿度ＲＨが、適切温湿度範囲Ａ１に対して低温・高湿となっている場合である。制御部１ｆは加熱素子１６ａをＯＮに制御する。

【0146】

［Ｃａｓｅ７］（２０℃≦気温Ｔ≦２５℃、かつ相対湿度ＲＨ＞６０％である場合）
匂い検出装置１０に取り込まれた空気の気温Ｔは適切温湿度範囲Ａ１に含まれるが、相対湿度ＲＨが高くなっている場合である。制御部１ｆは、冷却素子１６ｂ及び加熱素子１６ａをともにＯＮに制御する。これによって、気温Ｔの変化を抑制しつつ相対湿度ＲＨのみを低下させる（即ち、エアコンディショナの除湿と同等の機能を発揮させる。）。

【0147】

さて、上述したようにペルチェ素子は加熱面と冷却面とを有することから、例えば匂い検出装置１０の筐体１１に対して加熱面（冷却面）を垂直方向に延在させて配置し、冷却面に結露した水を外部に排出するドレン排出部を設けることで、単一のペルチェ素子で除湿（ここでは、気温Ｔの変化を抑制しつつ、相対湿度ＲＨを低下させる処理）を実現することも可能である。

【0148】

［Ｃａｓｅ８］（気温Ｔ＞２５℃、かつ相対湿度ＲＨ＞６０％である場合）
匂い検出装置１０に取り込まれた空気の温度・相対湿度ＲＨが、適切温湿度範囲Ａ１に対して高温・高湿となっている場合である。制御部１ｆは冷却素子１６ｂを駆動する。

【0149】

第２実施形態における［Ｃａｓｅ１］～［Ｃａｓｅ８］のいずれのケースにおいても、例えば加熱素子１６ａ（冷却素子１６ｂ）をＯＮとして所定期間駆動を継続しても気温Ｔが上昇（低下）しないような場合、制御部１ｆは加熱素子１６ａ（冷却素子１６ｂ）を駆動する電流を増加させる処理、または送風機１７の風量を低下させる処理を行ってもよい。

【0150】

また、いずれのケースにおいても、制御部１ｆは送風機１７を間欠的に駆動して匂いの検出を行うことが好ましい。具体的には、制御部１ｆは送風機１７を駆動して空気導入部１２から空気を吸引し、この吸引した空気に対して環境計測部１ｃで温湿度等を計測し、その結果に基づき取り込んだ空気が適切温湿度範囲Ａ１の範囲になるまで環境調整部１６の加熱素子１６ａ、冷却素子１６ｂ等を制御する。そして、取り込んだ空気の温湿度が適切温湿度範囲Ａ１の範囲になると、制御部１ｆは送風機１７の駆動を停止し、その後にセンサ駆動部１ｂを介して匂いセンサ１ａを駆動し、匂いの検出を行う。即ち、制御部１ｆは送風機１７のＯＮ／ＯＦＦを間欠的に制御して、匂いセンサ１ａの周囲に気流が生じていない状態（気流を停止した状態）を作り出し、匂いの検出を行う。

【0151】

さて、排便臭が匂いセンサ１ａの周辺に滞留することで、匂いセンサ１ａの初期の環境状態が異なり匂い検出に影響を与えると考えられる。そのため匂い検出装置１０は、匂いセンサ１ａに向かう方向に調整した空気を流すリフレッシュ（洗浄）モードを有しており、匂いの検出前に匂いリフレッシュを行うようにしてもよい。これにより次の匂いの検出精度を向上させることができる。具体的には、制御部１ｆは、匂い検出に先立って、空気流ＡＦが図７に示す向きと逆になるように送風機１７を制御する。これによって、流路１４には空気排出部１３から外気が取り込まれ、匂いセンサ１ａの周囲に滞留している排便臭が排除されうる。第２実施形態においては、リフレッシュモードは、図６（ａ）に示す態様において特に有効に機能する。

【0152】

なお、この場合、送風機１７の近傍（流路１４において送風機１７の上流あるいは下流）に第２のフィルタ（図示せず）を追加してもよい。第２のフィルタについては上述したフィルタ１５と同様にプレフィルタと集塵フィルタとで構成してもよい。これによって、リフレッシュモードにおいて流路１４に粉塵等が侵入することが防止される。

【0153】

更に、筐体１１にリフレッシュ用空気導入部としての逆止弁３０を設けてもよい。逆止弁３０は空気の流れを一定方向に保ち、逆流を防止する機能を備える。第２実施形態においては、逆止弁３０として流路１４が正圧のときは開弁し負圧のときは閉弁するタイプのものを採用するとよい。即ち、リフレッシュモードにおいて送風機１７を逆方向に駆動すると、逆止弁３０が開いて流路１４内の空気が外部に排出される。他方、匂い検出の際は逆止弁３０が閉じて、流路１４と空間ＳＰ（外部空間）とが遮断される。これによって、図６（ａ）に示す態様において、仮にチューブ２０の配管抵抗が大きいような場合であっても、匂い検出に先立って匂いセンサ１ａの周囲に滞留している排便臭が速やかに排除される。

【0154】

また、いずれのケースにおいても、制御部１ｆは、匂いを検出するタイミングに先立って、取り込まれた空気の温度・相対湿度ＲＨが適切温湿度範囲Ａ１に含まれるよう制御するが、取り込まれた空気の温度・相対湿度ＲＨが適切温湿度範囲Ａ１から大きく外れているような場合には、所望のタイミングで匂いの検出ができない事態も想定される。また、第２実施形態では、匂い検出装置１０は要介護者１００が生活している空間ＳＰの温湿度といった環境を変化させないため、匂い検出装置１０は常時空気を取り込み、空気の温度・相対湿度ＲＨが常時適切温湿度範囲Ａ１に含まれるよう制御（空調）を継続してもよい。これによって匂い検出装置１０は常に匂いを検出可能な状態に維持されるため、匂いの検出に要する時間が実質的に短縮されうる。

【0155】

更に、第２実施形態においても、所定期間制御を行っても取り込まれた空気の温度・相対湿度ＲＨが適切温湿度範囲Ａ１に含まれないような場合において、制御部１ｆは、温度センサ１ｉ及び湿度センサ１ｊで取得した気温Ｔ、相対湿度ＲＨに基づき容積絶対湿度ＶＨを計算し、この容積絶対湿度ＶＨが適切水蒸気量範囲Ａ２に含まれる場合は、匂いを検出する動作を実行しても構わない。

【0156】

さて、図６（ａ）を用いて説明した構成においては、ガス採取部２１で採取された空気がチューブ２０を移動する間に、当該空気の温度を、要介護者１００が居住する空間ＳＰの気温Ｔと略同一に調整することが可能である。特に、上述したようにチューブ２０の一部を熱伝導率が高い金属材料で構成した場合や、チューブ２０の中間部位にチューブ２０の断面積を増大させた熱交換領域２２を設けた場合は、空気の温度は、匂い検出装置１０に取り込まれる際に空間ＳＰの気温Ｔと実質的に同一にすることができる。

【0157】

ここで、要介護者１００が居住する空間ＳＰでは、通常はエアコン２ａやヒータ２ｃ（図１参照）が動作しており、これによって空間ＳＰの気温Ｔは２５℃程度に保たれていると考えられる。この前提において、上述した匂い検出装置１０の機能の一部は、既設の機器（ここではエアコン２ａ等）に代替させることが可能である。

【0158】

他方、要介護者１００のおむつ内で採取された空気は、通常の空気と比較して水蒸気が多量に含まれていると想定される。これらのことから、図６（ａ）に示す態様において、匂い検出装置１０に取り込まれる空気は、上述した［Ｃａｓｅ７］（２０℃≦気温Ｔ≦２５℃、かつ相対湿度ＲＨ＞６０％である場合）に相当すると考えられる。

【0159】

この場合、上述したように除湿機能は単一のペルチェ素子で実現することが可能であり、更に匂い検出装置１０に加湿モジュール１６ｃを設ける必要がなくなることから、装置コストを更に低減することが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0160】

本発明に係る匂い検出システム及び匂い検出装置は、要介護者に排便があったことを迅速に検出し、かつ介護者等の作業負担を軽減することが可能であることから、介護施設等における要介護者の生活支援、乳幼児の排便に伴う匂いを検出することによる育児支援、ＬＰＧ等のガス漏れ検出、タバコの匂いや特定のガス等に対する環境モニタリング等についても好適に応用することができる。

【符号の説明】

【0161】

１ 計測ユニット
１ａ 匂いセンサ
１ｂ センサ駆動部
１ｃ 環境計測部
１ｆ 制御部
１ｈ 制御コマンド送信部
１ｉ 温度センサ
１ｊ 湿度センサ
２ 環境調整機器
３ 機器制御部
３ａ 制御データ中継部
３ｂ スマートリモコン
３ｃ スマートプラグ
５，５ａ ネットワーク
６ 情報端末
７ サーバ
８ データベース
１０ 匂い検出装置
１２ 空気導入部
１４ 流路
１６ 環境調整部
１６ａ 加熱素子
１６ｂ 冷却素子
１６ｃ 加湿モジュール
２０ チューブ
２１ ガス採取部
２２ 熱交換部
１００ 要介護者
Ｓ１ 匂い検出システム
ＳＰ 空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】