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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】P2024019964
(43)【公開日】2024-02-14
(54)【発明の名称】分子検知装置、分子検知システムおよび分子検知方法
(51)【国際特許分類】
G01N 21/64 20060101AFI20240206BHJP
G08B 27/00 20060101ALI20240206BHJP
【ＦＩ】
G01N21/64 F
G08B27/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022122768
(22)【出願日】2022-08-01
(71)【出願人】
【識別番号】000202361
【氏名又は名称】綜合警備保障株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】加沢 徹
【テーマコード（参考）】
2G043
5C087
【Ｆターム（参考）】
2G043AA01
2G043AA04
2G043BA13
2G043BA16
2G043CA01
2G043CA09
2G043DA02
2G043EA01
2G043FA01
2G043FA06
2G043LA02
2G043NA01
5C087AA09
5C087AA10
5C087AA17
5C087AA21
5C087BB18
5C087BB73
5C087BB74
5C087DD03
5C087DD08
5C087DD14
5C087DD17
5C087FF01
5C087FF02
5C087FF04
5C087GG02
5C087GG08
5C087GG31
5C087GG35
5C087GG59
5C087GG65
5C087GG66
5C087GG68
5C087GG70
5C087GG82
(57)【要約】
【課題】公共空間において検知対象分子が微量な濃度で漂っている場合においても、高精度な検知対象分子の検知結果を端末に通知できる分子検知装置、分子検知システムおよび分子検知方法を提供する。
【解決手段】検知対象分子と結合し、電子状態の変化で蛍光を発する第１のラベリング分子を溶質とする溶液を、測定対象空間へ噴霧してミストを形成する噴霧部と、ミストに対して検知対象分子が結合した第１のラベリング分子について第１の電子状態から第２の電子状態に励起させる第１の波長の励起光を含む照射光を照射する照射部と、検知対象分子が結合した第１のラベリング分子で第２の電子状態から第１の電子状態への遷移で発する第１の蛍光を受光して光強度を測定する検出部と、第１の蛍光の光強度に基づき、測定対象空間において検知対象分子を検知したか否かを判定する判定部と、検知対象分子の検知結果を監視サーバへ送信する通信部と、を備える。
【選択図】図５
【解決手段】検知対象分子と結合し、電子状態の変化で蛍光を発する第１のラベリング分子を溶質とする溶液を、測定対象空間へ噴霧してミストを形成する噴霧部と、ミストに対して検知対象分子が結合した第１のラベリング分子について第１の電子状態から第２の電子状態に励起させる第１の波長の励起光を含む照射光を照射する照射部と、検知対象分子が結合した第１のラベリング分子で第２の電子状態から第１の電子状態への遷移で発する第１の蛍光を受光して光強度を測定する検出部と、第１の蛍光の光強度に基づき、測定対象空間において検知対象分子を検知したか否かを判定する判定部と、検知対象分子の検知結果を監視サーバへ送信する通信部と、を備える。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の検知対象分子と結合し、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する第１のラベリング分子を溶質として、所定の溶媒に溶かして生成された溶液を、測定対象空間に向けて噴霧してミストを形成する噴霧部と、
前記測定対象空間の前記ミストに対して、前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子について第１の電子状態から該第１の電子状態よりもエネルギー準位の高い第２の電子状態に励起させる第１の波長の励起光を含む照射光を照射する照射部と、
前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子において前記第２の電子状態から前記第１の電子状態に遷移することにより発する第１の蛍光を受光し、該第１の蛍光の光強度を測定する検出部と、
前記検出部により測定された前記第１の蛍光の光強度に基づいて、前記測定対象空間において検知対象分子を検知したか否かを判定する判定部と、
前記判定部により判定された検知対象分子の検知結果を、該検知結果が検知対象分子を検知したことを示す場合にその旨のメッセージを１以上の端末へ送信することができる監視サーバへ送信する通信部と、
を備えた分子検知装置。
前記測定対象空間の前記ミストに対して、前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子について第１の電子状態から該第１の電子状態よりもエネルギー準位の高い第２の電子状態に励起させる第１の波長の励起光を含む照射光を照射する照射部と、
前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子において前記第２の電子状態から前記第１の電子状態に遷移することにより発する第１の蛍光を受光し、該第１の蛍光の光強度を測定する検出部と、
前記検出部により測定された前記第１の蛍光の光強度に基づいて、前記測定対象空間において検知対象分子を検知したか否かを判定する判定部と、
前記判定部により判定された検知対象分子の検知結果を、該検知結果が検知対象分子を検知したことを示す場合にその旨のメッセージを１以上の端末へ送信することができる監視サーバへ送信する通信部と、
を備えた分子検知装置。
【請求項2】
前記溶液は、前記検知対象分子とは異なる非検知対象分子と結合し、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する第２のラベリング分子を溶質として含み、
前記照射部は、前記測定対象空間の前記ミストに対して、前記非検知対象分子が結合した前記第２のラベリング分子について第３の電子状態から該第３の電子状態よりもエネルギー準位の高い第４の電子状態に励起させる第２の波長の励起光をさらに含む前記照射光を照射し、
前記検出部は、前記非検知対象分子が結合した前記第２のラベリング分子において前記第４の電子状態から前記第３の電子状態に遷移することにより発する第２の蛍光を受光し、該第２の蛍光の光強度を測定し、
前記判定部は、前記検出部により測定された前記第２の蛍光の光強度が第１の閾値以上であるか否かを判定し、
前記検出部は、前記判定部により前記第２の蛍光の光強度が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記第１の蛍光の光強度を測定する請求項１に記載の分子検知装置。
前記照射部は、前記測定対象空間の前記ミストに対して、前記非検知対象分子が結合した前記第２のラベリング分子について第３の電子状態から該第３の電子状態よりもエネルギー準位の高い第４の電子状態に励起させる第２の波長の励起光をさらに含む前記照射光を照射し、
前記検出部は、前記非検知対象分子が結合した前記第２のラベリング分子において前記第４の電子状態から前記第３の電子状態に遷移することにより発する第２の蛍光を受光し、該第２の蛍光の光強度を測定し、
前記判定部は、前記検出部により測定された前記第２の蛍光の光強度が第１の閾値以上であるか否かを判定し、
前記検出部は、前記判定部により前記第２の蛍光の光強度が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記第１の蛍光の光強度を測定する請求項１に記載の分子検知装置。
【請求項3】
前記噴霧部は、前記検知対象分子を含む前記測定対象空間において前記第１の蛍光および前記第２の蛍光の双方の光強度を適切に測定できるという要件を満たすような、少なくとも前記溶液における前記第１のラベリング分子の濃度と、前記第２のラベリング分子の濃度と、前記溶液の噴霧時間との相関データに基づく前記溶液を噴霧する請求項２に記載の分子検知装置。
【請求項4】
前記分子検知装置を路面上で移動させる第１の移動機構を、さらに備え、
前記判定部により前記第２の蛍光の光強度が前記第１の閾値以上であると判定されない時間が所定時間経過した場合、
前記照射部は、前記照射光の照射を停止し、
前記第１の移動機構は、別の地点に前記分子検知装置を移動させる請求項２または３に記載の分子検知装置。
前記判定部により前記第２の蛍光の光強度が前記第１の閾値以上であると判定されない時間が所定時間経過した場合、
前記照射部は、前記照射光の照射を停止し、
前記第１の移動機構は、別の地点に前記分子検知装置を移動させる請求項２または３に記載の分子検知装置。
【請求項5】
前記検出部の検出方向を変える第２の移動機構を、さらに備え、
前記検出部は、背景光の光強度を測定し、
前記第２の移動機構は、前記検出部の検出方向を変えながら、該検出部により測定された前記背景光の光強度が少なくとも第３の閾値以下と判定された検出方向で該検出部を固定し、
前記検出部は、前記第２の移動機構によって該検出部の検出方向が固定された後、前記第２の蛍光の光強度の測定を開始する請求項２または３に記載の分子検知装置。
前記検出部は、背景光の光強度を測定し、
前記第２の移動機構は、前記検出部の検出方向を変えながら、該検出部により測定された前記背景光の光強度が少なくとも第３の閾値以下と判定された検出方向で該検出部を固定し、
前記検出部は、前記第２の移動機構によって該検出部の検出方向が固定された後、前記第２の蛍光の光強度の測定を開始する請求項２または３に記載の分子検知装置。
【請求項6】
前記第１の蛍光の波長と、前記検知対象分子が結合していない前記第１のラベリング分子から発する蛍光の波長とは異なる請求項１～３のいずれか一項に記載の分子検知装置。
【請求項7】
前記溶液は、複数種類の検知対象分子とそれぞれ結合する複数種類の前記第１のラベリング分子を溶質として含み、
前記照射部は、前記測定対象空間の前記ミストに対して、複数種類の前記検知対象分子がそれぞれ結合した複数種類の前記第１のラベリング分子について、それぞれの電子状態を励起させる励起光をそれぞれ含む前記照射光を照射する請求項１～３のいずれか一項に記載の分子検知装置。
前記照射部は、前記測定対象空間の前記ミストに対して、複数種類の前記検知対象分子がそれぞれ結合した複数種類の前記第１のラベリング分子について、それぞれの電子状態を励起させる励起光をそれぞれ含む前記照射光を照射する請求項１～３のいずれか一項に記載の分子検知装置。
【請求項8】
前記第１のラベリング分子は、前記照射光を受けたときにだけ前記検知対象分子と結合する請求項１～３のいずれか一項に記載の分子検知装置。
【請求項9】
前記第１のラベリング分子は、前記検知対象分子と結合する第１の分子と、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する第２の分子とが結合した分子である請求項１～３のいずれか一項に記載の分子検知装置。
【請求項10】
前記第２のラベリング分子は、前記非検知対象分子と結合する第３の分子と、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する第４の分子とが結合した分子である請求項２または３に記載の分子検知装置。
【請求項11】
所定の検知対象分子と結合する第１の分子と、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する第２の分子とが結合した第１のラベリング分子を溶質として、所定の溶媒に溶かして生成された溶液を、測定対象空間に向けて噴霧してミストを形成する噴霧装置と、
前記測定対象空間を飛行することにより、前記ミストを収集する測定箱を備えた飛行体と、
を含み、
前記測定箱は、
収集した前記ミストに対して、前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子について第１の電子状態から該第１の電子状態よりもエネルギー準位の高い第２の電子状態に励起させる第１の波長の励起光を含む照射光を照射する照射部と、
前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子において前記第２の電子状態から前記第１の電子状態に遷移することにより発する第１の蛍光を受光し、該第１の蛍光の光強度を測定する検出部と、
前記検出部により測定された前記第１の蛍光の光強度に基づいて、収集した前記ミストにおいて検知対象分子を検知したか否かを判定する判定部と、
前記判定部により判定された検知対象分子の検知結果を、該検知結果が検知対象分子を検知したことを示す場合にその旨のメッセージを１以上の端末へ送信することができる監視サーバで受信されるように、送信する第１の通信部と、
を備えた分子検知システム。
前記測定対象空間を飛行することにより、前記ミストを収集する測定箱を備えた飛行体と、
を含み、
前記測定箱は、
収集した前記ミストに対して、前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子について第１の電子状態から該第１の電子状態よりもエネルギー準位の高い第２の電子状態に励起させる第１の波長の励起光を含む照射光を照射する照射部と、
前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子において前記第２の電子状態から前記第１の電子状態に遷移することにより発する第１の蛍光を受光し、該第１の蛍光の光強度を測定する検出部と、
前記検出部により測定された前記第１の蛍光の光強度に基づいて、収集した前記ミストにおいて検知対象分子を検知したか否かを判定する判定部と、
前記判定部により判定された検知対象分子の検知結果を、該検知結果が検知対象分子を検知したことを示す場合にその旨のメッセージを１以上の端末へ送信することができる監視サーバで受信されるように、送信する第１の通信部と、
を備えた分子検知システム。
【請求項12】
前記噴霧装置は、前記監視サーバと通信可能な第２の通信部を備え、
前記第１の通信部は、前記検知対象分子の検知結果を、前記第２の通信部を介して前記監視サーバへ送信する請求項１１に記載の分子検知システム。
前記第１の通信部は、前記検知対象分子の検知結果を、前記第２の通信部を介して前記監視サーバへ送信する請求項１１に記載の分子検知システム。
【請求項13】
前記測定箱は、
前記ミストを前記測定箱の内部に吸気するための吸気部と、前記ミストを前記測定箱の内部から排気するための排気部と、をさらに備え、
前記吸気部および前記排気部を開状態にした状態で、前記測定対象空間を飛行した後、該吸気部および該排気部を閉状態にすることによって、前記測定箱の内部に前記ミストを収集する請求項１１または１２に記載の分子検知システム。
前記ミストを前記測定箱の内部に吸気するための吸気部と、前記ミストを前記測定箱の内部から排気するための排気部と、をさらに備え、
前記吸気部および前記排気部を開状態にした状態で、前記測定対象空間を飛行した後、該吸気部および該排気部を閉状態にすることによって、前記測定箱の内部に前記ミストを収集する請求項１１または１２に記載の分子検知システム。
【請求項14】
分子検知装置の分子検知方法であって、
所定の検知対象分子と結合し、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する第１のラベリング分子を溶質として、所定の溶媒に溶かして生成された溶液を、測定対象空間に向けて噴霧してミストを形成する工程と、
前記測定対象空間の前記ミストに対して、前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子について第１の電子状態から該第１の電子状態よりもエネルギー準位の高い第２の電子状態に励起させる第１の波長の励起光を含む照射光を照射する工程と、
前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子において前記第２の電子状態から前記第１の電子状態に遷移することにより発する第１の蛍光を受光し、該第１の蛍光の光強度を測定する工程と、
測定した前記第１の蛍光の光強度に基づいて、前記測定対象空間において検知対象分子を検知したか否かを判定する工程と、
判定した検知対象分子の検知結果を、該検知結果が検知対象分子を検知したことを示す場合にその旨のメッセージを１以上の端末へ送信することができる監視サーバへ送信する工程と、
を含む分子検知方法。
所定の検知対象分子と結合し、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する第１のラベリング分子を溶質として、所定の溶媒に溶かして生成された溶液を、測定対象空間に向けて噴霧してミストを形成する工程と、
前記測定対象空間の前記ミストに対して、前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子について第１の電子状態から該第１の電子状態よりもエネルギー準位の高い第２の電子状態に励起させる第１の波長の励起光を含む照射光を照射する工程と、
前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子において前記第２の電子状態から前記第１の電子状態に遷移することにより発する第１の蛍光を受光し、該第１の蛍光の光強度を測定する工程と、
測定した前記第１の蛍光の光強度に基づいて、前記測定対象空間において検知対象分子を検知したか否かを判定する工程と、
判定した検知対象分子の検知結果を、該検知結果が検知対象分子を検知したことを示す場合にその旨のメッセージを１以上の端末へ送信することができる監視サーバへ送信する工程と、
を含む分子検知方法。
【請求項15】
分子検知装置の分子検知方法であって、
所定の検知対象分子と結合し、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する第１のラベリング分子を溶質として、所定の溶媒に溶かして生成された溶液を、測定対象空間に向けて噴霧してミストを形成する工程と、
前記ミストの滞留する前記測定対象空間の空間点毎に検知対象分子を検知したか否かを判定する工程と、
判定した検知対象分子の検知結果に基づいて１以上の端末のカメラ機能によって表示された周囲画像に検知対象分子の濃度分布を多段階で異なるマーキングを用いて重畳して表示する工程と、
を含む分子検知方法。
所定の検知対象分子と結合し、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する第１のラベリング分子を溶質として、所定の溶媒に溶かして生成された溶液を、測定対象空間に向けて噴霧してミストを形成する工程と、
前記ミストの滞留する前記測定対象空間の空間点毎に検知対象分子を検知したか否かを判定する工程と、
判定した検知対象分子の検知結果に基づいて１以上の端末のカメラ機能によって表示された周囲画像に検知対象分子の濃度分布を多段階で異なるマーキングを用いて重畳して表示する工程と、
を含む分子検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分子検知装置、分子検知システムおよび分子検知方法に関する。
【背景技術】
【0002】
大気汚染、自然災害、事故、事件または戦争等により、屋内、半屋内または屋外の公共空間において、空気中を漂う目で見えないＣＯ（一酸化炭素）、サリン、ＶＸガス、ウィルスまたは細菌等の危険物が浮遊し、充満し、または散布される等により危険な状態となる場面がある。このような、危険物が存在する公共空間においては、当該危険物を適切に検知する技術が必要となる。
【0003】
何らかの害を及ぼす危険物を検知するための技術として、ガス吸着により磁気特性変化が引き起こされる多孔性配位高分子を用いて、大気中のガス濃度を測定するガス検出装置が開示されている（例えば特許文献１）。また、エアロゾル成分元素分析箱に、ガス導入配管と、他方の面に排出する機構とを備え、浮遊するエアロゾル中の含有元素を検知する機器構成が開示されている（例えば特許文献２）。
【0004】
また、公共空間において、所持が禁止されている違法物質を所持している人がいないか、あるいは輸出入が禁止されている違法物質が含まれている貨物がないか等を、早期に検出する技術が必要とされる。このような違法物質等の特定物質を検知するための技術として、検知対象となる対象物に付着している特定物質を対象物から解離させる解離部と、解離させた特定物質を対象物の周囲に存在する気体とともに吸気する吸気部と、吸気された気体に特定物質が含まれるか否かを分析する分析部と、を備えた特定物質検知システムが開示されている（例えば特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１６－２２３９４５号公報
【特許文献2】特開２０１１－１５３８６２号公報
【特許文献3】特開２０１８－１９４５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来の技術では、検知対象の危険物または違法物質等の特定の物質に関する電気信号の強弱にて当該特定の物質を検知するセンサが容器内に格納されている場合、または、容器内の気体に当該特定の物質が含まれるか否か分析機能を有するような場合、例えば特許文献３のような当該特定の物質を含む空気を当該容器内に収集する機構を備えるか、または、当該特定の物質が自然に当該容器内に到達する場合にしか使えないという問題がある。また、特定の物質を含む空気を容器内に収集する機構を備えた装置では、容器内のセンサが十分な確度で特定の物質を検知することができるための特定の物質の濃度を得るためには、当該収集する機構を大規模にする必要があり、大気中に薄く広がった微量な特定の物質の検知には実用的ではないという問題がある。さらに、広範囲にわたる公共空間で局在する特定の物質を検知する場合には、検知距離が制限されるセンサで、空間の広範囲をカバーできるようにするために、多数のセンサを設置しなければならないという問題がある。このような従来技術では、公共空間において特定の物質が微量な濃度で漂っている場合に、特定の物質を精度よく検知して、周辺の端末に検知結果を通知することが困難である。
【0007】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、公共空間において検知対象分子が微量な濃度で漂っている場合においても、高精度な検知対象分子の検知結果を端末に通知できる分子検知装置、分子検知システムおよび分子検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、所定の検知対象分子と結合し、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する第１のラベリング分子を溶質として、所定の溶媒に溶かして生成された溶液を、測定対象空間に向けて噴霧してミストを形成する噴霧部と、前記測定対象空間の前記ミストに対して、前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子について第１の電子状態から該第１の電子状態よりもエネルギー準位の高い第２の電子状態に励起させる第１の波長の励起光を含む照射光を照射する照射部と、前記検知対象分子が結合した前記第１のラベリング分子において前記第２の電子状態から前記第１の電子状態に遷移することにより発する第１の蛍光を受光し、該第１の蛍光の光強度を測定する検出部と、前記検出部により測定された前記第１の蛍光の光強度に基づいて、前記測定対象空間において検知対象分子を検知したか否かを判定する判定部と、前記判定部により判定された検知対象分子の検知結果を、該検知結果が検知対象分子を検知したことを示す場合にその旨のメッセージを１以上の端末へ送信することができる監視サーバへ送信する通信部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、公共空間において検知対象分子が微量な濃度で漂っている場合においても、高精度な検知対象分子の検知結果を端末に通知できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、図面を参照しながら、本発明に係る分子検知装置、分子検知システムおよび分子検知方法の実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。
【0012】
［第１の実施形態］
（分子検知システムの動作概要）
図１は、第１の実施形態に係る分子検知システムの動作の概要を説明する図である。図２は、第１の実施形態に係る端末におけるメッセージの表示動作の一例を示す図である。図３および図４は、第１の実施形態に係る端末におけるメッセージの表示動作の別の例を示す図である。図１～図４を参照しながら、本実施形態に係る分子検知システム１の動作の概要について説明する。
（分子検知システムの動作概要）
図１は、第１の実施形態に係る分子検知システムの動作の概要を説明する図である。図２は、第１の実施形態に係る端末におけるメッセージの表示動作の一例を示す図である。図３および図４は、第１の実施形態に係る端末におけるメッセージの表示動作の別の例を示す図である。図１～図４を参照しながら、本実施形態に係る分子検知システム１の動作の概要について説明する。
【0013】
図１に示すように、分子検知システム１は、分子検知ロボット１０（分子検知装置の一例）と、監視サーバ４０と、を含む。なお、分子検知システム１は、分子検知ロボット１０であるとしてもよい。
【0014】
分子検知ロボット１０は、複数の噴霧地点へ移動し、後述する合成分子ＳＭの溶液を測定対象空間に向けて噴霧し、噴霧した溶液のミストＭＴに向かって、特定の物質の分子である検知対象分子ＨＭと結合した合成分子ＳＭの電子状態を励起させる照射光を照射し、励起状態となった合成分子ＳＭが発光した蛍光を検出することによって検知対象分子（例えば危険物の分子または違法物質の分子等）を検知するロボットである。具体的な動作については以下で後述する。
【0015】
監視サーバ４０は、分子検知ロボット１０により検知対象分子ＨＭに対する検知結果を受信し、当該検知結果から測定対象空間の周辺が危険であると判断した場合、避難指示等の警告を示すメッセージを、周囲の人間が所持している端末５０に送信するサーバ装置である。なお、端末５０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）またはウェアラブル端末等の情報処理装置である。また、監視サーバ４０は、当該検知結果から測定対象空間に検知対象分子が存在すると判断した場合、現場確認を指示するメッセージを、周囲の警備員等が所持している端末５０に送信する。
【0016】
図１に示すように、分子検知ロボット１０は、まず、合成分子ＳＭの溶液を測定対象空間に向けて噴霧してミストＭＴを形成させる（図１に示す「（１）溶液を噴霧」）。ここで、合成分子ＳＭ（第１のラベリング分子）は、図１に示すように、結合分子ＣＭ（第１の分子）と発光分子ＬＭ（第２の分子）とが結合した合成分子である。結合分子ＣＭと発光分子ＬＭとは、例えば水素結合、ファンデルワールス力、または電荷移動型結合等によって結合される。結合分子ＣＭは、所定の検知対象分子（図１の例では検知対象分子ＨＭ）と結合する性質を有する分子である。結合分子ＣＭとしては、例えばウィルスに対する免疫グロブリン等の抗体分子が挙げられる。発光分子ＬＭは、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する分子である。発光分子ＬＭとしては、青色の光を吸収して緑色の蛍光を発するＧＦＰ（Ｇｒｅｅｎ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ：緑色蛍光タンパク質）等が挙げられる。なお、結合分子ＣＭと発光分子ＬＭとが結合して合成分子ＳＭとなることで、合成分子ＳＭ全体としての電子状態が形成される。また、合成分子ＳＭの溶液は、合成分子ＳＭを溶質として水または有機溶媒に溶かして生成される。
【0017】
なお、合成分子ＳＭがすべてアミノ酸の結合、すなわちタンパク質で構成されている場合、ＲＮＡ（Ｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ：リボ核酸）またはリボソームを介して合成が容易となる。
【0018】
次に、測定対象空間に所定の検知対象分子（図１の例では検知対象分子ＨＭ）が存在する場合、噴霧されたミストＭＴ中に含まれる合成分子ＳＭの結合分子ＣＭの部分に検知対象分子ＨＭが結合する（図１に示す「（２）結合」）。
【0019】
次に、分子検知ロボット１０は、所定の波長の光（以下、照射光と称する場合がある）を、ミストＭＴが存在する測定対象空間に向けて照射する（図１に示す「（３）照射光」）。照射光は、例えば可視光または赤外光等の電磁波であればよく、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭの電子状態を基底状態（第１の電子状態の一例）から励起状態（第２の電子状態の一例）に遷移させる波長の輝線スペクトルを有する励起光を、少なくとも含む。これによって、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭの電子状態が励起状態となる。そして、照射光を吸収して励起状態になった合成分子ＳＭは、基底状態および励起状態の安定度、ならびに基底状態と励起状態とのエネルギー準位の差等に基づく時間をかけて、励起状態から基底状態に戻ることにより蛍光（第１の蛍光）を発光する（図１に示す「（４）蛍光」）。
【0020】
また、合成分子ＳＭは、検知対象分子ＨＭが結合していなくても所定の波長を含む照射光が照射されることにより励起状態となり、当該励起状態から基底状態に戻ることにより蛍光を発する。この場合、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光と、検知対象分子ＨＭが結合していない合成分子ＳＭが発する蛍光とは、波長が異なる。それぞれの蛍光の波長が異なる要因の１つ目としては、検知対象分子ＨＭの結合の有無によって基底状態のエネルギー準位が変化し、その結果、励起状態と基底状態とのエネルギー準位の差が異なるものとなったことによる。要因の２つ目としては、検知対象分子ＨＭの結合の有無によって励起状態のエネルギー準位が変化し、その結果、励起状態と基底状態とのエネルギー準位の差が異なるものとなったことによる。そして、要因の３つ目としては、検知対象分子ＨＭの結合の有無によって基底状態および励起状態の双方のエネルギー準位が変化し、その結果、励起状態と基底状態とのエネルギー準位の差が異なるものとなったことによる。これらの要因のうち、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光と、検知対象分子ＨＭが結合していない合成分子ＳＭが発する蛍光とは、波長が異なるのはいずれでの要因であってもよい。なお、上述では、照射光により励磁状態となった合成分子ＳＭが、基底状態に戻ることによって蛍光を発するものとしていたが、これに限定されるものではない。例えば、合成分子ＳＭが複数の励起状態（第１励起状態、第２励起状態等）が存在する場合、照射光により励起されたいずれかの励起状態（第２の電子状態の一例）から、当該励起状態のエネルギー準位よりも低いエネルギー準位の励起状態（第１の電子状態の一例）に遷移することによって蛍光が発するものとしてもよい。いずれにしても、２つの電子状態間での遷移に伴う蛍光の波長が、検知対象分子ＨＭの結合の有無によって異なるということである。
【0021】
なお、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭに対して基底状態から励起状態に励起させるための照射光の波長と、励起された当該合成分子ＳＭが励起状態から基底状態に戻るときに発する蛍光の波長とは、必ずしも一致するわけではない。例えば、照射光の吸収により合成分子ＳＭの電子状態が第２励起状態に遷移した場合に、蛍光の発光を伴わず第１励起状態に遷移し、さらに当該第１励起状態から基底状態に戻るときに蛍光を発する場合、合成分子ＳＭに吸収された照射光の波長と、蛍光の波長とは異なることになる。また、照射光の吸収により合成分子ＳＭの電子状態が励起状態に遷移した場合、吸収された照射光のエネルギーの一部が合成分子ＳＭの格子振動等のエネルギーに寄与し、残りのエネルギーが励起状態から基底状態へ戻るときに蛍光として発光する場合、合成分子ＳＭに吸収された照射光の波長と、蛍光の波長とは異なることになる。いずれにしても、合成分子ＳＭに対して基底状態から励起状態に励起させるための照射光の波長、および励起状態から基底状態に戻るときに合成分子ＳＭから発する蛍光の波長は、いずれも予め認識されているものとする。
【0022】
また、合成分子ＳＭ中の結合分子ＣＭは、照射光を受けたときにだけ検知対象分子ＨＭと結合するように分子構造を設計してもよい。これによって、溶液タンク１３に保存中の溶液ＳＬ中の合成分子ＳＭが検知対象分子ＨＭと結合してしまうことを防止することができるため、検知対象分子ＨＭの検知精度を向上させることができる。
【0023】
次に、分子検知ロボット１０は、ミストＭＴ中の合成分子ＳＭから発光した蛍光を検出（受光）することにより、当該蛍光の光強度を測定する（図１に示す「（５）検知対象分子検知」）。この場合、検出対象となるのは、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光である。分子検知ロボット１０は、測定した光強度が所定の閾値以上である場合、測定対象空間に検知対象分子ＨＭに基づく検知対象分子を検知したものと判断する。
【0024】
そして、分子検知ロボット１０は、検知対象分子の検知結果を監視サーバ４０へ無線送信する（図１に示す「（６）検知結果」）。このとき、分子検知ロボット１０は、自己の位置、向きおよび姿勢等に関する情報に基づいた、検知対象分子を検知した場所を表す位置情報を、当該検知結果と共に、監視サーバ４０へ無線送信する。そして、監視サーバ４０は、分子検知ロボット１０から受信した検知対象分子の検知結果に基づいたメッセージを、検知対象分子を検知した場所に関する位置情報と共に、周囲の人間が所持している端末５０に送信する（図１に示す「（７）メッセージ送信」）。例えば、分子検知ロボット１０は、検知結果が、危険物の分子を検知したことを示すものである場合、周囲の人間が所持している端末５０に、危険物の分子を検知した場所に関する位置情報と共に、避難指示等の警告を示すメッセージを送信する。また、分子検知ロボット１０は、検知結果が、違法物質の分子を検知したことを示すものである場合、周囲の警備員等が所持する端末５０に、違法物質の分子を検知した場所に関する位置情報と共に、現場確認等を指示するメッセージを送信する。
【0025】
ここで、図２に、端末５０において危険物の分子が検知され、避難指示の警告を示すメッセージが表示された例を示す。図２では、端末５０のカメラ機能を利用して、危険物が検知された場所を示す情報を、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）表示した例を示す。
【0026】
また、図３に、端末５０において違法物質の分子が検知され、施設内の地図上において検知した場所を示す情報と共に、現場確認を指示するメッセージを表示した例を示す。
【0027】
なお、図２に示した例では、単に危険物が検知された場所を示す情報をＡＲ表示しているが、例えば、図４に示すように、ミストの滞留する測定対象空間の空間点毎に検知対象分子を検知したか否かを判定し、端末５０のカメラ機能によって表示された周囲画像に検知対象分子の濃度分布を多段階で異なるマーキングを用いて重畳した情報をＡＲ表示してもよい。
【0028】
【0029】
図５に示すように、分子検知ロボット１０は、コンプレッサ１１と、空気圧管１２と、溶液タンク１３と、溶液流管１４と、噴霧装置１５（噴霧部）と、照射器１６（照射部）と、受光レンズ１７と、受光フィルタ１８と、検出器１９（検出部）と、を備えている。
【0030】
コンプレッサ１１は、圧縮空気を生成して、溶液タンク１３に貯められている合成分子ＳＭの溶液ＳＬを、溶液流管１４を介して噴霧装置１５へ圧送する装置である。
【0031】
空気圧管１２は、コンプレッサ１１と溶液タンク１３とを接続し、コンプレッサ１１により生成された圧縮空気を溶液タンク１３へ送り出すための管である。
【0032】
溶液タンク１３は、合成分子ＳＭの溶液ＳＬを貯めておくためのタンクである。
【0033】
溶液流管１４は、溶液タンク１３と噴霧装置１５とを接続し、コンプレッサ１１により生成された圧縮空気によって、溶液タンク１３内の溶液ＳＬを噴霧装置１５へ圧送するための管である。
【0034】
噴霧装置１５は、後述する噴霧制御部３１の制御に従って、溶液タンク１３から溶液流管１４を介して圧送された合成分子ＳＭの溶液ＳＬを、測定対象空間に噴霧する装置である。
【0035】
照射器１６は、後述するＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２によるＯＮ／ＯＦＦ変調に応じて、上述のように、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭの電子状態を基底状態から励起状態に遷移（励起）させる波長（第１の波長）の輝線スペクトルを有する励起光を少なくとも含む照射光を、測定対象空間のミストＭＴへ向けて照射する装置である。
【0036】
受光レンズ１７は、ミストＭＴに含まれる合成分子ＳＭが発する蛍光等を受光するためのレンズである。
【0037】
受光フィルタ１８は、受光レンズ１７に入射した光からノイズをカットするためのフィルタである。
【0038】
検出器１９は、後述するＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２によるＯＮ／ＯＦＦ変調に応じて、受光レンズ１７により受光され、受光フィルタ１８を透過した光（蛍光）の光強度を測定（検出）する検出装置である。すなわち、検出器１９は、受光レンズ１７および受光フィルタ１８を介して受光した蛍光を検出して、その光強度を測定する。例えば、検出器１９は、ロックインアンプ等の電子回路によって構成される。ロックインアンプを用いることによって、受光レンズ１７に入射する光のうち、目的とする波長の光の光強度を検出することができる。
【0039】
図５に示すように、分子検知ロボット１０は、さらに、角度移動機構２１と、回転軸２２と、水平移動機構２３（第１の移動機構）と、を備えている。なお、角度移動機構２１および回転軸２２は、第２の移動機構に相当する。
【0040】
角度移動機構２１は、後述する移動制御部３３の制御に従って、噴霧装置１５の溶液ＳＬの噴霧方向について上下方向の角度を変える機構である。
【0041】
回転軸２２は、後述する移動制御部３３の制御に従って、噴霧装置１５の溶液ＳＬの噴霧方向について水平面方向の角度を変える回転機構である。
【0042】
なお、照射器１６の照射光の照射方向、および検出器１９の検出方向（受光レンズ１７の受光方向）についても、噴霧装置１５の噴霧方向に連動する。
【0043】
水平移動機構２３は、後述する移動制御部３３の制御に従って、分子検知ロボット１０について路面上を移動させる移動機構である。
【0044】
図５に示すように、分子検知ロボット１０は、さらに、噴霧制御部３１と、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２と、移動制御部３３と、検知判定部３４（判定部）と、通信部３５と、自己位置取得部３６と、検知位置算出部３７と、を備えている。
【0045】
噴霧制御部３１は、噴霧装置１５による合成分子ＳＭの溶液ＳＬの測定対象空間への噴霧動作を制御する制御回路である。
【0046】
ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２は、照射器１６による照射光の照射動作、および検出器１９による蛍光の光強度の測定動作についてＯＮ／ＯＦＦ変調により制御する制御回路である。
【0047】
移動制御部３３は、角度移動機構２１、回転軸２２および水平移動機構２３の動作を制御する制御回路である。
【0048】
検知判定部３４は、検出器１９により測定された、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光の光強度に対して閾値判定を行うことにより、検知対象分子ＨＭを検知したか否かを判定する処理回路である。検知判定部３４は、検知対象分子の検知結果を通信部３５へ出力する。
【0049】
自己位置取得部３６は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の衛星電波を受信して自己の位置情報を取得する処理回路である。なお、ＧＰＳに限定されず、その他のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を採用するものとしてもよい。
【0050】
検知位置算出部３７は、検知判定部３４により検知対象分子ＨＭを検知したと判定された場合に、自己位置取得部３６により取得された自己の位置情報と、噴霧装置１５の噴霧方向とに基づいて、検知対象分子ＨＭを検知した場所に関する位置情報を算出し、当該位置情報を通信部３５へ出力する処理回路である。
【0051】
通信部３５は、検知判定部３４から受信した検知対象分子の検知結果を、検知位置算出部３７により算出された、検知対象分子ＨＭが検知された場所に関する位置情報と共に、監視サーバ４０へ無線送信する通信回路である。無線通信するための規格としては、３Ｇ、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、４Ｇ、５Ｇ、またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）等が挙げられる。また、監視サーバ４０は、通信部３５から受信した検知対象分子の検知結果が、検知対象分子を検知したことを示すものである場合、避難指示等の警告を示すメッセージを、周囲の人間が所持している端末５０に送信する。なお、監視サーバ４０から端末５０への送信は、有線通信でも無線通信であってもよい。有線通信の場合、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）およびＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の規格を用いればよく、無線通信の場合、上述のような規格を用いればよい。また、通信部３５は、検知判定部３４から受信した検知対象分子の検知結果が検知対象分子を検知したことを示す場合、監視サーバ４０を介さず、直接、端末５０へ避難指等の警告を示すメッセージを送信するものとしてもよい。
【0052】
なお、図５に示すように、受光レンズ１７、受光フィルタ１８および検出器１９、照射器１６、ならびに噴霧装置１５は、１つの装置である分子検知ロボット１０に備えられているものとしているが、これに限定されるものではない。例えば、これらのうち少なくともいずれかが分子検知ロボット１０とは別体の装置に備えられるものとし、当該装置は、移動体であっても固定機であってもよい。
【0053】
（分子検知システムによる検知対象分子検知処理）
図６は、第１の実施形態に係る分子検知システムの検知対象分子検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７は、第１の実施形態に係る分子検知システムの参照波長の蛍光の光強度の測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６および図７を参照しながら、本実施形態に係る分子検知システム１の検知対象分子検知処理の流れについて説明する。
図６は、第１の実施形態に係る分子検知システムの検知対象分子検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７は、第１の実施形態に係る分子検知システムの参照波長の蛍光の光強度の測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６および図７を参照しながら、本実施形態に係る分子検知システム１の検知対象分子検知処理の流れについて説明する。
【0054】
＜ステップＳ１１＞
分子検知ロボット１０の移動制御部３３は、水平移動機構２３を制御することによって、事前に設定している最初の噴霧地点まで分子検知ロボット１０を移動させる。そして、ステップＳ１２へ移行する。
分子検知ロボット１０の移動制御部３３は、水平移動機構２３を制御することによって、事前に設定している最初の噴霧地点まで分子検知ロボット１０を移動させる。そして、ステップＳ１２へ移行する。
【0055】
＜ステップＳ１２＞
移動制御部３３は、分子検知ロボット１０が目的の噴霧地点に到達すると移動を停止させる。そして、分子検知ロボット１０の噴霧制御部３１は、噴霧装置１５に対して、測定対象空間へ溶液ＳＬを、第１の所定時間だけ噴霧させる。さらに、分子検知ロボット１０のＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２は、照射器１６に対して照射光を照射させる。
移動制御部３３は、分子検知ロボット１０が目的の噴霧地点に到達すると移動を停止させる。そして、分子検知ロボット１０の噴霧制御部３１は、噴霧装置１５に対して、測定対象空間へ溶液ＳＬを、第１の所定時間だけ噴霧させる。さらに、分子検知ロボット１０のＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２は、照射器１６に対して照射光を照射させる。
【0056】
ここで、溶液ＳＬには、上述の結合分子ＣＭと発光分子ＬＭとの合成分子ＳＭのほか、検知対象分子ＨＭとは異なる分子（例えば無害物の分子）（以下、非検知対象分子と称する場合がある）と結合する結合分子（第３の分子）（以下、無害結合分子と称する場合がある）と、電子状態の変化によって蛍光を発する分子であって、上述の発光分子ＬＭとは異なる発光分子（第４の分子）（以下、無害発光分子と称する場合がある）とが結合した合成分子（第２のラベリング分子）（以下、参照用合成分子と称する場合がある）が溶質として溶け込んでいる。この参照用合成分子についても、所定の波長（第２の波長）の照射光を吸収することによって電子状態が基底状態（第３の電子状態の一例）から励起状態（第４の電子状態の一例）に励起し、そして、当該励起状態から当該基底状態に戻ることによって合成分子ＳＭが発する蛍光の波長（以下、検知対象分子検知波長と称する場合がある）とは異なる波長（以下、参照波長と称する場合がある）の蛍光（第２の蛍光）を発する。この場合、非検知対象分子が結合した参照用合成分子が発する蛍光と、非検知対象分子が結合していない参照用合成分子が発する蛍光とは、波長が異なる。なお、上述の検知対象分子ＨＭとは異なる分子としては、例えば、測定対象空間である大気中に通常存在するような分子であればよい。
【0057】
また、照射器１６から照射される照射光には、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭの電子状態を基底状態から励起状態に遷移させる波長の輝線スペクトルを有する励起光（第１の励起光）と、非検知対象分子が結合した参照用合成分子の電子状態を基底状態から励起状態に遷移させる波長の輝線スペクトルを有する励起光（第２の励起光）とが含まれる。なお、照射器１６は、第１の励起光を照射する光源と、第２の励起光を照射する光源とを別々に備えているものとしてもよい。
【0058】
次に、溶液ＳＬに含まれる合成分子ＳＭおよび参照用合成分子それぞれの濃度と、溶液ＳＬの噴霧時間との関係について説明する。検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光（検知対象分子検知波長の蛍光）の光強度を適切に測定できるか否か、非検知対象分子が結合した参照用合成分子が発する蛍光（参照波長の蛍光）の光強度を適切に測定できるか否かについては、合成分子ＳＭの種類、参照用合成分子の種類、溶液ＳＬの噴霧時間および風向き等の外乱等によって変わってくる。そこで、検知対象分子ＨＭを含む測定対象空間において、検知対象分子検知波長の蛍光、および参照波長の蛍光の双方の光強度が適切に測定できるという要件を満たすような、溶液ＳＬにおける合成分子ＳＭの濃度と、参照用合成分子の濃度と、および溶液ＳＬの噴霧時間との相関データを予め取っておくものとする。ここで、「光強度が適切に測定できる」とは、例えば、所定の閾値以上の光強度が測定できること、または照射器１６から照射された照射光の光強度に対して所定割合以上の光強度が測定できること等を意味する。当該相関データには、上記の要件を満たすような、少なくとも１組以上の合成分子ＳＭの濃度、参照用合成分子の濃度、および溶液ＳＬの噴霧時間の組み合わせを含むものとする。したがって、当該相関データに基づく合成分子ＳＭおよび参照用合成分子の溶液ＳＬを用いた場合に、参照波長の蛍光の光強度が適切に測定できる場合には、検知対象分子検知波長の蛍光の光強度も適切に測定できるものと判断できる。なお、当該相関データには、上記の３つのデータのほか、例えば検出器１９による測定時間等を、上記要件を満たすためのデータとして含まれるものとしてもよい。
【0059】
したがって、ステップＳ１２において、噴霧装置１５から噴霧される溶液ＳＬは、上記の相関データに応じた濃度の合成分子ＳＭおよび参照用合成分子を溶質として含み、第１の所定時間は、当該相関データに応じた噴霧時間とする。そして、ステップＳ１３へ移行する。
【0060】
＜ステップＳ１３＞
分子検知ロボット１０の検出器１９は、まず、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２の制御に従って、非検知対象分子が結合した参照用合成分子が発する蛍光、すなわち参照波長の蛍光の光強度を測定する。検出器１９による参照波長の蛍光の光強度の測定処理は、具体的には、図７に示すステップＳ１３１～Ｓ１３８の流れで実行される。以下、図７を参照しながら、当該測定処理の流れについて説明する。
分子検知ロボット１０の検出器１９は、まず、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２の制御に従って、非検知対象分子が結合した参照用合成分子が発する蛍光、すなわち参照波長の蛍光の光強度を測定する。検出器１９による参照波長の蛍光の光強度の測定処理は、具体的には、図７に示すステップＳ１３１～Ｓ１３８の流れで実行される。以下、図７を参照しながら、当該測定処理の流れについて説明する。
【0061】
＜＜ステップＳ１３１＞＞
図６に示すステップＳ１２の処理の後、検出器１９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２の制御に従って、測定対象空間から受光レンズ１７に入射し、受光フィルタ１８を透過した背景光の光強度を測定する。そして、ステップＳ１３２へ移行する。
図６に示すステップＳ１２の処理の後、検出器１９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２の制御に従って、測定対象空間から受光レンズ１７に入射し、受光フィルタ１８を透過した背景光の光強度を測定する。そして、ステップＳ１３２へ移行する。
【0062】
＜＜ステップＳ１３２＞＞
分子検知ロボット１０の検知判定部３４は、検出器１９により測定された背景光の光強度が第３の閾値以下であるか否かを判定する。検出器１９により測定された背景光の光強度が第３の閾値以下である場合（ステップＳ１３２：Ｙｅｓ）、測定対象空間が参照波長の蛍光および検知対象分子検知波長の蛍光の測定に適しているものとして、ステップＳ１３３へ移行する。一方、第３の閾値を超える場合（ステップＳ１３２：Ｎｏ）、測定対象空間が参照波長の蛍光および検知対象分子検知波長の蛍光の測定に適さないものとして、ステップＳ１３４へ移行する。
分子検知ロボット１０の検知判定部３４は、検出器１９により測定された背景光の光強度が第３の閾値以下であるか否かを判定する。検出器１９により測定された背景光の光強度が第３の閾値以下である場合（ステップＳ１３２：Ｙｅｓ）、測定対象空間が参照波長の蛍光および検知対象分子検知波長の蛍光の測定に適しているものとして、ステップＳ１３３へ移行する。一方、第３の閾値を超える場合（ステップＳ１３２：Ｎｏ）、測定対象空間が参照波長の蛍光および検知対象分子検知波長の蛍光の測定に適さないものとして、ステップＳ１３４へ移行する。
【0063】
＜＜ステップＳ１３３＞＞
照射器１６により照射光が照射された状態において、検出器１９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２の制御に従って、測定対象空間から受光レンズ１７に入射し、受光フィルタ１８を透過した参照波長の蛍光（非検知対象分子が結合した参照用合成分子が発する蛍光）の光強度を測定する。以上で、参照波長の蛍光の光強度の測定処理を終了し、図６のステップＳ１４へ移行する。
照射器１６により照射光が照射された状態において、検出器１９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２の制御に従って、測定対象空間から受光レンズ１７に入射し、受光フィルタ１８を透過した参照波長の蛍光（非検知対象分子が結合した参照用合成分子が発する蛍光）の光強度を測定する。以上で、参照波長の蛍光の光強度の測定処理を終了し、図６のステップＳ１４へ移行する。
【0064】
＜＜ステップＳ１３４＞＞
移動制御部３３により、回転軸２２に対して検出器１９の検出方向を水平面上で３６０度回転させ（１回転させ）、かつ、角度移動機構２１に対して当該検出方向の上下方向の角度を変えながら、検出器１９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２の制御に従って、測定対象空間から受光レンズ１７に入射し、受光フィルタ１８を透過した背景光の光強度を測定する。なお、移動制御部３３による検出器１９の検出方向の変更方法は、上記の態様に限定されない。
移動制御部３３により、回転軸２２に対して検出器１９の検出方向を水平面上で３６０度回転させ（１回転させ）、かつ、角度移動機構２１に対して当該検出方向の上下方向の角度を変えながら、検出器１９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２の制御に従って、測定対象空間から受光レンズ１７に入射し、受光フィルタ１８を透過した背景光の光強度を測定する。なお、移動制御部３３による検出器１９の検出方向の変更方法は、上記の態様に限定されない。
【0065】
＜＜ステップＳ１３５＞＞
移動制御部３３は、検知判定部３４によって検出器１９で測定された背景光の光強度が第３の閾値以下と判定され、かつ当該光強度が最も弱いと判定された検出器１９の検出方向を選定する。なお、移動制御部３３は、少なくとも検知判定部３４により検出器１９で測定された背景光の光強度が第３の閾値以下と判定された検出器１９の検出方向を選定してもよい。そして、ステップＳ１３６へ移行する。
移動制御部３３は、検知判定部３４によって検出器１９で測定された背景光の光強度が第３の閾値以下と判定され、かつ当該光強度が最も弱いと判定された検出器１９の検出方向を選定する。なお、移動制御部３３は、少なくとも検知判定部３４により検出器１９で測定された背景光の光強度が第３の閾値以下と判定された検出器１９の検出方向を選定してもよい。そして、ステップＳ１３６へ移行する。
【0066】
＜＜ステップＳ１３６＞＞
ステップＳ１３５の条件を満たす検出器１９の検出方向が選定された（存在する）場合（ステップＳ１３６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３７へ移行し、当該検出方向が選定されなかった（存在しない）場合（ステップＳ１３６：Ｎｏ）、ステップＳ１３８へ移行する。
ステップＳ１３５の条件を満たす検出器１９の検出方向が選定された（存在する）場合（ステップＳ１３６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３７へ移行し、当該検出方向が選定されなかった（存在しない）場合（ステップＳ１３６：Ｎｏ）、ステップＳ１３８へ移行する。
【0067】
＜＜ステップＳ１３７＞＞
移動制御部３３は、ステップＳ１３５で選定した検出方向となるように、検出器１９の検出方向を固定する。そして、ステップＳ１３３へ移行する。
移動制御部３３は、ステップＳ１３５で選定した検出方向となるように、検出器１９の検出方向を固定する。そして、ステップＳ１３３へ移行する。
【0068】
＜＜ステップＳ１３８＞＞
分子検知ロボット１０は、その噴霧地点での測定を断念し、通信部３５を介して監視サーバ４０へその旨を送信する。そして、参照波長の蛍光の光強度の測定処理を終了し、図６のステップＳ１３ａに移行する。
分子検知ロボット１０は、その噴霧地点での測定を断念し、通信部３５を介して監視サーバ４０へその旨を送信する。そして、参照波長の蛍光の光強度の測定処理を終了し、図６のステップＳ１３ａに移行する。
【0069】
図６に戻り、説明を続ける。
【0070】
＜ステップＳ１３ａ＞
ステップＳ１３において、分子検知ロボット１０が通信部３５を介して監視サーバ４０へ、その噴霧地点での測定を断念する旨を送信した場合（ステップＳ１３ａ：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２へ移行し、送信していない場合（ステップＳ１３ａ：Ｎｏ）、ステップＳ１４へ移行する。
ステップＳ１３において、分子検知ロボット１０が通信部３５を介して監視サーバ４０へ、その噴霧地点での測定を断念する旨を送信した場合（ステップＳ１３ａ：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２へ移行し、送信していない場合（ステップＳ１３ａ：Ｎｏ）、ステップＳ１４へ移行する。
【0071】
＜ステップＳ１４＞
検知判定部３４は、検出器１９により測定された参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上であるか否かを判定する。検出器１９により測定された参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上である場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、測定対象空間において検知対象分子検知波長の蛍光が適切に測定できるものと判断され、ステップＳ１５へ移行する。一方、第１の閾値未満である場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、測定対象空間において検知対象分子検知波長の蛍光が適切に測定できないものと判断され、ステップＳ２０へ移行する。
検知判定部３４は、検出器１９により測定された参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上であるか否かを判定する。検出器１９により測定された参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上である場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、測定対象空間において検知対象分子検知波長の蛍光が適切に測定できるものと判断され、ステップＳ１５へ移行する。一方、第１の閾値未満である場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、測定対象空間において検知対象分子検知波長の蛍光が適切に測定できないものと判断され、ステップＳ２０へ移行する。
【0072】
＜ステップＳ１５＞
検知判定部３４により参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上であると判定された場合には、参照波長の蛍光の光強度が適切に測定できるものと判断でき、これにより、検知対象分子検知波長の蛍光の光強度の測定も適切に行うことができると判断される。したがって、検出器１９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２の制御に従って、測定対象空間から受光レンズ１７に入射し、受光フィルタ１８を透過した検知対象分子検知波長の蛍光（検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光）の光強度を測定する。そして、ステップＳ１６へ移行する。
検知判定部３４により参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上であると判定された場合には、参照波長の蛍光の光強度が適切に測定できるものと判断でき、これにより、検知対象分子検知波長の蛍光の光強度の測定も適切に行うことができると判断される。したがって、検出器１９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２の制御に従って、測定対象空間から受光レンズ１７に入射し、受光フィルタ１８を透過した検知対象分子検知波長の蛍光（検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光）の光強度を測定する。そして、ステップＳ１６へ移行する。
【0073】
＜ステップＳ１６＞
検知判定部３４は、検出器１９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上であるか否かを判定する。検出器１９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上である場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７へ移行し、第２の閾値未満である場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１８へ移行する。
検知判定部３４は、検出器１９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上であるか否かを判定する。検出器１９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上である場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７へ移行し、第２の閾値未満である場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１８へ移行する。
【0074】
＜ステップＳ１７＞
検知判定部３４は、検出器１９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上である場合、測定対象空間において検知対象分子を検知したものと判断し、通信部３５は、検知対象分子の検知結果として検知対象分子を検知した旨を、検知位置算出部３７が算出した検知対象分子ＨＭを検知した場所に関する位置情報と共に、監視サーバ４０へ通知（無線送信）する。このとき、検知した検知対象分子ＨＭが危険物の分子であれば、通信部３５は、危険物の分子を検知したことを示す検知結果を監視サーバ４０へ通知する。また、検知した検知対象分子ＨＭが違法物質の分子であれば、通信部３５は、違法物質の分子を検知したことを示す検知結果を監視サーバ４０へ通知する。そして、ステップＳ１９へ移行する。
検知判定部３４は、検出器１９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上である場合、測定対象空間において検知対象分子を検知したものと判断し、通信部３５は、検知対象分子の検知結果として検知対象分子を検知した旨を、検知位置算出部３７が算出した検知対象分子ＨＭを検知した場所に関する位置情報と共に、監視サーバ４０へ通知（無線送信）する。このとき、検知した検知対象分子ＨＭが危険物の分子であれば、通信部３５は、危険物の分子を検知したことを示す検知結果を監視サーバ４０へ通知する。また、検知した検知対象分子ＨＭが違法物質の分子であれば、通信部３５は、違法物質の分子を検知したことを示す検知結果を監視サーバ４０へ通知する。そして、ステップＳ１９へ移行する。
【0075】
＜ステップＳ１８＞
検知判定部３４は、検出器１９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値未満である場合、測定対象空間において検知対象分子は存在せず安全であると判断し、通信部３５は、検知対象分子の検知結果として検知対象分子が存在しない旨を監視サーバ４０へ通知（無線送信）する。そして、ステップＳ１９へ移行する。
検知判定部３４は、検出器１９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値未満である場合、測定対象空間において検知対象分子は存在せず安全であると判断し、通信部３５は、検知対象分子の検知結果として検知対象分子が存在しない旨を監視サーバ４０へ通知（無線送信）する。そして、ステップＳ１９へ移行する。
【0076】
＜ステップＳ１９＞
分子検知システム１による検知対象分子検知処理について所定の終了条件を満たす場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、検知対象分子検知処理を終了し、終了条件を満たさない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、ステップＳ２２へ移行する。ここで、所定の終了条件とは、例えば、ステップＳ１７により測定対象空間において検知対象分子が検知されたものと判断された場合、所定数の噴霧地点にて安全であると判断された場合、または分子検知ロボット１０に故障が発生した場合等が挙げられる。
分子検知システム１による検知対象分子検知処理について所定の終了条件を満たす場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、検知対象分子検知処理を終了し、終了条件を満たさない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、ステップＳ２２へ移行する。ここで、所定の終了条件とは、例えば、ステップＳ１７により測定対象空間において検知対象分子が検知されたものと判断された場合、所定数の噴霧地点にて安全であると判断された場合、または分子検知ロボット１０に故障が発生した場合等が挙げられる。
【0077】
＜ステップＳ２０＞
検知判定部３４は、分子検知ロボット１０が位置する噴霧地点での参照波長の蛍光の光強度の測定を開始してから第２の所定時間が経過したか否かを判定する。第２の所定時間が経過した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１へ移行し、第２の所定時間が経過していない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、ステップＳ１２へ戻る。
検知判定部３４は、分子検知ロボット１０が位置する噴霧地点での参照波長の蛍光の光強度の測定を開始してから第２の所定時間が経過したか否かを判定する。第２の所定時間が経過した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１へ移行し、第２の所定時間が経過していない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、ステップＳ１２へ戻る。
【0078】
＜ステップＳ２１＞
分子検知ロボット１０は、その噴霧地点での測定を断念し、通信部３５を介して監視サーバ４０へその旨を送信する。そして、ステップＳ１９へ移動する。
分子検知ロボット１０は、その噴霧地点での測定を断念し、通信部３５を介して監視サーバ４０へその旨を送信する。そして、ステップＳ１９へ移動する。
【0079】
＜ステップＳ２２＞
ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２は、照射器１６に対して照射光の照射を停止させ、移動制御部３３は、水平移動機構２３に対して次の噴霧地点まで分子検知ロボット１０を移動させる。そして、ステップＳ１２へ戻る。
ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部３２は、照射器１６に対して照射光の照射を停止させ、移動制御部３３は、水平移動機構２３に対して次の噴霧地点まで分子検知ロボット１０を移動させる。そして、ステップＳ１２へ戻る。
【0080】
以上のステップＳ１１～Ｓ２２の流れによって、分子検知システム１により検知対象分子検知処理が実行される。
【0081】
以上のように、本実施形態に係る分子検知システム１では、噴霧装置１５は、所定の検知対象分子ＨＭと結合する結合分子ＣＭと、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する発光分子ＬＭとが結合した合成分子ＳＭを溶質として、所定の溶媒に溶かして生成された溶液ＳＬを、測定対象空間に向けて噴霧してミストＭＴを形成し、照射器１６は、測定対象空間のミストＭＴに対して、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭについて基底状態から励起状態に励起させる波長の励起光を含む照射光を照射し、検出器１９は、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭにおいて励起状態から基底状態に遷移することにより発する蛍光を受光し、当該蛍光の光強度を測定し、検知判定部３４は、検出器１９により測定された第光の光強度に基づいて、測定対象空間において検知対象分子を検知したか否かを判定し、通信部３５は、検知判定部３４により判定された検知対象分子の検知結果を、当該検知結果が検知対象分子を検知したことを示す場合に警告を示すメッセージを１以上の端末５０へ送信することができる監視サーバ４０へ送信するものとしている。これによって、公共空間において検知対象分子が微量な濃度で漂っている場合においても、高精度な検知対象分子の検知結果を端末に通知できる。
【0082】
また、本実施形態に係る分子検知システム１では、溶液ＳＬは、検知対象分子ＨＭとは異なる非検知対象分子と結合する結合分子と、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する発光分子とが結合した参照用合成分子を溶質として含み、照射器１６は、測定対象空間のミストＭＴに対して、非検知対象分子が結合した参照用合成分子について基底状態から励起状態に励起させる波長の励起光をさらに含む照射光を照射し、検出器１９は、非検知対象分子が結合した参照用合成分子において励起状態から基底状態に遷移することにより発する蛍光を受光し、当該蛍光の光強度を測定し、検知判定部３４は、検出器１９により測定された、非検知対象分子が結合した参照用合成分子からの蛍光の光強度が第１の閾値以上であるか否かを判定し、検出器１９は、検知判定部３４により、非検知対象分子が結合した参照用合成分子からの蛍光の光強度が第１の閾値以上であると判定された場合、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭからの蛍光の光強度を測定するものとしている。これによって、合成分子ＳＭおよび参照用合成分子の溶液ＳＬを用いた場合に、参照波長の蛍光の光強度が適切に測定できる場合には、検知対象分子検知波長の蛍光の光強度も適切に測定できるものと判断できる。
【0083】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る分子検知システムについて、第１の実施形態に係る分子検知システム１と相違する点を中心に説明する。第１の実施形態では、分子検知ロボット１０により照射光が照射され、合成分子ＳＭから発した蛍光の光強度が測定される構成を説明した。本実施形態では、溶液ＳＬを噴霧する装置とは別体として、検知ドローンによりミストＭＴが吸気され、照射光が照射され、そして、合成分子ＳＭから発した蛍光の光強度が測定される構成について説明する。なお、溶液ＳＬの溶質の構成については、上述の第１の実施形態で説明したものと同様である。
第２の実施形態に係る分子検知システムについて、第１の実施形態に係る分子検知システム１と相違する点を中心に説明する。第１の実施形態では、分子検知ロボット１０により照射光が照射され、合成分子ＳＭから発した蛍光の光強度が測定される構成を説明した。本実施形態では、溶液ＳＬを噴霧する装置とは別体として、検知ドローンによりミストＭＴが吸気され、照射光が照射され、そして、合成分子ＳＭから発した蛍光の光強度が測定される構成について説明する。なお、溶液ＳＬの溶質の構成については、上述の第１の実施形態で説明したものと同様である。
【0084】
【0085】
図８に示すように、分子検知システム１ａは、噴霧ロボット１０ａ（噴霧装置の一例）と、検知ドローン６０と、監視サーバ４０と、を含む。なお、分子検知システム１ａは、噴霧ロボット１０ａおよび検知ドローン６０であるとしてもよい。
【0086】
噴霧ロボット１０ａは、複数の噴霧地点へ移動し、合成分子ＳＭの溶液を測定対象空間に向けて噴霧するロボットである。具体的な動作については以下で後述する。
【0087】
検知ドローン６０は、測定対象空間内を飛行し、ミストＭＴを吸気し、当該ミストＭＴに対して検知対象分子ＨＭと結合した合成分子ＳＭの電子状態を励起させる照射光を照射し、励起状態となった合成分子ＳＭが発光した蛍光を検出することによって検知対象分子を検知する飛行体である。具体的な動作については以下で後述する。なお、本実施形態では、検知対象分子を検知する飛行体として検知ドローン６０を用いるものとしているが、これに限定されるものではなく、当該飛行体として、例えばヘリコプター型のラジコン機等を用いるものとしてもよい。
【0088】
監視サーバ４０は、噴霧ロボット１０ａにより検知対象分子ＨＭに対する検知結果を受信し、当該検知結果から測定対象空間の周辺が危険であると判断した場合、避難指示等の警告を示すメッセージを、周囲の人間が所持している端末５０に送信するサーバ装置である。なお、端末５０については、上述の第１の実施形態で説明した通りである。
【0089】
図８に示すように、噴霧ロボット１０ａは、まず、合成分子ＳＭの溶液を測定対象空間に向けて噴霧してミストＭＴを形成させる（図８に示す「（１）溶液を噴霧」）。なお、合成分子ＳＭについては、上述の第１の実施形態で説明した通りである。
【0090】
次に、測定対象空間に所定の検知対象分子（図８の例では検知対象分子ＨＭ）が存在する場合、噴霧されたミストＭＴ中に含まれる合成分子ＳＭの結合分子ＣＭの部分に検知対象分子ＨＭが結合する（図８に示す「（２）結合」）。
【0091】
次に、検知ドローン６０は、測定対象空間内を飛行することによって、搭載している測定箱６１内にミストＭＴを吸気し、当該ミストＭＴに対して所定の波長の照射光を照射する（図８に示す「（３）照射光」）。照射光は、例えば可視光または赤外光等の電磁波であればよく、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭの電子状態を基底状態から励起状態に遷移させる波長の輝線スペクトルを有する励起光を、少なくとも含む。これによって、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭの電子状態が励起状態となる。そして、照射光を吸収して励起状態になった合成分子ＳＭは、基底状態および励起状態の安定度、ならびに基底状態と励起状態とのエネルギー準位の差等に基づく時間をかけて、励起状態から基底状態に戻ることにより蛍光を発光する（図８に示す「（４）蛍光」）。
【0092】
次に、検知ドローン６０は、ミストＭＴ中の合成分子ＳＭから発光した蛍光を検出（受光）することにより、当該蛍光の光強度を測定する（図８に示す「（５）検知対象分子検知」）。この場合、検出対象となるのは、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光である。検知ドローン６０は、測定した光強度が所定の閾値以上である場合、測定対象空間に検知対象分子ＨＭに基づく検知対象分子を検知したものと判断する。
【0093】
次に、検知ドローン６０は、検知対象分子の検知結果を噴霧ロボット１０ａへ無線送信する（図８に示す「（６）検知結果」）。さらに、噴霧ロボット１０ａは、検知対象分子の検知結果を監視サーバ４０へ無線送信する（図８に示す「（７）検知結果」）。そして、監視サーバ４０は、噴霧ロボット１０ａから受信した検知対象分子の検知結果が、検知対象分子を検知したことを示すものである場合、避難指示等の警告を示すメッセージを、周囲の人間が所持している端末５０に送信する（図８に示す「（８）メッセージ送信」）。
【0094】
【0095】
図９に示すように、噴霧ロボット１０ａは、コンプレッサ１１と、空気圧管１２と、溶液タンク１３と、溶液流管１４と、噴霧装置１５と、を備えている。なお、これらの動作については、上述の第１の実施形態で説明した通りである。
【0096】
図９に示すように、噴霧ロボット１０ａは、さらに、角度移動機構２１と、回転軸２２と、水平移動機構２３と、を備えている。
【0097】
角度移動機構２１は、移動制御部３３の制御に従って、噴霧装置１５の溶液ＳＬの噴霧方向について上下方向の角度を変える機構である。
【0098】
回転軸２２は、移動制御部３３の制御に従って、噴霧装置１５の溶液ＳＬの噴霧方向について水平面方向の角度を変える回転機構である。
【0099】
水平移動機構２３は、移動制御部３３の制御に従って、噴霧ロボット１０ａについて路面上を移動させる移動機構である。
【0100】
図９に示すように、噴霧ロボット１０ａは、さらに、噴霧制御部３１と、移動制御部３３と、通信部３５（第２の通信部）と、を備えている。なお、噴霧制御部３１および移動制御部３３の動作については、上述の第１の実施形態で説明した通りである。
【0101】
通信部３５は、検知ドローン６０から検知対象分子の検知結果を受信し、当該検知結果を監視サーバ４０へ無線送信する通信回路である。また、監視サーバ４０は、通信部３５から受信した検知対象分子の検知結果が、検知対象分子を検知したことを示すものである場合、避難指示等の警告を示すメッセージを、周囲の人間が所持している端末５０に送信する。
【0102】
（検知ドローンの構成および動作）
図１０は、第２の実施形態に係る検知ドローンの構成の一例、および検知対象分子の検知動作を説明する図である。図１０を参照しながら、本実施形態に係る検知ドローン６０の構成および動作について説明する。
図１０は、第２の実施形態に係る検知ドローンの構成の一例、および検知対象分子の検知動作を説明する図である。図１０を参照しながら、本実施形態に係る検知ドローン６０の構成および動作について説明する。
【0103】
図１０に示すように、検知ドローン６０は、測定箱６１と、飛行部６２とで構成されている。
【0104】
飛行部６２は、複数のプロペラおよび当該プロペラを回転駆動させるモータ等を備え、検知ドローン６０を飛行移動させる機構である。
【0105】
測定箱６１は、測定対象空間からミストＭＴを内部に吸気し、当該ミストＭＴに対して検知対象分子ＨＭと結合した合成分子ＳＭの電子状態を励起させる照射光を照射し、励起状態となった合成分子ＳＭが発光した蛍光を検出することによって検知対象分子を検知する箱状物体である。測定箱６１の内壁面は、照射光および蛍光が繰り返し全反射するような鏡面加工面６１ａとなっている。
【0106】
測定箱６１は、図１０に示すように、吸気部７１と、排気部７２と、照射器８６（照射部）と、受光レンズ８７と、受光フィルタ８８と、検出器８９（検出部）と、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２と、検知判定部９４（判定部）と、通信部９５（第１の通信部）と、自己位置取得部９６、を備えている。
【0107】
吸気部７１は、図１０に示すように、開閉自在な吸気用開閉シャッター７１ａを有し、当該吸気用開閉シャッター７１ａが開状態になることによって、測定箱６１の内部にミストＭＴを吸気するための部分である。
【0108】
排気部７２は、図１０に示すように、開閉自在な排気用開閉シャッター７２ａを有し、当該排気用開閉シャッター７２ａが開状態になることによって、測定箱６１の内部に存在するミストＭＴを外部に排気するための部分である。
【0109】
照射器８６は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２によるＯＮ／ＯＦＦ変調に応じて、上述のように、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭの電子状態を基底状態から励起状態に遷移（励起）させる波長の輝線スペクトルを有する励起光を少なくとも含む照射光を、測定箱６１内部のミストＭＴへ向けて照射する装置である。照射器８６から照射された照射光は、測定箱６１内で鏡面加工面６１ａにおいて全反射を繰り返し、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭに当たると吸収される。また、励起状態になった合成分子ＳＭが基底状態に遷移することにより発した蛍光は、測定箱６１内で鏡面加工面６１ａにおいて全反射を繰り返し、受光レンズ８７により受光され、受光フィルタ８８を透過して検出器８９により検出される。
【0110】
受光レンズ８７は、測定箱６１内部のミストＭＴに含まれる合成分子ＳＭが発する蛍光等を受光するためのレンズである。
【0111】
受光フィルタ８８は、受光レンズ８７に入射した光からノイズをカットするためのフィルタである。
【0112】
検出器８９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２によるＯＮ／ＯＦＦ変調に応じて、受光レンズ８７により受光され、受光フィルタ８８を透過した光（蛍光）の光強度を測定（検出）する検出装置である。すなわち、検出器８９は、受光レンズ８７および受光フィルタ８８を介して受光した蛍光を検出して、その光強度を測定する。例えば、検出器８９は、ロックインアンプ等の電子回路によって構成される。ロックインアンプを用いることによって、受光レンズ８７に入射する光のうち、目的とする波長の光の光強度を検出することができる。
【0113】
ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２は、照射器８６による照射光の照射動作、および検出器８９による蛍光の光強度の測定動作についてＯＮ／ＯＦＦ変調により制御する制御回路である。
【0114】
検知判定部９４は、検出器８９により測定された、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光の光強度に対して閾値判定を行うことにより、検知対象分子ＨＭに基づく検知対象分子を検知したか否かを判定する処理回路である。検知判定部９４は、検知対象分子の検知結果を通信部９５へ出力する。
【0115】
自己位置取得部９６は、ＧＰＳの衛星電波を受信して自己の位置情報を取得する処理回路である。なお、ＧＰＳに限定されず、その他のＧＮＳＳを採用するものとしてもよい。自己位置取得部９６は、検知判定部９４により検知対象分子ＨＭを検知したと判定された場合に、取得した自己の位置情報を、検知対象分子ＨＭを検知した場所として、通信部９５へ出力する。
【0116】
通信部９５は、検知判定部９４から受信した検知対象分子の検知結果を、自己位置取得部９６により取得された位置情報と共に、噴霧ロボット１０ａの通信部３５へ無線送信する通信回路である。無線通信するための規格としては、３Ｇ、ＬＴＥ、４Ｇ、５Ｇ、またはＷｉ－Ｆｉ等が挙げられる。また、噴霧ロボット１０ａの通信部３５は、受信した検知対象分子の検知結果を監視サーバ４０へ無線送信する。なお、通信部９５は、検知対象分子の検知結果を、監視サーバ４０へ直接、無線送信してもよい。そして、監視サーバ４０は、噴霧ロボット１０ａから受信した検知対象分子の検知結果が、検知対象分子を検知したことを示すものである場合、避難指示等の警告を示すメッセージを、周囲の人間が所持している端末５０に送信する。
【0117】
（分子検知システムによる検知対象分子検知処理）
図１１は、第２の実施形態に係る分子検知システムの検知対象分子検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１２は、第２の実施形態に係る分子検知システムの参照波長の蛍光の光強度の測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１１および図１２を参照しながら、本実施形態に係る分子検知システム１ａの検知対象分子検知処理の流れについて説明する。
図１１は、第２の実施形態に係る分子検知システムの検知対象分子検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１２は、第２の実施形態に係る分子検知システムの参照波長の蛍光の光強度の測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１１および図１２を参照しながら、本実施形態に係る分子検知システム１ａの検知対象分子検知処理の流れについて説明する。
【0118】
＜ステップＳ３１＞
噴霧ロボット１０ａの移動制御部３３は、水平移動機構２３を制御することによって、事前に設定している最初の噴霧地点まで噴霧ロボット１０ａを移動させる。また、検知ドローン６０は、移動制御部３３の移動に合わせて、当該最初の噴霧地点に対応する測定対象空間まで飛行移動する。そして、ステップＳ３２へ移行する。
噴霧ロボット１０ａの移動制御部３３は、水平移動機構２３を制御することによって、事前に設定している最初の噴霧地点まで噴霧ロボット１０ａを移動させる。また、検知ドローン６０は、移動制御部３３の移動に合わせて、当該最初の噴霧地点に対応する測定対象空間まで飛行移動する。そして、ステップＳ３２へ移行する。
【0119】
＜ステップＳ３２＞
移動制御部３３は、噴霧ロボット１０ａが目的の噴霧地点に到達すると移動を停止させる。そして、噴霧ロボット１０ａの噴霧制御部３１は、噴霧装置１５に対して、測定対象空間へ溶液ＳＬを、第１の所定時間だけ噴霧させる。ここで、溶液ＳＬには、結合分子ＣＭと発光分子ＬＭとの合成分子ＳＭのほか、検知対象分子ＨＭとは異なる非検知対象分子と結合する無害結合分子と、電子状態の変化によって蛍光を発する無害発光分子とが結合した参照用合成分子が溶質として溶け込んでいる。なお、この参照用合成分子については、上述の第１の実施形態で説明した通りである。そして、ステップＳ３３へ移行する。
移動制御部３３は、噴霧ロボット１０ａが目的の噴霧地点に到達すると移動を停止させる。そして、噴霧ロボット１０ａの噴霧制御部３１は、噴霧装置１５に対して、測定対象空間へ溶液ＳＬを、第１の所定時間だけ噴霧させる。ここで、溶液ＳＬには、結合分子ＣＭと発光分子ＬＭとの合成分子ＳＭのほか、検知対象分子ＨＭとは異なる非検知対象分子と結合する無害結合分子と、電子状態の変化によって蛍光を発する無害発光分子とが結合した参照用合成分子が溶質として溶け込んでいる。なお、この参照用合成分子については、上述の第１の実施形態で説明した通りである。そして、ステップＳ３３へ移行する。
【0120】
＜ステップＳ３３＞
検知ドローン６０は、測定対象空間内を飛行して、ミストＭＴを測定箱６１内に収集する。そして、ステップＳ３４へ移行する。
検知ドローン６０は、測定対象空間内を飛行して、ミストＭＴを測定箱６１内に収集する。そして、ステップＳ３４へ移行する。
【0121】
＜ステップＳ３４＞
検知ドローン６０のＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２は、照射器８６に対して照射光を測定箱６１内へ向けて照射させる。そして、検知ドローン６０の測定箱６１内で、非検知対象分子が結合した参照用合成分子が発する蛍光、すなわち参照波長の蛍光の光強度が測定される。
検知ドローン６０のＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２は、照射器８６に対して照射光を測定箱６１内へ向けて照射させる。そして、検知ドローン６０の測定箱６１内で、非検知対象分子が結合した参照用合成分子が発する蛍光、すなわち参照波長の蛍光の光強度が測定される。
【0122】
上述のステップＳ３３およびＳ３４の詳細動作について、図１２を参照しながら説明する。
【0123】
＜＜ステップＳ３４１＞＞
図１１に示すステップＳ３２の処理の後、検知ドローン６０は、測定箱６１の吸気部７１および排気部７２を開状態にする。そして、ステップＳ３４２へ移行する。
図１１に示すステップＳ３２の処理の後、検知ドローン６０は、測定箱６１の吸気部７１および排気部７２を開状態にする。そして、ステップＳ３４２へ移行する。
【0124】
＜＜ステップＳ３４２＞＞
検知ドローン６０は、測定対象空間を飛行しながら、吸気部７１からミストＭＴを測定箱６１内に収集する。そして、ステップＳ３４３へ移行する。
検知ドローン６０は、測定対象空間を飛行しながら、吸気部７１からミストＭＴを測定箱６１内に収集する。そして、ステップＳ３４３へ移行する。
【0125】
＜＜ステップＳ３４３＞＞
検知ドローン６０は、測定箱６１内にミストＭＴを収集した後、吸気部７１および排気部７２を閉状態にする。これによって、測定箱６１内にミストＭＴが収集された状態となる。そして、ステップＳ３４４へ移行する。
検知ドローン６０は、測定箱６１内にミストＭＴを収集した後、吸気部７１および排気部７２を閉状態にする。これによって、測定箱６１内にミストＭＴが収集された状態となる。そして、ステップＳ３４４へ移行する。
【0126】
＜＜ステップＳ３４４＞＞
検知ドローン６０のＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２は、照射器８６に対して照射光を測定箱６１内へ向けて照射させる。照射器８６により照射光が照射された状態において、検出器８９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２の制御に従って、測定箱６１の内部から受光レンズ８７に入射し、受光フィルタ８８を透過した参照波長の蛍光（非検知対象分子が結合した参照用合成分子が発する蛍光）の光強度を測定する。以上で、参照波長の蛍光の光強度の測定処理を終了し、図１１のステップＳ３５へ移行する。
検知ドローン６０のＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２は、照射器８６に対して照射光を測定箱６１内へ向けて照射させる。照射器８６により照射光が照射された状態において、検出器８９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２の制御に従って、測定箱６１の内部から受光レンズ８７に入射し、受光フィルタ８８を透過した参照波長の蛍光（非検知対象分子が結合した参照用合成分子が発する蛍光）の光強度を測定する。以上で、参照波長の蛍光の光強度の測定処理を終了し、図１１のステップＳ３５へ移行する。
【0127】
図１１に戻り、説明を続ける。
【0128】
＜ステップＳ３５＞
検知判定部９４は、検出器８９により測定された参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上であるか否かを判定する。検出器８９により測定された参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上である場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、測定箱６１内において検知対象分子検知波長の蛍光が適切に測定できるものと判断され、ステップＳ３６へ移行する。一方、第１の閾値未満である場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、測定箱６１内において検知対象分子検知波長の蛍光が適切に測定できないものと判断され、ステップＳ４１へ移行する。
検知判定部９４は、検出器８９により測定された参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上であるか否かを判定する。検出器８９により測定された参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上である場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、測定箱６１内において検知対象分子検知波長の蛍光が適切に測定できるものと判断され、ステップＳ３６へ移行する。一方、第１の閾値未満である場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、測定箱６１内において検知対象分子検知波長の蛍光が適切に測定できないものと判断され、ステップＳ４１へ移行する。
【0129】
＜ステップＳ３６＞
検知判定部９４により参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上であると判定された場合には、参照波長の蛍光の光強度が適切に測定できるものと判断でき、これにより、検知対象分子検知波長の蛍光の光強度の測定も適切に行うことができると判断される。したがって、検出器８９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２の制御に従って、測定箱６１内から受光レンズ８７に入射し、受光フィルタ８８を透過した検知対象分子検知波長の蛍光（検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光）の光強度を測定する。そして、ステップＳ３７へ移行する。
検知判定部９４により参照波長の蛍光の光強度が第１の閾値以上であると判定された場合には、参照波長の蛍光の光強度が適切に測定できるものと判断でき、これにより、検知対象分子検知波長の蛍光の光強度の測定も適切に行うことができると判断される。したがって、検出器８９は、ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２の制御に従って、測定箱６１内から受光レンズ８７に入射し、受光フィルタ８８を透過した検知対象分子検知波長の蛍光（検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭが発する蛍光）の光強度を測定する。そして、ステップＳ３７へ移行する。
【0130】
＜ステップＳ３７＞
検知判定部９４は、検出器８９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上であるか否かを判定する。検出器８９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上である場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、ステップＳ３８へ移行し、第２の閾値未満である場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）、ステップＳ３９へ移行する。
検知判定部９４は、検出器８９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上であるか否かを判定する。検出器８９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上である場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、ステップＳ３８へ移行し、第２の閾値未満である場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）、ステップＳ３９へ移行する。
【0131】
＜ステップＳ３８＞
検知判定部９４は、検出器８９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上である場合、測定対象空間において検知対象分子を検知したものと判断し、通信部９５は、検知対象分子の検知結果として検知対象分子を検知した旨を噴霧ロボット１０ａの通信部３５へ通知（無線送信）する。噴霧ロボット１０ａの通信部３５は、受信した検知対象分子の検知結果を監視サーバ４０へ無線送信する。そして、ステップＳ４０へ移行する。
検知判定部９４は、検出器８９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値以上である場合、測定対象空間において検知対象分子を検知したものと判断し、通信部９５は、検知対象分子の検知結果として検知対象分子を検知した旨を噴霧ロボット１０ａの通信部３５へ通知（無線送信）する。噴霧ロボット１０ａの通信部３５は、受信した検知対象分子の検知結果を監視サーバ４０へ無線送信する。そして、ステップＳ４０へ移行する。
【0132】
＜ステップＳ３９＞
検知判定部９４は、検出器８９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値未満である場合、測定対象空間において検知対象分子は存在せず安全であると判断し、通信部９５は、検知対象分子の検知結果として検知対象分子が存在しない旨を噴霧ロボット１０ａの通信部３５へ通知（無線送信）する。噴霧ロボット１０ａの通信部３５は、受信した検知対象分子の検知結果を監視サーバ４０へ無線送信する。そして、ステップＳ４０へ移行する。
検知判定部９４は、検出器８９により測定された検知対象分子検知波長の蛍光の光強度が第２の閾値未満である場合、測定対象空間において検知対象分子は存在せず安全であると判断し、通信部９５は、検知対象分子の検知結果として検知対象分子が存在しない旨を噴霧ロボット１０ａの通信部３５へ通知（無線送信）する。噴霧ロボット１０ａの通信部３５は、受信した検知対象分子の検知結果を監視サーバ４０へ無線送信する。そして、ステップＳ４０へ移行する。
【0133】
＜ステップＳ４０＞
分子検知システム１ａによる検知対象分子検知処理について所定の終了条件を満たす場合（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）、検知対象分子検知処理を終了し、終了条件を満たさない場合（ステップＳ４０：Ｎｏ）、ステップＳ４３へ移行する。ここで、所定の終了条件とは、例えば、ステップＳ３８により測定箱６１内において検知対象分子が検知されたものと判断された場合、所定数の噴霧地点にて安全であると判断された場合、または噴霧ロボット１０ａもしくは検知ドローン６０に故障が発生した場合等が挙げられる。
分子検知システム１ａによる検知対象分子検知処理について所定の終了条件を満たす場合（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）、検知対象分子検知処理を終了し、終了条件を満たさない場合（ステップＳ４０：Ｎｏ）、ステップＳ４３へ移行する。ここで、所定の終了条件とは、例えば、ステップＳ３８により測定箱６１内において検知対象分子が検知されたものと判断された場合、所定数の噴霧地点にて安全であると判断された場合、または噴霧ロボット１０ａもしくは検知ドローン６０に故障が発生した場合等が挙げられる。
【0134】
＜ステップＳ４１＞
検知判定部９４は、噴霧ロボット１０ａが位置する噴霧地点で、検知ドローン６０における参照波長の蛍光の光強度の測定が開始されてから第２の所定時間が経過したか否かを判定する。第２の所定時間が経過した場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、ステップＳ４２へ移行し、第２の所定時間が経過していない場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、ステップＳ３２へ戻る。
検知判定部９４は、噴霧ロボット１０ａが位置する噴霧地点で、検知ドローン６０における参照波長の蛍光の光強度の測定が開始されてから第２の所定時間が経過したか否かを判定する。第２の所定時間が経過した場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、ステップＳ４２へ移行し、第２の所定時間が経過していない場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、ステップＳ３２へ戻る。
【0135】
＜ステップＳ４２＞
分子検知システム１ａは、その噴霧地点での測定を断念し、噴霧ロボット１０ａの通信部３５を介して監視サーバ４０へその旨を送信する。そして、ステップＳ４０へ移動する。
分子検知システム１ａは、その噴霧地点での測定を断念し、噴霧ロボット１０ａの通信部３５を介して監視サーバ４０へその旨を送信する。そして、ステップＳ４０へ移動する。
【0136】
＜ステップＳ４３＞
ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２は、照射器８６に対して照射光の照射を停止させる。移動制御部３３は、水平移動機構２３に対して次の噴霧地点まで噴霧ロボット１０ａを移動させる。検知ドローン６０は、移動制御部３３の移動に合わせて、当該次の噴霧地点に対応する測定対象空間まで飛行移動する。そして、ステップＳ３２へ戻る。
ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部９２は、照射器８６に対して照射光の照射を停止させる。移動制御部３３は、水平移動機構２３に対して次の噴霧地点まで噴霧ロボット１０ａを移動させる。検知ドローン６０は、移動制御部３３の移動に合わせて、当該次の噴霧地点に対応する測定対象空間まで飛行移動する。そして、ステップＳ３２へ戻る。
【0137】
以上のステップＳ３１～Ｓ４３の流れによって、分子検知システム１ａにより検知対象分子検知処理が実行される。
【0138】
以上のように、本実施形態に係る分子検知システム１ａでは、噴霧ロボット１０ａは、所定の検知対象分子ＨＭと結合する結合分子ＣＭと、エネルギー準位の状態である電子状態の変化によって蛍光を発する発光分子ＬＭとが結合した合成分子ＳＭを溶質として、所定の溶媒に溶かして生成された溶液ＳＬを、測定対象空間に向けて噴霧してミストＭＴを形成し、検知ドローン６０は、測定対象空間を飛行することにより、ミストＭＴを収集する測定箱６１を備え、測定箱６１は、収集したミストＭＴに対して、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭについて基底状態から励起状態に励起させる波長の励起光を含む照射光を照射する照射器８６と、検知対象分子ＨＭが結合した合成分子ＳＭにおいて励起状態から基底状態に遷移することにより発する蛍光を受光し、当該蛍光の光強度を測定する検出器８９と、検出器８９により測定された蛍光の光強度に基づいて、収集したミストＭＴにおいて検知対象分子を検知したか否かを判定する検知判定部９４と、検知判定部９４により判定された検知対象分子の検知結果を、当該検知結果が検知対象分子を検知したことを示す場合に警告を示すメッセージを１以上の端末へ送信することができる監視サーバ４０で受信されるように、送信する通信部９５と、を備える。これによって、公共空間において検知対象分子が微量な濃度で漂っている場合においても、高精度な検知対象分子の検知結果を端末に通知できる。
【0139】
なお、上述の各実施形態において、分子検知システム１、１ａが用いる溶液ＳＬには、１種類の検知対象分子（検知対象分子ＨＭ）を検知するために１種類の合成分子（合成分子ＳＭ）を含ませるものとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、溶液ＳＬには、複数種類の検知対象分子を検知するために、それぞれ対応した複数種類の合成分子を含ませるものとして用いるものとしてもよい。この場合、それぞれの合成分子に対応した照射光を照射できる照射器を備え、それぞれの合成分子に、対応する検知対象分子が結合した場合に発するそれぞれの蛍光を検出できる検出器を備えればよい。これによって、それぞれの検知対象分子に対応した個別の分子検知ロボット１０、または噴霧ロボット１０ａおよび検知ドローン６０をそれぞれ準備する必要がなく、１つの分子検知ロボット１０、または１組の噴霧ロボット１０ａおよび検知ドローン６０によって、複数種類の検知対象分子を検知することができる。
【0140】
また、上述の各実施形態では、分子検知ロボット１０、または噴霧ロボット１０ａおよび検知ドローン６０のように、移動体であるものとして説明したがが、これに限定されるものではない。例えば、噴霧装置１５、照射器１６（８６）、受光レンズ１７（８７）、受光フィルタ１８（８８）および検出器１９（８９）等を備えたユニットを、固定設置される空気調和機、加湿器または換気扇等の装置の空気循環機構部に装備させることも可能である。
【符号の説明】
【0141】
１、１ａ 分子検知システム
１０ 分子検知ロボット
１０ａ 噴霧ロボット
１１ コンプレッサ
１２ 空気圧管
１３ 溶液タンク
１４ 溶液流管
１５ 噴霧装置
１６ 照射器
１７ 受光レンズ
１８ 受光フィルタ
１９ 検出器
２１ 角度移動機構
２２ 回転軸
２３ 水平移動機構
３１ 噴霧制御部
３２ ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部
３３ 移動制御部
３４ 検知判定部
３５ 通信部
３６ 自己位置取得部
３７ 検知位置算出部
４０ 監視サーバ
５０ 端末
６０ 検知ドローン
６１ 測定箱
６１ａ 鏡面加工面
６２ 飛行部
７１ 吸気部
７１ａ 吸気用開閉シャッター
７２ 排気部
７２ａ 排気用開閉シャッター
８６ 照射器
８７ 受光レンズ
８８ 受光フィルタ
８９ 検出器
９２ ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部
９４ 検知判定部
９５ 通信部
９６ 自己位置取得部
ＣＭ 結合分子
ＨＭ 検知対象分子
ＬＭ 発光分子
ＭＴ ミスト
ＳＬ 溶液
ＳＭ 合成分子
１０ 分子検知ロボット
１０ａ 噴霧ロボット
１１ コンプレッサ
１２ 空気圧管
１３ 溶液タンク
１４ 溶液流管
１５ 噴霧装置
１６ 照射器
１７ 受光レンズ
１８ 受光フィルタ
１９ 検出器
２１ 角度移動機構
２２ 回転軸
２３ 水平移動機構
３１ 噴霧制御部
３２ ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部
３３ 移動制御部
３４ 検知判定部
３５ 通信部
３６ 自己位置取得部
３７ 検知位置算出部
４０ 監視サーバ
５０ 端末
６０ 検知ドローン
６１ 測定箱
６１ａ 鏡面加工面
６２ 飛行部
７１ 吸気部
７１ａ 吸気用開閉シャッター
７２ 排気部
７２ａ 排気用開閉シャッター
８６ 照射器
８７ 受光レンズ
８８ 受光フィルタ
８９ 検出器
９２ ＯＮ／ＯＦＦ変調制御部
９４ 検知判定部
９５ 通信部
９６ 自己位置取得部
ＣＭ 結合分子
ＨＭ 検知対象分子
ＬＭ 発光分子
ＭＴ ミスト
ＳＬ 溶液
ＳＭ 合成分子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】