(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-19
(45)【発行日】2023-12-27
(54)【発明の名称】ガス検出システム及びガス検出方法
(51)【国際特許分類】
G01N 27/12 20060101AFI20231220BHJP
G01N 27/04 20060101ALI20231220BHJP
G01N 27/16 20060101ALI20231220BHJP
【ＦＩ】
G01N27/12 A
G01N27/04 E
G01N27/16 A
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2022125837
(22)【出願日】2022-08-05
(62)【分割の表示】P 2021507432の分割
【原出願日】2020-03-19
(65)【公開番号】P2022174045
(43)【公開日】2022-11-22
【審査請求日】2022-08-05
(31)【優先権主張番号】P 2019053322
(32)【優先日】2019-03-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100132045
【弁理士】
【氏名又は名称】坪内 伸
(74)【代理人】
【識別番号】100203264
【弁理士】
【氏名又は名称】塩川 未久
(72)【発明者】
【氏名】阿部 真一
(72)【発明者】
【氏名】上山 大輔
(72)【発明者】
【氏名】清水 悦朗
【審査官】黒田 浩一
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０２０／１８９７８５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表平０５－５０４４１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１２８７４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／０２２０８１（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２７／００－２７／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
特定ガスの濃度に応じた信号を出力するセンサ部と、サンプルガス及びパージガスを前記センサ部に供給可能な供給部と、
前記供給部を制御して、前記サンプルガスと前記パージガスとを交互に前記センサ部に供給する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記センサ部が出力する電圧波形を取得し、前記電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて前記サンプルガスに含まれるガスの種類又は濃度を検出し、
前記電圧波形は、前記サンプルガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形、及び、前記パージガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形を含む、ガス検出システム。
【請求項2】
請求項１に記載のガス検出システムであって、前記センサ部は、直列接続された抵抗素子及びセンサ素子を含み、
前記制御部は、前記抵抗素子の抵抗値を前記センサ素子の抵抗値と同等にする、ガス検出システム。
【請求項3】
請求項２に記載のガス検出システムであって、前記制御部は、前記センサ部の電圧波形から、前記センサ素子の抵抗値の最大値及び最小値を取得し、前記抵抗素子の抵抗値を、前記最大値及び前記最小値の相乗平均値に設定することにより、前記抵抗素子の抵抗値を前記センサ素子の抵抗値と同等にする、ガス検出システム。
【請求項4】
請求項２又は３に記載のガス検出システムであって、前記制御部は、前記サンプルガスに含まれるガスの種類又は濃度を検出する前に、前記センサ素子の抵抗値を取得し、取得した前記センサ素子の抵抗値が所定値を下回るとき、アラームを示す信号を生成する、ガス検出システム。
【請求項5】
請求項４に記載のガス検出システムであって、前記制御部は、取得した前記センサ素子の抵抗値が所定値以上であるとき、前記センサ素子の抵抗値に応じて前記抵抗素子の抵抗値を調整する、ガス検出システム。
【請求項6】
請求項１から５までの何れか一項に記載のガス検出システムであって、前記制御部は、前記電圧波形の形状に基づいて前記サンプルガスに含まれるガスの種類又は濃度を検出する、ガス検出システム。
【請求項7】
請求項１から５までの何れか一項に記載のガス検出システムであって、前記制御部は、前記電圧波形が立ち上がるとき又は立ち下がるときの前記電圧波形の傾きに基づいて前記サンプルガスに含まれるガスの種類又は濃度を検出する、ガス検出システム。
【請求項8】
サンプルガスとパージガスとを交互に、特定ガスの濃度に応じた信号を出力するセンサ部に供給することと、前記センサ部が出力する電圧波形を取得することと、
前記電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて前記サンプルガスに含まれるガスの種類又は濃度を検出することと、を含み、
前記電圧波形は、前記サンプルガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形、及び、前記パージガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形を含む、ガス検出方法。
【請求項9】
請求項１から７までの何れか一項に記載のガス検出システムであって、
前記電圧波形の特徴は、所定区間における前記電圧波形の、傾き、平均値、中央値、こられの数値同士の差、又は、異なる前記センサ部間におけるこれらの数値の比率を含む、ガス検出システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本出願は、２０１９年３月２０日に日本国に特許出願された特願２０１９－０５３３２２の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【0002】
本開示は、ガス検出システム及びガス検出方法に関する。
【背景技術】
【0003】
従来、被検者が排出した便から発生する臭気性ガスを検出するシステムが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１６－１４２５８４号公報
【発明の概要】
【0005】
本開示の一実施形態に係るガス検出システムは、
特定ガスの濃度に応じた信号を出力するセンサ部と、
サンプルガス及びパージガスを前記センサ部に供給可能な供給部と、
前記供給部を制御して、前記サンプルガスと前記パージガスとを交互に前記センサ部に供給する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記センサ部が出力する電圧波形を取得し、前記電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて前記サンプルガスに含まれるガスの種類又は濃度を検出し、
前記電圧波形は、前記サンプルガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形、及び、前記パージガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形を含む。
特定ガスの濃度に応じた信号を出力するセンサ部と、
サンプルガス及びパージガスを前記センサ部に供給可能な供給部と、
前記供給部を制御して、前記サンプルガスと前記パージガスとを交互に前記センサ部に供給する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記センサ部が出力する電圧波形を取得し、前記電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて前記サンプルガスに含まれるガスの種類又は濃度を検出し、
前記電圧波形は、前記サンプルガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形、及び、前記パージガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形を含む。
【0006】
本開示の一実施形態に係るガス検出方法は、
サンプルガスとパージガスとを交互に、特定ガスの濃度に応じた信号を出力するセンサ部に供給することと、
前記センサ部が出力する電圧波形を取得することと、
前記電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて前記サンプルガスに含まれるガスの種類又は濃度を検出することと、を含み、
前記電圧波形は、前記サンプルガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形、及び、前記パージガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形を含む。
サンプルガスとパージガスとを交互に、特定ガスの濃度に応じた信号を出力するセンサ部に供給することと、
前記センサ部が出力する電圧波形を取得することと、
前記電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて前記サンプルガスに含まれるガスの種類又は濃度を検出することと、を含み、
前記電圧波形は、前記サンプルガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形、及び、前記パージガスが前記センサ部に供給されている期間に前記センサ部が出力する電圧波形を含む。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
従来のシステムには、改善の余地がある。
【0009】
本開示は、改善された、ガス検出システム及びガス検出方法を提供することに関する。
【0010】
本開示の一実施形態によれば、改善された、ガス検出システム及びガス検出方法が提供され得る。
【0011】
以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。各図は模式的に示したものである。
【0012】
［ガス検出システムの構成例］
図１に示すようなガス検出システム１は、「ガス検出装置」ともいう。ガス検出システム１は、図１に示すように、便器２に設置されている。例えば、便器２は、水洗便器であってよい。ガス検出システム１は、便器２の任意の箇所に設置されていてよい。一例として、ガス検出システム１は、図１に示すように、便器ボウル２Ａと便座２Ｂとの間から便器２の外部にわたって配置されていてよい。ガス検出システム１の一部は、便座２Ｂの内部に埋め込まれていてよい。便器２の便器ボウル２Ａには、被検者の便が排出され得る。ガス検出システム１は、便器ボウル２Ａに排出された便から発生するガスを、サンプルガスとして取得し得る。ガス検出システム１は、サンプルガスに含まれるガスの種類及びガスの濃度等を検出し得る。ガス検出システム１は、検出結果等を電子機器３に送信し得る。
図１に示すようなガス検出システム１は、「ガス検出装置」ともいう。ガス検出システム１は、図１に示すように、便器２に設置されている。例えば、便器２は、水洗便器であってよい。ガス検出システム１は、便器２の任意の箇所に設置されていてよい。一例として、ガス検出システム１は、図１に示すように、便器ボウル２Ａと便座２Ｂとの間から便器２の外部にわたって配置されていてよい。ガス検出システム１の一部は、便座２Ｂの内部に埋め込まれていてよい。便器２の便器ボウル２Ａには、被検者の便が排出され得る。ガス検出システム１は、便器ボウル２Ａに排出された便から発生するガスを、サンプルガスとして取得し得る。ガス検出システム１は、サンプルガスに含まれるガスの種類及びガスの濃度等を検出し得る。ガス検出システム１は、検出結果等を電子機器３に送信し得る。
【0013】
ガス検出システム１の用途は、上述の用途に限定されない。例えば、ガス検出システム１は、冷蔵庫に設置されていてよい。この場合、ガス検出システム１は、食品から発生するガスをサンプルガスとして取得し得る。その他の用途としては、例えば、ガス検出システム１は、工場又は実験室に設置されていてよい。この場合、ガス検出システム１は、薬品等から発生するガスをサンプルガスとして取得し得る。
【0014】
便器２は、住宅又は病院等のトイレ室に設置され得る。便器２は、被検者によって使用され得る。便器２は、便器ボウル２Ａと、便座２Ｂとを備える。便器ボウル２Ａには、被検者の便が排出され得る。
【0015】
電子機器３は、例えば、被検者が利用するスマートフォンである。ただし、電子機器３は、スマートフォンに限定されず、任意の電子機器であってよい。電子機器３は、被検者によってトイレ室に持ち込まれる場合、図１に示すようにトイレ室の内部に存在し得る。ただし、電子機器３は、例えば被検者がトイレ室に電子機器３を持ち込まない場合、トイレ室の外部に存在してよい。電子機器３は、ガス検出システム１から検出結果を、無線通信又は有線通信によって、受信し得る。電子機器３は、受信した検出結果を、表示部３Ａに表示し得る。表示部３Ａは、文字等を表示可能なディスプレイと、ユーザ（被検者）の指等の接触を検出可能なタッチスクリーンとを含んで構成されていてよい。当該ディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro‐Luminescence Display）又は無機ＥＬディスプレイ（ＩＥＬＤ：Inorganic Electro‐Luminescence Display）等の表示デバイスを含んで構成されていてよい。当該タッチスクリーンの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式又は荷重検出方式等の任意の方式でよい。
【0016】
図２に示すように、ガス検出システム１は、筐体１０と、第１吸引孔２０と、第２吸引孔２１と、排出路２２と、流路２３，２４と、チャンバ３０と、第１貯留槽４０と、第２貯留槽４１と、第１供給部５０と、第２供給部５１と、回路基板６０とを備える。流路２３は、流路２３－１と、流路２３－２とを含む。流路２４は、流路２４－１と、流路２４－２とを含む。ガス検出システム１は、弁２０Ｂと、弁２１Ｂとを備えてよい。ガス検出システム１は、弁２５，２６と、流路２７と、流路２８と、第３供給部５２とを備えてよい。流路２７は、流路２７－１と、流路２７－２と、流路２７－３とを含む。図３に示すように、ガス検出システム１は、回路基板６０内に、記憶部６１と、通信部６２と、制御部６４とを備える。ガス検出システム１は、センサ部６３を備えてよい。さらに、ガス検出システム１は、バッテリ及びスピーカ等を備えてよい。
【0017】
筐体１０には、ガス検出システム１の各種部品が収容されている。筐体１０は、任意の材料で構成されていてよい。例えば、筐体１０は、金属又は樹脂等の材料で構成されていてよい。
【0018】
第１吸引孔２０は、図１に示すように、便器ボウル２Ａの内側へ露出し得る。第１吸引孔２０の一部は、便座２Ｂに埋め込まれていてよい。第１吸引孔２０は、便器ボウル２Ａに排出された便から発生するガスを、サンプルガスとして吸引する。第１吸引孔２０が吸引したサンプルガスは、図２に示すような弁２０Ｂを介して第１貯留槽４０に供給されて貯留される。図１に示すように、第１吸引孔２０の一端は、便器ボウル２Ａの内部に向けられてよい。図２に示すように、第１吸引孔２０の他端は、第１貯留槽４０に接続されていてよい。第１吸引孔２０は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
【0019】
第１吸引孔２０は、図２に示すように、その外側に、送風機２０Ａを有してよい。送風機２０Ａは、ファン及びモータを含んで構成されていてよい。送風機２０Ａは、制御部６４の制御に基づいて、モータを駆動させることにより、ファンを回転させ得る。送風機２０Ａは、ファンを回転させることにより、便から発生するガスを、第１吸引孔２０の近傍へ引き込み得る。送風機２０Ａが便から発生するガスを第１吸引孔２０の近傍へ引き込み、さらに弁２５が流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にし、且つ、第１供給部５０が駆動することにより、第１吸引孔２０は、便器ボウル２Ａ内の便から発生するガスを吸引し得る。
【0020】
弁２０Ｂは、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０と流路２８との間に位置する。弁２０Ｂは、第１吸引孔２０に接続される接続口と、第１貯留槽４０の入口部に接続される接続口と、流路２８に接続される接続口とを含む。弁２０Ｂは、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。
【0021】
弁２０Ｂは、制御部６４の制御に基づいて、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０と流路２８との間の接続状態を切替える。例えば、弁２０Ｂは、これらの間の接続状態を、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０とを接続させた状態、第１貯留槽４０と流路２８とを接続させた状態、又は、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０と流路２８とを接続させない状態に切替える。
【0022】
弁２０Ｂは、第１吸引孔２０がサンプルガスを吸引する際、制御部６４の制御に基づいて、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０とを接続させた状態にする。また、弁２０Ｂは、第１貯留槽４０にサンプルガスが貯留されると、制御部６４の制御に基づいて、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０と流路２８とを接続させない状態にする。弁２０Ｂが第１貯留槽４０と第１吸引孔２０とを接続させない状態にすることにより、第１貯留槽４０内のサンプルガスが外気に接触する蓋然性が低減され得る。
【0023】
第２吸引孔２１は、図１に示すように、便器ボウル２Ａの外側へ露出し得る。第２吸引孔２１の一部は、便座２Ｂに埋め込まれていてよい。第２吸引孔２１は、例えば、便器ボウル２Ａの外側にあるトイレ室の空気（環境ガス）を、パージガスとして吸引する。第２吸引孔２１が吸引したパージガスは、図２に示すような弁２１Ｂを介して第２貯留槽４１に供給されて貯留される。図１に示すように、第２吸引孔２１の一端は、便器２の外側に向けられてよい。図２に示すように、第２吸引孔２１の他端は、第２貯留槽４１に接続されていてよい。第２吸引孔２１は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
【0024】
第２吸引孔２１は、図２に示すように、その外側に、送風機２１Ａを有してよい。送風機２１Ａは、ファン及びモータを含んで構成されていてよい。送風機２１Ａは、制御部６４の制御に基づいて、モータを駆動させることにより、ファンを回転させ得る。送風機２１Ａは、ファンを回転させることにより、トイレ室内の空気を第２吸引孔２１の近傍へ引き込み得る。送風機２１Ａがトイレ室内の空気を第２吸引孔２１の近傍へ引き込み、さらに弁２６が流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にし、且つ、第２供給部５１が駆動することにより、第２吸引孔２１は、トイレ室内の空気をパージガスとして吸引し得る。
【0025】
弁２１Ｂは、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１との間に位置する。弁２１Ｂは、第２吸引孔２１に接続される接続口と、第２貯留槽４１の入口部に接続される接続口とを含む。弁２１Ｂは、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。
【0026】
弁２１Ｂは、制御部６４の制御に基づいて、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１との間の接続状態を切替える。例えば、弁２１Ｂは、これらの間の接続状態を、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させた状態、又は、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させない状態に切替える。
【0027】
弁２１Ｂは、第２吸引孔２１がパージガスを吸引する際、制御部６４の制御に基づいて、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させた状態にする。また、弁２１Ｂは、第２貯留槽４２にパージガスが貯留されると、制御部６４の制御に基づいて、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させない状態にする。弁２０Ｂが第１貯留槽４０と第１吸引孔２０とを接続しない状態にすることにより、第２貯留槽４１内のパージガスが外気に接触する蓋然性が低減され得る。
【0028】
排出路２２の一部は、図１に示すように、便器ボウル２Ａの外側へ露出し得る。排出路２２は、図２に示すようなチャンバ３０からの排気を外部に排出する。この排気には、検出処理後のサンプルガス及びパージガスが含まれ得る。また、排出路２２は、第１貯留槽４０内の残留ガス等を、流路２３－１、弁２５、流路２７－１，２７－３及び第３供給部５２を介して、外部に排出し得る。また、排出路２２は、第２貯留槽４１内の残留ガス等を、流路２４－１、弁２６、流路２７－２，２７－３及び第３供給部５２を介して、外部に排出し得る。排出路２２は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
【0029】
図２に示すような流路２３は、弁２５が流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にする場合、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスを、第１供給部５０を介してチャンバ３０に供給する。流路２３－１の一端は、第１貯留槽４０の出口部に接続されている。流路２３－１の他端は、弁２５に接続されている。流路２３－２の一端は、弁２５に接続されている。流路２３－２の他端は、チャンバ３０に接続されている。流路２３は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
【0030】
図２に示すような流路２４は、弁２６が流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にする場合、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスを、第２供給部５１を介してチャンバ３０に供給する。流路２４－１の一端は、第２貯留槽４１の出口部に接続されている。流路２４－１の他端は、弁２６に接続されている。流路２４－２の一端は、弁２６に接続されている。流路２４－２の他端は、チャンバ３０に接続されている。流路２４は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
【0031】
図２に示すような弁２５は、流路２３－１と流路２３－２と流路２７－１との間に位置する。弁２５は、流路２３－１に接続される接続口と、流路２３－２に接続される接続口と、流路２７－１に接続される接続口とを含む。弁２５は、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。
【0032】
弁２５は、制御部６４の制御に基づいて、流路２３－１と流路２３－２と流路２７－１との間の接続状態を切替える。例えば、弁２５は、これらの間の接続状態を、流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態、又は、流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態に切替える。
【0033】
図２に示すような弁２６は、流路２４－１と流路２４－２と流路２７－２との間に位置する。弁２６は、流路２４－１に接続される接続口と、流路２４－２に接続される接続口と、流路２７－２に接続される接続口とを含む。弁２６は、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。
【0034】
弁２６は、制御部６４の制御に基づいて、流路２４－１と流路２４－２と流路２７－２と流路２８との間の接続状態を切替える。例えば、弁２６は、これらの間の接続状態を、流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態、流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態、又は、流路２４－１と流路２８とを接続させた状態に切替える。
【0035】
図２に示すような流路２７は、弁２５が流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態する場合、第１貯留槽４０内の残留ガス等を、第３供給部５２を介して排出路２２に供給する。流路２７は、弁２６が流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にする場合、第２貯留槽４１内の残留ガス等を、第３供給部５２を介して排出路２２に供給する。流路２７－１の一端は、弁２５に接続されている。流路２７－１の他端は、流路２７－３の一端に接続されている。流路２７－２の一端は、弁２６に接続されている。流路２７－２の他端は、流路２７－３の一端に接続されている。流路２７－３の一端は、流路２７－１の他端及び流路２７－２の他端に接続されている。流路２７－３の他端は、排出路２２に接続されている。流路２７は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
【0036】
図２に示すような流路２８は、弁２６が流路２４－１と流路２８とを接続させた状態にし、且つ、弁２０Ｂが流路２８と第１貯留槽４０とを接続させた状態にする場合、第２貯留槽４１内のパージガスを第１貯留槽４０に供給する。流路２８を介してパージガスが第１貯留槽４０に供給されることにより、第１貯留槽４０内のサンプルガスは、流路２３－１に押し出され得る。流路２８の一端は、弁２０Ｂに接続されている。流路２８の他端は、弁２６に接続されている。流路２８は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。
【0037】
図２に示すように、チャンバ３０は、その内部に、センサ部３１を有する。チャンバ３０は、複数のセンサ部３１を有してよい。センサ部３１－１，３１－２，３１－３は、複数のセンサ部３１のうちの一部である。チャンバ３０は、複数に分かれていてよい。各センサ部３１は、複数に分かれた各チャンバ３０に配されていてよい。複数に分かれた各チャンバ３０同士は、接続されていてよい。チャンバ３０には、流路２３－２が接続されている。チャンバ３０には、流路２３－２からサンプルガスが供給される。また、チャンバ３０には、流路２４－２が接続されている。チャンバ３０には、流路２４－２からパージガスが供給される。さらに、チャンバ３０には、排出路２２が接続されている。チャンバ３０は、検出処理後のサンプルガス及びパージガスを排出路２２から排出する。
【0038】
センサ部３１は、チャンバ３０内に配置されている。センサ部３１は、特定ガスの濃度に応じた電圧を、制御部６４に出力する。特定ガスには、検出対象の特定ガスと、検出対象外の特定ガスとが含まれる。サンプルガスが便から発生するガスである場合には、検出対象の特定ガスの一例として、メタン、水素、二酸化炭素、メチルメルカプタン、硫化水素、酢酸及びトリメチルアミン等が挙げられる。また、サンプルガスが便から発生するガスである場合には、検出対象外の特定ガスの一例として、アンモニア及び水等が挙げられる。複数のセンサ部３１の各々は、これらのガスの少なくとも何れかの濃度に応じた電圧を、制御部６４に出力し得る。ここで、パージガスに上記の検出対象の特定ガスが含まれる場合には、その特定ガスの量は、サンプルガスに含まれる検出対象の特定ガスの量と同等であるか又は少なくなり得る。
【0039】
図４に示すように、センサ部３１は、センサ素子３１Ｓ及び抵抗素子３１Ｒを有する。センサ素子３１Ｓと抵抗素子３１Ｒは、電源端子Ｐ１と接地端子Ｐ２との間において、直列接続されている。電源端子Ｐ１と接地端子Ｐ２との間に印加される電圧値ＶＣは、一定となり得る。センサ素子３１Ｓと抵抗素子３１Ｒとが直列接続されるため、センサ素子３１Ｓ及び抵抗素子３１Ｒの各々には、同じ電流値ＩＳが流れる。電流値ＩＳは、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳ及び抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＲＬに応じて決まり得る。また、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳと、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬとを合わせた値は、一定（例えば、電圧値ＶＣ）となり得る。センサ部３１は、特定ガスの濃度に応じた電圧として、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳを出力してもよいし、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬを出力してもよい。
【0040】
図４に示すような電源端子Ｐ１は、ガス検出システム１が備えるバッテリ等の電源に接続されている。接地端子Ｐ２は、ガス検出システム１のグラウンドに接続されている。
【0041】
図４に示すように、センサ素子３１Ｓの一端は、電源端子Ｐ１に接続されている。センサ素子３１Ｓの他端は、抵抗素子３１Ｒの一端に接続されている。センサ素子３１Ｓは、半導体式センサである。ただし、センサ素子３１Ｓは、半導体式センサに限定されない。例えば、センサ素子３１Ｓは、接触燃焼式センサ又は固体電解質センサ等であってよい。
【0042】
センサ素子３１Ｓは、感ガス部を含む。感ガス部は、センサ部３１の種類に応じた金属酸化物半導体材料を含む。金属酸化物半導体材料の一例として、酸化シリコン（ＳｎＯ２等）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３等）、酸化亜鉛（ＺｎＯ等）、酸化タングステン（ＷＯ３等）及び酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３等）等から選択される１種以上を含むものが挙げられる。感ガス部の金属酸化物半導体材料に適宜不純物を添加することにより、センサ素子３１Ｓによって検出する特定ガスを適宜選択することができる。センサ素子３１Ｓは、感ガス部を加熱するヒータをさらに含んでよい。
【0043】
センサ素子３１Ｓをパージガスに曝すと、パージガスに含まれる酸素が、センサ素子３１Ｓの感ガス部の表面に吸着し得る。感ガス部の表面に吸着した酸素は、感ガス部の表面上の自由電子を捕捉し得る。感ガス部の表面に吸着した酸素によって自由電子が捕捉されると、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが増加し、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが増加し得る。つまり、センサ部３１にパージガスを供給すると、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが増加し得る。
【0044】
センサ素子３１Ｓをサンプルガスに曝すと、サンプルガスに含まれる特定ガスと、センサ素子３１Ｓの感ガス部の表面に吸着した酸素とが置き換わり、還元反応が生じ得る。当該還元反応が生じることにより、感ガス部の表面に吸着していた酸素が除去され得る。感ガス部の表面に吸着していた酸素が除去されると、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが低下し、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが低下し得る。つまり、センサ部３１にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じて、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが低下し得る。
【0045】
抵抗素子３１Ｒは、可変抵抗素子である。抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬは、制御部６４からの制御信号によって変化し得る。抵抗素子３１Ｒの一端は、センサ素子３１Ｓの他端に接続されている。抵抗素子３１Ｒの他端は、接地端子Ｐ２に接続されている。
【0046】
上述のように、センサ部３１にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じて、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが低下し得る。また、上述のようにセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳと抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬとを合わせた値が一定となる。このため、電圧値ＶＳが低下すると、電圧値ＶＲＬは増加する。従って、センサ部３１にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じて、抵抗素子３１Ｒの電圧値ＶＲＬは、増加し得る。
【0047】
上述のように、センサ部３１にパージガスを供給すると、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが増加し得る。また、上述のようにセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳと抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬとを合わせた値が一定となる。このため、電圧値ＶＳが増加すると、電圧値ＶＲＬは低下する。従って、センサ部３１にパージガスを供給すると、抵抗素子３１Ｒの電圧値ＶＲＬは低下し得る。
【0048】
抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを調整することにより、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳが調整され得る。例えば、抵抗値ＲＬをセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと同等にすると、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅は、最大値に近くなり得る。
【0049】
図２に示すように、第１貯留槽４０は、第１吸引孔２０に接続されている。第１貯留槽４０は、サンプルガスを貯留可能である。第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスは、流路２３－１，２３－２及び第１供給部５０を介して、チャンバ３０に供給される。また、第１貯留槽４０内の残留ガス等は、流路２３－１、弁２５、流路２７－１，２７－３及び第３供給部５２を介して、排出路２２から外部に排出され得る。
【0050】
第１貯留槽４０の内部には、吸着剤４０ａが配されていてよい。また、第１貯留槽４０において、サンプルガスの濃縮が行われてよい。この場合、第１貯留槽４０の内部には、吸着剤４０ｂが配されていてよい。吸着剤４０ａ及び吸着剤４０ｂの各々は、用途に応じた任意の材料を各々含んでよい。吸着剤４０ａ及び吸着剤４０ｂの各々は、例えば、活性炭、シリカゲル、ゼオライト及びモレキュラーシーブの少なくとも何れを含んでよい。吸着剤４０ａ及び吸着剤４０ｂは、複数種類のものであってよいし、多孔質材料を含んでよい。
【0051】
吸着剤４０ａは、サンプルガスに含まれる検出対象外のガスを吸着するものであってよい。検出対象外のガスを吸着する吸着剤４０ａの例としては、シリカゲル及びゼオライト等が挙げられる。
【0052】
吸着剤４０ｂは、サンプルガスに含まれる検出対象のガスを吸着するであってよい。検出対象のガスを吸着する吸着剤４０ｂの例としては、活性炭及びモレキュラーシーブ等が挙げられる。ただし、これらの組み合わせは、吸着するガス分子の極性によって適宜変更されてよい。
【0053】
第１貯留槽４０において、吸着剤４０ａは、壁等によって、区画されて配されていてよい。吸着剤４０ａを区画することにより、第１貯留槽４０内におけるガスの流路が長くなり得る。第１貯留槽４０内におけるガスの流路が長くなることにより、ガスと吸着剤４０ａとが接する時間が長くなり得る。同様に、第１貯留槽４０において、吸着剤４０ｂは、壁等によって、区画されて配されていてよい。吸着剤４０ｂを区画することにより、第１貯留槽４０において、ガスと吸着剤４０ｂとが接する時間が長くなり得る。
【0054】
第１貯留槽４０において、吸着剤４０ａは、第１貯留槽４０が第１吸引孔２０に接続される箇所の側に配されていてよい。第１貯留槽４０において、吸着剤４０ｂは、第１貯留槽４０が流路２３－１に接続される箇所の側に配されていてよい。
【0055】
第１貯留槽４０は、直方体状、円筒状、袋状、又は、筐体１０内部に収容される各種部品の隙間を埋めるような形状のタンク等で構成されていてよい。第１貯留槽４０には、第１貯留槽４０の内壁及び吸着剤４０ａの少なくとも一方を加熱するためのヒータが設けられていてよい。
【0056】
第１貯留槽４０の全体が、壁等によって、区画されていてよい。第１貯留槽４０の全体が区画されることにより、第１貯留槽４０において、ガスの流路の断面積がガスの流路の体積に対して小さくなり得る。ガスの流路の断面積がガスの流路の体積に対して小さくなることで、第１貯留槽４０からチャンバ３０にサンプルガスが押し出される際に、弁２０Ｂから第１貯留槽４０へ流入するガスと第１貯留槽４０内に貯留されたサンプルガスとの接触面積が小さくなり得る。弁２０Ｂから第１貯留槽４０へ流入するガスと第１貯留槽４０内に貯留されたサンプルガスとの接触面積が小さくなることにより、弁２０Ｂから第１貯留槽４０へ流入するガスが、第１貯留槽４０内のサンプルガスに混ざることが低減され得る。
【0057】
図２に示すように、第２貯留槽４１は、第２吸引孔２１に接続されている。第２貯留槽４１は、パージガスを貯留可能である。第２貯留槽４１に貯留されたパージガスは、流路２４－１，２４－２及び第２供給部５１を介して、チャンバ３０に供給される。また、第２貯留槽４１内の残留ガス等は、流路２４－１、弁２６、流路２７－２，２７－３及び第３供給部５２を介して、排出路２２から外部に排出され得る。
【0058】
第２貯留槽４１の内部には、吸着剤４１ａ及び吸着剤４１ｂが配されていてよい。吸着剤４１ａ及び吸着剤４１ａの各々は、用途に応じた任意の材料を各々含んでよい。吸着剤４１ａ及び吸着剤４１ｂの各々は、例えば、活性炭、シリカゲル、ゼオライト及びモレキュラーシーブの少なくとも何れかを含んでよい。吸着剤４１ａ及び吸着剤４１ｂは、複数種類のものであってよいし、多孔質材料を含んでよい。
【0059】
吸着剤４１ａは、パージガスに含まれ得る検出対象外のガスを吸着するものであってよい。検出対象外のガスを吸着する吸着剤４１ａの例としては、シリカゲル及びゼオライト等が挙げられる。また、吸着剤４１ｂは、パージガスに含まれ得る検出対象のガスを吸着するであってよい。検出対象のガスを吸着する吸着剤４１ｂの例としては、活性炭及びモレキュラーシーブ等が挙げられる。ただし、これらの組み合わせは、吸着するガス分子の極性によって適宜変更させてよい。
【0060】
第２貯留槽４１において、吸着剤４１ａは、壁等によって、区画されて配されていてよい。吸着剤４１ａを区画することにより、第２貯留槽４１内におけるガスの流路が長くなり得る。第２貯留槽４１内におけるガスの流路が長くなることにより、ガスと吸着剤４１ａとが接する時間が長くなり得る。同様に、第２貯留槽４１において、吸着剤４１ｂは、壁等によって、区画されて配されていてよい。吸着剤４１ｂを区画することにより、第２貯留槽４１において、ガスと吸着剤４１ｂとが接する時間が長くなり得る。
【0061】
第２貯留槽４１において、吸着剤４１ａは、第２貯留槽４１が第２吸引孔２１に接続される箇所の側に配されていてよい。第２貯留槽４１において、吸着剤４１ｂは、第２貯留槽４１が流路２４－１に接続される箇所の側に配されていてよい。
【0062】
第２貯留槽４１は、直方体状、円筒状、袋状、又は、筐体１０内部に収容される各種部品の隙間を埋めるような形状のタンク等で構成されていてよい。第２貯留槽４１には、第２貯留槽４１の内壁、吸着剤４１ａ及び吸着剤４１ｂの少なくとも１つを加熱するためのヒータが設けられていてよい。
【0063】
第２貯留槽４１の全体が、壁等によって、区画されていてよい。第２貯留槽４１の全体が区画されることにより、第２貯留槽４１において、ガスの流路の断面積がガスの流路の体積に対して小さくなり得る。ガスの流路の断面積がガスの流路の体積に対して小さくなることで、第２貯留槽４１からチャンバ３０にパージガスが押し出される際に、弁２１Ｂから第２貯留槽４１へ流入するガスと第２貯留槽４１内に貯留されたパージガスとの接触面積が小さくなり得る。弁２１Ｂから第２貯留槽４１へ流入するガスと第２貯留槽４１内に貯留されたパージガスとの接触面積が小さくなることにより、弁２１Ｂから第２貯留槽４１へ流入するガスが、第２貯留槽４１内のパージガスに混ざることが低減され得る。このような構成により、例えば第２吸引孔２１の付近のガスが汚染されている場合、その汚染されたガスが第２貯留槽４１内のパージガスに混ざることが低減され得る。
【0064】
図２に示すように、第１供給部５０は、流路２３－２に取り付けられている。第１供給部５０は、弁２５が流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にする場合、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスを、チャンバ３０に供給可能である。例えば、第１供給部５０は、制御部６４の制御に基づいて、所定タイミングで、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスをチャンバ３０に供給する。第１供給部５０に示される矢印は、第１供給部５０がサンプルガスを送る方向を示す。第１供給部５０は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されていてよい。
【0065】
図２に示すように、第２供給部５１は、流路２４－２に取り付けられている。第２供給部５１は、弁２６が流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にする場合、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスをチャンバ３０に供給可能である。例えば、第２供給部５１は、制御部６４の制御に基づいて、所定タイミングで、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスをチャンバ３０に供給する。第２供給部５１に示される矢印は、第２供給部５１がパージガスを送る方向を示す。第２供給部５１は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されていてよい。
【0066】
図２に示すように、第３供給部５２は、流路２７－３に取り付けられている。第３供給部５２は、弁２５が流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にする場合、第１貯留槽４０内の残留ガス等を排出路２２に供給可能である。また、第３供給部５２は、弁２６が流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にする場合、第２貯留槽４１内の残留ガス等を排出路２２に供給可能である。第３供給部５２は、制御部６４の制御に基づいて、第１貯留槽４０及び第２貯留槽４１の少なくとも何れかの残留ガス等を排出路２２に供給する。第３供給部５２に示される矢印は、排出路２２へ残留ガス等を送る方向を示す。第３供給部５２は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されていてよい。
【0067】
第３供給部５２は、弁２０Ｂが第１吸引孔２０と第１貯留槽４０とを接続させた状態にし、且つ、弁２５が流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にする場合、第１吸引孔２０からのサンプルガスを、第１貯留槽４０に供給可能である。また、第３供給部５２は、弁２１Ｂが第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させた状態にし、且つ、弁２６が流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にする場合、第２吸引孔２１からのパージガスを、第２貯留槽４１に供給可能である。
【0068】
図３に示すような回路基板６０は、電気信号が伝搬する配線、記憶部６１、通信部６２及び制御部６４等を実装する。
【0069】
図３に示すような記憶部６１は、例えば、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成される。記憶部６１は、各種情報、及び、ガス検出システム１を動作させるためのプログラムを記憶する。記憶部６１は、ワークメモリとして機能してもよい。
【0070】
記憶部６１は、例えば、重回帰分析のアルゴリズムを記憶する。記憶部６１は、例えば、重回帰分析におけるモデル式（例えば、後述のモデル式（２））を記憶する。記憶部６１は、後述の標準ガスに関する情報を記憶する。記憶部６１は、例えば、ガス検出システム１又は外部サーバにおいて決定又は更新された、後述の予測式に関する情報（例えば、後述の予測式（１）の情報等）を記憶する。
【0071】
図３に示すような通信部６２は、図１に示すような電子機器３と通信可能である。通信部６２は、外部サーバと通信可能であってよい。通信部６２と電子機器３及び外部サーバとの通信において用いられる通信方式は、近距離無線通信規格又は携帯電話網へ接続する無線通信規格であってよいし、有線通信規格であってよい。近距離無線通信規格は、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線及びＮＦＣ（Near Field Communication）等を含んでよい。携帯電話網へ接続する無線通信規格は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）又は第４世代以上の移動通信システム等を含んでよい。また、通信部６２と電子機器３及び外部サーバとの通信において用いられる通信方式は、例えばＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）又はＬＰＷＡＮ（Low Power Wide Area Network）等の通信規格でもよい。
【0072】
図３に示すようなセンサ部６３は、画像カメラ、個人識別スイッチ、赤外線センサ及び圧力センサ等の少なくとも何れかを含んで構成されていてよい。センサ部６３は、検出結果を、制御部６４に出力する。
【0073】
例えば、センサ部６３は、赤外線センサを含んで構成される場合には、赤外線センサが照射した赤外線の対象物からの反射光を検出することにより、被検者がトイレ室に入室したことを検出し得る。センサ部６３は、検出結果として、被検者がトイレ室に入室したことを示す信号を制御部６４に出力する。
【0074】
例えば、センサ部６３は、圧力センサを含んで構成される場合には、図１に示すような便座２Ｂにかかる圧力を検出することにより、被検者が便座２Ｂに座ったことを検出し得る。センサ部６３は、検出結果として、被検者が便座２Ｂに座ったことを示す信号を制御部６４に出力する。
【0075】
例えば、センサ部６３は、圧力センサを含んで構成される場合には、図１に示すような便座２Ｂにかかる圧力の低減を検出することにより、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを検出し得る。センサ部６３は、検出結果として、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを示す信号を制御部６４に出力する。
【0076】
例えば、センサ部６３は、画像カメラ及び個人識別スイッチ等を含んで構成される場合には、顔画像、座高及び体重等のデータを収集する。センサ部６３は、収集したデータから個人を特定識別して検出する。センサ部６３は、検出結果として、特定識別した個人を示す信号を制御部６４に出力する。
【0077】
例えば、センサ部６３は、個人識別スイッチ等を含んで構成される場合には、個人識別スイッチの操作に基づいて、個人を特定（検出）する。この場合、記憶部６１には、予め個人情報が登録（記憶）されてよい。センサ部６３は、検出結果として、特定した個人を示す信号を制御部６４に出力する。
【0078】
図３に示すような制御部６４は、１以上のプロセッサを含む。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、及び、特定の処理に特化した専用のプロセッサの少なくとも何れかを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ；Application Specific Integrated Circuit）を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ；Programmable Logic Device）を含んでよい。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を含んでよい。制御部６４は、１つ又は複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-chip）、及び、ＳｉＰ（System-in-a-Package）の少なくとも何れかを含んでもよい。
【0079】
＜ガスの種類及び濃度の検出処理＞
制御部６４は、送風機２１Ａに送風機２１Ａのファンを回転させることにより、第２吸引孔２１の近傍にパージガスを引き込む。制御部６４は、弁２６に流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にさせ、且つ、第２供給部５１を制御することにより、第２吸引孔２１の近傍に引き込んだパージガスを、第２吸引孔２１に吸引させる。制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスに吸引させることにより、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させる。制御部６４は、センサ部６３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを検出してから所定時間が経過した後、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させてよい。また、制御部６４は、弁２６に流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にさせ、且つ、第３供給部５２を制御することにより、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させてよい。
制御部６４は、送風機２１Ａに送風機２１Ａのファンを回転させることにより、第２吸引孔２１の近傍にパージガスを引き込む。制御部６４は、弁２６に流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にさせ、且つ、第２供給部５１を制御することにより、第２吸引孔２１の近傍に引き込んだパージガスを、第２吸引孔２１に吸引させる。制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスに吸引させることにより、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させる。制御部６４は、センサ部６３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを検出してから所定時間が経過した後、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させてよい。また、制御部６４は、弁２６に流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にさせ、且つ、第３供給部５２を制御することにより、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させてよい。
【0080】
制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させる際、パージガスの清浄度が高いとき、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させてよい。制御部６４は、第２供給部５１を制御することにより、パージガスをチャンバ３０に供給してよい。さらに、制御部６４は、センサ部３１の検出結果に基づいて、パージガスの清浄度が高いか否か判定してよい。制御部６４は、パージガスの洗浄度が高いと判定したとき、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させてよい。この場合、ガス検出システム１は、第２吸引孔２１とチャンバ３０とを直接接続する流路、及び、チャンバ３０に供給したガスを外部に直接排出する排出路をさらに備えてよい。また、ガス検出システム１は、センサ部３１とは別に、パージガスの清浄度を検出する専用のセンサ部をさらに備えてよい。当該専用のセンサ部は、図２に示すような第２吸引孔２１の先端に、又は、第２吸引孔２１と第２貯留槽４１との間に、設けられてよい。この場合、ガス検出システム１は、当該専用のセンサ部に供給したガスを外部に直接排出する排出路をさらに備えてよい。
【0081】
制御部６４は、送風機２０Ａに送風機２０Ａのファンを回転させることにより、第１吸引孔２０の近傍にサンプルガスを引き込む。制御部６４は、弁２５に流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にさせ、且つ、第１供給部５０を制御することにより、第１吸引孔２０に引き込んだサンプルガスを、第１吸引孔２０に吸引させる。制御部６４は、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させることにより、サンプルガスを第１貯留槽４０に貯留させる。制御部６４は、センサ部６３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂに座ったことを検出してから所定時間が経過した後、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させてよい。また、制御部６４は、弁２５に流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にさせ、且つ、第３供給部５２を制御することにより、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させてよい。
【0082】
制御部６４は、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させる際、センサ部３１の検出結果に基づいて、サンプルガスの汚染度が高いか否かを判定してよい。制御部６４は、サンプルガスの汚染度が高いと判定したとき、サンプルガスを第１貯留槽４０に貯留させて測定を開始してよい。この場合、ガス検出システム１は、第１吸引孔２０とチャンバ３０とを直接接続する流路、及び、チャンバ３０に供給したガスを外部に直接排出する排出路をさらに備えてよい。また、ガス検出システム１は、センサ部３１とは別に、サンプルガスの汚染度を検出する専用のセンサ部をさらに備えてよい。当該専用のセンサ部は、例えば、図２に示すような第１吸引孔２０の先端に、又は、第１吸引孔２０と第１貯留槽４０との間に、設けられてよい。この場合、ガス検出システム１は、当該専用のセンサ部に供給したガスを、外部に直接排出する排出路をさらに備えてよい。
【0083】
制御部６４は、第２供給部５１及び第１供給部５０を制御して、チャンバ３０に、パージガス及びサンプルガスを交互に供給する。制御部６４は、チャンバ３０にパージガスを供給するとき、弁２６に流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にさせる。また、制御部６４は、チャンバ３０にサンプルガスを供給するとき、弁２５に流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にさせる。ただし、パージガス及びサンプルガスをチャンバ３０に供給する際の制御部６４の制御処理は、これに限定されない。例えば、制御部６４は、弁２０Ｂに第１貯留槽４０と流路２８とを接続させた状態にさせ、且つ、弁２６に流路２４－１と流路２８とを接続させた状態にさせることにより、第２貯留槽４１内のパージガスを弁２０Ｂ側から第１貯留槽４０に供給してよい。制御部６４は、パージガスを第１貯留槽４０に供給して、第１貯留槽４０内のサンプルガスを当該パージガスで流路２３－１側に押し出すことにより、第１貯留槽４０内のサンプルガスをチャンバ３０に供給してよい。
【0084】
制御部６４は、チャンバ３０にパージガス及びサンプルガスを交互に供給することにより、チャンバ３０のセンサ部３１が出力する電圧波形を取得する。制御部６４は、図４に示すような、センサ部３１のセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳを取得してよいし、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬを取得してよい。例えば、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬを取得することにより、図５に示すような電圧波形を取得する。
【0085】
図５は、図２に示すセンサ部３１の電圧波形の一例を示す図である。図５において、横軸は時間を示す。縦軸は電圧を示す。電圧波形Ｖ１が示す電圧値は、図２に示すようなセンサ部３１－１の抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬである。電圧波形Ｖ２が示す電圧値は、図２に示すようなセンサ部３１－２の抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬである。電圧波形Ｖ３が示す電圧値は、図２に示すようなセンサ部３１－３の抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬである。
【0086】
図５において、第１期間Ｔ１は、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスが、チャンバ３０に供給されている期間である。上述のように、センサ部３１にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる特定ガスの濃度に応じて、抵抗素子３１Ｒの電圧値ＶＲＬは増加し得る。そのため、第１期間Ｔ１では、電圧波形Ｖ１～Ｖ３が示す電圧値は増加する。
【0087】
図５において、第２期間Ｔ２は、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスが、チャンバ３０に供給されている期間である。上述のように、センサ部３１にパージガスを供給すると、抵抗素子３１Ｒの電圧値ＶＲＬは低下し得る。そのため、第２期間Ｔ２では、電圧波形Ｖ１～Ｖ３が示す電圧値は低下する。
【0088】
制御部６４は、センサ部３１が出力した電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する。説明変数となり得る電圧波形の特徴の一例として、所定区間における電圧波形の、傾き、平均値、中央値、これらの数値同士の差、及び、異なるセンサ部３１間におけるこれらの数値の比率等が挙げられる。図５に示す例では、区間ｔ１～ｔ６が所定区間となり得る。区間ｔ１～ｔ６の幅は同一である。ただし、区間ｔ１～ｔ６の幅は、後述のように、異なってよい。また、区間ｔ１における電圧波形の傾きが説明変数の１つとなり得る。区間ｔ１における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の傾きは、「説明変数Ｘ１１」、「説明変数Ｘ１２」及び「説明変数Ｘ１３」と各々記載する。また、区間ｔ２における電圧波形の傾きが説明変数の１つとなり得る。区間ｔ２における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の傾きは、「説明変数Ｘ２１」、「説明変数Ｘ２２」及び「説明変数Ｘ２３」と各々記載する。また、区間ｔ３における電圧波形の平均値が、説明変数の１つとなり得る。区間ｔ３における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の平均値は、「説明変数Ｘ３１」、「説明変数Ｘ３２」及び「説明変数Ｘ３３」と各々記載する。また、区間ｔ４における電圧波形の傾きが説明変数の１つとなり得る。区間ｔ４における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の傾きは、「説明変数Ｘ４１」、「説明変数Ｘ４２」及び「説明変数Ｘ４３」と各々記載する。また、区間ｔ５における電圧波形の傾きが説明変数の１つとなり得る。区間ｔ５における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の傾きは、「説明変数Ｘ５１」、「説明変数Ｘ５２」及び「説明変数Ｘ５３」と各々記載する。また、区間ｔ６における電圧波形の平均値が説明変数の１つとなり得る。区間ｔ６における電圧波形Ｖ１～Ｖ３の各々の平均値は、「説明変数Ｘ６１」、「説明変数Ｘ６２」及び「説明変数Ｘ６３」と各々記載する。
【0089】
制御部６４は、重回帰分析により決定される予測式と、説明変数のうち当該予測式に用いられる説明変数とによって、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を推定（検出）する。例えば、制御部６４は、以下の予測式（１）に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する。予測式（１）は、所定ガスの濃度を予測する予測式の一例である。予測式（１）は、ガス組成が既知である混合ガスを用いた重回帰分析により決定される。予測式（１）を決定する処理については後述する。
Ｙ１＝Ａ×Ｘ１１＋Ｂ×Ｘ２２＋Ｃ×Ｘ３３＋Ｄ （１）
予測式（１）において、濃度Ｙ１は、所定ガスの濃度である。係数Ａ，Ｂ，Ｃの各々は、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３の各々の回帰係数である。また、定数Ｄは、定数項である。上述の説明変数Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，Ｘ２２，Ｘ２３，Ｘ３１，Ｘ３２，Ｘ３３，Ｘ４１，Ｘ４２，Ｘ４３，Ｘ５１，Ｘ５２，Ｘ５３，Ｘ６１，Ｘ６２，Ｘ６３のうち、予測式（１）には、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３が用いられる。換言すると、説明変数Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，Ｘ２３，Ｘ３１，Ｘ３２，Ｘ４１，Ｘ４２，Ｘ４３，Ｘ５１，Ｘ５２，Ｘ５３，Ｘ６１，Ｘ６２，Ｘ６３は、予測式（１）には、用いられない。
Ｙ１＝Ａ×Ｘ１１＋Ｂ×Ｘ２２＋Ｃ×Ｘ３３＋Ｄ （１）
予測式（１）において、濃度Ｙ１は、所定ガスの濃度である。係数Ａ，Ｂ，Ｃの各々は、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３の各々の回帰係数である。また、定数Ｄは、定数項である。上述の説明変数Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，Ｘ２２，Ｘ２３，Ｘ３１，Ｘ３２，Ｘ３３，Ｘ４１，Ｘ４２，Ｘ４３，Ｘ５１，Ｘ５２，Ｘ５３，Ｘ６１，Ｘ６２，Ｘ６３のうち、予測式（１）には、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３が用いられる。換言すると、説明変数Ｘ１２，Ｘ１３，Ｘ２１，Ｘ２３，Ｘ３１，Ｘ３２，Ｘ４１，Ｘ４２，Ｘ４３，Ｘ５１，Ｘ５２，Ｘ５３，Ｘ６１，Ｘ６２，Ｘ６３は、予測式（１）には、用いられない。
【0090】
制御部６４は、記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、予測式に関する情報を取得してよい。予測式に関する情報には、予測式の情報、予測式に用いられる説明変数の情報、所定間隔の情報、及び、説明変数を取得するための演算の情報等が含まれてよい。所定間隔は、電圧波形を複数の区間に分割する際に用いる間隔である。所定間隔は、図５に示すような各区間ｔ１～ｔ６の幅に相当する。例えば予測式（１）の場合、予測式に関する情報には、予測式（１）の情報、予測式（１）に用いられる説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３の情報、所定間隔の情報、及び、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３を取得するための演算の情報が含まれ得る。例えば、制御部６４は、予測式に関する情報を取得すると、図５に示すような電圧波形を、時間軸に沿って所定間隔で分割することにより、複数の区間として、区間ｔ１～ｔ６に分割する。また、制御部６４は、説明変数を取得するための演算の情報に基づいて、図５に示すような区間ｔ１における電圧波形Ｖ１の傾きを算出することにより、説明変数Ｘ１１を取得する。また、制御部６４は、図５に示すような区間ｔ２における電圧波形Ｖ２の平均値を算出することにより、説明変数Ｘ２２を取得する。また、制御部６４は、図５に示すような区間ｔ３における電圧波形Ｖ３の平均値を算出することにより、説明変数Ｘ３３を取得する。制御部６４は、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３を上述の予測式（１）に代入することにより、所定ガスの濃度Ｙ１を推定（検出）する。
【0091】
ここで、説明変数に対応する区間の幅については、図５に示す例では、区間ｔ１～ｔ６の幅は、同一でなくてよい。例えば、説明変数に対応する区間の幅は、異なってよい。また、説明変数に対応する区間では、一部の区間が重複してよい。説明変数に対応する区間には、ある説明変数を取得するためのさらに細分化された区間が含まれてよい。適切な説明変数に対応する区間の設定は、センサ部３１が出力する電圧波形のデータ、当該電圧波形を取得する時間間隔、当該電圧波形に含まれるノイズの大きさ又は周波数によって、予め適宜選択されてよい。センサ部３１が出力した電圧波形の全てのデータが、ガスの種類及び濃度の検出に用いられなくてよい。例えば、センサ部３１が出力した電圧波形のうち、例えば不要な部分を間引く等によって、適宜必要な部分だけのデータが、ガスの種類及び濃度の検出に用いられてよい。
【0092】
制御部６４は、ガスの種別に応じて、異なる予測式を用いてよい。制御部６４は、ガスの種別に応じた異なる予測式を用いることにより、サンプルガスに含まれるガスの種類毎の濃度を検出し得る。換言すると、制御部６４は、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出し得る。
【0093】
制御部６４は、検出したガスの種類及び濃度を、検出結果として、通信部６２を介して電子機器３に送信してよい。また、制御部６４は、検出処理の終了後、弁２５に流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にさせ、且つ、第３供給部５２を制御することにより、第１貯留槽４０内の残留ガスを、排出路２２から排出してよい。また、制御部６４は、検出処理の終了後、弁２６に流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にさせ、且つ、第３供給部５２を制御することにより、第２貯留槽４１内の残留ガスを排出路２２から排出してよい。
【0094】
＜予測式の決定処理＞
以下の予測式の決定処理は、ガス検出システム１の出荷前又はメンテナンス時等に実行されてよい。
以下の予測式の決定処理は、ガス検出システム１の出荷前又はメンテナンス時等に実行されてよい。
【0095】
制御部６４は、予め組み込まれたプログラムに基づいて又は通信部６２を介して外部から、パージガス吸引を指示する制御信号を受信したとき、上述と同様にして、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させる。パージガス吸引を指示する制御信号は、ガス検出システム１の出荷前等に予測式を決定する際に、ガス検出システム１へ送信され得る。制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させることにより、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させる。
【0096】
制御部６４は、予め組み込まれたプログラムに基づいて又は通信部６２を介して外部から、サンプルガス吸引を指示する制御信号を受信したとき、上述と同様にして、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させる。サンプルガス吸引を指示する制御信号は、ガス検出システム１の出荷前等に予測式を決定する際に、ガス検出システム１へ送信され得る。制御部６４は、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させることにより、サンプルガスを第１貯留槽４０に貯留させる。ここで、予測式の決定処理では、ガス組成が既知である混合ガスが、サンプルガスとして用いられる。つまり、ガス組成が既知である混合ガスが、第１貯留槽４０に貯留させる。以下、ガス組成が既知である混合ガスは、「標準ガス」とも記載する。
【0097】
制御部６４は、記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、重回帰分析におけるモデル式を取得する。制御部６４は、例えば、以下のモデル式（２）を取得する。
モデル式（２）において、ｎ、ｉ及びｊの各々は、自然数である。ｎは、ガスの種類に対応する。以下、ｎに対応するガスは、「ガスｎ」とも記載する。ｉは、説明変数に対応する区間に対応する。以下、ｉに対応する区間は、「区間ｉ」とも記載する。ｊは、複数のセンサ部３１のうちの何れかに対応する。以下、ｊに対応するセンサ部３１は、「センサ部３１ｊ」とも記載する。濃度Ｙｎは、ガスｎの濃度である。説明変数Ｘｉｊは、センサ部３１ｊの電圧波形において、区間ｉに対応する説明変数である。係数Ｅｉｊｎは、ガスｎにおける、説明変数Ｘｉｊの係数である。誤差Ｆは誤差項である。
【数1】
【0098】
制御部６４は、記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、標準ガスに関する情報を取得する。標準ガスに関する情報には、標準ガスに含まれるガスの種類及び濃度の情報、及び、説明変数の取得に関する情報等が含まれる。例えばモデル式（２）の場合、当該ガスの種類及び濃度の情報は、ガスｎの種類及び濃度Ｙｎの情報である。例えばモデル式（２）の場合、説明変数の取得に関する情報は、区間ｉの情報、及び、説明変数Ｘｉｊをセンサ部３１ｊの区間ｉから取得するための演算の情報が含まれ得る。
【0099】
制御部６４は、上述と同様にして、チャンバ３０にパージガス及びサンプルガスを交互に供給することにより、チャンバ３０のセンサ部３１が出力する電圧波形を取得する。制御部６４は、例えば、センサ部３１の電圧波形に対して教師ありの機械学習を実行することにより、モデル式（２）において、有効な説明変数及び回帰係数を取得する。制御部６４は、有効な説明変数及び回帰係数を取得することにより、ガスｎの予測式を決定する。
【0100】
例えば、所定ガスの濃度Ｙ１（ｎ＝１）の場合、制御部６４は、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３を有効な説明変数として取得する。制御部６４は、係数Ａを、説明変数Ｘ１１の係数Ｅ１１１として取得する。制御部６４は、係数Ｂを、説明変数Ｘ１１の係数Ｅ２２１として取得する。制御部６４は、係数Ｃを、説明変数Ｘ３３の係数Ｅ３３１として取得する。制御部６４は、定数Ｄを、誤差Ｆとして取得する。制御部６４は、有効な説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３、係数Ａ，Ｂ，Ｃ及び定数Ｄを取得することにより、所定ガスの濃度Ｙ１の上述の予測式（１）を決定する。制御部６４は、有効な説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３、係数Ａ，Ｂ，Ｃ及び定数Ｄを記憶部６１に記憶させてよい。
【0101】
制御部６４は、ガスの種別に応じて、異なる予測式を決定し得る。ここで、制御部６４は、取得したセンサ部３１の電圧波形のデータの全てを学習しなくてよい。また、適切な説明変数に対応する区間の設定は、センサ部３１が出力する電圧波形のデータ、当該電圧波形を取得する時間間隔、当該電圧波形に含まれるノイズの大きさ又は周波数によって、予め適宜選択されてよい。又は、考えられる説明変数を全て含ませた、重回帰分析によって、より有効な説明変数が抽出されてよい。
【0102】
＜較正処理＞
制御部６４は、ガスの種類及び濃度を検出する前に、センサ部３１の較正処理を実行してよい。
制御部６４は、ガスの種類及び濃度を検出する前に、センサ部３１の較正処理を実行してよい。
【0103】
具体的には、制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳを取得してよい。制御部６４は、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳから、抵抗値ＲＳを取得してよい。この場合、制御部６４は、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳを取得する。さらに、制御部６４は、式［ＲＳ＝Ｖｓ÷ＩＳ］を計算することにより、抵抗値ＲＳを取得する。また、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬから、抵抗値ＲＳを取得してよい。この場合、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒにかかる電圧値ＶＲＬを取得する。さらに、制御部６４は、式［ＲＳ＝（ＶＣ－ＶＲＬ）÷ＩＳ］を計算することにより、抵抗値ＲＳを取得する。
【0104】
制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値を下回るか否か判定する。上述のように、センサ素子３１Ｓの感ガス部の表面に特定ガスが付着すると、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが低下し得る。ただし、センサ素子３１Ｓの故障等によって、感ガス部の表面に特定ガスが付着した際に、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが著しく低下する場合がある。この場合、ガス検出システム１がガスの種類及び濃度を検出することは困難となり得る。そこで、制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値を下回ると判定するとき、アラームを示す信号を生成する。所定値は、センサ素子３１Ｓに含まれる材料に応じて、適宜設定されてよい。制御部６４は、アラームを示す信号を、通信部６２を介して電子機器３等の外部機器に送信してもよい。また、制御部６４は、ガス検出システム１がスピーカを備える場合には、スピーカにアラームを示す信号を出力することにより、スピーカにアラーム音を出力させてよい。また、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが他のセンサの何らかの異常によって、所定値よりも大きい第２所定値を上回る場合もあり得る。この場合には、制御部６４は、上述と同様のアラーム信号を生成するか、又は、上述のアラームとは異なるアラーム信号を生成しよい。このような処理によって、異常が検知され得る。
【0105】
制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値以上であると判定するとき、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳに応じて、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを調整する。例えば、制御部６４は、電圧値ＶＲＬの第２期間Ｔ２における最小値がゼロ付近になるように又は第１期間Ｔ１における最大値がＶＣ付近になるように、抵抗値ＲＳに応じて、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを調整してよい。制御部６４は、予め測定したセンサ部３１の電圧波形から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを算出して、後述する式（３）によって定めてもよい。
【0106】
＜分解能の調整処理＞
制御部６４は、センサ部３１の分解能を調整してよい。本開示において「センサ部の分解能」とは、ノイズに対してセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳを区別できる能力を意味する。ノイズは、ガス検出システム１の回路構造等に起因するため、一定となり得る。そのため、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅を大きくすれば、ノイズに対する電圧値ＶＳの比が高くなり得る。換言すると、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅を大きくすれば、センサ部３１の分解能が高くなり得る。ここで、電圧値Ｓの振れ幅は、図４に示すような抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬをセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと同等にすると、最大値に近くなり得る。そこで、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬをセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと同等にすることにより、センサ部３１の分解能を高める。この場合、制御部６４は、センサ部３１が出力する電圧波形から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸと、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最小値ＲＭＩＮとを取得する。さらに、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡを算出する。例えば、制御部６４は、以下の式（３）によって相乗平均値ＲＡを算出する。加えて、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡに設定する。
制御部６４は、センサ部３１の分解能を調整してよい。本開示において「センサ部の分解能」とは、ノイズに対してセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳを区別できる能力を意味する。ノイズは、ガス検出システム１の回路構造等に起因するため、一定となり得る。そのため、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅を大きくすれば、ノイズに対する電圧値ＶＳの比が高くなり得る。換言すると、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅を大きくすれば、センサ部３１の分解能が高くなり得る。ここで、電圧値Ｓの振れ幅は、図４に示すような抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬをセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと同等にすると、最大値に近くなり得る。そこで、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬをセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと同等にすることにより、センサ部３１の分解能を高める。この場合、制御部６４は、センサ部３１が出力する電圧波形から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸと、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最小値ＲＭＩＮとを取得する。さらに、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡを算出する。例えば、制御部６４は、以下の式（３）によって相乗平均値ＲＡを算出する。加えて、制御部６４は、抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡに設定する。
【数2】
【0107】
図６は、図２に示すセンサ部３１の分解能調整前の電圧波形の一例を示す図である。図７は、図２に示すセンサ部３１の分解能調整後の電圧波形の一例を示す図である。つまり、図７に示すような電圧波形は、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡに設定した後の電圧波形である。図６及び図７において、横軸は時間を示す。縦軸は電圧を示す。
【0108】
図６及び図７において、電圧波形の電圧値は、センサ部３１のセンサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＲＬである。そのため、上述のように、第１期間Ｔ１では電圧値ＶＲＬが増加し、第２期間Ｔ２では電圧値ＶＲＬが低下する。また、図６及び図７において、図４に示すような電源端子Ｐ１と接地端子Ｐ２との間に印加される電圧値ＶＣは、５［Ｖ］である。
【0109】
図６に示すように、センサ部３１の分解能調整前では、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅は１［Ｖ］程度である。これに対し、図７に示すように、センサ部３１の分解能調整後では、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値ＶＳの振れ幅は３．８［Ｖ］程度になり、センサ部３１の電圧波形が電圧値Ｖｃ／２を跨ぐようになる。つまり、電圧値Ｖｃ／２でセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬとが等しくなり（抵抗値ＲＳ＝抵抗値ＲＬ）、分解能が最高になり得る。図７に示すような電圧波形は、電圧値ＶＳの振れ幅が大きくなるため、図６に示すような電圧波形よりも、ノイズの影響を受けにくくなり得る。また、図７では、電圧値ＶＳの振れ幅が大きくなるため、電圧波形の特徴である説明変数を、より精度良く取得することができる。
【0110】
ここで、制御部６４は、予測式に用いられる説明変数に対応する区間から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得してよい。制御部６４は、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを、当該最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡに設定してよい。ただし、制御部６４は、複数の区間のうち、予測式に用いられない説明変数に対応する区間からは、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得しなくてよい。また、予測式に用いられる説明変数は、複数あってもよい。この場合には、複数の区間にわたって、最大値ＲＭＡＸと最小値ＲＭＩＮとを取得してよい。
【0111】
具体的には、制御部６４は、例えば記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、各種情報を取得する。当該各種情報には、電圧波形を複数の区間に分割する際に用いる所定間隔の情報、及び、予測式に用いられる説明変数に対応する区間の情報が含まれる。センサ部３１－１において、予測式に用いられる説明変数に対応する区間の情報は、説明変数Ｘ１１に対応する区間ｔ１の情報となる。センサ部３１－２において、予測式に用いられる説明変数に対応する区間の情報は、説明変数Ｘ２２に対応する区間ｔ２の情報となる。センサ部３１－３において、予測式に用いられる説明変数に対応する区間の情報は、説明変数Ｘ３３に対応する区間ｔ３の情報となる。
【0112】
制御部６４は、電圧波形を、時間軸に沿って所定間隔で分割することにより、複数の区間に分割する。制御部６４は、これらの複数の区間のうち、予測式に用いられる説明変数に対応する区間から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得する。センサ部３１－１の場合、制御部６４は、図５に示すような電圧波形Ｖ１の区間ｔ１から、センサ部３１－１のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ－１及び最小値ＲＭＩＮ－１を取得する。センサ部３１－２の場合、制御部６４は、図５に示すような電圧波形Ｖ２の区間ｔ２から、センサ部３１－２のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ－２及び最小値ＲＭＩＮ－２を取得する。センサ部３１－３の場合、制御部６４は、図５に示すような電圧波形Ｖ３の区間ｔ３から、センサ部３１－３のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ－３及び最小値ＲＭＩＮ－３を取得する。ただし、制御部６４は、これらの複数の区間のうち、予測式に用いられない説明変数に対応する区間からは、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値及び最小値を取得しなくてよい。
【0113】
制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡを算出する。センサ部３１－１の場合、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ－１及び最小値ＲＭＩＮ－１の相乗平均値ＲＡ－１を算出する。センサ部３１－２の場合、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ－２及び最小値ＲＭＩＮ－２の相乗平均値ＲＡ－２を算出する。センサ部３１－３の場合、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ－３及び最小値ＲＭＩＮ－３の相乗平均値ＲＡ－３を算出する。
【0114】
制御部６４は、抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡに設定する。センサ部３１－１の場合、制御部６４は、センサ部３１－１の抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、センサ部３１－１の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡ－１に設定する。センサ部３１－２の場合、制御部６４は、センサ部３１－２の抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、センサ部３１－２の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡ－２に設定する。センサ部３１－３の場合、制御部６４は、センサ部３１－３の抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、センサ部３１－３の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡ－３に設定する。
【0115】
ここで、制御部６４は、電圧波形全体の分解能を高めてもよい。この場合、制御部６４は、電圧波形全体から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得してよい。さらに、制御部６４は、当該最大値ＲＭＡＸ及び当該最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡを算出してよい。
【0116】
［ガス検出システムの動作例］
＜ガスの種類及び濃度の検出時の動作＞
図８は、図１に示すガス検出システム１のガスの種類及び濃度の検出時の動作例を示すフローチャートである。制御部６４は、センサ部６３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを検出してから所定時間が経過した後、図８に示すような処理を開始してよい。
＜ガスの種類及び濃度の検出時の動作＞
図８は、図１に示すガス検出システム１のガスの種類及び濃度の検出時の動作例を示すフローチャートである。制御部６４は、センサ部６３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを検出してから所定時間が経過した後、図８に示すような処理を開始してよい。
【0117】
制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させる（ステップＳ１０）。制御部６４は、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させることにより、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させる（ステップＳ１１）。
【0118】
制御部６４は、センサ部６３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂに座ったことを検出してから所定時間が経過した後、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させる（ステップＳ１２）。制御部６４は、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させることにより、第１貯留槽４０にサンプルガスを貯留させる（ステップＳ１３）。
【0119】
制御部６４は、第２供給部５１及び第１供給部５０を制御して、チャンバ３０にパージガス及びサンプルガスを交互に供給する（ステップＳ１４）。制御部６４は、チャンバ３０のセンサ部３１が出力する電圧波形を取得する（ステップＳ１５）。
【0120】
制御部６４は、例えば記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、各種情報を取得する（ステップＳ１６）。各種情報には、上述の予測式に関する情報等が含まれる。
【0121】
制御部６４は、センサ部３１が出力する電圧波形を、例えば時間軸に沿って所定間隔で分割することにより、複数の区間に分割する（ステップＳ１７）。
【0122】
制御部６４は、センサ部３１の分解能を調整として、抵抗素子３１Ｒの設定をする（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の処理の詳細については、図１２を参照して後述する。
【0123】
制御部６４は、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理と同様にして、ステップＳ１９，Ｓ２０の処理を実行する。
【0124】
制御部６４は、ステップＳ１７の処理と同様にして、ステップＳ２１の処理を実行する。
【0125】
制御部６４は、ステップＳ１６の処理で取得した予測式に関する情報に含まれる、説明変数を取得するための演算の情報に基づいて、予測式に用いられる説明変数を取得する（ステップＳ２２）。
【0126】
制御部６４は、ステップＳ２２の処理で取得した説明変数を予測式に代入することにより、所定ガスの濃度を推定（検出）する（ステップＳ２３）。例えば、制御部６４は、説明変数Ｘ１１，Ｘ２２，Ｘ３３を上述の予測式（１）に代入することにより、所定ガスの濃度Ｙ１を推定（検出）する。
【0127】
【0128】
ここで、ステップＳ１１の処理において、制御部６４は、パージガスの清浄度が高いか否か判定してよい。さらに、制御部６４は、パージガスの清浄度が高いとき、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させてもよい。この場合、制御部６４は、第２供給部５１を制御することにより、パージガスをチャンバ３０に供給してよい。さらに、制御部６４は、センサ部３１の検出結果に基づいて、パージガスの清浄度が高いか否か判定してよい。また、ガス検出システム１がパージガスの清浄度を検出する専用のセンサ部を備える場合、制御部６４は、専用のセンサ部の検出結果に基づいて、パージガスの清浄度が高いか否か判定してよい。
【0129】
＜予測式の決定時の動作＞
図９及び図１０は、図１に示すガス検出システム１の予測式の決定時の動作を示すフローチャートである。図９及び図１０に示すような処理は、ガス検出システム１を製品として出荷する前に、実行されてよい。制御部６４は、予め組み込まれたプログラムに基づいて又は通信部６２を介して外部から、パージガス吸引を指示する制御信号を受信したとき、図９に示すような処理を開始してよい。ここで、予測式を決定する際は、濃度が最大化された、複数の標準ガスがサンプルガスとして用いられてよい。
図９及び図１０は、図１に示すガス検出システム１の予測式の決定時の動作を示すフローチャートである。図９及び図１０に示すような処理は、ガス検出システム１を製品として出荷する前に、実行されてよい。制御部６４は、予め組み込まれたプログラムに基づいて又は通信部６２を介して外部から、パージガス吸引を指示する制御信号を受信したとき、図９に示すような処理を開始してよい。ここで、予測式を決定する際は、濃度が最大化された、複数の標準ガスがサンプルガスとして用いられてよい。
【0130】
制御部６４は、図８に示すようなステップＳ１０，Ｓ１１の処理と同様にして、ステップＳ３０，３１の処理を実行する。
【0131】
制御部６４は、通信部６２を介して外部から、サンプルガス吸引を指示する制御信号を受信したとき、図８に示すようなステップＳ１２，１３の処理と同様にして、ステップＳ３２，３３の処理を実行する。
【0132】
制御部６４は、図８に示すようなステップＳ１４，Ｓ１５の処理と同様にして、ステップＳ３４，Ｓ３５の処理を実行する。上述のように濃度が最大化された標準ガスが用いられることにより、ステップＳ３５の処理で取得されるセンサ部３１の電圧波形の振幅が最大化され得る。
【0133】
制御部６４は、ステップＳ３５の処理で取得したセンサ部３１の電圧波形に基づいて、センサ部３１の較正をする（ステップＳ３６）。上述のように、ステップＳ３５の処理で取得されるセンサ部３１の電圧波形の振幅は最大化され得る。そのため、ステップＳ３６の処理において、センサ部３１をより正確に較正することができる。
【0134】
制御部６４は、ステップＳ３０～Ｓ３５の処理と同様にして、ステップＳ３７～Ｓ４２の処理を実行する。上述のように、予測式を決定する際は、複数の標準ガスがサンプルガスとして用いられる。そのため、制御部６４は、用いられる標準ガスの数だけ、ステップＳ３７～Ｓ４２の処理を繰り返し実行する。
【0135】
制御部６４は、図１０に示すような処理に進む。制御部６４は、記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、各種情報を取得する（ステップＳ４３）。当該各種情報には、重回帰分析におけるモデル式（例えば、上述のモデル式（２））、及び、標準ガスに関する情報等が含まれる。
【0136】
制御部６４は、図８に示すようなステップＳ１７の処理と同様にして、ステップＳ４４の処理を実行する。
【0137】
制御部６４は、例えば電圧波形に対して教師ありの機械学習を実行することにより、モデル式（例えば、上述のモデル式（２））において、有効な説明変数及び回帰係数を取得する（ステップＳ４５）。
【0138】
制御部６４は、センサ部３１の分解能を調整として、抵抗素子３１Ｒの設定をする（ステップＳ４６）。ステップＳ４６の処理の詳細については、図１２を参照して後述する。
【0139】
制御部６４は、図９に示すようなステップＳ３７～Ｓ４２の処理と同様にして、ステップＳ４７～Ｓ５２の処理を実行する。図９に示すようなステップＳ３７～Ｓ４２の処理と同様に、制御部６４は、予測式を決定する際に用いられる標準ガスの数だけ、ステップＳ４７～Ｓ５２の処理を繰り返し実行する。制御部６４は、ステップＳ４４，Ｓ４５の処理と同様にして、ステップＳ５３，Ｓ５４の処理を実行する。
【0140】
制御部６４は、ガスｎの濃度を検出する予測式（例えば、上述の予測式（１））を決定する（ステップＳ５５）。
【0141】
ここで、制御部６４は、図９に示すようなステップＳ３０～Ｓ３６の処理を、実行しなくてよい。また、制御部６４が図９に示すようなステップＳ３０～Ｓ３６の処理を実行する場合、ステップＳ３０～Ｓ３６の処理にのみ、濃度が最大化された複数の標準ガスが用いられてよい。
【0142】
また、ステップＳ５４の処理で取得した有効な説明変数及び回帰係数と、ステップＳ４５の処理で取得した有効な説明変数及び回帰係数とが異なる場合がある。この場合、制御部６４は、図９に示すようなステップＳ３０～Ｓ４２の処理を再度実行し、その後、ステップＳ４４，Ｓ４５の処理を再度実行してよい。
【0143】
＜較正時の動作＞
図１１は、図１に示すガス検出システム１の較正時の動作例を示すフローチャートである。図１１に示すような処理は、図９に示すようなステップ３６の処理の詳細に相当する。ただし、制御部６４は、図９に示すような処理とは独立して図１１に示すような処理を実行してよい。制御部６４は、図９に示すようなステップＳ３５の処理を実行した後、図１１に示すような処理を開始し得る。
図１１は、図１に示すガス検出システム１の較正時の動作例を示すフローチャートである。図１１に示すような処理は、図９に示すようなステップ３６の処理の詳細に相当する。ただし、制御部６４は、図９に示すような処理とは独立して図１１に示すような処理を実行してよい。制御部６４は、図９に示すようなステップＳ３５の処理を実行した後、図１１に示すような処理を開始し得る。
【0144】
制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳを取得する（ステップＳ６０）。制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値を下回るか否か判定する（ステップＳ６１）。制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値を下回ると判定するとき（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、アラームを示す信号を生成する（ステップＳ６２）。制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが所定値以上であると判定するとき（ステップＳ６１：Ｎｏ）、ステップＳ６３の処理に進む。
【0145】
ステップＳ６３の処理では、制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳに応じて、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを調整する。例えば、制御部６４は、電圧値ＶＲＬの第２期間Ｔ２における最小値がゼロ付近になるように又は第１期間Ｔ１における最大値がＶＣ付近になるように、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳに応じて、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを調整してよい。
【0146】
ここで、ステップＳ６１の処理において、制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが第２所定値を上回るか否か判定してよい。この場合、制御部６４は、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳが第２所定値を上回ると判定するときに、アラームを示す信号を生成してよい。
【0147】
＜分解能調整時の動作＞
図１２は、図１に示すガス検出システム１の分解能調整時の動作を示すフローチャートである。図１２に示すような処理は、図８に示すようなステップＳ１８の処理の詳細及び図１０に示すようなステップＳ４６の処理の詳細に相当する。ただし、制御部６４は、図８及び図１０に示すような処理とは独立した処理として、図１２に示すような処理を実行してよい。ここで、制御部６４は、図８に示すようなステップＳ１７の処理を実行した後、又は、図１０に示すようなステップＳ４５の処理を実行した後、図１２に示すような処理を開始し得る。この場合、制御部６４は、ステップＳ７０，Ｓ７１の処理を実行せずに、ステップＳ７２の処理から実行してよい。
図１２は、図１に示すガス検出システム１の分解能調整時の動作を示すフローチャートである。図１２に示すような処理は、図８に示すようなステップＳ１８の処理の詳細及び図１０に示すようなステップＳ４６の処理の詳細に相当する。ただし、制御部６４は、図８及び図１０に示すような処理とは独立した処理として、図１２に示すような処理を実行してよい。ここで、制御部６４は、図８に示すようなステップＳ１７の処理を実行した後、又は、図１０に示すようなステップＳ４５の処理を実行した後、図１２に示すような処理を開始し得る。この場合、制御部６４は、ステップＳ７０，Ｓ７１の処理を実行せずに、ステップＳ７２の処理から実行してよい。
【0148】
制御部６４は、例えば記憶部６１又は通信部６２を介して外部から、各種情報を取得する（ステップＳ７０）。当該各種情報には、電圧波形を複数の区間に分割する際に用いる所定間隔の情報、及び、予測式に用いられる説明変数に対応する区間の情報が含まれる。
【0149】
制御部６４は、電圧波形を、時間軸に沿って所定間隔で分割することにより、複数の区間に分割する（ステップＳ７１）。
【0150】
制御部６４は、複数の区間のうち、予測式に用いられる説明変数に対応する区間から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得する（ステップＳ７２）。換言すると、ステップＳ７２の処理では、制御部６４は、複数の区間のうち、予測式に用いられない説明変数に対応する区間からは、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得しなくてよい。例えば、センサ部３１－１の場合、制御部６４は、図５に示すような電圧波形Ｖ１の区間ｔ１から、センサ部３１－１のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ－１及び最小値ＲＭＩＮ－１を取得する。
【0151】
制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値ＲＡを算出する（ステップＳ７３）。例えば、センサ部３１－１の場合、制御部６４は、最大値ＲＭＡＸ－１及び最小値ＲＭＩＮ－１の相乗平均値ＲＡ－１を算出する。
【0152】
制御部６４は、抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡに設定する（ステップＳ７４）。例えば、センサ部３１－１の場合、制御部６４は、センサ部３１－１の抵抗素子３１Ｒに制御信号を出力することにより、センサ部３１－１の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを相乗平均値ＲＡ－１に設定する。
【0153】
ここで、電圧波形全体の分解能を高めたい場合には、制御部６４は、ステップＳ７０の処理を実行しなくてよい。この場合、制御部６４は、ステップＳ７１の処理では、電圧波形全体から、センサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得してよい。
【0154】
以上のように、本実施形態に係るガス検出システム１では、制御部６４がセンサ部３１の電圧波形を取得し、当該電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する。重回帰分析を用いることにより、ガス検出システム１では、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度が、より精度良く推定され得る。従って、本実施形態によれば、改善された、ガス検出システム１が提供され得る。
【0155】
また、本実施形態に係るガス検出システム１では、制御部６４は、センサ部３１のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得することができる。さらに、制御部６４は、センサ部３１の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを、最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮの相乗平均値に設定することにより、抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬをセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳと同等にすることができる。このような処理によって、センサ素子３１Ｓにかかる電圧値Ｓの振れ幅が最大値に近くなり得る。電圧値Ｓの振れ幅が最大値に近くなることで、ノイズに対する電圧値ＶＳの比が高くなり、センサ部３１の分解能が高くなり得る。
【0156】
また、本実施形態に係るガス検出システム１では、制御部６４は、複数の区間のうち、予測式に用いられる説明変数に対応する区間から、センサ部３１のセンサ素子３１Ｓの抵抗値ＲＳの最大値ＲＭＡＸ及び最小値ＲＭＩＮを取得することができる。さらに、制御部６４は、センサ部３１の抵抗素子３１Ｒの抵抗値ＲＬを、当該最大値ＲＭＡＸ及び当該最小値ＲＭＩＮの相乗平均値に設定することができる。このような処理によって、センサ部３１の分解能を、予測式に用いられる説明変数に対応する区間に合わせて、高めることができる。当該区間に合わせてセンサ部３１の分解能を高めることで、予測式に用いられる説明変数を精度良く取得することができる。
【0157】
本開示に係る実施形態について説明する図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。
【0158】
本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部などを１つに組み合わせたり、或いは、分割したりすることが可能である。
【0159】
例えば、上述の実施形態では、図３に示すような制御部６４が、図２に示すような第１供給部５０を制御して、サンプルガスを第１吸引孔２０に吸引させて、第１貯留槽４０に貯留させると説明した。ただし、第１貯留槽４０にサンプルガスを貯留させる際の制御部６４の処理は、これに限定されない。例えば、制御部６４は、第３供給部５２を制御して、サンプルガスを第１吸引孔２０に吸引させて、第１貯留槽４０に貯留させてよい。この場合、制御部６４は、弁２０Ｂに第１吸引孔２０と第１貯留槽４０とを接続させた状態にさせ、且つ、弁２５に流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にさせる。さらに、制御部６４は、第３供給部５２を制御することにより、サンプルガスを第１吸引孔２０に吸引させて、第１貯留槽４０に貯留させる。
【0160】
例えば、上述の実施形態では、図３に示すような制御部６４が、図２に示すような第２供給部５１を制御して、パージガスを第２吸引孔２１に吸引させて、第２貯留槽４１に貯留させるとして説明した。ただし、第２貯留槽４１にパージガスを貯留させる際の制御部６４の処理は、これに限定されない。例えば、制御部６４は、第３供給部５２を制御して、パージガスを第２吸引孔２１に吸引させて、第２貯留槽４１に貯留させてよい。この場合、制御部６４は、弁２１Ｂに第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させた状態にさせ、弁２６に流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にさせる。さらに、制御部６４は、第３供給部５２を制御することにより、パージガスを第２吸引孔２１に吸引させて、第２貯留槽４１に貯留させる。
【0161】
例えば、上述の実施形態では、図４に示すようなセンサ部３１の構成において、センサ素子３１Ｓが電源端子Ｐ１に接続され、抵抗素子３１Ｒが接地端子Ｐ２に接続されるものとして説明した。ただし、本開示のセンサ部の構成は、図４に示すような構成に限定されない。本開示のセンサ部の構成は、例えば、図１３に示すような構成であってよい。図１３に示すようなセンサ部３１Ａは、直列接続されたセンサ素子３１Ｓ及び抵抗素子３１Ｒを含む。図１３では、センサ素子３１Ｓの一端が接地端子Ｐ２に接続されている。図１３では、センサ素子３１Ｓの他端は、抵抗素子３１Ｒの一端に接続されている。図１３では、抵抗素子３１Ｒの他端は、電源端子Ｐ１に接続されている。
【0162】
例えば、上述の実施形態では、制御部６４は、第１供給部５０及び第２供給部５１を制御してパージガス及びサンプルガスを交互にチャンバ３０に供給するものとして説明した。ただし、制御部６４は、１つの供給部を制御して、パージガス及びサンプルガスを交互にチャンバ３０に供給してよい。この場合、図１４、図１５及び図１６に示すような構成がガス検出システム１に採用されてよい。
【0163】
図１４に示すような構成では、弁２９Ａと、流路２９Ｂと、第４供給部５３とが用いられる。弁２９Ａは、流路２３－２と流路２４－２と流路２９Ｂとの間に位置する。弁２９Ａは、流路２３－２に接続される接続口と、流路２４－２に接続される接続口と、流路２９Ｂに接続される接続口とを含む。弁２９Ａは、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。弁２９Ａは、制御部６４の制御に基づいて、流路２３－２と流路２４－２と流路２９Ｂとの間の接続状態を切替える。例えば、弁２９Ａは、これらの間の接続状態を、流路２３－２と流路２９Ｂとを接続させた状態に、流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させた状態に、又は、流路２３－２と流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させない状態に切替える。流路２９Ｂの一端は、弁２９Ａに接続されている。流路２９Ｂの他端は、チャンバ３０に接続されている。流路２９Ｂは、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。第４供給部５３は、流路２９Ｂに取り付けられている。第４供給部５３に示される矢印は、第４供給部５３がガスを送る方向を示す。第４供給部５３は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されていてよい。第４供給部５３は、サンプルガス及びパージガスをセンサ部３１に供給可能である。具体的には、第４供給部５３は、弁２９Ａが流路２３－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にする場合、図２に示すような第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスを、チャンバ３０に供給可能である。また、第４供給部５３は、弁２９Ａが流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にする場合、図２に示すような第２貯留槽４１に貯留されたパージガスを、チャンバ３０に供給可能である。
【0164】
図１４に示すような構成では、図３に示すような制御部６４は、弁２９Ａに流路２３－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にさせ且つ第４供給部５３を制御することにより、図２に示すような第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスをチャンバ３０に供給する。また、制御部６４は、弁２９Ａに流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にさせ且つ第４供給部５３を制御することにより、図２に示すような第２貯留槽４１に貯留されたパージガスをチャンバ３０に供給する。
【0165】
図１５に示すような構成では、図１４に示すような構成と同様に、弁２９Ａと、流路２９Ｂと、第４供給部５３とが用いられる。ただし、図１５に示すような構成では、第４供給部５３は、排出路２２に取り付けられている。図１５に示すような構成では、第４供給部５３は、弁２９Ａが流路２３－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にする場合、図２に示すような第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスを、チャンバ３０に供給可能である。また、第４供給部５３は、弁２９Ａが流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にする場合、図２に示すような第２貯留槽４１に貯留されたパージガスを、チャンバ３０に供給可能である。
【0166】
図１５に示すような構成では、図３に示すような制御部６４は、弁２９Ａに流路２３－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にさせ且つ第４供給部５３を制御することにより、図２に示すような第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスをチャンバ３０に供給する。また、制御部６４は、弁２９Ａに流路２４－２と流路２９Ｂとを接続させた状態にさせ且つ第４供給部５３を制御することにより、図２に示すような第２貯留槽４１に貯留されたパージガスをチャンバ３０に供給する。
【0167】
図１６に示すようなガス検出システム１Ａでは、弁２２Ａと、流路２２Ｂと、排出路２２Ｃと、流路２７－４と、第５供給部５４とが用いられる。弁２２Ａは、流路２２Ｂに接続される接続口と、排出路２２Ｃに接続される接続口と、流路２７－４に接続される接続口とを含む。弁２２Ａは、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されていてよい。弁２２Ａは、図３に示すような制御部６４の制御に基づいて、流路２２Ｂと、排出路２２Ｃと、流路２７－４との間の接続状態を切替える。例えば、弁２２Ａは、これらの間の接続状態を、流路２７－４と排出路２２Ｃとを接続させた状態に、又は、流路２２Ｂと排出路２２Ｃとを接続させた状態に切替える。又は、弁２２Ａは、流路２２Ｂと排出路２２Ｃと流路２７－４とを接続させない状態に切替える。流路２２Ｂの一端は、チャンバ３０に接続されている。流路２２Ｂの他端は、弁２２Ａに接続されている。排出路２２Ｃの一端は、弁２２Ａに接続されている。排出路２２Ｃの他端は、図１に示すような排出路２２と同様に、便器ボウル２Ａの外側へ露出してよい。流路２７－４の一端は、流路２７－１の他端及び流路２７－２の他端に接続されている。流路２７－４の他端は、弁２２Ａに接続されている。流路２２Ｂ、排出路２２Ｃ及び流路２７－４は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されていてよい。第５供給部５４は、排出路２２Ｃに取り付けられている。第５供給部５４に示される矢印は、第５供給部５４がガスを送る方向を示す。第５供給部５４は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されていてよい。第５供給部５４は、第１吸引孔２０からのサンプルガスを、第１貯留槽４０に供給可能である。第５供給部５４は、第２吸引孔２１からのパージガスを、第２貯留槽４１に供給可能である。第５供給部５４は、サンプルガス及びパージガスをセンサ部３１に供給可能である。
【0168】
図１６に示すような構成では、図３に示すような制御部６４は、弁２０Ｂに第１吸引孔２０と第１貯留槽４０とを接続させた状態にさせ、且つ、弁２５に流路２３－１と流路２７－１とを接続させた状態にさせる。さらに、図３に示すような制御部６４は、弁２２Ａに流路２７－４と排出路２２Ｃとを接続させた状態にさせる。加えて、図３に示すような制御部６４は、第５供給部５４を制御して、第１吸引孔２０にサンプルガスを吸引させて、第１貯留槽４０に貯留させる。
【0169】
図１６に示すような構成では、図３に示すような制御部６４は、弁２１Ｂに第２吸引孔２１と第２貯留槽４１とを接続させた状態にさせ、且つ、弁２６に流路２４－１と流路２７－２とを接続させた状態にさせる。さらに、図３に示すような制御部６４は、弁２２Ａに流路２７－４と排出路２２Ｃとを接続させた状態にさせる。加えて、図３に示すような制御部６４は、第５供給部５４を制御して、第２吸引孔２１にパージガスを吸引させて、第２貯留槽４１に貯留させる。
【0170】
図１６に示すような構成では、図３に示すような制御部６４は、弁２５に流路２３－１と流路２３－２とを接続させた状態にさせ、且つ、弁２２Ａに流路２２Ｂと排出路２２Ｃとを接続させた状態にさせる。さらに、図３に示すような制御部６４は、第５供給部５４を制御することにより、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスをチャンバ３０に供給する。また、図３に示すような制御部６４は、弁２６に流路２４－１と流路２４－２とを接続させた状態にさせ、弁２２Ａに流路２７－４と排出路２２Ｃとを接続させた状態にさせる。さらに、図３に示すような制御部６４は、第５供給部５４を制御することにより、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスをチャンバ３０に供給する。
【0171】
例えば、上述の実施形態では、図３に示すように、ガス検出システム１は、１つの装置であるものとして説明した。ただし、本開示のガス検出システムは、１つの装置に限定されず、独立した複数の装置を含んでよい。本開示のガス検出システムは、例えば、図１７に示すような構成であってよい。
【0172】
図１７に示すようなガス検出システム１Ｂは、ガス検出装置４と、サーバ装置５とを備える。ガス検出装置４とサーバ装置５は、ネットワーク６を介して通信可能である。ネットワーク６の一部は、有線であってよいし、無線であってよい。ガス検出装置４の構成は、図２及び図３に示すようなガス検出システム１の構成と同様である。サーバ装置５は、記憶部５Ａと、通信部５Ｂと、制御部５Ｃとを備える。制御部５Ｃは、上述した図３に示すような制御部６４の処理を実行可能である。例えば、制御部５Ｃは、図２に示すようなセンサ部３１が出力する電圧波形を、通信部５Ｂ及びネットワーク６を経由して、取得し得る。さらに、制御部５Ｃは、当該電圧波形の特徴を説明変数とする重回帰分析に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出し得る。
【0173】
例えば、第１吸引孔２０の一部つまりサンプルガスの吸引部が、便器ボウル２Ａの内部又は便器ボウル２Ａの内外の境界に設置されていてよい。また、第２吸引孔２１の一部つまりパージガスの吸引部が、便器ボウル２Ａの外側に設置されていてよい。
【0174】
例えば、制御部６４は、パージガスとサンプルガスとを交互に切り替えて複数の電圧波形をセンサ部３１から取得してよい。
【0175】
例えば、制御部６４は、説明変数に対応する区間が設定されないサンプルガスをチャンバ３０に供給してよい。以下、サンプルガスをチャンバ３０に供給する期間は、「供給期間」とも記載する。この場合、説明変数に対応する区間が設定されない供給期間は、説明変数に対応する区間が設定される供給期間よりも過去であってよい。ここで、最先の供給期間では、その直前まで、センサ部３１が長くパージガスに晒される場合がある。そのため、最先の供給期間におけるサンプルガスの電圧波形と、その後の供給期間におけるサンプルガスの電圧波形とが、異なる場合がある。この場合、説明変数が大きくばらつく場合がある。説明変数に対応する区間が設定されないサンプルガスをチャンバ３０に供給することにより、このような説明変数のばらつきが低減され得る。
【0176】
例えば、センサ部３１によるガスの電圧測定後、次の吸引期間までの間に、第１貯留槽４０、第２貯留槽４２又はセンサ部３１に、パージガスが導入されてよい。さらに、この間に、第１貯留槽４０及び第２貯留槽４１の少なくとも何れかを加熱する期間があってもよい。このような構成により、第１貯留槽４０及び吸着剤４０ａと、第２貯留槽４１及び吸着剤４１ａ，４１ｂとがリフレッシュされ得る。
【0177】
本開示において「第１」及び「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」及び「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１吸引孔は、第２吸引孔と識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。
【符号の説明】
【0178】
１，１Ａ，１Ｂ ガス検出システム
２ 便器
２Ａ 便器ボウル
２Ｂ 便座
３ 電子機器
３Ａ 表示部
４ ガス検出装置
５ サーバ装置
５Ａ 記憶部
５Ｂ 通信部
５Ｃ 制御部
１０ 筐体
２０ 第１吸引孔
２１ 第２吸引孔
２０Ａ，２１Ａ 送風機
２０Ｂ，２１Ｂ 弁
２２，２２Ｃ 排出路
２２Ｂ，２３，２３－１，２３－２，２４，２４－１，２４－２，２７，２７－１，２７－２，２７－３，２７－４，２８，２９Ｂ 流路
２２Ａ，２５，２６，２９Ａ 弁
３０ チャンバ
３１，３１－１，３１－２，３１－３，３１Ａ センサ部
３１Ｓ センサ素子
３１Ｒ 抵抗素子
４０ 第１貯留槽
４１ 第２貯留槽
４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂ 吸着剤
５０ 第１供給部
５１ 第２供給部
５２ 第３供給部
５３ 第４供給部
５４ 第５供給部
６０ 回路基板
６１ 記憶部
６２ 通信部
６３ センサ部
６４ 制御部
Ｐ１ 電源端子
Ｐ２ 接地端子
２ 便器
２Ａ 便器ボウル
２Ｂ 便座
３ 電子機器
３Ａ 表示部
４ ガス検出装置
５ サーバ装置
５Ａ 記憶部
５Ｂ 通信部
５Ｃ 制御部
１０ 筐体
２０ 第１吸引孔
２１ 第２吸引孔
２０Ａ，２１Ａ 送風機
２０Ｂ，２１Ｂ 弁
２２，２２Ｃ 排出路
２２Ｂ，２３，２３－１，２３－２，２４，２４－１，２４－２，２７，２７－１，２７－２，２７－３，２７－４，２８，２９Ｂ 流路
２２Ａ，２５，２６，２９Ａ 弁
３０ チャンバ
３１，３１－１，３１－２，３１－３，３１Ａ センサ部
３１Ｓ センサ素子
３１Ｒ 抵抗素子
４０ 第１貯留槽
４１ 第２貯留槽
４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂ 吸着剤
５０ 第１供給部
５１ 第２供給部
５２ 第３供給部
５３ 第４供給部
５４ 第５供給部
６０ 回路基板
６１ 記憶部
６２ 通信部
６３ センサ部
６４ 制御部
Ｐ１ 電源端子
Ｐ２ 接地端子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】