(57)【要約】  検出システムは、いくつかの従来型コンピュータ（１、２、３）を有し、それらのＰＣＩスロット（１８、１９）に１つまたは２つのＩＭＳ検出器（２０、２１）が取り付けられる。検出器（２０、２１）のふるいパック（２６、２７）は、交換の間の期間を延長するためにそれを大きくできるように、検出器ケース自体の外部でコンピュータハウジング（１０）の内部に取り付けることができる。検出器（２０、２１）の電力供給および少なくとも一部の処理は、コンピュータ（１、２、３）によって行われる。コンピュータ（１、２、３）は、有害物質の検出表示を遠隔地で行うことができるように、ネットワークシステム内に接続される。
2009541924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ、化学物質検出器、および前記検出器と前記コンピュータとの電気相互接続を含み、
前記コンピュータが、前記検出器に電力源を提供するように構成され、
前記検出器からの出力を受け取るように構成されることを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記検出器が前記コンピュータのハウジング内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記コンピュータが、異なる化学物質に反応する２つの別々の検出器を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記２つの別々の検出器が異なるドーピングを有することを特徴とする、請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記または各検出器がイオン移動度分光計を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項６】
前記または各イオン移動度分光計が、前記分光計の外部ではあるが、前記分光計が結合した前記コンピュータの前記ハウジングの内部に設置されたふるいパックを含むことを特徴とする、請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記または各検出器が前記コンピュータのＰＣＩスロットに設置されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項８】
前記コンピュータが前記または各検出器に関する処理の少なくとも一部を行う、前記請求項のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項９】
ある物質を検出したことが、前記検出器が結合した前記コンピュータからの出力表示によって示されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記出力表示が可聴表示を含む、請求項９に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記装置が気象情報入力部を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記コンピュータが位置入力部を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記請求項のいずれか一項に記載の検出装置を複数台含むシステム。
【請求項１４】
前記検出装置の前記コンピュータが互いに相互接続され、前記システム内の少なくとも１つのコンピュータが、他のコンピュータと結合した検出器からの出力に応答することを特徴とする、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記システムが、別々の検出器の出力の変化を監視し、かつ検出された物質の移動を確定するように構成されることを特徴とする、請求項１３または１４に記載のシステム。
【請求項１６】
複数のコンピュータを提供するステップと、化学物質検出器を各コンピュータと接続するステップと、前記複数のコンピュータからの情報を遠隔地で受け取るステップとを含む検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中の広範な有害物質を効果的に検出し特定できる様々な技術が現在では利用可能である。このような技術の１つにイオン移動度分光計（ＩＭＳ）が含まれ、これは、比較的低い濃度の有害物質の存在を迅速に高い信頼性で示すことができる。しかし問題は、検出器が、検出器のすぐ近くにそのような危険物質が存在する、あるいはそのような物質の発生源の風下になる場所に危険物質が存在するという局所的な警報しか出すことができないことである。例えば、化学プラント、空港、軍基地または政府施設の近辺などにおいて、有害物質が存在する特に高い危険の可能性がある状況では、様々な場所に多数の検出器を設けることが望ましい。しかし、こうすることに伴う課題は、信頼性の高い検出器が比較的高価なことであり、したがって、それらを多数提供することは通常では不可能である。また、ＩＭＳ装置内のふるいパック（sieve pack）は寿命が比較的短く、したがって頻繁な定期交換を必要とし、これは、様々な場所に多数の装置がある場合に不都合なことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の一目的は、代替検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様によれば、検出装置がコンピュータ、化学物質検出器、および検出器とコンピュータとの電気相互接続を含み、コンピュータが、検出器に電力源を提供するように構成され、また検出器からの出力を受け取るように構成されることを特徴とする検出装置が提供される。
【０００５】
検出器は、好ましくはコンピュータのハウジング内に配置される。コンピュータは、異なるドーピングを有することなどによって異なる化学物質に反応する２つの別々の検出器を含むことができる。検出器は、好ましくはイオン移動度分光計を含む。この、または各イオン移動度分光計は、分光計の外部ではあるが、分光計が結合したコンピュータのハウジングの内部に設置されたふるいパックを含むことができる。その、または各検出器は、好ましくはコンピュータのＰＣＩスロットに設置される。この、または各コンピュータは、好ましくは、その、または各検出器に関する処理の少なくとも一部を行う。ある物質を検出したことは、好ましくは、検出器が結合したコンピュータからの可聴表示などの出力表示によって示される。装置は、気象情報入力部を含むことができる。この、または各コンピュータは、位置入力部を含むことができる。
【０００６】
本発明の別の一態様によれば、本発明の上記の一態様による検出装置を複数台含むシステムが提供される。好ましくは、これらの検出装置の各コンピュータは互いに相互接続され、システム内の少なくとも１つのコンピュータが、他のコンピュータと結合した検出器からの出力に応答する。システムは、別々の検出器の出力の変化を監視し、かつ検出された物質の移動を確定するように構成することができる。
【０００７】
本発明の他の一態様によれば、複数のコンピュータを提供すること、化学物質検出器を各コンピュータと接続すること、および複数のコンピュータからの情報を遠隔地で受け取ることを含む検出方法が提供される。
【０００８】
次に、いくつかの検出装置を含むシステムを例示的に、添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】システムを示す概略図である。
【図２】検出装置の外側を切り取った透視概略図である。
【図３】検出装置内に使用されるＩＭＳ検出器の概略的な側立面断面図である。
【図４】２つの代替検出装置の透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず図１〜３を参照すると、システムは２台以上のコンピュータを備え、本例では、ケーブル４で示されたイントラネットまたはインターネットの設備などを介して互いに相互接続された３台のコンピュータ１〜３を含む。この相互接続が、電気ケーブルを介する必要がなく、光ファイバケーブルによるもの、あるいは無線信号または赤外線信号などを関与させる無線設備によるものでもよいことは理解されよう。コンピュータ１〜３のそれぞれは、プロセッサ１１、メモリ１２、電源１３、および他の機能を収容するハウジング１０を含むパーソナルコンピュータＰＣの類である。コンピュータ１〜３はまた、それぞれディスプレイ１４およびキーボード１５も含む。ラップトップ、ＰＤＡ、サーバなど、別の種類のコンピュータを使用することもできる。システムは、いくつか異なる種類のコンピュータの組合せを含むこともできる。コンピュータは検出機能に専用のものではなく、通常は、検出機能と関連のない文書作成、データベース管理など他の機能も果たすように構成される。コンピュータは、工業プロセス、空調、火災警報、または侵入者警報の諸システムを監視するのに使用される種類のものでよい。
【００１１】
本例では、ハウジング１０は箱のような構造であり、その後部垂直面１７には、予備のカード、ドライバなどを受け入れるための２つの長方形ＰＣＩスロット１８および１９を含む様々な入出力ソケット１６がある。イオン移動度分光計の形をとる２つの化学物質検出器２０および２１（英国のSmiths Detection-Watford Limitedから入手可能なＬＣＤ検出器など）が、これらのスロット１８および１９のうちの対応するものにはめ込まれて、検出器のガス入口端面がハウジングの外側に面１７と同一平面で露出するようになる。検出する必要がある化学物質の範囲に応じて、異なる数の検出器を使用できることが理解されよう。各ＩＭＳ装置２０および２１は、ＩＭＳのハウジング内にある従来の空気圧回路の代わりに外部空気圧回路２２および２３を有することによって改変されている。外部空気圧回路のそれぞれは、ポンプ２４および２５と、１つまたは複数のふるいパック２６および２７とを含む。ふるいパック２６および２７は、相対的に大きくでき、つまりＩＭＳハウジングよりも大きくすることができる。こうすると、ふるいパックの動作寿命が約１２ヶ月まで引き延ばされ、その結果、この期間ＩＭＳを無人で動作させることができるようになる。２つのＩＭＳ  ２０および２１は、異なる化学物質に反応するように、アンモニアおよびアセトンなど異なるドーパント化学物質を用いて動作することが好ましい。
【００１２】
各ＩＭＳ装置２０および２１の内部に、従来のＩＭＳドリフト管３０があり、その左端部にコレクタ極板３１があり、また管の長手方向にドリフト電極３２が互いに間隔を置いて配置されている。管３０の右端部のガスサンプリング入口３３が、コロナ放電点３５を含むイオン化領域３４に通じている。入口３３は、コンピュータハウジング１０の後面１７から外側に短い長さで突き出ている。イオン化領域３４は、従来の電子シャッタ装置３６によってドリフト管３０の右端部から分離されている。外部ポンプ２４または２５により、その対応するふるいパック２６または２７を経由して、ガスが管３０を左側から右側へイオン流と反対に通って循環する。コロナ３５、ドリフト電極３２、シャッタ３６、ならびにポンプ２４および２５を駆動するための電力は、コンピュータ内の電源１３への電気接続を介して得られる。ＩＭＳ装置２０、２１はそれぞれ電源ユニット３７を含み、これにより、コロナ３５、電極３２、シャッタ３６、ならびにポンプ２４または２５のそれぞれ異なる要件に適した形にコンピュータからの電力が調整される。
【００１３】
ＩＭＳ装置２０および２１に関する処理は、ＩＭＳユニット内のプロセッサ３８によって実施することができ、あるいは処理の主要な部分をコンピュータ１、２、３内で実施することもできる。特にコンピュータ１、２、３は、コレクタ極板３１からの出力を処理するように構成されて、ドリフト管３０に供給された異なるイオン種の飛行時間を表すスペクトルを生成することができる。これが既知の物質のスペクトルと比較され、物質の性質を示す出力が得られる。この出力は、検出器２０および２１が配置されているコンピュータ１、２または３のモニタ１４上に表示することができるが、コンピュータのオペレータが不在の場合には保存されることが好ましい。有害物質が検出された場合には、コンピュータ１、２、３は、好ましくは可聴警報ならびに可視表示を出すように構成され、この警報は、コンピュータの近辺にいる人にその場所から離れるように警告する合成音声を含むことができる。
【００１４】
本システムでは、各コンピュータ１、２、３は、空気中に検出されたどんな異常物質についてもイントラネット４を介してシステム内の他のコンピュータに情報を提供するようにプログラムされる。このようにして各コンピュータには、どのコンピュータの近辺の潜在的な有害要因についても情報が提供される。１つまたは複数のコンピュータは、別々の検出器の出力の変化を追跡し、各検出器の場所についての知識から有害物質の移動を予測するように構成することができる。この点で、１つまたは複数のコンピュータが気象情報、特に風速および風向の情報を受け取るように構成されてもよい。この情報は、専用の気象センサ５０から得ることができ、あるいは、例えばインターネット出力を備えた地元気象観測所から得ることができる。別法として、利用可能なセンサがない場合には、地元の典型的な状況に関する知識から推定することができ、あるいはユーザにこの情報を手入力するように促すこともできる。
【００１５】
各検出器は、コンピュータシステムに検出器の位置についての正確な情報を与えるように、ＧＰＳセンサ６０を含むこともできる。別法として、ＧＰＳセンサを検出器のハウジングの外側に設け、別のＵＳＢポートなどを介してコンピュータに接続することもできる。
【００１６】
検出器がコンピュータのハウジング内に収容されることは必須ではない。代わりに、図４に示されるように、検出器２０’を、ＵＳＢポートなどのプラグ４０によってコンピュータハウジングの外側に支持することができ、あるいは、ケーブル５０を介してコンピュータ上のポートに接続することができる。この後者の構成には、有害物質にさらされる可能性がより大きい場所に検出器を配置できるという利点がありうる。例えば、それを屋外または換気ダクト内に設置し、ケーブルを介してコンピュータと接続することができる。
【００１７】
各検出器２０、２１は通常、別個のＣＤ−ＲＯＭディスク上などにプログラミング情報を備える。検出器２０、２１がコンピュータに取り付けられたとき、コンピュータはユーザに、ディスク上の検出器プログラミング情報がコンピュータにダウンロードされるようにディスクをロードすることを促す。別法として、プログラミングは、インターネット接続などを介してコンピュータを遠隔のサイトに接続すること、およびそのサイトからダウンロードされたプログラミング情報によって実施することもできる。
【００１８】
２つの検出器および外部空気圧回路を有する代わりに、上側スロット内に取り付けられた単一の検出器と、検出器用の空気圧回路を収容し下側のディスクドライブスロット内に取り付けられたユニットとを有することが可能である。これには、追加の空気圧回路を必要とせずに、２つの空きスロットを有するどんなＰＣ内にもシステムを内蔵できるという利点がある。ふるいパックは、コンピュータの外部からスロット内の引き出しを開けることによって交換することができる。コンピュータには、検出器の動作を監視し、ふるいがほとんど消耗され交換する必要があるときにオペレータに、またはリモートに通知するためのソフトウェアがロードされることが好ましい。検出器は実質的に、ちょうどディスクドライブのように、簡単に取り付けた後に特別なソフトウェアを走らせることによって動作させることができるコンピュータ周辺機器になる。
【００１９】
本発明はイオン移動度分光計に限定されず、生物物質を検出するものを含む他の形態の検出器とともに使用することができる。
【００２０】
本発明では、検出器を迅速に更新または変更可能にすることができる。例えば、検出器は、いくつかの異なる軍基地内のコンピュータに取り付けることができる。検出器にプログラムされているものと異なる化学物質による脅威がありそうだという情報が得られた場合には、その化学物質に特有のスペクトルについての情報が、軍用イントラネットなどを介してすべての軍基地に伝送される。このようにして、新しいスペクトルを各検出器に非常に迅速に、ほとんどまたは全く局所的な介入なしに自動的にプログラムすることができる。
【００２１】
本発明により、検出器を目立たないように、かつコンピュータ内部の利用可能な機能のいくつかを利用することによって低コストで取り付けることが可能になる。検出器は、複数の場所に取り付け、長期間無人で動作させることができる。それが既存のイントラネットシステムを利用するので、特別なケーブル敷設を必要とせずに警告情報を配信することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１  コンピュータ
２  コンピュータ
３  コンピュータ
１０  ハウジング
１１  プロセッサ
１２  メモリ
１３  電源
１４  ディスプレイ
１５  キーボード
１６  入出力ソケット
１７  後部垂直面
１８  ＰＣＩスロット
１９  ＰＣＩスロット
２０  ＩＭＳ装置、検出器
２０’  検出器
２１  ＩＭＳ装置、検出器
２２  外部空気圧回路
２３  外部空気圧回路
２４  ポンプ
２５  ポンプ
２６  ふるいパック
２７  ふるいパック
３０  ＩＭＳドリフト管
３１  コレクタ極板
３２  ドリフト電極
３３  ガスサンプリング入口
３４  イオン化領域
３５  コロナ放電点
３６  電子シャッタ
３７  電源ユニット
３８  プロセッサ
４０  プラグ
５０  ケーブル
６０  ＧＰＳセンサ
【図１】
2009541924.tif 000003
【図２】
2009541924.tif 000004
【図３】
2009541924.tif 000005
【図４】
2009541924.tif 000006
【国際調査報告】
2009541924.tif 000007
2009541924.tif 000008