(57)【要約】      （修正有）【課題】小型・安価で、水など特定物質の存在検知や分布情報を可視化することが可能な成分計測装置を提供する。【解決手段】波長の異なる複数の光源３０１ａ〜３０１ｃと、複数の光源から出た光を計測対象物３０６に照射する照射部と、計測対象物を透過した光または計測対象物から散乱した光を受光する受光部３０７と、受光部で受光した光量の波長毎の強度を計測する計測部３０８とを備える。【選択図】図３
2019194615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ識別すべき成分によって吸収されうる波長の異なる複数の光源と、
前記複数の光源から出た光を計測対象物に照射する照射部と、
前記計測対象物を透過した光または前記計測対象物から散乱した光を受光する受光部と、
前記受光部で受光した光量の波長毎の強度を計測する計測部と、
識別すべき成分について、前記複数の光源から出る波長の光それぞれを照射したとき、前記受光部で受光される光量に関する識別対象情報を記録するメモリと、を備え、
前記計測部は、前記識別対象情報に基づき、前記光源からの光を照射した位置に存在する前記識別すべき成分の濃度を計測し、
前記複数の光源は、第１の波長の光を出力する第１の光源、および第２の波長の光を出力する第２の光源を含み、
前記識別対象情報は、前記識別すべき成分に前記第１の波長の光を照射し、前記受光部で受光した時の前記第１の波長の光の光強度を示す第１の基準光強度、および前記識別すべき成分に前記第２の波長の光を照射し、前記受光部で受光した時の前記第２の波長の光の光強度を示す第２の基準光強度の値を含み、
前記計測部は、前記第１の波長の光強度と前記第１の基準光強度との差の絶対値を示す第１の絶対値、および前記第２の波長の光強度と前記第２の基準光強度との差の絶対値を示す第２の絶対値を算出し、前記第１の絶対値および前記第２の絶対値が、それぞれ予め定めた閾値よりも小さい場合は前記識別すべき成分が含まれると判断し、そうでない場合は前記識別すべき成分が含まれないと判断する、
成分計測装置。
【請求項２】
前記識別対象情報は、前記識別すべき成分の量と、前記受光部で受光される光量に基づいて算出される前記第１の波長の光および前記第２の波長の光のそれぞれに対する吸収スペクトルとを関連付けたデータを含み、
前記計測部は、前記識別すべき成分が含まれると判断した場合、前記第１の絶対値および前記第２の絶対値が予め定めた閾値よりも小さくなる第１の基準光強度および第２の基準光強度の組み合わせを特定し、前記特定された組み合わせから算出される吸収スペクトルに関連付けられた前記識別すべき成分の量を、前記計測対象物の量とする、
請求項１に記載の成分計測装置。
【請求項３】
前記識別対象情報は、前記識別すべき成分に前記第１の波長の光を照射し、前記受光部で受光した時の前記第１の波長の光の光強度に基づいて得られる第１の基準吸収スペクトル、および前記識別すべき成分に前記第２の波長の光を照射し、前記受光部で受光した時の前記第２の波長の光の光強度に基づいて得られる第２の基準吸収スペクトルをそれぞれ含み、
前記計測部は、第１の吸収スペクトルと前記第１の基準吸収スペクトルとの差の絶対値を示す第３の絶対値、および第２の吸収スペクトルと前記第２の基準吸収スペクトルとの差の絶対値を示す第４の絶対値を算出し、前記第３の絶対値および前記第４の絶対値に基づき、前記光源からの光を照射した位置に存在する前記識別すべき成分の濃度を計測する、
請求項２に記載の成分計測装置。
【請求項４】
前記計測部は、前記第３の絶対値および前記第４の絶対値が、それぞれ予め定めた閾値よりも小さい場合は前記識別すべき成分が含まれると判断し、そうでない場合は前記識別すべき成分が含まれないと判断する、
請求項３に記載の成分計測装置。
【請求項５】
前記計測部は、前記第３の絶対値および前記第４の絶対値が予め定めた閾値よりも小さくなる前記第１の基準吸収スペクトルおよび前記第２の基準吸収スペクトルの組み合わせを特定し、前記特定された組み合わせに関連付けられた前記識別すべき成分の量を、前記計測対象物の量とする、
請求項４に記載の成分計測装置。
【請求項６】
前記識別すべき成分は水であり、前記第１の波長および前記第２の波長は、１５００ｎｍ帯域、１３００ｎｍ帯域、および９００ｎｍ帯域のうちのいずれか２つである、
請求項５に記載の成分計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、簡易的な吸収スペクトルを取得する分光によって、特定の成分の分布（濃度分布）を計測する成分計測装置および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の分光を用いた成分計測装置としては、ランプやセラミックヒーターを光源とし、計測対象物を透過または計測対象物から反射した光を回折格子で分光するもの、干渉を用いて分光するものがあった。
また、計測対象物の有無を検知するための成分計測装置としては、レーザ光の波長を掃引すると共に被検面を走査して計測対象物の２次元分布を可視化するものがあった（例えば、特許文献１を参照）。図１２は、特許文献１に記載された従来の液体漏洩検出装置を示すものである。
【０００３】
図１２において、漏油検出装置２０１は、波長２μｍから２５μｍの赤外光２０４を油分封入設備２０２の表面に照射すると共に、走査をしていた。更に、照射される赤外光２０４の波長は、油分２０３の吸収波長である３．６μｍの波長を含んで掃引されている。油分封入設備２０２に封入されている油分２０３が一部漏れ出した漏れ油分２０３ａに赤外光２０４が照射されると、漏れ油分２０３ａによる吸収により、反射散乱光の強度が３．６μｍ近傍で落ち込むので、漏れ油分２０３ａがあることを検知していた。また、皮膚水分量分布の鑑別装置としては、近赤外波長域の光を皮膚に照射して反射光を赤外線カメラで撮像し、水分に吸収されやすい波長帯の反射強度と、水分の吸収の影響が少ない波長帯の反射強度とを演算処理することにより、水分量の分布を可視化していた。（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５４８５４号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２５６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の成分計測装置の構成では、回折格子や干渉分光素子が必要であり、従来の皮膚水分量分布の鑑別装置では、高出力なハロゲンランプや赤外線カメラが必要であり、いずれも装置が大型であるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、小型の成分計測装置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】
【０００７】
本開示の成分計測装置は、波長の異なる複数の光源と、複数の光源から出た光を計測対象物に照射する照射部と、計測対象物を透過した光または計測対象物から散乱した光を受光する受光部と、受光部で受光した光量の波長毎の強度を計測する計測部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の成分計測装置によれば、小型の装置で、分光測定と計測対象物の分布測定とを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の実施の形態１における成分計測装置の一例を示す構成図
【図２Ａ】本開示の実施の形態１における成分計測装置の他の一例を示す構成図
【図２Ｂ】本開示の実施の形態１における成分計測装置の他の一例を示す構成図
【図３】本開示の実施の形態２における成分計測装置の一例を示す構成図
【図４】本開示の実施の形態２における成分計測装置の他の一例を示す構成図
【図５】本開示の実施の形態３における移動体の一例を示すブロック図
【図６】本開示の実施の形態３における移動体の外観の一例を示す斜視図
【図７】本開示の実施の形態３における成分分布提示画面の一例を示す図
【図８】本開示の実施の形態３における移動体の外観の他の一例を示す上面図
【図９】本開示の実施の形態４における乾燥機の外観の一例を示す図
【図１０】本開示の実施の形態４における乾燥機の構成の一例を示すブロック図
【図１１】本開示の実施の形態５における成分計測装置と計測対象物の位置関係の一例を示す図
【図１２】従来の液体漏洩検出装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（発明の基礎となった知見）
まず、本発明者らが本開示に係る各態様の発明をするにあたって、検討した事項を説明する。
従来の成分計測装置の構成では、回折格子や干渉分光素子が必要であり、従来の皮膚水分量分布の鑑別装置では、高出力なハロゲンランプや赤外線カメラが必要であり、いずれも装置が大型であるという課題があった。
【００１１】
本開示は、小型であって、かつ、分光測定と計測対象物の分布測定とを行う成分計測装置および移動体を提供する。
【００１２】
本開示の成分計測装置は、波長の異なる複数の光源と、複数の光源から出た光を計測対象物に照射する照射部と、計測対象物を透過した光または計測対象物から散乱した光を受光する受光部と、受光部で受光した光量の波長毎の強度を計測する計測部とを備える。
【００１３】
これにより、小型の装置にて、分光測定と計測対象物の分布測定とを行うことができる。異なる波長の赤外線を受光することができるので、それぞれを比較することで、精度よく成分を分析することができる。
【００１４】
また、物体から放射される異なる波長の赤外光を受光する手段を備え、異なる波長の赤外光を受光する手段が、異なる波長の光強度を計測する複数の受光手段であることを特徴としてもよい。
【００１５】
また、物体から放射される異なる波長の赤外光を受光する手段を備え、異なる波長の赤外光を受光する手段が、少なくとも１つの受光部と受光部に入射する光の波長を変化させる手段とからなることを特徴としてもよい。
【００１６】
また、複数の受光手段は、第１の受光手段と第２の受光手段とを含み、第１の受光手段は、第１の波長の赤外光を透過する第１の光学フィルタと第１の光学フィルタを透過した赤外光を受光する第１の受光部とを含み、第２の受光手段は、第２の波長の赤外光を透過する第２の光学フィルタと第２の光学フィルタを透過した赤外光を受光する第２の受光部とを含むことを特徴としてもよい。
【００１７】
また、第１の受光部が受光した第１の波長の赤外光の光量に関する第１のデータと、第２の受光部が受光した第２の波長の赤外光の光量に関する第２のデータとを、各々取得し、第１のデータと第２のデータとを比較することで、赤外光を放射する物質を識別する信号処理部を備えることを特徴としてもよい。
【００１８】
また、信号処理部は、更に、第１のデータもしくは第２のデータのうちいずれか一方を用いて、物体の温度を計測することを特徴としてもよい。
【００１９】
また、受光部で光強度を計測する赤外光のうち少なくとも１つが５μｍ以上８μｍ以下の波長の赤外光であって、計測する対象となる成分の少なくとも１つが水分であることを特徴としてもよい。
【００２０】
また、受光部の材料は、少なくともＩｎＳｂを主とした材料を含むことを特徴としてもよい。
【００２１】
本開示の移動体は、移動部と、外部の空気または物質を吸気する吸気部と、受光した光に基づいて物体の水分に関する情報を計測する水分計測部と、を備えてもよい。
【００２２】
また、水分計測部は、波長の異なる複数の光源と、複数の光源から出た光を計測対象物に照射する照射部と、計測対象物を透過した光または計測対象物から散乱した光を受光する受光部と、受光部で受光した光量の波長毎の強度を計測する計測部とを備えてもよい。
【００２３】
また、水分計測部は、物体から放射される異なる波長の赤外光を受光する手段を備え、異なる波長の赤外光を受光する手段が、異なる波長の赤外光の光強度を計測する複数の受光手段であってもよい。
【００２４】
また、水分計測部は、物体から放射される異なる波長の赤外光を受光する手段を備え、異なる波長の赤外光を受光する手段が、少なくとも１つの受光部と受光部に入射する赤外光の波長を変化させる手段とを含んでもよい。
【００２５】
また、移動体は、湿度を計測する湿度計測部と放射温度を計測する放射温度計測部とを含むことを特徴としてもよい。
【００２６】
また、水分計測部を用いて水分の存在を確認した場所において、確認した場所を乾燥する乾燥部または確認した場所を殺菌する殺菌部を備えることを特徴としてもよい。
【００２７】
また、分計測部を用いて水分の存在を確認した場所をユーザに通知する通知部を備えていることを特徴としてもよい。
【００２８】
また、吸気部は、移動体内部に配置され、移動体に設けた吸引口から塵または埃を吸気し、水分計測部は、移動体が進行する進行方向上の位置とは異なる方向に位置する物質の水分を計測してもよい。
【００２９】
また、水分計測部が計測した物質の水分に関する情報を基に、移動部もしくは吸気部を制御する制御部を備え、制御部は、（i）水分量が多い物体の上を移動体が移動しないように移動部を制御する、または（ii）水分量が多い物体の周辺に対して吸気部による吸気を行わないように制御することを特徴としてもよい。
【００３０】
また、遠赤外線を放射する放射加温部もしくは温風を送風する送風部を備え、乾燥は、放射加温部または送風部によって行われてもよい。
【００３１】
また、殺菌部による殺菌は、紫外線またはイオンを照射することによって行われてもよい。
【００３２】
また、通知部は、ユーザが押下するボタンを含み、移動体は、ユーザがボタンを押下したとき、移動体が記録している水分の存在する箇所まで移動することで、ユーザに水分の存在する箇所を通知してもよい。
【００３３】
また、他の機器の使用状況を取得する通信部と、通信部が取得した他の機器の使用状況を基に、移動部によって移動体を移動させる時間、もしくは水分計測部によって水分計測を行う時間を設定する制御部とを備えていてもよい。
【００３４】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
実施の形態１では、物体から放射される赤外光を受光する成分計測装置の例について示し、実施の形態２では、複数の波長の光を照射し、照射した光の透過光や散乱光を受光する成分計測装置の例について示す。また、実施の形態１、２に示す成分計測装置の応用例の１つとして、水分（濃度）分布計測が可能となる。
【００３５】
水分（濃度）分布計測の応用例として、実施の形態３では、室内の湿度分布をセンシングする移動型のセンシング手段の一例を示す。実施の形態４では、洗濯物の濡れ状態をセンシングする乾燥制御方法の一例を示す。実施の形態５では、店舗の床面や路面の濡れ状態をセンシングする濡れ床（路面）検知方法の一例を示す。
【００３６】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、全ての実施の形態において、各々の内容を組み合わせることもできる。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１における成分計測装置１００の構成図である。
本実施形態における成分計測装置１００は、受光部１０１ａ、受光部１０１ｂ、光学フィルタ１０２ａ、光学フィルタ１０２ｂ、および信号処理部１０４を備える。
本実施形態では、成分計測装置１００により識別すべき対象の物質（または成分）は、予め決められているものとする。
【００３８】
図１において、受光部１０１ａ、１０１ｂは、赤外光（または赤外線ともいう）を受光する受光部である。光学フィルタ１０２ａは、特定の帯域（第１の波長帯域）の波長を含む赤外光を透過する光学フィルタである。光学フィルタ１０２ｂは、特定の帯域（第２の波長帯域）の波長を含む赤外光を透過する光学フィルタである。第１の波長帯域と第２の波長帯域とは、異なる波長帯域である。
【００３９】
受光部１０１ａは、計測対象物１０３の所定の位置（計測位置）から放射される赤外光のうち、光学フィルタ１０２ａを通過した第１の波長帯域の波長（第１の波長）を含む赤外光を受光する。受光部１０１ｂは、計測対象物１０３の所定の位置（計測位置）から放射される赤外光のうち、光学フィルタ１０２ｂを通過した第２の波長帯域の波長（第２の波長）を含む赤外光を受光する。また、受光部１０１ａ、１０１ｂは、計測対象物１０３を透過した光を光学フィルタ１０２ａ、１０２ｂを通して受光してもよい。光学フィルタ１０２ａ、１０２ｂは、それぞれ異なる波長帯域の赤外光を透過する。
【００４０】
第１の波長帯域としては、例えば、識別すべき物質（または成分）が放射する赤外光のうち、識別すべき物質（または成分）を特定するために用いる波長帯域である。第２の波長帯域としては、例えば、識別すべき物質（または成分）を特定するために用いる波長帯域である。また、第１の波長帯域の波長（第１の波長）を含む赤外光の光量または第２の波長帯域の波長（第２の波長）を含む赤外光の光量のいずれか一方が、識別すべき物質（または成分）の温度に応じて変化するのであれば、対応する波長帯域の波長を含む赤外光の光量を検出することで、識別すべき物質（または成分）の温度を検出することができる。
【００４１】
本実施形態では、第２の波長帯域の波長を含む赤外光の光量が識別すべき物質（または成分）の温度に応じて変化する場合を例に説明をする。
【００４２】
受光部１０１ａ、１０１ｂは、それぞれ光学フィルタ１０２ａ、１０２ｂを透過した波長帯域の波長を含む赤外光の光量を計測する。受光部１０１ａ、１０１ｂで受光した赤外光の光量のデータは、それぞれ信号処理部１０４に送信される。
【００４３】
信号処理部１０４は、受光部１０１ａ、１０１ｂのそれぞれで受光された赤外光の光量に基づいて、計測対象物１０３から放射される赤外光のスペクトル分布を離散的に求める。信号処理部１０４は、例えば、メモリ（図示せず）およびＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを含む。信号処理部１０４は、例えば、ＣＰＵがメモリに記憶したプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、信号処理部１０４の機能は、ＡＳＩＣｓ（Application-Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡｓ（Field Programmable Gate Arrays）などの専用のハードウェア回路に実装されていてもよい。
【００４４】
信号処理部１０４のメモリには、予め識別すべき物質（または成分）から放射される赤外光に関する情報に対応する識別対象情報が記憶されている。識別対象情報とは、例えば、識別すべき物質から放射される赤外光のうち、第１の波長帯域の波長を含む赤外光の光量と第２の波長帯域の波長を含む赤外光の光量との間に成り立つ、相対的関係を示す情報をデータとして含む。相対的な関係を示す情報とは、例えば大小関係である。
【００４５】
また、例えば、識別すべき物質から放射される赤外光のうち、第２の波長帯域の波長を含む赤外光の光量が、識別すべき物質の温度によって変化する場合、識別すべき物質の温度と、この温度において識別すべき物質から放射される第２の波長帯域の波長を含む赤外光の光量とを関連付けた情報を、データとして識別対象情報に含めてもよい。また、値の異なる複数の温度のそれぞれについて、上述の関連付けた情報を識別対象情報に含めておくのが望ましい。
【００４６】
また、識別対象情報は、例えば、識別すべき物質から放射される第１の波長帯域の波長を含む赤外光の光量を予め受光部１０１ａで受光したときの光量の値（第１の基準光量）を、データとして含んでもよい。また、識別対象情報は、例えば、識別すべき物質から放射される第２の波長帯域の波長を含む赤外光の光量を予め受光部１０１ｂで受光したときの光量（第２の基準光量）を、データとして含んでもよい。
【００４７】
また、例えば、識別すべき物質から放射される赤外光のうち、第２の波長帯域の波長を含む赤外光の光量が、識別すべき物質の温度によって変化する場合、識別すべき物質の温度と、この温度における第１の基準光量および第２の基準光量とを関連付けた情報を、データとして識別対象情報に含めてもよい。また、値の異なる複数の温度のそれぞれについて、上述の関連付けた情報を識別対象情報に含めておくのが望ましい。
【００４８】
また、上述の温度に加え、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂから計測対象物１０３までの距離と、第１の基準光量および第２の基準光量とを関連付けた情報を、データとして識別対象情報に含めてもよい。
【００４９】
または、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂから計測対象物１０３までの距離が予め定めた所定の距離における、第１の基準光量および第２の基準光量を保持すると共に、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂから計測対象物１０３までの距離が予め定めた所定の距離とは異なる距離となったとき、この距離の差に応じて第１の基準光量および第２の基準光量を補正するようにしてもよい。
【００５０】
受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂでそれぞれ受光する計測対象物１０３から放射される赤外光の光量は、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂから計測対象物１０３までの距離に依存するからである。
よって、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂから計測対象物１０３までの距離を測定する距離測定手段を備えることが望ましい。
【００５１】
また、識別対象情報は、例えば、識別すべき物質から放射される赤外光のスペクトル分布を、データとして含んでもよい。識別すべき物質から放射される赤外光が温度によって異なる場合、識別すべき物質の温度と、この温度における識別すべき物質から放射される赤外光のスペクトル分布（特に第２の波長帯域のスペクトル分布）とを関連付けた情報を、データとして識別対象情報に含めてもよい。また、値の異なる複数の温度のそれぞれについて、上述の関連付けた情報を識別対象情報に含めておくのが望ましい。
【００５２】
識別すべき物質から放射される赤外光のスペクトル分布は、識別すべき物質から放射される赤外光のうち、第１の波長帯域における赤外光の光量の最大値および最小値をデータとして少なくとも含む。
また、識別すべき物質から放射される赤外光のスペクトル分布は、識別すべき物質から放射される赤外光のうち、第２の波長帯域における赤外光の光量の最大値および最小値をデータとして少なくとも含む。
【００５３】
また、上述の温度に加え、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂから計測対象物１０３までの距離とスペクトル分布とを関連付けた情報を、データとして識別対象情報に含めてもよい。
【００５４】
または、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂから計測対象物１０３までの距離が予め定めた所定の距離における、スペクトル分布を保持すると共に、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂから計測対象物１０３までの距離が予め定めた所定の距離とは異なる距離となったとき、この距離の差に応じてスペクトル分布を補正するようにしてもよい。
【００５５】
信号処理部１０４は、例えば、受光部１０１ａ、１０１ｂのそれぞれから計測対象物１０３が放射する、第１の波長帯域の波長を含む赤外光の光量（第１の受光光量）に関するデータおよび第２の波長帯域の波長を含む赤外光の光量（第２の受光光量）に関するデータを受け取る。
信号処理部１０４は、例えば、メモリに記憶された識別対象情報に基づいて、計測対象物１０３における計測位置から赤外光を放射する物質が識別すべき物質であるのかどうかを識別する。
【００５６】
信号処理部１０４において行う識別の具体的な動作の一例は、例えば、以下のとおりである。識別対象情報が、識別すべき物質から放射される赤外光のうち、第１の波長帯域の波長を含む赤外光の光量と第２の波長帯域の波長を含む赤外光の光量との間に成り立つ相対的関係を示す情報を含む場合、信号処理部１０４は、第１の受光光量と第２の受光光量との間にメモリに記憶された相対関係が成立するのかどうかを判断する。
【００５７】
より具体的には、メモリに記憶された相対関係が大小関係の場合、信号処理部１０４は、第１の受光光量に関するデータ（第１のデータ）と第２の受光光量に関するデータ（第２のデータ）とを比較する。そして、信号処理部１０４は、メモリに記憶された大小関係が、第１の受光光量と第２の受光光量との間に成り立つのかどうかを調べ、成り立つのであれば、計測対象物１０３における計測位置に識別すべき物質（または成分）が含まれると判断し、そうでなければ識別すべき物質（または成分）が含まれないと判断する。
【００５８】
また、識別すべき物質の温度と、この温度における識別すべき物質から放射される第２の波長帯域の波長を含む赤外光の光量とを関連付けた情報を、データとして識別対象情報が含む場合、上述の関連付けた情報を用いて、第２の受光光量に関するデータ（第２のデータ）から計測位置における計測対象物１０３の温度を測定することも可能となる。
【００５９】
または、信号処理部１０４において行う識別の具体的な動作の一例は、例えば、以下のとおりである。識別対象情報が、第１の基準光量および第２の基準光量を含む場合、信号処理部１０４は、第１の受光光量と第１の基準光量との差の絶対値（第１の絶対値）を算出すると共に、第２の受光光量と第２の基準光量との差の絶対値（第２の絶対値）を算出する。そして、算出した第１の絶対値および第２の絶対値がそれぞれ予め定めた閾値よりも小さい場合、信号処理部１０４は、計測対象物１０３における計測位置に識別すべき物質（または成分）が含まれると判断し、そうでなければ識別すべき物質（または成分）が含まれないと判断する。
【００６０】
また、識別すべき物質の温度と、この温度における第１の基準光量および第２の基準光量とを関連付けた情報を、データとして識別対象情報が含む場合、信号処理部１０４は、上述の関連付けた情報を用いて、第２の受光光量に関するデータ（第２のデータ）との差の絶対値（第２の絶対値）が予め定めた閾値よりも小さい第２の基準光量を特定する。信号処理部１０４は、特定した第２の基準光量と関連付けた温度を計測位置における計測対象物１０３の温度として測定できる。そして、信号処理部１０４は、特定した第２の基準光量と関連付けた第１の基準光量を識別対象情報から特定し、特定した第１の基準光量および第２の基準光量を用いて、第１の絶対値および第２の絶対値を算出すればよい。
【００６１】
また、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂのそれぞれから計測対象物１０３までの距離を測定する距離測定手段を備える場合、距離測定手段で測定した距離を特定する。そして、特定した距離に対応する第１の基準光量および第２の基準光量を関連付けた情報を識別対象情報から特定し、特定した第１の基準光量および第２の基準光量を用いて、第１の絶対値および第２の絶対値を算出すればよい。
【００６２】
または、信号処理部１０４において行う識別の具体的な動作の一例は、例えば、以下のとおりである。識別対象情報が、識別すべき物質が放射する放射光のスペクトル分布を含む場合、信号処理部１０４は、識別すべき物質から放射される赤外光のうち、第１の波長帯域における赤外光の光量の最大値および最小値の間（第１の範囲）に第１の受光光量の値が含まれるかどうかを調べる。また、信号処理部１０４は、識別すべき物質から放射される赤外光のうち、第２の波長帯域における赤外光の光量の最大値および最小値の間（第２の範囲）に第２の受光光量の値が含まれるかどうかを調べる。
【００６３】
第１の受光光量の値が第１の範囲に含まれ、かつ、第２の受光光量の値が第２の範囲に含まれる場合、信号処理部１０４は、計測対象物１０３における計測位置に識別すべき物質（または成分）が含まれると判断し、そうでなければ識別すべき物質（または成分）が含まれないと判断する。
【００６４】
また、識別すべき物質の温度と、この温度における識別すべき物質から放射される赤外光のスペクトル分布（特に第２の波長帯域のスペクトル分布）とを関連付けた情報を、データとして識別対象情報が含む場合、信号処理部１０４は、上述の関連付けた情報を用いて、第２の受光光量を含む第２の範囲に対応する赤外光のスペクトル分布と関連付けた温度を特定する。特定したスペクトル分布に関連付けた温度を、計測位置における計測対象物１０３の温度として測定できる。そして、信号処理部１０４は、測定した温度に対応する赤外光のスペクトル分布を識別対象情報から特定し、特定したスペクトル分布を用いて、識別すべき物質の識別の動作を行う。
【００６５】
または、信号処理部１０４において行う識別の具体的な動作の一例は、例えば、以下のとおりである。識別対象情報が、識別すべき物質が放射する放射光のスペクトル分布を含む場合、第２の受光光量より求めたスペクトル分布と、識別すべき物質が放射する放射光のスペクトル分布とを比較し、これらが互いに同じまたは互いに近いと判断すれば、計測対象物１０３は、識別すべき物質を含むと判断し、そうでなければ識別すべき物質（または成分）を含まないと判断する。
【００６６】
また、識別すべき物質の温度と、この温度における識別すべき物質から放射される赤外光のスペクトル分布（特に第２の波長帯域のスペクトル分布）とを関連付けた情報を、データとして識別対象情報が含む場合、信号処理部１０４は、上述の関連付けた情報を用いて、第２の受光光量と同じまたは近い第２の波長帯域のスペクトル分布と関連付けた温度を特定する。信号処理部１０４は、特定したスペクトル分布に関連付けた温度を、計測位置における計測対象物１０３の温度として測定できる。そして、信号処理部１０４は、測定した温度に対応する赤外光のスペクトル分布を識別対象情報から特定し、特定したスペクトル分布を用いて、識別の動作を行う。
【００６７】
また、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂのそれぞれから計測対象物１０３までの距離を測定する距離測定手段を備える場合、距離測定手段で測定した距離を特定する。そして、特定した距離に対応するスペクトル分布を識別対象情報から特定し、特定したスペクトル分布を用いて識別の動作を行えばよい。
【００６８】
本実施形態は、物質によって、放射率と波長との関係が異なることに着目し、例えば計測対象物１０３から放射される赤外光の光量（スペクトル分布）を計測することで、計測対象物１０３における計測位置において赤外光を放射する物質（または成分）を識別することが可能となる。
【００６９】
受光部１０１ａ、１０１ｂは、図示しない受光センサと、計測対象物１０３から放射された赤外光を受光センサに導く光学系と、を含む。光学系としては、例えば、凸レンズおよび凹面ミラーを含む集光光学系が用いられる。また、集光光学系と受光センサとの距離を変えられる機構を備えてもよい。これにより、計測対象範囲（帯域）を可変することが可能となる。
【００７０】
本実施形態の成分計測装置１００において、予め決められた識別すべき物質（成分）が水である例を説明する。そして、本実施形態における成分計測装置１００を用いて、計測対象物１０３に水分が含まれているかどうかを識別する方法を説明する。
【００７１】
水（Ｈ２Ｏ）は、６μｍ〜７μｍ帯域の赤外線放射率が８μｍ〜１２μｍ帯域の赤外線放射率より低いことが知られている。また、水から放射される８μｍ〜１２μｍ帯域の波長の赤外光の光量を計測することにより、水の温度が特定できることが知られている。この場合、信号処理部１０４のメモリには、例えば、６μｍ〜７μｍ帯域の波長を含む赤外光の光量が、８μｍ〜１２μｍ帯域の波長を含む赤外光の光量よりも低いといった大小関係に関する情報を含む識別対象情報が記憶される。
【００７２】
受光部１０１ａは、光学フィルタ１０２ａを透過した６μｍ〜７μｍ帯域の赤外光の光量（第１の受光光量）を計測する。一方、受光部１０１ｂは、光学フィルタ１０２ｂを透過した８μｍ〜１２μｍ帯域の赤外光の光量（第２の受光光量）を計測する。そして、信号処理部１０４は、受光部１０１ａ、１０１ｂのそれぞれで計測した赤外光の光量（放射量）を比較することで、計測対象物１０３の計測位置に水分が含まれているかどうか識別する。
【００７３】
ここでは、受光部１０１ａ、１０１ｂを用いて、構成してもよい。図２Ａは、本実施形態の成分計測装置の他の一例を示す図である。図２Ａにおいて、挿引部４０１は、光学フィルタ１０２ａ、１０２ｂの位置を変えるものであり、図２Ａに示す例では、計測対象物１０３から放射される赤外光のうち、主として受光部１０１ａに向かう赤外光が通過するような位置（この例では、計測対象物１０３と受光部１０１ａの間）に光学フィルタ１０２ｂが配置されている。一方、光学フィルタ１０２ａは、計測対象物１０３から放射される光のうち、主として受光部１０１ａに向かう光が通過するような位置に配置されていないため、図２Ａに示す状態においては、光学フィルタ１０２ａを通過する赤外光があったとしても、受光部１０１ａが受光することはない。
【００７４】
図２Ｂは、本実施形態の成分計測装置の他の一例を示す図である。挿引部４０１を動作させることにより、図２Ａに示す光学フィルタ１０２ａ、１０２ｂの位置が移動し、図２Ｂに示す状態となる。図２Ｂに示す例では、計測対象物１０３から放射される光のうち、主として受光部１０１ａに向かう光が通過するような位置（この例では、計測対象物１０３と受光部１０１ａの間）に光学フィルタ１０２ａが配置さる。一方、光学フィルタ１０２ｂは、計測対象物１０３から放射される光のうち、主として受光部１０１ａに向かう光が通過するような位置に配置されなくなる、図２Ｂに示す状態においては、光学フィルタ１０２ｂを通過する赤外光があったとしても、受光部１０１ａが受光することはない。また、挿引部４０１を動作させることにより、図２Ｂに示す光学フィルタ１０２ａ、１０２ｂの位置が移動し、図２Ａに示す状態となる。
【００７５】
図２Ａ、図２Ｂに示す成分計測装置１４０では、挿引部４０１によって光学フィルタ１０２ａおよび光学フィルタ１０２ｂを挿引（移動）することで、受光部１０１ａに入射する赤外光の波長を変えることができるので、１つの受光部１０１ａで異なる波長の赤外線を計測する。
【００７６】
また、異なる波長を透過する２種類の光学フィルタ（この例では、光学フィルタ１０２ａ、１０２ｂ）を用いて、計測対象物１０３から放射された赤外光のうち、異なる２つの波長の赤外光の光量（スペクトル分布）をそれぞれ計測したが、ダイクロイックミラーを用いて、透過光と反射光の波長が異なることを利用して複数の波長帯域の赤外線光量を求める構成としてもよい。また、光学フィルタとしては、バンドパスフィルタやエッジフィルタが用いられる。
【００７７】
また、図２に示す例では、光学フィルタ１０２ａを光学素子の一例として説明をしたが、これに限定をされる必要はない。例えば、光学フィルタの代わりに回折格子を光学素子として用いてもよい。回折格子とは、格子状のパターンを含む光学素子である。格子状のパターンとは、例えば直線状の凹凸が一定の周期（または間隔）で平行に並んで構成されたものである。
【００７８】
回折格子は、例えば、周期が異なる格子状のパターンの領域を複数含む。回折格子は、例えば、周期が異なる格子状のパターンの第１の領域、第２の領域を含むとする。例えば、第１の領域を第１の所定の位置に配置することにより、第１の領域に入射した赤外光のうち、第１の波長帯域の波長を含む赤外光（例えば回折光）を受光部１０１ａが受光する。第２の領域を第２の所定の位置に配置することにより、第２の領域に入射した赤外光のうち、第２の波長帯域の波長を含む赤外光（例えば回折光）を受光部１０１ａが受光する。そして、第１の領域を第１の所定の位置に、第２の領域を第２の所定の位置に、同時には配置できないとする。この場合、挿引部４０は、第１の領域を第１の所定の位置に配置するように回折格子を移動させる。または、挿引部４０は、第２の領域を第２の所定の位置に配置するように回折格子を移動させる。
【００７９】
このような回折格子を使うことで、挿引によって受光部１０１ａに導く赤外線を、回折格子に含まれる格子状のパターンのうちのいずれか１つのパターンに入射した光に含まれるものとすることができる。これにより、受光部１０１ａに到達する赤外線の波長を変えることも可能となる。
【００８０】
また、ここでは、異なる２つの波長帯域の赤外光の光量を比較する構成としたが、異なる３つ以上の波長帯域の赤外光の光量を比較する構成としてもよい。計測する波長帯域の数が増えるほど高コスト化しやすいが、高精度に検出目的の成分の濃度を求めることが可能となる。
【００８１】
また、上記で一例として水分の分布を計測する例について示したが、水分を求める場合は、上記複数の波長帯域のうち、少なくとも１つの波長帯域（第１の波長帯域）は、５μｍ〜８μｍに含まれることが望ましい。これによって、水分を含むかどうかを識別することが可能となる。また、識別すべき水の温度が１００℃以上である場合、第１の波長帯域は、１２μｍ〜１５μｍ、更に望ましくは、１３μｍ〜１４μｍとするのがよい。
【００８２】
また、少なくとも１つの波長帯域（第２の波長帯域）は、７μｍ〜１４μｍに含まれることが望ましい。これによって、検出目的の成分の識別に加えて、検出目的の成分の温度も計測することが可能な成分計測装置となる。
【００８３】
また、上記では６μｍ〜７μｍ付近の水の吸収を利用するため５μｍ〜８μｍを含む赤外光の光量を計測することが望ましいとしたが、これに限定をされるものではない。例えば、１０μｍ〜１４μｍを含む波長帯域の赤外光の光量を計測してもよい。これにより、１１μｍ〜１３μｍ付近に存在する水の吸収を利用した水分量の算出も可能となる。また、温度計測を実施するため、５μｍ〜１５μｍを含む波長帯の赤外光の光量を計測してもよい。
【００８４】
また、より望ましくは、（図示しないが）計測対象物１０３を加熱（または冷却）する手段を備えていることが望ましい。計測対象物１０３から放射されるスペクトル分布は温度によっても変化するため、温度を変えて、そのたび、計測対象物１０３の計測位置から放射される赤外光の光量（スペクトル分布）を計測することで、より高精度に成分の有無（濃度）を計測する成分計測装置を提供することが可能となる。ここで、計測対象物１０３の温度を変える手段としては、可視光または遠赤外線（または遠赤外光）を照射する照射手段などが用いられる。
【００８５】
また、本実施形態の成分計測装置１００は、パンチルトステージ上に設置され、例えば２軸に走査しながら（または計測位置を変えながら）計測を行う。これにより、２次元の各計測位置において検出目的の成分の有無（濃度）を計測することで、２次元の目的成分（濃度）の分布（以降、成分分布画像と呼ぶ）を得ることが可能となる。ここで、成分計測装置１００の全体を２軸走査せずとも、例えば、受光部としてマトリックスセンサを備えた受光部を用いることで成分分布画像が得られる。前述の走査型はより安価な構成となり望ましいが、後述のマトリックスセンサ型はリアルタイムな動画計測も可能となるため望ましい。
【００８６】
本実施形態において、受光部は、少なくとも赤外領域に感度を持つサーモパイルやボロメータ、少なくともＩｎＳｂを主とした材料として含むＩｎＳｂ量子型フォトダイオードなどの受光素子を備える。
【００８７】
また、計測対象物１０３から放射された赤外線を受光素子に集光する光学系を備えることが望ましく、より高感度な成分計測装置となる。また、光学系としては、ミラーを含む反射光学系またはシリコン、カルコゲナイト、ポリエチレンなどを材料として含むレンズであって、かつ赤外線を透過するレンズを含む透過光学系が用いられる。
【００８８】
また、水を目的成分とする場合、５μｍ〜８μｍに含まれる波長帯域の赤外光量を計測する受光素子をＩｎＳｂ量子型フォトダイオードとすることが望ましい。これによって、より計測精度が早い成分計測装置となる。また、上記ＩｎＳｂ量子型フォトダイオードからなる受光素子を備えた受光部と、例えば受光素子としてサーモパイルを備え、８μｍ〜１３μｍの赤外線光量を計測する受光部を備えることで、計測対象物の水分の有無（濃度）と計測対象物の温度とを同時に計測する安価な成分計測装置となる。
【００８９】
また、水を識別すべき成分とする場合、湿度を計測する湿度計測部（図示せず）を備えていることが望ましい。信号処理部１０４は、例えば、湿度計測部で計測した湿度の情報を受け取り、この情報に基づいて、計測対象物１０３と受光部１０１ａとの間の光路または計測対象物１０３と受光部１０１ｂとの間の光路に滞在する、空気中の水分による光の減衰分を算出することができる。信号処理部１０４は、例えば、受光部１０１ａ、１０１ｂのそれぞれから受け取った赤外光の光量に関するデータを補正することが可能となるため、より高精度に計測対象物の表面または内部の水分量計測を行うことが可能となる。
【００９０】
また、受光部１０１ａおよび受光部１０１ｂのそれぞれから計測対象物１０３までの距離を計測するための、距離計測部を備えていることが望ましい。更に高精度に計測対象物内の水分量計測を行うことが可能となる。距離計測部としては、ＴＯＦ（タイムオブフライト）距離計測計や超音波距離計測計などが用いられる。
【００９１】
（実施の形態２）
図３は、本開示の実施の形態２における成分計測装置３００の構成の一例を示す図である。
本実施形態における成分計測装置３００は、固体光源３０１ａ、固体光源３０１ｂ、固体光源３０１ｃ、光源制御部３０２、レンズ３０３ａ、レンズ３０３ｂ、レンズ３０３ｃ、波長選択性光分岐素子３０４ａ、波長選択性光分岐素子３０４ｂ、前光モニタ３０５、受光部３０７、および計測部３０８を備える。
【００９２】
固体光源３０１ａは、波長λ１の光を出力する固体光源であり、固体光源３０１ｂは、波長λ２の光を出力する固体光源であり、固体光源３０１ｃは、波長λ３の光を出力する固体光源である。
【００９３】
固体光源３０１ａ〜３０１ｃとしては、発光ダイオードや半導体レーザ、スーパールミネッセントダイオードなどを用いることが可能で、波長λ１、λ２、λ３はそれぞれ異なる。発光ダイオードやスーパールミネッセントダイオードなどを用いる場合には、発光波長幅が広いのでフィルタを用いて波長を狭帯域化しても構わない。
【００９４】
光源制御部３０２は、固体光源３０１ａ〜３０１ｃを駆動する。光源制御部３０２は、例えば固体光源３０１ａ〜３０１ｃを順次変調しながら駆動する。レンズ３０３ａ〜３０３ｃは、固体光源３０１ａ〜３０１ｃから出た光をほぼ平行光にする。光源制御部３０２は、例えば、メモリ（図示せず）およびＣＰＵなどのプロセッサを含む。光源制御部３０２は、例えば、ＣＰＵがメモリに記憶したプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、光源制御部３０２は、ＡＳＩＣｓまたはＦＰＧＡｓなどの専用のハードウェア回路に実装されていてもよい。
【００９５】
波長選択性光分岐素子３０４ａ、３０４ｂは、例えばダイクロイックミラーや、ダイクロイックプリズムなどを用いることができる。波長選択性光分岐素子３０４ａは、波長λ１の光を透過し、波長λ２の光を反射する。波長選択性光分岐素子３０４ｂは、波長λ１、λ２の光を透過し、波長λ３の光を反射する。波長選択性光分岐素子３０４ｂを経由したλ１、λ２、λ３の波長の光は、計測対象物３０６に入射し、計測対象物３０６内で吸収・拡散する。計測対象物３０６内で拡散した光の一部は、散乱光として計測対象物３０６から出てくる。
【００９６】
なお、固体光源の数を３個として説明したが、本開示では、波長が異なる少なくとも２つ以上の固体光源を用いることで、分光が可能な小型の成分計測装置となる。
【００９７】
また、波長選択性光分岐素子を追加することで固体光源の数を増やすことが可能である。前光モニタ３０５は、波長選択性光分岐素子３０４ｂで僅かに反射するλ１、λ２の光の強度および僅かに透過するλ３の光の強度をモニタして、光源制御部３０２にフィードバックする。光源制御部３０２は、フィードバックされた光の強度に基づいて、固体光源３０１ａ〜３０１ｃの出力をそれぞれ一定にするように制御する。波長選択性光分岐素子３０４ｂを経由したλ１、λ２、λ３の波長の光は、計測対象物３０６に入射し、計測対象物３０６内で吸収・拡散した後、一部が散乱光として計測対象物３０６から出てくる。
【００９８】
受光部３０７は、計測対象物３０６から出てきた散乱光を受光し、受光した光の強度を計測部３０８へ入力する。計測部３０８は、受光した光の強度を記憶・演算処理を行う。また、計測部３０８には光源制御部３０２から固体光源３０１ａ〜３０１ｃの駆動信号に関する駆動情報も入力される。
【００９９】
計測部３０８は、例えば、メモリ（図示せず）およびＣＰＵなどのプロセッサを含む。計測部３０８は、例えば、ＣＰＵがメモリに記憶したプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、計測部３０８の機能は、ＡＳＩＣｓまたはＦＰＧＡｓなどの専用のハードウェア回路に実装されていてもよい。
【０１００】
かかる構成によれば、予め出力波長が判っている固体光源３０１ａ〜３０１ｃを順次変調しながら駆動し、計測対象物３０６によって吸収を受けた後の散乱光を受光部３０７で受光し、固体光源３０１ａ〜３０１ｃの駆動情報（例えば、固体光源３０１ａ〜３０１ｃからそれぞれ出力される光の光強度）と受光部３０７で受光した光強度とを、計測部３０８で組み合わせる（または対応付ける）。このようにすることで、計測対象物３０６の吸収スペクトルを離散的に得ることができる。
【０１０１】
例えば、固体光源３０１ａから出力されるλ１の波長の光の光強度と、受光部３０７で受光したλ１の波長の光の光強度との差に基づいて、λ１の波長に対応する吸収スペクトル（第１の吸収スペクトル）が得られる。また、例えば、固体光源３０１ｂから出力されるλ２の波長の光の光強度と、受光部３０７で受光したλ２の波長の光の光強度との差に基づいて、λ２の波長に対応する吸収スペクトル（第２の吸収スペクトル）が得られる。また、例えば、固体光源３０１ｃから出力されるλ３の波長の光の光強度と、受光部３０７で受光したλ３の波長の光の光強度との差に基づいて、λ３の波長に対応する吸収スペクトル（第３の吸収スペクトル）が得られる。
【０１０２】
一方、計測部３０８のメモリには、識別すべき物質（または成分）についてλ１、λ２、λ３の波長の光をそれぞれ照射したとき、受光部３０７で受光される光量に関する識別対象情報が予め記憶されている。また、識別対象情報として、識別すべき物質（または成分）の量を変えてλ１、λ２、λ３の波長の光をそれぞれ識別すべき物質（または成分）に照射したときにおいて、受光部３０７で受光される光量に基づいて算出されるλ１、λ２、λ３の波長の光のそれぞれに対する吸収スペクトルに関するデータを、識別対象情報として計測部３０８のメモリに予め記憶してもよい。
【０１０３】
識別対象情報は、例えば、予め識別すべき物質（または成分）に固体光源３０１ａから出射するλ１の波長の光を照射し、受光部３０７で受光したときのλ１の波長の光の光強度（第１の基準光強度）をデータとして含んでもよい。このとき、λ１の波長の光を計測対象物３０６および識別すべき物質へ照射する場合のいずれにおいても、固体光源３０１ａから出射するλ１の波長の光の光強度は、同じまたは同じとみなせる値である。
【０１０４】
また、識別対象情報は、例えば、識別すべき物質（または成分）に固体光源３０１ｂから出射するλ２の波長の光を照射し、受光部３０７で受光したときのλ２の波長の光の光強度（第２の基準光強度）をデータとして含んでもよい。このとき、λ２の波長の光を計測対象物３０６および識別すべき物質へ照射する場合のいずれにおいても、固体光源３０１ｂから出射するλ２の波長の光の光強度は、同じまたは同じとみなせる値である。
【０１０５】
また、識別対象情報は、例えば、識別すべき物質（または成分）に固体光源３０１ｃから出射するλ３の波長の光を照射し、受光部３０７で受光したときのλ３の波長の光の光強度（第３の基準光強度）をデータとして含んでもよい。このとき、λ３の波長の光を計測対象物３０６および識別すべき物質へ照射する場合のいずれにおいても、固体光源３０１ｃから出射するλ３の波長の光の光強度は、同じまたは同じとみなせる値である。
【０１０６】
識別対象情報は、例えば、識別すべき物質（または成分）に固体光源３０１ａから出射するλ１の波長の光を照射し、受光部３０７で受光したときのλ１の波長の光の光強度に基づいて得られる吸収スペクトル（第１の基準吸収スペクトル）を、データとして含んでもよい。
【０１０７】
また、識別対象情報は、例えば、識別すべき物質（または成分）に固体光源３０１ｂから出射するλ２の波長の光を照射し、受光部３０７で受光したときのλ２の波長の光の光強度に基づいて得られる吸収スペクトル（第２の基準吸収スペクトル）を、データとして含んでもよい。
【０１０８】
また、識別対象情報は、例えば、識別すべき物質（または成分）に固体光源３０１ｃから出射するλ３の波長の光を照射し、受光部３０７で受光したときのλ３の波長の光の光強度に基づいて得られる吸収スペクトル（第３の基準吸収スペクトル）を、データとして含んでもよい。
【０１０９】
計測部３０８は、受光部３０７および光源制御部３０２から得られる離散的な吸収スペクトルを用いて、固体光源３０１ａ〜３０１ｃからの光を照射した位置（計測点）における識別すべき物質（または成分）の有無（濃度）を識別する。
【０１１０】
計測部３０８による識別の具体的な動作の一例は、例えば、以下のとおりである。識別対象情報が、第１の基準光強度、第２の基準光強度、および第３の基準光強度の値を含む場合、計測部３０８は、受光部３０７で受光したλ１の波長の光強度と第１の基準光強度との差の絶対値（第１の絶対値）、λ２の波長の光強度と第２の基準光強度との差の絶対値（第２の絶対値）、およびλ３の波長の光強度と第３の基準光強度との差の絶対値（第３の絶対値）を算出する。第１の絶対値、第２の絶対値、および第３の絶対値が、それぞれ予め定めた閾値よりも小さい場合、計測部３０８は、固体光源３０１ａ〜３０１ｃからの光を照射した位置（計測点）において識別すべき物質（または成分）が含まれると判断し、そうでない場合は識別すべき物質（または成分）が含まれないと判断する。
【０１１１】
また、計測部３０８は、識別すべき物質（または成分）が含まれると判断した場合、以下の動作を行うこともできる。
例えば、識別すべき物質（または成分）の量と、受光部３０７で受光される光量に基づいて算出されるλ１、λ２、λ３の波長の光のそれぞれに対する吸収スペクトルとを関連付けたデータが識別対象情報に含まれる場合、計測部３０８は、上述の第１の絶対値、第２の絶対値、および第３の絶対値が予め定めた閾値よりも小さくなる第１の基準光強度、第２の基準光強度、および第３の基準光強度の組み合わせを特定し、この組み合わせから算出される吸収スペクトルに関連付けられた識別すべき物質の量を、計測対象物３０６の量としてもよい。
【０１１２】
計測部３０８による識別の具体的な動作の一例は、例えば、以下のとおりである。識別対象情報が、第１の基準吸収スペクトル、第２の基準吸収スペクトル、および第３の基準吸収スペクトルをそれぞれ含む場合、計測部３０８は、第１の吸収スペクトルと第１の基準吸収スペクトルとの差の絶対値（第４の絶対値）、第２の吸収スペクトルと第２の基準吸収スペクトルとの差の絶対値（第５の絶対値）、および第３の吸収スペクトルと第３の基準吸収スペクトルとの差の絶対値（第６の絶対値）を算出する。第４の絶対値、第５の絶対値、および第６の絶対値が、それぞれ予め定めた閾値よりも小さい場合、計測部３０８は、固体光源３０１ａ〜３０１ｃからの光を照射した位置（計測点）において識別すべき物質（または成分）が含まれると判断し、そうでない場合は識別すべき物質（または成分）が含まれないと判断する。
【０１１３】
また、識別すべき物質（または成分）の量と、受光部３０７で受光される光量に基づいて算出されるλ１、λ２、λ３の波長の光のそれぞれに対する吸収スペクトルとを関連付けたデータが識別対象情報に含まれる場合、計測部３０８は、上述の第４の絶対値、第５の絶対値、第６の絶対値が予め定めた閾値よりも小さくなる第１の基準吸収スペクトル、第２の基準吸収スペクトル、および第３の基準吸収スペクトルの組み合わせを特定し、この組み合わせに関連付けられた識別すべき物質の量を、計測対象物３０６の量としてもよい。
【０１１４】
このように、計測部３０８は、離散的な吸収スペクトル（複数波長の吸収の差）を計測することによって、固体光源からの光を照射した位置（計測点）に存在する成分（成分濃度）を計測することが可能となる。
【０１１５】
例えば、識別すべき物質（または成分）が水である場合、水の吸収率は、１５００ｎｍ帯域、１３００ｎｍ帯域、９００ｎｍ帯域の波長の光で異なることが知られている。よって、例えば固体光源３０１ａから出射する光の波長λ１を１５００ｎｍ、固体光源３０１ｂから出射する光の波長λ２を１３００ｎｍ、固体光源３０１ｃから出射する光の波長λ３を９００ｎｍとする。
【０１１６】
そして、計測部３０８のメモリは、所定の量の水について、波長λ１、λ２、λ３に対応する識別対象情報を予め記憶しておく。このとき、所定の量が複数ある場合、複数の水の量のそれぞれについて、波長λ１、λ２、λ３に対応する識別対象情報を予め記憶していてもよい。
【０１１７】
計測部３０８は、例えば、固体光源３０１ａ〜３０１ｃの駆動情報と受光部３０７で受光した光強度を組み合わせ、得られる離散的な吸収スペクトルとを用いて、計測点に水が存在するかどうか、および、その量を求めることが可能となる。また、連続的に上記計測を続けることで、計測点における水の有無を識別したり、識別した水の量の時間変化を計測したりすることが可能となる。
【０１１８】
更に、固体光源３０１ａ〜３０１ｃを順次、変調しながら駆動し、その変調信号を計測部３０８に入力することにより、周知のロックインアンプの手法によって微弱な散乱光を増幅して計測し、信号ノイズ比を高くすることが可能となる。また、計測部３０８に入力するロックインアンプのための信号は前光モニタ３０５から取得することも可能である。
【０１１９】
固体光源３０１ａ〜３０１ｃをそれぞれ駆動するときの変調周波数は同一で、位相だけずらしても構わないが、変調周波数を相互に異ならせてもよい。変調周波数を相互に異ならせることで、同一の変調周波数で位相をずらすよりもロックインアンプの分離度を高くでき、波長弁別が容易になる。
【０１２０】
また、固体光源３０１ａ〜３０１ｃを交互に駆動することで受光部３０７が１つだけで吸収スペクトルを得ることが可能となり、装置が小型化できる。また、波長選択性光分岐素子によって固体光源をスケーラブルに増やしながら、固体光源から出た光を同軸化できるので、波長のスケーラビリティが確保でき、計測対象物３０６の同一箇所に光が当たるようにできる。
【０１２１】
固体光源を用いることで従来の分光器の用いられているランプ光源などと異なり高速変調が可能となる。また、固体光源３０１ａ〜３０１ｃを変調して、ロックインアンプの手法で信号光を増幅することで外乱光の存在下であっても安定した計測が可能となる。
【０１２２】
なお、本実施形態において、受光部３０７が受光する光として計測対象物３０６からの散乱光を受光するとしたが、計測対象物３０６を透過する光を受光しても当然波長による吸収の差が判る。
【０１２３】
また、本実施形態において、固体光源３０１ａ〜３０１ｃは物理的に分離された別々の光源として説明したが、１つの半導体チップ上に複数のエミッタを設けることも可能であるし、外部からの制御によって異なる波長の光を出力できる波長可変半導体レーザを用いても構わない。
【０１２４】
また、計測対象物３０６と受光部３０７をむすぶ共焦点光学系を備えることが望ましい。これによって、計測対象物３０６の表面の任意の点から出射した光の出力を計測することが可能となる。このように、計測対象物３０６内の出射位置毎の光強度を計測することで、より正確に計測対象物内の吸収スペクトルを得ることが可能となる。
【０１２５】
また、計測対象物３０６に光を入射させる位置、もしくは上記共焦点光学系を介して出射した光が受光部３０７に届けられる位置の少なくともいずれかの位置を、移動させることができる構成であってもよい。これによって、計測対象物３０６の内部の吸光スペクトルの分布を得ることが可能となり、計測対象物の表面から深部まで、深さ毎に分布する計測対象物内の成分濃度を求めることが可能となる。
【０１２６】
また、固体光源から出射した光を２つに分岐し、一方を計測対象物に照射し、計測対象物から返って来た光と、もう一方の光を干渉させることで、計測対象物内の任意の深さ（位置）から戻ってきた光のみの吸光スペクトルを求めることが可能となる。これによって、計測対象物内の深さ毎の成分濃度分布を求めることが可能となる。
【０１２７】
また、本開示の成分計測装置３００は、成分計測装置３００がパンチルトステージ上に設置されているか、波長選択性光分岐素子３０４ｂと計測対象物３０６との間に、ポリゴンミラーや２軸走査ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーなどを備えることで、計測点（固体光源からの光照射点）の位置を変えることが可能となる。
このように、計測点を変えて成分計測を行うことで、目的成分の成分分布（濃度分布）を求めることが可能となる。
【０１２８】
例えば、計測点を２軸に走査し、各位置での成分濃度を輝度や色情報に変換して表示することで、成分濃度分布画像を表示することも可能となる（以降、計測点の走査範囲を計測エリアと記載する）。
【０１２９】
図４は、本実施形態の成分計測装置の他の一例を示す図である。
また、図４に示す成分計測装置１２００は、波長選択性光分岐素子３０４ｂと計測対象物３０６との間に、走査ミラー１２０１を備えることで、計測点（固体光源からの光照射点）の位置を変える構成である。このように、計測点を変えて成分計測を行うことで、目的成分の成分濃度分布（画像情報）を求めることが可能となる。
【０１３０】
パンチルトステージを用いる方法では、より安価で高感度に成分濃度分布を計測することが可能であり、走査ミラーを用いる構成では、より高速に成分濃度分布を計測することが可能となる。ここで、走査ミラー１２０１としては、ポリゴンミラーや２軸走査ＭＥＭＳミラーなどが用いられる。
【０１３１】
各計測点での成分濃度を輝度や色情報に変換することで、ユーザに成分濃度分布（画像情報）を伝えることが可能となる。走査ミラーやパンチルトステージによって計測点を変えながら、複数の波長の光を計測点に向けて照射する場合、同時に複数の波長の光を点灯させる方式と、時間分割で複数の波長の光を順次点灯させる方式が用いられる。同時に複数の波長の光を点灯させる方式では、より高速な成分濃度分布計測が可能となり、複数の波長の光を時間分割で順次点灯させる方式では、より安価な成分濃度分布計測が可能となるため望ましい。
【０１３２】
また、複数の波長の光を時間分割で順次点灯させる方式では、走査ミラーやパンチルトステージを駆動させながら各光源を点灯させることが望ましい。これによって、順次点灯型でも同時点灯型と同様に高速な成分濃度計測が可能となる。
【０１３３】
また、順次点灯型で、かつ、走査ミラーを駆動させながら光源を点灯させるタイプの場合、波長の異なる複数の光（レーザ光）の走査ミラーへの入射角が異なっていることが望ましい。これにより、異なる時刻に点灯したレーザ光が同じ計測点に照射される設計が可能となり、高Ｓ/Ｎの成分濃度分布計測が可能となる。
【０１３４】
また、各光源からの光の走査ミラーへの入射角を調節する手段を備えることが望ましく、計測速度や計測範囲を変えても高Ｓ/Ｎな成分濃度計測が可能な成分濃度計となる。
【０１３５】
本開示の成分計測装置３００は、波長３００ｎｍから１１００ｎｍ帯域で感度を有する可視カメラや、波長８μｍから１３μｍ帯域で感度を有するサーモグラフィ、近赤外カメラなどの画像取得装置（カメラ）を備えていることが望ましく、成分濃度分布を計測する計測エリアの画像を取得していることが望ましい。
【０１３６】
これによって、上記画像取得装置で得られた動画の背景差分情報を用いて、計測エリア内に進入した物体を検出することが可能となる。
計測エリア内に進入した物体（動体）を把握することで、計測エリア内の動体以外の部分の成分分布の変化のみを検出することが可能となる。
【０１３７】
（実施の形態３）
本実施形態では、室内の成分分布を計測する移動体５０１について示す。
図５は、本実施形態に係る移動体の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る移動体は、実施の形態１および２において示した成分計測装置を備えたことを特徴とする。
【０１３８】
図５に示すように、移動体５０１は、成分計測装置５０２、点灯部５０３、漏れ箇所通知ボタン５０４、制御・処理部５０５、通信部５０６、移動部５０７、送風部５０８、放射加温部５０９、殺菌部５１０、吸気部５１１、湿度計測部５１２、および放射温度計測部５１３を備える。
【０１３９】
また、移動体５０１は、例えば、メモリ（図示せず）およびＣＰＵなどのプロセッサを含む。制御・処理部５０５は、例えば、ＣＰＵがメモリに記憶したプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、制御・処理部５０５の機能は、ＡＳＩＣｓまたはＦＰＧＡｓなどの専用のハードウェア回路に実装されていてもよい。
【０１４０】
例えば、制御・処理部５０５は、成分計測装置５０２、点灯部５０３、制御・処理部５０５、通信部５０６、移動部５０７、送風部５０８、放射加温部５０９、殺菌部５１０、吸気部５１１、湿度計測部５１２、および放射温度計測部５１３を制御する。例えば、制御・処理部５０５は、ユーザにより漏れ箇所通知ボタン５０４が押されると、制御・処理部５０５は、移動部５０７を制御する。
【０１４１】
なお、点灯部５０３、漏れ箇所通知ボタン５０４、通信部５０６、移動部５０７、送風部５０８、放射加温部５０９、殺菌部５１０、吸気部５１１、湿度計測部５１２、および放射温度計測部５１３は、移動体５０１に備える必要は必ずしもない。
【０１４２】
図６は、本実施形態の移動体の外観の一例を示す斜視図である。
本実施形態の移動体５０１は、図５、図６に示すように、成分計測装置５０２を備えた移動体５０１である。成分計測装置５０２は、実施の形態１または実施の形態２に示した成分計測装置１００または成分計測装置３００であることが望ましい。成分計測装置１００または成分計測装置３００を移動体５０１に搭載することで、室内などの所定の場所を移動しながら、室内の成分分布を計測することが可能となる。
【０１４３】
上記構成の移動体５０１が室内を移動しながら、室内の複数の場所において識別すべき成分を計測することで、室内の複数の場所における識別すべき成分分布を広範囲に計測することが可能となる。
【０１４４】
例えば、成分計測装置５０２にて、識別すべき成分を「水分」とした場合、成分計測装置５０２は、水分計測部として機能し、室内の濡れている場所の水分の分布（水分の有無）を計測することが可能となる。成分計測装置５０２にて水分を識別する方法に関しては実施の形態１または実施の形態２で記載したとおりである。
【０１４５】
また、成分計測装置５０２は、例えば識別すべき成分として室内の花粉またはウイルスとし、計測場所において、これらの分布を計測してもよい。また、成分計測装置５０２は、例えば識別すべき成分としてホルムアルデヒドとし、計測場所においてホルムアルデヒドの濃度分布を計測してもよい。
【０１４６】
制御部に対応する制御・処理部５０５は、予め設定された時間間隔で移動部５０７（例えばモータの駆動および車輪５０７ａの向き）を制御することで、室内の移動体５０１を定期的に移動させる。そして、制御・処理部５０５は、成分計測装置５０２を制御することで、成分分布の計測を行わせてもよい。
また、移動体５０１が移動可能な範囲のうち少なくとも一部（より望ましくは全域）の中で濡れているかどうかチェックすることで、定期的に室内の成分分布を計測することが可能となる。
【０１４７】
また、制御・処理部５０５は、ユーザが指定した「曜日」や「時間」に、移動部５０７を制御し、移動体５０１を移動させると共に、成分計測装置５０２を制御し、室内の成分分布を計測させるようにしてもよい。これにより、ユーザにとって、より成分分布が気になる「曜日」や「時間」の室内成分分布を計測することが可能となる。
【０１４８】
より望ましくは、早朝に室内の水分分布を計測することが望ましい。早朝（日の出前）は、一日の中で最も結露が発生しやすい時間帯であり、より高感度に室内でカビが発生しやすい部分の検出が可能となる。
【０１４９】
制御・処理部５０５は、移動体５０１が移動しているときに常に成分分布の計測を行うように成分計測装置５０２を制御してもよい。また、制御・処理部５０５は、移動部５０７を制御し、移動体５０１を移動すべき場所に移動させた後、移動体５０１を停止させ、成分計測装置５０２に成分分布の計測を行わせるようにしてもよい。
【０１５０】
また、本実施形態の移動体５０１は、移動中に室内の塵・埃などのゴミを吸引（吸気）する吸気部５１１（図示しない）を備える。これによって、移動体５０１は、室内の成分分布計測と同時に室内の清掃も可能となる。この場合、制御・処理部５０５は、水分分布計測と、清掃のタイミングを制御する。例えば、早朝に室内の水分分布を計測する場合は、水分分布計測のみを実施し、清掃は別の時間帯に実施するように各構成を制御してもよい。清掃のために発生する騒音によって睡眠中のユーザが起きるなど、安眠の妨害となることを防ぐことが可能となる。なお、移動体５０１を用いて、室内の塵・埃などのゴミを吸引（吸気）する必要がないのであれば、移動体５０１に吸気部５１１を備える必要は必ずしもない。
【０１５１】
また、移動体５０１は、ＷｉｆｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信部５０６を備える。通信部５０６は、例えば、ＷｉｆｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどを用いて通信する通信回路を含んでもよい。通信部５０６が外部から取得した情報に基づき、制御・処理部５０５が、成分分布を計測する時間等を制御することができる。例えば、移動体５０１は、通信部５０６を通じて、ユーザの寝室の照明の駆動履歴またはスマートフォンの使用時間の履歴などの情報を取得することができれば、起床・就寝時間またはスマートフォンの使用時間の履歴などに基づくユーザの生活パターンが推定できる。移動体５０１は、推定したユーザの生活パターンに合わせて、清掃の時間や室内の成分分布計測時間を設定することが可能となる。なお、移動体５０１を用いて、外部から情報を取得する必要がなければ、移動体５０１に通信部５０６を備える必要は必ずしもない。
【０１５２】
例えば、清掃はユーザの外出中が望ましく、水分分布計測は、日の出前で、かつ、ユーザが起床する前が最も望ましい。ユーザ所有のスマートフォンの位置情報から外出中であることが判断でき、寝室の照明ＯＮ／ＯＦＦの履歴からユーザの日々の起床時刻情報が得られる。また、ユーザのスケジュール帳の情報についても通信部５０６を通して取得することが望ましい。スケジュール情報を基に、出張など、起床時間が異なる日を把握し、よりユーザの起床時間を正確に把握することが可能となる。また、日の出時刻に加えて、日々の天気や外気の温度・湿度情報も取得することが望ましい。例えば、より結露が発生しやすい日時（湿度が高い時間、外気温が低い時間、日の出前の時間、など）に室内の水分分布計測を行うことが可能となる。より少ない計測回数でカビ発生の危険性を把握しユーザに伝えることが可能となる。計測のための移動量を軽減し、消費電力を軽減することが可能となる。
【０１５３】
また、水分計測部が計測した物質の水分に関する情報を基に、移動部５０７もしくは吸気部５１１を制御してもよい。例えば、水分量が所定量以上多い物体の上を移動体が移動しないように移動部５０７を制御する。または、水分量が所定量以上多い物体の周辺に対して吸気部５１１による吸気を行わないように制御してもよい。これにより、吸気部５１１によって液体や水分量の多い物質を吸収してしまうことによる詰まり等の問題を解消することができる。
【０１５４】
また、本実施形態の移動体５０１は、水分分布の計測の結果、室内の結露を検出した場合に、発見した結露を取り除く（乾燥させる）乾燥部を備えてもよい。検出に加えて乾燥もさせることでカビの発生を防止することが可能となる。乾燥部としては、遠赤外線を放射する放射加温部５０９であってもよく、温風を送風する送風部５０８であってもよい。より安価に乾燥させることが可能となる。なお、移動体５０１を用いて、結露を取り除く（乾燥させる）必要がなければ、移動体５０１に乾燥部を備える必要は必ずしもない。
【０１５５】
また、本実施形態の移動体５０１は、菌を殺菌する殺菌部５１０を備える。例えば、濡れている部分に紫外線やイオンを照射し、カビの発生を防止することが可能となる。乾燥手段より少ない消費電力で菌の発生を防止することが可能となる。一方、乾燥手段を備える場合は紫外線が直接届かない部屋の隅の溝などのカビの発生も防止することが可能となる。言うまでもなく、両方を備えていることがより望ましい。なお、移動体５０１を用いて、菌を殺菌する必要がないのであれば、移動体５０１に殺菌部５１０を備える必要は必ずしもない。
【０１５６】
また、本実施形態の移動体５０１の制御・処理部５０５は、室内で結露などの濡れを発見した場合、すぐに乾燥（殺菌）を開始せず、一旦室内の成分分布計測を完了したのち、再度、発見場所に移動し、乾燥（殺菌）を実施するように、各構成を制御してもよい。より結露状態の激しい場所（広範囲に濡れているなどの場所）を優先して乾燥（殺菌）を実施することが可能となる。
【０１５７】
また、制御・処理部５０５は、室内の成分計測完了後に充電のために充電器を設置する場所に戻り、乾燥や殺菌のための充電を実施するように移動体５０１を制御してもよい。そして、制御・処理部５０５は、充電が完了した後に、濡れを発見した場所へ移動し、乾燥（殺菌）を実施する。このように構成をすれば、より小さな容量のバッテリーで、大きな乾燥（殺菌）効果を実現することが可能となり、移動体の小型化・低コスト化が可能となる。
【０１５８】
また、移動体５０１は、一度、結露（濡れ）を発見した場所の情報をメモリなどに記憶してもよい。これにより、移動体５０１は、一度、結露（濡れ）を発見した場所を濡れやすい場所として認識できるようになる。また、移動体５０１は、異なる時刻において同じ場所で結露（濡れ）を発見した場合、その回数に関する情報を結露（濡れ）の発見場所の情報と関連付けてメモリに蓄積してもよい。これにより、移動体５０１は、例えば所定の回数以上結露（濡れ）を発見した場所を濡れやすい場所として認識できるようになる。
【０１５９】
また、制御・処理部５０５は、濡れやすい場所を（その他の場所に比べてより多い回数）訪れるように移動部５０７を制御し、成分計測装置５０２に濡れていないかどうかの確認（成分計測）を行わせるように制御してよい。これによって、室内全体を高頻度に確認する場合より少ない消費電力で、室内の濡れている場所の確認が可能となる。
【０１６０】
また、本実施形態の移動体５０１は、通信部５０６を備え、結露を検出した場合に通信部５０６によって同室内の別の機器と通信して、他の機器により結露を取り除いてもよい。例えば、結露が発生している部屋や、室内の位置・時間に関する情報を基に、同じく通信手段および乾燥手段を備えた装置（除湿機能を備えたエアコンや除湿機）を制御してもよい。同室内の別の機器を用いることで、移動体自身に乾燥部や殺菌（除菌）部５１０を備えず、安価な移動体で家庭内のカビの発生を防止することが可能となるため望ましい。また、同様に、同室内の別の機器を用いて、紫外線照射やイオン照射などのカビ対策を講じてもよい。
【０１６１】
また、本実施形態の移動体５０１は、室内の濡れている場所などの成分分布をユーザに伝える通知部を備えていることが望ましい。これによって、ユーザは室内の成分分布（濡れている場所の分布）を把握することが可能となる。これを基に、ユーザは部屋の換気を実施するなどカビの発生を防止する対策をとることが可能となる。なお、移動体５０１を用いて室内の濡れている場所などの成分分布をユーザに伝える必要がないのであれば、移動体５０１に通知部を備える必要は、必ずしもない。
【０１６２】
ユーザに対して、室内の濡れている場所の分布を伝える通知部の一例について下記で示す。
例えば、移動体５０１は、通知部の一例として、ＬＥＤなどの点灯部５０３を備えてもよい。例えば、濡れている部分を検出した際、制御・処理部５０５は点灯部５０３を点灯するように制御することで、室内に濡れている部分が存在すること（存在したこと）をユーザに通知してもよい。これによって、ユーザは、特別な操作をすることなく、室内に濡れている部分が存在するのかどうかを把握することが可能となる。
【０１６３】
また、移動体５０１は、通知部に一例として、濡れ箇所通知ボタン５０４を備えてもよい。例えば、ユーザが濡れ箇所通知ボタン５０４を押した場合に、制御・処理部５０５は移動部５０７を制御し、図示しないメモリに記録されている室内の濡れを検出した位置に移動体５０１を移動させる。これによりユーザに対して濡れ位置を通知ことが可能となる。ユーザは、任意のタイミング（手が空いた時間）に濡れ位置を確認することが可能となる。
【０１６４】
また、ユーザへの濡れ箇所通知方法としては、移動体５０１が備える通信部５０６を用いて、濡れ位置情報を情報表示手段に通知する方法を用いてもよい。情報表示手段としては、例えば、ディスプレイを有するユーザ所有のスマートフォンまたはＴＶなどが用いられる。
【０１６５】
図７は、ディスプレイに表示する成分分布提示画面の一例を示す図である。
上記、情報表示手段を用いてユーザへの通知を行う場合、図７に示すような画面をディスプレイに表示し、ユーザに示し濡れ位置を通知することが可能となる。図７に示すように、移動体が配置された部屋のマップ（ＭＡＰ）を表示し、ＭＡＰ内に成分毎に分布している位置を表示することが可能となる。
【０１６６】
成分毎に模様や色を変えるなどをしてもよく、同じ成分であっても量の多い少ないに応じて表示マークの大きさや太さを変えるなどによって表現してもよい。ユーザにとっては、より容易に室内の成分分布を把握することが可能となる。
【０１６７】
また、予めＭＡＰ上の場所毎に「キッチン」、「ダイニング」…のように名称を付けておくことで、移動体からユーザに対して音声で「今朝、キッチンの西側で水分を検出しました」のように、成分分布情報を移動体が備えるスピーカを用いて伝えてもよい。ユーザは情報表示手段を操作することなく室内の成分分布を把握することが可能となる。
【０１６８】
また、ＭＡＰ上の場所毎の名称付けはユーザの手入力であってもよく、部屋の形状や位置関係から推定した名称を予めユーザに提示し、誤りがあればユーザが修正するという方法であってもよい。
【０１６９】
また、本実施形態の移動体５０１は、湿度を計測する湿度計測部５１２に対応する湿度計と放射温度を計測する放射温度計測部５１３に対応する放射温度計とを備える。より安価に室内で結露しやすい場所の把握が可能となる。湿度計から、室内の露点を算出し、室内の壁や床の温度で露点を下回る、あるいは露点に近い温度の部位を検出し、壁や床付近の湿度を算出することが可能となる。結露していない状態であっても、結露しやすい場所を把握することが可能となる。
【０１７０】
湿度計としては、電気式湿度計や露点式湿度計が用いられる。より高速な湿度計が望ましく、電気式湿度計が望ましい。移動体の移動速度が速い場合であっても、より正確に結露しやすさを把握することが可能となる。放射温度計としては、遠赤外線に感度を持つサーモパイルやボロメータなどが用いられる。
【０１７１】
なお、移動体５０１を用いて湿度を計測する必要がないのであれば、移動体５０１は、湿度計測部５１２を備える必要は必ずしもない。また、移動体５０１を用いて放射温度を計測する必要がないのであれば、移動体５０１は、放射温度計測部５１３を備える必要は必ずしもない。また、水分計測部（成分計測装置５０２）が、湿度計測部５１２および放射温度計測部５１３をそれぞれ備える構成であってもよい。
【０１７２】
図８は、本実施形態の移動体５０１の外観の他の一例を示す上面図である。
また、本実施形態の移動体５０１は、図８に示すように回転ブラシ７０１を備えていてもよい。回転ブラシ７０１は、移動体５０１の進行方向に対して成分計測装置５０２と同じ側に設置されていることが望ましい。部屋の隅の埃を回転ブラシ７０１で掃きながら部屋の隅（壁）の成分を計測することが可能となる。結露などによって、最もカビなど発生しやすい部屋の隅の壁の成分を計測することで、室内のカビの発生防止効果が高まる。
【０１７３】
また、回転ブラシ７０１は、成分計測装置５０２より、進行方向前方に設置されていることが望ましい。これによって、成分計測装置５０２に埃が付着することを防止することが可能となり、計測精度をより長く維持することが可能となる。
【０１７４】
また、移動体５０１は、底面に埃吸引口７０２を備える。吸気部は、移動体５０１の内部に設けられ、埃吸引口７０２から塵・埃などのゴミを吸い込む（吸気する）。回転ブラシ７０１は、成分計測装置５０２→壁→移動体底面（埃吸引口７０２）の順となるように回転方向が決められていることが望ましい。これによって、より成分計測装置５０２に埃が付着することを防止することが可能となり、計測精度を更に長く維持することが可能となる。
【０１７５】
（実施の形態４）
本実施形態では、洗濯物など濡れている物質（以降、乾燥対象物とする）の乾燥状態を計測し、乾燥対象物設置環境（風向、風速、温度、湿度、照度など）を制御する乾燥方法について示す。
以下では、本実施形態の乾燥方法を実行する一例として乾燥機について示す。
【０１７６】
図９は、本実施形態の乾燥機の外観の一例を示す斜視図である。図１０は、本実施形態の乾燥機８０１の構成の一例を示すブロック図である。
図９に示すように、本実施形態の乾燥機８０１は、送風部８０２と乾燥対象物の乾燥状態計測部８０３を備える。また、図１０に示すように乾燥機８０１は、更に制御・処理部８０４、通信部８０５を備える。
【０１７７】
また、乾燥機８０１は、例えば、メモリ（図示せず）およびＣＰＵなどのプロセッサを含む。制御・処理部８０４は、例えば、ＣＰＵがメモリに記憶したプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、制御・処理部８０４の機能は、ＡＳＩＣｓまたはＦＰＧＡｓなどの専用のハードウェア回路に実装されていてもよい。
【０１７８】
例えば、制御・処理部８０４は、送風部８０２と、乾燥状態計測部８０３と、通信部８０５と、ファンと、フィン８０６を制御する。
【０１７９】
また、乾燥機８０１の内部には、ファンとフィン８０６を備え、フィン８０６の温度を調節することで送風部８０２から出る風の温度を調節することが可能である。フィン８０６の温度を調節する手段としては、ヒーターやペルチエ、コンプレッサなどが用いられる。また、乾燥機８０１は室外機と接続されていてもよい。また、乾燥機８０１の内部のファン回転速度を調節することで、送風部８０２から送風される風の風速を調節することも可能となる。更に、例えば、独立して温度調節可能なフィン８０６を２種類内蔵することで、送風部８０２から送風される湿度と温度を独立して調節することが可能となる。
【０１８０】
また、乾燥状態計測部８０３としては、実施の形態１または実施の形態２に示したような成分計測装置１００または成分計測装置３００が用いられる。目的成分を水分とすることで、乾燥機８０１の周囲の乾燥対象物の位置を把握し、乾燥対象物に含まれる水分量を把握することが可能となる。
【０１８１】
制御・処理部８０４は、乾燥状態計測部８０３より取得した乾燥対象物の位置情報を基に、乾燥対象物の範囲のみに集中的に送風するように、送風部８０２を制御する。これによって、より短時間で乾燥対象物を乾燥させることが可能となる。乾燥対象物が洗濯物の場合は乾燥までの時間が短いほど、雑菌の繁殖が抑制される。
【０１８２】
また、ユーザが乾燥にかかる時間を設定できることが望ましく、乾燥時間あるいは乾燥完了時刻を入力できるようなタッチパネルやスイッチなどのインターフェースを、乾燥機８０１に備えてもよい。ユーザは、自身のスケジュールや家族のスケジュールを考慮して乾燥時間を調節することが可能となる。
【０１８３】
また、各乾燥対象物の水分量の情報を基に、残り水分量が多い乾燥対象物を把握し、集中的に送風することで乾きが遅い乾燥対象物もより短い時間で乾燥させることが可能となる。
【０１８４】
また、乾燥状態計測部８０３として、サーモパイルやボロメータなどの放射温度計を用いてもよい。濡れ物質は気化熱が奪われることで周囲より温度が低くなるため、放射温度計を乾燥状態計測部８０３として用いることで、安価に濡れ箇所の把握が可能となる。ただし、実施の形態１、２に示す成分計測装置１００または成分計測装置３００を乾燥状態計測部８０３として用い、水分の分布を計測する構成のほうが、より正確に水分量を計測することが可能となるため望ましい。
【０１８５】
また、本実施形態の乾燥機８０１が、乾燥対象物を乾燥させる機能以外にも使う場合は、例えば、洗濯物乾燥モードのような、本実施形態に示す乾燥方法を実施する制御モードを備え、ユーザが自由に選択できるように設計されていてもよい。
【０１８６】
また、制御・処理部８０４は、乾燥開始後に乾燥対象物の上部または下部のいずれかのみに送風する時間を設け、各構成を制御してもよい。制御・処理部８０４は、乾燥状態計測部８０３より随時計測結果を取得し、各乾燥対象物の乾燥速度把握を行ってもよい。これにより、制御・処理部８０４は、一部のみに集中的に送風する制御をすることで、より早く乾燥させることが可能となるため、より早く各乾燥対象物の乾燥速度を把握することが可能となる。上記一箇所に集中的に送風する時間は、乾燥開始後の極力早い時間帯に設けられていることが望ましいが、少なくとも１時間以内に設けられていることが望ましい。
【０１８７】
また、本実施形態において、乾燥状態計測部８０３である赤外線検出手段の駆動部、受光面、光出射面などの汚れを防止するため、乾燥状態計測部を覆うカバー（防汚カバー）を備えていることが望ましい。また、防汚カバーは、人の有無を計測する手段によって、人が近くに居る場合のみ乾燥状態計測部８０３を覆うように制御されることが望ましい。これによって、人が不在になるたびに防汚カバーを外す手間が不要となる。
【０１８８】
また、乾燥状態計測部が浴室に設置されている場合は、シャワーや水栓などから、水が放出されていること検出する手段を備え、水放出中は防汚カバーが乾燥状態計測部８０３を覆うことが望ましい。これによって、より乾燥状態計測部の汚れを防止することが可能となる。
【０１８９】
また、上記では、水が放出されている場合に防汚カバーを用いたが、例えば、水流がある一定以上のときのみに防汚カバーを用いる設定としてもよい。水しぶきによる汚れの発生可能性が低い場合は、乾燥状態計測が可能となる。
また、防汚カバーは、湿度を計測する湿度計測部を備えていて、湿度が一定以上の場合、防汚カバーが乾燥状態計測部を覆うことが望ましい。これによって、乾燥状態計測部が結露によって汚れることを防止することが可能となる。
【０１９０】
また、乾燥状態計測部は加熱部を備えることが望ましい。受光面や光出射面を加熱することで、結露による汚れを更に防止することが可能となる。
【０１９１】
以上、本実施形態では、乾燥状態計測部８０３と送風部８０２との両方を備える乾燥機８０１について示したが、乾燥状態計測部を備える機器と送風部（および、フィン、ファン、ペルチエ、ヒーターなどの温度、湿度、風向、風速調節部）とを備える機器が別の機器であってもよい。それぞれ、通信部を備え、連係動作することで本実施形態にて、乾燥機８０１を用いて示した乾燥方法を実施することが可能となる。
【０１９２】
（実施の形態５）
図１１は、本実施形態における成分計測装置と計測対象物の位置関係の一例を示す図である。
本実施形態では、図１１に示すように実施の形態１、２に示した成分計測装置９０１を用いて、床面の水濡れ箇所９０２を検出する実施形態について示す。
【０１９３】
生鮮食料品などの店舗の床面を計測エリアとして、水に濡れている床面を検出した場合に店員に通知することで、店員に店舗床の水濡れにより早く気づかせることが可能となる。店員は濡れている部分をふき取るなどすることで、店舗の床が濡れていることで、来店客が転倒する事故を防止することが可能となる。
【０１９４】
本実施形態では、計測エリア内を来店客が行き交うため、計測エリア内の水濃度計測を連続的に行っているだけでは、人の侵入を床面の水濡れとして検出してしまう（誤検出してしまう）ことが課題となる。これは、人の皮膚表面には水分が存在しているために発生してしまう。
【０１９５】
このため、計測エリア内を波長３００ｎｍから１１００ｎｍ帯域で感度を有する可視カメラや、波長８μｍから１３μｍ帯域で感度を有するサーモグラフィ、７００ｎｍから２μｍ帯域で感度を有する近赤外カメラなどの画像取得装置（カメラ）９０３を備えていることが望ましく、成分濃度分布を計測する計測エリアの画像を取得していることが望ましい。
【０１９６】
ここで、成分計測装置９０１は、図示しない通信部を介して画像取得装置９０３と無線で接続されていてもよい。また、画像取得装置９０３と成分計測装置９０１とは、有線の信号線で接続されていてもよい。これによって、ユーザの手間なく、動体位置などの情報のやり取りが可能となる。なお、成分計測装置９０１は、図示しない制御・処理装置に接続されており、また画像取得装置９０３も図示しない制御・処理装置に接続されていてもよい。ここで、制御・処理装置は、成分計測装置９０１および画像取得装置９０３と同一空間にあり、ケーブル等を介して物理的に接続されていてもよい。また、制御・処理装置は、外部空間に配置され、通信部を介して成分計測装置９０１および画像取得装置９０３と接続されてもよい。
【０１９７】
これによって、上記画像取得装置９０３で得られた動画から背景差分などの手法を用いて、計測エリア内に進入した人を検出することが可能となる。よって、画像取得装置９０３が取得した情報によって、成分計測装置９０１は人の位置と水の位置を識別することができる。
【０１９８】
また、上記では、画像取得装置９０３で得られた動画情報から背景差分法を用いて、計測エリア内の進入物を検出する方法について示したが、レーザ光を用いたタイムオブフライトや、ミリ波レーダーなどを用いて計測エリアの３次元計測を行うことで進入物（動体）を検出してもよい。
【０１９９】
また、上記３次元計測や画像取得装置において検出された動体の位置（画素）と、成分計測装置で取得した成分分布画像の位置（画素）との関係性を把握する手段を備えていることが望ましく、動体と床面水濡れの区別をより正確に行うことが可能となる。ここで、上記関係性把握の方法としては、計測エリア内に複数の目印となるポイントを設定して、予め両画像の位置合わせを行う方法を用いてもよい。
【０２００】
また、実施の形態２に示すように、固体光源で生成した光を床面に照射する成分計測装置の場合は、少なくとも１つの固体光源にて、上記画像取得装置９０３が感度を持つ帯域の光（３００ｎｍ〜１１００ｎｍの光）を生成することで、（成分計測装置９０１の）計測点の位置と、画像取得装置９０３における画素とを対応させることが可能となる。
【０２０１】
また、極力設置位置が近いことが望ましく、成分計測装置の受光部と動体の位置計測部（画像取得装置９０３）は一体型となっているか、隣接されていることが望ましい。これによって、より正確に動体の位置把握が可能となる。
【０２０２】
また、成分計測装置が走査型である場合、動体検出中は、走査を停止させて、動体が検出されなくなった後、走査停止位置から再び走査を開始する制御を行うことが望ましい。これによって、計測エリアの水濡れをもらさず検出することが可能となる。
【０２０３】
また、本実施形態では、店舗などの人が存在する場所（所定の場所）における水分検知について示したが、同様の構成で、路面の濡れや凍結を検知する監視装置も実現可能となる。路面においても、自動車などの動体があるため、同様の構成で動体と路面を識別し、路面の濡れや凍結のみを検出することが可能となる。
ただし、路面の凍結を検知する用途の場合は、成分計測装置による水分検知に加えて、路面の温度を計測する放射温度計も備えていることが望ましい。これによって、濡れ状態と凍結状態を識別することが可能となる。
【０２０４】
また、実施の形態１に示したように、温度と水分の両方を計測する成分計測装置を用いることが望ましい。取得された温度分布情報と水分分布情報の位置合わせも必要無く、小型で安価な路面凍結計測装置を提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０２０５】
本開示は、物体から放出される赤外線を計測する成分計測装置および、波長の特定された光源を有し、分光素子の不要な成分分析装置ならびに移動体として有用である。また水など特定の物質の存在検知や、分布の可視化等の用途にも応用できる。
【符号の説明】
【０２０６】
１０１ａ、１０１ｂ、３０７  受光部
１０２ａ、１０２ｂ  光学フィルタ
１０３、３０６  計測対象物
１０４  信号処理部
２０１  漏油検出装置
２０２  油分封入設備
２０３  油分
２０３ａ  漏れ油分
２０４  赤外光
３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ  固体光源
３０２  光源制御部
３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ  レンズ
３０４ａ、３０４ｂ  波長選択性光分岐素子
３０５  前光モニタ
３０８  計測部
４０１  挿引部
５０１  移動体
５０２、９０１  成分計測装置
５０３  点灯部
５０４  濡れ箇所通知ボタン
７０１  回転ブラシ
７０２  埃吸引口
８０１  乾燥機
８０２  送風部
８０３  乾燥状態計測部
９０２  水濡れ箇所
９０３  画像取得部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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