(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
要素臭ガスを供給するＮ個（Ｎは２以上の整数）の要素臭容器と、
キャリアガスを供給するＭ個（Ｍは１以上、かつＮ未満の整数）のキャリアガス容器と、
前記要素臭ガスを調合する調合部と、
前記Ｎ個の要素臭容器から要素臭ガスを前記調合部に導く調合系統と、
前記Ｎ個の要素臭容器から要素臭ガスを排気するバイパス系統と、
前記Ｎ個の要素臭容器及び前記Ｍ個のキャリアガス容器と前記調合系統又は前記バイパス系統との接続を切替える（Ｎ＋Ｍ）個の電磁弁と、
前記（Ｎ＋Ｍ）個の電磁弁による接続の切替えを制御する制御手段と、
を具備し、
前記制御手段は、前記Ｎ個の要素臭容器のうち、同時に前記調合系統に接続する個数をＭ個以下にすると共に、前記調合系統に接続する前記要素臭容器の個数と同数の前記キャリアガス容器を前記バイパス系統に接続し、前記Ｎ個の要素臭ガスの所定の混合比に基づいて、所定の時間当たりの前記要素臭容器と前記調合系統との接続時間を制御することを特徴とする匂い調合装置。
【請求項２】
前記要素臭ガスは、対応する前記要素臭容器のヘッドスペースから供給することを特徴とする請求項１に記載の匂い調合装置。
【請求項３】
前記調合系統及び前記バイパス系統は、それぞれ流量を調整する流量調整手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の匂い調合装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の匂い調合装置を備え、
前記調合系統に匂いを測定する測定手段を設け、
前記制御手段は、予め定めた目標値と、前記測定手段による前記調合部において調合された調合臭の測定値とに基づいて、要素臭ガスの前記混合比を決定することを特徴とする匂い記録装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の匂い調合装置を備え、
前記調合系統及び前記バイパス系統のガスフローを、ガスフローの上流端に設けたガスフロー駆動手段によって駆動することを特徴とする匂い再生装置。
【請求項６】
ネットワークと接続される少なくとも１台の請求項４に記載の匂い記録装置と、
ネットワークと接続される少なくとも１台の請求項５に記載の匂い再生装置と、
ネットワークと接続される管理用コンピュータと、を備え、
前記管理用コンピュータは、前記ネットワークを介して前記匂い記録装置によって決定した前記混合比を取得すると共に、前記管理用コンピュータは、前記取得した混合比を、前記ネットワークを介して前記匂い再生装置に送信し、前記取得した混合比に基づいて前記要素臭ガスを調合するよう制御することを特徴とする匂い記録再生システム。
【請求項７】
要素臭ガスを供給するＮ個（Ｎは２以上の整数）の要素臭容器と、
キャリアガスを供給するＭ個（Ｍは１以上、かつＮ未満の整数）のキャリアガス容器と、
前記要素臭ガスを調合する調合部と、
前記Ｎ個の要素臭容器から要素臭ガスを前記調合部に導く調合系統と、
前記Ｎ個の要素臭容器から要素臭ガスを排気するバイパス系統と、
前記Ｎ個の要素臭容器及び前記Ｍ個のキャリアガス容器と前記調合系統又は前記バイパス系統との接続を切替える（Ｎ＋Ｍ）個の電磁弁と、
前記（Ｎ＋Ｍ）個の電磁弁による接続の切替えを制御する制御手段と、
を具備し、
前記制御手段は、所定の単位時間τ毎に、現時刻ｔにおける要素臭ｉの設定濃度をｘｉ（ｔ）、過去ｎτ時間の間の平均濃度をｙｉ（ｔ）とした場合、ｙｉ（ｔ−１）よりｘｉ（ｔ）が大きくかつ両者の相対誤差が最大となる要素臭ガスを供給する１個の要素臭容器のみを選択して、選択した要素臭容器を前記調合系統に接続することを特徴とする匂い調合装置。
【請求項８】
前記制御手段は、所定の単位時間τ毎に、現時刻ｔにおける要素臭ｉの設定濃度をｘｉ（ｔ）、時刻ｔから過去ｎτ時間（ｎは正の整数）の間に要素臭ｉを前記調合系統に接続する割合をｙｉ（ｔ）とした場合、ｙｉ（ｔ−１）よりｘｉ（ｔ）が大きくかつ相対誤差（ｘｉ（ｔ）−ｙｉ（ｔ−１））／ｘｉ（ｔ））が最大となる要素臭ガスを供給する１個の要素臭容器のみを選択して、選択した要素臭容器を前記調合系統に接続することを特徴とする請求項７の記載の匂い調合装置。
【請求項９】
該当する要素臭がない場合には、時刻ｔにおいてキャリアガス容器のみを前記調合系統に接続することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の匂い調合装置。
【請求項１０】
前記調合系統及び前記バイパス系統は、それぞれ流量を調整する流量調整手段を有することを特徴とする請求項７乃至請求項９の何れか１項に記載の匂い調合装置。
【請求項１１】
請求項７乃至請求項１０の何れか１項に記載の匂い調合装置を備え、
前記調合系統に匂いを測定する測定手段を設け、
前記制御手段は、予め定めた目標値と、前記測定手段による前記調合部において調合された調合臭の測定値とに基づいて、要素臭ガスの前記混合比を決定することを特徴とする匂い記録装置。
【請求項１２】
請求項７乃至請求項１０の何れか１項に記載の匂い調合装置を備え、
前記調合系統及び前記バイパス系統のガスフローを、ガスフローの上流端に設けたガスフロー駆動手段によって駆動することを特徴とする匂い再生装置。
【請求項１３】
ネットワークと接続される少なくとも１台の請求項１１に記載の匂い記録装置と、
ネットワークと接続される少なくとも１台の請求項１２に記載の匂い再生装置と、
ネットワークと接続される管理用コンピュータと、を備え、
前記管理用コンピュータは、前記ネットワークを介して前記匂い記録装置によって決定した前記混合比を取得すると共に、前記管理用コンピュータは、前記取得した混合比を、前記ネットワークを介して前記匂い再生装置に送信し、前記取得した混合比に基づいて前記要素臭ガスを調合するよう制御することを特徴とする匂い記録再生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、要素臭ガスを混合して匂いを調合する匂い調合装置、匂い記録装置、匂い再生装置及び匂い記録再生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の要素臭ガスを混合して匂いを調合する装置として、各要素臭ガスの供給源からマスフローコントローラを介して所定量の要素臭ガスを供給し、調合する装置があった（特許文献１）。この装置では、要素臭ガスの種類の数だけ高価なマスフローコントローラが必要となり、用いる要素臭ガスの種類が増えるとコスト高になるという問題があった。【０００３】
そこで、本願発明者らは、マスフローコントローラの代わりに安価な３ｗａｙ電磁弁を用い、ΔΣ変調法によって電磁弁の開閉頻度を制御し、所望の濃度の要素臭ガスを供給して匂いを調合する装置を提案した（特許文献２）。この装置について、図１５及び図１６を参照して説明する。ここで、図１５は、特許文献２に記載された匂い調合装置の構成を示す模式図であり、図１６は、ΔΣ変調による３ｗａｙ電磁弁の開閉の様子を説明するための図である。【０００４】
図１５に示す装置は、対象臭ガスの匂いを測定し、その対象臭ガスの匂いを再現する２成分の要素臭ガスの混合比（レシピ）を決定する匂い調合装置であり、図１５に示すキャリアガス容器１０１７及び１０２１と、対象臭ガス用のサンプル容器１０１８と、要素臭ガス容器１０１９及び１０２０と、電磁弁１０２７と、３ｗａｙ電磁弁１０２８ａ、１０２８ｂ、１０２９ａ及び１０２９ｂと、センサセル１０３０と、バルブ付き流量計１０４０及び１０４１と、吸引ポンプ１０３１と、周波数カウンタ１０３２と、コンピュータ１０３３と、から構成される。【０００５】
この装置は、複数のＱＣＭ（Quartz Crystal Microbalance）センサ１０３０Ａ，１０３０Ｂ等を備えたセンサセル１０３０を具備し、周波数カウンタ１０３２を用いて各ＱＣＭセンサの出力を測定して、測定値（センサ出力ベクトル）をコンピュータ１０３３に転送する。この複数のセンサ出力によって匂いを定量することができる。
また、この装置の測定系はガスフロー測定系であり、キャリアガス（空気又は乾燥空気等）又は対象臭ガスの何れかを、一定流量でセンサセル１０３０に供給する。ガスフローはバルブ付き流量計１０４０を介して吸引ポンプ１０３１によって駆動される。【０００６】
まず、匂いを記録しようとする対象臭をサンプル容器１０１８に詰め、電磁弁１０２７を開いて対象臭ガスをセンサセル１０３０に供給して対象臭の匂いを測定する。測定値（センサ出力ベクトル）はコンピュータ１０３３に記憶される。測定が終了すると電磁弁１０２７を閉じ、対象臭ガスの供給を停止する。なお、電磁弁１０２７及び３ｗａｙ電磁弁１０２８ａ、１０２８ｂ、１０２９ａ及び１０２９ｂの開閉はコンピュータ１０３３によって制御される。【０００７】
次に、３ｗａｙ電磁弁１０２８a及び１０２８ｂの開閉頻度を制御して、要素臭ガス容器１０１９及び１０２０からそれぞれ所定の濃度の要素臭ガスをセンサセル１０３０に供給して匂いを調合する。この調合臭を各ＱＣＭセンサ１０３０Ａ、１０３０Ｂ等及び周波数カウンタ１０３２を用いてセンサ出力ベクトルを測定し、コンピュータ１０３３は対象臭のセンサ出力ベクトルと比較する。コンピュータ１０３３はこの比較結果に基づいて、各要素臭ガスの供給すべき濃度を算出し、その濃度に応じて３ｗａｙ電磁弁１０２８ａ及び１０２８ｂの開閉頻度を変更する。【０００８】
３ｗａｙ電磁弁１０２８ａ及び１０２８ｂがΔΣ変調によって開閉される様子を図１６に示す。３ｗａｙ電磁弁１０２８ａ及び１０２８ｂは、それぞれ図中のＡ及びＢで示したように、数ｍｓ乃至１００ｍｓ程度の短時間毎に開閉を制御される。図中の斜線部を施した時間が、対応する要素臭ガスがセンサセル１０３０に供給される期間であり、要素臭ガスＡ及びＢは、双方とも同時にセンサセル１０３０に供給される供給される場合、片方のみ供給される場合、双方とも供給されない場合があり、電磁弁１０２８ａ及び１０２８ｂの開閉状態によって供給量が変動することがあった。また、短時間毎の制御であるため、電磁弁１０２８ａ及び１０２８ｂを、厳密に同期して制御することも困難であった。【０００９】
そこで、要素臭ガス容器１０１９及び１０２０とセンサセル１０３０との接続状態にかかわらず、安定した調合臭を生成するためには、センサセル１０３０へ供給するガスの流量を一定にすることが必要である。このため、各要素臭ガス容器１０１９及び１０２０に対応してそれぞれキャリアガス容器１０１７及び１０２１を設け、３ｗａｙ電磁弁１０２８ａ及び１０２９ａ、１０２８ｂ及び１０２９ｂをそれぞれ対にして、各要素臭ガス容器とキャリアガス容器の対から、同じ流量の要素臭ガスかキャリアガスかをセンサセル１０３０に供給する構成をとっている。更に、要素臭ガス容器１０１９及び１０２０のヘッドスペース内の要素臭のガス濃度を一定に保つために、電磁弁として３ｗａｙ電磁弁を用いており、３ｗａｙ電磁弁１０２８ａ及び１０２８ｂが閉状態（センサセル１０３０側に要素臭ガスを供給しない場合）のときは、バルブ付き流量計１０４１を介して吸引ポンプ１０３１で駆動されるガスフロー系（以下、バイパス系統と呼ぶ）に接続して要素臭ガス容器１０１９及び１０２０内の流量を一定する。各要素臭ガス容器の対となるキャリアガス容器についても対称構成とし、各要素臭ガス容器とキャリアガス容器の対からは、要素臭ガス及びキャリアガスが、それぞれ相補的にセンサセル１０３０及びバイパス系統に供給される。【００１０】
【特許文献１】特許第３３３１３７１号公報（段落００１９、図１）
【特許文献２】特許第３７２２０００号公報（段落００２１〜段落００２７、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２に開示された匂い調合装置では、調合に用いる要素臭ガスの種類を多くするためには要素臭ガス容器と共に、同数のキャリアガス容器を増設する必要があり、装置の規模が大きくなるという問題があった。また、各要素臭ガス容器から要素臭ガスを供給しない場合でも、同流量のキャリアガスをセンサセル１０３０に供給するため、用いる要素臭ガス容器の個数をＮ個とすると、一つの要素臭ガスの供給濃度は、最大でもその要素臭ガス容器のヘッドスペース内のガス濃度の１／Ｎに制限される（希釈される）。したがって、用いる要素臭ガスの種類が増えるほど供給できる最大濃度が低下するため、十分な強さの匂いを提供できず、再現可能な匂いの範囲が狭まるという問題があった。【００１２】
本発明は、要素臭ガスの種類を増加した場合においても、キャリアガス容器の個数を増やすことがなく、また、１つの要素臭ガスから供給する最大ガス濃度が低下しない匂い調合装置及びその匂い調合装置を用いた匂い記録装置、匂い再生装置、匂い記録再生システム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】
【００１３】
そこで、前記した目的を達成するために、請求項１に記載の匂い調合装置は、
要素臭ガスを供給するＮ個（Ｎは２以上の整数）の要素臭容器と、キャリアガスを供給するＭ個（Ｍは１以上、かつＮ未満の整数）のキャリアガス容器と、前記要素臭ガスを調合する調合部と、前記Ｎ個の要素臭容器から要素臭ガスを前記調合部に導く調合系統と、前記Ｎ個の要素臭容器から要素臭ガスを排気するバイパス系統と、前記Ｎ個の要素臭容器及び前記Ｍ個のキャリアガス容器と前記調合系統又は前記バイパス系統との接続を切替える（Ｎ＋Ｍ）個の電磁弁と、前記（Ｎ＋Ｍ）個の電磁弁による接続の切替えを制御する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記Ｎ個の要素臭容器のうち、同時に前記調合系統に接続する個数をＭ個以下にすると共に、前記調合系統に接続する前記要素臭容器の個数と同数の前記キャリアガス容器を前記バイパス系統に接続し、前記Ｎ個の要素臭ガスの所定の混合比に基づいて、所定の時間当たりの前記要素臭容器と前記調合系統との接続時間を制御するように構成した。【００１４】
かかる構成によれば、匂い調合装置は、Ｎ個の要素臭ガスの入った要素臭容器のうち、同時に調合系統に接続する個数をキャリアガス容器の個数であるＭ個以下とすると共に、調合系統に接続する要素臭容器の個数と同数のキャリアガス容器をバイパス系統に接続するように電磁弁による接続の切替えを制御するので、調合系統及びバイパス系統に接続される要素臭容器及びキャリアガス容器の個数の合計が、それぞれ一定数となり、調合系統及びバイパス系統を流れる気流の流量を一定にすることができる。その結果、要素臭容器の調合系統及びバイパス系統との接続状態に関わらず、各要素臭容器を流れる気流が常に一定の流量になるため、各要素臭容器に対応する電磁弁によって単位時間当たりの各要素臭容器の調合系統への接続時間を制御することで、安定した量の要素臭ガスを調合部に供給することができる。【００１５】
請求項２に記載の匂い調合装置は、請求項１に記載の匂い調合装置において、前記要素臭ガスは、対応する前記要素臭容器のヘッドスペースから供給することを特徴とする。【００１６】
かかる構成によれば、匂い調合装置は、請求項１に記載の匂い調合装置の構成によって、要素臭容器の調合系統及びバイパス系統との接続状態に関わらず、各要素臭容器を流れる気流が常に一定の流量になるため、各要素臭容器のヘッドスペース内のガス濃度が常に一定に保たれ、安定したガス濃度の要素臭ガスを調合部に供給することができる。【００１７】
請求項３に記載の匂い調合装置は、請求項１又は請求項２に記載の匂い調合装置において、前記調合系統及び前記バイパス系統は、それぞれ流量を調整する流量調整手段を有することを特徴とする。【００１８】
かかる構成によれば、匂い調合装置は、調合系統及びバイパス系統の流量をバルブ付き流量計等の流量調整手段によって所定値に調整するため、電磁弁の開閉時間に応じて、各要素臭容器から所定量の要素臭ガスを供給することができる。【００１９】
請求項４に記載の匂い記録装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の匂い調合装置を備え、前記調合系統に匂いを測定する測定手段を設け、前記制御手段は、予め定めた目標値と、前記測定手段による前記調合部において調合された調合臭の測定値とに基づいて、要素臭ガスの前記混合比を決定することを特徴とする。【００２０】
かかる構成によれば、匂い記録装置は、別途取得した対象臭ガスの測定値等を目標値として、匂い調合装置によって要素臭ガスを調合し、調合して得られた調合臭の測定手段による測定値が目標値に近づくように要素臭ガスの混合比を調整し、目標値と調合臭の測定値とが一致するまで混合比の調整と測定を繰り返して、混合比を決定する。【００２１】
請求項５に記載の匂い再生装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の匂い調合装置を備え、前記調合系統及び前記バイパス系統のガスフローを、ガスフローの上流端に設けたガスフロー駆動手段によって駆動することを特徴とする。【００２２】
かかる構成によれば、匂い再生装置は、コンプレッサ等により加圧したキャリアガスをガスフロー系統の上流側から供給してガスフローを駆動し、調合系統において調合した調合臭を散布する。【００２３】
請求項６に記載の匂い記録再生システムは、ネットワークと接続される少なくとも１台の請求項４に記載の匂い記録装置と、ネットワークと接続される少なくとも１台の請求項５に記載の匂い再生装置と、ネットワークと接続される管理用コンピュータと、を備え、前記管理用コンピュータは、前記ネットワークを介して前記匂い記録装置によって決定した前記混合比を取得すると共に、前記管理用コンピュータは、前記取得した混合比を、前記ネットワークを介して前記匂い再生装置に送信し、前記取得した混合比に基づいて前記要素臭ガスを調合するよう制御することを特徴とする。【００２４】
かかる構成によれば、匂い記録再生システムは、管理用コンピュータによって、ネットワークを介して匂い記録装置から取得したレシピ（要素臭ガスの混合比）を管理し、匂い再生装置を制御して、遠隔地にレシピに基づく匂いを散布することができる。【００２５】
請求項７に記載の匂い調合装置は、要素臭ガスを供給するＮ個（Ｎは２以上の整数）の要素臭容器と、キャリアガスを供給するＭ個（Ｍは１以上、かつＮ未満の整数）のキャリアガス容器と、前記要素臭ガスを調合する調合部と、前記Ｎ個の要素臭容器から要素臭ガスを前記調合部に導く調合系統と、前記Ｎ個の要素臭容器から要素臭ガスを排気するバイパス系統と、前記Ｎ個の要素臭容器及び前記Ｍ個のキャリアガス容器と前記調合系統又は前記バイパス系統との接続を切替える（Ｎ＋Ｍ）個の電磁弁と、前記（Ｎ＋Ｍ）個の電磁弁による接続の切替えを制御する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、所定の単位時間τ毎に、現時刻ｔにおける要素臭ｉの設定濃度をｘｉ（ｔ）、過去ｎτ時間の間の平均濃度をｙｉ（ｔ）とした場合、ｙｉ（ｔ−１）よりｘｉ（ｔ）が大きくかつ両者の相対誤差が最大となる要素臭ガスを供給する１個の要素臭容器のみを選択して、選択した要素臭容器を前記調合系統に接続することを特徴とする。【００２６】
かかる構成によれば、単位時間毎に、調合系統に接続する要素臭容器として、現時刻に接続されている要素臭容器の要素臭から最も離れた濃度の要素臭を供給する要素臭容器を選択することによって、高い時間分解能で均一な匂い調合を達成することができる。【００２７】
請求項８に記載の匂い調合装置は、請求項７に記載の匂い調合装置において、前記制御手段は、所定の単位時間τ毎に、現時刻ｔにおける要素臭ｉの設定濃度をｘｉ（ｔ）、時刻ｔから過去ｎτ時間（ｎは正の整数）の間に要素臭ｉを前記調合系統に接続する割合をｙｉ（ｔ）とした場合、ｙｉ（ｔ−１）よりｘｉ（ｔ）が大きくかつ相対誤差（ｘｉ（ｔ）−ｙｉ（ｔ−１））／ｘｉ（ｔ））が最大となる要素臭ガスを供給する１個の要素臭容器のみを選択して、選択した要素臭容器を前記調合系統に接続することを特徴とする。【００２８】
かかる構成によれば、単位時間毎に、調合系統に接続する要素臭容器として、現時刻に接続されている要素臭容器の要素臭から前記相対誤差が最大となる要素臭を供給する要素臭容器を選択することによって、高い時間分解能で均一な匂い調合を達成することができる。【００２９】
請求項９に記載の匂い調合装置は、請求項７または請求項８に記載の匂い調合装置において、該当する要素臭がない場合には、時刻ｔにおいてキャリアガス容器のみを前記調合系統に接続することを特徴とする。【００３０】
かかる構成によれば、ｘｉ（ｔ）も動的に変わるのでｘｉ(ｔ)が前の時刻より小さくなるとｙｉ(ｔ)の方が大きくなることがあり得るため、設定濃度ｘｉ（ｔ）より平均濃度ｙｉ（ｔ）が大きい場合にｙｉ（ｔ）の値が小さくなりｘｉ（ｔ）に近づけることができる。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１に記載の発明によれば、要素臭容器の個数（Ｎ個）に対してキャリアガス容器の個数をＮ個より少ないＭ個に低減することができるため、１種類につき１個の要素臭容器を増加するだけで、要素臭ガスの種類を増加することができる。また、調合系統に同時に接続する要素臭容器の数をＭ個としたため、要素臭ガスの種類を増やしても、１つの要素臭ガスから供給する最大ガス濃度を低下することがない匂い調合装置とすることができる。【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、各要素臭容器のヘッドスペースから、一定したガス濃度の要素臭ガスを供給して匂いを調合することができるため、調合した匂いの各要素臭ガスの成分量のばらつきを少なくすることができる。【００３３】
請求項３に記載の発明によれば、調合系統及びバイパス系統を流れる気流の流量を所定値に調整するため、再現性よく匂い調合することができる。【００３４】
請求項４に記載の発明によれば、要素臭ガスの種類を増やしてもキャリアガス容器の個数を増やす必要がないため、コンパクトで再現範囲の広い調合臭を調合できるため、対象臭を精度よく記録することができる。【００３５】
請求項５に記載の発明によれば、ガスフロー系統の上流側にガスフロー駆動手段を設けて調合臭を散布するため、調合臭が変質することなく匂いの再生を行うことができる。【００３６】
請求項６に記載の発明によれば、コンパクトな匂い記録装置及び匂い再生装置によってシステムが構成されるため、匂いの収集及び匂いの再生を、場所の制約を受けることなく広範囲にわたって行うことができる。【００３７】
請求項７および請求項８に記載の発明によれば、単位時間毎に、調合系統に接続する要素臭容器として、現時刻に接続されている要素臭容器の要素臭から最も離れた濃度の要素臭を供給する要素臭容器を選択することによって、高い時間分解能で均一な匂い調合を達成することができる。そして、この匂い調合装置を用いて、動的に匂いを変化させて、高い時間分解能、例えば、１／８秒もしくは１／１６秒程度の高い時間分解能を有する匂いセンサに匂いを供給して、その匂いセンサの過渡応答を正確に計測することが可能となる。また、実際に大気中に匂いが拡散する過程をより正確に再現することができる。【００３８】
請求項９に記載の発明によれば、設定濃度ｘｉ（ｔ）より平均濃度ｙｉ（ｔ）が大きい場合にｙｉ（ｔ）の値が小さくなりｘｉ（ｔ）に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態１に係る匂い調合装置の構成を示す模式図である。
【図２】実施の形態２に係る匂い調合装置を示す模式図である。
【図３】実施の形態３に係る匂い記録装置の構成を示す模式図である。
【図４】実施の形態４に係る匂い記録装置の構成を示す模式図である。
【図５】実施の形態５に係る匂い記録再生システムの構成を示す模式図である。
【図６】実施の形態１に係る匂い調合装置における要素臭ガスの供給の様子を説明するための図である。
【図７】実施例の匂い調合装置に用いる匂い調合ユニットの構成を示す斜視図である。
【図８】図７に示した匂い調合装置の下側マニフォールドの図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は前方から見た側面図である。
【図９】図７に示した匂い調合装置の上側マニフォールドの図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は前方から見た側面図である。
【図１０】電磁弁の構成を示す斜視図である。
【図１１】実施例の匂い調合装置の構成を示す模式図である。
【図１２】実施の形態に係る匂い調合装置により供給された種々の濃度の要素臭ガスを供給したときのセンサ出力の変化を示すグラフであり、（ａ）は、要素Ｎｏ．２から要素臭ガスを供給した場合の測定結果、（ｂ）は、要素Ｎｏ．３２から要素臭ガスを供給した場合の測定結果である。
【図１３】実施の形態に係る匂い調合装置により供給された要素臭ガスの濃度とセンサ出力の関係を示すグラフであり、（ａ）は、要素Ｎｏ．２から要素臭ガスを供給した場合の測定結果、（ｂ）は、要素Ｎｏ．３２から要素臭ガスを供給した場合の測定結果である。
【図１４】（ａ）は、実験例２における設定濃度のプロファイルを示すグラフであり、（ｂ）は、実験例２における匂い調合装置で調合された匂いの濃度のプロファイルを示すグラフである。
【図１５】従来の匂い調合装置の構成を示す模式図である。
【図１６】従来の匂い調合装置における要素臭ガスの供給の様子を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０      サンプル容器
１０１    キャリアガス容器
１０２〜１０３２  要素臭容器
１１、１１１〜１１３２  電磁弁
１２      調合系統
１３      バイパス系統
１４      調合部
２０      コンピュータ（制御手段）
５０、５０Ａ、５０Ｂ  匂い調合ユニット
６０      調合臭測定装置
７０      対象臭測定装置
１００    匂い調合装置
１１０、１１０Ｂ  匂い記録装置
１２０    匂い記録再生システム
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、発明を実施するための最良の形態について適宜図面を参照して説明する。【００４２】
（実施の形態１）
まず、図１を参照して、本発明に係る匂い調合装置の実施の形態について説明する。ここで、図１は、実施の形態１に係る匂い調合装置の構成を説明するための模式図である。【００４３】
（全体構成）
実施の形態１に係る匂い調合装置１００は、３２個のサンプル容器１０１〜１０３２を着脱自在に装着し、装着されたサンプル容器１０１〜１０３２から供給される要素臭ガス又はキャリアガスを調合する調合部１４を有する調合系統１２と、装着された要素臭容器１０１〜１０３２から要素臭ガス又はキャリアガスを排気するバイパス系統１３と、装着されたサンプル容器１０１〜１０３２と調合系統１２又はバイパス系統１３との接続をそれぞれ切替える電磁弁１１１〜１１３２とを備えた匂い調合ユニット５０と、匂い調合ユニット５０に装着された３２個のサンプル容器１０１〜１０３２（キャリアガス容器１０１及び要素臭容器１０２〜１０３２）と、調合系統１２において調合部１４の下流側に接続されたセンサ部３０（測定手段）と、調合系統１２及びバイパス系統１３を流れる流量をそれぞれ調整するバルブ付き流量計１５及び１６（流量調整手段）と、調合系統１２及びバイパス系統１３のガスフローを駆動する吸引ポンプ１７（ガスフロー駆動手段）と、調合系統１２及びバイパス系統１３から排気されるガスを回収するフィルタ１８（排ガス回収手段）と、電磁弁１１１〜１１３２によるサンプル容器１０１〜１０３２と調合系統１２又はバイパス系統１３との接続の切替えを制御すると共に、センサ部３０による測定値（センサ出力ベクトル）を受信するコンピュータ２０（制御手段）とから構成される。【００４４】
ここで、サンプル容器１０１はキャリアガス容器として用いる空のサンプル容器であり、サンプル容器１０２〜１０３２は要素臭ガスの元となる液体の入った要素臭容器である。サンプル容器１０１〜１０３２は、それぞれ配管２１１〜２１３２によって空気等のキャリアガス源に接続され、配管２２１〜２２３２によって電磁弁１１１〜１１３２の共通ポートに接続される。なお、電磁弁１１１〜１１３２は、電磁弁の共通（Common）ポートと、ＮＯ（Normally Open）ポート又はＮＣ（Normally Closed）ポートとの接続を相補的に切替える３ｗａｙ電磁弁である。また、キャリアガスとして空気を用いる場合は、配管２２１〜２２３２の他端は大気中に開放される。【００４５】
電磁弁１１１〜１１３２のＮＣポートは、調合系統１２（図中に実線で示した経路）と接続される。すなわち、電磁弁１１１〜１１３２のＮＣポートは、それぞれ配管２３１〜２３３２によって調合部１４に接続され、調合部１４は、さらにバルブ付き流量計１５を介して吸引ポンプ１７に接続される。
他方、電磁弁１１１〜１１３２のＮＯポートは、バイパス系統１３（図中に破線で示した経路）に接続される。すなわち、電磁弁１１１〜１１３２のＮＯポートは、それぞれ配管２４１〜２４３２によってバルブ付き流量計１６を介して吸引ポンプ１７に接続される。
なお、吸引ポンプ１７を、調合系統１２のガスフロー駆動用とバイパス系統１３のガスフロー駆動用とに、それぞれ独立して設けるように構成してもよい。【００４６】
次に、実施の形態１の匂い調合装置１００の各構成について詳細に説明する。【００４７】
（匂い調合ユニット）
匂い調合ユニット５０は、１個のキャリアガス容器１０１及び３１個の要素臭容器１０２〜１０３２から構成されるサンプル容器１０１〜１０３２を着脱自在に装着することができ、装着された３２個のサンプル容器１０１〜１０３２から供給されるキャリアガス及び要素臭ガスを調合する調合部１４と、装着されたサンプル容器１０１〜１０３２からキャリアガス及び要素臭ガスを調合部１４に導く調合系統１２と、装着されたサンプル容器１０１〜１０３２からキャリアガス及び要素臭ガスを排気するバイパス系統１３と、装着されたサンプル容器１０１〜１０３２と調合系統１２又はバイパス系統１３との接続をそれぞれ切替える電磁弁１１１〜１１３２とから構成される。【００４８】
この匂い調合ユニット５０は、調合系統１２及びバイパス系統１３の下流側に、それぞれバルブ付き流量計１５及びバルブ付き流量計１６を介して吸引ポンプ１７が接続される。【００４９】
（サンプル容器、要素臭容器、キャリアガス容器）
サンプル容器１０１〜１０３２は、キャリアガスを供給するためのキャリアガス容器１０１と、要素臭ガスを供給するための要素臭容器１０２〜２０３２とに分類される。本実施の形態においては、３１個の要素臭容器１０２〜１０３２に対して、１個のキャリアガス容器１０１が設けられている。【００５０】
サンプル容器１０１〜１０３２は、数ｍｌ〜数十ｍｌ程度の容量のガラス瓶を用いることができ、上部に、ゴム栓等を用いてガスフローの入力用の配管２１１〜２１３２及び出力用の配管２２１〜２２３２が取付けられる。入力用の配管２１１〜２１３２及び出力用の配管２２１〜２２３２は、サンプル容器１０１〜１０３２のヘッドスペース（要素臭ガスの元である液体の液面より上部の空間）内に開口を有する長さとし、入力用の配管２１１〜２１３２を、出力用の配管２２１〜２２３２よりも長くし、出力用の配管２２１〜２２３２は、ヘッドスペースの上部に開口を有する長さとすることが好ましい。このように入出力用の配管を設けることで、要素臭容器１０２〜１０３２から、要素臭容器１０２〜１０３２内でガス化した要素臭ガスをムラなく供給することができる。【００５１】
キャリアガス容器１０１は、何れの要素臭容器１０２〜１０３２からも要素臭ガスを調合系統１２に供給しないときに調合系統１２に接続されてキャリアガスが供給され、調合臭を希釈する機能を果たす。また、キャリアガス容器１０１は、調合系統１２又はバイパス系統１３の何れのガスフロー系統に接続された場合においても、それぞれのガスフロー系統の流量を一定に保つため、要素臭容器１０２〜１０３２と同じ構成をとっている。
なお、キャリアガス容器は、最低１個あれば足りるが、複数個を設けるように構成してもよい。【００５２】
また、キャリアガスは、空気、乾燥空気、窒素ガス等の無臭ガスを用いることができ、サンプル容器１０１〜１０３２に接続される入力用の配管２１１〜２１３２の上流側の端部は、キャリアガスの入ったガスボンベ等の供給源に接続される。キャリアガスが、空気の場合は、キャリアガスの供給源として配管２１１〜２１３２の上流端を大気に開放してもよい。【００５３】
（電磁弁）
電磁弁１１１〜１１３２は、サンプル容器１０１〜１０３２と、調合系統１２又はバイパス系統１３との接続を切替える３ｗａｙ電磁弁である。
このような３ｗａｙ電磁弁としては、例えば、Ｌｅｅ社製の電磁弁 LHDA122111H（商品名） を用いることができる。３ｗａｙ電磁弁は、図１０に示すように、共通ポート１１ｂ、ＮＣポート１１ａ、ＮＯポート１１ｃ、ソレノイド１１ｄ、電極１１ｅ等を有し、共通ポート１１ｂと、ＮＣポート１１ａ又はＮＯポート１１ｃとの接続を、電極１１ｅへの電圧の印加に応じて切替える電磁弁である。電極１１ｅに電圧が印加されない状態では、共通ポート１１ｂは、ＮＯポート１１ｃと接続状態となり、電極１１ｅに電圧が印加されるとソレノイド１１ｄに電流が流れ、図示しない内部のプランジャが移動して、共通ポート１１ｂはＮＣポート１１ａと接続された状態となる。【００５４】
電磁弁１１１〜１１３２の各電極１１ｅは、コンピュータ２０と接続され、コンピュータ２０から出力される制御信号にしたがって動作する。【００５５】
実施の形態１では、共通ポート１１ｂをガスの入力側とし、対応するサンプル容器１０１〜１０３２に接続された配管２２１〜２２３２がそれぞれ接続される。また、サンプル容器１０１〜１０３２と接続された電磁弁１１１〜１１３２のＮＯポート１１ｃには、バイパス系統１３に接続された配管２３１〜２３３２がそれぞれ接続され、ＮＣポート１１ａには調合系統１２に接続された配管２４１〜２４３２がそれぞれ接続される。【００５６】
（ガスフロー駆動手段）
吸引ポンプ１７は、調合系統１２及びバイパス系統１３にガスフローを発生させるためのガスフロー駆動手段である。調合系統１２及びバイパス系統１３は、それぞれバルブ付き流量計１５及び１６を介して吸引ポンプ１７によって吸引されると、電磁弁１１１〜１１３２を介してサンプル容器１０１〜１０３２のヘッドスペース内の要素臭ガス又はキャリアガスが、調合系統１２又はバイパス系統１３に導入される。【００５７】
実施の形態１では、ガスフロー駆動手段として、ガスフローの下流側に吸引ポンプ１７を設ける構成としたが、図２に示す他の実施の形態のように上流側にコンプレッサ１７Ａ又は送風機等を設け、上流側から加圧されたキャリアガスを供給することでガスフローを駆動するように構成してもよい。
また、吸引ポンプ１７は、調合系統１２及びバイパス系統１３にそれぞれ独立して設けるように構成してもよい。【００５８】
（流量調整手段）
バルブ付き流量計１５及び１６は、それぞれ調合系統１２及びバイパス系統１３を流れるガスフローの流量を一定値に保つための流量調整手段であり、それぞれのガスフロー系統に設けられている。
このようなバルブ付き流量計としては、例えば、ＫＯＦＬＯＣ社製のフローメータ RK-1950 （商品名）を用いることができる。【００５９】
バルブ付き流量計１５及び１６は、それぞれ調合系統１２及びバイパス系統１３に独立して設けられ、サンプル容器１０１〜１０３２が調合系統１２に接続されたときのサンプル容器１０１〜１０３２のヘッドスペース内の流量と、サンプル容器１０１〜１０３２がバイパス系統１３に接続されたときのサンプル容器１０１〜１０３２のヘッドスペース内の流量とが等しくなるように調整される。このようにガスフローを調整することで、電磁弁１１１〜１１３２によってサンプル容器１０１〜１０３２が調合系統１２に接続されたときに、接続の切替え直後から、一定の流量で要素臭ガス又はキャリアガスを調合系統１２に供給することができる。【００６０】
（制御手段）
コンピュータ２０は、要素臭ガスの所定の混合比に応じて、電磁弁１１１〜１１３２の切替え制御を行う制御手段である。このようなコンピュータ２０としては、例えば、ノート型ＰＣ（Personal Computer）等の汎用コンピュータを用いることができ、電磁弁１１１〜１１３２に対して、適宜ドライバ回路等を介して切替え信号を出力することにより、電磁弁１１１〜１１３２の接続状態をそれぞれ独立して切替えることができる。【００６１】
また、実施の形態１の匂い調合装置１００では、センサ部３０による調合臭の測定値を受信し、測定値（センサ出力ベクトル）が、予め定めた目標値（目標ベクトル）に一致するように電磁弁１１１〜１１３２による接続の切替え時間の配分を決定する。この各電磁弁１１１〜１１３２による接続の切替え時間の配分が要素臭ガスの混合比（レシピ）に相当する。すなわち、本実施の形態は、匂いのレシピを決定する匂い記録装置として機能する。
なお、目標値としては、例えば、記録したい対象臭を、センサ部３０又は同じ構成のセンサ部を備えた他の測定装置によって測定した測定値（センサ出力ベクトル）を用いることができる。このようにして設定した目標値に対して決定したレシピに基づいて調合臭を生成することで、対象臭を再生することができる。【００６２】
但し、測定値と目標値が一度の調整で一致しない場合は、測定と調整を繰り返し行い、各電磁弁１１１〜１１３２に対する接続の切替え時間の配分を徐々に調整し、収束するまで繰り返すようにしてもよい。
また、コンピュータ２０は、決定したレシピを、コンピュータ２０に内蔵されるハードディスク等の記憶手段に記憶しておき、必要に応じてレシピを記憶手段から読み出し、そのレシピにしたがって電磁弁を制御して調合臭を生成することで、匂いの記録と再生ができる匂い記録再生装置とすることができる。【００６３】
なお、レシピの決定方法の詳細については、本願発明者らによる特開２００５−４３０７２号公報「匂いの再生記録方法及び匂いの記録再生装置」を参照されたい。【００６４】
（排ガス回収手段）
フィルタ１８は、調合系統１２及びバイパス系統１３に供給され、吸引ポンプ１７から排出される要素臭ガスを回収し、不要な匂いを大気中に発散しないようにするために設けられる排ガス回収手段である。このようなフィルタ１８としては、例えば、活性炭フィルタを用いることができ、フィルタ中の活性炭によって要素臭ガスの成分を吸着して回収することができる。【００６５】
（調合系統）
調合系統１２は、ガスフロー駆動手段である吸引ポンプ１７によってガスフローが駆動されるガスフロー系であり、調合部１４を有する。また、調合系統１２は、調合系統１２を流れるガスフローが一定になるように、下流側にバルブ付き流量計１５が設けられている。【００６６】
（調合部）
調合部１４は、調合系統１２内に設けられ、サンプル容器１０１〜１０３２から電磁弁１１１〜１１３２を介して供給されるキャリアガス及び要素臭ガスを調合する空間である。【００６７】
実施の形態１においては、調合部１４は、調合系統１２を構成するキャリアガス及び要素臭ガスの流路（配管２３１〜２３３２）とは別に設けたが、例えば、１本の流路にキャリアガス及び各要素臭ガスを導入する配管を順次接続するよう構成することで、導入されたキャリアガス及び要素臭ガスが流路を通過する間に、導入された他のキャリアガス及び要素臭ガスと調合され、流路が調合部１４の機能を兼ねるようにすることもできる。【００６８】
（バイパス系統）
バイパス系統１３は、電磁弁１１１〜１１３２によって、調合系統１２に接続されないサンプル容器１０１〜１０３２が接続されるガスフロー系統である。すなわち、サンプル容器１０１〜１０３２は、電磁弁１１１〜１１３２を介して、調合系統１２又はバイパス系統１３の何れか一方に必ず接続される。
また、バイパス系統１３には、調合系統１２と同様に、バイパス系統１３を流れるガスフローが一定になるように、下流側にバルブ付き流量計１６が設けられている。【００６９】
（測定手段）
センサ部３０は、調合系統１２に供給された要素臭ガスによる調合臭の匂いを測定するための測定手段であり、複数のＱＣＭセンサ３２を備えたセンサセル３１と、各ＱＣＭセンサを振動させる振動子３３と、各ＱＣＭセンサ３２の振動数を計測する周波数カウンタ３４と、から構成される。【００７０】
各ＱＣＭセンサ３２は、複数の要素臭ガス成分に対する吸着特性が互いに異なる感応膜が塗布されており、各ＱＣＭセンサ３２の出力に基づく測定値（センサ出力ベクトル）によって匂いを定量的に特定することができる。センサ部３０による測定値（センサ出力ベクトル）はコンピュータ２０に伝送される。【００７１】
ＱＣＭセンサ３２に塗布する感応膜としては、例えば、ＯＶ−１７、ＴＣＰ、Ａｐｉｅｚｏｎ  Ｌ、ＰＥＧ１０００等を用いることができる。なお、ＱＣＭセンサ３２の個数及び感応膜の種類は、調合に用いる要素臭ガスの種類に応じて適宜選択することができる。また、ＱＣＭセンサ以外の匂いセンサを用いることもできる。【００７２】
（装置の動作）
次に、図１を参照して、実施の形態１に係る匂い調合装置１００の動作について説明する。【００７３】
（全体の動作）
実施の形態１では、吸引ポンプ１７を駆動することにより、ガスが下流側に吸引され、匂い調合装置１００にガスフローが駆動される。なお、本実施の形態においては、調合系統１２及びバイパス系統１３に、それぞれバルブ付き流量計１５及び１６が設けられており、これらの各ガスフロー系統の流量は所定の一定値に調整されている。【００７４】
サンプル容器１０１〜１０３２に接続された入力側の配管２１１〜２１３２の上流側の端部は大気中に開放されており、この開放端からキャリアガスとして空気が導入される。サンプル容器の内、要素臭ガスの元になる液体が入った要素臭容器１０２〜１０３２に導入されたキャリアガスは、ヘッドスペース内においてガス化した要素臭ガスと共に、電磁弁１１１〜１１３２を介して調合系統１２又はバイパス系統１３の何れかに送られる。ここで、電磁弁１１１〜１１３２は、コンピュータ２０により、所定の要素臭ガスの混合比に応じて調合系統１２との接続時間が制御される。【００７５】
なお、要素臭容器１０２〜１０３２は、調合系統１２又はバイパス系統１３の何れかに接続され、要素臭容器１０２〜１０３２内には、接続状態に関わらず、常に一定の流量のガスフローがある。このように構成することで、要素臭容器１０２〜１０３２のヘッドスペース内の要素臭ガスのガス濃度は、常に一定に保たれ、要素臭容器１０２〜１０３２が調合系統１２に接続されたときに、一定のガス濃度の要素臭ガスを供給することができる。【００７６】
ここで、電磁弁１１１〜１１３２によって、調合系統１２に接続されたサンプル容器１０１〜１０３２から供給されたキャリアガス又は要素臭ガスは、配管２３１〜２３３２を介して調合部１４に送られる。電磁弁１１１〜１１３２は、単位時間当たり、例えば、１秒当たりの調合系統１２との接続時間が制御され、同時には１個のサンプル容器１０１〜１０３２が調合系統１２と接続され、対応する要素臭ガス（又はキャリアガス）が調合系統１２に供給される。単位時間内に調合系統１２に順次供給された要素臭ガスは、調合部１４で調合（混合）され、調合臭が生成される。なお、調合系統１２のガスフローは、調合部１４において、単位時間毎に更新される混合比で供給される要素臭ガスの調合に要する時間に対して、十分小さく調整されている。【００７７】
調合部１４において調合された調合臭は、センサ部３０のセンサセル３１に導入され、複数のＱＣＭセンサ３２によるセンサ出力ベクトルとして要素臭の匂いが測定される。
なお、センサセル３１に調合部１４に相当する容量を持たせ、センサセル３１自体が調合部１４の機能を兼ねるように構成することもできる。【００７８】
センサ部３０で測定された調合臭（ガス）は、バルブ付き流量計１５を通り、吸引ポンプ１７から排気される。本実施の形態において、予め得られたＱＣＭセンサによるセンサ出力ベクトルを再現する要素臭ガスの混合比（レシピ）を求めるための匂いレシピ記録装置として用いる場合は、調合臭の要素臭ガスの成分は大気中に発散させることなく、フィルタ１８の活性炭に吸着させて回収する。フィルタ１８からは、無臭のキャリアガス（空気）のみが排出される。【００７９】
他方、バイパス系統１３は、要素臭容器１０２〜１０３２のヘッドスペース内の要素臭ガスのガス濃度を一定に保つためのガスフロー系統であるから、バイパス系統１３に接続され、配管２４１〜２４３２を介してバイパス系統１３に導入された要素臭ガスは、調合あるいは測定に供されることなく、バルブ付き流量計１６を通り、吸引ポンプ１７から排気され、フィルタ１８によって回収される。【００８０】
なお、本実施の形態１を、匂い調合装置として用いる場合は、調合系統１２において調合された調合臭をフィルタ１８で回収せずに、そのまま大気中に発散させればよい。ただし、バイパス系統１３から排出される要素臭ガスは大気中に発散させずに回収する必要がある。そのためには、例えば、調合系統１２及びバイパス系統１３のガスフロー駆動用に吸収ポンプ１７をそれぞれ独立に設けるか、２系統に分けるかして吸引し、調合系統１２からバルブ付き流量計１５を通り、吸引ポンプ１７から排出される調合臭は、そのまま大気中に発散し、バイパス系統１３からバルブ付き流量計１６を通り、吸引ポンプ１７の他の系統から排出される要素臭ガスは、フィルタ１８を接続して回収するように構成すればよい。
また、匂い再生装置として用いる場合は、コンピュータ２０によって電磁弁１１１〜１１３２を制御して所定の混合比で要素臭ガスを調合すればよいので、センサ部３０はなくてもよい。【００８１】
ここで、図１及び図６を参照して、実施の形態１の匂い調合装置１００による要素臭ガスの調合について説明する。図６は、実施の形態１の匂い調合装置による要素臭ガスの調合の様子を説明するための図である。【００８２】
実施の形態１の匂い調合装置１００は、調合に用いるべき要素臭ガスを調合系統１２に供給する際に、各要素臭容器１０２〜１０３２と調合系統１２との接続を、同時には１個以下とする。各要素臭容器１０２〜１０３２と調合系統１２との接続時間は、調合するべき要素臭ガスの混合比に応じて、時分割で設定される。すなわち、所定の単位時間当たりの接続時間を制御することで、所定の混合比となるように各要素臭ガスの供給量を調整する。
図６は、２種類の要素臭ガスＡ及びＢの調合系統への供給の様子を示している。説明を簡略にするために、ここでは、匂い調合装置１００は、２個の要素臭容器と１個のキャリアガス容器からなる３個のサンプル容器を備えた構成として説明する。【００８３】
単位時間は１秒〜数秒程度とすることができ、Ｔ１〜Ｔ３は、単位時間の周期を示している。Ｔ１の期間において、まず時間ｔ１１の間、要素臭ガスＡの充填された要素臭容器（以下、要素臭容器Ａとする。）が、対応する電磁弁によって調合系統１２に接続され、調合系統１２に要素臭ガスＡが供給される。このとき、要素臭ガスＢの充填された要素臭容器（以下、要素臭容器Ｂとする。）はバイパス系統１３に接続され、バイパス系統１３に供給された要素臭ガスは排ガスとして回収される。また、キャリアガス容器はバイパス系統１３に接続される。
すなわち、調合系統１２には１個の要素臭容器が接続され、バイパス系統１３には１個のキャリアガス容器と１個の要素臭容器が接続され、調合系統１２に接続される要素臭容器の個数と、バイパス系統に接続されるキャリアガス容器の個数が等しくなるように接続される。また、別の見方をすれば、調合系統１２には１個のサンプル容器が接続され、バイパス系統１３には２個のサンプル容器が接続される。【００８４】
次の時間ｔ１２においては、要素臭容器Ａはバイパス系統１３に接続されると共に、要素臭容器Ｂが調合系統１２に接続され、調合系統１２に要素臭ガスＢが供給される。また、キャリアガス容器はバイパス系統１３に接続される。したがって、時間ｔ１２においては、調合系統１２には１個の要素臭容器が接続され、バイパス系統１３には１個のキャリアガス容器と１個の要素臭容器が接続され、調合系統１２に接続される要素臭容器の個数と、バイパス系統に接続されるキャリアガス容器の個数が等しくなるように接続される。
また、見方を変えれば、調合系統１２には１個のサンプル容器が接続され、バイパス系統１３には２個のサンプル容器が接続される。【００８５】
そして、次の時間ｔ１３においては、要素臭容器Ａ及び要素臭容器Ｂは共にバイパス系統１３に接続され、キャリアガス容器が調合系統１２に接続される。キャリアガス容器が調合系統１２に接続されたときには、調合系統１２には、キャリアガスが供給され、調合臭は希釈される。したがって、単位時間当たりのキャリアガス容器の調合系統１２への接続時間を制御することで、調合臭の全体濃度を調整することができる。
また、時間ｔ１３においても、調合系統１２には０個の要素臭容器が接続され、バイパス系統１３には０個のキャリアガス容器と２個の要素臭容器が接続され、調合系統１２に接続される要素臭容器の個数と、バイパス系統に接続されるキャリアガス容器の個数が等しくなるように接続される。
また、見方を変えれば、調合系統１２に接続されるサンプル容器は１個であり、バイパス系統１３に接続されるサンプル容器は２個である。【００８６】
単位時間の周期Ｔ１は、３つの時間ｔ１１、ｔ１２及びｔ１３に時分割されて調合系統１２に供給された要素臭ガスＡ，要素臭ガスＢ及びキャリアガスは、調合部１４において調合（混合）され、調合臭が生成される。【００８７】
また、時分割した何れの時間においても、調合系統１２に接続された要素臭容器の個数と、バイパス系統１３に接続されたキャリアガス容器の個数とが等しくなるように接続される。見方を変えれば、時分割した何れの時間においても、調合系統１２及びバイパス系統１３に接続されたサンプル容器の個数はそれぞれ１個及び２個であり、それぞれのガスフロー系統における負荷が変化しないため、サンプル容器の接続状態に関わらず、一定の流量を保つことができる。【００８８】
次の単位時間の周期Ｔ２においては、時間ｔ２１において、要素臭容器Ａが調合系統１２に接続され、要素臭ガスＡが調合系統１２に供給される。要素臭容器Ｂ及びキャリアガス容器はバイパス系統１３に接続される。【００８９】
次の時間ｔ２２においては、要素臭容器Ｂが調合系統１２に接続され、要素臭ガスＢが調合系統１２に供給される。要素臭容器Ａ及びキャリアガス容器はバイパス系統１３に接続される。【００９０】
次の時間ｔ２３においては、キャリアガス容器が調合系統１２に接続され、キャリアガスが調合系統１２に供給される。そして、要素臭容器Ａ及び要素臭容器Ｂはバイパス系統１３に接続される。【００９１】
周期Ｔ２において時分割で供給された要素臭ガスＡ、要素臭ガスＢ及びキャリアガスは、調合部１４において混合され、調合臭が生成される。【００９２】
周期Ｔ３以降も同様にして、単位時間毎に、要素臭ガスの混合比に応じて、それぞれの要素臭容器と調合系統１２との接続時間を更新し、調合臭を生成する。なお、単位時間当たりの各サンプル容器と調合系統１２との接続時間の配分を変更せず、単位時間毎の各サンプル容器と調合系統１２との接続を繰り返すことで、長時間にわたり同じ調合臭を生成することができる。
また、特定の要素臭容器、例えば、要素臭容器Ａと調合系統１２との接続時間を周期時間に等しくすることで、要素臭容器Ａのヘッドスペース内の要素臭ガスＡのガス濃度と等しいガス濃度の調合臭を生成することができる。【００９３】
以上、キャリアガス容器が１個の場合について説明したが、キャリアガス容器を複数個（Ｐ個）にすることもできる。但し、要素臭容器はＱ個（Ｑ＞Ｐ）とする。
キャリアガス容器をＰ個用いる場合は、調合系統１２に要素臭容器を同時にＰ個まで接続することができる。調合系統に同時に接続する要素臭容器の個数をＲ個（０≦Ｒ≦Ｐ）とし、バイパス系統１３に接続するキャリアガス容器の個数をＲ個とすると、調合系統１２に接続されるキャリアガス容器の個数は（Ｐ−Ｒ）個であり、バイパス系統１３に接続される要素臭容器の個数は（Ｑ−Ｒ）個である。したがって、調合系統１２に接続されるサンプル容器の合計は（Ｒ＋（Ｐ−Ｒ））＝Ｐ個であり、バイパス系統１３に接続されるサンプル容器の合計は（（Ｑ−Ｒ）＋Ｒ）＝Ｑ個であり、調合系統１２に接続されるサンプル容器の個数と、バイパス系統１３に接続されるサンプル容器の個数は、調合系統１２に接続する要素臭容器の個数に関わらず、それぞれ不変であることがわかる。【００９４】
すなわち、調合系統１２に同時に接続する要素臭容器の個数と、バイパス系統１３に接続するキャリアガス容器の個数とが同じになるように接続状態を制御することにより、何れの時間においても、調合系統１２に接続されるサンプル容器の個数はＰ個、バイパス系統１３に接続させるサンプル容器の個数をＱ個となり、双方のガスフロー系統における負荷が変化しないため、それぞれ一定の流量となるようにすることができ、要素臭ガスを調合系統１２へ安定して供給することができる。【００９５】
実施の形態１においては、調合に用いるための要素臭ガスの供給量を、対応する要素臭容器と調合系統１２との単位時間当たりの接続時間で制御する。したがって、１つの調合臭の調合に用いる要素臭ガスの種類が多くなると、所定の単位時間を細かく分割し、かつ要素臭ガスを所定の混合比で精度よく供給するためには、電磁弁による接続の切替え時間を高精度に行う必要がある。すなわち電磁弁による接続の切替え高速に行う必要が生じる。このような高速に応答できる電磁弁は高価であり、匂い調合装置のコスト高になる。【００９６】
そこで、キャリアガス容器の個数を増やすことで、電磁弁に要求される応答速度を低減することができる。例えば、Ｐ個の場合は、同時に調合系統１２に接続できる要素臭容器はＰ個であるから、同時に接続できる要素臭容器が１個の場合に比べると、Ｐ倍の接続時間を割り当てることができる。すなわち、電磁弁に要求される応答速度を１／Ｐに低減することができる。【００９７】
但し、同時に接続するサンプル容器の個数をＰ個とした場合には、各要素臭容器から供給される要素臭ガスのガス濃度は、最大でヘッドスペースのガス濃度の１／Ｐになるため、キャリアガス容器の個数は、１個の調合臭の調合に用いる要素臭ガスの種類と、各要素臭ガスの最大濃度とに応じて適宜設定すればよい。なお、本実施の形態においては、キャリアガス容器と要素臭容器は同じ形状のサンプル容器であるから、必要に応じて、サンプル容器を適宜に任意の組み合わせでキャリアガス容器及び要素臭容器として用いることもできる。
また、例えば、図１１に示した匂い調合装置のように、１６個のサンプル容器を搭載可能な匂い調合ユニット（５０Ａ、５０Ｂ）を複数接続して用いる場合には、匂い調合ユニット１台毎に１個のキャリアガス容器を設けるようにしてもよい。【００９８】
以上、説明したように、実施の形態１の匂い調合装置１００によれば、要素臭容器の個数より少ないキャリアガス容器を用いて、安定した混合比で調合臭を生成することができ、装置を大型化することなく同時に用いる要素臭ガスの種類を増やすことができる。また、キャリアガス容器の個数を要素臭容器よりも減らすことができるため、調合臭の生成において、要素臭ガスの最大濃度を高くすることができる。【００９９】
（実施の形態２）
次に、図２を参照して、実施の形態２の匂い調合装置１００Ｂについて説明する。ここで、図２は、実施の形態２の匂い調合装置の構成を示す模式図である。【０１００】
（構成）
図１に示した実施の形態１の匂い調合装置１００との違いは、ガスフロー駆動手段として上流側にコンプレッサ１７Ａを設け、上流側から加圧したキャリアガスを送ることで装置内にガスフローを駆動することと、センサ部を具備しないことと、フィルタ１８をバイパス系統１３からの排ガスのみを回収するように設けたことである。
他の構成については、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は省略する。【０１０１】
実施の形態２の匂い調合装置１００Ｂは、ガスフロー駆動手段として、上流側にコンプレッサ１７Ａを備える構成とした。コンプレッサ１７Ａから供給される加圧されたキャリアガスは、サンプル容器１０１〜１０３２に接続される入力側の配管２１１〜２１３２を介して匂い調合装置１００Ｂに供給される。【０１０２】
また、調合系統１２の下流にはバルブ付き流量計１５が設けられ、その下流端は大気中に開放されている。他方、バイパス系統１３の下流側にはバルブ付き流量計１６が設けられ、その下流端にはフィルタ１８が接続されている。【０１０３】
なお、キャリアガスとして空気を用いる場合は、コンプレッサ１７Ａの給気側は大気に開放することができる。また、他のガスをキャリアガスとして用いる場合には、コンプレッサ１７Ａの給気側にキャリアガスのガスボンベ等のガス供給源を接続するように構成することができる。なお、ガスフロー駆動手段としては、コンプレッサのほかに送風機を用いることもできる。【０１０４】
（動作）
次に、実施の形態２の動作について説明する。実施の形態２の匂い調合装置１００Ｂは、ガスフロー駆動手段として、上流側にコンプレッサ１７Ａが設けられ、加圧されたキャリアガスを配管２１１〜２１３２を介して供給することで、匂い調合装置１００Ｂ内にガスフローを発生する。【０１０５】
配管２１１〜２１３２を介して供給されたキャリアガスによって、サンプル容器１０１〜１０３２内のキャリアガス又は要素臭ガスは、電磁弁１１１〜１１３２の接続に応じて、調合系統１２又はバイパス系統１３に供給される。電磁弁１１１〜１１３２は、コンピュータ２０により、所定の混合比（レシピ）に応じて接続の切替え制御がされる。レシピにしたがって調合系統１２に供給された要素臭ガス及びキャリアガスは調合部１４において調合され、調合臭が生成される。調合部１４で調合された調合臭は、バルブ付き流量計１５を通して、大気中に発散される。【０１０６】
他方、バイパス系統１３に供給された要素臭ガスは、バルブ付き流量計１６を通して排気され、フィルタ１８によって回収され、キャリアガスのみが大気中に排出される。【０１０７】
実施の形態２は、調合臭を大気中に発散させるよう構成しており、コンピュータ２０によってレシピにしたがった調合臭が合成される。この調合臭は大気に発散され、装置の近くにいる人に調合した匂いを提供する、匂い再生装置として用いることができる。【０１０８】
なお、調合臭を大気中に発する匂い再生装置として用いる場合には、ガスフロー駆動手段は、実施の形態２のように、ガスフロー系統の上流側に設けるのが好ましい。図１に示した実施の形態１のように、ガスフロー系統の下流側に吸引ポンプ１７を設けた場合には、調合臭は吸引ポンプ１７を通って大気中に発散されることになる。このような構成では、前回までに調合した調合臭のガス成分が吸引ポンプ１７内に吸着され、あるいは吸引ポンプ１７に用いる油分等に吸収され、新たに調合した調合臭が、このような吸引ポンプ１７内に残留するガス成分と混ざり合い、調合臭が変質する恐れがある。【０１０９】
ガス成分の残留の問題は、吸引ポンプ１７以外の、バルブ付き流量計１５、調合部１４でも起こりうるが、吸引ポンプ１７に比較すれば、油などのガス成分を残留させやすい部材が用いられておらず、洗浄も容易である。したがって、実施の形態２のようにガスフロー系統の上流側から加圧したキャリアガスを導入する構成では、調合部１４より下流側に、要素臭ガスの成分が残留し難く、匂い再生装置として特に好適な構成である。【０１１０】
（実施の形態３）
次に、図３を参照して、実施の形態３について説明する。ここで、図３は、実施の形態３の匂い記録装置の構成を示す模式図である。【０１１１】
（構成）
実施の形態３の匂い記録装置１１０は、図１に示した実施の形態１の匂い調合装置１００に加えて、匂いを記録しようとする対象臭ガスを収容するサンプル容器３５が備えられ、電磁弁３６を介してセンサ部３０に対象臭ガスが供給されるように構成されている。
他の構成については、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は省略する。【０１１２】
（動作）
次に、実施の形態３の匂い記録装置１１０の動作について説明する。
実施の形態３の匂い記録装置１１０は、まず、吸引ポンプ１７を駆動し、電磁弁３６を開いて、サンプル容器３５から対象臭ガスをセンサ部３０のセンサセル３１に供給し、対象臭の匂いの測定を行う。なお、対象臭の測定時においては、要素臭容器１０２〜１０３２はバイパス系統１３に接続され、キャリアガス容器１０１は調合系統１２に接続される。但し、キャリアガス容器をバイパス系統１３に接続して、対象臭ガスを希釈しないようにすることもできる。【０１１３】
センサセル３１に供給された対象臭ガスは、複数のＱＣＭセンサ３２によって測定され、測定値はセンサ出力ベクトルとしてコンピュータ２０に転送される。【０１１４】
対象臭の測定が終了すると、コンピュータ２０は、電磁弁３６を閉じ、要素臭容器１０２〜１０３２及びキャリアガス容器１０１と調合系統１２との接続時間を調整し、調合部１４で調合される調合臭をセンサ部３０で測定し、対象臭の測定値を再現する要素臭ガスの混合比（レシピ）を求める。対象臭の測定値を再現する要素臭ガスの混合比（レシピ）は、実施の形態１において、対象臭の測定値を予め定めた測定値とすることで、同様の手順で求めることができるので説明は省略する。
すなわち、実施の形態３は、対象臭を再現するレシピを決定する匂い記録装置として機能することができる。【０１１５】
（実施の形態４）
次に、図４を参照して、実施の形態４の匂い記録装置について説明する。ここで、図４は、実施の形態４の匂い記録装置の構成を示す模式図である。【０１１６】
（構成）
実施の形態４の匂い記録装置１１０Ｂは、対象臭測定装置７０と匂い調合装置６０とから構成され、対象臭測定装置７０のコンピュータ２０Ｂと、匂い調合装置６０のコンピュータ２０はデータ伝送が可能なように接続されている。ここで、データ伝送が可能な接続とは、信号ケーブルで直接に接続してもよいし、ＬＡＮ（Local Area Network）のようなネットワークシステムや無線通信手段等を介して接続してもよい。【０１１７】
対象臭測定装置７０は、対象臭ガスを収容するサンプル容器３５Ｂが備えられ、電磁弁３６Ｂを介してセンサ部３０Ｂに対象臭ガスが供給されるように構成されている。センサ部３０Ｂは、実施の形態１のセンサ部３０と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。対象臭ガスをセンサ部３０Ｂのセンサセル３１に導くための、ガスフロー駆動手段として吸引ポンプ１７Ｂが備えられており、ガスフローの流量を調整するバルブ付き流量計１５Ｂが吸引ポンプ１７Ｂの上流側に設けられている。【０１１８】
匂い調合装置６０は、図１に示した実施の形態１の匂い調合装置１００と同様の構成であり、コンピュータ２０に対象臭の測定値を受信する機能を付加したことが異なるだけであるので、詳細な説明は省略する。【０１１９】
（動作）
実施の形態４の匂い記録装置１１０Ｂは、まず、対象臭測定装置７０を用いて、対象臭の測定を行う。対象臭測定装置７０は、吸引ポンプ１７Ｂを駆動してガスフローを駆動し、電磁弁３６Ｂを開いてサンプル容器３５Ｂに収容された対象臭ガスをセンサ部３０Ｂのセンサセル３１に導く。センサセル３１に導入された対象臭ガスは、複数のＱＣＭセンサ３２によって測定され、測定値はセンサ出力ベクトルとしてコンピュータ２０Ｂに伝送される。コンピュータ２０Ｂは、測定した対象臭の測定値を匂い調合装置６０のコンピュータ２０に伝送する。【０１２０】
匂い調合装置６０は、対象臭測定装置７０から伝送された対象臭の測定値を用いて、当該測定値を再現する対象臭ガスの混合比（レシピ）を求める。測定値（センサ出力ベクトル）を再現するレシピを求める手順は、実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。【０１２１】
実施の形態４の匂い記録装置１１０Ｂは、対象臭を測定する部分の構成と、測定値からレシピを求める部分の構成とを分離し、対象臭測定装置７０によって測定された測定値を、レシピを求める匂い調合装置６０に転送するように構成したため、簡便な構成の対象臭測定装置７０を用いて対象臭の測定を行うことができるため、測定場所の制約を受けることなく、様々な対象臭を、匂いの測定値として収集することができる。対象臭に対応するレシピは、データ伝送された対象臭の測定値に基づいて行うため、比較的規模の大きな匂い調合装置６０は、実験室などに設置して用いることができる。【０１２２】
（実施の形態５）
次に、図５を参照して、実施の形態５の匂い記録再生システム１２０について説明する。ここで、図５は、実施の形態５の匂い記録再生システムの構成を示す模式図である。【０１２３】
（構成）
図５に示す実施の形態５の匂い記録再生システム１２０は、匂い記録装置Ｒと匂い再生装置Ｂ１及びＢ２と管理用コンピュータＣとから構成され、匂い記録装置Ｒと匂い再生装置Ｂ１及びＢ２とは、ネットワークシステム４０を介して管理用コンピュータＣと接続されている。【０１２４】
ここで、匂い記録装置Ｒは，実施の形態３の匂い記録装置１１０又は実施の形態４の匂い記録装置１１０Ｂにそれぞれネットワークシステム４０を介して通信する手段が付加された構成である。また、匂い再生装置Ｂ１及びＢ２は、実施の形態２の匂い調合装置１００Ｂにネットワークシステム４０を介して通信する手段が付加された構成である。
また、管理用コンピュータＣは、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリ、ハードディスク等の記憶手段及びネットワークを介して通信するネットワークアダプタ等の通信手段を備えた汎用コンピュータを用いることができる。
なお、本実施の形態５の匂い記録再生システム１２０を構成する匂い記録装置、匂い再生装置及び管理用コンピュータの台数は、図５に示す台数に限定されることなく、任意の構成とすることができる。【０１２５】
（動作）
管理用コンピュータＣは、ネットワークシステム４０を介して、匂い記録装置Ｒによって収集された匂いレシピ（要素臭の混合比）を、ネットワークを介して取得し、ハードディスク等の記憶手段に記憶・管理する。匂い再生装置Ｂ１又はＢ２は、匂いレシピをネットワークを介して管理用コンピュータＣに要求して提供を受けることができ、匂い再生装置Ｂ１又はＢ２は、管理用コンピュータＣから入手した匂いレシピに基づいて、調合臭を生成し、大気中に散布する。
また、管理用コンピュータＣから匂い再生装置Ｂ１又はＢ２の動作を制御し、管理用コンピュータＣからレシピを匂い再生装置Ｂ１又はＢ２に対して送信すると共に、送信したレシピに基づいて調合臭を生成させ、大気中に散布させるようにすることもできる。【０１２６】
このような装置の応用として、例えば、ホテルや病院において、複数の部屋毎に匂い再生装置Ｂ１等を１台ずつ設置し、ホテルや病院の管理室に設置された管理用コンピュータＣから通信手段（ネットワークシステム）を介して各匂い再生装置Ｂ１等を制御し、各部屋の滞在者の要望や患者の容態に応じて、匂いを提供することができる。また、映画館などで、観客毎に貸与された携帯型の匂い再生装置Ｂ１等を用いて、アニメーション映画などの動画に同期して匂いを提供することもできる。【０１２７】
（実施の形態６）
次に、本発明の匂い調合装置の別の実施形態について説明する。
この実施の形態６の匂い調合装置において、コンピュータ（制御手段）による電磁弁の開閉による要素臭容器と調合系統の接続の制御以外は、匂い調合ユニット、サンプル容器、要素臭容器、キャリアガス容器、電磁弁、ガスフロー駆動手段、流量調整手段、制御手段、排ガス回収手段、調合系統、調合部、バイパス系統および測定手段については、前記の実施の形態１と同様の構成を有するので、説明を省略する。【０１２８】
実施の形態６の匂い調合装置においては、同一時刻に一つの要素臭ｉの匂いを出す点は、前記実施の形態１と同じである。しかし、本実施の形態６では、単位時間τ毎に送り出す要素臭を選択しなおす、すなわち、調合系統１２に接続する要素臭容器を選択して現時刻の設定濃度から最も離れた要素臭をピックアップして、その要素臭を現時刻に調合系統１２に供給する。従って、送り出す要素臭の種類は単位時間τ毎に毎回変わる。【０１２９】
そして、コンピュータ２０（制御手段）は、所定の単位時間τ毎に、現時刻ｔにおける要素臭ｉ（要素臭容器１０ｉから供給される要素臭ガス）の設定濃度をｘｉ（ｔ）、平均濃度をｙｉ（ｔ）とした場合、ｙｉ（ｔ−１）よりｘｉ（ｔ）が大きくかつ両者の相対誤差が最大となる要素臭ガスを供給する１個の要素臭容器１０ｊのみを選択して、その要素臭容器１０ｊに対応する電磁弁１１ｊを開いて、要素臭容器１０ｊを調合系統１２に接続する。ここで、単位時間τは、匂い調合装置から出力される匂いに求められる時間分解能に応じて、適宜決定される、例えば、１０ｍｓ程度に設定される。したがって、図１に示す匂い調合装置１００においては、３２個の電磁弁１１１〜１１３２の中で、単位時間τの間に開いている電磁弁は１つだけである。そして、繰り返し周期の中で電磁弁を開いている時間幅と繰り返し周期の比がその要素臭ｉの相対濃度となる。【０１３０】
より具体的には、コンピュータ２０（制御手段）は、所定の単位時間τ毎に、現時刻ｔにおける要素臭ｉ（要素臭容器１０ｉから供給される要素臭ガス）の設定濃度をｘｉ（ｔ）、時刻ｔから過去ｎτ時間（ｎは正の整数）の間に要素臭ｉを調合系統１２に接続する割合をｙｉ（ｔ）とした場合、ｙｉ（ｔ−１）よりｘｉ（ｔ）が大きくかつ相対誤差（ｘｉ（ｔ）−ｙｉ（ｔ−１））／ｘｉ（ｔ））が最大となる要素臭ガスを供給する１個の要素臭容器１０ｊのみを選択して、その要素臭容器１０ｊに対応する電磁弁１１ｊを開いて、選択した要素臭容器１０ｊを調合系統１２に接続する。
ここで、該当する要素臭がない場合には、時刻ｔにおいてキャリアガス容器のみを前記調合系統１２に接続する。これによって、設定濃度以上に実際の濃度が高くなってしまった場合に実際の濃度を下げて設定濃度に近付けることができる利点がある。
【０１３１】
この匂い調合装置のコンピュータ２０（制御手段）における制御のフローチャートを下記に示す。
【数１】
0004452842.tif 000002
【０１３２】
このフローチャートにおいて、時刻ｔの要素臭ｉの設定濃度をｘｉ（ｔ）、 過去ｎ時刻分の要素臭ｉのＯＮの割合をｙｉ（ｔ）とする。ｙｉ（ｔ）は要素臭ｉに対応する電磁弁のＯＮ／OFFの時間変化にｎ次の移動平均フィルタをかけたものとみなしてもよい。また、要素臭の数をＭとする。
最初のループで最もｙｉ（ｔ）がｘｉ（ｔ）から離れている、すなわち、相対誤差が最も大きい要素臭ｉｍａｘを抽出し、それに対応する電磁弁をＯＮとする。そして次の２つのループでｙｉ（ｔ）を計算しなおして時間調整を行ない、次の時刻になったらｗｈｉｌｅループの最初に戻って同様の処理を繰り返す。
高すぎる要素臭がある場合には、その要素臭を選択しないと徐々に濃度が下がってくる。【０１３３】
この実施の形態６においては、高い時間分解能で均一な匂い調合を達成することができる。そして、この匂い調合装置を用いて、動的に匂いを変化させて、高い時間分解能、例えば、１／８秒もしくは１／１６秒程度の高い時間分解能を有する匂いセンサに匂いを供給して、その匂いセンサの過渡応答を正確に計測することが可能となる。また、実際に大気中に匂いが拡散する過程をより正確に再現することができる。前記の実施の形態１では、繰り返し周期より細かい時間幅を考えた場合には各要素臭濃度は均一でなく、特定の時間だけに高濃度の匂いが出力されることになる。しかし、匂いセンサで匂い計測を行う場合には、もっと高い時間分解能が必要となることがある。例えば、大気中で匂いが広がるときはその匂い濃度は大きく変動し、秒オーダの時間分解能では不十分である。そして、その匂いを捉えるためのセンサシステムではもっと高い時間分解能が要求され、そのため、本発明者らは、１／８秒もしくは１／１６秒の時間分解能を持つ周波数変化計測システムを開発し、実験に用いている。このような匂いセンサの過渡応答を検討する際には、匂い調合装置を用いて動的に匂いを変化させてセンサに匂い供給をするが、ＰＷＭ方式の匂い調合では時間分解能が不十分である。このような場合に、実施の形態６の匂い調合装置は、好適である。
【実施例】
【０１３４】
（構成）
次に、図７乃至図１１を参照して、実施の形態１に係る匂い調合装置の実施例について説明する。ここで、図７は、実施例の匂い調合装置に用いられる匂い調合ユニットの構成を示す斜視図である。図８は、図７に示した匂い調合ユニットの下側マニフォールドの図であり、（ａ）は上方から見た平面図であり、（ｂ）は前方から見た側面図である。図９は、図７に示した匂い調合ユニットの上側マニフォールドの図であり、（ａ）は上方から見た平面図であり、（ｂ）は前方から見た側面図である。図１０は、実施例の匂い調合装置に用いる電磁弁の構成を示す斜視図である。また、図１１は、実施例の匂い調合装置の構成を示す斜視図である。【０１３５】
まず、図７に示す匂い調合ユニット（マニフォールド）５０について説明する。匂い調合ユニット５０は、キャリアガス供給用の流路Ｌ１及びＬ２と、１６個のサンプル容器１０を保持する凹部５１ａ等を形成された下側マニフォールド５１と、調合系統の流路Ｌ２及びバイパス系統の流路Ｌ３等が形成された上側マニフォールド５２と、上側マニフォールド５２の上面に配列された１６個の電磁弁１１とを備え、下側マニフォールド５１と上側マニフォールド５２とは４本の支柱５３によって一体に連結されている。【０１３６】
真鍮製の下側マニフォールド５１には、凹部５１ａが８個ずつ２列に千鳥状に形成されており、サンプル容器１０を着脱自在に保持することができる。また、下側マニフォールド５１には、キャリアガスを供給するための流路Ｌ１及びＬ２が形成され、流路Ｌ１及びＬ２は、それぞれ８個ずつの流路Ｒ１及び流路Ｒ２が連通して形成され、流路Ｒ１及び流路Ｒ２の上端部には中空の突出部Ｒ１ａ及び突出部Ｒ２ａが設けられている。
また、流路Ｌ１及び流路Ｌ２の前端部には、それぞれ中空の突出部Ｌ１ａ及び突出部Ｌ２ａが設けられている。【０１３７】
真鍮製の上側マニフォールド５２には、長手方向に貫通する、調合系統の流路Ｌ３及びバイパス系統の流路Ｌ４が形成されており、流路Ｌ３の前端部、後端部にはそれぞれ中空の突出部Ｌ３ａ及び突出部Ｌ３ｂが形成され、流路Ｌ４の前端部、後端部にはそれぞれ中空の突出部Ｌ４ａ及び突出部Ｌ４ｂが形成されている。また、上側マニフォールド５２の上面には、図９に示すように、短手方向に、開口部Ｒ３ａ、開口部Ｒ５ａ及び開口部Ｒ４ａが１組の開口部として形成され、長手方向に１６組の開口部（Ｒ３ａ、Ｒ５ａ、Ｒ４ａ）が形成されている。流路Ｒ３は、開口部Ｒ３ａを開口端とし、他端は流路Ｌ３に連通して形成され、流路Ｒ４は、開口部Ｒ４ａを開口端とし、他端は流路Ｌ４に連通して形成されている。また、流路Ｒ５は、開口部Ｒ５ａを上端として、上側マニフォールド５２の厚さ方向に貫通して形成され、下端部には、中空の突出部Ｒ５ｂが設けられている。【０１３８】
図７に示した匂い調合ユニット５０には、１６個のサンプル容器１０が凹部５１ａに装着されており、各サンプル容器１０は、配管２１によって突出部Ｒ１ａ又は突出部Ｒ２ａに接続され、配管２２によって、図９に示す突出部Ｒ５ｂに接続されている。なお、本実施例においては、配管としてテフロン（登録商標）製のチューブを用いている。【０１３９】
電磁弁１１は、図１０に示すように、ＮＣポート１１ａ、共通ポート１１ｂ及びＮＯポート１１ｃが一列に設けられ、各ポート１１ａ、１１ｂ及び１１ｃが、それぞれ上側マニフォールド５２の１組の開口部Ｒ３ａ、Ｒ５及びＲ４ａに嵌合するように設置されており、電極１１ｅには、図示しない配線によって、駆動回路２０ａを介してコンピュータ２０に接続されている（図１１参照）。【０１４０】
次に、本実施例の匂い調合装置について説明する。図１１に示した匂い調合装置は、２台の匂い調合ユニット５０Ａ、５０Ｂと、コンピュータ２０と、電磁弁１１を駆動する駆動回路２０ａと、図示しない測定手段（ＱＣＭセンサ、センサセル、オシレータ、周波数カウンタ等からなるセンサ部）、調合系統及びバイパス系統に接続されガスフローを駆動する吸引ポンプ、調合系統及びバイパス系統の流量をそれぞれ調整するバルブ付き流量計などから構成される。【０１４１】
２台の匂い調合ユニット５０Ａ，５０Ｂには、それぞれ１６個のサンプル容器１０が搭載され、各サンプル容器は配管２１によって突出部Ｒ１ａ又はＲ２ａに接続され、また、配管２２によって突出部Ｒ５ｂに接続される。【０１４２】
匂い調合ユニット５０Ａの突出部Ｌ３ｂと匂い調合ユニット５０Ｂの突出部Ｌ３ａは、配管Ｌ３ｃによって接続され、２台の匂い調合ユニット５０Ａ，５０Ｂの流路Ｌ３が互いに連通している。また、匂い調合ユニット５０Ｂの突出部Ｌ３ｂには図示しないキャップが取付けられ、流路Ｌ３の後端が封止されている。他方、匂い調合ユニット５０Ａの突出部Ｌ３ａは図示しない配管を用いて前記した測定手段のセンサセルに接続され、さらにバルブ付き流量計を介して吸引ポンプに接続されている。【０１４３】
また、匂い調合ユニット５０Ａの突出部Ｌ４ｂと匂い調合ユニット５０Ｂの突出部Ｌ４ａは、配管Ｌ４ｃによって接続され、２台の匂い調合ユニット５０Ａ，５０Ｂの流路Ｌ４が互いに連通している。また、匂い調合ユニット５０Ｂの突出部Ｌ４ｂには図示しないキャップが取付けられ、流路Ｌ４の後端が封止されている。他方、匂い調合ユニット５０Ａの突出部Ｌ４ａは図示しない配管を用い、バルブ付き流量計を介して吸引ポンプに接続されている。【０１４４】
突出部Ｌ１ａ，Ｌ２ａには配管は接続されず、流路Ｌ１，Ｌ２は大気中に開放されている。【０１４５】
次に、実施例の匂い調合装置の動作について、図７乃至図１１を参照して説明する。
前記した吸引ポンプを稼動させて吸引することにより、調合系統及びバイパス系統にガスフローが駆動される。まず、大気中に開放された突出部Ｌ１ａ，Ｌ２ａの開口から空気がキャリアガスとして導入される。流路Ｌ２、Ｌ３に導入された空気は、流路Ｒ１又は流路Ｒ２及び配管２１を介して各サンプル容器１０に送られる。サンプル容器１０に送られた空気はヘッドスペース内の要素臭ガスと共に、流路Ｒ５を通り、対応する電磁弁１１の接続状態に応じて、流路Ｌ３又は流路Ｌ４に送られる。【０１４６】
ここで、電磁弁１１の電極１１ｅに電圧が印加されない状態では、共通ポート１１ｂとＮＯポート１１ｃが接続され、流路Ｒ５と流路Ｌ４（バイパス系統）が連通する。他方、電磁弁１１の電極１１ｅに電圧が印加された状態では、共通ポート１１ｂとＮＣポート１１ａが接続され、流路Ｒ５と流路Ｌ３（調合系統）が連通する。【０１４７】
なお、電磁弁１１は、コンテック社製・パラレルＩ／Ｏカード（PIO_48D(CB)H）を搭載したコンピュータ２０より出力される制御信号に基づいて動作する。コンピュータ２０により生成される各電磁弁１１に対する切替え信号は、パラレルＩ／Ｏカードを介して出力され、駆動回路２０ａに送られ、駆動回路２０ａにおいてはラッチ回路(74ALS575)を介してトランジスタ（2SC1815）に送られ、トランジスタをスイッチング回路として電磁弁１１（Ｌｅｅ社製・３ｗａｙ電磁弁LHDS1221211H）の電極１１ｅへの電圧の印加が制御される。【０１４８】
電磁弁１１により流路Ｌ３に接続され、流路Ｌ３に供給された要素臭ガスは、流路Ｌ３を下流側に進行するうちに、他の流路Ｒ３を介して供給される要素臭ガスと混合され（調合され）、調合臭が生成される。すなわち、流路Ｌ３が調合部として機能する。
流路Ｌ３を進行することで調合された調合臭は、調合系統に接続された図示しない測定手段のセンサセルに送られて測定される。測定手段によって測定された測定値（ＱＣＭセンサのセンサ出力ベクトル）は、コンピュータ２０にシリアル回線を介して伝送される。【０１４９】
測定手段で測定された調合臭は、バルブ付き流量計を通って吸引ポンプから排出される。吸引ポンプの排気側には図示しない活性炭フィルタが備えられ、要素臭ガスの成分が活性炭に吸着され、空気のみが大気中に排出される。【０１５０】
他方、電磁弁１１を介し、流路Ｒ４を通って流路Ｌ４（バイパス系統）に供給された要素臭ガスは、他の流路Ｒ４を通って供給された要素臭ガスと共にバイパス系統に接続されたバルブ付き流量計を通って吸引ポンプから排出される。吸引ポンプから排出された要素臭ガスの成分は活性炭フィルタに吸収され、空気のみが大気中に排出される。【０１５１】
（実験例１）
次に、実施例の匂い調合装置を用いて行った、要素臭ガスの供給性能の確認実験について説明する。【０１５２】
実験条件を以下に示す。
＜実験条件＞
（電磁弁の切替え時間）
要素臭ガスの混合比の更新周期（単位時間）は１秒とし、各要素臭容器の接続時間は１０ｍｓ単位で設定した。なお、上記した電磁弁の応答時間は１ｍｓ程度であり、最小の接続時間となる１０ｍｓに対して、十分に高速動作する。
（匂い調合装置）
図１１に示したように、１６個のサンプル容器を装着する匂い調合ユニットを２台接続し、合計３２個のサンプル容器を装着した。この内の１個をキャリアガス容器とし、空気をキャリアガスとして用いた。また、測定には、キャリアガス容器（サンプル容器Ｎｏ．１）に最も近い位置に装着したサンプル容器Ｎｏ．２及びキャリアガス容器から最も遠い位置に装着したサンプル容器Ｎｏ．３２に要素臭を充填して用いた（図１１のサンプル容器Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３２参照）。
（ＱＣＭセンサ）
ＱＣＭセンサは２０ＭＨｚ、ＡＴ−ＣＵＴのものを用い、感応膜としてＯＶ−１７，ＴＣＰ，Ａｐｉｅｚｏｎ  Ｌ，ＰＥＧ１０００を塗布した４種類のセンサを用いた。
（要素臭）
要素臭として2-hexanoneを用い、サンプル容器Ｎｏ．２及びＮｏ．３２に充填した。他のサンプル容器Ｎｏ．３〜Ｎｏ．３１は空のままとした。
（ガス流量）
調合系統の流量は６００mL/min、バイパス系統の流量は３．５L/minに調整した。
（要素臭ガスの供給量）
１周期（単位時間）内で調合系統に接続する要素臭容器はＮｏ．２又はＮｏ．３２の一方のみとし、１周期内の接続時間の割合であるデューティサイクルが１００％のときに調合される調合臭の要素臭ガスの濃度を１００％（ヘッドスペースのガス濃度に等しい）とし、デューティサイクルを１０，２０，３０，４０，５０％に変化させたときのＱＣＭセンサの応答を測定した。【０１５３】
次に、図１２及び図１３を参照して、本実施例に係る匂い調合装置による要素臭ガスの供給性能を示す実験結果について説明する。
ここで、図１２は、要素臭容器から供給される要素臭ガスのガス濃度とＱＣＭセンサの応答の関係を測定したグラフであり、（ａ）は要素臭容器Ｎｏ．２から要素臭ガスを供給した場合、（ｂ）は要素臭容器Ｎｏ．３２から要素臭ガスを供給した場合の測定結果である。また、図１３は、要素臭容器から要素臭ガスのガス濃度とセンサ出力の関係を示すグラフであり、（ａ）は要素臭容器Ｎｏ．２から要素臭ガスを供給した場合、（ｂ）は要素臭容器Ｎｏ．３２から要素臭ガスを供給した場合のガス濃度とセンサ出力の関係を示すグラフである。【０１５４】
図１２（ａ）は、要素臭容器Ｎｏ．２から要素臭ガスとして2-hexanoneを供給したときの、４種類のＱＣＭセンサの出力（応答周波数）示したグラフである。グラフの横軸は時間であり、３００〜６００秒の期間、９００〜１２００秒の期間、１５００〜１８００秒の期間、２１００〜２４００秒の期間、２７００〜３０００秒の期間において、それぞれ電磁弁によって調合系統へ接続するデューティサイクルを１０％、２０％、３０％、４０％、５０％として2-hexanoneを供給した。また、０〜３００秒の期間、６００〜９００秒の期間、１２００〜１５００秒の期間、１８００〜２１００秒の期間及び２４００〜２７００秒の期間はキャリアガスのみ供給した。【０１５５】
感応膜の種類によって応答周波数は異なるが、何れのＱＣＭセンサの応答周波数も、要素臭ガスの供給量（デューティサイクル）に応じて、増加しているのがわかる。
図１２（ａ）に示した実験結果に基づいて、要素臭ガスを供給するデューティサイクルとＱＣＭセンサの応答周波数の関係を求め、図１３（ａ）に示した。
各ＱＣＭセンサの応答周波数は、デューティサイクルにほぼ比例しているのがわかる。【０１５６】
ここで、本実験で用いたＱＣＭセンサは、2-hexanoneのガス濃度に対してほぼ線形に応答することが知られている。したがって、デューティサイクルとＱＣＭセンサに供給されたガス濃度は、ほぼ比例関係にあることが判る。すなわち、デューティサイクルに比例して、調合系統への要素臭ガスの供給量を制御できることが確認できた。【０１５７】
図１２（ｂ）は、サンプル容器Ｎｏ．２に代えて、サンプル容器Ｎｏ．３２から要素臭ガスとして2-hexanoneを供給したときの、４種類のＱＣＭセンサの出力（応答周波数）示したグラフである。測定条件は、サンプル容器Ｎｏ．２を用いて行った実験と同じであるので、説明は省略する。【０１５８】
図１２（ｂ）に示した実験結果に基づいて、サンプル容器Ｎｏ．２について説明したのと同様に、要素臭ガスを供給するデューティサイクルとＱＣＭセンサの応答周波数の関係を求め、その結果を図１３（ｂ）に示した。【０１５９】
サンプル容器Ｎｏ．２を用いた場合と同様に、要素臭ガスを供給するデューティサイクルとＱＣＭセンサの応答周波数はほぼ比例しており、サンプル容器Ｎｏ．３２を用いた場合においても、デューティサイクルとＱＣＭセンサに供給されたガス濃度は、ほぼ比例関係にあることが判る。すなわち、デューティサイクルに比例して、調合系統への要素臭ガスの供給量を制御できることが確認できた。
さらに、図１３（ａ）に示した各ＱＣＭセンサの応答特性と図１３（ｂ）に示した各ＱＣＭセンサの応答特性とはほぼ一致しており、サンプル容器の装着位置の違いによる供給量の相違も少ないことが確認できた。【０１６０】
以上、説明したように、本発明による匂い調合装置によって、調合臭を生成するために、要素臭ガスを適切に供給できることを確認することができた。【０１６１】
（実験例２）
前記実施の形態６の匂い調合装置の動作を確認するために、数値解析ソフトウエア（サイバネットシステム株式会社製、ＭＡＴＬＡＢ）を用いてシミュレーションを行った。単位時間は１０ｍｓとして、濃度は常にその要素臭をＯＮにしている場合（調合系統にその要素臭容器を接続している場合）を１００％として、それに対する相対濃度で表している。要素臭の数（要素臭容器の数）が４（Ｍ＝４）の場合の設定濃度プロファイルを図１４（ａ）に、電磁弁のＯＮの状態（調合系統に要素臭容器を接続した状態）で計算した濃度ｙｉ（ｔ）を図１４（ｂ）にそれぞれに示す。この場合、ｎは１００とした。最初の１秒の間は正しいｙｉ（ｔ）が得られていないが、これは、移動平均をとるためには最低１００個分のデータが必要なためで、１秒以降は設定濃度に追従して電磁弁の開閉制御ができていることがわかる。図１４（ｂ）に示す結果では、まだ雑音が見られるが、実用上はこの程度の雑音はあまり問題にはならないと考えられる。【０１６２】
次に、下記の表１に、図１４（ｂ）における２０００ｍｓから２２２０ｍｓの間にＯＮになった電磁弁、すなわち、調合系統と接続された要素臭容器の番号を時系列で示した。表１に示す結果から、単位時間（１０ｍｓ）ごとに、調合系統に接続される要素臭容器が入れ替わることによって、通常のＰＷＭ方式よりもより均一な匂い調合が達成できることがわかる。【０１６３】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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