ガス源位置推定アルゴリズム開発のためのガス分布シミュレータの開発：ガスセンサ応答モデルの検討

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: CHS22007,BMS22012

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門 ケミカルセンサ/【E】センサ・マイクロマシン部門 バイオ・マイクロシステム合同研究会

発行日: 2022/02/28

タイトル(英語): Development of Gas Distribution Simulator for Testing Gas Source Location Estimation Algorithms: Investigations on Gas Sensor Response Model

著者名: 髙橋 佑典(東京農工大学),坂上 源生(東京農工大学),松倉 悠(電気通信大学),石田 寛(東京農工大学)

著者名(英語): Yusuke Takahashi(Tokyo University of Agriculture and Technology),Motoki Sakaue(Tokyo University of Agriculture and Technology),Haruka Matsukura(University of Electro-Communications),Hiroshi Ishida(Tokyo University of Agriculture and Technology)

キーワード: ガス源探索|ガスセンサ|過渡応答|ニューラルネットワーク|Gas source localization|Gas sensor|Transient response|Neural network

要約(日本語): ガス源探索システムの開発用にシミュレータを作成した。実測した風データを使い，風向変動の大きな屋外環境で形成されるガス濃度分布を再現する。半導体ガスセンサの過渡応答をシミュレートするためセンサ応答モデルを検討した結果，2次遅れモデルにより良好な結果が得られた。移動ロボットに搭載したガスセンサや，空間に配置したガスセンサの応答をシミュレートし，様々なガス源位置推定アルゴリズムを比較・評価できる。

要約(英語): Here we report a simulator that can be used to develop robotic and/or sensor-network-based gas-source localization systems. Gas distribution generated in a highly fluctuating outdoor wind field is reproduced in a simulator by providing a filament-based gas dispersion model with wind data measured in a real outdoor environment. The response values of gas sensors placed in the simulation field are calculated using a sensor response model. First- and second-order models are compared to simulate the transient response of metal oxide gas sensors. The experimental results show the second-order model provides a better match to the actual sensor response. The simulator enables evaluation and comparison of various gas source localization algorithms.

本誌: 2022年3月3日ケミカルセンサ/バイオ・マイクロシステム合同研究会

本誌掲載ページ: 27-30 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,004 Kバイト