トイレのニオイ対策(3): ESP Home+ESP32+ニオイセンサーで脱臭機をオンオフする

Sympapaです。

さて、前々回のトイレのニオイ対策の記事ではトイレにナノイー発生機(脱臭機)を置いて、トイレに人が一定時間以上存在した場合にウ〇チをしたと判定してナノイー発生機の電源をオンにし一定時間経過後にオフにするようにしました。
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しかし、トイレに存在した時間でウ〇チをしたか否かを判定するのは不確実だしクサさに関わらず一定時間でナノイー発生機をオフにするのもアレなので、ニオイをトリガーにしようと思い、前回のトイレのニオイ対策の記事ではESP Home+ESP32+ニオイセンサーでHome Assistantと接続できるニオイセンサーを作ってトイレに設置しました。便宜上ニオイセンサーと書いていますが、実際には硫化水素を検出できるMQ-136とメタンを検出できるMQ-4をセンサーを設置しました。
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それから20日ほど経過しある程度データ取得が出来てウンチをした時にどのくらいセンサーの値が変化するのかが把握できたので、今回はニオイセンサーの値でナノイー発生機をオンオフするようにしたいと思います。

■ウンチをしたことを検出するのに良いのは硫化水素？メタン？どっち？

センサー選びの際に調べたところでは、ウ〇チのニオイを検出センサーとして良く使用されていそうなのは硫化水素を検出できるセンサーでした。

下のグラフは「トイレに入っていた時」「硫化水素を検出するMQ-136の電圧」「メタンを検出するMQ-4の電圧」を示しています。

MQ-136もMQ-4も大まかには同じ動きをしていました。実際にウ〇チのニオイの成分は何なのか？というのはおいといて、ウ〇チをしたことを検出するセンサーとしては硫化水素を検出するMQ-136でもメタンを検出するMQ-4でもどちらでも良さそうです。
ただ、ウ〇チをしてピークが立ち上がった後に減衰するのは硫化水素を検出するMQ-136の方が遅いのと、おしっこをした時にも硫化水素を検出するMQ-136には小さいピークがみられるので、微妙な残り香やおしっこのニオイなども感度良く検出するには硫化水素を検出できるセンサーが良いのかなと思いました。ただ、実際にどのレベルでクサイと感じるのかは不明です。

しかし、MQ-136もMQ-4もベースラインがドリフトするので(※温度や湿度も影響するそうです)、MQ-136の微妙な変化も捉えてナノイー発生機をオンオフする閾値を設定するのは難しそうです。
なのでメタンガスを検出するMQ-4で十分だと判断しました。MQ-4は価格がMQ-136の4分の1程度なのでコスパも良きです。

■ナノイー発生機をオンオフする閾値をどうするか？

16日間のMQ-4の値の変動は下図のとおりで結構ベースラインが動くんですよねー。ちなみにMQ-136はもっと動きます。
なので、ウ〇チをしたと判定してナノイー発生機をオンにする閾値を設定するのは簡単ですが、ニオイが消えたと判定してナノイー発生機をオフにする閾値を設定するのは難しいところです。
温度や湿度も考慮した計算式で補正すると追い込めるのかもしれませんがメンドーなので、1.0kVを超えたらウ〇チをしたと判定してナノイー発生機をオンにし、0.95Vを20分間連続で下回ったらニオイが大体消えたと判定してナノイー発生機をオフにすることにしました。