JP2011027464A - Gas detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス検出装置に係り、特に、運転者の呼気に含まれるアルコールの濃度を検出することができるガス検出装置に関する。 The present invention relates to a gas detection device, and more particularly to a gas detection device capable of detecting the concentration of alcohol contained in a driver's breath.
従来、特性の異なる複数のガスセンサの出力を組み合わせてガスを識別する際に、情報装置によりパターン認識を行うことによりガス識別能力を向上させたガス識別装置が知られている(特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a gas identification device that improves gas identification capability by performing pattern recognition using an information device when identifying gas by combining outputs of a plurality of gas sensors having different characteristics (Patent Document 1).
また、酸化物半導体ガスセンサを周期的に温度変化させ、温度変化に対する応答波形のパラメータからガス種を決定するガス検出装置が知られている(特許文献2)。 There is also known a gas detection device that periodically changes the temperature of an oxide semiconductor gas sensor and determines a gas type from a parameter of a response waveform with respect to the temperature change (Patent Document 2).
しかしながら、上記の特許文献1に記載の技術では、パターン認識のための複雑な情報処理を必要とし、また、ガスセンサからの出力パターンが予め記憶された出力パターンに一致しない場合には対応することができないため、検出対象の気体中に検出対象ガスと検出対象ガス以外のガスが含まれている場合には、検出対象ガスの成分と検出対象ガス以外のガスの成分との区別ができない場合がある、という問題がある。
However, the technique described in
また、上記の特許文献2に記載の技術では、センサ温度を周期的に変化させる必要があるため、目的とするガスが、人の呼気のように持続時間の短い一過性のガスである場合には、十分対応することができず、精度よくガス濃度を検出することができない、という問題がある。このような場合には、金属酸化物半導体ガスセンサのような応答性の良いガスセンサを用いて、安定した状態で使用することが望ましい。しかし、金属酸化物半導体ガスセンサは、ガス選択性が高くないため、検出対象の気体中に含まれる検出対象ガス以外のガス成分に対しても応答してしまい、検出対象ガスの実際のガス濃度よりも高い定量値として検出されて誤検出となる、という問題がある。
Further, in the technique described in
本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、検出対象の気体中に検出対象ガスと検出対象ガス以外のガスが含まれている場合でも、誤検出を低減して、検出対象のガス成分の濃度を精度よく検出することができるガス検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. Even when the gas to be detected contains a gas to be detected and a gas other than the gas to be detected, the detection object can be reduced by reducing false detection. An object of the present invention is to provide a gas detection device capable of accurately detecting the concentration of the gas component.
上記目的を達成するために、第1の発明のガス検出装置は、各々検出対象ガス成分に対して感度を有し、かつ該検出対象ガス成分以外のガス成分に対する感度が異なり、各々検出対象の気体中に含まれるガス成分の濃度に関連する物理量を検出して検出信号を出力する複数のガスセンサと、前記複数のガスセンサの検出信号の各々を用いて、前記検出対象の気体中に検出対象ガス成分が含まれているとみなした場合のみなしガス濃度を算出するみなしガス濃度算出手段と、前記複数のガスセンサの検出信号の各々について求めた同一の特性から特徴量を算出し、予め複数の特徴量の各々について求めた検出対象ガス成分であることの信頼度、及び算出された特徴量に基づいて、前記みなしガス濃度が前記検出対象ガス成分であることの信頼度を算出する信頼度算出手段と、前記みなしガス濃度と前記信頼度算出手段で算出された信頼度とを乗算して前記検出対象ガスのガス濃度を算出するガス濃度算出手段とを含んで構成されている。 In order to achieve the above object, each of the gas detection devices of the first invention has sensitivity to each detection target gas component, and has different sensitivity to gas components other than the detection target gas component. A plurality of gas sensors that detect a physical quantity related to the concentration of a gas component contained in the gas and output a detection signal; and a detection target gas in the detection target gas using each of the detection signals of the plurality of gas sensors A feature amount is calculated from the same characteristics obtained for each of the detection signals of the plurality of gas sensors, and an assumed gas concentration calculation unit that calculates the concentration of none gas only when it is assumed that a component is included, and a plurality of features in advance The reliability of the detected gas component obtained for each of the quantities, and the reliability of the deemed gas concentration being the detected gas component based on the calculated feature quantity A reliability calculation means for calculating; and a gas concentration calculation means for calculating the gas concentration of the detection target gas by multiplying the deemed gas concentration by the reliability calculated by the reliability calculation means. Yes.
第1の発明のガス検出装置によれば、各々検出対象ガス成分に対して感度を有し、かつ該検出対象ガス成分以外のガス成分に対する感度が異なる複数のガスセンサが、各々検出対象の気体中に含まれるガス成分の濃度に関連する物理量を検出して検出信号を出力する。みなしガス濃度算出手段が、複数のガスセンサの検出信号の各々を用いて、検出対象の気体中に検出対象ガス成分が含まれているとみなした場合のみなしガス濃度を算出する。また、信頼度算出手段が、複数のガスセンサの検出信号の各々について求めた同一の特性から特徴量を算出し、予め複数の特徴量の各々について求めた検出対象ガス成分であることの信頼度、及び算出された特徴量に基づいて、みなしガス濃度が検出対象ガス成分であることの信頼度を算出する。そして、ガス濃度算出手段が、みなしガス濃度と信頼度算出手段で算出された信頼度とを乗算して検出対象ガスのガス濃度を算出する。 According to the gas detection device of the first invention, a plurality of gas sensors each having sensitivity to a detection target gas component and having different sensitivities to gas components other than the detection target gas component are each in the detection target gas. A physical quantity related to the concentration of the gas component contained in the gas is detected and a detection signal is output. The deemed gas concentration calculating means calculates the none gas concentration only when it is determined that the detection target gas component is contained in the detection target gas using each of the detection signals of the plurality of gas sensors. In addition, the reliability calculation means calculates the feature amount from the same characteristic obtained for each of the detection signals of the plurality of gas sensors, and the reliability of being a detection target gas component obtained in advance for each of the plurality of feature amounts, Based on the calculated feature amount, the reliability that the deemed gas concentration is the detection target gas component is calculated. Then, the gas concentration calculating means calculates the gas concentration of the detection target gas by multiplying the deemed gas concentration by the reliability calculated by the reliability calculating means.
このように、検出対象の気体中に検出対象ガス成分が含まれているとみなした場合のみなしガス濃度と、複数のガスセンサの特性から求まる特徴量に基づいて算出されたみなしガス濃度が検出対象ガス成分であることの信頼度とを乗算して検出対象ガス成分のガス濃度を算出することにより、検出対象ガスであることの信頼度を加味したガス濃度が算出されて、検出対象の気体中に検出対象ガスと検出対象ガス以外のガスが含まれている場合でも、誤検出を低減して、検出対象ガス成分の濃度を精度よく検出することができる。 In this way, the detection target gas concentration is calculated only based on the characteristic amount obtained from the characteristics of the gas sensors and the characteristics of the plurality of gas sensors only when it is assumed that the detection target gas component is contained in the detection target gas. By calculating the gas concentration of the detection target gas component by multiplying the reliability of being a gas component, the gas concentration taking into account the reliability of being the detection target gas is calculated, and in the detection target gas Even when a gas other than the detection target gas and the detection target gas is included, it is possible to reduce the erroneous detection and to accurately detect the concentration of the detection target gas component.
第1の発明のガス検出装置において、前記特徴量を、前記複数のガスセンサの検出信号の各々について求めた同一の特性の比率とすることができる。 In the gas detection device of the first invention, the feature amount may be a ratio of the same characteristics obtained for each of detection signals of the plurality of gas sensors.
第2の発明のガス検出装置は、検出対象の気体中に含まれる検出対象ガス成分、及び該検出対象ガス成分以外のガス成分の濃度に関連する物理量を検出して検出信号を出力するガスセンサと、前記ガスセンサの検出信号を用いて、前記検出対象の気体中に検出対象ガス成分が含まれているとみなした場合のみなしガス濃度を算出するみなしガス濃度算出手段と、前記ガスセンサの検出信号について求めた複数種類の特性から特徴量を算出し、予め複数の特徴量の各々について求めた検出対象ガス成分であることの信頼度、及び算出された特徴量に基づいて、前記みなしガス濃度が前記検出対象ガス成分であることの信頼度を算出する信頼度算出手段と、前記みなしガス濃度と前記信頼度算出手段で算出された信頼度とを乗算して前記検出対象ガスのガス濃度を算出するガス濃度算出手段とを含んで構成されている。 A gas detection device according to a second aspect of the invention is a gas sensor that detects a detection target gas component contained in a detection target gas and a physical quantity related to the concentration of a gas component other than the detection target gas component and outputs a detection signal; The assumed gas concentration calculating means for calculating the gas concentration only when the detection target gas component is considered to be contained in the detection target gas using the detection signal of the gas sensor, and the detection signal of the gas sensor A feature amount is calculated from a plurality of types of obtained characteristics, and the deemed gas concentration is calculated based on the reliability of the detection target gas component obtained in advance for each of the plurality of feature amounts and the calculated feature amount. A reliability calculation means for calculating the reliability of the gas component to be detected; and the detection target by multiplying the deemed gas concentration by the reliability calculated by the reliability calculation means. It is configured to include a gas concentration calculating means for calculating the gas concentration of the scan.
第2の発明のガス検出装置によれば、ガスセンサが、検出対象の気体中に含まれる検出対象ガス成分、及び該検出対象ガス成分以外のガス成分の濃度に関連する物理量を検出して検出信号を出力する。みなしガス濃度算出手段が、ガスセンサの検出信号を用いて、検出対象の気体中に検出対象ガス成分が含まれているとみなした場合のみなしガス濃度を算出する。また、信頼度算出手段が、ガスセンサの検出信号について求めた複数種類の特性から特徴量を算出し、予め複数の特徴量の各々について求めた検出対象ガス成分であることの信頼度、及び算出された特徴量に基づいて、みなしガス濃度が検出対象ガス成分であることの信頼度を算出する。そして、ガス濃度算出手段が、みなしガス濃度と信頼度算出手段で算出された信頼度とを乗算して検出対象ガスのガス濃度を算出する。 According to the gas detection device of the second invention, the gas sensor detects the physical quantity related to the concentration of the detection target gas component contained in the detection target gas and the gas component other than the detection target gas component, and detects the detection signal. Is output. The deemed gas concentration calculation means calculates the none gas concentration only when it is determined that the detection target gas component is contained in the detection target gas using the detection signal of the gas sensor. Further, the reliability calculation means calculates a feature amount from a plurality of types of characteristics obtained with respect to the detection signal of the gas sensor, and calculates the reliability of being a detection target gas component obtained for each of the plurality of feature amounts in advance. Based on the obtained feature amount, the reliability that the deemed gas concentration is the detection target gas component is calculated. Then, the gas concentration calculating means calculates the gas concentration of the detection target gas by multiplying the deemed gas concentration by the reliability calculated by the reliability calculating means.
このように、検出対象の気体中に検出対象ガス成分が含まれているとみなした場合のみなしガス濃度と、ガスセンサの複数種類の特性から求まる特徴量に基づいて算出されたみなしガス濃度が検出対象ガス成分であることの信頼度とを乗算して検出対象ガス成分のガス濃度を算出することにより、検出対象ガスであることの信頼度を加味したガス濃度が算出されて、検出対象の気体中に検出対象ガスと検出対象ガス以外のガスが含まれている場合でも、誤検出を低減して、検出対象ガス成分の濃度を精度よく検出することができる。 In this way, only when it is assumed that the detection target gas component is contained in the detection target gas, the detected gas concentration and the assumed gas concentration calculated based on the characteristic amount obtained from the multiple types of characteristics of the gas sensor are detected. The gas concentration of the detection target gas component is calculated by multiplying the reliability of the detection target gas component by multiplying the reliability of the detection target gas component, and the detection target gas is calculated. Even when a gas other than the detection target gas and the detection target gas is contained therein, the detection error can be reduced and the concentration of the detection target gas component can be accurately detected.
第2の発明のガス検出装置において、前記複数種類の特性に、前記検出対象の気体中に含まれるガス成分の濃度に依存する特性、及び前記検出対象の気体中に含まれるガス成分の種類に依存する特性を含めることができる。 In the gas detection device of the second invention, the plurality of types of characteristics include characteristics dependent on the concentration of a gas component contained in the gas to be detected, and types of gas components contained in the gas to be detected. Dependent properties can be included.
また、第1及び第2の発明のガス検出装置において、前記特性を、前記検出信号のピーク値、前記検出信号の変化率の最大値、前記検出信号の変化率の最小値、前記検出信号が変化を開始してからピーク値になるまでの時間、前記検出信号がピーク値になってから変化が終了するまでの時間、前記検出信号が変化を開始してからピーク値になるまでの該検出信号の変化パターン、または前記検出信号がピーク値になってから変化が終了するまでの該検出信号の変化パターンとすることができる。 In the gas detection device of the first and second inventions, the characteristics include the peak value of the detection signal, the maximum value of the change rate of the detection signal, the minimum value of the change rate of the detection signal, and the detection signal. The time from the start of change until the peak value is reached, the time from when the detection signal reaches the peak value to the end of the change, the detection signal from the start of change until the peak value is reached A change pattern of the signal or a change pattern of the detection signal from when the detection signal reaches a peak value until the change ends can be used.
また、第1及び第2の発明のガス検出装置において、前記みなし濃度が予め定めた値より大きい場合には、前記信頼度算出手段で算出された信頼度を用いて前記ガス濃度算出手段で前記検出対象ガス成分のガス濃度を算出し、前記みなし濃度が予め定めた値より小さい場合には、前記みなし濃度を前記検出対象ガス成分のガス濃度とするようにすることができる。 In the gas detectors of the first and second inventions, when the deemed concentration is greater than a predetermined value, the gas concentration calculation unit uses the reliability calculated by the reliability calculation unit. When the gas concentration of the detection target gas component is calculated and the assumed concentration is smaller than a predetermined value, the assumed concentration can be set as the gas concentration of the detection target gas component.
以上説明したように本発明によれば、検出対象の気体中に検出対象ガス成分が含まれているとみなした場合のみなしガス濃度と、みなしガス濃度が検出対象ガス成分であることの信頼度とを乗算して検出対象ガス成分のガス濃度を算出することにより、検出対象ガスであることの信頼度を加味したガス濃度が算出されて、検出対象の気体中に検出対象ガスと検出対象ガス以外のガスが含まれている場合でも、誤検出を低減して、検出対象ガス成分の濃度を精度よく検出することができる、という効果が得られる。 As described above, according to the present invention, only when it is assumed that the detection target gas component is contained in the gas to be detected, and the reliability of the deemed gas concentration being the detection target gas component. To calculate the gas concentration of the detection target gas component, the gas concentration taking into account the reliability of the detection target gas is calculated, and the detection target gas and the detection target gas are included in the detection target gas. Even when other gases are included, it is possible to reduce the erroneous detection and to accurately detect the concentration of the detection target gas component.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、ドライバの呼気からアルコールの一種であるエタノールの濃度を検出するエタノール濃度検出装置に、本発明を適用した場合を例に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to an ethanol concentration detection device that detects the concentration of ethanol, which is a kind of alcohol, from the breath of a driver will be described as an example.
図1に示すように、第1の実施の形態に係るエタノール濃度検出装置10は、運転席に設けられたステアリングコラム12のドライバの呼気が到達可能な位置に取り付けられている。エタノール濃度検出装置10は、先端部に拡径した吸い込み口20Aが形成された細長円筒状の呼気導入管20を備えており、呼気導入管20の中間部の内部には、後述するアルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bを備えたガスセンサ群24が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the ethanol
図2に示すように、呼気導入管20の内部であって、ガスセンサ群24より吸い込み口20A側には、ドライバの呼気を吸い込み口20Aから吸い込むために駆動される吸い込みファン22が設けられている。
As shown in FIG. 2, a
呼気導入管20の中間部の内部に、酸化物半導体を用いてエタノールガスの濃度を検出する酸化物半導体ガスセンサであるアルコールセンサ24Aと、多くの種類のガス成分に感度を有するガスセンサ24Bとが取り付けられている。アルコールセンサ24Aと、ガスセンサ24Bとは、呼気導入管20の中間部の内部に対向するように取り付けられている。
An
アルコールセンサ24Aは、呼気導入管20内を流れる気体中に含まれるエタノールガスを検出するセンサであり、例えば、金属酸化物半導体を用いたTGS2620(フィガロ技研社製、商品名)を使用することができ、図3に示すような回路で構成されている。アルコールセンサ24Aでは、ヒーター電圧VHと回路電圧VCが印加され、センサ抵抗RSに直列に接続された負荷抵抗RLの両端電圧VOUTを、検出信号として出力する。従って、アルコールセンサ24Aは、呼気導入管20内を流れる気体中に含まれるエタノールガスの濃度が高くなるに従って、レベルが高い検出信号を出力し、呼気導入管20内を流れる気体中に含まれるエタノールガスの濃度が低くなるに従って、レベルが低い検出信号を出力する。
The
また、アルコールセンサ24Aは、ガス成分の選択性が比較的低く、エタノールガス以外に、例えば、水素、一酸化炭素、メタン、イソブタンなどに感度を有し、各々のガス成分に対して異なる感度特性を有している。
Further, the
ガスセンサ24Bは、目的成分(エタノール)以外のガス成分に対する感度(変化特性)が、アルコールセンサ24Aと異なり、多くの種類のガス成分に感度を有している。ガスセンサ24Bとしては、例えば、空気質センサ(空気の汚れを検知するセンサ)を用いることができ、TGS2600(フィガロ技研社製、商品名)を使用することができる。
Unlike the
ガスセンサ24Bは、呼気導入管20内を流れる気体中に含まれる、感度を有するガス成分の濃度が高くなるに従って、レベルが高い検出信号を出力し、呼気導入管20内を流れる気体中に含まれる、感度を有するガス成分の濃度が低くなるに従って、レベルが低い検出信号を出力する。
The gas sensor 24 </ b> B outputs a detection signal having a higher level as the concentration of the sensitive gas component contained in the gas flowing in the
この実施の形態によれば、吸い込みファン22を駆動することにより、ドライバから吐き出された呼気は呼気導入管20の吸い込み口20Aから呼気導入管20内に吸入されると共に、呼気が空気と混合されることで任意に希釈され、アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bへ一定流速で到達する。そして、呼気は、アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bに接触した後、呼気導入管20から外部に排出される。
According to this embodiment, when the
アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bに感度を有するガス成分がアルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bに接触することにより、アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bによって気体中のガス成分の濃度に応じた検出信号が出力される。アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bの各々から出力された検出信号は、後述するエタノール濃度検出器30に入力され、入力された検出信号に基づいて、検出対象ガスとしてのエタノールガスの濃度が検出される。
When a gas component having sensitivity to the
図4に示すように、エタノール濃度検出装置10は、アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bに接続され、かつ、エタノールガス成分の濃度を検出して、表示装置50に表示させるエタノール濃度検出器30を備えている。
As shown in FIG. 4, the ethanol
エタノール濃度検出器30は、エタノール濃度検出装置10全体の制御を司るCPU、後述するエタノール濃度算出処理ルーチン等の各種プログラム等を記憶した記憶媒体としてのROM、ワークエリアとしてデータを一時格納するRAM、及びこれらを接続するバスを含むマイクロコンピュータで構成することができる。
The
エタノール濃度検出器30は、アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bからの検出信号に基づいて、呼気中のガス成分がエタノールガスであるとみなした場合のみなし濃度を算出するみなし濃度算出部32と、みなし濃度算出部32で算出されたみなし濃度に基づいて、呼気中のガス成分がエタノールガスであることの信頼度を算出する必要があるか否かを判定する信頼度要否判定部34と、アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bからの検出信号に基づいて、呼気中のガス成分がエタノールガスであることの信頼度を算出する信頼度算出部36と、みなし濃度及び信頼度に基づいて、エタノールガス濃度を算出するエタノール濃度算出部38と、エタノール濃度算出部38による算出結果を表示装置50に表示するように制御する表示制御部40とを備えている。
The
みなし濃度算出部32は、呼気中に含まれるガス成分がエタノールガスであるとみなして、アルコールセンサ24Aからの検出信号の変化特性として検出信号のピークの高さを算出する。検出信号のピークの高さΔfp(図5参照)は、検出信号がピークとなったときのピーク最大値fpを検出し、ピーク最大値fp及び検出信号の閾値fth(例えば、変化前の検出信号の値を検出信号のベース値fbとした場合、ベース値fb+0.2V)を用いて、下記(1)式に従って算出する。
The deemed
Δfp=fp−fth ・・・(1) Δf p = f p −f th (1)
そして、ピークの高さΔfpとエタノールガス濃度との予め求められた関係に基づいて、アルコールセンサ24Aの検出信号に基づくみなし濃度Cpre1を算出する。同様に、ガスセンサ24Bの検出信号の変化特性として検出信号のピークの高さを算出し、ピークの高さΔfpとエタノールガス濃度との予め求められた関係に基づいて、ガスセンサ24Bの検出信号に基づくみなし濃度Cpre2を算出する。そして、予め算出された定量係数a、b及びcを用いて表される重回帰式(下記(2)式)に従って、エタノールガスのみなし濃度Cpreを算出する。
Then, based on the previously obtained relation between the height Delta] f p and ethanol gas concentration peaks, it calculates the concentration C pre1 considered based on the detection signal of the
Cpre=a×Cpre1+b×Cpre2+c ・・・(2) C pre = a × C pre1 + b × C pre2 + c (2)
信頼度要否判定部34は、みなし濃度算出部32で算出されたエタノールガスのみなし濃度Cpreが閾値Cthより大きいか否かを判定することにより、後述する信頼度算出部36により信頼度を算出する必要があるか否かを判定する。みなし濃度算出部32でエタノールガスのみなし濃度Cpreを算出する際に、呼気中に含まれるガス成分がエタノールガスであるとみなしたが、実際には、エタノールガス以外のガス成分が含まれている可能性がある。この場合、目的成分であるエタノールガス以外のガス成分に対するセンサ応答が検出信号に重畳されて、エタノールガスのガス濃度よりも高い定量値としてエタノールガスのみなし濃度Cpreが算出されている可能性がある。そこで、エタノールガスのみなし濃度Cpreが閾値Cth(例えば、0.15mg/L)より大きい場合には、信頼度の算出が必要であると判定する。みなし濃度Cpreが閾値Cth以下の場合には、信頼度の算出は不要であると判定して、みなし濃度Cpreをそのままエタノールガス濃度Cとする。
The reliability
信頼度算出部36は、下記(3)式で表されるように、みなし濃度算出部32で算出されたアルコールセンサ24Aの検出信号に基づくみなし濃度Cpre1、及びガスセンサ24Bの検出信号に基づくみなし濃度Cpre2の比を変数xとする。
As represented by the following equation (3), the
x=Cpre2/Cpre1 ・・・(3) x = C pre2 / C pre1 (3)
ここで、みなし濃度Cpre1及びみなし濃度Cpre2は、アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bの各々の検出信号の変化特性であるピークの高さに基づいて算出されており、みなし濃度Cpre1及びみなし濃度Cpre2自体も、アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bの各々の検出信号の変化特性といえる。
Here, the deemed concentration C pre1 and the deemed concentration C pre2 are calculated based on the peak height, which is a change characteristic of the detection signals of the
また、変数xに対し、呼気中のガス成分が目的成分であるエタノールガスであることの信頼度を示す信頼度関数R(x)を予め定めておく。ここでは、信頼度関数R(x)を、パラメータa及びbを用いて下記(4)式で定義しており、このR(x)に基づいて、みなし濃度Cpreに対する信頼度Rを算出する。 For the variable x, a reliability function R (x) indicating the reliability that the gas component in the exhalation is the target component, ethanol gas, is determined in advance. Here, the reliability function R (x) is defined by the following equation (4) using the parameters a and b, and the reliability R for the deemed density C pre is calculated based on this R (x). .
例えば、a=1、b=0.5とした場合の信頼度関数R(x)を表すグラフを図6に示す。呼気中に含まれるガス成分がエタノールガスであれば、みなし濃度Cpre1及びみなし濃度Cpre2は略同一の値となるはずであるので、変数xが「1」のときに信頼度Rが最も大きくなる。 For example, FIG. 6 shows a graph representing the reliability function R (x) when a = 1 and b = 0.5. If the gas component contained in the exhalation is ethanol gas, the assumed concentration C pre1 and the assumed concentration C pre2 should be substantially the same value, so the reliability R is the largest when the variable x is “1”. Become.
なお、パラメータbの値が小さいほど誤検出が少なくなり、未検出が多くなる。一方、パラメータbの値が大きいほど誤検出が多くなり、未検出が少なくなる。そこで、各センサからの検出信号の実測値や、どの程度未検出を許容して誤検出を低減させるか等の目的に応じて、パラメータa及びbの値を設定する。 Note that the smaller the value of the parameter b, the fewer false detections and the more undetected. On the other hand, the larger the value of the parameter b, the more false detections and the fewer undetected. Therefore, the values of the parameters a and b are set in accordance with the purpose such as the actual measurement value of the detection signal from each sensor and how much undetection is allowed to reduce false detection.
エタノール濃度算出部38は、下記(5)式に従って、みなし濃度算出部32で算出されたエタノールガスのみなし濃度Cpreと、信頼度算出部36で算出された信頼度Rとの積をエタノールガス濃度Cとして算出する。
The ethanol
C=Cpre×R ・・・(5) C = C pre × R (5)
信頼度Rが大きい場合には、エタノールガス濃度Cも大きくし、信頼度Rが小さい場合には、エタノールガス濃度Cも小さくすることで、目的成分であることの信頼度をガス濃度に反映させている。 When the reliability R is large, the ethanol gas concentration C is also increased. When the reliability R is small, the ethanol gas concentration C is also decreased so that the reliability of the target component is reflected in the gas concentration. ing.
次に、図7を参照して、第1の実施の形態のエタノール濃度検出装置10におけるエタノールガス濃度算出処理ルーチンについて説明する。ドライバが車両シートに着座すると、ドライバの呼気が呼気導入管20に吹き込まれる状態となり、ドライバによってイグニッションスイッチがオンされると、エタノール濃度検出装置10のエタノール濃度検出器30において、図7に示すエタノール濃度算出処理ルーチンが実行される。
Next, an ethanol gas concentration calculation processing routine in the ethanol
ステップ100で、アルコールセンサ24A及びガスセンサ24Bの検出信号を取得する。
In
次に、ステップ102で、上記ステップ100で取得した検出信号の時系列変化に基づいて、アルコールセンサ24Aの検出信号の変化特性としてピークの高さを算出し、ピークの高さとエタノールガス濃度との予め求められた関係に基づいて、アルコールセンサ24Aの検出信号に基づくみなし濃度Cpre1を算出する。同様に、ガスセンサ24Bの検出信号の変化特性としてピークの高さを算出し、ピークの高さとエタノールガス濃度との予め求められた関係に基づいて、ガスセンサ24Bの検出信号に基づくみなし濃度Cpre2を算出する。
Next, in
次に、ステップ104で、上記(2)式に従って、上記ステップ102で算出されたアルコールセンサ24Aの検出信号に基づくみなし濃度Cpre1、及びガスセンサ24Bの検出信号に基づくみなし濃度Cpre2を用いて、エタノールガスのみなし濃度Cpreを算出する。
Next, in
次に、ステップ106で、上記ステップ104で算出されたエタノールガスのみなし濃度Cpreが閾値Cthより大きいか否かを判定することにより、信頼度の算出が必要であるか否かを判定する。エタノールガスのみなし濃度Cpreが閾値Cth(例えば、0.15mg/L)より大きい場合には、信頼度の算出が必要であると判定してステップ108へ進む。一方、みなし濃度Cpreが閾値Cth以下の場合には、信頼度の算出は不要であると判定して、ステップ114へ進み、上記ステップ104で算出されたエタノールガスのみなし濃度Cpreをそのままエタノールガス濃度Cとして置き換えて、ステップ116へ進む。
Next, in
ステップ108では、上記(3)式に従って、上記ステップ102で算出されたアルコールセンサ24Aの検出信号に基づくみなし濃度Cpre1、及びガスセンサ24Bの検出信号に基づくみなし濃度Cpre2を用いて、これらの比を変数xとして算出する。次に、ステップ110で、上記(4)式に従って、上記ステップ108で算出された変数xに対する信頼度Rを算出する。
In
次に、ステップ112で、上記(5)式に従って、上記ステップ104で算出されたエタノールガスのみなし濃度Cpreと、上記ステップ110で算出された信頼度Rとの積をエタノールガス濃度Cとして算出する。
Next, in
次に、ステップ116で、上記ステップ112で算出されたエタノールガス濃度C、または、上記ステップ114で置き換えられたエタノールガス濃度Cを表示装置50に表示させて、本ルーチンを終了する。
Next, in
以上説明したように、第1の実施の形態に係るエタノール濃度検出装置によれば、呼気中のガス成分がエタノールガスであるとみなして、アルコールセンサ及びガスセンサの検出信号の変化特性からエタノールガスのみなし濃度を算出し、アルコールセンサの検出信号に基づくみなし濃度とガスセンサの検出信号に基づくみなし濃度とに基づいて、呼気中のガス成分がエタノールガスであることの信頼度を算出し、エタノールガスのみなし濃度と信頼度との積からエタノールガス濃度を算出する。これにより、目的成分であるエタノールガスであることの信頼度を加味したエタノールガス濃度を算出することができるため、呼気中にエタノールガス以外のガスが含まれている場合でも、誤検出を低減して、エタノールガス濃度を精度よく検出することができる。 As described above, according to the ethanol concentration detection apparatus according to the first embodiment, it is assumed that the gas component in the exhalation is ethanol gas, and the ethanol gas is detected from the change characteristics of the detection signal of the alcohol sensor and the gas sensor. The assumed concentration is calculated, and based on the assumed concentration based on the detection signal of the alcohol sensor and the assumed concentration based on the detection signal of the gas sensor, the reliability of the gas component in the expiration is ethanol gas is calculated. The ethanol gas concentration is calculated from the product of the deemed concentration and the reliability. This makes it possible to calculate the ethanol gas concentration taking into account the reliability that the target component is ethanol gas, thus reducing false detection even when exhaled gas contains gas other than ethanol gas. Thus, the ethanol gas concentration can be detected with high accuracy.
また、算出されたエタノールガスのみなし濃度が所定の閾値より大きい場合にのみ信頼度を算出することにより、信頼度の算出が不要な場合の計算時間を短縮することができる。 In addition, by calculating the reliability only when the calculated concentration of only ethanol gas is greater than a predetermined threshold, the calculation time when the calculation of the reliability is unnecessary can be shortened.
また、信頼度関数のパラメータa及びbを、誤検出及び未検出の目標レベルに基づいて定めることにより、目的に応じた柔軟な検出結果を得ることができる。 In addition, by determining the parameters a and b of the reliability function based on the false detection and undetected target levels, a flexible detection result according to the purpose can be obtained.
次に、第2の実施の形態に係るエタノール濃度検出装置について説明する。第1の実施の形態では、2つのガスセンサを用いる場合について説明したが、第2の実施の形態では、1つのガスセンサの検出信号について2つの変化特性を用いる点が異なる。なお、第1の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, an ethanol concentration detection apparatus according to the second embodiment will be described. Although the case where two gas sensors are used has been described in the first embodiment, the second embodiment is different in that two change characteristics are used for detection signals of one gas sensor. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図8に示すように、第2の実施の形態に係るエタノール濃度検出装置210には、呼気導入管20の中間部の内部に、酸化物半導体を用いてエタノールガスの濃度を検出する酸化物半導体ガスセンサであるアルコールセンサ24Aが取り付けられている。
As shown in FIG. 8, the ethanol
この実施の形態によれば、吸い込みファン22を駆動することにより、ドライバから吐き出された呼気は呼気導入管20の吸い込み口20Aから呼気導入管20内に吸入されると共に、呼気が空気と混合されることで任意に希釈され、アルコールセンサ24Aへ一定流速で到達する。そして、呼気は、アルコールセンサ24Aに接触した後、呼気導入管20から外部に排出される。
According to this embodiment, when the
アルコールセンサ24Aに感度を有するガス成分がアルコールセンサ24Aに接触することにより、アルコールセンサ24Aによって気体中のガス成分の濃度に応じた検出信号が出力される。アルコールセンサ24Aから出力された検出信号は、後述するエタノール濃度検出器230に入力され、入力された検出信号に基づいて、検出対象ガスとしてのエタノールガスの濃度が検出される。
When a gas component having sensitivity to the
図9に示すように、エタノール濃度検出装置210は、アルコールセンサ24Aに接続され、かつ、エタノールガス成分の濃度を検出して、表示装置50に表示させるエタノール濃度検出器230を備えている。
As shown in FIG. 9, the ethanol
エタノール濃度検出器230は、エタノール濃度検出装置210全体の制御を司るCPU、後述するエタノール濃度算出処理ルーチン等の各種プログラム等を記憶した記憶媒体としてのROM、ワークエリアとしてデータを一時格納するRAM、及びこれらを接続するバスを含むマイクロコンピュータで構成することができる。
The
エタノール濃度検出器230は、アルコールセンサ24Aからの検出信号に基づいて、呼気中のガス成分がエタノールガスであるとみなした場合のみなし濃度を算出するみなし濃度算出部232と、信頼度要否判定部34と、アルコールセンサ24Aからの検出信号に基づいて、呼気中のガス成分がエタノールガスであることの信頼度を算出する信頼度算出部236と、エタノール濃度算出部38と、表示制御部40とを備えている。
The
みなし濃度算出部232は、第1の実施の形態のエタノール濃度検出装置10のみなし濃度算出部32で、アルコールセンサ24Aの検出信号に基づくみなし濃度Cpre1を算出したのと同様に算出されるみなし濃度を、エタノールガスのみなし濃度Cpreとする。
The deemed
信頼度算出部236は、アルコールセンサ24Aの検出信号の変化から、ガス吸着時の検出信号の変化特性として、検出信号の変化開始から検出信号がピークとなるまでの時間(図5のTth1−p参照)を算出する。また、アルコールセンサ24Aの検出信号の変化から、ガス脱着時の検出信号の変化特性として、検出信号がピークとなってから検出信号の変化終了までの時間(図5のTp−th2参照)を算出する。
The
一つのガスセンサの検出信号の変化特性のうち、変化開始からピークまでの検出信号の変化特性、すなわちガス吸着時の変化特性は、ガス成分の吸着特性のみならず、ガス拡散、反応の特性を反映するため、ガス成分の種類による違いが生じにくい。一方、ピークから変化終了までの検出信号の変化特性、すなわちガス脱着時の変化特性は、主にガス成分の脱着特性を反映しており、一定流速下における一過性のガスに対する検出信号の変化特性であっても、ガス成分の種類による違いが生じやすい。そこで、双方の検出信号の変化特性を用いて変数xを算出する。 Among the change characteristics of the detection signal of one gas sensor, the change characteristics of the detection signal from the start of change to the peak, that is, the change characteristics at the time of gas adsorption reflect not only the adsorption characteristics of gas components but also the characteristics of gas diffusion and reaction. Therefore, differences due to the types of gas components are unlikely to occur. On the other hand, the change characteristic of the detection signal from the peak to the end of the change, that is, the change characteristic at the time of gas desorption mainly reflects the desorption characteristic of the gas component, and the change of the detection signal for the transient gas at a constant flow rate Even if it is a characteristic, the difference by the kind of gas component tends to arise. Therefore, the variable x is calculated using the change characteristics of both detection signals.
まず、上記の検出信号の変化開始から検出信号がピークとなるまでの時間は以下のように算出される。図5に示すように、検出信号の時系列変化から、検出信号の値が閾値fth(例えば、ベース値fb+0.2V)を超えたときを、検出信号の変化開始時間tth1として検出し、検出信号がピークとなるときを、ピーク最大値時間tpとして検出する。そして、以下の(6)式に従って、検出信号の変化開始から検出信号がピークとなるまでの時間Tth1−pを算出する。 First, the time from when the change of the detection signal starts until the detection signal reaches a peak is calculated as follows. As shown in FIG. 5, when the detection signal value exceeds a threshold value f th (for example, base value f b +0.2 V), the detection signal change start time t th1 is detected from the time series change of the detection signal. and, when the detection signal reaches a peak, it is detected as the peak maximum time t p. Then, according to the following equation (6), a time T th1-p from the start of the change of the detection signal to the peak of the detection signal is calculated.
Tth1−p=tp−tth1 ・・・(6) T th1−p = t p −t th1 (6)
また、上記の検出信号がピークとなってから検出信号の変化終了までの時間は以下のように算出される。図5に示すように、検出信号の時系列変化から、検出信号がピークとなるときを、ピーク最大値時間tpとして検出し、検出信号の値が閾値fthまで低下したときを、検出信号の変化終了時間tth2として検出する。そして、以下の(7)式に従って、検出信号がピークとなってから検出信号の変化終了までの時間Tp−th2を算出する。 Further, the time from when the detection signal reaches a peak until the end of the change of the detection signal is calculated as follows. As shown in FIG. 5, from the time series change of detection signals, when the detection signal reaches a peak, is detected as the peak maximum time t p, when the value of the detection signal is lowered to the threshold value f th, detection signal The change end time t th2 is detected. Then, according to the following expression (7), a time T p-th2 from the peak of the detection signal to the end of the change of the detection signal is calculated.
Tp−th2=tth2−tp ・・・(7) T p-th2 = t th2 -t p ··· (7)
そして、下記(8)式で表されるように、変化開始から検出信号がピークとなるまでの時間Tth1−pとピークとなってから検出信号の変化終了までの時間Tp−th2との比を変数xとする。 Then, as represented by the following equation (8), the detection signal from the change start of the time T p-th2 to change in the detection signal exits a time T th1-p and the peak until the peak Let the ratio be a variable x.
x=Tp−th2/Tth1−p ・・・(8) x = Tp -th2 / Tth1-p (8)
次に、図10を参照して、第2の実施の形態のエタノール濃度検出装置210におけるエタノールガス濃度算出処理ルーチンについて説明する。ドライバが車両シートに着座すると、ドライバの呼気が呼気導入管20に吹き込まれる状態となり、ドライバによってイグニッションスイッチがオンされると、エタノール濃度検出装置210のエタノール濃度検出器230において、図10に示すエタノール濃度算出処理ルーチンが実行される。
Next, an ethanol gas concentration calculation processing routine in the ethanol
ステップ250で、アルコールセンサ24Aの検出信号を取得する。
In
次に、ステップ252で、上記ステップ250で取得した検出信号の時系列変化に基づいて、アルコールセンサ24Aの検出信号の変化特性としてピークの高さを算出し、ピークの高さとエタノールガス濃度との予め求められた関係に基づいて、エタノールガスのみなし濃度Cpreを算出する。
Next, in
次に、ステップ106で、上記ステップ252で算出されたエタノールガスのみなし濃度Cpreが閾値Cthより大きいか否かを判定することにより、信頼度の算出が必要であるか否かを判定する。エタノールガスのみなし濃度Cpreが閾値Cth(例えば、0.15mg/L)より大きい場合には、信頼度の算出が必要であると判定してステップ254へ進む。一方、みなし濃度Cpreが閾値Cth以下の場合には、信頼度の算出は不要であると判定して、ステップ114へ進み、上記ステップ252で算出されたエタノールガスのみなし濃度Cpreをそのままエタノールガス濃度Cとして置き換えて、ステップ116へ進む。
Next, in
ステップ254では、上記(6)及び(7)式に従って、変化開始から検出信号がピークとなるまでの時間Tth1−p及びピークとなってから検出信号の変化終了までの時間Tp−th2を算出する。次に、ステップ256で、上記(8)式に従って、上記ステップ254で算出された変化開始から検出信号がピークとなるまでの時間Tth1−pとピークとなってから検出信号の変化終了までの時間Tp−th2との比を変数xとして算出する。
In
以下ステップ112及び116で、第1の実施の形態のエタノール濃度検出装置10におけるエタノール濃度算出処理ルーチンと同様の処理を行って、本ルーチンを終了する。
Thereafter, in
以上説明したように、第2の実施の形態に係るエタノール濃度検出装置によれば、呼気中のガス成分がエタノールガスであるとみなして、アルコールセンサの検出信号の変化特性からエタノールガスのみなし濃度を算出し、アルコールセンサの検出信号の変化特性として、ガス吸着時及び脱着時の変化特性に基づいて、呼気中のガス成分がエタノールガスであることの信頼度を算出し、エタノールガスのみなし濃度と信頼度との積からエタノールガス濃度を算出する。これにより、目的成分であるエタノールガスであることの信頼度を加味したエタノールガス濃度を算出することができるため、呼気中にエタノールガス以外のガスが含まれている場合でも、誤検出を低減して、エタノールガス濃度を精度よく検出することができる。 As described above, according to the ethanol concentration detection apparatus according to the second embodiment, it is assumed that the gas component in the exhalation is ethanol gas, and the concentration of only ethanol gas is determined from the change characteristic of the detection signal of the alcohol sensor. As a change characteristic of the detection signal of the alcohol sensor, calculate the reliability that the gas component in the exhalation is ethanol gas based on the change characteristic at the time of gas adsorption and desorption. The ethanol gas concentration is calculated from the product of the reliability and the reliability. This makes it possible to calculate the ethanol gas concentration taking into account the reliability that the target component is ethanol gas, thus reducing false detection even when exhaled gas contains gas other than ethanol gas. Thus, the ethanol gas concentration can be detected with high accuracy.
なお、第1の実施の形態では、検出信号の変化特性として検出信号のピークの高さから得られるみなし濃度を用いる場合、第2の実施の形態では、変化開始から検出信号がピークとなるまでの時間及びピークとなってから検出信号の変化終了までの時間を用いる場合について説明したが、検出信号の変化特性はこれに限定されるものではない。例えば、検出信号の時系列変化から、検出信号の変化率の時系列変化を算出し、算出された変化率の時系列変化から得られる検出信号の変化率の最大値α1(図11のα1参照)を用いてもよい。また、算出された変化率の時系列変化から得られる検出信号の変化率の最小値α2(図11のα2参照)を用いてもよい。また、検出信号がピークとなるように変化しているときの検出信号の変化パターンを抽出し、この変化パターンに基づいて、システム同定を行って、呼気導入管20内を流れる気体中に含まれるエタノール成分と同じ濃度のエタノール成分が持続して含まれる場合にセンサから出力される検出信号の飽和出力値(図12のf1参照)を予測して用いてもよい。また、検出信号がピークとなった以降の検出信号の変化パターンを抽出し、この変化パターンに基づいて、システム同定を行って、検出信号の飽和出力値(図12のf2参照)を予測して用いてもよい。
In the first embodiment, when the assumed density obtained from the peak height of the detection signal is used as the change characteristic of the detection signal, in the second embodiment, from the start of the change until the detection signal reaches the peak. Although the case of using the time from the peak and the time until the end of the change of the detection signal has been described, the change characteristic of the detection signal is not limited to this. For example, the time-series change of the change rate of the detection signal is calculated from the time-series change of the detection signal, and the maximum value α 1 of the change rate of the detection signal obtained from the time-series change of the calculated change rate (α in FIG. 11). 1 ) may be used. Alternatively, the minimum value α 2 (see α 2 in FIG. 11) of the detection signal change rate obtained from the time-series change of the calculated change rate may be used. Further, a change pattern of the detection signal when the detection signal changes so as to reach a peak is extracted, system identification is performed based on this change pattern, and the detection signal is included in the gas flowing in the
また、第2の実施の形態では、検出信号の変化終了時を、検出信号の値が閾値fthまで低下したときとする場合について説明したが、検出信号の変化率が最小値を示したとき、または、検出信号がピーク値に対して一定割合分低下したとき(例えば、fb+1/2Δfp)としてもよい。 In the second embodiment, the case where the change of the detection signal ends when the value of the detection signal decreases to the threshold f th has been described. However, when the change rate of the detection signal shows a minimum value. Alternatively, the detection signal may be reduced by a certain percentage with respect to the peak value (for example, f b + 1 / 2Δf p ).
また、第1の実施の形態では、アルコールセンサと空気質センサなどのガスセンサとを用いた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、アルコールセンサと共に、ガス成分に対する感度がアルコールセンサと異なるガスセンサを用いて構成すればよい。例えば、アルコールセンサと共に、酸素センサや、水蒸気センサ、二酸化炭素センサを用いて構成することができる。酸素センサとしては、固体電解質を用いて酸素濃度を検出する酸素センサを用いることができ、水蒸気センサとしては、酸化物半導体または高分子膜静電容量を用いて水蒸気の濃度を検出する水蒸気センサを用いることができる。また、二酸化炭素センサとしては、固体電解質を用いて二酸化炭素の濃度を検出する二酸化炭素センサを用いることができる。 In the first embodiment, the case where an alcohol sensor and a gas sensor such as an air quality sensor are used has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. What is necessary is just to comprise using the gas sensor different from a sensor. For example, an oxygen sensor, a water vapor sensor, or a carbon dioxide sensor can be used together with an alcohol sensor. As the oxygen sensor, an oxygen sensor that detects the oxygen concentration using a solid electrolyte can be used. As the water vapor sensor, a water vapor sensor that detects the concentration of water vapor using an oxide semiconductor or polymer film capacitance is used. Can be used. Moreover, as a carbon dioxide sensor, the carbon dioxide sensor which detects the density | concentration of a carbon dioxide using a solid electrolyte can be used.
また、第1及び第2の実施の形態では、算出されたエタノールガス成分の濃度を表示する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、算出したエタノールガス成分の濃度と予め定めた閾値とを比較し、算出したエタノールガス成分の濃度が閾値以上の場合にエタノールの濃度が高いと判定し、エンジンが始動できないようにする等の不正ができないように制御するようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the case where the calculated concentration of the ethanol gas component is displayed has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the calculated concentration of the ethanol gas component Is compared with a predetermined threshold value, and when the calculated ethanol gas component concentration is equal to or higher than the threshold value, it is determined that the ethanol concentration is high, and control is performed to prevent fraud such as preventing the engine from starting. May be.
また、第1及び第2の実施の形態では、ドライバの呼気からエタノールガス成分の濃度を検出する例について説明したが、エタノール濃度検出装置を携帯可能に構成する等により、本発明はドライバ以外の人間の呼気からエタノールガス成分の濃度を検出する場合にも適用できるものである。 In the first and second embodiments, the example in which the concentration of the ethanol gas component is detected from the exhalation of the driver has been described. However, the present invention is not limited to the driver by configuring the ethanol concentration detection device to be portable. The present invention can also be applied to the case where the concentration of ethanol gas components is detected from human breath.
10、210 エタノール濃度検出装置
24A アルコールセンサ
24B ガスセンサ
30、230 エタノール濃度検出器
32、232 みなし濃度算出部
34 信頼度要否判定部
36、236 信頼度算出部
38 エタノール濃度算出部
10, 210
Claims (6)
前記複数のガスセンサの検出信号の各々を用いて、前記検出対象の気体中に検出対象ガス成分が含まれているとみなした場合のみなしガス濃度を算出するみなしガス濃度算出手段と、
前記複数のガスセンサの検出信号の各々について求めた同一の特性から特徴量を算出し、予め複数の特徴量の各々について求めた検出対象ガス成分であることの信頼度、及び算出された特徴量に基づいて、前記みなしガス濃度が前記検出対象ガス成分であることの信頼度を算出する信頼度算出手段と、
前記みなしガス濃度と前記信頼度算出手段で算出された信頼度とを乗算して前記検出対象ガスのガス濃度を算出するガス濃度算出手段と、
を含むガス検出装置。 Sensitivity to each detection target gas component and sensitivity to gas components other than the detection target gas component are different, and detection is performed by detecting a physical quantity related to the concentration of the gas component contained in each detection target gas. A plurality of gas sensors for outputting signals;
Using each of the detection signals of the plurality of gas sensors, an assumed gas concentration calculating means for calculating a gas concentration only when it is assumed that the detection target gas component is contained in the detection target gas;
A feature amount is calculated from the same characteristic obtained for each of the detection signals of the plurality of gas sensors, and the reliability of the detection target gas component obtained for each of the plurality of feature amounts in advance and the calculated feature amount are calculated. A reliability calculation means for calculating the reliability that the deemed gas concentration is the detection target gas component;
Gas concentration calculating means for calculating the gas concentration of the detection target gas by multiplying the deemed gas concentration by the reliability calculated by the reliability calculating means;
A gas detection device.
前記ガスセンサの検出信号を用いて、前記検出対象の気体中に検出対象ガス成分が含まれているとみなした場合のみなしガス濃度を算出するみなしガス濃度算出手段と、
前記ガスセンサの検出信号について求めた複数種類の特性から特徴量を算出し、予め複数の特徴量の各々について求めた検出対象ガス成分であることの信頼度、及び算出された特徴量に基づいて、前記みなしガス濃度が前記検出対象ガス成分であることの信頼度を算出する信頼度算出手段と、
前記みなしガス濃度と前記信頼度算出手段で算出された信頼度とを乗算して前記検出対象ガスのガス濃度を算出するガス濃度算出手段と、
を含むガス検出装置。 A gas sensor that detects a detection target gas component contained in a detection target gas and a physical quantity related to the concentration of a gas component other than the detection target gas component and outputs a detection signal;
Using the detection signal of the gas sensor, an assumed gas concentration calculating means for calculating a gas concentration only when it is considered that the detection target gas component is contained in the detection target gas;
A feature amount is calculated from a plurality of types of characteristics obtained for the detection signal of the gas sensor, based on the reliability of the detection target gas component obtained for each of the plurality of feature amounts, and the calculated feature amount, A reliability calculation means for calculating a reliability of the deemed gas concentration being the detection target gas component;
Gas concentration calculating means for calculating the gas concentration of the detection target gas by multiplying the deemed gas concentration by the reliability calculated by the reliability calculating means;
A gas detection device.
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