JP2013117895A

JP2013117895A - ガス漏れ警報器

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Publication number: JP2013117895A
Application number: JP2011265528A
Authority: JP
Inventors: Tadanobu Nakajima; 唯宣中島; Hirotaka Ohashi; 洋隆大橋
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2013-06-13
Anticipated expiration: 2031-12-05
Also published as: JP5847563B2

Abstract

【課題】ガス漏れ警報器において、簡単な構成で、電圧変動時の誤動作を防止すること。
【解決手段】ガスセンサ２に駆動電圧を供給する電圧源４より供給される駆動電圧を検出する駆動電圧検出手段１と、駆動電圧検出手段１で検出された駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっているか否かを判定する第１の判定手段１と、第１の判定手段１で駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定され、その判定状態が所定時間の間継続しているか否かを判定する第２の判定手段１と、制御手段１とを備え、制御手段１は、第１の判定手段１で駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定された場合、センサ出力を警報判定に使用せず、ガス漏れ警報を出力しないようにすると共に、第２の判定手段で駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっている状態が所定時間の間継続していると判定された場合、警報器の故障を表す故障警報を出力するように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、検出対象ガスのガス濃度に応じたセンサ出力を出力するガスセンサと、該ガスセンサに駆動電圧を供給する電圧源と、該ガスセンサのセンサ出力と予め設定された警報判定値との比較結果に基づいてガス漏れ警報を出力する警報出力手段と、を備えたガス漏れ警報器に関する。

従来、ＬＰガスのガス漏れを検出するガス漏れ警報器では、接触燃焼式のガスセンサ素子が用いられている。図１２は、従来の接触燃焼式のガスセンサ素子を用いたガス漏れ警報器の要部回路図である。このガス漏れ警報器１００は、ガス漏れ検知の対象ガスがＬＰＧ、ブタンガスであり、ガスセンサ２が、ブリッジ回路２１を構成する接触燃焼式のセンサ素子Ｒｓ、レファ素子Ｒｒ、固定抵抗Ｒ１及びＲ２を有している。そして、商用交流電源に接続された電源回路２００（トランス）からの交流電圧Ｖｄが、駆動電圧としてブリッジ回路２１に供給される。

センサ素子Ｒｓは、触媒担体２１Ａと白金ヒータ２１Ｂとから構成され、触媒担体２１Ａは、検出対象ガスとの燃焼を促進する触媒（例えばパラジウム（Ｐｄ））を担持した担体（例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３））から成る。白金ヒータ２１Ｂは、温度に応じて抵抗値が変化する測温抵抗体であり、触媒担体２１Ａに覆われている。レファ素子Ｒｒは、担体２１Ｃと白金ヒータ２１Ｄとから構成されており、担体２１Ｃは、検出対象ガスに対して不感となる担体のみで構成され、白金ヒータ２１Ｄは、温度に応じて抵抗値が変化する測温抵抗体であり、担体２１Ｃに覆われている。

センサ素子Ｒｓの白金ヒータ２１Ｂと、レファ素子Ｒｒの白金ヒータ２１Ｄとは、電源回路２００から交流電圧Ｖｄが供給され、かつ、検出対象ガスのない空気中（エアベース）ではほぼ等しい抵抗値になるように設けられている。また、固定抵抗Ｒ１及びＲ２も互いにほぼ等しい抵抗値になるように設けられている。

ブリッジ回路２１は、交流電圧を供給するとエアベースにおいては完全に平衡状態となり、センサ出力Ｖｓ（電圧）はほぼ０となる。これに対して、検出対象ガスを含む空気中では検出対象ガスとの燃焼熱によりセンサ素子Ｒｓの温度が上昇し、これに伴ってセンサ素子Ｒｓの白金ヒータ２１Ｂの抵抗が増加する。一方、レファ素子Ｒｒは検出対象ガスと燃焼しないため、センサ素子Ｒｓの温度は低くなる。このため、ブリッジ回路２１の平衡が大きく崩れて、センサ出力Ｖｓは、その振幅が大きくなる。すなわち、センサ出力Ｖｓの振幅は検出対象ガスの濃度に応じた値となる。そして、ＣＰＵ３００はセンサ出力Ｖｓをサンプリングし、このセンサ出力Ｖｓと警報判定を行うために予め設定された警報値とを比較し、センサ出力Ｖｓが警報値を越えると警報出力回路４００により警報ブザーの鳴動等を行う。

ここで、ガスセンサ２には電源回路２００のトランスの二次側の交流電圧が供給されるが、この交流電圧が、例えば、商用交流電源に侵入するインパルス性ノイズや、空気中を伝播する電磁波ノイズのトランスへの侵入などの影響で変動すると、ガスセンサ２のセンサ出力Ｖｓも変動してしまう。なお、センサ出力Ｖｓは、電圧変動に対して過渡応答特性を示し、この過渡応答時にセンサ出力Ｖｓが大きく変動する。このセンサ出力Ｖｓの変動が大きいと、例えば、警報値を超えてしまい実際に警報の必要がない場合でも警報ブザーが鳴動してしまったり、もしくは警報時に鳴り止んでしまったりする誤動作が発生することがある。

上記のような電圧変動による誤動作を回避するために、基準動作電圧に対する電圧の変動率を演算し、警報値に相当する設定値を変動率に応じて更新するようにしたガス警報装置が特開平７−３７１８１号公報（特許文献１）に開示されている。

特開平７−３７１８１号公報

しかしながら、特許文献１のように、警報値の設定値を頻繁に更新する場合には制御が複雑になるという問題がある。

本発明は、ガスセンサと、該ガスセンサに駆動電圧を供給する電圧源と、該ガスセンサのセンサ出力と予め設定された警報値との比較結果に基づいてガス漏れ警報を出力する警報出力手段と、を備えたガス漏れ警報器において、簡単な構成で、電圧変動時の誤動作を回避することを課題とする。

上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、
検出対象ガスのガス濃度に応じたセンサ出力を出力するガスセンサ（２）と、該ガスセンサ（２）に駆動電圧を供給する電圧源（４）と、該ガスセンサ（２）のセンサ出力と予め設定された警報値との比較結果に基づいてガス漏れ警報を出力するように制御する制御手段（１）と、を備えたガス漏れ警報器において、
前記電圧源（４）より供給される駆動電圧を検出する駆動電圧検出手段（１）と、
前記駆動電圧検出手段（１）で検出された前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっているか否かを判定する第１の判定手段（１）と、
前記第１の判定手段（１）で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定され、その判定状態が所定時間の間継続しているか否かを判定する第２の判定手段（１）と、を備え、
前記制御手段（１）は、前記第１の判定手段（１）で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定された場合、前記センサ出力を所定時間の間前記警報値と比較せず、前記所定の時間の間に前記センサ出力が前記警報値に達しても前記ガス漏れ警報の出力を禁止すると共に、前記第２の判定手段（１）で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっている状態が所定時間の間継続していると判定された場合、前記警報器の故障を表す故障警報を出力するように制御する
ことを特徴とする。

請求項１記載の発明においては、電源電圧（ヒータ電圧）が正常範囲から外れた異常電圧となった場合、センサ出力を所定時間の間前記警報値と比較せず、前記所定の時間の間にセンサ出力が警報値に達してもガス漏れ警報の出力を禁止する。また、異常電圧となった状態が前記所定時間継続した場合、ガス漏れ警報器の故障と判断して故障警報を出力する。

上述した課題を解決するための請求項２記載の発明は、
検出対象ガスのガス濃度に応じたセンサ出力を出力するガスセンサ（２）と、該ガスセンサ（２）に駆動電圧を供給する電圧源（４）と、該ガスセンサ（２）のセンサ出力と予め設定された警報値との比較結果に基づいてガス漏れ警報を出力するように制御する制御手段（１）と、を備えたガス漏れ警報器において、
前記電圧源（４）より供給される駆動電圧を検出する駆動電圧検出手段（１）と、
前記駆動電圧検出手段（１）で検出された前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっているか否かを判定する第１の判定手段（１）と、
前記第１の判定手段（１）で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定され、その判定状態が所定時間の間継続しているか否かを判定する第２の判定手段（１）と、
前記第２の判定手段（１）で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定され、その判定状態が前記所定時間以上継続している間に、前記センサ出力が連続的に上昇中か否かを判定する第３の判定手段（１）と、を備え、
前記制御手段（１）は、前記第１の判定手段（１）で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定された場合、前記センサ出力を前記所定時間の間前記警報値と比較せず、前記所定時間の間に前記センサ出力が前記警報値に達しても前記ガス漏れ警報の出力を禁止すると共に、前記第３の判定手段（１）で前記センサ出力が連続的に上昇中と判定された場合、前記ガス漏れ警報を出力する
ことを特徴とする。

請求項２記載の発明においては、電源電圧（ヒータ電圧）が正常範囲から外れた異常電圧となった場合、センサ出力を所定時間の間前記警報値と比較せず、前記所定の時間の間に前記センサ出力が前記警報値に達しても前記ガス漏れ警報の出力を禁止する。また、所定時間以上異常電圧となっている間にセンサ出力が連続的に上昇中となっている場合、ガス漏れ警報を出力する。

なお、上述の課題を解決するための手段の説明におけるかっこ書きの参照符号は、以下の、発明を実施するための形態の説明における構成要素の参照符号に対応しているが、これらは、特許請求の範囲の解釈を限定するものではない。

請求項１のガス漏れ警報器によれば、電源電圧（ヒータ電圧）が正常範囲から外れた異常電圧となった場合、センサ出力を所定時間の間警報値と比較せず、前記所定の時間の間にセンサ出力が警報値に達してもガス漏れ警報の出力を禁止すると共に、異常電圧となった状態が前記所定時間継続した場合、ガス漏れ警報器の故障と判断して故障警報を出力するので、従来に比して簡単な構成で、電圧変動時の誤動作を回避することができる。また、警報器の故障を検出して故障警報を出力することができる。

請求項２のガス漏れ警報器によれば、電源電圧（ヒータ電圧）が正常範囲から外れた異常電圧となった場合、センサ出力を所定時間の間前記警報値と比較せず、前記所定の時間の間にセンサ出力が警報値に達してもガス漏れ警報の出力を禁止すると共に、異常電圧となった状態が継続している間にセンサ出力が連続的に上昇中となっている場合、ガス漏れ警報を出力するので、従来に比して簡単な構成で、電圧変動時の誤動作を回避することができる。

本発明に係るガス漏れ警報器の一実施形態の要部回路図である。（第１の実施形態）実施形態における電圧変動時のセンサ出力の特性の一例を示す図である。（第１の実施形態）実施形態における電源電圧の変動量に対するセンサ出力の過渡特性の関係を示す図である。（第１の実施形態）実施形態における監視動作及び警報動作の一例を示す動作説明図である。（第１の実施形態）実施形態における警報出力時のＬＥＤ及び警報ブザーの動作タイミングとセンサ出力の変化を示す図である。（第１の実施形態）実施形態におけるヒータ電圧の正常範囲から外れた場合の時間対ヒータ電圧及びセンサ出力の関係の一例を説明するグラフである。（第１の実施形態）実施形態におけるヒータ電圧の正常範囲から外れた状態が所定時間の間継続した場合の時間対ヒータ電圧及びセンサ出力の関係の一例を説明するグラフである。（第１の実施形態）実施形態における電圧変動を監視するための割込処理のフローチャートである。（第１の実施形態）実施形態におけるガス漏れの監視動作を行うための割込処理のフローチャートである。（第１の実施形態）実施形態におけるヒータ電圧の正常範囲から外れて変化のない状態が所定時間の間継続しかつセンサ出力が所定時間の間に警報値以上で連続的に上昇中である場合の時間対ヒータ電圧及びセンサ出力の関係の一例を説明するグラフである。（第２の実施形態）実施形態におけるガス漏れの監視動作を行うための割込処理のフローチャートである。（第２の実施形態）従来の接触燃焼式ガスセンサ素子を用いたガス漏れ警報器の要部回路図である。

（第１の実施形態）次に、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るガス漏れ警報器の第１の実施形態の要部回路図である。本発明のガス漏れ警報器１０は、例えば、ＬＰガスを検知対象ガスとするものである。なお、上述の前記図９の要部回路図と同様な構成要素には、同一符号を付して説明する。

図１において、ガス漏れ警報器１０は、制御部１と、ガスセンサ２と、商用交流電源に接続される差込プラグ３と、電圧源としてのトランス４と、警報ブザー５と、ＬＥＤ（発光ダイオード）６と、スイッチ７と、整流回路８とを備えている。ガスセンサ２は、ブリッジ回路２１と、差動増幅器Ａ１とから構成されている。ブリッジ回路２１は、従来例と同様に、センサ素子Ｒｓ、レファ素子Ｒｒ、固定抵抗Ｒ１及びＲ２を有している。制御部１は、例えばマイコンからなる。商用交流電源に接続される差込プラグ３と、トランス４は、電圧源に相当している。

そして、レファ素子Ｒｒ及び固定抵抗Ｒ１の接続点と、センサ素子Ｒｓ及び固定抵抗Ｒ２の接続点との間には、トランス４によって降圧された商用交流電源（差込プラグ３）からの交流電圧（電源電圧）がヒータ電圧Ｖｄとして供給されている。また、レファ素子Ｒｒ及びセンサ素子Ｒｓの接続点と、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２の接続点との間に発生するセンサ出力Ｖｓは、差動増幅器Ａ１の入力に供給される。差動増幅器Ａ１によって増幅されたセンサ出力Ｖｓは、制御部１に供給される。また、トランス４の二次巻線から供給される交流電圧（ヒータ電圧）Ｖｄは、増幅器Ａ２に入力されて増幅され、制御部１に入力される。制御部１は、交流電圧（ヒータ電圧）Ｖｄを検出する「駆動電圧検出手段」に相当する。

以上の構成により、制御部１は、ガス漏れ警報器１０全体の制御を行い、差動増幅器Ａ１からのセンサ出力Ｖｓの振幅が警報値以上になったときに、後述する警報ブザー５及びＬＥＤ６を制御してガス漏れ警報を出力する。なお、スイッチ７は、点検スイッチとして機能し、このスイッチ７の操作により、点検時のガス漏れ警報の出力と停止が可能となっている。

制御部１は、プログラムに従って各種の処理を行う中央処理ユニット（ＣＰＵ）１ａ、ＣＰＵ１ａが行う処理のプログラムなどを格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ１ｂ、ＣＰＵ１ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ格納エリアなどを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ１ｃ、所定のレジスタに設定された時間の計測あるいは日時、時刻等を計時するためのタイマ１ｄ、及び「記憶手段」としてのＥＥＰＲＯＭ１ｅ等を備えている。

整流回路８は、トランス４で降圧された交流電流を整流し、所定の直流電圧を警報ブザー５、ＬＥＤ６及びスイッチ７に印加する。そして、警報ブザー５は、制御部１が駆動回路５１を構成する２つのｎｐｎ型トランジスタのオンオフを制御することにより、ビープ音を発生して鳴動する。また、ＬＥＤ６は、制御部１が駆動回路６１を構成する２つの抵抗を介してＬＥＤ６への電流の通電及び遮断を制御することにより、点灯または消灯する。なお、この実施形態では、警報ブザー５の鳴動時の電流は５０ｍＡ、ＬＥＤ６の点灯時の電流は５ｍＡである。また、図示は省略するが、整流回路８の直流電圧は、制御部１などの他の各部にも駆動用電圧として供給される。

なお、この実施形態のガス漏れ警報器１０は、９０Ｖ〜１１０Ｖの商用交流電源の電圧を正常範囲としている。また、ガスセンサ２のエアベースの最大許容量は４０ｍＶであり、このエアベースの値（ガス漏れ警報器毎に異なる）は、出荷前検査時にＥＥＰＲＯＭ１ｅに記憶されている。さらに、後述のように、このＥＥＰＲＯＭ１ｅのエアベースは、エアベース補正処理でセンサ出力Ｖｓをサンプリングすることにより更新される。

ＥＥＰＲＯＭ１ｅには、予め設定された警報値を記憶している。この警報値はガスセンサ２のエアベースに応じて設定された値であり、検知対象ガスが存在しない状態でガスセンサ２が所定温度になり、そのエアーベース抵抗が安定した定常状態でのセンサ出力Ｖｓに対して所定電圧だけ高く設定された値である。また、このＥＥＰＲＯＭ１ｅの警報値は、エアベースを補正した補正エアベースに応じて更新される。

ここで、ガスセンサ２のセンサ出力Ｖｓは、商用交流電源の電源電圧やトランス４の二次側の交流電圧（ヒータ電圧）の電圧変動により変動する。図２は、電圧変動時のセンサ出力Ｖｓの特性の一例を示す図であり、例えば、電源電圧が９０Ｖでセンサ出力Ｖｓがエアベースとなっており、この９０Ｖが１１０Ｖへ上昇するように変動したとすると、この電源電圧の変動時に、センサ出力Ｖｓは、一端高くなる過渡応答を示し、その後、電源電圧変動後のエアベースに落ち着く。したがって、この変動時のセンサ出力Ｖｓに基づいて警報判定を行うと、変動直後にセンサ出力Ｖｓが警報値を超えてしまい、誤警報となってしまう。

図３は、電源電圧の変動量ΔＶｄに対するセンサ出力Ｖｓの過渡特性の関係を示す図である。図３（Ａ）は、変動量ΔＶｄとセンサ出力Ｖｓの過渡応答電圧の最大値との関係を示しており、過渡応答電圧の最大値は、変動量ΔＶｄに比例している。図３（Ｂ）は、変動量ΔＶｄとセンサ出力Ｖｓが警報値を超えている時間（警報値超過時間）との関係を示しており、警報値超過時間は変動量が大きくなると長くなる。なお、この図３（Ｂ）は、エアベースが４０ｍＶの例であり、変動量ΔＶｄの最大値２０Ｖ（１１０Ｖ−９０Ｖ）のとき３秒となる。また、図３（Ｃ）は、変動量ΔＶｄが一定（この例では２０Ｖ）のときのエアベースとセンサ出力Ｖｓの警報値超過時間との関係を示している。

このように、変動量ΔＶｄが大きく、エアベースが大きいときに、誤警報の可能性が高くなる。そこで、この実施形態では、「所定の電圧変動量閾値」は８Ｖであり、電圧変動がこの８Ｖ以上となった場合には、所定時間（例えば３秒）のマスクモードを設定し、このマスクモード時には、センサ出力Ｖｓが警報値以上となっても、警報出力を行わないようにする。

ここで、ガスセンサ２のエアベースは、周囲の温度環境等により変化することがある。また、エアベースは、警報値を設定するために考慮されているので、このエアベースを補正するようにしている。この実施形態では、１秒間隔でセンサ出力Ｖｓをサンプリングし、このサンプリングしたデータを候補データリストとしてＲＡＭ１ｃに記憶していく。そして、複数点のサンプリングデータ（実施形態では６点）に基づいて移動平均を取り、その平均値を補正エアベースとしてＥＥＰＲＯＭ１ｅに記憶（設定）する。

しかし、電源電圧の変動はエアベース（センサ出力Ｖｓ）にも影響するので、この電源電圧が８Ｖ以上変動した場合には、センサ出力Ｖｓを補正エアベースの演算には用いないようにしている。すなわち、エアベース補正処理において、マスクモード時にはサンプリングしたセンサ出力Ｖｓは候補データリストに含めないようにする。これにより、正確な補正エアベースを設定することができる。

図４は、監視動作及び警報動作の一例を示す動作説明図であり、この実施形態では、警報動作中にセンサ出力Ｖｓが所定の上限値を超えた場合には、センサ出力Ｖｓの減少に伴って２段階の鳴り止み警報を行うようにしている。すなわち、通常警報、第１鳴り止み警報及び第２鳴り止み警報で、ＬＥＤ６のフラッシュ点灯と警報ブザー５の鳴動との周期を変化させるようにしている。この周期は、通常警報時には８Ｈｚ、第１鳴り止み警報時には４Ｈｚ、第２鳴り止み警報時には２Ｈｚとしている。

これらの動作の切り換え点を判定するために、センサ出力Ｖｓとの比較電圧として、警報値以外に、上記上限値、第１閾値、第２閾値及び解除値を用いており、これらの値はＥＥＰＲＯＭ１ｅに設定されている。図４に示すように、センサ出力Ｖｓが警報値以上となると、通常警報となり、センサ出力Ｖｓが上限値を超え、ピークを過ぎてセンサ出力Ｖｓが第１閾値未満となると、第１鳴り止み警報となる。さらにセンサ出力Ｖｓが第２閾値未満となると第２鳴り止み警報となる。そして、センサ出力Ｖｓが解除値未満となると警報が停止して、監視動作となる。

図５は、警報出力時のＬＥＤ６及び警報ブザー５の動作タイミングとセンサ出力Ｖｓの変化を示す図であり、図５（Ａ）は通常警報時、図５（Ｂ）は第１鳴り止み警報時、図５（Ｃ）は第２鳴り止み警報時を示している。前記のように、警報ブザー５の鳴動時の電流は５０ｍＡ、ＬＥＤ６の点灯時の電流は５ｍＡであり、これらの駆動電流とガスセンサ２に供給する電流はいずれも一つのトランス４により供給されている。さらに、このトランス４は小型のトランスである。

このため、ＬＥＤ６の点灯時と警報ブザー５の鳴動時には、センサ出力Ｖｓが変化している。警報時にも警報解除となるかの判定を行うためにセンサ出力を得る必要があるが、このセンサ出力Ｖｓが変化すると、判定精度が低下するという問題がある。そこで、この実施形態では回路の負荷電流が一定であるタイミングとして、図５の「Ｐ」で示すタイミング（ＬＥＤ６の点灯タイミング）でセンサ出力Ｖｓをサンプリングする。これにより、ＬＥＤ６及び警報ブザー５の駆動に影響されずに判定精度を高めることができる。

また、この第１の実施形態では、ヒータ電圧Ｖｄ及びセンサ出力を１秒間隔で監視し、ヒータ電圧Ｖｄが正常範囲から外れた場合、その時のセンサ出力は、警報判定には使用しないように構成されている。図６は、ヒータ電圧Ｖｄの正常範囲から外れた場合の時間対ヒータ電圧及びセンサ出力の関係の一例を説明するグラフである。すなわち、図６では、監視開始から１秒経過までは、ヒータ電圧Ｖｄが２．３Ｖ、センサ出力が３．０Ｖで正常範囲（印加電圧規定値（上限）２．５Ｖと加電圧規定値（下限）２．０Ｖの間）内にあり、２秒から４秒経過までは、ヒータ電圧Ｖｄが約２．６５Ｖまで上昇し、ヒータ電圧Ｖｄの上昇の影響により、センサ出力が、警報レベル（警報値）３．３Ｖより高い約３．４Ｖまで上昇した場合を示している。このように、ヒータ電圧Ｖｄが正常範囲から外れた場合、センサ出力が警報値以上に上昇しても、それは上述のインパルス性ノイズや電磁波ノイズ等の外乱ノイズの影響によるものと判断し、制御部１は、その時のセンサ出力を警報判定には使用せず、ガス漏れ警報を出力しない。

また、この第１の実施形態では、ヒータ電圧Ｖｄ及びセンサ出力を１秒間隔で監視し、ヒータ電圧Ｖｄが正常範囲から外れている状態が所定時間の間継続した場合、外乱ノイズ等に影響ではなく回路故障等による警報器故障と判断して、故障警報を出力するように構成されている。図７は、ヒータ電圧Ｖｄの正常範囲から外れた状態が所定時間の間継続した場合の時間対ヒータ電圧及びセンサ出力の関係の一例を説明するグラフである。すなわち、図７では、監視開始から１秒経過までは、ヒータ電圧Ｖｄが２．３Ｖ、センサ出力が３．０Ｖで正常範囲内にあり、２秒から１５秒経過まで、ヒータ電圧Ｖｄが約２．６５Ｖまで上昇してその値を維持し、センサ出力が、警報レベル（警報値）３．３Ｖより高い約３．４Ｖまで上昇してその値を維持した場合を示している。このように、ヒータ電圧Ｖｄが正常範囲から外れた状態が所定時間の間（図７では２秒から１５秒経過までの１３秒間）継続した場合、センサ出力が警報値以上に上昇しても、制御部１は、その時のセンサ出力の上昇は、外乱ノイズ等に影響ではなく回路故障等による警報器故障と判断して、故障警報を出力する。

次に、図８及び図９のフローチャートに基づいて、第１の実施形態のガス漏れ警報器１０の要部動作を説明する。図９は、電圧変動を監視するために所定間隔（５００ｍｓ）で起動される割込処理のフローチャートである。図１０は、センサ出力によりガス漏れの監視動作を行うための所定間隔（５００ｍｓ）で起動される割込処理のフローチャートである。

先ず、図８の処理では、マスクモードの継続時間（３秒）をカウントするマスクモードタイマを用いる。まず、ステップＳ１で電源電圧Ｖｄを取り込み、ステップＳ２でヒータ電圧Ｖｄが正常範囲の上限電圧Ｖ１以上（Ｖｄ≧Ｖ１）か否かを判定し、Ｖ１以上であれば、ステップＳ３でマスクモードに設定し、ステップＳ４でマスクモードタイマ及び異常電圧監視タイマをスタートさせる。次に、ステップＳ５で異常電圧開始タイマのカウントが予め定められた異常電圧監視時間（Ｔ１時間）継続したかどうかを判定し、継続していなければ元のルーチンに復帰する。ステップＳ５で継続していれば、ステップＳ６で警報器の故障を表す故障警報を出力する。なお、異常電圧監視時間Ｔ１は、マスクモードの継続時間（３秒）より長く（例えば、１３秒）設定される。ステップＳ２でセンサ電圧ＶｄがＶ１以上でなければ、ステップＳ７でマスクモードタイマがタイムアップしたかを判定し、タイムアップしていなければ元のルーチンに復帰し、タイムアップしていればステップＳ８でマスクモードを解除して元のルーチンに復帰する。

以上の処理により、ヒータ電圧Ｖｄが正常範囲の上限電圧Ｖ１以上となると、３秒間のマスクモードに設定され、後述のように、このマスクモードの間はセンサ出力によるガス漏れ警報出力が行われなくなる。また、ヒータ電圧Ｖｄが正常範囲の上限電圧Ｖ１以上となる電圧異常が、異常電圧監視時間（Ｔ１時間）の間継続すると、警報器の故障を表す故障警報が出力される。

次に、図９の処理では、ステップＳ１１で、現在警報中であるかを判定する。この警報は、第１鳴り止み警報及び第２鳴り止み警報も含む。警報中であれば、ステップＳ１２で所定のＬＥＤ点灯タイミングまで待ち、ステップＳ１３でセンサ出力Ｖｓを取り込む。警報中でなければ、そのままステップＳ１３でセンサ出力Ｖｓを取り込む。次に、ステップＳ１４でセンサ出力Ｖｓが警報値以上であるかを判定し、警報値以上でなければ元のルーチンに復帰する。

ステップＳ１４でセンサ出力Ｖｓが警報値以上であれば、ステップＳ１５で現在マスクモードであるかを判定し、マスクモードであればそのまま元のルーチンに復帰する。マスクモードでなければステップＳ１６に移行し、ガス漏れ警報を出力する。以上の処理により、マスクモードであれば、センサ出力Ｖｓが警報値以上であっても警報出力は行われず、マスクモードでない場合に、センサ出力Ｖｓが警報値以上であれば警報出力が行われる。

以上のように、本発明の第１の実施形態によれば、電源電圧（ヒータ電圧）が正常範囲から外れた異常電圧となった場合、センサ出力を所定時間の間警報値と比較せず、前記所定の時間の間にセンサ出力が警報値に達してもガス漏れ警報の出力を禁止すると共に、異常電圧となった状態が所定時間継続した場合、ガス漏れ警報器の故障と判断して故障警報を出力するので、従来に比して簡単な構成で、電圧変動時の誤動作を回避することができる。また、警報器の故障を検出して故障警報を出力することができる。

（第２の実施形態）上述の第１の実施形態では、電源電圧（ヒータ電圧）が正常範囲から外れた異常電圧となった場合、センサ出力を所定時間の間警報値と比較せず、前記所定の時間の間にセンサ出力が警報値に達してもガス漏れ警報の出力を禁止すると共に、異常電圧となった状態が所定時間継続した場合、ガス漏れ警報器の故障と判断して故障警報を出力するように構成されているが、第２の実施形態では、電源電圧（ヒータ電圧）が正常範囲から外れた異常電圧となった場合、センサ出力を所定時間の間警報値と比較せず、前記所定の時間の間にセンサ出力が警報値に達してもガス漏れ警報の出力を禁止すると共に、異常電圧となった状態が所定時間継続している間に、センサ出力が連続的に上昇中となっている場合、ガス漏れ警報を出力するように構成される。

図１０は、ヒータ電圧Ｖｄの正常範囲から外れて変化のない状態が所定時間の間継続しかつセンサ出力が所定時間の間に連続的に上昇中である場合の時間対ヒータ電圧及びセンサ出力の関係の一例を説明するグラフである。すなわち、図８では、監視開始から１秒経過までは、ヒータ電圧Ｖｄが２．３Ｖ、センサ出力が３．０Ｖで正常範囲内にあり、２秒から１２秒経過まで、ヒータ電圧Ｖｄが約２．６５Ｖまで上昇してその値を維持して変化がなく、センサ出力が、２秒から６秒経過まで警報レベル（警報値）３．３Ｖより高い約３．４Ｖまで上昇してその値を維持し、６秒から１２秒経過まで警報値３．３Ｖで上昇中である場合を示している。このように、ヒータ電圧Ｖｄが正常範囲から外れて変化がない状態が所定時間の間（図７では２秒から１２秒経過までの１０秒間）継続し、かつセンサ出力が所定時間の間（図７では６秒から１２秒経過までの６秒間）警報値以上で連続して上昇中である場合、制御部１は、センサ出力が警報値以上に連続的に上昇したのは、ガス漏れが原因していると判断して、ガス漏れ警報を出力するように制御する。

次に、図１１のフローチャートに基づいて、第２の実施形態のガス漏れ警報器１０の要部動作を説明する。図１１は、センサ出力によりガス漏れの監視動作を行うための所定間隔（５００ｍｓ）で起動される割込処理のフローチャートである。

図１１の処理では、まず、ステップＳ３１で電源電圧Ｖｄを取り込み、次にステップＳ３２でセンサ出力Ｖｓを取り込む。次に、ステップＳ３３でヒータ電圧Ｖｄが正常範囲の上限電圧Ｖ１以上（Ｖｄ≧Ｖ１）か否かを判定し、Ｖ１以上でなければ、ステップＳ３４で、センサ出力Ｖｓが警報値以上であるか否かを判定し、警報値以上でなければ元のルーチンに復帰し、警報値以上であれば、ステップＳ３８に移行し、ガス漏れ警報を出力する。

ステップＳ３３でヒータ電圧ＶｄがＶ１以上であれば、ステップＳ３５で現在マスクモードであるかを判定し、マスクモードであれば、そのまま元のルーチンに復帰する。マスクモードでなければ、ステップＳ３６でマスクモード中のヒータ電圧Ｖｄが変化がないか否かを判定し、変化があれば、元のルーチンに復帰する。このステップＳ３６の判定では、例えば、ヒータ電圧Ｖｄのサンプリング値とその直前のサンプリング値とを順次予め定めれた期間の間比較し、比較結果（電圧差）が所定の電圧範囲にあれば変化なしと判定される。ステップＳ３６で変化がなければ、ステップＳ３７でセンサ出力が連続的に上昇中であるか否かを判定し、上昇中であれば、次にステップＳ３８に移行し、ガス漏れ警報を出力する。なお、ステップＳ３７におけるセンサ出力が連続的に上昇中かどうかの判定は、センサ出力のサンプリング値とその直前のサンプリング値とを順次予め定められた期間の間比較することで行われる。以上の処理により、マスクモードでないときに、ヒータ電圧Ｖｄの変化がなくかつセンサ出力Ｖｓが連続的に上昇中であれば、それは警報器の故障ではなくガス濃度の上昇に依るものと判断して、ガス漏れ警報の出力が行われる。

このように、本発明の第２の実施形態によれば、電源電圧（ヒータ電圧）が正常範囲から外れた異常電圧となった場合、センサ出力を警報判定に使用せず、ガス漏れ警報を出力しないようにすると共に、異常電圧となった状態が異常電圧監視時間の間、センサ出力が連続的に上昇中となっている場合、ガス漏れ警報を出力するので、従来に比して簡単な構成で、電圧変動時の誤動作を回避することができる。

以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。

例えば、上述の実施形態では、ガスセンサの駆動電圧として交流電圧が電圧源から供給されているが、これに限らず、直流電圧やパルス電圧を用いることもできる。

また、上述の第２の実施形態では、図１１のフローチャートに示すように、センサ出力が警報値以上の場合で、かつ異常電圧監視時間の間センサ出力が連続的に上昇している場合に、ガス漏れ警報を出力しているが、これに加えて、センサ出力が警報値以下の場合でも、異常電圧監視時間の間センサ出力が連続的に上昇している場合には、ガス漏れ警報を出力するように構成してもよい。

１制御部（駆動電圧検出手段、第１の判定手段、第２の判定手段、第３の判定手段）
２ガスセンサ
４トランス（電圧源）

Claims

検出対象ガスのガス濃度に応じたセンサ出力を出力するガスセンサと、該ガスセンサに駆動電圧を供給する電圧源と、該ガスセンサのセンサ出力と予め設定された警報値との比較結果に基づいてガス漏れ警報を出力するように制御する制御手段と、を備えたガス漏れ警報器において、
前記電圧源より供給される駆動電圧を検出する駆動電圧検出手段と、
前記駆動電圧検出手段で検出された前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっているか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定され、その判定状態が所定時間の間継続しているか否かを判定する第２の判定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１の判定手段で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定された場合、前記センサ出力を前記所定時間の間前記警報値と比較せず、前記所定の時間の間に前記センサ出力が前記警報値に達しても前記ガス漏れ警報の出力を禁止すると共に、前記第２の判定手段で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっている状態が前記所定時間の間継続していると判定された場合、前記警報器の故障を表す故障警報を出力するように制御することを特徴とするガス漏れ警報器。
検出対象ガスのガス濃度に応じたセンサ出力を出力するガスセンサと、該ガスセンサに駆動電圧を供給する電圧源と、該ガスセンサのセンサ出力と予め設定された警報値との比較結果に基づいてガス漏れ警報を出力するように制御する制御手段と、を備えたガス漏れ警報器において、
前記電圧源より供給される駆動電圧を検出する駆動電圧検出手段と、
前記駆動電圧検出手段で検出された前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっているか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定され、その判定状態が所定時間の間継続しているか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第２の判定手段で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定され、その判定状態が前記所定時間以上継続している間に、前記センサ出力が連続的に上昇中か否かを判定する第３の判定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１の判定手段で前記駆動電圧が予め定められた正常範囲外になっていると判定された場合、前記センサ出力を前記所定時間の間前記警報値と比較せず、前記所定時間の間に前記センサ出力が前記警報値に達しても前記ガス漏れ警報の出力を禁止すると共に、前記第３の判定手段で前記センサ出力が連続的に上昇中と判定された場合、前記ガス漏れ警報を出力する
ことを特徴とするガス漏れ警報器。