JP4198897B2 - Gas detector, vehicle auto ventilation system - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスセンサ素子を用いて環境中の特定ガスの濃度やその変化を検出するガス検出装置および車両用オートベンチレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鉛−フタロシアニンを用いたり、ＷＯ３やＳｎＯ２などの金属酸化物半導体を用いたガスセンサ素子など、環境中のＮＯｘなどの酸化性ガスやＣＯ、ＨＣ（ハイドロカーボン）など還元性ガスなど、特定のガスの濃度変化によってそのセンサ抵抗値が変化するために、このセンサ抵抗値の変化によって特定のガス濃度の変化を検出可能なガスセンサ素子が知られている。また、このようなガスセンサ素子を用いたガス検出装置も知られている。さらには、このガス検出装置を用いた各種の制御システム、例えば、車室外空気の汚染状況に応じて、車室内への外気導入・内気導入を切り替えるためのフラップ開閉制御を行う車両用オートベンチレーションシステムや、喫煙などによる室内空気の汚染を検知し、空気清浄機の制御を行うシステムなどが知られている。
【０００３】
このようなガスセンサ素子を用いたガス検出装置では、例えば、特開平５−１５７７１４号に開示されているように、ガス濃度の変化に素早く対応することが出来るように、濃度変化の感度を向上させ、風等のノイズに対するＳ／Ｎを向上させるべく、ガスセンサ素子の出力信号を微分したり、アナログ微分値をＡ／Ｄ変換した後、さらにデジタル微分して２階微分値を得るものが知られている。
また、特表平１−５０１０９５号では、センサ信号を積分しこの積分値とセンサ信号とを比較してガス検知を行うものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特定ガスの濃度変化によりセンサ抵抗値などの電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置では、ガスセンサ素子の電気的特性（センサ抵抗値）が特定ガスの濃度変化だけでなく、温度や湿度、風速などの環境の影響によっても変動する性質を有する。そのため、上記微分を用いるガス検出装置においては、出力信号の相対変化を検出しているわけであるが、この出力信号が特定ガスの濃度変化だけでなく、温度や湿度、風速など他の環境によっても大きく変動するため、出力信号の相対変化だけからでは、特定ガスの濃度によるものであるか、湿度変化などの外乱による変動によるものであるのかを明確に分けることができない。このため、上記のようにガスセンサ素子の出力信号の微分値や２階微分値を用いると、ガス濃度が変動した時点（例えば、ガス濃度が急に高くなった時点）を捉えることはできるが、どの程度のガス濃度変化が見られたか、あるいはその後のガス濃度の変化状況やガス濃度が低下した時点を知ることは難しい。
一方、センサ信号の積分値とセンサ信号とを比較してガス検知を行うガス検出装置においては、特定ガスの濃度変化に対して積分値の変化が遅れるため、特定ガスの濃度が一旦低下し始めると、センサ出力値よりも積分値の方が大きくなることがある。このため、特定ガスの濃度がその後再び上昇した場合にも、特定ガスの濃度（従ってセンサ出力値）が上昇しはじめているにも拘わらず、積分値がセンサ出力値より大きいため、特定ガスの濃度上昇を検知できず、検知タイミングが遅れるなど、適切に特定ガスの濃度変化を検出できないことがあった。
【０００５】
また、特定ガスの濃度の上昇及び低下を検知するにあたり、温度や湿度などの環境の影響を軽減させつつ濃度の上昇期をできるだけ早く、つまり濃度上昇の初期段階を捉えて濃度が高くなった旨の信号を発生させたいという希望がある。一方、濃度の下降時期には、濃度が十分下がってから濃度が低くなった旨の信号を発生させたいという希望がある。しかし、微分や積分などを用いる上記従来技術などのように、同じ算出手法で算出した値（微分値など）を用いて、濃度上昇と濃度低下のいずれをも判断しているものでは、上昇の初期段階と濃度の下降時期の両方を適切に捉えて各信号を発生させることは困難である。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、特定ガス濃度の上昇及び低下の時期を適切に捉えて各信号を発生させることができ、温度、湿度、風速などの環境の影響を軽減して、特定ガスの濃度の変化を検出することができるガス検出装置、及びこれを用いた車両用オートベンチレーションシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子を用いてセンサ出力値を取得する取得手段と、上記センサ出力値を用いて算出された第１判断対象値が、第１しきい値に対し第１大小関係を満たしているか否かを判断する第１判断手段と、上記センサ出力値を用いて、上記第１判断対象値を算出する算出手法とは異なる算出手法で算出された第２判断対象値が、第２しきい値に対し第２大小関係を満たしているか否かを判断する第２判断手段と、濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、上記濃度低信号を発生している期間において、上記第１判断手段で上記第１大小関係が満たされたときに、上記濃度低信号に代えて上記濃度高信号を発生し、上記濃度高信号を発生している期間において、上記第２判断手段で上記第２大小関係が満たされたときに、上記濃度高信号に代えて上記濃度低信号を発生する 濃度信号発生手段と、を備えるガス検出装置である。
【０００８】
本発明のガス検出装置によれば、特定ガスの濃度が低い期間（濃度低信号の発生期間）には、センサ出力値を用いて算出された第１判断対象値が第１しきい値に対し第１大小関係を満たすと、濃度低信号に代えて濃度高信号を発生する。一方、濃度が高い期間（濃度高信号の発生期間）には、センサ出力値を用いて第１判断対象値とは異なる算出手法で算出された第２判断対象値が第２しきい値に対して第２大小関係を満たすと、濃度高信号に代えて濃度低信号を発生する。
しかも、濃度低信号の発生期間において第１判断対象値を算出する算出手段と、濃度高信号の発生期間において第２判断対象値を算出する算出手法とを異ならせている。
つまり、特定ガスの濃度が低い場合と高い場合で、異なる算出手段によって算出した第１判断対象値及び第２判断対象値を用いて、第１大小関係あるいは第２大小関係を判断をするので、それぞれの濃度低信号あるいは濃度高信号を発生している期間に応じて適切な条件で、ガスの濃度変化を判断することができる。
【０００９】
このようにすれば、人間の嗅覚などの感性に適合するようにするなど、濃度の上昇時期に及び下降時期の検知にそれぞれ適した条件を設定することができる。例えば、濃度の上昇時期には、温度や湿度などの環境の影響を軽減させつつできるだけ早い時期に濃度高信号を発生させる一方、濃度の下降時期には、濃度が十分下がったタイミングで濃度低信号を発生させるように設定することができる。従って、車両用オートベンチレーションシステムなどにおいて、適切な制御、例えば外気における特定ガスの濃度上昇の初期に内気循環に切り替え、濃度が十分下がった時点で外気循環に切り替えることができるようになる。
【００１０】
なお、第１判断対象値及び第２判断対象値は、いずれも、ある算出手法によりセンサ出力値を用いて算出された値である。この第１判断対象値及び第２判断対象値としては、例えば、微分値、２階微分値などが挙げられる。あるいは、センサ出力値と積分値との差分値や、センサ出力値Ｓ（ｎ）とＢ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝の式で求めたベース値Ｂ（ｎ）との差分値、あるいは、センサ出力値Ｓ（ｎ）と移動平均値Ｍｄ（ｎ）との差分値などの差分値が挙げられる。さらに、センサ出力値と所定パターンで時間とともに上昇（または低下）する値との差分値、例えば、センサ出力値と所定の傾きで時間と共に直線的に上昇（または低下）する値との差分値、センサ出力値と時間と共に階段状に上昇（または低下）する値との差分値などの値が挙げられる。
【００１１】
ガスセンサ素子において変化する電気的特性としては、抵抗値、起電力、電流、キャパシタンス、インダクタンスなどが挙げられる。
また、センサ出力値の取得手段としては、ガスセンサ素子の電気的特性の変化やアナログ処理あるいはデジタル処理などの処理形式に応じて、適宜センサ出力値を取得できるように構成されていればよい。例えば、デジタル処理を行う場合には、Ａ／Ｄ変換処理などを含む。
さらに、例えば濃度高信号として３つの濃度レベルに対応する信号を含むなど、濃度低信号あるいは濃度高信号には、それぞれ複数レベルの信号が対応する場合も含まれる。
さらに、算出手法が異なる場合としては、例えば、一方が微分値を求める算出手法であり、他方が移動平均値を求める算出手法であるなど、全く異なる算出手法である場合がある。そのほか、一方が３０ヶの移動平均値を求める算出手法であり、他方が５０ヶの移動平均を求める算出手法である場合も挙げられる。さらに、同様な算出式を用いるが、算出式中に設定される所定の係数の値を異ならせるようにして、センサ出力値に基づいて算出される算出値に重み付けをもたせる場合も挙げられる。
【００１２】
上記ガス検出装置であって、前記濃度高信号は、前記特定ガスの複数の濃度レベルにそれぞれ対応した複数の濃度レベル信号を含み、前記第２判断対象値と、上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界に対して１対１に対応する複数のレベル間しきい値とが、それぞれ所定の大小関係を満たすか否かを判断する第３判断手段を備え、前記濃度信号発生手段は、前記濃度低信号を発生している期間において、前記第１判断手段で前記第１大小関係が満たされたときに、前記濃度低信号に代えて上記濃度高信号うちいずれかの濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生し、上記濃度高信号に属するいずれかの上記濃度レベル信号を発生している期間において、上記第２判断対象値が、現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値に対し、上記所定の大小関係を満たすときに、上記現在の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、上記第２判断対象値が、現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値に対し、上記所定の大小関係を満たさないときに、上記現在の濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、前記第２判断手段で前記第２大小関係が満たされたときに、上記濃度高信号に代えて上記濃度低信号を発生するガス検出装置とするのが好ましい。
【００１３】
このように濃度高信号が複数の濃度レベル信号を含むことにより、濃度高信号発生中においても、特定ガスの濃度に応じて濃度レベル信号を切り替えることができる。このため、濃度高信号の発生中においても、特定ガスの濃度が比較的低いとか、比較的高いとかの濃度の程度を知ることができる。また、車両用オートベンチレーションシステムにおいて、フラップを全閉と全開のいずれかにするだけでなく、半開など適宜の開度に設定するなど、より細かな制御をすることができる。
【００１４】
さらに、上記ガス検出装置であって、前記センサ出力値と、このセンサ出力値を用いて算出され、このセンサ出力値が変化したときに、このセンサ出力値よりも緩慢に追従変化する第２計算値と、の差分である第２差分値を算出する第２算出手段を備え、前記第２判断手段は、前記第２判断対象値である上記第２差分値が、前記第２しきい値に対し、前記第２大小関係を満たすか否かの判断を行うガス検出装置とすると良い。
【００１５】
このガス検出装置では、第２計算値がセンサ出力値よりも緩慢に変化する。例えば、取得手段の特性の関係から、特定ガス濃度の上昇に伴ってセンサ出力値が増大した場合に、第２計算値はセンサ出力値よりも緩慢に追従変化する。
ガスセンサ素子の電気的特性は、特定ガスの濃度変化だけでなく、温度や湿度などの環境や風速などによっても影響され、特定ガスの濃度は一定の場合でも、センサ出力値が徐々に変化する、つまりドリフトすることがある。
まず、特定ガス濃度の上昇によってセンサ出力値が増加する特性を有する取得手段を用いた場合を仮定する。ここで、特定ガスの濃度が上昇して、その後に濃度が低下するまでの期間中に、センサ出力値が大きくなる方向にドリフトが生じると、特定ガスの濃度が上昇前と同レベルにまで低下した場合でも、ドリフトによりセンサ出力値は、上昇前の値よりも大きな値までしか低下しない。
【００１６】
この場合に、もし第２計算値が変化せずに一定値のままであったとすると、センサ出力値と第２計算値との差である第２差分値も、上昇前の値よりも大きな値までしか低下しない。従って、実際には特定ガスの濃度が十分低下しているのに、第２差分値が大きいため特定ガスの濃度が高いと誤判定されて、ガス濃度の低下が判別できない不具合が生じる危険性がある。すると、車両用オートベンチレーションシステムや空気清浄機の制御システムに本発明のガス検出装置を用いた場合には、長時間にわたってフラップが閉じたままとなったりファンが高回転となったりして、適切な制御ができにくくなる。
一方、第２計算値として、変化はするがセンサ出力値に追従するのではなくこれに関係なく、所定のパターンで上昇する値、例えば、一定の傾きで時間と共に直線的に上昇する値や、時間と共に階段状に上昇する値を用いた場合には、上記のような不具合を生じない。しかし、長いトンネルに入った場合のように、長時間にわたって特定ガスの濃度が高い場合や、センサ出力値がさほど大きな値にならなかった場合には、特定ガスの濃度が高い状態であるにも拘わらず、センサ出力値と第２計算値との差分である第２差分値が第２しきい値よりも小さくなって、濃度低信号を発生することがある。
【００１７】
これに対し、本発明によれば、上記仮定の場合でも、第２計算値がセンサ出力値に緩慢ではあるが追従して変化するので、たとえセンサ出力値が大きくなる方向にドリフトが生じても、時間の経過とともに第２差分値が徐々に小さくなる。このため、特定ガスの濃度が低下した場合には、第２差分値が第２しきい値より小さくなって、必ず濃度低信号を発生することができる。しかも、第２計算値がセンサ出力値に緩慢ではあるが追従するから、第２計算値を所定パターンで上昇させる上述の場合と異なり、第２計算値はセンサ出力値に応じた値となるので、特定ガスの濃度が高い状態で、濃度低信号を発生することが防止される。
従って、車両用オートベンチレーションシステムや空気清浄機の制御システムにおいて、ある程度の時間が経過したときにフラップを開けたりファンを低回転とするなど、適切な制御を行わせることができる。
一方、取得手段の特性の関係から、上記仮定とは逆に、特定ガス濃度の上昇によってセンサ出力値が低下する場合には、上記と逆にすれば同様に特定ガス濃度の低下を検知することができる。
【００１８】
従って、取得手段の特性や第２計算値の性質に応じて、第２差分値と第２しきい値との大小関係を適切に設定すれば、第２判断手段でこの大小関係を満たすか否かを判断することによって、特定ガス濃度の低下を適切に検知できる。従って、濃度信号発生手段により、濃度高信号に代えて濃度低信号を発生することができる。このようにして、特定ガス濃度の高低に応じた濃度信号を出力することができる。
【００１９】
さらに、上記ガス検出装置であって、前記センサ出力値と、このセンサ出力値を用いて算出され、このセンサ出力値が変化したときに、前記第２計算値よりも敏感に追従変化する第１計算値との差分である第１差分値を算出する第１算出手段を備え、前記第１判断手段は、前記第１判断対象値である上記第１差分値が、前記第１しきい値に対して前記第１大小関係を満たすか否かの判断を行うガス検出装置とすると良い。
【００２０】
このガス検出装置では、仮に算出したとした場合の第２計算値よりも敏感に追従変化する第１計算値を用いる。
前記したように第２計算値及び第２差分値によって特定ガスの濃度低下を検知するが、本発明ではさらに第１差分値を第１しきい値と比較して、特定ガスの濃度上昇を検出する。
上述したように、濃度低信号の発生期間中において、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値が変化した場合、第２計算値を用いた場合に比較して比較的敏感に第１計算値が追従変化する。つまり、第１計算値は第２計算値よりも比較的迅速にセンサ出力値に対して追従する。
ここで、特定ガスの濃度が低い状態において、ノイズの混入によりセンサ出力値が若干程度変動した場合には、第１計算値も迅速に追従変化するので、第１差分値はあまり大きな値にならない。このため、ノイズによる誤検知が防止できる。また、温度や湿度などの影響によって緩やかにセンサ出力値が変動（ドリフト）した場合にも、第１計算値も追従して変化するため、このドリフトの影響を抑制し、ドリフトの影響によるガスの濃度変化の誤検知を防止することができる。しかし、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値が速く大きく変化すると、第１計算値が十分追従できないために第１差分値が大きくなるから、この第１差分値が第１しきい値と所定の大小関係を満たし、濃度高信号を発生する。かくして、ドリフトの影響を抑制しつつ、特定ガス濃度上昇の比較的早い時期にガス濃度の上昇を検知して、濃度高信号を発生することができる。
【００２１】
なお、第１計算値としては、センサ出力値を変化させたときに、第２計算値よりも敏感に変化する第１計算値であれば良い。例えば、第２算出手法よりも積分定数の小さくして算出した積分値や、第２算出手法で用いた係数ｋ２よりも大きい係数ｋ１（ｋ１＞ｋ２）を用いてＢ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝の式で算出したベース値Ｂ（ｎ）、あるいは、第２算出手法で求めたｍ２個移動平均値のサンプル数ｍ２よりも小さいサンプル数ｍ１（ｍ１＜ｍ２）により算出したｍ１個移動平均値Ｍｄなどが挙げられる。
【００２２】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子を用いてセンサ出力値を取得する取得手段と、複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生する濃度レベル信号切替発生手段と、上記センサ出力値を用いて算出された第１判断対象値が、第１しきい値に対し第１大小関係を満たしているか否かを判断する第１判断手段と、上記センサ出力値を用いて、上記第１判断対象値を算出する算出手法とは異なる算出手法で算出された第２判断対象値と、上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界に対して１対１に対応する複数のレベル間しきい値とが、それぞれ所定の大小関係を満たすか否かを判断する第２判断手段と、を備え、上記濃度レベル信号切替発生手段は、最も低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生している期間において、上記第１判断手段で上記第１大小関係が満たされたときに、上記最も低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号に代えて、上記最も低位の濃度レベルより１つ高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生し、最も低位の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生している期間において、上記第２判断対象値が、現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値に対し、上記所定の大小関係を満たすときに、上記現在の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、上記第２判断対象値が、現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値に対し、上記所定の大小関係を満たさないときに、上記現在の濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生するガス検出装置である。
【００２３】
本発明のガス検出装置によれば、最低位の濃度レベル信号の発生期間、つまり最も低位の濃度レベルの期間には、センサ出力値を用いて算出された第１判断対象値が第１しきい値に対し第１大小関係を満たすと、最低位の濃度レベル信号に代えて１つ高位（つまり下から２番目）の濃度レベル信号を発生させる。
一方、最低位の濃度レベル信号より高位の濃度レベル信号の発生期間では、現在の濃度レベルとこれより１つ高位の濃度レベルとの間のレベル間境界に対応するレベル間しきい値に対し、第２判断対象値が所定の大小関係を満たすときには、現在よりも高位の濃度レベル信号を発生させる。例えば第２判断対象値がレベル間しきい値よりも大きいという関係を満たす場合に、より高位の濃度レベル信号を発生させる。
これとは逆に、現在の濃度レベルとこれより１つ低位の濃度レベルとの間のレベル間境界に対応するレベル間しきい値に対し、第２判断対象値が所定の大小関係を満たすときには、現在よりも低位の濃度レベル信号を発生させる。
【００２４】
つまり、特定ガスの濃度が低い場合（最低位の濃度レベルの場合）と、これよりも濃度が高い場合（最低位より高位の濃度レベルの場合）とで、異なる算出手法によって算出した第１判断対象値及び第２判断対象値を用いて、第１大小関係あるいは所定の大小関係を判断をする。従って、濃度レベルが最低位の場合とそれよりも高位の場合とで、ガス濃度に応じた適切な条件で判断することができる。
しかも、ガス濃度が高い場合には、複数の濃度レベルを判定する。つまり全体として３種以上の濃度レベルに合わせた信号を発生することができる。このため、さらにそれぞれの濃度レベル信号に応じて適切な条件でフラップを開閉するなど、より適切な制御が可能となる。
【００２５】
その解決手段は、特定ガスの濃度に応じてセンサ抵抗が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が上昇するセンサ抵抗値変換回路と、所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、上記センサ出力値から下記式（１）に従ってベース値を算出する第１ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ１は第１係数であり、０＜ｋ１＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（２）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ） …（２）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、上記差分値が所定の濃度しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生する濃度信号発生手段と、上記濃度高信号の発生期間中、上記式（１）に代えて、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（３）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第２ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（３）
但し、ｋ２は第２係数であり、０≦ｋ２＜ｋ１＜１、を備えるガス検出装置である。
【００２６】
まず、ベース値Ｂ（ｎ）について説明する。センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動に対して、上記式（１）または（３）に従って算出されるベース値Ｂ（ｎ）は、これに追従して変化する（但し係数ｋ２≠０とき）。ここで、ベース値Ｂ（ｎ）は係数ｋ１，ｋ２の値を変化させると、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が変化する性質を有し、係数ｋ１，ｋ２が大きく（１に近く）なるとベース値Ｂ（ｎ）がセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対して素早く追従する。逆に係数ｋ１，ｋ２が小さく（０に近く）なるとベース値Ｂ（ｎ）の変化は緩慢になり、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してゆっくりと追従する。係数ｋ２＝０の場合には、ベース値Ｂ（ｎ）は一定になり、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従しなくなる。従って、係数ｋ２が低い場合、あるいはｋ２＝０の場合には、ベース値Ｂ（ｎ）は、過去のセンサ出力値Ｓ（ｎ）やベース値Ｂ（ｎ）の影響を大きく受けた値となる。
【００２７】
本発明のガス検出装置は、センサ抵抗値変換回路及びＡ／Ｄ変換手段のほか、このような性質を有するベース値Ｂ（ｎ）を算出する第１，第２ベース値算出手段を有し、２つの算出手段を途中で切り替えながらベース値を算出する。このうち、第１ベース値算出手段では比較的大きな第１係数ｋ１（ｋ１＞ｋ２）を用いるので、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。従って、第１ベース値算出手段でベース値を算出している間、つまり、特定ガスの濃度が低いままであるなど、センサ出力値に対する変化が少なく、濃度低信号を発生している場合には、差分値Ｄ（ｎ）（＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ））はあまり大きな値にならない。また、温度変動などによって緩やかにセンサ出力値が変動した場合には、ベース値Ｂ（ｎ）も追従して変化するため、温度変化などによるドリフトの影響も抑制することができる。しかし、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が、速く大きく変化（上昇）すると、ベース値Ｂ（ｎ）が十分追従できないために差分値Ｄ（ｎ）が大きくなる。この大きさが濃度しきい値を超えると濃度信号発生手段で濃度低信号に代えて濃度高信号を発生する。それと共に、ベース値Ｂ（ｎ）の算出に第２ベース値算出手段を用いるようにする。
【００２８】
一方、第２ベース値算出手段で用いる第２係数ｋ２は、比較的小さい（０≦ｋ２＜ｋ１）ので、ベース値Ｂ（ｎ）の変化は緩慢になって、センサ出力値に対する追従は比較的ゆっくりになる。あるいはベース値Ｂ（ｎ）が変化しなくなる（ｋ２＝０のとき）。比較的小さな第２係数ｋ２を用いて算出したベース値は、上記したように、過去のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（１）式から（３）式に切り替えた時点の直前に（１）式で算出したベース値の影響を受けた値、従って、切替前のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値になっている。典型的には、ｋ２＝０とした場合には、ベース値Ｂ（ｎ）は切替直前のベース値を維持することから容易に理解できる。つまり、第２ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に緩慢に追従しながらも、即ち徐々に近づきながらも、あるいは一定値を保って、特定ガスの濃度が上昇する直前の状態を反映あるいは維持することになる。
よって、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と第２ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）との差である差分値Ｄ（ｎ）が表す値は、現在、つまり特定ガスの濃度が上昇した後の状態と、過去、つまり濃度が上昇する前の状態とを比較した値となる。
このため、特定ガスの濃度が再び低下してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下したときには、このベース値Ｂ（ｎ）との差分値Ｄ（ｎ）によって、特定ガスの濃度が低下したことが容易に判定できる。具体的には、濃度信号発生手段で濃度高信号に代えて濃度低信号を発生する。しかも、係数ｋ２によってベース値Ｂ（ｎ）の追従の緩急を調整することができるので、適切な濃度低下の時期を捉えることができる。
【００２９】
さらに、濃度高信号に代えて濃度低信号を発生させるのと同期して、ベース値Ｂ（ｎ）を第２ベース値算出手段に代えて、第１係数ｋ１を用いる第１ベース値算出手段で算出する。これにより、ベース値Ｂ（ｎ）は再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に比較的早く追従するようになる。従って、その後に再び特定ガスの濃度が上昇しても、迅速にまた確実に濃度の上昇を検出することができる。
このように本発明のガス検出装置によれば、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するに当たって、異なる２つの係数ｋ１，ｋ２を用い、式（１）と式（３）の互いに異なる算出手法を用いている。このため、係数ｋ１，ｋ２をそれぞれ調整することにより、濃度の上昇時期に及び下降時期それぞれに適した条件を設定することができる。
なお、第１係数ｋ１及び第２係数ｋ２は、Ａ／Ｄ変換手段におけるサンプリング周期や、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動域などをも考慮して適宜選択すればよい。
【００３０】
さらに、上記ガス検出装置であって、前記所定の濃度しきい値に代えて、濃度高しきい値と、上記濃度高しきい値よりも小さな濃度低しきい値と、を有し、前記濃度信号発生手段は、前記濃度低信号の発生期間中に前記差分値が上記濃度高しきい値よりも大きくなると、上記濃度低信号に代えて上記濃度高信号を発生し、上記濃度高信号発生期間中に前記差分値が上記濃度低しきい値よりも小さくなると、上記濃度高信号に代えて濃度低信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００３１】
本発明のガス検出装置では、濃度高しきい値と濃度低しきい値の２つのしきい値を有しており、濃度低信号に代えて濃度高信号を発生するに際しては濃度高しきい値によって判断し、また、濃度高信号に代えて濃度低信号を発生するに際しては、濃度高しきい値よりも小さい濃度低しきい値によって判断する。このため、差分値Ｄ（ｎ）がこれらのしきい値に近い値となったときに、わずかな差分値の変動によって濃度高信号と濃度低信号とが頻繁に入れ替わるチャタリングが防止される。
【００３２】
他の解決手段は、特定ガスの濃度に応じてセンサ抵抗が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が上昇するセンサ抵抗値変換回路と、所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、上記センサ出力値から下記式（１）に従ってベース値を算出する第１ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ１は第１係数であり、０＜ｋ１＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、上記センサ出力値とベース値とから下記式（２）に従って差分値を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ） …（２）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生する濃度レベル信号切替発生手段であって、上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界と１対１に対応する複数のレベル間しきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値ほど大きな値であるレベル間しきい値を有し、現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値よりも、上記差分値が大きいときに、上記現在の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値よりも、上記差分値が小さいときに、上記現在の濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する濃度レベル信号切替発生手段と、上記濃度レベル信号切替発生手段で、所定の上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中、上記式（１）に代えて、上記センサ出力値から下記式（３）に従ってベース値を算出する第２ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（３）
但し、ｋ２は第２係数であり、０≦ｋ２＜ｋ１＜１、を備えるガス検出装置である。
【００３３】
本発明のガス検出装置でも センサ抵抗値変換回路及びＡ／Ｄ変換手段のほか、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第１，第２ベース値算出手段を有し、２つの算出手段を途中で切り替えながらベース値を算出する。第１ベース値算出手段では第１係数ｋ１を用いるので、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。まず、第１ベース値算出手段でベース値を算出している間、つまり、特定ガスの濃度が低いままであるなど、変化が少ない場合には、差分値Ｄ（ｎ）（＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ））はあまり大きな値にならない。また、温度変動などによって緩やかにセンサ出力値が変動した場合には、ベース値Ｂ（ｎ）も追従して変化するため、温度変化などによるドリフトの影響も抑制することができる。しかし、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きく変化（上昇）すると、ベース値Ｂ（ｎ）が十分追従できないために差分値Ｄ（ｎ）が大きくなり、この差分値Ｄ（ｎ）が複数あるレベル間しきい値のいくつかを超えると、現在の濃度レベル、即ち、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり濃度レベル信号のランクを上げる。また、所定の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中には、ベース値Ｂ（ｎ）の算出に第２ベース値算出手段を用いるようにする。
【００３４】
一方、第２ベース値算出手段で使用する第２係数ｋ２は比較的小さい（０≦ｋ２＜ｋ１）ので、ベース値Ｂ（ｎ）の変化は緩慢になって、センサ出力値に対する追従は比較的ゆっくりになる。あるいはベース値Ｂ（ｎ）が変化しなくなる（ｋ２＝０のとき）。比較的小さな第２係数ｋ２を用いて算出したベース値Ｂ（ｎ）は、上記したように、過去のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（１）式から（３）式に切り替えた時点の直前に（１）式で算出したベース値の影響を受けた値、従って、切り替え前のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値になっている。つまり、第２ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に緩慢に追従しながらも即ち徐々に近づきながらも、あるいは一定値を保って、特定ガスの濃度が上昇する直前の状態を反映あるいは維持することになる。
従って、この第２ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）と現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）との差である差分値Ｄ（ｎ）を用いれば、現在の特定ガスの濃度のレベルを、過去、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（１）式から（３）式に切り替えた時点の濃度を基準として判定することができる。
【００３５】
そこで、差分値Ｄ（ｎ）の変動により、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルとは異なる濃度レベルに判定された場合には、濃度レベル信号を切り替える。つまり、特定ガスの濃度が低下あるいは上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下あるいは上昇したときにも、この差分値Ｄ（ｎ）によって特定ガスの濃度が低下あるいは上昇したことが容易に判定できる。しかも、係数ｋ１，ｋ２によってベース値Ｂ（ｎ）の追従の緩急を調整することができるので、適切な濃度上昇あるいは低下の時期を捉えることができる。
例えば、特定ガスの濃度が低下して差分値Ｄ（ｎ）が低位の濃度レベルに相当する値となった場合には、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベル信号のランクを下げる。逆に特定ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が高位の濃度レベルに相当する値となった場合には、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベル信号のランクを上げる。
なお、濃度レベル信号のランクの上下は、第２ベース値算出手段でベース値Ｂ（ｎ）を算出している場合にも行われる。
【００３６】
さらに、所定の上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中に、差分値Ｄ（ｎ）が、所定の濃度レベル以下の濃度レベルに対応する値となった場合には、ベース値Ｂ（ｎ）を第２ベース値算出手段に代えて、再び第１ベース値算出手段で算出する。これにより、ベース値Ｂ（ｎ）は再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に比較的早く追従するようになる。従って、その後に再び特定ガスの濃度が上昇しても、迅速にまた確実に濃度の上昇を検出することができる。
なお、第１係数ｋ１及び第２係数ｋ２は、Ａ／Ｄ変換手段におけるサンプリング周期や、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動域などによって適宜選択すればよい。
【００３７】
このように本発明のガス検出装置では、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するに当たって、異なる２つの係数ｋ１，ｋ２を用い、式（１）と式（３）の互いに異なる算出手法を用いている。このため、係数ｋ１，ｋ２をそれぞれ調整することにより、濃度の上昇時期に及び下降時期にそれぞれ適した条件を設定することができる。
本発明のガス検出装置では、濃度レベル信号切替発生手段で、複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生するので、特定ガスの濃度の高低だけでなく、より細かな濃度レベルに対応した濃度レベル信号を発生することができる。このため、このガス検出装置を用いたオートベンチレーションシステムにおけるフラップ制御や、空気清浄機の制御システムにおけるファン制御など、各種の制御システムにおいて、特定ガスの濃度レベルに応じたより細かな制御を行わせることができる。
【００３８】
さらに、上記ガス検出装置であって、前記濃度レベル信号切替発生手段は、前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が大きいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が小さいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００３９】
本発明のガス検出装置では、差分値が大きくなって現在よりも濃度レベルを上げるときに、発生する濃度レベル信号として１つ高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベルを１ランク上げる。また、差分値が小さくなって現在よりも濃度レベルを下げるときに、発生する濃度レベル信号として１つ低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベルを１ランク下げる。
このように濃度レベル信号を１つずつ高位あるいは低位に変化させすることで、出力される濃度レベル信号の急変を避けることができる。
【００４０】
あるいは、上記ガス検出装置であって、前記濃度レベル信号切替発生手段は、前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が大きいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記差分値が超えた上記レベル間しきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も高位の上記濃度レベル間境界の高位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が小さいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記差分値が下回った上記レベル間しきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も低位の上記濃度レベル間境界の低位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００４１】
本発明のガス検出装置では、差分値が大きくなって現在よりも濃度レベルを上げるときに、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、算出された差分値Ｄ（ｎ）に対応する濃度レベルに変更する。また、差分値が小さくなって現在よりも濃度レベルを下げるときにも、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、算出された差分値Ｄ（ｎ）に対応する濃度レベルに変更する。
このように濃度レベル信号を得られた差分値Ｄ（ｎ）に対応したものに変化させすることで、常に、差分値Ｄ（ｎ）、従って、特定ガスの濃度に応じた濃度レベル信号を出力することができる。
【００４２】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度に応じてセンサ抵抗が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が上昇するセンサ抵抗値変換回路と、所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、上記センサ出力値から下記式（１）に従ってベース値を算出する第１ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ１は第１係数であり、０＜ｋ１＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、上記センサ出力値とベース値とから下記式（２）に従って差分値を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ） …（２）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生する濃度レベル信号切替発生手段であって、上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界と１対１に対応する複数のレベルアップしきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値ほど大きな値であるレベルアップしきい値と、上記複数の濃度レベル間境界と１対１に対応する複数のレベルダウンしきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルダウンしきい値ほど大きな値であり、同位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値よりも小さな値であるレベルダウンしきい値と、を有し、現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値よりも、上記差分値が大きいときに、上記現在発生している上記濃度レベル信号に対応する上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベルダウンしきい値よりも、上記差分値が小さいときに、上記現在発生している上記濃度レベル信号に対応する上記濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する濃度レベル信号切替発生手段と、上記濃度レベル信号切替発生手段で、所定の上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中、上記式（１）に代えて、上記センサ出力値から下記式（３）に従ってベース値を算出する第２ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（３）
但し、ｋ２は第２係数であり、０≦ｋ２＜ｋ１＜１、を備えるガス検出装置である。
【００４３】
本発明のガス検出装置でも センサ抵抗値変換回路及びＡ／Ｄ変換手段のほか、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第１，第２ベース値算出手段を有し、２つの算出手段を途中で切り替えながらベース値を算出する。第１ベース値算出手段では第１係数ｋ１を用いるので、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。まず、第１ベース値算出手段でベース値を算出している間、つまり、特定ガスの濃度が低いままであるなど、センサ出力値に対する変化が少ない場合には、差分値Ｄ（ｎ）はあまり大きな値にならない。しかし、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きく変化（上昇）すると、ベース値Ｂ（ｎ）が十分追従できないために差分値Ｄ（ｎ）が大きくなり、この差分値Ｄ（ｎ）が複数あるレベルアップしきい値のいくつかを超えると濃度レベル信号切替発生手段でそれに対応する濃度レベル信号を発生する。また、所定の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中には、ベース値Ｂ（ｎ）の算出に第２ベース値算出手段を用いるようにする。
【００４４】
第２ベース値算出手段で使用する第２係数ｋ２は比較的小さい（０≦ｋ２＜ｋ１）ので、ベース値Ｂ（ｎ）の変化は緩慢になって、センサ出力値に対する追従は比較的ゆっくりになる。あるいはベース値Ｂ（ｎ）が変化しなくなる（ｋ２＝０のとき）。比較的小さな第２係数ｋ２を用いて算出したベース値Ｂ（ｎ）は、上記したように、過去のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（１）式から（３）式に切り替えた時点の直前に（１）式で算出したベース値の影響を受けた値、従って、切替前のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値になっている。つまり、第２ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に緩慢に追従しながらも即ち徐々に近づきながらも、あるいは一定値を保って、特定ガスの濃度が上昇する直前の状態を反映あるいは維持することになる。
従って、この第２ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）と現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）との差である差分値Ｄ（ｎ）を用いれば、現在の特定ガスの濃度のレベルを、過去、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（１）式から（３）式に切り替えた時点の濃度を基準として判定することができる。
【００４５】
そこで、差分値Ｄ（ｎ）の変動により、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルとは異なる濃度レベルに判定された場合には、濃度レベル信号を切り替える。つまり、特定ガスの濃度が低下あるいは上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下あるいは上昇したときにも、この差分値Ｄ（ｎ）によって特定ガスの濃度が低下あるいは上昇したことが容易に判定できる。
例えば、特定ガスの濃度が低下して差分値Ｄ（ｎ）が低位の濃度レベルに相当する値となった場合には、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベル信号のランクを下げる。逆に特定ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が高位の濃度レベルに相当する値となった場合には、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベル信号のランクを上げる。
なお、濃度レベル信号のランクの上下は、第２ベース値算出手段でベース値Ｂ（ｎ）を算出している場合にも行われる。
【００４６】
さらに、所定の濃度レベル以下の濃度レベルとなった場合には、ベース値Ｂ（ｎ）を第２ベース値算出手段に代えて、再び第１ベース値算出手段で算出する。これにより、ベース値Ｂ（ｎ）は再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に比較的早く追従するようになる。従って、その後に再び特定ガスの濃度が上昇しても、迅速にまた確実に濃度の上昇を検出することができる。
なお、第１係数ｋ１及び第２係数ｋ２は、Ａ／Ｄ変換手段におけるサンプリング周期や、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動域などによって適宜選択すればよい。
【００４７】
このように、本発明のガス検出装置では、濃度レベル信号切替発生手段で、複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生するので、特定ガスの濃度の高低だけでなく、より細かな濃度レベルに対応した濃度レベル信号を発生することができる。このため、このガス検出装置を用いたオートベンチレーションシステムにおけるフラップ制御や、空気清浄機の制御システムにおけるファン制御など、各種の制御システムにおいて、特定ガスの濃度レベルに応じたより細かな制御を行わせることができる。
このように本発明のガス検出装置では、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するに当たって、異なる２つの係数ｋ１，ｋ２を用い、式（１）と式（３）の互いに異なる算出手法を用いている。このため、係数ｋ１，ｋ２をそれぞれ調整することにより、濃度の上昇時期に及び下降時期にそれぞれ適した条件を設定することができる。
また、濃度レベル信号発生に際しては、濃度レベル間境界に対応するレベルアップしきい値と、同位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値よりも小さな値のレベルダウンしきい値とを用いて濃度レベルを判断しているので、差分値Ｄ（ｎ）がしきい値に近い値となったときに、濃度レベル信号が頻繁に変わるチャタリングが防止される。
【００４８】
さらに、上記ガス検出装置であって、前記濃度レベル信号切替発生手段は、前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルアップしきい値よりも、前記差分値が大きいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルダウンしきい値よりも、前記差分値が小さいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００４９】
本発明のガス検出装置では、差分値が大きくなって現在よりも濃度レベルを上げるときに、発生する濃度レベル信号として１つ高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベルを１ランク上げる。また、差分値が小さくなって現在よりも濃度レベルを下げるときに、発生する濃度レベル信号として１つ低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベルを１ランク下げる。
このように濃度レベル信号を１つずつ高位あるいは低位に変化させることで、出力される濃度レベル信号の急変を避けることができる。
【００５０】
あるいは、上記ガス検出装置であって、前記濃度レベル信号切替発生手段は、前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルアップしきい値よりも、前記差分値が大きいときに、前記濃度レベル信号として、上記差分値が超えた上記レベルアップしきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も高位の上記濃度レベル間境界の高位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルダウンしきい値よりも、前記差分値が小さいときに、前記濃度レベル信号として、上記差分値が下回った上記レベルダウンしきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も低位の上記濃度レベル間境界の低位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００５１】
本発明のガス検出装置では、差分値が大きくなって現在よりも濃度レベルを上げるときに、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、算出された差分値Ｄ（ｎ）に対応する濃度レベルに変更する。また、差分値が小さくなって現在よりも濃度レベルを下げるときにも、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、算出された差分値Ｄ（ｎ）に対応する濃度レベルに変更する。
このように濃度レベル信号を得られた差分値Ｄ（ｎ）に対応したものに変化させることで、常に、差分値Ｄ（ｎ）、従って、特定ガスの濃度に応じた濃度レベル信号を出力することができる。
【００５２】
さらに、上記いずれかに記載のガス検出装置であって、前記第２ベース値算出手段における前記所定の濃度レベルは、前記濃度レベル信号切替発生手段が有する前記複数の濃度レベルのうち、最も低位の濃度レベルであるガス検出装置とすると良い。
【００５３】
ベース値Ｂ（ｎ）を算出するにあたって、本発明のように第２ベース値算出手段を使用するのを最も低位の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中とすると、特定ガスの濃度が最も低い濃度レベルから、それより１つ上の濃度レベルに上がる時点での濃度を基準として、以降のベース値Ｂ（ｎ）が算出される。このため、最も低位の濃度レベルを基準として用いることができるから、特定ガスの濃度の高低をより正確に比較することができるようになる。
【００５４】
さらに、上記いずれかに記載のガス検出装置であって、前記第２係数ｋ２は、ｋ２＞０であるガス検出装置とすると良い。
【００５５】
本発明のガス検出装置では、第２係数ｋ２が０より大きい（ｋ２＞０）。このため、特定ガスの濃度高信号の発生期間中に第２ベース値算出手段で算出されるベース値Ｂ（ｎ）は、一定ではなく、緩慢ではあるがセンサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して変化する。
ガスセンサ素子は、前記したように、特定ガスの濃度変化だけでなく、温度や湿度などの環境や風速などによっても影響され、特定ガスの濃度は一定の場合でも、センサ出力値Ｓ（ｎ）が徐々に変化することがある。もし、特定ガスの濃度が上昇して、その後に濃度が低下するまでの期間、具体的には、ベース値Ｂ（ｎ）の算出を第１ベース値算出手段から第２ベース値算出手段に変更している期間中に、センサ出力値Ｓ（ｎ）が大きくなる方向にドリフトが生じると、特定ガスの濃度が上昇前と同レベルにまで低下した場合でも、ドリフトによりセンサ出力値Ｓ（ｎ）は、上昇前の値よりも大きな値までしか低下しない。ここで、第２係数ｋ２＝０とした場合には、式（３）によればベース値Ｂ（ｎ）は変化しない（Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１））ので、差分値Ｄ（ｎ）も上昇前の値よりも大きな値までしか低下しない。従って、実際には特定ガスの濃度が十分低下しているのに、差分値Ｄ（ｎ）が大きいため特定ガスの濃度が高いと誤判定されて、ガス濃度の低下が判別できない不具合が生じる危険性がある。このため、車両用オートベンチレーションシステムや空気清浄機の制御システムに本発明のガス検出装置を用いた場合には、長時間にわたってフラップが閉じたままとなったりファンが高回転となったりして、適切な制御ができにくくなる。
【００５６】
これに対し、本発明では、ｋ２＞０としているので、緩慢ではあるがベース値Ｂ（ｎ）がセンサ出力値Ｓ（ｎ）に追従するから、たとえセンサ出力値Ｓ（ｎ）にドリフトを生じた後に、特定ガスの濃度が低下した場合にも、時間の経過とともに差分値Ｄ（ｎ）が徐々に小さくなる。従って、ある程度の時間が経過すると、必ず濃度低信号を発生し、あるいは濃度レベルを低位の濃度レベルにまで引き下げ、これに対応する濃度レベル信号を発生することができる。
従って、車両用オートベンチレーションシステムや空気清浄機の制御システムにおいて、ある程度の時間が経過したときにフラップを開けたりファンを低回転とするなど、適切な制御を行わせることができる。
また、ある程度の時間が経過すると、必ず第２ベース値算出手段に代えて第１ベース値算出手段を用いてベース値Ｂ（ｎ）を算出することができるようになるので、再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に比較的早く追従するベース値Ｂ（ｎ）を算出して、特定ガスの濃度上昇に対してこれを検出できるようになる。
【００５７】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度に応じてセンサ抵抗が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が低下するセンサ抵抗値変換回路と、所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、上記センサ出力値から下記式（４）に従ってベース値を算出する第３ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（４）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ３は第３係数であり、０＜ｋ３＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（５）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（５）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、上記差分値が所定の濃度しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生する濃度信号発生手段と、上記濃度高信号の発生期間中、上記式（４）に代えて、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（６）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第４ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（６）
但し、ｋ４は第４係数であり、０≦ｋ４＜ｋ３＜１、を備えるガス検出装置である。
【００５８】
本発明のガス検出装置は、センサ抵抗値変換回路及びＡ／Ｄ変換手段のほか、このような性質を有するベース値Ｂ（ｎ）を算出する第３，第４ベース値算出手段を有し、２つの算出手段を途中で切り替えながらベース値を算出する。このうち、第３ベース値算出手段では比較的大きな第３係数ｋ３（ｋ３＞ｋ４）を用いるので、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。従って、第３ベース値算出手段でベース値を算出している間、つまり、特定ガスの濃度が低いままであるなど、センサ出力値に対する変化が少なく、濃度低信号を発生している場合には、差分値Ｄ（ｎ）（＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ））はあまり大きな値にならない。しかし、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きく変化（低下）すると、ベース値Ｂ（ｎ）が十分追従できないために差分値Ｄ（ｎ）が大きくなる。この大きさが濃度しきい値を超えると濃度信号発生手段で濃度低信号に代えて濃度高信号を発生する。それと共に、ベース値Ｂ（ｎ）の算出に第４ベース値算出手段を用いるようにする。
【００５９】
第４ベース値算出手段で用いる第４係数ｋ４は、比較的小さい（０≦ｋ４＜ｋ３）ので、ベース値Ｂ（ｎ）の変化は緩慢になって、センサ出力値に対する追従は比較的ゆっくりになる。あるいはベース値Ｂ（ｎ）が変化しなくなる（ｋ４＝０のとき）。比較的小さな第４係数ｋ４を用いて算出したベース値は、上記したように、過去のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（４）式から（６）式に切り替えた時点の直前に（４）式で算出したベース値の影響を受けた値、従って、切替前のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値になっている。典型的には、ｋ４＝０とした場合には、ベース値Ｂ（ｎ）は切替直前のベース値を維持することから容易に理解できる。つまり、第４ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に緩慢に追従しながらも即ち徐々に近づきながらも、あるいは一定値を保って、特定ガスの濃度が上昇する直前の状態を反映あるいは維持することになる。
よって、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と第４ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）との差である差分値Ｄ（ｎ）が表す値は、現在、つまり特定ガスの濃度が上昇した後の状態と、過去、つまり濃度が上昇する前の状態とを比較した値となる。
このため、特定ガスの濃度が再び低下してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇場したときには、このベース値Ｂ（ｎ）との差分値Ｄ（ｎ）によって、特定ガスの濃度が低下したことが容易に判定できる。具体的には、濃度信号発生手段で濃度高信号に代えて濃度低信号を発生する。
【００６０】
さらに、濃度高信号に代えて濃度低信号を発生させるのと同期して、ベース値Ｂ（ｎ）を第４ベース値算出手段に代えて、第３係数ｋ３を用いる第３ベース値算出手段で算出する。これにより、ベース値Ｂ（ｎ）は再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に比較的早く追従するようになる。従って、その後に再び特定ガスの濃度が上昇しても、迅速にまた確実に濃度の上昇を検出することができる。
なお、第３係数ｋ３及び第４係数ｋ４は、Ａ／Ｄ変換手段におけるサンプリング周期や、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動域などによって適宜選択すればよい。
【００６１】
さらに上記ガス検出装置であって、前記所定の濃度しきい値に代えて、濃度高しきい値と、上記濃度高しきい値よりも小さな濃度低しきい値と、を有し、前記濃度信号発生手段は、前記濃度低信号の発生期間中に前記差分値が上記濃度高しきい値よりも大きくなると、上記濃度低信号に代えて上記濃度高信号を発生し、上記濃度高信号発生期間中に前記差分値が上記濃度低しきい値よりも小さくなると、上記濃度高信号に代えて濃度低信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００６２】
本発明のガス検出装置では、濃度高しきい値と濃度低しきい値の２つのしきい値を有しており、濃度低信号に代えて濃度高信号を発生するに際しては濃度高しきい値によって判断し、また、濃度高信号に代えて濃度低信号を発生するに際しては、濃度高しきい値よりも小さい濃度低しきい値によって判断する。このため、差分値Ｄ（ｎ）がこれらのしきい値に近い値となったときに、わずかな差分値の変動によって濃度高信号と濃度低信号とが頻繁に入れ替わるチャタリングが防止される。
【００６３】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度に応じてセンサ抵抗が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が低下するセンサ抵抗値変換回路と、所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、上記センサ出力値から下記式（４）に従ってベース値を算出する第３ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（４）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ３は第３係数であり、０＜ｋ３＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、上記センサ出力値とベース値とから下記式（５）に従って差分値を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（５）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生する濃度レベル信号切替発生手段であって、上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界と１対１に対応する複数のレベル間しきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値ほど大きな値であるレベル間しきい値を有し、現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記位濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値よりも、上記差分値が大きいときに、上記現在の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値よりも、上記差分値が小さいときに、上記現在の濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する濃度レベル信号切替発生手段と、上記濃度レベル信号切替発生手段で、所定の上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中、上記式（４）に代えて、上記センサ出力値から下記式（６）に従ってベース値を算出する第４ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（６）
但し、ｋ４は第４係数であり、０≦ｋ４＜ｋ３＜１、を備えるガス検出装置である。
【００６４】
本発明のガス検出装置でも センサ抵抗値変換回路及びＡ／Ｄ変換手段のほか、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第３，第４ベース値算出手段を有し、２つの算出手段を途中で切り替えながらベース値を算出する。第３ベース値算出手段では比較的大きい第３係数ｋ３（ｋ３＞ｋ４）を用いるので、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。まず、第３ベース値算出手段でベース値を算出している間、つまり、特定ガスの濃度が低いままであるなど、変化が少ない場合には、差分値Ｄ（ｎ）（＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ））はあまり大きな値にならない。しかし、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きく変化（低下）すると、ベース値Ｂ（ｎ）が十分追従できないために差分値Ｄ（ｎ）が大きくなり、この差分値Ｄ（ｎ）が複数あるレベル間しきい値のいくつかを超えると、現在の濃度レベル、即ち、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり濃度レベル信号のランクを上げる。また、所定の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中には、ベース値Ｂ（ｎ）の算出に第４ベース値算出手段を用いるようにする。
【００６５】
第４ベース値算出手段で使用する第４係数ｋ４は比較的小さい（０≦ｋ４＜ｋ３）ので、ベース値Ｂ（ｎ）の変化は緩慢になって、センサ出力値に対する追従は比較的ゆっくりになる。あるいはベース値Ｂ（ｎ）が変化しなくなる（ｋ４＝０のとき）。比較的小さな第４係数ｋ４を用いて算出したベース値Ｂ（ｎ）は、上記したように、過去のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（４）式から（６）式に切り替えた時点の直前に（４）式で算出したベース値の影響を受けた値、従って、切替前のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値になっている。つまり、第４ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に緩慢に追従しながらも即ち徐々に近づきながらも、あるいは一定値を保って、特定ガスの濃度が上昇する直前の状態を反映あるいは維持することになる。
従って、この第４ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）と現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）との差である差分値Ｄ（ｎ）を用いれば、現在の特定ガスの濃度のレベルを、過去、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（４）式から（６）式に切り替えた時点の濃度を基準として判定することができる。
【００６６】
そこで、差分値Ｄ（ｎ）の変動により、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルとは異なる濃度レベルに判定された場合には、濃度レベル信号を切り替える。つまり、特定ガスの濃度が低下あるいは上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下あるいは上昇したときにも、この差分値Ｄ（ｎ）によって特定ガスの濃度が低下あるいは上昇したことが容易に判定できる。
例えば、特定ガスの濃度が低下して差分値Ｄ（ｎ）が低位の濃度レベルに相当する値となった場合には、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベル信号のランクを下げる。逆に特定ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が高位の濃度レベルに相当する値となった場合には、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベル信号のランクを上げる。
なお、濃度レベル信号のランクの上下は、第４ベース値算出手段でベース値Ｂ（ｎ）を算出している場合にも行われる。
【００６７】
さらに、所定の上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中に、差分値Ｄ（ｎ）が、所定の濃度レベル以下の濃度レベルに対応する値となった場合には、ベース値Ｂ（ｎ）を第４ベース値算出手段に代えて、再び第３１ベース値算出手段で算出する。これにより、ベース値Ｂ（ｎ）は再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に比較的早く追従するようになる。従って、その後に再び特定ガスの濃度が上昇しても、迅速にまた確実に濃度の上昇を検出することができる。
なお、第３係数ｋ３及び第４係数ｋ４は、Ａ／Ｄ変換手段におけるサンプリング周期や、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動域などによって適宜選択すればよい。
【００６８】
本発明のガス検出装置では、濃度レベル信号切替発生手段で、複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生するので、特定ガスの濃度の高低だけでなく、より細かな濃度レベルに対応した濃度レベル信号を発生することができる。このため、このガス検出装置を用いたオートベンチレーションシステムにおけるフラップ制御や、空気清浄機の制御システムにおけるファン制御など、各種の制御システムにおいて、特定ガスの濃度レベルに応じたより細かな制御を行わせることができる。
【００６９】
さらに、上記ガス検出装置であって、前記濃度レベル信号切替発生手段は、前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が大きいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が小さいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００７０】
本発明のガス検出装置では、差分値が大きくなって現在よりも濃度レベルを上げるときに、発生する濃度レベル信号として１つ高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベルを１ランク上げる。また、差分値が小さくなって現在よりも濃度レベルを下げるときに、発生する濃度レベル信号として１つ低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベルを１ランク下げる。
このように濃度レベル信号が１つずつ高位あるいは低位に変化することで、出力される濃度レベル信号の急変を避けることができる。
【００７１】
あるいは、上記ガス検出装置であって、前記濃度レベル信号切替発生手段は、前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が大きいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記差分値が超えた上記レベル間しきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も高位の上記濃度レベル間境界の高位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が小さいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記差分値が下回った上記レベル間しきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も低位の上記濃度レベル間境界の低位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００７２】
本発明のガス検出装置では、差分値が大きくなって現在よりも濃度レベルを上げるときに、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、算出された差分値Ｄ（ｎ）に対応する濃度レベルに変更する。また、差分値が小さくなって現在よりも濃度レベルを下げるときにも、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、算出された差分値Ｄ（ｎ）に対応する濃度レベルに変更する。
このように濃度レベル信号を得られた差分値Ｄ（ｎ）に対応したものに変化することで、常に、差分値Ｄ（ｎ）、従って、特定ガスの濃度に応じた濃度レベル信号を出力することができる。
【００７３】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度に応じてセンサ抵抗が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が低下するセンサ抵抗値変換回路と、所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、上記センサ出力値から下記式（４）に従ってベース値を算出する第３ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（４）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ３は第３係数であり、０＜ｋ３＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、上記センサ出力値とベース値とから下記式（５）に従って差分値を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（５）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生する濃度レベル信号切替発生手段であって、上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界と１対１に対応する複数のレベルアップしきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値ほど大きな値であるレベルアップしきい値と、上記複数の濃度レベル間境界と１対１に対応する複数のレベルダウンしきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルダウンしきい値ほど大きな値であり、同位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値よりも小さな値であるレベルダウンしきい値と、を有し、現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記位濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値よりも、上記差分値が大きいときに、上記現在発生している上記濃度レベル信号に対応する上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベルダウンしきい値よりも、上記差分値が小さいときに、上記現在発生している上記濃度レベル信号に対応する上記濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する濃度レベル信号切替発生手段と、上記濃度レベル信号切替発生手段で、所定の上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中、上記式（４）に代えて、上記センサ出力値から下記式（６）に従ってベース値を算出する第４ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（６）
但し、ｋ４は第４係数であり、０≦ｋ４＜ｋ３＜１、を備えるガス検出装置である。
【００７４】
本発明のガス検出装置でも センサ抵抗値変換回路及びＡ／Ｄ変換手段のほか、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第３，第４ベース値算出手段を有し、２つの算出手段を途中で切り替えながらベース値を算出する。第３ベース値算出手段では第３係数ｋ３を用いるので、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。まず、第３ベース値算出手段でベース値を算出している間、つまり、特定ガスの濃度が低いままであるなど、センサ出力値に対する変化が少ない場合には、差分値Ｄ（ｎ）はあまり大きな値にならない。しかし、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きく変化（低下）すると、ベース値Ｂ（ｎ）が十分追従できないために差分値Ｄ（ｎ）が大きくなり、この差分値Ｄ（ｎ）が複数あるレベルアップしきい値のいくつかを超えると濃度レベル信号切替発生手段でそれに対応する濃度レベル信号を発生する。また、所定の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中には、ベース値Ｂ（ｎ）の算出に第４ベース値算出手段を用いるようにする。
【００７５】
第４ベース値算出手段で使用する第４係数ｋ４は比較的小さい（０≦ｋ４＜ｋ３）ので、ベース値Ｂ（ｎ）の変化は緩慢になって、センサ出力値に対する追従は比較的ゆっくりになる。あるいはベース値Ｂ（ｎ）が変化しなくなる（ｋ４＝０のとき）。比較的小さな第４係数ｋ４を用いて算出したベース値Ｂ（ｎ）は、上記したように、過去のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（４）式から（６）式に切り替えた時点の直前に（４）式で算出したベース値の影響を受けた値、従って、切替前のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値になっている。つまり、第４ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に徐々に近づきながらも、あるいは一定値を保って、特定ガスの濃度が上昇する直前の状態を反映あるいは維持することになる。
従って、この第４ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）と現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）との差である差分値Ｄ（ｎ）を用いれば、現在の特定ガスの濃度のレベルを、過去、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（４）式から（６）式に切り替えた時点の濃度を基準として判定することができる。
【００７６】
そこで、差分値Ｄ（ｎ）の変動により、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルとは異なる濃度レベルに判定された場合には、濃度レベル信号を切り替える。つまり、特定ガスの濃度が低下あるいは上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下あるいは上昇したときにも、この差分値Ｄ（ｎ）によって特定ガスの濃度が低下あるいは上昇したことが容易に判定できる。
例えば、特定ガスの濃度が低下して差分値Ｄ（ｎ）が低位の濃度レベルに相当する値となった場合には、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベル信号のランクを下げる。逆に特定ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が高位の濃度レベルに相当する値となった場合には、現在発生している濃度レベル信号に対応する濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベル信号のランクを上げる。
なお、濃度レベル信号のランクの上下は、第４ベース値算出手段でベース値Ｂ（ｎ）を算出している場合にも行われる。
【００７７】
さらに、所定の濃度レベル以下の濃度レベルとなった場合には、ベース値Ｂ（ｎ）を第４ベース値算出手段に代えて、再び第３ベース値算出手段で算出する。これにより、ベース値Ｂ（ｎ）は再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に比較的早く追従するようになる。従って、その後に再び特定ガスの濃度が上昇しても、迅速にまた確実に濃度の上昇を検出することができる。
なお、第３係数ｋ３及び第４係数ｋ４は、Ａ／Ｄ変換手段におけるサンプリング周期や、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動域などによって適宜選択すればよい。
【００７８】
このように、本発明のガス検出装置では、濃度レベル信号切替発生手段で、複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生するので、特定ガスの濃度の高低だけでなく、より細かな濃度レベルに対応した濃度レベル信号を発生することができる。このため、このガス検出装置を用いたオートベンチレーションシステムにおけるフラップ制御や、空気清浄機の制御システムにおけるファン制御など、各種の制御システムにおいて、特定ガスの濃度レベルに応じたより細かな制御を行わせることができる。
また、濃度レベル信号発生に際しては、濃度レベル間境界に対応するレベルアップしきい値と、同位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値よりも小さな値のレベルダウンしきい値とを用いて濃度レベルを判断しているので、差分値Ｄ（ｎ）がしきい値に近い値となったときに、濃度レベル信号が頻繁に変わるチャタリングが防止される。
【００７９】
さらに、上記ガス検出装置であって、前記濃度レベル信号切替発生手段は、前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルアップしきい値よりも、前記差分値が大きいときに、前記濃度レベル信号として、上記１つ高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルダウンしきい値よりも、前記差分値が小さいときに、前記濃度レベル信号として、上記１つ低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００８０】
本発明のガス検出装置では、差分値が大きくなって現在よりも濃度レベルを上げるときに、発生する濃度レベル信号として１つ高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベルを１ランク上げる。また、差分値が小さくなって現在よりも濃度レベルを下げるときに、発生する濃度レベル信号として１つ低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、濃度レベルを１ランク下げる。
このように濃度レベル信号を１つずつ高位あるいは低位に変化することで、出力される濃度レベル信号の急変を避けることができる。
【００８１】
あるいは、上記ガス検出装置であって、前記濃度レベル信号切替発生手段は、前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルアップしきい値よりも、前記差分値が大きいときに、前記濃度レベル信号として、上記差分値が超えた上記レベルアップしきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も高位の上記濃度レベル間境界の高位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルダウンしきい値よりも、前記差分値が小さいときに、前記濃度レベル信号として、上記差分値が下回った上記レベルダウンしきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も低位の上記濃度レベル間境界の低位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００８２】
本発明のガス検出装置では、差分値が大きくなって濃度レベルを上げるときに、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、算出された差分値Ｄ（ｎ）に対応する濃度レベルに変更する。また、差分値が小さくなって濃度レベルを下げるときにも、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生する。つまり、算出された差分値Ｄ（ｎ）に対応する濃度レベルに変更する。
このように濃度レベル信号を得られた差分値Ｄ（ｎ）に対応したものに変化することで、常に、差分値Ｄ（ｎ）、従って、特定ガスの濃度に応じた濃度レベル信号を出力することができる。
【００８３】
さらに、上記いずれかに記載のガス検出装置であって、前記第４ベース値算出手段における前記所定の濃度レベルは、前記濃度レベル信号切替発生手段が有する前記複数の濃度レベルのうち、最も低位の濃度レベルであるガス検出装置とすると良い。
【００８４】
ベース値Ｂ（ｎ）を算出するにあたって、本発明のように第４ベース値算出手段を使用するのを最も低位の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中とすると、特定ガスの濃度が最も低い濃度レベルから、それより１つ上の濃度レベルに上がる時点での濃度を基準として、以降のベース値Ｂ（ｎ）が算出される。このため、最も低位の濃度レベルを基準として用いることができるから、特定ガスの濃度の高低をより正確に比較することができるようになる。
【００８５】
さらに、上記いずれかに記載のガス検出装置であって、前記第４係数ｋ４は、ｋ４＞０であるガス検出装置とすると良い。
【００８６】
本発明のガス検出装置では、第４係数ｋ４が０より大きい（ｋ４＞０）。このため、特定ガスの濃度高信号の発生期間中に第４ベース値算出手段で算出されるベース値Ｂ（ｎ）は、一定ではなく、緩慢ではあるがセンサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して変化する。
ガスセンサ素子は、前記したように、特定ガスの濃度変化だけでなく、温度や湿度などの環境や風速などによっても影響され、特定ガスの濃度は一定の場合でも、センサ出力値Ｓ（ｎ）が徐々に変化することがある。もし、特定ガスの濃度が上昇して、その後に濃度が低下するまでの期間、具体的には、ベース値Ｂ（ｎ）の算出を第３ベース値算出手段から第４ベース値算出手段に変更している期間中に、センサ出力値Ｓ（ｎ）が小さくなる方向にドリフトが生じると、特定ガスの濃度が上昇前と同レベルにまで上昇した場合でも、ドリフトによりセンサ出力値Ｓ（ｎ）は、上昇前の値よりも小さな値までしか上昇しない。ここで、第４係数ｋ４＝０とした場合には、式（６）によればベース値Ｂ（ｎ）は変化しない（Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１））ので、差分値Ｄ（ｎ）はガス濃度上昇前の値よりも大きな値までしか低下しない。従って、実際には特定ガスの濃度が十分低下しているのに、差分値Ｄ（ｎ）が大きいため特定ガスの濃度が高いと誤判定されて、ガス濃度の低下が判別できない不具合が生じる危険性がある。このため、車両用オートベンチレーションシステムや空気清浄機の制御システムに本発明のガス検出装置を用いた場合には、長時間にわたってフラップが閉じたままとなったりファンが高回転となったりして、適切な制御ができにくくなる。
【００８７】
これに対し、本発明では、ｋ４＞０としているので、緩慢ではあるがベース値Ｂ（ｎ）がセンサ出力値Ｓ（ｎ）に追従するから、たとえセンサ出力値Ｓ（ｎ）にドリフトを生じた後に、特定ガスの濃度が低下した場合にも、時間の経過とともに差分値Ｄ（ｎ）が徐々に小さくなる。従って、ある程度の時間が経過すると、必ず濃度低信号を発生し、あるいは濃度レベルを低位の濃度レベルにまで引き下げてこれに対応する濃度レベル信号を発生することができる。
従って、車両用オートベンチレーションシステムや空気清浄機の制御システムにおいて、ある程度の時間が経過したときにフラップを開けたりファンを低回転とするなど、適切な制御を行わせることができる。
また、ある程度の時間が経過すると、必ず第４ベース値算出手段に代えて第３ベース値算出手段を用いてベース値Ｂ（ｎ）を算出することができるようになるので、再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に比較的早く追従するベース値Ｂ（ｎ）を算出して、特定ガスの濃度上昇に対してこれを検出できるようになる。
【００８８】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度に応じてセンサ抵抗が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が上昇するセンサ抵抗値変換回路と、所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、上記センサ出力値から下記式（７）に従って微分値を算出する微分値算出手段と、
Ｖ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｓ（ｎ−１） …（７）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｖ（ｎ）は微分値、ｎは時系列の順序を示す整数、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（８）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（８）
但し、ｋは係数であり、０＜ｋ＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（９）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ） …（９）
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、上記濃度低信号の発生期間中、上記微分値Ｖ（n）が第１しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、上記濃度高信号の発生期間中、上記差分値Ｄ（n）が第２しきい値よりも小さいときに、上記濃度低信号を発生する濃度信号発生手段と、を備えるガス検出装置である。
【００８９】
式（７）によって求めた微分値Ｖ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）と１つ前の値Ｓ（ｎ−１）との差、つまり変化量を表す。従って、たとえばセンサ出力値が大きく上昇すると、直ちに大きな値となる。このため、ガス濃度が上昇したときにセンサ出力電位が上昇する特性のセンサ抵抗値変換回路を用いる場合には、この微分値Ｖ（ｎ）を用いるとともに、温度や湿度等の環境の影響によるセンサ出力値の変動を考慮して任意に設定される第１しきい値と上記微分値Ｖ（n）とを比較することで、温度や湿度等の環境の影響を軽減させつつ、ガス濃度上昇の初期段階で濃度上昇を捉えることができる。一方、ベース値Ｂ（ｎ）については、前記したように、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動に対して追従して変化する性質を有する。
【００９０】
本発明のガス検出装置は、センサ抵抗値変換回路及びＡ／Ｄ変換手段のほか、このような性質を有する微分値Ｖ（ｎ）を算出する微分値算出手段、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段、差分値算出手段を有し、濃度低信号と濃度高信号とを切り替えて発生する。即ち、濃度低信号の発生期間中で、微分値が第１しきい値よりも大きいときに、濃度高信号を発生する。
一方、濃度高信号発生期間中で、差分値Ｄ（ｎ）が第２しきい値よりも小さいときに、濃度低信号を発生する。ここで、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながら追従する。従って、センサ出力値Ｓ（n）が大きくなる方向にドリフトが生じても、時間の経過とともに差分値Ｄ（n）が徐々に小さくなる。このため、差分値Ｄ（n）がついには第２しきい値より小さくなって、必ず濃度低信号を発生することができる。このようにして、ガス濃度が低下した場合には、センサ出力Ｓ（ｎ）及びベース値Ｂ（ｎ）を用いて算出した差分値Ｄ（ｎ）によって、ガス濃度の低下を検知することができる。しかもベース値を算出する際の係数ｋによって、センサ出力値に対するベース値の追従の緩急を調整できる。
【００９１】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度に応じてセンサ抵抗が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が低下するセンサ抵抗値変換回路と、所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、上記センサ出力値から下記式（１０）に従って微分値を算出する微分値算出手段と、
Ｖ（ｎ）＝Ｓ（ｎ−１）−Ｓ（ｎ） …（１０）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｖ（ｎ）は微分値、ｎは時系列の順序を示す整数、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（１１）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１１）
但し、ｋは係数であり、０＜ｋ＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（１２）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（１２）
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、上記濃度低信号の発生期間中、上記微分値Ｖ（ｎ）が第１しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、上記濃度高信号の発生期間中、上記差分値Ｄ（ｎ）が第２しきい値よりも小さいときに、上記濃度低信号を発生する濃度信号発生手段と、を備えるガス検出装置である。
【００９２】
式（１０）によって求めた微分値Ｖ（ｎ）は、現在より１つ前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）と現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）との差、つまり変化量を表す。但し、前記式（７）とは正負反転した値である。従って、たとえばセンサ出力値が大きくすると、直ちに大きな値となる。このため、ガス濃度上昇したときにセンサ出力電位が低下する特性のセンサ抵抗値変換回路を用いる場合には、この微分値Ｖ（ｎ）を用いるとともに、温度や湿度等の環境の影響によるセンサ出力値の変動を考慮して任意に設定される第１しきい値と上記微分値Ｖ（n）とを比較することで、温度や湿度等の環境の影響を軽減させつつ、ガス濃度上昇の初期段階で濃度上昇を捉えることができる。一方、ベース値Ｂ（ｎ）については、前記したように、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動に対して追従して変化する性質を有する。また、式（１２）によって求めた差分値Ｄ（ｎ）は、前記式（９）とは逆に、ベース値からセンサ出力値を差し引いた値である。
【００９３】
本発明のガス検出装置は、センサ抵抗値変換回路及びＡ／Ｄ変換手段のほか、このような性質を有する微分値Ｖ（ｎ）を算出する微分値算出手段、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段、差分値算出手段を有し、濃度低信号と濃度高信号とを切り替えて発生する。即ち、濃度低信号の発生期間中で、微分値が第１しきい値よりも大きいときに、濃度高信号を発生する。上記したように、微分値を用いることで、温度や湿度などの環境の影響を軽減しつつ、ガス濃度上昇の初期段階で濃度上昇を捉えることができる。
【００９４】
一方、濃度高信号発生期間中で、差分値Ｄ（ｎ）が第２しきい値よりも小さいときに、濃度低信号を発生する。ここで、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながら追従することから、上記したように、ガス濃度が低下した場合には、センサ出力Ｓ（ｎ）及びベース値Ｂ（ｎ）を用いて算出した差分値Ｄ（ｎ）によって、ガス濃度の低下を検知することができる。しかもベース値を算出する際の係数ｋによって、センサ出力値に対するベース値の追従の緩急を調整できる。
【００９５】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度に応じてセンサ抵抗が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が上昇するセンサ抵抗値変換回路と、所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、新しいものから遡ってｍ個分の上記センサ出力値から下記式（１３）に従ってｍ個移動平均値を算出する移動平均値算出手段と、
Ｍｄ（ｎ）＝｛Ｓ（ｎ）＋Ｓ（ｎ−１）＋…＋Ｓ（ｎ−（ｍ−１））｝…（１３）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｍｄ（ｎ）はｍ個移動平均値、ｎは時系列の順序を示す整数、ｍは移動平均値のサンプル数、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とｍ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）とから下記式（１４）に従って第１差分値Ｄ（ｎ）を算出する第１差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｍｄ（ｎ） …（１４）
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（１５）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１５）
但し、ｋは係数であり、０＜ｋ＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（１６）に従って第２差分値Ｄ２（ｎ）を算出する第２差分値算出手段と、
Ｄ２（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ） …（１６）
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、上記濃度低信号の発生期間中、上記第１差分値Ｄ（ｎ）が第１しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、上記濃度高信号の発生期間中、上記第２差分値Ｄ２（ｎ）が第２しきい値よりも小さいときに、上記濃度低信号を発生する濃度信号発生手段と、を備えるガス検出装置である。
【００９６】
ｍ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）は、過去ｍ個分のセンサ出力値Ｓ（ｎ）〜Ｓ（ｎ−（ｍ−１））の平均値である。このＭ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に緩やかに追従する。従って、例えば、ドリフト等によって、センサ出力値が緩やかに上昇するときには、これに追従して変化するが、センサ出力値が素早く変化したときには十分追従できないので、第１差分値が大きな値となる。ベース値Ｂ（ｎ）についても、前記したように、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動に対して追従して変化する。
【００９７】
本発明のガス検出装置は、センサ抵抗値変換回路及びＡ／Ｄ変換手段のほか、このような性質を有するｍ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）を算出する移動平均値算出手段、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段、第１差分値算出手段、及び第２差分値算出手段を有し、濃度低信号と濃度高信号を切り替えて発生する。即ち、濃度低信号の発生期間中で、第１差分値が第１しきい値よりも大きいときに、濃度高信号を発生する。上記したように、移動平均値及びこれから算出した第１差分値を用いることで、ガス濃度上昇を捉えることができる。
一方、濃度高信号発生期間中で、第２差分値が第２しきい値よりも小さいときに、濃度低信号を発生する。ベース値はセンサ出力値に若干遅れながら追従する。従って、濃度が低下する期間には、センサ出力値に対してベース値が遅れて変化するから第２差分値は徐々に小さくなり、ついには第２しきい値よりも小さくなる。このようにして、ガス濃度が低下した場合には、第２差分値によって、ガス濃度の低下を検知することができる。しかもベース値を算出する際の係数ｋによって、センサ出力値に対するベース値の追従の緩急を調整できる。
【００９８】
このように、このガス検出装置では、ガス濃度の上昇段階では、移動平均値及びこれを用いた第１差分値の算出によって濃度上昇を確実に捉えることができ、一方、ガス濃度の低下段階では、ベース値及びこれを用いた第２差分値の算出によって、適切な濃度低下の時期を捉えることができる。
【００９９】
さらに、特定ガスの濃度に応じてセンサ抵抗が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が低下するセンサ抵抗値変換回路と、所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、新しいものから遡ってｍ個分の上記センサ出力値から下記式（１７）に従ってｍ個移動平均値を算出する移動平均値算出手段と、
Ｍｄ（ｎ）＝｛Ｓ（ｎ）＋Ｓ（ｎ−１）＋…＋Ｓ（ｎ−（ｍ−１））｝…（１７）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｍｄ（ｎ）はｍ個移動平均値、ｎは時系列の順序を示す整数、ｍは移動平均のサンプル数、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とｍ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）とから下記式（１８）に従って第１差分値Ｄ（ｎ）を算出する第１差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｍｄ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（１８）
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（１９）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１９）
但し、ｋは係数であり、０＜ｋ＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（２０）に従って第２差分値Ｄ２（ｎ）を算出する第２差分値算出手段と、
Ｄ２（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（２０）
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、上記濃度低信号の発生期間中、上記第１差分値Ｄ（ｎ）が第１しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、上記濃度高信号の発生期間中、上記第２差分値Ｄ２（ｎ）が第２しきい値よりも小さいときに、上記濃度低信号を発生する 濃度信号発生手段と、を備えるガス検出装置である。
【０１００】
ｍ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）は、過去ｍ個分のセンサ出力値Ｓ（ｎ）〜Ｓ（ｎ−（ｍ−１））の平均値である。ｍ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に緩やかに追従する、従って、例えば、ドリフト等によってセンサ出力値が緩やかに上昇するときには、これに追従して変化するが、センサ出力値が素早く変化したときには十分追従できないので、第１差分値が大きな値となる。ベース値Ｂ（ｎ）についても、前記したように、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動に対して追従して変化する。
但し、ガス濃度上昇したときにセンサ出力電位が低下する特性のセンサ抵抗値変換回路を用いるので、式（１８）によって求めた第１差分値Ｄ（ｎ）、及び式（２０）によって求めた第２差分値Ｄ２（ｎ）は、前記式（１４）あるいは（１６）とは逆に、数値の取り扱いを容易にするため、移動平均値またはベース値からセンサ出力値を差し引いた値としてある。
【０１０１】
本発明のガス検出装置は、センサ抵抗値変換回路及びＡ／Ｄ変換手段のほか、このような性質を有するｍ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）を算出する移動平均値算出手段、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段、第１差分値算出手段、及び第２差分値算出手段を有し、濃度低信号と濃度高信号を切り替えて発生する。即ち、濃度低信号の発生期間中で、第１差分値が第１しきい値よりも大きいときに、濃度高信号を発生する。上記したように、移動平均値及びこれから算出した第１差分値を用いることで、ノイズの影響を抑制して、ガス濃度上昇を捉えることができる。
【０１０２】
一方、濃度高信号発生期間中で、第２差分値が第２しきい値よりも小さいときに、濃度低信号を発生する。ベース値はセンサ出力値に若干遅れながら追従する。従って、濃度が低下する期間には、センサ出力値に対してベース値が遅れて変化するから第２差分値は徐々に小さくなり、ついには第２しきい値よりも小さくなる。このようにして、ガス濃度が低下した場合には、第２差分値によって、ガス濃度の低下を検知することができる。しかもベース値を算出する際の係数ｋによって、センサ出力値に対するベース値の追従の緩急を調整できる。
【０１０３】
このように、このガス検出装置でも、ガス濃度の上昇段階では、移動平均値及びこれを用いた第１差分値の算出によって濃度上昇を確実に捉えることができ、一方、ガス濃度の低下段階では、ベース値及びこれを用いた第２差分値の算出によって、適切な濃度低下の時期を捉えることができる。
【０１０４】
さらに上記いずれかに記載のガス検出装置を含む車両用オートベンチレーションシステムとすると良い。
【０１０５】
本発明の車両用オートベンチレーションシステムは、特定ガスの濃度変化に応じて、濃度高信号及び濃度低信号、あるいは濃度レベル信号を適切に発生するので、これを用いて適切にベンチレーションを行うことができる。
【０１０６】
さらに、外気導入口の開閉装置と、上記いずれかに記載のガス検出装置と、前記濃度信号が濃度低信号であるときに、上記外気導入口の開閉装置を全開とし、前記濃度信号が濃度高信号であるときに、上記外気導入口の開閉装置を全閉とする開閉指示信号を出力する開閉指示手段と、を備える車両用オートベンチレーションシステムとすると良い。
【０１０７】
この車両用オートベンチレーションシステムでは、特定ガスの濃度に応じて、上記ガス検出装置が濃度低信号及び濃度高信号を発生し、濃度低信号を発生している時には、開閉装置を全開とし、濃度高信号を発生しているときには、開閉装置を全閉とする開閉支持信号を出力する。このため、特定ガスの濃度に応じて、適切に開閉装置を開閉することができる。
【０１０８】
あるいは、外気導入口の開閉装置と、上記いずれかに記載のガス検出装置と、前記濃度レベル信号に応じて、上記外気導入口の開閉装置の開度を指示する開度指示信号を出力する開度指示手段と、を備える車両用オートベンチレーションシステムとすると良い。
【０１０９】
この車両用オートベンチレーションシステムでは、特定ガスの濃度に応じて、上記ガス検出装置が複数の濃度レベル信号のうち特定ガスに応じた濃度レベル信号を発生する。開度指示手段では、この濃度レベル信号に応じて開閉装置の開度を指示する開度指示信号を出力する。このため、特定ガスの濃度に応じて、適切に開閉装置の開度を調整することができる。
【０１１０】
なお、開度指示信号は、濃度レベル信号に応じて開閉装置の開度を指示する。この際、複数の濃度レベル信号と開閉装置の開度とが一対一に対応するように設定しても良いが、複数の濃度レベル信号が同一の開度に対応していても良い。たとえば、レベル０〜レベル４の５段階の濃度レベルに対応する５段階の濃度レベル信号がある場合において、レベル０とレベル１に対応した濃度レベル信号に対して、開閉装置の開度を全開とし、レベル２に対応した濃度レベル信号に対して、開閉装置の開度を半開とし、レベル３とレベ４に対応した濃度レベル信号に対して、開閉装置の開度を全閉としても良い。
【０１１１】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１に本実施形態１のガス検出装置１０の回路図及びブロック図と、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００の概略構成を示す。
まずガス検出装置１０について説明する。このガス検出装置１０は、被測定ガス（本実施形態では大気）中にＮＯｘなど酸化性ガス成分がある場合に、この様な特定ガスに反応して酸化性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが上昇するタイプの酸化物半導体のガスセンサ素子１１を用いるものである。このガスセンサ素子１１は自動車の室外に配置される。
このガスセンサ素子１１を用い、センサ抵抗値変換回路１４、バッファ１３、Ａ／Ｄ変換回路１５からなる取得手段で、センサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する。具体的には、センサ抵抗値変換回路１４は、このガスセンサ素子１１のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ出力電位Ｖｓを出力する。具体的には、電源電圧Ｖｃｃをガスセンサ素子１１と検出抵抗値Ｒｄを有する抵抗器１２とで分圧した動作点Ｐｄのセンサ出力電位Ｖｓを、バッファ１３を介して出力するようになっている。このため、このセンサ抵抗値変換回路１４では、ＮＯｘなどの酸化性ガスの濃度が上昇すると、センサ抵抗値Ｒｓが上昇し、センサ出力電位Ｖｓが上昇するように構成されている。
バッファ１３の出力（センサ出力電位Ｖｓ）は、Ａ／Ｄ変換回路１５に入力されて、所定のサンプリング周期（本実施形態では０．２５秒）毎にデジタル化されたセンサ出力値Ｓ（ｎ）として出力され、マイクロコンピュータ１６の入力端子１７に入力される。ｎは順序を表す一連の整数である。
【０１１２】
さらにこのマイクロコンピュータ１６の出力端子１８からは、電子制御アセンブリ２０を制御するための濃度高信号と濃度低信号のいずれかの濃度信号ＬＶが出力される。この電子制御アセンブリ２０は、自動車の内気循環及び外気取り入れを制御する換気系３０のフラップ３４を制御するものである。この換気系３０は、本実施形態では具体的には、自動車室内につながるダクト３１に、二股状に接続された、内気を取り入れ循環させる内気取り入れ用ダクト３２と外気を取り入れる外気取り入れ用ダクト３３とを切り替えるフラップ３４を制御するものである。
電子制御アセンブリ２０のうち、フラップ駆動回路２１は、マイクロコンピュータ１６の出力端子１８からの濃度信号ＬＶ、本実施形態に即して言えば、ＮＯｘなどの酸化性ガス成分の濃度が上昇したか下降したかを示す濃度信号ＬＶに従って、アクチュエータ２２を動作させフラップ３４を回動させて、内気取り入れ用ダクト３２及び外気取り入れ用ダクト３３のいずれかをダクト３１に接続させる。
【０１１３】
例えば、図２のフローチャートに示すように、ステップＳ１で初期設定を行った後、ステップＳ２で濃度レベル信号ＬＶを取得し、ステップＳ３で濃度信号ＬＶが濃度高信号であるか否か、つまり濃度高信号発生中であるか否かを判断する。ここで、Ｎｏつまり濃度低信号発生中の場合には、特定ガスの濃度が低いのであるから、ステップＳ４において、フラップ３４の全開を指示する。これにより、フラップ３４が回動して、外気取り入れ用ダクト３３がダクト３１に接続され、外気が車室内に取り入れられる。一方、ステップＳ３においてＹｅｓつまり濃度高信号発生中の場合には、車室外の特定ガスの濃度が高いのであるから、ステップＳ５において、フラップ３４の全閉を指示する。これにより、フラップ３４が回動して、内気取り入れ用ダクト３２がダクト３１に接続され、外気導入が遮断されると共に、内気循環となる。
【０１１４】
ダクト３１内には、空気を圧送するファン３５が設置されている。なお、フラップ駆動回路２１は、濃度信号ＬＶだけに応じてフラップ３４を開閉するようにしても良いが、例えば、マイクロコンピュータなどを用い、ガス検出装置１０による濃度信号ＬＶの他、図中破線で示すように、例えば室温センサや湿度センサ、外気温センサなどからの情報をも加味して、フラップ３４を開閉するようにしても良い。
【０１１５】
マイクロコンピュータ１６では、入力端子１７から入力されたセンサ出力値Ｓ（ｎ）を後述するフローに従った処理を行うことにより、ガスセンサ素子１１のセンサ抵抗値Ｒｓやその変化などから酸化性ガス成分の濃度変化を検出する。マイクロコンピュータ１６は、詳細は図示しないが、公知の構成を有し、演算を行うマイクロプロセッサ、プログラムやデータを一時記憶しておくＲＡＭ、プログラムやデータを保持するＲＯＭなどを含む。また、Ａ／Ｄ変換回路１５をも含むものを用いることもできる。
【０１１６】
次いで、マイクロコンピュータ１６における制御を、図３のフローチャートに従って説明する。自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がる。ガスセンサ素子１１が活性状態となるのを待って、まずステップＳ１１で初期設定を行う。初期設定として、ベース値Ｂ（０）として、ガスセンサ素子１１が活性状態となった当初のセンサ出力値Ｓ（０）を記憶しておく（Ｂ（０）＝Ｓ（０））。また、濃度信号ＬＶとして濃度低信号を発生させておく、具体的には濃度信号ＬＶをローレベルとしておく。
その後、ステップＳ１２に進み、センサ信号つまりセンサ出力電位Ｖｓを０．２５秒ごとにＡ／Ｄ変換したセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ１３において、現時点で濃度信号ＬＶがハイレベル、つまり特定ガス（本実施形態では酸化性ガス）の濃度が高いレベルにあることを示す濃度高信号を発生しているかどうかを判断する。ここで、Ｎｏつまり特定ガスの濃度が低く、濃度信号ＬＶがローレベルであり濃度低信号を発生していれば、ステップＳ１４に進む。一方、Ｙｅｓ、つまり特定ガスの濃度が高く濃度信号ＬＶがハイレベルであり濃度高信号を発生していれば、ステップＳ１５に進む。
【０１１７】
ステップＳ１４では、ベース値Ｂ（ｎ）を前回のベース値Ｂ（ｎ−１）とセンサ出力値Ｓ（ｎ）とを利用して以下の式によって算出しステップＳ１６に進む。Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝、ここで、第１係数ｋ１は、０＜ｋ１＜１である。
一方、ステップＳ１５では、以下の式を用いて前回のベース値Ｂ（ｎ−１）とセンサ出力値Ｓ（ｎ）とからベース値Ｂ（ｎ）を算出してステップＳ１６に進む。Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝、ここで、第２係数ｋ２は、０≦ｋ２＜ｋ１＜１である。
前記したように、ベース値Ｂ（ｎ）は、使用する係数ｋ１，ｋ２の大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が異なり、比較的大きな第１係数ｋ１（ｋ１＞ｋ２）を用いた場合（ステップＳ１４）には、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。一方、比較的小さな第２係数ｋ２（ｋ２＜ｋ１）を用いた場合（ステップＳ１５）には、ベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、ゆっくり追従する。
【０１１８】
従って、ステップＳ１４に代えてステップＳ１５を経由し、算出式を切り替えて第２係数ｋ２を用いてベース値を算出すると、たとえセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きく変化していたとしても、算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、その切替直前ベース値Ｂ（ｎ−１）からあまり変化しないことになる。ここで、切替直前のベース値Ｂ（ｎ−１）は、ステップＳ１４で第１係数ｋ１を用いて算出したものであるから、その切替前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）に追従した値となっている。従って、このステップＳ１５で算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、過去、つまり切り替え直前の状態の影響を反映した値となる。
逆に、ステップＳ１５に代えてステップＳ１４を経由し、ベース値の算出式を切り替えて、第１係数ｋ１を用いてベース値を算出すると、ベース値Ｂ（ｎ）は、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）に迅速に追従するので、切替以前のベース値やセンサ出力値の影響は少ない値となる。
【０１１９】
ステップＳ１６では、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）の式に従って算出し、ステップＳ１７で濃度しきい値Ｔと比較する。Ｄ（ｎ）＞Ｔとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１８に進み、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなった場合（Ｎｏ）はステップＳ１９に進む。
【０１２０】
もし、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔとなった場合（Ｙｅｓ）には、センサ出力値Ｓ（ｎ）とこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が大きくなったことを示している。つまり、特定ガス（酸化性ガス）の濃度が上昇したためにセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇したと考えられる。
また、それまでは濃度高信号が発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔとなった場合（Ｙｅｓ）には、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と、過去の状態、即ち酸化性ガスの濃度が上昇する直前の状態をある程度反映しているベース値Ｂ（ｎ）との差が未だに大きいこと、つまり、未だに酸化性ガスの濃度が十分低下していないことを示している。
そこで、ステップＳ１８で特定ガスの濃度高信号を発生する、または濃度高信号の発生を維持する。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルにする。
【０１２１】
一方、もし、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなった場合（ステップＳ１７でＮｏ）には、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）とこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が余り大きくなならず、ベース値Ｂ（ｎ）が追従していることを示している。つまり、特定ガス（酸化性ガス）の濃度は低いままであると考えられる。
また、それまでは濃度高信号を発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなった場合（ステップＳ１７でＮｏ）には、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、過去の状態、即ち酸化性ガスの濃度が上昇する直前の状態をある程度反映しているベース値Ｂ（ｎ）との差が小さくなったこと、つまり、酸化性ガスの濃度が十分低下したことを示している。
そこで、ステップＳ１９で特定ガスの濃度低信号を発生させる、または発生を維持する。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルにする。
【０１２２】
その後、ステップＳ１８，Ｓ１９のいずれからも、ステップＳ２０に進み、ステップＳ１４，Ｓ１５で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ２１でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ１２に戻る。
なお、特定ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が大きくなると、ステップＳ１８で濃度高信号を発生するので、その後は、ステップＳ１３でＹｅｓと判断され、ステップＳ１５に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、比較的小さな第２係数ｋ２を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）の追従がゆっくりになり、特定ガスの濃度が上昇する時点のベース値に近い値を維持する。このため、ステップＳ１５で算出されるこのベース値Ｂ（ｎ）は、比較的特定ガスの濃度が低かった過去の状態を保持していると考えられ、このベース値Ｂ（ｎ）を基準として差分値Ｄ（ｎ）を算出することで特定ガスの濃度変化を判別できる。
【０１２３】
また逆に、特定ガスの濃度が低下して差分値Ｄ（ｎ）が小さくなると、ステップＳ１９で濃度低信号を発生するので、その後は、ステップＳ１３でＮｏと判断され、ステップＳ１４に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、再び比較的大きな第１係数ｋ１を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）が良く追従するようになる。つまり過去の状態に影響されにくくなる。このため、再び特定ガスの濃度が上昇すると、過去の特定ガスの変動に影響されることなく再び差分値Ｄ（ｎ）が大きくなるので、確実に特定ガスの濃度が上昇を捉えて濃度高信号を発生することができる。
【０１２４】
次いで、ＮＯｘの濃度を上昇させその後低下させたときの、図３に示すフローチャートに従った制御により得られるセンサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度信号ＬＶの変化の例を図４、図５に示す。なお本例は、風洞内にガスセンサ素子１１を配置しておき、当初、ＮＯｘを含まない清浄空気を所定の風速で流しておく。その後、所定時間だけ、所定濃度のＮＯｘを混入した空気を流したものである。センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）はいずれもマイクロコンピュータ１６内で処理される数値であるが、理解を容易にするため、これらの図ではＡ／Ｄ変換前の電圧値に換算して表現した。
まず、第１係数ｋ１＝１／１６、第２係数ｋ２＝０、濃度しきい値Ｔ＝０．０２Ｖとした場合について説明する。
時刻０〜約３５秒においては、清浄空気が流され、センサ出力値Ｓ（ｎ）は若干のノイズによる変動はあるものの、ほぼ一定値（約１．０Ｖ）に保たれている。時刻約３５秒においてＮＯｘの上昇が始まると、それに伴いセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇して、時刻約７０〜約２１０秒の間はほぼ一定の高い値（約１．８Ｖ）となり、それ以降、時刻約２１０〜約３００秒において徐々に低下して元のレベル（約１．０Ｖ）に戻る様子が分かる。
【０１２５】
これに対し、ベース値Ｂ（ｎ）は、当初時刻０〜約３５秒においては、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して若干の変動しながらほぼ一定値を保っている。従って、差分値Ｄ（ｎ）は、ほぼ０Ｖを維持している。ところが、時刻約３５秒において、ＮＯｘの濃度が上昇すると、センサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇し始める。すると、ベース値Ｂ（ｎ）が完全には追従できないため、差分値Ｄ（ｎ）が大きくなり、しきい値Ｔ＝０．０２Ｖを超えると、濃度信号ＬＶがローレベルからハイレベルに変化し、濃度高信号を発生する状態となる。また、次回以降、ベース値Ｂ（ｎ）の算出にｋ２（＝０）が使用される。ステップＳ１５において、ｋ２＝０の場合、Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）となるので、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に拘わらず、一定値、つまり、ＮＯｘの濃度が上昇する時点でのベース値を維持することになる。従って、図４において、時刻約３５〜３００秒ではベース値Ｂ（ｎ）は一定となっている。
【０１２６】
その後、ＮＯｘの濃度が徐々に低下してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下すると、差分値Ｄ（ｎ）も小さくなり、ついに時刻約３００秒で濃度しきい値Ｔ＝０．０２Ｖを下回ると、ＮＯｘの濃度が低下したと判断され、濃度信号ＬＶはハイレベルからローレベルに変化し、濃度低信号を発生する状態となる。それとともに、ベース値Ｂ（ｎ）は第１係数ｋ１を用いて算出されるので、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して変化する。
従って、もし、図４中に一点鎖線で示すように、再びＮＯｘの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇したとしても、直ちにこれを検知し、濃度信号ＬＶをハイレベルとして濃度高信号を発生することができる。
【０１２７】
以上では、濃度高信号発生中のベース値Ｂ（ｎ）算出に際し、第２係数ｋ２＝０とした。しかし、前記したように、ガスセンサ１１は、特定ガスの濃度のみならず、温度や湿度、風速などの影響でそのセンサ抵抗値Ｒｓがドリフトする。従って、もし、ＮＯｘの濃度が高い状態の間（例えば、時刻約３５〜２１０秒の間）に、センサ抵抗値Ｒｓが高くなる方向にドリフトが生じたとすると、たとえＮＯｘの濃度を低下させ清浄空気を流したとしても、図４中に破線で示すように、センサ出力値Ｓ（ｎ）が元のレベル（約１．０Ｖ）に戻らず、差分値Ｄ（ｎ）が０Ｖに近づかないことがある。従って、濃度しきい値Ｔ＝０．０２Ｖを下回らないので、実際には、ＮＯｘの濃度が十分低下したのにも拘わらず、濃度信号ＬＶがローレベルにならず、破線で示すようにいつまでも濃度高信号を発生し続けることがあり得る。
【０１２８】
そこで、第２係数ｋ２＞０とすることがより好ましい。図５に、第２係数ｋ２＝１／２０４８とした他は、上記と同様とした場合の結果について示す。このようにすると、時刻約３５秒で濃度高信号を発生し、その後は第２係数ｋ２を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出されることに変わりはないが、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に緩やかに近づくように徐々に増加する。したがって、ベース値Ｂ（ｎ）は長時間経つとセンサ出力値Ｓ（ｎ）に近づくので、差分値Ｄ（ｎ）は必ず０に近づいて小さな値となる。このため、たとえドリフトが生じていたとしても、差分値Ｄ（ｎ）が必ず濃度しきい値Ｔを下回り、濃度信号ＬＶはローレベルに戻る、つまり濃度低信号を発生するようになる。
なお、濃度低信号を発生すると、ベース値Ｂ（ｎ）の係数が切り替えられ、第１係数ｋ１を用いて算出される（時刻約２４０秒以降）ので、ベース値Ｂ（ｎ）は一転してセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対して良く追従するようになることが理解できる。従って、この場合にも、時刻約２４０秒以降に再びＮＯｘの濃度が上昇しても、確実に上昇を検知することが出来る。
【０１２９】
（変形形態１）
次いで、上記実施形態１の変形形態について説明する。本変形形態１のガス検出装置４０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１４０は、上記実施形態１とほぼ同様の構成及び処理フローによって処理されるが、異なる点をいくつか有する。即ち、上記実施形態１ではガスセンサ素子１１として、ＮＯｘなどの酸化性ガス成分がある場合にこれに反応して、酸化性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが上昇するタイプのガスセンサ素子を用いた。これに対し、本変形形態１では、ガスセンサ素子４１１として、ＣＯやＨＣなどの還元性ガス成分がある場合にこれに反応し、還元性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが低下するタイプのガスセンサ素子４１を用いる点で異なる。
またこれに伴い、本変形形態１のセンサ抵抗値変換回路４４では、ガスセンサ素子４１のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ出力電位Ｖｓを出力し、ＣＯやＨＣなどの還元性ガスの濃度が上昇すると、センサ抵抗値Ｒｓが低下し、センサ出力電位Ｖｓが低下するように構成される点でも異なる。
さらに、マイクロコンピュータ１６における処理のフローも若干異なる。
従って、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については同じ記号や番号を付し、説明を省略あるいは簡略化する。
【０１３０】
まず、図６を参照して、ガス検出装置４０について説明する。このガス検出装置４０は、上記したように還元性ガス成分がある場合にこれに反応してガス濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが低下するタイプの酸化物半導体のガスセンサ素子４１を用いる。
センサ抵抗値変換回路４４は、このガスセンサ素子４１のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ出力電位Ｖｓを出力する。センサ抵抗値変換回路４４では、上記したように、還元性ガス濃度が上昇すると、動作点Ｐｄのセンサ出力電位Ｖｓが低下する。
センサ出力電位Ｖｓは、Ａ／Ｄ変換回路１５で０．２５秒毎にＡ／Ｄ変換され、センサ出力値Ｓ（ｎ）としてマイクロコンピュータ１６の入力端子１７に入力される。
【０１３１】
さらにこのマイクロコンピュータ１６の出力端子１８からは、実施形態１と同様に、電子制御アセンブリ２０を制御するため、還元性ガス成分濃度の高低を示す濃度高信号と濃度低信号のいずれかの濃度信号ＬＶが出力され、電子制御アセンブリ２０により、自動車の内気循環及び外気取り入れを制御する換気系３０のフラップ３４が制御される。
マイクロコンピュータ１６では、入力端子１７から入力されたセンサ出力値Ｓ（ｎ）を後述するフローに従った処理を行い、ガスセンサ素子４１のセンサ抵抗値Ｒｓやその変化などから還元性ガス成分の濃度変化を検出する。
【０１３２】
次いで、本変形形態におけるマイクロコンピュータ１６における制御を、図７のフローチャートに従って説明する。自動車のエンジンが駆動されると本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子４１が活性状態となるのを待って、まずステップＳ１１で実施形態１と同様にして初期設定を行う。
その後、ステップＳ１２に進み、センサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ１３において、現時点で濃度信号ＬＶが濃度高信号を発生しているかどうかを判断する。濃度低信号を発生していれば（Ｎｏ）、ステップＳ４４に進む。一方、濃度高信号を発生していれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ４５に進む。
【０１３３】
ステップＳ４４では、ベース値Ｂ（ｎ）を前回のベース値Ｂ（ｎ−１）とセンサ出力値Ｓ（ｎ）とを利用して以下の式によって算出しステップＳ４６に進む。Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝、ここで、第３係数ｋ３は、０＜ｋ３＜１である。
一方、ステップＳ４５では、以下の式を用いて前回のベース値Ｂ（ｎ−１）とセンサ出力値Ｓ（ｎ）とからベース値Ｂ（ｎ）を算出してステップＳ４６に進む。Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝、ここで、第４係数ｋ４は、０≦ｋ４＜ｋ３＜１である。
実施形態１で説明したのと同様ように、ベース値Ｂ（ｎ）は、使用する係数ｋ３，ｋ４の大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が異なり、比較的大きな第３係数ｋ３（ｋ３＞ｋ４）を用いた場合（ステップＳ４４）には、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。一方、比較的小さな第４係数ｋ４（ｋ４＜ｋ３）を用いた場合（ステップＳ４５）には、ベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、ゆっくり追従する。
【０１３４】
従って、ステップＳ４４に代えてステップＳ４５を経由し、算出式を切り替えて第４係数ｋ４を用いてベース値を算出すると、たとえセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きく変化していたとしても、算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、その切替直前ベース値Ｂ（ｎ−１）からあまり変化しないことになる。ここで、切替直前のベース値Ｂ（ｎ−１）は、ステップＳ４４で第３係数ｋ３を用いて算出したものであるから、その切替前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）に追従した値となっている。従って、このステップＳ４５で算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、過去、つまり切り替え直前の状態の影響を反映した値となる。
逆に、ステップＳ４５に代えてステップＳ４４を経由し、ベース値の算出式を切り替えて、第３係数ｋ３を用いてベース値を算出すると、ベース値Ｂ（ｎ）は、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）に迅速に追従するので、切替以前のベース値やセンサ出力値の影響は少ない値となる。
【０１３５】
ステップＳ４６では、差分値Ｄ（ｎ）を実施形態１と異なるＤ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）の式に従って算出し、ステップＳ１７で濃度しきい値Ｔと比較する。Ｄ（ｎ）＞Ｔとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１８に進み、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなった場合（Ｎｏ）はステップＳ１９に進む。
【０１３６】
実施形態１と同様、ステップＳ１８では、特定ガスの濃度高信号を発生させる、または濃度高信号の発生を維持する。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルにする。一方、ステップＳ１９では、特定ガスの濃度低信号を発生させる、または発生を維持する。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルにする。
【０１３７】
その後、ステップＳ１８，Ｓ１９のいずれからも、ステップＳ２０に進み、ステップＳ１４，Ｓ１５で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ２１でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ１２に戻る。
【０１３８】
実施形態１と同様に、特定ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が大きくなると、ステップＳ１８で濃度高信号を発生するので、その後は、ステップＳ１３でＹｅｓと判断され、ステップＳ４５に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、比較的小さな第４係数ｋ４を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、特定ガスの濃度が上昇する時点のベース値に近い値を維持する。このため、ステップＳ４５で算出されるこのベース値Ｂ（ｎ）は、比較的特定ガスの濃度が低かった過去の状態を保持していると考えられ、このベース値Ｂ（ｎ）を基準として差分値Ｄ（ｎ）を算出することで特定ガスの濃度変化を判別できる。
【０１３９】
また逆に、特定ガスの濃度が低下して差分値Ｄ（ｎ）が小さくなると、ステップＳ１９で濃度低信号を発生するので、その後は、ステップＳ１３でＮｏと判断され、ステップＳ４４に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、再び比較的大きな第３係数ｋ３を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）が良く追従するようになる。つまり過去の状態に影響されにくくなる。このため、再び特定ガスの濃度が上昇すると、過去の特定ガスの変動に影響されることなく再び差分値Ｄ（ｎ）が大きくなるので、確実に特定ガスの濃度が上昇を捉えて濃度高信号を発生することができる。
【０１４０】
次いで、ＣＯの濃度を上昇させその後低下させたときに、図７に示すフローチャートに従った制御により得られるセンサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度信号ＬＶの変化の例を図８に示す。なお本例も、風洞内にガスセンサ素子４１を配置しておき、当初、ＣＯを含まない清浄空気を所定の風速で流しておく。その後、所定時間だけ、所定濃度のＣＯを混入した空気を流したものである。センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）、及び濃度しきい値Ｔはいずれもマイクロコンピュータ１６内で処理される数値であるが、理解を容易にするため、これらの図ではＡ／Ｄ変換前の電圧値に換算して表現した。
第３係数ｋ３＝１／１６、第４係数ｋ４＝１／１９２０、濃度しきい値Ｔ＝０．０２Ｖとした場合について説明する。
時刻０〜約３５秒においては、清浄空気が流され、センサ出力値Ｓ（ｎ）は若干のノイズによる変動はあるものの、ほぼ一定値（約２．５Ｖ）に保たれている。時刻約３５秒においてＣＯの上昇が始まると、それに伴いセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下する。その後、再び時刻約２１０秒〜約２４５秒において徐々に上昇して、ついには元のレベル（約２．５Ｖ）に戻る様子が分かる。
【０１４１】
これに対し、ベース値Ｂ（ｎ）は、当初時刻０〜約３５秒においては、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して若干の変動しながらほぼ一定値を保っている。従って、差分値Ｄ（ｎ）は、ほぼ０を維持している。ところが、時刻約３５秒において、ＣＯの濃度が上昇すると、センサ出力値Ｓ（ｎ）が低下し始める。すると、ベース値Ｂ（ｎ）が完全には追従できないため、その差である差分値Ｄ（ｎ）が大きくなり、しきい値Ｔ＝０．０２Ｖを超えると、濃度信号ＬＶがローレベルからハイレベルに変化し、濃度高信号を発生する。また、次回以降、ベース値Ｂ（ｎ）の算出にはｋ４（＝１／１９２０）が使用される。ステップＳ４５において、ｋ４＝１／１９２０（≠０）の場合、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に緩やかに近づくように徐々に低下する。
【０１４２】
その後、ＣＯの濃度が徐々に低下してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇すると、差分値Ｄ（ｎ）も小さくなり、ついに時刻約２３５秒で濃度しきい値Ｔ＝０．０２Ｖを下回ると、ＣＯの濃度が低下したと判断され、濃度信号ＬＶはハイレベルからローレベルに変化し、濃度低信号を発生する状態となる。それとともに、ベース値Ｂ（ｎ）は第３係数ｋ３を用いて算出されるので、再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して変化するようになる。
従って、もし、再びＣＯの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下したとしても、直ちにこれを検知し、濃度信号ＬＶをハイレベルとして濃度高信号を発生することができる。
【０１４３】
このような制御によっても、車両用オートベンチレーションシステム１４０（図６参照）において、実施形態１と同様の制御（図２参照）により、得られた濃度信号ＬＶ（濃度低信号及び濃度高信号）を用いて、フラップ駆動回路２１でフラップ３４の開閉を指示し、外気導入と内気循環（全開／全閉）を制御することができる。
なお、本変形形態１では、第４係数ｋ４＝０としたものについては説明しなかったが、実施形態１と同様に、ｋ４＝０としても、還元性ガスの濃度変化を測定することができる。但し、実施形態１において説明したように、環境の変化などの影響で、もしガスセンサ素子４１のセンサ抵抗値Ｒｓが低くなる側にドリフトした場合には、還元性ガス成分の濃度が十分低下しても濃度低信号を発生できない場合があり得るので、上記のようにｋ４＞０とするのが好ましい。
【０１４４】
（変形形態２）
次いで、第２の変形形態について説明する。本変形形態２は、変形形態１と異なり、上記実施形態１と同様のガス検出装置１０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００を有する。即ち、ＮＯｘなどの酸化性ガス成分の濃度変化を検出し、これに基づいてフラップ３４を開閉するシステムである。但し、マイクロコンピュータ１６における処理フローが異なり、濃度しきい値にヒステリシス特性を持たせたので、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については同じ記号や番号を付し、説明を省略あるいは簡略化する。
【０１４５】
本変形形態２のマイクロコンピュータ１６における制御を、図９のフローチャートに従って説明する。実施形態１と同様に、自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子１１が活性状態となるのを待って、ステップＳ１１で初期設定を行う。初期設定として、ベース値Ｂ（０）として当初のセンサ出力値Ｓ（０）を記憶しておく（Ｂ（０）＝Ｓ（０））。また、濃度信号ＬＶとして濃度低信号を発生させてローレベルとしておく。
その後、ステップＳ１２に進み、センサ出力電位Ｖｓを０．２５秒ごとにＡ／Ｄ変換してセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ１３において、現時点で濃度信号ＬＶがハイレベル、つまり濃度高信号を発生しているかどうかを判断する。ここで、Ｎｏつまり濃度低信号を発生していれば、ステップＳ１４に進む。一方、Ｙｅｓつまり濃度高信号を発生していれば、ステップＳ１５に進む。
【０１４６】
ステップＳ１４では、実施形態１と同様にしてベース値Ｂ（ｎ）を算出し、ステップＳ５１に進む。一方、ステップＳ１５でも、ベース値Ｂ（ｎ）を算出し、ステップＳ５３に進む。
前記したように、ベース値Ｂ（ｎ）は、使用する係数ｋ１，ｋ２の大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が異なり、比較的大きな第１係数ｋ１（ｋ１＞ｋ２）を用いた場合（ステップＳ１４）には、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に迅速に追従する。一方、比較的小さな第２係数ｋ２（ｋ２＜ｋ１）を用いた場合（ステップＳ１５）には、ベース値Ｂ（ｎ）は、その変化が緩慢になり、過去の状態の影響を反映した値となる。
【０１４７】
ステップＳ５１では、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）の式に従って算出し、ステップＳ５２で濃度高しきい値Ｔｕと比較する。Ｄ（ｎ）＞Ｔｕとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１８に進み、Ｄ（ｎ）≦Ｔｕとなった場合（Ｎｏ）には、そのままステップＳ２０に進む。
【０１４８】
ステップＳ５２でＹｅｓとなるのは、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔｕとなった場合であるから、センサ出力値Ｓ（ｎ）とこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が大きくなったことを示している。つまり、特定ガス（酸化性ガス）の濃度が上昇したためにセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇したと考えられる。
そこで、ステップＳ１８で特定ガスの濃度高信号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルにする。
【０１４９】
一方、ステップＳ５３でも、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）の式に従って算出し、ステップＳ５４で濃度低しきい値Ｔｄと比較する。なおこの濃度低しきい値はＴｄは、濃度高しきい値Ｔｕよりも小さな値である（Ｔｕ＞Ｔｄ）。そして、Ｄ（ｎ）＜Ｔｄとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１９に進み、Ｄ（ｎ）≧Ｔｄとなった場合（Ｎｏ）には、そのままステップＳ２０に進む。
【０１５０】
ステップＳ５４でＹｅｓとなるのは、それまでは濃度高信号を発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）＜Ｔｄとなった場合であるから、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、過去の状態、即ち酸化性ガスの濃度が上昇する前の状態をある程度反映しているベース値Ｂ（ｎ）との差が小さくなったこと、つまり、酸化性ガスの濃度が十分低下したことを示している。
そこで、ステップＳ１９で特定ガスの濃度低信号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルにする。
【０１５１】
その後は、ステップＳ１８，Ｓ１９のいずれからも、ステップＳ２０に進み、ステップＳ１４，Ｓ１５で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ２１でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ１２に戻る。
このようにしても、実施形態１と同様に、特定ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が大きくなると、ステップＳ１８で濃度高信号を発生する。その後は、ステップＳ１３でＹｅｓと判断され、ステップＳ１５に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、比較的小さな第２係数ｋ２を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、特定ガスの濃度が上昇する時点のベース値に近い値を維持する。このため、ステップＳ１５で算出されるこのベース値Ｂ（ｎ）は、比較的特定ガスの濃度が低かった過去の状態を保持していると考えられ、このベース値Ｂ（ｎ）を基準として差分値Ｄ（ｎ）を算出することで特定ガスの濃度変化を判別できる。
【０１５２】
また逆に、特定ガスの濃度が低下して差分値Ｄ（ｎ）が小さくなると、ステップＳ１９で濃度低信号を発生する。その後は、ステップＳ１３でＮｏと判断され、ステップＳ１４に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、再び比較的大きな第１係数ｋ１を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）が迅速に追従するようになる。このため、再び特定ガスの濃度が上昇しても、過去の特定ガスの変動に影響されることなく再び差分値Ｄ（ｎ）が大きくなるので、確実に特定ガスの濃度が上昇を捉えて濃度高信号を発生することができる。
【０１５３】
また、本変形形態２の処理では、濃度しきい値として２つのしきい値Ｔｕ，Ｔｄを用い、差分値Ｄ（ｎ）が濃度高しきい値Ｔｕよりも大きい（Ｄ（ｎ）＞Ｔｕ）ときに濃度高信号を発生し、差分値Ｄ（ｎ）が濃度低しきい値Ｔｄよりも小さい（Ｄ（ｎ）＜Ｔｄ）ときに濃度低信号を発生するようにしている。このため、ノイズなどによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）や差分値Ｄ（ｎ）が変動している場合にも、濃度高信号と濃度低信号がと頻繁入れ替わるチャタリングを生じ難くできるメリットがある。
【０１５４】
（変形形態３）
次いで、第３の変形形態について説明する。上記変形形態２は、実施形態１のものにおいて、濃度しきい値にヒステリシスを持たせたものである。これに対し、本変形形態３は、前記した変形形態１とのものにおいて、濃度しきい値にヒステリシスを持たせたものである。従って、本変形形態３は、前記変形形態１と同様のガス検出装置４０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１４０を有する。即ち、ＣＯなどの還元性ガス成分の濃度変化を検出し、これに基づいてフラップ３４を開閉するシステムである。
但し、マイクロコンピュータ１６における処理フローが異なり、濃度しきい値にヒステリシス特性を持たせているので、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については同じ記号や番号を付し、説明を省略あるいは簡略化する。
【０１５５】
本変形形態３のマイクロコンピュータ１６における制御を、図１０のフローチャートに従って説明する。変形形態１と同様に、自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子４１が活性状態となるのを待って、ステップＳ１１で初期設定を行う。初期設定として、ベース値Ｂ（０）として当初のセンサ出力値Ｓ（０）を記憶しておく（Ｂ（０）＝Ｓ（０））。また、濃度信号ＬＶとして濃度低信号を発生させてローレベルとしておく。
その後、ステップＳ１２に進み、センサ出力電位Ｖｓを０．２５秒ごとにＡ／Ｄ変換してセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ１３において、現時点で濃度信号ＬＶがハイレベル、つまり濃度高信号を発生しているかどうかを判断する。ここで、Ｎｏつまり濃度低信号を発生していれば、ステップＳ４４に進む。一方、Ｙｅｓつまり濃度高信号を発生していれば、ステップＳ４５に進む。
【０１５６】
ステップＳ４４では、変形実施形態１と同様にしてベース値Ｂ（ｎ）を算出し、ステップＳ６１に進む。一方、ステップＳ４５でも、ベース値Ｂ（ｎ）を算出し、ステップＳ６３に進む。
前記したように、ベース値Ｂ（ｎ）は、使用する係数ｋ３，ｋ４の大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が異なり、比較的大きな第３係数ｋ３（ｋ３＞ｋ４）を用いた場合（ステップＳ４４）には、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に良く追従する。一方、比較的小さな第４係数ｋ４（ｋ４＜ｋ３）を用いた場合（ステップＳ４５）には、ベース値Ｂ（ｎ）はその変化が緩慢になり、過去の状態の影響を反映した値となる。
【０１５７】
ステップＳ６１では、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）の式に従って算出し、ステップＳ６２で濃度高しきい値Ｔｕと比較する。Ｄ（ｎ）＞Ｔｕとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１８に進み、Ｄ（ｎ）≦Ｔｕとなった場合（Ｎｏ）には、そのままステップＳ２０に進む。
【０１５８】
ステップＳ６２でＹｅｓとなるのは、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔｕとなった場合であるから、センサ出力値Ｓ（ｎ）とこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が大きくなったことを示している。つまり、特定ガス（還元性ガス）の濃度が上昇したためにセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇したと考えられる。
そこで、ステップＳ１８で特定ガスの濃度高信号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルにする。
【０１５９】
一方、ステップＳ６３でも、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）の式に従って算出し、ステップＳ６４で濃度低しきい値Ｔｄと比較する。なおこの濃度低しきい値Ｔｄは、濃度高しきい値Ｔｕよりも小さな値である（Ｔｕ＞Ｔｄ）。そして、Ｄ（ｎ）＜Ｔｄとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１９に進み、Ｄ（ｎ）≧Ｔｄとなった場合（Ｎｏ）には、そのままステップＳ２０に進む。
【０１６０】
ステップＳ６４でＹｅｓとなるのは、それまでは濃度高信号を発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）＜Ｔｄとなった場合であるから、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、過去の状態、即ち還元性ガスの濃度が上昇する前の状態をある程度反映しているベース値Ｂ（ｎ）との差が小さくなったこと、つまり、還元性ガスの濃度が十分低下したことを示している。
そこで、ステップＳ１９で特定ガスの濃度低信号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルにする。
【０１６１】
その後は、ステップＳ１８，Ｓ１９のいずれからも、ステップＳ２０に進み、ステップＳ４４，Ｓ４５で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ２１でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ１２に戻る。
このようにしても、変形形態１と同様に、特定ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が大きくなると、ステップＳ１８で濃度高信号を発生する。その後は、ステップＳ１３でＹｅｓと判断され、ステップＳ４５に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、比較的小さな第４係数ｋ４を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、特定ガスの濃度が上昇する時点のベース値に近い値を維持する。このため、ステップＳ４５で算出されるこのベース値Ｂ（ｎ）は、比較的特定ガスの濃度が低かった過去の状態を保持していると考えられ、このベース値Ｂ（ｎ）を基準として差分値Ｄ（ｎ）を算出することで特定ガスの濃度変化を判別できる。
【０１６２】
また逆に、特定ガスの濃度が低下して差分値Ｄ（ｎ）が小さくなると、ステップＳ１９で濃度低信号を発生する。その後は、ステップＳ１３でＮｏと判断され、ステップＳ４４に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、再び比較的大きな第３係数ｋ３を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）が良く追従するようになる。このため、再び特定ガスの濃度が上昇すると、過去の特定ガスの変動に影響されることなく再び差分値Ｄ（ｎ）が大きくなるので、確実に特定ガスの濃度が上昇を捉えて濃度高信号を発生することができる。
【０１６３】
また、本変形形態３の処理でも、濃度しきい値として２つのしきい値Ｔｕ，Ｔｄを用い、差分値Ｄ（ｎ）が濃度高しきい値Ｔｕよりも大きい（Ｄ（ｎ）＞Ｔｕ）ときに濃度高信号を発生し、差分値Ｄ（ｎ）が濃度低しきい値Ｔｄよりも小さい（Ｄ（ｎ）＜Ｔｄ）ときに濃度低信号を発生するようにしている。このため、ノイズなどによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）や差分値Ｄ（ｎ）が変動している場合にも、濃度高信号と濃度低信号がと頻繁入れ替わるチャタリングを生じ難くできるメリットがある。
【０１６４】
（実施形態２）
次いで、第２の実施形態について説明する。本実施形態２も、上記実施形態１と同様のガス検出装置１０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００を有する。即ち、ＮＯｘなどの酸化性ガス成分の濃度変化を検出し、これに基づいてフラップ３４を開閉するシステムである。但し、マイクロコンピュータ１６における処理フローが異なり、濃度高及び濃度低の２つのレベル信号ではなく、３つ以上濃度レベル、具体的には４つの濃度レベルに対応する４種の濃度レベル信号ＬＶ（ＬＶ＝０，１，２，３）を有し、これらの濃度レベルを分ける３つのレベル間しきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）を有する。従って、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については同じ記号や番号を付し、説明を省略あるいは簡略化する。
【０１６５】
本実施形態２のマイクロコンピュータ１６における制御を、図１１のフローチャートに従って説明する。実施形態１と同様に、自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子１１が活性状態となるのを待って、ステップＳ７１で初期設定を行う。初期設定として、ベース値Ｂ（０）として当初のセンサ出力値Ｓ（０）を記憶しておく（Ｂ（０）＝Ｓ（０））。また、濃度レベル信号ＬＶとしてＬＶ＝０に相当する信号を発生させる。具体的には、マイクロコンピュータ１６の出力端子１８から出力される信号としてＰＷＭ（パルス幅変調）信号を出力するようにし、デューティ比を濃度レベル信号に対応させ、ＬＶ＝０に相当する信号として、デューティ比１５％のＰＷＭ信号を発生させる。なお、同様に、ＬＶ＝１に相当する信号としてデューティ比３０％、ＬＶ＝２に相当する信号としてデューティ比５０％、ＬＶ＝３に相当する信号としてデューティ比７０％のＰＷＭ信号を発生させることとしている。
【０１６６】
その後、ステップＳ７２に進み、センサ出力電位Ｖｓを０．２５秒ごとにＡ／Ｄ変換してセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ７３において、現時点で濃度レベル信号ＬＶ＝０、つまり最も濃度が低いレベルを示す信号を発生しているかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＬＶ＝１，２，３のいずれかであれば、ステップＳ７４に進む。一方、ＹｅｓつまりＬＶ＝０の信号を発生していれば、ステップＳ７５に進む。
【０１６７】
ステップＳ７４では、実施形態１と同様にしてベース値Ｂ（ｎ）を算出し、ステップＳ７６に進む。一方、ステップＳ７５でも、ベース値Ｂ（ｎ）を算出し、ステップＳ７６に進む。
前記したように、ベース値Ｂ（ｎ）は、使用する係数ｋ１，ｋ２の大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が異なり、比較的大きな第１係数ｋ１（ｋ１＞ｋ２）を用いた場合（ステップＳ７４）には、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に迅速に追従する。一方、比較的小さな第２係数ｋ２（ｋ２＜ｋ１）を用いた場合（ステップＳ７５）には、ベース値Ｂ（ｎ）は、その変化が緩慢になり、過去の状態の影響を反映した値となる。
ステップＳ７６では、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）の式に従って算出し、ステップＳ７７のサブルーチンで濃度レベル信号ＬＶを切り替えて発生させるかどうかを判断する。
【０１６８】
このステップＳ７７の内容を図１２に示す。このステップＳ７７に進むと、まず、ステップＳ７７１で現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、最も低い濃度レベルに対応するＬＶ＝０であるかどうかを判断する。ここで、ＹｅｓつまりＬＶ＝０の場合には、ステップＳ７７４に進む。一方、ＮｏつまりＬＶ＝１，２，３のいずれかである場合には、ステップＳ７７２に進む。
ステップＳ７７２では、現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、２番目に低い濃度レベルに対応するＬＶ＝１であるかどうかを判断する。ここで、ＹｅｓつまりＬＶ＝１の場合には、ステップＳ７７５に進む。一方、ＮｏつまりＬＶ＝２，３のいずれかである場合には、ステップＳ７７３に進む。
さらに、ステップＳ７７３では、現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、３番目に低い濃度レベルに対応するＬＶ＝２であるかどうかを判断する。ここで、ＹｅｓつまりＬＶ＝２の場合には、ステップＳ７７６に進む。一方、Ｎｏつまり最も高い濃度レベルに対応するＬＶ＝３である場合には、ステップＳ７７Ｃに進む。
このようにすることで、いずれの濃度レベル信号ＬＶにあるかが場合分けできたことになる。
【０１６９】
ステップＳ７７４では、差分値Ｄ（ｎ）が第１レベル間しきい値Ｔ１より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔ１のときは、最も低い濃度レベルから上の濃度レベルに変更する必要がないので、サブルーチンを抜けてメインルーチンに戻る。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔ１のときは、ステップＳ７７７に進み、濃度レベル信号ＬＶを１ランク上のＬＶ＝１とし、その後メインルーチンに戻る。具体的にはマイクロコンピュータ１６の出力端子１８から出力するＰＷＭ信号のデューティ比を１５％から３０％に変更し、メインルーチンに戻る。
また、ステップＳ７７５では、差分値Ｄ（ｎ）が第２レベル間しきい値Ｔ２より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔ２のときは、ステップＳ７７Ａに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔ２のときは、ステップＳ７７８に進み、濃度レベル信号ＬＶを現在より１ランク上のＬＶ＝２とし、メインルーチンに戻る。具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比を３０％から５０％に変更し、メインルーチンに戻る。
さらに、ステップＳ７７６では、差分値Ｄ（ｎ）が第３レベル間しきい値Ｔ３より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔ３のときは、ステップＳ７７Ｂに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔ３のときは、ステップＳ７７９に進み、濃度レベル信号ＬＶを現在より１ランク上のＬＶ＝３とし、メインルーチンに戻る。具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比を５０％から７０％に変更し、メインルーチンに戻る。
【０１７０】
ステップＳ７７Ａでは、差分値Ｄ（ｎ）が第１レベル間しきい値Ｔ１より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔ１のときは、現在の濃度レベルからランクを下げる必要がないので、サブルーチンを抜けてメインルーチンに戻る。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔ１のときは、ステップＳ７７Ｄに進み、濃度レベル信号ＬＶを１ランク下のＬＶ＝０とし、その後メインルーチンに戻る。具体的にはマイクロコンピュータ１６の出力端子１８から出力するＰＷＭ信号のデューティ比を３０％から１５％に変更し、メインルーチンに戻る。
また、ステップＳ７７Ｂでは、差分値Ｄ（ｎ）が第２レベル間しきい値Ｔ２より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔ２のときは、現在の濃度レベルからランクを下げる必要がないのでメインルーチンに戻る。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔ２のときは、ステップＳ７７Ｅに進み、濃度レベル信号ＬＶを現在より１ランク下のＬＶ＝１とし、メインルーチンに戻る。具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比を５０％から３０％に変更し、メインルーチンに戻る。
さらに、ステップＳ７７Ｃでは、差分値Ｄ（ｎ）が第３レベル間しきい値Ｔ３より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔ３のときは、現在の濃度レベルからランクを下げる必要がないのでメインルーチンに戻る。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔ３のときは、ステップＳ７７Ｆに進み、濃度レベル信号ＬＶを現在より１ランク下のＬＶ＝２とし、メインルーチンに戻る。具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比を７０％から５０％に変更し、メインルーチンに戻る。
【０１７１】
その後は、ステップＳ７８で、ステップＳ７４，Ｓ７５で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ７９でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ７２に戻る。
【０１７２】
このようにすると、特定ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が大きくなり、第１レベル間しきい値Ｔ１を超えると、ステップＳ７７７で濃度レベル信号ＬＶ＝１とする。その後は、ステップＳ７３でＮｏと判断され、ステップＳ７５に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、比較的小さな第２係数ｋ２を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、特定ガスの濃度が上昇する時点のベース値に近い値を維持する。このため、このベース値Ｂ（ｎ）を基準として差分値Ｄ（ｎ）を算出することで特定ガスの濃度変化を判別することができる。しかも本実施形態２では、特定ガスの濃度を複数の濃度レベルに分けて出力することができる。これにより、電子制御アセンブリ２０において、全開や全閉だけでなく、半開などガス濃度に応じて適切なフラップ３４の開閉を行わせることができる。
【０１７３】
また逆に、特定ガスの濃度が十分低下して差分値Ｄ（ｎ）が小さくなると、ステップＳ７７Ｄで濃度レベル信号ＬＶ＝０を発生する。その後は、ステップＳ７３でＹｅｓと判断され、ステップＳ７４に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、再び比較的大きな第１係数ｋ１を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）が良く追従するようになる。このため、再び特定ガスの濃度が上昇しても、過去の特定ガスの変動に影響されることなく再び差分値Ｄ（ｎ）が大きくなるので、確実に特定ガスの濃度が上昇を捉えて適切な濃度レベル信号を発生することができる。
なお、本実施形態２では、濃度レベル信号ＬＶは、１ランクずつしか上下しないようにしている。このようにすることで、濃度レベル信号の急変を防ぐことができる。
【０１７４】
次いで、ＮＯｘの濃度を上昇させ、その後低下させたときに、図１１、図１２に示すフローチャートに従った制御により得られるセンサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度レベル信号ＬＶの変化の例を図１３に示す。なお本例も、実施形態１において説明した例と同様に、風洞内にガスセンサ素子１１を配置しておき、当初、ＮＯｘを含まない清浄空気を所定の風速で流し、その後、所定期間だけ所定濃度のＮＯｘを混入した空気を流したものである。第１係数ｋ１＝１／１６、第２係数ｋ２＝１／２０４８、第１レベル間しきい値Ｔ１＝０．０２Ｖ、第２レベル間しきい値Ｔ２＝０．３Ｖ、第３レベル間しきい値Ｔ３＝０．７Ｖとした場合について説明する。
時刻０〜約３５秒においては、清浄空気が流され、センサ出力値Ｓ（ｎ）は若干のノイズによる変動はあるものの、ほぼ一定値（約１．０Ｖ）に保たれている。時刻約３５秒においてＮＯｘの上昇が始まると、それに伴いセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇する。その後、再び時刻約２４０秒〜約３００秒において徐々に低下して、ついには元のレベル（約１．０Ｖ）に戻る様子が分かる。
【０１７５】
これに対し、ベース値Ｂ（ｎ）は、当初時刻０〜約３５秒においては、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して若干の変動しながらほぼ一定値を保っている。従って、差分値Ｄ（ｎ）は、ほぼ０Ｖを維持している。ところが、時刻約３５秒において、ＮＯｘの濃度が上昇すると、センサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇し始める。すると、ベース値Ｂ（ｎ）が完全には追従できないため、差分値Ｄ（ｎ）が大きくなり、第１レベル間しきい値Ｔ１＝０．０２Ｖを超えると、濃度レベル信号ＬＶがＬＶ＝０からＬＶ＝１に変更される。また、次回以降、ステップＳ７５において、ベース値Ｂ（ｎ）の算出にはｋ２（＝１／２０４８）が使用されるので、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に緩やかに近づくように徐々に上昇する。
【０１７６】
さらに、センサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇しても、ベース値Ｂ（ｎ）はそれほど上昇しないため、さらに差分値Ｄ（ｎ）が増加するので、第２レベル間しきい値Ｔ２＝０．３Ｖを超えると、濃度レベル信号ＬＶがＬＶ＝２に、さらに、第３レベル間しきい値Ｔ３＝０．７Ｖを超えると、濃度レベル信号ＬＶがＬＶ＝３に変更される。
【０１７７】
その後、ＮＯｘの濃度が徐々に低下してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下すると、差分値Ｄ（ｎ）も小さくなる。差分値が第３レベル間しきい値Ｔ３＝０．７Ｖを下回ると、ＮＯｘの濃度が１ランク分低下したと判断し、濃度レベル信号ＬＶをＬＶ＝３からＬＶ＝２に変更する。さらに、差分値が第２レベル間しきい値Ｔ２＝０．３Ｖを下回ると、ＮＯｘの濃度がさらに１ランク分低下したと判断し、濃度レベル信号ＬＶをＬＶ＝２からＬＶ＝１に変更する。さらに、差分値が第１レベル間しきい値Ｔ１＝０．０２Ｖを下回ると、ＮＯｘの濃度が十分低下したと判断し、濃度レベル信号ＬＶをＬＶ＝１からＬＶ＝０に変更する。それとともに、以降ベース値Ｂ（ｎ）はステップＳ７４によって第１係数ｋ１を用いて算出されるようになるので、再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して変化するようになる。従って、再びＮＯｘの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下したとしても、直ちにこれを検知し、適切な濃度レベル信号ＬＶを発生することができる。
なお、本実施形態２では、濃度レベルを１ランク上げるときのレベル間しきい値と濃度レベルを１ランク上げるときのレベル間しきい値とに、同じレベル間しきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を用いているので、上記例（図１３参照）では、若干チャタリングが生じている。
【０１７８】
このような制御によって得られた濃度レベル信号ＬＶを用いることで、車両用オートベンチレーションシステム１００（図１参照）について、例えば、下記のような制御を行うことができる。即ち、フラップ駆動回路２１において、図１４のフローチャートに示すように、ステップＳ１で初期設定を行った後、ステップＳ２Ａで濃度レベル信号ＬＶを取得し、ステップＳ３Ａで濃度レベル信号ＬＶがレベルを検出する。ここで、ＬＶ＝０、つまり車室外における特定ガスの濃度が十分低い場合には、ステップＳ４Ａにおいて、フラップ３４の全開を指示する。これにより、フラップ３４が回動して、外気取り入れ用ダクト３３がダクト３１に接続され、外気が車室内に取り入れられる。一方、ステップＳ３ＡにおいてＬＶ＝２または３、つまり車室外における特定ガスの濃度がかなり高い場合には、ステップＳ５Ａにおいて、フラップ３４の全閉を指示する。これにより、フラップ３４が回動して、内気取り入れ用ダクト３２がダクト３１に接続され、外気導入が遮断されると共に、内気循環となる。さらに、ステップＳ３Ａにおいて、ＬＶ＝１の場合、つまり特定ガスの濃度がやや高い場合には、ステップＳ６において、フラップ３４の半開を指示する。これにより、外気の導入が若干制限されると共に、内気循環も行われる。
このように、複数（本実施形態では３つ）の濃度レベル信号を発生させることにより、フラップ３４の開度を、全閉と全開だけでなく、より細かく制御することができる。
【０１７９】
さらに、上記では、ＬＶ＝２と３とでいずれもフラップ３４を全閉としたが、ＬＶ＝２では１／４開とし、ＬＶ＝３で全閉とするなど、各濃度レベル信号とフラップ３４の開度とを一対一に対応させても良い。またこれとは逆に、ＬＶ＝０で全開とし、ＬＶ＝１，２，３のいずれでも全閉とするようにフラップ３４を制御することもできる。この場合でも、特定ガスの濃度レベルがどの程度であるかを知ることができる利点がある。
【０１８０】
なお、本実施形態２では、第２係数ｋ２＝０としたものについては説明しなかったが、実施形態１と同様に、ｋ２＝０としても、還元性ガスの濃度変化を測定することができる。但し、実施形態１において説明したように、環境の変化などの影響で、もしガスセンサ素子１１のセンサ抵抗値Ｒｓが高くなる側にドリフトした場合には、酸化性ガス成分の濃度が十分低下してもＬＶ＝０の濃度レベル信号を発生できない場合があり得るので、上記のようにｋ２＞０とするのが好ましい。
【０１８１】
（変形形態４）
上記実施形態２の変形形態について説明する。本変形形態４は、上記実施形態２と同様に、マイクロコンピュータ１６における処理フローにおいて、３つ以上濃度レベル、具体的には４つの濃度レベルに対応する４種の濃度レベル信号ＬＶ（ＬＶ＝０，１，２，３）を有し、これらの濃度レベルを分ける３つのレベル間しきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）を有する。但し、前記変形形態１と同様に、ガス検出装置４０及びこれを含む車両用オートベンチレーションシステム１４０を有する。即ち、ＣＯなどの還元性ガス成分の濃度変化を検出し、これに基づいてフラップ３４を開閉するシステムである点で、上記実施形態２と異なる。従って、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については同じ記号や番号を付し、説明を省略あるいは簡略化する。
【０１８２】
本変形形態４のマイクロコンピュータ１６における制御を、図１５のフローチャートに従って説明する。実施形態２と同様に、自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子４１が活性状態となるのを待って、ステップＳ７１で初期設定を行う。初期設定として、ベース値Ｂ（０）として当初のセンサ出力値Ｓ（０）を記憶しておく（Ｂ（０）＝Ｓ（０））。また、濃度レベル信号ＬＶとしてＬＶ＝０に相当する信号を発生させる。出力端子１８から出力されるＰＷＭ信号のデューティ比を濃度レベル信号に対応させ、ＬＶ＝０に相当する信号として、デューティ比１５％、ＬＶ＝１に相当する信号としてデューティ比３０％、ＬＶ＝２に相当する信号としてデューティ比５０％、ＬＶ＝３に相当する信号としてデューティ比７０％のＰＷＭ信号を発生させることも実施形態２と同様である。
【０１８３】
その後、ステップＳ７２に進み、センサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ７３において、現時点で濃度レベル信号ＬＶ＝０、つまり最も濃度が低いレベルを示す信号を発生しているかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＬＶ＝１，２，３のいずれかであれば、ステップＳ８５に進む。一方、ＹｅｓつまりＬＶ＝０の信号を発生していれば、ステップＳ８４に進む。
【０１８４】
ステップＳ８４では、第３係数ｋ３によってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、ステップＳ８６に進む。一方、ステップＳ８５では、第４係数ｋ４によってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、ステップＳ８６に進む。
ベース値Ｂ（ｎ）は、使用する係数ｋ３，ｋ４の大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が異なり、比較的大きな第３係数ｋ３（ｋ３＞ｋ４）を用いた場合（ステップＳ８４）には、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に迅速に追従する。一方、比較的小さな第４係数ｋ４（ｋ４＜ｋ３）を用いた場合（ステップＳ８５）には、ベース値Ｂ（ｎ）は、その変化が緩慢になり、過去の状態の影響を反映した値となる。
ステップＳ８６では、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）の式に従って算出し、ステップＳ７７のサブルーチンで濃度レベル信号ＬＶを切り替えて発生させるかどうかを判断する。
ステップＳ７７のサブルーチンでの処理（図１２参照）は、実施形態２と同様であるので記載を省略する。
【０１８５】
その後は、ステップＳ７８で、ステップＳ８４，Ｓ８５で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ７９でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ７２に戻る。
【０１８６】
このようにしても、還元性ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が大きくなって、第１レベル間しきい値Ｔ１を超えると、ステップＳ７７７で濃度レベル信号ＬＶ＝１とする。その後は、ステップＳ７３でＮｏと判断され、ステップＳ８５に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、比較的小さな第４係数ｋ４を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、特定ガスの濃度が上昇する時点のベース値に近い値を維持する。このため、ステップＳ８５で算出されるこのベース値Ｂ（ｎ）は、比較的特定ガスの濃度が低かった過去の状態を保持していると考えられ、このベース値Ｂ（ｎ）を基準として差分値Ｄ（ｎ）を算出することで特定ガスの濃度変化を判別することができる。しかも本変形形態４２でも、特定ガスの濃度を複数の濃度レベルに分けて出力することができる。これにより、電子制御アセンブリ２０において、全開や全閉だけでなく、半開などガス濃度に応じて適切なフラップ３４の開閉を行わせることができる。
【０１８７】
また逆に、特定ガスの濃度が十分低下して差分値Ｄ（ｎ）が小さくなると、ステップＳ７７Ｄで濃度レベル信号ＬＶ＝０を発生する。その後は、ステップＳ７３でＹｅｓと判断され、ステップＳ８４に進むことで、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するための係数が切り替えられて、再び比較的大きな第３係数ｋ３を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）が良く追従するようになる。このため、再び特定ガスの濃度が上昇しても、過去の特定ガスの変動に影響されることなく再び差分値Ｄ（ｎ）が大きくなるので、確実に特定ガスの濃度が上昇を捉えて適切な濃度レベル信号を発生することができる。
なお、本変形形態４２でも、濃度レベル信号ＬＶは、１ランクずつしか上下しないようにしている。このようにすることで、濃度レベル信号の急変を防ぐことができる。
【０１８８】
次いで、本変形形態４でも、ＣＯの濃度を上昇させ、その後低下させたときに、図１５及び図１２に示すフローチャートに従った制御により得られるセンサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度レベル信号ＬＶの変化の例を図１６に示す。なお本例も、変形形態１において説明した例と同様に、風洞内にガスセンサ素子４１を配置しておき、当初、ＣＯを含まない清浄空気を所定の風速で流し、その後、所定期間だけ所定濃度のＣＯを混入した空気を流したものである。
第３係数ｋ３＝１／１６、第４係数ｋ４＝１／１９２０、第１レベル間しきい値Ｔ１＝０．０２Ｖ、第２レベル間しきい値Ｔ２＝０．５Ｖ、第３レベル間しきい値Ｔ３＝１．１Ｖとした場合について説明する。
時刻０〜約３５秒においては、清浄空気が流され、センサ出力値Ｓ（ｎ）は若干のノイズによる変動はあるものの、ほぼ一定値（約２．５Ｖ）に保たれている。時刻約３５秒においてＣＯの上昇が始まると、それに伴いセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下する。その後、再び時刻約２１０秒〜約２６５秒において徐々に上昇して、ついには元のレベル（約２．５Ｖ）に戻る様子が分かる。
【０１８９】
これに対し、ベース値Ｂ（ｎ）は、当初時刻０〜約３５秒においては、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して若干の変動しながらほぼ一定値を保っている。従って、差分値Ｄ（ｎ）は、ほぼ０Ｖを維持している。ところが、時刻約３５秒において、ＣＯの濃度が上昇すると、センサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇し始める。すると、ベース値Ｂ（ｎ）が完全には追従できないため、差分値Ｄ（ｎ）が大きくなり、第１レベル間しきい値Ｔ１＝０．０２Ｖを超えると、濃度レベル信号ＬＶがＬＶ＝０からＬＶ＝１に変更される。また、次回以降、ステップＳ８５において、ベース値Ｂ（ｎ）の算出にはｋ４（＝１／１９２０）が使用されるので、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に緩やかに近づくように徐々に低下する。
【０１９０】
さらに、センサ出力値Ｓ（ｎ）が低下しても、ベース値Ｂ（ｎ）はそれほど低下しないため、さらに差分値Ｄ（ｎ）が増加するので、第２レベル間しきい値Ｔ２＝０．５Ｖを超えると、濃度レベル信号ＬＶがＬＶ＝２に、さらに、第３レベル間しきい値Ｔ３＝１．１Ｖを超えると、濃度レベル信号ＬＶがＬＶ＝３に変更される。
【０１９１】
その後、ＣＯの濃度が徐々に低下してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇すると、差分値Ｄ（ｎ）も小さくなる。差分値が第３レベル間しきい値Ｔ３＝１．１Ｖを下回ると、ＣＯの濃度が１ランク分低下したと判断し、濃度レベル信号ＬＶをＬＶ＝３からＬＶ＝２に変更する。さらに、差分値が第２レベル間しきい値Ｔ２＝０．５Ｖを下回ると、ＣＯの濃度がさらに１ランク分低下したと判断し、濃度レベル信号ＬＶをＬＶ＝２からＬＶ＝１に変更する。さらに、差分値が第１レベル間しきい値Ｔ１＝０．０２Ｖを下回ると、ＣＯの濃度が十分低下したと判断し、濃度レベル信号ＬＶをＬＶ＝１からＬＶ＝０に変更する。それとともに、以降ベース値Ｂ（ｎ）はステップＳ８４によって第３係数ｋ３を用いて算出されるようになるので、再びセンサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して変化するようになる。従って、再びＣＯの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下したとしても、直ちにこれを検知し、適切な濃度レベル信号ＬＶを発生することができる。
なお、本変形形態４でも、濃度レベルを１ランク上げるときのレベル間しきい値と濃度レベルを１ランク上げるときのレベル間しきい値とに、同じレベル間しきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を用いているので、上記例（図１６参照）では、若干チャタリングが生じている。
【０１９２】
このような制御によっても、車両用オートベンチレーションシステム１４０（図６参照）において、実施形態２と同様（図１４参照）、得られた濃度レベル信号ＬＶを用いて、フラップ駆動回路２１でフラップ３４の開度を指示し、適切に外気導入や内気循環の制御をすることができる。
【０１９３】
なお、本変形形態４でも、第４係数ｋ４＝０としたものについては説明しなかったが、変形形態１と同様に、ｋ４＝０としても、還元性ガスの濃度変化を測定することができる。但し、センサ抵抗値Ｒｓが低くなる側にドリフトした場合には、還元性ガス成分の濃度が十分低下してもＬＶ＝０の濃度レベル信号を発生できない場合があり得るので、上記のようにｋ４＞０とするのが好ましい。
【０１９４】
（変形形態５，６）
上記実施形態２及び変形形態４では、ステップＳ７７のサブルーチン（図１２参照）において、濃度レベル信号ＬＶは、１ランクずつしか上下しないようにしている。しかし、差分値Ｄ（ｎ）に応じて、濃度レベル信号ＬＶを選択できるようにして、濃度レベル信号ＬＶが一度に複数ランク分上下可能とすることもできる。
即ち、本変形形態５のガス検出装置１０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００は、処理フローのうち、ステップＳ７７のサブルーチンが実施形態２のものとは異なるのみであるので、ステップＳ７７のサブルーチンの内容を図１７を参照して説明する。
【０１９５】
ステップＳ７６で差分値Ｄ（ｎ）を算出して、ステップＳ７７に進む（図１１参照）と、まず、ステップＳ９１で現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、最も低い濃度レベルに対応するＬＶ＝０であるかどうかを判断する。ここで、ＹｅｓつまりＬＶ＝０の場合には、ステップＳ９４に進む。一方、ＮｏつまりＬＶ＝１，２，３のいずれかである場合には、ステップＳ９２に進む。
ステップＳ９２では、現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、２番目に低い濃度レベルに対応するＬＶ＝１であるかどうかを判断する。ここで、ＹｅｓつまりＬＶ＝１の場合には、ステップＳ９５に進む。一方、ＮｏつまりＬＶ＝２，３のいずれかである場合には、ステップＳ９３に進む。
さらに、ステップＳ９３では、現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、３番目に低い濃度レベルに対応するＬＶ＝２であるかどうかを判断する。ここで、ＹｅｓつまりＬＶ＝２の場合には、ステップＳ９６に進む。一方、Ｎｏつまり最も高い濃度レベルに対応するＬＶ＝３である場合には、ステップＳ９７に進む。
このようにすることで、現在いずれの濃度レベルにあるか、つまりどの濃度レベル信号ＬＶを発生しているかが場合分けできたことになる。
【０１９６】
ステップＳ９４では、差分値Ｄ（ｎ）が第１濃度レベル間しきい値Ｔ１より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔ１のときは、ステップＳ９Ａに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔ１のときは、ステップＳ９５に進む。
さらに、ステップＳ９５では、差分値Ｄ（ｎ）が第２濃度レベル間しきい値Ｔ２より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔ２のときは、ステップＳ９９に進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔ２のときは、ステップＳ９６に進む。
さらに、ステップＳ９６では、差分値Ｄ（ｎ）が第３濃度レベル間しきい値Ｔ３より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔ３のときは、ステップＳ９８に進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔ３のときは、ステップＳ９Ｅに進む。
【０１９７】
一方、ステップＳ９７では、差分値Ｄ（ｎ）が第３濃度レベル間しきい値Ｔ３より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔ３のときは、ステップＳ９Ｅに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔ３のときは、ステップＳ９８に進む。
さらに、ステップＳ９８では、差分値Ｄ（ｎ）が第２濃度レベル間しきい値Ｔ２より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔ２のときは、ステップＳ９ＤＣに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔ２のときは、ステップＳ９９に進む。
さらに、ステップＳ９９では、差分値Ｄ（ｎ）が第１濃度レベル間しきい値Ｔ１より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔ１のときは、ステップＳ９Ｂに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔ３のときは、ステップＳ９Ａに進む。
これにより、現在の濃度レベルに拘わらず、差分値Ｄ（ｎ）に応じた場合分けができる。
【０１９８】
そこで、ステップＳ９Ａでは、濃度レベル信号をＬＶ＝０とする、あるいはＬＶ＝０を維持する。また、ステップＳ９Ｂでは、濃度レベル信号をＬＶ＝１とする、あるいはＬＶ＝１を維持する。ステップＳ９Ｄでは、濃度レベル信号をＬＶ＝２とする、あるいはＬＶ＝２を維持する。ステップＳ９Ｅでは、濃度レベル信号をＬＶ＝３とする、あるいはＬＶ＝３を維持する。
以上により、現在の濃度レベルに拘わらず、差分値Ｄ（ｎ）に応じた場合分けを行って、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベル信号を発生させることができるようになる。従って、差分値Ｄ（ｎ）が急激に上昇あるいは低下した場合には、濃度レベル信号ＬＶが一度に複数ランク分上下することもあり得ることになる。
【０１９９】
なお、上記変形形態５では、実施形態２のガス検出装置１０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００において、処理フローのうち、ステップＳ７７のサブルーチンの内容を図１７に示すものとした。しかし、同様にして、前記変形形態４のガス検出装置４０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１４０において、ステップＳ７７のサブルーチンの内容を図１７に示すものを適用した変形形態６としてもよい。この変形形態６でも、現在の濃度レベルに拘わらず、差分値Ｄ（ｎ）に応じた場合分けを行って、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベル信号を発生させることができるようになる。従って、差分値Ｄ（ｎ）が急激に上昇あるいは低下した場合には、濃度レベル信号ＬＶが一度に複数ランク分上下することもあり得ることになる。
【０２００】
（変形形態７，８）
上記実施形態２や変形形態４では、濃度レベルを１ランク上げるときのレベル間しきい値と濃度レベルを１ランク下げるときのレベル間しきい値とに、同じレベル間しきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を用いていた。これに対し、各々のレベル間しきい値について、ヒステリシスを持たせるとよい。つまりレベルを上げるときのしきい値としてレベルアップしきい値と、これより小さな値レベルを下げるときのしきい値として、対応するレベルアップしきい値より小さな値のレベルダウンしきい値をそれぞれ選択することが好ましい。
即ち、本変形形態７では、実施形態２のガス検出装置１０及びこれを含む車両用オートベンチレーションシステム１００において、処理フローのうち、図１８に示すように、ステップＳ７７のサブルーチンの内容のうち、各レベル間しきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をそれぞれレベルアップしきい値Ｔｕ１，Ｔｕ２，Ｔｕ３、あるいはレベルダウンしきい値Ｔｄ１，Ｔｄ２，Ｔｄ３に代えたものである。そこで、ステップＳ７７のサブルーチンの内容を図１８を参照して説明する。
なお、各レベルアップしきい値Ｔｕ１，Ｔｕ２，Ｔｕ３、及びレベルダウンしきい値Ｔｄ１，Ｔｄ２，Ｔｄ３は、それぞれＴｕ１＜Ｔｕ２＜Ｔｕ３、Ｔｄ１＜Ｔｄ２＜Ｔｄ３、Ｔｄ１＜Ｔｕ１、Ｔｄ２＜Ｔｕ２、Ｔｄ３＜Ｔｕ３、の関係となっている。
【０２０１】
実施形態２と同様に、ステップＳ７６で差分値Ｄ（ｎ）を算出して、ステップＳ７７に進む（図１１参照）と、まず、ステップＳ７７１で現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、最も低い濃度レベルに対応するＬＶ＝０であるかどうかを判断する。ここで、ＹｅｓつまりＬＶ＝０の場合には、ステップＳ７７４Ａに進む。一方、ＮｏつまりＬＶ＝１，２，３のいずれかである場合には、ステップＳ７７２に進む。
ステップＳ７７２では、現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、ＬＶ＝１であるかどうかを判断する。ここで、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ７７５Ａに進む。一方、Ｎｏの場合には、ステップＳ７７３に進む。
さらに、ステップＳ７７３では、現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、ＬＶ＝２であるかどうかを判断する。ここで、Ｙｅｓの場合はステップＳ７７６Ａに進む。一方、ＮｏつまりＬＶ＝３である場合には、ステップＳ７７ＣＡに進む。このようにすることで、現在いずれの濃度レベルにあるか、つまりどの濃度レベル信号ＬＶを発生しているかが場合分けできる。
【０２０２】
ステップＳ７７４Ａでは、差分値Ｄ（ｎ）が第１レベルアップしきい値Ｔｕ１より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔｕ１のときは、最も低い濃度レベルから上の濃度レベルに変更する必要がないので、サブルーチンを抜けてメインルーチンに戻る。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔｕ１のときは、ステップＳ７７７に進み、濃度レベル信号ＬＶを１ランク上のＬＶ＝１とし、その後メインルーチンに戻る。具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比を１５％から３０％に変更し、メインルーチンに戻る。
また、ステップＳ７７５Ａでは、差分値Ｄ（ｎ）が第２レベルアップしきい値Ｔｕ２より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔｕ２のときは、ステップＳ７７ＡＡに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔｕ２のときは、ステップＳ７７８に進み、濃度レベル信号ＬＶを現在より１ランク上のＬＶ＝２とし、メインルーチンに戻る。具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比を３０％から５０％に変更し、メインルーチンに戻る。
さらに、ステップＳ７７６Ａでは、差分値Ｄ（ｎ）が第３レベルアップしきい値Ｔｕ３より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔｕ３のときは、ステップＳ７７ＢＡに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔｕ３のときは、ステップＳ７７９に進み、濃度レベル信号ＬＶを現在より１ランク上のＬＶ＝３とし、メインルーチンに戻る。具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比を５０％から７０％に変更し、メインルーチンに戻る。
このように、ステップ７７４Ａ，７７５Ａ，７７６Ａでは、レベル間しきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に代えて、レベルアップしきい値Ｔｕ１，Ｔｕ２，Ｔｕ３と比較する。
【０２０３】
ステップＳ７７ＡＡでは、差分値Ｄ（ｎ）が第１レベルダウンしきい値Ｔｄ１より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔｄ１のときは、現在の濃度レベルからランクを下げる必要がないので、サブルーチンを抜けてメインルーチンに戻る。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔｄ１のときは、ステップＳ７７Ｄに進み、濃度レベル信号ＬＶを１ランク下のＬＶ＝０とし、その後メインルーチンに戻る。具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比を３０％から１５％に変更し、メインルーチンに戻る。
また、ステップＳ７７ＢＡでは、差分値Ｄ（ｎ）が第２レベルダウンしきい値Ｔｄ２より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔｄ２のときは、現在の濃度レベルからランクを下げる必要がないのでメインルーチンに戻る。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔｄ２のときは、ステップＳ７７Ｅに進み、濃度レベル信号ＬＶを現在より１ランク下のＬＶ＝１とし、メインルーチンに戻る。具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比を５０％から３０％に変更し、メインルーチンに戻る。
さらに、ステップＳ７７ＣＡでは、差分値Ｄ（ｎ）が第３レベルダウンしきい値Ｔｄ３より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔｄ３のときは、現在の濃度レベルからランクを下げる必要がないのでメインルーチンに戻る。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔｄ３のときは、ステップＳ７７Ｆに進み、濃度レベル信号ＬＶを現在より１ランク下のＬＶ＝２とし、メインルーチンに戻る。具体的にはＰＷＭ信号のデューティ比を７０％から５０％に変更し、メインルーチンに戻る。
このように、ステップ７７ＡＡ，７７ＢＡ，７７ＣＡでは、レベル間しきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に代えて、レベルダウンしきい値Ｔｄ１，Ｔｄ２，Ｔｄ３と比較する。
【０２０４】
その後は、ステップＳ７８で、ステップＳ７４，Ｓ７５で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ７９でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ７２に戻る（図１１参照）。
【０２０５】
このようにすると、実施形態２と同様に、特定ガスの濃度が上昇して差分値Ｄ（ｎ）が大きくなり、第１レベル間しきい値Ｔｕ１を超えると、比較的小さな第２係数ｋ２を用いてベース値Ｂ（ｎ）が算出される。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、算出されるベース値Ｂ（ｎ）は、比較的特定ガスの濃度が低かった過去の状態を保持していると考えられる。このベース値Ｂ（ｎ）を基準として差分値Ｄ（ｎ）を算出することで特定ガスの濃度変化を判別することができる。
また、本変形形態７でも、特定ガスの濃度を複数の濃度レベルに分けて出力することができ、電子制御アセンブリ２０において、全開や全閉だけでなく、半開などガス濃度に応じて適切なフラップ３４の開閉を行わせることができる。
【０２０６】
さらに、上記のように、濃度レベルを１ランク上げるときのレベルアップしきい値Ｔｕ１等と濃度レベルを１ランク下げるときのレベルダウンしきい値Ｔｄ１等とを異ならせているので、差分値Ｄ（ｎ）がしきい値付近の値となったときにわずかな変動で濃度レベルが変わる問題、つまり濃度レベル信号ＬＶが頻繁に変わるチャタリングを防止することができて好ましい。
【０２０７】
次いで、ＮＯｘの濃度を上昇させ、その後低下させたときに、本変形形態７、即ち、図１１及び図１８に示すフローチャートに従った制御により得られるセンサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度レベル信号ＬＶの変化の例を図１９に示す。なお本例は、実施形態２において説明したのと同じデータを用い、図１８に示すフローチャートに従うデータ処理を行ったものである。従って、第１係数ｋ１＝１／１６、第２係数ｋ２＝１／２０４８である。また、第１レベルアップしきい値Ｔｕ１＝０．０２Ｖ、第２レベルアップしきい値Ｔｕ２＝０．３Ｖ、第３レベルアップしきい値Ｔｕ３＝０．７Ｖ、第１レベルダインしきい値Ｔｕ１＝０Ｖ、第２レベルダウンしきい値Ｔｕ２＝０．２Ｖ、第３レベルダウンしきい値Ｔｕ３＝０．６Ｖとした。
【０２０８】
図１３に示す実施形態２の濃度レベル信号ＬＶにおいて、時刻約１５０秒においてチャタリングが生じたのに対し、図１９の例ではチャタリングが生じていない。このように、レベルアップしきい値とレベルダウンしきい値とを用いてヒステリシスを持たせたので、本変形形態７によれば、チャタリングを防止できることが判る。
【０２０９】
なお、上記変形形態７では、実施形態２のガス検出装置１０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００において、処理フローのうち、ステップＳ７７のサブルーチンの内容を図１８に示すものとした。しかし、同様にして、前記変形形態４のガス検出装置４０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１４０において、ステップＳ７７のサブルーチンの内容を図１８に示すものを適用した変形形態８としてもよい。この変形形態８でも、濃度レベルを１ランク上げるときのレベルアップしきい値Ｔｕ１等と濃度レベルを１ランク下げるときのレベルダウンしきい値Ｔｄ１等とを異ならせているので、差分値Ｄ（ｎ）がしきい値付近の値となったときにわずかな変動で濃度レベルが変わる問題、つまり濃度レベル信号ＬＶが頻繁に変わるチャタリングを防止することができて好ましい。
【０２１０】
同様に、ＣＯの濃度を上昇させ、その後低下させたときに、本変形形態８、即ち、図１１及び図１８に示すフローチャートに従った制御により得られるセンサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度レベル信号ＬＶの変化の例を図２０に示す。なお本例は、変形形態４において説明したのと同じデータを用い、図１８に示すフローチャートに従うデータ処理を行ったものである。従って、第３係数ｋ３＝１／１６、第４係数ｋ４＝１／１９２０である。また、第１レベルアップしきい値Ｔｕ１＝０．０２Ｖ、第２レベルアップしきい値Ｔｕ２＝０．５Ｖ、第３レベルアップしきい値Ｔｕ３＝１．１Ｖ、第１レベルダインしきい値Ｔｕ１＝０Ｖ、第２レベルダウンしきい値Ｔｕ２＝０．４Ｖ、第３レベルダウンしきい値Ｔｕ３＝１．０Ｖとした。
【０２１１】
図１６に示す変形形態４の濃度レベル信号ＬＶにおいて、時刻約１８０〜２００秒においてチャタリングが生じたのに対し、図２０の例ではチャタリングが生じていない。このように、レベルアップしきい値とレベルダウンしきい値とを用いてヒステリシスを持たせたので、本変形形態８においても、チャタリングを防止できることが判る。
【０２１２】
（変形形態９，１０）
上記変形形態５や変形形態６でも、濃度レベルを上げるとき際のレベル間しきい値と濃度レベルを下げるときのレベル間しきい値とに、同じレベル間しきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を用いていた（図１７参照）。これに対し、上記変形形態７，８で行ったのと同様に、各々のレベル間しきい値について、ヒステリシスを持たせるとよい。つまりレベルを上げるときのしきい値としてレベルアップしきい値と、これより小さな値レベルを下げるときのしきい値として、対応するレベルアップしきい値より小さな値のレベルダウンしきい値をそれぞれ選択することが好ましい。
即ち、本変形形態９では、実施形態２のガス検出装置１０及びこれを含む車両用オートベンチレーションシステム１００において、処理フローのうち、図２１に示すように、ステップＳ７７のサブルーチンの内容のうち、各レベル間しきい値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をそれぞれレベルアップしきい値Ｔｕ１，Ｔｕ２，Ｔｕ３、あるいはレベルダウンしきい値Ｔｄ１，Ｔｄ２，Ｔｄ３に代えたものである。そこで、ステップＳ７７のサブルーチンの内容を図２１を参照して説明する。
なお、各レベルアップしきい値Ｔｕ１，Ｔｕ２，Ｔｕ３、及びレベルダウンしきい値Ｔｄ１，Ｔｄ２，Ｔｄ３は、それぞれＴｕ１＜Ｔｕ２＜Ｔｕ３、Ｔｄ１＜Ｔｄ２＜Ｔｄ３、Ｔｄ１＜Ｔｕ１、Ｔｄ２＜Ｔｕ２、Ｔｄ３＜Ｔｕ３、の関係となっている。
【０２１３】
実施形態２や変形形態５と同様に、ステップＳ７６で差分値Ｄ（ｎ）を算出して、ステップＳ７７に進む（図１１参照）と、まず、ステップＳ９１で現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、ＬＶ＝０であるかどうかを判断する。ここで、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ９４Ａに進む。一方、Ｎｏの場合には、ステップＳ９２に進む。
ステップＳ９２では、現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、ＬＶ＝１であるかどうかを判断する。ここで、ＹｅｓつまりＬＶ＝１の場合には、ステップＳ９５Ａに進む。一方、Ｎｏの場合には、ステップＳ９３に進む。
さらに、ステップＳ９３では、現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、ＬＶ＝２であるかどうかを判断する。ここで、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ９６Ａに進む。一方、ＮｏつまりＬＶ＝３である場合には、ステップＳ９７Ａに進む。
このようにすることで、変形形態４と同様に、現在いずれの濃度レベルにあるか、つまりどの濃度レベル信号ＬＶを発生しているかが場合分けできたことになる。
【０２１４】
次いで、ステップＳ９４Ａでは、差分値Ｄ（ｎ）が第１レベルアップしきい値Ｔｕ１より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔｕ１のときは、ステップＳ９Ａに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔｕ１のときは、ステップＳ９５Ａに進む。
さらに、ステップＳ９５Ａでは、差分値Ｄ（ｎ）が第２レベルアップしきい値Ｔｕ２より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔｕ２のときは、ステップＳ９９Ａに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔｕ２のときは、ステップＳ９６Ａに進む。
さらに、ステップＳ９６Ａでは、差分値Ｄ（ｎ）が第３レベルアップしきい値Ｔｕ３より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔｕ３のときは、ステップＳ９８Ａに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔｕ３のときは、ステップＳ９Ｅに進む。
【０２１５】
一方、ステップＳ９７Ａでは、差分値Ｄ（ｎ）が第３レベルダウンしきい値Ｔｄ３より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔｄ３のときは、ステップＳ９Ｅに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔｄ３のときは、ステップＳ９８Ａに進む。
さらに、ステップＳ９８Ａでは、差分値Ｄ（ｎ）が第２レベルダウンしきい値Ｔｄ２より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔｄ２のときは、ステップＳ９Ｄに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔｄ２のときは、ステップＳ９９Ａに進む。
さらに、ステップＳ９９Ａでは、差分値Ｄ（ｎ）が第１レベルダウンしきい値Ｔｄ１より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔｄ１のときは、ステップＳ９Ｂに進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔｄ１３のときは、ステップＳ９Ａに進む。
これにより、本変形形態９でも、現在の濃度レベルに拘わらず、差分値Ｄ（ｎ）に応じた場合分けができる。
【０２１６】
そこで、ステップＳ９Ａでは、濃度レベル信号をＬＶ＝０とする、あるいはＬＶ＝０を維持する。また、ステップＳ９Ｂでは、濃度レベル信号をＬＶ＝１とする、あるいはＬＶ＝１を維持する。ステップＳ９Ｄでは、濃度レベル信号をＬＶ＝２とする、あるいはＬＶ＝２を維持する。ステップＳ９Ｅでは、濃度レベル信号をＬＶ＝３とする、あるいはＬＶ＝３を維持する。
以上により、本実施形態９でも、変形形態５と同様に、現在の濃度レベルに拘わらず、差分値Ｄ（ｎ）に応じた場合分けを行って、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベル信号を発生させることができるようになる。従って、差分値Ｄ（ｎ）が急激に上昇あるいは低下した場合には、濃度レベル信号ＬＶが一度に複数ランク分上下することもあり得ることになる。
さらに、本変形形態９では、レベルアップしきい値及びレベルダウンしきい値を用いたので、濃度レベル変更の際、濃度レベル信号のチャタリングを防止することができる。
【０２１７】
なお、上記変形形態９では、変形形態５，即ち実施形態２のガス検出装置１０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００において、処理フローのうち、ステップＳ７７のサブルーチンの内容を図２１に示すものとした。しかし、同様にして、前記変形形態６，即ち変形形態４のガス検出装置４０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１４０において、ステップＳ７７のサブルーチンの内容を図２１に示すものを適用した変形形態１０としてもよい。この変形形態１０でも、現在の濃度レベルに拘わらず、差分値Ｄ（ｎ）に応じた場合分けを行って、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベル信号を発生させることができるようになる。従って、差分値Ｄ（ｎ）が急激に上昇あるいは低下した場合には、濃度レベル信号ＬＶが一度に複数ランク分上下することもあり得ることになる。
しかも、本変形形態１０では、レベルアップしきい値及びレベルダウンしきい値を用いたので、濃度レベル変更の際、濃度レベル信号のチャタリングを防止することができる。
【０２１８】
（実施形態３）
次いで、第３の実施形態について説明する。本実施形態３も、上記実施形態１，２と同様のガス検出装置１０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００を有する（図１参照）。即ち、ＮＯｘなどの酸化性ガス成分の濃度変化を検出し、これに基づいてフラップ３４を開閉するシステムである。
但し、マイクロコンピュータ１６における処理フローが異なる。即ち、前述の実施形態１，２等では、濃度低信号発生中の場合と濃度高信号発生中の場合で異なる算出手法を用いたが、その具体的手法としては、同様なベース値Ｂ（ｎ）の算出式を用いながらも、その係数を異ならせることによって算出手法を異ならせた。
これに対し、本実施形態３では、濃度低信号発生中には微分値を用いてガス濃度の変化を検出する。一方、濃度高信号発生中には、ベース値Ｂ（ｎ）を用いてガス濃度の変化を検出する。そこで、本実施形態３では、上記実施形態１，２と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略あるいは簡略化する。
【０２１９】
本実施形態３のマイクロコンピュータ１６における制御を、図２２のフローチャートに従って説明する。実施形態１と同様に、自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子１１が活性状態となるのを待って、ステップＳ１０１で初期設定を行う。初期設定として、濃度信号ＬＶとして濃度低信号を発生させておく、具体的には濃度信号ＬＶをローレベルとしておく。
【０２２０】
その後、ステップＳ１０２に進み、センサ出力電位Ｖｓを０．４秒ごとにＡ／Ｄ変換したセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ１０３において、現時点で濃度信号ＬＶがハイレベル、つまり特定ガス（本実施形態では酸化性ガス）の濃度が高いレベルにあることを示す濃度高信号を発生しているかどうかを判断する。ここで、Ｎｏつまり特定ガスの濃度が低く、濃度信号ＬＶがローレベルであり濃度低信号を発生していれば、ステップＳ１０４に進む。一方、Ｙｅｓ、つまり特定ガスの濃度が高く濃度信号ＬＶがハイレベルであり濃度高信号を発生していれば、ステップＳ１０８に進む。
【０２２１】
ステップＳ１０４では、実施形態１等と異なり、微分値Ｖ（ｎ）を算出する。具体的には、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と１サイクル前（０．４秒前）のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）を用いて、以下の式Ｖ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｓ（ｎ−１）によって算出し、ステップＳ１０５に進む。
この微分値Ｖ（ｎ）は、現在と１サイクル前のセンサ出力値Ｓ（n）の変化を示している。従って、酸化性ガスの濃度の上昇によって、センサ出力値Ｓ（ｎ）が大きくなると、その変化は直ちにこの微分値Ｖ（ｎ）に現れる。
【０２２２】
次いで、ステップＳ１０５で、ベース値Ｂ（ｎ）の値を調整する。このステップＳ１０５におけるベース値の調整については、後述する。その後、ステップＳ１０６で微分値Ｖ（ｎ）と微分しきい値Ｔｖとを比較し、微分値Ｖ（ｎ）が微分しきい値Ｔｖよりも大きいとき（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０７に進み、現在発生している濃度低信号に代えて、濃度高信号を発生し、ステップＳ１１２に進む。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルからハイレベルに切り替える。一方、微分値Ｖ（ｎ）の大きさが微分しきい値Ｔｖ以下の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１１２に進む。
【０２２３】
一方、ステップＳ１０８では、実施形態１と同様の式（下記参照）を用いて、前回のベース値Ｂ（ｎ−１）とセンサ出力値Ｓ（ｎ）とからベース値Ｂ（ｎ）を算出してステップＳ１０９に進む。Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝、ここで、係数ｋは、０＜ｋ＜１である。
前記したように、ベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従しつつもセンサ出力値より緩慢に変化する性質を有している。しかも、使用する係数ｋの大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が異なり、比較的大きな係数ｋを用いた場合には、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。一方、比較的小さな係数ｋを用いた場合には、ベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、センサ出力値に対してゆっくり追従する。
【０２２４】
従って、酸化性ガス濃度の上昇によって、センサ出力値Ｓ（ｎ）が大きくなる期間においては、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）ほどには上昇しない。つまり、算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、その直前ベース値Ｂ（ｎ−１）からあまり変化しないことになる。従って、遡れば、ステップＳ１０７で濃度低信号から濃度高信号に切り替えて発生した時点のベース値の影響が反映していることになる。
【０２２５】
ここで、ステップＳ１０５では、ベース値Ｂ（ｎ）として、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入する調整を行っている。従って、濃度低信号から濃度高信号への切替（ステップＳ１０７）直前のベース値は、その時点（切り替え直前）でのセンサ出力値に等しくされている。このため、それ以降にステップＳ１０８で算出されたベース値は、切り替え直前のセンサ出力値から徐々に変化した値となる。このようにして、このステップＳ１０８で算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、切り替え直前のセンサ出力値からセンサ出力値の変化に対して緩慢に追従した値となる。
【０２２６】
ステップＳ１０９では、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）の式に従って算出し、ステップＳ１１０でＰＩしきい値Ｔｐと比較する。差分値がＰＩしきい値Ｔｐより小さくなった場合、即ちＤ（ｎ）＜Ｔｐとなった場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ１１１に進み、現在発生している濃度高信号に代えて、濃度低信号を発生し、ステップＳ１１２に進む。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルからローレベルに切り替える。一方、差分値Ｄ（ｎ）の大きさがＰＩしきい値Ｔｐ以上の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１１２に進む。
このように、差分値Ｄ（ｎ）がＰＩしきい値Ｔｐよりも小さくなった場合、つまり、センサ出力値とベース値との差が、ＰＩしきい値Ｔｐより小さくなった場合には、酸化性ガスの濃度が低下したと判断して、濃度高信号から濃度低信号に切り替える。
【０２２７】
その後、ステップＳ１０７，Ｓ１１１のいずれからも、ステップＳ１１２に進み、ステップＳ１０５，Ｓ１０８で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ１１３でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ１０２に戻る。
このようにして、酸化性ガスの濃度が大きく上昇すると、直ちに微分値Ｖ（ｎ）が微分しきい値Ｔｖより大きくなり、濃度上昇の早い段階で、濃度高信号を発生する。その後は、ステップＳ１０３でＹｅｓと判断され、ステップＳ１０８に進むことで、微分値Ｖ（ｎ）に代えて、ベース値Ｂ（ｎ）が算出される。
【０２２８】
逆に、酸化性ガスの濃度が低下すると、差分値Ｄ（ｎ）が小さくなり、ステップＳ１１１で濃度低信号を発生する。その後は、ステップＳ１０３でＮｏと判断され、ステップＳ１０４に進むことで、再び微分値Ｖ（ｎ）が算出される。従って、再び酸化性ガスの濃度が上昇しても、ガス濃度上昇の早い段階でこれを捉えて、濃度高信号を発生することができる。
【０２２９】
次いで、上記フローチャートに従って動作するガス検出装置１０及び車両用オートベンチレーションシステム１００を、実際の道路を走行した場合におけるガス濃度変化データに適用した場合の、センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）、微分値Ｖ（ｎ）、及び濃度信号ＬＶの変化の例を、図２３のグラフに示す。なお、センサ出力値Ｓ（ｎ）、微分値Ｖ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）はいずれもマイクロコンピュータ１６内で処理される数値であるため、センサ出力値、ベース値、差分値の大きさを示す図中左端及び右端の縦軸は、任意の数値単位と考えて良い。また、見やすくするため、微分値Ｖ（ｎ）は正の値のみ表示すると共に、図中右端の縦軸に示すように、目盛り毎の単位をセンサ出力値等に比して大きくしてある。最下段に示す濃度信号ＬＶは、ハイ／ローの２段階に切り替えられ、図中上方がハイレベルに対応している。また、本実施形態では、係数ｋ＝１／６４、微分しきい値Ｔｖ＝１００、ＰＩしきい値Ｔｐ＝０とした場合について説明する。
【０２３０】
時刻０〜７８５秒の期間においては、一部（３３０〜３４５秒、及び６３５〜６８０秒）を除き、濃度信号ＬＶはローレベル、つまり濃度低信号を発生している。この期間は、ステップＳ１０５においてベース値Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）とされているので、センサ出力値とベース値とは一致して変化している。
その後、時刻約７８５秒付近において、センサ出力値が急激に（階段状）に上昇した。すると、直ちに微分値Ｖ（ｎ）が大きくなって微分しきい値Ｔｖを超えたため、濃度低信号に代えて濃度高信号が発生され（即ち濃度信号がハイレベルとされ）、ベース値Ｂ（ｎ）がステップＳ１０８によって算出されるようになる。
その後、時刻約８９０秒でセンサ出力値が低下し始めると、差分値も減少し、時刻約９０５秒で差分値がＰＩしきい値Ｔｐ＝０以下となる。従って、ステップＳ１１１において、濃度高信号に代えて濃度低信号が発生される。
【０２３１】
時刻約１１５５〜１２６０秒及び、時刻約１２８５〜１３４５秒においても同様な動作が確認できる。
さらに、時刻約７８５秒、１１５５秒、１２８５秒付近におけるセンサ出力値とベース値の関係から理解できるように、本実施形態では、濃度低信号発生時には、微分値Ｖ（ｎ）によってセンサ出力値の上昇、即ちガス濃度の上昇を検知しているので、上昇のごく初期に濃度低信号に代えて濃度高信号を発生することが可能となっていることが判る。
なお、上記グラフでは、ベース値を算出するに当たって係数ｋとしてｋ＝１／６４を使用したが、より小さな係数（例えば１／２５６など）を用いれば、センサ出力値に対して、ベース値がより緩慢に追従するため、センサ出力値がさらに低くなった時点で濃度低信号へ切り替えるようにすることができる。
【０２３２】
上記制御によっても、車両用オートベンチレーションシステム１００（図１参照）において、実施形態１と同様（図２参照）、得られた濃度信号ＬＶ（濃度低信号及び濃度高信号）を用いて、フラップ駆動回路２１でフラップ３４の開閉を指示し、外気導入と内気循環（全開／全閉）を制御することができる。
【０２３３】
（変形形態１１）
次いで、上記実施形態３の変形形態について説明する。本変形形態１１のガス検出装置４０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１４０は、前記した変形形態１とほぼ同様の構成を有する（図６参照）。従って、実施形態３と、ほぼ同様な処理フローによって処理されるが、異なる点をいくつか有する。即ち、上記実施形態３ではガスセンサ素子１１として、酸化性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが上昇するタイプのガスセンサ素子を用いた。これに対し、本変形形態１１では、還元性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが低下するタイプのガスセンサ素子４１を用いる点で異なる。
またこれに伴い、本変形形態１１のセンサ抵抗値変換回路４４では、還元性ガスの濃度が上昇すると、センサ抵抗値Ｒｓが低下し、センサ出力電位Ｖｓが低下するように構成されている点でも異なる。
さらに、マイクロコンピュータ１６における処理のフローも若干異なる。
従って、変形形態１や実施形態３と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略あるいは簡略化する。
【０２３４】
本変形形態１１のマイクロコンピュータ１６における制御を、図２４のフローチャートに従って説明する。実施形態３と同様に、自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子４１が活性状態となるのを待って、ステップＳ２０１で初期設定を行う。初期設定として、濃度信号ＬＶとして濃度低信号を発生させておく、具体的には濃度信号ＬＶをローレベルとしておく。
【０２３５】
その後、ステップＳ２０２に進み、センサ出力電位Ｖｓを０．４秒ごとにセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ２０３において、濃度高信号を発生しているかどうかを判断する。ここで、Ｎｏつまり濃度信号ＬＶがローレベルの場合には、ステップＳ１０４に進む。一方、Ｙｅｓつまり濃度信号ＬＶがハイレベルの場合には、ステップＳ１０８に進む。
【０２３６】
ステップＳ２０４では、実施形態３と同様に、微分値Ｖ（ｎ）を算出する。但し、実施形態３のステップＳ１０４と異なり（図２２参照）、１サイクル前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）から現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を差し引いて、つまり以下の式Ｖ（ｎ）＝Ｓ（ｎ−１）−Ｓ（ｎ）によって算出し、ステップＳ２０５に進む。このようにして微分値Ｖ（ｎ）を算出するのは、ガスの濃度が上昇したときに微分値が正の値となるようにして、微分値を扱いやすくするためである。この微分値Ｖ（ｎ）は、１サイクル前と現在のセンサ出力値Ｓ（n）の変化を示している。従って、還元性ガスの濃度の上昇によって、センサ出力値Ｓ（ｎ）が小さくなると、その変化は直ちにこの微分値Ｖ（ｎ）に現れる。
【０２３７】
次いで、ステップＳ２０５で、ベース値Ｂ（ｎ）の値を調整する。このステップＳ２０５におけるベース値の調整については、後述する。その後、ステップＳ２０６で微分値Ｖ（ｎ）と微分しきい値Ｔｖと比較し、微分値Ｖ（ｎ）が微分しきい値Ｔｖよりも大きいとき（Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０７に進み、現在発生している濃度低信号に代えて、濃度高信号を発生し、ステップＳ２１２に進む。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルからハイレベルに切り替える。一方、微分値Ｖ（ｎ）の大きさが微分しきい値Ｔｖ以下の場合（Ｎｏ）には、ステップ２１２に進む。
【０２３８】
一方、ステップＳ２０８では、変形形態１と同様の式（下記参照）を用いて、ベース値Ｂ（ｎ）を算出してステップＳ２０９に進む。Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝、ここで、係数ｋは、０＜ｋ＜１である。
ベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従しつつもセンサ出力値より緩慢に変化する。
【０２３９】
従って、還元性ガスの濃度の上昇によって、センサ出力値Ｓ（ｎ）が小さくなる期間においては、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）ほどには低下しない。従って、遡れば、ステップＳ２０７で濃度低信号から濃度高信号に切り替えて発生した時点のベース値の影響が反映していることになる。
【０２４０】
ここで、ステップＳ２０５では、ベース値Ｂ（ｎ）として、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入する調整を行っているので、それ以降にステップＳ２０８で算出されたベース値は、切り替え直前のセンサ出力値から徐々に変化した値となる。このように、このステップＳ２０８で算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、切り替え直前のセンサ出力値からセンサ出力値の変化に対して緩慢に追従した値となる。
【０２４１】
ステップＳ２０９では、実施形態３と同じく差分値Ｄ（ｎ）を求める。但し、Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）の式に従って算出する。これも、差分値を正の値として扱いやすくするためである。その後、ステップＳ２１０でＰＩしきい値Ｔｐと比較する。Ｄ（ｎ）＜Ｔｐとなった場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ２１１に進み、現在発生している濃度高信号に代えて、濃度低信号を発生し、ステップＳ２１２に進む。一方、Ｄ（ｎ）≧Ｔｐの場合（Ｎｏ）には、ステップＳ２１２に進む。
このようにして、差分値Ｄ（ｎ）がＰＩしきい値Ｔｐよりも小さくなった場合には、還元性ガスの濃度が低下したと判断して、濃度高信号から濃度低信号に切り替える。差分値Ｄ（ｎ）がＰＩしきい値Ｔｐより小さくなったと言うことは、還元性ガスの濃度が低下したことを示していると考えられるからである。
【０２４２】
その後、ステップＳ２１２において、ステップＳ２０５，Ｓ２０８で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ２１３でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ２０２に戻る。
このようにして、還元性ガスの濃度が大きく上昇すると、直ちに微分値Ｖ（ｎ）が微分しきい値Ｔｖより大きくなり、濃度上昇の早い段階で濃度高信号を発生する。その後は、ステップＳ２０３でＹｅｓと判断され、ステップＳ２０８に進むことで、微分値Ｖ（ｎ）に代えて、ベース値Ｂ（ｎ）が算出される。
【０２４３】
逆に、還元性ガスの濃度が低下すると、差分値Ｄ（ｎ）が小さくなり、ステップＳ２１１で濃度低信号を発生する。その後は、ステップＳ２０３でＮｏと判断され、ステップＳ２０４に進むことで、再び微分値Ｖ（ｎ）が算出される。従って、再び還元性ガスの濃度が上昇しても、ガス濃度上昇の早い段階でこれを捉えて、濃度高信号を発生することができる。
【０２４４】
（実施形態４）
次いで、第４の実施形態について説明する。本実施形態４も、上記実施形態１，３と同様のガス検出装置１０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００を有する。即ち、酸化性ガス成分の濃度変化を検出し、これに基づいてフラップ３４を開閉するシステムである。また、ガス濃度の低い期間は微分値を算出し、ガス濃度が高い期間はベース値及び差分値を算出する点は、実施形態３と同様である。
但し、本実施形態４は、マイクロコンピュータ１６における処理フローが異なり、濃度高（ハイ）及び濃度低（ロー）の２つのレベルの濃度信号ではなく、実施形態２と同様に、３つ以上濃度レベル、具体的には４つの濃度レベルに対応する４種の濃度レベル信号ＬＶ（ＬＶ＝０，１，２，３）を有する。なお、実施形態２と異なり、これらの濃度レベルを分ける３つのレベル間しきい値Ｔｐ１，Ｔｐ２，Ｔｐ３（Ｔｐ１＜Ｔｐ２＜Ｔｐ３）のほか、ＬＶ＝０の状態からガス濃度が上昇した際、微分値と比較するしきい値として、微分しきい値Ｔｖを有する。従って、実施形態１，３と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略あるいは簡略化する。
【０２４５】
本実施形態４のマイクロコンピュータ１６における制御を、図２５、図２６のフローチャートに従って説明する。実施形態１，３と同様に、自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子１１が活性状態となるのを待って、ステップＳ３０１で初期設定を行う。初期設定として、濃度レベル信号ＬＶとしてＬＶ＝０に相当する信号を発生させる。
具体的には、実施形態２と同じく、出力端子１８からの出力信号としてＰＷＭ信号を出力し、デューティ比を濃度レベル信号に対応させ、ＬＶ＝０に対応してデューティ比１５％のＰＷＭ信号を発生させる。同様に、ＬＶ＝１に相当する信号としてデューティ比３０％、ＬＶ＝２に相当する信号としてデューティ比５０％、ＬＶ＝３に相当する信号としてデューティ比７０％のＰＷＭ信号を発生させる。
【０２４６】
その後、ステップＳ３０２に進み、センサ出力電位Ｖｓを０．４秒ごとにＡ／Ｄ変換してセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ３０３において、現時点で濃度レベル信号ＬＶ＝０、つまり最も濃度が低いレベルを示す信号を発生しているかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＬＶ＝１，２，３のいずれかであれば、ステップＳ３０８に進む。一方、ＹｅｓつまりＬＶ＝０の信号を発生していれば、ステップＳ３０４に進む。
【０２４７】
ステップＳ３０４では、実施形態３と同様にして微分値Ｖ（ｎ）を算出し、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５では、実施形態３と同様にして、ベース値Ｂ（ｎ）の値を調整する。このステップＳ３０５におけるベース値の調整については、実施形態３と同様である。その後、ステップＳ３０６で微分値Ｖ（ｎ）と微分しきい値Ｔｖと比較し、微分値Ｖ（ｎ）が微分しきい値Ｔｖよりも大きいとき（Ｙｅｓ）には、ステップＳ３０７に進み、現在発生しているＬＶ＝０の濃度レベル信号に代えて、ＬＶ＝１の濃度レベル信号を発生し、ステップＳ３１１に進む。一方、微分値Ｖ（ｎ）の大きさが微分しきい値Ｔｖ以下の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ３１１に進む。
これにより、センサ出力値Ｓ（ｎ）が１サイクルの間に大きく増加して、微分値Ｖ（ｎ）が微分しきい値Ｔｖよりも大きくなった場合には、素早くこれを捉えて、濃度レベル信号をＬＶ＝０からＬＶ＝１に切り替え、ガス濃度が上昇してことを知らせることができる。
【０２４８】
一方、ステップＳ３０８でも、実施形態３と同じくベース値Ｂ（ｎ）を算出し、ステップＳ３０９に進む。
前記したように、ベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従しつつもセンサ出力値より緩慢に変化する性質を有している。
ステップＳ３０９では、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）の式に従って算出し、ステップＳ３１０で示すサブルーチンにおいて濃度レベル信号ＬＶを切り替えるかどうかの判断に用いる。
【０２４９】
このステップＳ３１０のサブルーチンの内容を図２６に示す。このサブルーチンＳ３１０は、ステップＳ９１及びＳ９４に対応するステップが無いことを除き、実施形態２におけるサブルーチンＳ７７と同様である。
即ち、このステップＳ３１０に進むと、まず、ステップＳ３２１で現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、２番目に低い濃度レベルに対応するＬＶ＝１であるかどうかを判断する。ここで、ＹｅｓつまりＬＶ＝１の場合には、ステップＳ３２３に進む。一方、ＮｏつまりＬＶ＝２，３のいずれかである場合には、ステップＳ３２２に進む。
ステップＳ３２２では、現在発生している濃度レベル信号ＬＶが、２番目に高い濃度レベルに対応するＬＶ＝２であるかどうかを判断する。ここで、ＹｅｓつまりＬＶ＝２の場合には、ステップＳ３２４に進む。一方、Ｎｏつまり最も高い濃度レベルに対応するＬＶ＝３である場合には、ステップＳ３２５に進む。
このようにすることで、現在いずれの濃度レベル信号ＬＶを発生しているかのよって場合分けできたことになる。
【０２５０】
ステップＳ３２３では、差分値Ｄ（ｎ）が第２レベル間しきい値Ｔｐ２より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔｐ２のときは、ステップＳ３２７に進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔｐ２のときは、ステップＳ３２４に進む。
さらに、ステップＳ３２４では、差分値Ｄ（ｎ）が第３レベル間しきい値Ｔｐ３より大きいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≦Ｔｐ３のときは、ステップＳ３２６に進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＞Ｔｐ３のときは、ステップＳ３３１に進む。
【０２５１】
一方、ステップＳ３２５では、差分値Ｄ（ｎ）が第３レベル間しきい値Ｔｐ３より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔｐ３のときは、ステップＳ３３１に進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔｐ３のときは、ステップＳ３２６に進む。
さらに、ステップＳ３２６では、差分値Ｄ（ｎ）が第２レベル間しきい値Ｔｐ２より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔｐ２のときは、ステップＳ３３０に進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔｐ２のときは、ステップＳ３２７に進む。
さらに、ステップＳ３２７では、差分値Ｄ（ｎ）が第１レベル間しきい値Ｔｐ１より小さいかどうかを判断する。ここで、ＮｏつまりＤ（ｎ）≧Ｔｐ１のときは、ステップＳ３２９に進む。一方、ＹｅｓつまりＤ（ｎ）＜Ｔｐ３のときは、ステップＳ３２８に進む。
これにより、現在の濃度レベルに拘わらず、差分値Ｄ（ｎ）に応じた場合分けができる。
【０２５２】
そこで、ステップＳ３２８では、濃度レベル信号をＬＶ＝０とする。また、ステップＳ３２９では、濃度レベル信号をＬＶ＝１とする、あるいはＬＶ＝１を維持する。ステップＳ３３０では、濃度レベル信号をＬＶ＝２とする、あるいはＬＶ＝２を維持する。ステップＳ３３１では、濃度レベル信号をＬＶ＝３とする、あるいはＬＶ＝３を維持する。
以上により、現在の濃度レベルに拘わらず、差分値Ｄ（ｎ）に応じた場合分けを行って、差分値Ｄ（ｎ）に応じた濃度レベル信号を発生させることができるようになる。従って、差分値Ｄ（ｎ）が急激に上昇あるいは低下した場合には、濃度レベル信号ＬＶが一度に複数ランク分上下することもあり得ることになる。
さらに、ステップＳ３２８で濃度レベル信号をＬＶ＝０とした後には、ステップＳ３０３でＹｅｓと判断され、ステップＳ３０４に進むことで、再び微分値Ｖ（ｎ）が算出される。従って、再び還元性ガスの濃度が上昇しても、ガス濃度上昇の早い段階でこれを捉えて、濃度レベル信号ＬＶ＝１を発生することができる。
【０２５３】
次いで、上記フローチャートに従って動作するガス検出装置１０及び車両用オートベンチレーションシステム１００を、実際の道路を走行した場合におけるガス濃度変化データに適用した場合の、センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）、微分値Ｖ（ｎ）、及び濃度レベル信号ＬＶの変化の例を、図２７のグラフに示す。
なお、このグラフに使用するセンサ出力値のデータとしては、図２３で示したガス濃度変化データと同一のものを使用した。また、ベース値の算出のための係数ｋも同様の値を用いた。従って、センサ出力値の他、微分値、ベース値、差分値はいずれも、図２３に示したものと同一であり、濃度レベル信号のみが異なっている。即ち、本実施形態では、濃度レベル信号として、ＬＶ＝０，１，２，３の４段階に対応する濃度レベル信号を出力するので、このグラフでも、図中上方ほど高位の濃度レベル信号に対応するように表現している。
また、図２１と同様に、センサ出力値、ベース値、差分値の大きさを示す図中左端及び右端の縦軸は、任意の数値単位であり、微分値Ｖ（ｎ）は正の値のみ表示すると共に、目盛り毎の単位をセンサ出力値等に比して大きくした。係数ｋ＝１／６４、微分しきい値Ｔｖ＝１００、第１レベル間しきい値Ｔｐ１＝０、第２レベル間しきい値Ｔｐ２＝１０００、第３レベル間しきい値Ｔｐ３＝２０００とした。
【０２５４】
時刻０〜７８５秒の期間においては、一部（３３０〜３４５秒、及び６３５〜６８０秒）を除き、濃度レベル信号ＬＶはＬＶ＝０に対応するデューティ比１５％のＰＷＭ信号を発生している。この期間は、ステップＳ３０５においてベース値Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）とされているので、センサ出力値とベース値とは一致して変化している。
その後、時刻約７８５秒付近において、センサ出力値が急激に（階段状）に上昇した。すると、直ちに微分値Ｖ（ｎ）が大きくなって微分しきい値Ｔｖを超えたため、濃度レベル信号としてＬＶ＝１（ディーティ比３０％のＰＷＭ信号）が発生され、ベース値Ｂ（ｎ）がステップＳ３０８によって算出されるようになる。従って、センサ出力値の増加に対しベース値は緩慢に増加するために、両者に差が生じて、差分値が正の値（ここでは約１６００）となる。従って、ステップＳ３１０のサブルーチンにおいて、濃度レベル信号がＬＶ＝２（デューティ比５０％）に切り替えられる。その後、このグラフから判るように、差分値の変動に従って、濃度レベル信号がＬＶ＝２あるいはＬＶ＝１に切り替えられる。
その後、時刻約９０５秒で差分値が第１レベル間しきい値Ｔｐ１＝０以下となる。従って、ステップＳ１１１において、濃度レベル信号としてＬＶ＝０が発生される。
【０２５５】
時刻約１１５５〜１２６０秒及び、時刻約１２８５〜１３４５秒においても同様な動作が確認できる。特に、時刻１１５５秒付近では、差分値が極めて大きく（約４０００）なったため、濃度レベル信号としてＬＶ＝３（デューティ比７０％）を発生する期間も有ったことが判る。
さらに、時刻約７８５秒、１１５５秒、１２８５秒付近におけるセンサ出力値とベース値の関係から理解できるように、本実施形態では、濃度レベル信号としてＬＶ＝０の発生時には、微分値Ｖ（ｎ）によってセンサ出力値の上昇、即ちガス濃度の上昇を検知しているので、上昇のごく初期に濃度レベル信号として、ＬＶ＝０に代えてＬＶ＝１，２，３のいずれかを発生していることが判る。
なお、上記グラフでは、ベース値を算出するに当たって係数ｋとしてｋ＝１／６４を使用したが、より小さな係数（例えば１／２５６など）を用いれば、センサ出力値に対して、ベース値がより緩慢に追従するため、センサ出力値がさらに低くなった時点で濃度レベル信号をＬＶ＝０に切り替えるようにすることができる。
【０２５６】
このような制御によっても、車両用オートベンチレーションシステム１００（図１参照）において、実施形態２と同様（図１４参照）、得られた濃度レベル信号ＬＶを用いて、フラップ駆動回路２１でフラップ３４の開度を指示し、適切に外気導入や内気循環の制御をすることができる。
【０２５７】
なお、上記実施形態４では、酸化性ガスに反応するガスセンサ素子１１を用いたガス検出装置１０及び車両用オートベンチレーションシステム１００に適用した。しかし、変形形態４，１１と同様、還元性ガスに反応するガスセンサ素子４１を用いたガス検出装置４０及び車両用オートベンチレーションシステム１４０において、同様な処理を行っても良い。但し、この場合には、還元性ガスの濃度が上昇すると、センサ出力値が低下するので、前記した変形形態１１と同様に、微分値Ｖ（ｎ）をＶ（ｎ）＝Ｓ（ｎ−１）−Ｓ（ｎ）により、また、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）により算出する（図２４参照）。
【０２５８】
（実施形態５）
次いで、第５の実施形態について説明する。本実施形態５も、上記実施形態１と同様のガス検出装置１０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００を有する。即ち、酸化性ガス成分の濃度変化を検出し、これに基づいてフラップ３４を開閉するシステムである。
但し、前記実施形態１では、濃度低信号発生期間も濃度高信号発生期間のいずれも、ベース値及び差分値を算出して、ガスの濃度変化を検出した。
これに対し、本実施形態５では、濃度低信号発生期間はｍ個移動平均値及び差分値（第１差分値）を算出し、濃度高信号発生期間はベース値及び差分値（第２差分値）を算出して、ガスの濃度変化を検出する点で異なる。従って、実施形態１と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略あるいは簡略化する。なお、本実施形態５ではｍ＝１００とした。
【０２５９】
本実施形態５のマイクロコンピュータ１６における制御を、図２８のフローチャートに従って説明する。実施形態１と同様に、自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子１１が活性状態となるのを待って、ステップＳ４０１で初期設定を行う。この初期設定として、濃度信号ＬＶとして濃度低信号を発生させておく、具体的には濃度信号ＬＶをローレベルとしておく。
その後、ステップＳ４０２に進み、センサ出力電位ＶｓをＡ／Ｄ変換したセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。これをステップＳ４０３でｎ≧ｍ−１、従ってｎ≧９９となるまで繰り返す。次述するように、ステップＳ４０６でｍ個移動平均値（１００個移動平均値）を算出するため、予めｍ−１個（＝９９個）のセンサ出力値を得ておくのである。なお、ステップＳ４０２及びＳ４０３で繰り返し取得するセンサ出力値の時間間隔は、後述するセンサ出力値の取得と同じく０．４秒毎とした。但し、ガス検出をより早く可能とするために、ステップＳ４０２，Ｓ４０３でのサンプリングタイムを、短く設定しても良い。
【０２６０】
その後、ステップＳ４０４に進み、センサ出力電位Ｖｓを０．４秒ごとにＡ／Ｄ変換したセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ４０５において、現時点で濃度信号ＬＶがハイレベル、つまり特定ガス（本実施形態では酸化性ガス）の濃度が高いレベルにあることを示す濃度高信号を発生しているかどうかを判断する。ここで、Ｎｏつまり濃度信号ＬＶがローレベルであり濃度低信号を発生していれば、ステップＳ４０６に進む。一方、Ｙｅｓ、つまり濃度信号ＬＶがハイレベルであり濃度高信号を発生していれば、ステップＳ４１１に進む。
【０２６１】
ステップＳ４０６では、実施形態１等と異なり、ｍ個移動平均値（本実施形態５では１００個移動平均値）Ｍｄ（ｎ）を算出する。具体的には、現在から遡ってｍ個（＝１００個）のセンサ出力値Ｓ（ｎ）〜Ｓ（ｎ−９９）の平均値を算出する。具体的には、以下の式Ｍｄ（ｎ）＝（Ｓ（ｎ）＋Ｓ（ｎ−１）＋…＋Ｓ（ｎ−９９））／１００を用いて算出し、ステップＳ４０７に進む。
この移動平均値Ｍｄ（ｎ）は、現在から遡って１００個分のセンサ出力値Ｓ（n）の平均値であって、平均値であるが故に、センサ出力値の急激な変動には十分追従できない。従って、例えばガスセンサ素子１１の温度変化等によるセンサ出力値のドリフトなどにより、ゆっくりとセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きくなると、その変化に追従して移動平均値Ｍｄ（ｎ）も増加する。しかし、センサ出力値が大きく上昇した場合には、移動平均値は十分追従できず、センサ出力値に遅れて上昇する。
【０２６２】
次いで、ステップＳ４０７で、第１差分値Ｄ（ｎ）を式Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｍｄ（ｎ）に従って算出する。
酸化性ガスの濃度が低いまま変化が少ない場合や、変化が緩やかな場合には、移動平均値Ｍｄ（ｎ）がセンサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して変化するので、この第１差分値Ｄ（ｎ）はあまり大きな値にならない。
しかし、酸化性ガスの濃度が大きく上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きく上昇すると、移動平均値Ｍｄ（ｎ）は十分追従できないために第１差分値Ｄ（ｎ）が大きくなる。従って、後述するステップＳ４０９において、Ｄ（ｎ）＞Ｔｍと判断され、ステップＳ４１０で濃度高信号を発生させることができる。
【０２６３】
さらに、ステップＳ４０８でベース値Ｂ（ｎ）の値を調整する。このステップＳ４０８におけるベース値の調整は、実施形態３におけるステップＳ１０５と同様の理由による。
その後、ステップＳ４０９で第１差分値Ｄ（ｎ）と移動平均しきい値Ｔｍとを比較し、第１差分値Ｄ（ｎ）が移動平均しきい値Ｔｍよりも大きいとき（Ｙｅｓ）には、ステップＳ４１０に進み、現在発生している濃度低信号に代えて、濃度高信号を発生し、ステップＳ４１６に進む。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルからハイレベルに切り替える。一方、第１差分値Ｄ（ｎ）の大きさが移動平均しきい値Ｔｍ以下の場合（Ｎｏ）には、てステップＳ４１６に進む。
【０２６４】
これにより、センサ出力値が増加して、第１差分値Ｄ（ｎ）が移動平均しきい値Ｔｍよりも大きくなった場合には、これを捉えて、濃度低信号から濃度高信号に切り替えることができる。
なお、本実施形態では、ｍ＝１００としたが、移動平均のサンプル数ｍが大きいほど、ｍ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）は変化し難くなり、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対して緩慢に追従するようになる。逆にサンプル数ｍを小さくすると、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対して比較的早く追従するようになる。従って、このガス検出装置１０などを使用する環境等を考慮して、サンプル数ｍの大きさを適宜選択すればよい。
なおこの移動平均値Ｍｄ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変化に対して、次述するステップＳ４１１で算出するベース値Ｂ（ｎ）よりも敏感に変化するように、サンプル数ｍと係数ｋとの関係を定めると良い。
【０２６５】
一方、ステップＳ４１１では、実施形態１と同様の式（下記参照）を用いて、ベース値Ｂ（ｎ）を算出してステップＳ４１２に進む。Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝、ここで、係数ｋは、０＜ｋ＜１である。
ベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従しつつも、センサ出力値より緩慢に変化する性質を有している。しかも、使用する係数ｋの大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度を変えることができる。
【０２６６】
従って、酸化性ガス濃度の上昇によって、センサ出力値Ｓ（ｎ）が大きくなる期間においては、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）ほどには上昇しない。つまり、算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、その直前ベース値Ｂ（ｎ−１）からあまり変化しないことになる。従って、遡れば、ステップＳ４１０で濃度低信号から濃度高信号に切り替えた時点のベース値の影響が反映していることになる。ここで、ステップＳ４０８では、ベース値Ｂ（ｎ）として、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入する調整を行っている。従って、濃度低信号から濃度高信号への切替（ステップＳ４１０）直前のベース値は、その時点（切り替え直前）でのセンサ出力値に等しい。また、それ以降にステップＳ４１１で算出されたベース値は、切り替え直前のセンサ出力値から徐々に変化した値となる。このように、このステップＳ４１１で算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、切り替え直前のセンサ出力値からセンサ出力値の変化に対して緩慢に追従した値となる。
【０２６７】
ステップＳ４１２では、第２差分値Ｄ２（ｎ）を式Ｄ２（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）に従って算出する。
さらにステップＳ４１３では、過去のセンサ出力値の調整及び記憶を行う。具体的には、９９個（＝ｍ−１個）分の過去のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）〜Ｓ（ｎ−９９）を現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）に書き換える。次述するように、ステップＳ４０５で濃度高信号に代えて濃度低信号を発生するようになった場合には、その後にステップＳ４０６で移動平均値を算出することとなる。その際に算出される移動平均値Ｍｄ（ｎ）の値を濃度信号切り替え直前のセンサ出力値に近い値となるようにし、切替時の動作が不安定となるのを防止するためである。
【０２６８】
次いで、ステップＳ４１４で第２差分値Ｄ２（ｎ）とＰＩしきい値Ｔｐとを比較する。Ｄ２（ｎ）＜Ｔｐとなった場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ４１５に進み、現在発生している濃度高信号に代えて、濃度低信号を発生し、ステップＳ４１６に進む。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルからローレベルに切り替える。
このように、Ｄ２（ｎ）＜Ｔｐとなった場合、つまり、センサ出力値とベース値との差が、ＰＩしきい値Ｔｐより小さくなった場合には、酸化性ガスの濃度が低下したと判断して、濃度高信号から濃度低信号に切り替える。
【０２６９】
濃度高信号を発生中（ステップＳ４０５でＹｅｓ）において、酸化性ガス濃度が低下すると、センサ出力値Ｓ（ｎ）の低下に対して、ベース値Ｂ（ｎ）が遅れて低下するので、第２差分値Ｄ２（ｎ）は徐々に小さくなる。従って、第２差分値Ｄ２（ｎ）がＰＩしきい値Ｔｐより小さくなったということは、酸化性ガスの濃度が低下したことを示していると考えられるからである。
一方、第２差分値Ｄ２（ｎ）の大きさがＰＩしきい値Ｔｐ以上の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ４１６に進み、濃度高信号の発生を維持する。
【０２７０】
その後、ステップＳ４１０，Ｓ４１５のいずれからも、ステップＳ４１６に進み、ステップＳ４０８，Ｓ４１１で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ４１７でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ４０４に戻る。
このようにして、酸化性ガスの濃度が上昇すると、センサ出力値Ｓ（ｎ）の上昇に遅れて移動平均Ｍｄ（ｎ）が変化するので、これを用いて算出した第１差分値Ｄ（ｎ）が移動平均しきい値Ｔｍより大きくなり、ステップＳ４１０で濃度高信号を発生する。その後は、ステップＳ４０５でＹｅｓと判断され、ステップＳ４１１に進むことで、移動平均値Ｍｄ（ｎ）に代えて、ベース値Ｂ（ｎ）が算出される。
【０２７１】
その後、酸化性ガスの濃度が低下すると、第２差分値Ｄ２（ｎ）が小さくなり、ステップＳ４１４で濃度低信号を発生する。その後は、ステップＳ４０５でＮｏと判断され、ステップＳ４０６に進むことで、再び移動平均値Ｍｄ（ｎ）が算出される。従って、再び酸化性ガスの濃度が上昇しても、これを捉えて濃度高信号を発生することができる。
【０２７２】
上記制御によっても、車両用オートベンチレーションシステム１００（図１参照）において、実施形態１と同様（図２参照）、得られた濃度信号ＬＶ（濃度低信号及び濃度高信号）を用いて、フラップ駆動回路２１でフラップ３４の開閉を指示し、外気導入と内気循環（全開／全閉）を制御することができる。
【０２７３】
（変形形態１２）
次いで、上記実施形態５の変形形態について説明する。本変形形態１２のガス検出装置４０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１４０は、前記した変形形態１とほぼ同様の構成を有する（図６参照）。従って、実施形態５と、ほぼ同様な処理フローによって処理されるが、異なる点をいくつか有する。即ち、上記実施形態５ではガスセンサ素子１１として、酸化性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが上昇するタイプのガスセンサ素子を用いた。これに対し、本変形形態１２では、還元性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが低下するタイプのガスセンサ素子４１を用いる点で異なる。
またこれに伴い、本変形形態１２のセンサ抵抗値変換回路４４では、還元性ガスの濃度が上昇すると、センサ抵抗値Ｒｓが低下し、センサ出力電位Ｖｓが低下するように構成されているる点でも異なる。
さらに、マイクロコンピュータ１６における処理のフローも若干異なる。
従って、変形形態１や実施形態５と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略あるいは簡略化する。
【０２７４】
本変形形態１２のマイクロコンピュータ１６における制御を、図２９のフローチャートに従って説明する。変形形態１と同様に、自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子４１が活性状態となるのを待って、ステップＳ５０１で初期設定を行う。初期設定として、濃度信号ＬＶとして濃度低信号を発生させておく、具体的には濃度信号ＬＶをローレベルとしておく。
その後、ステップＳ５０２に進み、センサ出力電位ＶｓをＡ／Ｄ変換したセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。これをステップＳ５０３でｎ≧９９となるまで繰り返す。次述するように、ステップＳ５０６でｍ個移動平均値（１００個移動平均値）を算出するため、予めｍ−１個（＝９９個）のセンサ出力値を得ておくのである。
【０２７５】
その後、ステップＳ５０４に進み、センサ出力電位Ｖｓを０．４秒ごとにＡ／Ｄ変換したセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ５０５で、現在、濃度高信号を発生しているか否かを判断する。ここで、Ｎｏつまり濃度低信号を発生していれば、ステップＳ５０６に進む。一方、Ｙｅｓつまり濃度高信号を発生していれば、ステップＳ５１１に進む。
【０２７６】
ステップＳ５０６では、実施形態５と同様にして１００個移動平均値Ｍｄ（ｎ）を算出し、ステップＳ５０７に進む。
この移動平均値Ｍｄ（ｎ）は、センサ出力値に追従して変化することは、実施形態５と同様である。従って、ガスセンサ素子４１の温度ドリフトなどにより、ゆっくりセンサ出力値Ｓ（ｎ）が小さくなると、その変化に追従して移動平均値Ｍｄ（ｎ）も減少する。しかし、還元性ガスの濃度の上昇によりセンサ出力値が大きく減少した場合には、移動平均値が十分追従できずセンサ出力値に遅れて減少する。
【０２７７】
次いで、ステップＳ５０７で、第１差分値Ｄ（ｎ）を式Ｄ（ｎ）＝Ｍｄ（ｎ）−Ｓ（ｎ）に従って算出する。なお、実施形態５におけるステップＳ４０７と算出の式が異なるのは、本変形形態で用いるガスセンサ素子４１の特性等を考慮し、還元性ガスの濃度の上昇局面で、第１差分値Ｄ（ｎ）が正の値となるようにして、処理を容易にするためである。
さらに、ステップＳ５０８でベース値Ｂ（ｎ）の値を調整する。このステップＳ５０８におけるベース値の調整は、実施形態３，５におけるステップＳ１０５、Ｓ４０８と同様の理由による。
【０２７８】
その後、ステップＳ５０９で第１差分値Ｄ（ｎ）と移動平均しきい値Ｔｍとを比較し、第１差分値Ｄ（ｎ）が移動平均しきい値Ｔｍよりも大きいとき（Ｙｅｓ）には、ステップＳ５１０に進み、現在発生している濃度低信号に代えて、濃度高信号を発生し、ステップＳ５１６に進む。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルからハイレベルに切り替える。一方、第１差分値Ｄ（ｎ）の大きさが移動平均しきい値Ｔｍ以下の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ５１６に進む。
これにより、センサ出力値Ｓ（ｎ）が減少して、第１差分値Ｄ（ｎ）が移動平均しきい値Ｔｍよりも大きくなった場合には、これを捉えて、濃度低信号から濃度高信号に切り替えることができる。
【０２７９】
一方、ステップＳ５１１では、変形形態１と同様の下記式を用いて、ベース値Ｂ（ｎ）を算出してステップＳ５１２に進む。Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝、ここで、係数ｋは、０＜ｋ＜１である。
ベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従しつつもセンサ出力値より緩慢に変化する性質を有している。しかも、使用する係数ｋの大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度を変えることができる。
【０２８０】
従って、還元性ガスの濃度の上昇によって、たとえセンサ出力値Ｓ（ｎ）が小さくなる期間においては、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）ほどには低下しない。つまり、算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、その直前ベース値Ｂ（ｎ−１）からあまり変化しないことになる。従って、遡れば、ステップＳ５１０で濃度低信号から濃度高信号に切り替えて発生した時点のベース値の影響が反映していることになる。
ここで、ステップＳ５０８では、ベース値Ｂ（ｎ）として、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入する調整を行っている。従って、濃度低信号から濃度高信号への切替（ステップＳ５１０）直前のベース値は、その時点（切り替え直前）でのセンサ出力値に等しい。また、それ以降にステップＳ５１１で算出されたベース値は、切り替え直前のセンサ出力値から徐々に変化した値となる。このように、このステップＳ５１１で算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、切り替え直前のセンサ出力値からセンサ出力値の変化に対して緩慢に追従した値となる。
【０２８１】
ステップＳ５１２では、第２差分値Ｄ２（ｎ）を式Ｄ２（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）に従って算出する。なお、本変形形態１２におけるステップＳ４１２と算出の式が異なるのは、本変形形態で用いるガスセンサ素子４１の特性等を考慮し、還元性ガスの濃度が高い期間に、第２差分値Ｄ２（ｎ）が正の値となるようにして、処理を容易にするためである。
さらにステップＳ５１３では、過去のセンサ出力値の調整及び記憶を行う。具体的には、９９個分の過去のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）〜Ｓ（ｎ−９９）を現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）に書き換える。再びステップＳ５０６で移動平均値を算出することとなった場合に、算出される移動平均値Ｍｄ（ｎ）の値を濃度信号切り替え直前のセンサ出力値に近い値となるようにし、切替時の動作が不安定となるのを防止するためである。
【０２８２】
次いで、ステップＳ５１４で第２差分値Ｄ２（ｎ）とＰＩしきい値Ｔｐとを比較する。Ｄ２（ｎ）＜Ｔｐとなった場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ５１５に進み、現在発生している濃度高信号に代えて、濃度低信号を発生し、ステップＳ５１６に進む。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルからローレベルに切り替える。このように、第２差分値Ｄ２（ｎ）がＰＩしきい値Ｔｐよりも小さい場合、つまり、ベース値とセンサ出力値との差が、ＰＩしきい値Ｔｐより小さくなった場合には、還元性ガスの濃度が低下したと判断して、濃度高信号から濃度低信号に切り替える。
【０２８３】
濃度高信号を発生中（ステップＳ５０５でＹｅｓ）において、還元性ガスの濃度が低下すると、センサ出力値Ｓ（ｎ）の上昇に対して、ベース値Ｂ（ｎ）が遅れて上昇するので、第２差分値Ｄ２（ｎ）は徐々に小さくなる。従って、第２差分値Ｄ２（ｎ）がＰＩしきい値Ｔｐより小さくなったということは、還元性ガスの濃度が低下したことを示していると考えられるからである。
一方、Ｄ２（ｎ）≧Ｔｐの場合（Ｎｏ）には、ステップ５１６に進み、濃度高信号の発生を維持する。
【０２８４】
その後、ステップＳ５１０，Ｓ５１５のいずれからも、ステップＳ５１６に進み、ステップＳ５０８，Ｓ５１１で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ５１７でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ５０４に戻る。
このようにして、還元性ガスの濃度が上昇すると、センサ出力値Ｓ（ｎ）の上昇に遅れて移動平均Ｍｄ（ｎ）が変化するので、これを用いて算出した第１差分値Ｄ（ｎ）が移動平均しきい値Ｔｍより大きくなり、ステップＳ５１０で濃度高信号を発生する。その後は、ステップＳ５０５でＹｅｓと判断され、ステップＳ５１１に進むことで、移動平均値Ｍｄ（ｎ）に代えて、ベース値Ｂ（ｎ）が算出される。
【０２８５】
その後、還元性ガスの濃度が低下すると、第２差分値Ｄ２（ｎ）が小さくなり、ステップＳ５１４で濃度低信号を発生する。その後は、ステップＳ５０５でＮｏと判断され、ステップＳ５０６に進むことで、再び移動平均値Ｍｄ（ｎ）や第１差分値Ｄ（ｎ）が算出される。従って、再び還元性ガスの濃度が上昇してもこれを捉えて濃度高信号を発生することができる。
【０２８６】
上記制御によっても、車両用オートベンチレーションシステム１４０（図６参照）において、実施形態１と同様（図２参照）、得られた濃度信号ＬＶ（濃度低信号及び濃度高信号）を用いて、フラップ駆動回路２１でフラップ３４の開閉を指示し、外気導入と内気循環（全開／全閉）を制御することができる。
【０２８７】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態や変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態や変形形態では、ガスセンサ素子１１，４１を分圧回路のアース側（下側）に位置させ、検出抵抗１２を電源側（上側）とした（図１、図６参照）が、上下逆として、ガスセンサ素子１１，４１を分圧回路の電源側（上側）に位置させ、検出抵抗１２をアース側（下側）としても良い。但し、このようにした場合には、例えば、ＮＯｘの濃度が上昇すると、センサ電圧Ｖｓが低下する方向に変化するというように、センサ抵抗変換回路の特性が逆になるので、それに応じた処理を行う必要がある。
【０２８８】
また、上記実施形態３，変形形態１１等では、ベース値Ｂ（ｎ）を算出したが、このベース値の算出に代えて、移動平均値を算出するようにしても良い。また、実施形態３等では微分値Ｖ（ｎ）を算出したが、微分値のほか、２階微分値や微分に似た算出手法（例えば、Ｓ（ｎ）−Ｓ（ｎ−２）など）によって求めた値を用いても良い。
【０２８９】
また、上記変形形態２，３，７，８，９，１０では、濃度チャタリングを防止するため、しきい値にヒステリシスを持たせ、濃度レベルを上げるときと下げるときで異なるしきい値で判断するようにしている。しかし、その他の方法によって、濃度信号や濃度レベル信号のチャタリングを防止することもできる。例えば、一旦濃度レベルを変更したら、所定時間を経過するまでその濃度レベルを維持するようにする手法が挙げられる。
【０２９０】
さらに、上記各実施形態及び変形形態では、センサ抵抗変換回路１４，４４として、ガスセンサ素子１１，４１と検出抵抗１２とで電源電位Ｖｃｃを分圧し、その動作点Ｐｄの電位Ｖｓを用いるものを使用した。しかし、センサ抵抗変換回路としては、ガスセンサ素子のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ出力電位を出力するものであれば良く、上記分圧回路以外の回路構成とすることもできる。
例えば、図３０に示すセンサ抵抗変換回路５１を有するガス濃度検出装置５０及びこれを含むオートベンチレーションシステム１５０を用いることもできる。即ち、センサ抵抗変換回路５１は、ガスセンサ素子５７のセンサ抵抗値Ｒｓに応じて変化する動作点Ｐｄのセンサ電圧Ｖｓ（出力信号）を得るためのセンサ抵抗変換回路であり、パルス入力端子５２と、出力端子５３とを有する。
このパルス入力端子５２には、抵抗値Ｒｃの固定抵抗器５４が接続され、さらにこの抵抗器５４に直列にダイオード５５のアノード５５１が接続されている。また、ダイオード５５のカソード５５２は、静電容量Ｃを有し一端５６２が接地されたコンデンサ５６の他端５６１と接続している。さらに、ガスセンサ素子５７は、コンデンサ５６と並列に配置され、一端５７２が接地され、他端５７１がコンデンサ５６の他端５６１及びダイオード５５のカソード５５２と接続している。なお、この接続点が動作点Ｐｄである。出力端子５３にはこの動作点Ｐｄのセンサ電位Ｖｓが導かれている。
【０２９１】
センサ電位Ｖｓは、実施形態１等と同様に、Ａ／Ｄ変換回路１５でＡ／Ｄ変換されて入力端子１７入力されたセンサ出力値Ｓ（ｎ）をマイクロコンピュータ１６で処理して、ガスの濃度変化を検出する。このマイクロコンピュータ１６の出力端子１８には、実施形態１等と同様に、電子制御アセンブリ２０（具体的にはフラップ駆動回路１７やアクチュエータ１８）が接続され、フラップ３４が制御されるようになっている。
さらに、マイクロコンピュータ１６には、センサ出力値Ｓ（ｎ）などに応じて、オープンドレインタイプの制御出力端子１９からパルス信号Ｓｃを出力する。このパルス信号Ｓｃによってガスセンサ素子駆動回路５１が駆動される。このパルス信号Ｓｃは、図中下方の円内に示すように、０Ｖと＋５Ｖとの２つの電位が交互に現れる周波数ｆｐのパルス信号であり、このパルス信号Ｓｃのデューティ比ＤＴ（％）は、ＤＴ＝１００ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）で与えられる。
【０２９２】
このセンサ抵抗変換回路５１の入力端子５２に印加されるパルス信号Ｓｃがハイレベルになると、固定抵抗器５４とダイオード５５を通じてコンデンサ５６に、時定数τ１＝Ｃ・Ｒｃ・Ｒｓ／（Ｒｃ＋Ｒｓ）で充電される。
一方、パルス信号Ｓｃがローレベルになると、コンデンサ５６の電荷はガスセンサ素子５７を通じて、時定数τ２＝ＣＲｓで放電される。
パルス信号Ｓｃを繰り返し入力すると、充電と放電とが均衡した定常状態となり、図中上方の円内に示すように、センサ電圧Ｖｓは、若干のリップルＶｒを有するものの、ほぼ一定値となる。このセンサ電圧Ｖｓは、センサ抵抗値Ｒｓに応じて変化するから、センサ電圧ＶｓをＡ／Ｄ変換して、実施形態１等と同様に処理することで、ガス濃度の変化を検出することができる。
【０２９３】
しかも、このセンサ抵抗変換回路５１を用いると、パルス信号Ｓｃのデューティ比ＤＴに応じて、コンデンサ５６の充電電圧を変化させることができる。
前記したように、ガスセンサ素子１１と検出抵抗１２とで電源電圧Ｖｃｃを分圧してセンサ電圧Ｖｓを得る回路（図１参照）では、温度や湿度などの環境によって、センサ抵抗値Ｒｓが大きく変動した場合に、センサ電圧Ｖｓが電源電位Ｖｃｃ近くあるいは接地電位近くに偏ってしまうことがある。すると、ガス濃度変化によってセンサ抵抗値Ｒｓがさらに変化しても、それによるセンサ電圧Ｖｓの変化が小さくなり、ガス濃度変化を正確に検出することができなくなることがある。
これに対して、本センサ抵抗変換回路５１を用いたガス濃度検出装置５０及びこれを含む車両用オートベンチレーションシステム１５０では、このような場合でも、パルス信号Ｓｃのデューティ比をＤＴ適宜選択することで、センサ電圧Ｖｓを、例えば、１〜３．５Ｖなどの所望の範囲に保ち、その電圧範囲内でガス濃度の変化によるセンサ電圧Ｖｓの変動を精度良く計測できる利点がある。
【０２９４】
その他、図３１に示すセンサ抵抗変換回路６１を有するガス濃度検出装置６０及びこれを含むオートベンチレーションシステム１６０を用いることもできる。このセンサ抵抗変換回路６１では、コンデンサ７０に蓄積した電荷を、ガスセンサ素子６７と第２ダイオード６８を介して接地電位（０Ｖ）となった制御出力端子１９に戻して放電させる点で異なる。従って、異なる部分を中心に説明する。
【０２９５】
このセンサ抵抗変換回路６１では、パルス入力端子６２と一端７０２が接地されたコンデンサ７０の他端７０１との間に、固定抵抗器６４とコンデンサ７０側をカソードとした第１ダイオード６５とが直列に接続されたＲＤ直列回路６６と、ガスセンサ素子６７とコンデンサ７０側をアノードとした第２ダイオード６８が直列に接続されたＳＤ直列回路６９とが、並列に接続されている。なお、コンデンサの他端７０１が動作点Ｐｄであり、出力端子６３にはこの動作点Ｐｄのセンサ電位Ｖｓが導かれている。
【０２９６】
このセンサ抵抗変換回路６１についても、マイクロコンピュータ１６の制御出力端子１９から出力されたパルス信号Ｓｃがハイレベルとなると、ＲＤ直列回路６６を通じて、時定数τ１＝ＣＲｃでコンデンサ７０に充電される。また、パルス信号Ｓｃがローレベルとなると、ＳＤ直列回路６９を通じて、時定数τ２＝ＣＲｓでコンデンサ７０に蓄えられた電荷が放電される。
パルス信号Ｓｃを繰り返し入力すると、上記センサ抵抗変換回路５１と同様に、センサ電圧Ｖｓはほぼ一定値となる。このセンサ電圧Ｖｓは、センサ抵抗値Ｒｓに応じて変化するから、センサ電圧ＶｓをＡ／Ｄ変換して、実施形態１等と同様に処理することで、ガス濃度の変化を検出することができる。
【０２９７】
しかも、パルス信号Ｓｃのデューティ比ＤＴに応じてコンデンサ７０の充電電圧を変化させることができる。このため、上記ガス検出装置５０やオートベンチレーションシステム１５０と同じく、温度や湿度などの環境によって、センサ抵抗値Ｒｓが大きく変動した場合に、センサ電圧Ｖｓが電源電位Ｖｃｃ近くあるいは接地電位近くに偏ってしまっても、パルス信号Ｓｃのデューティ比を適宜選択することで、センサ電圧Ｖｓを、例えば、１〜３．５Ｖなどの所望の範囲に保ち、その電圧範囲内でガス濃度の変化によるセンサ電圧Ｖｓの変動を確実に計測できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１にかかるガス検出装置および車両用オートベンチレーションシステムの概要を示す説明図である。
【図２】実施形態１にかかる車両用オートベンチレーションシステムにおける制御のフローを示す説明図である。
【図３】実施形態１にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図４】実施形態１にかかり、第２係数ｋ２＝０とした場合に、ＮＯｘの濃度がある期間上昇したときの、センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）の変化、及び濃度信号の変化を示す説明図である。
【図５】第２係数ｋ２＞０とした場合に、ＮＯｘの濃度がある期間上昇したときの、センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）の変化、及び濃度信号の変化を示す説明図である。
【図６】変形形態１にかかるガス検出装置および車両用オートベンチレーションシステムの概要を示す説明図である。
【図７】変形形態１にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図８】変形形態１にかかり、ＣＯの濃度がある期間上昇したときの、センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）の変化、及び濃度信号の変化を示す説明図である。
【図９】変形形態２にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図１０】変形形態３にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図１１】実施形態２にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図１２】実施形態２にかかる制御フローのうち、濃度レベル信号切替発生のサブルーチンの内容を示す説明図である。
【図１３】実施形態２にかかり、ＮＯｘの濃度がある期間上昇したときの、センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）の変化、及び濃度信号の変化を示す説明図である。
【図１４】実施形態２にかかる車両用オートベンチレーションシステムにおける制御のフローを示す説明図である。
【図１５】変形形態４にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図１６】変形形態４にかかり、ＣＯの濃度がある期間上昇したときの、センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）の変化、及び濃度信号の変化を示す説明図である。
【図１７】変形形態５，６にかかる制御フローのうち、濃度レベル信号切替発生のサブルーチンの内容を示す説明図である。
【図１８】変形形態７，８にかかる制御フローのうち、濃度レベル信号切替発生のサブルーチンの内容を示す説明図である。
【図１９】変形形態７にかかり、ＮＯｘの濃度がある期間上昇したときの、センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）の変化、及び濃度信号の変化を示す説明図である。
【図２０】変形形態８にかかり、ＣＯの濃度がある期間上昇したときの、センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）の変化、及び濃度信号の変化を示す説明図である。
【図２１】変形形態９，１０にかかる制御フローのうち、濃度レベル信号切替発生のサブルーチンの内容を示す説明図である。
【図２２】実施形態３にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図２３】実施形態３にかかり、実際の走行時におけるセンサ出力値Ｓ（ｎ）の例、及びベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）、微分値Ｖ（ｎ）の変化、及び濃度信号の変化を示す説明図である。
【図２４】変形形態１１にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図２５】実施形態４にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図２６】実施形態４にかかる制御フローのうち、濃度レベル信号切替発生のサブルーチンの内容を示す説明図である。
【図２７】実施形態４にかかり、実際の走行時におけるセンサ出力値Ｓ（ｎ）の例、及びベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）、微分値Ｖ（ｎ）の変化、及び濃度レベル信号の変化を示す説明図である。
【図２８】実施形態５にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図２９】変形形態１２にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図３０】その他のセンサ抵抗変換回路を含むガス濃度検出装置および車両用オートベンチレーションシステムの概要を示す説明図である。
【図３１】さらに他のセンサ抵抗変換回路を含むガス濃度検出装置および車両用オートベンチレーションシステムの概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１００，１４０，１５０，１６０ 車両用オートベンチレーションシステム
１０，４０，５０，６０ ガス検出装置
１１，４１，５７，６７ ガスセンサ素子
１２ 検出抵抗
１４，４４，５１，６１ センサ抵抗値変換回路
１６ マイクロコンピュータ
２０ 電子制御アセンブリ
２１ フラップ駆動回路
３１，３２，３３ ダクト
３４ フラップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas detection device and a vehicle autoventilation system that detect the concentration of a specific gas in the environment and changes thereof using a gas sensor element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such as gas sensor elements using lead-phthalocyanine or metal oxide semiconductors such as WO3 and SnO2, oxidizing gases such as NOx in the environment and reducing gases such as CO and HC (hydrocarbon) Since the sensor resistance value changes due to the gas concentration change, a gas sensor element is known that can detect a specific gas concentration change by the sensor resistance value change. A gas detection device using such a gas sensor element is also known. Furthermore, various control systems using this gas detection device, for example, a vehicle auto ventilator that performs flap opening / closing control for switching between introduction of outside air and introduction of inside air in accordance with the contamination status of outside air in the cabin There are known systems and systems that detect indoor air pollution caused by smoking or the like and control an air purifier.
[0003]
In such a gas detection device using a gas sensor element, for example, as disclosed in JP-A-5-157714, the sensitivity of the concentration change is improved so that the change in the gas concentration can be quickly handled. In order to improve the S / N against noise such as wind, what differentiates the output signal of the gas sensor element or A / D-converts the analog differential value, and further digitally differentiates to obtain a second-order differential value. ing.
Japanese National Publication No. 1-501095 discloses a sensor that integrates a sensor signal and compares the integrated value with the sensor signal to perform gas detection.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a gas detection device using a gas sensor element in which electrical characteristics such as sensor resistance change due to a change in the concentration of a specific gas, the electrical characteristic (sensor resistance value) of the gas sensor element is not only a change in the concentration of a specific gas, but also a temperature. It also has the property of fluctuating due to environmental influences such as humidity and wind speed. Therefore, in the gas detection device using the above differentiation, the relative change in the output signal is detected, but this output signal is not only due to the change in the concentration of the specific gas but also due to other environments such as temperature, humidity, and wind speed. Therefore, it is not possible to clearly distinguish whether it is due to the concentration of the specific gas or the variation due to disturbance such as a change in humidity only from the relative change in the output signal. For this reason, when the differential value or second-order differential value of the output signal of the gas sensor element is used as described above, it is possible to capture the time when the gas concentration fluctuates (for example, when the gas concentration suddenly increases) It is difficult to know how much the gas concentration has changed, or the subsequent gas concentration change state and the time when the gas concentration has decreased.
On the other hand, in the gas detection device that performs gas detection by comparing the integrated value of the sensor signal with the sensor signal, the change in the integrated value is delayed with respect to the change in the concentration of the specific gas. Then, the integrated value may be larger than the sensor output value. For this reason, even if the concentration of the specific gas subsequently increases again, the integrated value is larger than the sensor output value even though the concentration of the specific gas (and hence the sensor output value) starts to increase. In some cases, it was not possible to properly detect a change in the concentration of a specific gas, for example, the rise could not be detected and the detection timing was delayed.
[0005]
In addition, when detecting an increase or decrease in the concentration of a specific gas, the concentration rises as early as possible while reducing the effects of the environment, such as temperature and humidity, that is, the concentration is increased by catching the initial stage of concentration increase. There is a desire to generate a signal. On the other hand, there is a desire to generate a signal indicating that the concentration has decreased after the concentration has decreased sufficiently at the time when the concentration has decreased. However, as in the case of the above-described conventional technique using differentiation or integration, the value calculated by the same calculation method (differential value, etc.) is used to determine whether the concentration increases or decreases. It is difficult to generate each signal by properly grasping both the initial stage and the time when the concentration falls.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, and can appropriately generate each signal by appropriately detecting the rise and fall times of a specific gas concentration, and influence of the environment such as temperature, humidity, and wind speed. It is an object of the present invention to provide a gas detection device capable of detecting a change in the concentration of a specific gas and an autoventilation system for a vehicle using the same.
[0007]
[Means, actions and effects for solving the problems]
The solution is a gas detection device using a gas sensor element whose electrical characteristics change according to the concentration of a specific gas, the acquisition means for acquiring a sensor output value using the gas sensor element, and the sensor output value. The first determination target value calculated by using the first determination means for determining whether or not the first threshold value satisfies the first magnitude relationship with respect to the first threshold value, and the sensor output value is used for the first determination. Second determination means for determining whether or not a second determination target value calculated by a calculation method different from the calculation method for calculating the target value satisfies a second magnitude relationship with respect to the second threshold; A density signal generating means for generating either a low signal or a high density signal, wherein the first determination means satisfies the first magnitude relationship in a period in which the low density signal is generated; In place of the low concentration signal When the second determination means satisfies the second magnitude relationship during the period when the high density signal is generated and the high density signal is generated, the low density signal is generated instead of the high density signal. And a concentration signal generating means.
[0008]
According to the gas detection device of the present invention, during a period in which the concentration of the specific gas is low (period in which the low concentration signal is generated), the first determination target value calculated using the sensor output value is less than the first threshold value. When the first magnitude relationship is satisfied, a high density signal is generated instead of the low density signal. On the other hand, during the period when the concentration is high (the period during which the high concentration signal is generated), the second determination target value calculated by a calculation method different from the first determination target value using the sensor output value is greater than the second threshold value. When the second magnitude relationship is satisfied, a low density signal is generated instead of the high density signal.
In addition, the calculation means for calculating the first determination target value in the generation period of the low density signal is different from the calculation method for calculating the second determination target value in the generation period of the high density signal.
That is, the first magnitude relationship or the second magnitude relationship is determined using the first determination target value and the second determination target value calculated by different calculation means depending on whether the concentration of the specific gas is low or high. A change in gas concentration can be determined under appropriate conditions according to the period during which the low concentration signal or high concentration signal is generated.
[0009]
In this way, it is possible to set conditions suitable for detecting the rise time and the fall time of the concentration, such as adapting to the human sense of smell. For example, a high concentration signal is generated at the earliest possible time while reducing the influence of the environment such as temperature and humidity during the concentration rise time, while a low concentration signal is generated at the time when the concentration is sufficiently lowered during the concentration fall time. Can be set to generate. Therefore, in a vehicle auto-ventilation system or the like, appropriate control, for example, switching to the inside air circulation at the beginning of the concentration increase of the specific gas in the outside air, and switching to the outside air circulation when the concentration sufficiently decreases can be performed.
[0010]
Note that the first determination target value and the second determination target value are both values calculated using a sensor output value by a certain calculation method. Examples of the first determination target value and the second determination target value include a differential value, a second-order differential value, and the like. Alternatively, the difference value between the sensor output value and the integral value, or the sensor output value S (n) and B (n) = B (n−1) + k {S (n) −B (n−1)} A difference value such as a difference value from the obtained base value B (n) or a difference value between the sensor output value S (n) and the moving average value Md (n) can be mentioned. Further, a difference value between the sensor output value and a value that increases (or decreases) with time in a predetermined pattern, for example, a difference value between the sensor output value and a value that linearly increases (or decreases) with time at a predetermined inclination, Examples include values such as a difference value between the sensor output value and a value that increases (or decreases) stepwise with time.
[0011]
Examples of electrical characteristics that change in the gas sensor element include resistance value, electromotive force, current, capacitance, and inductance.
The sensor output value acquisition means may be configured to appropriately acquire the sensor output value according to a change in the electrical characteristics of the gas sensor element or a processing format such as analog processing or digital processing. For example, in the case of performing digital processing, A / D conversion processing and the like are included.
Further, for example, a case where a low density signal or a high density signal corresponds to a plurality of levels of signals, for example, a signal corresponding to three density levels is included as a high density signal.
Further, the calculation methods may be different from each other, for example, one is a calculation method for obtaining a differential value and the other is a calculation method for obtaining a moving average value. In addition, there is a case where one is a calculation method for obtaining 30 moving average values and the other is a calculation method for obtaining 50 moving averages. Furthermore, although the same calculation formula is used, there is a case where the calculated value calculated based on the sensor output value is weighted by changing the value of a predetermined coefficient set in the calculation formula.
[0012]
In the gas detection device, the high concentration signal includes a plurality of concentration level signals respectively corresponding to a plurality of concentration levels of the specific gas, and is between the second determination target value and the plurality of concentration levels. Third density determination means for determining whether or not a plurality of threshold values between levels corresponding one-to-one with respect to an inter-level boundary satisfy a predetermined magnitude relationship, and the density signal generating means includes: In a period when the low density signal is generated, when the first determination means satisfies the first magnitude relationship, the density corresponding to any one of the density high signals instead of the low density signal. In the period in which the level signal is generated and any one of the density level signals belonging to the high density signal is generated, the second determination target value is the current density level and the density level one higher than the current density level. The density level signal corresponding to a density level higher than the current density level is generated when the predetermined level relationship is satisfied with respect to the threshold between levels corresponding to the boundary between levels between The second determination target value is the predetermined magnitude relationship with respect to the inter-level threshold value corresponding to the inter-level boundary between the current density level and the density level one level lower than the current density level. When the second determination means satisfies the second magnitude relationship, the density level signal corresponding to a density level lower than the current density level is generated. It is preferable to use a gas detector that generates the low concentration signal instead.
[0013]
As described above, since the high concentration signal includes a plurality of concentration level signals, the concentration level signal can be switched according to the concentration of the specific gas even during the generation of the high concentration signal. For this reason, even during the generation of a high concentration signal, it is possible to know the degree of concentration such as whether the concentration of the specific gas is relatively low or relatively high. In addition, in the vehicle auto-ventilation system, it is possible to perform finer control such as setting the flap to an appropriate opening degree such as half-opening as well as making the flap either fully closed or fully open.
[0014]
Further, in the gas detection device, the second calculation is calculated by using the sensor output value and the sensor output value, and when the sensor output value changes, the second calculation changes more slowly than the sensor output value. A second calculation unit that calculates a second difference value that is a difference between the second determination value and the second determination value. On the other hand, a gas detection device that determines whether or not the second magnitude relationship is satisfied may be used.
[0015]
In this gas detection device, the second calculated value changes more slowly than the sensor output value. For example, when the sensor output value increases with the increase in the specific gas concentration, the second calculated value follows and changes more slowly than the sensor output value due to the characteristic relationship of the acquisition means.
The electrical characteristics of the gas sensor element are influenced not only by the concentration change of the specific gas, but also by the environment such as temperature and humidity and the wind speed, and even if the concentration of the specific gas is constant, the sensor output value gradually changes. In other words, it may drift.
First, it is assumed that an acquisition unit having a characteristic that the sensor output value increases as the specific gas concentration increases is used. Here, if a drift occurs in the direction in which the sensor output value increases during the period from when the concentration of the specific gas increases to the subsequent decrease in concentration, the concentration of the specific gas decreases to the same level as before the increase. Even in this case, the sensor output value decreases only to a value larger than the value before the increase due to drift.
[0016]
In this case, if the second calculated value does not change and remains constant, the second difference value that is the difference between the sensor output value and the second calculated value is also larger than the value before the increase. It will only decline. Accordingly, there is a risk that the concentration of the specific gas is actually lowered, but the second difference value is large, so that it is erroneously determined that the concentration of the specific gas is high, and a failure in which the decrease in gas concentration cannot be determined. is there. Then, when the gas detection device of the present invention is used for a vehicle autoventilation system or an air purifier control system, the flap remains closed for a long time or the fan becomes high rotation, Proper control becomes difficult.
On the other hand, as the second calculated value, although it changes, it does not follow the sensor output value but regardless of this, a value that rises in a predetermined pattern, for example, a value that rises linearly with time at a constant slope, When a value that rises stepwise with time is used, the above-described problems do not occur. However, if the concentration of the specified gas is high for a long time, such as when entering a long tunnel, or if the sensor output value does not become so large, the concentration of the specified gas is still high. Regardless, the second difference value, which is the difference between the sensor output value and the second calculated value, may be smaller than the second threshold value, and a low density signal may be generated.
[0017]
On the other hand, according to the present invention, even in the case of the above assumption, the second calculated value changes slowly following the sensor output value, so even if drift occurs in the direction in which the sensor output value increases. The second difference value gradually decreases with time. For this reason, when the concentration of the specific gas decreases, the second difference value becomes smaller than the second threshold value, and a low concentration signal can always be generated. In addition, since the second calculated value follows the sensor output value slowly, but the second calculated value is a value corresponding to the sensor output value, unlike the above-described case where the second calculated value is increased in a predetermined pattern. In the state where the concentration of the specific gas is high, generation of a low concentration signal is prevented.
Therefore, in a vehicle auto-ventilation system or an air purifier control system, appropriate control can be performed such as opening a flap or lowering a fan when a certain amount of time has elapsed.
On the other hand, if the sensor output value decreases due to the increase in the specific gas concentration, the decrease in the specific gas concentration can be detected in the same way when the sensor output value decreases due to the increase in the specific gas concentration. Can do.
[0018]
Therefore, if the magnitude relationship between the second difference value and the second threshold value is appropriately set according to the characteristics of the acquisition means and the nature of the second calculation value, whether or not the magnitude relation is satisfied by the second determination means. It is possible to appropriately detect a decrease in the specific gas concentration. Therefore, the density signal generation means can generate a low density signal instead of the high density signal. In this way, a concentration signal corresponding to the level of the specific gas concentration can be output.
[0019]
Further, in the gas detection device, a first output that is calculated using the sensor output value and the sensor output value, and changes more sensitively than the second calculated value when the sensor output value changes. A first calculating unit that calculates a first difference value that is a difference from the calculated value, wherein the first determining unit sets the first difference value that is the first determination target value as the first threshold value; On the other hand, it is preferable to use a gas detection device that determines whether or not the first magnitude relationship is satisfied.
[0020]
In this gas detection apparatus, the first calculation value that changes more sensitively than the second calculation value when it is assumed to be calculated is used.
As described above, the decrease in the concentration of the specific gas is detected based on the second calculated value and the second difference value. In the present invention, the increase in the concentration of the specific gas is detected by comparing the first difference value with the first threshold value. To do.
As described above, when the concentration of the specific gas increases and the sensor output value changes during the generation period of the low concentration signal, the first calculated value is relatively sensitive compared to the case where the second calculated value is used. Changes following. That is, the first calculated value follows the sensor output value relatively faster than the second calculated value.
Here, when the sensor output value fluctuates to some extent due to noise mixing in a state where the concentration of the specific gas is low, the first calculated value also rapidly follows and changes, so the first difference value does not become very large. . For this reason, erroneous detection due to noise can be prevented. Also, even if the sensor output value fluctuates (drifts) gently due to the influence of temperature, humidity, etc., the first calculated value also follows and changes. It is possible to prevent erroneous detection of density changes. However, if the concentration of the specific gas increases and the sensor output value changes rapidly and greatly, the first calculated value cannot be sufficiently followed and the first differential value increases. Therefore, the first differential value becomes the first threshold value. A predetermined high / low relationship is satisfied and a high density signal is generated. Thus, while suppressing the influence of drift, an increase in gas concentration can be detected and a high concentration signal can be generated at a relatively early time of the specific gas concentration increase.
[0021]
The first calculated value may be any first calculated value that changes more sensitively than the second calculated value when the sensor output value is changed. For example, B (n) = B (n) using an integral value calculated by making the integration constant smaller than that in the second calculation method, or a coefficient k1 (k1> k2) larger than the coefficient k2 used in the second calculation method. -1) + k1 {S (n) -B (n-1)} calculated based on the base value B (n) or smaller than the m2 moving average value sample number m2 obtained by the second calculation method Examples include m1 moving average value Md calculated by the number of samples m1 (m1 <m2).
[0022]
Still another solution is a gas detection device using a gas sensor element whose electrical characteristics change according to the concentration of a specific gas, the acquisition means for acquiring a sensor output value using the gas sensor element, and a plurality of concentrations The density level signal switching generating means for switching and generating a plurality of density level signals respectively corresponding to the levels, and the first determination target value calculated using the sensor output value are the first magnitude smaller than the first threshold value. A first determination means for determining whether or not the relationship is satisfied, and a second determination target value calculated by a calculation method different from the calculation method for calculating the first determination target value using the sensor output value A second determination means for determining whether or not a plurality of inter-level thresholds corresponding to a level boundary between the plurality of density levels in a one-to-one relationship satisfy a predetermined magnitude relationship; The The density level signal switching generating means is the highest when the first determination means satisfies the first magnitude relationship during the period in which the density level signal corresponding to the lowest density level is generated. Instead of the density level signal corresponding to the lower density level, a density level signal corresponding to the density level one higher than the lowest density level is generated, and the density level signal higher than the lowest density level is supported. In the period during which a density level signal is generated, the second determination target value is an interval between the levels corresponding to the boundary between the levels between the current density level and the density level one level higher than the current density level. When the threshold value satisfies the predetermined magnitude relationship, the density level signal corresponding to a density level higher than the current density level is generated, and the second judgment pair is generated. When the value does not satisfy the predetermined magnitude relationship with respect to the threshold between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, The gas detection device generates the concentration level signal corresponding to a concentration level lower than the current concentration level.
[0023]
According to the gas detection device of the present invention, the first determination target value calculated using the sensor output value is the first threshold during the generation period of the lowest concentration level signal, that is, the period of the lowest concentration level. When the first magnitude relationship is satisfied with respect to the value, a density level signal that is one higher level (that is, second from the bottom) is generated instead of the lowest density level signal.
On the other hand, in the generation period of the density level signal higher than the lowest density level signal, an inter-level threshold corresponding to the inter-level boundary between the current density level and the density level one higher than the current density level, When the second determination target value satisfies a predetermined magnitude relationship, a higher density level signal than the present is generated. For example, when the relationship that the second determination target value is larger than the threshold value between levels is satisfied, a higher density level signal is generated.
On the contrary, when the second determination target value satisfies a predetermined magnitude relationship with respect to the inter-level threshold corresponding to the inter-level boundary between the current density level and the density level one lower than the current density level. A density level signal lower than the present level is generated.
[0024]
That is, the first determination calculated by different calculation methods depending on whether the concentration of the specific gas is low (in the case of the lowest concentration level) or higher than this (in the case of the concentration level higher than the lowest). The first magnitude relation or the predetermined magnitude relation is judged using the target value and the second judgment target value. Therefore, it is possible to make a determination under appropriate conditions according to the gas concentration, depending on whether the concentration level is the lowest or higher.
In addition, when the gas concentration is high, a plurality of concentration levels are determined. That is, it is possible to generate signals in accordance with three or more density levels as a whole. For this reason, it is possible to perform more appropriate control such as opening and closing the flaps under appropriate conditions according to the respective density level signals.
[0025]
The solution is a gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas, and energizes the gas sensor element to output a sensor output potential corresponding to the change in the sensor resistance value. A sensor resistance value conversion circuit for increasing the sensor output potential when the concentration of the specific gas increases; and a sensor output by A / D converting the sensor output potential at predetermined time intervals. A / D conversion means for acquiring a value, first base value calculation means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (1),
B (n) = B (n-1) + k1 {S (n) -B (n-1)} (1)
However, S (n) is a sensor output value, B (n) is a base value, k1 is a first coefficient, 0 <k1 <1, n is an integer indicating a time-series order, and the sensor output value S (n ) And a base value B (n), a difference value calculating means for calculating a difference value D (n) according to the following equation (2):
D (n) = S (n) -B (n) (2)
However, D (n) is a density signal generating means for generating a difference value, either a low density signal or a high density signal, and when the difference value is larger than a predetermined density threshold, A concentration signal generating means for generating a signal and a base value B (n) according to the following equation (3) from the sensor output value S (n) instead of the above equation (1) during the generation period of the high concentration signal. A second base value calculating means for calculating;
B (n) = B (n-1) + k2 {S (n) -B (n-1)} (3)
However, k2 is a 2nd coefficient and is a gas detection apparatus provided with 0 <= k2 <k1 <1.
[0026]
First, the base value B (n) will be described. The base value B (n) calculated according to the above equation (1) or (3) with respect to the fluctuation of the sensor output value S (n) changes following this (when the coefficient k2 ≠ 0). Here, the base value B (n) has a property that the degree of tracking of the sensor output value S (n) changes when the values of the coefficients k1 and k2 are changed, and the coefficients k1 and k2 are large (close to 1). ), The base value B (n) quickly follows the sensor output value S (n). Conversely, when the coefficients k1 and k2 are small (close to 0), the change in the base value B (n) becomes slow and slowly follows the sensor output value S (n). When the coefficient k2 = 0, the base value B (n) is constant and does not follow the sensor output value S (n). Accordingly, when the coefficient k2 is low, or when k2 = 0, the base value B (n) is a value greatly influenced by the past sensor output value S (n) and the base value B (n). .
[0027]
In addition to the sensor resistance value conversion circuit and the A / D conversion means, the gas detection device of the present invention has first and second base value calculation means for calculating the base value B (n) having such properties, The base value is calculated while switching between the two calculation means. Of these, the first base value calculation means uses a relatively large first coefficient k1 (k1> k2), so that the base value B (n) follows relatively quickly with a slight delay from the sensor output value S (n). To do. Therefore, while the base value is calculated by the first base value calculation means, that is, when the concentration of the specific gas remains low, the sensor output value is little changed and a low concentration signal is generated. The difference value D (n) (= S (n) −B (n)) is not a very large value. In addition, when the sensor output value fluctuates gently due to temperature fluctuation or the like, the base value B (n) also changes following the change, so that the influence of drift due to temperature change or the like can be suppressed. However, if the concentration of the specific gas is increased and the sensor output value S (n) is rapidly changed (increased) rapidly, the base value B (n) cannot sufficiently follow, and the difference value D (n) increases. When this magnitude exceeds the density threshold value, the density signal generating means generates a high density signal instead of the low density signal. At the same time, the second base value calculating means is used for calculating the base value B (n).
[0028]
On the other hand, since the second coefficient k2 used in the second base value calculation means is relatively small (0 ≦ k2 <k1), the change in the base value B (n) becomes slow, and the follow-up to the sensor output value is relatively small. Get slow. Alternatively, the base value B (n) does not change (when k2 = 0). As described above, the base value calculated using the relatively small second coefficient k2 is a value influenced by the past sensor output value or the base value, specifically, a formula for calculating the base value B (n). The value affected by the base value calculated by the expression (1) immediately before switching from the expression (1) to the expression (3), and accordingly, the sensor output value before switching and the value influenced by the base value. It has become. Typically, when k2 = 0, the base value B (n) can be easily understood from maintaining the base value immediately before switching. That is, the base value B (n) calculated by the second base value calculating means is a specific gas while slowly following the sensor output value S (n), that is, gradually approaching or maintaining a constant value. It reflects or maintains the state immediately before the concentration of sucrose increases.
Therefore, the value represented by the difference value D (n), which is the difference between the current sensor output value S (n) and the base value B (n) calculated by the second base value calculating means, is the current, that is, the concentration of the specific gas. It is a value obtained by comparing the state after the rise of the value and the past, that is, the state before the concentration rises.
For this reason, when the concentration of the specific gas is decreased again and the sensor output value S (n) is decreased, the concentration of the specific gas is decreased by the difference value D (n) from the base value B (n). Easy to judge. Specifically, the density signal generating means generates a low density signal instead of the high density signal. In addition, since it is possible to adjust the follow-up / slowness of the base value B (n) by the coefficient k2, it is possible to capture an appropriate concentration decrease time.
[0029]
Further, in synchronization with the generation of the low density signal instead of the high density signal, the first base value calculation means using the first coefficient k1 instead of the second base value calculation means replaces the base value B (n). calculate. Thereby, the base value B (n) again follows the sensor output value S (n) relatively quickly. Therefore, even if the concentration of the specific gas subsequently increases again, the increase in concentration can be detected quickly and reliably.
As described above, according to the gas detection device of the present invention, when calculating the base value B (n), two different coefficients k1 and k2 are used, and different calculation methods of the expressions (1) and (3) are used. ing. For this reason, by adjusting the coefficients k1 and k2, respectively, it is possible to set conditions suitable for the concentration rising time and the falling time.
Note that the first coefficient k1 and the second coefficient k2 may be appropriately selected in consideration of the sampling period in the A / D conversion means, the fluctuation range of the sensor output value S (n), and the like.
[0030]
Further, the gas detection device includes a high concentration threshold and a low concentration threshold smaller than the high concentration threshold instead of the predetermined concentration threshold, and the concentration The signal generating means generates the high density signal instead of the low density signal when the difference value becomes larger than the high density threshold during the low density signal generation period, and the high density signal generation period. When the difference value becomes smaller than the low concentration threshold value, the gas detection device may generate a low concentration signal instead of the high concentration signal.
[0031]
The gas detector of the present invention has two threshold values, a high concentration threshold value and a low concentration threshold value. When generating a high concentration signal instead of a low concentration signal, the high concentration threshold value is generated. In addition, when generating a low density signal instead of a high density signal, the determination is based on a low density threshold value smaller than the high density threshold value. For this reason, when the difference value D (n) becomes a value close to these threshold values, chattering in which the high density signal and the low density signal are frequently switched due to a slight change in the difference value is prevented.
[0032]
Another solution is a gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas, and energizes the gas sensor element to output a sensor output potential according to the change in the sensor resistance value. A sensor resistance value conversion circuit that increases the sensor output potential when the concentration of the specific gas increases, and a sensor that performs A / D conversion on the sensor output potential at predetermined time intervals. A / D conversion means for acquiring an output value, first base value calculation means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (1),
B (n) = B (n-1) + k1 {S (n) -B (n-1)} (1)
Where S (n) is the sensor output value, B (n) is the base value, k1 is the first coefficient, 0 <k1 <1, n is an integer indicating the time-series order, and the sensor output value and the base value Difference value calculating means for calculating a difference value according to the following formula (2) from:
D (n) = S (n) -B (n) (2)
D (n) is a density level signal switching generating means for switching and generating a plurality of density level signals respectively corresponding to a difference value and a plurality of density levels, and an inter-level boundary between the plurality of density levels. A plurality of inter-level thresholds corresponding to one-to-one, the inter-level threshold corresponding to the higher inter-density level boundary, and having a larger inter-level threshold, A density higher than the current density level when the difference value is larger than the threshold between levels corresponding to the boundary between the levels between the density level and the density level one higher than the density level. Generating said density level signal corresponding to a level, said difference being greater than said inter-level threshold corresponding to said inter-level boundary between said current density level and said density level one lower than this When the value is small, the density level signal switching generating means for generating the density level signal corresponding to the density level lower than the current density level and the density level signal switching generating means A second base value calculation means for calculating a base value according to the following equation (3) from the sensor output value instead of the equation (1) during the generation period of the density level signal corresponding to the higher density level:
B (n) = B (n-1) + k2 {S (n) -B (n-1)} (3)
However, k2 is a 2nd coefficient and is a gas detection apparatus provided with 0 <= k2 <k1 <1.
[0033]
The gas detection apparatus of the present invention also has first and second base value calculation means for calculating the base value B (n) in addition to the sensor resistance value conversion circuit and the A / D conversion means. The base value is calculated while switching. Since the first base value calculation means uses the first coefficient k1, the base value B (n) follows relatively quickly while slightly lagging behind the sensor output value S (n). First, the difference value D (n) (= S (n) is calculated while the base value is calculated by the first base value calculation means, that is, when the concentration of the specific gas remains low. -B (n)) is not very large. In addition, when the sensor output value fluctuates gently due to temperature fluctuation or the like, the base value B (n) also changes following the change, so that the influence of drift due to temperature change or the like can be suppressed. However, if the concentration of the specific gas is increased and the sensor output value S (n) is greatly changed (increased), the base value B (n) cannot sufficiently follow, and the difference value D (n) becomes large. When D (n) exceeds several thresholds between levels, the current density level, that is, the density level corresponding to the density level higher than the density level corresponding to the density level signal currently generated Generate a signal. That is, the rank of the density level signal is increased. Further, during the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the predetermined density level, the second base value calculation means is used for calculating the base value B (n).
[0034]
On the other hand, since the second coefficient k2 used in the second base value calculation means is relatively small (0 ≦ k2 <k1), the change in the base value B (n) becomes slow, and the follow-up to the sensor output value is relatively small. Get slow. Alternatively, the base value B (n) does not change (when k2 = 0). As described above, the base value B (n) calculated using the relatively small second coefficient k2 is a value affected by the past sensor output value or base value, specifically, the base value B (n). The value affected by the base value calculated by the equation (1) immediately before switching the calculation formula from the equation (1) to the equation (3), and therefore the influence of the sensor output value and the base value before the switching. It is the received value. In other words, the base value B (n) calculated by the second base value calculating means keeps a constant value while following the sensor output value S (n) slowly, that is, gradually, or maintaining a constant value. It reflects or maintains the state immediately before the concentration rises.
Accordingly, if the difference value D (n), which is the difference between the base value B (n) calculated by the second base value calculation means and the current sensor output value S (n), is used, the current concentration of the specific gas is determined. The level can be determined based on the density at the time when the calculation formula of the base value B (n) is switched from the formula (1) to the formula (3) in the past.
[0035]
Therefore, when it is determined that the density level is different from the density level corresponding to the currently generated density level signal due to the variation of the difference value D (n), the density level signal is switched. That is, even when the concentration of the specific gas decreases or increases and the sensor output value S (n) decreases or increases, it is easily determined that the concentration of the specific gas decreases or increases based on the difference value D (n). it can. Moreover, since the follow-up / slowness of the base value B (n) can be adjusted by the coefficients k1 and k2, it is possible to capture an appropriate concentration increase or decrease timing.
For example, when the concentration of the specific gas decreases and the difference value D (n) becomes a value corresponding to a lower concentration level, the concentration is lower than the concentration level corresponding to the concentration level signal currently generated. A density level signal corresponding to the level is generated. That is, the rank of the density level signal is lowered. On the other hand, when the concentration of the specific gas increases and the difference value D (n) becomes a value corresponding to the higher concentration level, the concentration higher than the concentration level corresponding to the concentration level signal currently generated. A density level signal corresponding to the level is generated. That is, the rank of the density level signal is increased.
Note that the rank of the density level signal is also raised or lowered when the base value B (n) is calculated by the second base value calculation means.
[0036]
Further, when the difference value D (n) becomes a value corresponding to a density level equal to or lower than the predetermined density level during the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the predetermined density level. Replaces the base value B (n) with the second base value calculation means, and again calculates with the first base value calculation means. Thereby, the base value B (n) again follows the sensor output value S (n) relatively quickly. Therefore, even if the concentration of the specific gas subsequently increases again, the increase in concentration can be detected quickly and reliably.
Note that the first coefficient k1 and the second coefficient k2 may be appropriately selected depending on the sampling period in the A / D conversion means, the fluctuation range of the sensor output value S (n), and the like.
[0037]
Thus, in calculating the base value B (n), the gas detection device of the present invention uses two different coefficients k1 and k2 and uses different calculation methods of the equations (1) and (3). . For this reason, by adjusting the coefficients k1 and k2, respectively, it is possible to set conditions suitable for the concentration rising time and the falling time.
In the gas detection device of the present invention, the concentration level signal switching generating means switches and generates a plurality of concentration level signals respectively corresponding to a plurality of concentration levels, so that not only the concentration of the specific gas is high but also a finer concentration. A density level signal corresponding to the level can be generated. For this reason, in various control systems such as flap control in an autoventilation system using this gas detection device and fan control in an air purifier control system, finer control according to the concentration level of a specific gas is performed. be able to.
[0038]
Further, in the gas detection device, the concentration level signal switching generating means is configured to detect the threshold between the levels corresponding to the boundary between the levels between the current concentration level and the concentration level one level higher than the current concentration level. When the difference value is larger than the value, the density level signal corresponding to the one higher density level is generated as the density level signal to be generated, and the current density level and one lower level are generated. The density level signal generated when the difference value is smaller than the inter-level threshold corresponding to the inter-level boundary between the density levels, and the density level signal corresponding to the one lower density level. A gas detection device that generates a concentration level signal is preferable.
[0039]
The gas detection device of the present invention generates a concentration level signal corresponding to a higher concentration level as a concentration level signal to be generated when the difference value increases and the concentration level is increased from the present level. That is, the density level is increased by one rank. Further, when the difference value becomes smaller and the density level is lowered than the present level, a density level signal corresponding to the density level one level lower is generated as a density level signal to be generated. That is, the density level is lowered by one rank.
Thus, by changing the density level signal one by one to the higher level or the lower level, a sudden change in the output density level signal can be avoided.
[0040]
Alternatively, in the gas detection device, the concentration level signal switching generation unit may be configured to detect the threshold between levels corresponding to the boundary between the levels between the current concentration level and the concentration level one level higher than the current concentration level. As the density level signal generated when the difference value is larger than the value, the highest level among the one or more boundary between the density levels corresponding to the threshold between levels exceeding the difference value The density level signal corresponding to the density level located on the higher side of the boundary between the density levels is generated, and the boundary between the levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level is generated. As the density level signal generated when the difference value is smaller than the threshold value between levels, 1 or corresponding to the threshold value between levels where the difference value is lower Among the number of the density levels between the boundaries, it may be a gas detection device for generating the density level signal corresponding to the density level which is located to the low side between the lowest-order of the density level boundaries.
[0041]
The gas detection device of the present invention generates a concentration level signal corresponding to the concentration level corresponding to the difference value D (n) when the difference value is increased and the concentration level is increased from the current level. That is, the density level corresponding to the calculated difference value D (n) is changed. Also, when the difference value becomes smaller and the density level is lowered than the present level, a density level signal corresponding to the density level corresponding to the difference value D (n) is generated. That is, the density level corresponding to the calculated difference value D (n) is changed.
By changing the concentration level signal to the one corresponding to the obtained difference value D (n) in this way, the difference level D (n) and therefore the concentration level signal corresponding to the concentration of the specific gas are always output. can do.
[0042]
Still another solution is a gas detection device that uses a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas, and energizes the gas sensor element to generate a sensor output potential corresponding to the change in the sensor resistance value. A sensor resistance value conversion circuit for outputting the sensor resistance value conversion circuit for increasing the sensor output potential when the concentration of the specific gas increases; and A / D converting the sensor output potential at predetermined time intervals. A / D conversion means for acquiring a sensor output value; first base value calculation means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (1);
B (n) = B (n-1) + k1 {S (n) -B (n-1)} (1)
Where S (n) is the sensor output value, B (n) is the base value, k1 is the first coefficient, 0 <k1 <1, n is an integer indicating the time-series order, and the sensor output value and the base value Difference value calculating means for calculating a difference value according to the following formula (2) from:
D (n) = S (n) -B (n) (2)
D (n) is a density level signal switching generating means for switching and generating a plurality of density level signals respectively corresponding to a difference value and a plurality of density levels, and an inter-level boundary between the plurality of density levels. A plurality of level-up threshold values corresponding to one-to-one, the level-up threshold value being larger as the level-up threshold value corresponding to the higher boundary between the density levels, and the plurality of density levels A plurality of level-down threshold values corresponding to the boundary between the levels, and the larger the level-down threshold value corresponding to the higher level boundary between the concentration levels, A level-down threshold value that is smaller than the corresponding level-up threshold value, and between the current density level and the density level one level higher than the current level. The density corresponding to a density level higher than the density level corresponding to the density level signal currently generated when the difference value is larger than the level-up threshold value corresponding to the boundary between levels. A level signal is generated, and when the difference value is smaller than the level-down threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, A density level signal switching generating means for generating the density level signal corresponding to a density level lower than the density level corresponding to the density level signal currently generated, and the density level signal switching generating means; During the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the density level, the following equation (1) is obtained from the sensor output value instead of the equation (1). A second base value calculation means for calculating a base value in accordance)
B (n) = B (n-1) + k2 {S (n) -B (n-1)} (3)
However, k2 is a 2nd coefficient and is a gas detection apparatus provided with 0 <= k2 <k1 <1.
[0043]
The gas detection apparatus of the present invention also has first and second base value calculation means for calculating the base value B (n) in addition to the sensor resistance value conversion circuit and the A / D conversion means. The base value is calculated while switching. Since the first base value calculation means uses the first coefficient k1, the base value B (n) follows relatively quickly while slightly lagging behind the sensor output value S (n). First, while the base value is calculated by the first base value calculation means, that is, when the change in the sensor output value is small, such as when the concentration of the specific gas remains low, the difference value D (n) is not so large. It does not become a big value. However, if the concentration of the specific gas is increased and the sensor output value S (n) is greatly changed (increased), the base value B (n) cannot sufficiently follow, and the difference value D (n) becomes large. When D (n) exceeds some of a plurality of level-up thresholds, the density level signal switching generating means generates a corresponding density level signal. Further, during the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the predetermined density level, the second base value calculation means is used for calculating the base value B (n).
[0044]
Since the second coefficient k2 used in the second base value calculation means is relatively small (0 ≦ k2 <k1), the change in the base value B (n) becomes slow, and the follow-up to the sensor output value is relatively slow. Become. Alternatively, the base value B (n) does not change (when k2 = 0). As described above, the base value B (n) calculated using the relatively small second coefficient k2 is a value affected by the past sensor output value or base value, specifically, the base value B (n). The value affected by the base value calculated by the equation (1) immediately before switching the calculation formula from the equation (1) to the equation (3), and therefore the influence of the sensor output value and the base value before the switching. It is the received value. In other words, the base value B (n) calculated by the second base value calculating means keeps a constant value while following the sensor output value S (n) slowly, that is, gradually, or maintaining a constant value. It reflects or maintains the state immediately before the concentration rises.
Accordingly, if the difference value D (n), which is the difference between the base value B (n) calculated by the second base value calculation means and the current sensor output value S (n), is used, the current concentration of the specific gas is determined. The level can be determined based on the density at the time when the calculation formula of the base value B (n) is switched from the formula (1) to the formula (3) in the past.
[0045]
Therefore, when it is determined that the density level is different from the density level corresponding to the currently generated density level signal due to the variation of the difference value D (n), the density level signal is switched. That is, even when the concentration of the specific gas decreases or increases and the sensor output value S (n) decreases or increases, it is easily determined that the concentration of the specific gas decreases or increases based on the difference value D (n). it can.
For example, when the concentration of the specific gas decreases and the difference value D (n) becomes a value corresponding to a lower concentration level, the concentration is lower than the concentration level corresponding to the concentration level signal currently generated. A density level signal corresponding to the level is generated. That is, the rank of the density level signal is lowered. On the other hand, when the concentration of the specific gas increases and the difference value D (n) becomes a value corresponding to the higher concentration level, the concentration higher than the concentration level corresponding to the concentration level signal currently generated. A density level signal corresponding to the level is generated. That is, the rank of the density level signal is increased.
Note that the rank of the density level signal is also raised or lowered when the base value B (n) is calculated by the second base value calculation means.
[0046]
Further, when the density level is equal to or lower than a predetermined density level, the base value B (n) is calculated again by the first base value calculating means instead of the second base value calculating means. Thereby, the base value B (n) again follows the sensor output value S (n) relatively quickly. Therefore, even if the concentration of the specific gas subsequently increases again, the increase in concentration can be detected quickly and reliably.
Note that the first coefficient k1 and the second coefficient k2 may be appropriately selected depending on the sampling period in the A / D conversion means, the fluctuation range of the sensor output value S (n), and the like.
[0047]
As described above, in the gas detection device of the present invention, the concentration level signal switching generation means switches and generates a plurality of concentration level signals respectively corresponding to the plurality of concentration levels. A density level signal corresponding to a finer density level can be generated. For this reason, in various control systems such as flap control in an autoventilation system using this gas detection device and fan control in an air purifier control system, finer control according to the concentration level of a specific gas is performed. be able to.
Thus, in calculating the base value B (n), the gas detection device of the present invention uses two different coefficients k1 and k2 and uses different calculation methods of the equations (1) and (3). . For this reason, by adjusting the coefficients k1 and k2, respectively, it is possible to set conditions suitable for the concentration rising time and the falling time.
In addition, when the density level signal is generated, a level-up threshold value corresponding to the boundary between density levels and a level-down threshold value smaller than the level-up threshold value corresponding to the boundary between the density levels of the peers Therefore, when the difference value D (n) is close to the threshold value, chattering in which the density level signal changes frequently is prevented.
[0048]
Further, in the gas detection device, the concentration level signal switching generating means is configured to increase the level corresponding to the boundary between the levels between the current concentration level and the concentration level one level higher than the current concentration level. When the difference value is larger than the value, the density level signal corresponding to the one higher density level is generated as the density level signal to be generated, and the current density level and one lower level are generated. The density level signal generated when the difference value is smaller than the level-down threshold value corresponding to the level-level boundary between the density level and the density level signal corresponding to the one lower density level. A gas detection device that generates a concentration level signal is preferable.
[0049]
The gas detection device of the present invention generates a concentration level signal corresponding to a higher concentration level as a concentration level signal to be generated when the difference value increases and the concentration level is increased from the present level. That is, the density level is increased by one rank. Further, when the difference value becomes smaller and the density level is lowered than the present level, a density level signal corresponding to the density level one level lower is generated as a density level signal to be generated. That is, the density level is lowered by one rank.
In this way, by changing the density level signal one by one to a high level or a low level, a sudden change in the output density level signal can be avoided.
[0050]
Alternatively, in the gas detection device, the concentration level signal switching generating means may be configured to increase the level corresponding to the boundary between the levels between the current concentration level and the concentration level one level higher than the current concentration level. When the difference value is larger than a value, the highest density among the one or more boundary between the density levels corresponding to the level-up threshold exceeding the difference value as the density level signal. Generating the density level signal corresponding to the density level positioned on the higher side of the inter-level boundary, and corresponding to the inter-level boundary between the current density level and the density level one level lower than the current density level; When the difference value is smaller than the level-down threshold value, the density level signal is 1 or corresponding to the level-down threshold value where the difference value is lower. Among the number of the density levels between the boundaries, it may be a gas detection device for generating the density level signal corresponding to the density level which is located to the low side between the lowest-order of the density level boundaries.
[0051]
The gas detection device of the present invention generates a concentration level signal corresponding to the concentration level corresponding to the difference value D (n) when the difference value is increased and the concentration level is increased from the current level. That is, the density level corresponding to the calculated difference value D (n) is changed. Also, when the difference value becomes smaller and the density level is lowered than the present level, a density level signal corresponding to the density level corresponding to the difference value D (n) is generated. That is, the density level corresponding to the calculated difference value D (n) is changed.
Thus, by changing the concentration level signal to one corresponding to the obtained difference value D (n), the concentration level signal corresponding to the difference value D (n), and hence the concentration of the specific gas, is always output. be able to.
[0052]
Furthermore, in the gas detection device according to any one of the above, the predetermined concentration level in the second base value calculation unit is the lowest among the plurality of concentration levels of the concentration level signal switching generation unit. A gas detection device having a concentration level may be used.
[0053]
In calculating the base value B (n), the second base value calculation means is used during the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the lowest density level as in the present invention. The subsequent base value B (n) is calculated on the basis of the concentration at the time when the concentration of the specific gas increases from the lowest concentration level to the concentration level one level higher than that. For this reason, since the lowest concentration level can be used as a reference, the concentration level of the specific gas can be compared more accurately.
[0054]
Furthermore, in the gas detection device according to any one of the above, the second coefficient k2 may be a gas detection device in which k2> 0.
[0055]
In the gas detection device of the present invention, the second coefficient k2 is larger than 0 (k2> 0). For this reason, the base value B (n) calculated by the second base value calculation means during the generation period of the high concentration signal of the specific gas is not constant but follows the sensor output value S (n) although it is slow. Change.
As described above, the gas sensor element is affected not only by the change in the concentration of the specific gas but also by the environment such as temperature and humidity, the wind speed, and the like, and the sensor output value S (n) is obtained even when the concentration of the specific gas is constant. May change gradually. If the concentration of the specific gas increases and then decreases, specifically, the calculation of the base value B (n) is changed from the first base value calculating means to the second base value calculating means. If a drift occurs in the direction in which the sensor output value S (n) increases during the period during which the sensor gas is flowing, the sensor output value S (n) is caused by the drift even if the concentration of the specific gas is reduced to the same level as before the increase. Decreases only to a value greater than the value before the rise. Here, when the second coefficient k2 = 0, the base value B (n) does not change (B (n) = B (n−1)) according to the equation (3), so the difference value D ( n) also decreases only to a value larger than the value before the increase. Therefore, there is a risk that the concentration of the specific gas is actually lowered, but the difference value D (n) is large, so that it is erroneously determined that the concentration of the specific gas is high, and the decrease in the gas concentration cannot be determined. There is sex. For this reason, when the gas detection device of the present invention is used in a vehicle auto-ventilation system or an air purifier control system, the flap may remain closed for a long time or the fan may rotate at a high speed. This makes it difficult to control properly.
[0056]
On the other hand, in the present invention, since k2> 0, the base value B (n) follows the sensor output value S (n) although it is slow, even if the sensor output value S (n) drifts. After that, even when the concentration of the specific gas decreases, the difference value D (n) gradually decreases with the passage of time. Accordingly, when a certain amount of time has elapsed, a low density signal is always generated, or the density level is lowered to a lower density level, and a density level signal corresponding to this can be generated.
Therefore, in a vehicle auto-ventilation system or an air purifier control system, appropriate control can be performed such as opening a flap or lowering a fan when a certain amount of time has elapsed.
In addition, when a certain amount of time has elapsed, the base value B (n) can be calculated by using the first base value calculating unit instead of the second base value calculating unit, so that the sensor output value S again. A base value B (n) that follows (n) relatively quickly can be calculated, and this can be detected with respect to an increase in the concentration of the specific gas.
[0057]
Still another solution is a gas detection device that uses a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas, and energizes the gas sensor element to generate a sensor output potential corresponding to the change in the sensor resistance value. A sensor resistance value conversion circuit for outputting a sensor resistance value conversion circuit for decreasing the sensor output potential when the concentration of the specific gas increases; and A / D converting the sensor output potential at predetermined time intervals. A / D conversion means for acquiring a sensor output value; third base value calculation means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (4);
B (n) = B (n-1) + k3 {S (n) -B (n-1)} (4)
However, S (n) is a sensor output value, B (n) is a base value, k3 is a third coefficient, 0 <k3 <1, n is an integer indicating a time-series order, and the sensor output value S (n ) And a base value B (n), a difference value calculating means for calculating a difference value D (n) according to the following equation (5):
D (n) = B (n) -S (n) (5)
However, D (n) is a density signal generating means for generating a difference value, either a low density signal or a high density signal, and when the difference value is larger than a predetermined density threshold, A concentration signal generating means for generating a signal and a base value B (n) according to the following equation (6) from the sensor output value S (n) instead of the above equation (4) during the generation period of the high concentration signal. A fourth base value calculating means for calculating;
B (n) = B (n-1) + k4 {S (n) -B (n-1)} (6)
However, k4 is a 4th coefficient and is a gas detection apparatus provided with 0 <= k4 <k3 <1.
[0058]
In addition to the sensor resistance value conversion circuit and the A / D conversion means, the gas detection device of the present invention has third and fourth base value calculation means for calculating the base value B (n) having such properties, The base value is calculated while switching between the two calculation means. Of these, the third base value calculation means uses a relatively large third coefficient k3 (k3> k4), so that the base value B (n) follows relatively quickly with a slight delay from the sensor output value S (n). To do. Therefore, when the base value is calculated by the third base value calculating means, that is, when the concentration of the specific gas remains low, the sensor output value is little changed, and a low concentration signal is generated. The difference value D (n) (= B (n) −S (n)) does not become a very large value. However, if the concentration of the specific gas is increased and the sensor output value S (n) is greatly changed (decreased), the base value B (n) cannot sufficiently follow, and the difference value D (n) increases. When this magnitude exceeds the density threshold value, the density signal generating means generates a high density signal instead of the low density signal. At the same time, the fourth base value calculating means is used for calculating the base value B (n).
[0059]
Since the fourth coefficient k4 used in the fourth base value calculating means is relatively small (0 ≦ k4 <k3), the change in the base value B (n) becomes slow, and the follow-up to the sensor output value is relatively slow. Become. Alternatively, the base value B (n) does not change (when k4 = 0). As described above, the base value calculated by using the relatively small fourth coefficient k4 is a value affected by the past sensor output value or base value, specifically, a calculation formula for the base value B (n). The value affected by the base value calculated by the expression (4) immediately before switching from the expression (4) to the expression (6), and therefore the value influenced by the sensor output value and the base value before switching. It has become. Typically, when k4 = 0, the base value B (n) can be easily understood from maintaining the base value immediately before switching. In other words, the base value B (n) calculated by the fourth base value calculating means keeps a constant value while following the sensor output value S (n) slowly, that is, gradually, or maintaining a constant value. It reflects or maintains the state immediately before the concentration rises.
Therefore, the value represented by the difference value D (n), which is the difference between the current sensor output value S (n) and the base value B (n) calculated by the fourth base value calculating means, is the current, that is, the concentration of the specific gas. It is a value obtained by comparing the state after the rise of the value and the past, that is, the state before the concentration rises.
For this reason, when the concentration of the specific gas decreases again and the sensor output value S (n) increases, the concentration of the specific gas decreases due to the difference value D (n) from the base value B (n). Can be easily determined. Specifically, the density signal generating means generates a low density signal instead of the high density signal.
[0060]
Further, in synchronism with the generation of the low density signal instead of the high density signal, the third base value calculation means using the third coefficient k3 instead of the base value B (n) instead of the fourth base value calculation means. calculate. Thereby, the base value B (n) again follows the sensor output value S (n) relatively quickly. Therefore, even if the concentration of the specific gas subsequently increases again, the increase in concentration can be detected quickly and reliably.
Note that the third coefficient k3 and the fourth coefficient k4 may be appropriately selected depending on the sampling period in the A / D conversion means, the fluctuation range of the sensor output value S (n), and the like.
[0061]
Further, the gas detection device has a concentration high threshold and a concentration low threshold smaller than the concentration high threshold instead of the predetermined concentration threshold, and the concentration signal When the difference value becomes larger than the high density threshold during the low density signal generation period, the generation means generates the high density signal instead of the low density signal, and during the high density signal generation period, If the difference value becomes smaller than the low concentration threshold, the gas detection device may generate a low concentration signal instead of the high concentration signal.
[0062]
The gas detector of the present invention has two threshold values, a high concentration threshold value and a low concentration threshold value. When generating a high concentration signal instead of a low concentration signal, the high concentration threshold value is generated. In addition, when generating a low density signal instead of a high density signal, the determination is based on a low density threshold value smaller than the high density threshold value. For this reason, when the difference value D (n) becomes a value close to these threshold values, chattering in which the high density signal and the low density signal are frequently switched due to a slight change in the difference value is prevented.
[0063]
Still another solution is a gas detection device that uses a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas, and energizes the gas sensor element to generate a sensor output potential corresponding to the change in the sensor resistance value. A sensor resistance value conversion circuit for outputting a sensor resistance value conversion circuit for decreasing the sensor output potential when the concentration of the specific gas increases; and A / D converting the sensor output potential at predetermined time intervals. A / D conversion means for acquiring a sensor output value; third base value calculation means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (4);
B (n) = B (n-1) + k3 {S (n) -B (n-1)} (4)
However, S (n) is a sensor output value, B (n) is a base value, k3 is a third coefficient, 0 <k3 <1, n is an integer indicating a time-series order, the sensor output value and the base value Difference value calculating means for calculating a difference value according to the following formula (5) from:
D (n) = B (n) -S (n) (5)
D (n) is a density level signal switching generating means for switching and generating a plurality of density level signals respectively corresponding to a difference value and a plurality of density levels, and an inter-level boundary between the plurality of density levels. A plurality of inter-level thresholds corresponding to one-to-one, the inter-level threshold corresponding to the higher inter-density level boundary, and having a larger inter-level threshold, When the difference value is larger than the inter-level threshold corresponding to the inter-level boundary between the density level and the one higher level, the higher density level than the current density level. The density level signal corresponding to the density level is generated, and the threshold between the levels corresponding to the boundary between the levels between the current density level and the density level one lower than the current density level is higher than the threshold between levels. The density level signal switching generating means for generating the density level signal corresponding to a density level lower than the current density level when the fraction value is small, and the density level signal switching generating means, the predetermined density level A fourth base value calculating means for calculating a base value according to the following equation (6) from the sensor output value instead of the equation (4) during the generation period of the density level signal corresponding to the higher density level:
B (n) = B (n-1) + k4 {S (n) -B (n-1)} (6)
However, k4 is a 4th coefficient and is a gas detection apparatus provided with 0 <= k4 <k3 <1.
[0064]
The gas detection apparatus of the present invention also has third and fourth base value calculation means for calculating the base value B (n) in addition to the sensor resistance value conversion circuit and the A / D conversion means. The base value is calculated while switching. Since the third base value calculation means uses a relatively large third coefficient k3 (k3> k4), the base value B (n) follows relatively quickly with a slight delay from the sensor output value S (n). First, the difference value D (n) (= B (n) is calculated while the base value is calculated by the third base value calculating means, that is, when the concentration of the specific gas remains low. -S (n)) is not very large. However, if the concentration of the specific gas is increased and the sensor output value S (n) is greatly changed (decreased), the base value B (n) cannot sufficiently follow, and the difference value D (n) becomes large. When D (n) exceeds several thresholds between levels, the current density level, that is, the density level corresponding to the density level higher than the density level corresponding to the density level signal currently generated Generate a signal. That is, the rank of the density level signal is increased. Further, during the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the predetermined density level, the fourth base value calculation means is used for calculating the base value B (n).
[0065]
Since the fourth coefficient k4 used in the fourth base value calculation means is relatively small (0 ≦ k4 <k3), the change in the base value B (n) becomes slow, and the follow-up to the sensor output value is relatively slow. Become. Alternatively, the base value B (n) does not change (when k4 = 0). As described above, the base value B (n) calculated using the relatively small fourth coefficient k4 is a value affected by the past sensor output value or base value, specifically, the base value B (n). The value affected by the base value calculated by the equation (4) immediately before switching the calculation formula from the equation (4) to the equation (6), and therefore the influence of the sensor output value and the base value before the switching. It is the received value. In other words, the base value B (n) calculated by the fourth base value calculating means keeps a constant value while following the sensor output value S (n) slowly, that is, gradually, or maintaining a constant value. It reflects or maintains the state immediately before the concentration rises.
Therefore, if the difference value D (n), which is the difference between the base value B (n) calculated by the fourth base value calculation means and the current sensor output value S (n), is used, the current concentration of the specific gas is determined. The level can be determined based on the density at the time when the calculation formula of the base value B (n) is switched from the formula (4) to the formula (6) in the past.
[0066]
Therefore, when it is determined that the density level is different from the density level corresponding to the currently generated density level signal due to the variation of the difference value D (n), the density level signal is switched. That is, even when the concentration of the specific gas decreases or increases and the sensor output value S (n) decreases or increases, it is easily determined that the concentration of the specific gas decreases or increases based on the difference value D (n). it can.
For example, when the concentration of the specific gas decreases and the difference value D (n) becomes a value corresponding to a lower concentration level, the concentration is lower than the concentration level corresponding to the concentration level signal currently generated. A density level signal corresponding to the level is generated. That is, the rank of the density level signal is lowered. On the other hand, when the concentration of the specific gas increases and the difference value D (n) becomes a value corresponding to the higher concentration level, the concentration higher than the concentration level corresponding to the concentration level signal currently generated. A density level signal corresponding to the level is generated. That is, the rank of the density level signal is increased.
Note that the rank of the density level signal is also raised or lowered when the base value B (n) is calculated by the fourth base value calculation means.
[0067]
Further, when the difference value D (n) becomes a value corresponding to a density level equal to or lower than the predetermined density level during the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the predetermined density level. The base value B (n) is calculated again by the 31st base value calculating means instead of the fourth base value calculating means. Thereby, the base value B (n) again follows the sensor output value S (n) relatively quickly. Therefore, even if the concentration of the specific gas subsequently increases again, the increase in concentration can be detected quickly and reliably.
Note that the third coefficient k3 and the fourth coefficient k4 may be appropriately selected depending on the sampling period in the A / D conversion means, the fluctuation range of the sensor output value S (n), and the like.
[0068]
In the gas detection device of the present invention, the concentration level signal switching generating means switches and generates a plurality of concentration level signals respectively corresponding to a plurality of concentration levels, so that not only the concentration of the specific gas is high but also a finer concentration. A density level signal corresponding to the level can be generated. For this reason, in various control systems such as flap control in an autoventilation system using this gas detection device and fan control in an air purifier control system, finer control according to the concentration level of a specific gas is performed. be able to.
[0069]
Further, in the gas detection device, the concentration level signal switching generating means is configured to detect the threshold between the levels corresponding to the boundary between the levels between the current concentration level and the concentration level one level higher than the current concentration level. When the difference value is larger than the value, the density level signal corresponding to the one higher density level is generated as the density level signal to be generated, and the current density level and one lower level are generated. The density level signal generated when the difference value is smaller than the inter-level threshold corresponding to the inter-level boundary between the density levels, and the density level signal corresponding to the one lower density level. A gas detection device that generates a concentration level signal is preferable.
[0070]
The gas detection device of the present invention generates a concentration level signal corresponding to a higher concentration level as a concentration level signal to be generated when the difference value increases and the concentration level is increased from the present level. That is, the density level is increased by one rank. Further, when the difference value becomes smaller and the density level is lowered than the present level, a density level signal corresponding to the density level one level lower is generated as a density level signal to be generated. That is, the density level is lowered by one rank.
In this way, the density level signal is changed to high level or low level one by one, so that sudden change of the output density level signal can be avoided.
[0071]
Alternatively, in the gas detection device, the concentration level signal switching generation unit may be configured to detect the threshold between levels corresponding to the boundary between the levels between the current concentration level and the concentration level one level higher than the current concentration level. As the density level signal generated when the difference value is larger than the value, the highest level among the one or more boundary between the density levels corresponding to the threshold between levels exceeding the difference value The density level signal corresponding to the density level located on the higher side of the boundary between the density levels is generated, and the boundary between the levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level is generated. As the density level signal generated when the difference value is smaller than the threshold value between levels, 1 or corresponding to the threshold value between levels where the difference value is lower Among the number of the density levels between the boundaries, it may be a gas detection device for generating the density level signal corresponding to the density level which is located to the low side between the lowest-order of the density level boundaries.
[0072]
The gas detection device of the present invention generates a concentration level signal corresponding to the concentration level corresponding to the difference value D (n) when the difference value is increased and the concentration level is increased from the current level. That is, the density level corresponding to the calculated difference value D (n) is changed. Also, when the difference value becomes smaller and the density level is lowered than the present level, a density level signal corresponding to the density level corresponding to the difference value D (n) is generated. That is, the density level corresponding to the calculated difference value D (n) is changed.
Thus, by changing the concentration level signal to one corresponding to the obtained difference value D (n), the concentration level signal corresponding to the difference value D (n) and therefore the concentration of the specific gas is always output. be able to.
[0073]
Still another solution is a gas detection device that uses a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas, and energizes the gas sensor element to generate a sensor output potential corresponding to the change in the sensor resistance value. A sensor resistance value conversion circuit for outputting a sensor resistance value conversion circuit for decreasing the sensor output potential when the concentration of the specific gas increases; and A / D converting the sensor output potential at predetermined time intervals. A / D conversion means for acquiring a sensor output value; third base value calculation means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (4);
B (n) = B (n-1) + k3 {S (n) -B (n-1)} (4)
However, S (n) is a sensor output value, B (n) is a base value, k3 is a third coefficient, 0 <k3 <1, n is an integer indicating a time-series order, the sensor output value and the base value Difference value calculating means for calculating a difference value according to the following formula (5) from:
D (n) = B (n) -S (n) (5)
D (n) is a density level signal switching generating means for switching and generating a plurality of density level signals respectively corresponding to a difference value and a plurality of density levels, and an inter-level boundary between the plurality of density levels. A plurality of level-up threshold values corresponding to one-to-one, the level-up threshold value being larger as the level-up threshold value corresponding to the higher boundary between the density levels, and the plurality of density levels A plurality of level-down threshold values corresponding to the boundary between the levels, and the larger the level-down threshold value corresponding to the higher level boundary between the concentration levels, A level-down threshold value that is smaller than the corresponding level-up threshold value, between the current density level and the density level one level higher than the current level. When the difference value is larger than the level-up threshold corresponding to the boundary between the recording levels, the level corresponding to a density level higher than the density level corresponding to the density level signal currently generated. A density level signal is generated, and when the difference value is smaller than the level down threshold corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one lower than the current density level, A density level signal switching generating means for generating the density level signal corresponding to a density level lower than the density level corresponding to the currently generated density level signal, and the density level signal switching generating means; In the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the above density level, instead of the above formula (4), the following formula is obtained from the sensor output value. A fourth base value calculation means for calculating a base value according to 6),
B (n) = B (n-1) + k4 {S (n) -B (n-1)} (6)
However, k4 is a 4th coefficient and is a gas detection apparatus provided with 0 <= k4 <k3 <1.
[0074]
The gas detection apparatus of the present invention also has third and fourth base value calculation means for calculating the base value B (n) in addition to the sensor resistance value conversion circuit and the A / D conversion means. The base value is calculated while switching. Since the third base value calculation means uses the third coefficient k3, the base value B (n) follows relatively quickly with a slight delay from the sensor output value S (n). First, while the base value is calculated by the third base value calculating means, that is, when the change in the sensor output value is small, such as when the concentration of the specific gas remains low, the difference value D (n) is not so large. It does not become a big value. However, if the concentration of the specific gas is increased and the sensor output value S (n) is greatly changed (decreased), the base value B (n) cannot sufficiently follow, and the difference value D (n) becomes large. When D (n) exceeds some of a plurality of level-up thresholds, the density level signal switching generating means generates a corresponding density level signal. Further, during the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the predetermined density level, the fourth base value calculation means is used for calculating the base value B (n).
[0075]
Since the fourth coefficient k4 used in the fourth base value calculation means is relatively small (0 ≦ k4 <k3), the change in the base value B (n) becomes slow, and the follow-up to the sensor output value is relatively slow. Become. Alternatively, the base value B (n) does not change (when k4 = 0). As described above, the base value B (n) calculated using the relatively small fourth coefficient k4 is a value affected by the past sensor output value or base value, specifically, the base value B (n). The value affected by the base value calculated by the equation (4) immediately before switching the calculation formula from the equation (4) to the equation (6), and therefore the influence of the sensor output value and the base value before the switching. It is the received value. That is, the base value B (n) calculated by the fourth base value calculating means is a state immediately before the concentration of the specific gas increases while gradually approaching the sensor output value S (n) or maintains a constant value. Will be reflected or maintained.
Therefore, if the difference value D (n), which is the difference between the base value B (n) calculated by the fourth base value calculation means and the current sensor output value S (n), is used, the current concentration of the specific gas is determined. The level can be determined based on the density at the time when the calculation formula of the base value B (n) is switched from the formula (4) to the formula (6) in the past.
[0076]
Therefore, when it is determined that the density level is different from the density level corresponding to the currently generated density level signal due to the variation of the difference value D (n), the density level signal is switched. That is, even when the concentration of the specific gas decreases or increases and the sensor output value S (n) decreases or increases, it is easily determined that the concentration of the specific gas decreases or increases based on the difference value D (n). it can.
For example, when the concentration of the specific gas decreases and the difference value D (n) becomes a value corresponding to a lower concentration level, the concentration is lower than the concentration level corresponding to the concentration level signal currently generated. A density level signal corresponding to the level is generated. That is, the rank of the density level signal is lowered. On the other hand, when the concentration of the specific gas increases and the difference value D (n) becomes a value corresponding to the higher concentration level, the concentration higher than the concentration level corresponding to the concentration level signal currently generated. A density level signal corresponding to the level is generated. That is, the rank of the density level signal is increased.
Note that the rank of the density level signal is also raised or lowered when the base value B (n) is calculated by the fourth base value calculation means.
[0077]
Further, when the density level is equal to or lower than a predetermined density level, the base value B (n) is calculated again by the third base value calculating means instead of the fourth base value calculating means. Thereby, the base value B (n) again follows the sensor output value S (n) relatively quickly. Therefore, even if the concentration of the specific gas subsequently increases again, the increase in concentration can be detected quickly and reliably.
Note that the third coefficient k3 and the fourth coefficient k4 may be appropriately selected depending on the sampling period in the A / D conversion means, the fluctuation range of the sensor output value S (n), and the like.
[0078]
As described above, in the gas detection device of the present invention, the concentration level signal switching generation means switches and generates a plurality of concentration level signals respectively corresponding to the plurality of concentration levels. A density level signal corresponding to a finer density level can be generated. For this reason, in various control systems such as flap control in an autoventilation system using this gas detection device and fan control in an air purifier control system, finer control according to the concentration level of a specific gas is performed. be able to.
In addition, when the density level signal is generated, a level-up threshold value corresponding to the boundary between density levels and a level-down threshold value smaller than the level-up threshold value corresponding to the boundary between the density levels of the peers Therefore, when the difference value D (n) is close to the threshold value, chattering in which the density level signal changes frequently is prevented.
[0079]
Further, in the gas detection device, the concentration level signal switching generating means is configured to increase the level corresponding to the boundary between the levels between the current concentration level and the concentration level one level higher than the current concentration level. When the difference value is larger than the value, the density level signal corresponding to the one higher density level is generated as the density level signal, and the current density level and the density one lower than the current density level are generated. When the difference value is smaller than the level-down threshold value corresponding to the inter-level boundary between levels, the density level signal corresponding to the one lower density level is used as the density level signal. It is preferable to use a gas detection device.
[0080]
The gas detection device of the present invention generates a concentration level signal corresponding to a higher concentration level as a concentration level signal to be generated when the difference value increases and the concentration level is increased from the present level. That is, the density level is increased by one rank. Further, when the difference value becomes smaller and the density level is lowered than the present level, a density level signal corresponding to the density level one level lower is generated as a density level signal to be generated. That is, the density level is lowered by one rank.
In this way, by changing the density level signal one by one to a high level or a low level, a sudden change in the output density level signal can be avoided.
[0081]
Alternatively, in the gas detection device, the concentration level signal switching generating means may be configured to increase the level corresponding to the boundary between the levels between the current concentration level and the concentration level one level higher than the current concentration level. When the difference value is larger than a value, the highest density among the one or more boundary between the density levels corresponding to the level-up threshold exceeding the difference value as the density level signal. Generating the density level signal corresponding to the density level positioned on the higher side of the inter-level boundary, and corresponding to the inter-level boundary between the current density level and the density level one level lower than the current density level; When the difference value is smaller than the level-down threshold value, the density level signal is 1 or corresponding to the level-down threshold value where the difference value is lower. Among the number of the density levels between the boundaries, it may be a gas detection device for generating the density level signal corresponding to the density level which is located to the low side between the lowest-order of the density level boundaries.
[0082]
In the gas detection device of the present invention, when the difference value increases to increase the concentration level, a concentration level signal corresponding to the concentration level corresponding to the difference value D (n) is generated. That is, the density level corresponding to the calculated difference value D (n) is changed. Further, when the difference value becomes small and the density level is lowered, a density level signal corresponding to the density level corresponding to the difference value D (n) is generated. That is, the density level corresponding to the calculated difference value D (n) is changed.
Thus, by changing the concentration level signal to one corresponding to the obtained difference value D (n), the concentration level signal corresponding to the difference value D (n) and therefore the concentration of the specific gas is always output. be able to.
[0083]
Furthermore, in the gas detection device according to any one of the above, the predetermined concentration level in the fourth base value calculation unit is the lowest among the plurality of concentration levels of the concentration level signal switching generation unit. A gas detection device having a concentration level may be used.
[0084]
In calculating the base value B (n), the fourth base value calculation means is used during the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the lowest density level as in the present invention. The subsequent base value B (n) is calculated on the basis of the concentration at the time when the concentration of the specific gas increases from the lowest concentration level to the concentration level one level higher than that. For this reason, since the lowest concentration level can be used as a reference, the concentration level of the specific gas can be compared more accurately.
[0085]
Furthermore, in the gas detection device according to any one of the above, the fourth coefficient k4 may be a gas detection device in which k4> 0.
[0086]
In the gas detection device of the present invention, the fourth coefficient k4 is larger than 0 (k4> 0). For this reason, the base value B (n) calculated by the fourth base value calculation means during the generation period of the high concentration signal of the specific gas is not constant and follows the sensor output value S (n) although it is slow. Change.
As described above, the gas sensor element is affected not only by the change in the concentration of the specific gas but also by the environment such as temperature and humidity, the wind speed, and the like, and the sensor output value S (n) is obtained even when the concentration of the specific gas is constant. May change gradually. If the concentration of the specific gas increases and thereafter decreases, specifically, the calculation of the base value B (n) is changed from the third base value calculating means to the fourth base value calculating means. If a drift occurs in the direction in which the sensor output value S (n) decreases during the period during which the sensor gas is flowing, the sensor output value S (n) is caused by the drift even when the concentration of the specific gas increases to the same level as before the increase. Will only rise to a value less than the pre-rise value. Here, when the fourth coefficient k4 = 0, the base value B (n) does not change (B (n) = B (n−1)) according to the equation (6), so the difference value D ( n) falls only to a value larger than the value before the gas concentration rises. Therefore, there is a risk that the concentration of the specific gas is actually lowered, but the difference value D (n) is large, so that it is erroneously determined that the concentration of the specific gas is high, and the decrease in the gas concentration cannot be determined. There is sex. For this reason, when the gas detection device of the present invention is used in a vehicle auto-ventilation system or an air purifier control system, the flap may remain closed for a long time or the fan may rotate at a high speed. This makes it difficult to control properly.
[0087]
On the other hand, in the present invention, since k4> 0, the base value B (n) follows the sensor output value S (n) although it is slow, even if the sensor output value S (n) drifts. After that, even when the concentration of the specific gas decreases, the difference value D (n) gradually decreases with the passage of time. Accordingly, when a certain amount of time has elapsed, a low density signal is always generated, or a density level signal corresponding to this can be generated by lowering the density level to a lower density level.
Therefore, in a vehicle auto-ventilation system or an air purifier control system, appropriate control can be performed such as opening a flap or lowering a fan when a certain amount of time has elapsed.
In addition, when a certain amount of time has elapsed, the base value B (n) can be calculated by using the third base value calculating means instead of the fourth base value calculating means, so that the sensor output value S again. A base value B (n) that follows (n) relatively quickly can be calculated, and this can be detected with respect to an increase in the concentration of the specific gas.
[0088]
Still another solution is a gas detection device that uses a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas, and energizes the gas sensor element to generate a sensor output potential corresponding to the change in the sensor resistance value. A sensor resistance value conversion circuit for outputting the sensor resistance value conversion circuit for increasing the sensor output potential when the concentration of the specific gas increases; and A / D converting the sensor output potential at predetermined time intervals. A / D conversion means for acquiring a sensor output value, differential value calculation means for calculating a differential value from the sensor output value according to the following equation (7),
V (n) = S (n) -S (n-1) (7)
However, S (n) is a sensor output value, V (n) is a differential value, n is an integer indicating a time-series order, and a base value B (n) from the sensor output value S (n) according to the following equation (8) Base value calculating means for calculating
B (n) = B (n-1) + k {S (n) -B (n-1)} (8)
However, k is a coefficient, and 0 <k <1, difference value calculation means for calculating the difference value D (n) from the sensor output value S (n) and the base value B (n) according to the following equation (9) When,
D (n) = S (n) -B (n) (9)
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal, wherein the differential value V (n) is greater than a first threshold during the generation period of the low density signal. Density signal generating means for generating a high density signal and generating the low density signal when the difference value D (n) is smaller than a second threshold value during the high density signal generation period. It is a gas detection device.
[0089]
The differential value V (n) obtained by Expression (7) represents the difference between the sensor output value S (n) and the previous value S (n−1), that is, the amount of change. Therefore, for example, if the sensor output value increases greatly, it immediately becomes a large value. For this reason, when using a sensor resistance value conversion circuit whose characteristic is that the sensor output potential increases when the gas concentration increases, the differential value V (n) is used and the sensor is affected by the influence of the environment such as temperature and humidity. By comparing the first threshold value arbitrarily set in consideration of the fluctuation of the output value and the differential value V (n), the influence of the environment such as temperature and humidity is reduced, and the gas concentration is increased. It is possible to catch the increase in concentration at the initial stage. On the other hand, the base value B (n) has a property of changing following the fluctuation of the sensor output value S (n) as described above.
[0090]
In addition to the sensor resistance value conversion circuit and the A / D conversion means, the gas detection device of the present invention calculates the differential value calculation means for calculating the differential value V (n) having such properties, and calculates the base value B (n). Base value calculating means and difference value calculating means for generating and switching between a low density signal and a high density signal. That is, a high density signal is generated when the differential value is larger than the first threshold during the low density signal generation period.
On the other hand, when the difference value D (n) is smaller than the second threshold value during the high density signal generation period, the low density signal is generated. Here, the base value B (n) follows the sensor output value S (n) with a slight delay. Therefore, even if drift occurs in the direction in which the sensor output value S (n) increases, the difference value D (n) gradually decreases with time. For this reason, the difference value D (n) finally becomes smaller than the second threshold value, so that a low density signal can always be generated. In this way, when the gas concentration decreases, the decrease in gas concentration can be detected from the difference value D (n) calculated using the sensor output S (n) and the base value B (n). . In addition, the rate of tracking of the base value with respect to the sensor output value can be adjusted by the coefficient k when calculating the base value.
[0091]
Still another solution is a gas detection device that uses a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas, and energizes the gas sensor element to generate a sensor output potential corresponding to the change in the sensor resistance value. A sensor resistance value conversion circuit for outputting a sensor resistance value conversion circuit for decreasing the sensor output potential when the concentration of the specific gas increases; and A / D converting the sensor output potential at predetermined time intervals. A / D conversion means for acquiring a sensor output value, differential value calculation means for calculating a differential value from the sensor output value according to the following equation (10),
V (n) = S (n-1) -S (n) (10)
However, S (n) is a sensor output value, V (n) is a differential value, n is an integer indicating a time-series order, and a base value B (n) according to the following equation (11) from the sensor output value S (n) Base value calculating means for calculating
B (n) = B (n-1) + k {S (n) -B (n-1)} (11)
However, k is a coefficient, and 0 <k <1, difference value calculation means for calculating the difference value D (n) from the sensor output value S (n) and the base value B (n) according to the following equation (12) When,
D (n) = B (n) -S (n) (12)
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal, wherein the differential value V (n) is greater than a first threshold during the generation period of the low density signal. Density signal generating means for generating a high density signal and generating the low density signal when the difference value D (n) is smaller than a second threshold during the high density signal generation period. It is a gas detection device.
[0092]
The differential value V (n) obtained by the equation (10) represents the difference between the sensor output value S (n−1) immediately before the present and the current sensor output value S (n), that is, the amount of change. However, the expression (7) is a value obtained by reversing positive and negative. Therefore, for example, when the sensor output value is increased, the value immediately increases. For this reason, when using a sensor resistance value conversion circuit whose characteristic that the sensor output potential decreases when the gas concentration increases, this differential value V (n) is used, and the sensor output due to the influence of the environment such as temperature and humidity. By comparing the first threshold value arbitrarily set in consideration of the fluctuation of the value and the differential value V (n), the influence of the environment such as temperature and humidity is reduced, and the initial gas concentration rise It is possible to capture the increase in concentration at each stage. On the other hand, the base value B (n) has a property of changing following the fluctuation of the sensor output value S (n) as described above. Further, the difference value D (n) obtained by the equation (12) is a value obtained by subtracting the sensor output value from the base value, contrary to the equation (9).
[0093]
In addition to the sensor resistance value conversion circuit and the A / D conversion means, the gas detection device of the present invention calculates the differential value calculation means for calculating the differential value V (n) having such properties, and calculates the base value B (n). Base value calculating means and difference value calculating means for generating and switching between a low density signal and a high density signal. That is, a high density signal is generated when the differential value is larger than the first threshold during the low density signal generation period. As described above, by using the differential value, it is possible to capture the increase in concentration at the initial stage of the increase in gas concentration while reducing the influence of the environment such as temperature and humidity.
[0094]
On the other hand, when the difference value D (n) is smaller than the second threshold value during the high density signal generation period, the low density signal is generated. Here, since the base value B (n) follows the sensor output value S (n) with a slight delay, as described above, when the gas concentration decreases, the sensor output S (n) and the base value B A decrease in gas concentration can be detected by the difference value D (n) calculated using (n). In addition, the rate of tracking of the base value with respect to the sensor output value can be adjusted by the coefficient k when calculating the base value.
[0095]
Still another solution is a gas detection device that uses a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas, and energizes the gas sensor element to generate a sensor output potential corresponding to the change in the sensor resistance value. A sensor resistance value conversion circuit for outputting the sensor resistance value conversion circuit for increasing the sensor output potential when the concentration of the specific gas increases; and A / D converting the sensor output potential at predetermined time intervals. A / D conversion means for acquiring sensor output values; moving average value calculation means for calculating m moving average values according to the following equation (13) from m sensor output values retroactive to new ones;
Md (n) = {S (n) + S (n−1) +... + S (n− (m−1))} (13)
However, S (n) is a sensor output value, Md (n) is m moving average values, n is an integer indicating the order of time series, m is the number of samples of moving average values, and the sensor output value S (n) first difference value calculating means for calculating a first difference value D (n) from m moving average values Md (n) according to the following equation (14):
D (n) = S (n) -Md (n) (14)
Base value calculating means for calculating a base value B (n) from the sensor output value S (n) according to the following equation (15);
B (n) = B (n-1) + k {S (n) -B (n-1)} (15)
Where k is a coefficient, and 0 <k <1, a second difference value D2 (n) for calculating the second difference value D2 (n) from the sensor output value S (n) and the base value B (n) according to the following equation (16). Difference value calculating means;
D2 (n) = S (n) -B (n) (16)
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal, wherein the first difference value D (n) is greater than a first threshold value during the low density signal generation period; A density signal generating means for generating the high density signal and generating the low density signal when the second difference value D2 (n) is smaller than a second threshold during the high density signal generation period. And a gas detection device.
[0096]
The m moving average value Md (n) is an average value of the past m sensor output values S (n) to S (n− (m−1)). This M moving average value Md (n) gently follows the sensor output value S (n). Therefore, for example, when the sensor output value rises gently due to drift or the like, the sensor output value changes following this. However, when the sensor output value changes quickly, the sensor output value cannot be sufficiently followed, so the first difference value becomes a large value. As described above, the base value B (n) also changes following the fluctuation of the sensor output value S (n).
[0097]
In addition to the sensor resistance value conversion circuit and the A / D conversion means, the gas detection device of the present invention includes a moving average value calculation means for calculating m moving average values Md (n) having such properties, a base value B ( a base value calculating means for calculating n), a first difference value calculating means, and a second difference value calculating means, which are generated by switching between a low density signal and a high density signal. That is, a high density signal is generated when the first difference value is larger than the first threshold value during the low density signal generation period. As described above, an increase in gas concentration can be captured by using the moving average value and the first difference value calculated from the moving average value.
On the other hand, a low concentration signal is generated when the second difference value is smaller than the second threshold value during the high concentration signal generation period. The base value follows the sensor output value with a slight delay. Accordingly, during the period in which the concentration decreases, the base value changes with a delay with respect to the sensor output value, so the second difference value gradually decreases and finally becomes smaller than the second threshold value. In this way, when the gas concentration decreases, the decrease in gas concentration can be detected by the second difference value. In addition, the rate of tracking of the base value with respect to the sensor output value can be adjusted by the coefficient k when calculating the base value.
[0098]
As described above, in this gas detection device, in the gas concentration increase stage, the concentration increase can be reliably captured by calculating the moving average value and the first difference value using the moving average value, while in the gas concentration decrease stage. By calculating the base value and the second difference value using the base value, it is possible to capture an appropriate concentration reduction time.
[0099]
Furthermore, a gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas, wherein the sensor resistance value outputs a sensor output potential according to the sensor resistance value change by energizing the gas sensor element. A sensor resistance value conversion circuit that reduces the sensor output potential when the concentration of the specific gas increases, and acquires a sensor output value by A / D converting the sensor output potential every predetermined time A / D conversion means, and moving average value calculating means for calculating m moving average values from the m sensor output values retroactively according to the following equation (17):
Md (n) = {S (n) + S (n−1) +... + S (n− (m−1))} (17)
However, S (n) is a sensor output value, Md (n) is m moving average values, n is an integer indicating the order of time series, m is the number of moving average samples, and the sensor output values S (n) and m First difference value calculating means for calculating a first difference value D (n) from the individual moving average value Md (n) according to the following equation (18);
D (n) = Md (n) -S (n) (18)
Base value calculating means for calculating a base value B (n) from the sensor output value S (n) according to the following equation (19);
B (n) = B (n-1) + k {S (n) -B (n-1)} (19)
However, k is a coefficient, and the second difference value D2 (n) for calculating the second difference value D2 (n) from the sensor output value S (n) and the base value B (n) according to the following equation (20) is 0 <k <1. Difference value calculating means;
D2 (n) = B (n) -S (n) (20)
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal, wherein the first difference value D (n) is greater than a first threshold value during the low density signal generation period; Generating the high density signal, and generating the low density signal when the second difference value D2 (n) is smaller than a second threshold value during the high density signal generation period. And a gas detection device.
[0100]
The m moving average value Md (n) is an average value of the past m sensor output values S (n) to S (n− (m−1)). The m moving average values Md (n) gently follow the sensor output value S (n). Therefore, for example, when the sensor output value rises gently due to drift or the like, the m moving average value Md (n) changes following this. When the sensor output value changes quickly, the first difference value becomes a large value because sufficient tracking cannot be performed. As described above, the base value B (n) also changes following the fluctuation of the sensor output value S (n).
However, since the sensor resistance value conversion circuit having the characteristic that the sensor output potential decreases when the gas concentration increases is used, the first difference value D (n) obtained by the equation (18) and the first difference value obtained by the equation (20) are used. The two difference values D2 (n) are values obtained by subtracting the sensor output value from the moving average value or the base value in order to facilitate the handling of the numerical values, contrary to the equation (14) or (16).
[0101]
In addition to the sensor resistance value conversion circuit and the A / D conversion means, the gas detection device of the present invention includes a moving average value calculation means for calculating m moving average values Md (n) having such properties, a base value B ( a base value calculating means for calculating n), a first difference value calculating means, and a second difference value calculating means, which are generated by switching between a low density signal and a high density signal. That is, a high density signal is generated when the first difference value is larger than the first threshold value during the low density signal generation period. As described above, by using the moving average value and the first difference value calculated from the moving average value, it is possible to suppress the influence of noise and capture an increase in gas concentration.
[0102]
On the other hand, a low concentration signal is generated when the second difference value is smaller than the second threshold value during the high concentration signal generation period. The base value follows the sensor output value with a slight delay. Accordingly, during the period in which the concentration decreases, the base value changes with a delay with respect to the sensor output value, so the second difference value gradually decreases and finally becomes smaller than the second threshold value. In this way, when the gas concentration decreases, the decrease in gas concentration can be detected by the second difference value. In addition, the rate of tracking of the base value with respect to the sensor output value can be adjusted by the coefficient k when calculating the base value.
[0103]
As described above, even in this gas detection device, in the gas concentration increase stage, the concentration increase can be reliably captured by calculating the moving average value and the first difference value using the moving average value, while in the gas concentration decrease stage. By calculating the base value and the second difference value using the base value, it is possible to capture an appropriate concentration reduction time.
[0104]
Further, it may be a vehicle auto ventilation system including any of the gas detection devices described above.
[0105]
The vehicle auto-ventilation system according to the present invention appropriately generates a high concentration signal and a low concentration signal or a concentration level signal in accordance with a change in the concentration of a specific gas. Can do.
[0106]
Furthermore, when the open / close device for the outside air inlet, the gas detection device according to any one of the above, and the concentration signal is a low concentration signal, the open / close device for the outside air inlet is fully opened, and the concentration signal is high. When the signal is a signal, the vehicle auto-ventilation system may include an opening / closing instruction means for outputting an opening / closing instruction signal for fully closing the opening / closing device of the outside air inlet.
[0107]
In this vehicle auto-ventilation system, the gas detection device generates a low concentration signal and a high concentration signal according to the concentration of a specific gas. When a high signal is generated, an opening / closing support signal for fully closing the opening / closing device is output. For this reason, according to the density | concentration of specific gas, an opening / closing apparatus can be opened and closed appropriately.
[0108]
Alternatively, the open / close device for the outside air inlet, the gas detector according to any one of the above, and the opening instruction signal for instructing the opening degree of the open / close device for the outside air inlet according to the concentration level signal. It is preferable that the vehicle auto-ventilation system includes a degree instruction means.
[0109]
In the vehicle autoventilation system, the gas detection device generates a concentration level signal corresponding to a specific gas among a plurality of concentration level signals according to the concentration of the specific gas. The opening degree instruction means outputs an opening degree instruction signal for instructing the opening degree of the switchgear according to the concentration level signal. For this reason, the opening degree of the switchgear can be adjusted appropriately according to the concentration of the specific gas.
[0110]
The opening degree instruction signal instructs the opening degree of the switchgear according to the concentration level signal. At this time, the plurality of concentration level signals and the opening degree of the switchgear may be set to correspond one-to-one, but the plurality of concentration level signals may correspond to the same opening degree. For example, when there are five levels of concentration level signals corresponding to five levels of
[0111]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a circuit diagram and a block diagram of a
First, the
Using this gas sensor element 11, the sensor output value S (n) is acquired by an acquisition unit including the sensor resistance
The output (sensor output potential Vs) of the
[0112]
Further, a density signal LV of either a high density signal or a low density signal for controlling the
In the
[0113]
For example, as shown in the flowchart of FIG. 2, after performing the initial setting in step S1, the density level signal LV is acquired in step S2, and whether or not the density signal LV is a high density signal in step S3, that is, the density. It is determined whether or not a high signal is being generated. Here, when No, that is, when a low concentration signal is being generated, the concentration of the specific gas is low, so in step S4, the
[0114]
A
[0115]
In the
[0116]
Next, the control in the
Thereafter, the process proceeds to step S12, and sensor signals, that is, sensor output potential Vs obtained by A / D conversion every 0.25 seconds are sequentially read. Next, in step S13, it is determined whether or not a concentration high signal indicating that the concentration signal LV is currently at a high level, that is, the concentration of the specific gas (oxidizing gas in the present embodiment) is at a high level is generated. If No, that is, the concentration of the specific gas is low, the concentration signal LV is at a low level, and a low concentration signal is generated, the process proceeds to step S14. On the other hand, if Yes, that is, if the concentration of the specific gas is high and the concentration signal LV is at a high level and a high concentration signal is generated, the process proceeds to step S15.
[0117]
In step S14, the base value B (n) is calculated by the following equation using the previous base value B (n-1) and the sensor output value S (n), and the process proceeds to step S16. B (n) = B (n−1) + k1 {S (n) −B (n−1)}, where the first coefficient k1 is 0 <k1 <1.
On the other hand, in step S15, the base value B (n) is calculated from the previous base value B (n-1) and sensor output value S (n) using the following equation, and the process proceeds to step S16. B (n) = B (n−1) + k2 {S (n) −B (n−1)}, where the second coefficient k2 is 0 ≦ k2 <k1 <1.
As described above, the base value B (n) has a relatively large first coefficient k1 (k1> k2) depending on the magnitude of the coefficients k1 and k2 to be used, and the degree of tracking with respect to the sensor output value S (n) is different. When used (step S14), the base value B (n) follows relatively quickly while being slightly delayed from the sensor output value S (n). On the other hand, when the relatively small second coefficient k2 (k2 <k1) is used (step S15), the base value B (n) changes slowly and follows slowly.
[0118]
Therefore, if the base value is calculated using the second coefficient k2 by switching the calculation formula via step S15 instead of step S14, it is calculated even if the sensor output value S (n) has changed greatly. The base value B (n) does not change much from the base value B (n−1) immediately before switching. Here, since the base value B (n−1) immediately before the switching is calculated using the first coefficient k1 in step S14, the value following the sensor output value S (n−1) before the switching. It has become. Accordingly, the base value B (n) calculated in step S15 is a value reflecting the influence of the past, that is, the state immediately before switching.
Conversely, when the base value is calculated using the first coefficient k1 by switching the base value calculation formula via step S14 instead of step S15, the base value B (n) is obtained from the current sensor output value S. Since (n) is followed quickly, the influence of the base value and sensor output value before switching becomes a small value.
[0119]
In step S16, the difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = S (n) −B (n), and is compared with the density threshold value T in step S17. If D (n)> T (Yes), the process proceeds to step S18, and if D (n) ≦ T (No), the process proceeds to step S19.
[0120]
If D (n)> T in the state where the low density signal has been generated (No in step S13) until then, the sensor output value S (n) is slightly higher than this. This shows that the difference from the base value B (n) that follows with a delay increases. That is, it is considered that the sensor output value S (n) has increased because the concentration of the specific gas (oxidizing gas) has increased.
Further, until D (n)> T in the state where the high concentration signal has been generated (Yes in Step S13), the current sensor output value S (n) and the past That is, the difference from the base value B (n) reflecting the state just before the concentration of the oxidizing gas increases to some extent is still large, that is, the concentration of the oxidizing gas is not yet sufficiently lowered. Is shown.
Therefore, in step S18, the high concentration signal of the specific gas is generated or the generation of the high concentration signal is maintained. Specifically, the density signal LV is set to a high level.
[0121]
On the other hand, if D (n) ≦ T (No in Step S17) in a state where a low density signal has been generated (No in Step S13), the current sensor output value S ( The difference between n) and the base value B (n) that follows slightly later than this does not become too large, indicating that the base value B (n) follows. That is, it is considered that the concentration of the specific gas (oxidizing gas) remains low.
Further, until D (n) ≦ T (No in Step S17) in a state where a high concentration signal has been generated (Yes in Step S13), the sensor output value S (n), That the difference from the base value B (n) reflecting the past state, that is, the state immediately before the concentration of the oxidizing gas increases to some extent, that is, that the concentration of the oxidizing gas has sufficiently decreased. Show.
Therefore, the low concentration signal of the specific gas is generated or maintained in step S19. Specifically, the density signal LV is set to a low level.
[0122]
Thereafter, the process proceeds to step S20 from both steps S18 and S19, stores the previous base value B (n) calculated in steps S14 and S15, and waits for the A / D sampling time to expire in step S21. Return to step S12.
When the concentration of the specific gas increases and the difference value D (n) increases, a high concentration signal is generated in step S18. After that, it is determined Yes in step S13, and the process proceeds to step S15. The coefficient for calculating the value B (n) is switched, and the base value B (n) is calculated using the relatively small second coefficient k2. Accordingly, the base value B (n) follows slowly with respect to the sensor output value S (n), and a value close to the base value at the time when the concentration of the specific gas increases is maintained. For this reason, it is considered that the base value B (n) calculated in step S15 holds the past state in which the concentration of the specific gas is relatively low, and the difference is based on the base value B (n). By calculating the value D (n), the concentration change of the specific gas can be determined.
[0123]
Conversely, when the concentration of the specific gas decreases and the difference value D (n) decreases, a low concentration signal is generated in step S19. Thereafter, the determination in step S13 is No, and the process proceeds to step S14. Then, the coefficient for calculating the base value B (n) is switched, and the base value B (n) is calculated again using the relatively large first coefficient k1. Therefore, the base value B (n) follows the sensor output value S (n) well. That is, it becomes difficult to be influenced by the past state. For this reason, when the concentration of the specific gas rises again, the difference value D (n) increases again without being affected by past fluctuations in the specific gas. Can be generated.
[0124]
Next, the sensor output value S (n), the base value B (n), the difference value D (n), and the concentration obtained by the control according to the flowchart shown in FIG. 3 when the NOx concentration is increased and then decreased. Examples of changes in the signal LV are shown in FIGS. In this example, the gas sensor element 11 is disposed in the wind tunnel, and initially, clean air not containing NOx is allowed to flow at a predetermined wind speed. Thereafter, air mixed with NOx having a predetermined concentration is allowed to flow for a predetermined time. The sensor output value S (n), the base value B (n), and the difference value D (n) are all numerical values processed in the
First, the case where the first coefficient k1 = 1/16, the second coefficient k2 = 0, and the density threshold value T = 0.02V will be described.
From
[0125]
On the other hand, the base value B (n) is maintained at a substantially constant value with a slight fluctuation following the sensor output value S (n) from the initial time of about 0 to about 35 seconds. Therefore, the difference value D (n) is maintained at approximately 0V. However, when the NOx concentration rises at about 35 seconds, the sensor output value S (n) starts to rise. Then, since the base value B (n) cannot be completely followed, the difference value D (n) becomes large. When the threshold value T = 0.02 V is exceeded, the density signal LV changes from the low level to the high level. Then, a high density signal is generated. From the next time on, k2 (= 0) is used to calculate the base value B (n). In step S15, when k2 = 0, B (n) = B (n−1), so that the base value B (n) is a constant value, that is, NOx regardless of the sensor output value S (n). The base value at the time when the concentration increases will be maintained. Accordingly, in FIG. 4, the base value B (n) is constant at a time of about 35 to 300 seconds.
[0126]
Thereafter, when the NOx concentration gradually decreases and the sensor output value S (n) decreases, the difference value D (n) also decreases. Finally, when the concentration threshold value T = 00.02V is reached in about 300 seconds. Therefore, it is determined that the concentration of NOx has decreased, and the concentration signal LV changes from the high level to the low level to generate a low concentration signal. At the same time, since the base value B (n) is calculated using the first coefficient k1, it changes following the sensor output value S (n).
Therefore, even if the NOx concentration rises again and the sensor output value S (n) rises as shown by the one-dot chain line in FIG. 4, this is immediately detected, and the concentration signal LV is set to the high level. A high signal can be generated.
[0127]
In the above, the second coefficient k2 = 0 is set when calculating the base value B (n) during the generation of the high density signal. However, as described above, the sensor resistance value Rs of the gas sensor 11 drifts due to the influence of not only the concentration of the specific gas but also the temperature, humidity, and wind speed. Accordingly, if drift occurs in the direction in which the sensor resistance value Rs increases during a state in which the concentration of NOx is high (for example, between about 35 to 210 seconds), clean air is reduced even if the concentration of NOx is reduced. 4, the sensor output value S (n) does not return to the original level (about 1.0V) and the difference value D (n) does not approach 0V, as indicated by the broken line in FIG. is there. Therefore, since the concentration threshold value T = 0.02 V is not fallen, actually, the concentration signal LV does not become low level even though the concentration of NOx is sufficiently lowered, and the concentration signal forever as shown by the broken line. It is possible to continue to generate high signals.
[0128]
Therefore, it is more preferable that the second coefficient k2> 0. FIG. 5 shows the results in the same manner as above except that the second coefficient k2 = 1/2048. In this way, a high concentration signal is generated at about 35 seconds, and thereafter the base value B (n) is calculated using the second coefficient k2, but the base value B (n) is It gradually increases so as to approach the sensor output value S (n) gently. Therefore, since the base value B (n) approaches the sensor output value S (n) after a long time, the difference value D (n) always approaches 0 and becomes a small value. For this reason, even if a drift occurs, the difference value D (n) always falls below the density threshold T, and the density signal LV returns to a low level, that is, a low density signal is generated.
When a low density signal is generated, the coefficient of the base value B (n) is switched and calculated using the first coefficient k1 (after about 240 seconds), so the base value B (n) is changed. It can be understood that the sensor output value S (n) follows well. Therefore, even in this case, even if the NOx concentration rises again after about 240 seconds, the rise can be reliably detected.
[0129]
(Modification 1)
Next, a modification of the first embodiment will be described. The
Accordingly, the sensor resistance
Further, the processing flow in the
Therefore, different parts will be mainly described, and similar parts are denoted by the same symbols and numbers, and description thereof will be omitted or simplified.
[0130]
First, the
The sensor resistance
The sensor output potential Vs is A / D converted by the A /
[0131]
Further, from the
In the
[0132]
Next, the control in the
Then, it progresses to step S12 and reads sensor output value S (n) sequentially. Next, in step S13, it is determined whether or not the density signal LV is generating a high density signal at the present time. If the low concentration signal is generated (No), the process proceeds to step S44. On the other hand, if the high density signal is generated (Yes), the process proceeds to step S45.
[0133]
In step S44, the base value B (n) is calculated by the following equation using the previous base value B (n-1) and the sensor output value S (n), and the process proceeds to step S46. B (n) = B (n−1) + k3 {S (n) −B (n−1)}, where the third coefficient k3 is 0 <k3 <1.
On the other hand, in step S45, the base value B (n) is calculated from the previous base value B (n-1) and sensor output value S (n) using the following formula, and the process proceeds to step S46. B (n) = B (n−1) + k4 {S (n) −B (n−1)}, where the fourth coefficient k4 is 0 ≦ k4 <k3 <1.
As described in the first embodiment, the base value B (n) has a relatively large third coefficient because the degree of tracking with respect to the sensor output value S (n) differs depending on the magnitudes of the coefficients k3 and k4 used. When k3 (k3> k4) is used (step S44), the base value B (n) follows relatively quickly while being slightly delayed from the sensor output value S (n). On the other hand, when a relatively small fourth coefficient k4 (k4 <k3) is used (step S45), the change in the base value B (n) becomes slow and follows slowly.
[0134]
Therefore, if the base value is calculated using the fourth coefficient k4 by switching the calculation formula via step S45 instead of step S44, it is calculated even if the sensor output value S (n) has changed greatly. The base value B (n) does not change much from the base value B (n−1) immediately before switching. Here, since the base value B (n−1) immediately before the switching is calculated using the third coefficient k3 in step S44, the value follows the sensor output value S (n−1) before the switching. It has become. Therefore, the base value B (n) calculated in step S45 is a value reflecting the influence of the past, that is, the state immediately before switching.
Conversely, when the base value is calculated using the third coefficient k3 by switching the base value calculation formula via step S44 instead of step S45, the base value B (n) is obtained from the current sensor output value S. Since (n) is followed quickly, the influence of the base value and sensor output value before switching becomes a small value.
[0135]
In step S46, the difference value D (n) is calculated according to the formula D (n) = B (n) −S (n) different from that in the first embodiment, and is compared with the density threshold value T in step S17. If D (n)> T (Yes), the process proceeds to step S18, and if D (n) ≦ T (No), the process proceeds to step S19.
[0136]
As in the first embodiment, in step S18, a high concentration signal of the specific gas is generated or the generation of the high concentration signal is maintained. Specifically, the density signal LV is set to a high level. On the other hand, in step S19, a low concentration signal of the specific gas is generated or maintained. Specifically, the density signal LV is set to a low level.
[0137]
Thereafter, the process proceeds to step S20 from both steps S18 and S19, stores the previous base value B (n) calculated in steps S14 and S15, and waits for the A / D sampling time to expire in step S21. Return to step S12.
[0138]
As in the first embodiment, when the concentration of the specific gas increases and the difference value D (n) increases, a high concentration signal is generated in step S18. After that, it is determined Yes in step S13, and the process proceeds to step S45. By proceeding, the coefficient for calculating the base value B (n) is switched, and the base value B (n) is calculated using the relatively small fourth coefficient k4. Therefore, the change in the base value B (n) becomes slow with respect to the current sensor output value S (n), and a value close to the base value at the time when the concentration of the specific gas increases is maintained. For this reason, this base value B (n) calculated in step S45 is considered to hold the past state in which the concentration of the specific gas is relatively low, and the difference is based on this base value B (n). By calculating the value D (n), the concentration change of the specific gas can be determined.
[0139]
On the other hand, if the concentration of the specific gas decreases and the difference value D (n) decreases, a low concentration signal is generated in step S19. After that, it is determined No in step S13, and the process proceeds to step S44. Then, the coefficient for calculating the base value B (n) is switched, and the base value B (n) is calculated again using the relatively large third coefficient k3. Therefore, the base value B (n) follows the sensor output value S (n) well. That is, it becomes difficult to be influenced by the past state. For this reason, when the concentration of the specific gas rises again, the difference value D (n) increases again without being affected by past fluctuations in the specific gas. Can be generated.
[0140]
Next, when the concentration of CO is increased and then decreased, the sensor output value S (n), the base value B (n), the difference value D (n), and the concentration obtained by the control according to the flowchart shown in FIG. An example of the change in the signal LV is shown in FIG. In this example as well, the
The case where the third coefficient k3 = 1/16, the fourth coefficient k4 = 1/1920, and the density threshold T = 0.02 V will be described.
From
[0141]
On the other hand, the base value B (n) is maintained at a substantially constant value with a slight fluctuation following the sensor output value S (n) from the initial time of about 0 to about 35 seconds. Therefore, the difference value D (n) is maintained substantially at 0. However, when the CO concentration increases at about 35 seconds, the sensor output value S (n) starts to decrease. Then, since the base value B (n) cannot be completely followed, the difference value D (n) that is the difference becomes large. When the threshold value T = 0.02 V is exceeded, the density signal LV changes from low level to high level. Change to level and generate high density signal. From the next time on, k4 (= 1/1920) is used to calculate the base value B (n). In step S45, when k4 = 1/1920 (≠ 0), the base value B (n) gradually decreases so as to gradually approach the sensor output value S (n).
[0142]
Thereafter, when the CO concentration gradually decreases and the sensor output value S (n) increases, the difference value D (n) also decreases, and finally when the concentration threshold value T = 00.02V is reached at about 235 seconds. , It is determined that the concentration of CO has decreased, and the concentration signal LV changes from a high level to a low level to generate a low concentration signal. At the same time, since the base value B (n) is calculated using the third coefficient k3, the base value B (n) again follows the sensor output value S (n).
Therefore, even if the CO concentration increases again and the sensor output value S (n) decreases, this can be immediately detected, and the concentration signal LV can be set to the high level to generate a high concentration signal.
[0143]
Even with such control, in the vehicle auto-ventilation system 140 (see FIG. 6), the density signal LV (low density signal and high density signal) obtained by the same control as in the first embodiment (see FIG. 2). , The
In the first modification, the fourth coefficient k4 = 0 has not been described. However, similarly to the first embodiment, even if k4 = 0, the concentration change of the reducing gas can be measured. . However, as described in the first embodiment, if the sensor resistance value Rs of the
[0144]
(Modification 2)
Next, a second modification will be described. Unlike the first modification, the second modification has the same
[0145]
Control in the
Thereafter, the process proceeds to step S12, where the sensor output potential Vs is A / D converted every 0.25 seconds to sequentially read the sensor output value S (n). Next, in step S13, it is determined whether or not the density signal LV is at a high level at the present time, that is, whether a density high signal is generated. If No, that is, if a low density signal is generated, the process proceeds to step S14. On the other hand, if Yes, that is, if a high density signal is generated, the process proceeds to step S15.
[0146]
In step S14, the base value B (n) is calculated in the same manner as in the first embodiment, and the process proceeds to step S51. On the other hand, also in step S15, the base value B (n) is calculated, and the process proceeds to step S53.
As described above, the base value B (n) has a relatively large first coefficient k1 (k1> k2) depending on the magnitude of the coefficients k1 and k2 to be used, and the degree of tracking with respect to the sensor output value S (n) is different. When used (step S14), the base value B (n) quickly follows the sensor output value S (n). On the other hand, when the relatively small second coefficient k2 (k2 <k1) is used (step S15), the base value B (n) is a value that reflects the influence of the past state because its change becomes slow. Become.
[0147]
In step S51, the difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = S (n) −B (n), and is compared with the high concentration threshold Tu in step S52. If D (n)> Tu (Yes), the process proceeds to step S18. If D (n) ≦ Tu (No), the process proceeds to step S20.
[0148]
Yes in step S52 is a case where D (n)> Tu in a state where a low density signal has been generated until then (No in step S13), so the sensor output value S (n) And the base value B (n) that follows slightly later than this has increased. That is, it is considered that the sensor output value S (n) has increased because the concentration of the specific gas (oxidizing gas) has increased.
Therefore, a high concentration signal of the specific gas is generated in step S18. Specifically, the density signal LV is set to a high level.
[0149]
On the other hand, also in step S53, the difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = S (n) −B (n), and is compared with the low density threshold Td in step S54. The low concentration threshold Td is smaller than the high concentration threshold Tu (Tu> Td). If D (n) <Td (Yes), the process proceeds to step S19. If D (n) ≧ Td (No), the process proceeds to step S20.
[0150]
Yes in step S54 is the case where D (n) <Td in a state where a high density signal has been generated (Yes in step S13), and therefore sensor output value S (n). And the difference between the past state, that is, the base value B (n) that reflects the state before the concentration of the oxidizing gas increases to some extent, that is, the concentration of the oxidizing gas is sufficiently decreased. It is shown that.
Therefore, a low concentration signal of the specific gas is generated in step S19. Specifically, the density signal LV is set to a low level.
[0151]
Thereafter, the process proceeds to step S20 from both steps S18 and S19, stores the previous base value B (n) calculated in steps S14 and S15, and waits for the A / D sampling time to expire in step S21. The process returns to step S12.
Even in this case, as in the first embodiment, when the concentration of the specific gas increases and the difference value D (n) increases, a high concentration signal is generated in step S18. After that, it is determined Yes in step S13, and by proceeding to step S15, the coefficient for calculating the base value B (n) is switched, and the base value B (n using the relatively small second coefficient k2 is used. ) Is calculated. Accordingly, the base value B (n) changes slowly with respect to the sensor output value S (n), and a value close to the base value at the time when the concentration of the specific gas increases is maintained. For this reason, it is considered that the base value B (n) calculated in step S15 holds the past state in which the concentration of the specific gas is relatively low, and the difference is based on the base value B (n). By calculating the value D (n), the concentration change of the specific gas can be determined.
[0152]
Conversely, when the concentration of the specific gas decreases and the difference value D (n) decreases, a low concentration signal is generated in step S19. After that, it is determined No in step S13, and by proceeding to step S14, the coefficient for calculating the base value B (n) is switched, and the base value B (again using the relatively large first coefficient k1 is used. n) is calculated. Accordingly, the base value B (n) quickly follows the sensor output value S (n). For this reason, even if the concentration of the specific gas rises again, the difference value D (n) increases again without being affected by the fluctuation of the specific gas in the past. A high signal can be generated.
[0153]
In the process of the second modification, two threshold values Tu and Td are used as the density threshold values, and the difference value D (n) is larger than the high density threshold value Tu (D (n)> Tu). A high density signal is sometimes generated, and a low density signal is generated when the difference value D (n) is smaller than the low density threshold Td (D (n) <Td). For this reason, even when the sensor output value S (n) or the difference value D (n) is fluctuated due to noise or the like, there is an advantage that chattering in which the high density signal and the low density signal are frequently switched is less likely to occur.
[0154]
(Modification 3)
Next, a third modification will be described. In the second modification, the density threshold value is given hysteresis in the first embodiment. On the other hand, the third modification is different from the first modification in that the density threshold value is provided with hysteresis. Therefore, the third modification includes the same
However, since the processing flow in the
[0155]
Control in the
Thereafter, the process proceeds to step S12, where the sensor output potential Vs is A / D converted every 0.25 seconds to sequentially read the sensor output value S (n). Next, in step S13, it is determined whether or not the density signal LV is at a high level at the present time, that is, whether a density high signal is generated. If No, that is, if a low density signal is generated, the process proceeds to step S44. On the other hand, if Yes, that is, if a high density signal is generated, the process proceeds to step S45.
[0156]
In step S44, the base value B (n) is calculated in the same manner as in the modified
As described above, the base value B (n) differs in the degree of tracking with respect to the sensor output value S (n) depending on the magnitudes of the coefficients k3 and k4 to be used, and a relatively large third coefficient k3 (k3> k4). When used (step S44), the base value B (n) follows the sensor output value S (n) well. On the other hand, when the relatively small fourth coefficient k4 (k4 <k3) is used (step S45), the base value B (n) changes slowly and becomes a value reflecting the influence of the past state. .
[0157]
In step S61, the difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = B (n) −S (n), and is compared with the high concentration threshold Tu in step S62. If D (n)> Tu (Yes), the process proceeds to step S18. If D (n) ≦ Tu (No), the process proceeds to step S20.
[0158]
Yes in step S62 is a case where D (n)> Tu in a state where a low density signal has been generated so far (No in step S13), and therefore sensor output value S (n) And the base value B (n) that follows slightly later than this has increased. That is, it is considered that the sensor output value S (n) has increased because the concentration of the specific gas (reducing gas) has increased.
Therefore, a high concentration signal of the specific gas is generated in step S18. Specifically, the density signal LV is set to a high level.
[0159]
On the other hand, also in step S63, the difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = B (n) −S (n), and is compared with the low density threshold Td in step S64. The low concentration threshold Td is smaller than the high concentration threshold Tu (Tu> Td). If D (n) <Td (Yes), the process proceeds to step S19. If D (n) ≧ Td (No), the process proceeds to step S20.
[0160]
Yes in step S64 is the case where D (n) <Td in a state where a high concentration signal has been generated (Yes in step S13), and therefore sensor output value S (n). And the base value B (n) reflecting the past state, that is, the state before the concentration of the reducing gas increases to some extent, that is, the concentration of the reducing gas is sufficiently reduced. It is shown that.
Therefore, a low concentration signal of the specific gas is generated in step S19. Specifically, the density signal LV is set to a low level.
[0161]
Thereafter, the process proceeds to step S20 from both steps S18 and S19, stores the previous base value B (n) calculated in steps S44 and S45, and waits for the A / D sampling time to expire in step S21. The process returns to step S12.
Even in this case, as in the first modification, when the concentration of the specific gas increases and the difference value D (n) increases, a high concentration signal is generated in step S18. After that, it is determined Yes in step S13, and by proceeding to step S45, the coefficient for calculating the base value B (n) is switched and the base value B (n using the relatively small fourth coefficient k4 is used. ) Is calculated. Accordingly, the base value B (n) changes slowly with respect to the sensor output value S (n), and a value close to the base value at the time when the concentration of the specific gas increases is maintained. For this reason, this base value B (n) calculated in step S45 is considered to hold the past state in which the concentration of the specific gas is relatively low, and the difference is based on this base value B (n). By calculating the value D (n), the concentration change of the specific gas can be determined.
[0162]
Conversely, when the concentration of the specific gas decreases and the difference value D (n) decreases, a low concentration signal is generated in step S19. After that, it is determined No in step S13, and the process proceeds to step S44, whereby the coefficient for calculating the base value B (n) is switched, and the base value B (again using the relatively large third coefficient k3. n) is calculated. Therefore, the base value B (n) follows the sensor output value S (n) well. For this reason, when the concentration of the specific gas rises again, the difference value D (n) increases again without being affected by past fluctuations in the specific gas. Can be generated.
[0163]
Also in the process of the third modification, two threshold values Tu and Td are used as the density threshold values, and the difference value D (n) is larger than the high density threshold value Tu (D (n)> Tu). A high density signal is sometimes generated, and a low density signal is generated when the difference value D (n) is smaller than the low density threshold Td (D (n) <Td). For this reason, even when the sensor output value S (n) or the difference value D (n) is fluctuated due to noise or the like, there is an advantage that chattering in which the high density signal and the low density signal are frequently switched is less likely to occur.
[0164]
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment also includes a
[0165]
Control in the
[0166]
Thereafter, the process proceeds to step S72 where the sensor output potential Vs is A / D converted every 0.25 seconds and the sensor output value S (n) is sequentially read. Next, in step S73, it is determined whether or not a density level signal LV = 0, that is, a signal indicating the lowest density level is currently generated. If No, that is, LV = 1, 2, or 3, the process proceeds to step S74. On the other hand, if a signal of Yes, ie, LV = 0, is generated, the process proceeds to step S75.
[0167]
In step S74, the base value B (n) is calculated in the same manner as in the first embodiment, and the process proceeds to step S76. On the other hand, also in step S75, the base value B (n) is calculated, and the process proceeds to step S76.
As described above, the base value B (n) has a relatively large first coefficient k1 (k1> k2) depending on the magnitude of the coefficients k1 and k2 to be used, and the degree of tracking with respect to the sensor output value S (n) is different. When used (step S74), the base value B (n) quickly follows the sensor output value S (n). On the other hand, when the relatively small second coefficient k2 (k2 <k1) is used (step S75), the base value B (n) is a value that reflects the influence of the past state because the change becomes slow. Become.
In step S76, the difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = S (n) −B (n), and it is determined whether or not the density level signal LV is generated by switching in the subroutine of step S77. .
[0168]
The contents of step S77 are shown in FIG. In step S77, it is first determined whether or not the density level signal LV currently generated in step S771 is LV = 0 corresponding to the lowest density level. Here, if Yes, that is, LV = 0, the process proceeds to step S774. On the other hand, if No, that is, LV = 1, 2, or 3, the process proceeds to step S772.
In step S772, it is determined whether or not the currently generated density level signal LV is LV = 1 corresponding to the second lowest density level. Here, if Yes, that is, LV = 1, the process proceeds to step S775. On the other hand, if No, that is, LV = 2 or 3, the process proceeds to step S773.
In step S773, it is determined whether or not the currently generated density level signal LV is LV = 2 corresponding to the third lowest density level. Here, if Yes, that is, LV = 2, the process proceeds to step S776. On the other hand, if No, that is, LV = 3 corresponding to the highest density level, the process proceeds to step S77C.
By doing in this way, it can be classified according to which density level signal LV it is.
[0169]
In step S774, it is determined whether or not the difference value D (n) is larger than the first level threshold value T1. Here, when No, that is, D (n) ≦ T1, it is not necessary to change from the lowest density level to the upper density level, so the process exits the subroutine and returns to the main routine. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> T1, the process proceeds to step S777, the density level signal LV is set to LV = 1, and then the process returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal output from the
In step S775, it is determined whether the difference value D (n) is larger than the second level threshold value T2. Here, if No, that is, D (n) ≦ T2, the process proceeds to step S77A. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> T2, the process proceeds to step S778, the density level signal LV is set to LV = 2, which is one rank higher than the current level, and the process returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is changed from 30% to 50%, and the process returns to the main routine.
Further, in step S776, it is determined whether or not the difference value D (n) is greater than the third level threshold value T3. If No, that is, D (n) ≦ T3, the process proceeds to step S77B. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> T3, the process proceeds to step S779, the density level signal LV is set to LV = 3, which is one rank higher than the current level, and the process returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is changed from 50% to 70%, and the process returns to the main routine.
[0170]
In step S77A, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the first level threshold value T1. Here, when No, that is, D (n) ≧ T1, there is no need to lower the rank from the current density level, so the subroutine is exited and the process returns to the main routine. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <T1, the process proceeds to step S77D, the density level signal LV is set to LV = 0 one rank lower, and then the process returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal output from the
In step S77B, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the second level threshold value T2. Here, if No, that is, D (n) ≧ T2, there is no need to lower the rank from the current density level, so the process returns to the main routine. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <T2, the process proceeds to step S77E, the density level signal LV is set to LV = 1 lower than the current level, and the process returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is changed from 50% to 30%, and the process returns to the main routine.
Further, in step S77C, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the third level threshold value T3. Here, when No, that is, D (n) ≧ T3, it is not necessary to lower the rank from the current density level, so the process returns to the main routine. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <T3, the process proceeds to step S77F to set the density level signal LV to LV = 2, which is one rank lower than the current level, and returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is changed from 70% to 50%, and the process returns to the main routine.
[0171]
Thereafter, in step S78, the previous base value B (n) calculated in steps S74 and S75 is stored. In step S79, the A / D sampling time is up, and the process returns to step S72.
[0172]
In this way, when the concentration of the specific gas increases and the difference value D (n) increases and exceeds the first level threshold value T1, the concentration level signal LV = 1 is set in step S777. After that, it is determined No in step S73, and by proceeding to step S75, the coefficient for calculating the base value B (n) is switched and the base value B (n using the relatively small second coefficient k2 is used. ) Is calculated. Accordingly, the base value B (n) changes slowly with respect to the sensor output value S (n), and a value close to the base value at the time when the concentration of the specific gas increases is maintained. For this reason, the concentration change of the specific gas can be determined by calculating the difference value D (n) using the base value B (n) as a reference. Moreover, in the second embodiment, the concentration of the specific gas can be divided into a plurality of concentration levels and output. Thereby, in the
[0173]
Conversely, when the concentration of the specific gas sufficiently decreases and the difference value D (n) decreases, the concentration level signal LV = 0 is generated in step S77D. After that, it is determined Yes in step S73, and by proceeding to step S74, the coefficient for calculating the base value B (n) is switched, and the base value B (again using the relatively large first coefficient k1 is used. n) is calculated. Therefore, the base value B (n) follows the sensor output value S (n) well. For this reason, even if the concentration of the specific gas rises again, the difference value D (n) increases again without being affected by the fluctuation of the specific gas in the past. A high density level signal can be generated.
In the second embodiment, the density level signal LV is raised and lowered only by one rank. In this way, sudden changes in the density level signal can be prevented.
[0174]
Next, when the NOx concentration is increased and then decreased, the sensor output value S (n), the base value B (n), and the difference value D () obtained by the control according to the flowcharts shown in FIGS. FIG. 13 shows an example of changes in n) and the density level signal LV. In this example, similarly to the example described in the first embodiment, the gas sensor element 11 is arranged in the wind tunnel, and clean air that does not contain NOx is initially flowed at a predetermined wind speed, and then the predetermined concentration for a predetermined period. The air mixed with NOx was flowed. First coefficient k1 = 1/16, second coefficient k2 = 1/2048, first level threshold T1 = 0.02V, second level threshold T2 = 0.3V, third level threshold A case where the value T3 = 0.7 V will be described.
From
[0175]
On the other hand, the base value B (n) is maintained at a substantially constant value with a slight fluctuation following the sensor output value S (n) from the initial time of about 0 to about 35 seconds. Therefore, the difference value D (n) is maintained at approximately 0V. However, when the NOx concentration rises at about 35 seconds, the sensor output value S (n) starts to rise. Then, since the base value B (n) cannot be completely followed, the difference value D (n) becomes large. When the threshold value T1 between the first levels exceeds 0.02V, the density level signal LV becomes LV = 0. To LV = 1. In addition, since the next time, in step S75, k2 (= 1/2048) is used to calculate the base value B (n), the base value B (n) gradually approaches the sensor output value S (n). So as to rise gradually.
[0176]
Furthermore, since the base value B (n) does not increase so much even if the sensor output value S (n) increases, the difference value D (n) further increases, so that the second level threshold value T2 = 0. When 3V is exceeded, the density level signal LV is changed to LV = 2, and when the third inter-level threshold T3 = 0.7V is exceeded, the density level signal LV is changed to LV = 3.
[0177]
Thereafter, when the NOx concentration gradually decreases and the sensor output value S (n) decreases, the difference value D (n) also decreases. When the difference value falls below the third level threshold T3 = 0.7 V, it is determined that the NOx concentration has decreased by one rank, and the concentration level signal LV is changed from LV = 3 to LV = 2. Further, when the difference value falls below the second level threshold T2 = 0.3V, it is determined that the NOx concentration has further decreased by one rank, and the concentration level signal LV is changed from LV = 2 to LV = 1. . Further, when the difference value falls below the first level threshold value T1 = 0.02V, it is determined that the concentration of NOx has sufficiently decreased, and the concentration level signal LV is changed from LV = 1 to LV = 0. At the same time, since the base value B (n) is calculated using the first coefficient k1 in step S74, the base value B (n) again follows the sensor output value S (n). Therefore, even if the NOx concentration increases again and the sensor output value S (n) decreases, this can be immediately detected and an appropriate concentration level signal LV can be generated.
In the second embodiment, the same inter-level thresholds T1, T2, and T3 are set as the inter-level threshold when the density level is increased by one rank and the inter-level threshold when the density level is increased by one rank. Since it is used, in the above example (see FIG. 13), there is a slight chattering.
[0178]
By using the concentration level signal LV obtained by such control, for example, the following control can be performed for the vehicle autoventilation system 100 (see FIG. 1). That is, in the
As described above, by generating a plurality of (three in the present embodiment) concentration level signals, the opening degree of the
[0179]
Further, in the above description, the
[0180]
In the second embodiment, the second coefficient k2 = 0 has not been described. However, similarly to the first embodiment, even if k2 = 0, the concentration change of the reducing gas can be measured. . However, as described in the first embodiment, if the sensor resistance value Rs of the gas sensor element 11 drifts to the higher side due to the influence of environmental change or the like, the concentration of the oxidizing gas component is sufficiently reduced. However, since it may not be possible to generate a density level signal of LV = 0, it is preferable that k2> 0 as described above.
[0181]
(Modification 4)
A modification of the second embodiment will be described. In the fourth modification, similarly to the second embodiment, in the processing flow in the
[0182]
Control in the
[0183]
Then, it progresses to step S72 and sensor output value S (n) is read sequentially. Next, in step S73, it is determined whether or not a density level signal LV = 0, that is, a signal indicating the lowest density level is currently generated. Here, if No, that is, if LV = 1, 2, or 3, the process proceeds to step S85. On the other hand, if a signal of Yes, ie, LV = 0, is generated, the process proceeds to step S84.
[0184]
In step S84, a base value B (n) is calculated using the third coefficient k3, and the process proceeds to step S86. On the other hand, in step S85, the base value B (n) is calculated using the fourth coefficient k4, and the process proceeds to step S86.
The base value B (n) has a different degree of tracking with respect to the sensor output value S (n) depending on the magnitudes of the coefficients k3 and k4 to be used, and a relatively large third coefficient k3 (k3> k4) is used (step) In S84), the base value B (n) quickly follows the sensor output value S (n). On the other hand, when the relatively small fourth coefficient k4 (k4 <k3) is used (step S85), the base value B (n) is a value that reflects the influence of the past state because the change becomes slow. Become.
In step S86, the difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = B (n) −S (n), and it is determined whether or not the density level signal LV is generated by switching in the subroutine of step S77. .
Since the processing in the subroutine of step S77 (see FIG. 12) is the same as that in the second embodiment, description thereof is omitted.
[0185]
Thereafter, in step S78, the previous base value B (n) calculated in steps S84 and S85 is stored. In step S79, the A / D sampling time is up, and the process returns to step S72.
[0186]
Even in this case, when the concentration of the reducing gas increases and the difference value D (n) increases and exceeds the first level threshold value T1, the concentration level signal LV = 1 is set in step S777. Thereafter, No is determined in step S73, and the process proceeds to step S85, whereby the coefficient for calculating the base value B (n) is switched, and the base value B (n using the relatively small fourth coefficient k4 is used. ) Is calculated. Accordingly, the base value B (n) changes slowly with respect to the sensor output value S (n), and a value close to the base value at the time when the concentration of the specific gas increases is maintained. For this reason, this base value B (n) calculated in step S85 is considered to hold the past state where the concentration of the specific gas is relatively low, and the difference is based on this base value B (n). By calculating the value D (n), it is possible to determine the concentration change of the specific gas. Moreover, in this modified embodiment 42, the concentration of the specific gas can be divided into a plurality of concentration levels and output. Thereby, in the
[0187]
Conversely, when the concentration of the specific gas sufficiently decreases and the difference value D (n) decreases, the concentration level signal LV = 0 is generated in step S77D. After that, it is determined Yes in step S73, and by proceeding to step S84, the coefficient for calculating the base value B (n) is switched, and the base value B (again using the relatively large third coefficient k3 is used. n) is calculated. Therefore, the base value B (n) follows the sensor output value S (n) well. For this reason, even if the concentration of the specific gas rises again, the difference value D (n) increases again without being affected by the fluctuation of the specific gas in the past. A high density level signal can be generated.
In the present modification 42 as well, the density level signal LV is raised or lowered only by one rank. In this way, sudden changes in the density level signal can be prevented.
[0188]
Next, also in the fourth modification, when the CO concentration is increased and then decreased, the sensor output value S (n) and the base value B (n) obtained by the control according to the flowcharts shown in FIGS. ), An example of changes in the difference value D (n) and the density level signal LV is shown in FIG. In this example, similarly to the example described in the first modification, the
Third coefficient k3 = 1/16, fourth coefficient k4 = 1/1920, first level threshold T1 = 0.02 V, second level threshold T2 = 0.5 V, third level threshold A case where the value T3 = 1.1V will be described.
From
[0189]
On the other hand, the base value B (n) is maintained at a substantially constant value with a slight fluctuation following the sensor output value S (n) from the initial time of about 0 to about 35 seconds. Therefore, the difference value D (n) is maintained at approximately 0V. However, when the CO concentration increases at about 35 seconds, the sensor output value S (n) starts to increase. Then, since the base value B (n) cannot be completely followed, the difference value D (n) becomes large. When the threshold value T1 between the first levels exceeds 0.02V, the density level signal LV becomes LV = 0. To LV = 1. In addition, since the next time, in step S85, k4 (= 1/1920) is used to calculate the base value B (n), the base value B (n) gradually approaches the sensor output value S (n). Gradually decline.
[0190]
Further, even if the sensor output value S (n) decreases, the base value B (n) does not decrease so much, so the difference value D (n) further increases, so that the second level threshold value T2 = 0. When it exceeds 5V, the density level signal LV is changed to LV = 2, and when the threshold value between the third levels T3 = 1.1V is exceeded, the density level signal LV is changed to LV = 3.
[0191]
Thereafter, as the CO concentration gradually decreases and the sensor output value S (n) increases, the difference value D (n) also decreases. When the difference value falls below the third level threshold T3 = 1.1V, it is determined that the CO concentration has decreased by one rank, and the concentration level signal LV is changed from LV = 3 to LV = 2. Further, when the difference value falls below the second level threshold value T2 = 0.5V, it is determined that the CO concentration has further decreased by one rank, and the concentration level signal LV is changed from LV = 2 to LV = 1. . Further, when the difference value falls below the first level threshold value T1 = 0.02V, it is determined that the concentration of CO has sufficiently decreased, and the concentration level signal LV is changed from LV = 1 to LV = 0. At the same time, since the base value B (n) is calculated using the third coefficient k3 in step S84, the base value B (n) again follows the sensor output value S (n). Therefore, even if the CO concentration increases again and the sensor output value S (n) decreases, this can be immediately detected and an appropriate concentration level signal LV can be generated.
In the fourth modification, the same inter-level thresholds T1, T2, and T3 are set as the inter-level threshold when the density level is increased by one rank and the inter-level threshold when the density level is increased by one rank. Therefore, in the above example (see FIG. 16), chattering occurs slightly.
[0192]
Even with such control, in the vehicle auto-ventilation system 140 (see FIG. 6), the
[0193]
In the fourth modification, the fourth coefficient k4 = 0 is not described. However, similarly to the first modification, even when k4 = 0, the concentration change of the reducing gas can be measured. . However, if the sensor resistance value Rs drifts to a lower side, a concentration level signal of LV = 0 may not be generated even if the concentration of the reducing gas component is sufficiently lowered. > 0 is preferred.
[0194]
(Deformation forms 5 and 6)
In the second embodiment and the fourth modification, in the subroutine of step S77 (see FIG. 12), the density level signal LV is raised or lowered only by one rank. However, the density level signal LV can be selected according to the difference value D (n) so that the density level signal LV can be moved up and down by a plurality of ranks at a time.
That is, the
[0195]
When the difference value D (n) is calculated in step S76 and the process proceeds to step S77 (see FIG. 11), first, the density level signal LV currently generated in step S91 is LV = corresponding to the lowest density level. Determine if it is zero. Here, if Yes, that is, LV = 0, the process proceeds to step S94. On the other hand, if No, that is, LV = 1, 2, or 3, the process proceeds to step S92.
In step S92, it is determined whether the currently generated density level signal LV is LV = 1 corresponding to the second lowest density level. Here, if Yes, that is, LV = 1, the process proceeds to step S95. On the other hand, if No, that is, LV = 2 or 3, the process proceeds to step S93.
Further, in step S93, it is determined whether or not the currently generated density level signal LV is LV = 2 corresponding to the third lowest density level. Here, if Yes, that is, LV = 2, the process proceeds to step S96. On the other hand, if No, that is, LV = 3 corresponding to the highest density level, the process proceeds to step S97.
By doing in this way, it can be classified into which density level is present, that is, which density level signal LV is generated.
[0196]
In step S94, it is determined whether or not the difference value D (n) is larger than the first density level threshold value T1. Here, if No, that is, D (n) ≦ T1, the process proceeds to step S9A. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> T1, the process proceeds to step S95.
Further, in step S95, it is determined whether or not the difference value D (n) is greater than the second density level threshold value T2. If No, that is, D (n) ≦ T2, the process proceeds to step S99. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> T2, the process proceeds to step S96.
Further, in step S96, it is determined whether or not the difference value D (n) is larger than the third density level threshold value T3. Here, if No, that is, D (n) ≦ T3, the process proceeds to step S98. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> T3, the process proceeds to step S9E.
[0197]
On the other hand, in step S97, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the third density level threshold value T3. If No, that is, D (n) ≧ T3, the process proceeds to step S9E. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <T3, the process proceeds to step S98.
In step S98, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the second density level threshold value T2. If No, that is, D (n) ≧ T2, the process proceeds to step S9DC. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <T2, the process proceeds to step S99.
Further, in step S99, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the first density level threshold value T1. Here, when No, that is, when D (n) ≧ T1, the process proceeds to step S9B. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <T3, the process proceeds to step S9A.
As a result, regardless of the current density level, the case can be divided according to the difference value D (n).
[0198]
Therefore, in step S9A, the density level signal is set to LV = 0, or LV = 0 is maintained. In step S9B, the density level signal is set to LV = 1, or LV = 1 is maintained. In step S9D, the density level signal is set to LV = 2, or LV = 2 is maintained. In step S9E, the density level signal is set to LV = 3, or LV = 3 is maintained.
As described above, regardless of the current density level, it is possible to generate a density level signal corresponding to the difference value D (n) by dividing the case according to the difference value D (n). Therefore, when the difference value D (n) suddenly rises or falls, the density level signal LV can go up and down a plurality of ranks at a time.
[0199]
In the fifth modification, in the
[0200]
(Deformation forms 7 and 8)
In the second embodiment and the fourth modification, the same inter-level thresholds T1, T2, and the inter-level threshold when the density level is raised by one rank and the inter-level threshold when the density level is lowered by one rank are used. T3 was used. On the other hand, it is preferable to provide hysteresis for each threshold between levels. In other words, a level-up threshold is selected as the threshold for raising the level, and a level-down threshold value smaller than the corresponding level-up threshold is selected as the threshold for lowering the level. It is preferable to do.
That is, in the seventh modification, in the
The level-up thresholds Tu1, Tu2, Tu3 and the level-down thresholds Td1, Td2, Td3 are respectively Tu1 <Tu2 <Tu3, Td1 <Td2 <Td3, Td1 <Tu1, Td2 <Tu2, Td3 < The relationship is Tu3.
[0201]
As in the second embodiment, when the difference value D (n) is calculated in step S76 and the process proceeds to step S77 (see FIG. 11), first, the density level signal LV currently generated in step S771 is the lowest. It is determined whether or not LV = 0 corresponding to the density level. Here, if Yes, that is, LV = 0, the process proceeds to step S774A. On the other hand, if No, that is, LV = 1, 2, or 3, the process proceeds to step S772.
In step S772, it is determined whether the density level signal LV currently generated is LV = 1. Here, in the case of Yes, the process proceeds to step S775A. On the other hand, in the case of No, the process proceeds to step S773.
In step S773, it is determined whether the density level signal LV currently generated is LV = 2. Here, in the case of Yes, the process proceeds to step S776A. On the other hand, if No, that is, LV = 3, the process proceeds to step S77CA. By doing in this way, it can be classified according to which density level is present, that is, which density level signal LV is generated.
[0202]
In step S774A, it is determined whether or not the difference value D (n) is greater than the first level-up threshold value Tu1. Here, when No, that is, D (n) ≦ Tu1, there is no need to change from the lowest density level to the upper density level, so the subroutine is exited and the process returns to the main routine. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> Tu1, the process proceeds to step S777, the density level signal LV is set to LV = 1, and then the process returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is changed from 15% to 30%, and the process returns to the main routine.
In step S775A, it is determined whether or not the difference value D (n) is greater than the second level-up threshold value Tu2. If No, that is, D (n) ≦ Tu2, the process proceeds to step S77AA. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> Tu2, the process proceeds to step S778, the density level signal LV is set to LV = 2, which is one rank higher than the current level, and the process returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is changed from 30% to 50%, and the process returns to the main routine.
Furthermore, in step S776A, it is determined whether or not the difference value D (n) is greater than the third level-up threshold value Tu3. Here, if No, that is, D (n) ≦ Tu3, the process proceeds to step S77BA. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> Tu3, the process proceeds to step S779, the density level signal LV is set to LV = 3, which is one rank higher than the current level, and the process returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is changed from 50% to 70%, and the process returns to the main routine.
As described above, in steps 774A, 775A, and 776A, the level-up threshold values Tu1, Tu2, and Tu3 are compared with the inter-level threshold values T1, T2, and T3.
[0203]
In step S77AA, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the first level down threshold value Td1. Here, when No, that is, D (n) ≧ Td1, there is no need to lower the rank from the current density level, so the subroutine is exited and the process returns to the main routine. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <Td1, the process proceeds to step S77D, the density level signal LV is set to LV = 0 one rank lower, and then the process returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is changed from 30% to 15%, and the process returns to the main routine.
In step S77BA, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the second level-down threshold value Td2. Here, when No, that is, D (n) ≧ Td2, there is no need to lower the rank from the current density level, so the process returns to the main routine. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <Td2, the process proceeds to step S77E to set the density level signal LV to LV = 1, which is one rank lower than the current level, and returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is changed from 50% to 30%, and the process returns to the main routine.
Further, in step S77CA, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the third level down threshold value Td3. Here, if No, that is, D (n) ≧ Td3, it is not necessary to lower the rank from the current density level, so the process returns to the main routine. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <Td3, the process proceeds to step S77F, the density level signal LV is set to LV = 2 lower than the current level, and the process returns to the main routine. Specifically, the duty ratio of the PWM signal is changed from 70% to 50%, and the process returns to the main routine.
Thus, in steps 77AA, 77BA, and 77CA, the level-down threshold values Td1, Td2, and Td3 are compared with the inter-level threshold values T1, T2, and T3.
[0204]
Thereafter, in step S78, the previous base value B (n) calculated in steps S74 and S75 is stored. In step S79, the A / D sampling time is up, and the process returns to step S72 (see FIG. 11). ).
[0205]
In this way, as in the second embodiment, the concentration of the specific gas increases and the difference value D (n) increases, and when the threshold value Tu1 between the first levels is exceeded, a relatively small second coefficient k2 is set. Using this, the base value B (n) is calculated. Therefore, the base value B (n) changes slowly with respect to the sensor output value S (n), and the calculated base value B (n) maintains the past state where the concentration of the specific gas is relatively low. it seems to do. By calculating the difference value D (n) using the base value B (n) as a reference, it is possible to determine the concentration change of the specific gas.
Also in the present modified embodiment 7, the concentration of the specific gas can be divided and outputted in a plurality of concentration levels. In the
[0206]
Further, as described above, the level-up threshold value Tu1 when the density level is raised by one rank and the level-down threshold value Td1 when the density level is lowered by one rank are different from each other. It is preferable because the problem that the density level changes with a slight fluctuation when n) becomes a value near the threshold, that is, chattering in which the density level signal LV changes frequently can be prevented.
[0207]
Next, when the concentration of NOx is increased and then decreased, the sensor output value S (n) and the base value B () obtained by the control according to the modified embodiment 7, that is, the flowcharts shown in FIGS. n), examples of changes in the difference value D (n) and the density level signal LV are shown in FIG. In this example, the same data as described in the second embodiment is used, and data processing according to the flowchart shown in FIG. 18 is performed. Therefore, the first coefficient k1 = 1/16 and the second coefficient k2 = 1/2048. Also, the first level up threshold Tu1 = 0.02V, the second level up threshold Tu2 = 0.3V, the third level up threshold Tu3 = 0.7V, the first level dyne threshold Tu1 = 0V, the second level down threshold Tu2 = 0.2V, and the third level down threshold Tu3 = 0.6V.
[0208]
In the density level signal LV of the second embodiment shown in FIG. 13, chattering occurred at about 150 seconds, whereas no chattering occurred in the example of FIG. As described above, since the hysteresis is provided by using the level-up threshold value and the level-down threshold value, it can be understood that chattering can be prevented according to the seventh modification.
[0209]
In the modified embodiment 7, in the
[0210]
Similarly, when the CO concentration is increased and then decreased, the sensor output value S (n) and the base value B obtained by the control according to the present modification 8, that is, the flowcharts shown in FIGS. An example of changes in (n), the difference value D (n), and the density level signal LV is shown in FIG. In this example, the same data as described in the fourth modification is used, and data processing according to the flowchart shown in FIG. 18 is performed. Therefore, the third coefficient k3 = 1/16 and the fourth coefficient k4 = 1/1920. Also, the first level-up threshold Tu1 = 0.02V, the second level-up threshold Tu2 = 0.5V, the third level-up threshold Tu3 = 1.1V, the first level dyne threshold Tu1 = 0V, second level down threshold Tu2 = 0.4V, and third level down threshold Tu3 = 1.0V.
[0211]
In the density level signal LV of the modified example 4 shown in FIG. 16, chattering occurred at a time of about 180 to 200 seconds, whereas no chattering occurred in the example of FIG. Thus, since the hysteresis is provided using the level-up threshold value and the level-down threshold value, it can be understood that chattering can be prevented also in the present modification 8.
[0212]
(Deformation forms 9 and 10)
In the above modified
That is, in the present modification 9, in the
The level-up thresholds Tu1, Tu2, Tu3 and the level-down thresholds Td1, Td2, Td3 are respectively Tu1 <Tu2 <Tu3, Td1 <Td2 <Td3, Td1 <Tu1, Td2 <Tu2, Td3 < The relationship is Tu3.
[0213]
As in the second embodiment and the fifth modification, when the difference value D (n) is calculated in step S76 and the process proceeds to step S77 (see FIG. 11), first, the density level signal LV currently generated in step S91. Determines whether LV = 0. Here, if Yes, the process proceeds to step S94A. On the other hand, in the case of No, the process proceeds to step S92.
In step S92, it is determined whether or not the currently generated density level signal LV is LV = 1. Here, if Yes, that is, LV = 1, the process proceeds to step S95A. On the other hand, in the case of No, the process proceeds to step S93.
In step S93, it is determined whether the density level signal LV currently generated is LV = 2. Here, in the case of Yes, the process proceeds to step S96A. On the other hand, if No, that is, LV = 3, the process proceeds to step S97A.
By doing in this way, as in the fourth modification, it is possible to classify which density level is present, that is, which density level signal LV is generated.
[0214]
Next, in step S94A, it is determined whether or not the difference value D (n) is greater than the first level-up threshold value Tu1. If No, that is, D (n) ≦ Tu1, the process proceeds to step S9A. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> Tu1, the process proceeds to step S95A.
Further, in step S95A, it is determined whether or not the difference value D (n) is larger than the second level-up threshold value Tu2. If No, that is, D (n) ≦ Tu2, the process proceeds to step S99A. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> Tu2, the process proceeds to step S96A.
Further, in step S96A, it is determined whether or not the difference value D (n) is larger than the third level-up threshold value Tu3. If No, that is, D (n) ≦ Tu3, the process proceeds to step S98A. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> Tu3, the process proceeds to step S9E.
[0215]
On the other hand, in step S97A, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the third level down threshold value Td3. If No, that is, D (n) ≧ Td3, the process proceeds to step S9E. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <Td3, the process proceeds to step S98A.
Further, in step S98A, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the second level down threshold value Td2. Here, if No, that is, D (n) ≧ Td2, the process proceeds to step S9D. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <Td2, the process proceeds to step S99A.
Further, in step S99A, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the first level down threshold value Td1. Here, if No, that is, D (n) ≧ Td1, the process proceeds to step S9B. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <Td13, the process proceeds to step S9A.
As a result, even in the present modification 9, cases can be classified according to the difference value D (n) regardless of the current density level.
[0216]
Therefore, in step S9A, the density level signal is set to LV = 0, or LV = 0 is maintained. In step S9B, the density level signal is set to LV = 1, or LV = 1 is maintained. In step S9D, the density level signal is set to LV = 2, or LV = 2 is maintained. In step S9E, the density level signal is set to LV = 3, or LV = 3 is maintained.
As described above, also in the ninth embodiment, similarly to the fifth modification, the density level corresponding to the difference value D (n) is obtained by performing the case classification according to the difference value D (n) regardless of the current density level. A signal can be generated. Therefore, when the difference value D (n) suddenly rises or falls, the density level signal LV can go up and down a plurality of ranks at a time.
Further, in the ninth modification, since the level-up threshold value and the level-down threshold value are used, it is possible to prevent chattering of the density level signal when the density level is changed.
[0217]
In the modified embodiment 9, in the
Moreover, in the
[0218]
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment will be described. The third embodiment also includes a
However, the processing flow in the
On the other hand, in the third embodiment, a change in gas concentration is detected using a differential value during generation of a low concentration signal. On the other hand, during the generation of a high concentration signal, a change in gas concentration is detected using the base value B (n). Therefore, in the third embodiment, the description will focus on the parts different from the first and second embodiments, and the description of the same parts will be omitted or simplified.
[0219]
Control in the
[0220]
Thereafter, the process proceeds to step S102, and sensor output values S (n) obtained by A / D converting the sensor output potential Vs every 0.4 seconds are sequentially read. Next, in step S103, it is determined whether or not a concentration high signal indicating that the concentration signal LV is currently at a high level, that is, the concentration of the specific gas (oxidizing gas in the present embodiment) is at a high level is generated. If No, that is, the concentration of the specific gas is low, the concentration signal LV is at a low level, and a low concentration signal is generated, the process proceeds to step S104. On the other hand, if Yes, that is, if the concentration of the specific gas is high and the concentration signal LV is high and a high concentration signal is generated, the process proceeds to step S108.
[0221]
In step S104, unlike the first embodiment, the differential value V (n) is calculated. Specifically, using the current sensor output value S (n) and the sensor output value S (n−1) one cycle before (0.4 seconds before), the following equation V (n) = S (n ) −S (n−1), and the process proceeds to step S105.
This differential value V (n) indicates a change in the sensor output value S (n) at the present time and one cycle before. Therefore, when the sensor output value S (n) increases due to the increase in the concentration of the oxidizing gas, the change immediately appears in the differential value V (n).
[0222]
Next, in step S105, the base value B (n) is adjusted. The adjustment of the base value in step S105 will be described later. Thereafter, the differential value V (n) is compared with the differential threshold value Tv in step S106. When the differential value V (n) is larger than the differential threshold value Tv (Yes), the process proceeds to step S107, Instead of the generated low density signal, a high density signal is generated, and the process proceeds to step S112. Specifically, the density signal LV is switched from the low level to the high level. On the other hand, when the magnitude of the differential value V (n) is equal to or less than the differential threshold value Tv (No), the process proceeds to step S112.
[0223]
On the other hand, in step S108, the base value B (n) is calculated from the previous base value B (n-1) and the sensor output value S (n) using the same formula (see below) as in the first embodiment. Then, the process proceeds to step S109. B (n) = B (n−1) + k {S (n) −B (n−1)}, where the coefficient k is 0 <k <1.
As described above, the base value B (n) has a property of changing more slowly than the sensor output value while following the sensor output value S (n). Moreover, the degree of follow-up with respect to the sensor output value S (n) differs depending on the magnitude of the coefficient k to be used. When a relatively large coefficient k is used, the base value B (n) is the sensor output value S (n). Follows relatively quickly with a slight delay. On the other hand, when a relatively small coefficient k is used, the change of the base value B (n) becomes slow and slowly follows the sensor output value.
[0224]
Accordingly, the base value B (n) does not increase as much as the sensor output value S (n) during the period when the sensor output value S (n) increases due to the increase in the oxidizing gas concentration. That is, the calculated base value B (n) does not change much from the immediately preceding base value B (n−1). Therefore, retroactively, the influence of the base value at the time of switching from the low density signal to the high density signal in step S107 is reflected.
[0225]
Here, in step S105, adjustment is performed to substitute the current sensor output value S (n) as the base value B (n). Therefore, the base value immediately before switching from the low density signal to the high density signal (step S107) is equal to the sensor output value at that time (immediately before switching). For this reason, the base value calculated in step S108 thereafter becomes a value that gradually changes from the sensor output value immediately before switching. In this way, the base value B (n) calculated in step S108 is a value that slowly follows the change in the sensor output value from the sensor output value immediately before switching.
[0226]
In step S109, the difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = S (n) −B (n), and is compared with the PI threshold value Tp in step S110. When the difference value is smaller than the PI threshold value Tp, that is, when D (n) <Tp (Yes), the process proceeds to step S111, and instead of the currently generated high density signal, the low density signal And proceeds to step S112. Specifically, the density signal LV is switched from high level to low level. On the other hand, if the difference value D (n) is greater than or equal to the PI threshold value Tp (No), the process proceeds to step S112.
As described above, when the difference value D (n) becomes smaller than the PI threshold value Tp, that is, when the difference between the sensor output value and the base value becomes smaller than the PI threshold value Tp, the oxidation is performed. It is determined that the concentration of the sex gas has decreased, and the high concentration signal is switched to the low concentration signal.
[0227]
Thereafter, the process proceeds to step S112 from both steps S107 and S111, stores the previous base value B (n) calculated in steps S105 and S108, and waits for the A / D sampling time to expire in step S113. Return to step S102.
In this way, when the concentration of the oxidizing gas greatly increases, the differential value V (n) immediately becomes larger than the differential threshold value Tv, and a high concentration signal is generated at an early stage of the concentration increase. Thereafter, Yes is determined in step S103, and the process proceeds to step S108 to calculate the base value B (n) instead of the differential value V (n).
[0228]
Conversely, when the concentration of the oxidizing gas decreases, the difference value D (n) decreases, and a low concentration signal is generated in step S111. Thereafter, No is determined in step S103, and the process proceeds to step S104, whereby the differential value V (n) is calculated again. Therefore, even if the concentration of the oxidizing gas rises again, it can be detected at an early stage of the gas concentration rise and a high concentration signal can be generated.
[0229]
Next, the sensor output value S (n) and the base value B when the
[0230]
In the period from
After that, around the time of about 785 seconds, the sensor output value increased rapidly (stepwise). Then, since the differential value V (n) immediately increases and exceeds the differential threshold value Tv, a high density signal is generated instead of the low density signal (that is, the density signal is set to the high level), and the base value B (n ) Is calculated in step S108.
Thereafter, when the sensor output value starts to decrease at about 890 seconds, the difference value also decreases, and at about 905 seconds, the difference value becomes PI threshold value Tp = 0 or less. Accordingly, in step S111, a low density signal is generated instead of the high density signal.
[0231]
Similar operations can be confirmed at about 1155 to 1260 seconds and about 1285 to 1345 seconds.
Further, as can be understood from the relationship between the sensor output value and the base value in the vicinity of the time of about 785 seconds, 1155 seconds, and 1285 seconds, in this embodiment, when the low concentration signal is generated, the sensor output value is expressed by the differential value V (n). Since an increase, that is, an increase in gas concentration is detected, it can be seen that it is possible to generate a high concentration signal instead of a low concentration signal at the very beginning of the increase.
In the above graph, k = 1/64 is used as the coefficient k in calculating the base value. However, if a smaller coefficient (for example, 1/256) is used, the base value is greater than the sensor output value. In order to follow slowly, it is possible to switch to a low density signal when the sensor output value becomes even lower.
[0232]
Also by the above control, in the vehicle auto-ventilation system 100 (see FIG. 1), the flap is obtained using the obtained density signal LV (low density signal and high density signal) as in the first embodiment (see FIG. 2). The
[0233]
(Modification 11)
Next, a modification of the third embodiment will be described. The
Accordingly, the sensor resistance
Further, the processing flow in the
Therefore, the description will focus on the differences from the first and third embodiments, and the description of similar parts will be omitted or simplified.
[0234]
Control in the
[0235]
Thereafter, the process proceeds to step S202, and the sensor output potential Vs is sequentially read every 0.4 seconds. Next, in step S203, it is determined whether or not a high density signal is generated. If No, that is, if the density signal LV is at a low level, the process proceeds to step S104. On the other hand, if Yes, that is, if the density signal LV is at a high level, the process proceeds to step S108.
[0236]
In step S204, the differential value V (n) is calculated as in the third embodiment. However, unlike step S104 of the third embodiment (see FIG. 22), the current sensor output value S (n) is subtracted from the sensor output value S (n−1) one cycle before, that is, the following equation V (n ) = S (n−1) −S (n), and the process proceeds to step S205. The reason why the differential value V (n) is calculated in this way is to make the differential value easy to handle by making the differential value a positive value when the gas concentration increases. This differential value V (n) indicates a change in the sensor output value S (n) from the previous cycle to the current one. Therefore, if the sensor output value S (n) decreases due to the increase in the concentration of the reducing gas, the change immediately appears in the differential value V (n).
[0237]
Next, in step S205, the base value B (n) is adjusted. The adjustment of the base value in step S205 will be described later. Thereafter, in step S206, the differential value V (n) is compared with the differential threshold value Tv. When the differential value V (n) is larger than the differential threshold value Tv (Yes), the process proceeds to step S207, where the current occurrence occurs. Instead of the low density signal, a high density signal is generated, and the process proceeds to step S212. Specifically, the density signal LV is switched from the low level to the high level. On the other hand, when the magnitude of the differential value V (n) is equal to or smaller than the differential threshold value Tv (No), the process proceeds to step 212.
[0238]
On the other hand, in step S208, the base value B (n) is calculated using the same formula (see below) as in the first modification, and the process proceeds to step S209. B (n) = B (n−1) + k {S (n) −B (n−1)}, where the coefficient k is 0 <k <1.
The base value B (n) changes more slowly than the sensor output value while following the sensor output value S (n).
[0239]
Accordingly, the base value B (n) does not decrease as much as the sensor output value S (n) during the period in which the sensor output value S (n) decreases due to an increase in the reducing gas concentration. Therefore, retroactively, the influence of the base value at the time when the low density signal is switched to the high density signal in step S207 is reflected.
[0240]
Here, in step S205, since the current sensor output value S (n) is adjusted as the base value B (n), the base value calculated in step S208 thereafter is the value just before switching. The value gradually changes from the sensor output value. Thus, the base value B (n) calculated in step S208 is a value that slowly follows the change in sensor output value from the sensor output value immediately before switching.
[0241]
In step S209, the difference value D (n) is obtained as in the third embodiment. However, it calculates according to the formula of D (n) = B (n) -S (n). This is also to facilitate handling of the difference value as a positive value. Thereafter, it is compared with the PI threshold value Tp in step S210. If D (n) <Tp (Yes), the process proceeds to step S211, a low density signal is generated instead of the high density signal currently generated, and the process proceeds to step S212. On the other hand, if D (n) ≧ Tp (No), the process proceeds to step S212.
In this way, when the difference value D (n) becomes smaller than the PI threshold value Tp, it is determined that the concentration of the reducing gas has decreased, and the high concentration signal is switched to the low concentration signal. This is because the fact that the difference value D (n) has become smaller than the PI threshold value Tp is considered to indicate that the concentration of the reducing gas has decreased.
[0242]
Thereafter, in step S212, the previous base value B (n) calculated in steps S205 and S208 is stored. In step S213, the A / D sampling time is up, and the process returns to step S202.
In this way, when the concentration of the reducing gas greatly increases, the differential value V (n) immediately becomes larger than the differential threshold value Tv, and a high concentration signal is generated at an early stage of the concentration increase. Thereafter, Yes is determined in step S203, and the process proceeds to step S208, whereby the base value B (n) is calculated instead of the differential value V (n).
[0243]
Conversely, when the concentration of the reducing gas decreases, the difference value D (n) decreases, and a low concentration signal is generated in step S211. Thereafter, No is determined in step S203, and the process proceeds to step S204, whereby the differential value V (n) is calculated again. Therefore, even if the concentration of the reducing gas increases again, this can be detected at an early stage of the gas concentration increase, and a high concentration signal can be generated.
[0244]
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment will be described. The fourth embodiment also includes a
However, in the fourth embodiment, the processing flow in the
[0245]
Control in the
Specifically, as in the second embodiment, a PWM signal is output as an output signal from the
[0246]
Thereafter, the process proceeds to step S302, where the sensor output potential Vs is A / D converted every 0.4 seconds, and the sensor output value S (n) is sequentially read. Next, in step S303, it is determined whether or not a density level signal LV = 0, that is, a signal indicating the lowest density level is currently generated. Here, if No, that is, if LV = 1, 2, or 3, the process proceeds to step S308. On the other hand, if a signal of Yes, ie, LV = 0, is generated, the process proceeds to step S304.
[0247]
In step S304, the differential value V (n) is calculated in the same manner as in the third embodiment, and the process proceeds to step S305. In step S305, the base value B (n) is adjusted in the same manner as in the third embodiment. The adjustment of the base value in step S305 is the same as in the third embodiment. Thereafter, in step S306, the differential value V (n) is compared with the differential threshold value Tv. When the differential value V (n) is larger than the differential threshold value Tv (Yes), the process proceeds to step S307, where the current occurrence occurs. Instead of the density level signal of LV = 0, the density level signal of LV = 1 is generated, and the process proceeds to step S311. On the other hand, when the magnitude of the differential value V (n) is equal to or smaller than the differential threshold value Tv (No), the process proceeds to step S311.
As a result, when the sensor output value S (n) greatly increases during one cycle and the differential value V (n) becomes larger than the differential threshold value Tv, this is quickly captured and the concentration level The signal can be switched from LV = 0 to LV = 1 to inform that the gas concentration has increased.
[0248]
On the other hand, in step S308, the base value B (n) is calculated as in the third embodiment, and the process proceeds to step S309.
As described above, the base value B (n) has a property of changing more slowly than the sensor output value while following the sensor output value S (n).
In step S309, the difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = S (n) −B (n), and is used to determine whether or not to switch the density level signal LV in the subroutine shown in step S310.
[0249]
The contents of the subroutine in step S310 are shown in FIG. This subroutine S310 is the same as the subroutine S77 in the second embodiment except that there is no step corresponding to steps S91 and S94.
That is, when the process proceeds to step S310, it is first determined in step S321 whether the density level signal LV currently generated is LV = 1 corresponding to the second lowest density level. Here, if Yes, that is, LV = 1, the process proceeds to step S323. On the other hand, if No, that is, LV = 2 or 3, the process proceeds to step S322.
In step S322, it is determined whether the currently generated density level signal LV is LV = 2 corresponding to the second highest density level. Here, if Yes, that is, LV = 2, the process proceeds to step S324. On the other hand, if No, that is, LV = 3 corresponding to the highest density level, the process proceeds to step S325.
By doing in this way, it can be classified according to which density level signal LV is currently generated.
[0250]
In step S323, it is determined whether or not the difference value D (n) is greater than the second level threshold value Tp2. Here, if No, that is, D (n) ≦ Tp2, the process proceeds to step S327. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> Tp2, the process proceeds to step S324.
Furthermore, in step S324, it is determined whether or not the difference value D (n) is greater than the third level threshold value Tp3. Here, if No, that is, D (n) ≦ Tp3, the process proceeds to step S326. On the other hand, if Yes, that is, D (n)> Tp3, the process proceeds to step S331.
[0251]
On the other hand, in step S325, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the third level threshold value Tp3. Here, if No, that is, D (n) ≧ Tp3, the process proceeds to step S331. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <Tp3, the process proceeds to step S326.
Further, in step S326, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the second level threshold value Tp2. Here, if No, that is, D (n) ≧ Tp2, the process proceeds to step S330. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <Tp2, the process proceeds to step S327.
Further, in step S327, it is determined whether or not the difference value D (n) is smaller than the first level threshold value Tp1. Here, if No, that is, D (n) ≧ Tp1, the process proceeds to step S329. On the other hand, if Yes, that is, D (n) <Tp3, the process proceeds to step S328.
As a result, regardless of the current density level, the case can be divided according to the difference value D (n).
[0252]
Therefore, in step S328, the density level signal is set to LV = 0. In step S329, the density level signal is set to LV = 1, or LV = 1 is maintained. In step S330, the density level signal is set to LV = 2, or LV = 2 is maintained. In step S331, the density level signal is set to LV = 3, or LV = 3 is maintained.
As described above, regardless of the current density level, it is possible to generate a density level signal corresponding to the difference value D (n) by dividing the case according to the difference value D (n). Therefore, when the difference value D (n) suddenly rises or falls, the density level signal LV can go up and down a plurality of ranks at a time.
Furthermore, after setting the density level signal to LV = 0 in step S328, it is determined Yes in step S303, and the process proceeds to step S304, whereby the differential value V (n) is calculated again. Therefore, even if the concentration of the reducing gas increases again, this can be detected at an early stage of the gas concentration increase, and the concentration level signal LV = 1 can be generated.
[0253]
Next, the sensor output value S (n) and the base value B when the
The sensor output value data used in this graph was the same as the gas concentration change data shown in FIG. The coefficient k for calculating the base value was also the same value. Accordingly, in addition to the sensor output value, the differential value, base value, and difference value are all the same as those shown in FIG. 23, and only the density level signal is different. That is, in the present embodiment, since the density level signal corresponding to the four levels of LV = 0, 1, 2, 3 is output as the density level signal, this graph also corresponds to the higher density level signal in the upper part of the figure. To express.
Similarly to FIG. 21, the left and right vertical axes in the figure showing the magnitudes of the sensor output value, base value, and difference value are arbitrary numerical units, and the differential value V (n) is a positive value only. In addition to displaying, the unit for each scale was made larger than the sensor output value. The coefficient k = 1/64, the differential threshold Tv = 100, the first level threshold Tp1 = 0, the second level threshold Tp2 = 1000, and the third level threshold Tp3 = 2000.
[0254]
In the period from
After that, around the time of about 785 seconds, the sensor output value increased rapidly (stepwise). Then, since the differential value V (n) immediately increases and exceeds the differential threshold value Tv, LV = 1 (PWM signal with a duty ratio of 30%) is generated as the density level signal, and the base value B (n) is stepped. It is calculated by S308. Therefore, since the base value increases slowly as the sensor output value increases, there is a difference between them, and the difference value becomes a positive value (here, about 1600). Therefore, in the subroutine of step S310, the density level signal is switched to LV = 2 (
Thereafter, at about 905 seconds, the difference value becomes equal to or less than the first level threshold value Tp1 = 0. Accordingly, in step S111, LV = 0 is generated as the density level signal.
[0255]
Similar operations can be confirmed at about 1155 to 1260 seconds and about 1285 to 1345 seconds. In particular, in the vicinity of 1155 seconds, the difference value became extremely large (about 4000), so that it can be seen that there was also a period in which LV = 3 (
Furthermore, as can be understood from the relationship between the sensor output value and the base value at around 785 seconds, 1155 seconds, and 1285 seconds, in this embodiment, when LV = 0 occurs as the concentration level signal, the differential value V (n) Since an increase in the sensor output value, that is, an increase in gas concentration is detected by, one of LV = 1, 2, and 3 is generated instead of LV = 0 as the concentration level signal at the very beginning of the increase. I understand that.
In the above graph, k = 1/64 is used as the coefficient k in calculating the base value. However, if a smaller coefficient (for example, 1/256) is used, the base value is greater than the sensor output value. In order to follow slowly, the density level signal can be switched to LV = 0 when the sensor output value further decreases.
[0256]
Even with such control, in the vehicle auto-ventilation system 100 (see FIG. 1), the
[0257]
In the fourth embodiment, the present invention is applied to the
[0258]
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment will be described. The fifth embodiment also includes a
However, in the first embodiment, the base value and the difference value are calculated in both the low concentration signal generation period and the high concentration signal generation period to detect the gas concentration change.
On the other hand, in the fifth embodiment, m moving average values and difference values (first difference values) are calculated in the low density signal generation period, and the base value and difference value (second difference value) are calculated in the high density signal generation period. ) Is calculated to detect a change in gas concentration. Therefore, the description will be centered on parts different from the first embodiment, and description of similar parts will be omitted or simplified. In the fifth embodiment, m = 100.
[0259]
Control in the
Thereafter, the process proceeds to step S402, and sensor output values S (n) obtained by A / D converting the sensor output potential Vs are sequentially read. This is repeated in step S403 until n ≧ m−1, and thus n ≧ 99. As described below, in order to calculate m moving average values (100 moving average values) in step S406, m-1 (= 99) sensor output values are obtained in advance. Note that the time interval of the sensor output values repeatedly acquired in steps S402 and S403 was set to be every 0.4 seconds, as in the case of acquiring sensor output values described later. However, in order to enable gas detection earlier, the sampling time in steps S402 and S403 may be set short.
[0260]
Thereafter, the process proceeds to step S404, and sensor output values S (n) obtained by A / D converting the sensor output potential Vs every 0.4 seconds are sequentially read. Next, in step S405, it is determined whether or not a concentration high signal indicating that the concentration signal LV is currently at a high level, that is, the concentration of the specific gas (oxidizing gas in the present embodiment) is at a high level is generated. If No, that is, if the density signal LV is at a low level and a low density signal is generated, the process proceeds to step S406. On the other hand, if Yes, that is, if the density signal LV is at a high level and a high density signal is generated, the process proceeds to step S411.
[0261]
In step S406, unlike the first embodiment, m moving average values (100 moving average values in the fifth embodiment) Md (n) are calculated. Specifically, an average value of m (= 100) sensor output values S (n) to S (n-99) is calculated retroactively from the present. Specifically, calculation is performed using the following formula Md (n) = (S (n) + S (n−1) +... + S (n−99)) / 100, and the process proceeds to step S407.
This moving average value Md (n) is an average value of 100 sensor output values S (n) going back from the present time, and is an average value. Therefore, the moving average value Md (n) sufficiently follows the rapid fluctuation of the sensor output value. Can not. Therefore, for example, when the sensor output value S (n) slowly increases due to a drift of the sensor output value due to a temperature change of the gas sensor element 11 or the like, the moving average value Md (n) also increases following the change. However, when the sensor output value rises greatly, the moving average value cannot sufficiently follow and rises behind the sensor output value.
[0262]
Next, in step S407, the first difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = S (n) −Md (n).
When the concentration of the oxidizing gas is low and the change is small or when the change is slow, the moving average value Md (n) changes following the sensor output value S (n). D (n) does not take a very large value.
However, if the concentration of the oxidizing gas is greatly increased and the sensor output value S (n) is greatly increased, the moving average value Md (n) cannot sufficiently follow, and the first difference value D (n) increases. Accordingly, in step S409, which will be described later, it is determined that D (n)> Tm, and a high density signal can be generated in step S410.
[0263]
In step S408, the base value B (n) is adjusted. The base value is adjusted in step S408 for the same reason as in step S105 in the third embodiment.
Thereafter, in step S409, the first difference value D (n) is compared with the moving average threshold value Tm. When the first difference value D (n) is larger than the moving average threshold value Tm (Yes), Proceeding to step S410, a high density signal is generated instead of the low density signal currently generated, and the process proceeds to step S416. Specifically, the density signal LV is switched from the low level to the high level. On the other hand, when the magnitude of the first difference value D (n) is equal to or smaller than the moving average threshold value Tm (No), the process proceeds to step S416.
[0264]
Thereby, when the sensor output value increases and the first difference value D (n) becomes larger than the moving average threshold value Tm, this is detected and the low density signal is switched to the high density signal. Can do.
In this embodiment, m = 100. However, as the moving average sample number m increases, the m moving average value Md (n) is less likely to change, and is slower than the sensor output value S (n). To follow. Conversely, when the number of samples m is reduced, the sensor output value S (n) is followed relatively quickly. Therefore, the size of the sample number m may be appropriately selected in consideration of the environment in which the
Note that the moving average value Md (n) is more sensitive to changes in the sensor output value S (n) than the base value B (n) calculated in step S411 described below. And the coefficient k should be determined.
[0265]
On the other hand, in step S411, the base value B (n) is calculated using the same formula (see below) as in the first embodiment, and the process proceeds to step S412. B (n) = B (n−1) + k {S (n) −B (n−1)}, where the coefficient k is 0 <k <1.
The base value B (n) has a property of changing more slowly than the sensor output value while following the sensor output value S (n). In addition, the degree of tracking with respect to the sensor output value S (n) can be changed depending on the magnitude of the coefficient k to be used.
[0266]
Accordingly, the base value B (n) does not increase as much as the sensor output value S (n) during the period when the sensor output value S (n) increases due to the increase in the oxidizing gas concentration. That is, the calculated base value B (n) does not change much from the immediately preceding base value B (n−1). Therefore, retroactively, the influence of the base value at the time of switching from the low density signal to the high density signal in step S410 is reflected. Here, in step S408, adjustment is performed to substitute the current sensor output value S (n) as the base value B (n). Accordingly, the base value immediately before switching from the low density signal to the high density signal (step S410) is equal to the sensor output value at that time (immediately before switching). Further, the base value calculated in step S411 thereafter is a value that gradually changes from the sensor output value immediately before switching. Thus, the base value B (n) calculated in step S411 is a value that slowly follows the change in the sensor output value from the sensor output value immediately before switching.
[0267]
In step S412, the second difference value D2 (n) is calculated according to the formula D2 (n) = S (n) −B (n).
In step S413, the past sensor output value is adjusted and stored. Specifically, 99 (= m−1) past sensor output values S (n−1) to S (n−99) are rewritten to the current sensor output value S (n). As described below, when a low density signal is generated instead of a high density signal in step S405, a moving average value is calculated in step S406. This is because the value of the moving average value Md (n) calculated at that time is set to a value close to the sensor output value immediately before the concentration signal switching, and the operation at the time of switching is prevented from becoming unstable.
[0268]
In step S414, the second difference value D2 (n) is compared with the PI threshold value Tp. If D2 (n) <Tp (Yes), the process proceeds to step S415, and instead of the currently generated high density signal, a low density signal is generated, and the process proceeds to step S416. Specifically, the density signal LV is switched from high level to low level.
As described above, when D2 (n) <Tp, that is, when the difference between the sensor output value and the base value is smaller than the PI threshold value Tp, the concentration of the oxidizing gas is reduced. Judgment is made and the high density signal is switched to the low density signal.
[0269]
While the high concentration signal is being generated (Yes in step S405), if the oxidizing gas concentration decreases, the base value B (n) decreases with respect to the decrease in the sensor output value S (n). The difference value D2 (n) gradually decreases. Therefore, it is considered that the fact that the second difference value D2 (n) is smaller than the PI threshold value Tp indicates that the concentration of the oxidizing gas has decreased.
On the other hand, if the magnitude of the second difference value D2 (n) is greater than or equal to the PI threshold value Tp (No), the process proceeds to step S416, and the generation of the high density signal is maintained.
[0270]
Thereafter, the process proceeds to step S416 from both steps S410 and S415, stores the previous base value B (n) calculated in steps S408 and S411, and waits for the A / D sampling time to expire in step S417. Return to step S404.
In this way, when the concentration of the oxidizing gas increases, the moving average Md (n) changes behind the increase of the sensor output value S (n). Therefore, the first difference value D (n) calculated using this changes. ) Becomes larger than the moving average threshold value Tm, and a high density signal is generated in step S410. Thereafter, Yes is determined in step S405, and the process proceeds to step S411, whereby the base value B (n) is calculated instead of the moving average value Md (n).
[0271]
Thereafter, when the concentration of the oxidizing gas decreases, the second difference value D2 (n) decreases, and a low concentration signal is generated in step S414. Thereafter, No is determined in step S405, and the process proceeds to step S406, whereby the moving average value Md (n) is calculated again. Therefore, even if the concentration of the oxidizing gas increases again, this can be captured and a high concentration signal can be generated.
[0272]
Also by the above control, in the vehicle auto-ventilation system 100 (see FIG. 1), the flap is obtained using the obtained density signal LV (low density signal and high density signal) as in the first embodiment (see FIG. 2). The
[0273]
(Modification 12)
Next, a modification of the fifth embodiment will be described. The
Accordingly, the sensor resistance
Further, the processing flow in the
Therefore, the description will focus on the parts that are different from the
[0274]
Control in the
Thereafter, the process proceeds to step S502, and sensor output values S (n) obtained by A / D converting the sensor output potential Vs are sequentially read. This is repeated until n ≧ 99 in step S503. As described below, in order to calculate m moving average values (100 moving average values) in step S506, m−1 (= 99) sensor output values are obtained in advance.
[0275]
Thereafter, the process proceeds to step S504, and sensor output values S (n) obtained by A / D converting the sensor output potential Vs every 0.4 seconds are sequentially read. Next, in step S505, it is determined whether a high density signal is currently generated. If No, that is, if a low density signal is generated, the process proceeds to step S506. On the other hand, if Yes, that is, if a high density signal is generated, the process proceeds to step S511.
[0276]
In step S506, 100 moving average values Md (n) are calculated in the same manner as in the fifth embodiment, and the process proceeds to step S507.
The moving average value Md (n) changes following the sensor output value as in the fifth embodiment. Accordingly, when the sensor output value S (n) is slowly decreased due to temperature drift of the
[0277]
Next, in step S507, the first difference value D (n) is calculated according to the equation D (n) = Md (n) −S (n). Note that the calculation formula is different from that in step S407 in the fifth embodiment in consideration of the characteristics of the
In step S508, the base value B (n) is adjusted. The adjustment of the base value in step S508 is for the same reason as in steps S105 and S408 in the third and fifth embodiments.
[0278]
Thereafter, in step S509, the first difference value D (n) is compared with the moving average threshold value Tm. When the first difference value D (n) is larger than the moving average threshold value Tm (Yes), Proceeding to step S510, a high density signal is generated instead of the low density signal currently generated, and the process proceeds to step S516. Specifically, the density signal LV is switched from the low level to the high level. On the other hand, when the magnitude of the first difference value D (n) is equal to or less than the moving average threshold value Tm (No), the process proceeds to step S516.
As a result, when the sensor output value S (n) decreases and the first difference value D (n) becomes larger than the moving average threshold value Tm, this is captured and the density low signal is changed to the density high value. You can switch to a signal.
[0279]
On the other hand, in step S511, the base value B (n) is calculated using the following equation similar to that in the first modification, and the process proceeds to step S512. B (n) = B (n−1) + k {S (n) −B (n−1)}, where the coefficient k is 0 <k <1.
The base value B (n) has a property of changing more slowly than the sensor output value while following the sensor output value S (n). In addition, the degree of tracking with respect to the sensor output value S (n) can be changed depending on the magnitude of the coefficient k to be used.
[0280]
Therefore, the base value B (n) does not decrease as much as the sensor output value S (n) in the period in which the sensor output value S (n) decreases due to the increase in the concentration of the reducing gas. That is, the calculated base value B (n) does not change much from the immediately preceding base value B (n−1). Therefore, retroactively, the influence of the base value at the time when the low density signal is switched to the high density signal in step S510 is reflected.
Here, in step S508, adjustment is performed to substitute the current sensor output value S (n) as the base value B (n). Accordingly, the base value immediately before switching from the low density signal to the high density signal (step S510) is equal to the sensor output value at that time (immediately before switching). Further, the base value calculated in step S511 thereafter becomes a value that gradually changes from the sensor output value immediately before switching. Thus, the base value B (n) calculated in step S511 is a value that slowly follows the change in the sensor output value from the sensor output value immediately before switching.
[0281]
In step S512, the second difference value D2 (n) is calculated according to the formula D2 (n) = B (n) −S (n). Note that the calculation formula is different from that in step S412 in the
In step S513, the past sensor output value is adjusted and stored. Specifically, 99 past sensor output values S (n−1) to S (n−99) are rewritten to the current sensor output value S (n). When the moving average value is calculated again in step S506, the calculated moving average value Md (n) is set to a value close to the sensor output value immediately before the concentration signal switching, and the operation at the time of switching is performed. This is to prevent instability.
[0282]
In step S514, the second difference value D2 (n) is compared with the PI threshold value Tp. If D2 (n) <Tp (Yes), the process proceeds to step S515, a low density signal is generated instead of the high density signal currently generated, and the process proceeds to step S516. Specifically, the density signal LV is switched from high level to low level. As described above, when the second difference value D2 (n) is smaller than the PI threshold value Tp, that is, when the difference between the base value and the sensor output value is smaller than the PI threshold value Tp, the reduction is performed. It is determined that the concentration of the sex gas has decreased, and the high concentration signal is switched to the low concentration signal.
[0283]
While the high concentration signal is being generated (Yes in step S505), if the concentration of the reducing gas decreases, the base value B (n) increases with a delay with respect to the increase in the sensor output value S (n). 2 The difference value D2 (n) gradually decreases. Accordingly, the fact that the second difference value D2 (n) is smaller than the PI threshold value Tp is considered to indicate that the concentration of the reducing gas has decreased.
On the other hand, if D2 (n) ≧ Tp (No), the process proceeds to step 516 and the generation of the high density signal is maintained.
[0284]
Thereafter, the process proceeds to step S516 from both steps S510 and S515, stores the previous base value B (n) calculated in steps S508 and S511, and waits for the A / D sampling time to increase in step S517. Return to step S504.
In this way, when the concentration of the reducing gas increases, the moving average Md (n) changes behind the increase of the sensor output value S (n). Therefore, the first difference value D (n) calculated using this is calculated. ) Exceeds the moving average threshold value Tm, and a high density signal is generated in step S510. Thereafter, Yes is determined in step S505, and the process proceeds to step S511 to calculate the base value B (n) instead of the moving average value Md (n).
[0285]
Thereafter, when the concentration of the reducing gas decreases, the second difference value D2 (n) decreases, and a low concentration signal is generated in step S514. Thereafter, No is determined in step S505, and the process proceeds to step S506, whereby the moving average value Md (n) and the first difference value D (n) are calculated again. Therefore, even if the concentration of the reducing gas rises again, this can be captured and a high concentration signal can be generated.
[0286]
Also by the above control, in the vehicle auto-ventilation system 140 (see FIG. 6), the flaps are obtained using the obtained density signal LV (low density signal and high density signal) as in the first embodiment (see FIG. 2). The
[0287]
In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments and modified embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modified embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Needless to say.
For example, in the above-described embodiments and modifications, the
[0288]
In the third embodiment and the eleventh modification, the base value B (n) is calculated. However, instead of calculating the base value, a moving average value may be calculated. In the third embodiment and the like, the differential value V (n) is calculated. In addition to the differential value, a second-order differential value or a calculation method similar to differentiation (for example, S (n) -S (n-2)). You may use the value calculated | required by.
[0289]
Further, in the above-described modified
[0290]
Further, in each of the above embodiments and modifications, the sensor
For example, a gas
A fixed
[0291]
Similarly to the first embodiment, the sensor potential Vs is A / D converted by the A /
Further, the
[0292]
When the pulse signal Sc applied to the
On the other hand, when the pulse signal Sc becomes low level, the electric charge of the
When the pulse signal Sc is repeatedly input, a steady state in which charging and discharging are balanced is achieved. As shown in the upper circle in the figure, the sensor voltage Vs has a slight ripple Vr, but has a substantially constant value. Since the sensor voltage Vs changes according to the sensor resistance value Rs, a change in gas concentration can be detected by A / D converting the sensor voltage Vs and processing in the same manner as in the first embodiment. .
[0293]
In addition, when the sensor
As described above, in the circuit (see FIG. 1) in which the power supply voltage Vcc is divided by the gas sensor element 11 and the
In contrast, in the gas
[0294]
In addition, the gas
[0295]
In the sensor
[0296]
Also in the sensor
When the pulse signal Sc is repeatedly input, the sensor voltage Vs becomes a substantially constant value as in the sensor
[0297]
In addition, the charging voltage of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a gas detection device and a vehicle autoventilation system according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a control flow in the vehicle auto-ventilation system according to the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer of the gas detection apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating the sensor output value S (n), the base value B (n), and the difference value D when the NOx concentration increases for a certain period when the second coefficient k2 = 0 according to the first embodiment. It is explanatory drawing which shows the change of (n), and the change of a density | concentration signal.
FIG. 5 shows changes in sensor output value S (n), base value B (n), and difference value D (n) when the concentration of NOx increases for a certain period when the second coefficient k2> 0. It is explanatory drawing which shows the change of density signal.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of a gas detection device and a vehicle autoventilation system according to a first modification.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer of the gas detection device according to the first modification.
8 shows a variation of sensor output value S (n), base value B (n), difference value D (n), and concentration signal when CO concentration increases for a certain period according to
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer in the gas detection device according to the second modification.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer of the gas detection device according to the third modification.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer of the gas detection apparatus according to the second embodiment.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the contents of a subroutine for density level signal switching in the control flow according to the second embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating changes in the sensor output value S (n), the base value B (n), the difference value D (n), and the change in the concentration signal when the NOx concentration increases for a certain period according to the second embodiment. It is explanatory drawing which shows.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a control flow in the vehicle auto-ventilation system according to the second embodiment.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer of the gas detection device according to the fourth modification.
FIG. 16 is a diagram illustrating a variation of the sensor output value S (n), the base value B (n), the difference value D (n), and the change of the concentration signal when the CO concentration increases for a certain period according to the variation 4; It is explanatory drawing which shows.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the contents of a subroutine for density level signal switching in the control flow according to the fifth and sixth modifications.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing the contents of a subroutine for density level signal switching in the control flow according to modified embodiments 7 and 8.
FIG. 19 shows a variation of the sensor output value S (n), the base value B (n), the difference value D (n), and the change of the concentration signal when the NOx concentration increases for a certain period according to the modified embodiment 7; It is explanatory drawing which shows.
20 shows changes in sensor output value S (n), base value B (n), difference value D (n), and change in concentration signal when the CO concentration rises for a certain period according to variant 8. FIG. It is explanatory drawing which shows.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing the contents of a subroutine for density level signal switching in the control flow according to the ninth and tenth modifications.
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer of the gas detection apparatus according to the third embodiment.
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a sensor output value S (n) during actual traveling, a base value B (n), a difference value D (n), and a change in a differential value V (n) according to the third embodiment; It is explanatory drawing which shows the change of a density signal.
FIG. 24 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer of the gas detection device according to the eleventh modification;
FIG. 25 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer of the gas detection apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 26 is an explanatory diagram showing the contents of a subroutine for density level signal switching in the control flow according to the fourth embodiment.
FIG. 27 is a diagram illustrating an example of sensor output value S (n) during actual travel, a change in base value B (n), difference value D (n), and differential value V (n) according to the fourth embodiment; It is explanatory drawing which shows the change of a density level signal.
FIG. 28 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer of the gas detection apparatus according to the fifth embodiment.
FIG. 29 is an explanatory diagram showing a control flow in a microcomputer of the gas detection device according to the twelfth embodiment.
FIG. 30 is an explanatory diagram showing an outline of a gas concentration detection device including another sensor resistance conversion circuit and a vehicle auto-ventilation system.
FIG. 31 is an explanatory diagram showing an outline of a gas concentration detection device including a further sensor resistance conversion circuit and a vehicle autoventilation system.
[Explanation of symbols]
100, 140, 150, 160 Auto Ventilation System for Vehicle
10, 40, 50, 60 Gas detector
11, 41, 57, 67 Gas sensor element
12 Sensing resistance
14, 44, 51, 61 Sensor resistance value conversion circuit
16 Microcomputer
20 Electronic control assembly
21 Flap drive circuit
31, 32, 33 Duct
34 flaps
Claims (31)
上記ガスセンサ素子を用いてセンサ出力値を取得する取得手段と、
上記センサ出力値を用いて算出された第１判断対象値が、第１しきい値に対し第１大小関係を満たしているか否かを判断する第１判断手段と、
上記センサ出力値を用いて、上記第１判断対象値を算出する算出手法とは異なる算出手法で算出された第２判断対象値が、第２しきい値に対し第２大小関係を満たしているか否かを判断する第２判断手段と、
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、
上記濃度低信号を発生している期間において、上記第１判断手段で上記第１大小関係が満たされたときに、上記濃度低信号に代えて上記濃度高信号を発生し、
上記濃度高信号を発生している期間において、上記第２判断手段で上記第２大小関係が満たされたときに、上記濃度高信号に代えて上記濃度低信号を発生する
濃度信号発生手段と、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose electrical characteristics change according to the concentration of a specific gas,
Obtaining means for obtaining a sensor output value using the gas sensor element;
First determination means for determining whether or not a first determination target value calculated using the sensor output value satisfies a first magnitude relationship with respect to a first threshold value;
Whether the second determination target value calculated by a calculation method different from the calculation method for calculating the first determination target value using the sensor output value satisfies the second magnitude relationship with respect to the second threshold value. Second determination means for determining whether or not,
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal,
In the period when the low density signal is generated, when the first determination means satisfies the first magnitude relationship, the high density signal is generated instead of the low density signal,
Density signal generating means for generating the low density signal instead of the high density signal when the second determination means satisfies the second magnitude relationship during the period of generating the high density signal;
A gas detection device comprising:
前記センサ出力値と、このセンサ出力値を用いて算出され、このセンサ出力値が変化したときに、このセンサ出力値よりも緩慢に追従変化する第２計算値と、の差分である第２差分値を算出する第２算出手段を備え、
前記第２判断手段は、
前記第２判断対象値である上記第２差分値が、前記第２しきい値に対し、前記第２大小関係を満たすか否かの判断を行う
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 1,
A second difference that is a difference between the sensor output value and a second calculated value that is calculated using the sensor output value and changes more slowly than the sensor output value when the sensor output value changes. A second calculating means for calculating a value;
The second determination means includes
A gas detection device that determines whether or not the second difference value that is the second determination target value satisfies the second magnitude relationship with respect to the second threshold value.
前記センサ出力値と、このセンサ出力値を用いて算出され、このセンサ出力値が変化したときに、前記第２計算値よりも敏感に追従変化する第１計算値との差分である第１差分値を算出する第１算出手段を備え、
前記第１判断手段は、
前記第１判断対象値である上記第１差分値が、前記第１しきい値に対し、前記第１大小関係を満たすか否かの判断を行う
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 2,
A first difference that is a difference between the sensor output value and a first calculated value that is calculated using the sensor output value and changes more sensitively than the second calculated value when the sensor output value changes. First calculating means for calculating a value;
The first determination means includes
A gas detection device that determines whether or not the first difference value that is the first determination target value satisfies the first magnitude relationship with respect to the first threshold value.
上記ガスセンサ素子を用いてセンサ出力値を取得する取得手段と、
複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生する濃度レベル信号切替発生手段と、
上記センサ出力値を用いて算出された第１判断対象値が、第１しきい値に対し第１大小関係を満たしているか否かを判断する第１判断手段と、
上記センサ出力値を用いて、上記第１判断対象値を算出する算出手法とは異なる算出手法で算出された第２判断対象値と、上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界に対して１対１に対応する複数のレベル間しきい値とが、それぞれ所定の大小関係を満たすか否かを判断する第２判断手段と、
を備え、
上記濃度レベル信号切替発生手段は、
最も低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生している期間において、上記第１判断手段で上記第１大小関係が満たされたときに、上記最も低位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号に代えて、上記最も低位の濃度レベルより１つ高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生し、
最も低位の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号を発生している期間において、
上記第２判断対象値が、現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値に対し、上記所定の大小関係を満たすときに、上記現在の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
上記第２判断対象値が、現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値に対し、上記所定の大小関係を満たさないときに、上記現在の濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
ガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose electrical characteristics change according to the concentration of a specific gas,
Obtaining means for obtaining a sensor output value using the gas sensor element;
Density level signal switching generating means for switching and generating a plurality of density level signals respectively corresponding to a plurality of density levels;
First determination means for determining whether or not a first determination target value calculated using the sensor output value satisfies a first magnitude relationship with respect to a first threshold value;
1 for a second determination target value calculated by a calculation method different from the calculation method for calculating the first determination target value using the sensor output value, and an inter-level boundary between the plurality of density levels. A second determination means for determining whether or not a plurality of inter-level thresholds corresponding to pair 1 satisfy a predetermined magnitude relationship;
With
The density level signal switching generating means is
In a period in which a density level signal corresponding to the lowest density level is generated, when the first determination means satisfies the first magnitude relationship, the density level signal corresponding to the lowest density level is displayed. Instead, a density level signal corresponding to the density level one higher than the lowest density level is generated,
In a period in which a density level signal corresponding to a density level higher than the lowest density level is generated,
The second determination target value satisfies the predetermined magnitude relationship with respect to the inter-level threshold corresponding to the inter-level boundary between the current density level and the density level one higher than the current density level. When the density level signal corresponding to a density level higher than the current density level is generated,
The second determination target value satisfies the predetermined magnitude relationship with respect to the inter-level threshold corresponding to the inter-level boundary between the current density level and the density level one lower than the current density level. A gas detection device that generates the concentration level signal corresponding to a concentration level lower than the current concentration level when there is not.
上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が上昇するセンサ抵抗値変換回路と、
所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、
上記センサ出力値から下記式（１）に従ってベース値を算出する第１ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ１は第１係数であり、０＜ｋ１＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（２）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ） …（２）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、
上記差分値が所定の濃度しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生する濃度信号発生手段と、
上記濃度高信号の発生期間中、上記式（１）に代えて、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（３）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第２ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（３）
但し、ｋ２は第２係数であり、０≦ｋ２＜ｋ１＜１、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas,
A sensor resistance value conversion circuit for energizing the gas sensor element and outputting a sensor output potential corresponding to a change in the sensor resistance value, wherein the sensor output potential increases when the concentration of the specific gas increases. A value conversion circuit;
A / D conversion means for A / D converting the sensor output potential every predetermined time to obtain a sensor output value;
First base value calculating means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (1);
B (n) = B (n-1) + k1 {S (n) -B (n-1)} (1)
Where S (n) is the sensor output value, B (n) is the base value, k1 is the first coefficient, 0 <k1 <1, n is an integer indicating the time-series order,
Difference value calculating means for calculating a difference value D (n) from the sensor output value S (n) and the base value B (n) according to the following equation (2);
D (n) = S (n) -B (n) (2)
Where D (n) is the difference value,
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal,
Density signal generating means for generating the high density signal when the difference value is greater than a predetermined density threshold;
A second base value calculating means for calculating a base value B (n) according to the following equation (3) from the sensor output value S (n) instead of the equation (1) during the generation period of the high concentration signal;
B (n) = B (n-1) + k2 {S (n) -B (n-1)} (3)
However, k2 is a 2nd coefficient, 0 <= k2 <k1 <1,
A gas detection device comprising:
前記所定の濃度しきい値に代えて、濃度高しきい値と、上記濃度高しきい値よりも小さな濃度低しきい値と、を有し、
前記濃度信号発生手段は、
前記濃度低信号の発生期間中に前記差分値が上記濃度高しきい値よりも大きくなると、上記濃度低信号に代えて上記濃度高信号を発生し、
上記濃度高信号発生期間中に前記差分値が上記濃度低しきい値よりも小さくなると、上記濃度高信号に代えて濃度低信号を発生する
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 5,
In place of the predetermined concentration threshold, a high concentration threshold, and a low concentration threshold smaller than the high concentration threshold,
The concentration signal generating means includes
When the difference value is larger than the high density threshold during the low density signal generation period, the high density signal is generated instead of the low density signal,
A gas detection device that generates a low concentration signal instead of the high concentration signal when the difference value becomes smaller than the low concentration threshold during the high concentration signal generation period.
上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が上昇するセンサ抵抗値変換回路と、
所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、
上記センサ出力値から下記式（１）に従ってベース値を算出する第１ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ１は第１係数であり、０＜ｋ１＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、
上記センサ出力値とベース値とから下記式（２）に従って差分値を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ） …（２）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、
複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生する濃度レベル信号切替発生手段であって、
上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界と１対１に対応する複数のレベル間しきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値ほど大きな値であるレベル間しきい値を有し、
現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値よりも、上記差分値が大きいときに、上記現在の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値よりも、上記差分値が小さいときに、上記現在の濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
濃度レベル信号切替発生手段と、
上記濃度レベル信号切替発生手段で、所定の上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中、上記式（１）に代えて、上記センサ出力値から下記式（３）に従ってベース値を算出する第２ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（３）
但し、ｋ２は第２係数であり、０≦ｋ２＜ｋ１＜１、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas,
A sensor resistance value conversion circuit for energizing the gas sensor element and outputting a sensor output potential corresponding to a change in the sensor resistance value, wherein the sensor output potential increases when the concentration of the specific gas increases. A value conversion circuit;
A / D conversion means for A / D converting the sensor output potential every predetermined time to obtain a sensor output value;
First base value calculating means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (1);
B (n) = B (n-1) + k1 {S (n) -B (n-1)} (1)
Where S (n) is the sensor output value, B (n) is the base value, k1 is the first coefficient, 0 <k1 <1, n is an integer indicating the time-series order,
Difference value calculating means for calculating a difference value according to the following equation (2) from the sensor output value and the base value;
D (n) = S (n) -B (n) (2)
Where D (n) is the difference value,
Density level signal switching generating means for switching and generating a plurality of density level signals respectively corresponding to a plurality of density levels,
A plurality of inter-level thresholds corresponding to the inter-level boundaries between the plurality of density levels in a one-to-one relationship, and the larger the inter-level threshold corresponding to the higher inter-density level boundary. Has a threshold between levels,
When the difference value is larger than the threshold value between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, the current density level is higher than the current density level. The above density level signal corresponding to the higher density level is generated,
When the difference value is smaller than the threshold value between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, the current density level is lower than the current density level. Density level signal switching generating means for generating the density level signal corresponding to the lower density level;
During the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the predetermined density level by the density level signal switching generation means, the following equation (3) is obtained from the sensor output value instead of the equation (1). Second base value calculating means for calculating a base value according to:
B (n) = B (n-1) + k2 {S (n) -B (n-1)} (3)
However, k2 is a 2nd coefficient, 0 <= k2 <k1 <1,
A gas detection device comprising:
前記濃度レベル信号切替発生手段は、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が大きいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が小さいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 7,
The density level signal switching generating means is
As the density level signal generated when the difference value is larger than the threshold value between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, Generating the density level signal corresponding to the one higher density level;
As the density level signal generated when the difference value is smaller than the threshold between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, A gas detection device for generating the concentration level signal corresponding to the one lower concentration level.
前記濃度レベル信号切替発生手段は、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が大きいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記差分値が超えた上記レベル間しきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も高位の上記濃度レベル間境界の高位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が小さいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記差分値が下回った上記レベル間しきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も低位の上記濃度レベル間境界の低位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 7,
The density level signal switching generating means is
As the density level signal generated when the difference value is larger than the threshold value between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, The density corresponding to the density level located on the higher side of the highest boundary between density levels among the one or more boundary between density levels corresponding to the threshold between levels exceeding the difference value Generates a level signal,
As the density level signal generated when the difference value is smaller than the threshold between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, The density corresponding to the density level located on the lower side of the lowest density level boundary among the one or more density level boundaries corresponding to the threshold value between levels where the difference value is lower. A gas detector that generates a level signal.
上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が上昇するセンサ抵抗値変換回路と、
所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、
上記センサ出力値から下記式（１）に従ってベース値を算出する第１ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ１は第１係数であり、０＜ｋ１＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、
上記センサ出力値とベース値とから下記式（２）に従って差分値を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ） …（２）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、
複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生する濃度レベル信号切替発生手段であって、
上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界と１対１に対応する複数のレベルアップしきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値ほど大きな値であるレベルアップしきい値と、
上記複数の濃度レベル間境界と１対１に対応する複数のレベルダウンしきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルダウンしきい値ほど大きな値であり、同位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値よりも小さな値であるレベルダウンしきい値と、
を有し、
現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値よりも、上記差分値が大きいときに、上記現在発生している上記濃度レベル信号に対応する上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベルダウンしきい値よりも、上記差分値が小さいときに、上記現在発生している上記濃度レベル信号に対応する上記濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
濃度レベル信号切替発生手段と、
上記濃度レベル信号切替発生手段で、所定の上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中、上記式（１）に代えて、上記センサ出力値から下記式（３）に従ってベース値を算出する第２ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（３）
但し、ｋ２は第２係数であり、０≦ｋ２＜ｋ１＜１、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas,
A sensor resistance value conversion circuit for energizing the gas sensor element and outputting a sensor output potential corresponding to a change in the sensor resistance value, wherein the sensor output potential increases when the concentration of the specific gas increases. A value conversion circuit;
A / D conversion means for A / D converting the sensor output potential every predetermined time to obtain a sensor output value;
First base value calculating means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (1);
B (n) = B (n-1) + k1 {S (n) -B (n-1)} (1)
Where S (n) is the sensor output value, B (n) is the base value, k1 is the first coefficient, 0 <k1 <1, n is an integer indicating the time-series order,
Difference value calculating means for calculating a difference value according to the following equation (2) from the sensor output value and the base value;
D (n) = S (n) -B (n) (2)
Where D (n) is the difference value,
Density level signal switching generating means for switching and generating a plurality of density level signals respectively corresponding to a plurality of density levels,
A plurality of level-up threshold values corresponding to the level-to-level boundaries between the plurality of density levels in a one-to-one relationship, and the level-up threshold value corresponding to the higher-level boundary between the density levels is larger. Level-up threshold,
A plurality of level-down threshold values corresponding to the plurality of density level boundaries in a one-to-one relationship, the value being larger as the level down threshold value corresponding to the higher boundary between the density levels, A level-down threshold value that is smaller than the level-up threshold value corresponding to the boundary between density levels;
Have
When the difference value is larger than the level-up threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, the current occurrence is performed Generating the density level signal corresponding to a density level higher than the density level corresponding to the density level signal;
When the difference value is smaller than the level-down threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, the current occurrence occurs. Density level signal switching generating means for generating the density level signal corresponding to a density level lower than the density level corresponding to the density level signal;
During the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the predetermined density level by the density level signal switching generation means, the following equation (3) is obtained from the sensor output value instead of the equation (1). Second base value calculating means for calculating a base value according to:
B (n) = B (n-1) + k2 {S (n) -B (n-1)} (3)
However, k2 is a 2nd coefficient, 0 <= k2 <k1 <1,
A gas detection device comprising:
前記濃度レベル信号切替発生手段は、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルアップしきい値よりも、前記差分値が大きいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルダウンしきい値よりも、前記差分値が小さいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 10,
The density level signal switching generating means is
As the density level signal generated when the difference value is larger than the level-up threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, Generating the density level signal corresponding to the one higher density level;
As the density level signal generated when the difference value is smaller than the level down threshold corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, A gas detection device for generating the concentration level signal corresponding to the one lower concentration level.
前記濃度レベル信号切替発生手段は、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルアップしきい値よりも、前記差分値が大きいときに、前記濃度レベル信号として、上記差分値が超えた上記レベルアップしきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も高位の上記濃度レベル間境界の高位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルダウンしきい値よりも、前記差分値が小さいときに、前記濃度レベル信号として、上記差分値が下回った上記レベルダウンしきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も低位の上記濃度レベル間境界の低位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 10,
The density level signal switching generating means is
When the difference value is larger than the level-up threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, the density level signal is The density level signal corresponding to the density level located on the higher side of the highest boundary between the density levels among the one or more boundary between the density levels corresponding to the level-up threshold exceeding the difference value. Occur and
When the difference value is smaller than the level-down threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one lower than the current density level, the density level signal is The density level signal corresponding to the density level located on the lower side of the lowest density level boundary among the one or more density level boundaries corresponding to the level down threshold with a difference value below Gas detection device that generates
前記第２ベース値算出手段における前記所定の濃度レベルは、
前記濃度レベル信号切替発生手段が有する前記複数の濃度レベルのうち、最も低位の濃度レベルである
ガス検出装置。A gas detection device according to any one of claims 7 to 12,
The predetermined density level in the second base value calculation means is:
A gas detection device having the lowest concentration level among the plurality of concentration levels of the concentration level signal switching generation means.
前記第２係数ｋ２は、ｋ２＞０である
ガス検出装置。The gas detection device according to any one of claims 5 to 13,
The gas detection device in which the second coefficient k2 is k2> 0.
上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が低下するセンサ抵抗値変換回路と、
所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、
上記センサ出力値から下記式（４）に従ってベース値を算出する第３ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（４）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ３は第３係数であり、０＜ｋ３＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（５）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（５）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、上記差分値が所定の濃度しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生する濃度信号発生手段と、
上記濃度高信号の発生期間中、上記式（４）に代えて、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（６）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第４ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（６）
但し、ｋ４は第４係数であり、０≦ｋ４＜ｋ３＜１、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas,
A sensor resistance value conversion circuit for energizing the gas sensor element and outputting a sensor output potential corresponding to a change in the sensor resistance value, wherein the sensor output potential decreases when the concentration of the specific gas increases A value conversion circuit;
A / D conversion means for A / D converting the sensor output potential every predetermined time to obtain a sensor output value;
Third base value calculation means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (4);
B (n) = B (n-1) + k3 {S (n) -B (n-1)} (4)
However, S (n) is a sensor output value, B (n) is a base value, k3 is a third coefficient, 0 <k3 <1, n is an integer indicating a time-series order,
Difference value calculating means for calculating a difference value D (n) from the sensor output value S (n) and the base value B (n) according to the following equation (5);
D (n) = B (n) -S (n) (5)
Where D (n) is the difference value,
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal, wherein the density signal generating means for generating the high density signal when the difference value is greater than a predetermined density threshold;
A fourth base value calculating means for calculating a base value B (n) from the sensor output value S (n) according to the following equation (6) instead of the equation (4) during the generation of the high concentration signal;
B (n) = B (n-1) + k4 {S (n) -B (n-1)} (6)
However, k4 is a 4th coefficient, 0 <= k4 <k3 <1,
A gas detection device comprising:
前記所定の濃度しきい値に代えて、濃度高しきい値と、上記濃度高しきい値よりも小さな濃度低しきい値と、を有し、
前記濃度信号発生手段は、
前記濃度低信号の発生期間中に前記差分値が上記濃度高しきい値よりも大きくなると、上記濃度低信号に代えて上記濃度高信号を発生し、
上記濃度高信号発生期間中に前記差分値が上記濃度低しきい値よりも小さくなると、上記濃度高信号に代えて濃度低信号を発生する
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 15,
In place of the predetermined concentration threshold, a high concentration threshold, and a low concentration threshold smaller than the high concentration threshold,
The concentration signal generating means includes
When the difference value is larger than the high density threshold during the low density signal generation period, the high density signal is generated instead of the low density signal,
A gas detection device that generates a low concentration signal instead of the high concentration signal when the difference value becomes smaller than the low concentration threshold during the high concentration signal generation period.
上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が低下するセンサ抵抗値変換回路と、
所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、
上記センサ出力値から下記式（４）に従ってベース値を算出する第３ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（４）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ３は第３係数であり、０＜ｋ３＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、
上記センサ出力値とベース値とから下記式（５）に従って差分値を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（５）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、
複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生する濃度レベル信号切替発生手段であって、
上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界と１対１に対応する複数のレベル間しきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値ほど大きな値であるレベル間しきい値を有し、
現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値よりも、上記差分値が大きいときに、上記現在の濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベル間しきい値よりも、上記差分値が小さいときに、上記現在の濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
濃度レベル信号切替発生手段と、
上記濃度レベル信号切替発生手段で、所定の上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中、上記式（４）に代えて、上記センサ出力値から下記式（６）に従ってベース値を算出する第４ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（６）
但し、ｋ４は第４係数であり、０≦ｋ４＜ｋ３＜１、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas,
A sensor resistance value conversion circuit for energizing the gas sensor element and outputting a sensor output potential corresponding to a change in the sensor resistance value, wherein the sensor output potential decreases when the concentration of the specific gas increases A value conversion circuit;
A / D conversion means for A / D converting the sensor output potential every predetermined time to obtain a sensor output value;
Third base value calculation means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (4);
B (n) = B (n-1) + k3 {S (n) -B (n-1)} (4)
However, S (n) is a sensor output value, B (n) is a base value, k3 is a third coefficient, 0 <k3 <1, n is an integer indicating a time-series order,
Difference value calculating means for calculating a difference value according to the following equation (5) from the sensor output value and the base value;
D (n) = B (n) -S (n) (5)
Where D (n) is the difference value,
Density level signal switching generating means for switching and generating a plurality of density level signals respectively corresponding to a plurality of density levels,
A plurality of inter-level thresholds corresponding to the inter-level boundaries between the plurality of density levels in a one-to-one relationship, and the larger the inter-level threshold corresponding to the higher inter-density level boundary. Has a threshold between levels,
When the difference value is larger than the threshold value between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, the current density level is higher than the current density level. The above density level signal corresponding to the higher density level is generated,
When the difference value is smaller than the threshold value between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, the current density level is lower than the current density level. Density level signal switching generating means for generating the density level signal corresponding to the lower density level;
During the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the predetermined density level by the density level signal switching generation means, the following equation (6) is obtained from the sensor output value instead of the above equation (4). A fourth base value calculating means for calculating a base value according to
B (n) = B (n-1) + k4 {S (n) -B (n-1)} (6)
However, k4 is a 4th coefficient, 0 <= k4 <k3 <1,
A gas detection device comprising:
前記濃度レベル信号切替発生手段は、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が大きいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が小さいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記１つ低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 17,
The density level signal switching generating means is
As the density level signal generated when the difference value is larger than the threshold value between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, Generating the density level signal corresponding to the one higher density level;
As the density level signal generated when the difference value is smaller than the threshold between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, A gas detection device for generating the concentration level signal corresponding to the one lower concentration level.
前記濃度レベル信号切替発生手段は、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が大きいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記差分値が超えた上記レベル間しきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も高位の上記濃度レベル間境界の高位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベル間しきい値よりも、前記差分値が小さいときに、発生する前記濃度レベル信号として、上記差分値が下回った上記レベル間しきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も低位の上記濃度レベル間境界の低位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 17,
The density level signal switching generating means is
As the density level signal generated when the difference value is larger than the threshold value between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, The density corresponding to the density level located on the higher side of the highest boundary between density levels among the one or more boundary between density levels corresponding to the threshold between levels exceeding the difference value Generates a level signal,
As the density level signal generated when the difference value is smaller than the threshold between levels corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, The density corresponding to the density level located on the lower side of the lowest density level boundary among the one or more density level boundaries corresponding to the threshold value between levels where the difference value is lower. A gas detector that generates a level signal.
上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が低下するセンサ抵抗値変換回路と、
所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、
上記センサ出力値から下記式（４）に従ってベース値を算出する第３ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（４）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｂ（ｎ）はベース値、ｋ３は第３係数であり、０＜ｋ３＜１、ｎは時系列の順序を示す整数、
上記センサ出力値とベース値とから下記式（５）に従って差分値を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（５）
但し、Ｄ（ｎ）は差分値、
複数の濃度レベルにそれぞれ対応する複数の濃度レベル信号を切り替えて発生する濃度レベル信号切替発生手段であって、
上記複数の濃度レベル同士間のレベル間境界と１対１に対応する複数のレベルアップしきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値ほど大きな値であるレベルアップしきい値と、
上記複数の濃度レベル間境界と１対１に対応する複数のレベルダウンしきい値であって、高位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルダウンしきい値ほど大きな値であり、同位の上記濃度レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値よりも小さな値であるレベルダウンしきい値と、
を有し、
現在の上記濃度レベルとこれより１つ高位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベルアップしきい値よりも、上記差分値が大きいときに、上記現在発生している上記濃度レベル信号に対応する上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
現在の上記濃度レベルとこれより１つ低位の上記濃度レベルとの間の上記レベル間境界に対応する上記レベルダウンしきい値よりも、上記差分値が小さいときに、上記現在発生している上記濃度レベル信号に対応する上記濃度レベルよりも低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
濃度レベル信号切替発生手段と、
上記濃度レベル信号切替発生手段で、所定の上記濃度レベルよりも高位の濃度レベルに対応する濃度レベル信号の発生期間中、上記式（４）に代えて、上記センサ出力値から下記式（６）に従ってベース値を算出する第４ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（６）
但し、ｋ４は第４係数であり、０≦ｋ４＜ｋ３＜１、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas,
A sensor resistance value conversion circuit for energizing the gas sensor element and outputting a sensor output potential corresponding to a change in the sensor resistance value, wherein the sensor output potential decreases when the concentration of the specific gas increases A value conversion circuit;
A / D conversion means for A / D converting the sensor output potential every predetermined time to obtain a sensor output value;
Third base value calculation means for calculating a base value from the sensor output value according to the following equation (4);
B (n) = B (n-1) + k3 {S (n) -B (n-1)} (4)
However, S (n) is a sensor output value, B (n) is a base value, k3 is a third coefficient, 0 <k3 <1, n is an integer indicating a time-series order,
Difference value calculating means for calculating a difference value according to the following equation (5) from the sensor output value and the base value;
D (n) = B (n) -S (n) (5)
Where D (n) is the difference value,
Density level signal switching generating means for switching and generating a plurality of density level signals respectively corresponding to a plurality of density levels,
A plurality of level-up threshold values corresponding to the level-to-level boundaries between the plurality of density levels in a one-to-one relationship, and the level-up threshold value corresponding to the higher-level boundary between the density levels is larger. Level-up threshold,
A plurality of level-down threshold values corresponding to the plurality of density level boundaries in a one-to-one relationship, the value being larger as the level down threshold value corresponding to the higher boundary between the density levels, A level-down threshold value that is smaller than the level-up threshold value corresponding to the boundary between density levels;
Have
When the difference value is larger than the level-up threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, the current occurrence is performed Generating the density level signal corresponding to a density level higher than the density level corresponding to the density level signal;
When the difference value is smaller than the level-down threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one level lower than the current density level, the current occurrence occurs. Density level signal switching generating means for generating the density level signal corresponding to a density level lower than the density level corresponding to the density level signal;
During the generation period of the density level signal corresponding to the density level higher than the predetermined density level by the density level signal switching generation means, the following equation (6) is obtained from the sensor output value instead of the above equation (4). A fourth base value calculating means for calculating a base value according to
B (n) = B (n-1) + k4 {S (n) -B (n-1)} (6)
However, k4 is a 4th coefficient, 0 <= k4 <k3 <1,
A gas detection device comprising:
前記濃度レベル信号切替発生手段は、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルアップしきい値よりも、前記差分値が大きいときに、前記濃度レベル信号として、上記１つ高位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルダウンしきい値よりも、前記差分値が小さいときに、前記濃度レベル信号として、上記１つ低位の濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 20, wherein
The density level signal switching generating means is
When the difference value is larger than the level-up threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, the density level signal is Generate the above density level signal corresponding to one higher density level,
When the difference value is smaller than the level-down threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one lower than the current density level, the density level signal is A gas detection device for generating the concentration level signal corresponding to one lower concentration level.
前記濃度レベル信号切替発生手段は、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ高位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルアップしきい値よりも、前記差分値が大きいときに、前記濃度レベル信号として、上記差分値が超えた上記レベルアップしきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も高位の上記濃度レベル間境界の高位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生し、
前記現在の濃度レベルとこれより１つ低位の前記濃度レベルとの間の前記レベル間境界に対応する前記レベルダウンしきい値よりも、前記差分値が小さいときに、前記濃度レベル信号として、上記差分値が下回った上記レベルダウンしきい値に対応する１又は複数の上記濃度レベル間境界のうち、最も低位の上記濃度レベル間境界の低位側に位置する上記濃度レベルに対応する上記濃度レベル信号を発生する
ガス検出装置。The gas detection device according to claim 20, wherein
The density level signal switching generating means is
When the difference value is larger than the level-up threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one higher than the current density level, the density level signal is The density level signal corresponding to the density level located on the higher side of the highest boundary between the density levels among the one or more boundary between the density levels corresponding to the level-up threshold exceeding the difference value. Occur and
When the difference value is smaller than the level-down threshold value corresponding to the boundary between levels between the current density level and the density level one lower than the current density level, the density level signal is The density level signal corresponding to the density level located on the lower side of the lowest density level boundary among the one or more density level boundaries corresponding to the level down threshold with a difference value below Gas detection device that generates
前記第４ベース値算出手段における前記所定の濃度レベルは、
前記濃度レベル信号切替発生手段が有する前記複数の濃度レベルのうち、最も低位の濃度レベルである
ガス検出装置。The gas detection device according to any one of claims 17 to 22,
The predetermined density level in the fourth base value calculation means is:
A gas detection device having the lowest concentration level among the plurality of concentration levels of the concentration level signal switching generation means.
前記第４係数ｋ４は、ｋ４＞０である
ガス検出装置。The gas detection device according to any one of claims 15 to 23, wherein:
The fourth coefficient k4 is a gas detection device in which k4> 0.
上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が上昇するセンサ抵抗値変換回路と、
所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、
上記センサ出力値から下記式（７）に従って微分値を算出する微分値算出手段と、
Ｖ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｓ（ｎ−１） …（７）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｖ（ｎ）は微分値、ｎは時系列の順序を示す整数、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（８）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（８）
但し、ｋは係数であり、０＜ｋ＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（９）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ） …（９）
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、
上記濃度低信号の発生期間中、上記微分値Ｖ（n）が第１しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、
上記濃度高信号の発生期間中、上記差分値Ｄ（n）が第２しきい値よりも小さいときに、上記濃度低信号を発生する
濃度信号発生手段と、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas,
A sensor resistance value conversion circuit for energizing the gas sensor element and outputting a sensor output potential corresponding to a change in the sensor resistance value, wherein the sensor output potential increases when the concentration of the specific gas increases. A value conversion circuit;
A / D conversion means for A / D converting the sensor output potential every predetermined time to obtain a sensor output value;
Differential value calculating means for calculating a differential value from the sensor output value according to the following equation (7);
V (n) = S (n) -S (n-1) (7)
Where S (n) is the sensor output value, V (n) is the differential value, n is an integer indicating the time-series order,
Base value calculating means for calculating a base value B (n) from the sensor output value S (n) according to the following equation (8);
B (n) = B (n-1) + k {S (n) -B (n-1)} (8)
Where k is a coefficient and 0 <k <1,
Difference value calculating means for calculating a difference value D (n) from the sensor output value S (n) and the base value B (n) according to the following equation (9);
D (n) = S (n) -B (n) (9)
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal,
During the generation period of the low concentration signal, the high concentration signal is generated when the differential value V (n) is larger than the first threshold value,
Density signal generating means for generating the low density signal when the difference value D (n) is smaller than a second threshold value during the high density signal generation period;
A gas detection device comprising:
上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が低下するセンサ抵抗値変換回路と、
所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、
上記センサ出力値から下記式（１０）に従って微分値を算出する微分値算出手段と、
Ｖ（ｎ）＝Ｓ（ｎ−１）−Ｓ（ｎ） …（１０）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｖ（ｎ）は微分値、ｎは時系列の順序を示す整数、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（１１）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１１）
但し、ｋは係数であり、０＜ｋ＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（１２）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（１２）
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、
上記濃度低信号の発生期間中、上記微分値Ｖ（ｎ）が第１しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、
上記濃度高信号の発生期間中、上記差分値Ｄ（ｎ）が第２しきい値よりも小さいときに、上記濃度低信号を発生する
濃度信号発生手段と、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas,
A sensor resistance value conversion circuit for energizing the gas sensor element and outputting a sensor output potential corresponding to a change in the sensor resistance value, wherein the sensor output potential decreases when the concentration of the specific gas increases A value conversion circuit;
A / D conversion means for A / D converting the sensor output potential every predetermined time to obtain a sensor output value;
Differential value calculating means for calculating a differential value from the sensor output value according to the following equation (10);
V (n) = S (n-1) -S (n) (10)
Where S (n) is the sensor output value, V (n) is the differential value, n is an integer indicating the time-series order,
Base value calculation means for calculating a base value B (n) from the sensor output value S (n) according to the following equation (11):
B (n) = B (n-1) + k {S (n) -B (n-1)} (11)
Where k is a coefficient and 0 <k <1,
Difference value calculating means for calculating a difference value D (n) from the sensor output value S (n) and the base value B (n) according to the following equation (12);
D (n) = B (n) -S (n) (12)
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal,
During the generation period of the low concentration signal, the high concentration signal is generated when the differential value V (n) is larger than the first threshold value,
Density signal generating means for generating the low density signal when the difference value D (n) is smaller than a second threshold value during the high density signal generation period;
A gas detection device comprising:
上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が上昇するセンサ抵抗値変換回路と、
所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、
新しいものから遡ってｍ個分の上記センサ出力値から下記式（１３）に従ってｍ個移動平均値を算出する移動平均値算出手段と、
Ｍｄ（ｎ）＝｛Ｓ（ｎ）＋Ｓ（ｎ−１）＋…＋Ｓ（ｎ−（ｍ−１））｝…（１３）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｍｄ（ｎ）はｍ個移動平均値、ｎは時系列の順序を示す整数、ｍは移動平均値のサンプル数、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とｍ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）とから下記式（１４）に従って第１差分値Ｄ（ｎ）を算出する第１差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｍｄ（ｎ） …（１４）
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（１５）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１５）
但し、ｋは係数であり、０＜ｋ＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（１６）に従って第２差分値Ｄ２（ｎ）を算出する第２差分値算出手段と、
Ｄ２（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ） …（１６）
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、
上記濃度低信号の発生期間中、上記第１差分値Ｄ（ｎ）が第１しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、
上記濃度高信号の発生期間中、上記第２差分値Ｄ２（ｎ）が第２しきい値よりも小さいときに、上記濃度低信号を発生する
濃度信号発生手段と、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas,
A sensor resistance value conversion circuit for energizing the gas sensor element and outputting a sensor output potential corresponding to a change in the sensor resistance value, wherein the sensor output potential increases when the concentration of the specific gas increases. A value conversion circuit;
A / D conversion means for A / D converting the sensor output potential every predetermined time to obtain a sensor output value;
Moving average value calculating means for calculating m moving average values from m sensor output values retroactively according to the following equation (13):
Md (n) = {S (n) + S (n−1) +... + S (n− (m−1))} (13)
However, S (n) is a sensor output value, Md (n) is m moving average values, n is an integer indicating the order of time series, m is the number of samples of moving average values,
First difference value calculating means for calculating a first difference value D (n) from the sensor output value S (n) and m moving average values Md (n) according to the following equation (14):
D (n) = S (n) -Md (n) (14)
Base value calculating means for calculating a base value B (n) from the sensor output value S (n) according to the following equation (15);
B (n) = B (n-1) + k {S (n) -B (n-1)} (15)
Where k is a coefficient and 0 <k <1,
Second difference value calculating means for calculating a second difference value D2 (n) from the sensor output value S (n) and the base value B (n) according to the following equation (16):
D2 (n) = S (n) -B (n) (16)
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal,
During the generation period of the low density signal, the high density signal is generated when the first difference value D (n) is larger than a first threshold value,
Density signal generating means for generating the low density signal when the second differential value D2 (n) is smaller than a second threshold value during the high density signal generation period;
A gas detection device comprising:
上記ガスセンサ素子に通電して、そのセンサ抵抗値変化に応じたセンサ出力電位を出力するセンサ抵抗値変換回路であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力電位が低下するセンサ抵抗値変換回路と、
所定時間毎に上記センサ出力電位をＡ／Ｄ変換してセンサ出力値を取得するＡ／Ｄ変換手段と、
新しいものから遡ってｍ個分の上記センサ出力値から下記式（１７）に従ってｍ個移動平均値を算出する移動平均値算出手段と、
Ｍｄ（ｎ）＝｛Ｓ（ｎ）＋Ｓ（ｎ−１）＋…＋Ｓ（ｎ−（ｍ−１））｝…（１７）
但し、Ｓ（ｎ）はセンサ出力値、Ｍｄ（ｎ）はｍ個移動平均値、ｎは時系列の順序を示す整数、ｍは移動平均のサンプル数、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とｍ個移動平均値Ｍｄ（ｎ）とから下記式（１８）に従って第１差分値Ｄ（ｎ）を算出する第１差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｍｄ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（１８）
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）から下記式（１９）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出するベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝ …（１９）
但し、ｋは係数であり、０＜ｋ＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから下記式（２０）に従って第２差分値Ｄ２（ｎ）を算出する第２差分値算出手段と、
Ｄ２（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ） …（２０）
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段であって、
上記濃度低信号の発生期間中、上記第１差分値Ｄ（ｎ）が第１しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、
上記濃度高信号の発生期間中、上記第２差分値Ｄ２（ｎ）が第２しきい値よりも小さいときに、上記濃度低信号を発生する
濃度信号発生手段と、
を備えるガス検出装置。A gas detection device using a gas sensor element whose sensor resistance changes according to the concentration of a specific gas,
A sensor resistance value conversion circuit for energizing the gas sensor element and outputting a sensor output potential corresponding to a change in the sensor resistance value, wherein the sensor output potential decreases when the concentration of the specific gas increases A value conversion circuit;
A / D conversion means for A / D converting the sensor output potential every predetermined time to obtain a sensor output value;
Moving average value calculating means for calculating m moving average values from m sensor output values retroactively according to the following equation (17);
Md (n) = {S (n) + S (n−1) +... + S (n− (m−1))} (17)
Where S (n) is the sensor output value, Md (n) is the m moving average value, n is an integer indicating the time-series order, m is the number of moving average samples,
First difference value calculating means for calculating a first difference value D (n) from the sensor output value S (n) and m moving average values Md (n) according to the following equation (18);
D (n) = Md (n) -S (n) (18)
Base value calculating means for calculating a base value B (n) from the sensor output value S (n) according to the following equation (19);
B (n) = B (n-1) + k {S (n) -B (n-1)} (19)
Where k is a coefficient and 0 <k <1,
Second difference value calculating means for calculating a second difference value D2 (n) from the sensor output value S (n) and the base value B (n) according to the following equation (20);
D2 (n) = B (n) -S (n) (20)
A density signal generating means for generating either a low density signal or a high density signal,
During the generation period of the low density signal, the high density signal is generated when the first difference value D (n) is larger than a first threshold value,
Density signal generating means for generating the low density signal when the second differential value D2 (n) is smaller than a second threshold value during the high density signal generation period;
A gas detection device comprising:
車両用オートベンチレーションシステム。An automotive ventilation system comprising the gas detection device according to any one of claims 1 to 28.
請求項１〜請求項３、請求項５、請求項６、請求項１５、請求項１６、請求項２５〜請求項２８のいずれかに記載のガス検出装置と、
前記濃度信号が濃度低信号であるときに、上記外気導入口の開閉装置を全開とし、
前記濃度信号が濃度高信号であるときに、上記外気導入口の開閉装置を全閉とする開閉指示信号を出力する開閉指示手段と、
を備える車両用オートベンチレーションシステム。An open / close device for the outside air inlet;
A gas detector according to any one of claims 1 to 3, claim 5, claim 6, claim 15, claim 16, claim 25 to claim 28,
When the concentration signal is a low concentration signal, the open / close device of the outside air inlet is fully opened,
An open / close instruction means for outputting an open / close instruction signal for fully closing the open / close device of the outside air inlet when the concentration signal is a high concentration signal;
A vehicle auto-ventilation system.
請求項４、請求項７〜請求項１４、請求項１７〜請求項２４のいずれかに記載のガス検出装置と、
前記濃度レベル信号に応じて、上記外気導入口の開閉装置の開度を指示する開度指示信号を出力する開度指示手段と、
を備える車両用オートベンチレーションシステム。An open / close device for the outside air inlet;
A gas detection device according to any one of claims 4, 7 to 14, and 17 to 24,
An opening degree instruction means for outputting an opening degree instruction signal for instructing an opening degree of the open / close device of the outside air inlet according to the concentration level signal;
A vehicle auto-ventilation system.
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