JP6454978B2 - Battery-powered gas alarm and its control device - Google Patents

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Description

本発明は、ガス器具やガス配管から漏れた都市ガスやLPガスなどの可燃性ガスを検知して警報を発するガス漏れ警報器に係わり、特に電池を電源とする電池式ガス警報器に関する。   The present invention relates to a gas leak alarm device that issues a warning by detecting a combustible gas such as city gas or LP gas leaked from a gas appliance or gas pipe, and more particularly to a battery-type gas alarm device using a battery as a power source.

ガス器具やガス配管からのガス漏れを検知し、音声やブザーなどで警報を発することで、ユーザにガス漏れを知らせるガス警報器が知られている。
ガス警報器は、ガスセンサなどのガス検知素子により検知対象ガスを検出し、検知対象ガスのガス濃度が所定値(閾値)を超えたら、警報音や警報表示により警報を行うようになっている。
2. Description of the Related Art A gas alarm device that detects a gas leak from a gas appliance or a gas pipe and notifies the user of the gas leak by issuing an alarm with a voice or a buzzer is known.
The gas alarm device detects a detection target gas by a gas detection element such as a gas sensor, and issues a warning by an alarm sound or a warning display when the gas concentration of the detection target gas exceeds a predetermined value (threshold value).

ガス警報器においては、都市ガスやLPガスなどの検知対象ガスを検知するためにガスセンサが用いられている。ガスセンサは、例えばヒータ抵抗とセンサ抵抗を有する。センサ抵抗は、検知対象ガスとの反応によりその抵抗値が変化する。ヒータ抵抗によって加熱した状態でセンサ抵抗の抵抗値を測定することで、ガス検知を行っている。例えば、ガスセンサのヒータ抵抗に電圧を印加してその温度をたとえば400℃などの所定温度に加熱した状態にして、上記センサ抵抗の抵抗値を測定する(実際にはこの抵抗値を示す電圧等を測定する)ことにより、ガス検知を行っている。   In the gas alarm device, a gas sensor is used to detect a detection target gas such as city gas or LP gas. The gas sensor has, for example, a heater resistance and a sensor resistance. The resistance value of the sensor resistance changes due to the reaction with the detection target gas. Gas detection is performed by measuring the resistance value of the sensor resistance while being heated by the heater resistance. For example, a voltage is applied to the heater resistance of the gas sensor and the temperature is heated to a predetermined temperature such as 400 ° C., and the resistance value of the sensor resistance is measured (actually, a voltage or the like indicating this resistance value is used). Gas is detected.

ガスセンサのヒータ抵抗の温度を所定温度にする駆動方法には、直流電圧を印加する方法やパルス的に電圧を印加する方法があるが、特に電池で駆動する電池式ガス警報器では、消費電力を低減するために所定の駆動周期でヒータをパルス通電する方法が行われている(特許文献1、特許文献2)。   There are two methods of driving the heater resistance of the gas sensor to a predetermined temperature: a method of applying a DC voltage or a method of applying a voltage in a pulsed manner. In order to reduce this, a method of applying a pulse current to the heater at a predetermined drive cycle is performed (Patent Document 1, Patent Document 2).

また、コードレス化による取付性向上や機器小型化などの理由から、電池駆動によるガス警報器が望まれているが、検知対象ガスを検出するにあたりガスセンサのヒータ温度を400℃程度にしなければならず、大きな電力が必要となっている。このため、ガス警報器の有効期限である5年間を電池で駆動できるように省電力でセンサ駆動を行うことが課題となっている。   In addition, a battery-operated gas alarm device is desired for reasons such as improved installation by cordlessness and downsizing of the device, but the heater temperature of the gas sensor must be about 400 ° C. when detecting the detection target gas. , Big power is needed. For this reason, it is a subject to drive the sensor with power saving so that the battery alarm can be driven for 5 years, which is the expiration date of the gas alarm device.

電池式ガス警報器は、電池交換することなく、5年以上動作可能とすることが必要となる。この為、センサ駆動周期をある程度長くする必要があり、例えば図9に示すようにセンサ駆動周期=45秒等とする必要がある。   The battery-type gas alarm device needs to be operable for 5 years or more without replacing the battery. For this reason, it is necessary to lengthen the sensor drive cycle to some extent, for example, as shown in FIG. 9, it is necessary to set the sensor drive cycle to 45 seconds or the like.

図9にパルス通電によるセンサ駆動の一例を示す。
図示の一例では、センサ駆動周期45秒毎に100ms間だけガスセンサにパルス通電を行い、パルス通電の最終タイミングでガス検知(センサ抵抗値の測定)を行っている。省電力のために、パルス通電時間(ガスセンサへの電圧印加時間;本例では100ms)を短くしているとともに、駆動周期を長くしている(45秒)。
FIG. 9 shows an example of sensor driving by pulse energization.
In the illustrated example, pulse energization is performed on the gas sensor for 100 ms every 45 seconds of the sensor driving cycle, and gas detection (measurement of sensor resistance value) is performed at the final timing of pulse energization. In order to save power, the pulse energization time (voltage application time to the gas sensor; 100 ms in this example) is shortened and the drive cycle is lengthened (45 seconds).

ガス警報器は、高濃度(12500ppm)のガス中試験では、ガス漏れを発生から60秒以内に検知して警報を発する必要がある(特許文献3)。上述したように電池駆動式のガス警報器では省電力のために所定の駆動周期でパルス通電する方法が行われているが、所定の駆動周期タイミングのみでのガス検知となっており、随時ガス検知を行っていないため、センサ駆動周期=45秒等の場合、60秒以内でガスを検知して警報を発することが出来ないケースが存在している。しかしながら、5年以上動作可能とする為には、センサ駆動周期を短くする(例えば常に20秒等とする)ことは出来ない。   In a gas concentration test in a high-concentration (12500 ppm) gas, it is necessary to issue a warning by detecting a gas leak within 60 seconds from the occurrence (Patent Document 3). As described above, in the battery-driven gas alarm device, a method of applying a pulse with a predetermined drive cycle is performed for power saving. However, gas detection is performed only at a predetermined drive cycle timing, and gas is constantly generated. Since no detection is performed, when the sensor driving cycle is 45 seconds or the like, there is a case where a gas cannot be detected and an alarm cannot be issued within 60 seconds. However, in order to be able to operate for 5 years or more, the sensor driving cycle cannot be shortened (for example, always 20 seconds).

尚、ガスセンサへのパルス通電は、ヒータ抵抗とセンサ抵抗の両方に電圧を印加するものである。   The pulse energization to the gas sensor applies voltage to both the heater resistance and the sensor resistance.

特開1999−248659号公報JP 1999-248659 A 特開2003−67867号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-67867 特開2010−86199号公報JP 2010-86199 A

上述したように、電池式のガス警報器では、所定の駆動周期タイミングでのみガス検知動作を行っており、随時の(常時の)ガス検知を行っていないため、急激なガス濃度上昇に対して、検知時間の遅れなく早期にガスを検知して警報を発することが、困難になっている。特に省電力でセンサ駆動する為にセンサ駆動周期を長くする場合には、「ガス漏れ発生から60秒以内に検知して警報を発する」ことが、出来ないケースがある。尚、これには、上記のように電池寿命を5年以上とする必要があることも影響している。   As described above, in the battery-type gas alarm device, the gas detection operation is performed only at a predetermined drive cycle timing, and the gas detection at any time (always) is not performed. It has become difficult to detect gas early and issue an alarm without delay in detection time. In particular, when the sensor driving cycle is lengthened in order to drive the sensor with power saving, there is a case where it is not possible to “detect and issue an alarm within 60 seconds from the occurrence of gas leakage”. Note that this also has the effect that the battery life needs to be 5 years or longer as described above.

特許文献1,2は検知遅れを考慮しておらず、特許文献3では20秒周期でのパルス駆動の例が記載されているが、電池消耗が非常に大きくなる。パルス通電の駆動周期を短くしてガス検知タイミングを多くすれば、上記課題は解決できるが、ガスセンサの通電時にはヒータの温度を400℃程度に加熱するために大きな電力を必要としており、電池消耗が非常に大きくなる(例えば、駆動周期45秒を5秒周期にすると、ガスセンサで消費する電力は9倍に増加することになる)。   Patent Documents 1 and 2 do not consider detection delay, and Patent Document 3 describes an example of pulse driving in a cycle of 20 seconds. However, battery consumption becomes very large. The above problem can be solved by shortening the drive period of pulse energization and increasing the gas detection timing. However, when the gas sensor is energized, a large amount of power is required to heat the heater to about 400 ° C. (For example, if the driving cycle of 45 seconds is changed to a 5-second cycle, the power consumed by the gas sensor will increase nine times).

従って、電池式ガス警報器においては、パルス通電の駆動周期をできるだけ長くしたいが、駆動周期を長くしすぎると、駆動周期タイミング以外ではガスの検知を行わないためにガスの検知が遅れてしまい、本来は早期に警報発報をしなければならないにも関わらず、警報が遅れ安全な状態での警報が行えない問題が発生してしまう。例えば、駆動周期45秒を90秒周期にすれば、ガスセンサで消費する電力は1/2になるが、ガスの検知を90秒毎にしか行わないので、90秒の間にガス濃度が大きく上昇した場合、本来検知したいガス濃度を大きく超えてからのガス検知となる可能性もあり、安全上の不安が発生することになる。   Therefore, in the battery-type gas alarm device, it is desired to make the drive period of pulse energization as long as possible, but if the drive period is too long, gas detection is delayed because gas detection is not performed except for the drive period timing, In spite of the fact that the alarm must be issued at an early stage, there is a problem that the alarm is delayed and the alarm cannot be performed in a safe state. For example, if the driving cycle of 45 seconds is changed to a 90-second cycle, the power consumed by the gas sensor is halved, but since the gas is detected only every 90 seconds, the gas concentration greatly increases during 90 seconds. In such a case, there is a possibility that the gas detection is performed after greatly exceeding the gas concentration that is originally desired to be detected, which causes a safety concern.

また、周囲のガス濃度を検知するためのガスセンサ内部のガス濃度は、警報器本体の構造やガスセンサ構造、雑ガスを除去するために設けられているフィルタ構成などに影響を受けて、即時に周囲ガス濃度と同一とはならず、徐々に周囲ガス濃度に近づくことになる。従って、この様な警報器の構造によるガス濃度の検出遅れも考慮して、センサ駆動周期を決定しなければならない。   In addition, the gas concentration inside the gas sensor for detecting the surrounding gas concentration is immediately affected by the structure of the alarm unit, the gas sensor structure, the filter configuration provided to remove miscellaneous gases, etc. It is not the same as the gas concentration, and gradually approaches the ambient gas concentration. Therefore, the sensor driving cycle must be determined in consideration of the detection delay of the gas concentration due to the structure of such an alarm device.

本発明の課題は、電池を電源とする電池式ガス警報器において、省電力化を実現して電池消耗を抑えつつ、検知対象ガスの検出遅れなく早期にガス漏れ警報を発することができる信頼性の高い電池式ガス警報器、その制御装置等を提供することである。   An object of the present invention is to provide a battery-type gas alarm device that uses a battery as a power source, and is capable of generating a gas leak alarm early without delaying detection of a detection target gas while realizing power saving and suppressing battery consumption. High battery-powered gas alarm, its control device and the like.

本発明の電池式ガス警報器は、検知対象ガスのガス濃度に応じて電気的特性が変化するガスセンサの出力に基づいてガス漏れ検知する、電池を電源とする電池式ガス警報器であって、下記の各構成を有する。
・任意の駆動周期でパルス通電することで前記ガスセンサを駆動する手段であって、通常時は第1の駆動周期で前記ガスセンサを駆動するセンサ駆動手段;
・該センサ駆動時の前記ガスセンサの出力に基づいて、前記ガスセンサの抵抗値を求めるセンサ抵抗値算出手段;
・前回の前記センサ駆動時に前記センサ抵抗値算出手段によって求められた前記センサ抵抗値を、前回値として記憶している前回値記憶手段;
・今回、前記センサ抵抗値算出手段によって求められた前記センサ抵抗値である今回値と、前記前回値とに基づいて、ガス濃度上昇か否かを判定する判定手段;
該判定手段によってガス濃度上昇と判定された場合、前記センサ駆動手段に前記第1の駆動周期よりも短い第2の駆動周期で前記ガスセンサを駆動させる駆動周期変更手段。
The battery-type gas alarm device of the present invention is a battery-type gas alarm device using a battery as a power source, which detects gas leakage based on the output of a gas sensor whose electrical characteristics change according to the gas concentration of the detection target gas, Each of the following configurations is included.
Means for driving the gas sensor by energizing the pulse with an arbitrary driving cycle, and normally the sensor driving unit for driving the gas sensor with the first driving cycle;
A sensor resistance value calculating means for obtaining a resistance value of the gas sensor based on an output of the gas sensor when the sensor is driven;
A previous value storage means for storing the sensor resistance value obtained by the sensor resistance value calculation means at the time of the previous sensor drive as a previous value;
Determination means for determining whether or not the gas concentration has increased based on the current value, which is the sensor resistance value obtained by the sensor resistance value calculation means, and the previous value;
Drive period changing means for causing the sensor driving means to drive the gas sensor at a second drive cycle shorter than the first drive cycle when the determination means determines that the gas concentration has increased.

そして、前記判定手段は、前記今回値と前記前回値との比と所定の閾値とに基づいて、ガス濃度上昇か否かを判定する。 Then, the determining means, said current value and on the basis of the ratio of the previous value with a predetermined threshold value, determines whether the gas concentration increases.

本発明の電池式ガス警報器、その制御装置等によれば、電池を電源とする電池式ガス警報器において、省電力化を実現して電池消耗を抑えつつ、急激なガス濃度上昇に対しても検知遅れなく早期にガス漏れ警報を発することができる。   According to the battery-type gas alarm device of the present invention, its control device, etc., in the battery-type gas alarm device using a battery as a power source, it achieves power saving and suppresses battery consumption, while preventing a sudden increase in gas concentration. In addition, a gas leak warning can be issued early without any detection delay.

本例のガス警報器の構成図である。It is a block diagram of the gas alarm device of this example. 一実施形態におけるセンサ駆動のタイムチャート図である。It is a time chart figure of sensor drive in one embodiment. 一実施形態によるセンサ駆動周期を判定する処理フローチャート図である。It is a process flowchart figure which determines the sensor drive period by one Embodiment. ガス濃度と経過時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between gas concentration and elapsed time. 一実施形態によるガス濃度と経過時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the gas concentration and elapsed time by one Embodiment. センサ抵抗値とガス濃度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a sensor resistance value and gas concentration. S14、S15を実行しない変形例におけるセンサ駆動のタイムチャート図である。It is a time chart figure of sensor drive in a modification which does not perform S14 and S15. 本例のガス警報器の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the gas alarm device of this example. 従来の電池式ガス警報器のセンサ駆動タイミングを説明する図である。It is a figure explaining the sensor drive timing of the conventional battery-type gas alarm device.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本例のガス警報器の構成図である。
図示のガス警報器10は、ガス器具やガス配管から漏れた都市ガスやLPガスなどの可燃性ガスを検知して警報を発するガス漏れ警報器であって、特に電池を電源とする電池式ガス警報器である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of the gas alarm device of this example.
The illustrated gas alarm 10 is a gas leak alarm that emits an alarm by detecting a flammable gas such as city gas or LP gas leaked from a gas appliance or gas pipe, and is particularly a battery-operated gas powered by a battery. It is an alarm.

図示の例のガス警報器10は、ガスセンサ11、制御回路部12、警報部13、周囲温度検出部14、電池部15等と、更に負荷抵抗R、トランジスタスイッチSW1、トランジスタスイッチSW2等から成る図示の回路を有している。尚、以下、トランジスタスイッチSW1,トランジスタスイッチSW2は、省略して、スイッチSW1、スイッチSW2と記すものとする。   The illustrated gas alarm device 10 includes a gas sensor 11, a control circuit unit 12, an alarm unit 13, an ambient temperature detection unit 14, a battery unit 15, and the like, and further includes a load resistor R, a transistor switch SW1, a transistor switch SW2, and the like. Circuit. Hereinafter, the transistor switch SW1 and the transistor switch SW2 are omitted, and are referred to as a switch SW1 and a switch SW2.

検知対象ガスを検出するガスセンサ11は、ガス濃度を検出するためのセンサ抵抗11aと、これを加熱するためのヒータ抵抗11bとを備える。既に従来で説明したように、センサ抵抗11aは周囲ガスの濃度に応じた抵抗値となるものであり、上記所定の駆動周期で行うガス漏れ検出処理の際には、ヒータ抵抗11bを例えば400℃等に加熱して、この状態でセンサ抵抗11aの抵抗値(抵抗値に相当する電圧値等)を測定することになる。尚、検知対象ガスは、都市ガスであってもよいしLPガスであってもよいし、他のガスであってもよいが、検知対象ガスの種類に応じたガスセンサを用いることになる。   The gas sensor 11 for detecting the detection target gas includes a sensor resistor 11a for detecting a gas concentration and a heater resistor 11b for heating the sensor resistor 11a. As already described in the related art, the sensor resistance 11a has a resistance value corresponding to the concentration of the surrounding gas, and the heater resistance 11b is set to, for example, 400 ° C. during the gas leak detection process performed in the predetermined driving cycle. In this state, the resistance value of the sensor resistor 11a (voltage value corresponding to the resistance value) is measured. The detection target gas may be city gas, LP gas, or other gas, but a gas sensor corresponding to the type of detection target gas is used.

電池部15は、本例では3ボルトの電源を供給し、図1に示す回路全体の電力供給源となる。すなわち、電池部15からの電圧を、ガスセンサ11内のヒータ抵抗11bとセンサ抵抗11a、負荷抵抗R、スイッチSW1、SW2等からなるガス検出手段であるセンサ系回路に供給する。また、制御回路部12にも電池部15から電力供給している。ここで、上記センサ系回路や制御回路部12への電力供給は、電池部15からの電圧を昇圧または降圧する構成(不図示の安定化電源など)から供給しても良い。   The battery unit 15 supplies a 3 volt power source in this example, and serves as a power supply source for the entire circuit shown in FIG. That is, the voltage from the battery unit 15 is supplied to a sensor system circuit which is a gas detection means including a heater resistor 11b and a sensor resistor 11a in the gas sensor 11, a load resistor R, switches SW1 and SW2, and the like. Further, power is also supplied from the battery unit 15 to the control circuit unit 12. Here, the power supply to the sensor system circuit and the control circuit unit 12 may be supplied from a configuration (such as a stabilized power source not shown) that boosts or lowers the voltage from the battery unit 15.

また、図示の通り、スイッチSW2とセンサ抵抗11aと負荷抵抗Rとが直列に接続して成る直列回路(第一直列回路)と、スイッチSW1とヒータ抵抗11bとが直列に接続してなる直列回路(第二直列回路)とが、並列に設けられている。各直列回路には上記電池部15による電源電圧(3V)が印加される。   Further, as shown, a series circuit (first series circuit) in which the switch SW2, the sensor resistor 11a, and the load resistor R are connected in series, and a series in which the switch SW1 and the heater resistor 11b are connected in series. A circuit (second series circuit) is provided in parallel. A power supply voltage (3 V) from the battery unit 15 is applied to each series circuit.

制御回路部12は、ガス警報器10全体の動作を制御するマイコン(CPU等)であり、不図示の内蔵メモリに予め記憶されているプログラムを実行することにより、上記制御の処理や、後述する図3に示すフローチャートの処理等を実行する。   The control circuit unit 12 is a microcomputer (CPU or the like) that controls the operation of the gas alarm device 10 as a whole. By executing a program stored in advance in a built-in memory (not shown), the control processing unit 12 will be described later. The process of the flowchart shown in FIG. 3 etc. are performed.

制御回路部12は、出力端子OUT1、OUT2、入力端子AD1,AD2等を有している。出力端子OUT1はスイッチSW1のベースに接続しており、出力端子OUT1からの出力によってスイッチSW1をON/OFF制御する。出力端子OUT2はスイッチSW2のベースに接続しており、出力端子OUT2からの出力によってスイッチSW2をON/OFF制御する。   The control circuit unit 12 has output terminals OUT1, OUT2, input terminals AD1, AD2, and the like. The output terminal OUT1 is connected to the base of the switch SW1, and the switch SW1 is ON / OFF controlled by the output from the output terminal OUT1. The output terminal OUT2 is connected to the base of the switch SW2, and the switch SW2 is ON / OFF controlled by the output from the output terminal OUT2.

入力端子AD1には、センサ抵抗11a−負荷抵抗R間の電圧V1が入力される。スイッチSW2がONのときには、電圧V1は、電池部15によって上記第一直列回路に印加される電圧が、センサ抵抗11aと負荷抵抗Rとによって分圧されて成るものである。負荷抵抗Rの抵抗値は任意でよいが固定であり、センサ抵抗11aの抵抗値が変化すると、電圧値V1が変化することになる。つまり、電圧値V1はセンサ抵抗11aの抵抗値を示すものである。   A voltage V1 between the sensor resistor 11a and the load resistor R is input to the input terminal AD1. When the switch SW2 is ON, the voltage V1 is obtained by dividing the voltage applied to the first series circuit by the battery unit 15 by the sensor resistor 11a and the load resistor R. The resistance value of the load resistor R may be arbitrary, but is fixed. When the resistance value of the sensor resistor 11a changes, the voltage value V1 changes. That is, the voltage value V1 indicates the resistance value of the sensor resistor 11a.

尚、入力端子AD1には、入力端子だけでなく、入力端子に入力されるアナログ信号(電圧値V1等)をディジタル値に変換する機能(ADコンバータ)も含まれているものとする。よって、制御回路部12は、入力端子AD1を介して、電圧値V1のディジタル値を入力することになる。   The input terminal AD1 includes not only the input terminal but also a function (AD converter) for converting an analog signal (voltage value V1 or the like) input to the input terminal into a digital value. Therefore, the control circuit unit 12 inputs the digital value of the voltage value V1 through the input terminal AD1.

上記所定の駆動周期で行うガス漏れ検出処理の際には、制御回路部12は、出力端子OUT1、OUT2からの出力によってスイッチSW1およびスイッチSW2をオンすることで、ガスセンサ11(そのヒータ抵抗11b、センサ抵抗11a)、負荷抵抗Rからなるセンサ系回路に電力供給させて動作させる。つまり、ガスセンサ11を駆動開始する。   In the gas leak detection process performed in the predetermined driving cycle, the control circuit unit 12 turns on the switch SW1 and the switch SW2 by the output from the output terminals OUT1 and OUT2, thereby causing the gas sensor 11 (the heater resistor 11b, The sensor system circuit including the sensor resistor 11a) and the load resistor R is operated by supplying power. That is, driving of the gas sensor 11 is started.

ヒータ抵抗11bへの電力供給によって、ヒータ抵抗11bは例えば400℃程度の高温状態となる。特に図示しないが、センサ抵抗11aはヒータ抵抗11bの近くに配置されており、上記400℃程度の高温状態でセンサ抵抗11aの抵抗値を測定することになる。実際には上記の通り、電圧V1を入力して、これをセンサ抵抗11aの抵抗値(センサ抵抗値と呼ぶものとする)に換算することになる。これ自体は既存技術であり、特に説明しない。   By supplying power to the heater resistor 11b, the heater resistor 11b is brought into a high temperature state of about 400 ° C., for example. Although not particularly illustrated, the sensor resistor 11a is disposed near the heater resistor 11b, and the resistance value of the sensor resistor 11a is measured at a high temperature of about 400 ° C. Actually, as described above, the voltage V1 is input and converted to the resistance value of the sensor resistor 11a (referred to as the sensor resistance value). This is an existing technology and will not be described in particular.

都市ガス(メタンガス)等のガスがある状況では、ガス濃度に応じてセンサ抵抗値(換言すれば電圧V1)が変化する。つまり、ガス濃度が高くなるほど、センサ抵抗値は低下していき、以って電圧V1は上昇していく。例えば後述する図6に示すように、ガス濃度が高くなるほど、センサ抵抗値は低くなる。例えば、メタンガス等が殆どない状態(ガス濃度=10[ppm]ではセンサ抵抗値は“1.E+05”(Ω)を越えているが、警報レベルの高濃度(ガス濃度=10000[ppm]の状態ではセンサ抵抗値は“1.E+04”(Ω)より低くなっている。 In a situation where there is a gas such as city gas (methane gas), the sensor resistance value (in other words, the voltage V1) changes according to the gas concentration. That is, as the gas concentration increases, the sensor resistance value decreases, and thus the voltage V1 increases. For example, as shown in FIG. 6 described later, the sensor resistance value decreases as the gas concentration increases. For example, in the state where there is almost no methane gas (gas concentration = 10 [ppm] ) , the sensor resistance value exceeds “1.E + 05” (Ω), but the alarm level is high (gas concentration = 10000 [ppm] ). In this state, the sensor resistance value is lower than “1.E + 04” (Ω).

制御回路部12は、入力端子AD1を介してガスセンサ11のセンサ出力(電圧値V1;センサ抵抗11aの抵抗値に相当)を測定し、例えば当該センサ出力(電圧V1)が所定のガス濃度(後述する警報基準濃度(警報レベル))に対応する値を超えた場合には、換言すればセンサ抵抗値が所定のガス濃度に対応する値未満となった場合には、ガス漏れ発生と判定することにより、ガス漏れ検出を行う。勿論、この例に限らず、例えば、電圧V1をセンサ抵抗11aの抵抗値に換算し、このセンサ抵抗値が警報基準濃度に対応する値未満となった場合に、ガス漏れ発生と判定するようにしてもよい。尚、この様なガス漏れ検出機能自体は、既存の機能である。   The control circuit unit 12 measures the sensor output (voltage value V1; corresponding to the resistance value of the sensor resistor 11a) of the gas sensor 11 via the input terminal AD1, and for example, the sensor output (voltage V1) has a predetermined gas concentration (described later). If the value corresponding to the alarm reference concentration (alarm level) to be exceeded is exceeded, in other words, if the sensor resistance value is less than the value corresponding to the predetermined gas concentration, it is determined that a gas leak has occurred. In this way, gas leak detection is performed. Of course, the present invention is not limited to this example. For example, when the voltage V1 is converted into a resistance value of the sensor resistor 11a and this sensor resistance value becomes less than a value corresponding to the alarm reference concentration, it is determined that gas leakage has occurred. May be. Such a gas leak detection function itself is an existing function.

このように、ガス濃度が上記警報レベルの高濃度になれば、既存機能により警報を発することになるが、本誌手法ではそれ以前の段階で、ガス漏れの可能性がある状況であると判定して、センサ駆動周期を一時的に短周期(20秒)に切替えることで、ガス漏れ検知遅れが生じないようにしている。尚、短周期とは、基本的には、通常時の駆動周期(本例では45秒)より短い周期であれば何でもよく、ここでは一例として20秒としているが、この例に限らない。   In this way, if the gas concentration becomes a high concentration of the above alarm level, an alarm is issued by the existing function, but in this method, it is determined that there is a possibility of gas leakage at an earlier stage. Thus, the sensor drive cycle is temporarily switched to a short cycle (20 seconds) to prevent a gas leak detection delay. Note that the short cycle may basically be any cycle as long as it is shorter than the normal drive cycle (45 seconds in this example), and is 20 seconds as an example here, but is not limited to this example.

また、制御回路部12は、前回測定したセンサ抵抗値を、制御回路部12内のRAMなどの記憶部(不図示)に記憶している。そして、今回測定したセンサ抵抗値(今回値)と、この記憶データ(前回値)とを用いて、センサ駆動周期の変更の判定等の処理を行う。詳しくは後述する。尚、センサ抵抗値の代わりにセンサ出力(電圧V1))等を用いてもよい。但し、本説明では基本的に、センサ抵抗値を用いる例を用いるものとする。   The control circuit unit 12 stores the sensor resistance value measured last time in a storage unit (not shown) such as a RAM in the control circuit unit 12. Then, the sensor resistance value (current value) measured this time and the stored data (previous value) are used to perform processing such as determination of change in the sensor driving cycle. Details will be described later. A sensor output (voltage V1)) or the like may be used instead of the sensor resistance value. However, in this description, an example using a sensor resistance value is basically used.

警報部13は、警報音出力部13a、警報表示部13b、外部警報出力部13cを備える。警報音出力部13aは、警報音等の音を発する部分であり、例えばスピーカやブザーなどで構成される。警報音出力部13aは、制御回路部12からの制御に基づいて、音声メッセージや電子音でガス漏れ状態を報知する。警報表示部13bは、LED(発光ダイオード)等で構成されており、警報時にはLEDを点滅や点灯させて警報状態をLEDで表示させてガス漏れ状態を報知する。外部警報出力部13cは、警報時にはガスメータや集中監視盤等の外部機器へ警報信号の出力を行う。   The alarm unit 13 includes an alarm sound output unit 13a, an alarm display unit 13b, and an external alarm output unit 13c. The alarm sound output unit 13a is a part that emits a sound such as an alarm sound, and includes, for example, a speaker or a buzzer. Based on the control from the control circuit unit 12, the alarm sound output unit 13a notifies the gas leak state by a voice message or an electronic sound. The alarm display unit 13b is configured by an LED (light emitting diode) or the like, and at the time of an alarm, the LED is blinked or turned on to display an alarm state with the LED to notify a gas leakage state. The external alarm output unit 13c outputs an alarm signal to an external device such as a gas meter or a central monitoring panel at the time of alarm.

尚、周囲温度検出部14は、本発明には関係ないので詳細な説明は省略するが、入力端子AD2を介して周囲温度値を制御回路部12に入力し、制御回路部12に周囲温度に基づくガス濃度の温度補正計算などを実施させる為の構成である。   The ambient temperature detection unit 14 is not related to the present invention and will not be described in detail. However, the ambient temperature value is input to the control circuit unit 12 via the input terminal AD2, and the control circuit unit 12 sets the ambient temperature to the ambient temperature. This is a configuration for performing temperature correction calculation of the gas concentration based on it.

尚、図1に示す回路構成自体は、従来と同様と見做して構わない。従来と異なるのは、制御回路部12による制御処理の内容であり、これについては後に詳しく説明する。
ここで、本例によるセンサ駆動について、以下、図2のタイムチャートを用いて説明する。
The circuit configuration itself shown in FIG. 1 may be regarded as the same as the conventional one. What is different from the prior art is the content of the control processing by the control circuit unit 12, which will be described in detail later.
Here, sensor driving according to this example will be described below with reference to the time chart of FIG.

制御回路部12は、センサ駆動周期Ta、センサ駆動時間Tb(上記パルス通電時間に相当)で、ガスセンサ11を駆動することで、周期Ta毎のガス検知を行う。このセンサ駆動周期Ta、センサ駆動時間Tbは、基本的には予め設定されている値を用いるものであり、ここでは一例としてTa=45秒、Tb=100ms(ミリ秒)とする。この値は、例えば開発者等が任意に決めて設定しておく。   The control circuit unit 12 performs gas detection for each cycle Ta by driving the gas sensor 11 with the sensor drive cycle Ta and the sensor drive time Tb (corresponding to the pulse energization time). The sensor driving cycle Ta and the sensor driving time Tb basically use values set in advance, and here, as an example, Ta = 45 seconds and Tb = 100 ms (milliseconds). This value is determined and set arbitrarily by a developer, for example.

但し、本手法では、このセンサ駆動周期Taやセンサ駆動時間Tbが、一時的に変更される場合がある。ここでは一例として、一時的にTa=20秒、Tb=200msに変更される場合があるものとする。このように、本説明では一例として、通常時は45秒周期でセンサ駆動(ガス検知)を行うが、所定の条件に該当する状況である場合には、一時的に短周期(20秒周期)でセンサ駆動を行う場合がある。詳しくは後述する。   However, in this method, the sensor driving cycle Ta and the sensor driving time Tb may be temporarily changed. Here, as an example, it may be temporarily changed to Ta = 20 seconds and Tb = 200 ms. As described above, in this description, as an example, sensor driving (gas detection) is performed at a period of 45 seconds under normal conditions. However, when the situation satisfies a predetermined condition, the period is temporarily short (20 seconds). In some cases, the sensor is driven. Details will be described later.

本実施形態では上記の通り、通常時は、一例として例えば、センサ駆動周期Ta=45秒、センサ駆動時間Tb=100ms(ミリ秒)で、ガスセンサ11を駆動するものとする。具体的には制御回路部12の内部タイマ(不図示)による制御に基づいてセンサ駆動周期Ta毎に以下の動作を実行する。   In the present embodiment, as described above, the gas sensor 11 is driven at a normal time, for example, with a sensor driving cycle Ta = 45 seconds and a sensor driving time Tb = 100 ms (milliseconds). Specifically, the following operation is executed for each sensor driving cycle Ta based on control by an internal timer (not shown) of the control circuit unit 12.

上記センサ駆動周期Taによるセンサ駆動開始タイミングになる毎に、制御回路部12は、出力端子OUT1、OUT2からの出力によってスイッチSW1とスイッチSW2をオンすることで、ガスセンサ11内のヒータ抵抗11bとセンサ抵抗11aに電源電圧を印加する。ヒータ抵抗11bは電源電圧を印加することで例えば400℃等に加熱される。   The control circuit unit 12 turns on the switch SW1 and the switch SW2 by the output from the output terminals OUT1 and OUT2 each time the sensor drive start timing according to the sensor drive cycle Ta is reached, so that the heater resistor 11b and the sensor in the gas sensor 11 are turned on. A power supply voltage is applied to the resistor 11a. The heater resistor 11b is heated to, for example, 400 ° C. by applying a power supply voltage.

制御回路部12は、上記センサ駆動開始から100ms経過したら、AD1端子を介してガスセンサ出力(電圧V1)を読み込む。尚、上記100ms経過は、例えば不図示の内部タイマにより判定している。この動作自体は従来と同様であり、従来では取得した電圧V1をガス濃度に換算していたが、本手法ではこれに加えて更に、ガス漏れの可能性がある状況であるか否かを判定する。これは、例えば電圧V1をセンサ抵抗値へ換算して、これと前回値を用いて、(急激な)ガス濃度上昇があったか否かを判定する処理を行う。   The control circuit unit 12 reads the gas sensor output (voltage V1) via the AD1 terminal when 100 ms has elapsed from the start of the sensor driving. Note that the elapse of 100 ms is determined by, for example, an internal timer (not shown). This operation itself is the same as in the prior art. In the past, the acquired voltage V1 was converted into a gas concentration. In this method, in addition to this, it is determined whether there is a possibility of gas leakage. To do. For example, the voltage V1 is converted into a sensor resistance value, and a process of determining whether or not (abrupt) gas concentration has risen is performed using this value and the previous value.

すなわち、制御回路部12は、上記100ms経過時のガスセンサ出力(電圧V1)をセンサ抵抗値に換算し、これを今回センサ抵抗値とする。前回のセンサ駆動の際に求めたセンサ抵抗値が、前回センサ抵抗値として記憶してある。これより、これら今回センサ抵抗値と前回センサ抵抗値とに基づいて、(急激な)ガス濃度上昇があったか否かを判定する処理を行う。一例として、これら2つのセンサ抵抗値の比を用いて判定する例を以下に説明する。   That is, the control circuit unit 12 converts the gas sensor output (voltage V1) when 100 ms has elapsed into a sensor resistance value, which is used as the current sensor resistance value. The sensor resistance value obtained in the previous sensor drive is stored as the previous sensor resistance value. From this, based on these current sensor resistance values and the previous sensor resistance value, a process of determining whether or not (abrupt) gas concentration has risen is performed. As an example, an example of determination using the ratio of these two sensor resistance values will be described below.

すなわち、一例としては、上記センサ抵抗値の比(=前回センサ抵抗値/今回センサ抵抗値)が、予め設定されている所定の閾値(本例では‘2’とする)以上である場合に、(急激な)ガス濃度上昇があったと判定する。尚、この判定処理は「上記センサ抵抗値の比を“今回センサ抵抗値/前回センサ抵抗値”とし、予め設定されている所定の閾値(例えば‘0,5’)未満である場合に、(急激な)ガス濃度上昇があったと判定すること」と同義である。また、この様な“比”を用いる例に限らず、これと略同様の処理であってもよく、例えば“差分”を用いるようにしてもよい。基本的には、何らかの前回値と今回値とに基づいて、(急激な)ガス濃度上昇があったと見做せるものであれば、何でも良い。   That is, as an example, when the ratio of the sensor resistance value (= previous sensor resistance value / current sensor resistance value) is equal to or greater than a predetermined threshold value (in this example, “2”), It is determined that there has been a (rapid) increase in gas concentration. This determination process is performed when “the ratio of the sensor resistance value is“ current sensor resistance value / previous sensor resistance value ”and is less than a predetermined threshold value (eg,“ 0, 5 ”) ( It is synonymous with “determining that there has been a sudden increase in gas concentration”. Further, the present invention is not limited to such an example of using “ratio”, and processing similar to this may be used. For example, “difference” may be used. Basically, anything can be used as long as it can be considered that there has been a (rapid) increase in gas concentration based on some previous value and this value.

上記の様に、本説明は処理の一例を示しているものであり、当該一例に限定されるものでなく、少なくとも当該一例と同義の処理や略同様と見做してよい処理は、本発明に含まれるものである。これは他の処理の説明に関しても同様である。   As described above, this description shows an example of the process, and the present invention is not limited to the example. At least the process that is synonymous with the example and may be regarded as substantially the same is the present invention. Is included. The same applies to the description of other processes.

また、制御回路部12は、上記100ms経過時のセンサ出力(電圧V1)をガス濃度に換算し、このガス濃度が所定の閾値(警報基準濃度;警報レベル)を越えている場合には、警報すべきガス漏れ状態と判定する。   Further, the control circuit unit 12 converts the sensor output (voltage V1) when 100 ms elapses into a gas concentration, and if this gas concentration exceeds a predetermined threshold (alarm reference concentration; alarm level), an alarm is issued. It is determined that there is a gas leak condition to be performed.

尚、センサ出力(電圧V1)をガス濃度やセンサ抵抗値に換算する処理自体は、既存の一般的なものであり、ここでは特に説明しない。更に、上記換算したガス濃度(測定したガス濃度)を所定の警報レベルと比較・判定する処理自体も既存技術であるので、詳細には説明しない。   Note that the process itself for converting the sensor output (voltage V1) into the gas concentration and the sensor resistance value is an existing general one, and is not particularly described here. Further, since the process itself for comparing and determining the converted gas concentration (measured gas concentration) with a predetermined alarm level is an existing technology, it will not be described in detail.

本手法では、前回のセンサ駆動時に求めたセンサ抵抗値を上記前回センサ抵抗値(前回値)として制御回路部12の不図示のメモリ等の記憶部に記憶しておき、この前回値と、今回のセンサ駆動時に求めたセンサ抵抗値(今回値)とを用いて、(急激な)ガス濃度の変化があったか否かを判定している。 In this method, the sensor resistance value obtained when the previous sensor is driven is stored in the storage unit such as a memory (not shown) of the control circuit unit 12 as the previous sensor resistance value (previous value). The sensor resistance value (current value) obtained when the sensor is driven is used to determine whether or not there has been a (sudden) change in gas concentration.

本説明では一例として、「前回値/今回値」(前回と今回のセンサ抵抗値の比)が所定の閾値(本例では‘2’)以上である場合には、(急激な)ガス濃度の変化があったものと見做し、上記のように一時的に短周期(20秒周期)でセンサ駆動を行うモードへと移行する。   In this description, as an example, if the “previous value / current value” (ratio of the previous and current sensor resistance values) is equal to or greater than a predetermined threshold (“2” in this example), the (rapid) gas concentration Assuming that there has been a change, as described above, the mode is temporarily shifted to a mode in which the sensor is driven with a short cycle (20-second cycle).

尚、センサ駆動の際にはパルス通電(100ms等の電圧印加)を行う。
ここで、図2の「ガス濃度」欄には、上記警報基準濃度、測定ガス濃度の具体例を示している。そして、図2の「センサ抵抗値」欄、「センサ駆動」欄、「警報表示」欄には、「ガス濃度」欄の例に応じたセンサ抵抗値、センサ駆動周期とパルス通電時間、報知・発報タイミングを示している。
Note that pulse energization (application of a voltage of 100 ms or the like) is performed when the sensor is driven.
Here, the “gas concentration” column in FIG. 2 shows specific examples of the alarm reference concentration and the measured gas concentration. In the “sensor resistance value” column, “sensor drive” column, and “alarm display” column in FIG. 2, the sensor resistance value, sensor drive cycle and pulse energization time, notification / The notification timing is shown.

図2に示す例では、図示のN(-1)とN(0)の間で(急激な)ガス濃度上昇が始まっており、これよりここでは図示のN(0)の時点で、上記センサ抵抗値の比が所定値(=2)以上であると判定されるものとする。これによって、N(0)の時点で、センサ駆動周期Taを短周期(20秒)に変更すると共にパルス通電時間Tbは200msに変更している。尚、パルス通電時間Tbは必ずしも変更しなくても構わない。これより、本説明においては、パルス通電時間Tbの変更については特に述べない場合もあるものとする。センサ駆動周期Taは、上記通常時のセンサ駆動周期(=45秒)よりも短くするように変更し、本例では例えばTa=20秒とするが、当然、この例に限らない。   In the example shown in FIG. 2, a (rapid) increase in gas concentration starts between N (-1) and N (0) shown in the figure, and here, at the time of N (0) shown here, the sensor It is assumed that the resistance value ratio is determined to be equal to or greater than a predetermined value (= 2). Thus, at the time of N (0), the sensor driving cycle Ta is changed to a short cycle (20 seconds) and the pulse energization time Tb is changed to 200 ms. Note that the pulse energization time Tb is not necessarily changed. Therefore, in this description, there is a case where there is no particular description about the change of the pulse energization time Tb. The sensor driving cycle Ta is changed so as to be shorter than the normal sensor driving cycle (= 45 seconds). In this example, for example, Ta = 20 seconds. However, the present invention is not limited to this example.

尚、ガス濃度上昇の検出方法は、上記例に限るものではなく、例えばセンサ抵抗値の差分(前回センサ抵抗値−今回センサ抵抗値など)を用いるようにしてもよい。この場合には、当該差分に対応する閾値を予め設定しておき、算出された差分が閾値未満である場合に、ガス濃度上昇(ガス濃度が急激に上昇)と見做して、センサ駆動周期を短周期(20秒)に変更するようにしてもよい。   Note that the method for detecting an increase in gas concentration is not limited to the above example. For example, a difference between sensor resistance values (previous sensor resistance value−current sensor resistance value) may be used. In this case, a threshold corresponding to the difference is set in advance, and when the calculated difference is less than the threshold, it is considered that the gas concentration has increased (the gas concentration has increased rapidly), and the sensor drive cycle May be changed to a short period (20 seconds).

また、センサ抵抗値ではなく、センサ出力(電圧V1)や換算したガス濃度を用いて、ガス濃度上昇の判定等を行うようにしてもよい。但し、電圧V1やガス濃度は、実質的にセンサ抵抗値に相当するものと考えてよいので、「センサ抵抗値を用いる」とは、センサ抵抗値を用いる場合に限らず、電圧V1やガス濃度を用いる場合も含まれるものとする。   Further, determination of an increase in gas concentration or the like may be performed using a sensor output (voltage V1) or a converted gas concentration instead of the sensor resistance value. However, since the voltage V1 and the gas concentration may be considered to substantially correspond to the sensor resistance value, “use the sensor resistance value” is not limited to the case where the sensor resistance value is used, but the voltage V1 and the gas concentration. The case where is used is also included.

尚、上記ガス濃度上昇を検知後、測定ガス濃度が警報基準濃度を超えた場合には、従来と同様、上記警報部13を制御してガス漏れ報知動作を行う。
以下、図2に示す具体例を用いて更に説明する。
If the measured gas concentration exceeds the alarm reference concentration after detecting the gas concentration increase, the alarm unit 13 is controlled to perform a gas leak notification operation as in the conventional case.
Hereinafter, further description will be given using a specific example shown in FIG.

尚、以下の説明では、上記センサ抵抗値の比(前回値/今回値)を用いる例について説明するが、上記の通り、この例に限らず、例えば前回値と今回値との差分等を用いても良い。   In the following description, an example using the ratio of the sensor resistance value (previous value / current value) will be described. However, as described above, the present invention is not limited to this example. For example, the difference between the previous value and the current value is used. May be.

図2に示す例では、周囲にメタンガス等の検知対象ガスが無い状態におけるガス検知、すなわち初回(N(-3))から3回目(N(-1))のまでのガス検知では、センサ抵抗値は殆ど変化しない。よって、上記センサ抵抗値の比(=前回のセンサ抵抗値/今回のセンサ抵抗値)は、N(-3)、N(-2)、N(-1)の何れにおいてもほぼ‘1’である。   In the example shown in FIG. 2, the sensor resistance is not detected in the gas detection in the state where there is no detection target gas such as methane gas, that is, the gas detection from the first time (N (-3)) to the third time (N (-1)). The value hardly changes. Therefore, the ratio of the sensor resistance value (= previous sensor resistance value / current sensor resistance value) is almost “1” in any of N (−3), N (−2), and N (−1). is there.

よって、例えばN(-2)のときには、N(-3)時のセンサ抵抗値が前回値となるが、前回値は今回値とほぼ同じであるので、これらの比はほぼ‘1’となる。よって、上記「前回値/今回値」が所定の閾値(=2)以上であるか否かの判定結果はNOとなり、45秒周期を続行することになる。   Thus, for example, when N (−2), the sensor resistance value at N (−3) is the previous value, but since the previous value is almost the same as the current value, the ratio of these is almost “1”. . Therefore, the determination result as to whether or not the “previous value / current value” is equal to or greater than a predetermined threshold (= 2) is NO, and the 45-second cycle is continued.

同様に、N(-1)のときには、N(-2)時のセンサ抵抗値が前回値となるが、前回値は今回値とほぼ同じであるので、これらの比はほぼ‘1’となる。従って、この場合も上記判定結果はNOとなり、45秒周期を続行することになる。   Similarly, when N (−1), the sensor resistance value at N (−2) is the previous value, but since the previous value is almost the same as the current value, the ratio thereof is almost “1”. . Accordingly, in this case as well, the determination result is NO, and the 45-second cycle is continued.

このように、今回センサ抵抗値が前回センサ抵抗値と比較して殆ど変化していない場合には、ガス漏れが生じている可能性は低いものと見做して、センサ駆動周期Taも45秒のままで継続される。   Thus, if the current sensor resistance value has hardly changed compared to the previous sensor resistance value, it is considered that the possibility of gas leakage is low, and the sensor drive cycle Ta is also 45 seconds. Will continue.

尚、ガス濃度が緩やかに上昇する場合には、ガス濃度自体はある程度高くなっても、上記「前回値/今回値」は所定の閾値(=2)未満となるはずである。これは上記“比”を用いる例に限らず、上記“差分”を用いる例でも同様である。しかし、ガス濃度上昇が緩やかである場合には、センサ駆動周期Taが45秒のままであっても特に問題はない。   When the gas concentration rises slowly, the “previous value / present value” should be less than the predetermined threshold (= 2) even if the gas concentration itself increases to some extent. This is not limited to the example using the “ratio”, and the same applies to the example using the “difference”. However, when the gas concentration rises slowly, there is no particular problem even if the sensor driving cycle Ta remains 45 seconds.

ここで、図2の4回目のガス検知処理(N(0))の際には、図示のようにガス濃度が急激に上昇しており、この為、今回センサ抵抗値は前回値に比べて低くなり、「前回値/今回値」が所定の閾値(=2)以上となったものとする。これより(急激な)ガス濃度上昇有りと判定することになり、以って一時的に短周期(20秒)駆動するモードに切替えることになる。つまり、上記センサ駆動周期Taやセンサ駆動時間Tbを変更する(本例ではセンサ駆動周期Taを通常時の45秒周期から20秒周期に変更する)。また、図2の例では、当該(N(0))の際には、測定ガス濃度は、警報レベル濃度である警報基準濃度を超えていないので、ガス漏れ警報は行わない。   Here, at the time of the fourth gas detection process (N (0)) in FIG. 2, the gas concentration rapidly increases as shown in the figure, so that the sensor resistance value this time is compared with the previous value. It is assumed that the “previous value / current value” becomes equal to or greater than a predetermined threshold (= 2). From this, it is determined that there is a (rapid) increase in gas concentration, and therefore, the mode is temporarily switched to a mode that is driven for a short period (20 seconds). That is, the sensor driving cycle Ta and the sensor driving time Tb are changed (in this example, the sensor driving cycle Ta is changed from the 45-second cycle in the normal state to the 20-second cycle). In the example of FIG. 2, at the time of (N (0)), since the measured gas concentration does not exceed the alarm reference concentration that is the alarm level concentration, no gas leak alarm is performed.

以下、図2に示す5回目以降について説明する。
尚、以下の5回目以降の説明は、後述するフローチャート図の処理例に準ずるものとする。すなわち、測定ガス濃度が警報基準濃度を越えたか否かを判定し、越えた場合にはガス漏れ警報発報すると共に、センサ駆動周期Taを通常周期(本例では45秒)に戻すものとする。また、測定ガス濃度が警報基準濃度を越えない状態のまま、センサ駆動周期Taを短周期(本例では20秒周期)として実行されるガス検知処理の回数が、所定回数(本例では5回)に達した場合には、センサ駆動周期Taを通常周期(本例では45秒)に戻すものとする。但し、これらの例に限らない。例えば上記“回数”の代わりに経過時間を用いても良い。つまり、短周期駆動開始から所定時間経過しても測定ガス濃度が警報基準濃度を越えない場合には、センサ駆動周期Taを通常周期に戻すようにしてもよい。
Hereinafter, the fifth and subsequent times shown in FIG. 2 will be described.
In addition, the following description after the fifth time shall apply to the processing example of the flowchart figure mentioned later. That is, it is determined whether or not the measured gas concentration exceeds the alarm reference concentration, and if it exceeds, a gas leak alarm is issued and the sensor drive cycle Ta is returned to the normal cycle (45 seconds in this example). To do. In addition, the number of gas detection processes executed with the sensor driving cycle Ta set to a short cycle (20-second cycle in this example) while the measured gas concentration does not exceed the alarm reference concentration is a predetermined number (5 in this example). ), The sensor drive cycle Ta is returned to the normal cycle (45 seconds in this example). However, it is not restricted to these examples. For example, the elapsed time may be used instead of the “number of times”. That is, if the measured gas concentration does not exceed the alarm reference concentration even after a predetermined time has elapsed since the start of short cycle driving, the sensor driving cycle Ta may be returned to the normal cycle.

尚、以下の説明では、センサ駆動時間Tbの変更については言及しないものとする。
図2の例において、5回目のガス検知処理(N(1))は、上述したように4回目のガス検知処理(N(0))の際にセンサ駆動周期Taが短周期(本例では20秒周期)に変更されたことで、4回目のガス検知から20秒後に実施される。そして、図2に示す例では、このとき、測定ガス濃度は警報基準濃度以下であるので、ガス漏れ警報は発しない。また、短周期でのガス検知処理回数(=1回目)が所定回数(5回)未満であるため、センサ駆動周期Ta=20秒が継続される。
In the following description, the change of the sensor driving time Tb is not mentioned.
In the example of FIG. 2, the gas detection process (N (1)) for the fifth time has a short period (in this example, the sensor drive cycle Ta) in the gas detection process (N (0)) for the fourth time as described above. It is implemented 20 seconds after the fourth gas detection. In the example shown in FIG. 2, at this time, since the measured gas concentration is equal to or lower than the alarm reference concentration, no gas leak alarm is issued. Further, since the number of gas detection processes in the short cycle (= first time) is less than the predetermined number (5 times), the sensor driving cycle Ta = 20 seconds is continued.

続いて、6回目のガス検知処理(N(2))では、測定ガス濃度が上昇して警報レベル濃度である警報基準濃度を超えているので、音声によるガス漏れ警報発報やLED表示による警報表示を行う。また、ガス漏れ警報を行うと、目的である早期ガス検知は満足されるので、センサ駆動周期Taを通常の45秒周期に戻して、当該通常周期でガス検知処理を継続する。これより、図示のように、7回目(N(3))以降のガス検知処理は、通常周期に戻っている。   Subsequently, in the sixth gas detection process (N (2)), the measured gas concentration rises and exceeds the alarm reference concentration, which is the alarm level concentration. Display. Further, when the gas leakage alarm is performed, the intended early gas detection is satisfied, the sensor drive cycle Ta is returned to the normal 45-second cycle, and the gas detection process is continued in the normal cycle. Thus, as shown in the drawing, the seventh (N (3)) and subsequent gas detection processing returns to the normal cycle.

上述したように、本例のガス警報器10は、通常時は45秒周期動作により省電力化を実現して電池消耗を抑えつつ、(急激な)ガス濃度上昇を検出した場合には短周期(20秒周期)のセンサ駆動動作に変更することで、検知遅れなく早期にガス漏れ検知できるようになり、信頼性の高いガス警報器を提供することができる。   As described above, the gas alarm device 10 of the present example is short-cycle when detecting a (rapid) gas concentration rise while realizing power saving by suppressing the battery consumption by periodically operating for 45 seconds. By changing to the (20-second cycle) sensor driving operation, gas leakage can be detected early without detection delay, and a highly reliable gas alarm can be provided.

また、図2のタイムチャートには示していないが、(急激な)ガス濃度上昇を検出した後に所定回数(本例では5回)連続して「測定ガス濃度<警報基準濃度」(図3のステップS2がNO)となった場合には、換言すれば短周期駆動開始から所定時間経過してもガス濃度が警報基準濃度を超えない場合には、ガス濃度の上昇は緩やかであり緊急性はないと判断できるため、20秒周期でのセンサ駆動周期をやめて通常のセンサ駆動周期である45秒周期に戻し、無駄な電力消費を抑制するようにしてもよい。   Further, although not shown in the time chart of FIG. 2, “measured gas concentration <alarm reference concentration” (in FIG. 3) is continuously performed a predetermined number of times (in this example, five times) after detecting a (rapid) increase in gas concentration. If NO in step S2, in other words, if the gas concentration does not exceed the alarm reference concentration even after a predetermined time has elapsed since the start of short cycle driving, the increase in gas concentration is gradual and the urgency is Therefore, it is possible to stop the sensor driving cycle at the 20-second cycle and return it to the 45-second cycle that is the normal sensor driving cycle to suppress wasteful power consumption.

尚、検知回数や短周期の値は、検出したいガス濃度変化に応じて適切と思われる値を開発者等が決定すればよく、上記の値(5回や20秒)に限定されるものではない。
図3は、本例のガス漏れ検知処理のフローチャート図である。
It should be noted that the number of detections and the value of the short cycle may be determined by the developer or the like as appropriate values depending on the gas concentration change to be detected, and are not limited to the above values (5 times or 20 seconds). Absent.
FIG. 3 is a flowchart of the gas leak detection process of this example.

このフローチャート図の処理は、図1の制御回路部12(マイコン等)によって、センサ駆動を実行する毎に(Ta周期で)繰り返し実行される。尚、駆動するセンサは、当然、上記ガスセンサ11である。   The processing in the flowchart is repeatedly executed by the control circuit unit 12 (microcomputer or the like) in FIG. 1 every time the sensor driving is executed (in a Ta cycle). Of course, the sensor to be driven is the gas sensor 11.

まず、図1の制御回路部12は、その不図示の内部タイマによる制御に基づいて、センサ駆動周期Taでセンサ駆動時間Tbのセンサ駆動を行い、センサ駆動の終了時(100ms経過時)に、入力端子AD1を介してガスセンサ11のセンサ出力(電圧V1)を読み込む(ステップS1)。但し、センサ駆動時間(パルス通電時間)を延長する場合には、パルス通電時間を開始から200msまでに延長したうえで、その最後、つまり開始から200ms経過時におけるセンサ出力(電圧V1)を読込む。   First, the control circuit unit 12 in FIG. 1 performs sensor driving for the sensor driving time Tb in the sensor driving cycle Ta based on control by an internal timer (not shown), and at the end of sensor driving (when 100 ms elapses), The sensor output (voltage V1) of the gas sensor 11 is read through the input terminal AD1 (step S1). However, when extending the sensor drive time (pulse energization time), the pulse energization time is extended to 200 ms from the start, and the sensor output (voltage V1) at the end, that is, when 200 ms elapses from the start is read. .

尚、上記センサ出力(電圧V1)を読み込むタイミングは、センサ駆動の終了時(100ms経過時や、延長の場合には200ms経過時)に限るものではなく、センサ駆動中の任意のタイミングであってよい。但し、センサ駆動開始直後はセンサ出力が不安定であるので、センサ出力が安定した状態で上記センサ出力(電圧V1)を読み込むことが望ましい。つまり、例えば一例としては、センサ駆動開始から60ms経過した後の任意のタイミングで、上記センサ出力(電圧V1)を読み込むこと等が考えられるが、この例に限るわけではない。   Note that the timing of reading the sensor output (voltage V1) is not limited to the end of sensor driving (when 100 ms elapses or 200 ms elapses in the case of extension), but is an arbitrary timing during sensor driving. Good. However, since the sensor output is unstable immediately after the start of sensor driving, it is desirable to read the sensor output (voltage V1) in a state where the sensor output is stable. In other words, for example, the sensor output (voltage V1) may be read at an arbitrary timing after 60 ms has elapsed from the start of sensor driving. However, the present invention is not limited to this example.

また、尚、上記の通り本例では通常時のTaは45秒であり、またTbは100msであるが、これは一例であり、この例に限るわけではない。
そして、制御回路部12は、ステップS1において更に、上記読込んだ電圧V1から、測定ガス濃度を算出すると共にセンサ抵抗値を求める。通常は、上記100ms経過時のセンサ出力(電圧V1)を用いて測定ガス濃度等を算出するが、上記延長する場合には上記200ms経過時のセンサ出力(電圧V1)を用いて測定ガス濃度等を算出する。
In addition, as described above, in this example, Ta in the normal time is 45 seconds and Tb is 100 ms. However, this is an example, and the present invention is not limited to this example.
In step S1, the control circuit unit 12 further calculates a measured gas concentration and a sensor resistance value from the read voltage V1. Normally, the measurement gas concentration or the like is calculated using the sensor output (voltage V1) when the 100 ms has elapsed, but in the case of extension, the measurement gas concentration or the like is calculated using the sensor output (voltage V1) when the 200 ms has elapsed. Is calculated.

ここで、上記パルス通電時間を延長するか否かの判断は、後述する延長フラグを参照して行う。すなわち、例えば、前回またはそれ以前の本処理で後述するステップS9の処理が実行された為に後述する延長フラグがフラグONになっている場合には、パルス通電時間を延長する。   Here, whether or not to extend the pulse energization time is determined with reference to an extension flag described later. That is, for example, when the extension flag described later is set to ON because the process of step S9 described later is executed in the previous or previous main process, the pulse energization time is extended.

また、上記延長フラグがフラグOFFの場合であっても、所定の条件に該当する場合にはパルス通電時間を延長するようにしてもよい。所定の条件とは、例えば、上記100ms経過時のセンサ出力(電圧V1)が、所定の閾値以上となった場合等である。換言すれば、ガス濃度が、ある程度以上高い場合等である。   Even if the extension flag is OFF, the pulse energization time may be extended if a predetermined condition is met. The predetermined condition is, for example, a case where the sensor output (voltage V1) when 100 ms has elapsed is equal to or greater than a predetermined threshold. In other words, the gas concentration is higher than a certain level.

次に、上記ステップS1で算出した現在のガス濃度(測定ガス濃度)が、警報レベルである警報基準濃度以上か否か(測定ガス濃度≧警報基準濃度)を判定する(ステップS2)。尚、警報基準濃度は予め任意の値が設定されている。   Next, it is determined whether or not the current gas concentration (measured gas concentration) calculated in step S1 is equal to or higher than an alarm reference concentration which is an alarm level (measurement gas concentration ≧ alarm reference concentration) (step S2). The alarm reference concentration is set to an arbitrary value in advance.

測定ガス濃度値が警報基準濃度以上の場合は(ステップS2,YES)、後述する短周期動作中フラグをクリアし(ステップS14)、さらに、センサ駆動周期Taを通常の周期(本例では45秒)に戻して(ステップS15)、所定の警報処理を行い(ステップS16)、本処理を終了する。尚、ステップS16の処理は、上述した警報部13による警報処理である。   When the measured gas concentration value is equal to or higher than the alarm reference concentration (step S2, YES), a short cycle operation flag to be described later is cleared (step S14), and the sensor drive cycle Ta is set to a normal cycle (45 seconds in this example). ) (Step S15), a predetermined alarm process is performed (step S16), and this process is terminated. The process in step S16 is an alarm process by the alarm unit 13 described above.

尚、基本的には、上記ステップS2がYESになる前に、後述する「センサ駆動周期Taを短周期(本例では20秒)とする処理」が行われるはずであり、短周期動作中であることを示す上記短周期動作中フラグがONとなっているはずである。つまり、上記ステップS14、S15の処理は、警報処理実行に伴って、短周期動作モードから通常モードに戻す処理と言える。   Basically, before the step S2 becomes YES, a “process for setting the sensor driving cycle Ta to a short cycle (20 seconds in this example)” to be described later is to be performed. The above-mentioned short-cycle operation flag indicating that there should be is supposed to be ON. That is, the processes in steps S14 and S15 can be said to be processes for returning from the short cycle operation mode to the normal mode as the alarm process is executed.

なお、上記ステップS2は、ガス濃度が急激に上昇して1回目の測定ガス濃度値が警報基準濃度以上となった場合には短周期動作を開始しないという意味も有している。
また、測定ガス濃度が警報基準濃度未満である場合(ステップS2,NO)、短周期動作中であるか否かを判定する(ステップS3)。短周期動作中フラグがONの場合には、短周期動作中であると判定する。
Note that step S2 also means that the short-cycle operation is not started when the gas concentration rapidly increases and the first measured gas concentration value becomes equal to or higher than the alarm reference concentration.
If the measured gas concentration is less than the alarm reference concentration (step S2, NO), it is determined whether or not the short-cycle operation is being performed (step S3). If the short cycle operation flag is ON, it is determined that the short cycle operation is in progress.

短周期動作中である場合には(ステップS3,YES)、ガス濃度変化の判定(後述するステップS4の判定)を再度行う必要はないため、そのままステップS6へ移行する。尚、短周期動作中には、センサ駆動周期Taが短周期(20秒)となっていると共に、短周期動作中フラグがONとなっている。これより、短周期動作中フラグを参照すれば、ステップS3の判定が行える。   If the short-cycle operation is being performed (step S3, YES), the determination of the gas concentration change (determination in step S4 to be described later) does not need to be performed again, and the process proceeds to step S6. During short cycle operation, the sensor drive cycle Ta is short (20 seconds) and the short cycle operation flag is ON. Thus, the determination in step S3 can be made by referring to the short cycle operating flag.

短周期動作中ではない場合(ステップS3,NO)、ステップS1で算出した上記センサ抵抗値(今回値)と、前回の本処理の際に算出されて記憶されていたセンサ抵抗値(前回値)とに基づいて、(急激な)ガス濃度上昇があったか否かを判定する。上記の通りここでは“比”を用いる例で説明するので、上記2つの抵抗値の比(前回値/今回値)を用いて上記判定を行うものとする。すなわち、“前回値/今回値”が所定の閾値(=2)以上であるか否かを判定する(ステップS4)。   When the short-cycle operation is not being performed (step S3, NO), the sensor resistance value (current value) calculated in step S1 and the sensor resistance value (previous value) calculated and stored in the previous main processing are stored. Based on the above, it is determined whether or not there is a (rapid) increase in gas concentration. As described above, an example in which “ratio” is used will be described here. Therefore, the above determination is performed using the ratio of the two resistance values (previous value / present value). That is, it is determined whether or not “previous value / current value” is equal to or greater than a predetermined threshold (= 2) (step S4).

“前回値/今回値”が所定の閾値(=2)未満であれば(ステップS4,NO)、(急激な)ガス濃度上昇は無いと判定して、短周期動作中フラグをクリアし(更に後述する短周期検知カウンタのカウンタ値を初期化(=0または−1)としてもよい)(ステップS12)、センサ駆動周期Taを通常駆動の45秒にセットする(ステップS13)。更に、パルス通電時間の延長を解除して、元の100msに戻してもよい)。   If “previous value / current value” is less than the predetermined threshold (= 2) (step S4, NO), it is determined that there is no (rapid) gas concentration increase, and the short-cycle operation flag is cleared (further, The counter value of a short cycle detection counter, which will be described later, may be initialized (= 0 or -1) (step S12), and the sensor drive cycle Ta is set to 45 seconds of normal drive (step S13). Further, the extension of the pulse energization time may be canceled and returned to the original 100 ms).

そして、ステップS10、S11の処理を実行して、本処理を終了する。すなわち、今回求めたセンサ抵抗値(今回値)を、新たな前回センサ抵抗値(前回値)としてメモリ等に記憶して(ステップS10)、警報無し状態として(警報中であれば警報解除して)(ステップS11)、本処理を終了する。   And the process of step S10, S11 is performed and this process is complete | finished. That is, the sensor resistance value (current value) obtained this time is stored in a memory or the like as a new previous sensor resistance value (previous value) (step S10), and an alarm-free state (if an alarm is being issued, the alarm is canceled). ) (Step S11), the process is terminated.

但し、短周期動作中ではない場合(ステップS3,NO)にステップS4の判定が行われるのであるから、短周期動作中フラグはOFFであり且つ45秒周期で駆動されている状態であるはずであるので、ステップS4がNOの場合に関しては上記ステップS12、S13の処理は、必ずしも必要ないものである。尚、後述するステップS7がYESの場合に関しては上記ステップS12、S13の処理は必要である。   However, since the determination in step S4 is performed when the short cycle operation is not being performed (step S3, NO), the short cycle operation flag should be OFF and driven in a 45 second cycle. Therefore, the processing in steps S12 and S13 is not always necessary when step S4 is NO. Note that the processing in steps S12 and S13 is necessary when step S7 described later is YES.

一方、“前回値/今回値”が所定の閾値(=2)以上である場合には(ステップS4,YES)、(急激な)ガス濃度上昇があったと見做して、つまりガス漏れの可能性があるものと見做して、センサ駆動周期Taを一時的に短周期(20秒)に設定する処理(ステップS8)や、これに関連する各種処理(ステップS5、S6、S9等)を実行する。   On the other hand, if the “previous value / current value” is equal to or greater than a predetermined threshold (= 2) (YES in step S4), it is assumed that there has been a (sudden) gas concentration increase, that is, gas leakage is possible. Assuming that there is a possibility, a process (step S8) for temporarily setting the sensor driving cycle Ta to a short cycle (20 seconds) and various processes (steps S5, S6, S9, etc.) related thereto are performed. Run.

すなわち、上記ステップS4の判定がYESの場合には、まず、短周期動作中フラグをセットして(ステップS5)、短周期動作中であることを示す。
また、上記ステップS3の判定がYESの場合もしくは上記ステップS4の判定がYESの場合、換言すれば短周期動作中の場合もしくは短周期動作開始となった場合には、短周期検知カウンタを+1カウントアップする(ステップS6)。そのうえで、短周期検知カウンタのカウント値が所定値(本例では5回)以上となっているかを判定する(ステップS7)。
That is, if the determination in step S4 is YES, a short cycle operation flag is set (step S5) to indicate that the short cycle operation is in progress.
Further, when the determination at step S3 is YES or when the determination at step S4 is YES, in other words, when the short cycle operation is being performed or when the short cycle operation is started, the short cycle detection counter is incremented by one. Up (step S6). Then, it is determined whether the count value of the short cycle detection counter is equal to or greater than a predetermined value (5 times in this example) (step S7).

尚、ステップS4がYESの場合のステップS6の処理では、短周期検知カウンタが初期値(=0や−1)の状態でカウントアップすることになるので、カウント値は‘1’または‘0’となる。その後、本処理が実行される毎に、(ステップS2の判定がYESとならない限りは)上記ステップS3の判定がYESとなって、ステップS6で1ずつカウントアップすることになる。そして、カウント値が所定値(本例では5回)に達したら(ステップS7,YES)、上記ステップS12、S13の処理が行われることになる。但し、その前に上記ステップS2の判定がYESとなったら、上記ステップS14〜S16の処理が行われることになる。   In step S6 when step S4 is YES, the short cycle detection counter counts up with the initial value (= 0 or -1), so the count value is '1' or '0'. It becomes. Thereafter, each time this process is executed, the determination in step S3 is YES (unless the determination in step S2 is YES), and the count is incremented by 1 in step S6. When the count value reaches a predetermined value (five times in this example) (step S7, YES), the processing of steps S12 and S13 is performed. However, if the determination in step S2 is YES before that, the processing in steps S14 to S16 is performed.

ステップS2の判定がYESとなることなく短周期検知カウンタのカウント値が5回以上となった場合には(ステップS7,YES)、既に必要な分だけの短周期でのガス検知動作を行っているため(既に述べた理由により)、上記ステップS12、S13の処理を実行する。すなわち、短周期動作中フラグをクリア(OFF)して(ステップS12)、センサ駆動周期Taを通常駆動の45秒周期に戻す(ステップS13)。尚、ステップS12の処理の際に、更に、後述する延長フラグをクリア(OFF)するようにしてもよい。   If the count value of the short cycle detection counter becomes 5 or more without determining YES in step S2 (step S7, YES), the gas detection operation is already performed in the short cycle as much as necessary. Because of this (for the reasons already described), the processes of steps S12 and S13 are executed. That is, the short cycle operating flag is cleared (OFF) (step S12), and the sensor drive cycle Ta is returned to the 45 seconds cycle of normal drive (step S13). In the process of step S12, an extension flag described later may be further cleared (OFF).

一方、短周期検知カウンタのカウント値が5回未満の場合には(ステップS7,NO)、センサ駆動周期を20秒にセットし(既に20秒の場合はそのままとして短周期での検知を継続し)(ステップS8)、パルス通電時間を延長する(100ms→200ms)。これは例えば不図示の延長フラグをフラグONする(ステップS9)。これによって、次回以降の本処理において上記のようにステップS1の処理の際に、延長フラグONであることによってパルス通電時間が延長されることになる。   On the other hand, when the count value of the short cycle detection counter is less than 5 (step S7, NO), the sensor drive cycle is set to 20 seconds (if it is already 20 seconds, the detection in the short cycle is continued. (Step S8), the pulse energization time is extended (100 ms → 200 ms). For example, an extension flag (not shown) is turned ON (step S9). As a result, the pulse energization time is extended by the extension flag being ON in the processing of step S1 as described above in the main processing after the next time.

尚、パルス通電時間の延長に関しては、上記の処理例に限らず、例えば図2に示す例のような短周期動作開始判定を行ったときから200msに延長するような処理(この処理については特に図示・説明はしない)等であっても構わない。   Note that the extension of the pulse energization time is not limited to the above-described processing example. For example, processing that extends to 200 ms from the time when the short cycle operation start determination is performed as in the example shown in FIG. (Not shown / explained).

そして、上記ステップS10、S11の処理を行って、本処理を終了する。
ここで、パルス通電時間を延長しているのは、上記電圧V1をより安定させて取得するためであり、特にガスが急激に増加したような場合においては、パルス通電時間が100ms程度では、センサ材料表面の負電荷吸着酸素の消費が十分ではなく、ガス濃度に対応したセンサ抵抗値まで低下しない場合があるためである。また、200msまで延長することで検知対象ガス以外の雑ガスの影響などを排除できるためである。
Then, the processes in steps S10 and S11 are performed, and this process is terminated.
Here, the reason why the pulse energization time is extended is to obtain the voltage V1 more stably, and in particular, in the case where the gas suddenly increases, if the pulse energization time is about 100 ms, the sensor This is because the consumption of negative charge adsorbed oxygen on the material surface is not sufficient and the sensor resistance value corresponding to the gas concentration may not decrease. Moreover, it is because the influence of miscellaneous gas other than detection object gas etc. can be excluded by extending to 200 ms.

パルス通電時間を延長させる期間は、短周期としている期間(図2のN(0)、N(1)、N(2))でも良いし、ガス濃度が所定値以上(警報基準濃度以上や警報基準濃度の1/2以上)の場合としても良い。また、もちろん、それら両方の場合であっても良い。   The period during which the pulse energization time is extended may be a short period (N (0), N (1), N (2) in FIG. 2), or the gas concentration is a predetermined value or more (alarm reference concentration or more or alarm) It may be the case of 1/2 or more of the reference density. Of course, both of them may be used.

上記のように、本手法では、基本的には、ガス漏れの疑いがある状況となったら、センサ駆動周期Taを、一時的に短周期とするものである。一例としては、“前回値/今回値”が所定の閾値(=2)以上であるか否かによって、ガス漏れの疑いがある状況であるか否かを判別するものである。   As described above, in this method, basically, when there is a suspicion of gas leakage, the sensor driving cycle Ta is temporarily set to a short cycle. As an example, whether or not there is a suspicion of gas leakage is determined based on whether or not “previous value / current value” is equal to or greater than a predetermined threshold (= 2).

以上説明したようにして、本手法では、ガス漏れの疑いがある状況となったら(一例では“前回値/今回値が所定値(=2)以上になったら)、通常のセンサ駆動周期(45秒)よりも短いセンサ駆動周期(20秒)に切り替えて、通常よりも短いセンサ駆動間隔でガス検知を行うようにする。   As described above, in this method, when there is a suspicion of gas leakage (in one example, “when the previous value / current value is equal to or greater than a predetermined value (= 2)), a normal sensor driving cycle (45 Switching to a sensor drive cycle (20 seconds) shorter than (second), gas detection is performed at a sensor drive interval shorter than normal.

これによって、通常時は省電力化を実現して電池消耗を抑えつつ、ガス濃度が急激に増加する場合でも検知遅れが生じることなく早期にガス漏れを検知して警報を発することができるようになる。特に「高濃度(12500ppm)のガス中試験において、ガス漏れを60秒以内に検知して警報を発する」という要求を、省電力化を実現して電池消耗を抑えつつ実現させることができる。   As a result, it is possible to detect a gas leak early and issue an alarm without causing a detection delay even when the gas concentration increases rapidly while realizing power saving in normal times and suppressing battery consumption. Become. In particular, in the high concentration (12,500 ppm) in-gas test, it is possible to realize the requirement that a gas leak is detected within 60 seconds and an alarm is issued while realizing power saving and suppressing battery consumption.

また、本実施形態では、上記ステップS6、S7等の処理によって、短周期(20秒)でセンサ駆動する回数(時間)に制約を掛けることができ、無駄な電力消費を抑制することができる。   Further, in the present embodiment, the number of times (time) of sensor driving in a short cycle (20 seconds) can be limited by the processing in steps S6 and S7, and wasteful power consumption can be suppressed.

さらに、センサ駆動時間を延長し例えば200ms等とすることで、雑ガスなどの影響を防止するとともにより安定した状態にてセンサ出力を取得することができ、以ってより正確にガス濃度を計測できる。   Furthermore, by extending the sensor drive time to, for example, 200 ms, the sensor output can be acquired in a more stable state while preventing the influence of miscellaneous gases, etc., and thus the gas concentration can be measured more accurately. it can.

上述した処理では、基本的に、ステップS4において(急激な)ガス濃度上昇があったものと判定された場合には、ステップS8でセンサ駆動周期が短周期(20秒)に変更されることになり、その後もステップS2またはS7がYESとならない限り、つまりガス濃度が警報レベルとなるか若しくは短周期駆動期間を終了する場合を除いては、引き続きステップS8により短周期駆動を続行することになる。   In the above-described process, basically, when it is determined in step S4 that there has been a (sudden) gas concentration increase, the sensor drive cycle is changed to a short cycle (20 seconds) in step S8. After that, unless step S2 or S7 becomes YES, that is, unless the gas concentration reaches an alarm level or the short cycle driving period ends, the short cycle driving is continued in step S8. .

尚、上記の判定の為の閾値や所定値や、駆動周期等は、一例であり、開発者等がセンサ特性や警報器本体の構造などにより適宜最適な値に設定するようにすればよい。
次に、図4、図5を参照しながら、本実施例で動作させたときの一例を示す。
Note that the threshold value, the predetermined value, the driving cycle, and the like for the above determination are merely examples, and the developer or the like may be appropriately set to an optimal value depending on the sensor characteristics, the structure of the alarm device body, and the like.
Next, an example when operating in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図4および図5は、高濃度(12500ppm)のガス中に従来および本例のガス警報器をそれぞれ曝したときの、ガスセンサ11内のガス濃度変化と警報基準濃度との関係を表している。
ガスセンサ11内のガス濃度は、警報器10本体のセンサ室構造やガスセンサ構造、雑ガスを除去するためのフィルタなどの影響により、すぐには周囲のガス濃度と同一にならず、徐々に周囲のガス濃度に近づくことになる。高濃度ガス中にガス警報器10を入れると、図示の通り、ガスセンサ11内のガス濃度が徐々に上昇して、周囲のガス濃度に近づくことになる。尚、高濃度ガス中にガス警報器10を入れた時点を、ガス漏れ発生時点と見做すことができる。尚、本例では、図示の通り、ガス漏れ発生から35秒経過時点でガスセンサ11内のガス濃度(つまり、計測されるガス濃度)が、警報基準濃度(警報レベル)を超えるものとする。
4 and 5 show the relationship between the gas concentration change in the gas sensor 11 and the alarm reference concentration when the gas alarm device of the conventional example and this example are exposed to a high concentration gas (12500 ppm).
The gas concentration in the gas sensor 11 is not immediately equal to the surrounding gas concentration due to the influence of the sensor chamber structure of the alarm device 10 body, the gas sensor structure, a filter for removing miscellaneous gases, etc. It will approach the gas concentration. When the gas alarm 10 is inserted into the high-concentration gas, as shown in the figure, the gas concentration in the gas sensor 11 gradually increases and approaches the surrounding gas concentration. It should be noted that the time when the gas alarm device 10 is put in the high-concentration gas can be regarded as a gas leak occurrence time. In this example, as shown in the figure, it is assumed that the gas concentration in the gas sensor 11 (that is, the measured gas concentration) exceeds the alarm reference concentration (alarm level) when 35 seconds have elapsed from the occurrence of the gas leak.

上記のような条件で急激にガス濃度が上昇する場合には、1分以内にガス漏れ警報を発する必要がある。しかし、通常の45秒周期でのセンサ駆動のみの場合では、センサ駆動タイミングによっては、ガス漏れ発生時から1分以内にガス漏れ警報を発することができないことがある。具体的には、図4のT2の区間にセンサ駆動タイミングとなった場合には、1分以内にガス漏れ警報を発することができない。以下、詳細に説明する。   When the gas concentration rapidly increases under the above conditions, it is necessary to issue a gas leak alarm within one minute. However, in the case of only sensor driving in a normal 45-second cycle, depending on the sensor driving timing, it may not be possible to issue a gas leak alarm within one minute from the time of gas leak occurrence. Specifically, when the sensor drive timing is reached in the section T2 in FIG. 4, a gas leak alarm cannot be issued within one minute. Details will be described below.

まず、通常のセンサ駆動周期(=45秒)で、図4のT1の区間内(0〜15秒)にセンサ駆動タイミングとなった場合を考えると、T1区間では、警報基準濃度を超えていないためガス漏れ警報は行わない。そして、センサ駆動周期は45秒周期であるので次のセンサ駆動タイミングは45秒後となり、図4のT4区間内(45〜60秒)に次のセンサ駆動タイミングとなる。T4区間では、ガス濃度は警報基準濃度を超えているため、ガス漏れ警報を発する。従って、通常のセンサ駆動周期(45秒)の場合でもT1区間内にセンサ駆動タイミングがあれば、次の駆動タイミングはガス漏れ発生時点から60秒以内となり次の駆動タイミングで警報基準濃度を超えたガス濃度を検出することができるため、1分以内でガス漏れ警報を発することができる。   First, considering the case where the sensor drive timing is reached within the T1 interval (0 to 15 seconds) in FIG. 4 in the normal sensor drive cycle (= 45 seconds), the alarm reference concentration is not exceeded in the T1 interval. Therefore, no gas leak warning is given. Since the sensor driving cycle is 45 seconds, the next sensor driving timing is 45 seconds later, and the next sensor driving timing is within the T4 section (45 to 60 seconds) in FIG. In T4 section, since the gas concentration exceeds the alarm reference concentration, a gas leak alarm is issued. Therefore, even in the normal sensor drive cycle (45 seconds), if there is a sensor drive timing within the T1 interval, the next drive timing is within 60 seconds from the point of occurrence of gas leakage, and the alarm reference concentration is exceeded at the next drive timing. Since the gas concentration can be detected, a gas leak alarm can be issued within one minute.

次に、通常のセンサ駆動周期(=45秒)で、図4のT3の区間内(35〜45秒)にセンサ駆動タイミングとなった場合を考えると、このタイミングでのガス検知では、ガスセンサ11内のガス濃度は既に警報基準濃度を超えており、ガス漏れ警報を即時に発することができる。   Next, considering the case where the sensor drive timing is reached within the period T3 (35 to 45 seconds) in FIG. 4 in the normal sensor drive cycle (= 45 seconds), the gas sensor 11 is used for gas detection at this timing. The gas concentration in the gas already exceeds the alarm reference concentration, and a gas leak alarm can be issued immediately.

最後に、通常のセンサ駆動周期(=45秒)で、図4のT2の区間内(15〜35秒)にセンサ駆動タイミングとなった場合を考えると、そのときのガス濃度は警報基準濃度を超えておらず、従ってガス漏れ警報は行われない。そして、そのままセンサ駆動周期45秒とすると、次のセンサ駆動タイミングは、T5(60〜80秒)となり、図示の例では約6000ppmを超えており(当然、ガス濃度は既に警報基準濃度を超えており)、ガス漏れ警報を発することになるが、これはガス漏れ発生から60秒経過後にガス漏れ警報を発することになり、1分以内に警報を発するという要求を満足できない。   Finally, considering the case where the sensor drive timing is reached within the interval T2 (15 to 35 seconds) in FIG. 4 in the normal sensor drive cycle (= 45 seconds), the gas concentration at that time is the alarm reference concentration. It does not exceed and therefore no gas leak alarm is given. If the sensor driving cycle is 45 seconds as it is, the next sensor driving timing is T5 (60 to 80 seconds), which exceeds about 6000 ppm in the illustrated example (naturally, the gas concentration has already exceeded the alarm reference concentration). In this case, a gas leak alarm is issued. However, this means that a gas leak alarm is issued 60 seconds after the gas leak occurs, and the request for issuing the alarm within one minute cannot be satisfied.

一方、上記条件を本例のガス警報器10を適用すると、図5に示すようにどの様な場合でも1分以内にガス漏れ警報を行えるようになる。尚、本例のガス警報器10の場合も、上記T1やT3の区間内にセンサ駆動タイミングとなった場合には、当然、従来と同様に1分以内でガス漏れ警報を発することができる。そして、本例のガス警報器10の場合には、更に、上記T2の区間内にセンサ駆動タイミングとなった場合でも、1分以内にガス漏れ警報を発することができる。   On the other hand, when the gas alarm device 10 of this example is applied under the above conditions, a gas leak alarm can be performed within 1 minute in any case as shown in FIG. In the case of the gas alarm device 10 of this example as well, when the sensor drive timing is reached within the section of T1 or T3, naturally, a gas leak alarm can be issued within one minute as in the conventional case. In the case of the gas alarm device 10 of this example, a gas leak alarm can be issued within one minute even when the sensor drive timing is reached within the section T2.

尚、図5に示す例では、計測されるガス濃度変化は図4の例と同じであり、警報レベル(警報基準濃度)も図4の例と同じである。
以下、図5に示す例に沿って上記T2の区間内にセンサ駆動タイミングとなった場合について説明する。
In the example shown in FIG. 5, the measured gas concentration change is the same as in the example of FIG. 4, and the alarm level (alarm reference concentration) is also the same as in the example of FIG.
Hereinafter, the case where the sensor driving timing is reached in the section T2 will be described with reference to the example shown in FIG.

まず、従来と同様に通常のセンサ駆動周期(=45秒)でT2区間内にセンサ駆動タイミングとなった場合、計測ガス濃度は500ppm以上となっている。図4では前回のセンサ駆動時の計測ガス濃度は示されないが、ほぼ‘0’(ここでは10ppmとする)と考えてよいものとする。これより、前回値はガス濃度が‘10’ppmの場合に対応するセンサ抵抗値、今回値は例えばガス濃度が‘500’ppmの場合に対応するセンサ抵抗値となる。これより、予め、例えばこの様な場合における“前回値/今回値”が所定の閾値以上となるように、開発者等が適宜閾値を決定して設定しておけば、センサ駆動タイミングが上記T2の区間内の何れのタイミングとなっても、上記ステップS4の判定がYESとなるようにできる。   First, when the sensor drive timing is reached in the T2 section in the normal sensor drive cycle (= 45 seconds) as in the conventional case, the measurement gas concentration is 500 ppm or more. Although the measured gas concentration at the time of the previous sensor driving is not shown in FIG. 4, it can be considered to be almost “0” (here, 10 ppm). Accordingly, the previous value is the sensor resistance value corresponding to the gas concentration of ‘10’ ppm, and the current value is the sensor resistance value corresponding to the gas concentration of ‘500’ ppm, for example. Thus, for example, if a developer or the like appropriately determines and sets the threshold value so that the “previous value / current value” in such a case is equal to or greater than the predetermined threshold value, the sensor drive timing is set to the above T2. The determination in step S4 can be made YES at any timing within the interval.

この様にすることで、上記T2区間内にセンサ駆動タイミングとなったときの図4の処理では、「測定ガス濃度<警報基準濃度」(ステップS2,NO)で、更に、“前回値/今回値”が所定の閾値以上(ステップS4,YES)となるため、ステップS5やS8の処理が実行されて、センサ駆動周期が上記通常周期(45秒周期)から短周期(20秒周期)に変更される。   In this manner, in the process of FIG. 4 when the sensor driving timing is reached within the T2 section, “measurement gas concentration <alarm reference concentration” (step S2, NO) and further “previous value / current time”. Since the value "is equal to or greater than the predetermined threshold (step S4, YES), the processing of steps S5 and S8 is executed, and the sensor driving cycle is changed from the normal cycle (45-second cycle) to the short cycle (20-second cycle). Is done.

検出周期が20秒となるため、次のセンサ駆動タイミングは図5のT6区間内(35〜55秒)となる。よって、次のセンサ駆動タイミングでは、測定ガス濃度が警報基準濃度を超えているので、1分以内でのガス漏れ警報を行うことができる。   Since the detection cycle is 20 seconds, the next sensor drive timing is within the period T6 (35 to 55 seconds) in FIG. Therefore, at the next sensor driving timing, since the measured gas concentration exceeds the alarm reference concentration, it is possible to issue a gas leak alarm within one minute.

以下、図6に示すセンサ抵抗値とガス濃度の関係図と図5に示す例に沿って、上記T2の区間内にセンサ駆動タイミングとなった場合について説明する。
まず、従来と同様に通常のセンサ駆動周期(=45秒)でT2区間内にセンサ駆動タイミングとなった場合、計測ガス濃度は500ppm以上となっている。一方、図6ではガス濃度500ppmのセンサ抵抗値は、ガスが殆ど無い状態(10ppm)のセンサ抵抗値と比べ約1/2となっている。
Hereinafter, the case where the sensor driving timing is reached within the section T2 will be described with reference to the relationship diagram between the sensor resistance value and the gas concentration shown in FIG. 6 and the example shown in FIG.
First, when the sensor drive timing is reached in the T2 section in the normal sensor drive cycle (= 45 seconds) as in the conventional case, the measurement gas concentration is 500 ppm or more. On the other hand, in FIG. 6, the sensor resistance value with a gas concentration of 500 ppm is about ½ of the sensor resistance value with almost no gas (10 ppm).

つまり、図5のT2の区間のガス濃度でのセンサ抵抗値は、ガスが無い状態に比べ1/2以下となることがわかる。従って、前回のセンサ抵抗値と今回のセンサ抵抗値を比較し、その比(ここでは、上記例とは逆に“今回値/前回値”とする)が、1/2以下となっていれば、ガス濃度が急激に上昇しているものと判断できる(図3のステップS4の処理)。   That is, it can be seen that the sensor resistance value at the gas concentration in the section T2 in FIG. Therefore, the previous sensor resistance value is compared with the current sensor resistance value, and if the ratio (here, “current value / previous value” contrary to the above example) is ½ or less. Therefore, it can be determined that the gas concentration is increasing rapidly (step S4 in FIG. 3).

これによって、センサ駆動周期が上記通常周期(45秒周期)から短周期(20秒周期)に変更される。検出周期が20秒となるため次のセンサ駆動タイミングは図5のT6区間内(35〜55秒)となる。よって、次のセンサ駆動タイミングでは、測定ガス濃度が警報基準濃度を超えているので、1分以内でのガス漏れ警報を行うことができる。   Thereby, the sensor driving cycle is changed from the normal cycle (45-second cycle) to the short cycle (20-second cycle). Since the detection cycle is 20 seconds, the next sensor drive timing is within the period T6 (35 to 55 seconds) in FIG. Therefore, at the next sensor driving timing, since the measured gas concentration exceeds the alarm reference concentration, it is possible to issue a gas leak alarm within one minute.

上述したように、本例のガス警報器10のセンサ駆動方法では、通常時は45秒周期であり、余分な電力を消費することなくガスセンサの駆動ができるため、電池使用量を低減することができる。そして、ガス漏れの可能性がある場合(ガス濃度が(急激に)上昇した場合)のみ、通常の駆動周期より短い駆動周期に一時的に切り替えて、通常よりも早いセンサ駆動間隔でガス検知を行うようにする。これによって、消費電流の増加を最小限に抑えつつ、早期にガス漏れの警報を発することができる。特に1分以内にガス漏れ警報を発することが要求される状態において、電力消費を抑えつつ1分以内に確実にガス漏れ警報を発することができるようになり、信頼性の高い警報器の提供が可能となる。   As described above, in the sensor driving method of the gas alarm device 10 of the present example, the cycle is normally 45 seconds, and the gas sensor can be driven without consuming extra power, so that the battery usage can be reduced. it can. Only when there is a possibility of gas leakage (when the gas concentration increases (suddenly)), temporarily switch to a drive cycle shorter than the normal drive cycle, and perform gas detection at a sensor drive interval faster than normal. To do. As a result, an alarm for gas leakage can be issued at an early stage while minimizing an increase in current consumption. In particular, in a state where it is required to issue a gas leak alarm within one minute, it is possible to reliably issue a gas leak alarm within one minute while suppressing power consumption, and to provide a highly reliable alarm device. It becomes possible.

尚、図4、図5のガス濃度と経過時間の関係は一例であり、警報器本体のセンサ室構造やガスセンサ構造、ガスセンサのフィルタ種類などによりガス濃度と経過時間との関係は異なるものであり、上記ステップS4の判定で用いる閾値や短周期の時間や短周期駆動の上限回数は、これらの関係により設計者等が適宜に決定するものである。特に、どの様な場合に“ガス濃度が(急激に)上昇した”と見做すのかについては、上記ステップS4の判定で用いる閾値の値に依ることになる。   The relationship between the gas concentration and the elapsed time in FIGS. 4 and 5 is an example, and the relationship between the gas concentration and the elapsed time varies depending on the sensor chamber structure of the alarm device, the gas sensor structure, the filter type of the gas sensor, and the like. The threshold value, the short cycle time, and the upper limit number of short cycle driving used in the determination in step S4 are appropriately determined by the designer or the like based on these relationships. In particular, in what case it is assumed that “the gas concentration has increased (suddenly)” depends on the threshold value used in the determination in step S4.

ここで、図7に、変形例(ステップS14,S15を実行しない例)におけるセンサ駆動のタイムチャート図を示す。
すなわち、図3に示す処理例は、一例であり、この例に限らない。例えばステップS14,S15の処理を実行しないようにしてもよい。この場合、S14,S15の代わりに、S7,S12,S13と同じ処理を実行する。つまり、警報基準濃度を超えたら直ちに45秒周期に戻るのではなく、所定回数分(短周期検知カウンタ=5)、短周期(20秒)駆動するようにしてもよい。換言すれば、急激なガス濃度変化を検知した場合には、その後に警報基準濃度を超えたか否かに関係なく必ず、所定の複数回分(短周期検知カウンタ=5)、短周期(20秒)駆動するようにしてもよい。
Here, FIG. 7 shows a time chart of sensor driving in a modified example (example in which steps S14 and S15 are not executed).
That is, the processing example shown in FIG. 3 is an example, and is not limited to this example. For example, the processing of steps S14 and S15 may not be executed. In this case, the same processing as S7, S12, S13 is executed instead of S14, S15. That is, instead of immediately returning to the 45-second cycle when the alarm reference concentration is exceeded, it may be driven for a predetermined number of times (short cycle detection counter = 5) for a short cycle (20 seconds). In other words, when a sudden gas concentration change is detected, it is always a predetermined multiple times (short cycle detection counter = 5) and short cycle (20 seconds) regardless of whether or not the alarm reference concentration has been exceeded. You may make it drive.

以上、変形例として一例を示したが、他の変形例であってもよい。何れにしても、本発明は、上述した図1〜図5に示す一実施形態に限定されるものではない。
図8は、本例のガス警報器10の制御回路部12に相当する制御部40の機能ブロック図である。
As mentioned above, although an example was shown as a modification, other modifications may be sufficient. In any case, the present invention is not limited to the embodiment shown in FIGS.
FIG. 8 is a functional block diagram of the control unit 40 corresponding to the control circuit unit 12 of the gas alarm device 10 of this example.

制御部40は、ガス警報器10全体の動作を制御するマイコン(CPU等)であり、不図示の内蔵メモリに予め記憶されているプログラムを実行することにより、上記図3の処理や、図8に示す各種機能部の処理機能を実現できる。   The control unit 40 is a microcomputer (CPU or the like) that controls the operation of the gas alarm device 10 as a whole, and by executing a program stored in advance in a built-in memory (not shown), the processing of FIG. The processing functions of the various functional units shown in FIG.

本例のガス警報器10は、センサ素子31aと該センサ素子31aを加熱する為のヒータ抵抗31bとを有するガスセンサ31と、制御部40を有する。制御部40は、ヒータ抵抗31bを加熱制御してセンサ素子31aの抵抗値を測定する機能などを有する。従来より、このセンサ抵抗値(それに応じた上記電圧値V1)等に基づいてメタンガス等のガス濃度を測定し、以ってガス漏れ警報を行うか否かを判定していたが、更に図示の各機能を有する。尚、ガスセンサ31とそのセンサ素子31aとヒータ抵抗31bは、上記図1のガスセンサ11とそのセンサ抵抗11aとヒータ抵抗11bに相当するものと見做してよい。   The gas alarm device 10 of this example includes a gas sensor 31 having a sensor element 31a and a heater resistor 31b for heating the sensor element 31a, and a control unit 40. The control unit 40 has a function of measuring the resistance value of the sensor element 31a by controlling the heating of the heater resistor 31b. Conventionally, the gas resistance such as methane gas is measured based on the sensor resistance value (the voltage value V1 corresponding to the sensor resistance value) and the like, and it is determined whether or not a gas leak alarm is performed. Has each function. The gas sensor 31, the sensor element 31a, and the heater resistor 31b may be regarded as corresponding to the gas sensor 11, the sensor resistor 11a, and the heater resistor 11b of FIG.

図示の例の制御部40は、センサ駆動部41、センサ抵抗値算出部42、前回値記憶部43、判定部44、駆動周期変更部45、ガス濃度算出部46、警報部47等を有する。
センサ駆動部41は、任意の駆動周期でパルス通電することでガスセンサ31を駆動する機能部であって、通常時は第1の駆動周期(例えば45秒)でガスセンサ31を駆動する。
The control unit 40 in the illustrated example includes a sensor drive unit 41, a sensor resistance value calculation unit 42, a previous value storage unit 43, a determination unit 44, a drive cycle change unit 45, a gas concentration calculation unit 46, an alarm unit 47, and the like.
The sensor drive unit 41 is a functional unit that drives the gas sensor 31 by energizing pulses with an arbitrary drive cycle, and normally drives the gas sensor 31 with a first drive cycle (for example, 45 seconds).

センサ抵抗値算出部42は、該センサ駆動時のガスセンサ31の出力(上記電圧V1等)に基づいて、ガスセンサ(そのセンサ素子31a)の抵抗値を求める。
前回値記憶部43は、前回のセンサ駆動時に上記センサ抵抗値算出部42によって求められた上記センサ抵抗値を、前回値として記憶している。
The sensor resistance value calculation unit 42 obtains the resistance value of the gas sensor (the sensor element 31a) based on the output (the voltage V1 and the like) of the gas sensor 31 when the sensor is driven.
The previous value storage unit 43 stores the sensor resistance value obtained by the sensor resistance value calculation unit 42 at the time of the previous sensor drive as the previous value.

判定部44は、今回、上記センサ抵抗値算出部42によって求められた上記センサ抵抗値である今回値と、上記前回値とに基づいて、ガス濃度上昇(急激な上昇)であるか否かを判定する。   Based on the current value, which is the sensor resistance value obtained by the sensor resistance value calculation unit 42, and the previous value, the determination unit 44 determines whether or not the gas concentration has been increased (rapid increase). judge.

駆動周期変更部45は、判定部44によってガス濃度上昇と判定された場合、一時的に、センサ駆動部41に上記第1の駆動周期よりも短い第2の駆動周期で上記ガスセンサ31を駆動させる。   When the determination unit 44 determines that the gas concentration has increased, the driving cycle changing unit 45 temporarily causes the sensor driving unit 41 to drive the gas sensor 31 at a second driving cycle shorter than the first driving cycle. .

ガス濃度算出部46は、センサ駆動時のガスセンサ31の出力(電圧V1等)に基づいてガス濃度を算出する。
警報部47は、算出したガス濃度が所定の第1閾値を超えたときに警報を行う。なお、ガス濃度算出部46を設けず、センサ抵抗値が所定の第1閾値を超えたときに、判定部44の判定に基づいて、警報部47が所定の警報動作を行うこともできる。
The gas concentration calculation unit 46 calculates the gas concentration based on the output (voltage V1, etc.) of the gas sensor 31 when the sensor is driven.
The alarm unit 47 issues an alarm when the calculated gas concentration exceeds a predetermined first threshold value. Note that the gas concentration calculation unit 46 is not provided, and the alarm unit 47 can perform a predetermined alarm operation based on the determination of the determination unit 44 when the sensor resistance value exceeds a predetermined first threshold value.

ここで、上記判定部44は、例えば、上記今回値と前回値との比と、予め設定されている所定の閾値とに基づいて、ガス濃度上昇であるか否かを判定する。これは、例えば、今回値と前回値との比である“前回値/今回値”が、所定の閾値以上である場合には、ガス濃度上昇であると判定する。あるいは、上記今回値と前回値との差と、所定の他の閾値とに基づいて、ガス濃度上昇であるか否かを判定する。   Here, the determination unit 44 determines whether or not the gas concentration is increased based on, for example, a ratio between the current value and the previous value and a predetermined threshold value set in advance. For example, if “previous value / current value”, which is a ratio between the current value and the previous value, is greater than or equal to a predetermined threshold value, it is determined that the gas concentration has increased. Alternatively, based on the difference between the current value and the previous value and another predetermined threshold value, it is determined whether or not the gas concentration is increased.

また、駆動周期変更部45は、例えば、第2の駆動周期でガスセンサ31を駆動する回数が、予め設定される所定回数に達した場合、センサ駆動部41の駆動周期を上記第1の駆動周期に戻すようにしてもよい。   For example, when the number of times the gas sensor 31 is driven in the second driving cycle reaches a predetermined number set in advance, the driving cycle changing unit 45 sets the driving cycle of the sensor driving unit 41 to the first driving cycle. You may make it return to.

あるいは、駆動周期変更部45は、例えば、算出したガス濃度が上記第1閾値を超える前に上記第2の駆動周期でのガスセンサ31の駆動回数が予め設定される所定回数に達した場合には、センサ駆動部41の駆動周期を上記第1の駆動周期に戻すようにしてもよい。   Alternatively, the driving cycle changing unit 45 may, for example, when the number of driving times of the gas sensor 31 in the second driving cycle reaches a predetermined number of times before the calculated gas concentration exceeds the first threshold value. The drive cycle of the sensor drive unit 41 may be returned to the first drive cycle.

あるいは、駆動周期変更部45は、例えば、算出したガス濃度が上記第1閾値を超えた場合には、センサ駆動部41の駆動周期を上記第1の駆動周期に戻すようにしてもよい。
また、センサ駆動部41は、任意の駆動周期毎に、通常時は所定の第一通電時間分、パルス通電を行い、所定の条件に該当する場合には該第一通電時間より長い第二通電時間分、パルス通電を行うようにしてもよい。
Alternatively, the drive cycle changing unit 45 may return the drive cycle of the sensor drive unit 41 to the first drive cycle, for example, when the calculated gas concentration exceeds the first threshold value.
In addition, the sensor drive unit 41 performs pulse energization for a predetermined first energization time at an arbitrary drive cycle for a predetermined first energization time, and a second energization longer than the first energization time when a predetermined condition is met. You may make it perform pulse energization for time.

センサ駆動部41は、第2の駆動周期で駆動しているときには、第二通電時間でパルス通電を行うようにしてもよい。
上記本発明のガス警報器では、通常時は比較的長い駆動周期(第1駆動周期)でガスセンサを駆動して周囲ガスの検知を行っており、今回駆動時のセンサ抵抗値と前回駆動時のセンサ抵抗値とに基づいて、一時的に短周期駆動するか否かを判定する。例えば、今回値と前回値とに基づくセンサ抵抗値の変化が、所定の値より大きい場合(つまり、ガス濃度が急激に上昇した場合)に、センサ駆動周期を短くして(第2駆動周期)周囲ガスの検知を行うようにする。これによって、省電力化を実現して電池消耗を抑えつつ、急激なガス濃度上昇に対しても検知遅れなく早期にガス漏れ警報を発することができる。
The sensor drive unit 41 may perform pulse energization during the second energization time when driven in the second drive cycle.
In the above-described gas alarm device of the present invention, the gas sensor is driven with a relatively long driving cycle (first driving cycle) to detect ambient gas, and the sensor resistance value during current driving and the previous driving time are detected. Based on the sensor resistance value, it is determined whether or not the short cycle driving is temporarily performed. For example, when the change in the sensor resistance value based on the current value and the previous value is larger than a predetermined value (that is, when the gas concentration rapidly increases), the sensor driving cycle is shortened (second driving cycle). Detect ambient gas. As a result, it is possible to issue a gas leak alarm early without delay in detection even when a sudden gas concentration rises, while realizing power saving and suppressing battery consumption.

10 ガス警報器
11 ガスセンサ
11a センサ抵抗
11b ヒータ抵抗
12 制御回路部
13 警報部
13a 警報音出力部
13b 警報表示部
13c 外部警報出力部
14 周囲温度検出部
15 電池部
R 負荷抵抗
SW1 トランジスタスイッチ
SW2 トランジスタスイッチ
31 ガスセンサ
31a センサ素子
31b ヒータ抵抗
40 制御部
41 センサ駆動部
42 センサ抵抗値算出部
43 前回値記憶部
44 判定部
45 駆動周期変更部
46 ガス濃度算出部
47 警報部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas alarm device 11 Gas sensor 11a Sensor resistance 11b Heater resistance 12 Control circuit part 13 Alarm part 13a Alarm sound output part 13b Alarm display part 13c External alarm output part 14 Ambient temperature detection part 15 Battery part R Load resistance SW1 Transistor switch SW2 Transistor switch 31 Gas sensor 31a Sensor element 31b Heater resistance 40 Control unit 41 Sensor drive unit 42 Sensor resistance value calculation unit 43 Previous value storage unit 44 Determination unit 45 Drive cycle change unit 46 Gas concentration calculation unit 47 Alarm unit

Claims (9)

検知対象ガスのガス濃度に応じて電気的特性が変化するガスセンサの出力に基づいてガス漏れ検知する、電池を電源とする電池式ガス警報器であって、
任意の駆動周期でパルス通電することで前記ガスセンサを駆動するセンサ駆動手段であって、通常時は第1の駆動周期で前記ガスセンサを駆動するセンサ駆動手段と、
該センサ駆動時の前記ガスセンサの出力に基づいて、前記ガスセンサの抵抗値を求めるセンサ抵抗値算出手段と、
前回の前記センサ駆動時に前記センサ抵抗値算出手段によって求められた前記センサ抵抗値を、前回値として記憶している前回値記憶手段と、
今回、前記センサ抵抗値算出手段によって求められた前記センサ抵抗値である今回値と、前記前回値とに基づいて、ガス濃度上昇か否かを判定する判定手段と、
該判定手段によってガス濃度上昇と判定された場合、前記センサ駆動手段に前記第1の駆動周期よりも短い第2の駆動周期で前記ガスセンサを駆動させる駆動周期変更手段と、
を有し、
前記判定手段は、前記今回値と前記前回値との比と所定の閾値とに基づいて、ガス濃度上昇か否かを判定することを特徴とする電池式ガス警報器。
A battery-type gas alarm device using a battery as a power source, which detects gas leakage based on the output of a gas sensor whose electrical characteristics change according to the gas concentration of the detection target gas,
Sensor driving means for driving the gas sensor by energizing pulses at an arbitrary driving cycle, and sensor driving means for driving the gas sensor at a first driving cycle at a normal time;
Sensor resistance value calculating means for obtaining a resistance value of the gas sensor based on an output of the gas sensor when the sensor is driven;
Previous value storage means for storing the sensor resistance value obtained by the sensor resistance value calculation means at the time of the previous sensor drive as a previous value;
Determination means for determining whether or not the gas concentration is increased based on the current value which is the sensor resistance value obtained by the sensor resistance value calculating means and the previous value;
Drive period changing means for causing the sensor driving means to drive the gas sensor at a second drive cycle shorter than the first drive cycle when the determination means determines that the gas concentration has increased;
Have
The determination means, based on said ratio with a predetermined threshold value between the present value and the previous value, battery-powered gas detector, characterized in that to determine whether gas concentration or elevated.
前記駆動周期変更手段は、前記第2の駆動周期で前記ガスセンサを駆動する回数が、予め設定される所定回数に達した場合、前記センサ駆動手段の駆動周期を前記第1の駆動周期に戻すことを特徴とする請求項1記載の電池式ガス警報器。   The driving cycle changing unit returns the driving cycle of the sensor driving unit to the first driving cycle when the number of times the gas sensor is driven in the second driving cycle reaches a predetermined number of times set in advance. The battery-type gas alarm device according to claim 1. 前記駆動時の前記ガスセンサの出力に基づいてガス濃度を算出するガス濃度算出手段と、
該算出したガス濃度が所定の第1閾値を超えたときに警報を行う警報手段と、
を更に有することを特徴とする請求項1記載の電池式ガス警報器。
Gas concentration calculating means for calculating a gas concentration based on the output of the gas sensor during the driving;
Alarm means for issuing an alarm when the calculated gas concentration exceeds a predetermined first threshold;
The battery-type gas alarm device according to claim 1, further comprising:
前記センサ駆動時の前記センサ抵抗値が所定の第1閾値を超えたときに警報を行う警報手段を更に有することを特徴とする請求項1記載の電池式ガス警報器。   2. The battery-type gas alarm device according to claim 1, further comprising alarm means for performing an alarm when the sensor resistance value during driving of the sensor exceeds a predetermined first threshold value. 前記駆動時の前記ガスセンサの出力に基づいてガス濃度を算出するガス濃度算出手段と、
該算出したガス濃度が所定の第1閾値を超えたときに警報を行う警報手段とを更に有し、
前記駆動周期変更手段は、前記算出したガス濃度が前記第1閾値を超える前に前記第2の駆動周期での前記ガスセンサの駆動回数が予め設定される所定回数に達した場合には、前記センサ駆動手段の駆動周期を前記第1の駆動周期に戻すことを特徴とする請求項2記載の電池式ガス警報器。
Gas concentration calculating means for calculating a gas concentration based on the output of the gas sensor during the driving;
Alarm means for issuing an alarm when the calculated gas concentration exceeds a predetermined first threshold;
The driving cycle changing means is configured to detect the sensor when the number of times the gas sensor is driven in the second driving cycle reaches a predetermined number of times before the calculated gas concentration exceeds the first threshold. The battery-operated gas alarm device according to claim 2, wherein the drive cycle of the drive means is returned to the first drive cycle.
前記駆動周期変更手段は、前記算出したガス濃度が前記第1閾値を超えた場合には、前記センサ駆動手段の駆動周期を前記第1の駆動周期に戻すことを特徴とする請求項3記載の電池式ガス警報器。   4. The drive cycle changing means according to claim 3, wherein when the calculated gas concentration exceeds the first threshold, the drive cycle of the sensor drive means is returned to the first drive cycle. Battery-powered gas alarm. 前記センサ駆動手段は、前記任意の駆動周期毎に、通常時は所定の第一通電時間分、前記パルス通電を行い、所定の条件に該当する場合には該第一通電時間より長い第二通電時間分、前記パルス通電を行うことを特徴とする請求項1記載の電池式ガス警報器。   The sensor driving means performs the pulse energization for a predetermined first energization time in the normal time for each arbitrary driving cycle, and a second energization longer than the first energization time when a predetermined condition is met. 2. The battery type gas alarm device according to claim 1, wherein the pulse energization is performed for an amount of time. 前記センサ駆動手段は、前記第2の駆動周期で駆動しているときには、前記第二通電時間で前記パルス通電を行うことを特徴とする請求項7記載の電池式ガス警報器。   The battery-type gas alarm device according to claim 7, wherein the sensor driving means performs the pulse energization during the second energization time when the sensor driving means is driven in the second driving cycle. 検知対象ガスのガス濃度に応じて電気的特性が変化するガスセンサの出力に基づいてガス漏れ検知する、電池を電源とする電池式ガス警報器における制御装置であって、
任意の駆動周期でパルス通電することで前記ガスセンサを駆動するセンサ駆動手段であって、通常時は第1の駆動周期で前記ガスセンサを駆動するセンサ駆動手段と、
該センサ駆動時の前記ガスセンサの出力に基づいて、前記ガスセンサの抵抗値を求めるセンサ抵抗値算出手段と、
前回の前記センサ駆動時に前記センサ抵抗値算出手段によって求められた前記センサ抵抗値である前回値と、今回、前記センサ抵抗値算出手段によって求められた前記センサ抵抗値である今回値とに基づいて、ガス濃度上昇か否かを判定する判定手段と、
該判定手段によってガス濃度上昇と判定された場合、前記センサ駆動手段に前記第1の駆動周期よりも短い第2の駆動周期で前記ガスセンサを駆動させる駆動周期変更手段とを有し、
前記判定手段は、前記今回値と前記前回値との比と所定の閾値とに基づいて、ガス濃度上昇か否かを判定することを特徴とする電池式ガス警報器の制御装置。
A control device in a battery-type gas alarm device using a battery as a power source, which detects gas leakage based on the output of a gas sensor whose electrical characteristics change according to the gas concentration of the detection target gas,
Sensor driving means for driving the gas sensor by energizing pulses at an arbitrary driving cycle, and sensor driving means for driving the gas sensor at a first driving cycle at a normal time;
Sensor resistance value calculating means for obtaining a resistance value of the gas sensor based on an output of the gas sensor when the sensor is driven;
Based on the previous value, which is the sensor resistance value obtained by the sensor resistance value calculating means during the previous sensor driving, and the current value, which is the sensor resistance value obtained by the sensor resistance value calculating means, this time. Determining means for determining whether or not the gas concentration is increased;
A drive period changing means for causing the sensor driving means to drive the gas sensor at a second drive cycle shorter than the first drive cycle when the determination means determines that the gas concentration has increased;
The determination means, the current value on the basis of the ratio between the previous value with a predetermined threshold value, the control unit of the battery-powered gas detector, characterized in that to determine whether gas concentration increase.
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