KR100959734B1 - 가스검출장치 및 차량용 오토 벤틸레이션 시스템 - Google Patents

Abstract

(과제) 히스테리시스 현상이 발생하여 특정 가스의 농도 상승에 대한 검지 감도가 저하된 경우에도 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있는 가스검출장치 및 이것을 사용한 차량용 오토 벤틸레이션 시스템을 제공한다.

(해결수단) 산화성 가스의 농도에 따라서 센서저항값(Rs)이 변화하는 가스센서소자(11)를 사용하는 가스검출장치(10)는, 센서저항값(Rs)에 대응한 센서출력값 (S(n))을 취득하여 소정의 처리를 함으로써, 산화성 가스의 농도 변화에 대응하여 저농도신호 혹은 고농도신호를 발생한다. 가스센서소자(11)에 대한 가스 분자의 흡착에 의해 발생하는 히스테리시스 현상에 의해서 산화성 가스의 농도 상승에 대한 검지감도가 저하되는 경우에, 센서출력값의 약간의 상승에 의해서도 가스 농도의 상승을 검지할 수 있도록 고농도 한계값을 낮추는 민감화 기간을 형성한다.

Description

가스검출장치 및 차량용 오토 벤틸레이션 시스템{GAS DETECTION APPARATUS AND AUTOMATIC VENTILATION SYSTEM FOR VEHICLE}

도 1은 제 1 실시형태 등에 관한 가스검출장치 및 차량용 오토 벤틸레이션 시스템의 개요를 나타내는 설명도

도 2는 제 1 실시형태 등에 관한 차량용 오토 벤틸레이션 시스템에 있어서의 제어 플로를 나타내는 설명도

도 3은 제 1 실시형태 등에 관한 가스검출장치 중, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 플로를 나타내는 설명도

도 4는 제 1 실시형태 등에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 고농도 한계값의 설정 루틴을 나타내는 설명도

도 5는 제 1 실시형태 등에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 가스농도변화검지 루틴을 나타내는 설명도

도 6은 제 1 실시형태 및 제 1 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 히스테리시스 처리용 데이터 취득 루틴을 나타내는 설명도

도 7은 제 1 실시형태 및 제 1 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 8은 제 1 실시형태에 있어서, (1)은 NOx의 농도 상승 및 하강에 대응하는 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화를 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화를 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 센서출력값(S(n))으로부터 얻은 이동 차분값(DI(n))의 변화를 나타내고, (5)는 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도이고, 또한 (6)은 (5) 대신에 제 1 변형형태에 있어서의 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

도 9는 제 1 실시형태 및 제 1 변형형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))과 이것에 의거하여 이동 차분값(DI(n))을 얻는 상태를 나타내고, (2)는 이것에 의해서 얻은 이동 차분값(DI(n))의 변화를 나타내는 설명도

도 10은 제 2 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 히스테리시스 처리용 데이터 취득 루틴을 나타내는 설명도

도 11은 제 2 변형형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))과 이것에 의거하여 이동 차분값(DI(n))을 얻는 상태를 나타내고, (2)는 이것에 의해서 얻은 이동 차분값(DI(n))의 변화를 나타내는 설명도

도 12는 제 2 실시형태 및 제 3 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 히스테리시스 처리용 데이터 취득 루틴을 나타내는 설명도

도 13은 제 2 실시형태 및 제 3 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 14는 제 2 실시형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화를 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화를 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 센서출력값(S(n))으로부터 얻은 이동 차분값(DM(n))의 변화를 나타내고, (5)는 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

도 15는 제 2 실시형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))과 이것에 의거하여 이동 차분값(DI(n))을 얻는 상태를 나타내고, (2)는 이것에 의해서 얻은 이동 차분값(DI(n))의 변화를 나타내는 설명도

도 16은 제 3 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 고농도 한계값의 설정 루틴을 나타내는 설명도

도 17은 제 4 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 18은 제 4 변형형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화를 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화를 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 센서출력값(S(n))으로부터 얻은 이동 차분값(DM(n),DJ(n))의 변화를 나타내는 설명도

도 19는 제 4 변형형태에 있어서, 민감화 기간에서의 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

도 20은 제 3 실시형태 및 제 5 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 히스테리시스 처리용 데이터 취득 루틴을 나타내는 설명도

도 21은 제 3 실시형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 22는 제 3 실시형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화를 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화와 최대 차분값(Dmax)을 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

도 23은 제 5 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 24는 제 5 변형형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화를 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화와 최대 차분값(Dmax)를 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

도 25는 제 4 실시형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 히스테리시스 처리용 데이터 취득 루틴을 나타내는 설명도

도 26은 제 4 실시형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 27은 제 4 실시형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화를 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화를 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

도 28은 제 6 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 29는 제 6 변형형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화를 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화를 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

도 30은 제 5 실시형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 히스테리시스 처리용 데이터 취득 루틴을 나타내는 설명도

도 31은 제 5 실시형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 32는 제 5 실시형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화를 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화를 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 차분값 합(SD)의 변화를 나타내고, (5)는 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

도 33은 제 6, 제 7 실시형태 및 제 7 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 히스테리시스 처리용 데이터 취득 루틴을 나타내는 설명도

도 34는 제 6 실시형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 35는 제 6 실시형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화를 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화를 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

도 36은 제 7 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 37은 제 7 변형형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화를 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화를 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

도 38은 제 7 실시형태에 있어서, 마이크로컴퓨터에 있어서의 제어 중, 민감화 기간 처리 루틴을 나타내는 설명도

도 39는 제 7 실시형태에 있어서, (1)은 센서출력값(S(n))의 변화와 이것에 추종하는 베이스값(B(n))의 변화, 및 개시시 센서출력값(Sb), 피크 센서출력값(Smax), 양자의 차(MD), 해제 한계값(Sb+MD/a)을 나타내고, (2)는 차분값(D(n)) 및 농도 한계값의 변화를 나타내고, (3)은 고농도 플래그의 세트 상태의 변화를 나타내고, (4)는 고농도 한계값(Tu)의 변화를 나타내는 설명도

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 - 차량용 오토 벤틸레이션 시스템 10 - 가스검출장치

11 - 가스센서소자 12 - 검출저항

13 - 버퍼 14 - 센서저항값 변환회로

15 - A/D컨버터 16 - 마이크로컴퓨터

19 - 센서출력값 취득회로(취득수단) 20 - 전자제어 어셈블리

21 - 플랩구동회로 31,32,33 - 덕트

34 - 플랩 Tu,Tu1,Tu2 - 고농도 한계값

Tu1 - 제 1 고농도 한계값 Tu2 - 제 2 고농도 한계값

BJ1 - 계속시간(제 1 소정 기간)

본 발명은 가스센서소자를 사용하여 환경 중의 특정 가스의 농도변화를 검출하는 가스검출장치 및 차량용 오토 벤틸레이션 시스템에 관한 것이다.

종래부터, WO₃나 SnO₂ 등의 금속산화물 반도체를 사용한 가스센서소자 등이 알려져 있다. 이것들은 환경 중의 NOx 등과 같은 산화성 가스나 CO, HC(하이드로 카본)등과 같은 환원성 가스의 농도변화에 따라서 그 센서저항값이 변화하기 때문에, 이 센서저항값의 변화에 의해서 특정 가스의 농도변화를 검출하는 것이 가능하다. 또, 전자회로를 사용하여 이와 같은 가스센서소자의 센서저항값에 대응하는 센서출력값을 얻고, 이 센서출력값의 변화에 의해서 특정 가스의 농도변화를 검지하 는 가스검출장치도 알려져 있다. 또한, 상기 가스검출장치를 사용한 각종 제어시스템, 예를 들면, 차실 밖의 외부공기의 오염상황에 따라서 차실 내로의 외부공기도입ㆍ내부공기도입을 전환하기 위한 플랩개폐제어를 하는 차량용 오토 벤틸레이션 시스템 등이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

(특허문헌 1)

일본국 특개평 11-42925호 공보

그러나, 일반적으로 이와 같은 가스센서소자의 센서저항값의 응답은 반드시 특정 가스의 농도변화와 일치하지 않는다. 구체적으로는 특정 가스의 농도변화에 늦게 변화한다. 그 중에서도, 가스센서소자가 높은 농도의 특정 가스에 쐬여서 그 센서저항값이 농도가 높은 상태에 대응한 저항값으로 되면, 그 후에 특정 가스의 농도가 저하되더라도 가스센서소자의 센서저항값이 서서히 밖에는 농도가 낮은 상태에 대응한 저항값으로 되돌아 가지 않는다. 즉, 이와 같은 가스센서소자의 센서저항값은 각 시점에서의 특정 가스의 농도뿐만 아니라 이것 이전에 쐬여진 특정 가스의 농도 등, 과거의 이력에 의존하는 히스테리시스 현상이 발생한다.

또한, 이와 같은 현상은, 특정 가스의 농도가 높아진 시점에서 특정 가스의 분자가 가스센서소자에 흡착되고, 그 후에 특정 가스의 농도가 저하되더라도 흡착된 특정 가스의 분자가 서서히 밖에는 이탈하지 않기 때문에 발생한다고 생각된다.

게다가, 이와 같이 센서저항값이 특정 가스의 농도의 낮은 상태에 대응한 저 항값으로 서서히 되돌아 가고 있는 중에 다시 특정 가스의 농도가 상승하면, 센서저항값은 곧바로 변화하지 않고, 특정 가스의 농도가 어느 정도 상승하고 나서 저항값의 변화가 생기기 시작한다.

따라서, 센서저항값에 대응하는 센서출력값을 사용하여 특정 가스의 농도변화를 검지하는 가스검출장치의 경우, 상기한 바와 같은 히스테리시스 현상이 발생하고 있는 기간에는 실질적으로 특정 가스의 농도 상승에 대한 검출감도가 저하됨으로써, 특정 가스의 농도 상승을 검지할 수 없거나 특정 가스의 농도 상승을 검지하기 까지에는 시간이 걸리는 일이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 상기한 바와 같은 히스테리시스 현상이 발생하고 있는 경우에도 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며 혹은 조기에 검지할 수 있는 가스검출장치 및 이것을 사용한 차량용 오토 벤틸레이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 청구항 1에 기재된 해결수단은, 특정 가스의 농도에 따라서 센서저항값이 변화하는 가스센서소자를 사용하는 가스검출장치로서, 상기 센서저항값에 대응한 센서출력값을 소정의 사이클 시간마다 취득하는 취득수단과, 상기 센서출력값을 사용하여 상기 특정 가스의 농도변화를 검지하고, 상기 특정 가스의 농도가 낮을 때에 저농도신호를 발생하고, 상기 특정 가스의 농도가 높을 때에 고농도신호를 발생하는 농도검지수단을 구비하고, 상기 농도검지수단은, 상기 저농도신호의 발생기간에 있어서, 상기 센서출력값이 기준값보다도 고농도 한계값 만큼 이상으로 고농도방향측의 값일 때에 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생하는 농도상승 검지수단과, 상기 고농도신호의 발생기간에 있어서, 상기 센서출력값이 상기 기준값보다도 저농도 한계값 만큼 이상으로 저농도방향측의 값일 때에 상기 고농도신호 대신에 상기 저농도신호를 발생하는 농도저하 검지수단을 포함하고, 상기 농도상승 검지수단에서는, 상기 저농도신호의 발생기간 중, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환에 계속되는 민감화 기간에는 상기 고농도 한계값으로서 제 1 고농도 한계값을 사용하고, 상기 저농도신호의 발생기간 중, 상기 민감화 기간 이외의 기간에는 상기 고농도 한계값으로서 제 2 고농도 한계값을 사용하고, 상기 제 1 고농도 한계값은 상기 제 2 고농도 한계값에 비해서 민감방향의 값인 것을 특징으로 하는 가스검출장치이다.

본 발명의 가스검출장치에서는, 저농도신호의 발생기간에 있어서의 민감화 기간과 이것 이외의 기간에서 제 1, 제 2 고농도 한계값 2개를 분리하여 사용한다. 게다가, 제 1 고농도 한계값은 제 2 고농도 한계값보다도 민감방향의 값으로 하고 있다. 따라서, 제 1 고농도 한계값을 사용하는 민감화 기간에는 고농도방향으로의 작은 센서출력값의 변화에 의해서도 고농도신호를 발생할 수 있기 때문에, 히스테리시스 현상에 의한 특정 가스의 농도 상승에 대한 검출감도의 저하를 보완할 수 있다.

또한, 기준값으로서는 시간의 경과에 구애되지 않는 고정값으로 하여도 된다. 또, 소정의 사이클마다 산출하여도 된다. 구체적으로는, 1사이클 시간마다 혹 은 2사이클 시간마다 등과 같이 사이클 시간의 적절한 배수마다 산출할 수 있다.

본 명세서에 있어서의 히스테리시스 현상이란, 가스센서소자가 높은 농도의 특정 가스에 쐬임으로써 일단 그 센서저항값이 가스 농도의 높은 상태에 대응한 값으로 되면, 그 후에 특정 가스의 농도가 저하되어도 가스센서소자의 센서저항값의 변화가 가스 농도의 변화보다도 늦게, 즉 서서히밖에는 가스 농도의 낮은 상태에 대응한 센서저항값으로 되돌아 가지 않는 현상을 가리킨다. 또한, 가스검출장치에서는 센서저항값에 대응한 센서출력값을 취득하여 이것을 사용한다. 그래서, 이 센서출력값에 대해서, 가스센서소자가 높은 농도의 특정 가스에 쐬임으로써 일단 그 센서출력값이 특정 가스의 농도의 높은 상태에 대응한 값으로 되면, 그 후에 특정 가스의 농도가 저하되어도 이 가스 농도의 변화보다도 늦게, 즉 서서히밖에는 특정 가스의 농도의 낮은 상태에 대응한 센서출력값으로 되돌아 가지 않는 현상도 가리킨다.

또, 히스테리시스 기간이란, 특정 가스의 농도가 저하되어 가스검출장치에서 고농도신호에서 저농도신호로 전환된 시점으로부터 상기한 히스테리시스 현상이 거의 수습되어 특정 가스의 농도의 낮은 상태에 대응한 센서저항값 및 센서출력값이 되기까지의 기간을 가리킨다.

가스센서소자에는, 특정 가스(예를 들면, NOx 등의 산화성 가스)의 농도가 높아지면 센서저항값이 높아지는 방향으로 변화하는 특성을 가지는 소자와, 특정 가스(예를 들면, CO, HC 등의 환원성 가스)의 농도가 높아지면 센서저항값이 낮아지는 방향으로 변화하는 특성을 가지는 소자가 있다.

또, 가스검출장치에는, 전자회로를 사용하여 센서저항값에 대응하는 센서출력값을 얻을 때, 센서저항값이 높아지면 얻어지는 센서출력값이 커지도록 구성한 가스검출장치와, 이것과는 반대로 얻어지는 센서출력값이 작아지도록 구성한 가스검출장치가 있다.

그래서, 본 명세서에서는 설명의 편의상 특정 가스의 농도가 높아진 경우에 센서출력값이 변화하는 방향을 "고농도방향"이라 한다.

따라서, 특정 가스의 농도가 높아진 때에 센서출력값이 커지도록 가스센서소자의 특성이나 전자회로가 구성되어 있는 가스검출장치에서는, 센서출력값에 대해서 고농도방향이란 센서출력값이 커지는 방향을 말한다. 이것과는 반대로, 특정 가스의 농도가 높아진 때에 센서출력값이 작아지도록 가스센서소자의 특성이나 전자회로가 구성되어 있는 가스검출장치에서는, 센서출력값에 대해서 고농도방향이란 센서출력값이 작아지는 방향을 말한다.

또한, 센서출력값의 변화에 의해서 얻어지는 값이 변화하는 기준값이나 차분값, 최대차 등의 값에 대해서도 센서출력값과 마찬가지로 취급하는 것으로 한다. 즉, 기준값 등의 값에 대해서 고농도방향이란, 특정 가스의 농도가 높아진 때에 산출되는 기준값 등의 값이 변화하는 방향을 말한다. 한편, 저농도방향이란, 상기 고농도방향의 역방향을 말한다.

또한, 고농도 한계값에 대해서 민감방향으로의 변화란, 특정 가스의 농도가 높아진 때에 발생하는 센서출력값의 변화에 의해서 고농도신호가 발생하기 쉬워지는 방향으로의 변화를 말한다. 예를 들면, 고농도 한계값을 작게 함으로써 같은 센 서출력값의 변화라 하더라도 고농도신호가 발생하기 쉬워지는 경우에는, 고농도 한계값을 작게 하는 것이 민감방향으로 변화시키는 것에 상당한다. 따라서, 고농도 한계값을 민감방향의 값으로 변경함으로써, 변경 전의 고농도 한계값을 사용한 경우보다도 약간의 센서출력값의 변화에 의해서 고농도신호를 발생시킬 수 있게 된다.

또, 고농도 한계값은, 사용하는 기준값이나 기준값의 산출식 등에 따라서 적당하게 설정하면 되고, 경우에 따라서는 양수의 값 외에 0이나 음수의 값도 채용할 수 있다. 마찬가지로, 저농도 한계값도, 사용하는 기준값이나 기준값의 산출식 등에 따라서 절당하게 설정하면 되고, 경우에 따라서는 양수의 값 외에 0이나 음수의 값도 채용할 수 있다.

또, 청구항 1에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 민감화 기간에 있어서, 상기 제 1 고농도 한계값을 시간과 함께 서서히 제 2 고농도 한계값에 가깝게 하는 제 1 고농도 한계값 변경수단을 구비하는 가스검출장치로 하면 좋다.

일반적으로 히스테리시스 현상에 의해서 발생하는, 실제의 특정 가스의 농도에 대응하여 본래 얻어져야 하는 센서저항값이나 센서출력값과 실제 측정(즉, 히스테리시스 현상이 가미된)의 센서저항값이나 센서출력값과의 차이는, 특정 가스의 농도가 낮아진 후 시간의 경과와 함께 서서히 작아진다.

본 발명에서는, 제 1 고농도 한계값 변경수단에 의해서 제 1 고농도 한계값을 서서히 제 2 고농도 한계값에 가깝게 할 수 있기 때문에, 상술한 현상을 반영하여, 즉 민감화 기간의 각 시점에서 적절한 크기의 제 1 고농도 한계값을 사용하여 가스를 검지할 수 있다.

또한, 제 1 고농도 한계값을 변화시키는 방법은 적당히 결정하면 되며, 직선적으로 변화시키는 등 적당한 변화를 들 수 있다.

또, 청구항 1에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 히스테리시스 강도 정보에 의거하여 상기 제 1 고농도 한계값을 결정하는 제 1 고농도 한계값 결정수단을 구비하는 가스검출장치로 하면 좋다.

본 발명의 가스검출장치에서는, 히스테리시스 강도 정보에 의거하여 제 1 고농도 한계값을 결정하기 때문에, 제 1 고농도 한계값으로서 적절한 크기의 값으로 결정하여 이것을 사용할 수 있다.

히스테리시스 강도 정보란, 민감화 기간에 발생될 것으로 예상되는 히스테리시스 현상의 크기에 관련되는 정보를 말한다. 구체적으로는, 예를 들면, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 혹은 그 전후에 있어서의 센서출력값의 변화의 크기(기울기)나, 전환 전에 고농도신호가 계속되고 있었던 기간의 길이, 전환 전의 고농도신호 계속기간에 있어서의 센서출력값의 피크값의 크기, 전환 전의 고농도신호 발생기간에 있어서의 센서출력값과 기준값과의 차분값에 대한 피크값의 크기 등을 들 수 있다. 또, 고농도신호 발생기간에 있어서의 고농도신호 전환시의 센서출력값과 각 시점에서의 센서출력값과의 차의 합(적분), 혹은 고농도신호 발생기간에 있어서의 센서출력값과 기준값과의 차분값의 합(적분) 등도 들 수 있다. 또, 이러한 합을 고농도신호 전환시로부터 저농도신호 전환시까지의 기간으로 나눈 평균값을 사용할 수도 있다.

또한, 청구항 3에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 현재의 상기 센서출력값과 소정 사이클수 m회(m은 1이상의 정수)만큼 과거에 취득된 상기 센서출력값인 m회 과거 센서출력값으로부터 제 1 고농도 한계값 결정용의 이동 차분값을 산출하는 한계값용 이동 차분값 산출수단을 구비하고, 상기 히스테리시스 강도 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점에서, 상기 전환시점으로부터 소정 시간 전에 또는 상기 전환시점으로부터 소정 시간 경과 후에 얻어진 상기 제 1 고농도 한계값 결정용의 이동 차분값을 포함하고, 상기 제 1 고농도 한계값 결정수단은, 상기 히스테리시스 강도 정보로서 사용하는 상기 제 1 고농도 한계값 결정용의 이동 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 제 1 고농도 한계값을 민감방향의 값으로 하는 가스검출장치로 하면 좋다.

본 발명자들은, 일반적으로 히스테리시스 현상이 발생한 경우, 특정 가스의 농도가 저하된 직후의 센서출력값의 저농도방향으로의 변화가 크면, 그 후의 센서출력값의 저농도방향으로의 변화도 크다는 것을 발견하였다. 또, 이와 같은 경우에는, 히스테리시스 현상에 의해서, 실제의 특정 가스의 농도에 대응하여 본래 얻어져야 하는 센서저항값이나 센서출력값과 실제의 센서저항값이나 센서출력값과의 차이가 커져서 특정 가스의 검출감도가 크게 저하된 상태로 되어 있는 것도 발견하였다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 전환시점 혹은 그 전후에 얻어진 제 1 고농도 한계값 결정용의 이동 차분값을 히스테리시스 강도 정보에 포함시키고 있다. 이동 차분값은 그 성질상, 소정 사이클 m회분의 시간이 경과한 2개의 센서출력값의 변화량, 즉 기울기를 나타내고 있다. 따라서, 이동 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록, 즉 이동 차분값의 절대값이 클수록 그 후의 센서출력값의 저농도방향으로의 변화가 크고, 히스테리시스 현상의 크기가 크기 때문에, 특정 가스의 검출감도가 저하된다고 추측된다. 그래서, 제 1 고농도 한계값을 보다 민감방향의 값으로 함으로써, 즉 적절한 제 1 고농도 한계값을 결정함으로써 적절하게 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 제 1 고농도 한계값 결정용의 이동 차분값에 대한 소정 사이클수 m회는, 샘플링 간격이나 응답성 등을 고려하여 적당히 결정하면 되나, m=2 이상으로 하는 것이 바람직하다. m=1로 하면 노이즈에 의한 영향을 크게 받기 때문이다. 한편, m을 극단적으로 크게 하면, 특정 가스의 농도가 저하된 후에 있어서의 센서출력값의 저농도방향으로의 변화를 이동 차분값에 적절하게 반영시킬 수 없게 되므로 바람직하지 않다.

본 명세서에 있어서의 이동 차분값이란, 일련의 수치의 시계열에 속하는 수치 데이터에 대해서, 소정 간격을 두고서 대응하는 2개의 수치 데이터간의 차분값을 순차적으로 시간을 물리면서 얻은 때의 각 차분값을 말한다. 예를 들면, 시계열의 수치 데이터를 S(1), S(2), … S(n-m), S(n-m+1), … S(n), S(n+1) …로 하였을 때, 수치 데이터 S(n)과 이것보다 m회 과거의 수치 데이터 S(n-m)과의 차분값 DD(n) 등, DD(n)=S(n)-S(n-m), DD(n+1)=S(n+1)-S(n-m+1),…로서 부여되는 값을 말한다. 또한, 가스센서소자의 특성이나 센서출력값을 얻는 전자회로의 구성 등에 따라서 이동 차분값으로서 DD(n)=S(n-m)-S(n), DD(n+1)=S(n-m+1)-S(n+1) …을 사용할 수도 있다.

혹은, 청구항 3에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 히스테리시스 강도 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간 중에 얻어진 상기 센서출력값 중 가장 고농도방향의 값인 피크 센서출력값과 상기 직전의 고농도신호 발생기간의 개시시에 얻어진 상기 센서출력값인 개시시 센서출력값과의 차인 최대차를 포함하고, 상기 제 1 고농도 한계값 결정수단은, 상기 최대차가 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 제 1 고농도 한계값을 민감방향의 값으로 하는 가스검출장치로 하면 좋다.

본 발명의 가스검출장치에서는, 최대차를 포함하는 히스테리시스 강도 정보에 의거하여 제 1 고농도 한계값을 결정한다. 특정 가스의 농도의 낮은 상태에 관계하는 개시시 센서출력값과 특정 가스의 농도의 최대값에 관계하는 피크 센서출력값과의 차인 최대차는, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간에 쐬여진 특정 가스의 최대 농도에 대응한 크기가 된다고 생각된다. 게다가, 최대차가 0으로부터 멀어진 값일수록 전환 후에 발생하는 히스테리시스 현상의 크기가 커진다고 추측되기 때문에, 제 1 고농도 한계값을 보다 민감방향의 값으로 함으로써, 즉 적절한 제 1 고농도 한계값을 결정함으로써 적절하게 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 최대차로서는, 가스센서소자의 특성이나 센서출력값을 얻는 전자회로의 구성 등에 따라서 피크 센서출력값에서 개시시 센서출력값을 뺀 최대차로 하여도 되고, 개시시 센서출력값에서 피크 센서출력값을 뺀 최대차로 하여도 된다.

혹은, 청구항 3에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 히스테리시스 강도 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간에 있어서의 각각의 상기 센서출력값과 상기 기준값과의 차분값 중 가장 0으로부터 멀어진 값인 최대 차분값을 포함하고, 상기 제 1 고농도 한계값 결정수단은, 상기 최대 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 제 1 고농도 한계값을 민감방향의 값으로 하는 가스검출장치로 하면 좋다.

본 발명의 가스검출장치에서는, 센서출력값과 기준값과의 차분값 중 가장 0으로부터 멀어진 값인 최대 차분값을 포함하는 히스테리시스 강도 정보에 의거하여 제 1 고농도 한계값을 결정한다. 센서출력값과 기준값과의 차분값은 각 시점에서의 가스 농도의 크기를 어느 정도 반영하고 있다고 생각된다. 따라서, 최대 차분값은 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간에 쐬여진 특정 가스의 최대 농도(농도의 최대값)에 대응한 크기가 된다고 생각된다. 게다가, 최대 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록 전환 후에 발생하는 히스테리시스 현상의 크기가 커진다고 추측되기 때문에, 제 1 고농도 한계값을 보다 민감방향의 값으로 함으로써, 즉 적절한 제 1 고농도 한계값을 결정함으로써 적절하게 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 센서출력값과 기준값과의 차분값으로서는, 가스센서소자의 특성이나 센서출력값을 얻는 전자회로의 구성 등에 따라서, 센서출력값에서 기준값을 뺀 차분값으로 하여도 되고, 기준값에서 센서출력값을 뺀 차분값으로 하여도 된다.

또한, 청구항 3에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 히스테리시스 강도 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 계속시간을 포함하고, 상기 제 1 고농도 한계값 결정수단은, 상기 계속시간이 길수록 상기 제 1 고농도 한계값을 민감방향의 값으로 하는 가스검출장치로 하면 좋다.

히스테리시스 현상의 크기, 즉 검출감도의 저하의 크기는 가스센서소자가 고농도의 특정 가스에 쐬인 계속시간에도 의존한다고 생각된다. 특정 가스의 농도가 일정하더라도 긴 시간에 걸쳐서 쐬이게 되면, 많은 가스 분자가 흡착되고, 상대적으로 히스테리시스의 크기가 커지게 되어 검출감도의 저하가 커진다고 생각되기 때문이다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 계속시간을 포함하는 히스테리시스 강도 정보에 의거하여 제 1 고농도 한계값을 결정한다. 게다가, 계속시간이 길수록 히스테리시스 현상의 크기가 커진다고 추측되기 때문에, 제 1 고농도 한계값을 보다 민감방향의 값으로 함으로써, 즉 적절한 제 1 고농도 한계값을 결정함으로써 적절하게 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 청구항 1에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점으로부터 제 1 소정 기간 경과시에 상기 민감화 기간을 종료시키는 종료수단을 구비하는 가스검출장치로 하면 좋다.

일단 고농도신호 발생기간으로 된, 즉 일단은 가스센서소자가 고농도의 특정 가스에 쐬였다고 하는 것은, 가스센서소자에 쐬여진 특정 가스의 농도나 기간에 차이가 있다 하더라도, 저농도신호로의 전환 후 적어도 어느 정도의 기간에 걸쳐서 히스테리시스 현상이 발생하는 것은 피할 수 없다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 제 1 고농도 한계값을 사용하는 민감화 기간을 전환시점으로부터 제 1 소정 기간 경과시에 종료시킨다. 즉, 전환시점으로부터 제 1 소정 기간까지가 민감화 기간이 된다. 이것에 의해서 민감화 기간이 최저한으로 확보되며, 적어도 이 기간에 있어서의 검출감도의 저하를 방지할 수 있다. 또, 통상적인 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하는 전환 직후가 가장 크기 때문에, 최저한으로 전환 직후를 포함하도록 민감화 기간을 설정하기만 하면 충분한 경우도 많다고 생각된다. 게다가, 이와 같이 하면 용이하게 처리할 수 있어 제어가 간단하게 된다.

혹은, 청구항 1에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 히스테리시스 기간 정보에 의거하여 상기 민감화 기간의 종기(終期)를 미리 결정하는 종기선결수단(終期先決手段)을 구비하는 가스검출장치로 하면 좋다.

본 발명의 가스검출장치에서는, 히스테리시스 기간 정보에 의거하여 종기선결수단에 의해서 민감화 기간의 종기를 미리 결정한다. 따라서, 민감화 기간의 종기를 미리 또한 적절하게 결정할 수 있다.

히스테리시스 기간 정보란, 히스테리시스 기간의 장단(長短)에 관련되는 정보, 구체적으로는 고농도신호에서 저농도신호로의 전환 이후에 발생될 것으로 예상되는 히스테리시스 현상의 발생기간의 길이에 관련되는 정보를 말한다. 또한, 구체 적으로는, 예를 들면, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 혹은 그 전후에 있어서의 센서출력값의 변화의 크기(기울기)나, 전환 전에 고농도신호가 계속되고 있었던 기간의 길이, 전환 전의 고농도신호 계속기간에 있어서의 센서출력값의 피크값의 크기, 전환 전의 고농도신호 계속기간에 있어서의 센서출력값과 기준값과의 차분값에 대한 피크값의 크기 등을 들 수 있다. 또, 고농도신호 발생기간에 있어서의 고농도신호 전환시의 센서출력값과 각 시점에서의 센서출력값과의 차의 합(적분), 혹은 고농도신호 발생기간에 있어서의 센서출력값과 기준값과의 차분값의 합(적분) 등도 들 수 있다. 또, 이러한 합을 고농도신호 전환시로부터 저농도신호 전환시까지의 기간으로 나눈 평균값을 사용할 수도 있다.

또한, 민감화 기간의 종기결정 전까지 얻어진 정보를 상기 히스테리시스 기간 정보로서 사용할 수 있기 때문에, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점에서 얻어지는 정보 외에, 전환시점보다 이전에 얻어진 정보, 및 전환 이후 종기결정시점까지에서 얻어진 정보, 즉 3개의 정보 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.

또한, 청구항 9에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 현재의 상기 센서출력값과 소정 사이클수 j회(j는 1이상의 정수)만큼 과거에 취득된 상기 센서출력값인 j회 과거 센서출력값으로부터 종기 결정용의 이동 차분값을 산출하는 종기 결정용 이동 차분값 산출수단을 구비하고, 상기 히스테리시스 기간 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점에서, 상기 전환시점으로부터의 소정 시간 전에 또는 상기 전환시점으로부터 소정 시간 경과 후에 얻어진 상기 종기 결정용의 이동 차분값을 포함하고, 상기 종기선결수단은, 상기 히스테리시스 기간 정보로서 사용하는 상기 종기 결정용의 이동 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 민감화 기간의 종기를 늦춘 시점으로 하는 가스검출장치로 하면 좋다.

본 발명자들은, 일반적으로 특정 가스의 농도가 저하된 직후의 센서저항값이나 센서출력값의 저농도방향으로의 변화가 크면, 그 후 장시간에 걸쳐서 센서저항값이나 센서출력값이 저농도방향으로 계속해서 변화하는 것을 발견하였다. 또, 이와 같은 경우에는, 히스테리시스 현상에 의해서 발생하는 센서저항값이나 센서출력값의 변화가 계속해서 길어지게 되어 히스테리시스 기간이 길어지는 것도 발견하였다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 혹은 전환시점 전후에 얻어진 종기 결정용의 이동 차분값을 포함하는 히스테리시스 기간 정보에 의거하여 민감화 기간의 종기를 미리 결정한다. 이동 차분값은 그 성질상, 소정 사이클 j회분의 시간이 경과한 2개의 센서출력값의 변화량, 즉 기울기를 나타내고 있다. 따라서, 전환시점 등에 있어서의 종기 결정용의 이동 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록, 즉 이동 차분값의 절대값이 클수록 그 후의 센서출력값의 저농도방향으로의 변화가 커짐과 아울러, 히스테리시스 현상이 계속해서 길어지기 때문에, 장기간에 걸쳐서 특정 가스의 검출감도가 저하된다고 추측된다. 그래서, 이동 차분값의 절대값이 클수록 민감화 기간의 종기를 더 늦게 함으로써, 즉 적절한 길이의 민감화 기간을 설정함으로써 적절하게 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

혹은, 청구항 9에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 히스테리시스 기간 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간 중에 얻어진 상기 센서출력값 중 가장 고농도방향의 값인 피크 센서출력값과 상기 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 개시시에 얻어진 상기 센서출력값인 개시시 센서출력값과의 차인 최대차를 포함하고, 상기 종기선결수단은, 상기 최대차가 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 민감화 기간의 종기를 늦춘 시점으로 하는 가스검출장치로 하면 좋다.

히스테리시스 현상의 계속시간, 즉 검출감도 저하의 계속시간은 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간에 쐬여진 특정 가스의 최대 농도(농도의 최대값)에 의존한다고 생각되고, 최대 농도가 높으면 많은 특정 가스가 흡착되기 때문에, 히스테리시스 기간도 길어진다고 생각된다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 특정 가스의 농도의 낮은 상태에 관계하는 개시시 센서출력값과 특정 가스의 농도의 최대값에 관계하는 피크 센서출력값으로부터 얻는 최대차를 포함하는 히스테리시스 기간 정보에 의거하여 민감화 기간의 종기를 미리 결정한다. 게다가, 최대차가 0으로부터 멀어진 값일수록 히스테리시스 기간의 길이가 길다고 예측되기 때문에, 민감화 기간의 종기를 더 늦춤으로써, 적절한 기간에 걸쳐서 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 최대차로서는, 가스센서소자의 특성이나 센서출력값을 얻는 전자회로의 구성 등에 따라서, 피크 센서출력값에서 개시시 센서출력값을 뺀 최대차로 하여도 되고, 개시시 센서출력값에서 피크 센서출력값을 뺀 최대차로 하여도 된다.

혹은, 청구항 9에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 히스테리시스 기간 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간에 있어서의 각각의 상기 센서출력값과 상기 기준값과의 차분값 중 가장 0으로부터 멀어진 값인 최대 차분값을 포함하고, 상기 종기 선결수단은, 상기 최대 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 민감화 기간의 종기를 늦춘 시점으로 하는 가스검출장치로 하면 좋다.

본 발명의 가스검출장치에서는, 센서출력값과 기준값과의 차분값 중 가장 0으로부터 멀어진 값인 최대 차분값을 포함하는 히스테리시스 기간 정보에 의거하여 민감화 기간의 종기를 미리 결정한다. 게다가, 최대 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록 히스테리시스 기간의 길이가 길다고 예측되기 때문에, 민감화 기간의 종기를 더 늦춤으로써 적절한 기간에 걸쳐서 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 센서출력값과 기준값과의 차분값으로서는, 가스센서소자의 특성이나 센서출력값을 얻는 전자회로의 구성 등에 따라서, 센서출력값에서 기준값을 뺀 차분값으로 하여도 되고, 기준값에서 센서출력값을 뺀 차분값으로 하여도 된다.

또, 청구항 9에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 히스테리시스 기간 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 계속시간을 포함하고, 상기 종기 선결수단은, 상기 계속시간이 길수록 상기 민감화 기간의 종기를 늦춘 시점으로 하는 가스검출장치로 하면 좋다.

히스테리시스 현상의 계속시간은, 쐬여진 특정 가스의 계속시간에도 의존한다고 생각된다. 즉, 특정 가스의 농도가 일정하더라도 긴 시간에 걸쳐서 쐬이게 되 면, 그만큼 히스테리시스 기간이 길어진다고 생각된다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 계속시간을 포함하는 히스테리시스 기간 정보에 의거하여 민감화 기간의 종기를 미리 결정한다. 게다가, 계속시간이 길수록 히스테리시스 기간의 길이가 길다고 예측되기 때문에, 민감화 기간의 종기를 더 늦춤으로써 적절한 기간에 걸쳐서 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

혹은, 청구항 1에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 현재의 상기 센서출력값과 소정 사이클수 i회(i는 1이상의 정수)만큼 과거에 취득된 상기 센서출력값인 i회 과거 센서출력값으로부터 교대(交代) 결정용의 이동 차분값을 산출하는 교대 결정용 이동 차분값 산출수단과, 소정값을 기준으로 하여 상기 교대 결정용의 이동 차분값이 0과 같은 측에 있는지 아닌지를 판단하는 이동 차분값 판단수단을 포함하고, 상기 농도상승 검지수단에서는, 상기 교대 결정용의 이동 차분값이 0과 같은 측이 된 때 이후, 상기 고농도 한계값으로서 상기 제 1 고농도 한계값 대신에 상기 제 2 고농도 한계값을 사용하는 가스검출장치로 하면 좋다.

고농도신호에서 저농도신호로의 전환 후, 특정 가스의 농도가 다시 상승하지 않은 경우에는, 시간의 경과와 함께 히스테리시스 현상이 수습됨으로써, 센서출력값의 저농도방향으로의 변화가 적어지게 되어 거의 특정 가스의 농도의 낮은 상태에 대응한 센서출력값이 취득된다고 생각된다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 교대 결정용의 이동 차분값( 예를 들면, S(n)-S(n-i))이 소정값을 기준으로 하여 0과 같은 측의 값으로 되었는지 아닌지를 판단하고, 교대 결정용의 이동 차분값이 0과 같은 측으로 된 때, 제 1 고농도 한계값 대신에 제 2 고농도 한계값을 사용한다. 즉, 민감화 기간을 종료시킨다. 교대 결정용의 이동 차분값이 소정값을 기준으로 하여 0과 같은 측의 값으로 되었다는 것은, 센서출력값의 저농도방향으로의 변화가 적어져서 이동 차분값이 0에 가깝게 된 것을 나타내고 있기 때문이다. 이와 같이, 사용하는 고농도 한계값을 적절한 때에 제 1 고농도 한계값에서 통상의 제 2 고농도 한계값으로 교대할 수 있기 때문에, 적절한 기간에 걸쳐서 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

혹은, 청구항 1에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 현재의 상기 센서출력값과 소정 사이클수 i회(i는 1이상의 정수)만큼 과거에 취득된 상기 센서출력값인 i회 과거 센서출력값으로부터 교대 결정용의 이동 차분값을 산출하는 교대 결정용 이동 차분값 산출수단과, 소정값을 기준으로 하여 상기 교대 결정용의 이동 차분값이 0과 같은 측에 있는지 아닌지를 판단하는 이동 차분값 판단수단을 포함하고, 상기 농도상승 검지수단에서는, 상기 교대 결정용의 이동 차분값이 0과 같은 측이 되고서 소정 기간의 경과 이후, 상기 고농도 한계값으로서 상기 제 1 고농도 한계값 대신에 상기 제 2 고농도 한계값을 사용하는 가스검출장치로 하면 좋다.

상기한 바와 같이, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환 이후, 특정 가스의 농도가 다시 상승하지 않은 경우에는, 시간의 경과와 함께 센서출력값의 저농도방향으로의 변화가 적어지게 된다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 교대 결정용의 이동 차분값(예를 들면, S(n)-S(n-i))이 소정값을 기준으로 하여 0과 같은 측의 값으로 되었는지 아닌지를 판단하고, 교대 결정용의 이동 차분값이 0과 같은 측으로 된 후, 소정 기간의 경과를 기다리고서 제 1 고농도 한계값 대신에 제 2 고농도 한계값을 사용한다. 즉, 민감화 기간을 종료시킨다. 교대 결정용의 이동 차분값(예를 들면, S(n)-S(n-i))이 소정값을 기준으로 하여 0과 같은 측의 값으로 되었다는 것은, 센서출력값의 저농도방향으로의 변화가 적어져서 이동 차분값이 0에 가깝게 된 것을 나타내고 있기 때문이다.

그런데, 만일 특정 가스의 농도가 상승하여 센서출력값이 고농도방향으로 변화하였기 때문에, 이동 차분값이 소정값을 기준으로 하여 0과 같은 측으로 된 경우, 그 시점에서 고농도 한계값을 제 1 고농도 한계값보다도 고농도방향의 값인 제 2 고농도 한계값으로 교대하면(즉, 민감화 기간을 종료시키고, 고농도 한계값을 민감방향이 아닌 값으로 교대한다), 센서출력값이 기준값보다도 고농도 한계값 만큼 이상으로 고농도방향측의 값으로 되는 것이 어려워지기 때문에, 특정 가스의 농도 상승을 검지하기 어렵게 되거나 검지가 늦어지게 되는 경우가 있을 수 있다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 소정 기간의 경과를 기다리고서 제 1 고농도 한계값 대신에 제 2 고농도 한계값을 사용한다. 즉, 민감화 기간을 이 소정 기간만큼 연장하기 때문에, 특정 가스의 농도가 상승하여 센서출력값이 고농도방향으로 변화한 경우에도, 이 소정 기간 내라면, 제 1 고농도 한계값을 사용하여 특정 가스의 농도 상승을 검지할 수 있기 때문에, 확실하게 또한 빠르게 특 정 가스의 농도 상승을 검지할 수 있다.

또한, 청구항 14 또는 청구항 15에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 교대 결정용 이동 차분값 산출수단은, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점으로부터, 상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 개시하고, 또는 상기 전환시점 이전에 얻어진 상기 센서출력값을 사용하지 않고, 상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 재개하고, 상기 전환시점으로부터 상기 소정 사이클수 i회분의 상기 센서출력값을 취득하기까지의 기간에는, 상기 전환시점에서 얻어진 상기 센서출력값과 그 후의 각 사이클에서 얻어진 상기 센서출력값과의 차분값을, 각 사이클에 있어서의 상기 교대 결정용의 이동 차분값으로 하는 가스검출장치로 하면 좋다.

교대 결정용의 이동 차분값을 사용하는 상기한 2개의 청구항에 있어서, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점보다 이전부터 교대 결정용의 이동 차분값을 순차적으로 계속해서 산출하면, 센서출력값의 변화 상태나 소정 사이클수 i회의 값에 따라서는 실제로는 히스테리시스 현상이 발생하고 있는데도 전환시점에서 산출한 이동 차분값이 히스테리시스 현상의 발생을 나타내는 값으로 되지 않는 일이 있다. 이것은, 예를 들면, 특정 가스의 농도의 상승과 하강이 짧은 시간에 발생한 경우 등, 특정 가스의 농도의 상승과 하강에 의해서 발생하는 센서출력값의 산(山)형상의 변화(혹은 곡(谷)형상의 변화)의 폭에 대해서, 소정 사이클수 i회의 경과에 요하는 기간이 같은 정도 이상으로 되어 있는 경우에 발생한다고 생각된다. 이러한 경우에는, 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하가 발생하였음에도 불구하고 적절하게 민감화 기간을 설정할 수 없기 때문에, 검출감도가 저하된 그대로의 상태 로 되게 된다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점에서 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 개시 또는 재개한다. 그런데, 개시 또는 재개하고서 소정 사이클수 i회분의 센서출력값이 얻어지기까지의 기간에는 본래 이동 차분값을 얻을 수 없다. 그러나, 본 가스검출장치에서는, 이 기간에는 전환시점에서 얻어진 센서출력값(S(n))과 그 후의 각 사이클에서 얻어진 센서출력값(S(n+b), b=1,2,…,i)과의 차분값(DI(n)=S(n)-S(n+b))을 각 사이클에서의 교대 결정용의 이동 차분값으로 하고, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점에서 1사이클 후부터 교대 결정용의 이동 차분값을 얻고 있다. 그리고, 이동 차분값 판단수단에서 상기 교대 결정용의 이동 차분값이 소정값을 기준으로 하여 0과 같은 측에 있는지 아닌지를 판단하고, 이 이동 차분값이 0과 같은 측으로 된 때에 제 1 고농도 한계값 대신에 제 2 고농도 한계값을 사용하도록 전환된다.

이와 같이 하면, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 이후에 얻어진 센서출력값을 사용하여 교대 결정용의 이동 차분값을 산출할 수 있기 때문에, 상기한 문제점을 발생시키는 일 없이, 확실하게 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 청구항 14 또는 청구항 15에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 교대 결정용 이동 차분값 산출수단은, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점으로부터, 상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 개시하고, 또는 상기 전환시점 이전에 얻어진 상기 센서출력값을 사용하지 않고, 상기 교대 결정용의 이 동 차분값의 산출을 재개하고, 상기 전환시점으로부터 상기 소정 사이클수 i회분의 상기 센서출력값을 취득하기까지의 기간은, 상기 전환시점에서 얻어진 상기 센서출력값과 상기 전환시점으로부터 b사이클(b는 1∼i까지의 정수) 후에 얻어진 상기 센서출력값과의 차분값에 i/b를 곱한 값을 각 사이클에 있어서의 상기 교대 결정용의 이동 차분값으로 하는 가스검출장치로 하면 좋다.

이미 설명한 바와 같이, 교대 결정용의 이동 차분값을 사용하는 상기한 2개의 청구항에 있어서, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점보다 이전부터 교대 결정용의 이동 차분값을 순차적으로 계속해서 산출하면, 센서출력값의 변화 상태나 소정 사이클수 i회의 값의 선택에 따라서는, 실제로는 히스테리시스 현상이 발생하고 있는데도 전환시점에서 산출한 이동 차분값이 히스테리시스 현상의 발생을 나타내는 값으로 되지 않는 일이 있다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점에서 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 개시 또는 재개한다. 그런데, 개시 또는 재개하고서 소정 사이클수 i회분의 센서출력값이 얻어지기까지의 기간에는 본래 이동 차분값을 얻을 수 없다. 그래서, 이 기간에는 전환시점에서 얻어진 센서출력값(S(n))과 그 후의 각 사이클에서 얻어진 센서출력값(S(n+b), b=1,2,…,i)과의 차분값에 i/b를 곱한 값(DI(n)=(S(n)-S(n+b))ㆍi/b)을 각 사이클에서의 교대 결정용의 이동 차분값으로 하고, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점에서 1사이클 후부터 교대 결정용의 이동 차분값을 얻고 있다. 그리고, 이동 차분값 판단수단에서 상기 교대 결정용의 이동 차분값이 소정값을 기준으로 하여 0과 같은 측에 있는지 아닌지를 판단하고, 이 이동 차분값이 0과 같은 측으로 된 때에 제 1 고농도 한계값 대신에 제 2 고농도 한계값을 사용하도록 전환된다.

이와 같이 하면, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 이후에 얻어진 센서출력값을 사용하여 교대 결정용의 이동 차분값을 산출할 수 있기 때문에, 상기 한 문제점을 발생시키는 일 없이, 확실하게 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

또, 차분값(S(n)-S(n-b))에 i/b를 곱하지 않고 이동 차분값으로서 사용하는 경우에는, 전환 직후(b가 적은 경우)일수록 이동 차분값이 적어지기 때문에, 이동 차분값과 비교하는 소정값의 선택에 제한이 있다. 이것에 대해서, 본 발명과 같이 차분값에 i/b를 곱한 값을 이동 차분값으로 함으로써, 각 사이클에 있어서 b사이클분의 기간에 발생한 변화가 i사이클 계속되었다고 한 경우의 이동 차분값에 상당하는 값이 얻어지기 때문에, 이동 차분값과 비교하는 기준값의 선택을 보다 적절하게 선택할 수 있다.

또, 청구항 1에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 개시시에 얻어진 상기 센서출력값인 개시시 센서출력값과 이 고농도신호 발생기간 중에 얻어진 상기 센서출력값 중 가장 고농도방향의 값인 피크 센서출력값과의 사이의 값인 해제 한계값보다도 현재의 상기 센서출력값이 저농도방향측의 값으로 되었는지 아닌지를 판단하는 판단수단을 포함하고, 상기 농도상승 검지수단은, 상기 현재의 센서출력값이 상기 해제 한계값보다도 저농도방향측의 값으로 된 때 이후, 상기 고농도 한계값으로서 상기 제 1 고농도 한계값 대신에 상기 제 2 고농도 한계값을 사용하는 가스검출장치로 하면 좋다.

상기한 바와 같이, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환 이후, 특정 가스의 농도가 다시 상승하지 않은 경우에는, 시간의 경과와 함께 히스테리시스 현상이 수습됨으로써, 센서출력값의 저농도방향으로의 변화가 적어지게 되어 거의 특정 가스의 농도의 낮은 상태에 대응한 센서출력값이 취득되게 된다.

만일, 이 경우에 가스의 농도변화와는 관계없이 습도나 온도변화에 의해서 센서저항값 및 센서출력값이 변화하는 드리프트 현상이 없었다고 하면, 얻어지는 센서출력값은 고농도신호에서 저농도신호로의 전환 직전의 고농도신호 발생기간의 개시시에 얻어진 개시시 센서출력값과 거의 같은 값이 된다고 생각된다. 따라서, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환 이후에 얻어진 현재의 센서출력값이 개시시 센서출력값보다도 저농도방향의 값이 되면, 히스테리시스 현상이 수습되었다고 생각되므로, 제 1 고농도 한계값 대신에 제 2 고농도 한계값을 사용하도록 하는 수법을 생각할 수 있다.

그런데, 이와 같이 하면, 드리프트 현상이 있었던 경우에는, 드리프트에 의한 변화 방향에 의해서 센서출력값이 고농도신호를 발생한 시점의 센서출력값과 거의 같은 값까지 되돌아 가지 않는 경우도 있을 수 있다. 특히, 고농도신호 발생기간 중에 얻어진 피크 센서출력값이 크면 히스테리시스 기간이 길어지기 때문에, 드리프트의 영향을 쉽게 받게 되고, 센서출력값이 고농도신호를 발생한 시점의 센서출력값과 거의 같은 값까지 되돌아 가지 않을 가능성이 높아지게 된다. 이와 같이 되면, 현재의 센서출력값이 개시시 센서출력값보다도 저농도방향의 값으로 되지 않는 경우가 생길 수 있다. 즉, 히스테리시스 현상이 이미 종료하였는데도 제 1 고농도 한계값을 계속해서 사용하는 경우가 생길 수 있다.

이것에 대해서, 본 발명의 가스검출장치에서는, 판단수단에서 개시시 센서출력값과 피크 센서출력값과의 사이의 값인 해제 한계값보다도 현재의 센서출력값이 저농도방향측의 값으로 되었는지 아닌지를 판단하고, 현재의 센서출력값이 저농도방향측의 값으로 된 때에 제 1 고농도 한계값 대신에 제 2 고농도 한계값을 사용한다. 이와 같이, 해제 한계값을 개시시 센서출력값과 피크 센서출력값과의 사이의 값으로 하였기 때문에, 제 1 고농도 한계값을 사용하는 민감화 기간을 유한의 기간으로 할 수 있다.

또한, 청구항 20에 기재된 가스검출장치에 있어서는, 상기 해제 한계값은, 상기 피크 센서출력값과 상기 개시시 센서출력값과의 차의 1/a(단 a>1)만큼 상기 개시시 센서출력값보다도 상기 피크 센서출력값측의 값인 가스검출장치로 하면 좋다.

본 발명의 가스검출장치에서는, 해제 한계값은 개시시 센서출력값과 피크 센서출력값에 대응한 값이 되다. 개시시 센서출력값과 피크 센서출력값은 그때마다 다른 값이 되기 때문에, 이와 같이 함으로써 언제나 적절한 해제 한계값을 얻을 수 있다.

또한, 수치 a의 크기는 가스검출장치에 사용하는 가스센서소자나 사이클 시간, 드리프트의 영향 등을 고려하여 적당히 선택할 수 있다.

또한, 청구항 22에 기재된 다른 해결수단은, 특정 가스의 농도에 따라서 센서저항값이 변화하는 가스센서소자를 사용하는 가스검출장치로서, 상기 센서저항값에 대응한 센서출력값을 소정의 사이클 시간마다 취득하는 취득수단과, 상기 센서출력값을 사용하여 상기 특정 가스의 농도변화를 검지하고, 상기 특정 가스의 농도가 낮을 때에 저농도신호를 발생하고, 상기 특정 가스의 농도가 높을 때에 고농도신호를 발생하는 농도검지수단을 구비하고, 상기 농도검지수단은, 민감화 기간의 종기를 결정하는 종기결정수단(終期決定手段)을 포함하고, 상기 저농도신호의 발생기간 중, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환 이후 상기 민감화 기간의 종기까지의 기간에는, 상기 저농도신호의 발생기간 중의 다른 기간에 있어서 상기 센서출력값의 고농도방향으로의 변화에 의해서 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생시키는 경우에 비해서, 상기 센서출력값의 고농도방향으로의 작은 변화에 의해서도 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 가스검출장치이다.

본 발명의 가스검출장치에서는, 민감화 기간에는 다른 기간에 비해서 고농도방향으로의 작은 센서출력값의 변화에 의해서도 고농도신호를 발생할 수 있다. 따라서, 이 민감화 기간에는 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하를 커버함으로써 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있다.

또한, 청구항 23에 기재된 다른 해결수단은, 특정 가스의 농도에 따라서 센서저항값이 변화하는 가스센서소자를 사용하는 가스검출장치로서, 상기 센서저항값에 대응한 센서출력값을 소정의 사이클 시간마다 취득하는 취득수단과, 상기 센서출력값을 사용하여 상기 특정 가스의 농도변화를 검지하고, 상기 특정 가스의 농도가 낮을 때에 저농도신호를 발생하고, 상기 특정 가스의 농도가 높을 때에 고농도신호를 발생하는 농도검지수단을 구비하고, 상기 농도검지수단은, 상기 저농도신호의 발생기간에 있어서, 상기 센서출력값이 기준값보다도 고농도 한계값 만큼 이상으로 고농도방향측의 값일 때에 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생하는 농도상승 검지수단과, 상기 고농도신호의 발생기간에 있어서, 상기 센서출력값이 상기 기준값보다도 저농도 한계값 만큼 이상으로 저농도방향측의 값일 때에 상기 고농도신호 대신에 상기 저농도신호를 발생하는 농도저하 검지수단과, 민감화 기간의 종기를 결정하는 종기결정수단을 포함하고, 상기 농도상승 검지수단에서는, 상기 저농도신호의 발생기간 중, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환 이후 상기 민감화 기간의 종기까지의 기간에는, 상기 저농도신호의 발생기간 중의 다른 기간에 있어서 상기 센서출력값의 고농도방향으로의 변화에 의해서 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생시키는 경우에 비해서, 상기 센서출력값의 고농도방향으로의 작은 변화에 의해서도 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 가스검출장치이다.

본 발명의 가스검출장치에서는, 민감화 기간에는 다른 기간에 비해서 고농도방향으로의 작은 센서출력값의 변화에 의해서도 고농도신호를 발생할 수 있다. 따라서, 이 민감화 기간에는 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하를 커버함으로써, 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있다.

또한, 청구항 1 내지 청구항 25 중 어느 한 항에 기재된 가스검출장치를 포함하는 차량용 오토 벤틸레이션 시스템으로 하면 좋다.

이 차량용 오토 벤틸레이션 시스템에서는, 히스테리시스 현상에 의한 특정 가스의 농도 상승에 대한 검출감도의 저하를 보완할 수 있는 가스검출장치를 사용하고 있기 때문에, 예를 들면 히스테리시스 현상이 발생하고 있는 경우에도 적절하게 플랩을 개폐할 수 있다.

(발명의 실시형태)

(제 1 실시형태)

본 발명의 제 1 실시형태에 대해서 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

도 1에 제 1 실시형태의 가스검출장치(10)의 회로도 및 블럭도와, 이것을 포함하는 차량용 오토 벤틸레이션 시스템(100)의 개략 구성을 나타낸다. 이 오토 벤틸레이션 시스템(100)은 특정 가스의 농도 변화에 따라서 농도신호(LV)를 출력하는 가스검출장치(10)와, 플랩(34)을 회동시켜서 내부공기 도입용 덕트(32) 및 외부공기 도입용 덕트(33) 중 어느 하나를 덕트(31)에 접속시키는 환기계(30)와, 농도신호(LV)에 따라서 환기계(30)의 플랩(34)을 제어하는 전자제어 어셈블리(20)를 구비하고 있다.

우선, 가스검출장치(10)에 대해서 설명한다.

상기 가스검출장치(10)는, 피측정가스(본 제 1 실시형태에서는 대기) 중에 NOx 등과 같은 산화성 가스성분이 있는 경우에, 이것에 반응하여 산화성 가스성분의 농도 상승과 함께 센서저항값(Rs)이 상승하는 타입의 산화물 반도체 가스센서소자(11)를 사용한 것이다. 상기 가스센서소자(11)는 자동차의 차실 밖에 배치된다.

상기 가스센서소자(11)를 사용하여 센서저항값 변환회로(14), 버퍼(13), A/D변환회로(15)로 이루어지는 센서출력값 취득회로(19)에 의해서 센서출력값(S(n))을 취득한다. 센서저항값 변환회로(14)는 상기 가스센서소자(11)의 센서저항값(Rs)에 대응한 센서출력전위(Vs)를 출력한다. 구체적으로는, 전원전압(Vcc)을 가스센서소자(11)와 검출저항값(Rd)을 가지는 검출저항(12)에 의해서 분압한 동작점(Pd)의 센서출력전위(Vs)를 버퍼(13)를 통해서 출력하도록 되어 있다. 따라서, 상기 센서저항값 변환회로(14)에서는 NOx 등과 같은 산화성 가스의 농도가 상승하면, 센서저항값(Rs)이 상승하여 센서출력전위(Vs)가 상승하도록 구성되어 있다.

버퍼(13)의 출력(센서출력전위(Vs))은 A/D변환회로(15)에 입력되고, 소정의 사이클 시간마다 디지탈화된 현재의 센서출력값(S(n))으로서 출력되어 마이크로컴퓨터(16)의 입력단자(17)에 입력된다. n은 순서를 나타내는 일련의 정수이다.

따라서, 본 제 1 실시형태에서는 센서저항값(Rs)에 대해서 "고농도방향"이란 센서저항값(Rs)이 높아지는 방향을 말한다. 또, 산화성 가스의 농도가 높아지면 센서출력값(S(n))이 큰 값이 되기 때문에, 센서출력값(S(n))에 대해서 "고농도방향"이란 센서출력값(S(n))이 커지는 방향을 말한다. 또, 산화성 가스의 농도가 높아지면 센서출력값(S(n))이 큰 값이 됨으로써 후술하는 베이스값(B(n))이나 차분값(D(n))도 큰 값이 되다. 따라서, 베이스값(B(n))이나 차분값(n)에 대해서도 "고농도방향"이란 베이스값(B(n))이나 차분값(D(n))이 커지는 방향을 말한다. 한편, "저농도방향"이 상기한 것과 반대가 되는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 후술하는 제 2∼제 8 실시형태 및 제 1∼제 9 변형형태에서도 같다.

상기 마이크로컴퓨터(16)의 출력단자(18)에서는 전자제어 어셈블리(20)를 제어하기 위한 고농도신호와 저농도신호 중 어느 하나의 농도신호(LV)가 출력된다. 상기 전자제어 어셈블리(20)는 자동차의 내부공기순환 및 외부공기도입을 전환하는 환기계(30)의 플랩(34)을 제어하는 것이다. 이 전자제어 어셈블리(20)는, 구체적으로는 자동차의 실내에 연결되는 덕트(31)에 2갈래로 접속된, 내부공기를 도입하여 순환시키는 내부공기 도입용 덕트(32)와 외부공기를 도입하는 외부공기 도입용 덕트(33)를 전환하는 플랩(34)을 제어하는 것이다.

상기 전자제어 어셈블리(20)에 있어서의 플랩구동회로(21)는, 마이크로컴퓨터(16)의 출력단자(18)로부터의 농도신호(LV){본 제 1 실시형태에 입각하여 말하면, NOx 등과 같은 산화성 가스성분의 농도가 상승하였는지 하강하였는지를 나타내는 농도신호(LV)}에 따라서 엑추에이터(22)를 동작시켜 플랩(34)을 회동시킴으로써 내부공기 도입용 덕트(32) 및 외부공기 도입용 덕트(33) 중 어느 하나를 덕트(31)에 접속시킨다.

예를 들면, 도 2의 플로차트에 나타낸 바와 같이, 스텝 S1에서 초기설정을 한 후, 스텝 S2에서 농도신호(LV)의 레벨을 취득하고, 스텝 S3에서 농도신호(LV)가 하이레벨인지 아닌지, 즉 고농도신호가 발생중인지 아닌지를 판단한다. 여기서, No인 경우, 즉 저농도신호가 발생중인 경우에는 특정 가스의 농도가 낮은 것이므로 스텝 S4에서 플랩(34)의 개방을 지시한다. 따라서, 플랩(34)이 회동하여 외부공기 도입용 덕트(33)가 덕트(31)에 접속됨으로써 외부공기가 차실 내로 도입된다. 한편, 스텝 S3에서 Yes인 경우, 즉 고농도신호가 발생중인 경우에는 차실 밖의 특정 가스의 농도가 높은 것이므로 스텝 S5에서 플랩(34)의 폐쇄를 지시한다. 따라서, 플랩(34)이 회동하여 내부공기 도입용 덕트(32)가 덕트(31)에 접속됨으로써 외부공기가 도입되는 것이 차단됨과 동시에 내부공기순환으로 된다.

덕트(31) 내에는 공기를 압송하는 팬(35)이 설치되어 있다. 또한, 플랩구동회로(21)는 농도신호(LV)만에 대응하여 플랩(34)을 개폐하도록 하여도 되지만, 예를 들면, 마이크로컴퓨터 등을 사용하여 가스검출장치(10)에 의한 농도신호(LV) 이외에, 도 1에 파선으로 나타낸 바와 같이 실온센서나 습도센서, 외부공기 온도센서 등으로부터의 정보도 가미하여 플랩(34)을 개폐하도록 하여도 된다.

마이크로컴퓨터(16)에서는 입력단자(17)에 입력된 센서출력값(S(n))을 후술하는 플로에 따른 처리를 함으로써 가스센서소자(11)의 센서저항값(Rs)이나 그 변화 등으로부터 산화성 가스성분의 농도 변화를 검출한다. 상기 마이크로컴퓨터(16)는 공지의 구성으로 되어 있으며, 그 상세에 대해서는 도시하지 않았으나 연산을 하는 마이크로 프로세서, 프로그램이나 데이터를 일시 기억하여 두는 RAM, 프로그램이나 데이터를 유지하는 ROM 등을 포함한다. 또, 버퍼(13)나 A/D변환회로(15)도 포함하는 것을 사용할 수도 있다.

계속해서, 마이크로컴퓨터(16)에서의 제어를 도 3의 플로차트를 따라서 설명한다. 자동차의 엔진이 구동되면 본 제어시스템이 기동한다. 가스센서소자(11)가 활성상태로 되는 것을 기다리고, 우선 스텝 S1O에서 초기설정을 한다. 초기설정의 베이스값(B(0))으로서 가스센서소자(11)가 활성상태로 된 당초의 센서출력값(S(0))을 기억하여 둔다(B(0)=S(0)). 또, 농도신호(LV)로서 저농도신호를 발생시켜 둔다. 구체적으로는 농도신호(LV)를 로우레벨로 하여 둔다.

이어서, 스텝 S20에서 고농도 한계값(Tu)을 설정한다. 이어서, 스텝 S30에서는 가스의 농도 변화를 검지한다. 후술하는 바와 같이, 이 스텝 S30의 서브루틴에서 산화성 가스성분의 농도에 대한 상승 및 저하를 검지하고, 이것에 대응하여 고농도신호 및 저농도신호를 발생한다. 그 후, 스텝 S40에서 히스테리시스 처리용 데이터를 취득한다. 또한, 스텝 S50에서는 고농도신호가 발생중인지 아닌지, 구체적으로는 고농도 플래그가 세트되어 있는지 아닌지를 판단하고, Yes인 경우, 즉 고농도신호의 발생기간 중인 경우에는 스텝 S20으로 되돌아 간다. 한편, No인 경우, 즉 저농도신호의 발생기간 중인 경우에는 스텝 S60으로 진행하여 민감화 기간의 처리를 한다. 저농도신호의 발생기간, 구체적으로는 고농도신호에서 저농도신호로의 전환 후 잠시 동안은 히스테리시스 현상이 발생하고 있을 가능성이 높다. 그래서, 이 히스테리시스 현상이 발생하고 있는 동안에는 센서출력값(S(n))의 고농도방향으로의 약간의 변화에 의해서도 고농도신호를 발생할 수 있도록, 통상보다도 농도 상승의 검출감도를 민감하게 하는 것이다. 후술하는 바와 같이, 스텝 S60의 서브루틴에서는 히스테리시스 현상이 발생하고 있는지 아닌지를 히스테리시스 처리용 데이터를 사용하여 소정의 수법에 의해서 판단하고, 민감화 플래그를 세트 또는 리세트한다. 그 후, 스텝 S20으로 되돌아 간다.

스텝 S20에 있어서, 민감화 플래그가 세트되어 있을 때에는 농도 상승의 검출감도를 높이기 위해서 고농도 한계값(Tu)을 상대적으로 민감방향의 값으로 변경한다. 후술하는 바와 같이, 산화성 가스의 농도가 높아지면 차분값(D(n))이 커지게 된다. 또, 고농도 한계값(Tu)과 상기 차분값(D(n))을 비교하여 고농도 플래그의 세트 여부를 판단한다. 이와 같이, 본 제 1 실시형태에서는 고농도 한계값(Tu)을 작은 값으로 하는 것이 고농도 한계값(Tu)을 민감방향으로 변화시키는 것에 상당한다. 따라서, 민감화 기간에는 고농도 한계값(Tu)이 이것 이외의 기간에 비해서 민감방향의 값, 구체적으로는 고농도 한계값(Tu)이 작은 값으로 변경됨으로써 농도 상승의 검출감도가 높아지게 된다.

또한, 후술하는 각 제 2∼제 8 실시형태 및 제 1∼제 9 변형형태에서도 같다.

계속해서, 도 4에 나타낸 스텝 S20의 고농도 한계값(Tu)의 설정의 서브루틴에 대해서 설명한다.

우선 스텝 S21에서 민감화 플래그가 세트되어 있는지 아닌지를 판단한다. 여기서, No인 경우, 즉 민감화 플래그가 세트되어 있지 않은 경우에는 스텝 S23으로 진행하여 고농도 한계값(Tu)으로서 통상시를 위한 제 2 고농도 한계값(Tu2)을 대입하고 메인루틴으로 되돌아 간다. 한편, Yes인 경우, 즉 민감화 플래그가 세트되어 있는 경우에는 스텝 S22로 진행하여 고농도 한계값(Tu)으로서 민감화 기간을 위한 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 대입하고 메인루틴으로 되돌아 간다. 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 제 2 고농도 한계값(Tu2)보다도 민감방향의 값, 즉 제 2 고농도 한계값(Tu2)보다도 낮은 값이다.

계속해서, 도 5에 나타낸 스텝 S30의 가스농도변화검지의 서브루틴에 대해서 설명한다.

우선, 스텝 S31에서 센서출력값(S(n))을 취득한다. 구체적으로는 센서출력전위(Vs)를 소정의 사이클 시간마다 A/D변환한 센서출력값(S(n))을 순차적으로 읽어 들인다. 이어서, 스텝 S32에서 현시점에서의 농도신호(LV)가 하이레벨인지 아닌지, 즉 고농도신호를 발생하고 있는지 아닌지를 판단한다. 구체적으로는 후술하는 스텝 S3B 및 S3C에서 농도신호(LV)의 전환과 동시에 세트 혹은 리세트되는 고농도 플래그가 세트되어 있는지 아닌지를 판단한다. 여기서, No인 경우, 즉 농도신호(LV)가 로우레벨이고, 따라서 저농도신호를 발생하도록 고농도 플래그가 리세트되어 있다면 스텝 S33으로 진행한다. 한편, Yes인 경우, 즉 농도신호(LV)가 하이레벨이고, 따라서 고농도신호를 발생하도록 고농도 플래그가 세트되어 있다면 스텝 S36으로 진행한다.

스텝 S33에서는 센서출력값(S(n))이 전회에 산출된 베이스값(B(n-1)) 이상인지 아닌지를 판단한다. 여기서, S(n)≥B(n-1)인 경우(Yes)에는 스텝 S34로 진행하고, S(n)＜B(n-1)인 경우(No)에는 스텝 S35로 진행한다.

스텝 S34에서는 전회의 베이스값(B(n-1))과 현재의 센서출력값(S(n))을 사용하여 이하의 식 <1>에 의해서 현재의 베이스값(B(n))을 산출하고 스텝 S37로 진행한다. 식 <1> : B(n)=B(n-1)+k1{S(n)-B(n-1)}. 여기서, 제 1 계수(k1)는 0＜k1＜1이다.

식 <1>에 의해서 산출한 현재의 베이스값(B(n))은, 사용하는 제 1 계수(k1)가 0＜k1＜1의 범위 내에서는 현재의 센서출력값(S(n))에 추종하고, 게다가 센서출력값(S(n))보다도 완만하게 변화한다.

이와 같이 하면, 현재의 센서출력값(S(n))과 현재의 베이스값(B(n))과의 사이에 차(差)가 생긴다. 이 성질을 이용하여 후술하는 스텝 S37에서 산출하는 차분값(D(n))을 이용하면, 특정 가스의 농도 상승을 검지할 수 있다. 즉, 차분값(D(n))이 양수의 고농도 한계값(Tu)보다도 클 때에 고농도신호를 발생하도록 하여 두면, 특정 가스의 농도 상승을 검지할 수 있다.

한편, 스텝 S35에서는 베이스값(B(n))에 현재의 센서출력값(S(n))을 대입하고(B(n)=S(n)) 스텝 S37로 진행한다. 즉, 현재의 센서출력값(S(n))이 전회의 베이스값(B(n-1))보다 작을 경우에는, 베이스값(B(n))을 현재의 센서출력값(S(n))에 일치시켜서 센서출력값에 대해서 늦지 않게 추종시킨다.

한편, 스텝 S36에서는 스텝 S34와 마찬가지로 전회의 베이스값(B(n-1))과 현재의 센서출력값(S(n))을 사용하여 이하의 식 <2>에 의해서 현재의 베이스값(B(n))을 산출하고 스텝 S38로 진행한다. 식 <2> : B(n)=B(n-1)+k2{S(n)-B(n-1)}. 여기서, 제 2 계수(k2)는 0＜k2＜k1＜1이다.

베이스값(B(n))은 사용하는 계수(k1,k2)의 크기에 따라서 센서출력값(S(n))에 대한 추종의 정도가 달라지며, 비교적 큰 제 1 계수(k1)(k1＞k2)를 사용한 경우(스텝 S34)에는 베이스값(B(n))이 센서출력값(S(n))에 약간 뒤지긴 하지만 비교적 신속하게 추종한다. 한편, 비교적 작은 제 2 계수(k2)(k2＜k1)를 사용하여 산출한 경우(스텝 S36)에는 베이스값(B(n))의 변화가 완만하게 되어 천천히 추종한다.

스텝 S34, 스텝 S35에 계속해서, 스텝 S37에서는 차분값(D(n))을 식 <3> : D(n)=S(n)-B(n)에 따라서 산출하고, 스텝 S39에서 고농도 한계값(Tu)과 비교한다.

여기서, D(n)＞Tu으로 된 경우(Yes)에는 스텝 S3B로 진행한다. 스텝 S39에서 Yes가 되는 것은, 그때까지는 저농도신호를 발생하고 있던 상태(스텝 S32에서 No)에서 D(n)＞Tu으로 된 경우이기 때문에, 센서출력값(S(n))과 이것보다도 늦게 추종하는 베이스값(B(n))과의 차가 커지게 된 것을 나타낸다. 즉, 특정 가스(산화성 가스)의 농도가 상승하였기 때문에 베이스값(B(n))이 추종하는 것보다 빠르게 센서출력값(S(n))이 상승하였다고 생각된다.

그래서, 스텝 S3B에서 저농도신호 대신에 고농도신호를 발생한다. 구체적으로는 농도신호(LV)를 하이레벨로 한다. 또한, 고농도 플래그를 세트한다.

한편, D(n)≤Tu으로 된 경우(No)에는 스텝 S3D로 진행한다. 스텝 S39에서 No가 되는 것은, 그때까지는 저농도신호를 발생하고 있던 상태(스텝 S32에서 No)에서 D(n)≤Tu으로 된 경우이다. 이것은, 현재의 센서출력값(S(n))과 이것보다도 늦게 추종하는 베이스값(B(n))과의 차가 그다지 커지지 않은 것을 나타낸다. 즉, 특정 가스(산화성 가스)의 농도는 낮은 상태 그대로라고 생각된다. 혹은, 가스 농도가 계속해서 저하되고 있기 때문에, 스텝 S35에서 베이스값(B(n))을 현재의 센서출력값(S(n))에 일치시킨 상태로 되어 있다고 생각되기 때문이다.

그래서, 저농도신호를 그대로 유지하고 스텝 S3D로 진행하도록 하고 있다.

또, 스텝 S36에 계속해서, 스텝 S38에서도 차분값(D(n))을 식 <3> : D(n)=S(n)-B(n)에 따라서 산출하고, 스텝 S3A에서 저농도 한계값(Td)과 비교한다. 또한, 이 저농도 한계값(Td)은 스텝 S39에서의 고농도 한계값(Tu)보다도 작은 값이 다(Tu＞Td).

여기서, D(n)≤Td으로 된 경우(Yes)에는 스텝 S3C로 진행한다. 이와 같이 2개의 한계값, 즉 고농도 한계값(Tu)과 저농도 한계값(Td)을 사용한 것은 저농도신호와 고농도신호와의 사이에서의 신호 전환시에 채터링이 발생하지 않도록 하기 위함이다. 스텝 S3A에서 Yes가 되는 것은, 그때까지는 고농도신호를 발생하고 있던 상태(스텝 S32에서 Yes)에서 D(n)≤Td으로 된 경우이다. 이것은, 센서출력값(S(n))과 스텝 S36에서 산출되어 과거의 상태{즉, 산화성 가스의 농도가 상승하기 전의 상태}를 어느 정도 반영하고 있는 베이스값(B(n))과의 차가 작아지게 된 것, 즉 산화성 가스의 농도가 충분히 저하된 것을 나타낸다.

그래서, 스텝 S3C에서 고농도신호 대신에 저농도신호를 발생한다. 구체적으로는 농도신호(LV)를 로우레벨로 한다. 또한, 고농도 플래그를 리세트한다.

반대로, 스텝 S3A에서 No가 되는 것은, 그때까지는 고농도신호를 발생하고 있던 상태(스텝 S32에서 Yes)에서 D(n)>Td으로 된 경우이기 때문에, 현재의 센서출력값(S(n))과 베이스값(B(n))과의 차가 아직도 크게 되어 있는 것을 나타낸다. 즉, 산화성 가스의 농도가 상승한 높은 상태 그대로라고 생각된다. 그래서, 고농도신호를 유지하고 스텝 S3D로 진행하도록 하고 있다.

스텝 S39, S3A, S3B, S3C 모두는 스텝 S3D로 진행하며, 스텝 S34, S35, S36에서 산출된 현재의 베이스값(B(n))을 기억하고 메인루틴으로 되돌아 간다.

계속해서, 도 6에 나타낸 스텝 S40의 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴에 대해서 설명한다.

우선, 스텝 S41에서는 상기한 스텝 S31에서 취득한 현재의 센서출력값(S(n))을 기억한다. 또한, 본 제 1 실시형태에서는 마이크로컴퓨터(16)에 기억영역으로서 i+1개분의 기억영역을 준비해 두고, S(n-i)에서 S(n)까지의 합계 i+1개분의 센서출력값을 기억한다. 새로이 취득한 현재의 센서출력값(S(n))을 기억하기 위해서는 i+1회분 과거의 센서출력값(S(n-(i+1)))이 기억되어 있는 기억영역에 현재의 센서출력값(S(n))을 덮어써서 기억하면 된다.

이어서, 스텝 S42에서는 교대 결정용의 이동 차분값(DI(n))을 이하의 식 <4>에 따라서 산출한다. 식 <4> : DI(n)=S(n-i)-S(n). 이 이동 차분값(DI(n))은 현재의 센서출력값(S(n))과 i회분 과거의 센서출력값(S(n-i))과의 차, 즉 이전의 센서출력값의 변화를 나타낸다. 본 제 1 실시형태에서는 이 이동 차분값(DI(n))을 사용하여, 이하에 상세하게 설명하는 스텝 S60의 민감화 기간 처리에 있어서의 민감화 플래그의 리세트의 타이밍을 결정한다.

스텝 S42에서 이동 차분값(DI(n))을 산출한 후 메인루틴으로 되돌아 가면, 상기한 바와 같이 스텝 S50에서 고농도신호가 발생중인지 아닌지를 체크하고, Yes인 경우, 즉 고농도신호를 발생하고 있는 경우에는 스텝 S20으로 되돌아 간다. 한편, No인 경우, 즉 저농도신호를 발생하고 있는 경우에는 도 7에 나타낸 스텝 S60의 서브루틴으로 진행한다. 히스테리시스 기간중일 가능성이 있기 때문이다.

도 7에 나타낸 스텝 S60의 민감화 기간 처리의 서브루틴에 대해서 설명한다. 또한, 파선으로 나타낸 스텝 S65, S67, S68은 후술하는 제 1 변형형태에서 사용된다.

우선, 스텝 S61에서는 상기한 스텝 S3C에서 고농도신호 대신에 저농도신호를 변경 발생한 직후인지 아닌지, 구체적으로는 고농도 플래그를 리세트한 직후인지 아닌지를 판단한다.

여기서, Yes인 경우, 즉 고농도 플래그를 스텝 S3C에서 리세트한 직후인 경우에는 스텝 S62로 진행하여 민감화 플래그를 세트한다. 즉, 본 제 1 실시형태에서는, 스텝 S3C에서 고농도신호에서 저농도신호로 변경한 직후에는 무조건 민감화 플래그를 세트한다. 고농도신호에서 저농도신호로 변경한 직후에는 많든 적든 히스테리시스 현상이 발생하고 있다고 생각되기 때문이다.

그 후, 스텝 S63에서 상기한 스텝 S41에서 기억하고 있던 i+1개분의 센서출력값 중 과거 i개의 센서출력값(S(n-i)∼S(n-1))을 모두 현재의 센서출력값(S(n))으로 교체하고 메인루틴으로 되돌아 간다. 스텝 S63을 만든 것은 다음과 같은 이유가 있기 때문이다. 예를 들면, 소정 사이클수 i회의 경과에 요하는 기간과 같은 정도의 기간에 특정 가스의 농도에 대한 상승과 하강이 발생한 경우, 실제로는 센서출력값도 많은 변화가 발생하였음에도 불구하고 현재의 센서출력값(S(n))과 i회 과거의 센서출력값(S(n-i))과의 차인 이동 차분값(DI(n))이 충분히 큰 값(R보다 큰 값)으로 되지 않는 일이 있다. 이러한 경우에는 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하가 발생하고 있음에도 불구하고 후술하는 스텝 S66에서 Yes라고 판단되어 민감화 플래그가 곧바로 리세트됨으로써, 즉 적절한 기간에 걸쳐서 민감화 기간을 설정할 수 없기 때문에 검출감도가 저하될 우려가 있다.

이것에 대해서, 본 제 1 실시형태에서는, 상기한 바와 같이 과거 i개의 센서 출력값(S(n-i)∼S(n-1))을 모두 현재의 센서출력값(S(n))으로 교체하기 때문에, 즉 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 이후에 얻어진 센서출력값을 사용하여 이동 차분값(DI(n))을 산출할 수 있기 때문에, 상기한 문제점을 일으키는 일 없이, 확실하게 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하를 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이, 민감화 플래그가 세트되어 있으면, 상기한 스텝 S21에서 Yes라고 판단되어 스텝 S22에서 고농도 한계값(Tu)으로서 민감화 기간에 사용하는 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 대입됨으로써, 스텝 S30의 가스농도변화검지의 서브루틴에서의 농도 상승의 검출감도가 높아지게 된다.

한편, 스텝 S61에서 No인 경우, 즉 고농도 플래그를 리세트한 직후가 아닌 경우에는 스텝 S64로 진행하여 민감화 플래그가 세트되어 있는지 아닌지를 판단한다. 여기서, 민감화 플래그가 세트되어 있는 경우(Yes), 즉 민감화 기간 내인 경우에는 스텝 S66으로 진행한다. 스텝 S66에서는 스텝 S42에서 산출된 이동 차분값(DI(n))이 소정값(정수 R)보다도 작아졌는지 아닌지를 판단한다. 상기한 바와 같이 이동 차분값(DI(n))은 i회 과거에서 현재까지의 센서출력값의 변화를 나타내는 것이다.

그런데, 특정 가스(산화성 가스)의 농도가 저하된 때에 히스테리시스 현상이 발생하면, 일반적으로 실제의 특정 가스의 농도에 대응하여 본래 얻어져야 할 센서출력값과 히스테리시스 현상의 발생시에 얻어진 센서출력값과의 사이에 차이가 생기고, 이 차이는 시간의 경과와 함께 서서히 작아지게 되고, 결국에는 양자가 일치하게 된다. 가스센서소자에 흡착되어 있던 특정 가스의 분자가 시간과 함께 소자로 부터 이탈되어 그 수가 적어지기 때문이라고 생각된다. 따라서, 센서출력값의 변화를 나타내는 이동 차분값(DI(n))이 아직도 크다라고 하는 것은 히스테리시스 현상이 수습되었다라고는 아직 말할 수 없는 상태에 있다고 할 수 있는 것이다. 그래서, 이동 차분값(DI(n))이 정수 R보다도 큰 경우(No)에는 메인루틴으로 되돌아 간다. 한편, 이동 차분값(DI(n))이 정수 R 이하인 경우(Yes)에는 스텝 S69로 진행하여 민감 화플래그를 리세트한다. 센서출력값의 변화가 적어서 히스테리시스 현상이 수습되었다고 생각되기 때문에, 스텝 S23에서 고농도 한계값(Tu)에 통상시에 사용하는 제 2 고농도 한계값(Tu2)을 대입한다. 즉, 농도 상승의 검출감도를 낮춰서 통상으로 되돌리기 위함이다.

또, 스텝 S64에서 No인 경우, 즉 민감화 플래그가 리세트되어 있는 경우에는 히스테리시스 현상이 이미 종료되었다고 생각되기 때문에, 메인루틴으로 되돌아 간다.

이와 같이, 본 제 1 실시형태의 가스검출장치(10)에서는 히스테리시스 현상이 발생하더라도 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

계속해서, 도 8의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 즉, 산화성 가스의 농도 변화, 구체적으로는 농도의 상승, 저하, 재상승이라는 변화에 따라서, 도 8의 (1)에 나타낸 바와 같이 센서출력값(S(n))이 상승한 후 하강하고 다시 상승하는 변화를 나타낸 경우에 대해서 설명한다. 센서출력값(S(n))이 상기한 바와 같이 변화하면, 이것 을 따라서 베이스값(B(n))이 파선으로 나타낸 바와 같이 변화하고, 또 양자의 차분값(D(n))(=S(n)-B(n))이 도 8의 (2)에 나타낸 바와 같이 변화한다. 또한, 당초는 저농도신호 발생기간이었던, 즉 농도신호(LV)가 로우레벨로 되어 있었던 것으로 한다.

여기서, 센서출력값(S(n))이 상승하면, 시각 t1 이전은 스텝 S34(도 5 참조)에 따라서 베이스값(B(n))이 산출됨으로써, 베이스값(B(n))이 센서출력값(S(n))의 상승에 늦게 추종하면서 상승한다. 이와 같이 되면, 스텝 S37에서 산출되는 차분값(D(n))이 커지게 되고, 결국에는 시각 t1에서 차분값(D(n))이 고농도 한계값(Tu)(도 8의 (2) 참조)을 넘게 된다. 이와 같이 되면, 스텝 S39에서 Yes라고 판단되어 스텝 S3B에서 도 8의 (3)에 나타낸 바와 같이 고농도신호가 발생된다. 구체적으로는 고농도 플래그가 세트되어 가스검출장치(10)에서 출력되는 농도신호(LV)의 신호레벨이 하이레벨로 된다. 이 시각 t1 이후는 스텝 S36(도 5 참조)에 따라서 베이스값(B(n))이 산출됨으로써, 베이스값(B(n))이 센서출력값(S(n))의 상승에 늦게 또한 완만하게 추종하도록 상승한다.

그러나, 센서출력값(S(n))이 최대값을 거쳐 저하되기 시작하면, 완만하게 계속해서 상승하는 베이스값(B(n))과의 차(차분값(D(n)))가 감소하게 되고, 결국에는 시각 t0에서 D(n)≤Td의 관계가 된다. 또한, 본 제 1 실시형태에서는 저농도 한계값(Td)을 Td=0으로 하고 있다. 따라서, 스텝 S3A에서 Yes라고 판단되어 도 8의 (3)에 나타낸 바와 같이 시각 t0 이후에는 저농도신호가 발생된다. 구체적으로는 고농도 플래그가 리세트되어 가스검출장치(10)에서 출력되는 농도신호(LV)의 신호레벨 이 로우레벨로 된다. 차회 이후의 사이클에서는 스텝 S33에서 No라고 판단되기 때문에, 스텝 S35(도 5 참조)에서 베이스값(B(n))이 강제적으로 센서출력값(S(n))과 일치되게 된다(B(n)=S(n)). 따라서, 이 시각 tO 이후, 센서출력값(S(n))이 다시 상승하기 시작하는 시각 t2까지는 베이스값(B(n))이 센서출력값(S(n))과 일치되게 된다.

시각 t2 이후에는 센서출력값(S(n))이 상승하기 때문에, 스텝 S33에서 Yes라고 판단되어 스텝 S34에서 베이스값(B(n))이 산출된다. 이 경우, 센서출력값(S(n))이 상승하고 또한 이것에 따라서 베이스값(B(n))이 늦게 상승하기 때문에, 양자의 차(차분값(D(n)))가 서서히 커지게 된다. 그리고, 차분값(D(n))이 고농도 한계값(Tu)을 넘는 시각 t3 이후, 다시 스텝 S39에서 Yes라고 판단되어 스텝 S3B에서 고농도신호가 발생된다(도 8의 (2),(3) 참조).

그런데, 산화성 가스의 농도가 일단 상승한 후에 저하된 경우에는, 농도가 저하된 후에도 가스센서소자(11)의 표면에 산화성 가스가 흡착되어 있기 때문에, 상술한 바와 같은 히스테리시스 현상이 발생하는 경우가 있다. 히스테리시스 현상이 발생하고 있으면, 시각 tO 이후의 히스테리시스 기간 내에 산화성 가스의 농도가 상승하더라도 센서출력값(S(n))의 변화가 적기 때문에, 히스테리시스 기간이 아닌 통상의 기간과 같은 처리를 하게 되면, 농도의 상승을 적절하게 포착할 수 없게 된다. 따라서, 고농도신호로 전환(고농도 플래그의 세트나 농도신호(LV)를 하이레벨로 전환)하는 타이밍이 늦어질 가능성이 있다.

그래서, 본 제 1 실시형태에서는 저농도신호로 전환된 시각 tO 이후에는 약 간의 센서출력값(S(n))의 상승에 의해서도 고농도신호로 전환할 수 있도록, 전환을 민감하게 하는 민감화 기간 처리(스텝 S60, 도 7 참조)를 한다.

따라서, 본 제 1 실시형태의 가스검출장치(10)에서는, 우선 히스테리시스 현상이 발생하고 있는 히스테리시스 기간인지 아닌지를 판단하기 위해서, 항시 이동 차분값(DI(n))을 산출하도록 하고 있다(도 6의 스텝 S42, 도 8의 (4) 참조). 이동 차분값(DI(n))은 i사이클(=16사이클)분 떨어진 2개의 센서출력값(S(n-16)과 S(n))의 차이다. 따라서, 16T만큼 떨어진 시각 사이에 있어서의 센서출력값의 변화를 나타내고 있다(T는 1사이클분의 시간). 그런데, 현재가 히스테리시스 기간 내인 경우, 산화성 가스의 농도가 저하된 그대로의 상태로 되어 있으면, 센서출력값(S(n))이 서서히 감소하기 때문에, 저농도신호로 전환된 시각 tO 이후, 이동 차분값(DI(n))이 소정값(R) 이하(DI(n)≤R, 스텝 S66 참조)로 될 때까지는 히스테리시스 기간이 계속되고 있다고 판단할 수 있다.

그래서, 저농도신호로의 변경 직후(시각 tO, 스텝 S61 참조)부터 민감화 플래그의 세트를 개시하고(스텝 S62 참조), 이동 차분값(DI(n))이 소정값(R) 이하로 되어 스텝 S69에서 리세트될 때까지 민감화 플래그를 세트한다. 민감화 플래그가 세트되어 있는 기간에는 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 고농도 한계값(Tu)으로서 설정된다(스텝 S22 참조). 따라서, 도 8의 (5)에 나타낸 바와 같이, 시각 tO 이후, 이동 차분값(DI(n))이 소정값(R) 이하로 되는 시각 t4(도 8의 (4) 참조)까지의 민감화 기간은, 고농도 한계값(Tu)으로서 제 2 고농도 한계값(Tu2) 대신에 이것 보다 낮은 값인 제 1 고농도 한계값(Tu1)(Tu1＜Tu2)이 사용된다.

이미 도 8의 (2)를 참조하여 설명한 바와 같이, 차분값(D(n))이 고농도 한계값(Tu)보다도 큰 값으로 된 경우에는, 스텝 S39에서 Yes라고 판단되어 고농도신호가 발생된다. 따라서, 시각 tO∼t4의 민감화 기간만에 걸쳐서 고농도 한계값(Tu)을 작은 값으로 함으로써, 이 기간에는 센서출력값(S(n))이 약간 상승한 것만으로도 차분값(D(n))이 쉽게 고농도 한계값(Tu)(=Tu1)보다도 큰 값으로 되기 때문에, 스텝 S39에서 Yes라고 판단되어 고농도신호가 발생하게 된다. 따라서, 본 제 1 실시형태의 가스검출장치에 의하면, 히스테리시스 현상이 발생하고 있더라도 약간의 센서출력값(S(n))의 상승을 포착하여 고농도신호를 발생, 즉 고농도 플래그를 세트하여 농도신호(LV)를 하이레벨로 할 수 있기 때문에, 히스테리시스 현상에 의한 산화성 가스의 농도 상승에 대한 감도 저하를 보완할 수 있다.

또한, 도 8의 (5)에 나타낸 예에서는, 민감화 기간(시각 tO∼t4) 내에서 센서출력값(S(n))의 상승이 발생하지 않았기 때문에, DI(n)≤R로 되는 시각 t4에서 민감화 플래그가 리세트되었다(스텝 S69). 따라서, 스텝 S23에 의해서 고농도 한계값(Tu)으로서 제 2 고농도 한계값(Tu2)을 사용하고 있는 통상 기간 내인 시각 t3에서 차분값(D(n))이 고농도 한계값(Tu)(=Tu2)을 넘게 됨으로써, 이 시각 t3 이후, 고농도 플래그가 세트되어 농도신호(LV)가 하이레벨로 되었다.

또, 본 제 1 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 고농도신호에서 저농도신호로 변경한 직후(시각 tO)에, 스텝 S63에서 스텝 S41에 의해서 기억하고 있던 17(=16+1)개의 센서출력값 중 과거 i개(=16개)의 센서출력값(S(n-16)∼S(n-1))을 모두 현재의 센서출력값(S(n))으로 교체하였다. 왜냐하면, 센서출력값(S(n))의 변 화 상태에 따라서는, 실제로는 센서출력값(S(n))이 일단 큰 값으로 되고서 저하되었음에도 불구하고, 시각 tO부근에서의 이동 차분값(DI(n))을 산출하면, 현재의 센서출력값(S(n))과 16사이클 전의 센서출력값(S(n-16))이 거의 같은 값으로 되어 있어 이동 차분값(DI(n))이 극히 작은 값으로 되기 때문에, 스텝 S66에서 DI(n)≤R이라고 판단되어 히스테리시스 기간이 종료되었다고 오판할 우려가 있다.

그래서, 상기한 스텝 S42에서 시각 tO 이후에 있어서의 이동 차분값(DI(n))을 산출할 때에는 시각 tO 이전의 센서출력값(S(n))의 영향을 배제한다. 시각 tO에서 얻어진 센서출력값을 S(0)로 하고서 각 시각의 센서출력값(S(n)) 및 이동 차분값(DI(n))을 표현하면, 센서출력값(S(n))은 도 9의 (1)에 나타낸 바와 같이 된다. 다만, 도 9에서는 간단화를 위해서 2사이클마다의 값만을 나타내고 있다. 여기서, 시각 tO 이전은 S(0)와 S(-16), S(-2)와 S(-18)과 같이 16사이클만큼 떨어진 2개의 센서출력값의 이동 차분값을 얻는다(도 9의 (2) 참조).

한편, 시각 tO∼tO+16T의 기간에서는 스텝 S63에 의해서 센서출력값(S(-16)∼S(-1))이 모두 센서출력값(S(0))으로 교체되어 있기 때문에, DI(2)=S(0)-S(2), DI(4)=S(0)-S(4)와 같이 S(0)로부터 각 시각에서의 센서출력값{S(2),S(4),S(6),…}을 빼는 것이 된다. 따라서, 시각 tO를 경계로 하여 이동 차분값(DI(n))의 크기가 급변하게 된다. 또한, 시각 tO+16T 이후의 기간에는, 예를 들면 DI(18)=S(2)-S(18) 등과 같이 통상의 방법에 따라서 이동 차분값을 산출한다.

여기서, 소정값(R)으로서 적절한 값을 선택하면, 시각 tO 이후에는 DI(n)>R이 됨으로써, 스텝 S66에서 No라고 판단되어 민감화 기간을 계속할 수 있다.

또한, 본 제 1 실시형태에 있어서, 센서출력값 취득회로(19)는 취득수단에 상당한다. 또, 마이크로컴퓨터(16)는 농도검지수단, 농도상승 검지수단, 농도저하 검지수단 등의 각 기능을 실현하는 기능실현수단에 상당한다. 또한, 마이크로컴퓨터(16)에서 실현하는 기능 중, 스텝 S3B 및 S3C는 농도검지수단에 상당하고, 그 중에서 스텝 S3B는 농도상승 검지수단에 상당하고, 스텝 S3C는 농도저하 검지수단에 상당한다. 또, 스텝 S42는 교대 결정용 이동 차분값 산출수단에 상당한다. 또, 스텝 S66은 이동 차분값 판단수단 혹은 종기결정수단에 상당한다. 또, 스텝 S34, S35, S36은 기준값 산출수단에 상당한다. 이것들은 각각의 수단의 일례이다.

(제 1 변형형태)

계속해서, 제 1 변형형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 1 실시형태에서는, 민감화 기간처리의 서브루틴(도 7 참조)의 스텝 S66에서 Yes인 경우, 즉 DI(n)≤R라고 판단되면, 즉시 스텝 S69에서 민감화 플래그를 리세트하고, 이것에 의해서 고농도 한계값(Tu)으로서 제 2 고농도 한계값(Tu2)을 설정하고서 민감화 기간을 종료하였다. 도 8에 의거하여 설명하면, DI(n)≤R로 된 시각 t4에서 즉시 민감화 기간을 종료하였다.

이것에 대해서, 본 제 1 변형형태에 관한 가스검출장치에서는, DI(n)≤R라고 판단되더라도 민감화 기간을 약간 연장하는 점에서 상이하고, 그 외의 부분은 동일하다. 따라서, 동일한 부분의 설명은 생략 혹은 간략화하고, 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

본 제 1 변형형태에서는, 도 7에 파선으로 나타낸 바와 같이 민감화 기간 처 리의 서브루틴에 있어서 스텝 S65, S67, S68을 더 가진다. 즉, 민감화 플래그가 세트되어 있어 스텝 S64에서 Yes라고 판단되면, 스텝 S65로 진행하여 연장 타이머가 계시(計時)중인지 아닌지를 판단한다. 연장 타이머를 스타트시키지 않는 경우(No)에는 스텝 S66으로 진행한다, 한편, Yes라고 판단된 경우에는 후술하는 스텝 S68로 진행한다. 스텝 S66에서는 이동 차분값(DI(n))이 소정값(R)(R은 정수)보다도 작아졌는지 아닌지를 판단한다. 여기서, No인 경우에는 메인루틴으로 되돌아 간다. 한편, 이동 차분값(DI(n))이 소정값(R) 이하인 경우(Yes)에는, 제 1 실시형태와 같이 스텝 S69로 진행하는 것이 아니라, 스텝 S67로 진행하여 연장 타이머를 스타트시키고, 스텝 S68로 진행한다.

스텝 S68에서는 연장 타이머의 스타트로부터 시간(Ji)이 경과하였는지 아닌지를 판단한다. 여기서, 시간(Ji) 경과 전인 경우(No)에는 메인루틴으로 되돌아 간다. 한편, 시간(Ji) 경과 후인 경우(Yes)에는 스텝 S69로 진행하여 민감화 플래그를 리세트한다. 이것에 의해서 스텝 S21에서 No라고 판단되어 고농도 한계값(Tu)으로서 제 2 고농도 한계값(Tu2)이 설정된다.

본 제 1 변형형태에 대해서, 도 8의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 8의 (1), (4)는 제 1 실시형태의 경우와 같으며, 시각 t4에서 이동 차분값(DI(n))이 소정값(R) 이하로 된다. 그러나, 고농도 한계값(Tu)으로서, 도 8의 (6)에 나타낸 바와 같이, 시각 tO 이후, 시각 t4를 넘고, 시각 t4에서 시간(Ji)의 연장기간이 경과하는 시각 t5까지 고농도 한계값(Tu)으로서 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 설정된다. 도 8의 (5)와 비교하면 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 본 제 1 변형형태에서는 민감화 기간(민감화 플래그의 세트기간)이 시간(Ji)만큼 연장된다.

따라서, 시각 t4 이후의 센서출력값(S(n))의 상승에 의해서, 도 8의 (2), (3)에 파선으로 나타낸 바와 같이, 본 제 1 변형형태에서는 상기 제 1 실시형태에서 고농도 플래그가 세트된 시각 t3보다도 빠른 시각 t6에서 고농도 플래그가 세트됨으로써, 조기에 농도신호(LV)를 하이레벨로 할 수 있었다.

(제 2 변형형태)

계속해서, 제 2 변형형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 1 실시형태에서는, 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴(도 6 참조)의 스텝 S42에서 이동 차분값(DI(n))을 산출함에 있어서, 고농도신호에서 저농도신호로 변경한 직후에는 스텝 S63에서 스텝 S41에 의해서 기억하고 있던 i+1개의 센서출력값 중 과거 i개의 센서출력값(S(n-i)∼S(n-1))을 모두 현재의 센서출력값(S(n))으로 교체하였다. 따라서, 예를 들면, 도 8의 (4) 및 도 9의 (2)에 나타낸 바와 같이, 고농도신호에서 저농도신호로 변경되고서 i-1사이클 경과할 때까지(도 8 등에 있어서 시각 tO에서 tO+15T) 산출되는 이동 차분값(DI(n))이 상대적으로 작은 값이 되는 경향이 있다. 이동 차분값(DI(n))의 산출에 사용되는 2개의 센서출력값을 취득한 시간차가 i사이클(16사이클)보다도 짧기 때문이다. 특히, 고농도신호에서 저농도신호로의 변경 직후의 이동 차분값 DI(1), DI(2) 등(도 9의 (2) 참조)이 작은 값이 된다. 따라서, 이동 차분값(DI(n))과 비교하여 민감화 기간의 종기를 결정하기 위한 소정값(R)의 선택에 제한이 있었다.

이것에 대해서, 본 제 2 변형형태에 관한 가스검출장치에서는, 고농도신호에서 저농도신호로 변경된 후, i사이클 경과까지 산출하는 이동 차분값의 산출식이 상이하고, 그 외의 부분은 같다. 따라서, 동일한 부분의 설명은 생략 혹은 간략화하고, 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

본 제 2 변형형태에서는, 상기한 제 1 실시형태에서의 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴(도 6 참조) 대신에, 도 10에 나타낸 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴을 사용한다. 즉, 제 1 실시형태와 마찬가지로 스텝 S41에서 스텝 S31에 의해서 취득한 현재의 센서출력값(S(n))을 기억한다. 따라서, S(n-i)∼S(n)의 합계 i+1개분의 센서출력값을 기억한다. 그 후, 스텝 S4N으로 진행하여 저농도신호로의 변경으로부터 i사이클 이내인지 아닌지를 판단한다.

여기서, i사이클 이내가 아닌 경우(No)에는 스텝 S42로 진행하여 통상의 수법에 의해서 이동 차분값(DI(n))을 산출한다. 그 후, 보조값(b)을 0으로 하여 둔다.

한편, i사이클 이내인 경우(Yes)에는 스텝 S4Q로 진행하여 보조값(b)을 1씩 증가시킨다. 이어서, 스텝 S4R에서 이동 차분값(DI(n))을 이하의 식 <5>에 따라서 산출한다. 식 <5> : DI(n)={S(n-i)-(S(n))}ㆍi/b. 제 1 실시형태와 마찬가지로 이미 스텝 S63에서 스텝 S41에 의해서 기억하고 있던 i+1개의 센서출력값 중 과거 i개의 센서출력값이 모두 저농도신호로의 전환시점의 센서출력값(S(n))으로 교체되어 있다. 따라서, 이 스텝 S4R에서 식 <5>에 의해서 산출되는 이동 차분값(DI(n))은 제 1 실시형태에서 얻어지는 이동 차분값에 대해서 각각 i/b배가 된다. 즉, 이 동 차분값(DI(n))의 산출에 사용되는 2개의 센서출력값을 취득한 시간차가 i사이클보다도 짧은 경우(스텝 S4N에서 Yes인 경우)에는, 양자의 차를 시간차가 i사이클분까지 연장하였을 때에 얻어지는 값에까지 확대하고 있다.

따라서, 센서출력값(S(n))이 도 11의 (1)에 나타낸 바와 같이 변화한 경우, 본 제 2 변형형태에 의해서 얻어진 이동 차분값(DI(n))은 도 11의 (2)에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 도 11의 (2)에 있어서 둥근 흰점으로 나타낸 것이 스텝 S4R에 의해서 산출된 이동 차분값이다.

상기한 제 1 실시형태의 경우(도 9 참조)와 비교하면 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 시각 tO∼tO+16T의 기간에 산출된 이동 차분값(DI(n))이 제 1 실시형태의 경우보다 큰 값으로 되어 있다. 따라서, 제 1 실시형태에서의 스텝 S66에서 사용한 소정값(R) 대신에 이것보다 큰 값을 소정값(R)으로서 사용할 수 있다. 따라서, 소정값(R)을 보다 적절한 범위에서 선택할 수 있다.

도 11의 (2)에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시형태에서의 시각 t4보다 빠른 시각 t4'에서 DI(n)≤R로 되기 때문에, 민감화 기간은 시각 tO∼t4'가 된다.

(제 2 실시형태)

계속해서, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 1 실시형태에서는 민감화 플래그가 세트되어 있는 민감화 기간의 종기를 스텝 S66에 나타낸 조건을 만족하였는지 아닌지에 의해서 결정하였다. 이것에 대해서, 본 제 2 실시형태에서는 민감화 기간의 종기가 저농도신호로 전환된 시 각으로부터 소정의 계속시간(BJ1)이 경과한 후로 하는 점에서 상이하다.

또, 제 1 실시형태에서는, 민감화 기간에 있어서의 고농도 한계값(Tu)으로서 일률적으로 소정의 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 사용하였다. 이것에 대해서, 본 제 2 실시형태에서는 저농도신호로의 변경 직후에 얻어진 이동 차분값의 크기에 따라서 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 결정한다. 따라서, 민감화 기간에 있어서의 고농도 한계값(Tu)은 얻어진 센서출력값(S(n))에 대응하여 변화하는 점에서 상이하다. 따라서, 상이한 부분을 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략 혹은 간략화한다.

본 제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태에서의 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴(도 6 참조) 대신에 도 12에 나타낸 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴을 사용한다. 또한, 파선으로 나타낸 스텝 S45는 후술하는 제 4 변형형태에서 사용한다.

우선. 스텝 S43에서는 스텝 S31에서 취득한 현재의 센서출력값(S(n))을 기억한다. 또한, 본 제 2 실시형태에서는 마이크로컴퓨터(16)에 기억영역으로서 m+1개분의 기억영역을 준비해 두고, S(n-m)에서 S(n)까지의 합계 m+1개분의 센서출력값을 기억한다. 새로이 취득한 현재의 센서출력값(S(n))을 기억하기 위해서는 m+1회분 과거의 센서출력값(S(n-(m+1)))이 기억되어 있는 기억영역에 현재의 센서출력값(S(n))을 덮어써서 기억하면 된다.

이어서, 스텝 S44에서는 이동 차분값(DM(n))을 이하의 식 <6>에 따라서 산출한다. 식 <6> : DM(n)=S(n-m)-S(n). 이 이동 차분값(DM(n))은 현재의 센서출력값(S(n))과 m회분 과거의 센서출력값(S(n-m))과의 차, 즉 이전의 센서출력값의 변화를 나타낸다. 본 제 2 실시형태에서는 이 이동 차분값(DM(n))을 사용하여, 이하에 상세하게 설명하는 스텝 S60의 민감화 기간 처리에 있어서의 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 크기를 결정한다(스텝 S6A).

스텝 S44에서 이동 차분값(DM(n))을 산출한 후 메인루틴으로 되돌아 가면(도 3 참조), 제 1 실시형태와 마찬가지로 스텝 S50에서 고농도신호가 발생중인지 아닌지를 체크하고, Yes인 경우, 즉 고농도신호를 발생하고 있는 경우에는 스텝 S20으로 되돌아 간다. 한편, No인 경우, 즉 저농도신호를 발생하고 있는 경우에는 도 13에 나타낸 스텝 S60의 서브루틴으로 진행한다. 히스테리시스 기간중일 가능성이 있기 때문이다.

이어서, 도 13에 나타낸 스텝 S60의 민감화 기간 처리의 서브루틴에 대해서 설명한다. 이 서부루틴 중 스텝 S61, S62, S64, S69는 제 1 실시형태와 같다. 또한, 파선으로 나타낸 스텝 S6B는 후술하는 제 3 변형형태에서 사용된다.

우선, 스텝 S61에서는 고농도신호 대신에 저농도신호를 변경 발생한 직후인지 아닌지를 판단한다.

여기서, Yes인 경우에는 스텝 S62로 진행하여 제 1 실시형태와 마찬가지로 민감화 플래그를 세트한다.

그 후, 스텝 S6A에서 이하의 식 <7>에 따라서 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 식 <7> : Tu1=P1/DM(n). 여기서, P1은 양의 정수이기 때문에, 저농도신호로 전환된 타이밍에서 얻어진 이동 차분값(DM(n))이 클수록 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 작은 값, 즉 민감방향의 값이 된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은, 민감화 플래그가 세트되어 있는 민감화 기간에 있어서, 스텝 S22(도 4 참조)에 의해서 고농도 한계값(Tu)으로서 설정된다. 따라서, 이동 차분값(DM(n))이 큰 값일수록 민감화 기간에서의 고농도 한계값이 작은 값이 되다. 따라서, 약간의 센서출력값(S(n))의 상승에 따른 차분값(D(n))의 상승에 의해서도 이 차분값D(n)이 고농도 한계값(Tu)을 넘게 된다. 이와 같이, 이동 차분값(DM(n))이 클수록 보다 민감하게 센서출력값의 상승을, 즉 가스 농도의 상승을 포착할 수 있다.

또한, 스텝 S6A를 실행하는 것은 저농도신호를 변경 발생한 직후만이다.

이 스텝 S6A 이후에는 스텝 S6C로 진행하여 민감화 기간 타이머를 스타트시킨다.

한편, 스텝 S61에서 No라고 판단된 경우에는, 스텝 S64로 진행하여 민감화 플래그가 세트되어 있는지 아닌지를 판단한다. 여기서, 민감화 플래그가 세트되어 있지 않은 경우(No)에는 메인루틴으로 되돌아 간다. 한편, 민감화 플래그가 세트되어 있는 경우(Yes)에는 스텝 S6D로 진행한다.

스텝 S6D에서는 민감화 기간 타이머가 스텝 S6C에서의 스타트로부터 소정의 계속시간(BJ1)이 경과하였는지 아닌지를 판단한다. 민감화 기간 타이머의 스타트로부터 소정의 계속시간(BJ1)이 경과하기 전(No)인 경우에는 메인루틴으로 되돌아 간다. 이와 같이 하면, 상술한 바와 같이 스텝 S22에서, 스텝 S6A에서 설정한 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 고농도 한계값(Tu)으로서 설정된다. 한편, 민감화 기간 타이머가 소정의 계속시간(BJ1)을 경과한 후(Yes)인 경우에는, 스텝 S69로 진행하여 민 감화 플래그를 리세트하고서 메인루틴으로 되돌아 간다. 메인루틴으로 되돌아 가면, 스텝 S21(도 4 참조)에서 No라고 판단되어, 스텝 S23에서 제 2 고농도 한계값(Tu2)이 고농도 한계값(Tu)으로서 설정된다.

이와 같이, 본 제 2 실시형태에서는, 저농도신호로의 변경으로부터 소정의 계속시간(BJ1)이 경과한 후에 민감화 플래그를 리세트하였다. 즉, 민감화 플래그가 세트되어 있는 민감화 기간의 종기를 저농도신호로의 변경으로부터 소정의 계속시간(BJ1)이 경과한 후로 고정하였다. 히스테리시스 현상의 계속시간인 히스테리시스 기간은 그때 그때의 상황에 따라서 상이한 길이가 되지만, 감도가 크게 저하되는 것은 당초의 기간이기 때문에, 민감화 기간을 고정된 길이로 하더라도 감도가 크게 저하되는 기간에 대해서 가스 농도의 상승 검지를 민감화할 수 있으므로, 개략 히스테리시스 현상에 의한 감도저하의 방지를 달성할 수 있는 것이라 생각된다.

이와 같이, 본 제 2 실시형태의 가스검출장치에서도 히스테리시스 현상이 발생하더라도 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

계속해서, 도 14의 (1)∼(5)를 사용하여, 도 14의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 14의 (1)에 나타낸 S(n)의 그래프 형상은 제 1 실시형태의 경우와 같다. 따라서, 도 14의 (1)에 나타낸 B(n) 및 (2)에 나타낸 D(n)의 그래프 형상도 제 1 실시형태의 경우와 같게 된다.

한편, 스텝 S44에서 산출되는 이동 차분값(DM(n))은 도 14의 (4)에 나타낸 바와 같이 된다. 이 이동 차분값(DM(n))과 센서출력값(S(n))과의 관계에 대해서 도 15를 참조하여 설명한다. 시각 tO에서 얻어진 센서출력값을 S(0)로 하고서 각 시각의 센서출력값(S(n)) 및 이동 차분값(DM(n))을 표현하면, 센서출력값(S(n))은 도 15의 (1)에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 이 그래프는 제 1 실시형태에 있어서의 도 9의 (1)과 같다. 또, 도 15에서는 간단화를 위해서 2사이클마다의 값만을 나타내고 있다.

여기서, 본 제 2 실시형태에서는 어느 경우에서나 S(-2)와 S(-18), S(0)와 S(-16), S(2)와 S(-14)와 같이 m=16사이클만큼 떨어진 2개의 센서출력값에서 이동 차분값을 얻는다(도 15의 (2) 참조). 이와 같이, 본 제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태에 있어서의 스텝 S63에서 처리한 바와 같은 과거의 센서출력값의 교체를 하지 않기 때문에 제 1 실시형태에서의 이동 차분값(DI(n))(도 9의 (2) 참조)과 다르며, 이동 차분값(DM(n))이 시각 tO의 전후에서 완만하게 변화하고 있다.

시각 tO에서 D(n)≤Td로 되었기 때문에(도 14의 (2) 참조), 시각 tO에서 고농도 플래그가 리세트되어 농도신호(LV)가 로우레벨로 전환된다(도 14의 (3) 참조). 이와 동시에 스텝 S44에서 시각 tO에서의 이동 차분값(DM(0))을 산출한다(도 14의 (4) 참조). 또한, 스텝 S6A에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 산출하고, 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 민감화 기간에서의 고농도 한계값(Tu)으로 한다(도 14의 (5) 참조). 이와 같이, 민감화 기간에서의 고농도 한계값(Tu)은 시각 tO에서의 이동 차분값(DM(0))에 따라서 변화하며, 이동 차분값(DM(0))이 클수록 고농도 한계값(Tu)은 작은 값이 된다. 이동 차분값(DM(0))이 클수록, 즉 고농도신호에서 저농 도신호로의 전환시점(시각 tO)에서의 센서출력값(S(n))의 변화가 클수록 히스테리시스 현상의 크기가 크다는 것을 알고 있었다. 그래서, 이동 차분값(DM(0))이 클수록 고농도 한계값(Tu)을 작은 값으로 함으로써, 히스테리시스 현상에 의한 산화성 가스의 농도 상승에 대한 감도 저하를 보완하는 것이다.

한편, 본 제 2 실시형태에서는, 민감화 플래그를 세트상태로 하는 민감화 기간은, 시각 tO로부터 소정의 계속시간(BJ1)만큼 경과한 시각 t7에서 종료한다(도 14의 (5) 참조). 따라서, 그 이후는 고농도 한계값(Tu)으로서 소정값인 제 2 고농도 한계값(Tu2)이 설정된다. 히스테리시스 현상에 의한 산화성 가스의 농도 상승에 대한 감도 저하는 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시(시각 tO) 직후가 가장 크고, 시간의 경과와 함께 서서히 감도 저하가 작아지게 된다. 따라서, 시각 tO로부터 일률적으로 소정의 계속시간(BJ1)만큼을 민감화 기간으로 하면, 적어도 크게 감도가 저하되는 기간을 민감화 기간으로 할 수 있기 때문에, 이것에 족하는 경우도 많다고 생각되기 때문이다.

따라서, 고농도 한계값(Tu)은 도 14의 (5)에 실선으로 또 도 14의 (2)에 파선으로 나타낸 바와 같이 변화한다. 스텝 S39에서 상기 고농도 한계값(Tu)과 차분값(D(n))과의 비교(도 5 참조)에 의해서 고농도신호의 발생(고농도 플래그의 세트, 농도신호(LV)의 HI레벨로의 변화)의 적부가 결정된다. 또한, 도 14의 (1)에 나타낸 센서출력값(S(n))의 변화에서는 시각 t3에서 D(n)> Tu로 되고, 이 시각 t3 이후, 고농도 플래그가 세트되어 농도신호(LV)가 하이레벨로 된다.

또한, 본 제 2 실시형태에 있어서, 저농도신호로의 변경 직후에 얻어진 이동 차분값(DM(n)), 즉 시각 tO에서의 이동 차분값(DM(0))은 히스테리시스 강도 정보의 하나이다. 또, 마이크로컴퓨터(16)에서 실현하는 기능 중, 스텝 S44는 한계값용 이동 차분값 산출수단에 상당하고, 스텝 S6A는 제 1 고농도 한계값 결정수단에 상당한다. 이것들은 각각의 수단의 일례이다.

(제 3 변형형태)

계속해서, 제 3 변형형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 1, 제 2 실시형태 등에서는, 고농도 한계값(Tu)의 설정의 서브루틴(도 4 참조)의 스텝 S21에서 Yes인 경우, 즉 민감화 플래그가 세트되어 있다고 판단되면, 스텝 S22에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 고농도 한계값(Tu)으로서 설정하였다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 제 1 실시형태에서는 항상 일정한 값이다. 한편, 제 2 실시형태에서는 스텝 S6A에 의해서 이동 차분값(DM(n))에 대응한 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 선택된다. 그러나, 어느 것에 있어서도 일련의 민감화 기간 내에서는 일정한 값을 유지하고 있고, 제 1 고농도 한계값(Tu1) 및 고농도 한계값(Tu)이 민감화 기간 내에서 변화하는 것은 아니었다.

이것에 대해서, 본 제 3 변형형태에 관한 가스검출장치에서는, 민감화 기간에 있어서 제 1 고농도 한계값(Tu1), 즉 고농도 한계값(Tu)을 변화시키는 점에서 상이하고, 그 외의 부분은 제 2 실시형태와 같다. 따라서, 동일한 부분의 설명은 생략 혹은 간략화하고, 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

도 4에 나타낸 제 1, 제 2 실시형태 등의 고농도 한계값(Tu)의 설정의 서브루틴과 비교하면 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 도 16에 나타낸 본 제 3 변 형형태에서의 고농도 한계값(Tu)의 설정의 서브루틴은 스텝 S21과 스텝 S22와의 사이에 새로운 스텝 S24, S25를 가진다.

즉, 스텝 S21에서 민감화 플래그가 세트되어 있다고 판단되면(Yes), 스텝 S24로 진행하여 고농도 한계값(Tu)을 변경하고서 시간(W1)이 경과하였는지 아닌지를 판단한다. 여기서, No인 경우에는 스텝 S25를 스킵하여 스텝 S22로 진행한다. 한편, Yes인 경우에는 스텝 S25로 진행하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 갱신한다. 구체적으로는 현재의 고농도 한계값(Tu1)에 변화분(△Tu1)을 더한 값을 새로운 고농도 한계값(Tu1)으로 한다. 이것에 의해서, 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 시간(W1)이 경과할 때마다 값이 서서히 증가하게 된다. 그 후, 스텝 S22에서는 고농도 한계값(Tu)으로서 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 따라서, 민감화 플래그가 세트되어 있는 민감화 기간에는 고농도 한계값(Tu)도 시간(W1)이 경과할 때마다 값이 △Tu1씩 서서히 증가한다.

또한, 스텝 S21에서 민감화 플래그가 세트되어 있지 않다고 판단된 경우(No)에는 제 1, 제 2 실시형태와 마찬가지로 제 2 고농도 한계값(Tu2)이 고농도 한계값(Tu)으로서 설정된다.

또, 본 제 3 변형형태에서는, 도 13에 나타낸 민감화 기간 처리의 서브루틴에서 파선으로 나타낸 바와 같이, 스텝 S6A와 스텝 S6C와의 사이에 스텝 S6B를 가진다. 이 스텝 S6B에서는 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 갱신간격(시간(W1))마다의 변화분(△Tu1)을 산출한다. 본 제 3 변형형태에서는, 제 2 실시형태와 마찬가지로 스텝 S6A에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 크기가 전환시(시각 tO)에 얻어진 이동 차 분값(DM(n))의 크기에 대응하여 변화한다. 한편, 민감화 기간에서의 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 크기는 제 2 고농도 한계값(Tu2)을 넘지 않도록, 또한 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 서서히 제 2 고농도 한계값(Tu2)에 근접하도록 하는 것이 바람직하다. 그래서, 변화분(△Tu1)이 적절한 값이 되도록 이 스텝 S6B에서 산출하는 것이다. 구체적으로는 이하의 식 <8>에 따라서 변화분(△Tu1)을 산출한다. 식 <8> : △Tu1=(Tu2-Tu1)ㆍW1/BJ1.

이와 같이, 본 제 3 변형형태의 가스검출장치에서는 히스테리시스 현상이 발생하더라도 각 시점에서 적절한 고농도 한계값을 설정할 수 있기 때문에, 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

또한, 본 제 3 변형형태에서는 갱신간격(시간(W1))을 일정하게 하였다. 또, 변화분(△Tu1)은 스텝 S6B에 의해서 산출하기 때문에 각 민감화 기간마다 다른 값이 될 수 있으나, 일련의 민감화 기간 내에서는 일정하게 하였다. 그러나, 갱신간격(W1)이나 변화분(△Tu1)은 각 시점에서 적당한 값을 선택할 수도 있다. 다만, 민감화 기간의 계속시간(BJ1)이나 민감화 기간 당초의 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 크기를 감안하여, 민감화 기간에서의 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 크기가 제 2 고농도 한계값(Tu2)을 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또, 본 제 3 변형형태에서는 갱신간격(W1)을 일정하게 하고, 변화분(△Tu1)도 일련의 민감화 기간 내에서는 일정한 값으로 하였다. 그러나, 예를 들면, 변화분(△Tu1)을 시간과 함께 감소시켜서 민감화 기간 중 이른 단계만큼은 특히 민감화를 꾀하고, 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 제 2 고농도 한계값(Tu2)에 점차 가깝게 되 도록 변화시키는 등, 변화분(△Tu1)을 시간의 경과와 함께 변화시킬 수도 있다. 또, 고농도 한계값을 갱신하는 갱신간격(시간(W1))을 서서히 길게 함으로써, 민감화 기간 중 이른 단계만큼은 특히 민감화를 꾀하도록 하는 등, 갱신시간(W1)을 시간의 경과와 함께 변화시킬 수도 있다.

또한, 본 제 3 변형형태에 있어서, 마이크로컴퓨터(16)에서 실현하는 기능 중, 스텝 S6B는 제 1 고농도 한계값 변경수단에 상당한다. 이것들은 각각의 수단의 일례이다.

(제 4 변형형태)

계속해서, 제 4 변형형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 2 실시형태 및 제 3 변형형태에서는, 저농도신호로의 전환 직후에 스텝 S6A에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 결정함으로써 이동 차분값(DM(n))에 대응하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 변화하도록 하였다. 한편, 민감화 기간에 대해서는 스텝 S6D에 의해서 일률적으로 계속시간(BJ1)의 길이를 가지도록 하였다(도 13 참조). 또한, 제 3 변형형태에서는, 이 민감화 기간 내에 있어서 제 1 고농도 한계값(Tu1), 즉 고농도 한계값(Tu)을 서서히 증가시켰다.

이것에 대해서, 본 제 4 변형형태에서는, 제 2 실시형태 등과 마찬가지로 저농도신호로의 변경 직후의 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 이동 차분값(DM(n))에 대응하여 변화시킬 뿐만 아니라 민감화 기간의 길이도 변화시키는 점에서 상이하고, 그 외의 부분은 제 3 변형형태와 같다. 따라서, 동일한 부분의 설명은 생략 혹은 간략화하고, 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 본 제 4 변형형태에서는, 제 2 실시형태 및 제 3 변형형태와 마찬가지로, 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴에 있어서, 스텝 S44에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 결정에 사용되는 이동 차분값(DM(n))을 산출한다. 그 외에, 도 12에 파선으로 나타낸 바와 같이, 스텝 S45에 의해서 민감화 기간의 종기를 결정하는데 사용되는 이동 차분값(DJ(n))을 현재의 센서출력값(S(n))과 j사이클 과거의 센서출력값S(n-j)으로부터 이하의 식 <9>에 따라서 산출한다. 식 <9> : DJ(n)=S(n-j)-S(n). 또한, 이것에 앞서서 스텝 S43에서, j≤m일 때는 m+1개분의 센서출력값을 기억하고, j>m일 때는 j+1개분의 센서출력값을 기억한다. 즉, m과 j 중 어느 큰 측에 1을 더한 수만큼 기억하여 둔다.

또한, 도 13에 나타낸 제 2 실시형태 및 제 3 변형형태의 민감화 기간 처리의 서브루틴과 비교하면 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 도 17에 나타낸 본 제 4 변형형태의 민감화 기간 처리의 서브루틴은 스텝 S6A와 스텝 S6C와의 사이에 새로운 스텝 S6E, S6F를 가진다.

즉, 제 2 실시형태 및 제 3 변형형태와 마찬가지로, 저농도신호로의 전환 직후에는 스텝 S62에서 민감화 플래그를 세트한 후, 스텝 S6A에서 이동 차분값(DM(n))을 사용하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 또한, 본 제 4 변형형태에서는, 스텝 S6E에서 민감화 기간 계속시간(BJ2)의 설정을 이하의 식 <10>에 따라서 한다. 식 <10> : BJ2=BJ2S+DJ(n)×Q1. 여기서, BJ2S와 Q1은 양의 정수이다. 따라서, 저농도신호로의 변경 직후에 얻어진 이동 차분값(DJ(n))이 클수록 민감화 기간 계속시간(BJ2)은 큰 값이 된다.

또한, 스텝 S6F에서는 갱신간격(시간(W1))마다의 변화분(△Tu1)을 산출한다. 본 제 4 변형형태에서도 제 2 실시형태 및 제 3 변형형태와 마찬가지로, 스텝 S6A에서 얻어지는 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 크기가 전환시(시각 tO)에 얻어진 이동 차분값(DM(n))의 크기에 대응하여 변화한다. 한편, 민감화 기간에서의 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 크기는 제 2 고농도 한계값(Tu2)을 넘지 않도록, 또한 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 서서히 제 2 고농도 한계값(Tu2)에 가깝게 되도록 하는 것이 바람직하다. 그래서, 변화분(△Tu1)이 적절한 값이 되도록 이 스텝 S6F에서 산출한다. 본 제 4 변형형태에서는, 민감화 기간 계속시간(BJ2)을 스텝 S6E에서 설정하였기 때문에, 이 계속시간(BJ2)을 사용하여 이하의 식 <11>에 따라서 변화분(△Tu1)을 산출한다. 식 <11> : △Tu1=(Tu2-Tu1)ㆍW1/BJ2.

한편, 스텝 S61에서 No라고 판단되고 또한 스텝 S64에서 Yes라고 판단된 경우(민감화 기간 내인 경우), 스텝 S6G에서, 스텝 S6C에서 스타트시킨 민감화 기간 타이머가 스타트로부터 계속시간(BJ2)만큼 경과하였는지 아닌지를 판단하고, No인 경우에는 메인루틴으로 되돌아 가고, Yes인 경우에는 스텝 S69에서 민감화 플래그를 리세트한다. 이것에 의해서 민감화 기간의 종기가 타이머의 스타트로부터 계속시간(BJ2)이 경과한 시각이 된다.

이와 같이 하는 것은 이하의 이유에 의한다. 즉, 히스테리시스 현상의 크기가 클수록, 즉 저농도신호로의 변경 직후의 센서출력값의 변화가 클수록 히스테리시스 현상이 계속되는 히스테리시스 기간이 길어지게 된다는 것을 알았기 때문이다. 그래서, 본 제 4 변형형태에서는 민감화 기간 계속시간(BJ2)의 크기를 식 <10> 에 의해서 설정하는 것으로 하였다. 즉, 저농도신호로의 변경 직후의 센서출력값의 변화에 대응하는 변경 직후에 얻어진 이동 차분값(DJ(n))의 크기에 대응하여, 즉 이동 차분값(DJ(n))이 클수록 민감화 기간 계속시간(BJ2)의 크기를 크게 한다. 이것에 의해서, 히스테리시스 기간이 길수록 민감화 기간도 길게 할 수 있기 때문에, 히스테리시스 현상에 의한 가스 농도의 상승에 대한 감도 저하를 적절한 기간에 걸쳐서 보완할 수 있다.

또한, 본 제 4 변형형태에서는, 제 3 변형형태와 마찬가지로 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 서서히 커지도록 하고 있다.

이와 같이, 본 제 4 변형형태의 가스검출장치에서도 히스테리시스 현상이 발생하더라도 각 시점에서 적절한 고농도 한계값(Tu)을 설정할 수 있기 때문에, 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

계속해서, 도 18의 (1)∼(4) 및 도 19를 사용하여, 도 18의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 18의 (1)에 나타낸 S(n)의 그래프 형상은 제 1, 제 2 실시형태 및 제 3 변형형태의 경우와 같다. 따라서, 도 18의 (1)에 나타낸 B(n) 및 (2)에 나타낸 D(n)의 그래프 형상, 및 (3)에 나타낸 고농도 플래그의 변화도 제 1, 제 2 실시형태 및 제 3 변형형태의 경우와 같게 된다. 또한, 도 18 및 도 19에 나타낸 예에서는 간단화를 위해서 j=m=16으로 하였기 때문에, 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 결정에 사용되는 이동 차분값(DM(n))과 민감화 기간의 종기를 결정하는데 사용되는 이동 차분값(DJ(n))은 같다(도 18의 (4) 참조).

한편, 도 19에 실선으로 나타내고 도 18의 (2)에 파선으로 나타낸 고농도 한계값(Tu)은, 고농도신호에서 저농도신호로 전환되는 시각 tO에서 민감화 기간 계속시간(BJ2)이 경과하는 시각 t8까지의 민감화 기간에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 설정된다. 게다가, 도 19에 나타낸 바와 같이, 시간(W1)이 경과할 때마다 고농도 한계값(Tu)(제 1 고농도 한계값(Tu1))이 변화분(△Tu1)씩 증가하도록 설정된다. 그 중에서 시각 tO의 직후에 설정되는 제 1 고농도 한계값(Tu1) 및 고농도 한계값(Tu)은 시각 tO의 시점에서 얻어진 이동 차분값(DM(0))을 사용하여 스텝 S6A에 의해서 산출된다.

또한, 이 민감화 기간 계속시간(BJ2)의 크기는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 시각 t0에서 얻어지는 이동 차분값(DJ(0))을 사용하여 스텝 S6E에 의해서 설정된다. 또한, 변화분(△Tu1)의 크기는 이 계속시간(BJ2)도 사용하여 스텝 S6F에 의해서 설정된다.

본 제 4 변형형태에서도, 상기한 제 3 변형형태와 마찬가지로, 갱신간격(W1)이나 변화분(△Tu1)은 각 시점에서 적당한 값을 선택할 수도 있다. 다만, 민감화 기간의 계속시간(BJ2)이나 민감화 기간 당초의 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 크기를 감안하여, 민감화 기간에서의 제 1 고농도 한계값(Tu1)의 크기가 제 2 고농도 한계값(Tu2)를 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또, 예를 들면, 변화분(△Tu1)을 시간과 함께 감소시켜서 민감화 기간 중 이른 단계만큼은 특히 민감화를 꾀하도록 하는 등, 변화분(△Tu1)을 시간의 경과와 함께 변화시킬 수도 있다. 또, 고농도 한계값을 갱신하는 갱신간격(시간(W1))을 서 서히 길게 함으로써, 민감화 기간 중 이른 단계만큼은 특히 민감화를 꾀하도록 하는 등, 갱신시간(W1)을 시간의 경과와 함께 변화시킬 수도 있다.

또한, 본 제 4 변형형태에 있어서, 저농도신호로의 변경 직후에 얻어진 이동 차분값(DJ(n)), 즉 시각 tO에서의 이동 차분값(DJ(0))은 히스테리시스 기간 정보의 하나이다. 또, 마이크로컴퓨터(16)에서 실현하는 기능 중, 스텝 S45는 종기 결정용 이동 차분값 산출수단에 상당하고, 스텝 S6E, S6G는 종기 선결수단에 상당한다. 이것들은 각각의 수단의 일례이다.

또, 본 제 4 변형형태에서는 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점에서 얻어진 이동 차분값(DJ(n))을 사용하여, 도 18, 도 19에 입각하여 말하면, 시각 tO에서 얻어진 이동 차분값(DJ(0))을 사용하여 스텝 S6E에 의해서 계속시간(BJ2)의 크기를 결정하였다. 그러나, 전환시점으로부터 소정 시간 전 또는 소정 시간 후에 얻어진 이동 차분값으로부터 종기를 결정할 수도 있다. 도 18, 도 19에 입각하여 말하면, 시각 tO보다도 소정 시간만큼 전 또는 후의 시점에서 얻어진 이동 차분값, 예를 들면 DJ(-2), DJ(4) 등을 사용하여 스텝 S6E에 의해서 계속시간(BJ2)의 크기를 결정할 수도 있다.

(제 3 실시형태)

계속해서, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 2 실시형태에서는 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 저농도신호로의 변경 직후에 얻어진 이동 차분값(DM(n))에 따라서 스텝 S6A에 의해서 결정하였다(도 13 참조). 이것에 대해서, 본 제 3 실시형태는 제 1 농도 한계값(Tu1)을 저농도신호로의 전환 직전의 고농도신호 발생기간에 있어서의 차분값(D(n))의 최대값에 의해서 결정하는 점에서 상이하다. 따라서, 상이한 부분을 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략 혹은 간략화한다.

본 제 3 실시형태에서는, 제 1, 제 2 실시형태에서의 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴(도 6, 도 12 참조) 대신에, 도 20에 나타낸 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴를 사용한다. 이 서브루틴에 있어서, 저농도신호로의 전환 직전의 고농도신호 발생기간에 있어서의 차분값(D(n))의 최대값(최대 차분값)(Dmax)을 취득한다.

우선, 스텝 S46에서는 고농도신호로의 변경 직후인지 아닌지, 즉 고농도 플래그를 세트한 직후인지 아닌지를 판단한다. 여기서, Yes인 경우에는 스텝 S47로 진행하여 현재의 차분값(D(n))을 최대 차분값(Dmax)으로 한다. 고농도신호로의 변경이 있었던 시각 이후의 차분값의 최대값을 얻기 위한 초기값을 설정하기 위함이다.

한편, No인 경우에는 스텝 S48로 진행한다. 이 경우에는 이미 최대 차분값(Dmax)이 유지 되어 있기 때문에, 현재의 차분값(D(n))과 최대 차분값(Dmax)을 비교하고, D(n)＞Dmax일 때에 현재의 차분값(D(n))을 최대 차분값(Dmax)으로 치환한다. 고농도신호 발생기간 중에 이것이 반복됨으로써, 고농도신호 발생기간 중에 있어서의 최대 차분값(Dmax)이 얻어진다.

이어서, 도 21에 나타낸 민감화 기간 처리의 서브루틴에 대해서 설명한다. 이 서브루틴은, 도 13에 나타낸 제 2 실시형태에 관한 민감화 기간 처리의 서브루틴에 있어서의 스텝 S6A 대신에 스텝 S6H를 사용한다. 즉, 저농도신호로의 변경 직후(스텝 S61에서 Yes)인 경우에는 스텝 S62에서 민감화 플래그를 세트한 후, 스텝 S6H에서 상기한 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴에서 미리 얻어 둔 최대 차분값(Dmax)을 사용하여 이하의 식 <12>에 따라서 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 식 <12> : Tu1=P2/Dmax. 여기서, P2는 양의 정수이기 때문에, 최대 차분값(Dmax)이 클수록 산출되는 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 작은 값이 된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은, 제 1, 제 2 실시형태와 마찬가지로, 민감화 플래그가 세트되어 있는 민감화 기간에 있어서, 스텝 S22(도 4 참조)에 의해서 고농도 한계값(Tu)으로서 설정된다. 따라서, 최대 차분값(Dmax)이 큰 값일수록 민감화 기간에서의 고농도 한계값(Tu)이 작은 값이 된다. 따라서, 보다 민감하게 센서출력값의 상승을, 즉 가스 농도의 상승을 포착할 수 있다.

히스테리시스 현상은 특정 가스 분자의 가스센서소자에 대한 흡착에 의해서 발생한다고 생각된다. 따라서, 히스테리시스 현상의 크기는 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간에 쐬여진 특정 가스의 최대 농도에 의존한다고 생각된다.

이것에 대해서, 센서출력값(S(n))과 베이스값(B(n))과의 차인 차분값(D(n))은 각 시점에서의 가스 농도의 크기를 어느 정도 반영하고 있다고 생각된다. 따라서, 최대 차분값(Dmax)은 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간에 쐬여진 특정 가스의 최대 농도에 대응한 크기가 된다고 생각된다.

그래서, 본 제 3 실시형태에서는 최대 차분값(Dmax)에 의거하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 결정하는 것이다. 게다가, 최대 차분값(Dmax)이 큰 값일수록 고농도신호에서 저농도신호로의 전환 후에 발생하는 히스테리시스 현상의 크기가 커진다고 추측되기 때문에, 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 보다 작은 값으로 함으로써 가스 농도의 상승에 대한 검출감도의 저하를 보완하는 것이다.

또한, 스텝 S6H를 실행하는 것은 저농도신호로의 전환 직후만이다. 또, 제 2 실시형태와 마찬가지로, 본 제 3 실시형태에서는 스텝 S6C에서의 민감화 기간 타이머의 스타트로부터 소정의 계속시간(BJ1)이 경과한 후에 민감화 기간이 종료한다. 그 이후는 고농도 한계값(Tu)으로서 제 2 고농도 한계값(Tu2)이 설정된다.

이와 같이, 본 제 3 실시형태의 가스검출장치에서도 히스테리시스 현상이 발생하더라도 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

계속해서, 도 22의 (1)∼(4)를 사용하여, 도 22의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 22의 (1)에 나타낸 S(n)의 그래프 형상은 제 1, 제 2 실시형태의 경우와 같다. 따라서, 도 22의 (1)에 나타낸 B(n) 및 (2)에 나타낸 D(n)의 그래프 형상, 및 (3)에 나타낸 고농도 플래그의 변화도 제 1, 제 2 실시형태의 경우와 같게 된다.

한편, 도 22의 (2)에 파선으로 나타내고 도 22의 (4)에 실선으로 나타낸 고농도 한계값(Tu)은, 고농도신호에서 저농도신호로 전환되는 시각 tO로부터 소정의 계속시간(BJ1)이 경과하는 시각 t7까지의 민감화 기간에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 설정된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점(시각 tO) 직전의 고농도신호 발생기간(시각 t1∼tO)에서 얻어진 차분값(D(n)) 중 최대 차분값(Dmax)(도 22의 (2) 참조)을 사용하여 스텝 S6H에서 식 <12>에 의해서 설정된다. 따라서, 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 최대 차분값(Dmax)이 클수록 작은 값이 된다. 이와 같이, 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하가 클수록 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 작게 함으로써, 센서출력값(S(n))의 상승을, 즉 산화성 가스의 농도 상승을 보다 민감하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

(제 5 변형형태)

계속해서, 제 5 변형형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 3 실시형태에 관한 가스검출장치에서는, 저농도신호로의 변경 직후에 스텝 S6H에서 식 <12>에 의해서 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 결정함으로써 최대 차분값(Dmax)에 대응한 값이 되도록 하였다. 한편, 민감화 기간에 대해서는 스텝 S6D에 의해서 일률적인 계속시간(BJ1)으로 하였다(도 21 참조).

이것에 대해서, 본 제 5 변형형태에서는, 제 3 실시형태와 마찬가지로 저농도신호로의 변경 직후에 최대 차분값(Dmax)에 대응한 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 그러나, 이것에 부가하여, 민감화 기간의 길이(민감화 기간의 종기)도 최대 차분값(Dmax)에 대응하여 설정하는 점에서 상이하다. 그 외의 부분은 제 3 실시형태와 같다. 따라서, 동일한 부분의 설명은 생략 혹은 간략화하고, 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

도 21에 나타낸 제 3 실시형태의 민감화 기간 처리의 서브루틴과 비교하면 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 도 23에 나타낸 본 제 5 변형형태의 민감화 기간 처리의 서브루틴은 스텝 S6H와 스텝 S6C와의 사이에 새로운 스텝 S6I를 가진다.

즉, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 저농도신호로의 변경 직후에는 스텝 S62에서 민감화 플래그를 세트한 후, 스텝 S6H에서 최대 차분값(Dmax)을 사용하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 또한, 스텝 S6I에서 민감화 기간 계속시간(BJ3)의 설정을 이하의 식 <13>에 따라서 한다. 식 <13> : BJ3=BJ3S+Dmax×Q2. 여기서, BJ3S와 Q2는 양의 정수이다. 따라서, 최대 차분값(Dmax)이 클수록 민감화 기간 계속시간(BJ3)은 큰 값이 된다.

한편, 스텝 S61에서 No라고 판단되고 또한 스텝 S64에서 Yes라고 판단된 경우(민감화 기간 내인 경우), 스텝 S6J에서, 스텝 S6C에서 스타트시킨 민감화 기간 타이머가 스타트로부터 계속시간(BJ3)만큼 경과하였는지 아닌지를 판단하고, No인 경우에는 메인루틴으로 되돌아 가고, Yes인 경우에는 스텝 S69에서 민감화 플래그를 리세트한다. 이와 같이 함으로써 민감화 기간의 종기가 결정되며, 민감화 기간의 계속시간은 스텝 S6I에서 설정된 민감화 기간 계속시간(BJ3)의 길이가 된다.

이와 같이 하는 것은 이하의 이유에 의한다. 즉, 저농도신호로의 전환 직전의 고농도신호 발생기간에 쐬여진 산화성 가스의 최대 농도가 클수록, 즉 이 기간에 얻어진 최대 차분값(Dmax)의 크기가 클수록 히스테리시스 현상이 계속되는 히스테리시스 기간이 길어지게 된다는 것을 알았기 때문이다. 그래서, 본 제 5 변형형 태에서는 민감화 기간 계속시간(BJ3)의 크기를 식 <13>에 의해서 설정하는 것으로 하였다. 즉, 최대 차분차(Dmax)이 클수록 민감화 기간 계속시간(BJ3)의 크기를 크게 한다. 이것에 의해서, 히스테리시스 기간이 길수록 민감화 기간도 길게 할 수 있기 때문에, 히스테리시스 현상에 의한 산화성 가스의 농도 상승에 대한 감도 저하를 적절한 기간에 걸쳐서 보완할 수 있다.

이와 같이, 본 제 5 변형형태의 가스검출장치에서도 히스테리시스 현상이 발생하더라도 적절한 고농도 한계값(Tu)을 설정할 수 있기 때문에, 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

계속해서, 도 24의 (1)∼(4)를 사용하여, 도 24의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 24의 (1)에 나타낸 S(n)의 그래프 형상은 제 3 실시형태의 경우와 같다. 따라서, 도 24의 (1)에 나타낸 B(n) 및 (2)에 나타낸 D(n)의 그래프 형상, 및 (3)에 나타낸 고농도 플래그의 변화도 제 3 실시형태와 같게 된다.

한편, 도 24의 (4)에 나타낸 고농도 한계값(Tu)은, 고농도신호에서 저농도신호로 전환되는 시각 tO로부터 민감화 기간 계속시간(BJ3)이 경과하는 시각 t9까지의 민감화 기간에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 설정된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1) 및 고농도 한계값(Tu)은, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 고농도신호 발생기간(시각 t1∼tO)에서 얻어진 최대 차분값(Dmax)(도 24의 (2)참조)을 사용하여 식 <12>에 의해서 설정된다. 따라서, 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 최대 차분값(Dmax)이 클수록 작은 값이 된다.

또한, 본 제 5 변형형태에서는, 민감화 기간 계속시간(BJ3)의 길이도 최대 차분값(Dmax)을 사용하여 식 <13>에 의해서 설정된다. 이 민감화 기간 계속시간(BJ3)은 최대 차분값(Dmax)이 클수록 큰 값이 된다.

센서출력값(S(n))과 베이스값(B(n))과의 차인 차분값(D(n))은 산화성 가스의 농도 변화를 어느 정도 반영한 값이라고 생각된다. 따라서, 최대 차분값(Dmax)은 고농도신호 발생기간(시각 t1∼tO) 내에서 가스센서소자(11)에 쐬여진 산화성 가스의 최대 농도를 반영한 값이라고 생각된다. 한편, 가스센서소자(11)에 쐬여진 산화성 가스의 최대 농도가 클수록 히스테리시스 현상이 계속되는 히스테리시스 기간이 길어진다는 것을 알고 있었다. 따라서, 상기한 바와 같이 최대 차분값(Dmax)에 대응한 민감화 기간 계속시간(BJ3)을 사용함으로써, 즉 히스테리시스 기간이 길수록 민감화 기간을 길게 함으로써 산화성 가스의 농도 상승에 대한 검지 감도의 저하를 보완할 수 있다.

(제 4 실시형태)

계속해서, 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 3 실시형태에서는 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 고농도신호 발생기간 내에서 얻어진 최대 차분값(Dmax)에 따라서 스텝 S6H에 의해서 결정하였다(도 21 참조).

이것에 대해서, 본 제 4 실시형태에서는 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 고농도신호 발생기간의 계속시간(고농도 계속시간)(GH)에 의해서 결정하는 점에서 상이하 다. 따라서, 상이한 부분을 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략 혹은 간략화한다.

본 제 4 실시형태에서는, 제 3 실시형태에서의 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴(도 20 참조) 대신에, 도 25에 나타낸 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴을 사용한다. 이 서브루틴에 있어서, 저농도신호로의 전환 직전의 고농도신호 발생기간의 길이인 고농도 계속시간(GH)을 취득한다.

우선, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 스텝 S46에서는 고농도신호로의 변경 직후인지 아닌지, 즉 고농도 플래그를 세트한 직후인지 아닌지를 판단한다. 고농도신호 발생기간의 초기를 검지하기 위함이다. 여기서, Yes인 경우에는 스텝 S49로 진행하여 고농도 계속시간 계시 타이머를 스타트시키고 메인루틴으로 되돌아 간다.

한편, No인 경우에는 스텝 S4A로 진행한다. 이 스텝 S4A에서는, 상기한 스텝 S46과는 반대로 저농도신호로의 변경 직후인지 아닌지, 즉 고농도 플래그를 리세트한 직후인지 아닌지를 판단한다. 고농도신호 발생기간의 종기를 검지하기 위함이다. 여기서, No인 경우에는 메인루틴으로 되돌아 간다. 한편, Yes인 경우에는 스텝 S4B로 진행하여 고농도 계속시간 계시 타이머를 스톱시킴과 동시에, 이 타이머에서 계시한 시간을 고농도 계속시간(GH)으로서 취득한다.

이어서, 도 26에 나타낸 민감화 기간 처리의 서브루틴에 대해서 설명한다. 이 서브루틴은, 도 21에 나타낸 제 3 실시형태에 관한 민감화 기간 처리의 서브루틴에 있어서의 스텝 S6H 대신에 스텝 S6K를 사용한다. 즉, 저농도신호로의 변경 직후(스텝 S61에서 Yes)인 경우에는 스텝 S62에서 민감화 플래그를 세트한 후, 스텝 S6K에서 상기한 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴에서 미리 얻어 둔 고농도 계속시간(GH)을 사용하여 이하의 식 <14>에 따라서 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 식 <14> : Tu1=P3/GH. 여기서, P3는 양의 정수이기 때문에, 고농도 계속시간(GH)이 클수록 산출되는 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 작은 값이 된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은, 제 1∼제 3 실시형태와 마찬가지로, 민감화 기간에 있어서, 스텝 S22(도 4 참조)에 의해서 고농도 한계값(Tu)으로서 설정된다. 따라서, 고농도 계속시간(GH)이 큰 값일수록 민감화 기간에서의 고농도 한계값(Tu)이 작은 값이 된다. 따라서, 보다 민감하게 센서출력값의 상승을, 즉 가스 농도의 상승을 포착할 수 있다.

히스테리시스 현상은 특정 가스 분자의 가스센서소자에 대한 흡착에 의해서 발생한다고 생각되기 때문에, 히스테리시스 현상의 크기는 특정 가스(산화성 가스)의 농도가 상승하고서 저하되기까지의 기간의 길이에도 의존한다고 생각된다. 가스센서소자가 특정 가스에 쐬이는 시간이 길수록 보다 많은 가스 분자가 가스센서소자에 흡착된다고 생각되기 때문이다.

이것에 대해서, 고농도 플래그가 세트되어 농도신호(LV)를 하이레벨로 하고 있는 기간, 즉 고농도신호 발생기간은 가스센서소자가 높은 농도의 특정 가스에 쐬이고 있는 기간에 개략 대응한다고 생각된다. 따라서, 고농도신호 발생기간의 길이인 고농도 계속시간(GH)은 히스테리시스 현상의 크기에 대응한 값이 된다고 생각된다.

그래서, 본 제 4 실시형태에서는 이 고농도 계속시간(GH)에 의거하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 결정하는 것이다. 게다가, 고농도 계속시간(GH)이 큰 값일수록 고농도신호에서 저농도신호로의 전환 후에 발생하는 히스테리시스 현상의 크기가 커진다고 추측되기 때문에, 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 보다 작은 값으로 함으로써, 가스 농도의 상승에 대한 검출감도의 저하를 보완하는 것이다.

또한, 스텝 S6K를 실행하는 것은 저농도신호로의 전환 직후만이다. 또, 제 2, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 본 제 4 실시형태에서는 스텝 S6C에서의 민감화 기간 타이머의 스타트로부터 소정의 계속시간(BJ1)만큼 경과한 후에 민감화 기간이 종료한다. 그 이후는 고농도 한계값(Tu)으로서 제 2 고농도 한계값(Tu2)이 설정된다.

이와 같이, 본 제 4 실시형태의 가스검출장치에서도 히스테리시스 현상이 발생하더라도 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

계속해서, 도 27의 (1)∼(4)를 사용하여, 도 27의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 27의 (1)에 나타낸 S(n)의 그래프 형상은 제 1∼제 3 실시형태의 경우와 같다. 따라서, 도 27의(1)에 나타낸 B(n) 및 (2)에 나타낸 D(n)의 그래프 형상, 및 (3)에 나타낸 고농도 플래그의 변화도 제 1∼제 3 실시형태의 경우와 같게 된다.

한편, 도 27의 (2)에 파선으로 나타내고 도 27의 (4)에 실선으로 나타낸 고농도 한계값(Tu)은, 고농도신호에서 저농도신호로 전환되는 시각 tO로부터 소정의 계속시간(BJ1)이 경과하는 시각 t7까지의 민감화 기간에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 설정된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은, 고농도신호에서 저농도신호로의 전환시점(시각 tO) 직전의 고농도신호 발생기간(시각 t1∼tO)의 계속시간인 고농도 계속시간(GH)(도 27의 (2) 참조)을 사용하여 스텝 S6K에서 식 <14>에 의해서 설정된다. 따라서, 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 고농도 계속시간(GH)이 클수록 작은 값이 된다. 이와 같이, 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하가 클수록 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 작게 함으로써, 센서출력값(S(n))의 상승, 즉 산화성 가스의 농도 상승을 보다 민감하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

(제 6 변형형태)

계속해서, 제 6 변형형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 4 실시형태에 관한 가스검출장치에서는, 저농도신호로의 변경 직후에 스텝 S6K에서 식 <14>에 의해서 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 결정함으로써 고농도 계속시간(GH)에 대응한 값이 되도록 하였다. 한편, 민감화 기간에 대해서는 스텝 S6D에 의해서 일률적인 계속시간(BJ1)으로 하였다(도 27 참조).

이것에 대해서, 본 제 6 변형형태에서는, 제 4 실시형태와 마찬가지로 저농도신호로의 변경 직후에 고농도 계속시간(GH)에 대응한 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 그러나, 이것에 부가하여, 민감화 기간의 길이(민감화 기간의 종기)도 고농도 계속시간(GH)에 대응하여 설정하는 점에서 상이하다. 그 외의 부분은 제 4 실시형태와 같다. 따라서, 동일한 부분의 설명은 생략 혹은 간략화하고, 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

도 26에 나타낸 제 4 실시형태의 민감화 기간 처리의 서브루틴과 비교하면 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 도 28에 나타낸 본 제 6 변형형태의 민감화 기간 처리의 서브루틴은 스텝 S6K와 스텝 S6C와의 사이에 새로운 스텝 S6L을 가진다.

즉, 제 4 실시형태와 마찬가지로, 저농도신호로의 변경 직후에는 스텝 S62에서 민감화 플래그를 세트한 후, 스텝 S6K에서 고농도 계속시간(GH)를 사용하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 또한, 스텝 S6L에서 민감화 기간 계속시간(BJ4)의 설정을 이하의 식 <15>에 따라서 한다. 식 <15> : BJ4=BJ4S+GH×Q3. 여기서, BJ4S와 Q3은 양의 정수이다. 따라서, 고농도 계속시간(GH)이 클수록 민감화 기간 계속시간(BJ4)은 큰 값이 된다.

한편, 스텝 S61에서 No라고 판단되고 또한 스텝 S64에서 Yes라고 판단된 경우(민감화 기간 내인 경우), 스텝 S6M에서, 스텝 S6C에서 스타트시킨 민감화 기간 타이머가 스타트로부터 계속시간(BJ4)만큼 경과하였는지 아닌지를 판단하고, No인 경우에는 메인루틴으로 되돌아 가고, Yes인 경우에는 스텝 S69에서 민감화 플래그를 리세트한다. 이와 같이 함으로써 민감화 기간의 종기가 결정되며, 민감화 기간의 계속시간은 스텝 S6L에서 설정된 민감화 기간 계속시간(BJ4)의 길이가 된다.

이와 같이 하는 것은, 가스센서소자가 특정 가스에 쐬이는 시간이 길수록, 즉 고농도신호 발생기간이 길수록 히스테리시스 기간도 길어지게 되는 것을 알았기 때문이다. 그래서, 본 제 6 변형형태에서는, 민감화 기간 계속시간(BJ4)의 크기를 식 <15>에 의해서 설정하는 것으로 하여, 고농도 계속시간(GH)이 클수록 민감화 기간 계속시간(BJ4)의 크기를 크게 한다. 이것에 의해서, 히스테리시스 기간이 길수 록 민감화 기간도 길게 할 수 있기 때문에, 히스테리시스 현상에 의한 산화성 가스의 농도 상승에 대한 감도 저하를 적절한 기간에 걸쳐서 보완할 수 있다.

계속해서, 도 29의 (1)∼(4)를 사용하여, 도 29의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 29의 (1)에 나타낸 S(n)의 그래프 형상은 제 1∼제 4 실시형태의 경우와 같다. 따라서, 도 29의 (1)에 나타낸 B(n) 및 (2)에 나타낸 D(n)의 그래프 형상, 및 (3)에 나타낸 고농도 플래그의 변화도 제 4 실시형태의 경우와 같게 된다.

한편, 도 29의 (4)에 나타낸 고농도 한계값(Tu)은, 고농도신호에서 저농도신호로 전환되는 시각 tO로부터 민감화 기간 계속시간(BJ4)이 경과하는 시각 t1O까지의 민감화 기간에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 설정된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1) 및 고농도 한계값(Tu)은, 제 4 실시형태와 마찬가지로, 고농도신호 발생기간(시각 t1∼tO)의 길이인 고농도 계속시간(GH)(도 29의 (3) 참조)을 사용하여 식 <14>에 의해서 설정된다. 따라서, 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 고농도 계속시간(GH)이 클수록 작은 값이 된다.

또한, 본 제 6 변형형태에서는, 민감화 기간 계속시간(BJ4)의 길이도 고농도 계속시간(GH)을 사용하여 식 <15>에 의해서 설정된다. 이 민감화 기간 계속시간(BJ4)은 고농도 계속시간(GH)이 클수록 큰 값이 된다.

히스테리시스 기간은 가스센서소자(11)에 쐬여진 특정 가스의 계속시간에도 의존한다고 생각된다. 따라서, 고농도신호 발생기간(시각 t1∼tO)의 길이인 고농도 계속시간(GH)에 대응한 민감화 기간 계속시간(BJ4)을 사용함으로써, 즉 히스테리시 스 기간이 길수록 민감화 기간을 길게 함으로써, 적절한 기간에 걸쳐서 산화성 가스의 농도 상승에 대한 검지 감도의 저하를 보완할 수 있다.

(제 5 실시형태)

계속해서, 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 3 실시형태에서는 제 1 농도 한계값(Tu1)을 고농도신호 발생기간 내에서 얻어진 최대 차분값(Dmax)에 대응하여 스텝 S6H에 의해서 결정하였다(도 21 참조).

이것에 대해서, 본 제 5 실시형태에서는 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 고농도신호 발생기간에 얻어진 차분값(D(n))의 합계(차분값 합)(SD)에 의해서 결정하는 점에서 상이하다. 따라서, 상이한 부분을 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략 혹은 간략화한다.

본 제 5 실시형태에서는, 제 3 실시형태에서의 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴(도 20 참조) 대신에, 도 30에 나타낸 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴를 사용한다. 이 서브루틴에서 차분값 합(SD)을 취득한다.

우선, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 스텝 S46에서는 고농도신호로의 변경 직후인지 아닌지, 즉 고농도 플래그를 세트한 직후인지 아닌지를 판단한다. 고농도신호 발생기간의 초기를 검지하기 위함이다.

여기서, Yes인 경우에는 스텝 S4C로 진행하여 현재의 차분값(D(n))을 사용하여 차분값 합(SD)의 산출을 개시한다. 구체적으로는, 차분값 합(SD)으로서 현재의 차분값(D(n))을 대입하고 메인루틴으로 되돌아 간다.

한편, No인 경우에는 스텝 S4D로 진행한다. 이 스텝 S4D에서는, 현재 고농도신호 발생중인지 아닌지를 판단한다. 구체적으로는 고농도 플래그가 세트되어 있는지 아닌지를 판단한다. 고농도신호 발생기간만 차분값 합(SD)을 갱신하기 위함이다. 여기서, No인 경우에는 메인루틴으로 되돌아 간다. 한편, Yes인 경우에는, 스텝 S4E로 진행하여, 이미 얻어진 차분값 합(SD)에 현재의 차분값(D(n))을 더한 것을 새로운 차분값 합(SD)으로 한다. 이와 같이 하여 차분값 합(SD)을 얻기 때문에, 고농도신호 발생기간에는 차분값 합(SD)은 서서히 증가한다.

이어서, 도 31에 나타낸 민감화 기간 처리의 서브루틴에 대해서 설명한다. 이 서브루틴은, 도 21에 나타낸 제 3 실시형태에 관한 민감화 기간 처리의 서브루틴에 있어서의 스텝 S6H 대신에 스텝 S6N을 사용한다. 즉, 저농도신호로의 변경 직후(스텝 S61에서 Yes)인 경우에는 스텝 S62에서 민감화 플래그를 세트한 후, 스텝 S6N에서 상기한 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴에서 미리 얻어 둔 차분값 합(SD)을 사용하여 이하의 식 <16>에 따라서 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 식 <16> : Tu1=P4/SD. 여기서, F4는 양의 정수이기 때문에, 차분값 합(SD)이 클수록 산출되는 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 작은 값이 된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 민감화 플래그가 세트되어 있는 민감화 기간에 있어서, 스텝 S22(도 4 참조)에 의해서 고농도 한계값(Tu)으로서 설정된다. 따라서, 차분값 합(SD)이 큰 값일수록 민감화 기간에서의 고농도 한계값(Tu)이 작은 값이 된다. 따라서, 보다 민감하게 센서출력값의 상승을, 즉 가스 농도의 상 승을 검지할 수 있다.

히스테리시스 현상의 크기는 고농도신호 발생기간에 있어서의 특정 가스의 농도 및 이 기간의 계속시간에 의존한다고 생각된다. 가스센서소자에 쐬여지는 특정 가스의 농도가 높을수록 또한 쐬여지는 시간이 길수록 보다 많은 가스 분자가 가스센서소자에 흡착된다고 생각되기 때문이다.

이것에 대해서, 차분값(D(n))은 특정 가스의 농도 변화에 어느 정도 대응하고 있고, 한편 고농도신호 발생기간은 가스센서소자가 높은 농도의 특정 가스에 쐬이고 있는 기간에 개략 대응한다고 생각된다. 따라서, 고농도신호 발생기간에 있어서의 차분값(D(n))의 합계인 차분값 합(SD)은 히스테리시스 현상의 크기에 대응한 값이 된다고 생각된다.

그래서, 본 제 5 실시형태에서는 이 차분값 합(SD)에 의거하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 결정하는 것이다. 게다가, 차분값 합(SD)이 큰 값일수록 고농도신호에서 저농도신호로의 전환 후에 발생하는 히스테리시스 현상의 크기가 커진다고 추측되기 때문에, 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 보다 작은 값으로 함으로써, 가스 농도의 상승에 대한 검출감도의 저하를 보완하는 것이다.

또한, 스텝 S6N을 실행하는 것은 저농도신호로의 전환 직후만이다. 또, 제 2∼제 4 실시형태와 마찬가지로, 본 제 5 실시형태에서는 스텝 S6C에서의 민감화 기간 타이머의 스타트로부터 소정의 계속시간(BJ1)만큼 경과한 후에 민감화 기간이 종료한다. 그 이후는 고농도 한계값(Tu)으로서 제 2 고농도 한계값(Tu2)이 설정된다.

이와 같이, 본 제 5 실시형태의 가스검출장치에서도 히스테리시스 현상이 발생하더라도 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

계속해서, 도 32의 (1)∼(5)를 사용하여, 도 32의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 32의 (1)에 나타낸 S(n)의 그래프 형상은 제 1∼제 4 실시형태의 경우와 같다. 따라서, 도 32의 (1)에 나타낸 B(n) 및 (2)에 나타낸 D(n)의 그래프 형상, 및 (3)에 나타낸 고농도 플래그의 변화도 제 1∼제 4 실시형태의 경우와 같게 된다.

한편, 도 32의 (2)에 파선으로 나타내고 도 32의 (5)에 실선으로 나타낸 고농도 한계값(Tu)은, 고농도신호에서 저농도신호로 전환되는 시각 tO로부터 소정의 계속시간(BJ1)이 경과하는 시각 t7까지의 민감화 기간에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 설정된다.

이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은, 고농도신호 발생기간(시각 t1∼tO)에서의 차분값(D(n))의 합계인 차분값 합(SD)의 그래프(도 32의 (4) 참조)에 있어서의 시각 tO에서의 차분값 합(SD)을 사용하여 스텝 S6N에서 식 <16>에 의해서 설정된다. 시각 t0에서의 차분값 합(SD)은 시각 t1∼tO의 고농도신호 발생기간(고농도 플래그가 세트되어 있는 기간)에서의 각 차분값(D(n))의 총합계이다. 따라서, 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 시각 t0에서의 차분값 합(SD)이 클수록 작은 값이 된다. 이와 같이, 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하가 클수록 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 작게 함으로써, 센서출력값(S(n))의 상승, 즉 산화성 가스의 농도 상승을 보다 민감하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 제 5 실시형태에서는, 저농도신호로의 변경 직후에 차분값 합(SD)에 대응한 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정하는 한편, 민감화 기간의 길이(민감화 기간의 종기)를 일정하게(소정의 계속시간(BJ1)) 하였다. 그러나, 민감화 기간의 길이(민감화 기간의 종기)도 차분값 합(SD)에 대응하도록 설정하여, 차분값 합(SD)이 클수록 길어지게 하여도 된다. 예를 들면, 민감화 기간 계속시간(BJ5)으로서 식 <17> : BJ5=BJ5S+SD×Q4(여기서, BJ5S와 Q4는 양의 정수)에 의해서 설정하도록 하여도 된다.

또한, 본 제 5 실시형태에서는, 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 차분값 합(SD)에 의해서 결정하였으나, 고농도신호 발생기간의 초기에 얻어진 개시시 센서출력값과 이 기간의 각 시점에서 얻어진 센서출력값과의 차의 합인 출력값 합(SS)에 의해서 결정할 수도 있다. 이것에 부가하여, 민감화 기간의 길이에 대해서도 출력값 합(SS)이 클수록 길어지게 되도록 설정할 수도 있다.

(제 6 실시형태)

계속해서, 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 3 실시형태에서는 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 고농도신호 발생기간 내에서 얻어진 최대 차분값(Dmax)에 따라서 스텝 S6H에 의해서 결정하였다(도 21 참조).

이것에 대해서, 본 제 6 실시형태에서는 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 고농도 신호 발생기간의 초기에 얻어진 개시시 센서출력값과 이 기간에 얻어진 최대의 센서출력값(피크 센서출력값)과의 차인 최대차(MD)에 의해서 결정하는 점에서 상이하다. 따라서, 상이한 부분을 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략 혹은 간략화한다.

본 제 6 실시형태에서는, 제 3 실시형태에서의 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴(도 20 참조) 대신에, 도 33에 나타낸 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴를 사용하여 최대차(MD)를 취득한다.

우선, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 스텝 S46에서는 고농도신호로의 변경 직후인지 아닌지, 즉 고농도 플래그를 세트한 직후인지 아닌지를 판단한다. 고농도신호 발생기간의 초기를 검지하기 위함이다.

여기서, Yes인 경우에는 스텝 S4F로 진행하여 현재의 센서출력값(S(n))을 개시시 센서출력값(Sb)으로서 기억한다. 또한, 스텝 S4G에서 피크 센서출력값(Smax)으로서 0을 대입하는 초기설정을 하고 메인루틴으로 되돌아 간다.

한편, No인 경우에는 스텝 S4H로 진행한다. 이 스텝 S4H에서는 스텝 S46과는 반대로 저농도신호로의 변경 직후인지 아닌지, 즉 고농도 플래그를 리세트한 직후인지 아닌지를 판단한다.

여기서, No인 경우에는 스텝 S4I로 진행한다. 이 경우에는 이미 피크 센서출력값(Smax)이 유지되어 있기 때문에, 현재의 센서출력값(S(n))과 피크 센서출력값(Smax)을 비교하고, S(n)＞Smax일 때에 현재의 센서출력값(S(n))을 피크 센서출력값(Smax)으로 치환한다. 고농도신호 발생기간 중에 이것이 반복됨으로써 고농도신호 발생기간 중에 있어서의 피크 센서출력값(Smax)이 얻어진다. 한편, 스텝 S4H에서 Yes인 경우에는 스텝 S4J로 진행한다. 이 경우는 고농도신호 발생기간이 종료한 것이기 때문에, 이미 얻어진 피크 센서출력값(Smax)에서 개시시 센서출력값(Sb)을 뺀 최대차(MD)(=Smax-Sb)를 얻는다.

이어서, 도 34에 나타낸 민감화 기간 처리의 서브루틴에 대해서 설명한다. 이 서브루틴은, 도 21에 나타낸 제 3 실시형태에 관한 민감화 기간 처리의 서브루틴에 있어서의 스텝 S6H 대신에 스텝 S6R을 사용한다. 즉, 저농도신호로의 변경 직후(스텝 S61에서 Yes)인 경우에는 스텝 S62에서 민감화 플래그를 세트한 후, 스텝 S6R에서 상기한 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴에서 미리 얻어 둔 최대차(MD)를 사용하여 이하의 식 <18>에 따라서 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 식 <18> : Tu1=P5/MD. 여기서, P5는 양의 정수이기 때문에, 최대차(MD)가 클수록 산출되는 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 작은 값이 된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 민감화 플래그가 세트되어 있는 민감화 기간에 있어서, 스텝 S22(도 4 참조)에 의해서 고농도 한계값(Tu)으로서 설정된다. 따라서, 최대차(MD)가 큰 값일수록 민감화 기간에서의 고농도 한계값(Tu)이 작은 값이 된다. 따라서, 보다 민감하게 센서출력값의 상승을, 즉 가스 농도의 상승을 포착할 수 있다.

히스테리시스 현상의 크기는 고농도신호 발생기간에 있어서의 특정 가스의 농도에 의존한다고 생각된다. 가스센서소자에 쐬여지는 특정 가스의 농도가 높을수록 보다 많은 가스 분자가 가스센서소자에 흡착된다고 생각되기 때문이다.

이것에 대해서, 개시시 센서출력값(Sb)은 특정 가스의 농도가 낮은 상태에 관계하고 있고, 피크 센서출력값(Smax)은 특정 가스의 농도의 최대값에 관계하고 있다고 생각된다. 따라서, 피크 센서출력값(Smax)과 개시시 센서출력값(Sb)과의 차인 최대차(MD)는 히스테리시스 현상의 크기에 대응한 값이 된다고 생각된다.

그래서, 본 제 6 실시형태에서는 이 최대차(MD)에 의거하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 결정하는 것이다. 게다가, 최대차(MD)가 큰 값일수록 고농도신호에서 저농도신호로의 전환 후에 발생하는 히스테리시스 현상의 크기가 커진다고 추측되기 때문에, 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 보다 작은 값으로 함으로서, 가스 농도의 상승에 대한 검출감도의 저하를 보완하는 것이다.

또한, 스텝 S6R을 실행하는 것은 저농도신호로의 전환 직후만이다. 또, 제 2∼제 5 실시형태와 마찬가지로, 본 제 6 실시형태에서는 스텝 S6C에서의 민감화 기간 타이머의 스타트로부터 소정의 계속시간(BJ1)만큼 경과한 후에 민감화 기간이 종료한다. 그 이후는 고농도 한계값(Tu)으로서 제 2 고농도 한계값(Tu2)이 설정된다.

이와 같이, 본 제 5 실시형태의 가스검출장치에서도 히스테리시스 현상이 발생하더라도 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

계속해서, 도 35의 (1)∼(4)를 사용하여, 도 35의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 35의 (1)에 나타낸 S(n)의 그래프 형상은 제 1∼제 4 실시형태의 경우와 같 다. 따라서, 도 35의 (1)에 나타낸 B(n) 및 (2)에 나타낸 D(n)의 그래프 형상, 및 (3)에 나타낸 고농도 플래그의 변화도 제 1∼제 4 실시형태의 경우와 같게 된다.

한편, 도 35의 (2)에 파선으로 나타내고 도 35의 (4)에 실선으로 나타낸 고농도 한계값(Tu)은, 고농도신호에서 저농도신호로 전환되는 시각 tO로부터 소정의 계속시간(BJ1)이 경과하는 시각 t7까지의 민감화 기간에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 설정된다.

이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은, 고농도신호 발생기간(시각 t1∼t0)에 있어서의 초기의 시각 t1에서 얻어진 개시시 센서출력값(Sb)과 고농도신호 발생기간 내의 피크 센서출력값(Smax)과의 차인 최대차(MD)(도 35의 (1) 참조)를 사용하여 스텝 S6R에서 식 <18>에 의해서 설정된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 최대차(MD)가 클수록 작은 값이 된다. 이와 같이, 히스테리시스 현상에 의한 검출감도의 저하가 클수록 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 작게 함으로써, 센서출력값(S(n))의 상승, 즉 산화성 가스의 농도 상승을 보다 민감하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.

(제 7 변형형태)

계속해서, 제 7 변형형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 6 실시형태에 관한 가스검출장치에서는, 저농도신호로의 변경 직후에 스텝 S6R에서 식 <18>에 의해서 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 결정함으로써 최대차(MD)에 대응한 값이 되도록 하였다. 한편, 민감화 기간에 대해서는 스텝 S6D에 의해서 일률적인 계속시간(BJ1)으로 하였다(도 34 참조).

이것에 대해서, 본 제 7 변형형태에서는, 제 6 실시형태와 마찬가지로 저농 도신호로의 변경 직후에 최대차(MD)에 대응한 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 그러나, 이것에 부가하여, 민감화 기간의 길이(민감화 기간의 종기)도 최대차(MD)에 대응하여 설정하는 점에서 상이하다. 그 외의 부분은 제 6 실시형태와 같다. 따라서, 동일한 부분의 설명은 생략 혹은 간략화하고, 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

도 34에 나타낸 제 6 실시형태의 민감화 기간 처리의 서브루틴과 비교하면 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 도 36에 나타낸 본 제 7 변형형태의 민감화 기간 처리의 서브루틴은 스텝 S6R과 스텝 S6C와의 사이에 새로운 스텝 S6S를 가진다.

즉, 제 6 실시형태와 마찬가지로, 저농도신호로의 변경 직후에는 스텝 S62에서 민감화 플래그를 세트한 후, 스텝 S6R에서 최대차(MD)를 사용하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 또한, 스텝 S6S에서 민감화 기간 계속시간(BJ6)의 설정을 이하의 식 <19>에 따라서 한다. 식 <19> : BJ6=BJ6S+MD×Q5. 여기서, BJ6S와 Q5는 양의 정수이다. 따라서, 최대차(MD)가 클수록 민감화 기간 계속시간(BJ6)은 큰 값이 된다.

한편, 스텝 S61에서 No라고 판단되고 또한 스텝 S64에서 Yes라고 판단된 경우(민감화 기간 내인 경우), 스텝 S6T에서, 스텝 S6C에서 스타트시킨 민감화 기간 타이머가 스타트로부터 계속시간(BJ6)만큼 경과하였는지 아닌지를 판단하고, No인 경우에는 메인루틴으로 되돌아 가고, Yes인 경우에는 스텝 S69에서 민감화 플래그를 리세트한다. 이와 같이 함으로써 민감화 기간의 종기가 결정되며, 민감화 기간 의 계속시간은 스텝 S6S에서 설정된 민감화 기간 계속시간(BJ6)의 길이가 된다.

이와 같이 하는 것은, 가스센서소자에 쐬여지는 특정 가스의 농도가 높을수록, 즉 고농도신호 발생기간에 있어서의 초기에 얻어진 개시시 센서출력값(Sb)과 피크 센서출력값(Smax)과의 차인 최대차(MD)가 클수록 히스테리시스 기간도 길어지게 되는 것을 알았기 때문이다. 그래서, 본 제 7 변형형태에서는, 민감화 기간 계속시간(BJ6)의 크기를 식 <19>에 의해서 설정하는 것으로 하였다. 즉, 최대차(MD)가 클수록 민감화 기간 계속시간(BJ6)의 크기를 크게 한다. 이것에 의해서, 히스테리시스 기간이 길수록 민감화 기간도 길게 할 수 있기 때문에, 히스테리시스 현상에 의한 산화성 가스의 농도 상승에 대한 감도 저하를 적절한 기간에 걸쳐서 보완할 수 있다.

이와 같이, 본 제 7 변형형태의 가스검출장치에서도 히스테리시스 현상이 발생하더라도 적절한 고농도 한계값(Tu)을 설정할 수 있기 때문에, 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

계속해서, 도 37의 (1)∼(4)를 사용하여, 도 37의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 37의 (1)에 나타낸 S(n)의 그래프 형상은 제 1∼제 6 실시형태의 경우와 같다. 따라서, 도 37의 (1)에 나타낸 B(n) 및 (2)에 나타낸 D(n)의 그래프 형상, 및 (3)에 나타낸 고농도 플래그의 변화도 제 6 실시형태의 경우와 같게 된다.

한편, 도 37의 (4)에 실선으로 나타내고 도 37의 (2)에 파선으로 나타낸 고농도 한계값(Tu)은, 고농도신호에서 저농도신호로 전환되는 시각 tO로부터 민감화 기간 계속시간(BJ6)이 경과하는 시각 t12까지의 민감화 기간에서 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 설정된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1) 및 고농도 한계값(Tu)은, 제 6 실시형태와 마찬가지로, 고농도신호 발생기간(시각 t1∼tO)에 있어서의 초기의 시각 t1에서 얻어진 개시시 센서출력값(Sb)과 고농도신호 발생기간 내의 피크 센서출력값(Smax)과의 차인 최대차(MD)(도 37의 (1) 참조)를 사용하여 스텝 S6R에서 식 <18>에 의해서 설정된다. 따라서, 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 최대차(MD)가 클수록 작은 값이 된다.

또한, 본 제 7 변형형태에서는, 민감화 기간 계속시간(BJ6)의 길이도 고농도신호 발생기간(시각 t1∼tO)에서 얻어진 최대차(MD)를 사용하여 식 <19>에 의해서 설정된다. 이 민감화 기간 계속시간(BJ6)은 최대차(MD)가 클수록 큰 값이 된다.

이와 같이, 최대차(MD)에 대응한 민감화 기간 계속시간(BJ6)을 사용함으로써, 즉 히스테리시스 기간이 길수록 민감화 기간을 길게 함으로써, 적절한 기간에 걸쳐서 산화성 가스의 농도 상승에 대한 검지 감도의 저하를 보완할 수 있다.

(제 7 실시형태)

계속해서, 본 발명의 제 7 실시형태에 관한 가스검출장치에 대해서 설명한다.

상기한 제 6 실시형태에서는, 도 33에 나타낸 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴에 의해서, 고농도신호 발생기간의 초기에 얻어진 개시시 센서출력값과 이 기간에 얻어진 최대의 센서출력값(피크 센서출력값)과의 차인 최대차(MD)를 취득하였다. 또, 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 고농도신호 발생기간의 초기에 얻 어진 개시시 센서출력값과 이 기간에 얻어진 최대의 센서출력값(피크 센서출력값)과의 차인 최대차(MD)에 의해서 결정하였다(도 34, 스텝 S6R 참조). 한편, 민감화 기간에 대해서는 스텝 S6D에 의해서 일률적인 계속시간(BJ1)으로 하여 그 길이(종기)를 미리 설정하고 있다.

또, 제 7 변형형태에서는, 제 6 실시형태와 마찬가지로 저농도신호로의 변경 직후에 최대차(MD)에 대응한 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정하는 것 외에, 민감화 기간의 길이(민감화 기간의 종기)도 최대차(MD)에 대응하여 미리 설정하였다.

이것에 대해서, 본 제 7 실시형태에서는, 제 6 실시형태 및 제 7 변형형태와 마찬가지로 저농도신호로의 변경 직후에 최대차(MD)에 대응한 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 그러나, 민감화 기간의 종기를 미리 설정하지 않고, 센서출력값(S(n))이 소정의 해제 한계값 이하로 되었을 때에 민감화 기간을 종료한다. 구체적으로는, 저농도신호로의 변경 직전의 고농도신호 발생기간의 초기에 얻어진 개시시 센서출력값과 이 기간에 얻어진 최대의 센서출력값(피크 센서출력값)과의 중간의 해제 한계값 이하로 되었을 때에 민감화 기간을 종료하는 점에서 상이하다. 따라서, 상이한 부분을 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략 혹은 간략화한다.

본 제 7 실시형태에서는, 제 6 실시형태와 마찬가지로, 도 33에 나타낸 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴을 사용하여 최대차(MD)를 미리 취득한다.

이어서, 도 38에 나타낸 민감화 기간 처리의 서브루틴에 대해서 설명한다. 이 서브루틴은, 도 34에 나타낸 제 6 실시형태에 관한 민감화 기간 처리의 서브루 틴에 있어서의 스텝 S6C가 없고, 스텝 S6D 대신에 스텝 S6Ⅹ를 사용한다. 즉, 저농도신호로의 변경 직후(스텝 S61에서 Yes)인 경우에는 스텝 S62에서 민감화 플래그를 세트한 후, 스텝 S6R에서 상기한 히스테리시스 처리용 데이터 취득의 서브루틴에서 미리 얻어 둔 최대차(MD)를 사용하여 이하의 식 <18>에 따라서 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 식 <18> : Tu1=P5/MD. 여기서, P5는 양의 정수이기 때문에, 최대차(MD)가 클수록 산출되는 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 작은 값이 된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은, 제 6 실시형태와 마찬가지로, 민감화 플래그가 세트되어 있는 민감화 기간에 있어서, 스텝 S22(도 4 참조)에 의해서 고농도 한계값(Tu)으로서 설정된다. 따라서, 최대차(MD)가 큰 값일수록 민감화 기간에서의 고농도 한계값(Tu)이 작은 값이 된다. 따라서, 보다 민감하게 센서출력값의 상승을, 즉 가스 농도의 상승을 포착할 수 있다. 또한, 스텝 S6R을 실행하는 것은 저농도신호로의 전환 직후만이다.

한편, 스텝 S61에서 No라고 판단되고 또한 스텝 S64에서 Yes라고 판단된 경우(민감화 기간 내인 경우), 스텝 S6Ⅹ에서 현재의 센서출력값(S(n))이 해제 한계값 이하로 되었는지 아닌지를 판단한다. 해제 한계값으로는 개시시 센서출력값(Sb)과 피크 센서출력값(Smax)과의 중간의 값이 선택된다. 구체적으로는, 개시시 센서출력값(Sb)과 최대차(MD)(=Smax-Sb)와 정수 a를 사용하여 산출되는 "Sb+MD/a"을 해제 한계값으로서 사용한다. 여기서, a는 a>1의 정수이다. 스텝 S6X에서 No라고 판단된 경우에는 메인루틴으로 되돌아 가고, Yes인 경우에는 스텝 S69에서 민감화 플래그를 리세트한다. 이와 같이 하여 민감화 기간의 종기를 결정하기 때문에, 민감 화 기간의 계속시간은 센서출력값(S(n))의 변화에 의해서 변동하는 것이 된다.

이와 같이 하여 얻은 해제 한계값(Sb+MD/a)을 사용하는 것은 이하의 이유에 의한다. 환경의 습도나 온도 변화 등에 의한 센서출력값의 드리프트가 발생하지 않는다고 가정하면, 일단 가스 농도가 높아졌다고 판단된 고농도신호 발생기간이 경과한 후에, 센서출력값이 이 기간의 초기에 얻어졌던 센서출력값(개시시 센서출력값(Sb))과 같은 크기로 되돌아 간 경우에는 히스테리시스 현상이 종료하였다고 생각된다. 한편, 온도나 습도의 변화 등에 의해서 센서출력값이 큰 값으로 되는 방향으로 드리프트가 발생하였다고 하면, 히스테리시스 현상이 수습되었을 때에 얻어지는 센서출력값은 개시시 센서출력값(Sb)보다도 큰 값이 된다. 따라서, 센서출력값의 드리프트가 있을 수 있는 경우에는, 개시시 센서출력값(Sb)을 민감화 기간을 종료시키기 위한 한계값으로서 사용하면, 센서출력값이 개시시 센서출력값(Sb)을 밑돌지 않기 때문에 민감화 기간이 불필요하게 계속 길어지는 경우가 있을 수 있다.

그래서, 본 제 7 실시형태에서는, 개시시 센서출력값(Sb)보다도 MD/a만큼 큰 값(Sb+MD/a)을 해제 한계값으로서 사용한다. 이와 같이 함으로써, 드리프트가 있었던 경우에도 민감화 기간을 적절하게 종료시킬 수 있다. 한편, 히스테리시스 현상이 거의 수습될 때까지 민감화 기간을 계속시킬 수 있기 때문에, 히스테리시스 현상에 의한 가스 농도의 상승에 대한 감도 저하를 적절하게 보완할 수 있다.

또한, 제 2∼제 6 실시형태와 마찬가지로, 본 제 7 실시형태에서도, 민감화 기간이 종료한 이후에는 고농도 한계값(Tu)으로서 제 2 고농도 한계값(Tu2)이 설정된다.

이와 같이, 본 제 7 실시형태의 가스검출장치에서도 히스테리시스 현상이 발생하더라도 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있다.

계속해서, 도 39의 (1)∼(4)를 사용하여, 도 39의 (1)에 있어서 실선으로 나타낸 센서출력값(S(n))이 얻어진 경우에, 각 값이 얻어지는 상태에 대해서 설명한다. 도 39의 (1)에 나타낸 S(n)의 그래프 형상은 제 1∼제 6 실시형태의 경우와 같다. 따라서, 도 39의 (1)에 나타낸 B(n) 및 (2)에 나타낸 D(n)의 그래프 형상, 및 (3)에 나타낸 고농도 플래그의 변화도 제 1∼제 6 실시형태의 경우와 같게 된다.

한편, 도 39의 (4)에 실선으로 나타내고 도 39의 (2)에 파선으로 나타낸 고농도 한계값(Tu)에는, 고농도신호에서 저농도신호로 전환되는 시각 tO로부터 민감화 기간이 종료하는 시각 t14까지 제 1 고농도 한계값(Tu1)이 설정된다. 이 제 1 고농도 한계값(Tu1) 및 고농도 한계값(Tu)은, 제 6 실시형태와 마찬가지로, 고농도신호 발생기간(시각 t1∼tO)에 있어서의 초기의 시각 t1에서 얻어진 개시시 센서출력값(Sb)과 고농도신호 발생기간 내의 피크 센서출력값(Smax)과의 차인 최대차(MD)(도 39의 (1) 참조)를 사용하여 스텝 S6R에서 식 <18>에 의해서 설정된다. 따라서, 이 제 1 고농도 한계값(Tu1)은 최대차(MD)가 클수록 작은 값이 된다.

또한, 본 제 7 실시형태에서는, 민감화 기간의 종기의 타이밍(시각 t14)을 해제 한계값을 사용하여 결정한다. 구체적으로는, 도 39의 (1)에 나타낸 바와 같이, S(n)≤Sb+MD/a로 되는 시각 t14에서 민감화 기간을 종료시키고, 고농도 한계값(Tu)으로서 제 1 고농도 한계값(Tu1) 대신에 제 2 고농도 한계값(Tu2)을 설 정한다(도 39의 (4) 참조). 또한, 정수 a의 값에 의해서 민감화 기간의 종기(시각 t14)를 조정할 수 있으며, 정수 a가 큰 값일수록 민감화 기간의 종기가 후측으로 물러나게 됨으로써 민감화 기간이 길어지게 된다.

센서출력값(S(n))이 개시시 센서출력값(Sb)과 같은 정도의 작은 값이 되면, 히스테리시스 현상은 거의 종료되었다고 생각된다. 한편, 습도나 온도의 변화 등에 의해서 시각 tO 이후에 센서출력값(S(n))에 드리프트가 발생한 경우, 센서출력값(S(n))이 개시시 센서출력값(Sb)까지 저하되지 않는 경우가 있다고 생각된다. 그래서, 해제 한계값으로서 개시시 센서출력값(Sb)보다도 MD/a만큼 큰 값을 사용함으로써, 드리프트가 있었던 경우도 포함하여 민감화 기간을 적절하게 종료시킬 수 있다. 게다가, 히스테리시스 현상이 계속되고 있는 경우에는, 센서출력값이 상대적으로 큰 값을 유지하고 있다고 생각되기 때문에, 센서출력값이 해제 한계값 이하로 되기 어렵다. 따라서, 히스테리시스 기간이 길수록 민감화 기간을 길게 함으로써, 산화성 가스의 농도 상승에 대한 검지 감도의 저하를 보완할 수 있다.

또한, 본 제 7 실시형태에서는 개시시 센서출력값(Sb)과 최대차(MD)를 사용하여 산출한 해제 한계값(Sb+MD/a)을 사용하였다.

그러나, 예를 들면, 개시시 센서출력값(Sb)과 상기 제 5 실시형태에서 사용한 저농도신호로의 전환 직후(시각 tO)에 얻은 차분값 합(SD)을 사용하여 "Sb+SD/a1"을 해제 한계값으로서 사용할 수도 있다. 여기서, a1은, a1>1의 정수이다.

이상에서는 본 발명을 제 1∼제 7 실시형태 및 제 1∼제 7 변형형태에 입각 하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시형태 및 변형형태에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 변경하여 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

예를 들면, 상기 제 2∼제 6 실시형태 등에서는, 민감화 기간에서의 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 식 <7>, <12>, <14>, <16>, <18>에 의해서 설정하였다. 이러한 식에서는 이동 차분값(DM(n)), 최대 차분값(Dmax) 등, 히스테리시스 강도 정보를 하나만 사용하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정한다. 그러나, 2개 이상의 히스테리시스 강도 정보를 조합하여 제 1 고농도 한계값(Tu1)을 설정하도록 하여도 된다.

상기한 바와 마찬가지로, 상기 제 4∼제 7 변형형태 등에서는 민감화 기간의 길이(종기)를 식 <10>, <13>, <15>, <17>, <19>에 의해서 얻어지는 민감화 기간 계속시간 BJ2, BJ3 등에 의해서 결정하였다. 이러한 식에서는 이동 차분값(DM(n)), 최대 차분값(Dmax) 등, 히스테리시스 기간 정보를 하나만 사용하여 민감화 기간 계속시간 BJ2, BJ3 등을 설정한다. 그러나, 2개 이상의 히스테리시스 기간 정보를 조합하여 민감화 기간 계속시간 BJ2, BJ3 등을 설정하도록 하여도 된다.

또, 상기한 제 1∼제 7 실시형태 및 제 1∼제 7 변형형태에서는, 산화성 가스에 반응하여 산화성 가스성분의 농도 상승과 함께 센서저항값(Rs)이 상승하는 타입의 산화물 반도체의 가스센서소자(11)를 사용하였다. 또, 센서저항값(Rs)이 상승하면 센서출력전위(Vs)가 상승하는 센서저항값 변환회로(14)를 사용하였다. 따라서, 센서출력값(S(n))이 커지는 방향이 센서출력값(S(n))에 대한 고농도방향인 가스검출장치(10)를 사용하였다.

그러나, 센서출력값(S(n))이 적어지는 방향이 센서출력값(S(n))에 대한 고농도방향인 가스검출장치를 사용할 수도 있다. 또, 센서저항값(Rs)이 상승하면 센서출력전위(Vs)가 저하되는 센서저항값 변환회로를 사용할 수도 있다. 또, 도 1에 나타낸 센서저항값 변환회로(14)와는 다른 회로구성이나 원리에 의해서 센서저항값을 전압 등으로 변환하는 변환회로를 사용할 수도 있다. 또한, 환원성 가스에 반응하여 환원성 가스성분의 농도 상승과 함께 센서저항값(Rs)이 저하되는 타입의 산화물 반도체의 가스센서소자를 사용할 수도 있다. 또, 산화성 가스와 환원성 가스 모두에 반응하는 가스센서소자를 사용할 수도 있다.

또, 상기한 제 1∼제 7 실시형태 및 제 1∼제 7 변형형태에서는, 얻어진 센서출력값(S(n))으로부터 식 <1>, <2> 등을 사용하여 베이스값(B(n))을 얻었다. 그러나, 이러한 식을 사용하여 얻은 베이스값(B(n)) 대신에 다른 식을 사용하여 기준값을 얻도록 하여도 된다.

또한, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 상기 제 2∼제 7 실시형태나 제 1∼제 7 변형형태 등에서 나타낸 가스검출장치를 차량용 오토 벤틸레이션 시스템에 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 히스테리시스 현상이 발생하여 특정 가스의 농도 상승에 대한 검지 감도가 저하된 경우에도, 특정 가스의 농도 상승을 확실하게 검지할 수 있으며, 혹은 조기에 검지할 수 있는 가스검출장치 및 이것을 사용한 차량용 오토 벤틸레이션 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (26)

1. 특정 가스의 농도에 따라서 센서저항값이 변화하는 가스센서소자를 사용하는 가스검출장치로서,

   상기 센서저항값에 대응한 센서출력값을 소정의 사이클 시간마다 취득하는 취득수단과, 상기 센서출력값을 사용하여 상기 특정 가스의 농도변화를 검지하고, 상기 특정 가스의 농도가 낮을 때에 저농도신호를 발생하고, 상기 특정 가스의 농도가 높을 때에 고농도신호를 발생하는 농도검지수단을 구비하고,

   상기 농도검지수단은,

   상기 저농도신호의 발생기간에 있어서, 상기 센서출력값이 기준값보다도 고농도 한계값 만큼 이상으로 고농도방향측의 값일 때에 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생하는 농도상승 검지수단과,

   상기 고농도신호의 발생기간에 있어서, 상기 센서출력값이 상기 기준값보다도 저농도 한계값 만큼 이상으로 저농도방향측의 값일 때에 상기 고농도신호 대신에 상기 저농도신호를 발생하는 농도저하 검지수단을 포함하고,

   상기 농도상승 검지수단에서는,

   상기 저농도신호의 발생기간 중, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환에 계속되는 민감화 기간에는 상기 고농도 한계값으로서 제 1 고농도 한계값을 사용하고,

   상기 저농도신호의 발생기간 중, 상기 민감화 기간 이외의 기간에는 상기 고 농도 한계값으로서 제 2 고농도 한계값을 사용하고,

   상기 제 1 고농도 한계값은 상기 제 2 고농도 한계값에 비해서 민감방향의 값인 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 민감화 기간에 있어서, 상기 제 1 고농도 한계값을 시간과 함께 서서히 제 2 고농도 한계값에 가깝게 하는 제 1 고농도 한계값 변경수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   히스테리시스 강도 정보에 의거하여 상기 제 1 고농도 한계값을 결정하는 제 1 고농도 한계값 결정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   현재의 상기 센서출력값과 소정 사이클수 m회(m은 1이상의 정수)만큼 과거에 취득된 상기 센서출력값인 m회 과거 센서출력값으로부터 제 1 고농도 한계값 결정용의 이동 차분값을 산출하는 한계값용 이동 차분값 산출수단을 구비하고,

   상기 히스테리시스 강도 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점에서, 상기 전환시점으로부터 소정 시간 전에 또는 상기 전환시점으로부터 소정 시간 경과 후에 얻어진 상기 제 1 고농도 한계값 결정용의 이동 차분값을 포함하고,

   상기 제 1 고농도 한계값 결정수단은, 상기 히스테리시스 강도 정보로서 사용하는 상기 제 1 고농도 한계값 결정용의 이동 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 제 1 고농도 한계값을 민감방향의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 히스테리시스 강도 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간 중에 얻어진 상기 센서출력값 중 가장 고농도방향의 값인 피크 센서출력값과 상기 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 개시시에 얻어진 상기 센서출력값인 개시시 센서출력값과의 차인 최대차를 포함하고,

   상기 제 1 고농도 한계값 결정수단은, 상기 최대차가 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 제 1 고농도 한계값을 민감방향의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
6. 청구항 3에 있어서,

   상기 히스테리시스 강도 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간에 있어서의 각각의 상기 센서출력값과 상기 기준값과의 차분값 중 가장 0으로부터 멀어진 값인 최대 차분값을 포함하고,

   상기 제 1 고농도 한계값 결정수단은, 상기 최대 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 제 1 고농도 한계값을 민감방향의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
7. 청구항 3에 있어서,

   상기 히스테리시스 강도 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 계속시간을 포함하고,

   상기 제 1 고농도 한계값 결정수단은, 상기 계속시간이 길수록 상기 제 1 고농도 한계값을 민감방향의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점으로부터 제 1 소정 기간 경과시에 상기 민감화 기간을 종료시키는 종료수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   히스테리시스 기간 정보에 의거하여 상기 민감화 기간의 종기를 미리 결정하는 종기선결수단을 구비한 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    현재의 상기 센서출력값과 소정 사이클수 j회(j는 1이상의 정수)만큼 과거에 취득된 상기 센서출력값인 j회 과거 센서출력값으로부터 종기 결정용의 이동 차분값을 산출하는 종기 결정용 이동 차분값 산출수단을 구비하고,

    상기 히스테리시스 기간 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점에서, 상기 전환시점으로부터의 소정 시간 전에 또는 상기 전환시점으로부터 소정 시간 경과 후에 얻어진 상기 종기 결정용의 이동 차분값을 포함하고,

    상기 종기선결수단은, 상기 히스테리시스 기간 정보로서 사용하는 상기 종기 결정용의 이동 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 민감화 기간의 종기를 늦춘 시점으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
11. 청구항 9에 있어서,

    상기 히스테리시스 기간 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간 중에 얻어진 상기 센서출력값 중 가장 고농도방향의 값인 피크 센서출력값과 상기 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 개시시에 얻어진 상기 센서출력값인 개시시 센서출력값과의 차인 최대차를 포함하고,

    상기 종기 선결수단은, 상기 최대차가 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 민감화 기간의 종기를 늦춘 시점으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
12. 청구항 9에 있어서,

    상기 히스테리시스 기간 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간에 있어서의 각각의 상기 센서출력값과 상기 기준값과의 차분값 중 가장 0으로부터 멀어진 값인 최대 차분값을 포함하고,

    상기 종기 선결수단은, 상기 최대 차분값이 0으로부터 멀어진 값일수록 상기 민감화 기간의 종기를 늦춘 시점으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
13. 청구항 9에 있어서,

    상기 히스테리시스 기간 정보는, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 계속시간을 포함하고,

    상기 종기 선결수단은, 상기 계속시간이 길수록 상기 민감화 기간의 종기를 늦춘 시점으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
14. 청구항 1에 있어서,

    현재의 상기 센서출력값과 소정 사이클수 i회(i는 1이상의 정수)만큼 과거에 취득된 상기 센서출력값인 i회 과거 센서출력값으로부터 교대 결정용의 이동 차분값을 산출하는 교대 결정용 이동 차분값 산출수단과, 소정값을 기준으로 하여 상기 교대 결정용의 이동 차분값이 0과 같은 측에 있는지 아닌지를 판단하는 이동 차분값 판단수단을 포함하고,

    상기 농도상승 검지수단에서는, 상기 교대 결정용의 이동 차분값이 0과 같은 측이 된 때 이후, 상기 고농도 한계값으로서 상기 제 1 고농도 한계값 대신에 상기 제 2 고농도 한계값을 사용하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
15. 청구항 1에 있어서,

    현재의 상기 센서출력값과 소정 사이클수 i회(i는 1이상의 정수)만큼 과거에 취득된 상기 센서출력값인 i회 과거 센서출력값으로부터 교대 결정용의 이동 차분값을 산출하는 교대 결정용 이동 차분값산출수단과, 소정값을 기준으로 하여 상기 교대 결정용의 이동 차분값이 0과 같은 측에 있는지 아닌지를 판단하는 이동 차분값 판단수단을 포함하고,

    상기 농도상승 검지수단에서는, 상기 교대 결정용의 이동 차분값이 0과 같은 측이 되고서 소정 기간의 경과 이후, 상기 고농도 한계값으로서 상기 제 1 고농도 한계값 대신에 상기 제 2 고농도 한계값을 사용하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
16. 청구항 14에 있어서,

    상기 교대 결정용 이동 차분값 산출수단은,

    상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점으로부터,

    상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 개시하고, 또는

    상기 전환시점 이전에 얻어진 상기 센서출력값을 사용하지 않고, 상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 재개하고,

    상기 전환시점으로부터 상기 소정 사이클수 i회분의 상기 센서출력값을 취득하기까지의 기간에는, 상기 전환시점에서 얻어진 상기 센서출력값과 그 후의 각 사이클에서 얻어진 상기 센서출력값과의 차분값을 각 사이클에 있어서의 상기 교대 결정용의 이동 차분값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
17. 청구항 15에 있어서,

    상기 교대 결정용 이동 차분값 산출수단은,

    상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점으로부터,

    상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 개시하고, 또는

    상기 전환시점 이전에 얻어진 상기 센서출력값을 사용하지 않고, 상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 재개하고,

    상기 전환시점으로부터 상기 소정 사이클수 i회분의 상기 센서출력값을 취득하기까지의 기간에는, 상기 전환시점에서 얻어진 상기 센서출력값과 그 후의 각 사이클에서 얻어진 상기 센서출력값과의 차분값을 각 사이클에 있어서의 상기 교대 결정용의 이동 차분값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
18. 청구항 14에 있어서,

    상기 교대 결정용 이동 차분값 산출수단은,

    상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점으로부터,

    상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 개시하고, 또는

    상기 전환시점 이전에 얻어진 상기 센서출력값을 사용하지 않고, 상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 재개하고,

    상기 전환시점으로부터 상기 소정 사이클수 i회분의 상기 센서출력값을 취득하기까지의 기간은, 상기 전환시점에서 얻어진 상기 센서출력값과 상기 전환시점으로부터 b사이클 후에 얻어진 상기 센서출력값과의 차분값에 i/b를 곱한 값을 각 사이클에 있어서의 상기 교대 결정용의 이동 차분값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
19. 청구항 15에 있어서,

    상기 교대 결정용 이동 차분값 산출수단은,

    상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점으로부터,

    상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 개시하고, 또는

    상기 전환시점 이전에 얻어진 상기 센서출력값을 사용하지 않고, 상기 교대 결정용의 이동 차분값의 산출을 재개하고,

    상기 전환시점으로부터 상기 소정 사이클수 i회분의 상기 센서출력값을 취득하기까지의 기간은, 상기 전환시점에서 얻어진 상기 센서출력값과 상기 전환시점으로부터 b사이클 후에 얻어진 상기 센서출력값과의 차분값에 i/b를 곱한 값을 각 사이클에 있어서의 상기 교대 결정용의 이동 차분값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
20. 청구항 1에 있어서,

    상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환시점 직전의 고농도신호 발생기간의 개시시에 얻어진 상기 센서출력값인 개시시 센서출력값과 이 고농도신호 발생기간 중에 얻어진 상기 센서출력값 중 가장 고농도방향의 값인 피크 센서출력값과의 사이의 값인 해제 한계값보다도, 현재의 상기 센서출력값이 저농도방향측의 값으로 되었는지 아닌지를 판단하는 판단수단을 포함하고,

    상기 농도상승 검지수단은, 상기 현재의 센서출력값이 상기 해제 한계값보다도 저농도방향측의 값으로 된 때 이후, 상기 고농도 한계값으로서 상기 제 1 고농도 한계값 대신에 상기 제 2 고농도 한계값을 사용하는 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
21. 청구항 20에 있어서,

    상기 해제 한계값은, 상기 피크 센서출력값과 상기 개시시 센서출력값과의 차의 1/a(단 a>1)만큼 상기 개시시 센서출력값보다도 상기 피크 센서출력값측의 값인 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
22. 특정 가스의 농도에 따라서 센서저항값이 변화하는 가스센서소자를 사용하는 가스검출장치로서,

    상기 센서저항값에 대응한 센서출력값을 소정의 사이클 시간마다 취득하는 취득수단과, 상기 센서출력값을 사용하여 상기 특정 가스의 농도변화를 검지하고, 상기 특정 가스의 농도가 낮을 때에 저농도신호를 발생하고, 상기 특정 가스의 농도가 높을 때에 고농도신호를 발생하는 농도검지수단을 구비하고,

    상기 농도검지수단은,

    민감화 기간의 종기를 결정하는 종기결정수단을 포함하고,

    상기 저농도신호의 발생기간 중, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환 이후 상기 민감화 기간의 종기까지의 기간에는, 상기 저농도신호의 발생기간 중의 다른 기간에 있어서 상기 센서출력값의 고농도방향으로의 변화에 의해서 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생시키는 경우에 비해서, 상기 센서출력값의 고농도방향으로의 작은 변화에 의해서도 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
23. 특정 가스의 농도에 따라서 센서저항값이 변화하는 가스센서소자를 사용하는 가스검출장치로서,

    상기 센서저항값에 대응한 센서출력값을 소정의 사이클 시간마다 취득하는 취득수단과, 상기 센서출력값을 사용하여 상기 특정 가스의 농도변화를 검지하고, 상기 특정 가스의 농도가 낮을 때에 저농도신호를 발생하고, 상기 특정 가스의 농도가 높을 때에 고농도신호를 발생하는 농도검지수단을 구비하고,

    상기 농도검지수단은,

    상기 저농도신호의 발생기간에 있어서, 상기 센서출력값이 기준값보다도 고농도 한계값 만큼 이상으로 고농도방향측의 값일 때에 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생하는 농도상승 검지수단과,

    상기 고농도신호의 발생기간에 있어서, 상기 센서출력값이 상기 기준값보다도 저농도 한계값 만큼 이상으로 저농도방향측의 값일 때에 상기 고농도신호 대신에 상기 저농도신호를 발생하는 농도저하 검지수단과,

    민감화 기간의 종기를 결정하는 종기결정수단을 포함하고,

    상기 농도상승 검지수단에서는,

    상기 저농도신호의 발생기간 중, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환 이후 상기 민감화 기간의 종기까지의 기간에는, 상기 저농도신호의 발생기간 중의 다른 기간에 있어서 상기 센서출력값의 고농도방향으로의 변화에 의해서 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생시키는 경우에 비해서, 상기 센서출력값의 고농도방향으로의 작은 변화에 의해서도 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
24. 특정 가스의 농도에 따라서 센서저항값이 변화하는 가스센서소자를 사용하는 가스검출장치로서,

    상기 센서저항값에 대응한 센서출력값을 소정의 사이클 시간마다 취득하는 취득수단과, 상기 센서출력값을 사용하여 상기 특정 가스의 농도변화를 검지하고, 상기 특정 가스의 농도가 낮을 때에 저농도신호를 발생하고, 상기 특정 가스의 농도가 높을 때에 고농도신호를 발생하는 농도검지수단을 구비하고,

    상기 농도검지수단은,

    상기 저농도신호의 발생기간에 있어서, 상기 센서출력값이 기준값보다도 고농도 한계값 만큼 이상으로 고농도방향측의 값일 때에 상기 저농도신호 대신에 상기 고농도신호를 발생하는 농도상승 검지수단을 가지고,

    상기 저농도신호의 발생기간은, 상기 고농도 한계값으로서 제 1 고농도 한계값을 사용하는 민감화 기간과, 상기 민감화 기간 후에 상기 고농도 한계값으로서 제 2 고농도 한계값을 사용하는 기간을 포함하고,

    상기 제 1 고농도 한계값은 상기 제 2 고농도 한계값에 비해서 민감방향의 값인 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
25. 청구항 24에 있어서,

    상기 민감화 기간은, 상기 고농도신호에서 상기 저농도신호로의 전환에 계속해서 개시되는 것이고, 상기 민감화 기간의 종기는, 상기 센서출력값의 변화가 저농도방향측에서 고농도방향측으로 전환된 시점 후에 설정될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 가스검출장치.
26. 청구항 1 내지 청구항 25 중 어느 한 항에 기재된 가스검출장치를 포함하는 차량용 오토 벤틸레이션 시스템.

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