(57)【要約】【課題】複数の検知対象ガスを応答良く選択的に検出することができるガス警報器を提供すること。【解決手段】ガスセンサ１で検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された警報濃度以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知するガス警報器１０であって、  ガス濃度の検出期間中に、第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達しかつ第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達した際に、第１および第２のガスのうち応答必要時間が短い方のガスの検出期間を優先して所定時間だけ延長して、当該ガス濃度の検知を継続する検出期間延長手段１６４を備えている。【選択図】図５
2007065716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された警報濃度以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知するガス警報器であって、
ガス濃度の検出期間中に、第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達しかつ第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達した際に、前記第１および第２のガスのうち応答必要時間が短い方のガスの検出期間を優先して所定時間だけ延長して、当該ガス濃度の検知を継続する検出期間延長手段を備えた
ことを特徴とするガス警報器。
【請求項２】
請求項１記載のガス警報器において、
前記検出期間延長手段は、
ガス濃度の検出期間中に、検出された前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達したか否かを判定する第１の判定手段と、
ガス濃度の検出期間中に、検出された前記第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達したか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１のガスの応答必要時間と前記第２のガスの応答必要時間を比較する比較手段と、
前記第１の判定手段で前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達したと判定されかつ前記第２の判定手段で前記第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達したと判定された場合、前記比較手段により、前記第１のガスの応答必要時間が前記第２のガスの応答時間より短いという比較結果が得られた場合、前記第１のガスの検出期間を第１の所定時間だけ延長する第１のガス検出期間延長手段と、
前記第１の判定手段で前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達したと判定されかつ前記第２の判定手段で前記第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達したと判定された場合、前記比較手段により、前記第２のガスの応答必要時間が前記第１のガスの応答時間より短いという比較結果が得られた場合、前記第２のガスの検出期間を第２の所定時間だけ延長する第２のガス検出期間延長手段とを含む
ことを特徴とするガス警報器。
【請求項３】
請求項２記載のガス警報器において、
前記第１のガス検出期間延長手段は、さらに、前記第１の判定手段で前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達したと判定されかつ前記第２の判定手段で前記第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達していないと判定された場合、前記第１のガスの検出期間を第１の所定時間だけ延長し、
前記第２のガス検出期間延長手段は、さらに、前記第１の判定手段で前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達していないと判定されかつ前記第２の判定手段で前記第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達したと判定された場合、前記第２のガスの検出期間を第２の所定時間だけ延長する
ことを特徴とするガス警報器。
【請求項４】
請求項１記載のガス警報器において、
前記検出期間延長手段は、さらに、ガス濃度の検出期間中に、前記第１および第２のガス濃度が、それぞれ、所定の第１および第２のガス検出期間延長判定点に達し、かつ第３のガス濃度が所定の第３のガス検出期間延長判定点に達した際に、前記第１および第２のガスのいずれかのガスの応答必要時間と前記第３のガスの応答必要時間がほぼ同等である場合、前記第１、第２および第３のガスのいずれの検出期間の延長も行わない
ことを特徴とするガス警報器。
【請求項５】
ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された警報濃度以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知するガス警報器であって、
ガス濃度の検出期間中に、前記第１のガス濃度が所定の第１のガスの検出期間延長判定点に達しかつ前記第２のガス濃度が所定の第２のガスの検出期間延長判定点に達した場合に、前記第１および第２のガスのいずれの検出期間の延長も行なわず、前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達しかつ第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達していなかった場合に、前記第１のガスの検出期間を所定時間だけ延長して、前記第１のガス濃度の検知を継続し、前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達しておらずかつ第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達した場合に、前記第２のガスの検出期間を所定時間だけ延長して、前記第１のガス濃度の検知を継続する検出期間延長手段を備えた
ことを特徴とするガス警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス警報器に関し、特に、複数の検知対象ガスを応答良く選択的に検出することができるガス警報器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス警報器用ガスセンサとして、一般的に半導体式ガスセンサが用いられている。都市ガス用ガス警報器の場合、都市ガスの主成分であるメタンおよび水素を検出するのが一般的であり、現在では、燃焼器の不完全燃焼時に発生する一酸化炭素ガスを検出する機能を併せ持ったガス警報器が主流となっている。
【０００３】
このようなガス警報器用のガスセンサとしては、メタン（ＣＨ4 ）、水素（Ｈ2 ）および一酸化炭素（ＣＯ）ガスを同時検出する、図２に示すような構造の半導体式ガスセンサが用いられる。半導体式ガスセンサ１は、酸化錫（ＳｎＯ2 ）等の金属酸化物を主体に形成され、ガスが存在した場合に抵抗変化を示す感ガス体１ａと、白金（Ｐｔ）等の金属抵抗体で形成されたコイル等からなり、感ガス体１ａを加熱するヒーター１ｂと、ヒーター１ｂからセンサ外部に導出されたヒーター電極１ｂ１および１ｂ２と、感ガス体１ａの抵抗変化を検出するためのセンサ電極１ｃとを有する。
【０００４】
このような半導体式ガスセンサでは、ガスセンサの素子温度とガス検出時のセンサ抵抗値の関係が、図３に示すような特性を持っている。図３では、それぞれ、空気（ＡＩＲ）中、一酸化炭素（ＣＯ）５００ｐｐｍを含む雰囲気中、メタン（ＣＨ4 ）５００ｐｐｍを含む雰囲気中、および水素（Ｈ2 ）５００ｐｐｍを含む雰囲気中における素子温度対センサ抵抗値特性が示されている。このような特性を利用することにより、高温側ではメタンを、低温側では一酸化炭素ガスを選択的に検出することが可能であると共に、その中間温度域では、水素を選択的に検出することが可能である。
【０００５】
すなわち、図４に示すように、半導体式ガスセンサのヒーター電圧とガス検出ポイントのタイミングチャートにおいて、メタン検出ポイントのＡ部（４００℃に加温する高（ＨＩ）電圧から低（ＬＯ）電圧に切り替わる直前）と一酸化炭素検出ポイントのＢ部（１００℃に加温する低電圧から高電圧に切り替わる直前）の間のＣ部（４００℃に加温する高電圧から１００℃に加温する定電圧の温度変化領域）を用いて水素ガスを検出する。
【０００６】
このように、半導体式ガスセンサを用いてメタンを検出する場合は、素子温度を約４００℃に加温し、一酸化炭素ガスを検出する場合は、約１００℃の温度に加温し、また、水素を検出する場合は、２００〜３００℃に加温している。
【０００７】
ただし、メタン、水素および一酸化炭素を１つのガスセンサで検出する場合、それぞれのガスに適した温度に交互にヒートサイクルを繰り返すような検知システムとしており、次のような問題が常にネックとなっている。
（１）メタン、水素ガスに対する応答性
メタン、水素側では、ガス漏れに対し６０秒以内に応答する必要があり、ヒートサイクルを１０〜２０秒で行うと、約２〜３サイクルで確実に応答させる必要がある。
（２）一酸化炭素ガス側のガス検知安定性
一酸化炭素側では、ヒーターのＬＯ時間を短くすると、水素ガスとの弁別性およびＣＯ感度が完全に応答できない。（図３の半導体式ガスセンサの素子温度とガス検出時のセンサ抵抗値の関係より、ＬＯ時間を短くすることは、素子温度を高い状態に維持されることであり、図に示すように素子温度が高いと水素に対する感度を持つこととなる。）
【０００８】
上記の問題に対し、特開平１０−２８３５８３号公報では、ある一定レベルのガスを検知すると検知対象時間を延長させるシステムが開示されている。
【０００９】
たとえば、メタンガスを検知する場合、ＨＩ−ＬＯのヒーター駆動条件を通常の検知周期ＨＩ５秒−ＬＯ１０秒で行うと、メタンガスに対して６０秒以内で応答できない場合が発生する。この対応として、ある一定レベルのメタンガスを検知した場合、メタンの検出期間を延長し、たとえば、ＨＩ５秒−ＬＯ１０秒サイクルをＨＩ２０秒−ＬＯ１０秒サイクルにし、メタンを選択的に検出する手法が行われている。
【００１０】
また、同様の考え方として、ＣＯ側が１０秒で水素ガスとの弁別性的にまたＣＯ感度特性的に検出するのが厳しい場合は、ＣＯの一定濃度ガスを検出するとＣＯの検出期間を延長する方式が考えられる。
【特許文献１】特開平１０−２８３５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような検知システムを設けることで、複数のガスを検知するために複数の温度条件にガスセンサを設定してもより選択的に検知対象ガスを検知することができるが、この場合、第１の検知対象ガスに対し検出期間延長モード中に第２の検知対象ガスが急激に発生する場合、検知遅れ等の問題が懸念されることとなる。
【００１２】
都市ガス用警報器は、通常、可燃性ガスの検出時には、ＬＥＬ（爆発下限界）の１／２００〜１／４の範囲で警報させる必要があるため、この範囲内に１段目警報設定点と２段目警報設定点を持っている。一般的には、１段目警報設定点は、ＬＥＬの１／５０〜１／１００付近、メタンの場合０．０５〜０．１％に設定され、２段目警報設定点は、ＬＥＬの約１／２０である０．３％付近に設定される。また、不完全燃焼ガスである一酸化炭素ガスについては、１段目警報設定点は、１００〜１５０ｐｐｍ、２段目警報設定点は、２５０〜３５０ｐｐｍに設定される。
【００１３】
このような条件で、メタンの検知特性を向上させるためには、まだ危険度の低い１段目警報設定点レベルまたはそれ以下の設定点レベルのガス濃度を検出した場合に、メタン検出期間を延長させる必要がある。また、ＣＯの検知特性を向上させるためには、１段目警報設定点以下の非常に低い設定点レベルでＣＯ検出期間の延長を行う必要がある。
【００１４】
ただし、このような条件の下で複合的にガスが発生する場合、従来のガス警報器では危険性を判別できない。すなわち、幾つかのガスを１つのガスセンサで検出を行う場合、どうしても検知対象ガスを適切に検出できる時間に時間差が生じる。したがって、検知対象ガスをより敏速に検知しようと、それぞれの検知対象ガスを警報する以前の危険度の低いレベルで事前検知を行い、その状態でより敏速に検知するための手法が、前述の特許文献１等で提案されている。ただし、この手法を用いると、複数のガスが同時に発生した場合、どのガスを優先して検知すればよいか分からない。
【００１５】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、複数の検知対象ガスを応答良く選択的に検出することができるガス警報器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１記載の本発明は、図１の基本構成図に示すように、ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された警報濃度以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知するガス警報器であって、ガス濃度の検出期間中に、第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達しかつ第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達した際に、前記第１および第２のガスのうち応答必要時間が短い方のガスの検出期間を優先して所定時間だけ延長して、当該ガス濃度の検知を継続する検出期間延長手段１６４を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載のガス警報器において、前記検出期間延長手段１６４は、ガス濃度の検出期間中に、検出された前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達したか否かを判定する第１の判定手段１６４ａと、ガス濃度の検出期間中に、検出された前記第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達したか否かを判定する第２の判定手段１６４ｂと、前記第１のガスの応答必要時間と前記第２のガスの応答必要時間を比較する比較手段１６４ｃと、前記第１の判定手段１６４ａで前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達したと判定されかつ前記第２の判定手段１６４ｂで前記第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達したと判定された場合、前記比較手段１６４ｃにより、前記第１のガスの応答必要時間が前記第２のガスの応答時間より短いという比較結果が得られた場合、前記第１のガスの検出期間を第１の所定時間だけ延長する第１のガス検出期間延長手段１６４ｄと、前記第１の判定手段１６４ａで前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達したと判定されかつ前記第２の判定手段１６４ｂで前記第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達したと判定された場合、前記比較手段１６４ｃにより、前記第２のガスの応答必要時間が前記第１のガスの応答時間より短いという比較結果が得られた場合、前記第２のガスの検出期間を第２の所定時間だけ延長する第２のガス検出期間延長手段１６４ｅとを含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の本発明は、請求項２記載のガス警報器において、
前記第１のガス検出期間延長手段１６４ｄは、さらに、前記第１の判定手段１６４ａで前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達したと判定されかつ前記第２の判定手段１６４ｂで前記第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達していないと判定された場合、前記第１のガスの検出期間を第１の所定時間だけ延長し、
前記第２のガス検出期間延長手段１６４ｅは、さらに、前記第１の判定手段１６４ａで前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達していないと判定されかつ前記第２の判定手段１６４ｂで前記第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達したと判定された場合、前記第２のガスの検出期間を第２の所定時間だけ延長することを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の本発明は、請求項１記載のガス警報器において、前記検出期間延長手段１６４は、さらに、ガス濃度の検出期間中に、前記第１および第２のガス濃度が、それぞれ、所定の第１および第２のガス検出期間延長判定点に達し、かつ第３のガス濃度が所定の第３のガス検出期間延長判定点に達した際に、前記第１および第２のガスのいずれかのガスの応答必要時間と前記第３のガスの応答必要時間がほぼ同等である場合、前記第１、第２および第３のガスのいずれの検出期間の延長も行わないことを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の本発明は、ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された警報濃度以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知するガス警報器であって、ガス濃度の検出期間中に、前記第１のガス濃度が所定の第１のガスの検出期間延長判定点に達しかつ前記第２のガス濃度が所定の第２のガスの検出期間延長判定点に達した場合に、前記第１および第２のガスのいずれの検出期間の延長も行なわず、前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達しかつ第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達していなかった場合に、前記第１のガスの検出期間を所定時間だけ延長して、前記第１のガス濃度の検知を継続し、前記第１のガス濃度が所定の第１のガス検出期間延長判定点に達しておらずかつ第２のガス濃度が所定の第２のガス検出期間延長判定点に達した場合に、前記第２のガスの検出期間を所定時間だけ延長して、前記第１のガス濃度の検知を継続する検出期間延長手段１６４を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１から３記載の発明によれば、複数の検知対象ガスを検出するガス警報器において、複合的に検知対象ガスが発生した場合、その発生ガスの危険度に応じ、検出期間の延長時間を調整する機能を持たせることにより、フェールセーフにユーザーに危険状況を報知することが可能なガス警報器を提供することができる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、複数の検知対象ガスを検出するガス警報器において、複合的に検知対象ガスが発生した場合、その発生ガスの危険度に応じ、検出期間の延長時間を調整する機能を持たせると共に、同等な優先性を有する２つのガスを含む複数のガスが同時に発生した場合には、検出期間の延長を解除して通常の検出期間で検出する通常検知モードとすることにより、フェールセーフにユーザーに危険状況を報知することが可能なガス警報器を提供することができる。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、複数の検知対象ガスを検出するガス警報器において、複合的に検知対象ガスが発生した場合、その発生ガスの危険度に応じ、検出期間の延長時間を調整する機能を持たせると共に、複数のガスが同時にそれぞれの検出期間延長判定点レベルを超えている場合には、検出期間の延長を解除して通常の検出期間で検出する通常検知モードとすることにより、フェールセーフにユーザーに危険状況を報知することが可能なガス警報器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るガス警報器の実施の形態について説明する。本発明では、以下に説明するように、複数のガスが同時発生した場合に、ガスの危険度に応じて当該ガスの検出期間を適宜延長して、ユーザーに対して最もフェールセーフにガスを検知し警報できる構成を有するガス警報器を提供するものである。
【００２５】
（第１の実施形態）第１の実施形態では、まず、第１の検知対象ガスの検出期間延長判定点を感知した場合、第１の検知対象ガスの検出期間延長を行う。検出期間延長を行った後、第１の検知対象ガスにて警報判定点を感知した場合は、ユーザーへ危険を知らせる警報を報知する。この状態で、第２の検知対象ガスの検出期間延長判定点を感知した場合は、第２の検知対象ガスの検出期間延長を行う。検出期間延長を行った後、第２の検知対象ガスにて警報判定点を感知した場合は、ユーザーへ危険を知らせる警報を報知する。
【００２６】
また、第１の検知対象ガスの検出期間延長判定点を感知し、第１の検知対象ガスの検出期間延長を行わせた状態でかつ第１の検知対象ガスの警報判定点を超えていない場合に、第２の検知対象ガスの検出期間延長判定点を超えると、検知対象ガスで早期に検出が必要な検知対象ガスの検知を優先させる。たとえば、検知対象ガスが、メタンガスと一酸化炭素ガスの場合は、メタンガスは６０秒以内に検出する必要があるのに対し、一酸化炭素ガスは５分以内に警報すれば良く、したがって、メタンガスを優先させる。
【００２７】
図５は、本発明の実施の形態に係るガス警報器を示す回路図である。ガス警報器１０は、半導体式ガスセンサ１、加熱駆動回路１４、動作モード制御回路１６および警報回路１８を有する。
【００２８】
半導体式ガスセンサ１は、図１に示す構造を有し、検知対象ガスとしてのメタンおよび一酸化炭素を検出するセンサである。半導体式ガスセンサ１のヒーター１ｂは、その一端が加熱駆動回路１４のｐｎｐ型トランジスタＱ１のコレクタに接続されると共に、他端が接地されている。センサ電極１ｃは、ＣＰＵ１６４の入力ポートＰ３に接続され、感ガス体１ａがガスに接触すると、その濃度に反応して検出電圧が立ち上がり始め、この検出電圧が、ＣＰＵ１６４の入力ポートＰ３に印加される。
【００２９】
加熱駆動回路１４は、加熱駆動手段として働き、エミッタが電源Ｖｃｃに接続され、コレクタがガスセンサ１のヒーター１ｂに接続されたｐｎｐ型トランジスタＱ１と、トランジスタＱ１のエミッタとベース間に接続された抵抗Ｒ１と、トランジスタＱ１のベースとＣＰＵ１６４の出力ポートＰ４間に接続された抵抗Ｒ２とからなる。
【００３０】
加熱駆動回路１４は、ＣＰＵ１６４の出力ポートＰ４からの加熱制御信号に応じて、図３に示すように、高電圧および低電圧とに交互にパルス的にレベル変化するヒーター電圧をヒーター１ｂに供給して、半導体式ガスセンサ１の温度が、所定の検出期間（たとえば、５秒）だけ７０〜１００℃程度の低温域（好適には、１００℃）になりかつ所定の検出期間（たとえば、１０秒）だけ３５０〜４００℃程度の高温域（好適には、４００℃）になるように、加熱制御する。
【００３１】
動作モード制御回路１６は、動作モード制御手段として働き、検出期間延長手段、第１の判定手段１６４ａ、第２の判定手段１６４ｂ、比較手段１６４ｃ、第１のガス検出期間延長手段１６４ｄおよび第２のガス検出期間延長手段１６４ｅとしてのＣＰＵ１６４を中心にして構成されており、さらに、第１ガスとしてのメタンガスに対する警報を発生する基準濃度としての第１ガス警報濃度に対応する基準電圧レベルとしての第１のガスの警報判定点（メタンガス用の２段目警報設定点に相当）レベルを設定するための第１基準電圧生成部と、第２ガスとしての一酸化炭素ガスに対する警報を発生する基準濃度としての第２ガス警報濃度に対応する基準電圧レベルとしての第２のガスの警報判定点（一酸化炭素ガス用の１段目警報設定点に相当）レベルを設定するための第２基準電圧生成部とを有する。
【００３２】
第１基準電圧生成部は、電源Ｖｃｃと接地間に直列接続された抵抗Ｒ７と、ＣＰＵ１６４の出力ポートＰ７からの制御信号で可変制御される電子ボリュームＶＲ１とから構成されている。第１ガス警報レベルは、この電子ボリュームＶＲ１を調節して得られるＶＲ１の抵抗値と抵抗Ｒ７の抵抗値との分圧比（すなわち、ＶＲ１／（ＶＲ１＋Ｒ７））によって決定され、ＣＰＵ１６４の入力ポートＰ１に出力される。
【００３３】
同様に、第２基準電圧生成部は、電源電圧Ｖｃｃと接地間に直列接続された抵抗Ｒ９と、ＣＰＵ１６４の出力ポートＰ７からの制御信号で可変制御される電子ボリュームＶＲ２とから構成されている。第２ガス警報レベルは、この電子ボリュームＶＲ２を調節して得られるＶＲ２の抵抗値と抵抗Ｒ９の抵抗値との分圧比（すなわち、ＶＲ２／（ＶＲ２＋Ｒ９））によって決定され、ＣＰＵ１６４の入力ポートＰ２に出力される。
【００３４】
動作モード制御回路１６は、前述の高温域で、メタンガスの検出ポイントＡ部で取り込んだ半導体式ガスセンサ１の検出電圧によりセンサ抵抗値を検出し、このセンサ抵抗値に基づいてメタンガスの濃度を検出し、検出された濃度が第１ガス警報濃度に達した際に、メタンガスの濃度が異常となった旨の警報を報知する機能を有する。
【００３５】
さらに、動作モード制御回路１６は、前述の低温域で、一酸化炭素ガスの検出ポイントＢ部で取り込んだ半導体式ガスセンサ１の検出電圧によりセンサ抵抗値を検出し、このセンサ抵抗値に基づいて一酸化炭素ガスの濃度を検出し、検出された濃度が第２ガス警報濃度に達した際に、一酸化炭素ガスの濃度が異常となった旨の警報を報知する機能を有する。
【００３６】
動作モード制御回路１６に設けられたセンサ制御部１６２は、エミッタが電源Ｖｃｃに接続されかつコレクタが抵抗Ｒ４を介して負荷としてのセンサ電極１ｃに接続されているｐｎｐ型トランジスタＱ２と、電源ＶｃｃとトランジスタＱ２のベース間に接続された抵抗Ｒ５と、トランジスタＱ２のベースとＣＰＵ１６４の出力ポートＰ５間に接続された抵抗Ｒ６と、センサ電極１ｃにバイアス電流を与えるために電源Ｖｃｃとセンサ電極１ｃ間に接続された抵抗Ｒ３とから構成されている。
【００３７】
センサ制御部１６２は、図３に示すメタン検出ポイントのＡ部と、一酸化炭素検出ポイントのＢ部と、水素検出ポイントのＣ部との検出タイミングで、ガスセンサ１におけるガス濃度の検出電圧の生成を命令するためのイネーブル信号を生成する機能を有する。
【００３８】
ＣＰＵ１６４は、出力ポートＰ５からイネーブル制御信号を出力してトランジスタＱ２を制御することにより、センサ電極１ｃからのガス濃度の検出電圧を入力端子Ｐ３から取り込んでいる。
【００３９】
警報回路１８は、警報手段として働き、ＣＰＵ１６４の出力ポートＰ６にベースが接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ３と、トランジスタＱ３のコレクタ負荷としてコレクタと電源Ｖｃｃ間に接続されたブザー（ＢＺ）１８２と、ＣＰＵ１６４の出力ポートＰ９にベースが接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ４と、トランジスタＱ４のコレクタ負荷としてコレクタと電源Ｖｃｃ間に接続された発光ダイオード（ＬＥＤ）１８３とから構成されている。
【００４０】
警報を報知する警報手段１８のＬＥＤ１８３は、半導体式ガスセンサ１の検出電圧１２ａが、第１のガスの警報判定点（２段目警報設定点）レベルを超える検出値に達した場合、ＣＰＵ１６４の制御により点灯する。このＬＥＤ１８３の点灯により、メタンの濃度が危険な濃度に達していることが警報される。
【００４１】
警報を報知する警報手段１８のＢＺ１８２は、半導体式ガスセンサ１の検出電圧１２ａが、第１のガスの警報判定点（２段目警報設定点）レベルを超える検出値に達した場合、ＣＰＵ１６４の制御により鳴動を開始して警報音１８ａを発する。このＢＺ１８２の警報音１８ａにより、メタンの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯と共に警報される。
【００４２】
なお、上述の警報動作は、第１のガスとしてのメタンガスの検出の場合について説明したが、第２のガスとしての一酸化炭素の検出の場合も同様の動作となるので、説明を省略する。次に、上述の構成を有するガス警報器のガス検出動作について説明する。
【００４３】
図６は、本発明の第１の実施形態において、ＣＰＵ１６４が実行するガス検出処理を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、待機動作が行われ（ステップＳ１）、次に、センサ出力が第１のガスの検出期間延長判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ２）。第１のガスの検出期間延長判定点は、第１のガスの１段目警報設定点と同じかまたはそれ以下のレベルに予め設定されている。ステップのＳ２の答えがノーならば、次いで、センサ出力が第２のガスの検出期間延長判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ３）。第２のガスの検出期間延長判定点は、第２のガスの１段目警報設定点と同じかまたはそれ以下のレベルに予め設定されている。ステップＳ３の答がノーならば、次いで待機動作が行われ（ステップＳ４）、次いでステップＳ１に戻る。ステップＳ３の答がイエスならば、次いでステップＳ１１に進む。
【００４５】
ステップＳ２の答がイエスならば、次いで、センサ出力が第２のガスの検出期間延長判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ５）。その答がノーならば、次いで、第１のガスの検出期間（５秒）が第１の所定時間（たとえば、５秒）だけ延長され（ステップＳ６）、次に、延長された第１のガスの検出期間（１０秒）中に、センサ出力が第１のガス警報判定点を超えたか否かが判定される（ステップＳ７）。その答がイエスならば、次いで、第１のガス警報処理が行われる（ステップＳ８）。この第１のガス警報処理では、第１のガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ７の答がノーならば、次いで、待機動作が行われ（ステップＳ９）、次いでステップＳ１に戻る。
【００４６】
ステップＳ５の答がイエスならば、次いで、第１のガスの応答必要時間が第２のガスの応答必要時間より小さいか否かが判定される（ステップＳ１０）。その答がノーならば、次いで、第２のガスの検出期間（１０秒）が第２の所定時間（たとえば、５秒）だけ延長され（ステップＳ１１）、次に、延長された第２のガスの検出期間（１５秒）中に、センサ出力が第２のガスの警報判定点を超えたか否かが判定される（ステップＳ１２）。その答がイエスならば、次いで、第２のガス警報処理が行われる（ステップＳ１３）。この第２のガス警報処理では、第２のガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ１２の答がノーならば、次いで、待機動作が行われ（ステップＳ１４）、次いでステップＳ１に戻る。
【００４７】
ステップＳ１０の答がイエスならば、次いで、第１のガスの検出期間（５秒）が第１の所定時間（５秒）だけ延長され（ステップＳ１５）、次に、延長された第１のガスの検出期間（１０秒）中に、センサ出力が第１のガスの警報判定点を超えたか否かが判定される（ステップＳ１６）。その答がイエスならば、次いで、第１のガス警報処理が行われる（ステップＳ１７）。この第１のガス警報処理では、第１のガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ１６の答がノーならば、次いで、待機動作が行われ（ステップＳ１８）、次いでステップＳ１に戻る。
【００４８】
このように、第１のガスはメタンであり、第２のガスは一酸化炭素であるから、メタンの応答必要時間（６０秒）の方が、一酸化炭素の応答必要時間（５分）より短くなっているので、メタンガスと一酸化炭素ガスが同時に発生した場合は、メタンガスの検出期間を優先的に延長する。すなわち、第１の検知対象ガスがメタンの場合は、第１の検知対象ガスを優先し、第１の検知対象ガスがＣＯの場合は、第２の検知対象ガスを優先させる。
【００４９】
以上のように、第１の実施形態によれば、複数の検知対象ガスを検出する複合型ガス警報器での、検知対象ガスを低濃度で検知し検出期間を変更するガス警報器において、複合的に検知対象ガスが発生した場合、その発生ガスの危険度に応じ、検出期間の延長時間を調整する機能を持たせることで、よりフェールセーフにユーザーに危険状況を報知することが可能なガス警報器を提供することができる。
【００５０】
（第２の実施形態）第２の実施形態では、まず、第１の検知対象ガスの検出期間延長判定点を感知した場合、第１の検知対象ガスの検出期間延長を行う。検出期間延長を行った後、第１の検知対象ガスにて警報判定点を感知した場合は、ユーザーへ危険を知らせる警報を報知する。この状態で、第２の検知対象ガスの検出期間延長判定点を感知した場合は、既にユーザーへは、警報を報知しており、第２の検知対象ガスで非常に早期に安定に警報を報知することもないので、検出期間の延長を解除して通常検知モードとして判定を行い、第２の検知対象ガスの警報判定点を超えた場合に警報を報知する。
【００５１】
図７は、本発明の第２の実施形態において、図５に示すガス警報器におけるＣＰＵ１６４が実行するガス検出処理を示すフローチャートである。
【００５２】
まず、待機動作が行われ（ステップＳ３１）、次に、センサ出力が第１のガスの検出期間延長判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ３２）。その答がノーならば、次いで、センサ出力が第２のガスの検出期間延長判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ３３）。その答がイエスならば、次いで、第２のガス検出期間の延長が行われ（ステップＳ３４）、次いで、センサ出力が第２のガスの警報判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ３５）。その答がイエスならば、次いで、第１のガス警報処理が行われる（ステップＳ３６）。この第１のガス警報処理では、第１のガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ３５の答がノーならば、次いで、待機動作が行われ（ステップＳ３７）、次いでステップＳ３１に戻る。
【００５３】
ステップＳ３２の答がイエスならば、次いで、センサ出力が第２のガスの検出期間延長判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ３８）。その答がノーならば、次いで、第１のガス検出期間の延長が行われ（ステップＳ３９）、次いで、センサ出力が第１のガスの警報判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ４０）。その答がイエスならば、次いで、第１のガス警報処理が行われる（ステップＳ４１）。この第１のガス警報処理では、第１のガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ４０の答がノーならば、次いで、待機動作が行われ（ステップＳ４２）、次いでステップＳ３１に戻る。
【００５４】
ステップＳ３８の答がイエスならば、次いで、通常検知モードとして検出期間の延長を解除し（ステップＳ４３）、次いで、センサ出力が第１のガスの警報判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ４４）。その答がイエスならば、次いで、第１のガス警報処理が行われる（ステップＳ４５）。この第１のガス警報処理では、第１のガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ４４の答がノーならば、またはステップＳ４５の処理後、次いで、センサ出力が第２のガスの警報判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ４６）。その答がイエスならば、次いで、第２のガス警報処理が行われる（ステップＳ４７）。この第２のガス警報処理では、第２のガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ４７の処理後、ステップＳ４４に戻る。ステップＳ４６の答えがノーならば、次いで、待機動作が行われ（ステップＳ４８）、次いでステップＳ３１に戻る。
【００５５】
このように、検出期間延長判定点を超える濃度のメタンガスと一酸化炭素ガスが同時に発生した場合は、検出期間の延長を解除して通常検知モードで判定、警報を行う。すなわち、第２の実施形態によれば、複数の検知対象ガスを検出する複合型ガス警報器での、検知対象ガスを低濃度で検知し検出期間を変更するガス警報器において、複合的に検知対象ガスが発生した場合、その発生ガスの危険度に応じ、検出期間の延長時間を調整する機能を持たせると共に、複数のガスが同時にそれぞれの検出期間延長判定点レベルを超えている場合には通常検知モードとすることにより、フェールセーフにユーザーに危険状況を報知することが可能なガス警報器を提供することができる。
【００５６】
（第３の実施形態）第３の実施形態では、３つの検知対象ガスが同時発生し、そのうちの２つのガスが同等程度の優先性を持っている場合について好適なガス警報器を提供するものである。ここでは、たとえば、第１の検知対象ガスはメタン、第２の検知対象ガスは一酸化炭素ガス、第３の検知対象ガスは水素とする。
【００５７】
図８および図９は、本発明の第３の実施形態において、図５に示すガス警報器におけるＣＰＵ１６４が実行するガス検出処理を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、待機動作が行われ（ステップＳ６１）、次に、センサ出力が第１のガスの検出期間延長判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ６２）。その答がノーならば、次いで、センサ出力が第２のガスの検出期間延長判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ６３）。ステップＳ６３の答がノーならば、次いで待機動作が行われ（ステップＳ６４）、次いでステップＳ６１に戻る。
【００５９】
ステップＳ６２の答がイエスならば、次いで、センサ出力が第２のガスの検出期間延長判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ６５）。その答がノーならば、次いで、第１のガス検出期間が所定時間だけ延長され（ステップＳ６６）、次に、センサ出力が第１のガス警報判定点を超えたか否かが判定される（ステップＳ６７）。その答がイエスならば、次いで、第１のガス警報処理が行われる（ステップＳ６８）。この第１のガス警報処理では、第１のガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ６７の答がノーならば、次いで、待機動作が行われ（ステップＳ６９）、次いでステップＳ６１に戻る。
【００６０】
ステップＳ６５の答がイエスならば、次いで、第１のガスの応答必要時間が第２のガスの応答必要時間より小さいか否かが判定される（ステップＳ７０）。その答がノーならば、次いでステップＳ７６に進む。
【００６１】
ステップＳ７０の答がイエスならば、次いで、第１のガス検出期間が第１の所定時間だけ延長され（ステップＳ７１）、次に、センサ出力が第１のガス警報判定点を超えたか否かが判定される（ステップＳ７２）。その答がイエスならば、次いで、第１のガス警報処理が行われる（ステップＳ７３）。この第１のガス警報処理では、第１のガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ７２の答がノーならば、次いで、待機動作が行われ（ステップＳ７４）、次いでステップＳ６１に戻る。
【００６２】
ステップＳ６３の答がイエスならば、次いで、センサ出力が第３のガスの検出期間延長判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ７５）。その答がノーならば、第２のガスの検出期間が第２の所定時間だけ延長され（ステップＳ７６）、次に、センサ出力が第２のガスの警報判定点を超えたか否かが判定される（ステップＳ７７）。その答がイエスならば、次いで、第２のガス警報処理が行われる（ステップＳ７８）。この第２のガス警報処理では、第２のガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ７７の答がノーならば、次いで、待機動作が行われ（ステップＳ７９）、次いでステップＳ６１に戻る。
【００６３】
ステップＳ７５の答がイエスならば、次いで、第２のガスの応答必要時間が第３のガスの応答必要時間より小さいか否かが判定される（ステップＳ８０）。その答がイエスならば、次いでステップＳ７６に進む。
【００６４】
ステップＳ８０の答がノーならば、次いで、第２のガスの応答必要時間が第３のガスの応答必要時間に等しいか否かが判定される（ステップＳ８１）。その答がイエスならば、次いで、通常検知モードとして検出期間の延長を解除し（ステップＳ８３）、次いで、センサ出力が第１または第２または第３のガスの警報判定点レベルを超えたか否かが判定される（ステップＳ８４）。その答がイエスならば、次いで、検知したガスでのガス警報処理が行われる（ステップＳ８５）。この検知したガスでの警報処理では、検知したガスの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯とＢＺ１８２の警報音１８ａにより警報される。ステップＳ８４の答がノーならば、次いで、待機動作が行われ（ステップＳ８６）、次いでステップＳ６１に戻る。
【００６５】
このように、３つの検知対象ガスが同時発生し、そのうちの２つのガスが同等程度の優先性を持っている場合は、検出期間の延長を解除して通常検知モードで判定、警報を行う。すなわち、第３の実施形態によれば、複数の検知対象ガスを検出する複合型ガス警報器での、検知対象ガスを低濃度で検知し検出期間を変更するガス警報器において、複合的に検知対象ガスが発生した場合、その発生ガスの危険度に応じ、検出期間の延長時間を調整する機能を持たせると共に、同等の優先性を持つ２つのガスを含む複数のガスが同時にそれぞれの検出期間延長判定点レベルを超えている場合には通常検知モードとすることにより、フェールセーフにユーザーに危険状況を報知することが可能なガス警報器を提供することができる。
【００６６】
以上の通り、本発明の最良の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００６７】
たとえば、上述の実施形態では、警報は、警報回路１８のＬＥＤ１８３とＢＺ１８２で行っているが、これに限らず、ＣＰＵ１６４から外部へ出力する外部出力信号を用いて、外部へも警報信号を送信する機能を追加することもできる。
【００６８】
また、警報回路１８のＢＺ１８２およびＬＥＤ１８３は、第１、第２および第３の検知対象ガス等に対する警報をそれぞれ識別できる形態とすることができる。たとえば、ＢＺ１８２の警報音１８ａをガス毎に異なる断続回数で発生させたり、ＬＥＤ１８３をガス毎に異なる点滅速度としたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係るガス警報器の基本構成図である。
【図２】半導体式ガスセンサの構造例を示す略図である。
【図３】ガスセンサの素子温度とガス検出時のセンサ抵抗値の関係を示す特性図である。
【図４】半導体式ガスセンサのヒーター電圧とガス検出ポイントのタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るガス警報器を示す回路図である。（第１の実施形態）
【図６】本発明の第１の実施形態におけるガス検出処理を示すフローチャートである。（第１の実施形態）
【図７】本発明の第２の実施形態におけるガス検出処理を示すフローチャートである。（第２の実施形態）
【図８】本発明の第３の実施形態におけるガス検出処理を示すフローチャートである。（第３の実施形態）
【図９】本発明の第３の実施形態におけるガス検出処理を示すフローチャートである。（第３の実施形態）
【符号の説明】
【００７０】
１    半導体式ガスセンサ
１０  ガス警報器
１４  加熱駆動回路
１６  動作モード制御回路
１８  警報回路
１６４  ＣＰＵ（検出期間延長手段、第１の判定手段、第２の判定手段、比較手段、第１のガス検出期間延長手段、第２のガス検出期間延長手段）
１８２  ブザー（ＢＺ）
１８３  発光ダイオード（ＬＥＤ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007065716.tif 000009
【図８】
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【図９】
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