(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、
上記ガスセンサ素子を用いて、所定時間毎にセンサ出力値を取得する取得手段と、
上記特定ガスの濃度が低下したことを示す濃度低信号と上記特定ガスの濃度が上昇したことを示す濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段と、
上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間において、第１算出値を算出する第１算出手段であって、
直前のセンサ出力値に比して現在のセンサ出力値が濃度上昇方向に変化したときには、この現在のセンサ出力値に追従しつつこれよりも緩慢に変化する第１算出値を現在のセンサ出力値を用いて算出し、
直前のセンサ出力値に比して現在のセンサ出力値が濃度低下方向に変化したときには、この現在のセンサ出力値を第１算出値とする
第１算出手段と、
を備え、
上記濃度信号発生手段は、
上記濃度低信号を発生している期間において、上記センサ出力値と上記第１算出値とが所定の第１関係を満したときに、上記濃度低信号に代えて上記濃度高信号を発生する
ガス検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス検出装置であって、
前記濃度信号発生手段は、
前記濃度低信号を発生している期間において、前記第１関係として、前記センサ出力値と前記第１算出値との差が所定の第１しきい値に対して所定の大小関係を満したときに、前記濃度低信号に代えて前記濃度高信号を発生する
ガス検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のガス検出装置であって、
前記濃度信号発生手段で前記濃度高信号を発生している期間に、前記センサ出力値に追従しつつこれよりも緩慢に変化する第２算出値を、上記センサ出力値を用いて算出する第２算出手段
を備え、
前記濃度信号発生手段は、
前記濃度高信号を発生している期間において、上記センサ出力値と上記第２算出値とが所定の第２関係を満したときに、上記濃度高信号に代えて前記濃度低信号を発生する
ガス検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載のガス検出装置であって、
前記濃度信号発生手段は、
前記濃度高信号を発生している期間において、前記第２関係として、前記センサ出力値と前記第２算出値との差が所定の第２しきい値に対して所定の大小関係を満したときに、前記濃度高信号に代えて前記濃度低信号を発生する
ガス検出装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のガス検出装置であって、
前記第１算出手段は、前記直前のセンサ出力値に比して現在のセンサ出力値が濃度上昇方向に変化したときには、前記第２算出値よりも敏感に変化する前記第１算出値を算出する
ガス検出装置。
【請求項６】
特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、
上記ガスセンサ素子を用いて、所定時間毎にセンサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が増大する取得手段と、但し、ｎは時系列の順序を示す整数、
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段と、
上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間に、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第１ベース値算出手段であって、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以上のとき、下記式（１）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（１）
但し、ｋ１は第１係数であり、０＜ｋ１＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも小さいとき、下記式（２）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する
Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）    …（２）
第１ベース値算出手段と、
上記濃度信号発生手段で上記濃度高信号を発生している期間に、下記式（３）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第２ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（３）
但し、ｋ２は第２係数であり、０＜ｋ２＜ｋ１＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから、下記式（４）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）    …（４）
を備え、
上記濃度信号発生手段は、
上記差分値Ｄ（ｎ）が濃度しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生する
ガス検出装置。
【請求項７】
特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、
上記ガスセンサ素子を用いて、所定時間毎にセンサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が増大する取得手段と、但し、ｎは時系列の順序を示す整数、
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段と、
上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間に、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第１ベース値算出手段であって、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以上のとき、下記式（１）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（１）
但し、ｋ１は第１係数であり、０＜ｋ１＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも小さいとき、下記式（２）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する
Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）    …（２）
第１ベース値算出手段と、
上記濃度信号発生手段で上記濃度高信号を発生している期間に、下記式（３）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第２ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（３）
但し、ｋ２は第２係数であり、０＜ｋ２＜ｋ１＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから、下記式（４）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）    …（４）
を備え、
上記濃度信号発生手段は、
上記差分値Ｄ（ｎ）が濃度高しきい値Ｔｕよりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、
上記差分値Ｄ（ｎ）が上記濃度高しきい値Ｔｕより小さな濃度低しきい値Ｔｄよりも小さいときに、上記濃度低信号を発生する
ガス検出装置。
【請求項８】
特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、
上記ガスセンサ素子を用いて、所定時間毎にセンサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が減少する取得手段と、但し、ｎは時系列の順序を示す整数、
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段と、
上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間に、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第３ベース値算出手段であって、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以下のとき、下記式（５）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（５）
但し、ｋ３は第３係数であり、０＜ｋ３＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも大きいとき、下記式（６）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する
Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）    …（６）
第３ベース値算出手段と、
上記濃度信号発生手段で上記濃度高信号を発生している期間に、下記式（７）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第４ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（７）
但し、ｋ４は第４係数であり、０＜ｋ４＜ｋ３＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから、下記式（８）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）    …（８）
を備え、
上記濃度信号発生手段は、
上記差分値Ｄ（ｎ）が濃度しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生する
ガス検出装置。
【請求項９】
特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、
上記ガスセンサ素子を用いて、所定時間毎にセンサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が減少する取得手段と、但し、ｎは時系列の順序を示す整数、
濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段と、
上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間に、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第３ベース値算出手段であって、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以下のとき、下記式（５）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（５）
但し、ｋ３は第３係数であり、０＜ｋ３＜１、
上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間のうち、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも大きいとき、下記式（６）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する
Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）    …（６）
第３ベース値算出手段と、
上記濃度信号発生手段で上記濃度高信号を発生している期間に、下記式（７）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第４ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（７）
但し、ｋ４は第４係数であり、０＜ｋ４＜ｋ３＜１、
上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから、下記式（８）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）    …（８）
を備え、
上記濃度信号発生手段は、
上記差分値Ｄ（ｎ）が濃度高しきい値Ｔｕよりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、
上記差分値Ｄ（ｎ）が上記濃度高しきい値Ｔｕより小さな濃度低しきい値Ｔｄよりも小さいときに、上記濃度低信号を発生する
ガス検出装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載のガス検出装置を含む
車両用オートベンチレーションシステム。
【請求項１１】
外気導入口と、
請求項１〜請求項９のいずれかに記載のガス検出装置と、
前記濃度信号が濃度低信号であるときに、上記外気導入口の開閉装置を全開とし、
前記濃度信号が濃度高信号であるときに、上記外気導入口の開閉装置を全閉とする開閉指示信号を出力する開閉指示手段と、
を備える車両用オートベンチレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスセンサ素子を用いて環境中の特定ガスの濃度変化を検出するガス検出装置および車両用オートベンチレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鉛−フタロシアニンを用いたり、ＷＯ３やＳｎＯ２などの金属酸化物半導体を用いたガスセンサ素子など、環境中のＮＯｘなどの酸化性ガスやＣＯ、ＨＣ（ハイドロカーボン）など還元性ガスなど、特定のガスの濃度変化によってそのセンサ抵抗値が変化するために、このセンサ抵抗値の変化によって特定のガス濃度の変化を検出可能なガスセンサ素子が知られている。また、このようなガスセンサ素子を用いたガス検出装置も知られている。さらには、このガス検出装置を用いた各種の制御システム、例えば、車室外空気の汚染状況に応じて、車室内への外気導入・内気導入を切り替えるためのフラップ開閉制御を行う車両用オートベンチレーションシステムや、喫煙などによる室内空気の汚染を検知し、空気清浄機の制御を行うシステムなどが知られている。
【０００３】
このようなガスセンサ素子を用いたガス検出装置では、ガスセンサ素子の出力信号を微分してガス検知をおこなうもの、アナログ微分値をＡ／Ｄ変換した後、さらにデジタル微分して２階微分値を得てガス検知を行うもの、センサ信号を積分して得た積分値とセンサ信号とを比較してガス検知を行うものなどがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特定ガスの濃度変化によりセンサ抵抗値などの電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置では、ガスセンサ素子の電気的特性（センサ抵抗値）が特定ガスの濃度変化だけでなく、温度や湿度、風速などの環境の影響によっても変動する性質を有する。そのため、微分を用いるガス検出装置においては、出力信号の相対変化を検出しているわけであるが、この出力信号が特定ガスの濃度変化だけでなく、温度や湿度、風速など他の環境によっても大きく変動するため、出力信号の相対変化だけからでは、特定ガスの濃度によるものであるか、湿度変化などの外乱による変動によるものであるのかを明確に分けることができない。このため、上記のようにガスセンサ素子の出力信号の微分値や２階微分値を用いると、ガス濃度が変動した時点（例えば、ガス濃度が急に高くなった時点）を捉えることはできるが、どの程度のガス濃度変化が見られたか、あるいはその後のガス濃度の変化状況やガス濃度が低下した時点を知ることは難しい。
【０００５】
一方、センサ信号の積分値とセンサ信号とを比較してガス検知を行うガス検出装置においては、特定ガスの濃度変化に対して積分値の変化が遅れるため、特定ガスの濃度が一旦低下し始めると、センサ出力値よりも積分値の方が濃度上昇方向に大きくなることがある。このため、特定ガスの濃度がその後再び上昇した場合にも、特定ガスの濃度（従ってセンサ出力値）が上昇しはじめているにも拘わらず、積分値がセンサ出力値より大きいため、特定ガスの濃度上昇を検知できず、検知タイミングが遅れるなど、適切に特定ガスの濃度変化を検出できないことがあった。
【０００６】
これに対して、特開平１−１９９１４２号には、センサ出力の時間的挙動を追跡し、最も清浄な雰囲気に対応したセンサ出力を基準出力として記憶し、記憶後時間の経過とともに基準出力を汚染雰囲気に対応した側に徐々に変化させ、変化させた基準出力が実際のガスセンサ出力を上回った場合に基準出力を実際のセンサ出力に変更するガス検出装置が開示されている。そして、この発明によれば、基準出力の増加率を予め温湿度変動等によるセンサ出力の変化に見合った大きさとすることで、温湿度が変動した場合にもガス検知が可能となるとしている。
【０００７】
しかしながら、この特開平１−１９９１４２号に記載の発明によれば、基準出力は、時間の経過とともに汚染雰囲気に対応した側（濃度上昇方向）に徐々に変化させる。つまりセンサ出力の変化の大小に関係なく、時間に応じて一定の変化率のもとで徐々に変化させる。例えば、基準出力に一定値を加えたものを新たな基準出力として、時間とともに直線的に増加させる。しかし、特定ガスの濃度変化は一定ではなく予測できないものである。例えば、汚染雰囲気に対応した側（濃度上昇方向）へガス濃度が少しずつ変化した場合を想定する。この場合、設定された基準出力の増加率が大きいと、センサ出力も汚染雰囲気に対応した側（濃度上昇方向）へ変化するにも拘わらず、基準出力がセンサ出力よりも汚染雰囲気側（濃度上昇方向）に大きくなってしまうため、徐々にガス濃度が上昇して全体としてはガス濃度が高くなっていても、基準出力（即ち直前のセンサ出力）と（現在の）センサ出力の差が大きくならないため、ガス濃度の上昇を早期に検出できないことがある。
【０００８】
また、センサ出力に拘わらず、基準出力を直線的に増加させるなど徐々に変化させるので、例えば、長いトンネルなど長時間にわたってガス濃度が高い状態が維持されてセンサ出力が高止まりしている場合にも、基準出力が徐々に増加することで、センサ出力と基準出力との差が小さくなり、ついにはガス濃度が低いと誤判定してしまう問題もある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、簡易な処理を用いて、ガス濃度の上昇を確実に早期に検出できるガス検出装置、さらには、誤判定の少ないガス検出装置、及びこれを用いた車両用オートベンチレーションシステムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子を用いて、所定時間毎にセンサ出力値を取得する取得手段と、上記特定ガスの濃度が低下したことを示す濃度低信号と上記特定ガスの濃度が上昇したことを示す濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段と、上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間において、第１算出値を算出する第１算出手段であって、直前のセンサ出力値に比して現在のセンサ出力値が濃度上昇方向に変化したときには、この現在のセンサ出力値に追従しつつこれよりも緩慢に変化する第１算出値を現在のセンサ出力値を用いて算出し、直前のセンサ出力値に比して現在のセンサ出力値が濃度低下方向に変化したときには、この現在のセンサ出力値を第１算出値とする第１算出手段と、を備え、上記濃度信号発生手段は、上記濃度低信号を発生している期間において、上記センサ出力値と上記第１算出値とが所定の第１関係を満したときに、上記濃度低信号に代えて上記濃度高信号を発生するガス検出装置である。
【００１０】
本発明のガス検出装置では、濃度低信号の発生期間に第１算出値を算出する。そのうち、直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）に比して現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が濃度上昇方向に変化したときには、この現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）に追従しつつ変化する第１算出値Ｃ１（ｎ）を算出する。つまり、センサ出力値Ｓ（ｎ）が濃度上昇方向に変化する（例えば増加する）と、第１算出値Ｃ１（ｎ）もこれに追従し、しかもこれよりも緩慢に濃度上昇方向と同じ方向に変化する（例えば増加する）。従って、センサ出力値Ｓ（ｎ）が濃度上昇方向に変化すると、第１算出値Ｃ１（ｎ）はこれに遅れてゆっくり変化するため、両者間に差が生じる。この性質を利用すれば、特定ガスの濃度上昇を検知することができる。例えば、センサ出力値Ｓ（ｎ）と第１算出値Ｃ１（ｎ）との差が所定の第１しきい値に対して所定の大小関係を満したとき、さらに具体的には、センサ出力値Ｓ（ｎ）と第１算出値Ｃ１（ｎ）との差が第１しきい値よりも大きくなったとき、あるいは、センサ出力値Ｓ（ｎ）と第１算出値Ｃ１（ｎ）との比が所定の第１しきい値に対して所定の大小関係を満したときなど、センサ出力値と第１算出値とが所定の関係を満たしたときに、濃度信号発生手段が濃度高信号を発生するようにしておけば、特定ガスの濃度上昇を検知することができる。
【００１１】
また、例えば、濃度上昇方向へガス濃度が少しずつ変化した場合には、直前のセンサ出力値に比して現在のセンサ出力値が濃度上昇方向に変化するので、新たな第１算出値として現在のセンサ出力値を代入されることがない。従って、ガス濃度の上昇に伴って、センサ出力値が濃度上昇方向に徐々に変化すると共に、第１算出値が追従しつつ緩慢に変化して、センサ出力値と第１算出値との差が大きくなるため、ガス濃度の上昇を早期に検出できることとなる。
【００１２】
一方、直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）に比して現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上記とは逆の濃度低下方向に変化したときには、それ以前の経過に関係なく、この現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を第１算出値Ｃ１（ｎ）とする（Ｃ１（ｎ）＝Ｓ（ｎ））。このため、その後、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値が濃度上昇方向に変化し始めると、それ以前のセンサ出力値の変化などに影響されることなく、改めて第１算出値Ｃ１（ｎ）が新たに得られたセンサ出力値に追従しつつ緩慢に変化するので、より早く特定ガス濃度の上昇を捉えることができる。
しかも、直前のセンサ出力値と現在のセンサ出力値とを対比し、濃度低下方向に変化したときには、この現在のセンサ出力値を第１算出値とするので、第１算出値を得るための処理が簡易である。
【００１３】
なお、本明細書において、濃度上昇方向とは、特定ガスの濃度が上昇した場合にセンサ出力値が変化する方向をいう。例えば、特定ガスの濃度が上昇した場合に、センサ出力値が大きくなるように構成された取得手段においては、センサ出力値が大きくなる方向がこの濃度上昇方向である。逆に、特定ガスの濃度が上昇した場合に、センサ出力値が小さくなるように構成された取得手段においては、センサ出力値が小さくなる方向がこの濃度上昇方向である。
また、濃度低下方向とは、濃度上昇方向と逆の方向をいう。
さらに、「直前の」値とは、（所定時間毎など）順に得られた値の時系列のうち、考察している値より１つ前に得られた値を指す。例えば、直前のセンサ出力値は、考察しているセンサ出力値より１つ前（所定時間分だけ前）に得られたセンサ出力値を指す（例えば、Ｓ（ｎ）に対してＳ（ｎ−１）を指す）。また、直前の第１算出値は、前回（１つ前の回）に算出された第１算出値を指す（例えば、Ｂ（ｎ）に対してＢ（ｎ−１）を指す）。
また、直前のセンサ出力値に比して現在のセンサ出力値が濃度上昇方向に変化したときに算出される第１算出値としては、例えば、Ｓ（ｎ）をセンサ出力値としたとき、Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝の式で与えられるベース値Ｂ（ｎ）や、移動平均値、積分値などが挙げられる。
【００１４】
さらに、上記ガス検出装置であって、前記濃度信号発生手段は、前記濃度低信号を発生している期間において、前記第１関係として、前記センサ出力値と前記第１算出値との差が所定の第１しきい値に対して所定の大小関係を満したときに、前記濃度低信号に代えて前記濃度高信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００１５】
本発明のガス検出装置では、センサ出力値と第１算出値との差を用いて、所定の第１しきい値との所定の大小関係を判断するので、容易かつ確実にガス濃度の上昇を判断することが出来る。
【００１６】
さらに、上記いずれかに記載のガス検出装置であって、前記濃度信号発生手段で前記濃度高信号を発生している期間に、前記センサ出力値に追従しつつこれよりも緩慢に変化する第２算出値を、上記センサ出力値を用いて算出する第２算出手段を備え、前記濃度信号発生手段は、前記濃度高信号を発生している期間において、上記センサ出力値と上記第２算出値とが所定の第２関係を満したときに、上記濃度高信号に代えて前記濃度低信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００１７】
例えば、ガス検出装置を用いた車両用オートベンチレーションシステムなどにおいては、ガス濃度の上昇検知によって外気導入口を全閉として内気循環とし、ガス濃度の低下検知によって外気導入口を全開として外気循環とする制御が行われることがある。このような場合には、ガス濃度の上昇を検知し外気導入口を全閉とした後は、上昇検知時のガス濃度と同程度のガス濃度まで低下した時点で、外気導入口を全開にする制御ができるようにするため、ガス検知装置において、上昇検知時と同程度までガス濃度が低下した時点で濃度高信号を濃度低信号に切り替えるのが好ましい。従って、濃度高信号の発生期間中は、センサ出力値と対比する基準値を経過時間に拘わらず一定としておくことが望ましいと考えられる。
【００１８】
しかしながら、前記したように、ガスセンサ素子の電気的特性は、特定ガスの濃度変化だけでなく、温度や湿度などの環境や風速などによっても影響され、特定ガスの濃度が一定であっても、センサ出力値Ｓ（ｎ）が徐々に変化する、つまりドリフトすることがある。
例えば、特定ガス濃度が上昇するとセンサ出力値が増大する取得手段を用いた場合を仮定する。この場合には、特定ガスの濃度が上昇してその後に濃度が低下すると、センサ出力値は一旦増大しその後減少するのが通常である。しかしながら、ここで、特定ガス濃度の上昇から低下までの期間中に、センサ出力値が増大する方向へドリフトしたとすると、実際の特定ガスの濃度が上昇前と同レベルにまで低下した場合でも、ドリフトによりセンサ出力値は、上昇前の値よりも大きな値までしか低下しない。
【００１９】
この場合に、センサ出力値を濃度上昇検知の時点の基準値と対比して、ガス濃度の低下を検知しようとしても、センサ出力値自身が本来戻るべき値まで戻らないことから、センサ出力値と基準値との差が小さくならず、実際には特定ガスの濃度が十分低下しているのに、特定ガスの濃度が高いままであると誤判定されて、ガス濃度の低下が判別できない危険性がある。すると、車両用オートベンチレーションシステムや空気清浄機の制御システムにこのようなガス検出装置を用いた場合には、長時間にわたってフラップが閉じたままとなったりファンが高回転となったりして、適切な制御ができにくくなる。
【００２０】
そこで、前記特開平１−１９９１４２号に記載の技術のように、基準値として、変化はするがセンサ出力値に追従するのではなく、徐々に上昇する値、例えば、一定の傾きで時間と共に直線的に上昇する値などを用いた場合には、上記のような不具合を生じない。長時間経過すれば、センサ出力値と基準値の差が必ず小さくなるからである。
しかし、前述した長いトンネルに入った場合など、長時間にわたって特定ガス濃度が高い場合や、センサ出力値がさほど大きな値にならずに長時間保持されている場合には、センサ出力値と基準値との差が徐々に小さくなり、特定ガス濃度が高い状態であるにも拘わらず、ついには濃度低信号を発生してしまうことがある。
【００２１】
これに対し、本発明のガス検出装置によれば、上記仮定の場合でも、第２算出値がセンサ出力値に緩慢に追従して変化するので、たとえセンサ出力値が大きくなる方向にドリフトが生じても、時間の経過とともにセンサ出力値と第２算出値との差が徐々に小さくなる。このため、特定ガスの濃度が低下した場合には、所定の第２関係を満たし、必ず濃度低信号を発生することができる。
しかも、第２算出値がセンサ出力値に緩慢に追従変化するから、基準値を所定パターンで上昇させる上述の場合と異なり、第２算出値はセンサ出力値の変化を反映した値として算出されるので、トンネル内など特定ガス濃度が高い状態にも拘わらず、誤って濃度低信号を発生することが抑制される。
従って、車両用オートベンチレーションシステムや空気清浄機の制御システムにおいて、ある程度の時間が経過したときにフラップを開けたりファンを低回転とするなど、適切な制御を行わせることができる。
なお、取得手段の特性の関係から、上記仮定とは逆に、特定ガス濃度の上昇によってセンサ出力値が低下する場合には、上記と逆にすれば同様に特定ガス濃度の低下を検知することができる。
【００２２】
このように、取得手段の特性や第２算出値の性質に応じて、第２関係を適切に設定すれば、第２判断手段でこの第２関係を満たすか否かを判断することによって、特定ガス濃度の低下を適切に検知できる。従って、濃度信号発生手段により、濃度高信号に代えて濃度低信号を発生することができる。かくして、特定ガス濃度の高低に応じた濃度信号を出力することができる。
【００２３】
さらに、上記ガス検出装置であって、前記濃度信号発生手段は、前記濃度高信号を発生している期間において、前記第２関係として、前記センサ出力値と前記第２算出値との差が所定の第２しきい値に対して所定の大小関係を満したときに、前記濃度高信号に代えて前記濃度低信号を発生するガス検出装置とすると良い。
【００２４】
このガス検出装置では、センサ出力値と第２算出値との差を用いて、所定の第２しきい値との所定の大小関係を判断するので、容易かつ確実にガス濃度の低下を判断することが出来る。
【００２５】
さらに、直上二者のいずれかに記載のガス検出装置であって、前記第１算出手段は、前記直前のセンサ出力値に比して現在のセンサ出力値が濃度上昇方向に変化したときには、前記第２算出値よりも敏感に変化する前記第１算出値を算出するガス検出装置とすると良い。
【００２６】
本発明のガス検出装置では、第１算出値は、同じ時に算出したとした場合の第２算出値よりも敏感に変化する、つまり比較的迅速にセンサ出力値に対して追従する。
ここで、濃度低信号発生期間において、ノイズの混入により、センサ出力値が若干程度だけ濃度上昇方向に変化した場合を考える。このときには、第２算出値を用いたとした場合に比較すれば第１算出値は迅速に追従変化するので、センサ出力値と第１算出値との差はあまり大きな値にならない。従って、この性質を利用して濃度上昇を検知をしようとする場合、例えばこの差やセンサ出力値と第１算出値との比などを用いて濃度上昇を検知する場合に、ノイズによる誤検知が防止できる。また、温度変動などによって緩やかにセンサ出力値が濃度上昇方向に変化した場合にも、算出したとした場合の第２算出値よりも第１算出値が迅速に追従して変化するため、温度変化などによるドリフトの影響も抑制し、誤検知を防止することができる。
【００２７】
しかし、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値が速く大きく変化すると、第１算出値は十分追従できないためにセンサ出力値と第１算出値との差が大きくなるから、センサ出力値と第１算出値とが所定の第１関係を満たし、あるいは、センサ出力値と第１算出値との差が第１しきい値と所定の大小関係を満たし、濃度高信号を発生することができる。
かくして、ノイズやドリフトの影響を抑制しつつ、特定ガス濃度上昇の比較的早い時期にガス濃度の上昇を検知して、濃度高信号を発生することができる。
【００２８】
一方、濃度高信号発生期間においては、この第１算出値ではなく、センサ出力値に対して、同じ時に算出したとした場合の第１算出値よりも相対的に緩慢に追従変化する第２算出値を用いる。このため、第２算出値はガス濃度の上昇検知時の状態をより多く反映した状態を維持した値となるため、よりガス濃度が低下した時点で濃度低信号を発生することができる。
【００２９】
さらに、他の解決手段は、特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子を用いて、所定時間毎にセンサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が増大する取得手段と、但し、ｎは時系列の順序を示す整数、濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段と、上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間に、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第１ベース値算出手段であって、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以上のとき、下記式（１）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（１）
但し、ｋ１は第１係数であり、０＜ｋ１＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも小さいとき、下記式（２）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する
Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）    …（２）
第１ベース値算出手段と、上記濃度信号発生手段で上記濃度高信号を発生している期間に、下記式（３）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第２ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（３）
但し、ｋ２は第２係数であり、０＜ｋ２＜ｋ１＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから、下記式（４）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）    …（４）
を備え、上記濃度信号発生手段は、上記差分値Ｄ（ｎ）が濃度しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生するガス検出装置である。
【００３０】
まず、ベース値Ｂ（ｎ）について説明する。センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動に対して、上記式（１）または（３）に従って算出されるベース値Ｂ（ｎ）は、これに追従して変化する。ここで、ベース値Ｂ（ｎ）は係数ｋ１，ｋ２の値を変化させると、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が変化する性質を有し、係数ｋ１，ｋ２が大きく（１に近く）なるとベース値Ｂ（ｎ）がセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対して素早く追従する。逆に係数ｋ１，ｋ２が小さく（０に近く）なるとベース値Ｂ（ｎ）の変化は緩慢になり、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対してゆっくりと追従する。従って、係数ｋ１，ｋ２が小さい場合には、ベース値Ｂ（ｎ）は、過去のセンサ出力値Ｓ（ｎ）やベース値Ｂ（ｎ）の影響を大きく受けた値となる。
【００３１】
本発明のガス検出装置は、センサ出力値を取得する取得手段のほか、上述の性質を有するベース値Ｂ（ｎ）を算出する第１，第２ベース値算出手段を有し、２つの算出手段を途中で切り替えながらベース値を算出する。即ち、上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間は、第１ベース算出手段を用い、逆に、上記濃度高信号を発生している期間には、第２ベース算出手段を用いてベース値を算出する。
【００３２】
まず、第１ベース値算出手段を用いてベース値を算出する場合について説明する。濃度低信号を発生している期間のうち、センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以上のとき、第１ベース値算出手段では、上記式（１）を用いて、ベース値を算出する。
式（１）では、比較的大きな第１係数ｋ１（ｋ１＞ｋ２）を用いるので、算出されたベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。従って、第１ベース値算出手段において、式（１）によってベース値を算出している間には、式（４）によって得られる差分値Ｄ（ｎ）は、温度変動などによって緩やかにセンサ出力値が変動した場合でも、ベース値Ｂ（ｎ）も追従して変化するため、あまり大きな値にならないので、温度変化などによるドリフトの影響を抑制してガス検知を行うことができる。但し、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が、速く大きく変化（上昇）すると、ベース値Ｂ（ｎ）が十分追従できないために差分値Ｄ（ｎ）が大きくなる。そこで、この差分値Ｄ（ｎ）が濃度しきい値を超えると濃度信号発生手段で濃度低信号に代えて濃度高信号を発生する。それと共に、ベース値Ｂ（ｎ）の算出に第２ベース値算出手段を用いるようにする。
【００３３】
また、濃度低信号を発生している期間のうち、センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも小さいときには、第１ベース値算出手段では、上記式（２）を用いて、ベース値を算出する。即ち、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）をベース値Ｂ（ｎ）に代入する。これにより、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に一致して変化（完全に追従）するので、一転してガス濃度が上昇し、Ｓ（ｎ）＞Ｓ（ｎ−１）となった時点で、センサ出力値Ｓ（ｎ）よりもベース値Ｂ（ｎ）が必ず小さな値となって正の差分値Ｄ（ｎ）が発生する。従って、それ以前のガス濃度の変化に拘わらず、ガス濃度上昇を早い段階で捉えることができる。
【００３４】
一方、濃度低信号に代えて濃度高信号を発生させるのと同期して、ベース値Ｂ（ｎ）を第１ベース値算出手段に代えて、第２係数ｋ２を用いる第２ベース値算出手段で算出する。この第２ベース値算出手段で用いる第２係数ｋ２は、比較的小さい（ｋ２＜ｋ１）ので、ベース値Ｂ（ｎ）の変化は緩慢になって、センサ出力値に対する追従は比較的ゆっくりになる。比較的小さな第２係数ｋ２を用いて算出したベース値は、上記したように、過去のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（１）式から式（３）に切り替えた時点の直前に式（１）で算出したベース値の影響を受けた値、従って、切替前のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値になっている。このことは、ｋ２＝０とした場合には、ベース値Ｂ（ｎ）は切替直前のベース値を維持することから容易に理解できる。つまり、第２ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に緩慢に追従しながらも、特定ガスの濃度が上昇する直前の状態をある程度反映することになる。
【００３５】
よって、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と第２ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）との差である差分値Ｄ（ｎ）が表す値は、現在、つまり特定ガスの濃度が上昇した後の状態と、過去、つまり濃度が上昇する前の状態とを比較した値と考えることができる。
このため、特定ガスの濃度が再び低下してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下したときには、このベース値Ｂ（ｎ）との差分値Ｄ（ｎ）によって、特定ガスの濃度が低下したことが容易に判定できる。そして、濃度信号発生手段で濃度高信号に代えて濃度低信号を発生する。しかも、第２係数ｋ２によってベース値Ｂ（ｎ）の追従の緩急を調整することができるので、適切な濃度低下の時期を捉えることができる。
【００３６】
さらに、濃度高信号に代えて濃度低信号を発生させるのと同期して、ベース値Ｂ（ｎ）を第２ベース値算出手段に代えて、第１ベース値算出手段で算出する。従って、その後に再び特定ガスの濃度が上昇しても、迅速にまた確実に濃度の上昇を検出することができる。
このように本発明のガス検出装置によれば、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するに当たって、異なる２つの係数ｋ１，ｋ２を用い、式（１）と式（３）の互いに異なる算出手法を用いている。このため、係数ｋ１，ｋ２をそれぞれ調整することにより、濃度の上昇時期及び下降時期それぞれに適した条件を設定することができる。
なお、第１係数ｋ１及び第２係数ｋ２は、使用するＡ／Ｄ変換手段におけるサンプリング周期や、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動域などをも考慮して適宜選択すると良い。
【００３７】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子を用いて、所定時間毎にセンサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が増大する取得手段と、但し、ｎは時系列の順序を示す整数、濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段と、上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間に、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第１ベース値算出手段であって、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以上のとき、下記式（１）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（１）
但し、ｋ１は第１係数であり、０＜ｋ１＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも小さいとき、下記式（２）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する
Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）    …（２）
第１ベース値算出手段と、上記濃度信号発生手段で上記濃度高信号を発生している期間に、下記式（３）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第２ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（３）
但し、ｋ２は第２係数であり、０＜ｋ２＜ｋ１＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから、下記式（４）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）    …（４）
を備え、上記濃度信号発生手段は、上記差分値Ｄ（ｎ）が濃度高しきい値Ｔｕよりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、上記差分値Ｄ（ｎ）が上記濃度高しきい値Ｔｕより小さな濃度低しきい値Ｔｄよりも小さいときに、上記濃度低信号を発生するガス検出装置である。
【００３８】
このガス検出装置では、前記と同様に、第１ベース値算出手段において、式（１）あるいは式（２）を用いてベース値Ｂ（ｎ）を算出し、第２ベース値算出手段において、式（３）を用いてベース値Ｂ（ｎ）を算出する。
このため、式（１）と式（３）における係数ｋ１，ｋ２をそれぞれ調整することにより、濃度の上昇時期に及び下降時期それぞれに適した条件を設定することができる。しかも、第１ベース値算出手段では、場合によって式（１）と式（２）とを使い分けている。つまり、センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以上のとき、式（１）によりセンサ出力値に緩慢に追従変化するベース値を算出し、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも小さいときには、式（２）によってセンサ出力値に一致したベース値を算出する。このため、ガス濃度の上昇時期において、過去のセンサ出力値の変化（過去のガス濃度変化）に影響されずに、ガス濃度の上昇をより早く検知して濃度高信号を発生させることができる。
【００３９】
さらに本発明のガス検出装置では、式（４）で算出した差分値と比較するしきい値として、濃度高しきい値Ｔｕとこれより小さな濃度低しきい値Ｔｄの２つを用いる。このため、濃度信号発生手段による信号切替前後のチャタリングも防止できる。
【００４０】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子を用いて、所定時間毎にセンサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が減少する取得手段と、但し、ｎは時系列の順序を示す整数、濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段と、上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間に、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第３ベース値算出手段であって、    上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以下のとき、下記式（５）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（５）
但し、ｋ３は第３係数であり、０＜ｋ３＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも大きいとき、下記式（６）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する
Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）    …（６）
第３ベース値算出手段と、上記濃度信号発生手段で上記濃度高信号を発生している期間に、下記式（７）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第４ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（７）
但し、ｋ４は第４係数であり、０＜ｋ４＜ｋ３＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから、下記式（８）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）    …（８）
を備え、上記濃度信号発生手段は、上記差分値Ｄ（ｎ）が濃度しきい値よりも大きいときに、上記濃度高信号を発生するガス検出装置である。
【００４１】
上記式（５）または（７）に従って算出されるベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動に対して、これに追従して変化する。このベース値Ｂ（ｎ）は係数ｋ３，ｋ４の値を変化させると、センサ出力値に対する追従の程度が変化する性質を有し、係数ｋ３，ｋ４が大きく（１に近く）なるとベース値がセンサ出力値Ｓに対して素早く追従する。逆に係数ｋ３，ｋ４が小さく（０に近く）なるとベース値の変化は緩慢になり、センサ出力値に対してゆっくりと追従する。従って、係数ｋ３，ｋ４が小さい場合には、ベース値は、過去のセンサ出力値やベース値の影響を大きく受けた値となる。
【００４２】
本発明のガス検出装置は、センサ出力値を取得する取得手段のほか、上述の性質を有するベース値Ｂ（ｎ）を算出する第３，第４ベース値算出手段を有し、２つの算出手段を途中で切り替えながらベース値を算出する。即ち、上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間は、第３ベース算出手段を用い、逆に、上記濃度高信号を発生している期間には、第４ベース算出手段を用いてベース値を算出する。
【００４３】
まず、第３ベース値算出手段を用いてベース値を算出する場合について説明する。濃度低信号を発生している期間のうち、センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以下のとき、第３ベース値算出手段では、上記式（５）を用いて、ベース値を算出する。
式（５）では、比較的大きな第３係数ｋ３（ｋ３＞ｋ４）を用いるので、算出されたベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。従って、第３ベース値算出手段において、式（５）によってベース値を算出している間には、式（８）によって得られる差分値Ｄ（ｎ）は、温度変動などによって緩やかにセンサ出力値が変動した場合でも、ベース値Ｂ（ｎ）も追従して変化するため、あまり大きな値にならないので、温度変化などによるドリフトの影響を抑制してガス検知を行うことができる。但し、特定ガスの濃度が上昇してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が、速く大きく変化（低下）すると、ベース値Ｂ（ｎ）が十分追従できないために差分値Ｄ（ｎ）が大きくなる。この差分値Ｄ（ｎ）が濃度しきい値を超えると濃度信号発生手段で濃度低信号に代えて濃度高信号を発生する。それと共に、ベース値Ｂ（ｎ）の算出に第４ベース値算出手段を用いるようにする。
【００４４】
また、濃度低信号を発生している期間のうち、センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも大きいときには、第３ベース値算出手段では、上記式（６）を用いて、ベース値を算出する。即ち、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）をベース値Ｂ（ｎ）に代入する。これにより、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に一致して変化（完全に追従）するので、一転してガス濃度が上昇し、Ｓ（ｎ）＜Ｓ（ｎ−１）となった時点で、センサ出力値Ｓ（ｎ）よりもベース値Ｂ（ｎ）が必ず大きな値となって正の差分値Ｄ（ｎ）が発生する。従って、それ以前のガス濃度の変化に拘わらず、ガス濃度上昇を早い段階で捉えることができる。
【００４５】
一方、濃度低信号に代えて濃度高信号を発生させるのと同期して、ベース値Ｂ（ｎ）を第３ベース値算出手段に代えて、第４係数ｋ４を用いる第４ベース値算出手段で算出する。この第４ベース値算出手段で用いる第４係数ｋ４は、比較的小さい（ｋ４＜ｋ３）ので、ベース値Ｂ（ｎ）の変化は緩慢になって、センサ出力値に対する追従は比較的ゆっくりになる。比較的小さな第４係数ｋ４を用いて算出したベース値は、上記したように、過去のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値、具体的にはベース値Ｂ（ｎ）の算出式を（５）式から式（７）に切り替えた時点の直前に式（５）で算出したベース値の影響を受けた値、従って、切替前のセンサ出力値やベース値の影響を受けた値になっている。このことは、ｋ４＝０とした場合には、ベース値Ｂ（ｎ）は切替直前のベース値を維持することから容易に理解できる。つまり、第４ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に緩慢に追従しながらも、特定ガスの濃度が上昇する直前の状態をある程度反映することになる。
【００４６】
よって、第４ベース値算出手段で算出したベース値Ｂ（ｎ）と現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）との差である差分値Ｄ（ｎ）が表す値は、現在、つまり特定ガスの濃度が上昇した後の状態と、過去、つまり濃度が上昇する前の状態とを比較した値とな考えることができる。
このため、特定ガスの濃度が再び低下してセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇したときには、このベース値Ｂ（ｎ）との差分値Ｄ（ｎ）によって、特定ガスの濃度が低下したことが容易に判定できる。そして、濃度信号発生手段で濃度高信号に代えて濃度低信号を発生する。しかも、第４係数ｋ４によってベース値Ｂ（ｎ）の追従の緩急を調整することができるので、適切な濃度低下の時期を捉えることができる。
【００４７】
さらに、濃度高信号に代えて濃度低信号を発生させるのと同期して、ベース値Ｂ（ｎ）を第４ベース値算出手段に代えて、第３ベース値算出手段で算出する。従って、その後に再び特定ガスの濃度が上昇しても、迅速にまた確実に濃度の上昇を検出することができる。
このように本発明のガス検出装置によれば、ベース値Ｂ（ｎ）を算出するに当たって、異なる２つの係数ｋ３，ｋ４を用い、式（５）と式（７）の互いに異なる算出手法を用いている。このため、係数ｋ３，ｋ４をそれぞれ調整することにより、濃度の上昇時期及び下降時期それぞれに適した条件を設定することができる。
なお、第３係数ｋ３及び第４係数ｋ４は、使用するＡ／Ｄ変換手段におけるサンプリング周期や、センサ出力値Ｓ（ｎ）の変動域などをも考慮して適宜選択すると良い。
【００４８】
さらに他の解決手段は、特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子を用いて、所定時間毎にセンサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が減少する取得手段と、但し、ｎは時系列の順序を示す整数、濃度低信号と濃度高信号のいずれかを発生する濃度信号発生手段と、上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間に、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する第３ベース値算出手段であって、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以下のとき、下記式（５）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（５）
但し、ｋ３は第３係数であり、０＜ｋ３＜１、上記濃度信号発生手段で上記濃度低信号を発生している期間のうち、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも大きいとき、下記式（６）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する
Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）    …（６）
第３ベース値算出手段と、上記濃度信号発生手段で上記濃度高信号を発生している期間に、下記式（７）に従ってベース値Ｂ（ｎ）を算出する第４ベース値算出手段と、
Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝    …（７）
但し、ｋ４は第４係数であり、０＜ｋ４＜ｋ３＜１、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）とから、下記式（８）に従って差分値Ｄ（ｎ）を算出する差分値算出手段と、
Ｄ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）    …（８）
を備え、上記濃度信号発生手段は、上記差分値Ｄ（ｎ）が濃度高しきい値Ｔｕよりも大きいときに、上記濃度高信号を発生し、上記差分値Ｄ（ｎ）が上記濃度高しきい値Ｔｕより小さな濃度低しきい値Ｔｄよりも小さいときに、上記濃度低信号を発生するガス検出装置である。
【００４９】
このガス検出装置では、上記と同様に、第３ベース値算出手段において、式（５）あるいは式（６）を用いてベース値Ｂ（ｎ）を算出し、第４ベース値算出手段において、式（７）を用いてベース値Ｂ（ｎ）を算出する。
このため、式（５）と式（７）における係数ｋ３，ｋ４をそれぞれ調整することにより、濃度の上昇時期に及び下降時期それぞれに適した条件を設定することができる。しかも、第３ベース値算出手段では、場合によって式（５）と式（６）とを使い分けている。つまり、センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以下のとき、式（５）によりセンサ出力値に緩慢に追従変化するベース値を算出し、上記センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも大きいときには、式（６）によってセンサ出力値に一致したベース値を算出する。このため、ガス濃度の上昇時期において、過去のセンサ出力値の変化（過去のガス濃度変化）に影響されずに、ガス濃度の上昇をより早く検知して濃度高信号を発生させることができる。
【００５０】
さらに本発明のガス検出装置では、式（８）で算出した差分値と比較するしきい値として、濃度高しきい値Ｔｕとこれより小さな濃度低しきい値Ｔｄの２つを用いる。このため、濃度信号発生手段による信号切替前後のチャタリングも防止できる。
【００５１】
さらに、上記いずれかに記載のガス検出装置を含む車両用オートベンチレーションシステムとすると良い。
【００５２】
本発明の車両用オートベンチレーションシステムは、特定ガスの濃度変化に応じて、濃度高信号及び濃度低信号を適切に発生するので、これを用いて適切にベンチレーションを行うことができる。
【００５３】
あるいは、外気導入口と、上記いずれかに記載のガス検出装置と、前記濃度信号が濃度低信号であるときに、上記外気導入口の開閉装置を全開とし、前記濃度信号が濃度高信号であるときに、上記外気導入口の開閉装置を全閉とする開閉指示信号を出力する開閉指示手段と、を備える車両用オートベンチレーションシステムとすると良い。
【００５４】
この車両用オートベンチレーションシステムでは、特定ガスの濃度変化に応じて、上記ガス検出装置が濃度低信号及び濃度高信号を発生し、濃度低信号を発生している時には、外気導入口の開閉装置を全開とし、濃度高信号を発生しているときには、外気導入口の開閉装置を全閉とする開閉支持信号を出力する。このため、特定ガスの濃度変化に応じて、適切に外気導入口の開閉装置を駆動することができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１に本実施形態１のガス検出装置１０の回路図及びブロック図と、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００の概略構成を示す。このシステム１００は、被測定ガス（特定ガス）の濃度変化に応じて濃度信号ＬＶを出力するガス検出装置１０と、フラップ３４を回動させて、内気取り入れ用ダクト３２及び外気取り入れ用ダクト３３のいずれかをダクト３１に接続させる換気系３０と、濃度信号ＬＶに従って換気系３０のフラップ３４を制御する電子制御アセンブリ２０とを備える。
【００５６】
まずガス検出装置１０について説明する。このガス検出装置１０は、被測定ガス（本実施形態では大気）中にＮＯｘなど酸化性ガス成分がある場合に、これに反応し、酸化性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが上昇するタイプの酸化物半導体のガスセンサ素子１１を用いるものである。このガスセンサ素子１１は自動車の車室外に配置される。
【００５７】
このガスセンサ素子１１を用い、センサ抵抗値変換回路１４、バッファ１３、Ａ／Ｄ変換回路１５からなるセンサ出力値取得回路１９で、センサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する。センサ抵抗値変換回路１４は、このガスセンサ素子１１のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ出力電位Ｖｓを出力する。具体的には、電源電圧Ｖｃｃをガスセンサ素子１１と検出抵抗値Ｒｄを有する検出抵抗１２とで分圧した動作点Ｐｄのセンサ出力電位Ｖｓを、バッファ１３を介して出力するようになっている。このため、このセンサ抵抗値変換回路１４では、ＮＯｘなどの酸化性ガスの濃度が上昇すると、センサ抵抗値Ｒｓが上昇し、センサ出力電位Ｖｓが上昇するように構成されている。
バッファ１３の出力（センサ出力電位Ｖｓ）は、Ａ／Ｄ変換回路１５に入力されて、所定のサンプリング周期毎にデジタル化されたセンサ出力値Ｓ（ｎ）として出力され、マイクロコンピュータ１６の入力端子１７に入力される。ｎは順序を表す一連の整数である。このセンサ出力値取得回路１９では、濃度上昇方向とはセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きくなる方向であり、逆に、濃度低下方向とはセンサ出力値Ｓ（ｎ）が小さくなる方向である。
【００５８】
さらにこのマイクロコンピュータ１６の出力端子１８からは、電子制御アセンブリ２０を制御するための濃度高信号と濃度低信号のいずれかの濃度信号ＬＶが出力される。この電子制御アセンブリ２０は、自動車の内気循環及び外気取り入れを制御する換気系３０のフラップ３４を制御するものである。この換気系３０は、本実施形態では具体的には、自動車室内につながるダクト３１に、二股状に接続された、内気を取り入れ循環させる内気取り入れ用ダクト３２と外気を取り入れる外気取り入れ用ダクト３３とを切り替えるフラップ３４を制御するものである。
電子制御アセンブリ２０のうち、フラップ駆動回路２１は、マイクロコンピュータ１６の出力端子１８からの濃度信号ＬＶ、本実施形態に即して言えば、ＮＯｘなどの酸化性ガス成分の濃度が上昇したか下降したかを示す濃度信号ＬＶに従って、アクチュエータ２２を動作させフラップ３４を回動させて、内気取り入れ用ダクト３２及び外気取り入れ用ダクト３３のいずれかをダクト３１に接続させる。
【００５９】
例えば、図２のフローチャートに示すように、ステップＳ１で初期設定を行った後、ステップＳ２で濃度レベル信号ＬＶを取得し、ステップＳ３で濃度信号ＬＶが濃度高信号であるか否か、つまり濃度高信号発生中であるか否かを判断する。ここで、Ｎｏつまり濃度低信号発生中の場合には、特定ガスの濃度が低いのであるから、ステップＳ４において、フラップ３４の全開を指示する。これにより、フラップ３４が回動して、外気取り入れ用ダクト３３がダクト３１に接続され、外気が車室内に取り入れられる。一方、ステップＳ３においてＹｅｓつまり濃度高信号発生中の場合には、車室外の特定ガスの濃度が高いのであるから、ステップＳ５において、フラップ３４の全閉を指示する。これにより、フラップ３４が回動して、内気取り入れ用ダクト３２がダクト３１に接続され、外気導入が遮断されると共に、内気循環となる。
【００６０】
ダクト３１内には、空気を圧送するファン３５が設置されている。なお、フラップ駆動回路２１は、濃度信号ＬＶだけに応じてフラップ３４を開閉するようにしても良いが、例えば、マイクロコンピュータなどを用い、ガス検出装置１０による濃度信号ＬＶの他、図中破線で示すように、例えば室温センサや湿度センサ、外気温センサなどからの情報をも加味して、フラップ３４を開閉するようにしても良い。
【００６１】
マイクロコンピュータ１６では、入力端子１７から入力されたセンサ出力値Ｓ（ｎ）を後述するフローに従った処理を行うことにより、ガスセンサ素子１１のセンサ抵抗値Ｒｓやその変化などから酸化性ガス成分の濃度変化を検出する。マイクロコンピュータ１６は、詳細は図示しないが、公知の構成を有し、演算を行うマイクロプロセッサ、プログラムやデータを一時記憶しておくＲＡＭ、プログラムやデータを保持するＲＯＭなどを含む。また、Ａ／Ｄ変換回路１５をも含むものを用いることもできる。
【００６２】
次いで、マイクロコンピュータ１６における制御を、図３のフローチャートに従って説明する。自動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち上がる。ガスセンサ素子１１が活性状態となるのを待って、まずステップＳ１１で初期設定を行う。初期設定として、ベース値Ｂ（０）として、ガスセンサ素子１１が活性状態となった当初のセンサ出力値Ｓ（０）を記憶しておく（Ｂ（０）＝Ｓ（０））。また、濃度信号ＬＶとして濃度低信号を発生させておく、具体的には濃度信号ＬＶをローレベルとしておく。
その後、ステップＳ１２に進み、センサ信号つまりセンサ出力電位Ｖｓをサンプリング周期ごとにＡ／Ｄ変換したセンサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ１３において、現時点で濃度信号ＬＶがハイレベル、つまり特定ガス（本実施形態では酸化性ガス）の濃度が高いレベルにあることを示す濃度高信号を発生しているかどうかを判断する。ここで、Ｎｏつまり特定ガスの濃度が低く、濃度信号ＬＶがローレベルであり濃度低信号を発生していれば、ステップＳ１４に進む。一方、Ｙｅｓ、つまり特定ガスの濃度が高く濃度信号ＬＶがハイレベルであり濃度高信号を発生していれば、ステップＳ１７に進む。
【００６３】
ステップＳ１４では、センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以上であるか否かを判断する。ここで、Ｓ（ｎ）≧Ｓ（ｎ−１）の場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１５に進み、Ｓ（ｎ）＜Ｓ（ｎ−１）の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１６に進む。
【００６４】
ステップＳ１５では、前回のベース値Ｂ（ｎ−１）とセンサ出力値Ｓ（ｎ）とを利用して、以下の式（１）によってベース値Ｂ（ｎ）を算出し、ステップＳ１８に進む。式（１）：Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ１｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝、ここで、第１係数ｋ１は、０＜ｋ１＜１である。
前記したように、上記式（１）で算出したベース値Ｂ（ｎ）は、使用する係数ｋ１が０＜ｋ１＜１の範囲内では、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対して遅れて追従変化する。従って、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が直前（１つ前）のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以上の場合、つまり、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも濃度上昇方向に変化した場合には、ステップＳ１５において、センサ出力値Ｓ（ｎ）に遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）が算出される。
【００６５】
すると、Ｓ（ｎ）とＢ（ｎ）との間に差が生じる。この性質を利用して、後述するステップＳ１９において算出する差分値Ｄ（ｎ）を用いれば、特定ガスの濃度上昇を検知することができる。つまり、差分値Ｄ（ｎ）が正の第１しきい値（濃度しきい値）よりも大きいときに、濃度信号発生手段が濃度高信号を発生するようにしておけば、特定ガスの濃度上昇を検知することができる。
なお、前記した特開平１−１９９１４２号に記載の発明と異なり、ガス濃度が少しずつ上昇して、直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）に比して現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が少しでも大きくなっている場合には、ステップＳ１５でベース値を算出するので、ベース値Ｂ（ｎ）に現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入することはない。従って、ガス濃度の上昇に伴って、センサ出力値が徐々に増加すると共に、ベース値Ｂ（ｎ）がこれに追従しつつ緩慢に変化して、センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）との差が徐々に大きくなるため、ガス濃度の上昇を早期に検出できることとなる。
【００６６】
一方、ステップＳ１６では、ベース値Ｂ（ｎ）に現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入（Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ））し、ステップＳ１８に進む。
即ち、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が直前（１つ前）のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）より小さい場合には、つまり、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも濃度低下方向に変化した場合には、ベース値Ｂ（ｎ）を現在にセンサ出力値Ｓ（ｎ）に一致させて完全に追従させる。
【００６７】
上記式（１）を参照すると容易に理解できるように、式（１）で算出されるベース値Ｂ（ｎ）は、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）のほか、直前のベース値Ｂ（ｎ−１）を用いて算出される。つまり、過去のベース値（Ｂ（ｎ−１）、Ｂ（ｎ−２），…）、従って、過去のセンサ出力値（Ｓ（ｎ−１），Ｓ（ｎ−２），…）にも影響される。そこで、もし、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも濃度低下方向に変化（本実施形態では減少）した場合にも、引き続いて式（１）を用いてベース値Ｂ（ｎ）を算出し続けたとする。
ここで、一旦ガス濃度が上昇した後に低下し、再び上昇する場合を考える。センサ出力値はガス濃度に従って増減する。これに対し、ベース値はセンサ出力値より遅れて変化するため、ガス濃度が上昇した後に低下すると、ベース値はセンサ出力値よりも遅れて低下することになり、センサ出力値よりもベース値の方が大きくなり、式（４）による両者の差（差分値Ｄ（ｎ））は負となる。この状態で、再びガス濃度が上昇に転じると、センサ出力値は再び上昇を始めるが、差分値Ｄ（ｎ）が正の濃度しきい値Ｔを越えるまでに時間が掛かるため、ガス濃度の上昇検出が遅れる場合が生じる。
【００６８】
これに対し、ステップＳ１６において、ベース値Ｂ（ｎ）に現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入すれば、その後、ガス濃度が低下から上昇に転じてセンサ出力値Ｓ（ｎ）が増加し始めると、ステップＳ１５において、それ以前のセンサ出力値の変化などに影響されることなくベース値Ｂ（ｎ）が算出される。このベース値Ｂ（ｎ）は、直前のベース値Ｂ（ｎ−１）、つまり、直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）を起点として算出され、新たに得られたセンサ出力値Ｓ（ｎ）に追従しつつ緩慢に変化する。このため、特定ガス濃度が上昇すると、センサ出力値とベース値との差が早期に大きくなるので、より早く特定ガス濃度の上昇を捉えることができる。
しかも、ステップＳ１４では、直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）と現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）とを対比し、濃度低下方向に変化したときには、ステップＳ１６でこの現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）をベース値Ｂ（ｎ）とする。
【００６９】
他方、ステップＳ１７では、以下の式（３）を用いて前回のベース値Ｂ（ｎ−１）とセンサ出力値Ｓ（ｎ）とからベース値Ｂ（ｎ）を算出してステップＳ１８に進む。式（３）：Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ２｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝、ここで、第２係数ｋ２は、０＜ｋ２＜ｋ１＜１である。
前記したように、ベース値Ｂ（ｎ）は、使用する係数ｋ１，ｋ２の大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が異なり、比較的大きな第１係数ｋ１（ｋ１＞ｋ２）を用いた場合（ステップＳ１５）には、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。一方、比較的小さな第２係数ｋ２（ｋ２＜ｋ１）を用いて算出した場合（ステップＳ１７）には、ベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、ゆっくり追従する。
【００７０】
従って、ステップＳ１７で式（３）により第２係数ｋ２を用いてベース値Ｂ（ｎ）を算出すると、たとえセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きく変化していたとしても、算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、その切替直前ベース値Ｂ（ｎ−１）からあまり変化しないことになる。ここで、切替直前のベース値Ｂ（ｎ−１）は、ステップＳ１５で第１係数ｋ１を用いて算出したものであるから、その切替前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）に追従した値となっている。従って、このステップＳ１７で算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、過去、つまり切り替え直前の状態の影響を反映した値となる。
【００７１】
ステップＳ１５，Ｓ１６あるいはＳ１７に引き続いて、ステップＳ１８では、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）の式（４）に従って算出し、ステップＳ１９で濃度しきい値Ｔ（Ｔ＞０）と比較する。Ｄ（ｎ）＞Ｔとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２０に進み、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなった場合（Ｎｏ）はステップＳ２１に進む。
【００７２】
もし、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔとなった場合（ステップＳ１９でＹｅｓ）には、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ１５で算出しこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が大きくなったことを示している。つまり、特定ガス（酸化性ガス）の濃度が上昇したためにセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇したと考えられる。
また、それまでは濃度高信号が発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔとなった場合（ステップＳ１９でＹｅｓ）には、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ１７で算出し、過去の状態、即ち酸化性ガスの濃度が上昇する直前の状態をある程度反映しているベース値Ｂ（ｎ）との差が未だに大きいこと、つまり、未だに酸化性ガスの濃度が十分低下していないことを示している。
そこで、ステップＳ２０で濃度高信号を発生する、または濃度高信号の発生を維持する。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルにする。
【００７３】
一方、もし、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなった場合（ステップＳ１９でＮｏ）には、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ１５で算出しこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が余り大きくならず、ベース値Ｂ（ｎ）が追従していることを示している。つまり、特定ガス（酸化性ガス）の濃度は低いままであると考えられる。あるいは、ガス濃度が低下し続けているので、ステップＳ１６でベース値Ｂ（ｎ）を現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）に一致させた状態となっていると考えられる。
また、それまでは濃度高信号を発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなった場合（ステップＳ１９でＮｏ）には、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ１７で算出し、過去の状態、即ち酸化性ガスの濃度が上昇する直前の状態をある程度反映しているベース値Ｂ（ｎ）との差が小さくなったこと、つまり、酸化性ガスの濃度が十分低下したことを示している。
そこで、ステップＳ２１で濃度低信号を発生させる、または発生を維持する。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルにする。
【００７４】
その後、ステップＳ２０，Ｓ２１のいずれからも、ステップＳ２２に進み、ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ２３でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ１２に戻る。
【００７５】
次いで、ＮＯｘの濃度を一旦上昇させその後低下させ、さらに上昇と低下を繰り返したときの、図３に示すフローチャートに従った制御により得られるセンサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度信号ＬＶの変化の例を図４に示す。
なお本例は、風洞内にガスセンサ素子１１を配置しておき、当初、ＮＯｘを含まない清浄空気を所定の風速で流しておく。その後、時間間隔を空けて、所定濃度のＮＯｘを混入した空気を２回流したものである。
また、サンプリング周期は１．０秒、第１係数ｋ１＝１／１６、第２係数ｋ２＝１／６４とした。また前述したように、初期状態として、濃度信号として濃度低信号（ローレベル）を発生させておく。
【００７６】
時刻０〜約３５秒においては、清浄空気が流され、センサ出力値Ｓ（ｎ）は若干のノイズによる変動はあるものの、ほぼ一定値（０）に保たれている。時刻約３５秒においてＮＯｘの濃度上昇のよるセンサ出力値Ｓ（ｎ）の上昇が開始して、時刻約２１０秒まで、センサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇を続ける。その後、ＮＯｘの濃度低下によってセンサ出力値Ｓ（ｎ）は時刻約２１０秒〜ｔ１（＝約３５０秒）において徐々に低下する。
さらに、時刻ｔ１（＝約３５０秒）において再びＮＯｘの濃度上昇によるセンサ出力値Ｓ（ｎ）の上昇が始まり、時刻約５２０秒まで、センサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇を続ける。その後、ＮＯｘの濃度が低下によってセンサ出力値Ｓ（ｎ）は徐々に低下する。
【００７７】
これに対し、ベース値Ｂ（ｎ）は、当初の時刻０〜約３５秒においては、センサ出力値Ｓ（ｎ）に追従して若干の変動しながらほぼ一定値を保っている。従って、差分値Ｄ（ｎ）は、ほぼ０を維持している。此の時点では、ステップＳ１５，Ｓ１６のいずれかによってベース値Ｂ（ｎ）が算出されている。
ところが、時刻約３５秒において、ＮＯｘの濃度の上昇によりセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇し始める。すると、直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）より現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）の方が大きくなるので、ステップＳ１５により式（１）でベース値Ｂ（ｎ）算出される。但し、このベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に緩慢に追従するため、遅れて上昇する。すると、両者の差である差分値Ｄ（ｎ）が大きくなる。
【００７８】
時刻約５０秒で差分値Ｄ（ｎ）が濃度しきい値Ｔを超えると、濃度信号ＬＶがローレベル（濃度低）からハイレベルに変化し、濃度高信号を発生する。また、濃度信号ＬＶが切り替えられると、それ以降、ベース値Ｂ（ｎ）はステップＳ１７により式（３）で算出される。すると、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に緩やかに追従して増加する。したがって、ベース値Ｂ（ｎ）は長時間経つとセンサ出力値Ｓ（ｎ）に近づくので、差分値Ｄ（ｎ）は必ず０に近づいて小さな値となる。このため、たとえドリフトが生じていたとしても、差分値Ｄ（ｎ）が必ず濃度しきい値Ｔを下回り、濃度信号ＬＶはローレベルに戻る、つまり濃度低信号を発生するようになる。
本例では、時刻約２３０秒において、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなり、濃度信号ＬＶがハイレベル（濃度高）からローレベル（濃度低）に変化し濃度低信号を発生する。さらに、それ以降、ステップＳ１３でＮｏと判断されるので、ベース値Ｂ（ｎ）はステップＳ１５またはＳ１６により算出される。本例では、時刻約２３０〜３５０秒までは、単調にセンサ出力値Ｓ（ｎ）が減少しているので、この間はもっぱらステップＳ１６によってベース値Ｂ（ｎ）が与えらこととなる。即ち、破線で示すベース値Ｂ（ｎ）は実線で示すセンサ出力値Ｓ（ｎ）と一致して変化する。したがって、差分値Ｄ（ｎ）は０となり、濃度低信号の発生が維持される。
【００７９】
その後、時刻ｔ１＝約３５０秒以降に再びＮＯｘ濃度の上昇によってセンサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも大きくなる。すると、ステップＳ１４でＹｅｓと判断され、ステップＳ１５で式（１）によってベース値Ｂ（ｎ）が算出される。このベース値Ｂ（ｎ）はＮＯｘ濃度が上昇に転じる直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ）（ベース値Ｂ（ｎ））の値を起点として算出されていることが、図４からも容易に理解できる。このベース値Ｂ（ｎ）は、再びセンサ出力値に緩慢に追従するため、遅れて上昇する。すると、両者の差である差分値Ｄ（ｎ）が大きくなる。時刻約３７０秒で差分値Ｄ（ｎ）が濃度しきい値Ｔを超えると、濃度信号ＬＶがローレベル（濃度低）からハイレベルに変化し、再び濃度高信号を発生する。
従って、本実施形態においては、時刻ｔ１（＝約３５０秒）におけるＮＯｘ濃度の上昇によるセンサ出力値Ｓ（ｎ）の上昇から、時刻約３７０秒で濃度上昇を検知するまで、検知遅れが約２０秒であったことが判る。
【００８０】
それ以降、ベース値Ｂ（ｎ）はステップＳ１７により式（３）で算出される。すると、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に緩やかに追従して増加する。このため、時刻約５３０秒で差分値Ｄ（ｎ）が濃度しきい値Ｔを下回り、濃度信号ＬＶはローレベルに戻る、つまり濃度低信号を発生する。
【００８１】
（比較形態１）
比較のため、上記実施形態１のガス検出装置１０と同様な構成を有し、図３に示すフローチャートのうち、ステップＳ１４，Ｓ１６を省略し、ステップＳ１３でＮｏと判断された場合には、一律にステップＳ１５により、ベース値を算出するように制御した比較形態１について、同様にベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度信号ＬＶの変化を得た。この結果を上記した図４に重ねて示す。但し、実施形態１の結果と区別するため、図４では、本比較形態におけるベース値Ｂ（ｎ）をＢａ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）をＤａ（ｎ）、濃度信号ＬＶをＬＶａとして表示してある。
【００８２】
この比較形態１の結果によれば、時刻０〜約２１０秒の期間では、ベース値Ｂａ（ｎ）は、実施形態１におけるベース値Ｂ（ｎ）と一致しており、従って、差分値Ｄａ（ｎ）も実施形態１における差分値Ｄ（ｎ）と一致し、濃度信号ＬＶａも実施形態１における濃度信号ＬＶと一致する。
しかし、時刻約２１０〜３５０秒以降では、ベース値Ｂａ（ｎ）は、センサ出力値Ｓ（ｎ）に遅れて低下する。ステップＳ１６を経ることなく、ステップＳ１５によってベース値が算出されるからである。従って、この期間には、センサ出力値Ｓ（ｎ）よりベース値Ｂａ（ｎ）の方が大きくなり、差分値Ｄａ（ｎ）は負の値となる。このため、時刻ｔ１で、再びＮＯｘ濃度の上昇によりセンサ出力値Ｓ（ｎ）が増加しはじめても、ベース値Ｂａ（ｎ）はなおも低下し続ける。差分値Ｄａ（ｎ）が濃度しきい値Ｔを越えるのは、時刻約３９０秒であり、これ以降は、濃度信号ＬＶａがローレベル（濃度低）からハイレベルに変化し、再び濃度高信号を発生する。
【００８３】
従って、本比較形態においては、時刻約３５０秒におけるＮＯｘ濃度の上昇によるセンサ出力値Ｓ（ｎ）の上昇から、時刻約３９０秒で濃度上昇を検知するまで、検知遅れが約４０秒であったことが判る。即ち、上記した実施形態１の制御によれば、比較形態１における約４０秒の検知遅れを、１／２の約２０秒にまで短縮することができたことになる。即ち、酸化性ガス濃度の上昇を確実に早期に検出することができる。
【００８４】
（変形形態１）
次いで、上記実施形態１の変形形態について、図５、図６を参照して説明する。
本変形形態１は、上記実施形態１と同様のガス検出装置１０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１００を有する。即ち、ＮＯｘなどの酸化性ガス成分の濃度変化を検出し、これに基づいてフラップ３４を開閉するシステムである。但し、マイクロコンピュータ１６における処理フローが異なり、濃度しきい値にヒステリシス特性を持たせたので、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については同じ記号や番号を付し、説明を省略あるいは簡略化する。
【００８５】
本変形形態１のマイクロコンピュータ１６における制御を、図５のフローチャートに従って説明する。ステップＳ１１からステップＳ１７までは、実施形態１と同様である（図３参照）。
ステップＳ１５では、実施形態１と同様にして式（１）によって、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する。但し、実施形態１と異なり、ステップＳ２１８に進む。また、ステップＳ１６でも、実施形態１と同様にベース値Ｂ（ｎ）に現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入するが、実施形態１と異なり、ステップＳ２１８に進む。
さらに、ステップＳ１７でも、実施形態１と同様にして式（３）によってベース値Ｂ（ｎ）を算出する。但し、実施形態１と異なり、ステップＳ２１９に進む。
従って、ステップＳ１５〜Ｓ１７で得られたベース値Ｂ（ｎ）は、実施形態１において説明したのと同様の性質を有している。
【００８６】
次いで、ステップＳ２１８では、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）の式（４）に従って算出し、ステップＳ２２０に進む。ステップＳ２２０では差分値Ｄ（ｎ）を濃度高しきい値Ｔｕと比較する。Ｄ（ｎ）＞Ｔｕとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２２２に進み、Ｄ（ｎ）≦Ｔｕとなった場合（Ｎｏ）には、そのままステップＳ２２４に進む。
ステップＳ２２０でＹｅｓとなるのは、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔｕとなった場合であるから、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ１５で算出されてこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が大きくなったことを示している。つまり、特定ガス（酸化性ガス）の濃度が上昇したためにセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇したと考えられる。
そこで、ステップＳ２２２で濃度低信号に代えて濃度高信号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルにする。
【００８７】
逆に、ステップＳ２２０でＮｏとなるのは、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）≦Ｔｕとなった場合であるから、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ１５で算出されてこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が余り大きくならず、ベース値Ｂ（ｎ）が追従していることを示している。つまり、特定ガス（酸化性ガス）の濃度は低いままであると考えられる。あるいは、ガス濃度が低下し続けているので、ステップＳ１６でベース値Ｂ（ｎ）が現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）に一致させた状態となっていると考えられる。
そこで、濃度低信号を維持して、ステップＳ２２４に進むようにしている。
【００８８】
一方、ステップＳ２１９でも、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ）の式（４）に従って算出し、ステップＳ２２１で濃度低しきい値Ｔｄと比較する。なおこの濃度低しきい値はＴｄは、濃度高しきい値Ｔｕよりも小さな値である（Ｔｕ＞Ｔｄ）。そして、Ｄ（ｎ）≦Ｔｄとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２２３に進み、Ｄ（ｎ）＞Ｔｄとなった場合（Ｎｏ）には、そのままステップＳ２２４に進む。このように、濃度高しきい値Ｔｕと濃度低しきい値Ｔｄの２つのしきい値を用いたのは、２つのしきい値を用いてヒステリシス特性を持たせ、濃度低信号と濃度高信号との間の信号に切替の際にチャタリングが生じないようにするためである。
ステップＳ２２１でＹｅｓとなるのは、それまでは濃度高信号を発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）≦Ｔｄとなった場合であるから、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ１７で算出し、過去の状態、即ち酸化性ガスの濃度が上昇する前の状態をある程度反映しているベース値Ｂ（ｎ）との差が小さくなったこと、つまり、酸化性ガスの濃度が十分低下したことを示している。
そこで、ステップＳ２２３で濃度高信号に代えて濃度低信号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルにする。
【００８９】
逆に、ステップＳ２２１でＮｏとなるのは、それまでは濃度高信号を発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔｄとなった場合であるから、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ１７で算出されたベース値Ｂ（ｎ）との差が未だ大きく、酸化性ガスの濃度が上昇していることを示している。つまり、特定ガス（酸化性ガス）の濃度は高いままであると考えられる。
そこで、濃度高信号を維持して、ステップＳ２２４に進むようにしている。
【００９０】
以降は、実施形態１と同様に、ステップＳ２２２，Ｓ２２３のいずれからも、ステップＳ２２４に進み、ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ２２５でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ１２に戻る。
【００９１】
次いで、実施形態１において示したのと同様にして、ＮＯｘの濃度を一旦上昇させ、その後低下させ、さらに上昇と低下を繰り返したときの、図５に示すフローチャートに従った制御により得られるセンサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度信号ＬＶの変化の例を図６に示す。なお、濃度高しきい値Ｔｕとして、実施形態１における濃度しきい値Ｔと同じ値を用い、濃度低しきい値Ｔｄとして、Ｔｄ＝０を用いた。
また、比較形態１と同様に、図５に示すフローチャートのうち、ステップＳ１４，Ｓ１６を省略し、ステップＳ１３でＮｏと判断された場合には、ステップＳ１５により、ベース値を算出するように制御した比較形態２について、同様にして得たベース値Ｂｂ（ｎ）、差分値Ｄｂ（ｎ）及び濃度信号ＬＶｂの変化についても、図６に重ねて示す。
【００９２】
図６のグラフから容易に理解できるように、センサ出力値Ｓ（ｎ）、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）は実施形態１と同じである（図４参照）。また、比較形態２によるベース値Ｂｂ（ｎ）、差分値Ｄｂ（ｎ）も比較形態１のベース値Ｂａ（ｎ）、差分値Ｄａ（ｎ）と同じである。
一方、本変形形態１における濃度信号ＬＶについては、前述の実施形態１における濃度信号ＬＶの変化と若干異なる。即ち、前述の実施形態１においては、時刻約２３０秒及び時刻５３０秒でＤ（ｎ）≦Ｔとなり、濃度信号ＬＶがハイレベル（濃度高）からローレベル（濃度低）に変化し濃度低信号を発生したのに対し、本変形形態１では、これよりやや遅れた時刻約２４０秒及び時刻５４０秒でＤ（ｎ）≦Ｔｄとなり、濃度信号ＬＶがハイレベル（濃度高）からローレベル（濃度低）に変化し濃度低信号を発生する。２つのしきい値を用いたためである。
【００９３】
但し、実施形態１における濃度信号ＬＶと比較形態１の濃度信号ＬＶａとを比較した場合と同じく、本変形形態１における濃度信号ＬＶと、比較形態２の濃度信号ＬＶｂとを比較すると、本変形形態１の方が、濃度上昇の検知遅れを小さくすることができる。即ち、本変形形態１における濃度信号ＬＶでは、時刻約３５０秒におけるＮＯｘ濃度の上昇によるセンサ出力値Ｓ（ｎ）の上昇から、時刻約３７０秒で濃度上昇を検知するまで、検知遅れが約２０秒である。これに対し、比較形態２では、時刻約３５０秒でのＮＯｘ濃度の上昇によるセンサ出力値Ｓ（ｎ）の上昇から、時刻約３９０秒で濃度上昇を検知するまで、検知遅れが約４０秒である。このように、上記した本変形形態１の制御によっても、比較形態２における約４０秒の検知遅れを、１／２の約２０秒にまで短縮することができることが判る。即ち、酸化性ガス濃度の上昇を確実に早期に検出することができる。
【００９４】
（実施形態２）
次いで、本発明の第２の実施形態について、図７、図８を参照して説明する。本実施形態２のガス検出装置４０及び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム１４０は、上記実施形態１とほぼ同様の構成及び処理フローによって処理されるが、異なる点をいくつか有する。即ち、上記実施形態１ではガスセンサ素子１１として、ＮＯｘなどの酸化性ガス成分がある場合にこれに反応して、酸化性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが上昇するタイプのガスセンサ素子を用いた。これに対し、本実施形態２では、ガスセンサ素子４１として、ＣＯやＨＣなどの還元性ガス成分がある場合にこれに反応し、還元性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが低下するタイプのガスセンサ素子４１を用いる点で異なる。またこれに伴い、本実施形態２のセンサ抵抗値変換回路４４では、ガスセンサ素子４１のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ出力電位Ｖｓを出力し、ＣＯやＨＣなどの還元性ガスの濃度が上昇すると、センサ抵抗値Ｒｓが低下し、センサ出力電位Ｖｓが低下するように構成される点でも異なる。またさらに、マイクロコンピュータ１６における処理フローも若干異なる。そこで、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については同じ記号や番号を付し、説明を省略あるいは簡略化する。
【００９５】
まず、図７を参照して、ガス検出装置４０及び車両用オートベンチレーションシステム１４０について説明する。このガス検出装置４０は、上記したように還元性ガスに反応し、還元性ガスの濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが低下するタイプの酸化物半導体のガスセンサ素子４１を用いる。このガスセンサ素子４１を用い、センサ抵抗値変換回路４４、バッファ１３、Ａ／Ｄ変換回路１５からなるセンサ出力値取得回路４９で、センサ出力値Ｓ（ｎ）を取得する。
センサ抵抗値変換回路４４は、このガスセンサ素子４１のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ出力電位Ｖｓを出力する。センサ抵抗値変換回路４４では、還元性ガス濃度が上昇すると、動作点Ｐｄのセンサ出力電位Ｖｓが低下する。実施形態１と同じく、センサ出力電位Ｖｓは、バッファ１３を介してＡ／Ｄ変換回路１５でサンプリング周期毎にＡ／Ｄ変換され、センサ出力値Ｓ（ｎ）としてマイクロコンピュータ１６の入力端子１７に入力される。このセンサ出力値取得回路４９では、実施形態１の場合とは逆に、濃度上昇方向とはセンサ出力値Ｓ（ｎ）が小さくなる方向であり、逆に、濃度低下方向とはセンサ出力値Ｓ（ｎ）が大きくなる方向である。
【００９６】
さらにこのマイクロコンピュータ１６の出力端子１８からは、実施形態１と同様に、電子制御アセンブリ２０を制御するため、還元性ガス成分濃度の高低を示す濃度高信号と濃度低信号のいずれかの濃度信号ＬＶが出力され、電子制御アセンブリ２０により、自動車の内気循環及び外気取り入れを制御する換気系３０のフラップ３４が制御される。
マイクロコンピュータ１６では、入力端子１７から入力されたセンサ出力値Ｓ（ｎ）を後述するフローに従った処理を行い、ガスセンサ素子４１のセンサ抵抗値Ｒｓやその変化などから還元性ガス成分の濃度変化を検出する。
【００９７】
次いで、本変形形態におけるマイクロコンピュータ１６における制御を、図８のフローチャートに従って説明する。自動車のエンジンが駆動されると本制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子４１が活性状態となるのを待って、実施形態１と同様、まずステップＳ１１で初期設定を行う。その後、ステップＳ１２に進み、センサ出力値Ｓ（ｎ）を順次読み込む。次いで、ステップＳ１３において、現時点で濃度高信号を発生しているかどうかを判断する。濃度低信号を発生していれば（Ｎｏ）、ステップＳ３１４に進む。一方、濃度高信号を発生していれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ３１７に進む。
【００９８】
ステップＳ３１４では、実施形態１と異なり、センサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以下であるか否かを判断する。実施形態１の場合とは逆に、特定ガス（還元性ガス）の濃度が上昇すると、センサ出力値Ｓ（ｎ）の値が小さくなるからである。ここで、Ｓ（ｎ）≦Ｓ（ｎ−１）の場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ３１５に進み、Ｓ（ｎ）＞Ｓ（ｎ−１）の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ３１６に進む。
【００９９】
ステップＳ３１５では、ベース値Ｂ（ｎ）を前回のベース値Ｂ（ｎ−１）とセンサ出力値Ｓ（ｎ）とを利用して以下の式（５）によって算出しステップＳ３１８に進む。式（５）：Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ３｛Ｂ（ｎ−１）−Ｓ（ｎ）｝、ここで、第３係数ｋ３は、０＜ｋ３＜１である。
上記式（５）で算出したベース値Ｂ（ｎ）は、使用する係数ｋ３が０＜ｋ３＜１の範囲内では、センサ出力値Ｓ（ｎ）に対して遅れて追従変化する。従って、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が直前（１つ前）のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）以下の場合、つまり、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも濃度上昇方向に変化した場合には、ステップＳ３１５において、センサ出力値Ｓ（ｎ）に遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）が算出される。
【０１００】
すると、Ｓ（ｎ）とＢ（ｎ）との間に差が生じる。この性質を利用して、後述するステップＳ３１９で算出する差分値Ｄ（ｎ）を用いれば、特定ガスの濃度上昇を検知することができる。つまり、差分値Ｄ（ｎ）が正の第１しきい値（濃度しきい値）よりも大きいときに、濃度信号発生手段が濃度高信号を発生するようにしておけば、特定ガスの濃度上昇を検知することができる。
なお、ガス濃度の上昇に伴って、センサ出力値が徐々に減少すると、これと共に、ベース値Ｂ（ｎ）がこれに追従して、センサ出力値Ｓ（ｎ）とベース値Ｂ（ｎ）との差が徐々に大きくなるため、ガス濃度の上昇を早期に検出できる。
【０１０１】
一方、ステップＳ３１６では、実施形態１と同じく、ベース値Ｂ（ｎ）に現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入（Ｂ（ｎ）＝Ｓ（ｎ））し、ステップＳ３１８に進む。
即ち、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）より大きい場合には、つまり、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）が直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）よりも濃度低下方向に変化した場合には、ベース値Ｂ（ｎ）を現在にセンサ出力値Ｓ（ｎ）に一致させて完全に追従させる。
【０１０２】
実施形態１において説明したのと同様に、式（５）で算出されるベース値Ｂ（ｎ）は、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）のほか、直前のベース値Ｂ（ｎ−１）を用いて算出される。つまり、過去のベース値（Ｂ（ｎ−１）、Ｂ（ｎ−２），…）、従って、過去のセンサ出力値（Ｓ（ｎ−１），Ｓ（ｎ−２），…）にも影響される。このステップＳ３１６を無くし、センサ出力値Ｓ（ｎ）が濃度低下方向に変化（本実施形態では増加）した場合にも、式（５）を用いてベース値Ｂ（ｎ）を算出し続けたとすると、ガス濃度の上昇検出が遅れることがある。
これに対し、ステップＳ３１６において、ベース値Ｂ（ｎ）に現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入しているので、実施形態１と同じく、より早く特定ガス濃度の上昇を捉えることができる。
【０１０３】
他方、ステップＳ３１７では、以下の式（７）を用いて前回のベース値Ｂ（ｎ−１）とセンサ出力値Ｓ（ｎ）とからベース値Ｂ（ｎ）を算出してステップＳ３１８に進む。式（７）：Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋ｋ４｛Ｂ（ｎ−１）−Ｓ（ｎ）｝、ここで、第４係数ｋ４は、０＜ｋ４＜ｋ３＜１である。
前記したように、ベース値Ｂ（ｎ）は、使用する係数ｋ３，ｋ４の大きさによってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に対する追従の程度が異なり、比較的大きな第３係数ｋ３（ｋ３＞ｋ４）を用いた場合（ステップＳ３１５）には、ベース値Ｂ（ｎ）はセンサ出力値Ｓ（ｎ）に若干遅れながらも比較的迅速に追従する。一方、比較的小さな第４係数ｋ４（ｋ４＜ｋ３）を用いて算出した場合（ステップＳ３１７）には、ベース値Ｂ（ｎ）の変化が緩慢になり、ゆっくり追従する。
【０１０４】
従って、ステップＳ３１７で式（７）により第４係数ｋ４を用いてベース値Ｂ（ｎ）を算出すると、算出されたベース値Ｂ（ｎ）は、過去、つまり切り替え直前の状態の影響を反映した値となる。
【０１０５】
ステップＳ３１５，Ｓ３１６あるいはＳ３１７に引き続いて、ステップＳ３１８では、差分値Ｄ（ｎ）を実施形態１とは前後を逆としたＤ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）の式（８）に従って算出する。
以降は、実施形態１と同様に、ステップＳ１９で濃度しきい値Ｔ（Ｔ＞０）と比較し、Ｄ（ｎ）＞Ｔとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２０に進み、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなった場合（Ｎｏ）はステップＳ２１に進む。
【０１０６】
もし、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔとなった場合（ステップＳ１９でＹｅｓ）には、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ３１５で算出しこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が大きくなったことを示している。つまり、特定ガス（還元性ガス）の濃度が上昇したためにセンサ出力値Ｓ（ｎ）が低下したと考えられる。
また、それまでは濃度高信号が発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔとなった場合（ステップＳ１９でＹｅｓ）には、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ３１７で算出し、過去の状態、即ち還元性ガスの濃度が上昇する直前の状態をある程度反映しているベース値Ｂ（ｎ）との差が未だに大きいこと、つまり、未だに還元性ガスの濃度が十分低下していないことを示している。
そこで、ステップＳ２０で濃度高信号を発生する、または濃度高信号の発生を維持する。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルにする。
【０１０７】
一方、もし、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなった場合（ステップＳ１９でＮｏ）には、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ３１５で算出しこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が余り大きくならず、ベース値Ｂ（ｎ）が追従していることを示している。つまり、特定ガス（還元性ガス）の濃度は低いままであると考えられる。あるいは、ガス濃度が低下し続けているので、ステップＳ３１６でベース値Ｂ（ｎ）を現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）に一致させた状態となっていると考えられる。
また、それまでは濃度高信号を発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）≦Ｔとなった場合（ステップＳ１９でＮｏ）には、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ３１７で算出し、過去の状態、即ち還元性ガスの濃度が上昇する直前の状態をある程度反映しているベース値Ｂ（ｎ）との差が小さくなったこと、つまり、還元性ガスの濃度が十分低下したことを示している。
そこで、ステップＳ２１で濃度低信号を発生させる、または発生を維持する。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルにする。
【０１０８】
その後、実施形態１と同じく、ステップＳ２０，Ｓ２１のいずれからも、ステップＳ２２に進み、ステップＳ３１５，Ｓ３１６，Ｓ３１７で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ２３でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ１２に戻る。
【０１０９】
本実施形態２でも、前述の実施形態１と同じく、濃度低信号の発生期間中（ステップＳ１３でＮｏ）には、ステップＳ３１４で現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と直前のセンサ出力値Ｓ（ｎ−１）とを比較し、濃度上昇方向に変化している場合には、ステップＳ３１５によってセンサ出力値Ｓ（ｎ）に遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）を算出する一方、濃度低下方向に変化している場合には、ステップＳ３１６によってセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入してベース値Ｂ（ｎ）を得た。
従って、本実施形態２では、実施形態１で示した図４の如きグラフを提示しないが、ステップＳ３１４及びＳ３１６を無くし、ステップＳ１３でＮｏと判断された場合には、ステップＳ３１５により、ベース値を算出するように制御した場合に比して、還元性ガスの濃度上昇に対する検知遅れを、短縮することができる。即ち、還元性ガス濃度の上昇を確実に早期に検出することができる。
【０１１０】
（変形形態２）
さらに、実施形態１に対する変形形態１と同じく、この実施形態２で濃度しきい値Ｔを用いたのに対して、変形形態２では、濃度高しきい値Ｔｕと濃度低しきい値Ｔｄの２つのしきい値を用いてヒステリシス特性を持たせ、濃度信号の切替時のチャタリングを防止する。この変形形態２について、その処理を図９のフローチャートを参照して説明する。
【０１１１】
本変形形態２の制御は、ステップＳ１１からステップＳ３１７までは、実施形態２と同様である（図８参照）。
但し、ステップＳ３１５では、実施形態２と同様にして式（５）によって、ベース値Ｂ（ｎ）を算出する。但し、実施形態２と異なり、ステップＳ４１８に進む。また、ステップＳ３１６でも、実施形態２と同様にベース値Ｂ（ｎ）に現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）を代入するが、実施形態２と異なり、ステップＳ４１８に進む。
さらに、ステップＳ３１７でも、実施形態２と同様にして式（７）によってベース値Ｂ（ｎ）を算出する。但し、実施形態２と異なり、ステップＳ４１９に進む。
従って、ステップＳ３１５〜Ｓ３１７で得られたベース値Ｂ（ｎ）は、実施形態２において得たベース値と同様の性質を有している。
【０１１２】
次いで、ステップＳ４１８では、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）の式（８）に従って算出し、ステップＳ２２０に進む。ステップＳ２２０では差分値Ｄ（ｎ）を濃度高しきい値Ｔｕと比較し、Ｄ（ｎ）＞Ｔｕのとき（Ｙｅｓ）はステップＳ２２２に進み、Ｄ（ｎ）≦Ｔｕのとき（Ｎｏ）には、そのままステップＳ２２４に進む。
ステップＳ２２０でＹｅｓとなるのは、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔｕとなった場合であるから、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ３１５で算出されてこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が大きくなったことを示している。つまり、特定ガス（還元性ガス）の濃度が上昇したためにセンサ出力値Ｓ（ｎ）が上昇したと考えられる。そこで、ステップＳ２２２で濃度低信号に代えて濃度高信号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルにする。
【０１１３】
逆に、ステップＳ２２０でＮｏとなるのは、それまでは濃度低信号を発生している状態（ステップＳ１３でＮｏ）で、Ｄ（ｎ）≦Ｔｕとなった場合であるから、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ３１５で算出されてこれよりも若干遅れて追従するベース値Ｂ（ｎ）との差が余り大きくならず、ベース値Ｂ（ｎ）が追従していることを示している。つまり、特定ガス（還元性ガス）の濃度は低いままであると考えられる。あるいは、ガス濃度が低下し続けているので、ステップＳ３１６でベース値Ｂ（ｎ）が現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）に一致させた状態となっていると考えられる。そこで、濃度低信号を維持して、ステップＳ２２４に進むようにしている。
【０１１４】
一方、ステップＳ４１９でも、差分値Ｄ（ｎ）をＤ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）−Ｓ（ｎ）の式（８）に従って算出し、ステップＳ２２１で濃度低しきい値Ｔｄと比較する。なお、この濃度低しきい値はＴｄは、濃度高しきい値Ｔｕよりも小さな値である（Ｔｕ＞Ｔｄ）。そして、Ｄ（ｎ）≦Ｔｄとなった場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２２３に進み、Ｄ（ｎ）＞Ｔｄとなった場合（Ｎｏ）には、そのままステップＳ２２４に進む。このように、濃度高しきい値Ｔｕと濃度低しきい値Ｔｄの２つのしきい値を用いたのは、２つのしきい値を用いてヒステリシス特性を持たせ、濃度低信号と濃度高信号との間の信号に切替の際にチャタリングが生じないようにするためである。
ステップＳ２２１でＹｅｓとなるのは、それまでは濃度高信号を発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）≦Ｔｄとなった場合であるから、センサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ３１７で算出し、過去の状態、即ち還元性ガスの濃度が上昇する前の状態をある程度反映しているベース値Ｂ（ｎ）との差が小さくなったこと、つまり、還元性ガスの濃度が十分低下したことを示している。そこで、ステップＳ２２３で濃度高信号に代えて濃度低信号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベルにする。
【０１１５】
逆に、ステップＳ２２１でＮｏとなるのは、それまでは濃度高信号を発生している状態（ステップＳ１３でＹｅｓ）で、Ｄ（ｎ）＞Ｔｄとなった場合であるから、現在のセンサ出力値Ｓ（ｎ）と、ステップＳ３１７で算出されたベース値Ｂ（ｎ）との差が未だ大きく、還元性ガスの濃度が上昇していることを示している。つまり、特定ガス（還元性ガス）の濃度は高いままであると考えられる。そこで、濃度高信号を維持して、ステップＳ２２４に進むようにしている。
【０１１６】
以降は、実施形態２と同様に、ステップＳ２２２，Ｓ２２３のいずれからも、ステップＳ２２４に進み、ステップＳ３１５，Ｓ３１６，Ｓ３１７で算出した前回のベース値Ｂ（ｎ）を記憶し、ステップＳ２２５でＡ／Ｄサンプリングタイムのタイムアップを待った上で、ステップＳ１２に戻る。
【０１１７】
この変形形態２でも、前述の実施形態２と同じく、ステップＳ３１４及びＳ３１６を無くし、ステップＳ１３でＮｏと判断されたときにステップＳ３１５によりベース値を算出するように制御した場合に比して、還元性ガスの濃度上昇に対する検知遅れを、短縮することができる。即ち、還元性ガス濃度の上昇を確実に早期に検出することができる。
【０１１８】
以上において、本発明を実施形態１，２及び変形形態１，２に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態等では、電源電圧Ｖｃｃをガスセンサ素子１１，４１と検出抵抗値Ｒｄを有する検出抵抗１２とで分圧した動作点Ｐｄのセンサ出力電位Ｖｓを、バッファ１３を介して出力するガス検出装置１０，４０を用いた。しかし、センサ抵抗変換回路としては、ガスセンサ素子のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ出力電位を出力するものであれば良く、上記分圧回路以外の回路構成とすることもできる。
例えば、上記実施形態１等では、ガスセンサ素子１１，４１を分圧回路のアース側（下側）に位置させ、検出抵抗１２を電源側（上側）とした（図１、図７参照）が、これらを上下逆として、ガスセンサ素子１１，４１を分圧回路の電源側（上側）に位置させ、検出抵抗１２をアース側（下側）としても良い。但し、このようにした場合には、例えば、ＮＯｘの濃度が上昇すると、センサ電圧Ｖｓが低下する方向に変化するというように、センサ抵抗変換回路の特性が逆になるので、それに応じた処理を行う必要がある。
【０１１９】
また、上記実施形態等では、センサ出力値Ｓ（ｎ）を用いて、式（１），式（３），式（５），式（７）によりベース値Ｂ（ｎ）を算出したが、他の算出手法によって得た値を用いることもできる。例えば、移動平均値や積分値などが挙げられる。
また、上記実施形態等では、センサ出力値とベース値を用いて、式（４），（８）により、差分値を求め、この差分値と濃度しきい値との大小関係を比較して濃度信号の切替を判断した。しかし、他の関係を満たすか否かを判断して、濃度信号を切り替えるようにしても良い。例えば、センサ出力値とベース値との比をしきい値と比較して判断するものが挙げられる。
また、上記変形形態１，２では、濃度信号のチャタリングを防止するため、濃度しきい値にヒステリシスを持たせ、濃度信号を切り替えるに濃度高しきい値Ｔｕと濃度低しきい値Ｔｄとで判断するようにしている。しかし、その他の方法によって、濃度信号のチャタリングを防止することもできる。例えば、一旦濃度信号を変更したら、所定時間を経過するまでその濃度信号を維持するようにする手法が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１にかかるガス検出装置および車両用オートベンチレーションシステムの概要を示す説明図である。
【図２】実施形態１にかかる車両用オートベンチレーションシステムにおける制御のフローを示す説明図である。
【図３】実施形態１にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図４】実施形態１にかかり、ＮＯｘの濃度上昇及び下降を繰り返すセンサ出力値Ｓ（ｎ）の変化に対して、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度信号ＬＶの変化を、ステップＳ１４及びＳ１６を無くして得たベース値Ｂａ（ｎ）、差分値Ｄａ（ｎ）及び濃度信号ＬＶａの変化と対比して示す説明図である。
【図５】変形形態１にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図６】変形形態１にかかり、ＮＯｘの濃度上昇及び下降を繰り返すセンサ出力値Ｓ（ｎ）の変化に対して、ベース値Ｂ（ｎ）、差分値Ｄ（ｎ）及び濃度信号ＬＶの変化を、ステップＳ３１４及びＳ３１６を無くして得たベース値Ｂｂ（ｎ）、差分値Ｄｂ（ｎ）及び濃度信号ＬＶｂの変化と対比して示す説明図である。
【図７】実施形態２にかかるガス検出装置および車両用オートベンチレーションシステムの概要を示す説明図である。
【図８】実施形態２にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【図９】変形形態２にかかるガス検出装置のうちマイクロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図である。
【符号の説明】
１００，１４０  車両用オートベンチレーションシステム
１０，４０  ガス検出装置
１１，４１  ガスセンサ素子
１２  検出抵抗
１３  バッファ
１４，４４  センサ抵抗値変換回路
１５  Ａ／Ｄコンバータ
１６  マイクロコンピュータ
１９，４９  センサ出力値取得回路（取得手段）
２０  電子制御アセンブリ
２１  フラップ駆動回路
３１，３２，３３  ダクト
３４  フラップ
【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】
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【図８】
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【図９】
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