(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類以上の還元性ガスを検出するガス検出装置であって、
前記還元性ガスの存在に依存して電気的特性値を変化させる金属酸化物半導体を感ガス体として用いたセンサ素子と、
前記センサ素子に設けられた前記感ガス体を加熱するヒータと、
前記ヒータに電圧を印加する、第１電圧印加期間及び第２電圧印加期間を含む電圧印加サイクルを繰り返す印加電圧制御手段と、
前記第１電圧印加期間における前記感ガス体の電気的特性値に基づいて前記還元性ガスのガス種を識別する第１識別手段と、
前記第２電圧印加期間における前記感ガス体の電気的特性値に基づいて前記還元性ガスのガス種を前記第１識別手段とは異なる方法により識別する第２識別手段とを備えており、
前記第１電圧印加期間において前記印加電圧制御手段によって前記ヒータに印加される電圧値は、前記第２電圧印加期間において前記ヒータに印加される電圧値よりも小さく、
前記印加電圧制御手段は、前記第１電圧印加期間において前記ヒータへの印加電圧を第１の電圧値から第２の電圧値まで連続的に上昇させ、
前記第１識別手段は、前記第１電圧印加期間における前記ヒータの温度変化に伴う前記感ガス体の電気的特性値の時間的変化であって、前記ヒータへの電圧印加が前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に連続的に上昇を開始させた後、前記感ガス体の電気的特性値が最初に極値となったときの出現時刻に基づいて、前記還元性ガスのガス種を識別し、
前記第２識別手段は、前記第２電圧印加期間における前記感ガス体の電気的特性値のユークリッド距離から前記還元性ガスのガス種を識別することを特徴とするガス検出装置。
【請求項２】
前記印加電圧制御手段は、前記ヒータへの電圧印加を、前記第１電圧印加期間において前記第１の電圧値から前記第２の電圧値まで連続的に上昇させた後、前記第２電圧印加期間において前記第２電圧値から第３電圧値まで連続的に上昇させ、前記第３の電圧値のまま所定時間経過させてから、その後前記第３の電圧値から前記第１の電圧値まで低下させる電圧印加サイクルを繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項３】
前記第１電圧印加期間における単位時間当たりの前記ヒータへの印加電圧の上昇値は、前記第２電圧印加期間における単位時間当たりの前記ヒータへの印加電圧の上昇値よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載のガス検出装置。
【請求項４】
前記印加電圧制御手段は、前記第１電圧印加期間において前記ヒータへの電圧印加を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値まで連続的に上昇させた後、前記第２電圧印加期間において、前記第２電圧値より大きな電圧値である第３電圧値のまま所定時間経過させ、その後前記第３の電圧値から前記第１の電圧値まで低下させる電圧印加サイクルを繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項５】
前記第１識別手段は、
前記ヒータへの電圧印加を前記第１の電圧値から連続的に上昇を開始させた開始時刻から前記出現時刻までの所要時間に対応した情報を、前記還元性ガスのガス種ごとに予め記憶する第１記憶手段と、
前記出現時刻を検知する検知手段と、
前記第１記憶手段に記憶された前記還元性ガスのガス種に対応した情報と、前記検知手段が検知した前記出現時刻に対応した情報とを比較して前記還元性ガスのガス種を特定する第１特定手段とを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス検出装置。
【請求項６】
前記第１識別手段によって識別した前記還元性ガスの濃度を判定する判定手段をさらに備えており、
前記判定手段は、前記感ガス体の電気的特性値の時間的変化の変化度合いに基づいて前記還元性ガスの濃度を判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス検出装置。
【請求項７】
還元性ガスの存在に依存して電気的特性値を変化させる金属酸化物半導体を感ガス体として用いたセンサ素子と、前記センサ素子に設けられた前記感ガス体を加熱するヒータとを備えた、少なくとも２種類以上の前記還元性ガスを検出するガス検出装置におけるガス検出方法であって、
第１温度期間及び第２温度期間を含む温度サイクルを前記ヒータに対して繰り返す温度制御ステップと、
前記第１温度期間における前記ヒータの温度変化に伴う前記感ガス体の電気的特性値の時間的変化から前記還元性ガスのガス種を識別する第１識別ステップと、
前記第２温度期間における前記ヒータの温度変化に伴う前記感ガス体の電気的特性値から、前記第１識別ステップとは異なる識別方法により前記還元性ガスのガス種を識別する第２識別ステップとを有しており、
前記第１温度期間における前記ヒータの温度は、前記第２温度期間における前記ヒータの温度よりも低く、
前記温度制御ステップは、前記第１温度期間において、前記ヒータの温度を第１温度から第２温度まで連続的に上昇させ、
前記第１識別ステップでは、前記第１温度期間における前記ヒータの温度変化に伴う前記感ガス体の電気的特性値の時間的変化であって、前記ヒータの温度が第１温度から第２温度に連続的に上昇を開始させた後、前記感ガス体の電気的特性値が最初に極値となったときの出現時刻に基づいて、前記還元性ガスのガス種を識別し、
前記第２識別ステップでは、前記第２温度期間における前記感ガス体の電気的特性値のユークリッド距離から前記還元性ガスのガス種を識別することを特徴とするガス検出方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元性ガスを検出するガス検出装置及びガス検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属酸化物半導体からなるセンサ素子を用いてガスを検出するガス検出装置がある。このようなガス検出装置は、ヒータを備えており、このヒータへの印加電圧を高く設定した期間と低く設定した期間とを一定周期で交互に切替えている。これにより、ヒータは高温状態と低温状態とを交互に繰り返し、高温状態で金属酸化物半導体の表面に付着した吸着ガスを取り除くクリーニングを行い、低温状態でガスの検出を行う。
【０００３】
このようなガス検出装置として、特許文献１には、ガス感応部を複数種の検知温度に順次切替えるとともに、複数種の検知温度への切替えに際して、ガス感応部を複数種の検知温度よりも高いパージ温度に設定してパージ処理するものがある。このガス検出装置は、ＣＯガスの検知温度として常温に８秒間した後、５００度のパージ温度に２秒間する。そして、ホルムアルデヒドの検知温度として１４０度に８秒間した後、再度５００度のパージ温度に２秒間する。その後、水素ガスの検知温度として２５０度に８秒間した後、再度５００度のパージ温度に２秒間するという工程を繰り返すことで、ＣＯガス、ホルムアルデヒド及び水素ガスを検知している。ガス種別の検知は、設定した期間にそれぞれ対応するガス種特有のガス感度値が表れるか否かによって行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６２２７６号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたガス検出装置は、１つの検出方法で複数種類のガスを検出しているため、ガスの種類によっては当該検出方法で検出できないことがあった。また、ガス種ごとに温度設定が必要であり、複数のガス判別用としては判別に時間がかかりすぎるとの問題点もあった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、異なる２つの識別方法を用いて複数種類の還元性ガスを検出するガス検出装置及びガス検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明のガス検出装置は、少なくとも２種類以上の還元性ガスを検出するガス検出装置であって、前記還元性ガスの存在に依存して電気的特性値を変化させる金属酸化物半導体を感ガス体として用いたセンサ素子と、前記センサ素子に設けられた前記感ガス体を加熱するヒータと、前記ヒータに電圧を印加する、第１電圧印加期間及び第２電圧印加期間を含む電圧印加サイクルを繰り返す印加電圧制御手段と、前記第１電圧印加期間における前記感ガス体の電気的特性値に基づいて前記還元性ガスのガス種を識別する第１識別手段と、前記第２電圧印加期間における前記感ガス体の電気的特性値に基づいて前記還元性ガスのガス種を前記第１識別手段とは異なる方法により識別する第２識別手段とを備えている。前記第１電圧印加期間において前記印加電圧制御手段によって前記ヒータに印加される電圧値は、前記第２電圧印加期間において前記ヒータに印加される電圧値よりも小さく、前記印加電圧制御手段は、前記第１電圧印加期間において前記ヒータへの印加電圧を第１の電圧値から第２の電圧値まで連続的に上昇させる。そして、前記第１識別手段は、前記第１電圧印加期間における前記ヒータの温度変化に伴う前記感ガス体の電気的特性値の時間的変化であって、前記ヒータへの電圧印加が前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に連続的に上昇を開始させた後、前記感ガス体の電気的特性値が最初に極値となったときの出現時刻に基づいて、前記還元性ガスのガス種を識別し、前記第２識別手段は、前記第２電圧印加期間における前記感ガス体の電気的特性値のユークリッド距離から前記還元性ガスのガス種を識別する。
【０００８】
本発明のガス検出装置によると、第１識別手段と第２識別手段の異なる２つの識別手段を用いることで、第１識別手段で識別することのできない還元性ガスを第２識別手段で識別することができ、また、第２識別手段で識別することのできない還元性ガスを第１識別手段で識別することができる。したがって、複数種類の還元性ガスを迅速に検出することができる。また、前記第１識別手段は、前記第１電圧印加期間における前記ヒータの温度変化に伴う前記感ガス体の電気的特性値の時間的変化から前記還元性ガスのガス種を識別するので、感ガス体の電気的特性値の時間的変化から還元性ガスのガス種を識別することができる。さらに、前記第１識別手段は、前記ヒータへの電圧印加が前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に連続的に上昇を開始させた後、前記感ガス体の電気的特性値が最初に極値となったときの出現時刻に基づいて、前記還元性ガスのガス種を識別するので、１サイクルにおける応答曲線の全体的な形状と予め記憶されているガスの成分の存在を特徴的に表した変化特性値とを比較することにより還元性ガスを識別する従来の場合に比べて、複雑な演算を伴うことなく、還元性ガスのガス種を識別し、還元性ガスを検出することができる。加えて、前記第２識別手段は、前記第２電圧印加期間における前記感ガス体の電気的特性値のユークリッド距離から前記還元性ガスのガス種を識別するので、少ない電気的特性値の情報により迅速に還元性ガスのガス種を識別することができる。
【０００９】
本発明のガス検出装置において、前記印加電圧制御手段は、前記ヒータへの電圧印加を、前記第１電圧印加期間において前記第１の電圧値から前記第２の電圧値まで連続的に上昇させた後、前記第２電圧印加期間において前記第２電圧値から第３電圧値まで連続的に上昇させ、前記第３の電圧値のまま所定時間経過させてから、その後前記第３の電圧値から前記第１の電圧値まで低下させる電圧印加サイクルを繰り返してよい。
【００１０】
これによって、１回の電圧印加サイクルの度に、センサ素子を所定の状態として次の電圧印加サイクルにおけるガス検出に備えることができる。 
【００１１】
さらに、前記第１電圧印加期間における単位時間当たりの前記ヒータへの印加電圧の上昇値は、前記第２電圧印加期間における単位時間当たりの前記ヒータへの印加電圧の上昇値よりも小さいことが好ましい。これによると、ヒータの温度変化に伴う感ガス体の電気的特性値の変化する傾向が第１識別手段により識別する還元性ガスとは異なり、第１識別手段で検出することができない還元性ガスを第２識別手段によって検出することができる。
【００１２】
本発明のガス検出装置において、前記印加電圧制御手段は、前記第１電圧印加期間において前記ヒータへの電圧印加を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値まで連続的に上昇させた後、前記第２電圧印加期間において、前記第２電圧値より大きな電圧値である第３電圧値のまま所定時間経過させ、その後前記第３の電圧値から前記第１の電圧値まで低下させる電圧印加サイクルを繰り返してよい。
【００１３】
これによって、第３の電圧値を印加したまま所定時間経過させることにより、センサ素子に付着した不純物を効果的に燃焼させることができる。これにより、１回の電圧印加サイクルの度に、センサ素子を所定の状態として次の電圧印加サイクルにおけるガス検出に備えることができる。 
【００１６】
加えて、前記第１識別手段は、前記ヒータへの電圧印加を前記第１の電圧値から連続的に上昇を開始させた開始時刻から前記出現時刻までの所要時間に対応した情報を、前記還元性ガスのガス種ごとに予め記憶する第１記憶手段と、前記出現時刻を検知する検知手段と、前記第１記憶手段に記憶された前記還元性ガスのガス種に対応した情報と、前記検知手段が検知した前記出現時刻に対応した情報とを比較して前記還元性ガスのガス種を特定する第１特定手段とを備えていることが好ましい。これによると、還元性ガスのガス種ごとに予め記憶している所要時間に対応した情報と検知手段が検知した出現時刻に対応した情報との比較により、迅速に還元性ガスのガス種を識別することができる。
【００１７】
また、前記第１識別手段によって識別した前記還元性ガスの濃度を判定する判定手段をさらに備えており、前記判定手段は、前記感ガス体の電気的特性値の時間的変化の変化度合いに基づいて前記還元性ガスの濃度を判定することが好ましい。これによると、第１識別手段によって還元性ガスのガス種を識別した上で、さらに識別した還元性ガスの濃度を判定することができる。
【００２１】
本発明のガス検出方法は、還元性ガスの存在に依存して電気的特性値を変化させる金属酸化物半導体を感ガス体として用いたセンサ素子と、前記センサ素子に設けられた前記感ガス体を加熱するヒータとを備えた、少なくとも２種類以上の前記還元性ガスを検出するガス検出装置におけるガス検出方法であって、第１温度期間及び第２温度期間を含む温度サイクルを前記ヒータに対して繰り返す温度制御ステップと、前記第１温度期間における前記ヒータの温度変化に伴う前記感ガス体の電気的特性値の時間的変化から前記還元性ガスのガス種を識別する第１識別ステップと、前記第２温度期間における前記ヒータの温度変化に伴う前記感ガス体の電気的特性値から、前記第１識別ステップとは異なる識別方法により前記還元性ガスのガス種を識別する第２識別ステップとを有している。前記第１温度期間における前記ヒータの温度は、前記第２温度期間における前記ヒータの温度よりも低く、前記温度制御ステップは、前記第１温度期間において、前記ヒータの温度を第１温度から第２温度まで連続的に上昇させる。そして、前記第１識別ステップでは、前記第１温度期間における前記ヒータの温度変化に伴う前記感ガス体の電気的特性値の時間的変化であって、前記ヒータの温度が第１温度から第２温度に連続的に上昇を開始させた後、前記感ガス体の電気的特性値が最初に極値となったときの出現時刻に基づいて、前記還元性ガスのガス種を識別し、前記第２識別ステップでは、前記第２温度期間における前記感ガス体の電気的特性値のユークリッド距離から前記還元性ガスのガス種を識別する。
【００２２】
本発明のガス検出方法によると、第１識別ステップと第２識別ステップの異なる２つの識別ステップを行うことで、第１識別ステップで識別することのできない還元性ガスを第２識別ステップで識別することができ、また、第２識別ステップで識別することのできない還元性ガスを第１識別ステップで識別することができる。したがって、従来の識別方法において識別したガス種ごとに１回の温度サイクルを設ける必要があったが、本発明では多くの種類の還元性ガスを１回の温度サイクルで迅速に検出することができる。また、前記第１識別ステップでは、前記第１電圧印加期間における前記ヒータの温度変化に伴う前記感ガス体の電気的特性値の時間的変化から前記還元性ガスのガス種を識別するので、感ガス体の電気的特性値の時間的変化から還元性ガスのガス種を識別することができる。さらに、前記第１識別ステップでは、前記ヒータへの電圧印加が前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に連続的に上昇を開始させた後、前記感ガス体の電気的特性値が最初に極値となったときの出現時刻に基づいて、前記還元性ガスのガス種を識別するので、１サイクルにおける応答曲線の全体的な形状と予め記憶されているガスの成分の存在を特徴的に表した変化特性値とを比較することにより還元性ガスを識別する従来の場合に比べて、複雑な演算を伴うことなく、還元性ガスのガス種を識別し、還元性ガスを検出することができる。加えて、前記第２識別ステップでは、前記第２電圧印加期間における前記感ガス体の電気的特性値のユークリッド距離から前記還元性ガスのガス種を識別するので、少ない電気的特性値の情報により迅速に還元性ガスのガス種を識別することができる。
【００２３】
なお、本発明における「極値」の用語は、ヒータへの印加電圧を第１の電圧値から第２の電圧値に連続的に上昇させることにより、感ガス体の電気的特性値の変化が、一旦上昇して最初にピークに達した後に下がり始める時点を意味している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る還元性ガスを検出するガス検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
ガス検出装置１は、図１に示すように、還元性ガスの存在に依存して電気的特性値を変化させる金属酸化物半導体を主成分とする感ガス体１１及びこの感ガス体１１を加熱するヒータコイル１２（ヒータ）よりなるセンサ素子１０、電源部１４及び種々の制御を行うマイクロコンピュータを含んだ制御回路２０を備えている。
【００２６】
本発明の実施の形態において、感ガス体１１は、還元性ガスと接触して抵抗値を変化させる金属酸化物半導体により構成し、金属酸化物半導体の一例として酸化第二スズ（ＳｎＯ２）を主体材料として用いたエフアイエス株式会社製のガスセンサ（ＳＢ―５００−１２）を使用している。
【００２７】
センサ素子１０の構成について、図２を参照しつつ説明する。図２は、センサ素子１０の内部構造及び駆動・測定回路の構成を示す概略図である。図２に示すように、センサ素子１０は、外形形状を楕円球状に形成した感ガス体１１にヒータコイル１２及び電極リード線１３を埋設させるとともに、ヒータコイル１２の両端をヒータ電極１、３番端子とし、電極リード線１３の一端である２番端子とヒータ電極の１番端子を検知電極端子として構成されている。
【００２８】
この種のセンサ素子１０は、大気中に還元性ガスが存在しない場合、素子表面の酸素原子が感ガス体１１を構成する酸化スズ中の電子をとらえており、酸化スズ中を自由に移動できる電子の数が少ないため、感ガス体１１の抵抗値は高くなっている。大気中に還元性ガスが存在する場合、ヒータコイル１２で感ガス体１１を加熱することにより、酸化スズ中の電子をとらえていた素子表面の酸素原子が還元性ガスと酸化反応を起こし、酸化スズ中を自由に移動できる電子の数が増加するため、感ガス体１１の抵抗値は小さくなる。この感ガス体１１の抵抗値変化は、センサ素子１０の２番端子を負荷抵抗ＲＬ(一例として２０ｋΩ)を介して電源部１４の５Ｖの定電圧回路１５に接続した構成により、１、２番端子間よりセンサ出力電圧Ｖとして出力される。つまり、このセンサ出力電圧Ｖが還元性ガスの存在に依存して変化する電気的特性値となる。すなわち本発明の実施形態において、感ガス体１１がそれぞれ所定温度以下で、大気のみ、あるいは大気中に任意の還元性ガスが存在してもなんら反応せず抵抗値が大きいときは、センサ出力電圧Ｖとしては高い電圧値、また、感ガス体１１がそれぞれ所定温度以上で、大気、または大気中の存在するある種の還元性ガスに反応して抵抗値が小さくなるときは低い電圧値で表されることになる。
【００２９】
ヒータコイル１２の１、３番端子間には、図１に示すヒータ電圧(温度)制御部２１より所定のヒータ印加電圧が印加されるように、ヒータコイル１２の通電が制御されており、このヒータコイル１２への印加電圧を制御することにより感ガス体１１の温度を制御している。
【００３０】
本発明の実施の形態において、ヒータ電圧(温度)制御部２１によりヒータコイル１２への電圧印加が制御され、図３に示すように、０．２Ｖ（第１の電圧値）から０．４Ｖ（第２の電圧値）まで連続的に１７秒の期間（第１電圧印加期間）で上昇させた後、０．４Ｖから０．９Ｖ（第３の電圧値）まで連続的に３秒の期間（第２電圧印加期間）で上昇させてから、０．９Ｖのまま所定時間の５秒経過させ、その後０．９Ｖから０．２Ｖまで瞬時に低下させる１サイクル２５秒の電圧印加サイクルを繰り返す電圧印加制御が成される。つまり、第１電圧印加期間においてヒータコイル１２に印加される電圧値は、第２電圧印加期間においてヒータコイル１２に印加される電圧値よりも小さくなっている。また、第１電圧印加期間における単位時間当たりのヒータコイル１２への印加電圧の上昇値は、第２電圧印加期間における単位時間当たりのヒータコイル１２への印加電圧の上昇値よりも小さくなっている。
【００３１】
この電圧印加サイクルに応答して、感ガス体１１の温度は、８０度程度（第１温度）から１７０度程度（第２温度）まで連続的に１７秒の期間（第１温度期間）で徐々に上昇し、その後、１７０度程度から４００度程度まで連続的に３秒の期間（第２温度期間）で第1温度期間より急傾斜で上昇し、４００度程度の温度を保った状態で所定時間の５秒経過した後、８０度程度に低下する１サイクル２５秒の温度サイクルを繰り返す。感ガス体１１の温度を４００度程度で所定時間経過させることにより、感ガス体１１の表面に付着した不純物を燃焼させることができる。また、１回の温度サイクルの度に、感ガス体１１の表面を所定の状態として次の温度サイクルにおけるガス検出に備えることができる。
【００３２】
次に、上記したヒータコイル１２への電圧印加サイクルに応答した、本発明の実施形態における還元性ガスのガス種に応じたセンサ素子１０の出力電圧Ｖの変化について、図４を参照しつつ説明する。図４は、還元性ガスのガス種に応じたセンサ素子の出力電圧の時間的変化を示す図である。縦軸はセンサ素子１０の出力電圧Ｖ、横軸は時間となっており、電圧印加サイクルの１サイクルである２５秒間におけるセンサ素子１０の出力電圧Ｖの時間的変化を示している。センサ素子１０の感ガス体１１の抵抗値が高い場合に、センサ素子１０の出力電圧Ｖは大きくなっている。曲線Ｃ１は大気中に還元性ガスが存在しない場合の曲線であり、曲線Ｃ２は大気中にメタン（ＣＨ４）が４００ｐｐｍ存在する場合の曲線であり、曲線Ｃ３は大気中に水素（Ｈ２）が４００ｐｐｍ存在する場合の曲線であり、曲線Ｃ４は大気中に一酸化炭素（ＣＯ）が４００ｐｐｍ存在する場合の曲線である。曲線Ａ１はヒータコイル１２の電圧の時間的変化を示す曲線である。
【００３３】
本実施形態においては、この第１電圧印加期間と第２電圧印加期間のそれぞれの期間において、異なる識別方法を用いて還元性ガスのガス種を識別する。まずは、第１電圧印加期間における出力電圧Ｖの時間的変化について説明する。電圧印加サイクルにおいて、ヒータコイル１２への電圧印加を０．２Ｖから０．４Ｖまで１７秒の期間（第１電圧印加期間）で連続的に上昇させると、センサ素子１０の大気のみに対する出力電圧Ｖは、図４の曲線Ｃ１に示すように、最初に出力電圧Ｖが急激に上昇した後、センサ素子１０を構成している金属酸化物半導体の通常の抵抗温度依存性に従って電圧値は若干低下する程度で実質高い値で維持する。電圧印加サイクルにおいて、ヒータコイル１２への電圧印加を０．４Ｖから０．９Ｖまで３秒の期間（第２電圧印加期間）も同様であり、センサ素子１０を構成している金属酸化物半導体の通常の抵抗温度依存性に従って電圧値が変化する。
【００３４】
第1電圧印加期間において、大気中に還元性ガスが存在している場合、センサ素子１０の出力電圧Ｖは、図４の曲線Ｃ３、Ｃ４に示すように、最初に急激に上昇した後、感ガス体１１の温度がガス種に応じてそれぞれに所定の温度状態となるとき、感ガス体１１が反応して出力電圧Ｖが低下する。すなわち、その出力電圧Ｖが最初に極値になる時刻は大気中に存在する還元性ガスの種類によって異なる。曲線Ｃ３、Ｃ４において出力電圧Ｖが最初に極値になる時刻は、曲線Ｃ３は時刻ｔ２、曲線Ｃ４は時刻ｔ１となっている。センサ素子１０の出力電圧Ｖが最初に極値になる時刻は、曲線Ｃ４＜曲線Ｃ３の順に遅くなっている。この最初に極値になる時刻を用いて、後述する第１ガス種識別部２２によって還元性ガスのガス種を識別する。
【００３５】
しかしながら、曲線Ｃ３、Ｃ４に関しては極値が表れているが、曲線Ｃ２に関しては大気（曲線Ｃ１）と同じように、その出力電圧Ｖは最初に急激に上昇した後、緩やかに低下するだけで極値が存在しない。それは、第１電圧印加期間でヒータコイル１２に印加された０．２Ｖ〜０．４Ｖの間にメタン（ＣＨ４）が反応する温度が含まれていないためである。そこで、第１電圧印加期間におけるヒータコイル１２への電圧印加の傾きのまま、さらにヒータコイル１２に電圧を印加してヒータコイル１２の温度を、メタン（ＣＨ４）が活性化する温度まで上昇させることも考えられるが、第１電圧印加期間におけるヒータコイル１２への電圧印加の傾きは小さいため、メタン（ＣＨ４）に対し反応する温度まで上昇させるのに時間がかかってしまう。
【００３６】
そこで、電圧印加サイクルにおいて、ヒータコイル１２への電圧印加を０．２Ｖから０．４Ｖまで１７秒の期間（第１電圧印加期間）で連続的に上昇させた後、０．４Ｖから０．９Ｖまで連続的に３秒の期間（第２電圧印加期間）で上昇させる。つまり、第２電圧印加期間における単位時間当たりのヒータコイル１２への印加電圧の上昇値を、第１電圧印加期間における単位時間当たりのヒータコイル１２への印加電圧の上昇値よりも大きくする。この第２電圧印加期間による温度範囲の設定により、大気中にメタン（ＣＨ４）４００ｐｐｍが存在する場合、感ガス体１１の電気的特性値は、図４の曲線Ｃ２に示すように変化し、第１電圧印加期間において最初に急激に上昇した後、若干あるいは徐々に低下して、第２電圧印加期間において急激に低下する。
【００３７】
なお、大気中に水素（Ｈ２）４００ｐｐｍまたは一酸化炭素（ＣＯ）４００ｐｐｍの還元性ガスが存在している場合、センサ素子１０の出力電圧Ｖは、図４の曲線Ｃ３、Ｃ４に示すように、第１電圧印加期間において最初に急激に上昇し低下した後、第２電圧印加期間においてさらに低下する。このセンサ素子１０の出力電圧Ｖの電圧値や電圧の低下幅は、大気のみの（大気に還元性ガスが存在していない）場合及び大気中に存在する還元性ガスの種類によって異なる。この第２電圧印加期間におけるセンサ素子１０の出力電圧Ｖを用いて、後述する第２ガス種識別部５１によって、第１ガス種識別部２２によって識別可能な還元性ガスのガス種とは異なるガス種を識別する。
【００３８】
次に、同一の還元性ガスで濃度が異なる場合におけるセンサ素子１０の出力電圧Ｖの時間的変化について、一酸化炭素を例に図５を参照しつつ説明する。図５は、一酸化炭素ガスで濃度が異なる場合におけるセンサ素子１０の出力電圧Ｖの時間的変化を示す図である。縦軸及び横軸は、図４と同様となっており、１サイクルにおけるセンサ素子１０の出力電圧Ｖの変化を示している。曲線Ｃ５から曲線Ｃ１１の順に、大気中に一酸化炭素が５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ存在する場合の曲線を示している。
【００３９】
ヒータコイル１２への電圧印加を０．２Ｖから０．４Ｖに連続的に上昇させて、ヒータコイル１２の温度を８０度程度から１７０度程度に徐々に上昇させると、センサ素子１０の出力電圧Ｖは、図５に示すように、急激に上昇して最初の極値に達して下がる。このとき、最初に極値になる時刻をｔ１０として、時刻ｔ１０から所定時間経過したときの時刻をｔ１１とすると、発明者などは、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までにおけるセンサ素子１０の出力電圧Ｖの勾配、すなわち電気的特性値の時間的変化の変化度合いが一酸化炭素の濃度によって異なっていることを知見した。この勾配は、曲線Ｃ５（５０ｐｐｍ）＜曲線Ｃ６(１００ｐｐｍ)＜曲線Ｃ７(２００ｐｐｍ)＜曲線Ｃ８(３００ｐｐｍ)＜曲線Ｃ９(４００ｐｐｍ)＜曲線Ｃ１０(５００ｐｐｍ)＜曲線Ｃ１１(１０００ｐｐｍ)の順に急になっており、一酸化炭素の濃度が高い方がより急な勾配となっている。この勾配を用いて、後述するガス濃度判定部２６によって、第１ガス種識別部２２によって識別した還元性ガスのガス種の濃度を判定する。
【００４０】
なお、本実施形態において、第１電圧印加期間、第２電圧印加期間を設けて、それぞれにおいてガス種識別のための電気的特性値を得るようにしている。従って、第１電圧印加期間の電圧印加の傾き、すなわち第１の電圧値及び第２の電圧値、特に第２の電圧値を比較的幅広く設定することが可能である。一方、例えば一酸化炭素（ＣＯ）ガス等の濃度検出において、検出したいガス濃度により、感ガス体１１に反応して電気的特性値として顕著な極値と勾配を得るに十分なエネルギーと時間を与えるため、適切な第１電圧印加期間の電圧印加の傾きに設定することが望まれる。本実施形態では、第１電圧印加期間の比較的緩やかな電圧印加の傾きの設定により、一酸化炭素が５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、３００ｐｐｍなどの比較的低濃度の検出も可能にしている。もちろん他のガス種、検出したいガス濃度により、適宜、好ましい第１電圧印加期間の電圧印加の傾きに設定すればよい。
【００４１】
図１に戻って、ガス検出装置１の制御回路２０の各種動作について説明する。制御回路２０には、各種動作を制御するプログラムやデータなどが格納されたハードディスク、各種動作を制御する信号を生成するために各種演算を実行するＣＰＵ、ＣＰＵでの演算結果などのデータを一時保管するＲＡＭなどが含まれている。
【００４２】
制御回路２０は、ヒータ電圧（温度）制御部２１（印加電圧制御手段）、第１ガス種識別部２２（第１識別手段）、第２ガス種識別手段（第２識別手段）５１及びガス濃度判定部２６（判定手段）を有している。
【００４３】
ヒータ電圧（温度）制御部２１は、ヒータコイル１２が前述した電圧印加サイクルを繰り返すように電圧印加制御する。
【００４４】
第１ガス種識別部２２は、大気中に還元性ガスが存在するか、または存在する場合にガス種が何であるかを識別する。また、第１ガス種識別部２２は、極値出現時刻記憶部２３（第１記憶手段）、極値出現時刻検知部２４（検知手段）及び第１ガス種特定部２５（第１特定手段）を有している。
【００４５】
第２ガス種識別部５１は、第１ガス種識別部２２とは異なる識別方法を用いて、大気中に還元性ガスが存在するか、または存在する場合にガス種が何であるかを識別する。また、第２ガス種識別部５１は、大気中出力電圧記憶部５２（第２記憶手段）及び第２ガス種特定部５３（第２特定手段）を有している。
【００４６】
ガス濃度判定部２６は、第１ガス種識別部２２によって、還元性ガスが識別された場合に、識別された還元性ガスの濃度を判定する。また、ガス濃度判定部２６は、勾配記憶部２７、勾配検知部２８及びガス濃度抽出部２９を有している。
【００４７】
極値出現時刻記憶部２３は、ヒータコイル１２への電圧印加を、０．２Ｖから０．４Ｖまで連続的に１７秒の期間で上昇させた開始時刻から最初の極値の出現時刻までの極値出現時刻を還元性ガスのガス種ごとに予め記憶している。極値出現時刻記憶部２３が記憶している還元性ガスのガス種ごとの極値出現時刻を測定する方法については後述する。
【００４８】
極値出現時刻検知部２４は、センサ素子１０の出力電圧Ｖから最初の極値の出現時刻を検知する。
【００４９】
第１ガス種特定部２５は、極値出現時刻記憶部２３に記憶された還元性ガスのガス種毎の極値出現時刻と、極値出現時刻検知部２４が検知した最初の極値の出現時刻とを比較して還元性ガスのガス種を特定する。
【００５０】
大気中出力電圧記憶部５２は、ヒータコイル１２への電圧印加を、０．４Ｖから０．９Ｖまで連続的に３秒の期間で上昇させたときの、還元性ガスの存在しない大気中でのセンサ素子１０の出力電圧Ｖを予め記憶している。
【００５１】
第２ガス種特定部５３は、大気中出力電圧記憶部５２に記憶されたセンサ素子１０の出力電圧Ｖと、ヒータコイル１２の温度変化に伴うセンサ素子１０の出力電圧Ｖとを比較して還元性ガスのガス種を特定する。
【００５２】
勾配記憶部２７は、還元性ガスのガス種それぞれに対する極値出現時刻から所定時間経過したときまでのセンサ素子１０の出力電圧Ｖの勾配を、極値出現時刻記憶部２３に極値出現時刻が記憶された還元性ガスのガス種それぞれに対して濃度ごとに予め記憶している。勾配記憶部２７に予め記憶させる還元性ガスのガス種それぞれに対する濃度ごとの勾配を測定する方法については一酸化炭素を例に後述する。
【００５３】
勾配検知部２８は、還元性ガスのガス種それぞれに対する極値出現時刻から所定時間経過したときまでのセンサ素子１０の出力電圧Ｖの勾配を検知する。一酸化炭素を例にすれば、図５における時刻ｔ１０から所定時間経過したときの時刻ｔ１１までのセンサ素子１０の出力電圧Ｖの勾配を検知する。
【００５４】
ガス濃度抽出部２９は、第１ガス種識別部２２によって識別された還元性ガスの濃度ごとの勾配から、勾配検知部２８が検知した勾配に対応した還元性ガスの濃度を決定し出力する。
【００５５】
次に、極値出現時刻記憶部２３が予め記憶している還元性ガスのガス種ごとの極値出現時刻、大気中出力電圧記憶部５２が予め記憶している還元性ガスの存在しない大気中でのセンサ素子１０の出力電圧Ｖ、及び、勾配記憶部２７が予め記憶している還元性ガスの濃度ごとの勾配を測定する方法について、図６を参照しつつ説明する。図６は、各種記憶部に予め記憶させるセンサ素子１０の出力電圧Ｖ、極値出現時刻及び勾配を測定する測定装置の概略構成図である。
【００５６】
図６に示すように、測定装置は、環境槽４１、ガス注入部４２及び空気注入部４３を有している。環境槽４１は、開閉自在な弁を介して排気口、ガス注入部４２及び空気注入部４３と連通している。環境槽４１は、内部にファン４５を備えており、注入された還元性ガスまたは空気をファン４５によって環境槽４１内に十分に攪拌させる。ガス注入部４２は、ガス検出装置１によって検出したい還元性ガスの濃度を調整して環境槽４１内に注入する。空気注入部４３は、空気を環境槽４１内に注入する。環境槽４１内には、センサ素子１０が設置されている。センサ素子１０は、制御装置４６に接続されており、環境槽４１内に十分に攪拌された還元性ガスまたは空気によって変化した出力電圧Ｖを制御装置４６に出力する。制御装置４６は、大気の存在の下でのセンサ素子１０の出力電圧Ｖセンサ素子１０を構成している金属酸化物半導体の通常の抵抗温度依存特性）、極値出現時刻及び勾配を測定する。
【００５７】
まず、空気注入部４３から環境槽４１内に空気を注入する。そして、ファン４５を回して環境槽４１内に空気を十分に攪拌させる。そして、ヒータコイル１２への電圧印加を電圧印加サイクルに従って変化させる。このときのセンサ素子１０の出力電圧Ｖから空気すなわち大気におけるセンサ素子１０を構成している金属酸化物半導体の通常の抵抗温度依存特性を制御装置４６により測定して、極値出現時刻記憶部２３及び大気中出力電圧記憶部５２に記憶させる。具体的には図４に示す大気に対する測定結果Ｃ１を記憶する。
【００５８】
次に、ガス検出装置１によって検出したい還元性ガスの濃度を調整してガス注入部４２から環境槽４１内に注入する。そして、空気を注入した場合と同様に、ファン４５を回して環境槽４１内に還元性ガスを十分に攪拌させる。そして、ヒータコイル１２への電圧印加を電圧印加サイクルに従って変化させる。このときのセンサ素子１０の出力電圧Ｖ、ガス注入部４２から注入した還元性ガスにおける極値出現時刻及び勾配を制御装置４６により測定する。
【００５９】
そして、測定が終了すると、排気口より環境槽４１内の還元性ガスを排気し、再度、ガス検出装置１によって検出したい還元性ガスの濃度を調整して、センサ素子１０の出力電圧Ｖ、ガス注入部４２から注入した還元性ガスにおける極値出現時刻及び勾配を制御装置４６により測定する。このようにして、ガス検出装置１によって検出したい還元性ガスの濃度ごとに出力電圧Ｖ、極値出現時刻及び勾配を測定し、これらの極値出現時刻及び勾配を極値出現時刻記憶部２３及び勾配記憶部２７に記憶させている。
【００６０】
具体的には、例えば図４に示す例に従い、一酸化炭素のセンサ出力データＣ４より一酸化炭素に対する極値出現時刻ｔ１を測定し、時間ｔ１を含む一酸化炭素に対する極値出現時刻として、極値出現時刻記憶部２３に「一酸化炭素Ｔ０〜Ｔ１」の極値が出現する時間を記憶させる。また、勾配記憶部２７へは、例えば図５に示す例に従い、一酸化炭素の５０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの各濃度に対する時刻ｔ１０から時刻ｔ１１の期間の勾配を測定し、記憶させる。
【００６１】
ガス検出装置１の動作について、図７を参照しつつ説明する。図７は、本発明に従い、大気中に所定量以上のメタン、水素あるいは一酸化炭素ガスが存在しているか否かを判断するとともに、一酸化炭素ガスの濃度を判定するガス検出装置１の制御シーケンスを示すフローチャートである。
【００６２】
まず、ヒータコイル１２への電圧印加を電圧印加サイクルに従って変化させてセンサ素子１０の出力電圧Ｖを取得する（Ａ１）。そして、空気のみ、あるいはその他のガスを含んでいるかを解析する（Ａ２）。解析方法としては、例えば、この取得したセンサ素子１０の２５秒間の出力電圧Ｖのうち、１７秒目から２０秒目まで(図４において、Ｔ４からＴ５の期間に相当)の出力電圧Ｖと、予め記憶されている大気におけるセンサ素子１０の２５秒間の出力電圧Ｖのうち、１７秒目から２０秒目までの出力電圧Ｖとのユークリッド距離を算出し、ある閾値以上の値になれば空気以外のガスを含んでいると解析する。空気以外のガスを含んでいないと判断した場合には、センサ素子１０の出力電圧Ｖを取得する（Ａ１）ルーチンに戻る。
【００６３】
空気以外のガスを含んでいると解析した場合には、算出したユークリッド距離がＸ１〜Ｘ２の間であるか判定する（Ａ３）。算出したユークリッド距離がＸ１〜Ｘ２の間である場合（Ａ３：Ｙｅｓ）、第２ガス種特定部５３によって大気中にメタンが存在すると特定する（Ａ４）。このように、センサ素子１０の出力電圧Ｖから還元性ガスのガス種を識別することができる。
【００６４】
次に、算出したユークリッド距離がＸ１〜Ｘ２の間ではない場合（Ａ３：Ｎｏ）、この取得したセンサ素子１０の出力電圧Ｖから極値出現時刻検知部２４によって極値出現時刻を検知し、この極値出現時刻がＴ０〜Ｔ１の間であるか判定する（Ａ５）。
【００６５】
極値出現時刻がＴ０〜Ｔ１の間であると判定した場合（Ａ５：Ｙｅｓ）、第１ガス種特定部２５によって一酸化炭素であると特定する（Ａ６）。そして、取得したセンサ素子１０の出力電圧Ｖから勾配検知部２８によって勾配（図５、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１の間の勾配）を取得する（Ａ７）。そして、この勾配検知部２８によって取得した勾配を、勾配記憶部２７に記憶されている勾配内からガス濃度抽出部２９によって抽出する（Ａ８）。
【００６６】
極値出現時刻がＴ０〜Ｔ１の間ではないと判定した場合（Ａ５：Ｎｏ）、極値出現時刻がＴ２〜Ｔ３の間であるか判定する（Ａ９）。極値出現時刻がＴ２〜Ｔ３の間であると判定した場合（Ａ９：Ｙｅｓ）、第１ガス種特定部２５によって水素であると特定する（Ａ１０）。極値出現時刻がＴ２〜Ｔ３の間ではないと判定した場合（Ａ９：Ｎｏ）、その他のガスであると特定する（Ａ１１）。このように、センサ素子１０の出力電圧Ｖの時間的変化から還元性ガスのガス種を識別することができる。そして、外部報知を行う（Ａ１２）。以上の動作により、還元性ガスのガス種及び濃度を検出する。
【００６７】
以上のように、本実施形態に係るガス検出装置１及びガス検出方法によると、第１ガス種識別部２２と第２ガス種識別部５１の異なる２つの識別方法を用いることで、第１ガス種識別部２２で識別することのできない還元性ガスを第２ガス種識別部５１で識別することができ、また、第２ガス種識別部５１で識別することのできない還元性ガスを第１ガス種識別部２２で識別することができる。したがって、より多くの種類の還元性ガスを迅速に検出することができる。
【００６８】
また、第１電圧印加期間における単位時間当たりのヒータコイル１２への印加電圧の上昇値を、第２電圧印加期間における単位時間当たりのヒータコイル１２への印加電圧の上昇値よりも小さくしていることにより、ヒータコイル１２の温度変化に伴うセンサ素子１０の出力電圧Ｖの変化する傾向が第１ガス種識別部２２により識別する還元性ガスとは異なり、第１ガス種識別部２２で検出することができない還元性ガスを第２ガス種識別部５１によって検出することができる。
【００６９】
また、第１ガス種識別部２２は、センサ素子１０の出力電圧Ｖが最初に極値となったときの出現時刻に基づいて、還元性ガスのガス種を識別する。そのため、１サイクルにおける応答曲線の全体的な形状と予め記憶されているガスの成分の存在を特徴的に表した変化特性値とを比較することにより還元性ガスを識別する従来の場合に比べて、複雑な演算を伴うことなく、還元性ガスのガス種を識別し、還元性ガスを検出することができる。
【００７０】
また、極値出現時刻記憶部２３に還元性ガスのガス種ごとに極値出現時刻を予め記憶している所要時間に対応した情報と極値出現時刻検知部２４が検知した出現時刻に対応した情報との比較により、迅速に還元性ガスのガス種を識別することができる。
【００７１】
さらに、ガス濃度判定部２６を備えていることにより、第１ガス種識別部２２によって還元性ガスを識別した上で、さらに識別した還元性ガスの濃度も判定することができる。
【００７２】
また、第２ガス種識別部５１は、大気中出力電圧記憶部５２に予め記憶している第２電圧印加期間における大気中でのセンサ素子１０の出力電圧Ｖと、ヒータコイル１２の温度変化に伴うセンサ素子１０の出力電圧Ｖとを比較して迅速に還元性ガスのガス種を識別することができる。
【００７３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、本実施形態においては、０．２Ｖから０．４Ｖまで連続的に１７秒の期間で上昇させた後、０．４Ｖから０．９Ｖまで連続的に３秒の期間で上昇させてから、０．９Ｖのまま所定時間の５秒経過させ、その後０．９Ｖから０．２Ｖまで瞬時に低下させる１サイクル２５秒の電圧印加サイクルを繰り返していたが、図８に示すように、０．２Ｖ（第１の電圧値）から０．４Ｖ（第２の電圧値）まで連続的に１７秒の期間（第１電圧期間）で上昇させた後、０．４Ｖから０．９Ｖ（第３電圧期間）まで瞬時に上昇させてから、０．９Ｖのまま所定時間（第２電圧期間）の５秒経過させ、その後０．９Ｖから０．２Ｖまで瞬時に低下させる１サイクル２２秒の電圧印加サイクルを繰り返してもよい。
【００７４】
このとき、第１ガス種識別部２２による還元性ガスのガス種の識別方法は上述した実施形態と同様であるが、第２ガス種識別部５１による還元性ガスのガス種の識別方法は、上述した実施形態の他に下記の方法が挙げられる。センサ素子１０の２２秒間の出力電圧Ｖのうち、第２電圧印加期間である１７秒目から２２秒目までの間の例えば２０秒目の出力電圧Ｖと、予め記憶されている大気におけるセンサ素子１０の２０秒目の出力電圧Ｖとの差を算出する。この出力電圧Ｖの差は、大気中に存在する還元性ガスの種類によって異なる。例えば、大気のみとメタン４００ｐｐｍはそれぞれ第２電圧印加期間の曲線Ｃ１とＣ２により表され、この差異を検出することにより還元性ガスのメタンであることを識別してもよい。これによると、ヒータコイル１２の温度変化に伴うセンサ素子１０の出力電圧Ｖの変化する傾向が第１ガス種識別部２２により識別する還元性ガスとは異なり、第１ガス種識別部２２で検出することができない還元性ガスを第２ガス種識別部５１で検出することができる。また、第３の電圧値を印加したまま所定時間経過させることにより、センサ素子１０に付着した不純物を効果的に燃焼させることができる。また、１回の温度サイクルの度に、感ガス体１１の表面を所定の状態として次の温度サイクルにおけるガス検出に備えることができる。
【００７５】
また、第１ガス種識別部２２と第２ガス種識別部５１によって還元性ガスのガス種を識
別するのに加えて、大気のみ（曲線Ｃ１）と他の還元性ガスのいずれか（本実施形態では
メタン（曲線Ｃ２）、水素（曲線Ｃ３）、一酸化炭素（曲線Ｃ４））が示す電圧値との差異があることを検出することにより、大気（空気）汚れなし、汚れありと判定するようにしてもよい。これにより、第２電圧印加期間における還元性ガスのガス種の識別と第１電圧印加期間における還元性ガスのガス種の識別とを合わせて大気汚れを識別することができる。
【００７６】
また、本実施形態においては、第１ガス種識別部２２によって還元性ガスのガス種を識別した上で、さらにガス濃度判定部２６によって還元性ガスの濃度も判定していたが、還元性ガスの存在のみを検出するのであれば、ガス濃度判定部２６を備えていなくてもよい。
【００７７】
また、本実施形態においては、極値出現時刻記憶部２３によって極値出現時刻を還元性ガスのガス種ごとに記憶していたが、極値出現時刻記憶部２３を備えずに、無線または有線通信などにより、外部装置に記憶された還元性ガスのガス種ごとの極値出現時刻からガス種特定部２５によって還元性ガスのガス種を抽出してもよい。
【００７８】
さらに、本実施形態においては、０．９Ｖのまま所定時間の５秒経過させていたが、０．２Ｖから０．４Ｖまで連続的に１７秒の期間で上昇させ、０．４Ｖから０．９Ｖまで連続的に３秒の期間で上昇させた後、０．９Ｖから０．２Ｖまで瞬時に低下させる電圧印加サイクルを繰り返してもよい。
【００７９】
また、本実施形態において、ヒータコイル１２への印加電圧を０．２Ｖから０．４Ｖまで、あるいは０．４Ｖから０．９Ｖまで連続的に上昇させる際、電圧を直線的に変化させて印加したが、これに限るものではない。感ガス体に加えられる温度において対象ガスの検出に支障がない範囲で、複数の電圧変化を経て例えば階段状に変化する電圧、あるいは曲線状の電圧を持って印加する場合も含む。
【００８０】
また、本実施形態において、センサ素子１０の出力電圧Ｖを端子１−２間より得るようにしているが、負荷抵抗ＲＬの両端の電圧を出力信号としてもよい。この場合センサ素子の電気的特性値変化が導電率の変化として得られ、ガス種に対応した極値が極小値として出現する。
【００８１】
さらに、本実施形態においては、ガス濃度判定部２６において、第１ガス種識別部２２によって識別した一酸化炭素の濃度を判定していたが、第１ガス種識別部２２によって識別可能な還元性ガスであれば、例えば水素などの一酸化炭素以外の還元性ガスにおいても濃度の判定が可能である。
【００８２】
また、本実施形態においては、第２ガス種特定部５３において、ユークリッド距離により算出した値を用いて還元性ガスのガス種を識別していたが、ユークリッド距離に限らずさまざまな統計解析の手法を用いて還元性ガスのガス種を識別することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態に係るガス検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】センサ素子の内部構造及び駆動・測定回路の構成を示す概略図である。
【図３】ヒータコイルの電圧印加（温度）サイクルを示す図である。
【図４】還元性ガスのガス種に応じたセンサ素子の出力電圧の時間的変化を示す図である。
【図５】一酸化炭素ガスで濃度が異なる場合におけるセンサ素子の出力電圧の時間的変化を示す図である。
【図６】各記憶部が記憶している出力電圧、極値出現時刻及び勾配を測定する測定装置の概略構成図である。
【図７】ガス検出装置の制御シーケンスを示すフローチャートである。
【図８】ヒータコイルの電圧印加（温度）サイクルの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  ガス検出装置
１０  センサ素子
１１  感ガス体
１２  ヒータコイル
２１  ヒータ電圧（温度）制御部
２２  第１ガス種識別部
２５  第１ガス種特定部
２６  ガス濃度判定部
５１  第２ガス種識別部
５３  第２ガス種特定部
【図１】
0005022879.tif 000002
【図２】
0005022879.tif 000003
【図３】
0005022879.tif 000004
【図４】
0005022879.tif 000005
【図５】
0005022879.tif 000006
【図６】
0005022879.tif 000007
【図７】
0005022879.tif 000008
【図８】
0005022879.tif 000009