(57)【要約】【課題】複数のガス成分を検知し、適切に制御信号を出力することのできるガスセンサを提供する。【解決手段】ガスセンサ１０は、環境気体中のガス成分を検知可能な複数のガス検知素子１１、２１と、各ガス検知素子１１、２１から出力される出力信号に基づいてガス検知を判断し、制御信号を出力する制御部６０とを備えている。第１ガス成分は第２ガス成分に対して優先させるべきものである。第１ガス成分に対応した第１ガス検知素子１１の出力を第１出力信号とし、第２ガス成分に対応した第２ガス検知素子２１の出力を第２出力信号とする。制御部６０は、第１出力信号に基づいてガス検知を判断する第１検出処理部と、第２出力信号に基づいてガス検知を判断する第２検出処理部とを有している。第１検出処理部においてガス検知を判断する毎に制御信号を出力し、制御信号を２回出力する間に、第２検出処理部において１回ガス検知を判断する。【選択図】図２
2009115639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境気体中の異なるガス成分を検知可能な複数のガス検知素子と、各該ガス検知素子から出力される複数の出力信号を取得し、各該出力信号に基づいてガス検知を個々に判断し、個々の該ガス検知の結果に基づいて該環境気体が汚染されているか否かを表す制御信号を出力する制御部とを備えたガスセンサにおいて、
検知対象である全前記ガス成分のうちの第１ガス成分は他のガス成分に対して優先させるべきものであり、
該第１ガス成分に対応した前記ガス検知素子を第１ガス検知素子とし、該第１ガス検知素子の前記出力信号を第１出力信号とし、
他の該ガス成分に対応した該ガス検知素子を残余ガス検知素子とし、該残余ガス検知素子の前記出力信号を残余出力信号とし、
前記制御部は、該第１出力信号を取得し、該第１出力信号に基づいてガス検知を判断する第１検出処理部と、該残余出力信号を取得し、該残余出力信号に基づいてガス検知を判断する残余検出処理部とを有し、
該第１検出処理部においてガス検知を判断する毎に前記制御信号を出力し、該制御信号が複数回出力される間に、該残余検出処理部において１回ガス検知を判断することを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
前記他のガス成分は第２ガス成分であり、前記残余ガス検知素子は該第２ガス成分に対応した前記ガス検知素子である第２ガス検知素子であり、前記残余出力信号は該第２ガス検知素子の前記出力信号である第２出力信号であり、前記残余検出処理部は該第２出力信号を取得し、該第２出力信号に基づいてガス検知を判断する第２検出処理部であり、
前記制御信号が２回出力される間に、該第２検出処理部において１回ガス検知を判断する請求項１記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記他のガス成分は第２ガス成分及び第３ガス成分であり、前記残余ガス検知素子は、該第２ガス成分に対応した前記ガス検知素子である第２ガス検知素子と、該第３ガス成分に対応した該ガス検知素子である第３ガス検知素子とであり、前記残余出力信号は、該第２ガス検知素子の前記出力信号である第２出力信号と、該第３ガス検知素子の前記出力信号である第３出力信号とであり、前記残余検出処理部は、該第２出力信号を取得し、該第２出力信号に基づいてガス検知を判断する第２検出処理部と、該第３出力信号を取得し、該第３出力信号に基づいてガス検知を判断する第３検出処理部とであり、
前記制御信号が出力される毎に、該第２検出処理部におけるガス検知の判断と、該第３検出処理部におけるガス検知の判断とを交互に繰り返す請求項１記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記第１ガス成分は、検知対象となる全前記ガス成分の内で臭気性が最も強い臭気ガスである請求項１乃至３のいずれか１項記載のガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来のガスセンサが開示されている。このガスセンサは、第１ガス検知素子及び第２ガス検知素子を備えている。また、このガスセンサは、各ガス検知素子から出力される出力信号を取得し、この各出力信号に基づいてガス検知を個々に判断し、個々のガス検知の結果に基づいて環境気体が汚染しているか否かを表す制御信号を出力する制御部を備えている。第１ガス検知素子は環境気体中のＮＯｘ等の酸化性ガス成分の濃度変化を検知する。第２ガス検知素子は環境気体中のＣＯ等の還元性ガス成分の濃度変化を検知する。制御部は、第１ガス検知素子から出力される第１出力信号を取得して酸化性ガス成分に対するガス検知を判断する第１検出処理部と、第２ガス検知素子から出力される第２出力信号を取得して還元性ガス成分に対するガス検知を判断する第２検出処理部とを有している。この制御部は、第１検出処理部において第１出力信号を取得し、酸化性ガス成分に対するガス検知を行なった後、第２検出処理部において第２出力信号を取得し、還元性ガス成分に対するガス検知を判断する。そして、両ガス検知の結果に基づき制御信号を出力する。このように、このガスセンサは、酸化性ガス成分のガス検知と、還元性ガス成分のガス検知とを一定の周期で交互に実施し、両ガス検知の結果を加味した制御信号を出力する。
【０００３】
このような構成である従来のガスセンサは、２種類の異なるガス成分を検知することができる。また、このガスセンサは、一定の周期で各ガス成分の検知を行なって、両ガス検知の結果を加味した制御信号が出力されるため、信号処理を容易に行なうことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０８４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来のガスセンサは、第１検出処理部における信号処理（ガス検知）と、第２検出処理部における信号処理（ガス検知）とを順番に行い、両ガス検知の結果を加味して制御信号を出力するため、制御信号の出力間隔が長くなりがちである。特に、ＮＯｘ等のように臭気を有するガス成分を検知対象とする場合には、制御信号の出力が遅れてしまうと、制御信号に基づく各種の処理（例えば、車両の外気導入・内気循環の切り換え処理）に遅れを招き、その臭いにより人間が不快に感じてしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、複数のガス成分を検知し、適切に制御信号を出力することのできるガスセンサを提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のガスセンサは、環境気体中の異なるガス成分を検知可能な複数のガス検知素子と、各該ガス検知素子から出力される複数の出力信号を取得し、各該出力信号に基づいてガス検知を個々に判断し、個々の該ガス検知の結果に基づいて該環境気体が汚染されているか否かを表す制御信号を出力する制御部とを備えたガスセンサにおいて、
検知対象である全前記ガス成分のうちの第１ガス成分は他のガス成分に対して優先させるべきものであり、
該第１ガス成分に対応した前記ガス検知素子を第１ガス検知素子とし、該第１ガス検知素子の前記出力信号を第１出力信号とし、
他の該ガス成分に対応した該ガス検知素子を残余ガス検知素子とし、該残余ガス検知素子の前記出力信号を残余出力信号とし、
前記制御部は、該第１出力信号を取得し、該第１出力信号に基づいてガス検知を判断する第１検出処理部と、該残余出力信号を取得し、該残余出力信号に基づいてガス検知を判断する残余検出処理部とを有し、
該第１検出処理部においてガス検知を判断する毎に前記制御信号を出力し、該制御信号が複数回出力される間に、該残余検出処理部において１回ガス検知を判断することを特徴とする。
【０００８】
このような構成である本発明のガスセンサは、複数のガス成分を検知することができる。また、残余検出処理部における信号処理を制御信号が複数回出力される間に行なうようにすることで、制御部の処理負荷を高めずに、検知対象となる全ガス成分の内で最も検知を優先したいガス成分（第１ガス成分）のガス検知及びこのガス検知の結果に基づく制御信号の出力を実行する周期を短く設定することができる。このため、制御信号の出力周期が短くなり、第１ガス成分の濃度変化に追随して制御信号を出力することができる。特に、第１ガス成分がＮＯｘ等のように臭気を有するガス成分である場合、人間がその臭いを感じるよりも早く制御信号を出力することにより、人間が不快に感じることを少なくすることができる。
【０００９】
したがって、本発明のガスセンサは、複数のガス成分を検知し、適切に制御信号を出力することができる。
【００１０】
本発明のガスセンサにおいて、他のガス成分は第２ガス成分であり、残余ガス検知素子は第２ガス成分に対応したガス検知素子である第２ガス検知素子であり、残余出力信号は第２ガス検知素子の出力信号である第２出力信号であり、残余検出処理部は第２出力信号を取得し、第２出力信号に基づいてガス検知を判断する第２検出処理部であり、
制御信号が２回出力される間に、第２検出処理部において１回ガス検知を判断することが好ましい。
【００１１】
このガスセンサは、２種類のガス成分を検知することができる。また、第２検出処理部における信号処理を２回に分けて行なえばよく、制御信号が１回出力される間に第２検出処理部における信号処理が要する時間を短くすることができる。このため、制御信号の出力周期が短くなり、第１ガス成分の濃度変化に追随して制御信号を出力することができる。
【００１２】
制御部は、以下に示すように第１出力信号及び第２出力信号を処理し、制御信号を出力すると良い。先ずは、第１検出処理部において、第１出力信号を取得し、この第１出力信号に基づいてガス検知を判断する。次に、第２検出処理部において、第２出力信号を取得していない場合は、第２出力信号の取得のみを行う。また、第２検出処理部において、第２出力信号を既に取得している場合は、取得済みの第２出力信号に基づいてガス検知を判断する。第２出力信号の取得、又は第２出力信号に基づくガス検知を判断した後、第１及び第２ガス検知素子の何れかがガスを検知したか否かを判断し、何れかがガスを検知していた場合は、制御信号として「ガス検知信号」を出力し、何れもガスを検知していない場合は、制御信号として「クリーン信号」を出力する。その後、サンプリング時間の調整を行い、サンプリング時間が経過した後、冒頭に戻り各信号処理を繰り返す。
【００１３】
この場合、第２検出処理部は、第２出力信号を取得する処理と、取得済みの第２出力信号に基づいてガス検知を判断する処理とを連続して行なわず、制御信号が出力される毎に夫々を交互に行なう。つまり、第１検出処理部における信号処理を実行した後には、第２出力信号を取得するのみか、取得済みの第２出力信号に基づいてガス検知を判断するのみであるため、これらの処理時間は短く、第１検出処理部における信号処理の実行後、早期に制御信号を出力することができる。このため、制御信号の出力周期が短くすることができ、第１ガス成分の濃度変化に追随して制御信号の出力をすることができる。
【００１４】
本発明のガスセンサにおいて、他のガス成分は第２ガス成分及び第３ガス成分であり、残余ガス検知素子は、第２ガス成分に対応したガス検知素子である第２ガス検知素子と、第３ガス成分に対応したガス検知素子である第３ガス検知素子とであり、残余出力信号は、第２ガス検知素子の出力信号である第２出力信号と、第３ガス検知素子の出力信号である第３出力信号とであり、残余検出処理部は、第２出力信号を取得し、第２出力信号に基づいてガス検知を判断する第２検出処理部と、第３出力信号を取得し、第３出力信号に基づいてガス検知を判断する第３検出処理部とであり、
制御信号が出力される毎に、第２検出処理部におけるガス検知の判断と、該第３検出処理部におけるガス検知の判断とを交互に繰り返すことが好ましい。
【００１５】
このガスセンサは、３種類のガス成分を検知することができる。また、第１、第２及び第３検出処理部の信号処理を連続して行なった後に制御信号を出力するものに比べ、このガスセンサは、第１及び第２検出処理部の信号処理を行った後に制御信号を出力し、第１及び第３検出処理部の信号処理を行なった後に制御信号を出力するため、制御信号の出力周期を短くすることができる。このため、第１ガス成分の濃度変化に追随して制御信号を出力することができる。
【００１６】
制御部は、以下に示すように第１出力信号、第２出力信号及び第３出力信号を処理して制御信号を出力すると良い。先ずは、第１検出処理部において、第１出力信号を取得し、第２検出処理部において、第２出力信号を取得する。次に、第１検出処理部において、取得した第１出力信号に基づいてガス検知を判断し、第２検出処理部において、取得した第２出力信号に基づいてガス検知を判断する。次に、第１、第２及び第３ガス検知素子の何れかがガスを検知したか否かを判断し、何れかがガスを検知していた場合は、制御信号として「ガス検知信号」を出力し、何れもガスを検知していない場合は、制御信号として「クリーン信号」を出力する。その後、サンプリング時間の調整を行う。
【００１７】
次に、サンプリング時間を経過した後、第１検出処理部において、第１出力信号を取得し、第３検出処理部において、第３出力信号を取得する。次に、第１検出処理部において、取得した第１出力信号に基づいてガス検知を判断し、第３検出処理部において、取得した第３出力信号に基づいてガス検知を判断する。次に、第１、第２及び第３ガス検知素子の何れかがガスを検知したか否かを判断し、何れかがガスを検知していた場合は、制御信号として「ガス検知信号」を出力し、何れもガスを検知していない場合は、制御信号として「クリーン信号」を出力する。その後、サンプリング時間の調整を行い、サンプリング時間が経過した後、冒頭に戻り各信号処理を繰り返す。
【００１８】
本発明のガスセンサにおいて、第１ガス成分は検知対象となる全ガス成分の内で臭気性が最も強い臭気ガスであることが好ましい。このようにすると、第１出力信号を優先的に処理して、臭気ガスである第１ガス成分の検知に基づく制御信号の出力を早くすることができるため、臭気ガスにより人間が不快に感じることをより少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１に示すように、実施例１のガスセンサ１０は、車両用空調制御装置に利用されている。この車両用空調制御装置は、車両周りの環境気体（実施例１では外気）に晒される部位に取り付けられて、特定のガス成分の濃度変化に応じて制御信号を出力するガスセンサ１０と、車内への外気の導入と内気の循環とをフラップ５４により切り換える換気装置５０と、制御信号により換気装置５０のフラップ５４を駆動するフラップ駆動装置４０とを具備している。
【００２１】
ガスセンサ１０は、第１ガス検知素子１１と、第２ガス検知素子２１と、制御部であるマイコン６０とを備えている。第１ガス検知素子１１は、環境気体中の酸化性ガス成分であるＮＯｘ（第１ガス成分）に反応し、ＮＯｘの濃度が上昇すると、抵抗値Ｒ１が上昇するものである。第２ガス検知素子２１は、環境気体中の還元性ガスであるＣＯ（第２ガス成分）に反応し、ＣＯの濃度が上昇すると、抵抗値Ｒ３が低下するものである。
【００２２】
第１ガス検知素子１１は、一端が接地され、他端が固有抵抗値Ｒ２の第１抵抗器１２に直列に接続されている。一端が第１ガス検知素子１１に接続された第１抵抗器１２の他端には、電圧Ｖｃｃ（５Ｖ）が印加されている。第１ガス検知素子１１と第１抵抗器１２との分圧点Ｐ１には、第１バッファ素子１３の入力側が接続されている。このため、第１バッファ素子１３には、第１ガス検知素子１１の抵抗値Ｒ１の大きさに基づいて変化する第１出力電位Ｖ１が入力される。つまり、第１抵抗器１２の抵抗値Ｒ２は一定であることから、ＮＯｘの濃度が上昇して第１ガス検知素子１１の抵抗値Ｒ１が上昇すると、第１ガス検知素子１１の出力、すなわち、第１バッファ素子１３に入力される第１出力電位Ｖ１が大きくなる。
【００２３】
第１バッファ素子１３の出力側には、第１Ａ／Ｄ変換回路１４の入力側が接続されている。第１バッファ素子１３の出力信号は、第１Ａ／Ｄ変換回路１４に入力されるとデジタル信号化され、第１出力信号として第１出力値Ｇ１（ｎ）が第１Ａ／Ｄ変換回路１４から出力される。第１Ａ／Ｄ変換回路１４の出力側は、マイコン６０の入力端子６１に接続されている。
【００２４】
第２ガス検知素子２１は、一端が接地され、他端が固有抵抗値Ｒ４の第２抵抗器２２に直列に接続されている。一端が第２ガス検知素子２１に接続された第２抵抗器２２の他端には、電圧Ｖｃｃ（５Ｖ）が印加されている。第２ガス検知素子２１と第２抵抗器２２との分圧点Ｐ２には、第２バッファ素子２３の入力側が接続されている。このため、第２バッファ素子２３には、第２ガス検知素子２１の抵抗値Ｒ３の大きさに基づいて変化する第２出力電位Ｖ２が入力される。つまり、第２抵抗器２２の抵抗値Ｒ４は一定であることから、ＣＯの濃度が上昇して第２ガス検知素子２１の抵抗値Ｒ３が低下すると、第２ガス検知素子２１の出力、すなわち、第２バッファ素子２３に入力される第２出力電位Ｖ２が小さくなる。
【００２５】
第２バッファ素子２３の出力側には、第２Ａ／Ｄ変換回路２４の入力側が接続されている。第２バッファ素子２３の出力信号は、第２Ａ／Ｄ変換回路２４に入力されるとデジタル信号化され、第２出力信号として第２出力値Ｇ２（ｎ）が第２Ａ／Ｄ変換回路２４から出力される。第２Ａ／Ｄ変換回路２４の出力側は、マイコン６０の入力端子６２に接続されている。
【００２６】
第１出力値Ｇ１（ｎ）及び第２出力値Ｇ２（ｎ）において、ｎは順列の整数である。後述するフラップ制御プログラムにおいて、ガスセンサ１０の起動時に初期化されて「０」からカウントされる。そして、フラップ制御プログラムが一巡する毎に「１」加算される。また、第１出力値Ｇ１（ｎ）及び第２出力値Ｇ２（ｎ）が取りうる値は、例えば０〜２５５となっており、これは第１出力電位Ｖ１及び第２出力電位Ｖ２の取りうる０Ｖ〜５Ｖの値を２５６分割した場合に対応する数値になっている。
【００２７】
マイコン６０は、図示しないがＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備え、ＲＯＭの所定の記憶エリアに、後述するフラップ制御プログラムや、フラップ制御プログラムで使用される変数の初期値や閾値等が記憶されている。マイコン６０の出力端子６５には、フラップ駆動装置４０のフラップ駆動回路４１が接続されている。後述するフラップ制御プログラムの実行によって出力される制御信号（「ガス検知信号」又は「クリーン信号」）が、フラップ駆動回路４１に入力される。フラップ駆動回路４１にはアクチュエータ４２が接続されており、フラップ駆動回路４１に入力される制御信号に基づいて、フラップ駆動回路４１からアクチュエータ４２に駆動電圧が印加される。なお、フラップ駆動回路４１は、室温センサや外気温センサ等の信号が入力されるようにし、これらの信号に基づきアクチュエータ４２に駆動電圧を印加するようにしてもよい。
【００２８】
換気装置５０は、自動車室内に接続され、内部にファン５５が設けられたダクト５１と、このダクト５１に二股状に接続された外気を導入するための外気導入ダクト５２及び内気を循環させるための内気循環ダクト５３とを有している。また、換気装置５０は、外気導入ダクト５２と内気循環ダクト５３とを選択的に遮断するフラップ５４を有している。フラップ５４は、アクチュエータ４２の駆動力によって回動させられる。
【００２９】
以上の構成をした実施例１におけるフラップ制御プログラムについて、図２及び図３に示すフローチャートにより説明する。図２は、フラップ制御プログラムのメインルーチンを示し、図３は、第１ガス検知素子１１のガス検知処理及び第２ガス検知素子２１のガス検知処理のサブルーチンを示す。
【００３０】
図２に示すフラップ制御プログラムが実行されると、先ず、ステップＳ１により初期化処理が行なわれる。
【００３１】
次に、ステップＳ２に進み、第１出力信号の第１出力値Ｇ１（ｎ）が取得され、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、第１ガス検知素子１１のガス検知処理のサブルーチンが実行される。このガス検知処理のサブルーチンの詳細は後述するが、このサブルーチンでは、第１ガス検知素子１１のガス検知処理が初めての場合、差分計算用の第１出力値Ｇ１（０）と基準値Ｂ（ｎ）とが記憶され、２回目以降の場合、第１出力値Ｇ１（ｎ）に基づいて、第１ガス検知フラグがセット又はリセットされた後、メインルーチンに戻る。
【００３２】
次に、ステップＳ４に進み、第２出力信号の第２出力値Ｇ２（ｎ）が未取得か否かを判断する。第２出力値Ｇ２（ｎ）が未取得であると判断された場合（Ｙｅｓ）、つまり、後述する第２出力値Ｇ２（ｎ）の取得済みフラグがリセットされている場合、ステップＳ５に進み、第２出力値Ｇ２（ｎ）を取得する。その後、ステップＳ６で第２出力値Ｇ２（ｎ）の取得済みフラグをセットする。一方、ステップＳ４で第２出力値Ｇ２（ｎ）が取得されていると判断された場合（Ｎｏ）、つまり、第２出力値Ｇ２（ｎ）の取得済みフラグがセットされている場合、ステップＳ７に進み、第２ガス検知素子１２のガス検知処理のサブルーチンが実行される。このガス検知処理のサブルーチンの詳細は後述するが、このサブルーチンでは、第２ガス検知素子２１のガス検知処理が初めての場合、差分計算用の第２出力値Ｇ２（０）と基準値Ｂ（ｎ）とが記憶され、２回目以降の場合、第２出力値Ｇ２（ｎ）に基づいて、第２ガス検知フラグがセット又はリセットされた後、メインルーチンに戻る。その後、ステップ８で第２出力値Ｇ２（ｎ）の取得済みフラグをリセットする。
【００３３】
ステップＳ６又はステップＳ８の次に、ステップＳ９に進み、第１ガス検知素子１１及び第２ガス検知素子２１の何れかがガス検知をしたか否か、つまり、第１ガス検知フラグ及び第２ガス検知フラグの何れかがセットされているか否かを判断する。第１ガス検知フラグ及び第２ガス検知フラグの何れかがガス検知をして第１ガス検知フラグ及び第２ガス検知フラグの何れかがセットされている場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０に進み、制御信号として車両周りの環境気体が汚染されていることを表す「ガス検知信号」がマイコン６０から出力される。一方、第１ガス検知フラグ及び第２ガス検知フラグの何れもガス検知をしておらず、第１ガス検知フラグ及び第２ガス検知フラグの何れもがリセットされている場合（Ｎｏ）、ステップＳ１１に進み、制御信号として車両周りの環境気体が汚染されていない（即ち、清浄である）ことを表す「クリーン信号」がマイコン６０から出力される。
【００３４】
制御信号の「ガス検知信号」がフラップ駆動回路４１に入力されると、フラップ５４が外気導入ダクト５２を遮断する位置に回動するようにアクチュエータ４２が駆動し、外気が自動車室内に侵入することを防止するため、ＮＯｘ及びＣＯが自動車室内に侵入しない。一方、制御信号の「クリーン信号」がフラップ駆動回路４１に入力されると、フラップ５４が内気循環ダクト５３を遮断する位置に回動するようにアクチュエータ４２が駆動し、外気が自動車室内に導入可能となる。
【００３５】
ステップＳ１０又はステップＳ１１の次は、ステップＳ１２でサンプリング時間の調整が行なわれる。サンプリング時間が経過すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ２に戻り、フラップ制御プログラムが繰り返される。
【００３６】
このように実施例１のガスセンサ１０は、ＮＯｘ及びＣＯの２種類のガス成分を検知することができる。また、第１出力値Ｇ１（ｎ）を取得し、第１ガス検知素子１１のガス検知処理が実行された後には、第２出力値Ｇ２（ｎ）の取得、又は第２ガス検知素子のガス検知処理のどちらか一方が短時間で実行され、その後、制御信号（「ガス検知信号」又は「クリーン信号」）が出力される。このため、早期に制御信号を出力することができるため、第１ガス成分であるＮＯｘの濃度変化に追随して制御信号の出力をすることができ、人間がＮＯｘの臭いを感じるよりも早く制御信号を出力し、人間が不快に感じることを少なくすることができる。
【００３７】
したがって、実施例１のガスセンサは、複数のガス成分を検知し、適切に制御信号を出力することができる。
【００３８】
ステップＳ３で実行される第１ガス検知素子１１のガス検知処理のサブルーチン及びステップＳ７で実行される第２ガス検知素子２１のガス検知処理のサブルーチンについて説明する。図３に示すように、これらのサブルーチンは同様の処理を行なう。このため、第１出力値Ｇ１（ｎ）と第２出力値Ｇ２（ｎ）とを出力値Ｇ（ｎ）として説明する。
【００３９】
このサブルーチンでは、先ず、ステップＳ５０でガス検知処理の実行が初めてか否かが判断される。初めてのガス検知処理の実行と判断された場合（Ｙｅｓ）、ガス検知処理を実行するための初期設定が行なわれる。すなわち、ステップＳ５１に進み、差分計算用出力値Ｇ（０）の値として最新の出力値Ｇ（ｎ）が記憶され、また、基準値Ｂ（ｎ）の初期値として同様の出力値Ｇ（ｎ）が記憶される。そして、メインルーチンに戻る。
【００４０】
サブルーチンの２回目以降の実行では、ステップＳ５０でガス検知処理の実行が初めてではないと判断され（Ｎｏ）、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５２では、出力値Ｇ（ｎ）のサンプリングが９回行なわれたか否かについて判断される。サンプリングが９回行なわれる以前は（Ｎｏ）、ステップＳ５３に進み、サンプリングの都度に求められる基準値Ｂ（ｎ）が、Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋Ｋ１{Ｇ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）}−Ｋ２{Ｇ（ｎ）−Ｇ（０）}により計算される。ここで、Ｋ１、Ｋ２は比例定数であり、０より大きく１より小さい値をとる。
【００４１】
サンプリングが９回以上行なわれていれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ５４に進む。第１ガス検知素子１１は、ＮＯｘの濃度が上昇すると、抵抗値Ｒ１が上昇するものであるのに対し、第２ガス検知素子２１は、ＣＯの濃度が上昇すると、抵抗値Ｒ３が低下するものであるため、ステップＳ５４では、判断が異なる。
【００４２】
つまり、第１ガス検知素子１１のガス検知処理の場合は、その回に取得された第１出力値Ｇ１（ｎ）の値が、前回に計算された基準値Ｂ（ｎ−１）より大きいか否かについて判断される。一方、第２ガス検知素子２１のガス検知処理の場合は、その回に取得された第２出力値Ｇ２（ｎ）の値が、前回に計算された基準値Ｂ（ｎ−１）より小さいか否かについて判断される。第１出力値Ｇ１（ｎ）が基準値Ｂ（ｎ−１）より大きい場合、又は第２出力値Ｇ２（ｎ）が基準値Ｂ（ｎ−１）より小さい場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ５５に進み、サンプリングの都度に求められる基準値Ｂ（ｎ）が、Ｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ−１）＋Ｋ１{Ｇ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）}−Ｋ２{Ｇ１（ｎ）−Ｇ（ｎ−８）}により計算される。
【００４３】
ステップＳ５４で、第１出力値Ｇ１（ｎ）の値が、前回に計算された基準値Ｂ（ｎ−１）以下の場合（Ｎｏ）、又は第２出力値Ｇ２（ｎ）が、前回に計算された基準値Ｂ（ｎ−１）以上の場合（Ｎｏ）、環境気体中のＮＯｘ又はＣＯの濃度が一定、あるいは減少しているとして、ステップＳ５６に進み、現在の出力値Ｇ（ｎ）が基準値Ｂ（ｎ）として設定される。つまり、Ｂ（ｎ）＝Ｇ（ｎ）の計算が行なわれる。
【００４４】
ステップＳ５３、Ｓ５５、Ｓ５６で基準値Ｂ（ｎ）が計算された後は、ステップＳ５７に進む。ステップＳ５７では、｜Ｇ（ｎ）−Ｂ（ｎ）｜により、出力値Ｇ（ｎ）の差分（変化量）が求められる。その後、ステップＳ５８では、差分が予め決められた閾値より大きいか否かを判断し、差分が閾値より大きかった場合（Ｙｅｓ）、第１ガス検知素子１１又は第２ガス検知素子２１が検知した環境気体中のＮＯｘ又はＣＯの濃度が上昇したと判断され、ステップＳ５９でガス検知フラグをセットする。一方、差分が閾値以下であった場合（Ｎｏ）、第１ガス検知素子１１又は第２ガス検知素子が検知した環境気体中のＮＯｘ又はＣＯの濃度に大きな上昇が無かったと判断され、ステップＳ６０でガス検知フラグをリセットする。ステップＳ５９、Ｓ６０の後はメインルーチンに戻る。
【実施例２】
【００４５】
図４に示すように、実施例２のガスセンサ１００は、車両用空調制御装置に利用されている。このガスセンサ１００は、実施例１のガスセンサ１０に対し、第３ガス検知素子３１等が加えられたものである。第３ガス検知素子３１は、環境気体中の還元性ガスであるＨＣ（第３ガス成分）に反応し、ＨＣの濃度が上昇すると、抵抗値Ｒ５が低下するものである。
【００４６】
第３ガス検知素子３１は、一端が接地され、他端が固有抵抗値Ｒ６の第３抵抗器３２に直列に接続されている。一端が第３ガス検知素子３１に接続された第２抵抗器２２の他端には、電圧Ｖｃｃ（５Ｖ）が印加されている。第３ガス検知素子３１と第３抵抗器３２との分圧点Ｐ３には、第３バッファ素子３３の入力側が接続されている。このため、第３バッファ素子３３には、第３ガス検知素子３１の抵抗値Ｒ５の大きさに基づいて変化する第３出力電位Ｖ３が入力される。つまり、第３抵抗器３２の抵抗値Ｒ６は一定であることから、ＨＣの濃度が上昇して第３ガス検知素子３１の抵抗値Ｒ５が低下すると、第３ガス検知素子３１の出力、すなわち、第３バッファ素子３３に入力される第３出力電位Ｖ３が小さくなる。
【００４７】
第３バッファ素子３３の出力側には、第３Ａ／Ｄ変換回路２４の入力側が接続されている。第３バッファ素子３３の出力信号は、第３Ａ／Ｄ変換回路３４に入力されるとデジタル信号化され、第３出力信号として第３出力値Ｇ３（ｎ）が第３Ａ／Ｄ変換回路３４から出力される。第３Ａ／Ｄ変換回路３４の出力側は、マイコン６００の入力端子６３に接続されている。
【００４８】
第３出力値Ｇ３（ｎ）において、ｎは順列の整数である。フラップ制御プログラムにおいて、ガスセンサ１００の起動時に初期化されて「０」からカウントされる。そして、フラップ制御プログラムが一巡する毎に「１」加算される。また、第３出力値Ｇ３（ｎ）が取りうる値は、例えば０〜２５５となっており、これは第３出力電位Ｖ３の取りうる０Ｖ〜５Ｖの値を２５６分割した場合院対応する数値になっている。他の構成は実施例１と同様であり、同様の構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４９】
実施例２におけるフラップ制御プログラムのメインルーチンについて、図５及び図６に示すフローチャートにより説明する。
【００５０】
フラップ制御プログラムが実行されると、先ず、ステップＳ２１により初期化処理が行なわれる。次に、ステップＳ２２に進み、第１出力信号の第１出力値Ｇ１（ｎ）が取得され、ステップＳ２３に進み、第２出力信号の第２出力値Ｇ２（ｎ）が取得される。
【００５１】
次に、ステップＳ２４に進み、第１ガス検知素子１１のガス検知処理のサブルーチンが実行される。このガス検知処理のサブルーチンは実施例１の第１ガス検知素子のガス検知処理と同じ処理を行なうものであるため詳細な説明を省略する。このサブルーチンでは、第１ガス検知素子１１のガス検知処理が始めての場合、差分計算用の第１出力値Ｇ１（０）と基準値Ｂ（ｎ）とが記憶され、２回目以降の場合、第１出力値Ｇ１（ｎ）に基づいて、第１ガス検知フラグがセット又はリセットされた後、メインルーチンに戻る。
【００５２】
次に、ステップＳ２５に進み、第２ガス検知素子２１のガス検知処理のサブルーチンが実行される。このガス検知処理のサブルーチンも実施例１の第２ガス検知素子のガス検知処理と同じ処理を行なうものであるため詳細な説明を省略する。このサブルーチンは、第２ガス検知素子２１のガス検知処理が始めての場合、差分計算用の第２出力値Ｇ２（０）と基準値Ｂ（ｎ）とが記憶され、２回目以降の場合、第２出力値Ｇ２（ｎ）に基づいて、第２ガス検知フラグがセット又はリセットされた後、メインルーチンに戻る。
【００５３】
次に、ステップＳ２６に進み、第１ガス検知素子１１、第２ガス検知素子２１及び第３ガス検知素子３１の何れかがガスを検知したか否か、つまり、第１ガス検知フラグ、第２ガス検知フラグ及び第３ガス検知フラグの何れかがセットされているか否かを判断する。第１ガス検知フラグ、第２ガス検知フラグ及び第３ガス検知フラグの何れかがガス検知をして、第１ガス検知フラグ、第２ガス検知フラグ及び第３ガス検知フラグの何れかがセットされている場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ２７に進み、制御信号として車両周りの環境気体が汚染されていることを表す「ガス検知信号」がマイコン６００から出力される。一方、第１ガス検知フラグ、第２ガス検知フラグ及び第３ガス検知フラグの何れもガス検知をしておらず、第１ガス検知フラグ、第２ガス検知フラグ及び第３ガス検知フラグの何れもがリセットされている場合（Ｎｏ）、ステップＳ２８に進み、制御信号として車両周りの環境気体が汚染されていない（即ち、清浄である）ことを表す「クリーン信号」がマイコン６００から出力される。
【００５４】
制御信号の「ガス検知信号」がフラップ駆動回路４１に入力されると、フラップ５４が外気導入ダクト５２を遮断する位置に回動するようにアクチュエータ４２が駆動し、外気が自動車室内に侵入することを防止するため、ＮＯｘ、ＣＯ及びＨＣが自動車室内に侵入しない。一方、制御信号の「クリーン信号」がフラップ駆動回路４１に入力されると、フラップ５４が内気循環ダクト５３を遮断する位置に回動するようにアクチュエータ４２が駆動し、外気が自動車室内に導入可能となる。
【００５５】
ステップＳ２７又はステップＳ２８の次は、ステップＳ２９でサンプリング時間の調整が行なわれる。サンプリング時間１が経過すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０に進む。
【００５６】
ステップＳ３０では、第１出力信号の第１出力値Ｇ１（ｎ）が取得され、ステップＳ３１に進み、第３出力信号の第３出力値Ｇ３（ｎ）が取得される。
【００５７】
次に、ステップＳ３２に進み、第１ガス検知素子１１のガス検知処理のサブルーチンが実行される。ステップＳ３２におけるサブルーチンでは、第１出力値Ｇ１（ｎ）に基づいて、第１ガス検知フラグがセット又はリセットされた後、メインルーチンに戻る。
【００５８】
次に、ステップＳ３３に進み、第３ガス検知素子３１のガス検知処理のサブルーチンが実行される。このガス検知処理のサブルーチンは実施例１の第２ガス検知素子のガス検知処理と同じ処理を行なうものであるため詳細な説明を省略する。このサブルーチンは、第３ガス検知素子３１のガス検知処理が始めての場合、差分計算用の第３出力値Ｇ３（０）と基準値Ｂ（ｎ）とが記憶され、２回目以降の場合、第３出力値Ｇ３（ｎ）に基づいて、第３ガス検知フラグがセット又はリセットされた後、メインルーチンに戻る。
【００５９】
次に、ステップＳ３４に進み、第１ガス検知素子１１、第２ガス検知素子２１及び第３ガス検知素子３１の何れかがガスを検知したか否か、つまり、第１ガス検知フラグ、第２ガス検知フラグ及び第３ガス検知フラグの何れかがセットされているか否かを判断する。第１ガス検知フラグ、第２ガス検知フラグ及び第３ガス検知フラグの何れかがガス検知をして、第１ガス検知フラグ、第２ガス検知フラグ及び第３ガス検知フラグの何れかがセットされている場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ３５に進み、制御信号として「ガス検知信号」がマイコン６００から出力される。一方、第１ガス検知フラグ、第２ガス検知フラグ及び第３ガス検知フラグの何れもガス検知をしておらず、第１ガス検知フラグ、第２ガス検知フラグ及び第３ガス検知フラグの何れもがリセットされている場合（Ｎｏ）、ステップＳ３６に進み、制御信号として「クリーン信号」がマイコン６００から出力される。
【００６０】
制御信号の「ガス検知信号」がフラップ駆動回路４１に入力されると、フラップ５４が外気導入ダクト５２を遮断する位置に回動するようにアクチュエータ４２が駆動し、外気が自動車室内に侵入することを防止するため、ＮＯｘ、ＣＯ及びＨＣが自動車室内に侵入しない。一方、制御信号の「クリーン信号」がフラップ駆動回路４１に入力されると、フラップ５４が内気循環ダクト５３を遮断する位置に回動するようにアクチュエータ４２が駆動し、外気が自動車室内に導入可能となる。
【００６１】
ステップＳ３５又はステップＳ３６の次は、ステップＳ３７でサンプリング時間の調整が行なわれる。サンプリング時間２が経過すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ２２に戻り、フラップ制御プログラムが繰り返される。
【００６２】
このように実施例２のガスセンサ１００は、ＮＯｘ、ＣＯ及びＨＣの３種類のガス成分を検知することができる。また、第１出力値Ｇ１（ｎ）、第２出力値Ｇ２（ｎ）及び第３出力値Ｇ３（ｎ）の取得と、第１ガス検知素子１１、第２ガス検知素子２１及び第３ガス検知素子３１のガス検知処理とを連続して行なった後に制御信号を出力するものに比べ、このガスセンサ１００は、第１出力値Ｇ１（ｎ）及び第２出力値Ｇ２（ｎ）の取得と、第１ガス検知素子１１及び第２ガス検知素子２１のガス検知処理とを連続して行なった後に制御信号を出力し、さらに、第１出力値Ｇ１（ｎ）及び第３出力値Ｇ３（ｎ）の取得と、第１ガス検知素子１１及び第３ガス検知素子３１のガス検知処理とを連続して行なった後に制御信号を出力するため、制御信号の出力周期が短い。また、各制御信号を出力する直前に、第１ガス検知素子１１のガス検知処理が実行されているため、第１ガス成分であるＮＯｘの濃度変化に追随して制御信号が出力される。このため、人間がＮＯｘの臭いを感じるよりも早く制御信号が出力され、人間が不快に感じることを少なくすることができる。
【００６３】
したがって、実施例２のガスセンサも、複数のガス成分を検知し、適切に制御信号を出力することができる。
【００６４】
なお、実施例２では、ＮＯｘがＣＯ及びＨＣのガス成分に対して臭気性が最も強いことから、ＮＯｘを第１ガス成分としたが、第３ガス検知素子としてＨＣではなく、ＮＯｘよりも臭気性のあるアンモニアに選択的に反応するものを用いることが考えられる。その場合には、最も臭気性の強いアンモニアのガス検知を優先すべく、アンモニアを本発明の第１ガス成分としつつ、アンモニアに反応するガス検知素子を３個存在するガス検知素子の内で第１ガス検知素子に相当するものとして設定し、図５及び図６に示すフローチャートを実行するようにすれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明のガスセンサは車両用空調制御装置や空気清浄器等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施例１のガスセンサが利用された車両用空調制御装置を示す概略図である。
【図２】実施例１におけるフラップ制御プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】各ガス検知素子のガス検知処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】実施例２ガスセンサが利用された車両用空調制御装置を示す概略図である。
【図５】実施例２におけるフラップ制御プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図６】実施例２におけるフラップ制御プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１０、１００…ガスセンサ
１１…第１ガス検知素子
２１…第２ガス検知素子
３１…第３ガス検知素子
６０、６００…マイコン（制御部）
【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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