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WO2018143439A1 - ガス警報器およびガス検出方法 - Google Patents

ガス警報器およびガス検出方法 Download PDF

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WO2018143439A1
WO2018143439A1 PCT/JP2018/003701 JP2018003701W WO2018143439A1 WO 2018143439 A1 WO2018143439 A1 WO 2018143439A1 JP 2018003701 W JP2018003701 W JP 2018003701W WO 2018143439 A1 WO2018143439 A1 WO 2018143439A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heating
unit
time
extension
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/003701
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚義 村田
鈴木 卓弥
岡村 誠
剛 上岡
大西 久男
篤 野中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Osaka Gas Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2018566144A priority Critical patent/JP6654712B2/ja
Publication of WO2018143439A1 publication Critical patent/WO2018143439A1/ja
Priority to US16/253,086 priority patent/US11060991B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/122Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
    • G01N27/123Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits for controlling the temperature
    • G01N27/124Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits for controlling the temperature varying the temperature, e.g. in a cyclic manner
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • GPHYSICS
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    • G08B17/10Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/117Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means by using a detection device for specific gases, e.g. combustion products, produced by the fire
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/12Alarms for ensuring the safety of persons responsive to undesired emission of substances, e.g. pollution alarms
    • G08B21/16Combustible gas alarms

Definitions

  • the present invention relates to a gas alarm and a gas detection method.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-283583
  • the presence of a gas other than the detection target gas may change the electrical characteristics of the sensor. If the heating time is extended for a long time in order to easily determine whether the existing gas is the detection target gas, the power consumption increases.
  • the gas alarm device it is desirable to detect the detection target gas separately from the non-detection target gas and reduce the power consumption.
  • a gas alarm may include a gas sensor.
  • the gas sensor may include a sensing unit and a heater unit.
  • the electrical characteristics of the sensing unit may change due to contact with the detection target gas.
  • the heater unit may heat the sensing unit.
  • the gas alarm device may include a gas detection unit.
  • the gas detection unit may detect the detection target gas based on the electrical characteristics of the sensing unit.
  • the gas alarm device may include a heating control unit.
  • the heating control unit may control heating by the heater unit.
  • the gas alarm device may include a first determination unit.
  • the first determination unit may determine whether the electrical characteristics of the sensing unit satisfy the first condition.
  • the gas alarm device may include a second determination unit.
  • the second determination unit may determine whether the electrical characteristics of the sensing unit satisfy the second condition.
  • the heating control unit may extend the heating time by the heater unit when the first determination unit determines that the electrical characteristics satisfy the first condition.
  • the heating control unit performs a second determination as to whether or not the electrical characteristic after extending the heating time satisfies the second condition.
  • the heating time by the heater part may be extended.
  • the gas detection unit may determine that the detection target gas has been detected.
  • the first condition may be a heating extension start condition.
  • the second condition may be a heating stop condition.
  • the first determination unit may determine whether the electrical characteristics of the sensing unit satisfy a heating extension start condition.
  • the second determination unit may determine whether the electrical characteristics of the sensing unit satisfy a heating stop condition.
  • the heating control unit may extend the heating time by the heater unit when the first determination unit determines that the electrical characteristics satisfy the heating extension start condition.
  • the heating control unit determines, by the second determination unit, that the electrical characteristics after extending the heating time satisfy the heating stop condition.
  • the heating time may be continued until it is done.
  • the gas detection unit may determine that the detection target gas has been detected.
  • the first condition may be a heating extension start condition.
  • the second condition may be a heating repetition condition.
  • the first determination unit may determine whether the electrical characteristics of the sensing unit satisfy a heating extension start condition.
  • the second determination unit may determine whether the electrical characteristics of the sensing unit satisfy a heating repetition condition.
  • the heating control unit may extend the heating time by the heater unit when the first determination unit determines that the electrical characteristics satisfy the heating extension start condition.
  • the heating control unit determines that the electrical characteristics after the heating time is extended satisfy the heating repetition condition by the second determination unit.
  • the gas detection unit may determine that the detection target gas has been detected.
  • the heating control unit sets the predetermined number of times as an upper limit and performs the second determination.
  • the determination by the part may be repeated.
  • the heating control unit sets the predetermined driving time as the upper limit and extends the heating time. The determination by the determination unit may be repeated.
  • the temperature of the heater unit may change according to the applied voltage.
  • the determination by the first determination unit and the determination by the second determination unit may be performed in a state where the same voltage is applied to the heater unit.
  • the heating extension start condition and the heating repetition condition may be the same condition.
  • the electrical characteristic of the sensing unit may be an electrical resistance value of the sensing unit.
  • the heating control unit may extend the heating time by the heater unit when the first determination unit determines that the electrical resistance value is equal to or less than the threshold value. As long as it is determined by the second determination unit that the electrical resistance value after the extension of the heating time is less than or equal to the threshold value when the first determination unit determines that the electrical resistance value is equal to or less than the threshold value, the heating control unit The extension of the heating time and the determination by the second determination unit may be repeated with a predetermined number of times or a predetermined driving time as an upper limit.
  • the second determination unit determines that the electrical resistance value after the heating time extension is equal to or less than the threshold value, gas detection is performed.
  • the unit may determine that the detection target gas has been detected.
  • the heating control unit may stop heating by the heater unit when the second determination unit determines that the electrical resistance value after the heating time extension exceeds the threshold value.
  • the gas alarm device may further include a threshold setting unit.
  • the threshold value setting unit may set the threshold value based on a change rate of the electrical characteristics of the sensing unit after heating of the sensing unit by the heater unit or an electrical characteristic of the sensing unit at two or more times.
  • the heating extension start condition and the heating repetition condition may be different conditions.
  • the heating control unit may extend the heating time by the heater unit when the first determination unit determines that the electrical resistance value is equal to or less than the first threshold value.
  • the heating control unit is configured such that the second determination unit has a second lower electrical resistance value after the heating time extension than the first threshold value. As long as it is determined to be equal to or less than the threshold, the heating time extension and the determination by the second determination unit may be repeated with a predetermined number of times or a predetermined driving time as an upper limit.
  • the second determination unit determines that the electrical resistance value after the extension of the heating time is equal to or less than the second threshold value.
  • the gas detection unit may determine that the detection target gas has been detected.
  • the heating control unit may extend the heating time by the heater unit when the first determination unit determines that the electrical resistance value is equal to or less than the first threshold value.
  • the heating control unit may stop heating by the heater unit when the second determination unit determines that the electrical resistance value after extension of the heating time exceeds a second threshold value lower than the first threshold value. Whether or not the electrical resistance value exceeds the second threshold value may be immediately assumed.
  • the electrical resistance value of the sensing unit may be extracted in a time period shorter than the set heating extension time and compared with the second threshold value. When it is determined that the electrical resistance value exceeds the second threshold value, heating by the heater unit may be immediately stopped even when the heating time is being extended.
  • the gas alarm device may further include a threshold setting unit.
  • the threshold setting unit may set at least one of the first threshold and the second threshold according to a change rate of electrical characteristics of the sensing unit after the heating of the sensing unit by the heater unit is started.
  • the threshold setting unit may set at least one of the first threshold and the second threshold according to the electrical characteristics of the sensing unit at two or more times.
  • the gas alarm may further include an extended time setting unit.
  • the extension time setting unit may set an extension time for extending the heating time according to a change rate of electrical characteristics of the sensing unit after the heating of the sensing unit by the heater unit is started.
  • the extension time setting unit may set an extension time for extending the heating time according to the electrical characteristics of the sensing unit at two or more time points.
  • the second threshold value may be changed according to the number of times of heating extension. When the difference between the electrical resistance value after the heating time extension and the second threshold value is smaller than a predetermined value, the heating extension time may be set shorter than the previous heating extension time.
  • the heating control unit may extend the heating time by the heater unit when the first determination unit determines that the electrical resistance value is equal to or less than the first threshold value.
  • the heating control unit determines that the electrical resistance value at two successive time points after the heating time is extended by the second determination unit.
  • the heating time may be continued up to a predetermined number of times of extension or a predetermined driving time as an upper limit.
  • the heating control unit sets the predetermined number of extensions or the predetermined driving time as the upper limit.
  • the extension of the heating time and the determination by the second determination unit may be repeated. Even after the heating time has been extended over the upper limit number of times or the upper limit driving time, the second determination unit shows that the electrical resistance value at two consecutive time points after the heating time has increased tends to increase. When it is determined, the second determination unit may further determine whether the last acquired electrical resistance value after extending the heating time is equal to or less than the second threshold value. When it is determined that the finally acquired electrical resistance value is equal to or less than the second threshold value, the gas detection unit may determine that the detection target gas has been detected. The second threshold may be lower than the first threshold.
  • the heating control unit may extend the heating time by the heater unit when it is determined that the change rate of the electrical characteristics of the sensing unit after the heating unit starts heating by the heater unit satisfies a predetermined relationship. .
  • the heating control unit determines the heating time by the heater unit when it is determined that the electrical characteristics of the sensing unit acquired at two or more times after the heating of the sensing unit by the heater unit satisfies a predetermined relationship. May be extended.
  • the heating control unit determines that the change rate of the electrical characteristics of the sensing unit after the heating of the sensing unit by the heater unit, or the electrical characteristics acquired at two or more times satisfy a predetermined relationship.
  • the preheating time is continuously extended up to a predetermined number of extensions or a predetermined driving time as an upper limit. It's okay.
  • the heating control unit determines that the change rate of the electrical characteristics of the sensing unit after the heating of the sensing unit by the heater unit, or the electrical characteristics acquired at two or more times satisfy a predetermined relationship.
  • the heating time is extended up to a predetermined number of times or a predetermined driving time as an upper limit, 2
  • the determination by the determination unit may be repeated.
  • a gas detection method using a gas alarm provided with a gas sensor may include a sensing unit.
  • the electrical characteristics of the sensing unit may change due to contact with the detection target gas.
  • the gas sensor may include a heater unit.
  • the heater unit may heat the sensing unit.
  • the heating time by the heater unit may be extended.
  • the heating characteristics and the electrical characteristics after the heating time are extended.
  • the determination as to whether or not the heating repetition condition is satisfied may be repeated.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a gas sensor 100.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of a control unit 200. It is a figure which shows the relationship between the heater heating time in various atmospheres, and the electrical resistance value of a sensor. It is a figure which shows the relationship between the electrical resistance value of the sensor in the gas alarm device 1 of 1st Embodiment, and a 1st threshold value and a 2nd threshold value. It is a flowchart which shows an example of the process by the gas alarm device 1 of 1st Embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of the gas alarm device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the gas alarm device 1 of this example issues an alarm when a detection target gas is detected.
  • the detection target gas may be a combustible gas.
  • the detection target gas may be a city gas mainly composed of methane, or may be an LP gas mainly composed of propane and butane.
  • the gas alarm device 1 may be equipped with a CO (carbon monoxide) detection function. In this case, CO is also included in the detection target gas.
  • CO carbon monoxide
  • the gas alarm device 1 includes a gas sensor 100, a control unit 200, a power supply 300, a display unit 400, an alarm generation unit 500, and an external interface 600.
  • the gas sensor 100 detects the presence or absence of a detection target gas.
  • the gas sensor 100 detects the detection target gas in the atmosphere where the gas alarm device 1 is installed.
  • the gas alarm device 1 of the present example is more than necessary by appropriately changing the number of times or the time for extending the heating time of the sensor even when a gas other than the detection target gas (non-detection target gas) is present. This prevents the heating time from being extended and reduces power consumption.
  • the control unit 200 may be a microcomputer.
  • the control unit 200 may include a CPU and peripheral circuits.
  • the control unit 200 is connected to the gas sensor 100, the display unit 400, the alarm generation unit 500, and the external interface 600, and controls these units.
  • the power supply 300 is connected to the gas sensor 100 and the control unit 200.
  • the power source 300 supplies power to the gas sensor 100 and the control unit 200.
  • the power supply 300 is a battery, for example.
  • the battery may be a primary battery or a secondary battery.
  • the power source 300 is not limited to a battery, and may be configured by a commercial power source such as AC 100 V and a constant voltage circuit.
  • the display unit 400 is connected to the control unit 200.
  • the display unit 400 displays detection result information when a gas to be detected is detected by the gas sensor 100.
  • the detection result information may include the type and concentration of the detection target gas.
  • the alarm generation unit 500 is connected to the control unit 200.
  • the alarm generation unit 500 emits an alarm sound when the gas sensor 100 detects a detection target gas.
  • the alarm generation unit 500 may emit an alarm sound even when an abnormality of the gas alarm device 1 is detected.
  • the external interface 600 is connected to the control unit 200. When the detection gas is detected by the gas sensor 100, the external interface 600 outputs an electrical signal such as a predetermined voltage to the outside.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the gas sensor 100.
  • the gas sensor 100 of this example is a thin film microsensor.
  • the gas sensor 100 of this example includes a silicon substrate 20, a heat insulating support layer 25, a heater layer 30 that functions as a heater unit, an electric insulating layer 40, and a gas detection layer 50.
  • a through hole 21 is provided in the silicon substrate 20.
  • the gas detection layer 50 includes a bonding layer 51, a gas detection layer electrode 52, a sensing unit 53, and a selective combustion layer 54.
  • the sensing unit 53 is formed as a sensor resistor whose main component is a metal oxide such as SnO 2 , In 2 O 3 , WO 3 , ZnO, TiO 2 , for example.
  • the electrical characteristics of the sensing unit 53 change due to contact with the detection target gas. Specifically, when the sensing unit 53 comes into contact with the detection target gas, the electrical resistance value changes as an electrical characteristic of the sensing unit 53.
  • the heater layer 30 heats the sensing unit 53.
  • the detection target gas is detected by the heater layer 30 using the electric resistance value of the sensing unit 53 when the sensing unit 53 is heated.
  • the selective combustion layer 54 is a sintered body supporting at least one type of catalyst such as Pd, PdO, and Pt.
  • the selective combustion layer 54 is a catalyst-supported Al 2 O 3 sintered body, and is mainly composed of metal oxides such as Cr 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Ni 2 O 3 , ZrO 2 , SiO 2 , and zeolite. It may be formed as a component.
  • the silicon substrate 20 is composed of a silicon wafer.
  • a detection target gas and a non-detection target gas may exist in the atmosphere of the installation environment of the gas sensor 100 such as a methane (CH 4 ) sensor.
  • a detection target gas and a non-detection target gas may exist as the non-detection target gas.
  • gas species such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide gas, water vapor, and low-boiling point hydrocarbon gas can coexist.
  • the non-detection target gas includes a deterioration cause gas and an interference gas.
  • the deterioration cause gas is a gas type that causes characteristic deterioration for the gas sensor 100.
  • the interference gas is a gas type that induces false detection as if the detection target gas exists by changing the electric resistance value of the sensing unit 53 of the gas sensor 100.
  • the selective combustion layer 54 reduces the influence on the output of the gas sensor 100 by selectively burning a volatile organic compound (VOC) such as a low-boiling point hydrocarbon gas, for example, alcohol.
  • VOC volatile organic compound
  • an activated carbon adsorption layer is provided at the gas inlet to the gas sensor 100 to adsorb and remove the deterioration-causing gas.
  • the interference gas and the deterioration cause gas may not be completely removed.
  • a hydrocarbon gas having a low boiling point adsorbed on the activated carbon adsorption layer is desorbed and re-released due to the passage of time after the adsorption and changes in the surrounding environment, and the re-released hydrocarbon is contained in the package of the gas sensor 100.
  • a state where the system gas exists at a high concentration may occur.
  • the detection target gas is not a detection target gas. Control is performed so that it can be detected separately from gas and power consumption can be reduced.
  • FIG. 3 is a diagram showing an outline of the control unit 200.
  • the control unit 200 includes a gas detection unit 2, a heating control unit 4, a first determination unit 6, a second determination unit 8, and a storage unit 10. Therefore, the gas alarm device 1 of this example includes these parts.
  • the control unit 200 may include a display control unit 12, an alarm control unit 14, and an output control unit 16.
  • the display control unit 12 controls the display unit 400 to display the detection result based on the signal input from the gas detection unit 2.
  • the alarm control unit 14 controls the alarm generation unit 500 to emit an alarm sound based on the signal input from the gas detection unit 2.
  • the output control unit 16 controls the external interface 600 to output an electric signal such as a voltage corresponding to the detection content based on the signal input from the gas detection unit 2.
  • the function of each unit of the control unit 200 may be realized by a microcomputer and a storage element.
  • the gas detection unit 2 detects the detection target gas based on the electrical characteristics of the sensing unit 53 of the gas sensor 100.
  • the gas detection unit 2 may detect the detection target gas based on an electrical resistance value as an electrical characteristic of the sensing unit 53.
  • the heating control unit 4 controls heating by the heater layer 30.
  • the first determination unit 6 determines whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the first condition.
  • the first condition may be a heating extension start condition.
  • the first determination unit 6 may determine whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating extension start condition.
  • the second determination unit 8 may determine whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the second condition.
  • the second condition is, for example, a heating repetition condition.
  • the second determination unit 8 may determine whether or not the heating repetition condition is satisfied.
  • the storage unit 10 may store heating extension start conditions and heating repetition conditions used for various determinations.
  • the storage unit 10 stores threshold values used for various determinations.
  • storage part 10 may memorize
  • storage part 10 may memorize
  • the heater layer 30 is pulse-driven only when gas is detected in a predetermined period T. That is, the heating control unit 4 applies a voltage to the heater layer 30 during a time with a certain pulse width. In the gas sensor 100 of this example, the heating control unit 4 drives the heater layer 30 with a pulse width of 50 msec or more and 500 msec or less in a period T of 30 seconds or more and 60 seconds or less, and the temperature of the heater layer 30 is increased. The temperature is raised from 400 ° C to 500 ° C.
  • the heating control unit 4 When the first determination unit 6 determines that the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating extension start condition, the heating control unit 4 extends the heating time by the heater layer 30. As in this example, in the case of the intermittent drive type gas alarm device 1 in which the heater layer 30 is pulse-driven only when gas is detected and the remaining time is paused, the heater layer 30 is pulse-driven. Time is heating time.
  • the heating control unit 4 may extend the heating time by the heater layer 30 when the first determination unit 6 determines that the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating extension start condition.
  • the heating control unit 4 extends the heating time by the heater layer 30 according to the determination result by the second determination unit 8 as to whether or not the electrical characteristic of the sensing unit 53 after the extension of the heating time satisfies the second condition.
  • the gas detection unit 2 may determine that the detection target gas has been detected according to the electrical characteristics of the sensing unit 53 after the extended time.
  • the heating control unit 4 repeats the extension of the heating time and the determination by the second determination unit 8 as long as the second determination unit 8 determines that the electrical characteristics satisfy the heating repetition condition. As long as the electrical characteristics are determined by the second determination unit 8 to satisfy the heating repetition condition, the heating control unit 4 extends the heating time up to a predetermined number of times or a predetermined driving time, 2 The determination by the determination unit 8 may be repeated.
  • the heating extension start condition and the heating repetition condition are different conditions.
  • the heating extension start condition that the electrical resistance value of the sensing unit 53 is equal to or less than the first threshold value.
  • a heating repetition condition it is determined that the electrical resistance value of the sensing unit 53 is equal to or lower than a second threshold value that is lower than the first threshold value.
  • the second threshold value may be a value corresponding to the lower limit of the gas alarm concentration of methane or the like to be detected.
  • the second threshold value may be an alarm determination threshold value for determining whether to issue an alarm.
  • the first threshold value may be set to a resistance value higher than the alarm determination threshold value.
  • the heating control unit 4 may perform control so as to stop heating when the electric resistance value of the sensing unit 53 exceeds the second threshold value, assuming that the heating stop condition is satisfied.
  • the heating stop condition may be an example of a second condition.
  • the second determination unit 8 determines whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating stop condition.
  • the storage unit 10 may store heating stop conditions used for various determinations. When the first determination unit 6 determines that the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating extension start condition, the heating control unit 4 extends the heating time by the heater layer 30.
  • the heating control unit 4 uses the second determination unit 8 to check the electric power after the heating time has been extended. If it is determined that the electrical characteristic after the predetermined extended time does not satisfy the heating stop condition, the gas detection unit 2 continues to extend the heating time until it is determined that the thermal characteristic satisfies the heating stop condition. May determine that the detection target gas has been detected.
  • the heating control unit 4 extends the heating time by the heater layer 30 and determines the heating time by the second determination unit 8 when the first determination unit 6 determines that the electrical resistance value is equal to or less than the first threshold value.
  • the heating time is continued until the electrical resistance value after the extension of time exceeds the second threshold, and it is determined that the electrical resistance value of the sensing unit 53 after the predetermined extension time does not exceed the second threshold.
  • the gas detection unit 2 may determine that the detection target gas has been detected.
  • the control unit 200 may measure and determine in real time whether or not the heating stop condition is satisfied. Whether or not the electrical resistance value of the sensing unit 53 exceeds the second threshold value may be measured immediately.
  • the real-time measurement includes a case where the electrical resistance value of the sensing unit 53 is extracted in a time period shorter than the set heating extension time.
  • the control unit 200 may extract the electrical resistance value of the sensing unit 53 with the shortest sampling time determined by the specification of the microcomputer and compare it with the second threshold value.
  • the second determination unit 8 may use a comparator to compare the electrical resistance value of the sensing unit 53 with the second threshold value. In this case, the comparator compares the current value or voltage value corresponding to the electrical resistance value with the current value or voltage value corresponding to the second threshold value. The comparator switches the output signal when the electrical resistance value of the sensing unit 53 exceeds the second threshold value.
  • the heating is immediately interrupted if the heating stop condition is satisfied.
  • the electric resistance value of the sensing unit 53 exceeds the second threshold value, it can be determined that the detection target gas does not exist, so it is no longer necessary to continue heating. Therefore, power saving can be realized by immediately stopping the heating.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the heater heating time in various atmospheres and the electrical resistance value of the sensor. Specifically, FIG. 4 shows a change in the electrical resistance value of the sensing unit 53 when the sensing layer 53 is heated by driving the heater layer 30 with a pulse width of 500 milliseconds.
  • the detection target gas is methane
  • the non-detection target gas is alcohol.
  • the sensing unit 53 may be heated to 350 ° C. or more and 450 ° C. or less, and in particular, the sensing unit 53 may be heated to about 400 ° C.
  • the temperature at which the electric resistance value of the sensing unit 53 shows a minimum value is about 400 ° C.
  • the electrical resistance value gradually decreases and draws a locus that approaches and stabilizes the predetermined value.
  • the temperature at which the electric resistance value of the sensing unit 53 exhibits a minimum value is lower than 400 ° C.
  • the electric resistance value gradually decreases as time elapses, and a predetermined minimum value is obtained. After that, draw a trajectory that gradually increases.
  • the electrical resistance value of the sensing unit 53 decreases as the heating time increases. In the range from 40 milliseconds to 500 milliseconds after the start of heating, the electrical resistance of the sensing unit 53 increases as the heating time increases.
  • the electrical resistance value of the sensing unit 53 has a minimum value at any point in the range of 20 ms to 40 ms after the start of heating.
  • the electrical resistance value of the sensing unit 53 in the high-concentration alcohol atmosphere is lower than the electrical resistance value of the sensing unit 53 in the methane atmosphere as the detection target gas for a predetermined time after the start of heating.
  • the electrical resistance value of the sensing unit 53 in the non-detection target gas atmosphere can be increased by extending the heating time that is the energization time during which the heater layer 30 is pulse-driven. it can.
  • the electrical resistance value of the sensing unit 53 does not increase so much.
  • the detection target gas can be detected separately from the non-detection target gas.
  • the heating time required until the electrical resistance value of the sensing unit 53 in the atmosphere of alcohol or the like increases. Therefore, the heating time until the gas to be detected (methane) and the volatile organic compound such as alcohol can be distinguished becomes longer.
  • the concentration in the vicinity of the sensor of a volatile organic compound such as alcohol becomes about 400 ppm at maximum by balancing the diffusion limitation in the filter and the combustion reaction in the selective combustion layer 54.
  • the concentration in the vicinity of the sensor is about 400 ppm at the maximum, it was found that the detection target gas (methane) and volatile organic compounds such as alcohol can be distinguished if the heating time is 500 milliseconds.
  • the filter may be an activated carbon adsorption layer provided in an opening of a cap in which the gas sensor 100 is provided.
  • the selective combustion layer 54 is a sensor catalyst layer provided in the gas sensor 100.
  • the sensor vicinity concentration is a concentration in the internal space of the cap in which the gas sensor 100 is provided.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between the electrical resistance value of the sensor, the first threshold value, and the second threshold value in the gas alarm device 1 of the first embodiment.
  • the horizontal axis of FIG. 5 shows the heating time which is the energization time during pulse driving.
  • the initial value of the heating time by the heater layer 30 is 100 milliseconds
  • the heating time is extended in units of 100 milliseconds
  • the upper limit of the number of extensions is four.
  • FIG. 5 shows four samples (A1, A2, A3, A4) with non-detection gas characteristics and one sample (B1) with detection target gas characteristics.
  • the heating control unit 4 heats the sensing unit 53 by driving the heater layer 30 with a pulse width of 100 milliseconds as a constant drive.
  • the gas detection unit 2 may acquire the electrical resistance value R100 of the sensing unit 53 at a time point after 100 msec from the start of heating, that is, at the final time point of pulse driving.
  • the gas detection unit 2 is not limited to this case, and may detect the electrical resistance value of the sensing unit 53 at an arbitrarily determined time after the start of heating as a comparison target with the first threshold value.
  • the first determination unit 6 determines whether the electric resistance value R100 is equal to or less than the first threshold value. When the first determination unit 6 determines that the electric resistance value R100 is equal to or less than the first threshold, the heating control unit 4 extends the heating time by the heater layer 30 from 100 milliseconds to 200 milliseconds.
  • the sample (A1) is not extended because the electrical resistance value R100 is larger than the first threshold value and does not satisfy the heating extension start condition.
  • the heating time is extended from 100 msec to 200 msec in order to satisfy the heating extension start condition.
  • the heating control unit 4 determines that the second determination unit 8 sets the electric resistance value after extending the heating time to the second threshold value. As long as it is determined as follows, the heating time extension and the determination by the second determination unit 8 are repeated with a predetermined number of times as an upper limit.
  • the electric resistance value after the heating time is extended may be the electric resistance value R200 at the final time point of 200 msec, which is the extended heating time, or may be the electric resistance value at any other time point.
  • the samples (A2, A3, A4, and B1) have an electrical resistance value during extended heating after being extended from 100 ms to 200 ms, for example, an electrical resistance value after 200 ms after the start of heating. Since R200 is equal to or less than the second threshold value, the heating time is extended again by 100 milliseconds, and the heating time is extended from 200 milliseconds to 300 milliseconds.
  • the electrical resistance value of the sensing unit 53 at the time of extended heating after being extended to 300 milliseconds for example, the electrical resistance value R300 after 300 milliseconds after the start of heating, is larger than the second threshold value. Therefore, it is determined that the decrease in the electric resistance value of the sensing unit 53 in the sample (A2) is only a temporary influence due to the non-target gas, and the heating time is not extended from 300 msec to 400 msec.
  • the sample (A2) it is not always necessary to wait for 300 milliseconds after the start of heating and determine whether or not the electrical resistance value of the sensing unit 53 is greater than the second threshold value.
  • whether or not the electrical resistance value of the sensing unit 53 is greater than the second threshold value may be measured and determined in real time. If it is determined by real-time measurement that the electrical resistance value of the sensing unit 53 is greater than the second threshold value, heating may be interrupted immediately even when the heating time is being extended to 300 milliseconds. it can. In the case shown in FIG.
  • the electric resistance value of the sensing unit 53 becomes larger than the second threshold at 220 msec after the start of heating. Therefore, heating can be interrupted immediately at the point of 220 milliseconds after the start of heating without continuing the extension until 300 milliseconds after the start of heating. Thereby, further power saving can be achieved.
  • the heating control unit 4 determines the heating time. Is not extended from 400 ms to 500 ms.
  • the heating time is extended from 100 milliseconds to 4 times, which is the upper limit, and is extended to 500 milliseconds. Even after the heating time is extended over the upper limit, the second determination unit 8 determines whether the electrical resistance value after the heating time extension satisfies the heating repetition condition. In this example, it is determined whether the electric resistance value after the heating time is extended is equal to or less than the second threshold value. Even after the heating time extension is repeated over the upper limit number of times, when the second determination unit 8 determines that the electrical resistance value after the heating time extension is equal to or less than the second threshold value, the gas detection unit 2 determines that the detection target gas has been detected. On the other hand, if the electrical resistance value exceeds the second threshold after the heating time has been extended over the upper limit, the gas detection unit 2 determines that the influence is due to the non-detection target gas.
  • the electric resistance value after the heating time is extended for example, the electric resistance value R500 at 500 milliseconds after the start of heating is Since it is larger than the second threshold, the gas detection unit 2 determines that the influence is due to the non-detection target gas.
  • the electric resistance value after the heating time extension for example, the electric resistance value R500 at 500 milliseconds after the start of heating is the second. Since it is below the threshold, the gas detection unit 2 determines that the detection target gas has been detected.
  • the temperature of the heater layer 30 changes according to the applied voltage.
  • the determination by the first determination unit 6 and the determination by the second determination unit 8 are performed in a state where the same voltage is applied to the heater layer 30. Therefore, temperature control can be simplified compared to the case where the determination by the first determination unit 6 and the determination by the second determination unit 8 are performed at different temperatures.
  • the initial value of the heating time is 100 milliseconds, and the heating time is extended by 100 milliseconds, and the upper limit of the extension number is four times. It is not limited to these cases. Further, instead of the upper limit of the number of extension times, control may be performed using the upper limit of the driving time.
  • the upper limit of the driving time means the upper limit of the time obtained by adding the final extension time to the initial value of the heating time.
  • Information about the initial value of the heating time, the extended time, and the number of extended times or the upper limit of the driving time may be stored in the storage unit 10 in advance. In this example, the case where a constant value is used as the second threshold value has been described. However, the second threshold value may be changed according to the number of times of extension.
  • the second threshold value is predetermined according to the number of times of extension. Also, if the electrical resistance value after the heating time extension is acquired and the difference between the resistance value and the second threshold is large, the extension time is set longer than the previous extension time, and the difference between the resistance value and the second threshold value should be small. For example, the extension time can be set shorter than the previous extension time. It is possible to reduce power consumption by arbitrarily setting the extension time. For example, in FIG. 5, the electric resistance value R200 200 msec after starting the heating of the sample (A2) is R (A2), and the electric resistance value R200 200 msec after starting the heating of the sample (A3) is R (A3).
  • the extension time can be set shorter than the previous extension time. If the difference between R (A3) and the second threshold is greater than a predetermined value, the extension time can be set longer than the previous extension time.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing by the gas alarm device 1 of the first embodiment.
  • FIG. 6 shows a gas detection method using the gas alarm device 1 including the gas sensor 100 including the sensing unit 53 whose electrical characteristics change due to contact with the detection target gas and the heater layer 30 that heats the sensing unit 53. explain.
  • the heating control unit 4 normally drives the heater layer 30 (step S101).
  • the heating control unit 4 includes a high temperature region in which the temperature of the heater layer 30 is 400 ° C. or more and 500 ° C. or less by driving the heater layer 30 with a pulse width of 100 msec in a period T of 45 seconds. To be.
  • the heating control unit 4 stops driving the heater layer 30 for the remaining time (OFF).
  • normal driving is not limited to such a High-OFF method.
  • the temperature of the heater layer 30 is set to a high temperature region and then lowered to a low temperature region of about 100 ° C., and then the driving of the heater layer 30 is stopped.
  • a drive may be employed.
  • the driving of the heater layer 30 is stopped, and then the driving of the heater layer 30 is stopped after the temperature of the heater layer 30 is set to the low temperature region.
  • -Low-Off drive may be employed.
  • the gas detection unit 2 acquires the electrical resistance value of the sensing unit 53 of the gas sensor 100 at the time of detection (step S102). For example, the gas detection unit 2 acquires the electrical resistance value of the sensing unit 53 at the final time point of pulse driving. However, the detection time is not limited to this case, and may be an arbitrary time point.
  • the 1st determination part 6 determines whether the acquired electrical resistance value is below a 1st threshold value (step S103).
  • the process of step S103 is an example of a process for determining whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating extension start condition. When it is determined that the acquired electrical resistance value is greater than the first threshold (step S103: NO), the process returns to step S101 without extending the heating time.
  • the heating control unit 4 extends the heating time (step S104). For example, the heating control unit 4 extends the heating time to 200 milliseconds by further extending the heating time by 100 milliseconds from the initial value of 100 milliseconds.
  • the first threshold value higher than the alarm determination threshold value, it cannot be said that the electrical characteristics of the sensing unit 53 are equal to or lower than the alarm determination threshold value. You can extend your time and make careful judgments.
  • the gas detector 2 acquires the electric resistance value after the heating time is extended.
  • the gas detection unit 2 acquires the electrical resistance value of the sensing unit 53 at the final point of the extended heating time (step S105).
  • the electrical resistance value after extending the heating time is not limited to the electrical resistance value at the final point of the extended heating time. You may acquire the electrical resistance value of the sensing part 53 in real time within the extended heating time.
  • the second determination unit 8 determines whether or not the electrical resistance value acquired in step S105 is equal to or less than the second threshold (step S106).
  • the process in step S106 is an example of a process for determining whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 after extending the heating time satisfy the heating repetition condition. If it is determined that the acquired electrical resistance value is greater than the second threshold value (step S106: NO), the process returns to step S101 without further extending the heating time. Therefore, the process of step S ⁇ b> 106 is an example of a process for determining whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating stop condition by the second determination unit 8.
  • the heating control unit 4 refers to the history of the storage unit 10 and has already reached the upper limit number or upper limit. It is determined whether or not the driving time is extended (step S107). If the heating time extension count and drive time have not reached the upper limit (step S107: NO), the heating control unit 4 further extends the heating time (step S108). For example, the heating control unit 4 further extends the heating time that has already been extended to 200 milliseconds by 100 milliseconds and sets the heating time to 300 milliseconds.
  • step S103 to step S108 the processing from step S103 to step S108 is predetermined as long as the heating time by the heater layer 30 is extended and the electrical characteristics satisfy the heating repetition condition. This corresponds to an example of a process of repeating the extension of the heating time and the determination as to whether or not the electrical characteristics satisfy the heating repetition condition, with the number of times given as the upper limit. Further, in the processes from step S103 to step S108, when it is determined that the electrical characteristics satisfy the heating extension start condition, the heating time by the heater layer 30 is extended, and the electrical characteristics after the extension of the heating time are heated. Until it is determined that the stop condition is satisfied (step S106: NO), this corresponds to an example of a process of continuing the heating time extension.
  • step S107 When the heating period extension number and driving time have already reached the upper limit number or upper limit time (step S107: YES), the gas detection unit 2 determines that the detection target gas has been detected (step S109). The alarm control unit 14 transmits a control signal to the alarm generation unit 500. Upon receiving the control signal, the alarm generation unit 500 issues an alarm (step S109).
  • step S107 and step S109 are performed when the detection target gas is detected when it is determined that the electrical characteristics satisfy the heating repetition condition even after the heating time is extended over the upper limit number of times or the upper limit driving time. This corresponds to an example of the process for determining that it has been performed. Further, in the processes of step S107 and step S109, when it is determined that the electrical characteristics after the predetermined extended time do not satisfy the heating stop condition, the gas detection unit 2 determines that the gas to be discharged has been detected. This corresponds to an example of processing to be determined.
  • the heating control unit 4 since the heating control unit 4 extends the heating time as necessary, the detection target gas can be detected separately from the non-detection target gas. As a result, it is possible to prevent an alarm from occurring even when the detection target gas does not exist.
  • the heating control unit 4 not only determines whether or not to extend the heating time depending on the situation, but also to extend the heating time to a uniform length even when extending the heating time. Rather, change the extension number according to the situation. Therefore, power consumption can be reduced as compared with the case where the heating time is extended uniformly longer.
  • the first threshold value that is predetermined is used as the heating extension start condition
  • the second threshold value that is predetermined is used as the heating repetition condition.
  • the heating time is repeatedly extended using a predetermined time unit (for example, 100 milliseconds) as the extension time for extending the heating time.
  • a predetermined time unit for example, 100 milliseconds
  • FIG. 7 is a diagram showing an outline of the control unit 200 in the gas alarm device 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • the gas alarm device 1 of this example includes a threshold setting unit 60 and an extended time setting unit 70 as functions of the control unit 200. Other structures are the same as those of the gas alarm device 1 of the first embodiment.
  • the gas alarm device 1 may include either one of the threshold setting unit 60 and the extended time setting unit 70.
  • the threshold setting unit 60 may set the threshold according to the change rate of the electrical characteristics of the sensing unit 53 after the heating of the sensing unit 53 by the heater layer 30 is started. Alternatively, the threshold setting unit 60 may set the threshold according to the electrical characteristics of the sensing unit 53 at two or more time points.
  • This example includes a first threshold value setting unit 62 and a second threshold value setting unit 64 in order to set both the first threshold value and the second threshold value.
  • the first threshold setting unit 62 may set the first threshold according to the change rate of the electrical characteristics of the sensing unit 53 after the start of heating. Alternatively, the first threshold setting unit 62 may set the first threshold according to the electrical characteristics of the sensing unit 53 at two or more time points.
  • the second threshold setting unit 64 may set the second threshold according to the change rate of the electrical characteristics of the sensing unit 53 after the start of heating.
  • the second threshold setting unit 64 sets the second threshold according to the electrical characteristics of the sensing unit 53 at two or more times.
  • the threshold setting unit 60 is not limited to this case, and may set at least one of the first threshold and the second threshold.
  • the extension time setting unit 70 may set an extension time for extending the heating time according to the change rate of the electrical characteristics of the sensing unit 53 after the heating of the sensing unit 53 by the heater layer 30 is started.
  • the extension time setting unit 70 may set an extension time for extending the heating time according to the electrical characteristics of the sensing unit 53 at two or more time points.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the resistance ratio and the set threshold value.
  • the threshold setting unit 60 calculates the ratio of the electrical resistance value of the sensing unit 53 at two or more times after the heating of the sensing unit 53 by the heater layer 30 is started.
  • the threshold value setting unit 60 sets the electrical resistance value of the sensing unit 53 at the time when the electrical resistance value of the sensing unit 53 shows a minimum value in the atmosphere of the non-detection target gas, and the electrical resistance of the sensing unit 53 at a later time. A ratio with the value may be calculated.
  • the electrical resistance value of the sensing unit 53 shows a minimum value 40 milliseconds after the start of heating.
  • the threshold setting unit 60 has the first threshold value and the second threshold value according to the ratio between the electrical resistance value R40 of the sensing unit 53 40 ms after the start of heating and the electrical resistance value R90 of the sensing unit 53 90 ms after the start of heating. At least one of the threshold values may be set. However, the threshold value corresponds to R200 / R40, which is the ratio of the electrical resistance value R40 of the sensing unit 53 at the timing 40 milliseconds after the start of heating to the electrical resistance value R200 of the sensing unit 53 at the timing 200 milliseconds after the start of heating. May be calculated, and other electrical resistance ratios may be calculated.
  • the change rate of the electrical characteristics of the sensing unit 53 after the heating of the sensing unit 53 by the heater layer 30 is changed.
  • At least one of the first threshold and the second threshold may be set.
  • the threshold value when the resistance ratio obtained by dividing R90 by R40 is included in a predetermined range of 1 or less, the threshold value may be constant. When the resistance ratio exceeds 1, the threshold value may be set to decrease as the resistance ratio increases. When the resistance ratio obtained by dividing R90 by R40 is much higher than 1, this corresponds to a case where the drop in the electrical resistance value of the sensing unit 53 near the minimum value is larger than that in the detection target gas atmosphere. In this case, since it is considered that there is an influence by the non-target gas, the threshold value is lowered. In particular, the heating time can be prevented from being unnecessarily extended by setting the second threshold value low.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of threshold setting processing by the gas alarm device 1 of the second embodiment.
  • the gas detection unit 2 acquires the electrical resistance value of the sensing unit 53 after the elapse of T1 after the start of heating (step S201). As described above, the time T1 after the start of heating may be around 40 milliseconds after the start of heating. Further, the gas detection unit 2 acquires the electrical resistance value of the sensing unit 53 after the elapse of T2 time after the start of heating (step S202).
  • the threshold setting unit 60 is an electrical resistance ratio (for example, R90 / R) between the electrical resistance value of the sensing unit 53 when the T1 time has elapsed after the start of heating and the electrical resistance value of the sensing unit 53 when the T2 time has elapsed after the start of heating. R40) is calculated (step S203).
  • the threshold setting unit 60 sets at least one of the first threshold and the second threshold based on the calculated electrical resistance ratio (step S204).
  • Table information or a mathematical expression indicating the relationship between the electrical resistance ratio and the threshold values may be stored in the storage unit 10. In this case, the threshold setting unit 60 may set the first threshold corresponding to the electrical resistance ratio while referring to the table information or the mathematical formula stored in the storage unit 10.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the relationship between the resistance ratio and the set extension time.
  • the extension time setting unit 70 calculates the ratio of the electrical resistance value of the sensing unit 53 at two or more times after the heating of the sensing unit 53 by the heater layer 30 is started.
  • the extended time setting unit 70 sets the electrical resistance value of the sensing unit 53 at the time when the electrical resistance value of the sensing unit 53 shows a minimum value in the atmosphere of the non-detection target gas, and the electrical resistance value of the sensing unit 53 at a later time.
  • a ratio with the resistance value may be calculated.
  • the extension time is set from among a plurality of candidates of 200 milliseconds, 300 milliseconds, 400 milliseconds, and 500 milliseconds according to the value of the resistance ratio (for example, R90 / R40).
  • the extension time is set longer as the resistance ratio (for example, R90 / R40) increases.
  • the resistance ratio obtained by dividing R90 by R40 is much higher than 1, this corresponds to the case where the drop in the electrical resistance value of the sensing unit 53 near the minimum value is larger than that in the detection target gas atmosphere. In this case, since it is considered that there is an influence by the non-target gas, the extension time is lengthened.
  • the extension time is reduced to reduce power consumption.
  • the ratio of the electrical characteristics of the sensing unit 53 at two or more times after the start of heating it is extended depending on the change rate of the electrical characteristics of the sensing unit 53 after the heating of the sensing unit 53 by the heater layer 30. Time may be set.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an extended time setting process performed by the gas alarm device 1 according to the second embodiment.
  • the processing from step S301 to step S303 is the same as the processing from step S201 to step S203 in FIG. Therefore, repeated description is omitted.
  • the extension time setting unit 70 sets the extension time based on the calculated electrical resistance ratio (step S304).
  • Table information or a mathematical expression indicating the relationship between the electrical resistance ratio and the extension time may be stored in the storage unit 10. In this case, the extension time setting unit 70 sets the extension time corresponding to the electrical resistance ratio while referring to the table information or the mathematical formula stored in the storage unit 10.
  • the first determination unit 6 may extend the extension time set in step S304. For example, when it is determined that the electrical resistance value is equal to or less than the first threshold value, the electrical resistance value is extended by the extension time set in step S304. Similarly, as long as it is determined by the second determination unit 8 that the electrical characteristics after extending the heating time satisfy the heating repetition condition, the step is also performed when the heating time is extended up to a predetermined number of times. You may extend only the extension time set by S304.
  • the upper limit of the extension number may be changed according to the length of the extension time. When the extension time per time is set short, the upper limit of the number of times of extension may be increased, and when the extension time per time is set longer, the upper limit of the number of times of extension may be reduced.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of processing by the gas alarm device 1 of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining processing in the third embodiment.
  • the heating extension start condition is given as a comparison relationship with the first threshold value
  • the heating repetition condition is not as a comparison relationship with the threshold value, but depending on whether or not the electric resistance value of the sensing unit 53 shows an increasing tendency. It may be specified.
  • step S401 to step S404 is the same as the processing from step S101 to step S104 of the first embodiment in FIG.
  • the gas detection unit 2 acquires the electrical resistance value of the sensing unit 53 at two successive time points after the heating time is extended (step S405).
  • the second determination unit 8 determines whether or not the electrical resistance values at two successive time points acquired in step S405 show an increasing tendency (step S406). As two consecutive time points, the electrical resistance value of the sensing unit 53 before the heating time is extended may be compared with the electrical resistance value of the sensing unit 53 after the current heating time is extended.
  • the process of step S406 is an example of a process in which the second determination unit 8 determines whether the electrical characteristics after the heating time is extended satisfy the heating repetition condition.
  • the process of this example is not limited to this case, and may be a process that can determine whether or not the electrical resistance value of the sensing unit 53 shows an increasing tendency as the heating time increases.
  • step S406 is an example of a process for determining by the second determination unit 8 whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating stop condition. If the electrical resistance values at two consecutive time points do not show an increasing tendency but show a decreasing tendency or a constant value, the gas detection unit 2 may determine that the detection target gas has been detected (step S410). In addition, the electric resistance value at two consecutive time points does not show an increasing tendency, only shows a decreasing tendency or a constant value, and the electric resistance value is not more than a predetermined alarm determination threshold value. In this case, the gas detection unit 2 may determine that the detection target gas has been detected.
  • the alarm control unit 14 transmits a control signal to the alarm generation unit 500. Receiving the control signal, the alarm generation unit 500 issues an alarm (step S409).
  • the heating control unit 4 displays the history of the storage unit 10 as a history. Referring to it, it is determined whether the number of times has already been extended (step S407). If the heating time extension count or drive time has not reached the upper limit (step S407: NO), the heating control unit 4 further extends the heating time (step S408). The heating control unit 4 may further extend the heating time that has already been extended to 200 msec by 100 msec and set the heating time to 300 msec.
  • step S407 When the number of times of extension of the heating period has already reached the upper limit number (step S407: YES), the second determination unit 8 further acquires the electrical resistance value obtained at the end after the extension of the heating time in step S405. Is less than or equal to the second threshold (step S409). If it is determined that the last acquired electrical resistance value after extending the heating time is greater than the second threshold (step S409: NO), the process proceeds to step S401 without further extending the heating time. Return. On the other hand, when it is determined that the last acquired electrical resistance value after the extension of the heating time is equal to or less than the second threshold value (step S409: YES), the gas detection unit 2 has detected the detection target gas. It may be judged (step S410).
  • step S405 to step S408 is determined in advance as long as it is determined by the second determination unit 8 that the electrical resistance value at two successive time points after the extension of the heating time shows an increasing tendency.
  • This is an example of a process in which the heating control unit 4 continues to extend the heating time with the number of extension times or a predetermined driving time as an upper limit.
  • step S409 is performed at the two consecutive time points after the heating time is extended by the second determination unit 8 even after the heating time is continued for the upper limit number of times or the upper limit driving time.
  • the second determination unit 8 further determines whether or not the last acquired electrical resistance value after extending the heating time is equal to or less than the second threshold value. It is an example.
  • the process of step S410 is an example of a process in which the gas detection unit determines that the detection target gas has been detected when it is determined that the last acquired electrical resistance value is equal to or less than the second threshold value.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of processing by the gas alarm device 1 of the fourth embodiment.
  • the process in step S501 is the same as the process in step S101 in FIG.
  • the gas detection unit 2 acquires the electrical resistance value of the sensing unit 53 at two or more times after the heating of the sensing unit 53 by the heater layer 30 is started (step S502).
  • the electrical resistance value is an example of electrical characteristics.
  • the first determination unit 6 determines whether or not the electrical resistance value of the sensing unit 53 acquired at two or more times after the heating of the sensing unit 53 by the heater layer 30 satisfies a predetermined relationship. For example, the 1st determination part 6 determines whether the ratio of the electrical resistance value acquired at the time of 2 or more is more than a predetermined value.
  • the first determination unit 6 is configured such that the electrical resistance value R40 of the sensing unit 53 40 ms after the start of heating and the electrical resistance value R90 of the sensing unit 53 90 ms after the start of heating satisfy (R90 / R40)> 1. Determine whether the relationship is satisfied.
  • the process in step S503 is an example of a process for determining whether the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating extension start condition.
  • step S503: NO When the electrical characteristics of the sensing unit 53 acquired at two or more times after the start of heating do not satisfy a predetermined relationship (step S503: NO), the heating control unit 4 extends the heating time. Then, the process returns to step S501. On the other hand, if the electrical characteristics of the sensing unit 53 acquired at two or more times after the start of heating satisfy a predetermined relationship (step S503: YES), the electrical characteristics are determined by the first determination unit 6. This corresponds to the case where the heating extension start condition is satisfied. Therefore, the heating control unit 4 extends the heating time (step S504). Instead of the electrical characteristics of the sensing unit 53 acquired at two or more times after the start of heating, the change rate of the electrical characteristics of the sensing unit 53 after the start of heating may be acquired.
  • step S503 instead of the ratio of the electrical resistance values acquired at two or more time points, a determination is made as to whether or not the extension start condition is satisfied by comparing the rate of change of the electrical characteristics with a predetermined value (step) S503) may be executed.
  • the gas detector 2 acquires the electric resistance value after the heating time is extended.
  • the gas detection unit 2 acquires the electrical resistance value of the sensing unit 53 at the final point of the extended heating time (step S505).
  • the electrical resistance value after extending the heating time is not limited to the electrical resistance value at the final point of the extended heating time.
  • the second determination unit 8 determines whether the one or more electrical resistance values acquired in step S505 satisfy the heating repetition condition (step S506).
  • the heating repetition condition may be given in a comparative relationship with the second threshold as shown in step S106 of FIG. 6 and is defined by whether or not the electric resistance value of the sensing unit 53 shows an increasing tendency. Also good. If it is determined that the electrical resistance value does not satisfy the heating repetition condition (step S506: NO), the process returns to step S501 without further extending the heating time. Therefore, the process of step S506 is an example of a process for determining by the second determination unit 8 whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating stop condition.
  • step S506 is performed with a predetermined extension number or a predetermined driving time as an upper limit. It is an example of the process which continues extension of a heating time.
  • step S506 when it is determined that the electrical resistance value satisfies the heating repetition condition (step S506: YES), the process proceeds from step S507 to step S509. Since the processing from step S507 to step S509 is the same as the processing from step S107 to step S109 in FIG. 6, repeated description will be omitted.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of processing by the gas alarm device 1 of the fifth embodiment.
  • the gas alarm device 1 according to the first to fourth embodiments described with reference to FIGS. 1 to 14 the case where the heating extension start condition and the heating repetition condition are different is described.
  • the present invention is not limited to these cases.
  • the heating extension start condition and the heating repetition condition may be the same conditions.
  • the 1st determination part 6 determines whether the acquired electrical resistance value is below a threshold value (step S603).
  • the threshold value may be determined in advance and stored in the storage unit 10.
  • the gas alarm device 1 of this example may also be provided with the threshold value setting part 60.
  • the threshold setting unit 60 sets the threshold according to the rate of change in the electrical characteristics of the sensing unit 53 after the heating of the sensing unit 53 by the heater layer 30 or the electrical characteristics of the sensing unit 53 at two or more times. Set.
  • step S603 If it is determined that the acquired electrical resistance value is greater than the threshold value (step S603: NO), the process returns to step S601 without extending the heating time.
  • step S603: YES when it is determined that the acquired electrical resistance value is equal to or less than the threshold value (step S603: YES), this corresponds to a case where the electrical characteristics are satisfied by the first determination unit 6 so that the heating extension start condition is satisfied. Therefore, the heating control unit 4 extends the heating time (step S604).
  • the gas detection part 2 acquires the electrical resistance value after extending the heating time (step S605).
  • the second determination unit 8 determines whether or not the electrical resistance value acquired in step S605 is equal to or less than a threshold value (step S606).
  • step S606 is the same as the threshold value used in step S603. If it is determined that the acquired electrical resistance value is greater than the threshold value (step S606: NO), the process returns to step S601 without extending the heating time further. That is, the heating control unit 4 stops the heating by the heater layer 30 when the second determination unit 8 determines that the electrical resistance value after the heating time is extended exceeds the threshold value. Therefore, the process of step S606 is an example of a process for determining by the second determination unit 8 whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 satisfy the heating stop condition.
  • step S606 when it is determined that the acquired electrical resistance value is equal to or less than the second threshold value (step S606: YES), the processing from step S607 to step S609 is executed.
  • the process of step S606 is an example of a process for determining whether or not the electrical characteristics of the sensing unit 53 after extending the heating time satisfy the heating repetition condition.
  • step S607 to step S609 is the same as the processing from step S107 to step 109 shown in FIG. Therefore, repeated description is omitted.
  • the detection target gas can be detected separately from the non-detection target gas, and the power consumption can be reduced.

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Abstract

加熱制御部は、第1判定部によって、ガスセンサの感知部の電気的特性が第1条件を満たすと判定される場合には、ヒータ部による加熱時間を延長し、加熱時間の延長後における電気的特性が第2条件を満たすか否かについての第2判定部による判定結果に応じて、ヒータ部による加熱時間の延長を続け、延長時間後における電気的特性に応じて、ガス検出部は、検出対象ガスが検出されたと判断する、ガス警報器を提供する。

Description

ガス警報器およびガス検出方法
 本発明は、ガス警報器およびガス検出方法に関する。
 ガスを検知するときにヒータ層をパルス駆動するガス警報器が知られている。メタンガス等の出力応答特性の遅いガスを検出する場合に、加熱時間を延長して、ガス濃度の検出を継続するガス検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
[先行技術文献]
[特許文献]
 [特許文献1] 特開平10-283583号公報
解決しようとする課題
 検出対象ガスが存在しない場合であっても、検出対象ガス以外のガスが存在すると、センサの電気的特性が変化する場合がある。存在するガスが検出対象ガスか否かの判別を容易にするために加熱時間を長く延長すると、消費電力が大きくなる。
 ガス警報器においては、検出対象ガスを非検出対象ガスと区別して検出することができるとともに、消費電力を低減することが望ましい。
一般的開示
 本発明の第1の態様においては、ガス警報器を提供する。ガス警報器は、ガスセンサを備えてよい。ガスセンサは、感知部とヒータ部とを含んでよい。感知部は、検出対象ガスとの接触により電気的特性が変化してよい。ヒータ部は、感知部を加熱してよい。ガス警報器は、ガス検出部を備えてよい。ガス検出部は、感知部の電気的特性に基づいて検出対象ガスを検出してよい。ガス警報器は、加熱制御部を備えてよい。加熱制御部は、ヒータ部による加熱を制御してよい。ガス警報器は、第1判定部を備えてよい。第1判定部は、感知部の電気的特性が第1条件を満たすか否かを判定してよい。ガス警報器は、第2判定部を備えてよい。第2判定部は、感知部の電気的特性が第2条件を満たすか否かを判定してよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気的特性が第1条件を満たすと判定される場合には、ヒータ部による加熱時間を延長してよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合に、加熱時間の延長後における電気的特性が第2条件を満たすか否かについての第2判定部による判定結果に応じて、ヒータ部による加熱時間の延長を続けてよい。延長時間における電気的特性に応じて、ガス検出部は、検出対象ガスが検出されたと判断してよい。
 第1条件は、加熱延長開始条件であってよい。第2条件は、加熱停止条件であってよい。第1判定部は、感知部の電気的特性が加熱延長開始条件を満たすか否かを判定してよい。第2判定部は、感知部の電気的特性が加熱停止条件を満たすか否かを判定してよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、ヒータ部による加熱時間を延長してよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合に、第2判定部によって、加熱時間の延長後における電気的特性が加熱停止条件を満たすと判定されるまで加熱時間の延長を続けてよい。第2判定部によって、予め定められた延長時間後における電気的特性が加熱停止条件を満たさないと判定された場合には、ガス検出部は、検出対象ガスが検出されたと判断してよい。
 第1条件は、加熱延長開始条件であってよい。第2条件は、加熱繰り返し条件であってよい。第1判定部は、感知部の電気的特性が加熱延長開始条件を満たすか否かを判定してよい。第2判定部は、感知部の電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすか否かを判定してよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、ヒータ部による加熱時間を延長してよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、第2判定部によって、加熱時間の延長後における電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすと判定される限り、加熱時間の延長と、第2判定部による判定を繰り返してよい。第2判定部によって加熱時間の延長後における電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすと判定された場合には、ガス検出部は、検出対象ガスが検出されたと判断してよい。
 加熱制御部は、第2判定部によって、加熱時間の延長後における電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすと判定される限り、予め定められた回数を上限として、加熱時間の延長と、第2判定部による判定を繰り返してよい。加熱制御部は、第2判定部によって、加熱時間の延長後における電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすと判定される限り、予め定められた駆動時間を上限として、加熱時間の延長と、第2判定部による判定を繰り返してよい。
 ヒータ部は、印加される電圧に応じて温度が変化してよい。第1判定部による判定と、第2判定部による判定とは、ヒータ部に同一電圧を印加した状態で行ってよい。
 加熱延長開始条件と加熱繰り返し条件とは同じ条件であってよい。感知部の電気的特性は、感知部の電気抵抗値であってよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気抵抗値が閾値以下であると判定された場合に、ヒータ部による加熱時間を延長してよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気抵抗値が閾値以下であると判定された場合に、第2判定部によって、加熱時間の延長後における電気抵抗値が閾値以下であると判定される限り、予め定められた回数または予め定められた駆動時間を上限として、加熱時間の延長と、第2判定部による判定を繰り返してよい。上限の回数または上限の駆動時間にわたって加熱時間の延長が繰り返された後においても、第2判定部によって加熱時間の延長後における電気抵抗値が閾値以下であると判定された場合には、ガス検出部は、検出対象ガスが検出されたと判断してよい。
 加熱制御部は、加熱時間の延長後における電気抵抗値が閾値を超えると第2判定部によって判定される場合、ヒータ部による加熱を停止してよい。
 ガス警報器は、閾値設定部を更に備えてよい。閾値設定部は、ヒータ部による感知部の加熱開始後の感知部の電気的特性の変化率、または、2以上の時点における感知部の電気的特性によって閾値を設定してよい。
 加熱延長開始条件と加熱繰り返し条件とは異なる条件であってよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気抵抗値が第1閾値以下であると判定された場合に、ヒータ部による加熱時間を延長してよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気抵抗値が第1閾値以下であると判定された場合に、第2判定部によって加熱時間の延長後における電気抵抗値が、第1閾値より低い第2閾値以下であると判定される限り、予め定められた回数または予め定められた駆動時間を上限として、加熱時間の延長と、第2判定部による判定を繰り返してよい。上限の回数または上限の駆動時間にわたって加熱時間の延長が繰り返された後においても、第2判定部によって、加熱時間の延長後における電気抵抗値が第2閾値以下であると判定された場合には、ガス検出部は、検出対象ガスが検出されたと判断してよい。
 加熱制御部は、第1判定部によって電気抵抗値が第1閾値以下であると判定された場合に、ヒータ部による加熱時間を延長してよい。加熱制御部は、前記加熱時間の延長後における電気抵抗値が、第1閾値より低い第2閾値を超えると第2判定部によって判定される場合、ヒータ部による加熱を停止してよい。電気抵抗値が第2閾値を超えるか否かは即時に想定されてよい。設定された加熱延長時間に比べて短い時間周期で感知部の電気抵抗値が抽出されて、第2閾値と比較されてよい。電気抵抗値が第2閾値を超えると判定される場合は、加熱時間が延長されている途中であっても、ヒータ部による加熱が即座に中止されてよい。
 ガス警報器は、閾値設定部を更に備えてよい。閾値設定部は、ヒータ部による感知部の加熱開始後の感知部の電気的特性の変化率によって、第1閾値及び第2閾値の少なくとも一方を設定してよい。閾値設定部は、2以上の時点における感知部の電気的特性によって、第1閾値及び第2閾値の少なくとも一方を設定してよい。
 ガス警報器は、延長時間設定部を更に備えてよい。延長時間設定部は、ヒータ部による感知部の加熱開始後の感知部の電気的特性の変化率によって、加熱時間を延長する延長時間を設定してよい。延長時間設定部は、2以上の時点における感知部の電気的特性によって、加熱時間を延長する延長時間を設定してよい。加熱延長回数に応じて第2閾値を変化させてよい。加熱時間延長後の電気抵抗値と第2閾値の差分が予め定められた値より小さい場合には、加熱延長時間が前回の加熱延長時間より短く設定してよい。
 加熱制御部は、第1判定部によって電気抵抗値が第1閾値以下であると判定された場合に、ヒータ部による加熱時間を延長してよい。加熱制御部は、第1判定部によって電気抵抗値が第1閾値以下であると判定された場合に、第2判定部によって、加熱時間の延長後における連続する2つの時点での電気抵抗値が増加傾向を示すと判定される限り、予め定められた延長回数または予め定められた駆動時間を上限として、加熱時間の延長を続けてよい。特に、加熱制御部は、加熱時間の延長後における連続する2つの時点での電気抵抗値が増加傾向を示すと判定される限り、予め定められた延長回数または予め定められた駆動時間を上限として、加熱時間の延長と、第2判定部による判定を繰り返してよい。上限の延長回数または上限の駆動時間にわたって加熱時間の延長が続けられた後においても、第2判定部によって、加熱時間の延長後における連続する2つの時点での電気抵抗値が増加傾向を示すと判定された場合には、さらに第2判定部は、加熱時間の延長後の最後に取得された電気抵抗値が、第2閾値以下であるか判定してよい。最後に取得された電気抵抗値が第2閾値以下であると判定された場合には、ガス検出部は、検出対象ガスが検出されたと判断してよい。第2閾値は、第1閾値より低くてよい。
 加熱制御部は、ヒータ部による感知部の加熱開始後の感知部の電気的特性の変化率が、予め定められた関係を満たすと判断される場合に、ヒータ部による加熱時間を延長してよい。加熱制御部は、ヒータ部による感知部の加熱開始後の2以上の時点で取得された感知部の電気的特性が、予め定められた関係を満たすと判断される場合に、ヒータ部による加熱時間を延長してよい。加熱制御部は、ヒータ部による感知部の加熱開始後の感知部の電気的特性の変化率、または、2以上の時点で取得された電気的特性が、予め定められた関係を満たすと判断される場合に、第2判定部によって加熱時間の延長後における電気的特性が第2条件を満たす限り、予め定められた延長回数または予め定められた駆動時間を上限として、前加熱時間の延長を続けてよい。加熱制御部は、ヒータ部による感知部の加熱開始後の感知部の電気的特性の変化率、または、2以上の時点で取得された電気的特性が、予め定められた関係を満たすと判断される場合に、第2判定部によって加熱時間の延長後における電気的特性が第2条件を満たす限り、予め定められた延長回数または予め定められた駆動時間を上限として、加熱時間の延長と、第2判定部による判定を繰り返してよい。
 本発明の第2の態様においては、ガスセンサを備えるガス警報器を用いたガス検出方法を提供する。ガスセンサは、感知部を備えてよい。感知部は、検出対象ガスとの接触により電気的特性が変化してよい。ガスセンサは、ヒータ部を備えてよい。ヒータ部は、感知部を加熱してよい。電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、ヒータ部による加熱時間を延長してよい。電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、加熱時間の延長後における電気的特性が加熱繰り返し条件を満たす限り、加熱時間の延長と、加熱時間の延長後における電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすか否かについての判定を繰り返してよい。加熱時間の延長後における電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすと判定された場合には、検出対象ガスが検出されたと判断してよい。
 なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
本発明の第1実施形態のガス警報器1の概略を示す図である。 ガスセンサ100の概略構成を示す断面図である。 制御部200の概略を示す図である。 各種雰囲気でのヒータ加熱時間とセンサの電気抵抗値との関係を示す図である。 第1実施形態のガス警報器1におけるセンサの電気抵抗値と第1閾値及び第2閾値との関係を示す図である。 第1実施形態のガス警報器1による処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態のガス警報器1における制御部200の概略を示す図である。 抵抗比率と設定される閾値との関係の一例を示す図である。 第2実施形態のガス警報器1による閾値設定処理の一例を示すフローチャートである。 抵抗比率と設定される延長時間との関係の一例を示す図である。 第2実施形態のガス警報器1による延長時間設定処理の一例を示す図である。 第3実施形態のガス警報器1による処理の一例を示すフローチャートである。 第3実施形態における処理を説明する図である。 第4実施形態のガス警報器1による処理の一例を示すフローチャートである。 第5実施形態のガス警報器1による処理の一例を示すフローチャートである。
 以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
 図1は、本発明の第1実施形態のガス警報器1の概略を示す図である。本例のガス警報器1は、検出対象ガスを検出した場合に警報を発報する。検出対象ガスは、可燃性ガスであってよい。検出対象ガスは、メタンを主成分とする都市ガスであってよく、プロパンおよびブタンを主成分とするLPガスであってもよい。また、ガス警報器1は、CO(一酸化炭素)の検知機能が搭載されていてもよい。この場合は、COも、検出対象ガスに含まれる。
 ガス警報器1は、ガスセンサ100、制御部200、電源300、表示部400、警報発生部500、及び外部インタフェース600を備える。ガスセンサ100は、検出対象ガスの有無を検出する。ガスセンサ100は、ガス警報器1が設置されている雰囲気中の検出対象ガスを検出する。本例のガス警報器1は、検出対象ガス以外のガス(非検出対象ガス)が存在する場合であっても、センサの加熱時間を延長する回数または時間を適宜に変更することで、必要以上に加熱時間が延長されるのを防止して、消費電力を抑える。
 制御部200は、マイクロコンピュータであってよい。制御部200は、CPU及び周辺回路を備えてよい。制御部200は、ガスセンサ100、表示部400、警報発生部500、及び外部インタフェース600と接続されており、これらの各部を制御する。
 電源300は、ガスセンサ100及び制御部200と接続されている。電源300は、ガスセンサ100及び制御部200に電力を供給する。電源300は、例えば、電池である。電池は、一次電池または二次電池であってよい。但し、電源300は、電池の場合に限られず、AC100V等の商用電源と定電圧回路とにより構成されてもよい。
 表示部400は、制御部200と接続されている。表示部400は、ガスセンサ100により検出対象ガスが検出された場合に、検出結果の情報を表示する。検出結果の情報には、検出対象ガスの種類及び濃度が含まれてよい。警報発生部500は、制御部200と接続されている。警報発生部500は、ガスセンサ100により検出対象ガスが検出された場合に、警報音を発する。警報発生部500は、ガス警報器1の異常を検知した場合にも、警報音を発してよい。
 外部インタフェース600は、制御部200と接続されている。外部インタフェース600は、ガスセンサ100により検出対象ガスが検出された場合に、予め定められた電圧等の電気信号を外部に出力する。
 図2は、ガスセンサ100の概略構成を示す断面図である。本例のガスセンサ100は、薄膜マイクロセンサである。本例のガスセンサ100は、シリコン基板20と、熱絶縁支持層25と、ヒータ部として機能するヒータ層30と、電気絶縁層40と、ガス検知層50とを備える。シリコン基板20には、貫通孔21が設けられている。ガス検知層50は、接合層51と、ガス検知層電極52と、感知部53と、選択燃焼層54とを備えている。
 感知部53は、例えば、SnO、In、WO、ZnO、TiO等の金属酸化物を主成分とするセンサ抵抗として形成される。感知部53の電気的特性は、検出対象ガスとの接触により変化する。具体的には、感知部53が検出対象ガスと接触することにより、感知部53の電気的特性として電気抵抗値が変化する。ヒータ層30は、感知部53を加熱する。ヒータ層30によって、感知部53を加熱したときの感知部53の電気抵抗値を用いて検出対象ガスが検出される。
 選択燃焼層54は、例えば、Pd、PdO、及びPt等の少なくとも一種の触媒を担持した焼結体である。一例において、選択燃焼層54は、触媒担持Al焼結体であり、Cr、Fe、Ni、ZrO、SiO、ゼオライト等の金属酸化物を主成分として形成されてもよい。シリコン基板20はシリコンウェハーから構成される。
 メタン(CH)センサのようなガスセンサ100の設置環境の雰囲気において、検出対象ガスと、非検出対象ガスとが存在し得る。非検出対象ガスとしては、酸素、窒素、炭酸ガス、水蒸気、及び低沸点の炭化水素系ガスなどのガス種が共存し得る。非検出対象ガスには、劣化原因ガスと、干渉ガスとが含まれる。劣化原因ガスは、ガスセンサ100にとって特性劣化を引き起こすガス種である。干渉ガスとは、ガスセンサ100の感知部53の電気抵抗値を変動させて、あたかも検出対象ガスが存在するかのように誤検出を誘発するガス種である。
 選択燃焼層54は、低沸点の炭化水素系ガス、例えば、アルコール等の揮発性有機化合物(VOC)を選択的に燃焼することによってガスセンサ100の出力への影響を低減している。また、ガスセンサ100へのガス導入口に活性炭吸着層を設けて、劣化原因ガスを吸着除去している。しかしながら、ガスセンサ100の設置環境によっては、干渉ガス及び劣化原因ガスを除去しきれない場合がある。例えば、活性炭吸着層に吸着した低沸点の炭化水素系ガスが、吸着してからの時間経過及び周囲環境の変化によって脱離及び再放出され、ガスセンサ100のパッケージ内に、再放出された炭化水素系ガスが高濃度に存在する状態が発生し得る。
 本例のガス警報器1は、非検出対象ガスを選択燃焼層54で除去しきれずに、感知部53の電気抵抗値が影響を受ける場合であっても、検出対象ガスを検出対象ガス以外のガスと区別して検出することができるとともに、消費電力を低減することができるように制御する。
 図3は、制御部200の概略を示す図である。制御部200は、ガス検出部2、加熱制御部4、第1判定部6、第2判定部8、及び記憶部10を備える。したがって、本例のガス警報器1は、これら各部を備えている。制御部200は、表示制御部12、警報制御部14、及び出力制御部16を備えてよい。表示制御部12は、ガス検出部2から入力される信号に基づいて表示部400が検出結果を表示するように制御する。警報制御部14は、ガス検出部2から入力される信号に基づいて、警報発生部500が警報音を発するように制御する。出力制御部16は、ガス検出部2から入力される信号に基づいて、外部インタフェース600が検出内容に応じた電圧等の電気信号を出力するように制御する。制御部200の各部の機能は、マイクロコンピュータ及び記憶素子で実現されてよい。
 ガス検出部2は、ガスセンサ100の感知部53の電気的特性に基づいて検出対象ガスを検出する。ガス検出部2は、感知部53の電気的特性としての電気抵抗値に基づいて検出対象ガスを検出してよい。加熱制御部4は、ヒータ層30による加熱を制御する。第1判定部6は、感知部53の電気的特性が第1条件を満たすか否かを判定する。第1条件は、加熱延長開始条件であってよい。第1判定部6は、感知部53の電気的特性が加熱延長開始条件を満たすか否かを判定してよい。第2判定部8は、感知部53の電気的特性が第2条件を満たすか否かを判定してよい。第2条件は、例えば、加熱繰り返し条件である。第2判定部8は、加熱繰り返し条件を満たすか否かを判定してよい。記憶部10は、各種の判定に用いられる加熱延長開始条件及び加熱繰り返し条件を記憶してよい。例えば、記憶部10は、各種の判定に用いられる閾値を記憶する。また、記憶部10は、ガス警報器1が警報を発したときの履歴を履歴データとして記憶してもよい。記憶部10は、加熱時間を延長した履歴についても加熱時間延長履歴データとして記憶してよい。
 本例のガスセンサ100においては、予め定められた周期Tにおいて、ガスを検知するときのみヒータ層30がパルス駆動される。すなわち、加熱制御部4は、一定のパルス幅の時間において、ヒータ層30に電圧を印加する。本例のガスセンサ100においては、加熱制御部4は、30秒以上60秒以下の周期Tにおいて、50m秒以上500m秒以下のパルス幅でヒータ層30をパルス駆動して、ヒータ層30の温度を400°C以上500°C以下まで上昇させる。
 加熱制御部4は、第1判定部6によって感知部53の電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判断される場合、ヒータ層30による加熱時間を延長する。本例のように、ガスを検出するときのみヒータ層30をパルス駆動して、残りの時間を休止させる間欠駆動型のガス警報器1の場合には、ヒータ層30をパルス駆動している駆動時間が加熱時間である。そして、加熱制御部4は、第1判定部6によって感知部53の電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、ヒータ層30による加熱時間を延長してよい。加熱制御部4は、加熱時間の延長後における感知部53の電気的特性が第2条件を満たすか否かについての第2判定部8による判定結果に応じて、ヒータ層30による加熱時間の延長を続けてよい。ガス検出部2は、延長時間後における感知部53の電気的特性に応じて、検出対象ガスが検出されたと判断してよい。本例において、加熱制御部4は、第2判定部8によって電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすと判定される限り、加熱時間の延長と、第2判定部8による判定を繰り返す。加熱制御部4は、第2判定部8によって電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすと判定される限り、予め定められた回数または予め定められた駆動時間を上限として、加熱時間の延長と、第2判定部8による判定を繰り返してよい。
 上限の回数または上限の駆動時間にわたって加熱時間の延長が繰り返された後においても、第2判定部8によって電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすと判定された場合には、ガス検出部2は、検出対象ガスが検出されたと判断する、本例では、加熱延長開始条件と加熱繰り返し条件とは異なる条件である。本例では、加熱延長開始条件として、感知部53の電気抵抗値が第1閾値以下であることが定められている。一方、加熱繰り返し条件として、感知部53の電気抵抗値が第1閾値より低い第2閾値以下であることが定められている。第2閾値は、検出対象のメタン等のガス警報濃度の下限に相当する値であってよい。第2閾値は、警報を発するか否かの判定するための警報判定閾値であってよい。第1閾値は、警報判定閾値より高い抵抗値に設定されてよい。
 なお、加熱制御部4は、感知部53の電気抵抗値が第2閾値を超える場合には、加熱停止条件を満たすとして、加熱を中止するように制御してもよい。加熱停止条件は、第2条件の一例であってよい。この場合は、第2判定部8は、感知部53の電気的特性が加熱停止条件を満たすか否かを判定する。記憶部10は、各種の判定に用いられる加熱停止条件を記憶してよい。加熱制御部4は、第1判定部6によって感知部53の電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判断される場合、ヒータ層30による加熱時間を延長する。
 そして、加熱制御部4は、第1判定部6によって感知部53の電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、第2判定部8によって、加熱時間の延長後における電気的特性が加熱停止条件を満たすと判定されるまで加熱時間の延長を続け、予め定められた延長時間後における電気的特性が加熱停止条件を満たさないと判定された場合には、ガス検出部2は、検出対象ガスが検出されたと判断してよい。
 加熱停止条件として、感知部53の電気抵抗値が第2閾値を超えることが定められてよい。この場合、加熱制御部4は、第1判定部6によって電気抵抗値が第1閾値以下であると判定された場合に、ヒータ層30による加熱時間を延長し、第2判定部8によって加熱時間の延長後における電気抵抗値が、第2閾値を超えるまで加熱時間の延長を続け、予め定められた延長時間後における感知部53の電気抵抗値が第2閾値を超えないと判定された場合に、ガス検出部2は、検出対象ガスが検出されたと判断してよい。
 制御部200は、加熱停止条件を満たすか否かについて、リアルタイムに測定および判断してよい。感知部53の電気抵抗値が第2閾値を超えるか否かが即時に測定されてよい。ここで、リアルタイムの測定には、設定された加熱延長時間に比べて短い時間周期で感知部53の電気抵抗値を抽出する場合が含まれる。一例として、制御部200が、マイクロコンピュータの仕様によって定められる最短サンプリング時間で感知部53の電気抵抗値を抽出して、第2閾値と比較してよい。これに代えて、第2判定部8は感知部53の電気抵抗値と第2閾値との比較のためにコンパレータを用いてもよい。この場合、コンパレータが、電気抵抗値に応じた電流値または電圧値と第2閾値に応じた電流値または電圧値とを比較する。コンパレータは、感知部53の電気抵抗値が第2閾値を超えたときに出力信号を切り替える。
 このような構成によれば、一旦、加熱延長時間が認められて加熱時間が延長されている途中であっても、加熱停止条件を満たす場合には、即座に、加熱が中断される。感知部53の電気抵抗値が第2閾値を超える場合には、検出対象ガスが存在しないと判断できるので、もはや加熱を継続する必要がない。したがって、即座に加熱を打ち切ることによって、省電力化を実現することができる。
 図4は、各種雰囲気でのヒータ加熱時間とセンサの電気抵抗値との関係を示す図である。具体的には、図4は、500m秒のパルス幅でヒータ層30を駆動して感知部53を加熱した場合における感知部53の電気抵抗値の変化を示している。図4では、検出対象ガスがメタンであり、非検出対象ガスがアルコールである。一例において、感知部53が350°C以上450°C以下に加熱されてよく、特に、感知部53が400°C程度に加熱されてよい。
 メタン雰囲気の場合、感知部53の電気抵抗値が極小値を示す温度は、400°C程度である。このため、図4に示されるとおり、検知対象ガスであるメタン雰囲気の場合には、ヒータ層30の通電時における加熱時間と、感知部53の電気抵抗値との関係において、時間が経過するにつれて感知部53の温度が400°Cに近づくので電気抵抗値が漸次減少し、所定の値に近づいて安定化する軌跡を描く。一方、非検出対象ガスの場合には、感知部53の電気抵抗値が極小値を示す温度は、400°Cより低い。このため非検出対象ガス雰囲気では、後述するように、ヒータ層30への通電時における通電時間と電気抵抗値との関係において、時間が経過するにつれ電気抵抗値が漸次減少し、所定の極小値を経て緩やかに増加に転じる軌跡を描く。例えば、加熱開始後0m秒以上40m秒の範囲では、加熱時間の増加に伴って、感知部53の電気抵抗値が減少する。加熱開始後40m秒以上500m秒の範囲では、加熱時間の増加に伴って、感知部53の電気抵抗が増加する。一例において、感知部53の電気抵抗値は、加熱開始後20m秒以上40m秒の範囲の何れかの時点において極小値を持つ。
 特に、高濃度のアルコール雰囲気における感知部53の電気抵抗値は、加熱開始後の所定の時間の間、検出対象ガスであるメタン雰囲気における感知部53の電気抵抗値を下回っている。しかしながら、図4に示される例においては、ヒータ層30をパルス駆動している通電時間である加熱時間を延長することによって、非検出対象ガス雰囲気における感知部53の電気抵抗値を増加させることができる。一方、検出対象ガス雰囲気の場合には、加熱時間を延長しても、感知部53の電気抵抗値は、それほど増加しない。このように、検出対象ガス雰囲気と被検出対象ガス雰囲気とでは、加熱開始後の時間に応じた電気的特性の変化の違いがある。したがって、加熱時間を延長することで、検出対象ガスを非検出対象ガスと区別して検出することができる。
 アルコール等の非検出対象ガスのセンサ近傍濃度が高いほど、アルコール等の雰囲気中での感知部53の電気抵抗値が増加するまでに必要な加熱時間が長くなる。したがって、検知対象ガス(メタン)とアルコール等の揮発性有機化合物との区別が可能になるまでの加熱時間が長くなる。本ガスセンサ構成によれば、フィルタでの拡散制限と、選択燃焼層54での燃焼反応がバランスすることによって、アルコール等の揮発性有機化合物のセンサ近傍濃度が最大400ppm程度となることを見出した。そして、センサ近傍濃度が最大400ppm程度の場合には、500m秒の加熱時間であれば、検知対象ガス(メタン)とアルコール等の揮発性有機化合物との区別が可能であることが見出された。ここで、フィルタは、ガスセンサ100が設けられるキャップの開口部に設けられる活性炭吸着層であってよい。選択燃焼層54は、ガスセンサ100に設けられるセンサ触媒層である。センサ近傍濃度は、ガスセンサ100が設けられるキャップの内部空間における濃度である。
 図5は、第1実施形態のガス警報器1におけるセンサの電気抵抗値と第1閾値及び第2閾値との関係を示す図である。図5の横軸は、パルス駆動している通電時間である加熱時間を示す。本例では、ヒータ層30による加熱時間の初期値は100m秒であり、100m秒単位で加熱時間を延長し、延長回数の上限は4回であるとする。
 図5には、非検出ガスの特性のサンプルが4つ(A1、A2、A3、A4)と、検出対象ガスの特性のサンプルが1つ(B1)が示されている。加熱制御部4は、常時駆動として、100m秒のパルス幅でヒータ層30を駆動して感知部53を加熱する。ガス検出部2は、加熱開始から100m秒経過後の時点、すなわち、パルス駆動の最終時点における感知部53の電気抵抗値R100を取得してよい。但し、ガス検出部2は、この場合に限られず、加熱開始後の任意に定められた時点での感知部53の電気抵抗値を第1閾値との比較対象として検出してよい。第1判定部6は、電気抵抗値R100が第1閾値以下であるかを判定する。加熱制御部4は、第1判定部6によって電気抵抗値R100が第1閾値以下であると判定された場合に、ヒータ層30による加熱時間を100m秒から200m秒に延長する。
 図5の例では、サンプル(A1)は、電気抵抗値R100が第1閾値より大きいので、加熱延長開始条件を満たさないため、延長されない。一方、サンプル(A2、A3、A4)及びサンプル(B1)は、電気抵抗値R100が第1閾値以下なので、加熱延長開始条件を満たすため、加熱時間が100m秒から200m秒に延長される。
 加熱制御部4は、第1判定部6によって電気抵抗値R100が第1閾値以下であると判定された場合に、第2判定部8によって、加熱時間の延長後における電気抵抗値が第2閾値以下であると判定される限り、予め定められた回数を上限として、加熱時間の延長と、第2判定部8による判定を繰り返す。加熱時間の延長後における電気抵抗値は、延長された加熱時間である200m秒の最終時点における電気抵抗値R200であってよく、その他の任意の時点での電気抵抗値であってもよい。
 図5の例では、サンプル(A2、A3、A4、及びB1)は、100m秒から200m秒に延長された後の延長加熱時における電気抵抗値、例えば、加熱開始後200m秒後の電気抵抗値R200が、第2閾値以下であるので、再度、加熱時間が100m秒だけ延長されて、加熱時間が200m秒から300m秒に延長される。サンプル(A2)は、300m秒に延長された後の延長加熱時における感知部53の電気抵抗値、例えば、加熱開始後300m秒後の電気抵抗値R300が、第2閾値より大きい。したがって、サンプル(A2)における感知部53の電気抵抗値の低下は、非対象ガスによる一時的な影響にすぎないと判断され、加熱時間は300m秒から400m秒へと延長されない。
 但し、例えば、サンプル(A2)に関して、必ずしも、加熱開始後300m秒後を待って、感知部53の電気抵抗値が第2閾値より大きいか否かを判断する必要はない。例えば、サンプル(A2)について、感知部53の電気抵抗値が第2閾値より大きいか否かについて、リアルタイムに測定および判断してよい。リアルタイムの測定によって、感知部53の電気抵抗値が第2閾値より大きいと判断される場合には、加熱時間が300m秒まで延長されている途中であっても、即時に加熱を中断することができる。図5に示される場合、サンプル(A2)については、リアルタイムの測定によれば、加熱開始後220m秒の時点で、感知部53の電気抵抗値が第2閾値より大きくなる。したがって、加熱開始後300m秒まで延長を継続することなく、加熱開始後220m秒の時点で即時に加熱を中断することができる。これにより、さらに省電力化を達成することができる。
 サンプル(A3)については、300m秒に延長された後の延長加熱時における感知部53の電気抵抗値、例えばR400が、第2閾値より大きいと判定されるので、加熱制御部4は、加熱時間を400m秒から500m秒へと延長しない。
 サンプル(A4)及びサンプル(B1)については、加熱時間が100m秒から上限となる4回の延長を得て500m秒まで延長される。上限となる回数にわたって加熱時間の延長が繰り返された後においても、第2判定部8によって、加熱時間の延長後における電気抵抗値が加熱繰り返し条件を満たすか判定される。本例では、加熱時間の延長後における電気抵抗値が第2閾値以下であるかが判定される。上限の回数にわたって加熱時間の延長が繰り返された後においても、第2判定部8によって、加熱時間の延長後における電気抵抗値が第2閾値以下であると判定された場合には、ガス検出部2は、検出対象ガスが検出されたと判断する。一方、上限の回数にわたって加熱時間の延長が繰り返された後において、電気抵抗値が第2閾値を上回った場合には、ガス検出部2は、非検出対象ガスによる影響であると判断する。
 本例では、サンプル(A4)においては、上限となる回数にわたって加熱時間の延長が繰り返された後において、加熱時間の延長後における電気抵抗値、例えば加熱開始後500m秒での電気抵抗値R500が第2閾値より大きいので、ガス検出部2は、非検出対象ガスによる影響であると判断する。一方、サンプル(B1)においては、上限となる回数にわたって加熱時間の延長が繰り返された後において、加熱時間の延長後における電気抵抗値、例えば加熱開始後500m秒での電気抵抗値R500が第2閾値以下であるので、ガス検出部2は、検出対象ガスが検出されたと判断する。
 なお、ヒータ層30は、印加される電圧に応じて温度が変化する。本例では、第1判定部6による判定と、第2判定部8による判定とは、ヒータ層30に同一電圧を印加した状態で行う。したがって、第1判定部6による判定と、第2判定部8による判定とを異なる温度で実行する場合と比べて温度制御が簡略化できる。
 本例においては、加熱時間の初期値が100m秒であり、加熱時間を100m秒ずつ延長する場合であって、延長回数の上限が4回であったが、本例のガス警報器1は、これらの場合に限られない。また、延長回数の上限に代えて、駆動時間の上限を用いて制御してもよい。ここで、駆動時間の上限とは、加熱時間の初期値に最終的な延長時間を合算した時間の上限を意味する。加熱時間の初期値、延長時間、及び延長回数または駆動時間の上限についての情報は、予め記憶部10に記憶されてよい。本例では、第2閾値として一定の値が用いられる場合を説明したが、延長回数に応じて第2閾値を変化させてもよい。この場合は、延長回数に応じて第2閾値が予め定められる。また、加熱時間延長後の電気抵抗値を取得し、抵抗値と第2閾値を比べて差分が大きければ、延長時間を前回の延長時間より長く設定し、抵抗値と第2閾値の差分が小さければ、延長時間を前回の延長時間より短く設定することもできる。延長時間を任意に設定することで消費電力を抑えることが可能である。例えば、図5において、サンプル(A2)の加熱開始後200m秒後の電気抵抗値R200がR(A2)であり、サンプル(A3)の加熱開始後200m秒後の電気抵抗値R200がR(A3)である場合、R(A2)と第2閾値との差分が予め定められた値より小さい場合には、延長時間を前回の延長時間より短く設定することもできる。R(A3)と第2閾値との差分が予め定められた値より大きい場合には、延長時間を前回の延長時間より長く設定することもできる。
 図6は、第1実施形態のガス警報器1による処理の一例を示すフローチャートである。図6は、検出対象ガスとの接触により電気的特性が変化する感知部53と、感知部53を加熱するヒータ層30と、を含むガスセンサ100を備えるガス警報器1を用いたガス検出方法を説明する。
 加熱制御部4は、ヒータ層30を通常駆動する(ステップS101)。例えば、加熱制御部4は、45秒の周期Tにおいて、100m秒のパルス幅でヒータ層30をパルス駆動して、ヒータ層30の温度が400°C以上500°C以下である高温領域に含まれるようにする。加熱制御部4は、残りの時間においてヒータ層30の駆動を休止する(OFF)。しかし、通常駆動は、このようなHigh-OFF方式の場合に限られない。一酸化炭素についても検出する場合には、ヒータ層30の温度を、高温領域とした後に、100°C程度の低温領域に降温してから、ヒータ層30の駆動を休止するHigh-Low-Off駆動が採用されてよい。また、ヒータ層30の温度を、高温領域とした後に、ヒータ層30の駆動を休止し、その後に、ヒータ層30の温度を低温領域とした後に、ヒータ層30の駆動を休止するHigh-Off-Low-Off駆動が採用されてもよい。
 ガス検出部2は、検知時におけるガスセンサ100の感知部53の電気抵抗値を取得する(ステップS102)。例えば、ガス検出部2は、パルス駆動の最終時点における感知部53の電気抵抗値を取得する。但し、検知時は、この場合に限られず、任意の時点であってよい。第1判定部6は、取得された電気抵抗値が第1閾値以下であるか判定する(ステップS103)。ステップS103の処理は、感知部53の電気的特性が加熱延長開始条件を満たすか否かを判定する処理の一例である。取得された電気抵抗値が第1閾値より大きいと判定される場合には(ステップS103:NO)、加熱時間を延長することなく、処理がステップS101に戻る。
 一方、取得された電気抵抗値が第1閾値以下であると判定される場合には(ステップS103:YES)、第1判定部6によって電気的特性が加熱延長開始条件を満たす場合に相当する。したがって、加熱制御部4は、加熱時間を延長する(ステップS104)。例えば、加熱制御部4は、加熱時間を初期値の100m秒から更に100m秒分延長して、加熱時間を200m秒に延長する。第1閾値を警報判定閾値に比べて高く設定しておくことで、感知部53の電気的特性が警報判定閾値以下とまでは言えないが、ある程度の電気的特性の変動が現れる場合に、加熱時間を延長して慎重な判断を実行することができる。
 ガス検出部2は、加熱時間延長後の電気抵抗値を取得する。例えば、ガス検出部2は、延長された加熱時間の最終時点における感知部53の電気抵抗値を取得する(ステップS105)。但し、加熱時間延長後の電気抵抗値は、延長された加熱時間の最終時点における電気抵抗値に限られない。延長された加熱時間内でリアルタイムに感知部53の電気抵抗値を取得してもよい。
 第2判定部8は、ステップS105において取得された電気抵抗値が第2閾値以下であるか判定する(ステップS106)。ステップS106の処理は、加熱時間の延長後における感知部53の電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすか否かを判定する処理の一例である。取得された電気抵抗値が第2閾値より大きいと判定される場合には(ステップS106:NO)、これ以上に加熱時間を延長することなく、処理がステップS101に戻る。したがって、ステップS106の処理は、第2判定部8によって、感知部53の電気的特性が加熱停止条件を満たすか否かを判定する処理の一例である。
 一方、取得された電気抵抗値が第2閾値以下であると判定される場合には(ステップS106:YES)、加熱制御部4は、記憶部10の履歴を参照して、既に上限回数または上限駆動時間まで延長しているかを判断する(ステップS107)。加熱時間の延長回数および駆動時間が上限に達していない場合には(ステップS107:NO)、加熱制御部4は、加熱時間を更に延長する(ステップS108)。例えば、加熱制御部4は、既に200m秒に延長されている加熱時間を更に100m秒延長して、加熱時間を300m秒とする。
 ステップS103からステップS108の処理は、電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、ヒータ層30による加熱時間を延長し、電気的特性が加熱繰り返し条件を満たす限り、予め定められた回数を上限として、加熱時間の延長と、電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすか否かについての判定を繰り返す処理の一例に対応する。また、ステップS103からステップS108の処理は、電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、ヒータ層30による加熱時間を延長し、加熱時間の延長後における電気的特性が加熱停止条件を満たすと判定されるまで(ステップS106:NO)、加熱時間の延長を続ける処理の一例に対応する。
 既に加熱期間の延長回数および駆動時間が、上限回数または上限時間に達している場合には(ステップS107:YES)、ガス検出部2は、検出対象ガスを検出したと判断する(ステップS109)。警報制御部14は、警報発生部500に制御信号を送信する。制御信号を受けた警報発生部500は、警報を発する(ステップS109)。
 ステップS107及びステップS109の処理は、上限の回数または上限の駆動時間にわたって加熱時間の延長が繰り返された後においても、電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすと判定された場合に検出対象ガスが検出されたと判断する処理の一例に対応する。また、ステップS107及びステップS109の処理は、予め定められた延長時間後における電気的特性が加熱停止条件を満たさないと判定された場合には、ガス検出部2は、出対象ガスが検出されたと判断する処理の一例に対応する。
 本例によれば、加熱制御部4は、必要に応じて加熱時間を延長するので、検出対象ガスを非検出対象ガスと区別して検出することができる。これにより、検出対象ガスが存在しないにもかかわらず、警報が発することが未然に防止される。
 本例によれば、加熱制御部4は、加熱時間を状況に応じて延長するか否かを決定するのみならず、加熱時間を延長する場合であっても一律の長さに延長するのではなく、状況に応じて延長回数を変更する。したがって、加熱時間を一律に長く延長する場合と比べて消費電力を低減することができる。
 以上のとおり、第1実施形態のガス警報器1においては、加熱延長開始条件として、予め定められた第1閾値を用い、加熱繰り返し条件として、予め定められた第2閾値を用いる場合を説明した。また、加熱時間を延長する延長時間として、予め定められた時間単位(例えば、100m秒)を用いて、加熱時間の延長が繰り返される場合を説明した。しかしながら、本発明は、この場合に限られない。
 図7は、本発明の第2実施形態のガス警報器1における制御部200の概略を示す図である。本例のガス警報器1は、制御部200の機能として、閾値設定部60と延長時間設定部70を備える。その他の構造は、第1実施形態のガス警報器1の場合と同様である。なお、図7の例では、ガス警報器1が、閾値設定部60と延長時間設定部70の双方を備える場合が示されているが、この場合に限れない。ガス警報器1は、閾値設定部60と延長時間設定部70のどちらか一方を備えてよい。
 閾値設定部60は、ヒータ層30による感知部53の加熱開始後の感知部53の電気的特性の変化率によって閾値を設定してよい。あるいは、閾値設定部60は、2以上の時点における感知部53の電気的特性によって、閾値を設定してよい。本例は、第1閾値及び第2閾値の双方を設定するために、第1閾値設定部62及び第2閾値設定部64を備える。第1閾値設定部62は、加熱開始後の感知部53の電気的特性の変化率によって第1閾値を設定してよい。あるいは、第1閾値設定部62は、2以上の時点における感知部53の電気的特性によって、第1閾値を設定してよい。一方、第2閾値設定部64は、加熱開始後の感知部53の電気的特性の変化率によって第2閾値を設定してよい。あるいは、第2閾値設定部64は、2以上の時点における感知部53の電気的特性によって、第2閾値を設定する。しかしながら、閾値設定部60は、この場合に限られず、第1閾値及び第2閾値の少なくとも一方を設定してもよい。
 延長時間設定部70は、ヒータ層30による感知部53の加熱開始後の感知部53の電気的特性の変化率によって、加熱時間を延長する延長時間を設定してよい。延長時間設定部70は、2以上の時点における感知部53の電気的特性によって、加熱時間を延長する延長時間を設定してよい。
 図8は、抵抗比率と設定される閾値との関係の一例を示す図である。閾値設定部60は、ヒータ層30による感知部53の加熱開始後の2以上の時点における感知部53の電気抵抗値の比率を算出する。特に、閾値設定部60は、非検出対象ガスの雰囲気において感知部53の電気抵抗値が極小値を示す時点における感知部53の電気抵抗値と、それより後の時点における感知部53の電気抵抗値との比率を算出してよい。
 本例では、加熱開始後40m秒後に感知部53の電気抵抗値が極小値を示す。閾値設定部60は、加熱開始後40m秒後の感知部53の電気抵抗値R40と、加熱開始後90m秒後の感知部53の電気抵抗値R90との比率にしたがって、第1閾値及び第2閾値の少なくとも一方の閾値を設定してよい。但し、加熱開始後40m秒後のタイミングにおける感知部53の電気抵抗値R40と加熱開始後200m秒後のタイミングにおける感知部53の電気抵抗値R200との比率であるR200/R40に対応して閾値が算出されてもよく、その他の電気抵抗比率が算出されてもよい。また、加熱開始後の2以上の時点における感知部53の電気的特性の比率を用いる代わりに、ヒータ層30による感知部53の加熱開始後の感知部53の電気的特性の変化率によって、第1閾値及び第2閾値の少なくとも一方の閾値を設定してよい。
 本例では、R90をR40で除した抵抗比率が1以下の所定の範囲に含まれる場合には、閾値が一定であってよい。抵抗比率が1を超える場合には、抵抗比率が高くなるにつれて、閾値が低くなるように設定されてよい。R90をR40で除した抵抗比率が1に比べて格段に高い場合は、極小値の付近での感知部53の電気抵抗値の落ち込みが検出対象ガス雰囲気の場合に比べて大きい場合に対応する。この場合には、非対象ガスによる影響があると考えられるため、閾値を低くする。特に、第2閾値を低く設定することによって、加熱時間が不必要に延長されることを防止することができる。
 図9は、第2実施形態のガス警報器1による閾値設定処理の一例を示すフローチャートである。ガス検出部2は、加熱開始後T1時間経過後における感知部53の電気抵抗値を取得する(ステップS201)。加熱開始後T1時間経過時は、上記のように、加熱開始後40m秒前後であってよい。更に、ガス検出部2は、加熱開始後T2時間経過後における感知部53の電気抵抗値を取得する(ステップS202)。
 閾値設定部60は、加熱開始後T1時間経過時での感知部53の電気抵抗値と、加熱開始後T2時間経過時での感知部53の電気抵抗値との電気抵抗比率(例えば、R90/R40)を算出する(ステップS203)。閾値設定部60は、算出された電気抵抗比率によって、第1閾値及び第2閾値の少なくとも一方の閾値を設定する(ステップS204)。電気抵抗比率と閾値(第1閾値及び第2閾値)との関係を示すテーブル情報または数式が記憶部10に格納されてよい。この場合、閾値設定部60は、記憶部10内に格納されたテーブル情報または数式を参照しつつ、電気抵抗比率に対応する第1閾値を設定してよい。
 図10は、抵抗比率と設定される延長時間との関係の一例を示す図である。延長時間設定部70は、ヒータ層30による感知部53の加熱開始後の2以上の時点における感知部53の電気抵抗値の比率を算出する。特に、延長時間設定部70は、非検出対象ガスの雰囲気において感知部53の電気抵抗値が極小値を示す時点における感知部53の電気抵抗値と、それより後の時点における感知部53の電気抵抗値との比率を算出してよい。
 図10に示される例では、抵抗比率(例えば、R90/R40)の値に応じて、延長時間が200m秒、300m秒、400m秒、及び500m秒という複数の候補のうちから設定される。抵抗比率(例えば、R90/R40)が大きくなるにしたがって、延長時間が長くなるように設定される。R90をR40で除した抵抗比率が1に比べて格段に高い場合は、極小値の付近での感知部53の電気抵抗値の落ち込みが検出対象ガス雰囲気の場合と比べて大きい場合に対応する。この場合には、非対象ガスによる影響があると考えられるため、延長時間を長くする。一方、抵抗比率が低い場合には、非対象ガスによる影響が小さいと考えられるため、延長時間を短く抑えて、消費電力を軽減する。また、加熱開始後の2以上の時点における感知部53の電気的特性の比率を用いる代わりに、ヒータ層30による感知部53の加熱開始後の感知部53の電気的特性の変化率によって、延長時間が設定されてもよい。
 図11は、第2実施形態のガス警報器1による延長時間設定処理の一例を示す図である。ステップS301からステップS303の処理は、図9におけるステップS201からステップS203の処理と同様である。したがって、繰り返しの説明を省略する。延長時間設定部70は、算出された電気抵抗比率によって、延長時間を設定する(ステップS304)。電気抵抗比率と延長時間との関係を示すテーブル情報または数式が記憶部10に格納されてよい。この場合、延長時間設定部70は、記憶部10内に格納されたテーブル情報または数式を参照しつつ、電気抵抗比率に対応する延長時間を設定する。
 第1判定部6によって電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、ステップS304で設定された延長時間だけ延長してよい。例えば、電気抵抗値が第1閾値以下であると判定される場合には、ステップS304で設定された延長時間だけ延長される。同様に、第2判定部8によって、加熱時間の延長後における電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすと判定される限り、予め定められた回数を上限として加熱時間が延長される場合にも、ステップS304で設定された延長時間だけ延長してよい。延長回数の上限は、延長時間の長さに応じて変更されてよい。一回あたりの延長時間が短く設定される場合には、延長回数の上限を多くし、一回あたりの延長時間が長く設定される場合には、延長回数の上限が少なくなってよい。
 図12は、第3実施形態のガス警報器1による処理の一例を示すフローチャートである。図13は、第3実施形態における処理を説明する図である。上述した第1実施形態及び第2実施形態におけるガス警報器1では、加熱延長開始条件及び加熱繰り返し条件が、閾値との比較関係として与えられる場合を説明した。しかしながら、本発明はこれらの場合に限られない。例えば、加熱延長開始条件は、第1閾値との比較関係として与えられる一方、加熱繰り返し条件は、閾値との比較関係としてではなく、感知部53の電気抵抗値の増加傾向を示すか否かによって規定されてもよい。
 図12において、ステップS401からステップS404の処理は、図6における第1実施形態のステップS101からステップS104の処理と同様である。ガス検出部2は、加熱時間延長後の連続する2つの時点での感知部53の電気抵抗値を取得する(ステップS405)。第2判定部8は、ステップS405で取得した連続する2つの時点での電気抵抗値が増加傾向を示すかを判定する(ステップS406)。連続する2つの時点としては、加熱時間の延長前における感知部53の電気抵抗値と今回の加熱時間の延長後における感知部53の電気抵抗値とを比較してもよい。ステップS406の処理は、加熱時間の延長後における電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすか否かを第2判定部8によって判定する処理の一例である。
 例えば、加熱時間の初期値が100m秒であり、ステップS404で100m秒から200m秒に加熱時間が延長された場合であれば、加熱開始100m秒後の感知部53の電気抵抗値R100と、加熱開始200m秒後の感知部53の電気抵抗値R200とを、連続する2つの時点での電気抵抗値とする。但し、本例の処理は、この場合に限られず、加熱時間が長くなるにしたがって感知部53の電気抵抗値が増加傾向を示すか否かを判定できる処理であればよい。
 第2判定部8が、連続する2つの時点での電気抵抗値が増加傾向を示さないと判定する場合には(ステップS406:NO)、これ以上加熱時間を延長しない。したがって、ステップS406の処理は、第2判定部8によって、感知部53の電気的特性が加熱停止条件を満たすか否かを判定する処理の一例である。連続する2つの時点での電気抵抗値が増加傾向を示さずに、減少傾向または一定を示す場合には、ガス検出部2は、検出対象ガスを検出したと判断してよい(ステップS410)。なお、連続する2つの時点での電気抵抗値が増加傾向を示さずに減少傾向または一定を示すのみで判断せずに、更に、電気抵抗値が予め定められた警報判定用の閾値以下である場合に、ガス検出部2は、検出対象ガスを検出したと判断してもよい。警報制御部14は、警報発生部500に制御信号を送信する。制御信号を受けた警報発生部500は、警報を発する(ステップS409)。
 一方、第2判定部8によって、連続する2つの時点での電気抵抗値が増加傾向を示すと判定される場合には(ステップS406:YES)、加熱制御部4は、記憶部10の履歴を参照して、既に上限回数まで延長しているかを判断する(ステップS407)。加熱時間の延長回数または駆動時間が上限に達していない場合には(ステップS407:NO)、加熱制御部4は、加熱時間を更に延長する(ステップS408)。加熱制御部4は、既に200m秒に延長されている加熱時間を更に100m秒延長して、加熱時間を300m秒としてよい。
 既に加熱期間の延長回数が、上限回数に達している場合には(ステップS407:YES)、さらに、第2判定部8は、ステップS405において加熱時間の延長後の最後に取得された電気抵抗値が第2閾値以下であるか判定する(ステップS409)。加熱時間の延長後の最後に取得された電気抵抗値が第2閾値より大きいと判定される場合には(ステップS409:NO)、これ以上、加熱時間を延長することなく、処理がステップS401に戻る。一方、加熱時間の延長後の最後に取得された電気抵抗値が第2閾値以下であると判定される場合には(ステップS409:YES)、ガス検出部2は、検出対象ガスを検出したと判断してよい(ステップS410)。以上のように、ステップS405からステップS408の処理は、第2判定部8によって、加熱時間の延長後における連続する2つの時点での電気抵抗値が増加傾向を示すと判定される限り、予め定められた延長回数または予め定められた駆動時間を上限として、加熱制御部4が、加熱時間の延長を続ける処理の一例である。また、ステップS409の処理は、上限の延長回数または上限の駆動時間にわたって加熱時間の延長が続けられた後においても、第2判定部8によって、加熱時間の延長後における連続する2つの時点での電気抵抗値が増加傾向を示すと判定された場合に、さらに第2判定部8は、加熱時間の延長後の最後に取得された電気抵抗値が、第2閾値以下であるか判定する処理の一例である。ステップS410の処理は、最後に取得された電気抵抗値が第2閾値以下であると判定された場合に、ガス検出部が、検出対象ガスが検出されたと判断する処理の一例である。
 図14は、第4実施形態のガス警報器1による処理の一例を示すフローチャートである。ステップS501の処理は、図6のステップS101の処理と同様である。ガス検出部2は、ヒータ層30による感知部53の加熱開始後の2以上の時点で感知部53の電気抵抗値を取得する(ステップS502)。電気抵抗値は、電気的特性の一例である。第1判定部6は、ヒータ層30による感知部53の加熱開始後の2以上の時点で取得された感知部53の電気抵抗値が予め定められた関係を満たすか否かを判定する。例えば、第1判定部6は、2以上の時点で取得された電気抵抗値の比率が所定の値以上であるかを判定する。第1判定部6は、加熱開始後40m秒後の感知部53の電気抵抗値R40と、加熱開始後90m秒後の感知部53の電気抵抗値R90とが、(R90/R40)>1の関係を満たすか否かを判定する。ステップS503の処理は、感知部53の電気的特性が加熱延長開始条件を満たすか否かを判定する処理の一例である。
 加熱開始後の2以上の時点で取得された感知部53の電気的特性が、予め定められた関係を満たさない場合には(ステップS503:NO)、加熱制御部4は、加熱時間を延長することなく、処理がステップS501に戻る。一方、加熱開始後の2以上の時点で取得された感知部53の電気的特性が、予め定められた関係を満たす場合には(ステップS503:YES)、第1判定部6によって電気的特性が加熱延長開始条件を満たす場合に相当する。したがって、加熱制御部4は、加熱時間を延長する(ステップS504)。なお、加熱開始後の2以上の時点で取得された感知部53の電気的特性に代えて、加熱開始後の感知部53の電気的特性の変化率を取得してもよい。この場合、2以上の時点で取得された電気抵抗値の比率に代えて、電気的特性の変化率を予め定められた値と比較することによって、延長開始条件を満たすか否かの判定(ステップS503)を実行してもよい。
 ガス検出部2は、加熱時間延長後の電気抵抗値を取得する。例えば、ガス検出部2は、延長された加熱時間の最終時点における感知部53の電気抵抗値を取得する(ステップS505)。但し、加熱時間延長後の電気抵抗値は、延長された加熱時間の最終時点における電気抵抗値に限られない。
 第2判定部8は、ステップS505において取得した1または複数の電気抵抗値が、加熱繰り返し条件を満たすか否かを判定する(ステップS506)。加熱繰り返し条件は、図6のステップS106に示されるような第2閾値との比較関係で与えられていてもよく、感知部53の電気抵抗値の増加傾向を示すか否かで規定されていてもよい。電気抵抗値が、加熱繰り返し条件を満たさないと判定される場合には(ステップS506:NO)、これ以上に加熱時間を延長することなく、処理がステップS501に戻る。したがって、ステップS506の処理は、第2判定部8によって、感知部53の電気的特性が加熱停止条件を満たすか否かを判定する処理の一例である。換言すれば、ステップS506の処理は、第2判定部8によって加熱時間の延長後における電気的特性が第2条件を満たす限り、予め定められた延長回数または予め定められた駆動時間を上限として、加熱時間の延長を続ける処理の一例である。
 一方、電気抵抗値が、加熱繰り返し条件を満たすと判定される場合には(ステップS506:YES)、ステップS507からステップS509の処理に進む。ステップS507からステップS509の処理は、図6のステップS107からステップS109の処理と同様であるので、繰り返しの説明を省略する。
 図15は、第5実施形態のガス警報器1による処理の一例を示すフローチャートである。図1から図14を用いて説明した第1から第4実施形態のガス警報器1は、加熱延長開始条件と加熱繰り返し条件とは異なる条件である場合を説明した。しかしながら、本発明は、これらの場合に限られない。加熱延長開始条件と加熱繰り返し条件とは同じ条件でああってよい。
 図15のステップS603において、第1判定部6は、取得された電気抵抗値が閾値以下であるか判定する(ステップS603)。閾値は、予め定められて記憶部10に記憶されていてもよい。また、第2実施形態として図8及び図9で説明したとおり、本例のガス警報器1も、閾値設定部60を備えてもよい。この場合、閾値設定部60が、ヒータ層30による感知部53の加熱開始後の感知部53の電気的特性の変化率、または、2以上の時点における感知部53の電気的特性によって、閾値を設定する。
 取得された電気抵抗値が閾値より大きいと判定される場合には(ステップS603:NO)、加熱時間を延長することなく、処理がステップS601に戻る。一方、取得された電気抵抗値が閾値以下であると判定される場合には(ステップS603:YES)、第1判定部6によって電気的特性が加熱延長開始条件を満たす場合に相当する。したがって、加熱制御部4は、加熱時間を延長する(ステップS604)。ガス検出部2は、加熱時間延長後の電気抵抗値を取得する(ステップS605)。第2判定部8は、ステップS605において取得された電気抵抗値が閾値以下であるか判定する(ステップS606)。ステップS606において用いられる閾値と、ステップS603において用いられる閾値とは同じである。取得された電気抵抗値が閾値より大きいと判定される場合には(ステップS606:NO)、これ以上に加熱時間を延長することなく、処理がステップS601に戻る。すなわち、加熱制御部4は、加熱時間の延長後における電気抵抗値が閾値を超えると第2判定部8によって判定される場合、ヒータ層30による加熱を停止する。したがって、ステップS606の処理は、第2判定部8によって、感知部53の電気的特性が加熱停止条件を満たすか否かを判定する処理の一例である。一方、取得された電気抵抗値が第2閾値以下であると判定される場合には(ステップS606:YES)、ステップS607からステップS609の処理が実行される。ステップS606の処理は、加熱時間の延長後における感知部53の電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすか否かを判定する処理の一例である。
 ステップS607からステップS609の処理は、図6に示されるステップS107からステップ109の処理と同様である。したがって、繰り返しの説明を省略する。本例のように、加熱延長開始条件と加熱繰り返し条件とは同じ条件である場合にも、検出対象ガスを非検出対象ガスと区別して検出することができるとともに、消費電力を低減することができる。
 以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本明細書における各実施形態は、適宜組み合わせることができる。本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
 請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須であることを意味するものではない。
1・・・ガス警報器、2・・・ガス検出部、4・・・加熱制御部、6・・・第1判定部、8・・・第2判定部、10・・・記憶部、12・・・表示制御部、14・・・警報制御部、16・・・出力制御部、20・・・シリコン基板、21・・・貫通孔、25・・・熱絶縁支持層、30・・・ヒータ層、40・・・電気絶縁層、50・・・ガス検知層、51・・・接合層、52・・・ガス検知層電極、53・・・感知部、54・・・選択燃焼層、60・・・閾値設定部、62・・・第1閾値設定部、64・・・第2閾値設定部、70・・・延長時間設定部、100・・・ガスセンサ、200・・・制御部、300・・・電源、400・・・表示部、500・・・警報発生部、600・・・外部インタフェース

Claims (15)

  1.  検出対象ガスとの接触により電気的特性が変化する感知部と、前記感知部を加熱するヒータ部と、を含むガスセンサと、
     前記感知部の電気的特性に基づいて前記検出対象ガスを検出するガス検出部と、
     前記ヒータ部による加熱を制御する加熱制御部と、
     前記感知部の電気的特性が第1条件を満たすか否かを判定する第1判定部と、
     前記感知部の電気的特性が第2条件を満たすか否かを判定する第2判定部と、を備えており、
     前記加熱制御部は、前記第1判定部によって前記電気的特性が前記第1条件を満たすと判定される場合には、前記ヒータ部による加熱時間を延長し、前記加熱時間の延長後における前記電気的特性が前記第2条件を満たすか否かについての前記第2判定部による判定結果に応じて、前記ヒータ部による加熱時間の延長を続け、延長時間後における前記電気的特性に応じて、前記ガス検出部は、前記検出対象ガスが検出されたと判断する、
     ガス警報器。
  2.  前記第1条件は、加熱延長開始条件であり、
     前記第2条件は、加熱停止条件であり、
     前記第1判定部は、前記感知部の電気的特性が加熱延長開始条件を満たすか否かを判定し、
     前記第2判定部は、前記感知部の電気的特性が加熱停止条件を満たすか否かを判定し、
     前記加熱制御部は、前記第1判定部によって前記電気的特性が前記加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、前記ヒータ部による加熱時間を延長し、前記第2判定部によって、前記加熱時間の延長後における前記電気的特性が前記加熱停止条件を満たすと判定されるまで前記加熱時間の延長を続け、予め定められた延長時間後における前記電気的特性が前記加熱停止条件を満たさないと判定された場合には、前記ガス検出部は、前記検出対象ガスが検出されたと判断する、
     請求項1に記載のガス警報器。
  3.  前記第1条件は、加熱延長開始条件であり、
     前記第2条件は、加熱繰り返し条件であり、
     前記第1判定部は、前記感知部の電気的特性が前記加熱延長開始条件を満たすか否かを判定し、
     前記第2判定部は、前記感知部の電気的特性が前記加熱繰り返し条件を満たすか否かを判定し、
     前記加熱制御部は、前記第1判定部によって前記電気的特性が前記加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、前記ヒータ部による加熱時間を延長し、前記第2判定部によって、前記加熱時間の延長後における前記電気的特性が前記加熱繰り返し条件を満たすと判定される限り、前記加熱時間の延長と、前記第2判定部による判定を繰り返し、
     前記第2判定部によって前記加熱時間の延長後における前記電気的特性が前記加熱繰り返し条件を満たすと判定された場合には、前記ガス検出部は、前記検出対象ガスが検出されたと判断する、
     請求項1に記載のガス警報器。
  4.  前記加熱制御部は、前記第2判定部によって、前記加熱時間の延長後における前記電気的特性が前記加熱繰り返し条件を満たすと判定される限り、予め定められた回数または予め定められた駆動時間を上限として、前記加熱時間の延長と、前記第2判定部による判定を繰り返す、
     請求項3に記載のガス警報器。
  5.  前記ヒータ部は、印加される電圧に応じて温度が変化し、
     前記第1判定部による判定と、前記第2判定部による判定とは、前記ヒータ部に同一電圧を印加した状態で行う、
     請求項1から4の何れか1項に記載のガス警報器。
  6.  前記加熱延長開始条件と前記加熱繰り返し条件とは同じ条件であり、
     前記感知部の電気的特性は、前記感知部の電気抵抗値であり、
     前記加熱制御部は、前記第1判定部によって前記電気抵抗値が閾値以下であると判定された場合に、前記ヒータ部による加熱時間を延長し、前記第2判定部によって、前記加熱時間の延長後における前記電気抵抗値が前記閾値以下であると判定される限り、予め定められた回数または予め定められた駆動時間を上限として、前記加熱時間の延長と、前記第2判定部による判定を繰り返し、
     前記上限の回数または前記上限の駆動時間にわたって加熱時間の延長が繰り返された後においても、前記第2判定部によって前記加熱時間の延長後における前記電気抵抗値が前記閾値以下であると判定された場合には、前記ガス検出部は、前記検出対象ガスが検出されたと判断する、
     請求項3または4に記載のガス警報器。
  7.  前記感知部の電気的特性は、前記感知部の電気抵抗値であり、
     前記加熱制御部は、前記加熱時間の延長後における前記電気抵抗値が閾値を超えると前記第2判定部によって判定される場合、前記ヒータ部による加熱を停止する、
     請求項2または3に記載のガス警報器。
  8.  前記ヒータ部による前記感知部の加熱開始後の前記感知部の電気的特性の変化率、または、2以上の時点における前記感知部の電気的特性によって、前記閾値を設定する閾値設定部を更に備える、
     請求項7に記載のガス警報器。
  9.  前記加熱延長開始条件と前記加熱繰り返し条件とは異なる条件である、
     請求項3または4に記載のガス警報器。
  10.  前記感知部の電気的特性は、前記感知部の電気抵抗値であり、
     前記加熱制御部は、前記第1判定部によって前記電気抵抗値が第1閾値以下であると判定された場合に、前記ヒータ部による加熱時間を延長し、前記第2判定部によって前記加熱時間の延長後における前記電気抵抗値が、前記第1閾値より低い第2閾値以下であると判定される限り、予め定められた回数または予め定められた駆動時間を上限として、前記加熱時間の延長と、前記第2判定部による判定を繰り返し、
     前記上限の回数または前記上限の駆動時間にわたって加熱時間の延長が繰り返された後においても、前記第2判定部によって、前記加熱時間の延長後における前記電気抵抗値が前記第2閾値以下であると判定された場合には、前記ガス検出部は、前記検出対象ガスが検出されたと判断する、
     請求項9に記載のガス警報器。
  11.  前記感知部の電気特性は、前記感知部の電気抵抗値であり、
     前記加熱制御部は、前記第1判定部によって前記電気抵抗値が第1閾値以下であると判定された場合に、前記ヒータ部による加熱時間を延長し、
     前記加熱制御部は、前記加熱時間の延長後における前記電気抵抗値が前記第1閾値より低い第2閾値を超えると前記第2判定部によって判定される場合、前記ヒータ部による加熱を停止する、
     請求項2または3に記載のガス警報器。
  12.  前記ヒータ部による前記感知部の加熱開始後の前記感知部の電気的特性の変化率、または、2以上の時点における前記感知部の電気的特性によって、前記第1閾値及び前記第2閾値の少なくとも一方を設定する閾値設定部、もしくは、
     前記ヒータ部による前記感知部の加熱開始後の前記感知部の電気的特性の変化率、または、2以上の時点における前記感知部の電気的特性によって、加熱時間を延長する延長時間を設定する延長時間設定部を更に備える、
     請求項11に記載のガス警報器。
  13.  前記感知部の電気的特性は、前記感知部の電気抵抗値であり、
     前記加熱制御部は、前記第1判定部によって前記電気抵抗値が第1閾値以下であると判定された場合に、前記ヒータ部による加熱時間を延長し、前記第2判定部によって、前記加熱時間の延長後における連続する2つの時点での前記電気抵抗値が増加傾向を示すと判定される限り、予め定められた延長回数または予め定められた駆動時間を上限として、前記加熱時間の延長を続け、
     前記上限の延長回数または前記上限の駆動時間にわたって加熱時間の延長が続けられた後においても、前記第2判定部によって、前記加熱時間の延長後における連続する2つの時点での前記電気抵抗値が増加傾向を示すと判定された場合には、さらに前記第2判定部は、前記加熱時間の延長後の最後に取得された電気抵抗値が、第2閾値以下であるか判定し、最後に取得された前記電気抵抗値が前記第2閾値以下であると判定された場合には、前記ガス検出部は、前記検出対象ガスが検出されたと判断する、
     請求項1に記載のガス警報器。
  14.  前記感知部の電気的特性は、前記感知部の電気抵抗値であり、
     前記加熱制御部は、前記ヒータ部による前記感知部の加熱開始後の前記感知部の電気的特性の変化率、または、2以上の時点で取得された電気的特性が、予め定められた関係を満たすと判断される場合に、前記ヒータ部による加熱時間を延長し、前記第2判定部によって前記加熱時間の延長後における前記電気的特性が前記第2条件を満たす限り、予め定められた延長回数または予め定められた駆動時間を上限として、前記加熱時間の延長を続ける、
     請求項1に記載のガス警報器。
  15.  検出対象ガスとの接触により電気的特性が変化する感知部と、前記感知部を加熱するヒータ部と、を含むガスセンサを備えるガス警報器を用いたガス検出方法であって、
     前記電気的特性が加熱延長開始条件を満たすと判定される場合には、前記ヒータ部による加熱時間を延長し、前記加熱時間の延長後における前記電気的特性が加熱繰り返し条件を満たす限り、前記加熱時間の延長と、前記加熱時間の延長後における前記電気的特性が加熱繰り返し条件を満たすか否かについての判定を繰り返し、
     前記加熱時間の延長後における前記電気的特性が前記加熱繰り返し条件を満たすと判定された場合には、前記検出対象ガスが検出されたと判断する、
     ガス検出方法。
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