特開 2024-77747 ガス警報器及びガス検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024077747

(43)【公開日】2024-06-10

(54)【発明の名称】ガス警報器及びガス検知方法

(51)【国際特許分類】

   G08B 21/16 20060101AFI20240603BHJP

   G01N 27/12 20060101ALI20240603BHJP

   G01N 27/16 20060101ALI20240603BHJP

【ＦＩ】

G08B21/16

G01N27/12 C

G01N27/16 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022189879

(22)【出願日】2022-11-29

(71)【出願人】

【識別番号】501418498

【氏名又は名称】矢崎エナジーシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】小澤 尚史

(72)【発明者】

【氏名】柴田 真紀子

(72)【発明者】

【氏名】宮城 敦子

【テーマコード（参考）】

2G046

2G060

5C086

【Ｆターム（参考）】

2G046AA02

2G046BA03

2G046BJ02

2G046DA05

2G046DC02

2G046DD03

2G060AA01

2G060AE19

2G060AF07

2G060BA03

2G060BB02

2G060HC02

2G060HC15

2G060HD02

2G060HD03

2G060KA01

5C086AA02

5C086AA38

5C086CB01

5C086DA08

5C086DA19

5C086FA06

5C086FA11

(57)【要約】

【課題】温度に起因したガス検知精度の低下を抑制することができるガス警報器、及びガス検知方法を提供する。
【解決手段】ガス警報器１は、触媒に付着した被検対象ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化するガスセンサ１０と、ガスセンサ１０の出力に基づいて被検対象ガスの濃度が閾値以上であるかを判断する判断部２２と、判断部２２により被検対象ガスの濃度が閾値以上であると判断されたときに警報を発するスピーカ３０及び表示部４０と、周囲の温度を検出する温度検出部２４と、周囲に被検対象ガスが存在する環境での、周囲の温度に応じたガスセンサ１０の出力の変化に基づく補正内容を記憶した記憶部２５と、温度検出部２４により検出された周囲の温度と記憶部２５により記憶された補正内容とに基づいて、被検対象ガスの濃度又は閾値を補正する補正部２６とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

触媒に付着した被検対象ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化するガスセンサと、
前記ガスセンサの出力に基づいて被検対象ガスの濃度が閾値以上であるかを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記被検対象ガスの濃度が前記閾値以上であると判断されたときに警報を発する警報手段と、を備えたガス警報器であって、
周囲の温度を検出する温度検出手段と、
周囲に被検対象ガスが存在する環境での、周囲の温度に応じた前記ガスセンサの出力の変化に基づく補正内容を記憶した記憶手段と、
前記温度検出手段により検出された周囲の温度と前記記憶手段により記憶された前記補正内容とに基づいて、前記被検対象ガスの濃度又は前記閾値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とするガス警報器。

【請求項2】

前記記憶手段は、前記温度検出手段により検出された周囲の温度が基準温度より高くなるほど、前記被検対象ガスの濃度が高くなる方向に補正し、又は前記閾値が低くなる方向に補正する前記補正内容を記憶している
ことを特徴とする請求項１に記載のガス警報器。

【請求項3】

前記ガスセンサに対して所定のパルス幅の駆動電圧を印加する電圧印加手段をさらに備え、
前記記憶手段は、予め求められたエアベース比に基づくと共に、周囲の温度に応じた前記ガスセンサのエアベース値の変化に基づく第２補正内容を記憶し、
前記エアベース比は、前記所定のパルス幅よりも長い仮想パルス幅の駆動電圧の印加により前記ガスセンサが駆動される仮想条件での前記仮想パルス幅の終端における仮想エアベース出力に対する前記所定のパルス幅の終端におけるエアベース出力の比率であって、
前記補正手段は、前記温度検出手段により検出された周囲の温度と前記記憶手段により記憶された前記第２補正内容とに基づいて、前記被検対象ガスの濃度又は前記閾値を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載のガス警報器。

【請求項4】

触媒に付着した被検対象ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化するガスセンサからの出力に基づいて、被検対象ガスの濃度が閾値以上であるかを判断するガス検知方法であって、
周囲の温度を検出する温度検出工程と、
前記温度検出工程において検出された周囲の温度と、周囲に被検対象ガスが存在する環境での、周囲の温度に応じた前記ガスセンサの出力の変化に基づく予め記憶された補正内容とに基づいて、前記被検対象ガスの濃度又は前記閾値を補正する補正工程と、
を備えることを特徴とするガス検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス警報器及びガス検知方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、接触燃焼式又は吸着燃焼式のガスセンサを備えたガス警報器が提案されている（例えば特許文献１参照）。このガス警報器に係るガスセンサは、被検対象ガスを触媒に接触又は吸着させたうえで被検対象ガスを燃焼させることにより被検対象ガスの濃度に応じた出力を得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１９０５８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、本件発明者らは、特許文献１に記載のようなガス警報器に搭載されるガスセンサに関し、温度に応じて感度が変化することを見出した。

【0005】

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、温度に起因したガス検知精度の低下を抑制することができるガス警報器、及びガス検知方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のガス警報器は、触媒に付着した被検対象ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化するガスセンサと、前記ガスセンサの出力に基づいて被検対象ガスの濃度が閾値以上であるかを判断する判断手段と、前記判断手段により前記被検対象ガスの濃度が閾値以上であると判断されたときに警報を発する警報手段と、を備えたガス警報器であって、周囲の温度を検出する温度検出手段と、周囲の温度に応じた前記ガスセンサの出力の変化に基づく補正内容を記憶した記憶手段と、前記温度検出手段により検出された周囲の温度と前記記憶手段により記憶された前記補正内容とに基づいて、前記被検対象ガスの濃度又は前記閾値を補正する補正手段と、を備える。

【0007】

また、本発明のガス検知方法は、触媒に付着した被検対象ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化するガスセンサからの出力に基づいて、被検対象ガスの濃度が閾値以上であるかを判断するガス検知方法であって、周囲の温度を検出する温度検出工程と、前記温度検出工程において検出された周囲の温度と、周囲の温度に応じた前記ガスセンサの出力の変化に基づく予め記憶された前記補正内容とに基づいて、前記被検対象ガスの濃度力又は前記閾値を補正する補正工程と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、温度に起因したガス検知精度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係るガス警報器のブロック図である。

【図2】図１に示したガスセンサ及び電圧印加部の詳細を示す構成図である。

【図3】図２の一部構成図である。

【図4】図１及び図２に示した電圧印加部により印加される駆動電圧を示す図である。

【図5】ガスセンサを３０００ｐｐｍの被検対象ガスに曝したときの出力変化を示すグラフである。

【図6】記憶部に記憶される第１補正内容の一例を示す概念図である。

【図7】図６に示した補正後の感度状態を示すグラフである。

【図8】応答波形の相違を示す図であって、（ａ）はケース１を示し、（ｂ）はケース２を示し、（ｃ）はケース３を示し、（ｄ）は応答波形を示している。

【図9】パルス幅を５０ｍｓｅｃと１００ｍｓｅｃとに設定した場合の応答波形を示す図であって、（ａ）はパルス幅が５０ｍｓｅｃである場合を示し、（ｂ）はパルス幅が１００ｍｓｅｃである場合を示している。

【図10】本実施形態に係るガス警報器のエアベース変動量を示すグラフである。

【図11】第２補正内容に基づく補正を実行しない状態の５０ｍｓｅｃの時点における個体毎のエアベース変動量を示すグラフである。

【図12】第２補正内容に基づく補正を実行した状態の５０ｍｓｅｃの時点における個体毎のエアベース変動量を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用される。

【0011】

図１は、本発明の実施形態に係るガス警報器のブロック図である。図１に示すように、ガス警報器１は、ガスセンサ１０、ＣＰＵ２０、スピーカ（警報手段）３０、表示部（警報手段）４０、スイッチ５０、及び電源Ｅを備えるものであり、これらが樹脂ケース（不図示）に収納されて構成されている。

【0012】

ガスセンサ１０は、周囲に被検対象ガスが存在する場合にその濃度に応じた信号を出力するものである。本実施形態においてガスセンサ１０は、接触燃焼式又は吸着燃焼式のセンサで構成されている。接触燃焼式又は吸着燃焼式のガスセンサ１０は、触媒に付着した被検対象ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化する構成となっている。

【0013】

また、ＣＰＵ２０は、ガス警報器１の全体を制御するものであって、電圧印加部（電圧印加手段）２１を備えている。電圧印加部２１は、ガスセンサ１０に対して所定パルス幅の駆動電圧を印加するものである。

【0014】

図２は、図１に示したガスセンサ１０及び電圧印加部２１の詳細を示す構成図であり、図３は、図２の一部構成図である。図２に示すように、ガスセンサ１０は、検出素子１１、参照素子１２、及び固定抵抗Ｒ１，Ｒ２を有するブリッジ回路によって構成されている。ガスセンサ１０は、電源Ｅの正極に接続される接続点Ａと、電源Ｅの負極に接続される接続点Ｂとを有している。検出素子１１は、一端が接続点Ａに接続され、他端が接続点Ｃに接続されている。参照素子１２は、一端が接続点Ｃに接続され、他端が接続点Ｂに接続されている。第１固定抵抗Ｒ１は、一端が接続点Ａに接続され、他端が接続点Ｄに接続されている。第２固定抵抗Ｒ２は、一端が接続点Ｄに接続され、他端が接続点Ｂに接続されている。

【0015】

図３に示すように、検出素子１１は、マイクロチップ上にパターニングされたヒーター１１ａを備える。参照素子１２も、マイクロチップ上にパターニングされたヒーター１２ａを備える。ヒーター１１ａ，１２ａは、ダイアフラムタイプ、エアブリッジタイプ、カンチレバータイプ等のものを例示できる。本実施形態に係るヒーター１１ａ，１２ａは、エアブリッジタイプのマイクロヒーターである。また、ヒーター１１ａ，１２ａの材料としては白金（Ｐｔ）等を例示できる。

【0016】

検出素子１１は、ヒーター１１ａを覆う検知部１１ｂを備える。この検知部１１ｂは、酸化反応に触媒活性を持つ物質で構成されている。検知部１１ｂは、触媒と、触媒を担持する触媒担体とを備える。検知部１１ｂの触媒の材料としては、白金、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）等の白金族系や、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）等のその他の金属を例示できる。また、検知部１１ｂの触媒担体の材料としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）等を例示できる。

【0017】

参照素子１２は、ヒーター１２ａを覆う参照部１２ｂを備える。この参照部１２ｂは、酸化反応に触媒活性を持たない物質で構成されている。参照部１２ｂは、検知部１１ｂの触媒担体と同様の材料で構成されている。

【0018】

このようなガスセンサ１０は、図２に示す電圧印加部２１によって所定パルス幅の駆動電圧が印加される。図４は、図１及び図２に示した電圧印加部２１により印加される駆動電圧を示す図である。まず、図２に示すように、ガス警報器１は、例えば電源Ｅと接続点Ａとの間にＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等のスイッチング素子ＳＷを備えている。電圧印加部２１は、スイッチング素子ＳＷをオンオフ制御することで、ガスセンサ１０に所定パルス幅の駆動電圧を印加する。具体的には電圧印加部２１は、図４に示すように、３０秒周期で５０ｍｓｅｃだけスイッチング素子ＳＷをオンすることで、５０ｍｓｅｃパルス幅の駆動電圧をガスセンサ１０に印加する。ガスセンサ１０は、駆動電圧の印加によって数百度に加熱される。

【0019】

ガスセンサ１０は、数百度に加熱された状態で図３に示す検知部１１ｂに検知対象の可燃性のガス分子Ｇが接触（又は吸着）すると、検知部１１ｂ上で接触燃焼反応（又は吸着燃焼反応）が起こる。検出素子１１は、この反応熱によりヒーター１１ａの温度が上昇して抵抗値が増大する。一方、参照素子１２の参照部１２ｂに可燃性のガス分子Ｇが接触（又は吸着）しても接触燃焼反応（又は吸着燃焼反応）は起きない。よって、周囲に被検対象ガスが存在しない状態では図２に示す接続点Ｃ，Ｄの電位差Ｖｏｕｔが特定値となっているが、周囲に被検対象ガスが存在する場合にはブリッジ回路のバランスが崩れ、接続点Ｃ，Ｄの電位差Ｖｏｕｔが被検対象ガスの濃度を示す信号としてＣＰＵ２０に出力される。

【0020】

再度図１を参照する。ＣＰＵ２０は、判断部（判断手段）２２、及び、警報制御部２３を備えている。判断部２２は、ガスセンサ１０からの出力に基づいて被検対象ガスの濃度が閾値以上であるかを判断するものである。警報制御部２３は、判断部２２により被検対象ガスの濃度が閾値以上であると判断されたときに警報を出力させるものである。警報は、警報音声を出力可能なスピーカ３０及びＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光によって警報表示可能な表示部４０から出力される。

【0021】

スイッチ５０は、ユーザ操作可能な操作部であって、例えば押下操作可能な押しスイッチによって構成されている。ユーザは、スピーカ３０及び表示部４０から警報出力されているときにスイッチ５０を操作することで、警報を止めることができる。

【0022】

さらに、本実施形態に係るガス警報器１は、ガス検知精度の低下を抑制すべく補正機能を備えている。ここで、本件発明者らは、被検対象ガスが周囲に存在する場合のセンサ出力（被検対象ガスに対する感度）が温度環境に応じて変化することを見出した。さらに、本件発明者らは、被検対象ガスの濃度を求めるための基準となるエアベース値についても温度環境（さらには後述のケース）に応じて変化することを見出した。そこで、本実施形態に係るガス警報器１は、第１の補正（前者変化に対する補正）と、第２の補正（後者変化に対する補正）とを行う。ガス警報器１は、第１の補正及び第２の補正を行うために、温度センサ６０を備えると共に、ＣＰＵ２０内に温度検出部（温度検出手段）２４と、記憶部（記憶手段）２５と、補正部（補正手段）２６とを備えている。

【0023】

温度センサ６０は、自身の周囲の温度を検出するものであって、例えばサーミスタによって構成されている。この温度センサ６０は、周囲の温度に応じた信号をＣＰＵ２０に送信する。温度検出部２４は、温度センサ６０からの信号に基づいて周囲の温度を検出する。

【0024】

ここで、温度センサ６０はガスセンサ１０に近接配置されていてもよいし、ガスセンサ１０から離れた箇所に配置されていてもよい。温度センサ６０がガスセンサ１０に近接配置されている場合、ガスセンサ１０が置かれている温度環境を正確に測定し易く、補正を精度よく行うことに貢献することができるためである。なお、温度センサ６０がガスセンサ１０に近接配置されている場合、ガスセンサ１０の加熱時（所定パルス幅の駆動電圧印加時）における温度上昇が温度センサ６０に検知されることが懸念される。しかし、前述したように所定パルス幅が例えば５０ｍｓｅｃ程度の規定時間以下である場合には、ガスセンサ１０の熱が温度センサ６０に伝達される前に駆動電圧がオフされるため、温度センサ６０をガスセンサ１０に近接配置させても問題ない。

【0025】

なお、温度センサ６０はガスセンサ１０に近接配置される場合に限らず、ガス警報器１内において最もガスセンサ１０から遠い箇所に設けられる等、離間配置されていてもよい。加えて、ガスセンサ１０が加熱されることから、温度センサ６０はガスセンサ１０の鉛直上方を避けた位置に設けられていてもよい。さらに、温度センサ６０は、ガス警報器１の樹脂ケースに形成されたガス導入孔（図示せず）とガスセンサ１０との間に設けられてもよい。ガス導入孔はガスセンサ１０まで外部の気体を導くように形成されている。よって、両者の間に温度センサ６０を設けることで、ガスセンサ１０の下流側に温度センサ６０を配置することなく、ガスセンサ１０の熱が温度センサ６０に至り難くできるからである。加えて温度センサ６０とガスセンサ１０との間には熱遮断のために隔壁が設けられていてもよい。

【0026】

記憶部２５は、ガス警報器１を制御するためのプログラム等を記憶したものであって、本実施形態においては周囲の温度に応じたガスセンサ１０の出力の変化に基づく第１補正内容（補正内容）を記憶している。この第１補正内容は、上記した第１の補正を行うための補正データである。補正部２６は、この第１補正内容に基づいて補正を行う。これにより、判断部２２は、補正された状態で被検対象ガスの濃度が閾値以上であるかを判断することとなり、より精度が高いガス検知を行うことができる。以下、詳細に説明する。

【0027】

図５は、ガスセンサ１０を３０００ｐｐｍの被検対象ガスに曝したときの出力変化を示すグラフである。図５においては、周囲の温度が２０℃である場合にガスセンサ１０を３０００ｐｐｍの被検対象ガスに曝したときのセンサ出力を基準（すなわち０ｍＶ）とし、基準に対する差を図示したものである。図５に示すように、３０００ｐｐｍの被検対象ガスにガスセンサ１０を曝した場合、基準温度（例えば２０℃）よりも高くなるほど、センサ出力が低下する傾向にある。このため、例えば周囲の温度が５０℃である場合、３０００ｐｐｍで警報を行うところ、被検対象ガスの濃度が３６００ｐｐｍまで達しないと警報できなくなってしまう。

【0028】

さらに、図５に示すように、３０００ｐｐｍの被検対象ガスにガスセンサ１０を曝した場合、第２基準温度（例えば０℃）よりも低くなるほど、センサ出力が低下する傾向もある。

【0029】

図６は、記憶部２５に記憶される第１補正内容の一例を示す概念図である。記憶部２５は、図５に示したようなセンサ出力を補正するための補正テーブル（補正内容の一例）を記憶している。図６に示すように、補正テーブルは、１次の補正式の係数ａ及び定数項ｂを温度域（図６においては８つの温度域）に応じて示したものである。補正テーブルの係数ａ及び定数項ｂは、周囲の温度が基準温度よりも高くなるほど、被検対象ガスの濃度が高くなる方向に補正する値となっている。同様に、係数ａ及び定数項ｂは、周囲の温度が第２基準温度よりも低くなるほど、被検対象ガスの濃度が高くなる方向に補正する値となっている。

【0030】

このように記憶部２５は第1補正内容を記憶している。よって、補正部２６は、温度検出部２４により検出された周囲の温度と、記憶部２５に記憶された第１補正内容とに基づいて、被検対象ガスの濃度を補正することとなる。これにより、本来的には警報すべき濃度であるにもかかわらず、警報が行われなくなってしまう事態の抑制を図ることとなる。

【0031】

図７は、図６に示した補正後の感度状態を示すグラフである。図７に示すように、補正部２６による補正が行われた場合、基準温度（例えば２０℃）以下の温度域と基準温度より高い温度域との双方において感度が略フラットとなっている。同様に、補正部２６による補正が行われた場合、第２基準温度（例えば０℃）以上の温度域と第２基準温度より低い温度域との双方において感度が略フラットとなっている。よって、基準温度を超える場合のセンサ感度の低下、及び、第２基準温度を下回る場合のセンサ感度の低下に応じた補正が行われ、温度に起因したガス検知精度の低下が抑制されている。

【0032】

なお、補正部２６は、図５に示した感度低下に対応して、センサ出力を高める方向に補正してもよいし、エアベース値を低める方向に補正してもよい。いずれの補正を行っても被検対象ガスの濃度が高まる方向に補正されるためである。さらに、補正部２６は、被検対象ガスの濃度を補正することなく、被検対象ガスの濃度が閾値以上であるかを判断する際に用いる閾値を低める方向に補正してもよい。

【0033】

さらに、記憶部２５は、予め決定されたエアベース比（ケース）に基づくと共に、周囲の温度に応じたガスセンサ１０のエアベース値の変化に基づく第２補正内容を記憶している。この第２補正内容は、上記した第２の補正を行うための補正データである。補正部２６は、この第２補正内容に基づいて補正を行う。この補正によっても、判断部２２は、補正された状態で被検対象ガスの濃度が閾値以上であるかを判断することとなり、より精度が高いガス検知を行うことができる。以下、詳細に説明する。

【0034】

まず、エアベース比（ケース）について説明する。図８は、応答波形の相違を示す図であって、（ａ）はケース１を示し、（ｂ）はケース２を示し、（ｃ）はケース３を示し、（ｄ）は応答波形を示している。

【0035】

まず、ケース１は、図８（ａ）に示すように、検知部１１ｂよりも参照部１２ｂの膜厚が大きい場合である。ケース２は、図８（ｂ）に示すように、検知部１１ｂと参照部１２ｂとの膜厚が略等しい場合である。ケース３は、図８（ｃ）に示すように、検知部１１ｂの膜厚が参照部１２ｂよりも大きい場合である。

【0036】

図８（ｄ）に示すように、本実施形態において電圧印加部２１は、ガスセンサ１０に対して５０ｍｓｅｃのパルス幅の駆動電圧を印加する。このときにガスセンサ１０から得られる応答波形は、図８（ｄ）に示すようにケース１，２，３で異なるものとなる。

【0037】

具体的には、ケース１の場合に最大のピーク出力が出現し、ケース２の場合には、ケース１の場合に比してピーク出力が低くなる。さらに、ケース１，２の場合には、パルスがオンになってから１０～３０ｍｓｅｃの間にピーク出力を示すのに対し、ケース３の場合には、パルスがオンになってから５０ｍｓｅｃの時点でピーク出力を示す。このケース３の場合におけるピーク出力は、ケース１，２の場合におけるピーク出力に比して低い。

【0038】

ここで、パルスがオンになってから５０ｍｓｅｃの時点（以下、５０ｍｓｅｃの時点という。実際のパルス幅の終端）におけるケース１～３の場合におけるセンサ出力にもバラツキが生じる。具体的には、５０ｍｓｅｃの時点でのセンサ出力は、ケース１が最も高く、ケース２が次に高く、ケース３が最も低くなる。即ち、５０ｍｓｅｃの時点では、ケース１、ケース２、ケース３のセンサ出力は収束しない。

【0039】

図９は、パルス幅を５０ｍｓｅｃと１００ｍｓｅｃとに設定した場合の応答波形を示す図であって、（ａ）はパルス幅が５０ｍｓｅｃである場合を示し、（ｂ）はパルス幅が１００ｍｓｅｃである場合を示している。

【0040】

図９（ｂ）に示すように、１００ｍｓｅｃの時点では、ケース１～３のセンサ出力が収束する。このように、ケース１～３のセンサ出力が収束する点を飽和点と称する。図９については飽和点が縦軸の応答率１００％となるように図示している。ここで、飽和点（１００％）に対する５０ｍｓｅｃの時点におけるセンサ出力の比率がエアベース比である。

【0041】

図１０は、本実施形態に係るガス警報器１のエアベース変動量を示すグラフである。図１０に示す縦軸の「エアベース変動量／ｍＶ」は、ガスセンサ１０の周囲の温度が２０℃の場合におけるケース１～３のエアベース出力を基準（すなわち０ｍＶ）とし、基準に対する差を図示したものである。

【0042】

ここで、本件発明者らは、エアベース変動量が、図８に示したケース（すなわち、図９に示したエアベース比）によって変化するほか、周囲の温度によっても変化することを見出した。

【0043】

図１０に示すように、ケース１については、周囲の温度が２０℃より高くなるほどエアベース変動量が正方向に増加する傾向があり、周囲の温度が２０℃より低くなるほどエアベース変動量が負方向に増加する傾向がある。また、ケース２については、全ての温度域においてエアベース変動量が一定に近い傾向を示している。さらに、ケース３については、周囲の温度が２０℃よりも高くなるほどエアベース変動量が負方向に増加する傾向があり、周囲の温度が２０℃よりも低くなるほどエアベース変動量が正方向に増加する傾向がある。

【0044】

本実施形態において記憶部２５は、図１０に示したような傾向に基づく第２補正内容を記憶しており、補正部２６は、周囲の温度と第２補正内容とに基づいて補正を行う。第２補正内容は、図６に示した第１補正内容と同様に、温度域毎に異なる１次の補正式の係数ａ及び定数項ｂであってもよいし、単なる補正係数であってもよい。さらに、第２補正内容は、２次以上の補正式に応じた係数等であってもよい。

【0045】

なお、ガス警報器１に搭載されるガスセンサ１０がどのケースに該当するかについては、予め実験等により確認をしておくことで明らかとされる。一例を挙げると、所定温度（例えば２０℃）でのエアベース比ＡＢＲが１.０５≦ＡＢＲ＜１.１の個体をケース１とし、所定温度でのエアベース比ＡＢＲが１≦ＡＢＲ＜１.０５の個体をケース２とし、所定温度でのエアベース比ＡＢＲが０．９５≦ＡＢＲ＜１の個体をケース３とする。また、所定温度でのエアベース比ＡＢＲがＡＢＲ＜０．９５、ＡＢＲ≧１.１の個体を不良品等とする。なお、ここでの数値は一例であり、これらの数値に限定されるわけではない。

【0046】

図１１は、第２補正内容に基づく補正を実行しない状態の５０ｍｓｅｃの時点における個体毎のエアベース変動量を示すグラフである。図１２は、第２補正内容に基づく補正を実行した状態の５０ｍｓｅｃの時点における個体毎のエアベース変動量を示すグラフである。

【0047】

図１１に示すように、第２補正内容に基づく補正を実行しない場合には、５０ｍｓｅｃの時点におけるエアベース変動量はバラツキが大きく、特にケース１及びケース３についてエアベース変動量は０ｍＶから大きく離れた値となる。これに対して、図１２に示すように、第２補正内容に基づく補正を実行した場合には、エアベース変動量はバラツキが小さく、特にケース１及びケース３についてエアベース変動量は図１１に示すものと比較して０ｍＶに近づいた値となる。

【0048】

なお、第２の補正については、エアベース値を補正することを想定して説明したが、例えばエアベース値を減少させることに代えて、センサ出力を増加させる補正を行ってもよいし、閾値を減少させる補正を行ってもよい。すなわち、第２の補正についても、被検対象ガスの濃度又は閾値が補正されれば補正対象を問うものではない。

【0049】

次に、本実施形態に係るガス警報器１の製造方法を説明する。まず、本実施形態に係るガス警報器１を製造するにあたっては、ガスセンサ１０を製造し、ガスセンサ１０のエアベース比を算出する。この際、被検対象ガスが周囲に存在しない環境で、例えば５０ｍｓｅｃ（所定のパルス幅）の駆動電圧を印加したときのセンサ出力と、１００ｍｓｅｃ（飽和点に達する仮想パルス幅）の駆動電圧を印加したときのセンサ出力とが取得され、エアベース比が算出される。

【0050】

次に、エアベース比に応じたケース分けが行われ、記憶部２５にはケースに応じた第２補正内容が記憶される。この際に記憶部２５には、第１補正内容も記憶される。次に、記憶部２５を含む各種構成（スピーカ３０や温度センサ６０等）が用意され、これらが樹脂ケースに組付収納されることでガス警報器１が製造される。

【0051】

次に、本実施形態に係るガス検知方法を説明する。まず、記憶部２５には、周囲の温度に応じたガスセンサ１０の出力変化に基づく第１補正内容（例えば図６に示した補正テーブル）が記憶されている。さらに、記憶部２５には、予め求められたケース（エアベース比）に基づくと共に、周囲の温度に応じたガスセンサ１０のエアベース値の変化（すなわち図１０及び図１１に示す変化）に基づく第２補正内容が記憶されている。

【0052】

本実施形態に係るガス検知方法において温度センサ６０は、周囲の温度に応じた信号をＣＰＵ２０に出力する。ＣＰＵ２０の温度検出部２４は、温度センサ６０からの信号に基づいて周囲の温度を検出する（温度検出工程）。その後、ガスセンサ１０は、被検対象ガスの濃度に応じた電位差ＶｏｕｔをＣＰＵ２０に出力する。ここで、出力された電位差Ｖｏｕｔであるセンサ出力は、周囲に被検対象ガスが存在する場合に図５に示したように周囲の温度に応じて変動する。このため、補正部２６は、検出した周囲の温度に対応する補正係数等を記憶部２５（図６に示す補正テーブル）から読み込み、センサ出力に対して補正処理を実行する（補正工程）。これにより、周囲の温度に応じたガスセンサ１０の感度変化に応じた補正が行われる。

【0053】

さらに、この補正処理においては、第２補正内容から抽出された補正係数等による補正も行われる。これにより、エアベース比及び周囲の温度に応じたエアベース値の変化に対しても、適切な補正が実行されることとなる。

【0054】

その後、判断部２２は、補正された状態で被検対象ガスの濃度が閾値以上であるかを判断することとなる。これにより、より正確性が高い判断を行うことができ、ガス検知精度の低下を抑制することができる。

【0055】

以上説明したように、本実施形態に係るガス警報器１及びガス検知方法によれば、周囲に被検対象ガスが存在する環境での、周囲の温度に応じたガスセンサ１０の出力の変化に基づく補正内容を記憶し、検出された周囲の温度と記憶された補正内容とに基づいて被検対象ガスの濃度又は閾値を補正する。ここで、本件発明者らは、周囲に被検対象ガスが存在する環境において、周囲の温度に応じてガスセンサ１０の出力が変化することを見出した。このため、周囲に被検対象ガスが存在する環境での、周囲の温度に応じたガスセンサ１０の出力の変化に基づく補正内容を記憶しておき、この補正内容に基づく補正を実行することで、温度に起因したガス検知精度の低下を抑制することができる。

【0056】

また、周囲の温度が基準温度より高くなるほど、被検対象ガスの濃度が高くなる方向に補正し、又は上記閾値が低くなる方向に補正する補正内容を記憶している。ここで、本件発明者らは、ガスセンサ１０が晒される周囲の温度が基準温度より高くなるほどガスセンサ１０の出力が低下することを見出した。よって、出力の低下を補うように、被検対象ガスの濃度を高くなるように補正したり、閾値が低くなるように補正することで、温度に起因したガス検知精度の低下を抑制することができる。

【0057】

また、予め決定されたエアベース比に基づくと共に、周囲の温度に応じたガスセンサ１０のエアベース値の変化に基づく第２補正内容を記憶し、検出された周囲の温度と記憶された第２補正内容とに基づいて被検対象ガスの濃度又は上記閾値を補正する。ここで、本件発明者らは、エアベース比と周囲の温度とに応じてエアベース値が変動することを見出した。このため、エアベース比に基づくと共に、周囲の温度に応じたエアベース値の変化に応じた第２補正内容を記憶しておき、この第２補正内容に基づく補正を実行することで、より一層温度に起因したガス検知精度の低下を抑制することができる。

【0058】

以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。

【0059】

例えば、上記実施形態においてガス警報器１は、予め個体毎にどのケースに属するかが実験等によって求められ、求められたケースに応じた第２補正内容のみを記憶している。すなわち、記憶部２５は、ガスセンサ１０がケース１に属する場合、ケース１の特性に応じた第２補正内容のみを記憶している。しかし、これに限らず、記憶部２５は、予め全てのケースに応じた第２補正内容を記憶しておいてもよい。この場合、例えばガス警報器１の設置時にガス警報器１が自ら所定パルス幅の駆動電圧の印加と、仮想パルス幅の駆動電圧の印加とを行って、エアベース比を算出しどのケースに属するか特定されるようになっていてもよい。さらに、ガスセンサ１０は被毒等によって特性が変化することがある。よって、ガス警報器１の設置後に定期的にエアベース比を算出しどのケースに属するかを特定し、属するケースに応じた第２補正内容に基づいて補正を行うようにしてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１ ：ガス警報器
１０ ：ガスセンサ
２１ ：電圧印加部（電圧印加手段）
２２ ：判断部（判断手段）
２３ ：警報制御部
２４ ：温度検出部（温度検出手段）
２５ ：記憶部（記憶手段）
２６ ：補正部（補正手段）
３０ ：スピーカ（警報手段）
４０ ：表示部（警報手段）
５０ ：スイッチ
６０ ：温度センサ
Ｅ ：電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】