JP2003227807A - ガス検出装置及び車両用オートベンチレーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な処理を用いて、ガス濃度の上昇を確実
に早期に検出でき、誤判定の少ないガス検出装置、及び
これを用いた車両用オートベンチレーションシステムを
提供する。 【解決手段】 ガスセンサ素子１１を用いるガス検出装
置１０及び車両用オートベンチレーションシステム１０
０は、センサ出力値S(n)を取得し、ベース値B(n)を、S
(n)≧B(n-1)のときは式(1)：B(n)＝B(n-1)＋k1[S(n)−B
(n-1)]−k2[S(n)−S(n-5)]によって、S(n)＜B(n-1)のと
きは式(3)：B(n)＝S(n)によって算出し、さらに差分値D
(n)＝S(n)−B(n)を算出する。差分値が濃度高しきい値
よりも大きくなると、濃度高信号を発生し、フラップ３
４を閉じ、以降、ベース値B(n)を式(4)：B(n)＝B(n-1)
＋k3[S(n)−B(n-1)]−k4[S(n)−S(n-5)]によって算出す
る。差分値が所定の濃度低しきい値よりも小さくなる
と、濃度低信号を発生してフラップ３４を開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスセンサ素子を
用いて環境中の特定ガスの濃度変化を検出するガス検出
装置および車両用オートベンチレーションシステムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鉛−フタロシアニンを用いた
り、ＷＯ３やＳｎＯ２などの金属酸化物半導体を用いた
ガスセンサ素子であって、環境中のＮＯｘなどの酸化性
ガスやＣＯ、ＨＣ（ハイドロカーボン）などの還元性ガ
スといった、特定のガスの濃度変化によってそのセンサ
抵抗値が変化するガスセンサ素子が知られている。ま
た、このようなガスセンサ素子を用い、そのセンサ抵抗
値の変化により特定ガスの濃度変化を検出可能なガス検
出装置も知られている。さらには、このガス検出装置を
用いた各種の制御システム、例えば、車室外空気の汚染
状況に応じて、車室内への外気・内気導入を切り替える
ためのフラップ開閉制御を行う車両用オートベンチレー
ションシステムや、喫煙などによる室内空気の汚染を検
知し、空気清浄機の制御を行うシステムなどが知られて
いる。

【０００３】このようなガスセンサ素子を用いたガス検
出装置では、ガスセンサ素子の出力信号を微分してガス
検知をおこなうもの、アナログ微分値をＡ／Ｄ変換した
後、さらにデジタル微分して２階微分値を得てガス検知
を行うもの、センサ信号を積分して得た積分値とセンサ
信号とを比較してガス検知を行うものなどがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特定ガ
スの濃度変化によりセンサ抵抗値などの電気的特性が変
化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置では、ガス
センサ素子の電気的特性（センサ抵抗値）が特定ガスの
濃度変化だけでなく、温度や湿度、風速などの環境の影
響によっても変動する性質を有する。そのため、微分を
用いるガス検出装置においては、出力信号の相対変化を
検出しているわけであるが、この出力信号が特定ガスの
濃度変化だけでなく、温度や湿度、風速など他の環境に
よっても大きく変動するため、出力信号の相対変化だけ
からでは、特定ガスの濃度によるものであるか、湿度変
化などの外乱による変動によるものであるのかを明確に
分けることができない。このため、上記のようにガスセ
ンサ素子の出力信号の微分値や２階微分値を用いると、
ガス濃度が変動した時点（例えば、ガス濃度が急に高く
なった時点）を捉えることはできるが、どの程度のガス
濃度変化があったか、あるいはその後のガス濃度の変化
状況やガス濃度が低下した時点を知ることは難しい。

【０００５】一方、センサ信号の積分値とセンサ信号と
を比較してガス検知を行うガス検出装置においては、特
定ガスの濃度変化に対して積分値の変化が遅れるため、
特定ガスの濃度が一旦低下し始めると、例えば、ガス濃
度が上昇するとセンサ出力値が増加するガス検出装置で
は、センサ出力値よりも積分値の方が大きくなる逆転状
態となることがある。このため、特定ガスの濃度がその
後再び上昇した場合にも、センサ出力値が上昇しはじめ
ているにも拘わらず、積分値がセンサ出力値より大きい
ため、特定ガスの濃度上昇を検知できず、検知タイミン
グが遅れるなど、適切に特定ガスの濃度変化を検出でき
ないことがあった。

【０００６】また、特開平１−１９９１４２号には、セ
ンサ出力の時間的挙動を追跡し、最も清浄な雰囲気に対
応したセンサ出力を基準出力として記憶し、記憶後時間
の経過とともに基準出力を汚染雰囲気に対応した側に徐
々に変化させ、変化させた基準出力が実際のガスセンサ
出力を上回った場合には、基準出力を実際のセンサ出力
に変更するガス検出装置が開示されている。そして、こ
の発明によれば、基準出力の増加率を予め温湿度変動等
によるセンサ出力の変化に見合った大きさとすること
で、温湿度が変動した場合にもガス検知が可能となるよ
うにしている。

【０００７】この特開平１−１９９１４２号に記載の発
明によれば、センサ出力の変化の大小に関係なく、時間
に応じて一定の変化率のもとで基準出力を徐々に変化さ
せる。ところが、特定ガスの濃度変化は一定ではなく予
測できないものである。例えば、汚染雰囲気に対応した
側へガス濃度が少しずつ変化した場合を想定する。この
場合、設定された基準出力の増加率が大きいと、センサ
出力も汚染雰囲気に対応した側へ変化するにも拘わら
ず、基準出力がセンサ出力よりも汚染雰囲気側に大きく
なるため、基準出力を実際のセンサ出力に変更すること
になる。従って、徐々にガス濃度が上昇して全体として
はガス濃度が高くなっているにも拘わらず、センサ出力
と基準出力との差が生じないため、ガス濃度の上昇を正
しくまた早期に検出できないことがある。

【０００８】また、センサ出力に拘わらず、基準出力を
直線的に増加させるなど徐々に変化させるので、例え
ば、長いトンネルなど長時間にわたってガス濃度が高い
状態が維持されてセンサ出力が高止まりしている場合に
も、得られているセンサ出力とは無関係に基準出力が徐
々に増加することで、センサ出力と基準出力との差が小
さくなり、ついにはガス濃度が低いと誤判定してしまう
問題もある。本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、ガス濃度の上昇を確実に早期に検出できる
ガス検出装置、さらには、誤判定の少ないガス検出装
置、及びこれを用いた車両用オートベンチレーションシ
ステムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】その解決
手段は、特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化する
ガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガ
スセンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセンサ出
力値を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度
が上昇したときに上記センサ出力値が増大する取得手段
と、濃度低信号を発生している期間に、上記所定サイク
ル時間毎に現在の第１算出値である現在第１算出値を、
現在の上記センサ出力値である現在センサ出力値を用い
て、第１算出式により算出する第１算出手段であって、
上記第１算出式は、上記センサ出力値に追従しつつセン
サ出力値よりも緩慢に変化する追従項、及び、上記セン
サ出力値の変化とは関係なく徐々に増加する増加項、の
少なくともいずれかからなる基準項と、上記現在センサ
出力値を用いる増加強調項であって、単調に増加する上
記センサ出力値の時系列を与えたときに、この増加強調
項が無いとしたときの仮想第１算出式で算出される仮想
現在第１算出値に比して、この増加強調項があるときに
算出される上記現在第１算出値のほうが小さくなり、か
つ上記時系列として上記センサ出力値の増加率の大きい
時系列を与えた場合ほど、算出される上記現在第１算出
値が小さくなる増加強調項と、からなる第１算出手段
と、上記濃度低信号を発生している期間において、上記
現在センサ出力値と上記現在第１算出値とが所定の第１
関係を満したときに、上記濃度低信号に代えて濃度高信
号を発生する濃度高信号発生手段と、を備えるガス検出
装置である。

【００１０】本発明のガス検出装置では、取得手段は、
特定ガスの濃度が上昇したときにセンサ出力値が増大す
る構成とされている。また、現在第１算出値を算出する
第１算出式は、追従項及び増加項の少なくともいずれか
からなる基準項のほかに、増加強調項を有する。このた
め、ガス濃度が上昇するなどしてセンサ出力値が増加す
ると、第１算出式で算出される現在第１算出値は、増加
強調項がない場合、つまり追従項や増加項のみとした仮
想第１算出式を用いて算出した仮想現在第１算出値より
も小さな値となっている。このため、濃度高信号発生手
段で、センサ出力値と現在第１算出値との差や比をしき
い値と比較するなど、センサ出力値と現在第１算出値と
が所定の第１関係を満たしたか否かを判断するのにあた
り、増加強調項がない場合に比して、センサ出力値の増
加が強調された結果となり、早期にガス濃度上昇を検知
できる。

【００１１】ところで、センサ出力値は、ガス濃度が低
いままであっても、湿度や温度などの外乱によって、セ
ンサ出力値が徐々に増加あるいは減少するドリフトが生
じることがある。特に、センサ出力値が徐々に増加する
方向にドリフトする場合には、ガス濃度が変化していな
いのに、ガス濃度上昇と同じ方向にセンサ出力値が変化
するから、誤検知となりやすい。これに対し、本発明の
ガス検出装置では、第１算出式は、増加強調項のほか、
追従項及び増加項の少なくともいずれかからなる基準項
を有する。即ち、算出される現在第１算出値に対して、
基準項と増加強調項がそれぞれ寄与している。このうち
基準項では、センサ出力値が時間とともに徐々に増加す
ると、これに緩慢に追従して増加する値、あるいはセン
サ出力値の変化に関係なく徐々に増加する値が算出され
る。基準項で算出された値は、ドリフトによるセンサ出
力値の増加に対して、差が開かない方向に変化する。こ
のため、この値だけを用いれば、ドリフトによる誤検知
が抑制される。一方、センサ出力値が徐々に増加する場
合、即ち、増加率が小さい場合には、増加強調項の性質
から、算出される現在第１算出値はそれほど小さくなら
ない。つまり、増加率が小さい場合には、増加強調項の
現在第１算出値に対する寄与は、増加率が大きい場合に
比して相対的に小さくなる。このため、この場合には、
現在第１算出値における基準項の寄与が大きくなり、増
加強調項の寄与は小さくなる。従って、このように基準
項の影響を大きく受けた現在第１算出値を用いれば、セ
ンサ出力値のドリフトによる誤検知を防止することがで
きる。

【００１２】なお、増加強調項としては、センサ出力値
を用い、単調に増加するセンサ出力値の時系列を与えた
ときに、この増加強調項が無いとしたときの仮想第１算
出式で算出される仮想現在第１算出値に比して、この増
加強調項があるときに算出される現在第１算出値のほう
が小さくなるような項で有れば良く、例えば、第１算出
式を、現在第１算出値C1(n)＝C1(n-1)＋k1[S(n)−C1(n-
1)]−k2[S(n)−S(n-q)]とした場合における、−k2[S(n)
−S(n-q)]の項や、現在第１算出値C1(n)＝｛S(n)＋S(n-
1)＋…S(n-m)｝／ｍ−k3[E−S(n)]とした場合におけ
る、−k3[E−S(n)]の項などが挙げられる。但し、S(n)
は現在のセンサ出力値、k1，k2，k3は正の係数、0<k1<
1、n，m，ｑは正の整数，Eは定数である。また、仮想現
在第１算出値と現在第１算出値との比較は、時系列を与
えた場合のうち、増加強調項等が算出されるようになる
までの初期期間を除いて考察することはいうまでもな
い。また、基準項のうち追従項としては、算出された値
が、現在センサ出力値の変化に追従しつつこの現在セン
サ出力値よりも緩慢に変化する性質を有するものであれ
ばよい。例えば、前回第１算出値C1(n-1)に、現在セン
サ出力値S(n)と前回第１算出値C1(n-1)との差分値S(n)
−C1(n-1)よりも小さな値を加える、上記例示のC1(n-1)
＋k1[S(n)−C1(n-1)]の項や、移動平均値を与える上述
の｛S(n)＋S(n-1)＋…S(n-m)｝／mの項、積分値を与え
る項などが挙げられる。

【００１３】なお、本明細書において、「現在」の値と
は、所定サイクル時間毎などに順に得られた値の時系列
のうち、考察している時点またはその時点よりも過去に
得られた値のうち直近に得られた値を指す。例えば、現
在のセンサ出力値（現在センサ出力値）は、考察してい
る時点でのセンサ出力値を指す（例えば、S(n)）。ま
た、現在の第１算出値（現在第１算出値）は、考察して
いる時点での第１算出値を指し（例えば、C1(n)）、現
在センサ出力値S(n)を得たのと同じサイクル中に得られ
た点で、両者は対応した関係となっている。また、「過
去」の値とは、所定サイクル時間毎などに順に得られた
値の時系列のうち、現在の値より過去に得られた値を指
す。例えば、過去のセンサ出力値（過去センサ出力値）
は、考察しているセンサ出力値より過去に得られたセン
サ出力値を指す（例えば、現在センサ出力値S(n)に対し
てS(n-1)，S(n-2)、…を指す）。また、過去の第１算出
値（過去第１算出値）は、過去に算出された第１算出値
を指す（例えば、現在第１算出値C1(n)に対してC1(n-
1)，C1(n-2)，…を指す）。また、過去第１算出値C1(n-
1)，C1(n-2)，…は、過去センサ出力値S(n-1)，S(n-
2)、…とそれぞれ同じサイクル中に得られた点で、互い
に対応した関係となっている。さらに、本明細書におい
て、「前回」の値とは、所定サイクル時間毎に順に得ら
れた値の時系列のうち、現在の値より１回前に得られた
値を指す。例えば、前回のセンサ出力値は、考察してい
る現在のセンサ出力値より１サイクル前（所定サイクル
時間分だけ前）に得られたセンサ出力値を指す（例え
ば、S(n)に対してS(n-1)を指す）。また、前回の第１算
出値（前回第１算出値）は、前回に算出された第１算出
値を指す（例えば、C1(n)に対してC1(n-1)を指す）。

【００１４】また、本明細書において、濃度高信号発生
手段は、濃度高信号を発生するもので有ればよいが、濃
度高信号として、複数種類の信号を含んでいても良い。
例えば、濃度高信号に含まれる信号として、特定ガス濃
度が高い中でも、濃度レベルが比較的低い場合から特に
高い場合までの複数段階（例えば、濃度レベルが、＋、
＋＋、＋＋＋の３段階）に対応する複数レベルの信号を
含んでいても良い。これらの信号の区別のためには、公
知の手法、例えば、信号電圧レベルや信号コードなどを
異ならせる手法を用いることができる。また、これとは
逆に、濃度低信号発生手段は、濃度低信号を発生するも
ので有ればよいが、濃度低信号として複数種類の信号を
含んでいても良い。例えば、濃度低信号に含まれる信号
として、特定ガス濃度が低い中でも、濃度レベルが特に
低い場合から若干高い場合までの複数段階（例えば、濃
度レベルが、−−−、−−、−の３段階）に対応する複
数レベルの信号を含んでいても良い。

【００１５】また、請求項２に記載の解決手段は、特定
ガスの濃度に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素
子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素子
を用いて、所定サイクル時間毎にセンサ出力値を取得す
る取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇したと
きに上記センサ出力値が増大する取得手段と、濃度低信
号を発生している期間に、上記所定サイクル時間毎に現
在の第１算出値である現在第１算出値を算出する第１算
出手段であって、現在のセンサ出力値である現在センサ
出力値が、所定サイクル数ｍだけ過去に算出された上記
第１算出値であるｍ回過去第１算出値に比して大きいと
きには、上記センサ出力値に追従しつつセンサ出力値よ
りも緩慢に変化する追従項、及び、上記センサ出力値の
変化とは関係なく徐々に増加する増加項、の少なくとも
いずれかからなる基準項と、上記現在センサ出力値を用
いる増加強調項であって、単調に増加する増加期間とこ
れに続いて単調に減少する減少期間とを有する上記セン
サ出力値の時系列を与えたときに、この増加強調項が無
いとしたときの仮想第１算出式で算出される仮想現在第
１算出値に比して、上記増加期間には、この増加強調項
があるときに算出される上記現在第１算出値のほうが小
さくなり、かつ上記時系列として上記センサ出力値の増
加率の大きい時系列を与えた場合ほど、算出される上記
現在第１算出値が小さくなり、上記減少期間には、上記
仮想現在第１算出値の変化の傾きに比して、上記現在第
１算出値の変化の傾きが大きくなる増加強調項と、から
なる第１算出式により、上記現在第１算出値を上記現在
センサ出力値を用いて算出し、上記現在センサ出力値が
上記ｍ回過去第１算出値に比して小さいときには、この
現在センサ出力値を上記現在第１算出値とする第１算出
手段と、上記濃度低信号を発生している期間において、
上記現在センサ出力値と上記現在第１算出値とが所定の
第１関係を満したときに、上記濃度低信号に代えて濃度
高信号を発生する濃度高信号発生手段と、を備えるガス
検出装置である。

【００１６】本発明のガス検出装置では、取得手段が、
特定ガスの濃度が上昇したときにセンサ出力値が増大す
る構成とされている。また、現在センサ出力値S(n)が、
ｍ回過去第１算出値C1(n-m)よりも大きい（S(n)＞C1(n-
m)）ときは、第１算出式で算出した現在第１算出値を用
いる。この第１算出式は、基準項のほかに増加強調項を
有する。このため、ガス濃度が上昇するなどしてセンサ
出力値が増加する（S(n)＞S(n-1)のとき）と、第１算出
式で算出される現在第１算出値は、増加強調項がない、
つまり追従項や増加項のみとした仮想第１算出式を用い
て算出した仮想現在第１算出値よりも小さな値となる。
このため、濃度高信号発生手段で、センサ出力値と現在
第１算出値と差や比をしきい値と比較するなど、センサ
出力値と現在第１算出値とが所定の第１関係を満たした
か否かを判断するにあたり、増加強調項がない場合に比
して、センサ出力値の増加が強調された結果となり、早
期にガス濃度上昇を検知できる。

【００１７】ところで、本発明と異なり、現在センサ出
力値S(n)とｍ回過去第１算出値C1(n-m)との大小に拘わ
らず、上述の第１算出式で現在第１算出値を算出し、こ
れを用い続けたとすると、センサ出力値S(n)が減少した
場合に、現在第１算出値C1(n)が相対的に増加して、場
合によっては、それまでとは逆のC1(n)＞S(n)となり、
逆転状態となる場合がある。すると、その後にガス濃度
が上昇してセンサ出力値S(n)が大きくなっても、センサ
出力値と現在第１算出値との差がしきい値を超える（S
(n)−C1(n)＞SH：SHは、しきい値）など第１関係を満た
しにくくなり、ガス検出が遅れることがある。しかる
に、本発明では、S(n)＜C1(n-m)となるときには、強制
的にC1(n)＝S(n)とされるので、C1(n)＞S(n)となる逆転
状態が解消される。このため、それ以降に濃度上昇が起
こればセンサ出力値は増加し、現在第１算出値は、C1
(n)＝S(n)の状態を起点として、センサ出力値に緩慢に
追従するあるいは増加する仮想現在第１算出値よりも相
対的に小さい値となるので、センサ出力値と現在第１算
出値との差や比などの第１関係をより早く満足でき、早
期にガス検知できる。

【００１８】なお、ｍ回過去第１算出値C1(n-m)におけ
る「所定サイクル数ｍ」は、用いるガスセンサ素子の応
答性、サイクル時間（サンプリング周期）、湿度や温度
その他の外乱要因の大きさやこれによる変動の最短期間
等を考慮して選択すればよいが、通常は小さい数とする
のが好ましく、数回以下が好ましい。さらには、１回と
するのが好ましい。即ち、前回第１算出値C1(n-1)を用
いるのが好ましい。

【００１９】さらに、請求項３に記載の他の解決手段
は、特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化するガス
センサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセ
ンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセンサ出力値
を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上
昇したときに上記センサ出力値が減少する取得手段と、
濃度低信号を発生している期間に、上記所定サイクル時
間毎に現在の第１算出値である現在第１算出値を、現在
の上記センサ出力値である現在センサ出力値を用いて、
第１算出式により算出する第１算出手段であって、上記
第１算出式は、上記センサ出力値に追従しつつセンサ出
力値よりも緩慢に変化する追従項、及び、上記センサ出
力値の変化とは関係なく徐々に減少する減少項、の少な
くともいずれかからなる基準項と、上記現在センサ出力
値を用いる減少強調項であって、単調に減少する上記セ
ンサ出力値の時系列を与えたときに、この減少強調項が
無いとしたときの仮想第１算出式で算出される仮想現在
第１算出値に比して、この減少強調項があるときに算出
される上記現在第１算出値のほうが大きくなり、かつ上
記時系列として上記センサ出力値の減少率の大きい時系
列を与えた場合ほど、算出される上記現在第１算出値が
大きくなる減少強調項と、からなる第１算出手段と、上
記濃度低信号を発生している期間において、上記現在セ
ンサ出力値と上記現在第１算出値とが所定の第１関係を
満したときに、上記濃度低信号に代えて濃度高信号を発
生する濃度高信号発生手段と、を備えるガス検出装置で
ある。

【００２０】本発明のガス検出装置では、取得手段は、
特定ガスの濃度が上昇したときにセンサ出力値が減少す
る構成とされている。また、現在第１算出値を算出する
第１算出式は、追従項及び減少項の少なくともいずれか
からなる基準項のほかに、減少強調項を有する。このた
め、ガス濃度が上昇するなどしてセンサ出力値が減少す
ると、第１算出式で算出される現在第１算出値は、減少
強調項がない場合、つまり追従項や減少項のみとした仮
想第１算出式を用いて算出した仮想現在第１算出値より
も大きな値となっている。このため、濃度高信号発生手
段で、センサ出力値と現在第１算出値との差や比をしき
い値と比較するなど、センサ出力値と現在第１算出値と
が所定の第１関係を満たしたか否かを判断するのにあた
り、減少強調項がない場合に比して、センサ出力値の減
少が強調された結果となり、早期にガス濃度上昇を検知
できる。

【００２１】ところで、センサ出力値は、ガス濃度が低
いままであっても、湿度や温度などの外乱によって、セ
ンサ出力値が徐々に増加あるいは減少するドリフトが生
じることがある。特に、センサ出力値が徐々に減少する
方向にドリフトする場合には、ガス濃度が変化していな
いのに、ガス濃度上昇と同じ方向にセンサ出力値が変化
するから、誤検知となりやすい。これに対し、本発明の
ガス検出装置では、第１算出式は、追従項及び減少項の
少なくともいずれかからなる基準項及び減少強調項を有
する。このうち基準項では、センサ出力値が時間ととも
に徐々に減少すると、これに緩慢に追従して減少する
値、あるいはセンサ出力値の変化に関係なく減少する値
が算出される。一方、センサ出力値が徐々に減少する場
合、即ち、減少率が小さい場合には、減少強調項の性質
から、算出される現在第１算出値がそれほど大きくなら
ない。つまり、減少率が小さい場合には、減少強調項の
現在第１算出値に対する寄与は、減少率が大きい場合に
比して相対的に小さくなる。このため、現在第１算出値
における基準項の寄与が大きくなる。従って、このよう
に基準項の影響をも受けた現在第１算出値を用いること
で、センサ出力値のドリフトによる誤検知を防止するこ
とができる。

【００２２】なお、減少強調項としては、センサ出力値
を用い、単調に減少するセンサ出力値の時系列を与えた
ときに、この減少強調項が無いとしたときの仮想第１算
出式で算出される仮想現在第１算出値に比して、この減
少強調項があるときに算出される現在第１算出値のほう
が大きくなるような項で有れば良く、例えば、第１算出
式を、現在第１算出値C1(n)＝C1(n-1)＋k5[S(n)−C1(n-
1)]−k6[S(n)−S(n-t)]とした場合における、−k6[S(n)
−S(n-t)]の項や、現在第１算出値C1(n)＝｛S(n)＋S(n-
1)＋…S(n-m)｝／ｍ−k7[E−S(n)]とした場合におけ
る、−k7[E−S(n)]の項などが挙げられる。但し、S(n)
は現在のセンサ出力値、k5，k6，k7は正の係数、0<k5<
1、n，m，ｔは正の整数、Eは定数である。また、仮想現
在第１算出値と現在第１算出値との比較は、時系列を与
えた場合のうち、減少強調項等が算出されるようになる
までの初期期間を除いて考察することはいうまでもな
い。

【００２３】さらに、請求項４に記載の解決手段は、特
定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化するガスセンサ
素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素
子を用いて、所定サイクル時間毎にセンサ出力値を取得
する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇した
ときに上記センサ出力値が減少する取得手段と、濃度低
信号を発生している期間に、上記所定サイクル時間毎に
現在の第１算出値である現在第１算出値を算出する第１
算出手段であって、現在のセンサ出力値である現在セン
サ出力値が、所定サイクル数ｍだけ過去に算出された上
記第１算出値であるｍ回過去第１算出値に比して小さい
ときには、上記センサ出力値に追従しつつセンサ出力値
よりも緩慢に変化する追従項、及び、上記センサ出力値
の変化とは関係なく徐々に減少する減少項、の少なくと
もいずれかからなる基準項と、上記現在センサ出力値を
用いる減少強調項であって、単調に減少する減少期間と
これに続いて単調に増加する増加期間とを有する上記セ
ンサ出力値の時系列を与えたときに、この減少強調項が
無いとしたときの仮想第１算出式で算出される仮想現在
第１算出値に比して、上記減少期間には、この減少強調
項があるときに算出される上記現在第１算出値のほうが
大きくなり、かつ上記時系列として上記センサ出力値の
減少率の大きい時系列を与えた場合ほど、算出される上
記現在第１算出値が大きくなり、上記増加期間には、上
記仮想現在第１算出値の変化の傾きに比して、上記現在
第１算出値の変化の傾きが小さくなる減少強調項と、か
らなる第１算出式により、上記現在第１算出値を上記現
在センサ出力値を用いて算出し、上記現在センサ出力値
が上記ｍ回過去第１算出値に比して大きいときには、こ
の現在センサ出力値を上記現在第１算出値とする第１算
出手段と、上記濃度低信号を発生している期間におい
て、上記現在センサ出力値と上記現在第１算出値とが所
定の第１関係を満したときに、上記濃度低信号に代えて
濃度高信号を発生する濃度高信号発生手段と、を備える
ガス検出装置である。

【００２４】本発明のガス検出装置では、取得手段が、
特定ガスの濃度が上昇したときにセンサ出力値が減少す
る構成とされている。また、現在センサ出力値S(n)が、
ｍ回過去第１算出値C1(n-m)よりも小さい（S(n)＜C1(n-
m)）ときは、第１算出式で算出した現在第１算出値を用
いる。この第１算出式は、基準項のほかに減少強調項を
有する。このため、ガス濃度が上昇するなどしてセンサ
出力値が減少する（S(n)＜S(n-1)のとき）と、第１算出
式で算出される現在第１算出値は、減少強調項がない、
つまり追従項や減少項のみとした仮想第１算出式を用い
て算出した仮想現在第１算出値よりも大きな値となる。
このため、濃度高信号発生手段で、センサ出力値と現在
第１算出値と差や比をしきい値と比較するなど、センサ
出力値と現在第１算出値とが所定の第１関係を満たした
か否かを判断するにあたり、減少強調項がない場合に比
して、センサ出力値の減少が強調された結果となり、早
期にガス濃度上昇を検知できる。

【００２５】ところで、本発明と異なり、現在センサ出
力値S(n)とｍ回過去第１算出値C1(n-m)との大小に拘わ
らず、上述の第１算出式で現在第１算出値を算出し、こ
れを用い続けたとすると、センサ出力値S(n)が増加した
場合に、現在第１算出値C1(n)が相対的に減少して、場
合によっては、それまでとは逆のC1(n)＜S(n)となり、
逆転状態となる場合がある。すると、その後にガス濃度
が上昇してセンサ出力値S(n)が小さくなっても、センサ
出力値と現在第１算出値との差がしきい値を超える（C1
(n)−S(n)＞SH：SHは、しきい値）など第１関係を満た
しにくくなり、ガス検出が遅れることがある。しかる
に、本発明では、S(n)＞C1(n-m)となるときには、強制
的にC1(n)＝S(n)とされるので、C1(n)＜S(n)となる逆転
状態が解消される。このため、それ以降に濃度上昇が起
これば、センサ出力値は減少し、現在第１算出値は、C1
(n)＝S(n)の状態を起点として、センサ出力値に緩慢に
追従するあるいは減少する仮想現在第１算出値よりも相
対的に大きな値となるので、センサ出力値と現在第１算
出値との差や比などの第１関係をより早く満足でき、早
期にガス検知できる。

【００２６】なお、ｍ回過去第１算出値C1(n-m)におけ
る「所定サイクル数ｍ」は、適宜選択すればよいが、通
常は小さい数とするのが好ましく、数回以下が好まし
く、さらには、１回、即ち、前回第１算出値C1(n-1)を
用いるのが好ましい。

【００２７】さらに、請求項２または請求項４に記載の
ガス検出装置であって、前記ｍ回過去第１算出値は、前
回算出した前回第１算出値であるガス検出装置とすると
良い。

【００２８】このガス検出装置では、ｍ回過去第１算出
値C1(n-m)として、前回第１算出値C1(n-1)を用いる。所
定サイクル数ｍが２以上の場合には、S(n)＞C1(n-m)と
なると強制的にC1(n)＝S(n)とされるので、過去の第１
算出値C1(n-1)，C1(n-2)，…、C1(n-m+1)などが、対応
する過去のセンサ出力値S(n-1)，S(n-2)，…、S(n-m+1)
などに対して逆転状態となる期間があり得る。請求項２
に記載の発明に即して言えば、過去の第１算出値C1(n-
p)が（但しｐはｍ以下の正の整数）、対応する過去のセ
ンサ出力値S(n-p)よりも、大きな値となる（C1(n-p)＞S
(n-p)）逆転状態が生じる期間があり得る。また、請求
項４に記載の発明に即して言えば、過去の第１算出値C1
(n-p)が、対応する過去のセンサ出力値S(n-p)よりも、
小さな値となる（C1(n-p)＜S(n-p)）逆転状態が生じる
期間があり得る。従って、この逆転状態の期間は、特定
ガス濃度の上昇を検知しにくくなる。しかるに、本発明
のように、ｍ＝１、つまり第１算出手段において、前回
第１算出値C1(n-1)と現在センサ出力値S(n)とを比較す
る場合には、逆転状態が生じることがないので、特定ガ
ス濃度の上昇をより早く検知することができる。しか
も、前回第１算出値C1(n-1)と現在センサ出力値S(n)と
を対比して、新たに現在第１算出値C1(n)を算出する
か、現在センサ出力値S(n)を現在第１算出値C1(n)とす
る（代入する）かを決定するので、記憶しておく第１算
出値の数が少なくて済み、消費するメモリを節約するこ
とができる。

【００２９】さらに、請求項１〜請求項５のいずれか１
項に記載のガス検出装置であって、前記濃度高信号発生
手段で前記濃度高信号を発生している期間に、上記所定
サイクル時間毎に、前記現在センサ出力値を用いて現在
の第２算出値である現在第２算出値を算出する第２算出
手段と、前記濃度高信号を発生している期間において、
上記現在第２算出値が所定の第２関係を満したときに、
上記濃度高信号に代えて前記濃度低信号を発生する濃度
低信号発生手段と、を備えるガス検出装置である。

【００３０】本発明のガス検出装置では、現在センサ出
力値を用いて算出した第２算出値がセンサ出力値と現在
第２算出値との差がしきい値を超える（S(n)−C2(n)＞S
H：SHは、しきい値）など第２関係を満たしたときに、
濃度高信号に代えて前記濃度低信号を発生する。従っ
て、濃度高信号から濃度低信号に切り換えるのに際して
も、センサ出力値を反映した第２算出値を用いて判断す
るから、適切に切り換えることができる。なお、第２算
出値を算出するのに用いる式としては、センサ出力値の
変化を反映できる式で有ればよいが、例えば、移動平均
値を与える式や、積分値を与える式、C2(n)＝C2(n-1)＋
ka｛S(n)−C2(n-1)｝の式で記述される式（但し、0<ka<
1）、C2(n)＝C2(n-1)＋ka[S(n)−C2(n-1)]−kb[S(n)−S
(n-r)]の式で記述される式（但し、0<ka<1、kb>0、rは
正の整数）、微分値や２階微分値を与える式などが挙げ
られる。

【００３１】さらに、請求項１または請求項２に記載の
ガス検出装置であって、前記濃度高信号発生手段で前記
濃度高信号を発生している期間に、上記所定サイクル時
間毎に、前記現在センサ出力値を用いて現在の第２算出
値である現在第２算出値を算出する第２算出手段であっ
て、上記センサ出力値に追従しつつセンサ出力値よりも
緩慢に変化する第２追従項、及び、上記センサ出力値の
変化とは関係なく徐々に増加する第２増加項、の少なく
ともいずれかからなる第２基準項と、上記現在センサ出
力値を用いる第２増加強調項であって、単調に増加する
増加期間とこれに続いて単調に減少する減少期間とを有
する上記センサ出力値の時系列を与えたとき、この第２
増加強調項が無いとしたときの仮想第２算出式で算出さ
れる仮想現在第２算出値に比して、上記増加期間には、
この第２増加強調項があるときに算出される上記現在第
２算出値のほうが小さくなり、かつ上記時系列として上
記センサ出力値の増加率の大きい時系列を与えた場合ほ
ど、算出される上記現在第２算出値が小さくなり、上記
減少期間には、上記仮想現在第２算出値の変化の傾きに
比して、上記現在第２算出値の変化の傾きが大きくなる
第２増加強調項と、からなる第２算出式により、前記現
在第２算出値を算出する第２算出手段と、前記濃度高信
号を発生している期間において、上記現在センサ出力値
と上記現在第２算出値とが前記第２関係を満たしたとき
に、前記濃度高信号に代えて前記濃度低信号を発生する
濃度低信号発生手段と、を備えるガス検出装置である。

【００３２】本発明のガス検出装置では、先の請求項１
または２に記載のように、取得手段が、特定ガスの濃度
が上昇したときにセンサ出力値が増加する構成とされて
いる。さらに、第２基準項と第２増加強調項からなる第
２算出式によって、現在第２算出値を算出する。ここ
で、第２基準項は、センサ出力値に追従しつつセンサ出
力値よりも緩慢に変化する第２追従項、及び、センサ出
力値の変化とは関係なく徐々に増加する第２増加項の少
なくともいずれかからなる項である。ところで、第２増
加強調項が無いとし、この第２基準項だけを用いた仮想
第２算出式で仮想現在第２算出値を算出したとすると、
例えば長いトンネル内や地下駐車場内など、長時間を掛
けて徐々にガス濃度が上昇したり、長時間にわたってガ
ス濃度が高い状態が続くと、濃度高信号の発生期間にお
いて、仮想現在第２算出値が現在センサ出力値に接近し
てしまうため、ノイズ等によって現在センサ出力値が一
時的に低下しても、両者の差や比が小さくなって、ガス
濃度が低下したと誤検知を起こすことがあり得る。

【００３３】しかるに、本発明では、さらに、第２増加
強調項を有する。この第２増加強調項は、単調に増加す
る増加期間とこれに続いて単調に減少する減少期間とを
有するセンサ出力値の時系列を与えたと仮定すると、こ
の第２増加強調項が無いとしたときの仮想第２算出式で
算出される仮想現在第２算出値に比して、増加期間に
は、この第２増加強調項があるときに算出される現在第
２算出値のほうが小さくなり、かつ時系列としてセンサ
出力値の増加率の大きい時系列を与えた場合ほど、算出
される上記現在第２算出値が小さくなる。また、減少期
間には、仮想現在第２算出値の変化の傾きに比して、現
在第２算出値の変化の傾きが大きくなる。従って、第２
増加強調項があることにより、濃度高信号に切り換えら
れた後、ガス濃度が上昇し、センサ出力値の上昇（増
加）している期間には、現在第２算出値は、仮想現在第
２算出値に比較して小さくなる。つまり、センサ出力値
と現在第２算出値との差や比が、センサ出力値と仮想現
在第２算出値との差や比よりも大きな状態となる。この
ため、ノイズによって一時的にセンサ出力値が低下した
場合でも、両者の差や比は一時的には小さくなるもの
の、しきい値以下にまでは小さくなりにくいので、誤検
知が起きにくくなる。

【００３４】さらに、濃度の上昇に続いて、ガス濃度が
低下してセンサ出力値が低下すると、仮想現在第２算出
値の変化の傾きに比して、現在第２算出値は大きな傾き
となる。従って、ガス濃度の低下前は、仮想現在第２算
出値よりも小さかった現在第２算出値が、センサ出力値
の低下とともに、仮想現在第２算出値の変化の傾きより
も大きな傾きで変化する。従ってセンサ出力値と現在第
２算出値との差は急速に小さくなる。場合によっては、
現在第２算出値の方がセンサ出力値よりも大きくなる、
逆転状態となることもある。従って、センサ出力値と現
在第２算出値との差分値がしきい値を下回るなど第２関
係を満たせばガス濃度低下をいち早く検知できる。つま
り、本発明の第２算出式を用いた現在第２算出値では、
センサ出力値がノイズ等によって若干低下した程度では
濃度低下と誤検知しないが、センサ出力値が大きく低下
したり連続して低下するといち早く濃度低下を検出でき
る。従って、確実に濃度低下した場合を検知できる上、
しかも素早く検知できる。

【００３５】さらに、請求項３、または請求項４に記載
のガス検出装置であって、前記濃度高信号発生手段で前
記濃度高信号を発生している期間に、上記所定サイクル
時間毎に、前記現在センサ出力値を用いて現在の第２算
出値である現在第２算出値を算出する第２算出手段であ
って、上記センサ出力値に追従しつつセンサ出力値より
も緩慢に変化する第２追従項、及び、上記センサ出力値
の変化とは関係なく徐々に減少する第２減少項、の少な
くともいずれかからなる第２基準項と、上記現在センサ
出力値を用いる第２減少強調項であって、単調に減少す
る減少期間とこれに続いて単調に増加する増加期間とを
有する上記センサ出力値の時系列を与えたとき、この第
２減少強調項が無いとしたときの仮想第２算出式で算出
される仮想現在第２算出値に比して、上記減少期間に
は、この第２減少強調項があるときに算出される上記現
在第２算出値のほうが大きくなり、かつ上記時系列とし
て上記センサ出力値の減少率の大きい時系列を与えた場
合ほど、算出される上記現在第２算出値が大きくなり、
上記増加期間には、上記仮想現在第２算出値の変化の傾
きに比して、上記現在第２算出値の変化の傾きが小さく
なる第２減少強調項と、からなる第２算出式により、前
記現在第２算出値を算出する第２算出手段と、前記濃度
高信号を発生している期間において、上記現在センサ出
力値と上記現在第２算出値とが前記第２関係を満たした
ときに、前記濃度高信号に代えて前記濃度低信号を発生
する濃度低信号発生手段と、を備えるガス検出装置であ
る。

【００３６】本発明のガス検出装置では、先の請求項３
または４に記載のように、取得手段が、特定ガスの濃度
が上昇したときにセンサ出力値が減少する構成とされて
いる。さらに、第２基準項と第２減少強調項からなる第
２算出式によって、現在第２算出値を算出する。ここ
で、第２基準項は、センサ出力値に追従しつつセンサ出
力値よりも緩慢に変化する第２追従項、及び、センサ出
力値の変化とは関係なく徐々に減少する第２減少項の少
なくともいずれかからなる項である。ところで、第２減
少強調項が無いとし、この第２基準項だけを用いた仮想
第２算出式で仮想現在第２算出値を算出したとすると、
例えば長いトンネル内や地下駐車場内など、長時間を掛
けて徐々にガス濃度が上昇したり、長時間にわたってガ
ス濃度が高い状態が続くと、濃度高信号の発生期間にお
いて、仮想現在第２算出値が現在センサ出力値に接近し
てしまうため、ノイズ等によって現在センサ出力値が一
時的に上昇しても、両者の差や比が小さくなって、ガス
濃度が低下したと誤検知を起こすことがあり得る。

【００３７】しかるに、本発明では、さらに、第２減少
強調項を有する。この第２減少強調項は、単調に減少す
る減少期間とこれに続いて単調に増加する増加期間とを
有するセンサ出力値の時系列を与えたと仮定すると、こ
の第２減少強調項が無いとしたときの仮想第２算出式で
算出される仮想現在第２算出値に比して、減少期間に
は、この第２減少強調項があるときに算出される現在第
２算出値のほうが大きくなり、かつ時系列としてセンサ
出力値の減少率の大きい時系列を与えた場合ほど、算出
される上記現在第２算出値が大きくなる。また、増加期
間には、仮想現在第２算出値の変化の傾きに比して、現
在第２算出値の変化の傾きが小さくなる。従って、第２
減少強調項があることにより、濃度高信号に切り換えら
れた後、ガス濃度が上昇し、センサ出力値の低下（減
少）している期間には、現在第２算出値は、仮想現在第
２算出値に比較して大きくなる。つまり、現在第２算出
値とセンサ出力値との差や比が、仮想現在第２算出値と
センサ出力値との差や比よりも大きな状態となる。この
ため、ノイズによって一時的にセンサ出力値が上昇した
場合でも、両者の差や比は一時的には小さくなるもの
の、しきい値以下にまでは小さくなりにくいので、誤検
知が起きにくくなる。

【００３８】さらに、濃度の上昇に続いて、ガス濃度が
低下してセンサ出力値が上昇すると、仮想現在第２算出
値の変化の傾きに比して、現在第２算出値は小さな傾き
となる。従って、ガス濃度の低下前は、仮想現在第２算
出値よりも大きかった現在第２算出値が、センサ出力値
の増加とともに、仮想現在第２算出値の変化の傾きより
も小さな傾きで変化する。従ってセンサ出力値と現在第
２算出値との差は急速に小さくなる。場合によっては、
現在第２算出値の方がセンサ出力値よりも小さくなる、
逆転状態となることもある。従って、現在第２算出値と
センサ出力値との差分値がしきい値を下回るなど第２関
係を満たせばガス濃度低下をいち早く検知できる。つま
り、本発明の第２算出式を用いた現在第２算出値では、
センサ出力値がノイズ等によって若干上昇した程度では
濃度低下と誤検知しないが、センサ出力値が大きく上昇
したり連続して上昇するといち早く濃度低下を検出でき
る。従って、確実に濃度低下した場合を検知できる上、
しかも素早く検知できる。

【００３９】さらに、請求項９に記載の解決手段は、特
定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化するガスセンサ
素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ素
子を用いて、所定サイクル時間毎にセンサ出力値S(n)を
取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上昇
したときに上記センサ出力値S(n)が増大する取得手段
と、但し、nは時系列の順序を示す整数、濃度低信号を
発生している期間において、上記所定サイクル時間毎
に、下記式（１）に従って、ベース値B(n)を算出する第
１ベース値算出手段と、 B(n)＝B(n-1)＋k1[S(n)−B(n-1)]−k2[S(n)−S(n-q)] …（１） 但し、k1，k2は第１，第２係数であり、0<k1<1、k2>0、
qは正の整数、上記センサ出力値S(n)とベース値B(n)と
から、下記式（２）に従って差分値D(n)を算出する差分
値算出手段と、 D(n)＝S(n)−B(n) …（２） 上記差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きいとき
に、濃度高信号を発生する濃度高信号発生手段と、を備
えるガス検出装置である。

【００４０】まず、ベース値B(n)について説明する。式
（１）のうち、B(n-1)＋k1[S(n)−B(n-1)]の項は、セン
サ出力値S(n)の変動に対して追従しつつ、センサ出力値
S(n)よりも緩慢に変化する追従項である。この追従項
は、係数ｋ１の値を変化させると、センサ出力値S(n)に
対する追従の速さ（敏感さ）が変化する性質を有し、係
数ｋ１が大きく（１に近く）なると、センサ出力値S(n)
に対して相対的に素早く敏感に追従する。逆に係数ｋ１
が小さく（０に近く）なると相対的に変化が緩慢にな
り、センサ出力値S(n)に対してゆっくりと追従する。一
方、−k2[S(n)−S(n-q)]の項は、微分値を算出する増加
強調項である。例えば、q回過去センサ出力値S(n-q)に
比して現在センサ出力値S(n)が増加（S(n)＞S(n-q))す
ると、この項を無くし上述の追従項のみとして算出した
場合の仮想ベース値に比して、ベース値B(n)は小さな値
となる。

【００４１】本発明のガス検出装置は、取得手段が、特
定ガスの濃度が上昇したときにセンサ出力値S(n)が増大
するように構成されている。また、このガス検出装置で
は、濃度低信号を発生している期間は、第１ベース値算
出手段を用いてベース値B(n)を算出する。さらに、差分
値算出手段で差分値D(n)を算出し、濃度高信号発生手段
では、この差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きい
とき、つまりD(n)＝S(n)−B(n)＞Tuのときには、濃度低
信号に代えて、濃度高信号を切り換えて発生する。

【００４２】このうち、第１ベース値算出手段では、濃
度低信号を発生している期間には、上記式（１）を用い
て、ベース値B(n)を新たに算出する。この式（１）で算
出されたベース値B(n)は、上述したように、センサ出力
値S(n)が増加すると、上述の増加強調項がないとしたと
きの仮想ベース値、即ち、追従項のみで算出された値
は、センサ出力値S(n)に追従しつつセンサ出力値S(n)よ
り緩慢に変化する。一方、増加強調項を含めて算出した
ベース値B(n)は、仮想ベース値よりも小さな値となる。
従って、式（２）で算出される差分値D(n)は、センサ出
力値と仮想ベース値との仮想差分値に比して大きな値と
なるから、仮想差分値よりも差分値D(n)の方が濃度高し
きい値Tuよりも大きくなりやすい。つまり、ガス濃度上
昇に伴うセンサ出力値の上昇を早く検知して濃度高信号
を発生することができる。また、式（１）では、上述の
ように追従項で算出した値は、センサ出力値S(n)に追従
しつつセンサ出力値S(n)より緩慢に変化する。このた
め、温度や湿度の変化などによるドリフトの影響で、ガ
ス濃度が上昇したと誤検知されることが防止され、確実
にガス検知を行うことができる。

【００４３】さらに、請求項１０に記載の解決手段であ
って、特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化するガ
スセンサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガス
センサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセンサ出力
値S(n)を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃
度が上昇したときに上記センサ出力値S(n)が増大する取
得手段と、但し、nは時系列の順序を示す整数、濃度低
信号を発生している期間において、上記所定サイクル時
間毎に、ベース値B(n)を算出する第１ベース値算出手段
であって、上記センサ出力値S(n)が前回算出したベース
値である前回ベース値B(n-1)より大きいとき、下記式
（１）に従ってベース値B(n)を算出し、 B(n)＝B(n-1)＋k1[S(n)−B(n-1)]−k2[S(n)−S(n-q)] …（１） 但し、k1，k2は第１，第２係数であり、0<k1<1、k2>0、
qは正の整数、上記センサ出力値S(n)が上記前回ベース
値B(n-1)よりも小さいとき、下記式（３）に従ってベー
ス値B(n)を算出する B(n)＝S(n) …（３） 第１ベース値算出手段と、上記センサ出力値S(n)とベー
ス値B(n)とから、下記式（２）に従って差分値D(n)を算
出する差分値算出手段と、 D(n)＝S(n)−B(n) …（２） 上記差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きいとき
に、濃度高信号を発生する濃度高信号発生手段と、を備
えるガス検出装置とすると良い。

【００４４】式（１）によって得るベース値の性質は既
に説明した。本発明のガス検出装置は、取得手段が、特
定ガスの濃度が上昇したときにセンサ出力値S(n)が増大
するように構成されている。また、このガス検出装置で
は、濃度低信号を発生している期間は、第１ベース値算
出手段を用いてベース値B(n)を算出する。さらに、差分
値算出手段で差分値D(n)を算出し、濃度高信号発生手段
では、この差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きい
とき、つまりD(n)＝S(n)−B(n)＞Tuのときには、濃度高
信号を切り換えて発生する。

【００４５】このうち、第１ベース値算出手段では、濃
度低信号を発生している期間のうち、新たに得られたセ
ンサ出力値S(n)が前回ベース値B(n-1)以上のときには、
式（１）を用いて、ベース値B(n)を新たに算出する。上
述したように、センサ出力値S(n)が増加すると、この式
（１）のうち第３項（増加強調項）を無くして算出した
仮想ベース値、即ち、第１，２項（追従項）のみで算出
された値は、センサ出力値S(n)に追従しつつセンサ出力
値S(n)より緩慢に変化する。一方、増加強調項を含めた
式（１）で算出したベース値B(n)は、仮想ベース値より
も小さな値となる。従って、式（２）で算出される差分
値D(n)は、センサ出力値と仮想ベース値との仮想差分値
に比して大きな値となるから、仮想差分値よりも差分値
D(n)の方が濃度高しきい値Tuよりも大きくなりやすい。
つまり、ガス濃度上昇に伴うセンサ出力値の上昇を早く
検知して濃度高信号を発生することができる。また、式
（１）では、上述のように追従項で算出した値は、セン
サ出力値S(n)に追従しつつセンサ出力値S(n)より緩慢に
変化する。このため、温度や湿度の変化などによるドリ
フトの影響で、ガス濃度が上昇したと誤検知されること
が防止され、確実にガス検知を行うことができる。

【００４６】一方、センサ出力値S(n)が前回ベース値B
(n-1)よりも小さいときには、第１ベース値算出手段で
は、上記式（３）を用いて、ベース値を算出する。即
ち、現在のセンサ出力値S(n)をベース値B(n)に代入す
る。これにより、前回ベース値B(n-1)の値に拘わらず、
新たに算出するベース値B(n)はセンサ出力値S(n)に強制
的に一致させられる。すると、次回（所定サイクル時間
経過時）にも、センサ出力値S(n)が前回のセンサ出力値
S(n-1)よりも小さい値となれば、S(n)＜B(n-1)（＝S(n-
1)）となるから、ベース値B(n)にはセンサ出力値S(n)が
代入される。従って、これ以降、センサ出力値S(n)が前
回のセンサ出力値S(n-1)よりも小さい値となり続ける限
り、センサ出力値S(n)とベース値B(n)とは一致した値と
なる。つまり、ベース値B(n)はセンサ出力値S(n)に一致
して変化する。

【００４７】しかるに、一転してガス濃度が上昇し、セ
ンサ出力値が前回よりも大きくなると、つまり、S(n)＞
S(n-1)（＝B(n-1)）となると、その時点で、センサ出力
値S(n)は前回ベース値B(n-1)よりも大きな値となるか
ら、上述したように式（１）に従って、ベース値B(n)が
算出されるようになる。従って、センサ出力値S(n)とベ
ース値B(n)との間には、正の差分値D(n)が発生するか
ら、差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きくなれ
ば、濃度高信号が切り換え発生される。このように、そ
れ以前のベース値B(n)の変化に拘わらず、つまり、それ
以前のガス濃度の変化に拘わらず、ガス濃度上昇を早い
段階で捉えることができる。

【００４８】さらに、請求項９または請求項１０に記載
のガス検出装置であって、前記濃度高信号を発生してい
る期間において、前記所定サイクル時間毎に、下記式
（４）に従ってベース値B(n)を算出する第２ベース値算
出手段と、 B(n)＝B(n-1)＋k3[S(n)−B(n-1)]−k4[S(n)−S(n-r)] …（４） 但し、k3，k4は第３，第４係数であり、0<k3<1、k4>0、
rは正の整数、前記差分値D(n)が濃度低しきい値Tdより
も小さいときに、濃度低信号を発生する濃度低信号発生
手段と、を備えるガス検出装置とすると良い。

【００４９】本発明のガス検出装置では、濃度高信号の
発生期間において、式（４）によりベース値を算出す
る。ここで、式（４）で算出されるベース値は、式
（１）で算出されるベース値と同様の性質を有する。即
ち、式（４）のうち、B(n-1)＋k3[S(n)−B(n-1)]の項
は、センサ出力値S(n)の変動に対して追従しつつ、セン
サ出力値S(n)よりも緩慢に変化する第２追従項である。
また、−k4[S(n)−S(n-r)]の項は、微分値を算出する第
２増加強調項であり、r回過去センサ出力値S(n-r)に比
して現在のセンサ出力値S(n)が増加（S(n)＞S(n-r))す
ると、この項を無くし上述の第２追従項のみとして算出
した場合の仮想ベース値に比して、ベース値B(n)は小さ
な値となる。さらに、センサ出力値が増加した後に減少
し、r回過去センサ出力値S(n-r)に比して現在センサ出
力値S(n)が小さくなる（S(n)＜S(n-r))と、この第２増
加強調項が、それまでとは逆に正の値となるので、仮想
ベース値に比してベース値B(n)は急速にセンサ出力値S
(n)に近づく。

【００５０】本発明のガス検出装置では、濃度高信号を
発生している期間は、第２ベース値算出手段を用いてこ
のようなベース値B(n)を算出する。さらに、濃度低信号
発生手段では、差分値D(n)が濃度低しきい値Tdよりも小
さいとき、つまりD(n)＝S(n)−B(n)＜Tdのときには、濃
度高信号に代えて濃度低信号を切り換えて発生する。

【００５１】このうち、第２ベース値算出手段では、濃
度高信号を発生している期間には、上記式（４）を用い
て、ベース値B(n)を新たに算出する。上述したように、
センサ出力値S(n)が増加すると、この式（４）のうち第
２増加強調項を無くして算出した仮想ベース値、即ち、
第２追従項のみで算出された値は、センサ出力値S(n)に
追従しつつセンサ出力値S(n)より緩慢に変化する。一
方、第２増加強調項を含めた式（４）で算出したベース
値B(n)は、仮想ベース値よりも小さな値となる。従っ
て、濃度低信号から濃度高信号に切り替えられた後、さ
らにガス濃度が上昇してセンサ出力値S(n)が上昇する
と、ベース値B（n）は式（４）における第２増加強調項
がある分、仮想ベース値よりも小さな値となる。このた
め、ガス濃度が高い期間中に、ノイズにより一時的にセ
ンサ出力値が低下しても、差分値D(n)が濃度低しきい値
Tdを下回り難くなり、濃度低信号を発生する誤動作を防
止できる。一方、ガス濃度が低下してセンサ出力値が低
下すると、上述のようにベース値B(n)が急速にセンサ出
力値S(n)に近づくので、差分値D(n)が濃度低しきい値Td
を下回り、早期にガス濃度の低下を検知して、濃度低信
号を発生することができる。なお、第２増加強調項で用
いるｒ回過去センサ出力値S(n-r)として、増加強調項で
用いたｑ回過去センサ出力値S(n-q)と同じものと用い
る、つまりｒ＝ｑとするのが好ましい。記憶しておくべ
き過去のセンサ出力値の数を少なくしたり、共通の式で
算出するようにして、プログラムの負担を軽減すること
ができる。また、濃度高信号と濃度低信号に切換の前後
で、算出に用いる過去センサ出力値の回数が変わること
に起因して、ベース値が急変することも避けることがで
きるからである。

【００５２】さらに、請求項１２に記載の解決手段は、
特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化するガスセン
サ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセンサ
素子を用いて、所定サイクル時間毎にセンサ出力値S(n)
を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度が上
昇したときに上記センサ出力値S(n)が減少する取得手段
と、但し、nは時系列の順序を示す整数、濃度低信号を
発生している期間において、上記所定サイクル時間毎
に、下記式（５）に従って、ベース値B(n)を算出する第
３ベース値算出手段と、 B(n)＝B(n-1)＋k5[S(n)-B(n-1)]−k6[S(n)−S(n-t)] …（５） 但し、k5，k6は第５，第６係数であり、0<k5<1、k6>0、
tは正の整数、上記センサ出力値S(n)とベース値B(n)と
から、下記式（６）に従って差分値D(n)を算出する差分
値算出手段と、 D(n)＝B(n)−S(n) …（６） 上記差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きいとき
に、濃度高信号を発生する濃度高信号発生手段と、を備
えるガス検出装置である。

【００５３】まず、ベース値B(n)について説明する。式
（５）のうち、B(n-1)＋k5[S(n)−B(n-1)]の項は、セン
サ出力値S(n)の変動に対して追従しつつ、センサ出力値
S(n)よりも緩慢に変化する追従項である。この追従項
は、係数ｋ５の値を変化させると、センサ出力値S(n)に
対する追従の速さ（敏感さ）が変化する性質を有し、係
数ｋ５が大きく（１に近く）なると、センサ出力値S(n)
に対して相対的に素早く敏感に追従する。逆に係数ｋ５
が小さく（０に近く）なると相対的に変化が緩慢にな
り、センサ出力値S(n)に対してゆっくりと追従する。一
方、−k6[S(n)−S(n-t)]の項は、微分値を算出する減少
強調項である。例えば、t回過去センサ出力値S(n-t)に
比して現在センサ出力値S(n)が減少（S(n)＜S(n-t))す
ると、この項を無くし上述の追従項のみとして算出した
場合の仮想ベース値に比して、ベース値B(n)は大きな値
となる。

【００５４】本発明のガス検出装置は、取得手段が、特
定ガスの濃度が上昇したときにセンサ出力値S(n)が減少
するように構成されている。また、このガス検出装置で
は、濃度低信号を発生している期間は、第３ベース値算
出手段を用いてベース値B(n)を算出する。さらに、差分
値算出手段で差分値D(n)を算出し、濃度高信号発生手段
では、この差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きい
とき、つまりD(n)＝B(n)−S(n)＞Tuのときには、濃度低
信号に代えて、濃度高信号を切り換えて発生する。

【００５５】このうち、第３ベース値算出手段では、濃
度低信号を発生している期間には、上記式（５）を用い
て、ベース値B(n)を新たに算出する。この式（５）で算
出されたベース値B(n)は、上述したように、センサ出力
値S(n)が減少すると、上述の減少強調項がないとしたと
きの仮想ベース値、即ち、追従項のみで算出された値
は、センサ出力値S(n)に追従しつつセンサ出力値S(n)よ
り緩慢に変化する。一方、減少強調項を含めて算出した
ベース値B(n)は、上述したように仮想ベース値よりも大
きな値となる。従って、式（６）で算出される差分値D
(n)は、仮想ベース値とセンサ出力値との仮想差分値に
比して大きな値となるから、仮想差分値よりも差分値D
(n)の方が濃度高しきい値Tuよりも大きくなりやすい。
つまり、ガス濃度上昇に伴うセンサ出力値の低下を早く
検知して濃度高信号を発生することができる。また、式
（５）では、上述のように追従項で算出した値は、セン
サ出力値S(n)に追従しつつセンサ出力値S(n)より緩慢に
変化する。このため、温度や湿度の変化などによるドリ
フトの影響で、ガス濃度が上昇したと誤検知されること
が防止され、確実にガス検知を行うことができる。

【００５６】さらに、請求項１３に記載の他の解決手段
は、特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化するガス
センサ素子を用いるガス検出装置であって、上記ガスセ
ンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセンサ出力値
S(n)を取得する取得手段であって、上記特定ガスの濃度
が上昇したときに上記センサ出力値S(n)が減少する取得
手段と、但し、nは時系列の順序を示す整数、濃度低信
号を発生している期間において、上記所定サイクル時間
毎に、ベース値B(n)を算出する第３ベース値算出手段で
あって、上記センサ出力値S(n)が前回算出したベース値
である前回ベース値B(n-1)より小さいとき、下記式
（５）に従ってベース値B(n)を算出し、 B(n)＝B(n-1)＋k5[S(n)-B(n-1)]−k6[S(n)−S(n-t)] …（５） 但し、k5，k6は第５，第６係数であり、0<k5<1、k6>0、
tは正の整数、上記センサ出力値S(n)が上記前回ベース
値B(n-1)よりも大きいとき、下記式（７）に従ってベー
ス値B(n)を算出する B(n)＝S(n) …（７） 第３ベース値算出手段と、上記センサ出力値S(n)とベー
ス値B(n)とから、下記式（６）に従って差分値D(n)を算
出する差分値算出手段と、 D(n)＝B(n)−S(n) …（６） 上記差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きいとき
に、濃度高信号を発生する濃度高信号発生手段と、を備
えるガス検出装置である。

【００５７】式（５）によって得るベース値の性質は既
に説明した。本発明のガス検出装置は、取得手段が、特
定ガスの濃度が上昇したときにセンサ出力値S(n)が減少
するように構成されている。また、このガス検出装置で
は、濃度低信号を発生している期間は、第３ベース値算
出手段を用いてベース値B(n)を算出する。さらに、差分
値算出手段で差分値D(n)を算出し、濃度高信号発生手段
では、この差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きい
とき、つまりD(n)＝B(n)−S(n)＞Tuのときには、濃度高
信号を切り換えて発生する。

【００５８】このうち、第３ベース値算出手段では、濃
度低信号を発生している期間のうち、新たに得られたセ
ンサ出力値S(n)が前回ベース値B(n-1)以下のときには、
式（５）を用いて、ベース値B(n)を新たに算出する。上
述したように、センサ出力値S(n)が減少すると、この式
（５）のうち第３項（減少強調項）を無くして算出した
仮想ベース値、即ち、第１，２項（追従項）のみで算出
された値は、センサ出力値S(n)に追従しつつセンサ出力
値S(n)より緩慢に変化する。一方、減少強調項を含めた
式（５）で算出したベース値B(n)は、仮想ベース値より
も大きな値となる。従って、式（６）で算出される差分
値D(n)は、仮想ベース値とセンサ出力値との仮想差分値
に比して大きな値となるから、仮想差分値よりも差分値
D(n)の方が濃度高しきい値Ｔｕよりも大きくなりやす
い。つまり、ガス濃度上昇に伴うセンサ出力値の低下を
早く検知して濃度高信号を発生することができる。ま
た、式（５）では、上述のように追従項で算出した値
は、センサ出力値S(n)に追従しつつセンサ出力値S(n)よ
り緩慢に変化する。このため、温度や湿度の変化などに
よるドリフトの影響で、ガス濃度が上昇したと誤検知さ
れることが防止され、確実にガス検知を行うことができ
る。

【００５９】一方、センサ出力値S(n)が前回ベース値B
(n-1)よりも大きいときには、第３ベース値算出手段で
は、上記式（７）を用いて、ベース値を算出する。即
ち、現在のセンサ出力値S(n)をベース値B(n)に代入す
る。これにより、前回ベース値B(n-1)の値に拘わらず、
新たに算出するベース値B(n)はセンサ出力値S(n)に強制
的に一致させられる。すると、次回（所定サイクル時間
経過時）にも、センサ出力値S(n)が前回のセンサ出力値
S(n-1)よりも大きい値となれば、S(n)＞B(n-1)（＝S(n-
1)）となるから、ベース値B(n)にはセンサ出力値S(n)が
代入される。従って、これ以降、センサ出力値S(n)が前
回のセンサ出力値S(n-1)よりも大きい値となり続ける限
り、センサ出力値S(n)とベース値B(n)とは一致した値と
なる。つまり、ベース値B(n)はセンサ出力値S(n)に一致
して変化する。

【００６０】しかるに、一転してガス濃度が上昇し、セ
ンサ出力値が前回よりも小さくなると、つまり、S(n)＜
S(n-1)（＝B(n-1)）となると、その時点で、センサ出力
値S(n)は前回ベース値B(n-1)よりも小さな値となるか
ら、上述したように式（５）に従って、ベース値B(n)が
算出されるようになる。従って、ベース値B(n)とセンサ
出力値S(n)との間には、正の差分値D(n)が発生するか
ら、差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きくなれ
ば、濃度高信号が切り換え発生される。このように、そ
れ以前のベース値B(n)の変化に拘わらず、つまり、それ
以前のガス濃度の変化に拘わらず、ガス濃度上昇を早い
段階で捉えることができる。

【００６１】さらに、請求項１２または請求項１３に記
載のガス検出装置であって、前記濃度高信号を発生して
いる期間において、前記所定サイクル時間毎に、下記式
（８）に従ってベース値B(n)を算出する第４ベース値算
出手段と、 B(n)＝B(n-1)＋k7[S(n)-B(n-1)]−k8[S(n)−S(n-u)] …（８） 但し、k7，k8は第７，第８係数であり、0<k7<1、k8>0、
uは正の整数、前記差分値D(n)が濃度低しきい値Tdより
も小さいときに、濃度低信号を発生する濃度低信号発生
手段と、を備えるガス検出装置とすると良い。

【００６２】本発明のガス検出装置では、濃度高信号の
発生期間において、式（８）によりベース値を算出す
る。ここで、式（８）で算出されるベース値は、式
（５）で算出されるベース値と同様の性質を有する。即
ち、式（８）のうち、B(n-1)＋k7[S(n)−B(n-1)]の項
は、センサ出力値S(n)の変動に対して追従しつつ、セン
サ出力値S(n)よりも緩慢に変化する第２追従項である。
また、−k8[S(n)−S(n-u)]の項は、微分値を算出する第
２減少強調項であり、u回過去センサ出力値S(n-u)に比
して現在のセンサ出力値S(n)が減少（S(n)＜S(n-u))す
ると、この項を無くし上述の第２追従項のみとして算出
した場合の仮想ベース値に比して、ベース値B(n)は大き
な値となる。さらに、センサ出力値が減少した後に増加
し、u回過去センサ出力値S(n-u)に比して現在センサ出
力値S(n)が小さくなる（S(n)＞S(n-u))と、この第２減
少強調項が、それまでとは逆に負の値となるので、仮想
ベース値に比してベース値B(n)は急速にセンサ出力値S
(n)に近づく。

【００６３】本発明のガス検出装置では、濃度高信号を
発生している期間は、第４ベース値算出手段を用いてこ
のようなベース値B(n)を算出する。さらに、濃度低信号
発生手段では、差分値D(n)が濃度低しきい値Tdよりも小
さいとき、つまりD(n)＝B(n)−S(n)＜Tdのときには、濃
度高信号に代えて濃度低信号を切り換えて発生する。

【００６４】このうち、第４ベース値算出手段では、濃
度高信号を発生している期間には、上記式（８）を用い
て、ベース値B(n)を新たに算出する。上述したように、
センサ出力値S(n)が減少すると、この式（８）のうち第
２減少強調項を無くして算出した仮想ベース値、即ち、
第２追従項のみで算出された値は、センサ出力値S(n)に
追従しつつセンサ出力値S(n)より緩慢に変化する。一
方、第２減少強調項を含めた式（８）で算出したベース
値B(n)は、仮想ベース値よりも大きな値となる。従っ
て、濃度低信号から濃度高信号に切り替えられた後、さ
らにガス濃度が上昇してセンサ出力値S(n)が低下する
と、ベース値B（n）は式（８）における第２減少強調項
がある分、仮想ベース値よりも大きな値となる。このた
め、ガス濃度が高い期間中に、ノイズにより一時的にセ
ンサ出力値が上昇しても、差分値D(n)が濃度低しきい値
Tdを下回り難くなり、濃度低信号を発生する誤動作を防
止できる。一方、ガス濃度が低下してセンサ出力値が上
昇すると、上述のようにベース値B(n)が急速にセンサ出
力値S(n)に近づくので、差分値D(n)が濃度低しきい値Td
を下回り、早期にガス濃度の低下を検知して、濃度低信
号を発生することができる。なお、第２減少強調項で用
いるｕ回過去センサ出力値S(n-u)として、減少強調項で
用いたｔ回過去センサ出力値S(n-t)と同じものと用い
る、つまりｕ＝ｔとするのが好ましい。記憶しておくべ
き過去のセンサ出力値の数を少なくしたり、共通の式で
算出するようにして、プログラムの負担を軽減すること
ができる。また、濃度高信号と濃度低信号に切換の前後
で、算出に用いる過去センサ出力値の回数が変わること
に起因して、ベース値が急変することも避けることがで
きるからである。

【００６５】さらに、請求項１〜請求項１４のいずれか
１項に記載のガス検出装置を含む車両用オートベンチレ
ーションシステムとすると良い。

【００６６】本発明の車両用オートベンチレーションシ
ステムは、特定ガスの濃度変化に応じて、濃度高信号及
び濃度低信号を適切に発生するので、これを用いて適切
にベンチレーションを行うことができる。

【００６７】あるいは、外気導入口と、請求項１〜請求
項１４のいずれか１項に記載のガス検出装置と、前記濃
度低信号の発生期間中は、上記外気導入口の開閉装置を
全開とし、前記濃度高信号の発生期間中は、上記外気導
入口の開閉装置を全閉とする開閉指示信号を出力する開
閉指示手段と、を備える車両用オートベンチレーション
システムとするのが好ましい。

【００６８】この車両用オートベンチレーションシステ
ムでは、特定ガスの濃度に応じて、上記ガス検出装置が
濃度低信号及び濃度高信号を発生し、濃度低信号を発生
している時には、外気導入口の開閉装置を全開とし、濃
度高信号を発生しているときには、外気導入口の開閉装
置を全閉とする開閉指示信号を出力する。このため、特
定ガスの濃度に応じて、適切に外気導入口の開閉装置を
駆動することができる。

【００６９】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の第１の実
施形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１
に本実施形態１のガス検出装置１０の回路図及びブロッ
ク図と、これを含む車両用オートベンチレーションシス
テム１００の概略構成を示す。このシステム１００は、
特定ガスの濃度変化に応じて濃度信号ＬＶを出力するガ
ス検出装置１０と、フラップ３４を回動させて、内気取
り入れ用ダクト３２及び外気取り入れ用ダクト３３（外
気導入口）のいずれかをダクト３１に接続させる換気系
３０と、濃度信号ＬＶに従って換気系３０のフラップ３
４を制御する電子制御アセンブリ２０とを備える。

【００７０】まずガス検出装置１０について説明する。
このガス検出装置１０は、被測定ガス（本実施形態では
大気）中にＮＯｘなど酸化性ガス成分がある場合に、こ
れに反応し、酸化性ガス成分の濃度上昇と共にセンサ抵
抗値Ｒｓが上昇するタイプの酸化物半導体のガスセンサ
素子１１を用いるものである。このガスセンサ素子１１
は自動車の車室外に配置される。

【００７１】このガスセンサ素子１１を用い、センサ抵
抗値変換回路１４、バッファ１３、Ａ／Ｄ変換回路１５
からなるセンサ出力値取得回路１９で、センサ出力値S
(n)を取得する。センサ抵抗値変換回路１４は、このガ
スセンサ素子１１のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ出
力電位Ｖｓを出力する。具体的には、電源電圧Ｖｃｃを
ガスセンサ素子１１と検出抵抗値Ｒｄを有する検出抵抗
１２とで分圧した動作点Ｐｄのセンサ出力電位Ｖｓを、
バッファ１３を介して出力するようになっている。この
ため、このセンサ抵抗値変換回路１４では、ＮＯｘなど
の酸化性ガスの濃度が上昇すると、センサ抵抗値Ｒｓが
上昇し、センサ出力電位Ｖｓが上昇するように構成され
ている。バッファ１３の出力（センサ出力電位Ｖｓ）
は、Ａ／Ｄ変換回路１５に入力されて、所定のサイクル
時間毎にデジタル化されたセンサ出力値S(n)として出力
され、マイクロコンピュータ１６の入力端子１７に入力
される。ｎは順序を表す一連の整数である。

【００７２】さらにこのマイクロコンピュータ１６の出
力端子１８からは、電子制御アセンブリ２０を制御する
ための濃度高信号と濃度低信号のいずれかの濃度信号Ｌ
Ｖが出力される。この電子制御アセンブリ２０は、自動
車の内気循環及び外気取り入れを制御する換気系３０の
フラップ３４を制御するものである。この換気系３０
は、本実施形態では具体的には、自動車室内につながる
ダクト３１に、二股状に接続された、内気を取り入れ循
環させる内気取り入れ用ダクト３２と外気を取り入れる
外気取り入れ用ダクト３３とを切り替えるフラップ３４
を制御するものである。電子制御アセンブリ２０のう
ち、フラップ駆動回路２１は、マイクロコンピュータ１
６の出力端子１８からの濃度信号ＬＶ、本実施形態に即
して言えば、ＮＯｘなどの酸化性ガス成分の濃度が上昇
したか下降したかを示す濃度信号ＬＶに従って、アクチ
ュエータ２２を動作させフラップ３４を回動させて、内
気取り入れ用ダクト３２及び外気取り入れ用ダクト３３
のいずれかをダクト３１に接続させる。

【００７３】例えば、図２のフローチャートに示すよう
に、ステップＳ１で初期設定を行った後、ステップＳ２
で濃度レベル信号ＬＶを取得し、ステップＳ３で濃度信
号ＬＶが濃度高信号であるか否か、つまり濃度高信号発
生中であるか否かを判断する。ここで、Ｎｏつまり濃度
低信号発生中の場合には、特定ガスの濃度が低いのであ
るから、ステップＳ４において、フラップ３４の全開を
指示する。これにより、フラップ３４が回動して、外気
取り入れ用ダクト３３がダクト３１に接続され、外気が
車室内に取り入れられる。一方、ステップＳ３において
Ｙｅｓつまり濃度高信号発生中の場合には、車室外の特
定ガスの濃度が高いのであるから、ステップＳ５におい
て、フラップ３４の全閉を指示する。これにより、フラ
ップ３４が回動して、内気取り入れ用ダクト３２がダク
ト３１に接続され、外気導入が遮断されると共に、内気
循環となる。

【００７４】ダクト３１内には、空気を圧送するファン
３５が設置されている。なお、フラップ駆動回路２１
は、濃度信号ＬＶだけに応じてフラップ３４を開閉する
ようにしても良いが、例えば、マイクロコンピュータな
どを用い、ガス検出装置１０による濃度信号ＬＶの他、
図１中破線で示すように、例えば室温センサや湿度セン
サ、外気温センサなどからの情報をも加味して、フラッ
プ３４を開閉するようにしても良い。

【００７５】マイクロコンピュータ１６では、入力端子
１７から入力されたセンサ出力値S(n)を後述するフロー
に従った処理を行うことにより、ガスセンサ素子１１の
センサ抵抗値Ｒｓやその変化などから酸化性ガス成分の
濃度変化を検出する。マイクロコンピュータ１６は、詳
細は図示しないが、公知の構成を有し、演算を行うマイ
クロプロセッサ、プログラムやデータを一時記憶してお
くＲＡＭ、プログラムやデータを保持するＲＯＭなどを
含む。また、バッファ１３やＡ／Ｄ変換回路１５をも含
むものを用いることもできる。

【００７６】次いで、マイクロコンピュータ１６におけ
る制御を、図３のフローチャートに従って説明する。自
動車のエンジンが駆動されると、本制御システムが立ち
上がる。ガスセンサ素子１１が活性状態となるのを待っ
て、まずステップＳ１１で初期設定を行う。ベース値B
(0)として、ガスセンサ素子１１が活性状態となった当
初のセンサ出力値S(0)を記憶しておく（B(0)＝S(0)）。
また、濃度信号ＬＶとして濃度低信号を発生させてお
く、具体的には濃度信号ＬＶをローレベルとしておく。
その後、ステップＳ１２に進み、センサ信号つまりセン
サ出力電位Ｖｓを所定のサイクル時間ごとにＡ／Ｄ変換
した現在センサ出力値S(n)を順次読み込む。次いで、ス
テップＳ１３において、現時点で濃度信号ＬＶがハイレ
ベル、つまり特定ガス（本実施形態では酸化性ガス）の
濃度が高いレベルにあることを示す濃度高信号を発生し
ているかどうかを判断する。ここで、Ｎｏつまり特定ガ
スの濃度が低く、濃度信号ＬＶがローレベルであり濃度
低信号を発生していれば、ステップＳ１４に進む。一
方、Ｙｅｓ、つまり特定ガスの濃度が高く濃度信号ＬＶ
がハイレベルであり濃度高信号を発生していれば、ステ
ップＳ１７に進む。

【００７７】まず、濃度低信号を発生している場合、つ
まりステップＳ１４に進んだ場合について先に説明す
る。ステップＳ１４では、現在センサ出力値S(n)が前回
算出した前回ベース値B(n-1)以上であるか否かを判断す
る。ここで、S(n)≧B(n-1)の場合（Ｙｅｓ）には、ステ
ップＳ１５に進み、S(n)＜B(n-1)の場合（Ｎｏ）には、
ステップＳ１６に進む。

【００７８】ステップＳ１５では、前回ベース値B(n-1)
と現在センサ出力値S(n)と５回過去センサ出力値S(n-5)
を利用して、以下の式（１）によって現在ベース値B(n)
を算出し、ステップＳ１８に進む。式（１）：B(n)＝B
(n-1)＋k1[S(n)−B(n-1)]−k2[S(n)−S(n-q)]、ここ
で、第１係数ｋ１は、０＜ｋ１＜１である。また、第２
係数ｋ２は、ｋ２＞０である。また、ｑは正の整数であ
り、本実施形態では、ｑ＝５である。前記したように、
上記式（１）のうち、B(n-1)＋k1[S(n)−B(n-1)]の基準
項は、追従項のみからなる。この追従項で算出した値
は、使用する係数ｋ１が０＜ｋ１＜１の範囲内では、現
在センサ出力値S(n)に追従し、しかも現在センサ出力値
S(n)よりも緩慢に変化する。一方、−k2[S(n)−S(n-5)]
の項は、現在のセンサ出力値S(n)と５回過去センサ出力
値S(n-5)との差分値を算出する項であり、センサ出力値
が増加傾向にある場合にそれを強調する増加強調項であ
る。例えば、センサ出力値が増加（S(n)＞S(n-5))する
と、増加強調項が無いとした場合、つまり追従項のみを
用いて算出した仮想現在ベース値（以下、KB(n)と表現
する）に比して、式（１）を用いた現在ベース値B(n)は
小さな値となる（B(n)＜KB(n)）。

【００７９】ここで、本実施形態１と異なり、仮想現在
ベース値KB(n)を用いた場合について考察する。追従項
を用いて算出した仮想現在ベース値KB(n)は現在センサ
出力値S(n)に遅れて追従するので、S(n)とKB(n)との間
に差が生じる。この性質を利用して、後述するステップ
Ｓ１８において、現在差分値D(n)に代えて、現在センサ
出力値S(n)と仮想現在ベース値KB(n)との差分である仮
想現在差分値（以下、KD(n)と表現する。KD(n)=S(n)−K
B(n)を算出しこれを用いれば、特定ガスの濃度上昇を検
知することができる。つまり、仮想現在差分値KD(n)が
正の濃度高しきい値Tuよりも大きいときに、濃度高信号
を発生するようにしておけば、特定ガスの濃度上昇を検
知することができる。

【００８０】しかるに、本実施形態では、仮想現在ベー
ス値KB(n)ではなく、式（１）で算出した現在ベース値B
(n)を用いるので、仮想現在ベース値KB(n)よりも小さな
値となる。増加強調項があるため、センサ出力値が増加
傾向にあるとS(n)＞S(n-5)となるので、その増分のｋ２
倍が追従項から差し引かれるからである。つまり、セン
サ出力値が増加し続けると、仮想現在ベース値KB(n)に
比して、現在ベース値B(n)は毎回センサ出力値の増分の
ｋ２倍だけ小さくなり、これが累積する。このため、後
述するステップＳ１８において算出する現在差分値D(n)
は、仮想現在差分値KD(n)よりも早期に大きな値とな
る。つまり、式（１）の増加強調項によりセンサ出力値
の増加が強調された結果となる。従って、この増加強調
項を含む式（１）を用いることで、仮想現在ベース値KB
(n)を用いる場合より早期に、特定ガスの濃度上昇を検
知することができる。なお、温度や湿度の変化などによ
るガスセンサ素子１１のセンサ抵抗値Ｒｓのドリフトに
よって、センサ出力値が徐々に増加する場合には、式
（１）のうち、増加強調項で算出される値はごく小さい
ものになる。従って、算出される現在ベース値B(n)にお
ける増加強調項の寄与は小さく、むしろ追従項の寄与が
相対的に大きくなる。ところで、この追従項はドリフト
によって徐々に増加するセンサ出力値S(n)に追従して変
化する。従って、ドリフトのような緩慢な変動のみがセ
ンサ出力値S(n)に生じている場合には、ベース値B(n)は
ほぼこれに追従することになるので、後述するステップ
Ｓ１８で算出する両者の差が大きくなることはなく、ド
リフトによる誤検知をも防止できる。

【００８１】一方、ステップＳ１４でＮｏの場合には、
ステップＳ１６に進み、現在ベース値B(n)として現在セ
ンサ出力値S(n)を代入（B(n)＝S(n)）し、ステップＳ１
８に進む。即ち、現在センサ出力値S(n)が前回ベース値
B(n-1)より小さい場合には、現在ベース値B(n)を現在セ
ンサ出力値S(n)に一致させる。このようにするのは、以
下の理由による。即ち、もし、ステップＳ１４，Ｓ１６
を設けないとすると、ガス濃度の低下などによりセンサ
出力値が減少（S(n)＜S(n-1)）したとき、式（１）のう
ち増加強調項は正の値となるので、式（１）で算出され
る現在ベース値B(n)は、センサ出力値S(n)に近づく。こ
のため、センサ出力値が減少し続ける場合などには、現
在センサ出力値S(n)よりも現在ベース値B(n)の方が大き
くなる（S(n)＜B(n)）逆転状態となり、後述するステッ
プ１８で算出する両者の差（差分値D(n)）が負となる場
合が生じる。この逆転状態となっている期間に、ガス濃
度が上昇に転じ、センサ出力値S(n)が増加に転じると、
センサ出力値は再び増加を始めるが、後述するステップ
Ｓ２０で差分値D(n)が正の濃度高しきい値Tuを越えるま
でに時間が掛かるため、ガス濃度の上昇検出が遅れる場
合が生じてしまう。

【００８２】これに対し、本実施形態のようにステップ
Ｓ１４及びＳ１６を設け、ステップＳ１６において、現
在ベース値B(n)に現在センサ出力値S(n)を代入すれば、
現在ベース値B(n)と現在センサ出力値S(n)は一致するか
ら、逆転状態を生じることが無くなる。その後、センサ
出力値が時間とともに減少し続けるなどして、S(n)＜B
(n-1)＝S(n-1)となる限り、ステップＳ１６によって現
在ベース値B(n)に現在センサ出力値S(n)が代入される。

【００８３】このため、その後、ガス濃度が低下から上
昇に転じ、センサ出力値S(n)も減少から増加に転じる
と、S(n)≧B(n-1)となるから、ステップＳ１４でＹｅｓ
と判断され、ステップＳ１５で式（１）によって現在ベ
ース値B(n)が算出される。このとき算出される現在ベー
ス値B(n)は、前回ベース値B(n-1)、つまり、前回センサ
出力値S(n-1)（＝B(n-1)）を起点として算出される。し
かも、新たに得られた現在ベース値B(n)は、センサ出力
値S(n)に追従しつつ緩慢に変化する仮想現在ベース値KB
(n)よりも小さい。つまり、S(n)＞KB(n)＞B(n)という関
係となる。以降も、センサ出力値S(n)が増加すれば、S
(n)＞B(n-1)の関係が保たれる。このため、特定ガス濃
度が上昇すると、現在センサ出力値S(n)と現在ベース値
B(n)との差分値D(n)は、ステップＳ１４，Ｓ１６を無く
した場合に比して、さらには、式（１）の増加強調項を
無くした場合に比して、早期に大きくなるので、より早
く特定ガス濃度の上昇を捉えることができることにな
る。

【００８４】ステップＳ１５あるいはＳ１６に引き続い
て、ステップＳ１８では、差分値D(n)をD(n)＝S(n)−B
(n)の式（２）に従って算出し、ステップＳ２０で濃度
高しきい値Tu（Tu＞０）と比較する。D(n)＞Tuとなった
場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２２に進み、D(n)≦Tuとな
った場合（Ｎｏ）はステップＳ２２をスキップして、ス
テップＳ２４に進む。ステップＳ２０で用いる濃度高し
きい値Tuは、特定ガスの濃度が高くなったか否かを判断
するしきい値である。なお、後述するように、チャタリ
ング防止のため、濃度高しきい値Tuは、ステップＳ２１
における濃度低しきい値Tdよりも大きな値を用いてい
る。但し、Tu＝Tdとして、ステップＳ１８とＳ１９と
を、Ｓ２０とＳ２１とを共通とすることもできる。

【００８５】ステップＳ２０でＹｅｓ、つまりD(n)＞Tu
の場合には、現在センサ出力値S(n)と、ステップＳ１５
で式（１）に従って算出した現在ベース値B(n)との差分
値D(n)が大きくなったことを示している。つまり、特定
ガス（酸化性ガス）の濃度が上昇したためにセンサ出力
値S(n)が上昇してベース値B(n)との差が大きくなったと
考えられる。そこで、ステップＳ２２に進み、濃度高信
号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベル
にし、ステップＳ２４に進む。一方、ステップＳ２０で
Ｎｏ、つまりD(n)≦Tuの場合には、現在センサ出力値S
(n)と、ステップＳ１５で式（１）に従って算出した現
在ベース値B(n)との差分値D(n)があまり大きくないこと
を示している。つまり、特定ガス（酸化性ガス）の濃度
は低いままであると考えられる。そこで、ステップＳ２
２をスキップして、濃度低信号の発生を維持し、ステッ
プＳ２４に進む。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベ
ルに維持する。

【００８６】その後、ステップＳ２４で、ステップＳ１
５あるいはＳ１６で算出した現在ベース値B(n)を記憶
し、ステップＳ２５でＡ／Ｄサンプリングのサイクル時
間のタイムアップを待った上で、ステップＳ１２に戻
り、再びセンサ出力値S(n)を取得する。

【００８７】次いで、濃度高信号を発生している場合、
つまりステップＳ１３でＹｅｓとして、ステップＳ１７
に進んだ場合について説明する。ステップＳ１７では、
ステップＳ１５と同様な式（４）を用いて前回ベース値
B(n-1)と現在センサ出力値S(n)と５回過去センサ出力値
S(n-5)とから現在ベース値B(n)を算出してステップＳ１
９に進む。式（４）：B(n)＝B(n-1)＋k3[S(n)−B(n-1)]
−k4[S(n)−S(n-r)]、ここで、第３係数ｋ３は、０＜ｋ
３≦ｋ１＜１である。また、第４係数ｋ４は、ｋ４＞０
である。また、ｒは正の整数であり、本実施形態では、
ｒ＝５である。

【００８８】前記した式（１）と同様に、式（４）のう
ち、B(n-1)＋k3[S(n)−B(n-1)]の第２基準項は、第２追
従項のみからなる。この第２追従項で算出した値は、使
用する係数ｋ３が０＜ｋ３＜１の範囲内では、現在セン
サ出力値S(n)に追従し、しかも現在センサ出力値S(n)よ
りも緩慢に変化する。一方、−k4[S(n)−S(n-5)]の項
は、式（１）における増加強調項と同じく５回過去セン
サ出力値を用い、現在のセンサ出力値S(n)と５回過去セ
ンサ出力値S(n-5)との差分値を算出する項であり、セン
サ出力値が増加傾向にある場合にそれを強調する第２増
加強調項である。例えば、センサ出力値が増加（S(n)＞
S(n-5))すると、第２増加強調項がないとした場合、つ
まり第２追従項のみを用いて算出した仮想現在ベース値
KB(n)に比して、式（４）を用いた現在ベース値B(n)は
小さな値となる。しかも、センサ出力値が増加する増加
期間の後、センサ出力値が減少する減少期間を仮定する
と、この減少期間には、第２増加強調項により、減少分
（負の増分）のｋ４倍が現在ベース値B(n)に加えられる
ので、第２追従項のみを用いて算出した仮想ベース値KB
(n)の変化の傾きに比して、ベース値B(n)の変化の傾き
が大きくなる。このため、この減少期間には、仮想現在
ベース値KB(n)がセンサ出力値S(n)に近づくよりも、速
い速度でベース値B(n)がセンサ出力値S(n)に近づく。

【００８９】従って、ステップＳ２２で濃度高信号を発
生した後に、ステップＳ１３でＹｅｓと判断され、ステ
ップＳ１７で式（４）により現在ベース値B(n)を算出す
ると、ガス濃度の上昇によりさらにセンサ出力値S(n)が
上昇している場合には、現在ベース値B(n)は仮想現在ベ
ース値KB(n)よりも小さな値となる。このため、センサ
出力値S(n)から見ると、仮想現在ベース値KB(n)より
も、小さく、より離れた値となる。従って、ガス濃度が
高い状態で、ノイズなどによりセンサ出力値S(n)が一時
的に低下するなどしても、仮想現在ベース値KB(n)を用
いた場合に比して、次述するステップＳ１９で算出する
差分値D(n)が小さくなって、ステップＳ２１で、差分値
D(n)が濃度低しきい値Td以下である（D(n)≦Td）と誤っ
て判断されることが抑制できる。一方、ガス濃度が低下
してセンサ出力値S(n)が低下すると、上述のようにベー
ス値B(n)が急速にセンサ出力値S(n)に近づくので、差分
値D(n)が濃度低しきい値Tdを下回り、早期にガス濃度の
低下を検知して、濃度低信号を発生することができる。
従って、濃度低下の誤検知を防止しつつ、早期に濃度低
下を検知することができる。

【００９０】また、式（４）でも、上述のように第２追
従項のみで算出した値は、センサ出力値S(n)に追従しつ
つセンサ出力値S(n)より緩慢に変化する。このため、こ
のような第１，２項を含む式（４）で算出した現在ベー
ス値B(n)を用いることで、ドリフトや吸着の影響で、ガ
ス濃度が低下したのにセンサ出力値が十分低下しない場
合でも、濃度高信号が維持され続けることを防止し、確
実にガス濃度の低下を検知して、濃度低信号に切り換え
ることができる。

【００９１】ステップＳ１７に引き続いて、ステップＳ
１９では、差分値D(n)をD(n)＝S(n)−B(n)の式（２）に
従って算出し、ステップＳ２１で濃度低しきい値Td（Td
≧0）と比較する。D(n)≦Tdとなった場合（Ｙｅｓ）は
ステップＳ２３に進み、D(n)＞Tdとなった場合（Ｎｏ）
は、ステップＳ２３をスキップしてステップＳ２４に進
む。このステップＳ２１で用いる濃度低しきい値Tdは、
特定ガスの濃度が低くなったか否かを判断するしきい値
である。なお、この濃度低しきい値はTdは、ステップＳ
２０における濃度高しきい値Tuよりも小さな値である
（Tu＞Td）。このように、濃度高しきい値Tuと濃度低し
きい値Tdの２つのしきい値を用いたのは、２つのしきい
値を用いてヒステリシス特性を持たせ、濃度低信号と濃
度高信号との間での信号切替の際にチャタリングが生じ
ないようにするためである。

【００９２】ステップＳ２１でＹｅｓ、つまりD(n)≦Td
の場合には、現在センサ出力値S(n)と、ステップＳ１７
で式（４）に従って算出した現在ベース値B(n)との差分
値D(n)が小さくなったことを示している。つまり、特定
ガス（酸化性ガス）の濃度が低下したためにセンサ出力
値S(n)が低下してベース値B(n)との差が小さくなったと
考えられる。そこで、ステップＳ２３に進み、濃度低信
号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶをローレベル
にし、ステップＳ２４に進む。一方、ステップＳ２１で
Ｎｏ、つまりD(n)＞Tdの場合には、現在センサ出力値S
(n)と、ステップＳ１７で式（４）に従って算出し現在
ベース値B(n)との差分値D(n)があまり小さくなっていな
いことを示している。つまり、特定ガスの濃度は高いま
まであると考えられる。そこで、ステップＳ２３をスキ
ップして、濃度高信号の発生を維持し、ステップＳ２４
に進む。具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルに維持
する。

【００９３】その後、ステップＳ２４で、ステップＳ１
７で算出した現在ベース値B(n)を記憶し、ステップＳ２
５でＡ／Ｄサンプリングのサイクル時間のタイムアップ
を待った上で、ステップＳ１２に戻り、再びセンサ出力
値S(n)を取得する。このように、本実施形態１では、濃
度低信号発生期間において、ガス濃度の上昇を早期に検
知することができる。また、濃度高信号発生期間におい
ても、濃度低下の誤検知を抑制しつつ、ガス濃度の低下
を早期に検知することができる。

【００９４】なお、本実施形態１において、センサ出力
値取得回路１９は取得手段に相当する。また、ステップ
Ｓ１５，Ｓ１６は第１算出手段、及び第１ベース値算出
手段に相当し、ステップＳ１７は第２算出手段、及び第
２ベース値算出手段に相当する。ステップＳ２２は濃度
高信号発生手段に相当し、ステップＳ２３は濃度低信号
発生手段に相当する。これらは各々の手段の一例であ
る。

【００９５】また、本実施形態１では、ステップＳ１６
の後に、ステップＳ１８に進んだ。しかし、このステッ
プＳ１６でB(n)＝S(n)とされた後は、ステップＳ１８で
必ず差分値D(n)＝0となる。一方、濃度高しきい値Ｔｕ
が正の値（Tu＞0）であるため、必ずステップＳ２０で
Ｎｏと判断され、ステップＳ２２をスキップして濃度低
信号の発生を維持しステップＳ２４に進む。従って、図
３に破線で示すように、これらのステップをスキップし
て、ステップＳ１６からステップＳ２４に直接進むよう
にしても良い。濃度低信号を発生し続けることに変わり
が無いからである。

【００９６】次いで、実測したセンサ出力値S(n)と、図
３に示すフローチャートに従った制御により得られるベ
ース値B(n)、差分値D(n)及び濃度信号ＬＶの変化の例を
図４に示す。なお、この図４には、対比容易とするた
め、変形例として、同じセンサ出力値S(n)を用いて、上
記フローチャートのうちステップＳ１４及びＳ１６を無
くして得たベース値Ｂａ（ｎ）、差分値Ｄａ（ｎ）及び
濃度信号ＬＶａの変化も記載してある。また、比較例と
して、上記フローチャートのうちステップＳ１５におい
て、式（１）中の第３項（増加強調項）を無くした式を
用い、ステップＳ１７において、式（４）中の第３項
（第２増加強調項）を無くして得たベース値Ｂｂ
（ｎ）、差分値Ｄｂ（ｎ）及び濃度信号ＬＶｂの変化を
も記載してある。

【００９７】即ち、この図４に示す本実施形態の例で
は、濃度低信号発生時には、S(n)≧B(n-1)のとき、式
（１）：B(n)＝B(n-1)＋k1[S(n)−B(n-1)]−k2[S(n)−S
(n-5)]により、S(n)＜B(n-1)のとき、B(n)=S(n)によ
り、図４に破線で示すベース値B(n)を算出する。一方、
濃度高信号発生時には、式（４）：B(n)＝B(n-1)＋k3[S
(n)−B(n-1)]−k4[S(n)−S(n-5)]によりベース値B(n)を
算出する。但し、k1=1/10、k2=1/2、k3=1/32、k4=1/5と
した。

【００９８】また、この図４に示す変形例では、濃度低
信号発生時には、S(n)とBa(n-1)との大小に拘わらず、B
a(n)＝Ba(n-1)＋k1[S(n)−Ba(n-1)]−k2[S(n)−S(n-5)]
により、図４に細線で示すベース値Ba(n)を算出する。
一方、濃度高信号発生時には、Ba(n)＝Ba(n-1)＋k3[S
(n)−Ba(n-1)]−k4[S(n)−S(n-5)]により、ベース値Ba
(n)を算出する。但し、各係数は同様にした。

【００９９】さらに、この図４に示す比較例では、濃度
低信号発生時には、S(n)≧Bb(n-1)のとき、Bb(n)＝Bb(n
-1)＋k1[S(n)−Bb(n-1)]により、S(n)＜Bb(n-1)のと
き、Bb(n)=S(n)により、図４に実線で示すベース値Bb
(n)を算出する。一方、濃度高信号発生時には、Bb(n)＝
Bb(n-1)＋k3[S(n)−Bb(n-1)]によりベース値Bb(n)を算
出する。但し、k1=1/10、k3=1/32とした。

【０１００】ＮＯｘの濃度が変化すると、センサ出力値
S(n)が変化する。これにより、ベース値B(n)が算出され
る。このベース値B(n)は、時刻０〜２２秒までは、ほぼ
センサ出力値S(n)に等しいが、時刻２２秒以降にセンサ
出力値S(n)が急激に増加すると、ベース値B(n)が逆に減
少する。変形例にかかるベース値Ba(n)もほぼ同様に変
化する。これらは、増加強調項を有しているためであ
る。一方、比較例にかかるベース値Bb(n)は、センサ出
力値S(n)の変化に追従する追従項のみを有しているの
で、センサ出力値S(n)の増加に追従して徐々に増加す
る。 このため、D(n)=S(n)-B(n)で得られる差分値D
(n)、及びDa(n)＝S(n)-Ba(n)で得られる差分値Da(n)
は、急激に大きくなるが、Db(n)＝S(n)-Bb(n)で得られ
る差分値Db(n)は、これらに比して相対的に小さな値と
なり、また立ち上がりも遅い。これらの差分値D(n),Da
(n),Db(n)が、濃度高しきい値Tuを超えると、濃度信号
ＬＶ等がLOレベルからHIレベルに切り換えられる。

【０１０１】立ち上がりの差は、本実施形態の濃度信号
LV及び変形例の濃度信号LVaと、比較例の濃度信号LVbと
を比較することでより明らかとなる。即ち、図４の下方
に示すように、濃度信号LV，LVaが、時刻約２２秒でLO
レベルからHIレベルに切り替わっているのに対し、比較
例の濃度信号LVbでは、約２秒遅れの時刻２４秒で切り
換わっている。このように、本実施形態及び変形例によ
れば、増加強調項を有しない式を用いる比較例に比し
て、より早く特定ガスの濃度上昇を検知することができ
ることが判る。

【０１０２】その後、時刻約３０秒を過ぎると、センサ
出力値S(n)の値が減少する。ＮＯｘの濃度が低下したた
めと考えられる。このため、本実施形態及び変形形態で
は、濃度信号LV，LVaが時刻約３７秒でLOレベルに切り
換わる。また、比較例でも、時刻約３５秒でLOレベルに
切り換わる。その後、時刻約６７秒までは、いずれの例
でもLOレベルを維持するのであるが、変形例では、S(n)
＜B(n-1)の場合でも同様にベース値Ba(n)を算出し続け
るので、S(n)＜B(n-1)に場合には、B(n)＝S(n)としてし
まう本実施形態と異なり、時刻約４７〜６５秒におい
て、差分値Da(n)が負の値となっている。このため、時
刻約６５秒以降に、ＮＯｘの濃度が若干高くなったた
め、センサ出力値S(n)が若干増加した場合に、本実施形
態の例では、時刻約６７秒でＮＯｘ上昇を検知し、濃度
信号LVがHIレベルとなるのに対して、変形例では、それ
から約２秒後の時刻約６９秒で、ＮＯｘ上昇を検知し、
濃度信号LVaがHIレベルとなる。本実施形態の例では、S
(n)＜B(n-1)の場合に、強制的にB(n)=S(n)としているの
で、ＮＯｘ濃度が再び上昇したとき、より早く上昇をと
られることができることが判る。

【０１０３】なお、比較例では、時刻約６７秒以降にお
いて、濃度信号LVbはLOレベルを維持し続ける、つまり
ＮＯｘの上昇を検知できていないことが判る。従って、
ベース値B(n),Ba(n)を算出する式中に、増加強調項を有
する本実施形態の例、及び変形例は、増加強調項を有さ
ない式を用いる比較例に比してより確実にガス検知がで
きることも判る。

【０１０４】（変形形態１）次いで、上記実施形態１の
変形形態について、図５を参照して説明する。本変形形
態１は、上記実施形態１と同様のガス検出装置１０及
び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム
１００を有する。即ち、ＮＯｘなどの酸化性ガス成分の
濃度変化を検出し、これに基づいてフラップ３４を開閉
するシステムである。但し、マイクロコンピュータ１６
における処理フローが若干異なるので、異なる部分を中
心に説明し、同様な部分については同じ記号や番号を付
し、説明を省略あるいは簡略化する。

【０１０５】前記した実施形態１では、ステップＳ１３
でＮｏ、即ち濃度低信号発生中であると判断されると、
ステップＳ１４でS(n)≧B(n-1)を判断した後に、ステッ
プＳ１５，Ｓ１６のいずれかでベース値B(n)を算出した
（図３参照）。これに対し、本変形形態では、上記ステ
ップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６に代えて、ステップＳ１１
４，Ｓ１１５，Ｓ１１６を備える点で異なる。即ち、ス
テップＳ１３でＮｏ、即ち濃度低信号発生中であると判
断されると、ステップＳ１１４で、まず取得した現在の
センサ出力値S(n)を用いて式（１）によって、現在ベー
ス値B(n)を算出する。その後、ステップＳ１１５で、現
在センサ出力値S(n)と算出した現在ベース値B(n)とを対
比する。具体的には、S(n)≧B(n)かどうかを判断する。
ここで、Ｙｅｓ、つまり、算出された現在ベース値B(n)
が現在のセンサ出力値S(n)以下のときには、ステップＳ
１８に進み、実施形態１と同じく差分値D(n)を算出す
る。

【０１０６】ステップＳ１１４で式（１）を用いて算出
した現在ベース値B(n)は、実施形態１のステップＳ１５
で算出した現在ベース値B(n)と同じく、式（１）の追従
項のみを用いて算出した仮想現在ベース値KB(n)に比し
て、毎回センサ出力値の増分のｋ２倍だけ小さくなり、
これが累積する。このため、ステップＳ１８において算
出する現在差分値D(n)は、仮想現在差分値KD(n)よりも
早期に大きな値となる。つまり、式（１）の増加強調項
によりセンサ出力値の増加が強調された結果となる。従
って、本変形形態１でも、この項を含む式（１）を用い
ることで、より早期にステップＳ２０においてＹｅｓと
判断され、、特定ガスの濃度上昇を検知することができ
る。

【０１０７】一方、ステップＳ１１５でＮｏ、つまり、
算出された現在ベース値B(n)が現在のセンサ出力値S(n)
よりも大きいときには、ステップＳ１１６に進み、ステ
ップＳ１１４で算出した現在ベース値B(n)を廃棄して、
現在のセンサ出力値S(n)を新たな現在ベース値B(n)とし
て代入する。即ち、現在ベース値B(n)が現在のセンサ出
力値S(n)がよりも大きい場合には、現在ベース値B(n)を
現在のセンサ出力値S(n)に一致させる。その後は、ステ
ップＳ１８に進み、実施形態１と同じく差分値D(n)を算
出する。このようにすることで、この変形形態１でも、
濃度低信号発生期間において、ガス濃度の上昇を早期に
検知することができる。また、濃度高信号発生期間にお
いても、濃度低下の誤検知を抑制しつつ、ガス濃度の低
下を早期に検知することができる。なお、本変形形態１
において、ステップＳ１１４，Ｓ１１５，Ｓ１１６は第
１算出手段、及び第１ベース値算出手段に相当する。こ
れらは各々の手段の一例である。

【０１０８】（実施形態２）次いで、本発明の第２の実
施形態について、図６、図７を参照して説明する。本実
施形態２のガス検出装置４０及び、これを含む車両用オ
ートベンチレーションシステム１４０は、上記実施形態
１とほぼ同様の構成及び処理フローによって処理される
が、異なる点をいくつか有する。即ち、上記実施形態１
ではガスセンサ素子１１として、ＮＯｘなどの酸化性ガ
ス成分がある場合にこれに反応して、酸化性ガス成分の
濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが上昇するタイプのガ
スセンサ素子を用いた。これに対し、本実施形態２で
は、ガスセンサ素子４１として、ＣＯやＨＣなどの還元
性ガス成分がある場合にこれに反応し、還元性ガス成分
の濃度上昇と共にセンサ抵抗値Ｒｓが低下するタイプの
ガスセンサ素子４１を用いる点で異なる。またこれに伴
い、本実施形態２のセンサ抵抗値変換回路４４では、ガ
スセンサ素子４１のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ出
力電位Ｖｓを出力し、ＣＯやＨＣなどの還元性ガスの濃
度が上昇すると、センサ抵抗値Ｒｓが低下し、センサ出
力電位Ｖｓが低下するように構成される点でも異なる。
またさらに、マイクロコンピュータ１６における処理フ
ローも若干異なる。そこで、異なる部分を中心に説明
し、同様な部分については同じ記号や番号を付し、説明
を省略あるいは簡略化する。

【０１０９】まず、図６を参照して、ガス検出装置４０
及び車両用オートベンチレーションシステム１４０につ
いて説明する。このガス検出装置４０は、上記したよう
に還元性ガスに反応し、還元性ガスの濃度上昇と共にセ
ンサ抵抗値Ｒｓが低下するタイプの酸化物半導体のガス
センサ素子４１を用いる。このガスセンサ素子４１を用
い、センサ抵抗値変換回路４４、バッファ１３、Ａ／Ｄ
変換回路１５からなるセンサ出力値取得回路４９で、セ
ンサ出力値S(n)を取得する。センサ抵抗値変換回路４４
は、このガスセンサ素子４１のセンサ抵抗値Ｒｓに応じ
たセンサ出力電位Ｖｓを出力する。センサ抵抗値変換回
路４４では、還元性ガス濃度が上昇すると、動作点Ｐｄ
のセンサ出力電位Ｖｓが低下する。実施形態１と同じ
く、センサ出力電位Ｖｓは、バッファ１３を介してＡ／
Ｄ変換回路１５でサンプリング周期毎にＡ／Ｄ変換さ
れ、センサ出力値S(n)としてマイクロコンピュータ１６
の入力端子１７に入力される。

【０１１０】さらにこのマイクロコンピュータ１６の出
力端子１８からは、実施形態１と同様に、電子制御アセ
ンブリ２０を制御するため、還元性ガス成分濃度の高低
を示す濃度高信号と濃度低信号のいずれかの濃度信号Ｌ
Ｖが出力され、電子制御アセンブリ２０により、、例え
ば図２に示すフローチャートに従って、自動車の内気循
環及び外気取り入れを制御する換気系３０のフラップ３
４が制御される。マイクロコンピュータ１６では、入力
端子１７から入力されたセンサ出力値S(n)を後述するフ
ローに従った処理を行い、ガスセンサ素子４１のセンサ
抵抗値Ｒｓやその変化などから還元性ガス成分の濃度変
化を検出する。

【０１１１】次いで、本実施形態２におけるマイクロコ
ンピュータ１６における制御を、図７のフローチャート
に従って説明する。自動車のエンジンが駆動されると本
制御システムが立ち上がり、ガスセンサ素子４１が活性
状態となるのを待って、実施形態１と同様、まずステッ
プＳ１１で初期設定を行う。その後、ステップＳ１２に
進み、センサ出力値S(n)を順次読み込む。次いで、ステ
ップＳ１３において、現時点で濃度高信号を発生してい
るかどうかを判断する。濃度低信号を発生していれば
（Ｎｏ）、ステップＳ２１４に進む。一方、濃度高信号
を発生していれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ２１７に進
む。

【０１１２】まず、濃度低信号を発生している場合、つ
まりステップＳ２１４に進んだ場合について先に説明す
る。ステップＳ２１４では、実施形態１と異なり、セン
サ出力値S(n)が前回ベース値B(n-1)以下であるか否かを
判断する。実施形態１の場合とは逆に、特定ガス（還元
性ガス）の濃度が上昇すると、センサ出力値S(n)の値が
小さくなるからである。ここで、S(n)≦B(n-1)の場合
（Ｙｅｓ）には、ステップＳ２１５に進み、S(n)＞B(n-
1)の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ２１６に進む。

【０１１３】ステップＳ２１５では、前回ベース値B(n-
1)と現在センサ出力値S(n)と５回過去センサ出力値S(n-
5)とを利用して、以下の式（５）によって現在ベース値
B(n)を算出し、ステップＳ２１８に進む。式（５）：B
(n)＝B(n-1)＋k5[S(n)-B(n-1)]−k6[S(n)−S(n-t)]、こ
こで、第５係数ｋ５は、０＜ｋ５＜１である。また第６
係数ｋ６は、ｋ６＞０である。また、ｔは正の整数であ
り、本実施形態では、ｔ＝５である。前記したように、
上記式（５）のうち、B(n-1)＋k5[S(n)−B(n-1)]の基準
項は、追従項のみからなる。、この追従項で算出した値
は、使用する第５係数ｋ５が０＜ｋ５＜１の範囲内で
は、現在センサ出力値S(n)に追従し、しかも現在センサ
出力値S(n)よりも緩慢に変化する。一方、−k6[S(n)−S
(n-5)]の項は、現在のセンサ出力値S(n)と５回過去セン
サ出力値S(n-5)との差分値を算出する項であり、センサ
出力値が減少傾向にある場合にそれを強調する減少強調
項である。例えば、センサ出力値が減少（S(n)＜S(n-
5))すると、減少強調項が無いとした場合、つまり追従
項のみを用いて算出した仮想現在ベース値KB(n)に比し
て、式（５）を用いた現在ベース値B(n)は大きな値とな
る（B(n)＞KB(n)）。

【０１１４】ここで、本実施形態２と異なり、仮想現在
ベース値KB(n)を用いた場合について考察する。追従項
を用いて算出した仮想現在ベース値KB(n)は現在センサ
出力値S(n)に遅れて追従するので、ＫB(n)とS(n)との間
に差が生じる。この性質を利用して、後述するステップ
Ｓ２１８において、現在差分値D(n)に代えて、仮想現在
ベース値KB(n)と現在センサ出力値S(n)との差分である
仮想現在差分値（以下、KD(n)と表現する。KD(n)=KB(n)
−S(n)を算出しこれを用いれば、特定ガスの濃度上昇を
検知することができる。つまり、仮想現在差分値KD(n)
が正の濃度高しきい値Ｔｕよりも大きいときに、濃度高
信号を発生するようにしておけば、特定ガスの濃度上昇
を検知することができる。

【０１１５】しかるに、本実施形態２では、仮想現在ベ
ース値KB(n)ではなく、式（５）で算出した現在ベース
値B(n)を用いるので、仮想現在ベース値KB(n)よりも大
きな値となる。減少強調項があるため、センサ出力値が
減少傾向にあるとS(n)＜S(n-5)となるので、その減少分
（負の増分）のｋ６倍が追従項から差し引かれる（つま
り、減少分のｋ６倍が加えられる）からである。このた
め、センサ出力値が減少し続けると、仮想現在ベース値
KB(n)に比して、現在ベース値B(n)は毎回センサ出力値
の減少分のｋ６倍だけ大きくなり、これが累積する。こ
のため、後述するステップＳ２１８において算出する現
在差分値D(n)は、仮想差分値KD(n)よりも早期に大きな
値となる。つまり、式（５）の減少強調項によりセンサ
出力値の減少が強調された結果となる。従って、この減
少強調項を含む式（５）を用いることで、仮想ベース値
KB(n)を用いる場合より早期に、特定ガスの濃度上昇を
検知することができる。なお、温度や湿度の変化などに
よるガスセンサ素子４１のセンサ抵抗値Ｒｓのドリフト
によって、センサ出力値が徐々に減少する場合には、式
（５）のうち、減少強調項で算出される値はごく小さい
ものになる。従って、算出されるベース値B(n)における
減少強調項の寄与は小さく、むしろ追従項の寄与が相対
的に大きくなる。ところで、この追従項はドリフトによ
って徐々に減少するセンサ出力値S(n)に追従して変化す
る。従って、ドリフトのような緩慢な変動のみがセンサ
出力値S(n)に生じている場合には、ベース値B(n)はほぼ
これに追従することになるので、後述するステップＳ２
１８で算出する両者の差が大きくなることはなく、ドリ
フトによる誤検知をも防止できる。

【０１１６】一方、ステップＳ２１４でＮｏの場合に
は、ステップＳ２１６に進み、現在ベース値B(n)として
現在センサ出力値S(n)を代入（B(n)＝S(n)）し、ステッ
プＳ２１８に進む。即ち、ステップＳ２１４において、
S(n)＞B(n-1)の場合には、現在ベース値B(n)を現在セン
サ出力値S(n)に一致させる。このようにするのは、以下
の理由による。即ち、もし、ステップＳ２１４，Ｓ２１
６を設けないとすると、ガス濃度の低下などによりセン
サ出力値が増加（S(n)＞S(n-1)）したとき、式（５）の
うち第３項は負の値となるので、式（５）で算出される
現在ベース値B(n)は、センサ出力値S(n)に近づく。この
ため、センサ出力値が増加し続ける場合などには、現在
センサ出力値S(n)よりも現在ベース値B(n)の方が小さく
なる（S(n)＞B(n)）逆転状態となり、後述するステップ
２１８で算出する両者の差（差分値D(n)）が負となる場
合が生じる。この逆転状態となっている期間に、ガス濃
度が上昇に転じ、センサ出力値S(n)が減少に転じると、
センサ出力値は再び減少を始めるが、後述するステップ
Ｓ２０で差分値D(n)が正の濃度高しきい値Tuを越えるま
でに時間が掛かるため、ガス濃度の上昇検出が遅れる場
合が生じてしまう。

【０１１７】これに対し、本実施形態２のようにステッ
プＳ２１４及びＳ２１６を設け、ステップＳ２１６にお
いて、現在ベース値B(n)に現在センサ出力値S(n)を代入
すれば、現在ベース値B(n)と現在センサ出力値S(n)は一
致するから、逆転状態を生じることが無くなる。その
後、センサ出力値が時間とともに増加し続けるなどし
て、S(n)＞B(n-1)＝S(n-1)となる限り、ステップＳ２１
６によって現在ベース値B(n)に現在センサ出力値S(n)が
代入される。このため、その後、ガス濃度が低下から上
昇に転じ、センサ出力値S(n)も増加から減少に転じる
と、S(n)≦B(n-1)となるから、ステップＳ２１４でＹｅ
ｓと判断され、ステップＳ２１５で式（５）によって現
在ベース値B(n)が算出される。このとき算出される現在
ベース値B(n)は、前回ベース値B(n-1)、つまり、前回セ
ンサ出力値S(n-1)（＝B(n-1)）を起点として算出され
る。しかも、新たに得られた現在ベース値B(n)は、セン
サ出力値S(n)に追従しつつ緩慢に変化する仮想現在ベー
ス値ＫB(n)よりも大きい。つまり、S(n)＜KB(n)＜B(n)
という関係となる。以降も、センサ出力値S(n)が減少す
れば、S(n)≦B(n-1)の関係が保たれる。このため、特定
ガス濃度が上昇すると、現在ベース値B(n)と現在センサ
出力値S(n)との差分値D(n)は、ステップＳ２１４，Ｓ２
１６を無くした場合に比して、さらには、式（５）の第
３項を無くした場合に比して、早期に大きくなるので、
より早く特定ガス濃度の上昇を捉えることができること
になる。

【０１１８】ステップＳ２１５あるいはＳ２１６に引き
続いて、ステップＳ２１８では、差分値D(n)を、実施形
態１とは異なるD(n)＝B(n)−S(n)の式（６）に従って算
出する。

【０１１９】以降は、実施形態１と同じく、ステップＳ
２０で濃度高しきい値Tu（Tu＞0）と比較し、Ｙｅｓの
場合はステップＳ２２に進み、Ｎｏの場合はステップＳ
２４に進む。ステップＳ２０でＹｅｓの場合には、ステ
ップＳ２１５で式（５）に従って算出した現在ベース値
B(n)と現在センサ出力値S(n)との差分値D(n)が大きくな
ったことを示している。つまり、特定ガス（還元性ガ
ス）の濃度が上昇したためにセンサ出力値S(n)が減少し
てベース値B(n)との差が大きくなったと考えられる。そ
こで、ステップＳ２２に進み、濃度高信号を発生する。
具体的には、濃度信号ＬＶをハイレベルにし、ステップ
Ｓ２４に進む。一方、ステップＳ２０でＮｏの場合に
は、差分値D(n)があまり大きくないことを示している。
つまり、特定ガス（還元性ガス）の濃度は低いままであ
ると考えられる。そこで、濃度低信号の発生を維持し、
ステップＳ２４に進む。具体的には、濃度信号ＬＶをロ
ーレベルに維持する。その後、ステップＳ２４で、ステ
ップＳ２１５あるいはＳ２１６で算出した現在ベース値
B(n)を記憶し、ステップＳ２５でＡ／Ｄサンプリングの
サイクル時間のタイムアップを待った上で、ステップＳ
１２に戻り、再びセンサ出力値S(n)を取得する。

【０１２０】次いで、濃度高信号を発生している場合、
つまりステップＳ１３でＹｅｓとして、ステップＳ２１
７に進んだ場合について説明する。ステップＳ２１７で
は、ステップＳ２１５と同様な式（８）を用いて前回ベ
ース値B(n-1)と現在センサ出力値S(n)と５回過去センサ
出力値S(n-5)とから現在ベース値B(n)を算出してステッ
プＳ２１９に進む。式（８）：B(n)＝B(n-1)＋k7[S(n)-
B(n-1)]−k8[S(n)−S(n-u)]、ここで、第７係数ｋ７
は、０＜ｋ７≦ｋ５＜１である。また、第８係数ｋ８
は、ｋ８＞０である。また、ｕは正の整数であり、本実
施形態では、ｕ＝５である。

【０１２１】前記した式（５）と同様に、式（８）のう
ち、B(n-1)＋k7[S(n)−B(n-1)]の第２基準項は、第２追
従項のみからなる。この第２追従項で算出した値は、使
用する係数ｋ７が０＜ｋ７＜１の範囲内では、現在セン
サ出力値S(n)に追従し、しかも現在センサ出力値S(n)よ
りも緩慢に変化する。一方、−k8[S(n)−S(n-5)]の項
は、式（５）における減少強調項と同じく５回過去セン
サ出力値を用い、現在のセンサ出力値S(n)と５回過去セ
ンサ出力値S(n-5)との差分値を算出する項であり、セン
サ出力値の減少を強調する第２減少強調項である。例え
ば、センサ出力値が減少（S(n)＜S(n-5))すると、第２
減少強調項がないとした場合、つまり第２追従項のみを
用いて算出した仮想現在ベース値KB(n)に比して、式
（８）を用いた現在ベース値B(n)は大きな値となる。し
かも、センサ出力値が減少する減少期間の後、センサ出
力値が増加する増加期間を仮定すると、この増加期間に
は、第２減少強調項により、増分のｋ８倍が現在ベース
値B(n)から差し引かれるので、第２追従項のみを用いて
算出した仮想ベース値KB(n)の変化の傾きに比して、ベ
ース値B(n)の変化の傾きが小さくなる。このため、この
増加期間には、仮想ベース値KB(n)がセンサ出力値S(n)
に近づくよりも、速い速度でベース値B(n)がセンサ出力
値S(n)に近づく。

【０１２２】従って、ステップＳ２２で濃度高信号を発
生した後に、ステップＳ１３でＹｅｓと判断され、ステ
ップＳ２１７で式（８）により現在ベース値B(n)を算出
すると、ガス濃度の上昇によりさらにセンサ出力値S(n)
が減少している場合には、現在ベース値B(n)は仮想現在
ベース値KB(n)よりも大きな値となるから、センサ出力
値S(n)から見ると、仮想現在ベース値KB(n)よりも、大
きく、より離れた値となる。従って、ガス濃度が高い状
態で、ノイズなどによりセンサ出力値S(n)が一時的に上
昇するなどしても、仮想現在ベース値KB(n)を用いた場
合に比して、次述するステップＳ２１９で算出する差分
値D(n)が小さくなって、ステップＳ２１で、差分値D(n)
が濃度低しきい値Ｔｄ以下である（D(n)≦Td）と誤って
判断されることが抑制できる。一方、ガス濃度が低下し
てセンサ出力値S(n)が上昇すると、上述のようにベース
値B(n)が急速にセンサ出力値S(n)に近づくので、差分値
D(n)が濃度低しきい値Tdを下回り、早期にガス濃度の低
下を検知して、濃度低信号を発生することができる。従
って、濃度低下の誤検知を防止しつつ、早期に濃度低下
を検知することができる。

【０１２３】また、式（８）でも、第２追従項のみで算
出した値は、センサ出力値S(n)に追従しつつセンサ出力
値S(n)より緩慢に変化するので、ドリフトや吸着の影響
で、ガス濃度が低下したのにセンサ出力値が十分上昇し
ない場合でも、濃度高信号が維持され続けることを防止
し、確実にガス濃度の低下を検知して、濃度低信号に切
り換えることができる。

【０１２４】ステップＳ２１７に引き続いて、ステップ
Ｓ２１９では、差分値D(n)をD(n)＝B(n)−S(n)の式
（６）に従って算出する。以降は実施形態１と同じく、
ステップＳ２１で濃度低しきい値Td（Td≧0）と比較す
る。Ｙｅｓの場合はステップＳ２３に進み、Ｎｏの場合
はステップＳ２４に進む。このステップＳ２１で用いる
濃度低しきい値Tdは、特定ガスの濃度が低くなったか否
かを判断するしきい値である。なお、この濃度低しきい
値はTdは、実施形態１と同じく、濃度高しきい値Tuより
も小さな値（Tu＞Td）としてある。チャタリング防止の
ためである。

【０１２５】ステップＳ２１でＹｅｓの場合には、ステ
ップＳ２１９で式（８）に従って算出した差分値D(n)が
小さくなったことを示している。つまり、特定ガス（還
元性ガス）の濃度が低下したためにセンサ出力値S(n)が
上昇したと考えられる。そこで、ステップＳ２３に進
み、濃度低信号を発生する。具体的には、濃度信号ＬＶ
をローレベルにし、ステップＳ２４に進む。一方、ステ
ップＳ２１でＮｏの場合には、差分値D(n)があまり小さ
くなっていないことを示している。つまり、特定ガスの
濃度は高いままであると考えられる。そこで、濃度高信
号の発生を維持し、ステップＳ２４に進む。具体的に
は、濃度信号ＬＶをハイレベルに維持する。

【０１２６】その後、ステップＳ２４で、ステップＳ２
１７で算出した現在ベース値B(n)を記憶し、ステップＳ
２５でＡ／Ｄサンプリングのサイクル時間のタイムアッ
プを待った上で、ステップＳ１２に戻り、再びセンサ出
力値S(n)を取得する。このように、本実施形態２でも、
濃度低信号発生期間において、ガス濃度の上昇を早期に
検知することができる。また、濃度高信号発生期間にお
いても、濃度低下の誤検知を抑制しつつ、ガス濃度の低
下を早期に検知することができる。

【０１２７】なお、本実施形態２において、センサ出力
値取得回路４９は、取得手段に相当する。また、ステッ
プＳ２１５，Ｓ２１６は第１算出手段、及び第３ベース
値算出手段に相当し、ステップＳ２１７は第２算出手
段、及び第４ベース値算出手段に相当する。ステップＳ
２２は濃度高信号発生手段に相当し、ステップＳ２３は
濃度低信号発生手段に相当する。これらは各々の手段の
一例である。

【０１２８】また、本実施形態２では、ステップＳ２１
６の後に、ステップＳ２１８に進んだ。しかし、このス
テップＳ２１６でB(n)＝S(n)とされた後は、実施形態１
において説明したのと同様の理由により、濃度低信号の
発生が維持され、ステップＳ２４に進むから、図７に破
線で示すように、ステップＳ２１６からステップＳ２４
に直接進むようにしても良い。

【０１２９】（変形形態２）次いで、上記実施形態２の
変形形態について、図８を参照して説明する。本変形形
態２は、上記実施形態２と同様のガス検出装置４０及
び、これを含む車両用オートベンチレーションシステム
１４０を有する。即ち、ＣＯやＨＣなどの還元性ガス成
分の濃度変化を検出し、これに基づいてフラップ３４を
開閉するシステムである。但し、マイクロコンピュータ
１６における処理フローが若干異なるので、異なる部分
を中心に説明し、同様な部分については同じ記号や番号
を付し、説明を省略あるいは簡略化する。

【０１３０】前記した実施形態２では、ステップＳ１３
でＮｏ、即ち濃度低信号発生中であると判断されると、
ステップＳ２１４でS(n)≦B(n-1)を判断した後に、ステ
ップＳ２１５，Ｓ２１６のいずれかでベース値B(n)を算
出した（図７参照）。これに対し、本変形形態２では、
前記した変形形態１と同様に、上記ステップＳ２１４，
Ｓ２１５，Ｓ２１６に代えて、ステップＳ２２４，Ｓ２
２５，Ｓ２２６を備える点で異なる。即ち、ステップＳ
１３でＮｏ、即ち濃度低信号発生中であると判断される
と、ステップＳ２２４で、まず取得した現在のセンサ出
力値S(n)を用いて式（５）によって、現在ベース値B(n)
を算出する。その後、ステップＳ２２５で、現在センサ
出力値S(n)と算出した現在ベース値B(n)とを対比する。
具体的には、S(n)≦B(n)かどうかを判断する。ここで、
Ｙｅｓ、つまり、算出された現在ベース値B(n)が現在の
センサ出力値S(n)以上のときには、ステップＳ２１８に
進み、その後は、実施形態２と同じく差分値D(n)を算出
する。

【０１３１】ステップＳ２２４で式（５）を用いて算出
した現在ベース値B(n)は、実施形態２のステップＳ２１
５で算出した現在ベース値B(n)と同じく、式（５）の第
１，２項（追従項）のみを用いて算出した仮想現在ベー
ス値KB(n)に比して、毎回センサ出力値の減少分のｋ６
倍だけ大きくなり、これが累積する。このため、ステッ
プＳ２１８において算出する差分値D(n)は、仮想差分値
KD(n)よりも早期に大きな値となる。つまり、式（５）
の第３項（減少強調項）によりセンサ出力値の減少が強
調された結果となる。従って、本変形形態２でも、この
項を含む式（５）を用いることで、より早期にステップ
Ｓ２０においてＹｅｓと判断され、、特定ガスの濃度上
昇を検知することができる。

【０１３２】一方、ステップＳ２２５でＮｏ、つまり、
S(n)＞B(n)のときには、ステップＳ２２６に進み、ステ
ップＳ２２４で算出した現在ベース値B(n)を廃棄して、
現在センサ出力値S(n)を新たな現在ベース値B(n)として
代入する。即ち、S(n)＞B(n)のときには、現在ベース値
B(n)を現在のセンサ出力値S(n)に一致させる。その後
は、ステップＳ２１８に進み、実施形態２と同じく差分
値D(n)を算出する。かくして、この変形形態２でも、濃
度低信号発生期間において、ガス濃度の上昇を早期に検
知することができる。また、濃度高信号発生期間におい
ても、濃度低下の誤検知を抑制しつつ、ガス濃度の低下
を早期に検知することができる。なお、本変形形態２に
おいて、ステップＳ２２４，Ｓ２２５，Ｓ２２６は第１
算出手段、及び第３ベース値算出手段に相当する。これ
らは各々の手段の一例である。

【０１３３】以上において、本発明を実施形態１，２及
び変形形態１、２に即して説明したが、本発明は上記実
施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでも
ない。例えば、上記実施形態等では、電源電圧Ｖｃｃを
ガスセンサ素子１１，４１と検出抵抗値Ｒｄを有する検
出抵抗１２とで分圧した動作点Ｐｄのセンサ出力電位Ｖ
ｓを、バッファ１３を介して出力するガス検出装置１
０，４０を用いた。しかし、センサ抵抗変換回路として
は、ガスセンサ素子のセンサ抵抗値Ｒｓに応じたセンサ
出力電位を出力するものであれば良く、上記分圧回路以
外の回路構成とすることもできる。例えば、上記実施形
態１等では、ガスセンサ素子１１，４１を分圧回路のア
ース側（下側）に位置させ、検出抵抗１２を電源側（上
側）とした（図１、図６参照）が、これらを上下逆とし
て、ガスセンサ素子１１，４１を分圧回路の電源側（上
側）に位置させ、検出抵抗１２をアース側（下側）とし
ても良い。但し、このようにした場合には、例えば、Ｎ
Ｏｘの濃度が上昇すると、センサ電圧Ｖｓが低下する方
向に変化するというように、センサ抵抗変換回路の特性
が逆になるので、それに応じた処理を行う必要がある。
さらには、他の回路構成によるセンサ出力値取得回路を
用いることもできる。例えば、特開２００１−２４２１
１３号に記載の回路を用いることもできる。

【０１３４】また、上記実施形態等では、センサ出力値
S(n)を用いて、式（１），式（５）により、第１算出値
であるベース値B(n)を算出したが、他の算出手法によっ
て第１算出値を得ることもできる。例えば、式（１）で
は、基準項として、センサ出力値に追従しこれより緩慢
に変化する値を与える追従項、具体的には、B(n-1)＋k1
[S(n)-B(n-1)]を用いた。しかし、センサ出力値に追従
しこれより緩慢に変化する値を与える項であればよく、
例えば、移動平均値を与える項｛S(n)＋S(n-1)＋…S(n-
m)｝／ｍや、積分値を与える項などが挙げられる。ま
た、基準項として、例えば、Ｅ＋ｋ・ｎ（但し、Ｅは定
数、ｋは係数）など、特開平１−１９９１４２号と同様
に、センサ出力値に拘わりなく、所定の値から時間とと
もに増加する増加項を用いることも、さらには追従項と
増加項とを組み合わせて用いることもできる。

【０１３５】また、式（１）では、増加強調項として、
−k2[S(n)−S(n-q)]の項を用い、ｑ＝５としたが、現在
センサ出力値S(n)と１回過去（前回）センサ出力値S(n-
1)の差分を用いる項：−k[S(n)−S(n-1)]（但し、ｋは
係数）など、現在センサ出力値S(n)と適数回過去のｑ回
過去センサ出力値S(n-q)との差分を用いることもでき
る。他の実施形態等も含め、サイクル数ｑ，ｒ，ｔ，ｕ
としては、用いるガスセンサ素子の応答性、サイクル時
間（サンプリング周期）、湿度や温度その他の外乱要因
の大きさやこれによる変動の最短期間等を考慮して選択
すればよい。また、実施形態１等ではｑ＝ｒ＝５あるい
はｔ＝ｕ＝５としたが、ｑとｒ、ｔとｕとが異なってい
てもよい。但し、ｑ＝ｒ，ｔ＝ｕとすると、濃度信号の
切換前後で、ベース値算出に用いる過去センサ出力値の
サイクル数が同じとなるので、連続して変化する値を用
いることができるので、都合がよい。また、基準項との
関係を考慮し、−k[E−S(n)]（但し、ｋは係数，Ｅは定
数）のようにセンサ出力値のみを用いた項とするなど他
の形態の項を用いることもできる。同様に、式（５）で
は、基準項として、B(n-1)＋k5[S(n)-B(n-1)]の追従項
を用いたが、Ｅ−ｋ・ｎ（但し、Ｅは定数、ｋは係数）
など、所定の値から時間とともに減少する減少項を用い
ることもできる。また、減少強調項として、−k6[S(n)
−S(n-5)]の項を用いたが、−k[S(n)−S(n-r)]（但し、
ｋは係数、rは正の整数）などの項を用いることもでき
る。また、基準項との関係を考慮し、−k[E−S(n)]（但
し、ｋは係数，Ｅは定数）のようにセンサ出力値のみを
用いた項とするなど他の形態の項を用いることもでき
る。従って、第１算出値C1(n)を与える式として、例え
ば、C1(n)＝｛S(n)＋S(n-1)＋…S(n-m)｝／ｍ−k[E−S
(n)]などを用いることもできる。

【０１３６】また、センサ出力値S(n)を用いて、式
（４），式（８）により、第２算出値であるベース値B
(n)を算出したが、第１算出値と同じく、他の算出手法
によって第２算出値を得ることもできる。第２追従項や
第２増加強調項、第２減少強調項についても同様であ
る。従って、第２算出値C2(n)を与える式として、例え
ば、C2(n)＝｛S(n)＋S(n-1)＋…S(n-m)｝／ｍ−k[E−S
(n)]などを用いることもできる。上記実施形態等では、
第１算出値及び第２算出値として、同様の式（式（１）
と式（４）、式（５）と式（８））で算出したベース値
B(n)を用いたが、濃度高信号の発生期間において、濃度
低信号の発生期間と同様な式を用いて第２算出値を算出
する必要はない。従って、第２算出値として、微分値や
２階微分値などを用いることもできる。

【０１３７】また、上記実施形態等では、センサ出力値
S(n)とベース値B(n)を用いて、式（２），（６）によ
り、差分値を求め、この差分値D(n)と濃度高しきい値Ｔ
ｕや濃度低しきい値Ｔｄとの大小関係を比較して濃度信
号の切替を判断した。しかし、他の関係を満たすか否か
を判断して、濃度信号を切り替えるようにしても良い。
例えば、センサ出力値とベース値との比をしきい値と比
較して判断するものが挙げられる。

【０１３８】さらに、上記実施形態１，２では、ステッ
プＳ１４，Ｓ２１４において、ｍ＝１とした前回ベース
値B(n-1)をセンサ出力値S(n)と比較した。しかし、所定
のサイクル数ｍだけ過去に算出した過去ベース値、例え
ばｍ＝２としたときのB(n-2)、ｍ＝３としたときのB(n-
3)、…等とセンサ出力値S(n)とを比較するようにしても
良い。ただし、所定サイクル数ｍがｍ＝２以上の場合に
は、一時的に、過去のベース値B(n-1)，B(n-2)，…など
が、対応する過去のセンサ出力値S(n-1)，S(n-2)，…な
どに対して逆転状態となる期間があり得る。このためこ
の期間中にガス濃度が上昇したときに、濃度上昇の検出
がし難くなる恐れがあるので、ｍ＝１とした実施形態
１，２の場合がより好ましい。

【０１３９】また、実施形態等では、マイクロコンピュ
ータ１６は、濃度高信号に対応するハイレベルと、濃度
低信号に対応するローレベル、の２つの信号レベルを有
する濃度信号ＬＶを出力するとした。しかし、例えば、
複数の信号レベルを濃度高信号に対応させ、複数の信号
レベルを濃度低信号に対応させるようにしても良い。こ
の場合にも、濃度高信号に属する信号レベルと濃度低信
号に属する信号レベルとの切換に、本発明を適用するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１にかかるガス検出装置および車両用
オートベンチレーションシステムの概要を示す説明図で
ある。

【図２】実施形態１、２、変形形態１，２にかかる車両
用オートベンチレーションシステムにおける制御のフロ
ーを示す説明図である。

【図３】実施形態１にかかるガス検出装置のうちマイク
ロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図であ
る。

【図４】実施形態１にかかり、センサ出力値S(n)の変化
に対して、ベース値B(n)、差分値D(n)及び濃度信号ＬＶ
の変化を、ステップＳ１４及びＳ１６を無くして得たベ
ース値Ba(n)、差分値Da(n)及び濃度信号LVaの変化、及
びステップＳ１５及びステップＳ１７において、式中の
第３項（増加強調項、第２増加強調項）を無くして得た
ベース値Bb(n)、差分値Db(n)及び濃度信号LVbの変化と
対比して示す説明図である。

【図５】変形形態１にかかるガス検出装置のうちマイク
ロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図であ
る。

【図６】実施形態２にかかるガス検出装置および車両用
オートベンチレーションシステムの概要を示す説明図で
ある。

【図７】実施形態２にかかるガス検出装置のうちマイク
ロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図であ
る。

【図８】変形形態２にかかるガス検出装置のうちマイク
ロコンピュータにおける制御のフローを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１００，１４０ 車両用オートベンチレーションシステ
ム １０，４０ ガス検出装置 １１，４１ ガスセンサ素子 １２ 検出抵抗 １３ バッファ １４，４４ センサ抵抗値変換回路 １５ Ａ／Ｄコンバータ １６ マイクロコンピュータ １９，４９ センサ出力値取得回路（取得手段） ２０ 電子制御アセンブリ ２１ フラップ駆動回路 ３１，３２ ダクト ３３ ダクト（外気導入口） ３４ フラップ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化
   するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、 上記ガスセンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセ
   ンサ出力値を取得する取得手段であって、上記特定ガス
   の濃度が上昇したときに上記センサ出力値が増大する取
   得手段と、 濃度低信号を発生している期間に、上記所定サイクル時
   間毎に現在の第１算出値である現在第１算出値を、現在
   の上記センサ出力値である現在センサ出力値を用いて、
   第１算出式により算出する第１算出手段であって、 上記第１算出式は、 上記センサ出力値に追従しつつセンサ出力値よりも緩慢
   に変化する追従項、及び、上記センサ出力値の変化とは
   関係なく徐々に増加する増加項、の少なくともいずれか
   からなる基準項と、 上記現在センサ出力値を用いる増加強調項であって、単
   調に増加する上記センサ出力値の時系列を与えたとき
   に、この増加強調項が無いとしたときの仮想第１算出式
   で算出される仮想現在第１算出値に比して、この増加強
   調項があるときに算出される上記現在第１算出値のほう
   が小さくなり、かつ上記時系列として上記センサ出力値
   の増加率の大きい時系列を与えた場合ほど、算出される
   上記現在第１算出値が小さくなる増加強調項と、からな
   る第１算出手段と、 上記濃度低信号を発生している期間において、上記現在
   センサ出力値と上記現在第１算出値とが所定の第１関係
   を満したときに、上記濃度低信号に代えて濃度高信号を
   発生する濃度高信号発生手段と、を備えるガス検出装
   置。
2. 【請求項２】特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化
   するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、 上記ガスセンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセ
   ンサ出力値を取得する取得手段であって、上記特定ガス
   の濃度が上昇したときに上記センサ出力値が増大する取
   得手段と、 濃度低信号を発生している期間に、上記所定サイクル時
   間毎に現在の第１算出値である現在第１算出値を算出す
   る第１算出手段であって、 現在のセンサ出力値である現在センサ出力値が、所定サ
   イクル数ｍだけ過去に算出された上記第１算出値である
   ｍ回過去第１算出値に比して大きいときには、 上記センサ出力値に追従しつつセンサ出力値よりも緩慢
   に変化する追従項、及び、上記センサ出力値の変化とは
   関係なく徐々に増加する増加項、の少なくともいずれか
   からなる基準項と、 上記現在センサ出力値を用いる増加強調項であって、単
   調に増加する増加期間とこれに続いて単調に減少する減
   少期間とを有する上記センサ出力値の時系列を与えたと
   きに、この増加強調項が無いとしたときの仮想第１算出
   式で算出される仮想現在第１算出値に比して、上記増加
   期間には、この増加強調項があるときに算出される上記
   現在第１算出値のほうが小さくなり、かつ上記時系列と
   して上記センサ出力値の増加率の大きい時系列を与えた
   場合ほど、算出される上記現在第１算出値が小さくな
   り、上記減少期間には、上記仮想現在第１算出値の変化
   の傾きに比して、上記現在第１算出値の変化の傾きが大
   きくなる増加強調項と、からなる第１算出式により、上
   記現在第１算出値を上記現在センサ出力値を用いて算出
   し、 上記現在センサ出力値が上記ｍ回過去第１算出値に比し
   て小さいときには、この現在センサ出力値を上記現在第
   １算出値とする第１算出手段と、 上記濃度低信号を発生している期間において、上記現在
   センサ出力値と上記現在第１算出値とが所定の第１関係
   を満したときに、上記濃度低信号に代えて濃度高信号を
   発生する濃度高信号発生手段と、を備えるガス検出装
   置。
3. 【請求項３】特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化
   するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、 上記ガスセンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセ
   ンサ出力値を取得する取得手段であって、上記特定ガス
   の濃度が上昇したときに上記センサ出力値が減少する取
   得手段と、 濃度低信号を発生している期間に、上記所定サイクル時
   間毎に現在の第１算出値である現在第１算出値を、現在
   の上記センサ出力値である現在センサ出力値を用いて、
   第１算出式により算出する第１算出手段であって、 上記第１算出式は、 上記センサ出力値に追従しつつセンサ出力値よりも緩慢
   に変化する追従項、及び、上記センサ出力値の変化とは
   関係なく徐々に減少する減少項、の少なくともいずれか
   からなる基準項と、 上記現在センサ出力値を用いる減少強調項であって、単
   調に減少する上記センサ出力値の時系列を与えたとき
   に、この減少強調項が無いとしたときの仮想第１算出式
   で算出される仮想現在第１算出値に比して、この減少強
   調項があるときに算出される上記現在第１算出値のほう
   が大きくなり、かつ上記時系列として上記センサ出力値
   の減少率の大きい時系列を与えた場合ほど、算出される
   上記現在第１算出値が大きくなる減少強調項と、からな
   る第１算出手段と、 上記濃度低信号を発生している期間において、上記現在
   センサ出力値と上記現在第１算出値とが所定の第１関係
   を満したときに、上記濃度低信号に代えて濃度高信号を
   発生する濃度高信号発生手段と、を備えるガス検出装
   置。
4. 【請求項４】特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化
   するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、 上記ガスセンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセ
   ンサ出力値を取得する取得手段であって、上記特定ガス
   の濃度が上昇したときに上記センサ出力値が減少する取
   得手段と、 濃度低信号を発生している期間に、上記所定サイクル時
   間毎に現在の第１算出値である現在第１算出値を算出す
   る第１算出手段であって、 現在のセンサ出力値である現在センサ出力値が、所定サ
   イクル数ｍだけ過去に算出された上記第１算出値である
   ｍ回過去第１算出値に比して小さいときには、 上記センサ出力値に追従しつつセンサ出力値よりも緩慢
   に変化する追従項、及び、上記センサ出力値の変化とは
   関係なく徐々に減少する減少項、の少なくともいずれか
   からなる基準項と、 上記現在センサ出力値を用いる減少強調項であって、単
   調に減少する減少期間とこれに続いて単調に増加する増
   加期間とを有する上記センサ出力値の時系列を与えたと
   きに、この減少強調項が無いとしたときの仮想第１算出
   式で算出される仮想現在第１算出値に比して、上記減少
   期間には、この減少強調項があるときに算出される上記
   現在第１算出値のほうが大きくなり、かつ上記時系列と
   して上記センサ出力値の減少率の大きい時系列を与えた
   場合ほど、算出される上記現在第１算出値が大きくな
   り、上記増加期間には、上記仮想現在第１算出値の変化
   の傾きに比して、上記現在第１算出値の変化の傾きが小
   さくなる減少強調項と、からなる第１算出式により、上
   記現在第１算出値を上記現在センサ出力値を用いて算出
   し、 上記現在センサ出力値が上記ｍ回過去第１算出値に比し
   て大きいときには、この現在センサ出力値を上記現在第
   １算出値とする第１算出手段と、 上記濃度低信号を発生している期間において、上記現在
   センサ出力値と上記現在第１算出値とが所定の第１関係
   を満したときに、上記濃度低信号に代えて濃度高信号を
   発生する濃度高信号発生手段と、を備えるガス検出装
   置。
5. 【請求項５】請求項２または請求項４に記載のガス検出
   装置であって、 前記ｍ回過去第１算出値は、前回算出した前回第１算出
   値であるガス検出装置。
6. 【請求項６】請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載
   のガス検出装置であって、 前記濃度高信号発生手段で前記濃度高信号を発生してい
   る期間に、上記所定サイクル時間毎に、前記現在センサ
   出力値を用いて現在の第２算出値である現在第２算出値
   を算出する第２算出手段と、 前記濃度高信号を発生している期間において、上記現在
   第２算出値が所定の第２関係を満したときに、上記濃度
   高信号に代えて前記濃度低信号を発生する濃度低信号発
   生手段と、を備えるガス検出装置。
7. 【請求項７】請求項１または請求項２に記載のガス検出
   装置であって、 前記濃度高信号発生手段で前記濃度高信号を発生してい
   る期間に、上記所定サイクル時間毎に、前記現在センサ
   出力値を用いて現在の第２算出値である現在第２算出値
   を算出する第２算出手段であって、 上記センサ出力値に追従しつつセンサ出力値よりも緩慢
   に変化する第２追従項、及び、上記センサ出力値の変化
   とは関係なく徐々に増加する第２増加項、の少なくとも
   いずれかからなる第２基準項と、 上記現在センサ出力値を用いる第２増加強調項であっ
   て、単調に増加する増加期間とこれに続いて単調に減少
   する減少期間とを有する上記センサ出力値の時系列を与
   えたとき、この第２増加強調項が無いとしたときの仮想
   第２算出式で算出される仮想現在第２算出値に比して、
   上記増加期間には、この第２増加強調項があるときに算
   出される上記現在第２算出値のほうが小さくなり、かつ
   上記時系列として上記センサ出力値の増加率の大きい時
   系列を与えた場合ほど、算出される上記現在第２算出値
   が小さくなり、上記減少期間には、上記仮想現在第２算
   出値の変化の傾きに比して、上記現在第２算出値の変化
   の傾きが大きくなる第２増加強調項と、 からなる第２算出式により、前記現在第２算出値を算出
   する第２算出手段と、 前記濃度高信号を発生している期間において、上記現在
   センサ出力値と上記現在第２算出値とが前記第２関係を
   満たしたときに、前記濃度高信号に代えて前記濃度低信
   号を発生する濃度低信号発生手段と、を備えるガス検出
   装置。
8. 【請求項８】請求項３または請求項４に記載のガス検出
   装置であって、 前記濃度高信号発生手段で前記濃度高信号を発生してい
   る期間に、上記所定サイクル時間毎に、前記現在センサ
   出力値を用いて現在の第２算出値である現在第２算出値
   を算出する第２算出手段であって、 上記センサ出力値に追従しつつセンサ出力値よりも緩慢
   に変化する第２追従項、及び、上記センサ出力値の変化
   とは関係なく徐々に減少する第２減少項、の少なくとも
   いずれかからなる第２基準項と、 上記現在センサ出力値を用いる第２減少強調項であっ
   て、単調に減少する減少期間とこれに続いて単調に増加
   する増加期間とを有する上記センサ出力値の時系列を与
   えたとき、この第２減少強調項が無いとしたときの仮想
   第２算出式で算出される仮想現在第２算出値に比して、
   上記減少期間には、この第２減少強調項があるときに算
   出される上記現在第２算出値のほうが大きくなり、かつ
   上記時系列として上記センサ出力値の減少率の大きい時
   系列を与えた場合ほど、算出される上記現在第２算出値
   が大きくなり、上記増加期間には、上記仮想現在第２算
   出値の変化の傾きに比して、上記現在第２算出値の変化
   の傾きが小さくなる第２減少強調項と、 からなる第２算出式により、前記現在第２算出値を算出
   する第２算出手段と、 前記濃度高信号を発生している期間において、上記現在
   センサ出力値と上記現在第２算出値とが前記第２関係を
   満たしたときに、前記濃度高信号に代えて前記濃度低信
   号を発生する濃度低信号発生手段と、を備えるガス検出
   装置。
9. 【請求項９】特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化
   するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、 上記ガスセンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセ
   ンサ出力値S(n)を取得する取得手段であって、上記特定
   ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値S(n)が増
   大する取得手段と、但し、nは時系列の順序を示す整
   数、 濃度低信号を発生している期間において、上記所定サイ
   クル時間毎に、下記式（１）に従って、ベース値B(n)を
   算出する第１ベース値算出手段と、 B(n)＝B(n-1)＋k1[S(n)−B(n-1)]−k2[S(n)−S(n-q)] …（１） 但し、k1，k2は第１，第２係数であり、0<k1<1、k2>0、
   qは正の整数、 上記センサ出力値S(n)とベース値B(n)とから、下記式
   （２）に従って差分値D(n)を算出する差分値算出手段
   と、 D(n)＝S(n)−B(n) …（２） 上記差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きいとき
   に、濃度高信号を発生する濃度高信号発生手段と、を備
   えるガス検出装置。
10. 【請求項１０】特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変
    化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、 上記ガスセンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセ
    ンサ出力値S(n)を取得する取得手段であって、上記特定
    ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値S(n)が増
    大する取得手段と、但し、nは時系列の順序を示す整
    数、 濃度低信号を発生している期間において、上記所定サイ
    クル時間毎に、ベース値B(n)を算出する第１ベース値算
    出手段であって、 上記センサ出力値S(n)が前回算出したベース値である前
    回ベース値B(n-1)より大きいとき、下記式（１）に従っ
    てベース値B(n)を算出し、 B(n)＝B(n-1)＋k1[S(n)−B(n-1)]−k2[S(n)−S(n-q)] …（１） 但し、k1，k2は第１，第２係数であり、0<k1<1、k2>0、
    qは正の整数、 上記センサ出力値S(n)が上記前回ベース値B(n-1)よりも
    小さいとき、下記式（３）に従ってベース値B(n)を算出
    する B(n)＝S(n) …（３） 第１ベース値算出手段と、 上記センサ出力値S(n)とベース値B(n)とから、下記式
    （２）に従って差分値D(n)を算出する差分値算出手段
    と、 D(n)＝S(n)−B(n) …（２） 上記差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きいとき
    に、濃度高信号を発生する濃度高信号発生手段と、を備
    えるガス検出装置。
11. 【請求項１１】請求項９または請求項１０に記載のガス
    検出装置であって、 前記濃度高信号を発生している期間において、前記所定
    サイクル時間毎に、下記式（４）に従ってベース値B(n)
    を算出する第２ベース値算出手段と、 B(n)＝B(n-1)＋k3[S(n)−B(n-1)]−k4[S(n)−S(n-r)] …（４） 但し、k3，k4は第３，第４係数であり、0<k3<1、k4>0、
    rは正の整数、 前記差分値D(n)が濃度低しきい値Tdよりも小さいとき
    に、濃度低信号を発生する濃度低信号発生手段と、を備
    えるガス検出装置。
12. 【請求項１２】特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変
    化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、 上記ガスセンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセ
    ンサ出力値S(n)を取得する取得手段であって、上記特定
    ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値S(n)が減
    少する取得手段と、但し、nは時系列の順序を示す整
    数、 濃度低信号を発生している期間において、上記所定サイ
    クル時間毎に、下記式（５）に従って、ベース値B(n)を
    算出する第３ベース値算出手段と、 B(n)＝B(n-1)＋k5[S(n)-B(n-1)]−k6[S(n)−S(n-t)] …（５） 但し、k5，k6は第５，第６係数であり、0<k5<1、k6>0、
    tは正の整数、 上記センサ出力値S(n)とベース値B(n)とから、下記式
    （６）に従って差分値D(n)を算出する差分値算出手段
    と、 D(n)＝B(n)−S(n) …（６） 上記差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きいとき
    に、濃度高信号を発生する濃度高信号発生手段と、を備
    えるガス検出装置。
13. 【請求項１３】特定ガスの濃度に応じて電気的特性が変
    化するガスセンサ素子を用いるガス検出装置であって、 上記ガスセンサ素子を用いて、所定サイクル時間毎にセ
    ンサ出力値S(n)を取得する取得手段であって、上記特定
    ガスの濃度が上昇したときに上記センサ出力値S(n)が減
    少する取得手段と、但し、nは時系列の順序を示す整
    数、 濃度低信号を発生している期間において、上記所定サイ
    クル時間毎に、ベース値B(n)を算出する第３ベース値算
    出手段であって、 上記センサ出力値S(n)が前回算出したベース値である前
    回ベース値B(n-1)より小さいとき、下記式（５）に従っ
    てベース値B(n)を算出し、 B(n)＝B(n-1)＋k5[S(n)-B(n-1)]−k6[S(n)−S(n-t)] …（５） 但し、k5，k6は第５，第６係数であり、0<k5<1、k6>0、
    tは正の整数、 上記センサ出力値S(n)が上記前回ベース値B(n-1)よりも
    大きいとき、下記式（７）に従ってベース値B(n)を算出
    する B(n)＝S(n) …（７） 第３ベース値算出手段と、 上記センサ出力値S(n)とベース値B(n)とから、下記式
    （６）に従って差分値D(n)を算出する差分値算出手段
    と、 D(n)＝B(n)−S(n) …（６） 上記差分値D(n)が濃度高しきい値Tuよりも大きいとき
    に、濃度高信号を発生する濃度高信号発生手段と、を備
    えるガス検出装置。
14. 【請求項１４】請求項１２または請求項１３に記載のガ
    ス検出装置であって、 前記濃度高信号を発生している期間において、前記所定
    サイクル時間毎に、下記式（８）に従ってベース値B(n)
    を算出する第４ベース値算出手段と、 B(n)＝B(n-1)＋k7[S(n)-B(n-1)]−k8[S(n)−S(n-u)] …（８） 但し、k7，k8は第７，第８係数であり、0<k7<1、k8>0、
    uは正の整数、 前記差分値D(n)が濃度低しきい値Tdよりも小さいとき
    に、濃度低信号を発生する濃度低信号発生手段と、を備
    えるガス検出装置。
15. 【請求項１５】請求項１〜請求項１４のいずれか１項に
    記載のガス検出装置を含む車両用オートベンチレーショ
    ンシステム。