JP2003185613A

JP2003185613A - 携帯用ガス検出装置

Info

Publication number: JP2003185613A
Application number: JP2001385143A
Authority: JP
Inventors: Harumi Kono; 晴美河野; Kazuo Okinaga; 一夫翁長; Shinichi Matsumoto; 晋一松本
Original assignee: FIS Inc
Current assignee: FIS Inc
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】安価で長寿命の携帯用ガス検出装置を提供す
る。【解決手段】ケース２０の上部中央にはケース２０の内
外を連通する簀の子状の取込口２３が開口しており、こ
の取込口２３に臨むケース２０内の位置に、高温状態で
可燃性ガスを検出するとともに低温状態で一酸化炭素ガ
スを検出することが可能な金属酸化物半導体からなる感
ガス体３ａを有するガスセンサ３が配設されている。ま
た、ケース２０の背面上部にはケース２０を着脱自在に
着衣に取り付けるための取付金具２６が設けてある。こ
のように比較的に安価な金属酸化物半導体で形成された
感ガス体３ａを有するガスセンサ３を用いて複数種類の
対象ガスを一つのガスセンサ３で検出することにより安
価で長寿命の携帯用ガス検出装置が提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可燃性ガス並びに
人体に有害なガスを検出する携帯用ガス検出装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一酸化炭素のように人体に有害なガスあ
るいはメタンのような可燃性ガスが発生する環境下で人
が作業する場合、不測の事故を未然に防ぐために上記ガ
スの濃度を常時測定する必要があり、このための携帯用
ガス検出装置が既に提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
携帯用ガス検出装置では対象ガスとの化学反応を利用す
る電気化学式ガスセンサを用いているため、高価格であ
り、しかも寿命が短いといった欠点があった。さらに、
１台で複数種の対象ガス、例えば一酸化炭素ガスとメタ
ンガスの濃度を測定しようとすれば、それぞれのガスを
検出し得る複数種のガスセンサを内蔵しなければなら
ず、コストが高くなるとともに信頼性が低下するといっ
た問題があった。

【０００４】本発明は上記問題に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、安価で長寿命の携帯用ガス検出装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、可燃性ガス並びに人体に有害な
ガスである複数種の対象ガスによって抵抗値が変化する
金属酸化物半導体で形成された感ガス体を有するガスセ
ンサと、ガスセンサを駆動して感ガス体の抵抗値変化に
基づいて雰囲気中の対象ガス濃度を測定する駆動測定手
段と、測定結果を表示する表示手段と、駆動測定手段並
びに表示手段に電源を供給する電池と、ガスセンサ、駆
動測定手段、表示手段並びに電池を内部に収納するとと
もに外気を内部に取り込むための取込口が開口したケー
スと、ケースを着脱自在に着衣に取り付ける取付手段と
を備えたことを特徴とし、比較的に安価な金属酸化物半
導体で形成された感ガス体を有するガスセンサを用いて
複数種類の対象ガスを一つのガスセンサで検出すること
により安価で長寿命の携帯用ガス検出装置が提供でき
る。また、取付手段によりケースを着衣に簡単に取り付
けることができて携帯性にも優れる。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、ガスセンサは、感ガス体中にヒータ兼用電極が埋設
されてなり、駆動測定手段は、電池からヒータ兼用電極
へ所定の周期で間欠的に通電するとともに通電期間と通
電休止期間のそれぞれにおける感ガス体の抵抗値を測定
することで異種の対象ガス濃度を測定することを特徴と
し、ガスセンサを間欠駆動することで消費電力を抑えて
電池の寿命を延ばすことができる。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、駆動測定手段にて測定した対象ガス濃度が所
定の閾値を越えた場合に警報音を出力する警報音出力手
段を備えたことを特徴とし、警報音を出力することで表
示手段が見え難い状況でも確実に危険を知らせることが
できる。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１又は２又は３
の発明において、駆動測定手段にて測定した対象ガス濃
度が所定の閾値を越えた場合にケースを振動させる振動
手段を備えたことを特徴とし、ケースを振動させること
で表示手段が見え難い状況や警報音が聞こえ難い状況で
も確実に危険を知らせることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、可燃性ガスであるメタンガ
スと有害なガスである一酸化炭素ガスを対象ガスとする
本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明す
る。但し、対象ガスはこれらに限定する趣旨ではなく、
ガスセンサの特性に応じて、これら以外の組み合わせの
ガスを対象ガスとすることも勿論可能である。

【００１０】図２に本実施形態の回路図を示す。本実施
形態は、乾電池、充電池などの低電圧（例えば３Ｖ）の
電池電源１と、感ガス体３ａ内にヒータ兼用電極（以
下、「ヒータ」と略記する）２を埋設し、ヒータ２の両
端が接続される電極端子Ｔ１，Ｔ２並びに感ガス体３ａ
の一端に接続される出力電極端子Ｔ３の３端子構造の金
属酸化物半導体ガスセンサ（以下、ガスセンサと略す）
３と、それぞれ発光色が異なる３つの発光ダイオードＬ
ＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３と、上記ヒータ２の通電制
御を行う手段や対象ガスの検知を行う検知手段などの機
能がプログラム化され、装置全体の制御処理を行うマイ
クロコンピュータ（以下マイコンと略す）５と、危険度
（対象ガスの濃度）の判定を行うための基準となるデー
タを格納するＥＥＰＲＯＭ６とを主要な構成要素として
いる。

【００１１】ガスセンサ３は、感ガス体３ａの出力電極
端子Ｔ３と、ヒータ２のグランド側の一端が接続される
電極端子Ｔ２との間の抵抗値が、感ガス体３ａに吸着し
ている酸素と対象ガスとの還元反応により変化するもの
で、内蔵したヒータ２をＰＮＰ型のトランジスタＱ１を
介して電池電源１に接続してある。また感ガス体３ａ
は、電池電源１に対してＰＮＰ型のトランジスタＱ２と
抵抗Ｒ３との直列回路と、ＰＮＰ型のトランジスタＱ３
と抵抗Ｒ４との直列回路との並列回路を介して接続され
ており、トランジスタＱ２又はＱ３或いは両方がオン時
に感ガス体３ａに抵抗Ｒ３又はＲ４又は両抵抗の並列回
路を介して流れる電流によって発生する感ガス体３ａの
両端電圧Ｖｓがマイコン５の入力ポート（９番ピン）に
取り込まれ、マイコン５はこの両端電圧Ｖｓから感ガス
体３ａの抵抗値を演算する。

【００１２】ここで、本実施形態におけるガスセンサ３
の構造を簡単に説明する。このガスセンサ３は、図４に
示すように、樹脂性のベース３１と、ベース３１に埋設
固定された電極ピン３２と、電極ピン３２にヒータ２及
び白金電極４を介して電気的に接続されたセンシング素
子３０と、ベース３１に冠着されたセンサカバー３３と
からなり、センサカバー３３の天井面にはステンレス製
の金網３４が設けられ、金網３４を介して外部よりガス
がセンシング素子３０に導かれる。このセンシング素子
３０は、図３に示すように、全長、全幅が夫々略０．８
ｍｍのＳｎＯ₂からなる略球状の感ガス体３ａと、感ガ
ス体３ａ内に埋設されたコイル状の白金からなるヒータ
２と、ヒータ２のコイル部を貫通するように感ガス体３
ａ内に埋設された白金からなる白金電極４と、感ガス体
３ａの表面に形成された第１のフィルタ層３０ａと、第
１のフィルタ層３０ａの表面に形成された第２のフィル
タ層３０ｂとから構成される。なお、第１のフィルタ層
３０ａは例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）にタングステン
（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）又はバナジウム（Ｖ）など
の第二成分を添加して形成され、第２のフィルタ層３０
ｂはＡｌ₂Ｏ₃に白金（Ｐｔ）又はパラジウム（Ｐｄ）
などの第二成分を添加して形成されている。本実施形態
では、第１及び第２のフィルタ層３０ａ，３０ｂの母材
としてＡｌ₂Ｏ₃を用いているがＡｌ₂Ｏ₃のかわりに
ＳｉＯ₂を用いても良いし、第１及び第２のフィルタ層
３０ａ，３０ｂの内、いずれか一方のみを形成しても良
い。

【００１３】マイコン５は電池電源１にダイオードＤ１
を介して電源端子（３０番ピン）を接続して電源供給を
受け、電池電源１の正極が電源スイッチＳＷを介して入
力ポート（２２番ピン）に接続され、該入力ポートがハ
イレベルになればガス検知のための制御処理をプログラ
ムに沿って開始するようになっている。

【００１４】またマイコン５は、トランジスタＱ１のベ
ースに中点が接続され、一端が電池電源１の正極に接続
された抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路の他端が出力ポート
（１２番ピン）に接続され、出力ポートをハイ／ローに
切り換えてトランジスタＱ１をオンオフさせることによ
りヒータ２の通電を制御する機能を備え、該機能により
トランジスタＱ１をオンすることでガスセンサ３を高温
状態に加熱したり、逆にオフすることで低温状態とする
加熱制御を行う。

【００１５】更にマイコン５は、上記トランジスタＱ２
のバイアス回路が出力ポート（４番ピン）に、またトラ
ンジスタＱ３のバイアス回路が出力ポート（６番ピン）
に接続され、上記出力ポートをローレベルにすることに
より、対応するトランジスタＱ２，Ｑ３にベース電流を
流してオンさせ、感ガス体３ａの抵抗と電池電源１の正
極との間に抵抗Ｒ３，Ｒ４を接続するようになってい
る。つまり負荷抵抗を切り替える機能が備わっている。

【００１６】また更にマイコン５は、出力ポート（１７
番ピン，１８番ピン，１９番ピン）にそれぞれ発光ダイ
オードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３のカソードが接続
され、上記出力ポートをローレベルとすることで各発光
ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３を個別に点滅
制御するようになっている。

【００１７】またマイコン５はシャントレギュレータ７
の電圧を入力ポート（７番ピン）から取り込み、該シャ
ントレギュレータ７の電圧が規定値以上になると、電池
切れを検知する電池切れ検知機能を持つ。シャントレギ
ュレータ７は、上記トランジスタＱ２を介して電池電源
１に接続され、電池電圧を所定電圧に安定化させてマイ
コン５の入力ポート（９番ピン）に印加するものであ
る。そして、シャントレギュレータ７の基準電圧制御用
端子が抵抗Ｒ５とコンデンサＣ２の並列回路を介してマ
イコン５の入力ポート（７番ピン）に接続されており、
該入力ポートの入力電圧から電池電圧を監視して電池電
圧の低下をマイコン５で検出できるようになっている。

【００１８】ここで、トランジスタＱ２と抵抗Ｒ３の接
続点と電池電源１の負極との間には温度補償用のサーミ
スタＴＨと抵抗Ｒ２２の直列回路が接続されており、サ
ーミスタＴＨと抵抗Ｒ２２の接続点の電位（分圧電圧）
がマイコン５の入力ポート（１０番ピン）に入力されて
いる。而して、マイコン５では、上記入力ポート（１０
番ピン）からサーミスタＴＨと抵抗Ｒ２２の分圧電圧を
取り込み、この分圧電圧から周囲温度を演算し、入力ポ
ート（９番ピン）から取り込んだ感ガス体３ａの両端電
圧Ｖｓの温度補償を行っており、温度変化による誤検出
を防止している。

【００１９】また、電池電源１の両端間にはダイオード
Ｄ１を介してトランジスタＱ４と警報音出力回路１１の
直列回路、並びにトランジスタＱ５とモータＭの直列回
路が互いに並列接続され、トランジスタＱ４，Ｑ５のベ
ースがマイコン５の出力ポート（５番ピン、１３番ピ
ン）にそれぞれ接続されている。警報音出力回路１１は
ブザーＢＺとインダクタＬ１の並列回路からなり、マイ
コン５の出力ポート（５番ピン）がローレベルとされて
トランジスタＱ４がオンとなると、電池電源１よりトラ
ンジスタＱ４を介して通電されてブザーＢＺが鳴動し警
報音を出力するものである。また、モータＭは後述する
ように警報音の出力に合わせてケース２０を振動させる
ものであって、マイコン５の出力ポート（１３番ピン）
がローレベルとされてトランジスタＱ５がオンすると電
池電源１より通電されて駆動される。

【００２０】ＥＥＰＲＯＭ６には対象ガスの濃度に対す
る閾値データが格納されている。例えば、一酸化炭素に
ついては第１の閾値として７０ｐｐｍ、第２の閾値とし
て２００ｐｐｍにそれぞれ対応する感ガス体３ａの抵抗
値データが格納され、メタンについては第１の閾値とし
て２％ＬＥＬ（爆発下限界濃度に対する百分率）、第２
の閾値として１０％ＬＥＬにそれぞれ対応する感ガス体
３ａの抵抗値データが格納されている。そしてＥＥＰＲ
ＯＭ６はデータ入力端子（５番ピン）、シリアルクロッ
ク端子（４番ピン）及びチップセレクト端子（３番ピ
ン）がマイコン５のデータ出力ポート（２７番ピン）、
出力ポート（２８番ピン、２５番ピン）にそれぞれ接続
されるとともに、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２で各々プ
ルアップされている。また、ＥＥＰＲＯＭ６のデータ出
力端子（６番ピン）がマイコン５のデータ入力端子（２
６番ピン）に接続されている。

【００２１】なお、図２中における８はマイコン５に基
準クロックを与えるクロック発振器、９は電源投入時に
クロック発振器８を介してマイコン５にリセット信号を
与えてリセットするためのリセットＩＣ、１０はマイコ
ン５の入力ポート（２９番ピン）に割込信号を入力する
割込信号発生回路である。

【００２２】上述のような回路を構成するマイコン５や
ＥＥＰＲＯＭ等を含む回路部品がプリント基板（図示せ
ず）に実装されてケース２０内に収納される。図１に示
すように、ケース２０は合成樹脂製であって背面下部に
電池収納室（図示せず）が開口する矩形箱状に形成され
たボディ２１と、ボディ２１の背面下部に着脱自在に被
着されて電池収納室を塞ぐ電池カバー２２とで構成され
る。ボディ２１の上部空間にはプリント基板やガスセン
サ３等が収納され、ボディ２１の下部空間に設けられた
電池収納室に電池電源１たる乾電池（例えば、２本の単
４電池）が収納される。

【００２３】ケース２０の上部中央にはケース２０の内
外を連通する簀の子状の取込口２３が開口しており、こ
の取込口２３に臨むケース２０内の位置にガスセンサ３
が配設されている。また、ケース２０の片側側面には、
押釦スイッチからなる電源スイッチＳＷの押釦を押操作
するための操作部２４が押動自在に設けられており、操
作部２４が押操作される毎に電源スイッチＳＷがオンさ
れる。

【００２４】さらに、ケース２０の前面中央には矩形の
表示窓が開口しており、この表示窓から３つの発光ダイ
オードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の発光部がケース２０の前面
よりも前方に突出させてある。そして、この表示窓には
透光性樹脂からなる表示カバー２５が被着され、ケース
２０前面に突出する３つの発光ダイオードＬＥＤ１〜Ｌ
ＥＤ３が表示カバー２５に覆われて保護されている。

【００２５】また、ケース２０の背面上部にはケース２
０を着脱自在に着衣（上着のポケットやベルトなど）に
取り付けるための取付金具２６が設けてある。この取付
金具２６は、短冊形の金属製板材を長手方略中央で略Ｕ
字形に折り曲げて形成され、一方の平板部２６ｂを密着
させるようにしてケース２０の背面上部に取り付けら
れ、対向する２つの平板部２６ａ，２６ｂの間に挟み込
まれる着衣を弾性挟持するものである。ここで、ケース
２０上部の内側背面には振動モータからなるモータＭが
取着されるとともに外部に連通する孔（図示せず）が形
成され、この孔を通してモータＭと取付金具２６とが機
械的に連結されており、モータＭが駆動されると取付金
具２６を介してケース２０が振動するようになってい
る。

【００２６】次に、本実施形態の動作を説明する。

【００２７】まず、電池電源１が接続されると、リセッ
トＩＣ９の働きによりマイコン５がリセットされて初期
設定を行う。以後マイコン５は低消費モードで動作して
待機状態となっている。

【００２８】この待機状態において、操作部２４を押操
作して電源スイッチＳＷをオンするとマイコン５の入力
ポート（２２番ピン）に動作開始信号が入力され、マイ
コン５は予め用意されているプログラムに従って動作
し、出力ポート（５番ピン）をごく短い時間だけローレ
ベルにしてトランジスタＱ４をオンしてブザーＢＺを鳴
動させることで待機状態から動作状態に移行したことを
知らせる。また、マイコン５は出力ポート（１９番ピ
ン）を所定の周期（３０秒毎に１５ミリ秒間）でローレ
ベルとして発光ダイオードＬＥＤ３を点滅させることに
より、動作状態であることを表示する。

【００２９】続いてマイコン５は、例えば周期３０秒で
０．８秒間、出力ポート（１２番ピン）をローレベルと
してトランジスタＱ１をオンすることにより、図５
（ａ）に示すようにトランジスタＱ１のオン期間に電池
電源１からヒータ２に通電（ヒータ２の印加電圧ＶＨが
約０．９Ｖ）してヒータ２の発する熱で感ガス体３ａを
高温状態に加熱する。

【００３０】ここでマイコン５は、トランジスタＱ１の
オン期間の終期に合わせて、図５（ｂ）、（ｃ）に示す
ように２つの出力ポート（４番ピン及び６番ピン）をロ
ーレベルとしてトランジスタＱ２，Ｑ３をオンすること
により、図５（ｄ）に示すように２つの負荷抵抗Ｒ３，
Ｒ４の並列回路と感ガス体３ａとの直列回路に所定電圧
ＶＣを印加するとともに、入力ポート（１０番ピン）か
らサーミスタＴＨと抵抗Ｒ２２の分圧電圧を取り込み、
この分圧電圧に基づいて周囲温度を演算し、周囲温度が
−４０℃〜７０℃までの範囲であれば周囲温度に基づい
て温度補償係数を演算する。そして、上記所定電圧ＶＣ
が印加されているときに、マイコン５は感ガス体３ａの
両端電圧Ｖｓを入力ポート（９番ピン）から取り込んで
感ガス体３ａの抵抗値を演算し、この演算結果に温度補
正係数を乗じて温度補償を行い、温度補償後の感ガス体
３ａの抵抗値を測定値とする。ここで、高温状態の感ガ
ス体３ａでは、もっぱら可燃性ガス（メタンガス）の還
元作用によって抵抗値が変化するため、高温状態におけ
る感ガス体３ａの抵抗値がメタンガス濃度の測定値とな
る。

【００３１】さらにマイコン５は、トランジスタＱ１の
オン期間が終了してから約１秒後、すなわち、感ガス体
３ａの温度が低下して感ガス体３ａにおける一酸化炭素
の還元作用が平衡した時点で、図５（ｃ）に示すように
出力ポート（６番ピン）をローレベルとしてトランジス
タＱ３をオンすることにより、図５（ｄ）に示すように
負荷抵抗Ｒ４と感ガス体３ａとの直列回路に所定電圧Ｖ
Ｃを印加するとともに、上述の手順で温度補償係数を求
める。そして、上記所定電圧ＶＣが印加されているとき
に、マイコン５は感ガス体３ａの両端電圧Ｖｓを入力ポ
ート（９番ピン）から取り込んで感ガス体３ａの抵抗値
を演算し、この演算結果に温度補正係数を乗じて温度補
償を行い、温度補償後の感ガス体３ａの抵抗値を測定値
とする。ここで、低温状態の感ガス体３ａには可燃性ガ
ス（メタンガス）による還元作用がはたらかず、一酸化
炭素の還元作用によってのみ感ガス体３ａの抵抗値が変
化するため、低温状態における感ガス体３ａの抵抗値が
一酸化炭素ガス濃度の測定値となる。但し、メタンガス
並びに一酸化炭素ガスの何れの温度補償係数について
も、周囲温度が−４０℃以下の場合には−４０℃の温度
補償係数を用いるとともに、周囲温度が７０度以上の場
合には７０℃の温度補償係数を用いる。

【００３２】このようにガスセンサ３のヒータ２に間欠
的に通電し、感ガス体３ａが高温状態の時に可燃性ガス
（メタンガス）の検出を行い、感ガス体３ａが低温状態
の時に一酸化炭素ガスの検出を行うことができ、ガスセ
ンサ３を間欠的に駆動することで消費電力を抑えて電池
電源１の寿命を延ばすことができる。しかも、サーミス
タＴＨによって検出した周囲温度に応じて感ガス体３ａ
の抵抗値を温度補償することにより、周囲温度による影
響を除去してより正確な測定が可能になる。

【００３３】ところで、マイコン５はメタンガス及び一
酸化炭素ガスの測定値を、ＥＥＰＲＯＭ６に記憶してい
るそれぞれの第１及び第２の閾値と比較し、測定値が第
１又は第２の閾値を超えている場合に警報を行う。例え
ば、メタンガスの測定値が第１の閾値以上且つ第２の閾
値未満であれば、マイコン５は出力ポート（１７番ピ
ン）を所定の周期（１秒毎に１５ミリ秒間）でローレベ
ルとして発光ダイオードＬＥＤ１を点滅させ、出力ポー
ト（５番ピン）を所定周期（２秒毎に１００ミリ秒間）
でローレベルにしてトランジスタＱ４をオンしてブザー
ＢＺを鳴動させるとともに、出力ポート（１３番ピン）
を所定周期でローレベルにしてトランジスタＱ５をオン
してモータＭを駆動することで取付金具２６を介してケ
ース２０を振動させることにより、メタンガスの濃度が
第１の閾値を越えて危険な状況であることを警告する。
さらに、メタンガスの測定値が第２の閾値を超えていれ
ば、マイコン５は出力ポート（１７番ピン）をローレベ
ルとして発光ダイオードＬＥＤ１を点灯させ、出力ポー
ト（５番ピン）を短い周期（０．２５秒毎に１００ミリ
秒間）でローレベルにしてトランジスタＱ４をオンして
ブザーＢＺを鳴動させるとともに、出力ポート（１３番
ピン）を所定周期でローレベルにしてトランジスタＱ５
をオンしてモータＭを駆動することで取付金具２６を介
してケース２０を振動させることにより、メタンガスの
濃度が第２の閾値を越えて非常に危険な状況であること
を警告する。

【００３４】一方、一酸化炭素ガスの測定値が第１の閾
値以上且つ第２の閾値未満であれば、マイコン５は出力
ポート（１８番ピン）を所定の周期（１秒毎に１５ミリ
秒間）でローレベルとして発光ダイオードＬＥＤ２を点
滅させ、出力ポート（５番ピン）を所定周期（２秒毎に
１００ミリ秒間）でローレベルにしてトランジスタＱ４
をオンしてブザーＢＺを鳴動させるとともに、出力ポー
ト（１３番ピン）を所定周期でローレベルにしてトラン
ジスタＱ５をオンしてモータＭを駆動することで取付金
具２６を介してケース２０を振動させることにより、一
酸化炭素ガスの濃度が第１の閾値を越えて危険な状況で
あることを警告する。さらに、一酸化炭素ガスの測定値
が第２の閾値を超えていれば、マイコン５は出力ポート
（１７番ピン）をローレベルとして発光ダイオードＬＥ
Ｄ２を点灯させ、出力ポート（５番ピン）を短い周期
（０．２５秒毎に１００ミリ秒間）でローレベルにして
トランジスタＱ４をオンしてブザーＢＺを鳴動させると
ともに、出力ポート（１３番ピン）を所定周期でローレ
ベルにしてトランジスタＱ５をオンしてモータＭを駆動
することで取付金具２６を介してケース２０を振動させ
ることにより、一酸化炭素ガスの濃度が第２の閾値を越
えて非常に危険な状況であることを警告する。

【００３５】なお、マイコン５はトランジスタＱ１のオ
ン期間にヒータ２の印加電圧ＶＨを入力ポート（１１番
ピン）から取り込むことによってヒータ２の断線を監視
しており、ヒータ２が断線した場合には出力ポート（１
７番ピン〜１９番ピン）をローレベルにして全ての発光
ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を点灯させ、出力ポート
（５番ピン）をローレベルにしてトランジスタＱ４をオ
ンしてブザーＢＺを連続して鳴動させるとともに、出力
ポート（１３番ピン）を所定周期でローレベルにしてト
ランジスタＱ５をオンしてモータＭを駆動することで取
付金具２６を介してケース２０を振動させることによ
り、ガスセンサ３のヒータ２が断線したことを知らせる
ようにようにしている。

【００３６】本実施形態は上述のように構成されるもの
であり、比較的に安価な金属酸化物半導体で形成された
感ガス体３ａを有するガスセンサ３を用いて複数種類の
対象ガスを一つのガスセンサ３で検出することにより安
価で長寿命の携帯用ガス検出装置が提供できる。また、
取付金具２６によりケース２０を着衣に簡単に取り付け
ることができて携帯性にも優れるものである。さらに、
発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３による視覚的な警告
のみならず、ブザーＢＺを鳴動させて警報音を出力する
ことで発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３が見え難い状
況でも確実に危険を知らせることができ、さらに、モー
タＭによって取付金具２６並びにケース２０を振動させ
ることで発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３が見え難い
状況や警報音が聞こえ難い状況でも確実に危険を知らせ
ることができるという利点がある。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明は、可燃性ガス並びに人
体に有害なガスである複数種の対象ガスによって抵抗値
が変化する金属酸化物半導体で形成された感ガス体を有
するガスセンサと、ガスセンサを駆動して感ガス体の抵
抗値変化に基づいて雰囲気中の対象ガス濃度を測定する
駆動測定手段と、測定結果を表示する表示手段と、駆動
測定手段並びに表示手段に電源を供給する電池と、ガス
センサ、駆動測定手段、表示手段並びに電池を内部に収
納するとともに外気を内部に取り込むための取込口が開
口したケースと、ケースを着脱自在に着衣に取り付ける
取付手段とを備えたので、比較的に安価な金属酸化物半
導体で形成された感ガス体を有するガスセンサを用いて
複数種類の対象ガスを一つのガスセンサで検出すること
により安価で長寿命、且つ取付手段によりケースを着衣
に簡単に取り付けることができて携帯性にも優れた携帯
用ガス検出装置が提供できるという効果がある。

【００３８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、ガスセンサは、感ガス体中にヒータ兼用電極が埋設
されてなり、駆動測定手段は、電池からヒータ兼用電極
へ所定の周期で間欠的に通電するとともに通電期間と通
電休止期間のそれぞれにおける感ガス体の抵抗値を測定
することで異種の対象ガス濃度を測定するので、ガスセ
ンサを間欠駆動することで消費電力を抑えて電池の寿命
を延ばすことができるという効果がある。

【００３９】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、駆動測定手段にて測定した対象ガス濃度が所
定の閾値を越えた場合に警報音を出力する警報音出力手
段を備えたので、警報音を出力することで表示手段が見
え難い状況でも確実に危険を知らせることができるとい
う効果がある。

【００４０】請求項４の発明は、請求項１又は２又は３
の発明において、駆動測定手段にて測定した対象ガス濃
度が所定の閾値を越えた場合にケースを振動させる振動
手段を備えたので、ケースを振動させることで表示手段
が見え難い状況や警報音が聞こえ難い状況でも確実に危
険を知らせることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示し、（ａ）は正面図、
（ｂ）は左側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は右側面
図、（ｅ）は上面図、（ｆ）は下面図である。

【図２】同上の回路構成図である。

【図３】同上におけるガスセンサのセンシング素子の断
面図である。

【図４】同上におけるガスセンサを示し、（ａ）は一部
破断した正面図、（ｂ）は一部破断した上面図、（ｃ）
は下面図である。

【図５】同上の動作説明用のタイムチャートである。

【符号の説明】

３ガスセンサＬＥＤ１〜ＬＥＤ３発光ダイオード２０ケース２３取込口２６取付金具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本晋一兵庫県伊丹市北園三丁目36番３号エフアイエス株式会社内Ｆターム(参考） 2G046 AA11 AA19 BA02 BA09 BC03 BC05 BD03 BD06 BE02 BF05 BH06 BH10 BJ02 BJ10 DA04 DB04 DB05 DC02 DC07 DC12 DC14 DC16 DC17 DC18 DD01 EB06 FB02 FE03 FE22 FE29 FE31 FE38 FE39 FE45 FE46

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可燃性ガス並びに人体に有害なガスであ
る複数種の対象ガスによって抵抗値が変化する金属酸化
物半導体で形成された感ガス体を有するガスセンサと、
ガスセンサを駆動して感ガス体の抵抗値変化に基づいて
雰囲気中の対象ガス濃度を測定する駆動測定手段と、測
定結果を表示する表示手段と、駆動測定手段並びに表示
手段に電源を供給する電池と、ガスセンサ、駆動測定手
段、表示手段並びに電池を内部に収納するとともに外気
を内部に取り込むための取込口が開口したケースと、ケ
ースを着脱自在に着衣に取り付ける取付手段とを備えた
ことを特徴とする携帯用ガス検出装置。
【請求項２】ガスセンサは、感ガス体中にヒータ兼用
電極が埋設されてなり、駆動測定手段は、電池からヒー
タ兼用電極へ所定の周期で間欠的に通電するとともに通
電期間と通電休止期間のそれぞれにおける感ガス体の抵
抗値を測定することで異種の対象ガス濃度を測定するこ
とを特徴とする請求項１記載の携帯用ガス検出装置。
【請求項３】駆動測定手段にて測定した対象ガス濃度
が所定の閾値を越えた場合に警報音を出力する警報音出
力手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の
携帯用ガス検出装置。
【請求項４】駆動測定手段にて測定した対象ガス濃度
が所定の閾値を越えた場合にケースを振動させる振動手
段を備えたことを特徴とする請求項１又は２又は３記載
の携帯用ガス検出装置。