ガス検知器
【課題】 ガスセンサが起動されてから短い時間で安定した出力を得ることができ、従って、ガスセンサの起動時間を短縮化することのできるガス検知器を提供すること。
【解決手段】 本発明のガス検知器は、ガスセンサから所定時間間隔毎に順次に取得されるサンプリングデータ（以下、単に「データ」という。）を少なくとも３つ以上のデータが記録されるよう順次に更新しながらバッファリングし、これらの複数個のデータについて平滑化処理を行う信号処理回路を有するものであって、ガスセンサの起動時においては、最初に取得される初期データがすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われ、２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの総数に対する取得されたデータの数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期データの数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているデータが更新される。
【解決手段】 本発明のガス検知器は、ガスセンサから所定時間間隔毎に順次に取得されるサンプリングデータ（以下、単に「データ」という。）を少なくとも３つ以上のデータが記録されるよう順次に更新しながらバッファリングし、これらの複数個のデータについて平滑化処理を行う信号処理回路を有するものであって、ガスセンサの起動時においては、最初に取得される初期データがすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われ、２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの総数に対する取得されたデータの数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期データの数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているデータが更新される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス検知器に関し、詳しくは、ガス検知部からのガス検知信号に対して平滑化処理を行う信号処理回路を有するガス検知器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、焦電型赤外線ガス検知器のある種のものは、例えば、筒状チャンバーの一端の開口に焦電型赤外線センサが配置されると共に、チャンバーの他端の開口に例えば所定の周期、例えば１ｓｅｃで点滅駆動される赤外線光源が焦電型赤外線センサと対向して配置されてなり、焦電型赤外線センサからのガス検知信号に対して平滑化処理を行い、その結果を出力する構成とされている。ガス検知信号に対する平滑化処理方法としては、例えば所定の時間分のサンプリングデータ（例えば１２個）を順次に更新しながらバッファリングしておき、これらの複数個のサンプリングデータの平均値を算出する移動平均処理による方法（例えば特許文献１参照。）などがある。
【０００３】
例えば１２個のサンプリングデータについて移動平均処理を行う場合を例に挙げて説明すると、焦電型赤外線センサが起動されてから最初のサンプリングデータ（初期データ）Ａ１が取得されると、図５に示すように、先ず、所定の移動平均処理を行うために、初期データＡ１が１２個のバッファのすべてに書き込まれて、初期データＡ１が出力される。 その後の処理においては、時系列的に最も古いサンプリングデータが一つずつ順次に最新のサンプリングデータに更新されて、１２個のサンプリングデータの平均値が算出され、その結果が出力される。すなわち、２番目のサンプリングデータＡ２が取得されると、バッファＢ１に記録されている初期データＡ１が最新のサンプリングデータＡ２に更新された後、平均値が算出される。ここに、データ書き込み手段（同図５において矢印で示す。）がバッファＢ２に対する書き込み位置に移動される。そして、このような処理が繰り返して行われる。
【特許文献１】特開平０８−２２１６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
而して、焦電型赤外線センサの起動直後の移動平均処理においては、本来、時系列的に古いものから順に１２個のサンプリングデータが用いられて平均値が算出されるべきところ、必要なデータ数を例えば初期データＡ１のみによっていわば強制的に揃えて所定の処理を行っており、その後の処理においては、バッファに記録された初期データＡ１が一つずつ順次に更新されるため、得られる出力値は、焦電型赤外線センサの動作特性が不安定な状態において得られた、不安定要素ともいうべき初期データＡ１による影響を大きく受けたものとなり、安定した出力特性を得ることができない。換言すれば、出力を安定化させるためには、初期段階のデータが含まれない状態において平均値が算出されることが必要であるが、上記のような方法であれば、例えば最初に強制的に記録された初期データＡ１のすべてが更新されて平均値の算出に用いられなくなるまでに、１３個のサンプリングデータを取得することが必要とされ、出力を安定化させるために長時間を要する、という問題がある。
そして、このような問題は、移動平均処理に必要とされるデータ数が多くなるほど、顕著になる。
【０００５】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、ガスセンサが起動されてから短い時間で安定した出力を得ることができ、従って、ガスセンサの起動時間を短縮化することのできるガス検知器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のガス検知器は、ガスセンサから所定時間間隔毎に順次に取得されるサンプリングデータを少なくとも３つ以上のサンプリングデータが記録されるよう順次に更新しながらバッファリングし、これらのバッファリングされた複数個のサンプリングデータについて平滑化処理を行うことにより出力値を取得する信号処理回路を有するものであって、
ガスセンサの起動時においては、最初に取得される初期サンプリングデータがすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われ、２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの総数に対する取得されたサンプリングデータの数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているサンプリングデータが更新されて平滑化処理が行われることを特徴とする。
【０００７】
本発明のガス検知器においては、バッファリングされるサンプリングデータの数が３つである場合には、２回目の平滑化処理が行われるに際しては、バッファに記録されている３つの初期サンプリングデータのうちの２つが最新のサンプリングデータに更新され、
３回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、時系列的に最も古いサンプリングデータが順次に一つずつ最新のサンプリングデータに更新される。
【０００８】
また、本発明のガス検知器においては、バッファリングされるサンプリングデータの数が４つ以上である場合には、２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの数をＮ、取得されたサンプリングデータの数をｎとするとき、
（イ）ｎ／Ｎ＜０．３である場合には、取得されているサンプリングデータの各々が、Ｎ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録されると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期サンプリングデータを除く他のサンプリングデータが時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録されるよう、各バッファに記録されているサンプリングデータが更新され、
（ロ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数が３つより多い場合には、取得されているサンプリングデータの各々が、Ｎ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録されると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期サンプリングデータを除く他のサンプリングデータが時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録されるよう、各バッファに記録されているサンプリングデータが更新され、
（ハ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数が３つ以下である場合には、時系列的に最も古いサンプリングデータが順次に一つずつ最新のサンプリングデータに更新される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のガス検知器によれば、ガスセンサの起動時において、最初に取得される初期サンプリングデータがすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われた後、バッファの総数に対する取得されたサンプリングデータの数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているサンプリングデータが更新されて平滑化処理が行われることにより、平滑化処理に必要とされるデータ数に占める信頼性の高いサンプリングデータの割合を従来の方法よりも早く高めていくことができるので、得られる出力値における初期段階のサンプリングデータによる影響をガスセンサを起動してから短時間のうちに排除することができる結果、センサ出力が安定するまでに要する時間、すなわちセンサの起動時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明に係る赤外線ガス検知器の一例における構成の概略を示す説明図である。
この赤外線ガス検知器は、導入される被検ガスに含まれる検知対象ガスの濃度に応じたガス検知信号を出力するガス検知部１０と、赤外線式ガス検知器における各構成部に適宜の動作指令信号を発すると共にガス検知部１０からのガス検知信号に対して信号処理を行う制御部２０とを備えている。
【００１１】
ガス検知部１０は、被検ガスが導入される例えば筒状のガスセル１１と、このガスセル１１の一端側（図１において左端側）に設けられた赤外線光源１２と、ガスセル１１の他端側（図１において右端側）に赤外線光源１２と対向するよう設けられた例えば焦電型赤外線センサ（以下、単に「赤外線センサ」という。）１３とを有してなる。
【００１２】
ガスセル１１には、複数のガス流入出口１１Ａが互いに赤外線光源１２の光軸方向（図１において左右方向）に離間して並ぶよう形成されている。
【００１３】
赤外線光源１２は、制御部２０における光源駆動回路２１によって、輝度が一定の周期で正弦波状に変化するように変調する状態で点滅駆動される。
【００１４】
制御部２０は、赤外線センサ１３からの例えばアナログ信号からなるガス検知信号を増幅させる増幅回路２２と、この増幅回路２２を介して入力されるガス検知信号をデジタル信号（Ａ／Ｄ値）に変換するＡ／Ｄ変換手段２３と、このＡ／Ｄ変換手段２３によって得られたデジタル信号に対して特定の信号処理を施して、例えば表示用の指示出力値を算出する信号処理回路を有するマイコン２４とを有する。２５は、マイコン２４からのアナログ信号を光源駆動回路２１に対する動作指令信号としてのデジタル信号に変換するＤ／Ａ変換手段である。
【００１５】
この赤外線ガス検知器においては、次のようにして検知対象ガスの検知動作が行われる。すなわち、赤外線光源１２を所定の周期、例えば０．５ｓｅｃで点滅駆動させると、ガスセル１１に導入されている被検ガス中の検知対象ガスの濃度に応じた波高値を有する、直流信号に交番信号が重畳されたガス検知信号が赤外線センサ１３から出力される。赤外線センサ１３からのガス検知信号は、増幅回路２２により増幅された後、Ａ／Ｄ変換手段２３によりデジタル信号に変換されてマイコン２４における信号処理回路に入力される。信号処理回路においては、例えば１ｓｅｃ間分（１周期分）のデジタル信号から面積値を求める処理、すなわちサンプリングデータを取得する処理が所定時間間隔毎例えば１ｓｅｃ毎に行われて所定時間分のサンプリングデータがバッファリングされ、これらの複数個のサンプリングデータについての移動平均処理による平滑化処理が順次に行われる。
【００１６】
＜移動平均処理＞
本発明の赤外線ガス検知器においては、赤外線センサ１３の起動時において、最初に取得される初期サンプリングデータ（以下、「初期データ」という。）がすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われた後、２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの総数に対する取得されたサンプリングデータ（以下、単に「データ」という。）の数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期データの数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているデータが更新されて平滑化処理が行われる。以下、平滑化処理に必要とされるデータの数、すなわちバッファの数に応じたデータの更新方法についての具体例を説明する。
【００１７】
〔１〕３個のデータを順次に更新しながらバッファリングしてこれらのデータについて平滑化処理を行う場合（バッファの数が３個の場合）；
この場合には、図２に示すように、先ず、赤外線センサ１３が起動されて最初に取得された初期データＡ１がデータ書き込み手段（同図２において矢印で示す。）によって３つのバッファＢ１〜Ｂ３のすべてに対していわば強制的に順次に書き込まれて、これら３つのバッファＢ１〜Ｂ３に記録された３つのデータの平均値である初期データＡ１が出力される。ここに、データ書き込み手段は、例えば初期データＡ１をバッファＢ３に書き込んだ後に、所定の書き込み位置例えばバッファＢ１に対する書き込み位置に移動される。なお、以下においては、特に言及する場合を除いて、データ書き込み手段は、例えば、所定のバッファに記録されているデータを更新した後に、バッファＢ１に対する書き込み位置に移動されるものとする。
【００１８】
次いで、２番目のデータＡ２が取得されて２回目の平滑化処理が行われるに際しては、データ書き込み手段によって、バッファＢ１およびＢ２に記録されている初期データＡ１が最新のデータＡ２に順次に更新される。
そして、３番目のデータＡ３が取得されて３回目の平滑化処理が行われるに際しては、書き込み手段によって、バッファＢ３に記録されている初期データＡ１が最新のデータＡ３に更新される。
４回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、時系列的に最も古いデータが一つずつ順次に最新のデータに更新される。
【００１９】
以上のように、センサ起動直後において、データ数を揃えて所定の移動平均処理を行うために、すべてのバッファＢ１〜Ｂ３に記録された初期データＡ１が、上記方法によって順次に更新されて平滑化処理が行われることにより、３回目の平滑化処理が行われた時点で、すなわち、３つのデータを取得するまでに要する時間で、得られる出力値は初期データＡ１による影響が排除されたものとなる。
【００２０】
〔２〕４個以上のデータを順次に更新しながらバッファリングしてこれらのデータについて平滑化処理を行う場合（バッファの数が４個以上の場合）；
この場合には、バッファの数をＮ〔個〕、取得されているデータの数をｎ〔個〕とするとき、下記特定の更新条件（イ）〜（ハ）に基づいて、バッファに記録されているデータが順次に更新されて平滑化処理が行われる。
【００２１】
＜特定の更新条件＞
（イ）ｎ／Ｎ＜０．３である場合には、取得されているデータの各々をＮ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録すると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期データＡ１を除くデータを時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録した状態となるよう、バッファに記録されているデータを更新する。
（ロ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回の平滑化処理時において用いられた初期データＡ１の数が３個より多い場合には、取得されているデータの各々をＮ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録すると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期データＡ１を除くデータを時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録した状態となるよう、バッファに記録されているデータを更新する。
（ハ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回の平滑化処理時において用いられた初期データＡ１の数が３個以下である場合には、バッファに記録されている時系列的に最も古いデータを順次に一つずつ最新のデータに更新する。
以下、具体例を挙げて説明する。
【００２２】
〔２−１〕８個のデータを順次に更新しながらバッファリングしてこれらのデータについて平滑化処理を行う場合（バッファの数が８個の場合）；
この場合には、図３に示すように、先ず、赤外線センサ１３が起動されて最初に取得された初期データＡ１がデータ書き込み手段（同図３において矢印で示す。）によって８個のバッファＢ１〜Ｂ８のすべてに対していわば強制的に順次に書き込まれる。そして、これら８個のバッファＢ１〜Ｂ８に記録された８個のデータの平均値である初期データＡ１が出力される。
【００２３】
次いで、２番目のデータＡ２が取得されて２回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．２５であることから、上記更新条件（イ）に基づいて、初期データＡ１および後続のデータＡ２が４個（Ｎ／ｎ以下の最大の整数個）ずつ、バッファに記録される状態となるようデータが更新される。すなわち、データ書き込み手段（データ書き込み位置）が各々のバッファＢ１〜Ｂ８に対する書き込み位置に順次に移動されてデータを更新する必要がある例えばバッファＢ５〜Ｂ８の各々について、現時点において記録されている初期データＡ１が最新のデータＡ２に順次に更新される。
【００２４】
そして、３番目のデータＡ３が取得されて３回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．３８であり、２回目の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が４個であることから、上記更新条件（ロ）に基づいて、初期データＡ１および後続のデータＡ２、Ａ３が２個（Ｎ／ｎ以下の最大の整数個）ずつ、バッファに記録されると共に余剰の２個のバッファに対して初期データＡ１を除く後続のデータＡ２およびＡ３が一つずつ記録される状態となるようデータが更新される。すなわち、データ書き込み手段（データ書き込み位置）が各々のバッファＢ１〜Ｂ８に対する書き込み位置に順次に移動されてデータを更新する必要がある例えばバッファＢ３およびＢ４の各々について、現時点において記録されている初期データＡ１が後続のデータＡ２に順次に更新されると共に、例えばバッファＢ６〜Ｂ８の各々について、現時点において記録されているデータＡ２が最新のデータＡ３に順次に更新される。
【００２５】
その後においては、４番目のデータＡ４が取得されて４回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．５であり、２回目の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が２個であることから、上記更新条件（ハ）に基づいて、時系列的に最も古いデータが順次に一つずつ最新のデータの更新される。すなわち、例えばバッファＢ１に記録されている初期データＡ１がデータ書き込み手段によって最新のデータＡ４に更新される。ここに、バッファＢ１のデータを更新した後には、データ書き込み手段は、所定の書き込み位置例えばバッファＢ２に対する書き込み位置に移動される。
そして、５回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、常に、ｎ／Ｎの値が０．３以上であり、前回の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が０個である状態となるので、上記更新条件（ハ）に基づいて、時系列的に最も古いデータが一つずつ順次に最新のデータに更新される。
【００２６】
以上のように、センサの起動直後において、データ数を揃えて所定の移動平均処理を行うために、すべてのバッファＢ１〜Ｂ８に記録された初期データＡ１が、上記方法によって順次に更新されて平滑化処理が行われることにより、５回目の平滑化処理が行われた時点で、すなわち、５つのデータを取得するまでに要する時間で、得られる出力値は初期データＡ１による影響が排除されたものとなる。
【００２７】
〔２−２〕１２個のデータを順次に更新しながらバッファリングしてこれらのデータについて平滑化処理を行う場合（バッファの数が１２個の場合）；
この場合には、図４に示すように、先ず、赤外線センサ１３が起動されて最初に取得された初期データＡ１がデータ書き込み手段（同図４において矢印で示す。）によって１２個のバッファＢ１〜Ｂ１２のすべてに対していわば強制的に順次に書き込まれる。そして、これら１２個のバッファＢ１〜Ｂ１２に記録された１２個のデータの平均値である初期データＡ１が出力される。
【００２８】
次いで、２番目のデータＡ２が取得されて２回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．１７であることから、上記更新条件（イ）に基づいて、初期データＡ１および後続のデータＡ２が６個（Ｎ／ｎ以下の最大の整数個）ずつ、バッファに記録される状態となるようデータが更新される。すなわち、データ書き込み手段が各々のバッファＢ１〜Ｂ１２に対する書き込み位置に順次に移動されてデータを更新する必要がある例えばバッファＢ７〜Ｂ１２の各々について、現時点において記録されている初期データＡ１が最新のデータＡ２に順次に更新される。
【００２９】
そして、３番目のデータＡ３が取得されて３回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．２５であることから、上記更新条件（イ）に基づいて、初期データＡ１および後続のデータＡ２、Ａ３が４個（Ｎ／ｎ以下の最大の整数個）ずつ、バッファに記録される状態となるようデータが更新される。すなわち、データ書き込み手段が各々のバッファＢ１〜Ｂ１２に対する書き込み位置に順次に移動されてデータを更新する必要がある例えばバッファＢ５、Ｂ６の各々について、現時点において記録されている初期データＡ１が後続のデータＡ２に順次に更新されると共に、例えばバッファＢ９〜Ｂ１２の各々について、現時点において記録されているデータＡ２が最新のデータＡ３に順次に更新される。
【００３０】
そして、４番目のデータＡ４が取得されて４回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．３３であり、３回目の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が４個であることから、上記更新条件（ロ）に基づいて、初期データＡ１および後続のデータＡ２、Ａ３、Ａ４が３個（Ｎ／ｎ以下の最大の整数個）ずつ、バッファに記録される状態となるようデータが更新される。すなわち、データ書き込み手段が各々のバッファＢ１〜Ｂ１２に対する書き込み位置に順次に移動されてデータを更新する必要がある例えばバッファＢ４について、現時点において記録されている初期データＡ１が後続のデータＡ２に更新されると共に、例えばバッファＢ７、Ｂ８の各々について、現時点において記録されているデータＡ２が後続のデータＡ３に順次に更新され、更に、例えばバッファＢ１０〜Ｂ１２の各々について、現時点において記録されている初期データＡ３が最新のデータＡ４に更新される。
【００３１】
その後においては、５番目のデータＡ５が取得されて５回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．４２であり、４回目の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が３個であることから、上記更新条件（ハ）に基づいて、時系列的に最も古いデータが一つずつ最新のデータに更新される。すなわち、例えばバッファＢ１に記録されている初期データＡ１がデータ書き込み手段によって最新のデータＡ５に更新される。ここに、バッファＢ１のデータを更新した後には、データ書き込み手段は、バッファＢ２に対する書き込み位置に移動される。
６回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、常に、ｎ／Ｎの値が０．３以上であり、前回の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が０個である状態となるので、上記更新条件（ハ）に基づいて、時系列的に最も古いデータが一つずつ順次に最新のデータに更新される。
【００３２】
以上のように、センサ起動直後において、データ数を揃えて所定の移動平均処理を行うために、すべてのバッファＢ１〜Ｂ１２に記録された初期データＡ１が、上記方法によって順次に更新されて平滑化処理が行われることにより、７回目の平滑化処理が行われた時点で、すなわち、７つのデータを取得するまでに要する時間で、得られる出力値は初期データＡ１による影響が排除されたものとなる。
【００３３】
以上のように、上記赤外線ガス検知器によれば、赤外線センサ１３の起動時において、赤外線センサ１３が起動されてから最初に取得される初期データＡ１がすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われた後、バッファの総数に対する取得されたデータの数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期データＡ１の数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているデータが順次に更新されて平滑化処理が行われることにより、平滑化処理に必要とされるデータ数に占める信頼性の高いデータの割合を従来の方法よりも早く高めていくことができるので、得られる出力値は初期段階のデータによる影響を赤外線センサ１３を起動してから短時間のうちに排除することができる。すなわち、本発明に係る特定の更新条件は、平滑化処理を行うために必要とされるデータ数に占める初期データＡ１の数の割合に着目して設定されるが、得られる出力値に対する初期データＡ１による影響を早い段階で排除することができれば、結果的に、初期データＡ１に後続するいわば不安定要素ともいうべきデータ、例えば２番目に取得されるデータＡ２乃至３番目に取得されるデータＡ３によるデータによる影響を早い段階で排除することができる。
従って、赤外線センサ１３の出力が安定するまでに要する時間、すなわち赤外線センサ１３の起動時間を大幅に短縮することができる。具体的には、例えば１ｓｅｃ間隔毎にデータを取得して、１２個のデータの移動平均処理を行う場合において、図５に示すような従来におけるデータの更新方法であれば、センサの起動時間に例えば１２ｓｅｃ以上もの時間を要するが、本発明に係るデータの更新方法（例えば図４参照。）によれば、センサの起動時間を例えば７ｓｅｃ以下とすることができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、平滑化処理に必要とされるサンプリングデータの数換言すればバッファの数、およびサンプリング時間例えば上記実施形態においては赤外線光源の点滅周期は、目的に応じて適宜に設定することができるが、少なくとも８個以上のデータについて平滑化処理を行うことにより出力値（ガス濃度指示値）を取得する構成ものにおいて極めて有用である。
【００３５】
さらにまた、本発明に係る信号処理方法は、ガス検知方式が赤外線式のものに限定されるものではなく、例えば接触燃焼式のもの、定電位電解式のものなど種々のガス検知器に適用することができる。
また、本発明に係る信号処理方法を赤外線式ガス検知器に適用する場合においては、ガス検知器の構成は上記構成のものに限定されるものではなく、例えば赤外線光源からの赤外線を反射鏡によって反射させて赤外線センサに入射させる構成、いわゆる「反射型」のものであってもよい。このような構成の赤外線ガス検知器によれば、赤外線ガス検知器を十分に小型のものとして構成することができ、しかも、赤外線センサを高速に起動させること（出力を安定化させること）が必要とされる場合に極めて有用なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る赤外線ガス検知器の一例における構成の概略を示す説明図である。
【図２】本発明に係る赤外線ガス検知器において実行される移動平均処理の一例を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明に係る赤外線ガス検知器において実行される移動平均処理の他の例を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明に係る赤外線ガス検知器において実行される移動平均処理の更に他の例を模式的に示す説明図である。
【図５】従来における移動平均処理の一例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０ ガス検知部
１１ ガスセル
１１Ａ ガス流入出口
１２ 赤外線光源
１３ 焦電型赤外線センサ
２０ 制御部
２１ 光源駆動回路
２２ 増幅回路
２３ Ａ／Ｄ変換手段
２４ マイコン
２５ Ｄ／Ａ変換手段
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス検知器に関し、詳しくは、ガス検知部からのガス検知信号に対して平滑化処理を行う信号処理回路を有するガス検知器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、焦電型赤外線ガス検知器のある種のものは、例えば、筒状チャンバーの一端の開口に焦電型赤外線センサが配置されると共に、チャンバーの他端の開口に例えば所定の周期、例えば１ｓｅｃで点滅駆動される赤外線光源が焦電型赤外線センサと対向して配置されてなり、焦電型赤外線センサからのガス検知信号に対して平滑化処理を行い、その結果を出力する構成とされている。ガス検知信号に対する平滑化処理方法としては、例えば所定の時間分のサンプリングデータ（例えば１２個）を順次に更新しながらバッファリングしておき、これらの複数個のサンプリングデータの平均値を算出する移動平均処理による方法（例えば特許文献１参照。）などがある。
【０００３】
例えば１２個のサンプリングデータについて移動平均処理を行う場合を例に挙げて説明すると、焦電型赤外線センサが起動されてから最初のサンプリングデータ（初期データ）Ａ１が取得されると、図５に示すように、先ず、所定の移動平均処理を行うために、初期データＡ１が１２個のバッファのすべてに書き込まれて、初期データＡ１が出力される。 その後の処理においては、時系列的に最も古いサンプリングデータが一つずつ順次に最新のサンプリングデータに更新されて、１２個のサンプリングデータの平均値が算出され、その結果が出力される。すなわち、２番目のサンプリングデータＡ２が取得されると、バッファＢ１に記録されている初期データＡ１が最新のサンプリングデータＡ２に更新された後、平均値が算出される。ここに、データ書き込み手段（同図５において矢印で示す。）がバッファＢ２に対する書き込み位置に移動される。そして、このような処理が繰り返して行われる。
【特許文献１】特開平０８−２２１６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
而して、焦電型赤外線センサの起動直後の移動平均処理においては、本来、時系列的に古いものから順に１２個のサンプリングデータが用いられて平均値が算出されるべきところ、必要なデータ数を例えば初期データＡ１のみによっていわば強制的に揃えて所定の処理を行っており、その後の処理においては、バッファに記録された初期データＡ１が一つずつ順次に更新されるため、得られる出力値は、焦電型赤外線センサの動作特性が不安定な状態において得られた、不安定要素ともいうべき初期データＡ１による影響を大きく受けたものとなり、安定した出力特性を得ることができない。換言すれば、出力を安定化させるためには、初期段階のデータが含まれない状態において平均値が算出されることが必要であるが、上記のような方法であれば、例えば最初に強制的に記録された初期データＡ１のすべてが更新されて平均値の算出に用いられなくなるまでに、１３個のサンプリングデータを取得することが必要とされ、出力を安定化させるために長時間を要する、という問題がある。
そして、このような問題は、移動平均処理に必要とされるデータ数が多くなるほど、顕著になる。
【０００５】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、ガスセンサが起動されてから短い時間で安定した出力を得ることができ、従って、ガスセンサの起動時間を短縮化することのできるガス検知器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のガス検知器は、ガスセンサから所定時間間隔毎に順次に取得されるサンプリングデータを少なくとも３つ以上のサンプリングデータが記録されるよう順次に更新しながらバッファリングし、これらのバッファリングされた複数個のサンプリングデータについて平滑化処理を行うことにより出力値を取得する信号処理回路を有するものであって、
ガスセンサの起動時においては、最初に取得される初期サンプリングデータがすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われ、２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの総数に対する取得されたサンプリングデータの数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているサンプリングデータが更新されて平滑化処理が行われることを特徴とする。
【０００７】
本発明のガス検知器においては、バッファリングされるサンプリングデータの数が３つである場合には、２回目の平滑化処理が行われるに際しては、バッファに記録されている３つの初期サンプリングデータのうちの２つが最新のサンプリングデータに更新され、
３回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、時系列的に最も古いサンプリングデータが順次に一つずつ最新のサンプリングデータに更新される。
【０００８】
また、本発明のガス検知器においては、バッファリングされるサンプリングデータの数が４つ以上である場合には、２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの数をＮ、取得されたサンプリングデータの数をｎとするとき、
（イ）ｎ／Ｎ＜０．３である場合には、取得されているサンプリングデータの各々が、Ｎ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録されると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期サンプリングデータを除く他のサンプリングデータが時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録されるよう、各バッファに記録されているサンプリングデータが更新され、
（ロ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数が３つより多い場合には、取得されているサンプリングデータの各々が、Ｎ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録されると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期サンプリングデータを除く他のサンプリングデータが時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録されるよう、各バッファに記録されているサンプリングデータが更新され、
（ハ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数が３つ以下である場合には、時系列的に最も古いサンプリングデータが順次に一つずつ最新のサンプリングデータに更新される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のガス検知器によれば、ガスセンサの起動時において、最初に取得される初期サンプリングデータがすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われた後、バッファの総数に対する取得されたサンプリングデータの数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているサンプリングデータが更新されて平滑化処理が行われることにより、平滑化処理に必要とされるデータ数に占める信頼性の高いサンプリングデータの割合を従来の方法よりも早く高めていくことができるので、得られる出力値における初期段階のサンプリングデータによる影響をガスセンサを起動してから短時間のうちに排除することができる結果、センサ出力が安定するまでに要する時間、すなわちセンサの起動時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明に係る赤外線ガス検知器の一例における構成の概略を示す説明図である。
この赤外線ガス検知器は、導入される被検ガスに含まれる検知対象ガスの濃度に応じたガス検知信号を出力するガス検知部１０と、赤外線式ガス検知器における各構成部に適宜の動作指令信号を発すると共にガス検知部１０からのガス検知信号に対して信号処理を行う制御部２０とを備えている。
【００１１】
ガス検知部１０は、被検ガスが導入される例えば筒状のガスセル１１と、このガスセル１１の一端側（図１において左端側）に設けられた赤外線光源１２と、ガスセル１１の他端側（図１において右端側）に赤外線光源１２と対向するよう設けられた例えば焦電型赤外線センサ（以下、単に「赤外線センサ」という。）１３とを有してなる。
【００１２】
ガスセル１１には、複数のガス流入出口１１Ａが互いに赤外線光源１２の光軸方向（図１において左右方向）に離間して並ぶよう形成されている。
【００１３】
赤外線光源１２は、制御部２０における光源駆動回路２１によって、輝度が一定の周期で正弦波状に変化するように変調する状態で点滅駆動される。
【００１４】
制御部２０は、赤外線センサ１３からの例えばアナログ信号からなるガス検知信号を増幅させる増幅回路２２と、この増幅回路２２を介して入力されるガス検知信号をデジタル信号（Ａ／Ｄ値）に変換するＡ／Ｄ変換手段２３と、このＡ／Ｄ変換手段２３によって得られたデジタル信号に対して特定の信号処理を施して、例えば表示用の指示出力値を算出する信号処理回路を有するマイコン２４とを有する。２５は、マイコン２４からのアナログ信号を光源駆動回路２１に対する動作指令信号としてのデジタル信号に変換するＤ／Ａ変換手段である。
【００１５】
この赤外線ガス検知器においては、次のようにして検知対象ガスの検知動作が行われる。すなわち、赤外線光源１２を所定の周期、例えば０．５ｓｅｃで点滅駆動させると、ガスセル１１に導入されている被検ガス中の検知対象ガスの濃度に応じた波高値を有する、直流信号に交番信号が重畳されたガス検知信号が赤外線センサ１３から出力される。赤外線センサ１３からのガス検知信号は、増幅回路２２により増幅された後、Ａ／Ｄ変換手段２３によりデジタル信号に変換されてマイコン２４における信号処理回路に入力される。信号処理回路においては、例えば１ｓｅｃ間分（１周期分）のデジタル信号から面積値を求める処理、すなわちサンプリングデータを取得する処理が所定時間間隔毎例えば１ｓｅｃ毎に行われて所定時間分のサンプリングデータがバッファリングされ、これらの複数個のサンプリングデータについての移動平均処理による平滑化処理が順次に行われる。
【００１６】
＜移動平均処理＞
本発明の赤外線ガス検知器においては、赤外線センサ１３の起動時において、最初に取得される初期サンプリングデータ（以下、「初期データ」という。）がすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われた後、２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの総数に対する取得されたサンプリングデータ（以下、単に「データ」という。）の数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期データの数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているデータが更新されて平滑化処理が行われる。以下、平滑化処理に必要とされるデータの数、すなわちバッファの数に応じたデータの更新方法についての具体例を説明する。
【００１７】
〔１〕３個のデータを順次に更新しながらバッファリングしてこれらのデータについて平滑化処理を行う場合（バッファの数が３個の場合）；
この場合には、図２に示すように、先ず、赤外線センサ１３が起動されて最初に取得された初期データＡ１がデータ書き込み手段（同図２において矢印で示す。）によって３つのバッファＢ１〜Ｂ３のすべてに対していわば強制的に順次に書き込まれて、これら３つのバッファＢ１〜Ｂ３に記録された３つのデータの平均値である初期データＡ１が出力される。ここに、データ書き込み手段は、例えば初期データＡ１をバッファＢ３に書き込んだ後に、所定の書き込み位置例えばバッファＢ１に対する書き込み位置に移動される。なお、以下においては、特に言及する場合を除いて、データ書き込み手段は、例えば、所定のバッファに記録されているデータを更新した後に、バッファＢ１に対する書き込み位置に移動されるものとする。
【００１８】
次いで、２番目のデータＡ２が取得されて２回目の平滑化処理が行われるに際しては、データ書き込み手段によって、バッファＢ１およびＢ２に記録されている初期データＡ１が最新のデータＡ２に順次に更新される。
そして、３番目のデータＡ３が取得されて３回目の平滑化処理が行われるに際しては、書き込み手段によって、バッファＢ３に記録されている初期データＡ１が最新のデータＡ３に更新される。
４回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、時系列的に最も古いデータが一つずつ順次に最新のデータに更新される。
【００１９】
以上のように、センサ起動直後において、データ数を揃えて所定の移動平均処理を行うために、すべてのバッファＢ１〜Ｂ３に記録された初期データＡ１が、上記方法によって順次に更新されて平滑化処理が行われることにより、３回目の平滑化処理が行われた時点で、すなわち、３つのデータを取得するまでに要する時間で、得られる出力値は初期データＡ１による影響が排除されたものとなる。
【００２０】
〔２〕４個以上のデータを順次に更新しながらバッファリングしてこれらのデータについて平滑化処理を行う場合（バッファの数が４個以上の場合）；
この場合には、バッファの数をＮ〔個〕、取得されているデータの数をｎ〔個〕とするとき、下記特定の更新条件（イ）〜（ハ）に基づいて、バッファに記録されているデータが順次に更新されて平滑化処理が行われる。
【００２１】
＜特定の更新条件＞
（イ）ｎ／Ｎ＜０．３である場合には、取得されているデータの各々をＮ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録すると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期データＡ１を除くデータを時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録した状態となるよう、バッファに記録されているデータを更新する。
（ロ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回の平滑化処理時において用いられた初期データＡ１の数が３個より多い場合には、取得されているデータの各々をＮ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録すると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期データＡ１を除くデータを時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録した状態となるよう、バッファに記録されているデータを更新する。
（ハ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回の平滑化処理時において用いられた初期データＡ１の数が３個以下である場合には、バッファに記録されている時系列的に最も古いデータを順次に一つずつ最新のデータに更新する。
以下、具体例を挙げて説明する。
【００２２】
〔２−１〕８個のデータを順次に更新しながらバッファリングしてこれらのデータについて平滑化処理を行う場合（バッファの数が８個の場合）；
この場合には、図３に示すように、先ず、赤外線センサ１３が起動されて最初に取得された初期データＡ１がデータ書き込み手段（同図３において矢印で示す。）によって８個のバッファＢ１〜Ｂ８のすべてに対していわば強制的に順次に書き込まれる。そして、これら８個のバッファＢ１〜Ｂ８に記録された８個のデータの平均値である初期データＡ１が出力される。
【００２３】
次いで、２番目のデータＡ２が取得されて２回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．２５であることから、上記更新条件（イ）に基づいて、初期データＡ１および後続のデータＡ２が４個（Ｎ／ｎ以下の最大の整数個）ずつ、バッファに記録される状態となるようデータが更新される。すなわち、データ書き込み手段（データ書き込み位置）が各々のバッファＢ１〜Ｂ８に対する書き込み位置に順次に移動されてデータを更新する必要がある例えばバッファＢ５〜Ｂ８の各々について、現時点において記録されている初期データＡ１が最新のデータＡ２に順次に更新される。
【００２４】
そして、３番目のデータＡ３が取得されて３回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．３８であり、２回目の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が４個であることから、上記更新条件（ロ）に基づいて、初期データＡ１および後続のデータＡ２、Ａ３が２個（Ｎ／ｎ以下の最大の整数個）ずつ、バッファに記録されると共に余剰の２個のバッファに対して初期データＡ１を除く後続のデータＡ２およびＡ３が一つずつ記録される状態となるようデータが更新される。すなわち、データ書き込み手段（データ書き込み位置）が各々のバッファＢ１〜Ｂ８に対する書き込み位置に順次に移動されてデータを更新する必要がある例えばバッファＢ３およびＢ４の各々について、現時点において記録されている初期データＡ１が後続のデータＡ２に順次に更新されると共に、例えばバッファＢ６〜Ｂ８の各々について、現時点において記録されているデータＡ２が最新のデータＡ３に順次に更新される。
【００２５】
その後においては、４番目のデータＡ４が取得されて４回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．５であり、２回目の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が２個であることから、上記更新条件（ハ）に基づいて、時系列的に最も古いデータが順次に一つずつ最新のデータの更新される。すなわち、例えばバッファＢ１に記録されている初期データＡ１がデータ書き込み手段によって最新のデータＡ４に更新される。ここに、バッファＢ１のデータを更新した後には、データ書き込み手段は、所定の書き込み位置例えばバッファＢ２に対する書き込み位置に移動される。
そして、５回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、常に、ｎ／Ｎの値が０．３以上であり、前回の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が０個である状態となるので、上記更新条件（ハ）に基づいて、時系列的に最も古いデータが一つずつ順次に最新のデータに更新される。
【００２６】
以上のように、センサの起動直後において、データ数を揃えて所定の移動平均処理を行うために、すべてのバッファＢ１〜Ｂ８に記録された初期データＡ１が、上記方法によって順次に更新されて平滑化処理が行われることにより、５回目の平滑化処理が行われた時点で、すなわち、５つのデータを取得するまでに要する時間で、得られる出力値は初期データＡ１による影響が排除されたものとなる。
【００２７】
〔２−２〕１２個のデータを順次に更新しながらバッファリングしてこれらのデータについて平滑化処理を行う場合（バッファの数が１２個の場合）；
この場合には、図４に示すように、先ず、赤外線センサ１３が起動されて最初に取得された初期データＡ１がデータ書き込み手段（同図４において矢印で示す。）によって１２個のバッファＢ１〜Ｂ１２のすべてに対していわば強制的に順次に書き込まれる。そして、これら１２個のバッファＢ１〜Ｂ１２に記録された１２個のデータの平均値である初期データＡ１が出力される。
【００２８】
次いで、２番目のデータＡ２が取得されて２回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．１７であることから、上記更新条件（イ）に基づいて、初期データＡ１および後続のデータＡ２が６個（Ｎ／ｎ以下の最大の整数個）ずつ、バッファに記録される状態となるようデータが更新される。すなわち、データ書き込み手段が各々のバッファＢ１〜Ｂ１２に対する書き込み位置に順次に移動されてデータを更新する必要がある例えばバッファＢ７〜Ｂ１２の各々について、現時点において記録されている初期データＡ１が最新のデータＡ２に順次に更新される。
【００２９】
そして、３番目のデータＡ３が取得されて３回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．２５であることから、上記更新条件（イ）に基づいて、初期データＡ１および後続のデータＡ２、Ａ３が４個（Ｎ／ｎ以下の最大の整数個）ずつ、バッファに記録される状態となるようデータが更新される。すなわち、データ書き込み手段が各々のバッファＢ１〜Ｂ１２に対する書き込み位置に順次に移動されてデータを更新する必要がある例えばバッファＢ５、Ｂ６の各々について、現時点において記録されている初期データＡ１が後続のデータＡ２に順次に更新されると共に、例えばバッファＢ９〜Ｂ１２の各々について、現時点において記録されているデータＡ２が最新のデータＡ３に順次に更新される。
【００３０】
そして、４番目のデータＡ４が取得されて４回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．３３であり、３回目の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が４個であることから、上記更新条件（ロ）に基づいて、初期データＡ１および後続のデータＡ２、Ａ３、Ａ４が３個（Ｎ／ｎ以下の最大の整数個）ずつ、バッファに記録される状態となるようデータが更新される。すなわち、データ書き込み手段が各々のバッファＢ１〜Ｂ１２に対する書き込み位置に順次に移動されてデータを更新する必要がある例えばバッファＢ４について、現時点において記録されている初期データＡ１が後続のデータＡ２に更新されると共に、例えばバッファＢ７、Ｂ８の各々について、現時点において記録されているデータＡ２が後続のデータＡ３に順次に更新され、更に、例えばバッファＢ１０〜Ｂ１２の各々について、現時点において記録されている初期データＡ３が最新のデータＡ４に更新される。
【００３１】
その後においては、５番目のデータＡ５が取得されて５回目の平滑化処理が行われるに際しては、ｎ／Ｎの値が０．４２であり、４回目の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が３個であることから、上記更新条件（ハ）に基づいて、時系列的に最も古いデータが一つずつ最新のデータに更新される。すなわち、例えばバッファＢ１に記録されている初期データＡ１がデータ書き込み手段によって最新のデータＡ５に更新される。ここに、バッファＢ１のデータを更新した後には、データ書き込み手段は、バッファＢ２に対する書き込み位置に移動される。
６回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、常に、ｎ／Ｎの値が０．３以上であり、前回の平滑化処理において用いられた初期データＡ１の数が０個である状態となるので、上記更新条件（ハ）に基づいて、時系列的に最も古いデータが一つずつ順次に最新のデータに更新される。
【００３２】
以上のように、センサ起動直後において、データ数を揃えて所定の移動平均処理を行うために、すべてのバッファＢ１〜Ｂ１２に記録された初期データＡ１が、上記方法によって順次に更新されて平滑化処理が行われることにより、７回目の平滑化処理が行われた時点で、すなわち、７つのデータを取得するまでに要する時間で、得られる出力値は初期データＡ１による影響が排除されたものとなる。
【００３３】
以上のように、上記赤外線ガス検知器によれば、赤外線センサ１３の起動時において、赤外線センサ１３が起動されてから最初に取得される初期データＡ１がすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われた後、バッファの総数に対する取得されたデータの数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期データＡ１の数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているデータが順次に更新されて平滑化処理が行われることにより、平滑化処理に必要とされるデータ数に占める信頼性の高いデータの割合を従来の方法よりも早く高めていくことができるので、得られる出力値は初期段階のデータによる影響を赤外線センサ１３を起動してから短時間のうちに排除することができる。すなわち、本発明に係る特定の更新条件は、平滑化処理を行うために必要とされるデータ数に占める初期データＡ１の数の割合に着目して設定されるが、得られる出力値に対する初期データＡ１による影響を早い段階で排除することができれば、結果的に、初期データＡ１に後続するいわば不安定要素ともいうべきデータ、例えば２番目に取得されるデータＡ２乃至３番目に取得されるデータＡ３によるデータによる影響を早い段階で排除することができる。
従って、赤外線センサ１３の出力が安定するまでに要する時間、すなわち赤外線センサ１３の起動時間を大幅に短縮することができる。具体的には、例えば１ｓｅｃ間隔毎にデータを取得して、１２個のデータの移動平均処理を行う場合において、図５に示すような従来におけるデータの更新方法であれば、センサの起動時間に例えば１２ｓｅｃ以上もの時間を要するが、本発明に係るデータの更新方法（例えば図４参照。）によれば、センサの起動時間を例えば７ｓｅｃ以下とすることができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、平滑化処理に必要とされるサンプリングデータの数換言すればバッファの数、およびサンプリング時間例えば上記実施形態においては赤外線光源の点滅周期は、目的に応じて適宜に設定することができるが、少なくとも８個以上のデータについて平滑化処理を行うことにより出力値（ガス濃度指示値）を取得する構成ものにおいて極めて有用である。
【００３５】
さらにまた、本発明に係る信号処理方法は、ガス検知方式が赤外線式のものに限定されるものではなく、例えば接触燃焼式のもの、定電位電解式のものなど種々のガス検知器に適用することができる。
また、本発明に係る信号処理方法を赤外線式ガス検知器に適用する場合においては、ガス検知器の構成は上記構成のものに限定されるものではなく、例えば赤外線光源からの赤外線を反射鏡によって反射させて赤外線センサに入射させる構成、いわゆる「反射型」のものであってもよい。このような構成の赤外線ガス検知器によれば、赤外線ガス検知器を十分に小型のものとして構成することができ、しかも、赤外線センサを高速に起動させること（出力を安定化させること）が必要とされる場合に極めて有用なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る赤外線ガス検知器の一例における構成の概略を示す説明図である。
【図２】本発明に係る赤外線ガス検知器において実行される移動平均処理の一例を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明に係る赤外線ガス検知器において実行される移動平均処理の他の例を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明に係る赤外線ガス検知器において実行される移動平均処理の更に他の例を模式的に示す説明図である。
【図５】従来における移動平均処理の一例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０ ガス検知部
１１ ガスセル
１１Ａ ガス流入出口
１２ 赤外線光源
１３ 焦電型赤外線センサ
２０ 制御部
２１ 光源駆動回路
２２ 増幅回路
２３ Ａ／Ｄ変換手段
２４ マイコン
２５ Ｄ／Ａ変換手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスセンサから所定時間間隔毎に順次に取得されるサンプリングデータを少なくとも３つ以上のサンプリングデータが記録されるよう順次に更新しながらバッファリングし、これらのバッファリングされた複数個のサンプリングデータについて平滑化処理を行うことにより出力値を取得する信号処理回路を有するガス検知器であって、
ガスセンサの起動時においては、最初に取得される初期サンプリングデータがすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われ、２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの総数に対する取得されたサンプリングデータの数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているサンプリングデータが更新されて平滑化処理が行われることを特徴とするガス検知器。
【請求項２】
バッファリングされるサンプリングデータの数が３つであって、
２回目の平滑化処理が行われるに際しては、バッファに記録されている３つの初期サンプリングデータのうちの２つが最新のサンプリングデータに更新され、
３回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、時系列的に最も古いサンプリングデータが順次に一つずつ最新のサンプリングデータに更新されることを特徴とする請求項１に記載のガス検知器。
【請求項３】
バッファリングされるサンプリングデータの数が４つ以上であって、
２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの数をＮ、取得されたサンプリングデータの数をｎとするとき、
（イ）ｎ／Ｎ＜０．３である場合には、取得されているサンプリングデータの各々が、Ｎ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録されると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期サンプリングデータを除く他のサンプリングデータが時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録されるよう、各バッファに記録されているサンプリングデータが更新され、
（ロ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数が３つより多い場合には、取得されているサンプリングデータの各々が、Ｎ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録されると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期サンプリングデータを除く他のサンプリングデータが時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録されるよう、各バッファに記録されているサンプリングデータが更新され、
（ハ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数が３つ以下である場合には、時系列的に最も古いサンプリングデータが順次に一つずつ最新のサンプリングデータに更新される
ことを特徴とする請求項１に記載のガス検知器。
【請求項１】
ガスセンサから所定時間間隔毎に順次に取得されるサンプリングデータを少なくとも３つ以上のサンプリングデータが記録されるよう順次に更新しながらバッファリングし、これらのバッファリングされた複数個のサンプリングデータについて平滑化処理を行うことにより出力値を取得する信号処理回路を有するガス検知器であって、
ガスセンサの起動時においては、最初に取得される初期サンプリングデータがすべてのバッファに記録されて平滑化処理が行われ、２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの総数に対する取得されたサンプリングデータの数の割合および前回の平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数に基づいて設定される特定の更新条件に応じてバッファに記録されているサンプリングデータが更新されて平滑化処理が行われることを特徴とするガス検知器。
【請求項２】
バッファリングされるサンプリングデータの数が３つであって、
２回目の平滑化処理が行われるに際しては、バッファに記録されている３つの初期サンプリングデータのうちの２つが最新のサンプリングデータに更新され、
３回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、時系列的に最も古いサンプリングデータが順次に一つずつ最新のサンプリングデータに更新されることを特徴とする請求項１に記載のガス検知器。
【請求項３】
バッファリングされるサンプリングデータの数が４つ以上であって、
２回目以降の平滑化処理が行われるに際しては、バッファの数をＮ、取得されたサンプリングデータの数をｎとするとき、
（イ）ｎ／Ｎ＜０．３である場合には、取得されているサンプリングデータの各々が、Ｎ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録されると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期サンプリングデータを除く他のサンプリングデータが時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録されるよう、各バッファに記録されているサンプリングデータが更新され、
（ロ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数が３つより多い場合には、取得されているサンプリングデータの各々が、Ｎ／ｎ以下の最大の整数個ずつ各バッファに記録されると共に、余剰のバッファが存在する場合には、初期サンプリングデータを除く他のサンプリングデータが時系列的に古いものから順に一つずつ当該余剰のバッファに記録されるよう、各バッファに記録されているサンプリングデータが更新され、
（ハ）ｎ／Ｎ≧０．３であり、かつ、前回平滑化処理時において用いられた初期サンプリングデータの数が３つ以下である場合には、時系列的に最も古いサンプリングデータが順次に一つずつ最新のサンプリングデータに更新される
ことを特徴とする請求項１に記載のガス検知器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３３８１１８（Ｐ２００６−３３８１１８Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５９１７２（Ｐ２００５−１５９１７２）
【出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（０００２５０４２１）理研計器株式会社 (216)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（０００２５０４２１）理研計器株式会社 (216)
【Ｆターム（参考）】
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