JP2005000305A - 芳香及び酸素供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストを低減でき、設置スペースを小さくできる芳香及び酸素供給装置を提供する。
【解決手段】芳香含有空気を生成するための芳香発生手段である香り物質収納室3と、高濃度酸素含有空気を生成するための酸素富化手段である酸素富化膜モジュール4とを設けることにより、芳香及び酸素供給装置1を、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とを生成可能に構成し、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風と、芳香含有空気のみの送風と、高濃度酸素含有空気のみの送風とを、芳香及び酸素供給装置1に設けたドライ真空ポンプ5で行う。
【選択図】 図1
【解決手段】芳香含有空気を生成するための芳香発生手段である香り物質収納室3と、高濃度酸素含有空気を生成するための酸素富化手段である酸素富化膜モジュール4とを設けることにより、芳香及び酸素供給装置1を、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とを生成可能に構成し、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風と、芳香含有空気のみの送風と、高濃度酸素含有空気のみの送風とを、芳香及び酸素供給装置1に設けたドライ真空ポンプ5で行う。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用の空調装置に適用され、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とを車室内に供給する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から車両運転時における疲労や緊張等の緩和を図るため、車室内に芳香を供給する装置が知られており(特許文献1参照)、また、高濃度酸素を供給する装置も知られている。これらの芳香供給装置と酸素供給装置とは個別に車両に設置されているか、または、一体型にされてはいるものの、芳香含有空気を送風するための送風装置と高濃度酸素含有空気を送風するための送風装置とは個別に設けられている。
【0003】
【特許文献1】
特開平1−214368号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、芳香供給装置と酸素供給装置とを個別に設置し、あるいは、芳香含有空気を送風するための送風装置と高濃度酸素含有空気を送風するための送風装置とを個別に設けると、製造コストが高くなるとともに、設置スペースが大きくなってしまうという問題があった。
【0005】
この発明は、上述した問題を解決するものであり、製造コストを低減でき、設置スペースを小さくできる芳香及び酸素供給装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の芳香及び酸素供給装置は、芳香含有空気を生成するための芳香発生手段と、高濃度酸素含有空気を生成するための酸素富化手段とを有して、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とを生成可能に構成され、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風と、芳香含有空気のみの送風と、高濃度酸素含有空気のみの送風とを、1つの送風手段で行えるように構成されたことを特徴とする。
【0007】
これによれば、1つの送風手段で、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風と、芳香含有空気のみの送風と、高濃度酸素含有空気のみの送風とが可能であるので、送風手段が1つで済む。したがって、製造コストを低減でき、設置スペースを小さくすることができる。
【0008】
また、前記芳香発生手段を複数配設して、異なる芳香を含有する複数種類の芳香含有空気を生成可能に構成し、前記複数種類の芳香含有空気を個別に又は混合して、前記送風手段で送風することとしても良い。
【0009】
これによれば、香りの異なる空気が混合されて吹き出され、または、香りの異なる空気が同時に吹き出されて車室内等で混合されるので、多種類の香りを生成することができる。
【0010】
また、外気を吸入するための外気吸入口と、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方または一方を送風するための送風口とを有し、前記外気吸入口から前記送風口までの空気通路に、前記芳香発生手段と前記酸素富化手段と前記送風手段とを配設し、前記送風手段が、前記酸素富化手段の下流側に配設された真空ポンプであり、前記芳香発生手段を、前記真空ポンプの上流側または下流側に配設し、前記空気通路に配設された電磁弁を開閉することにより、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方または一方を前記送風口から送風することが好ましい。
【0011】
また、芳香含有空気の送風タイミング及び送風時間と、高濃度酸素含有空気の送風タイミング及び送風時間とを、制御可能に構成することが好ましい。
【0012】
これによれば、必要に応じて芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方又は一方の送風を行うことができる。
【0013】
また、送風作動中、高濃度酸素含有空気の送風は継続し、芳香含有空気の送風はランダムとすることが好ましい。
【0014】
これによれば、高濃度酸素含有空気により継続して乗員の疲労を軽減できるとともに、芳香含有空気がランダムに送風されることにより乗員の気分転換を図ることができる。
【0015】
さらに、乗員の疲労状態を検出するための検出手段と、前記検出手段からの信号に基づいて乗員の疲労状態を判定する疲労判定手段とを有し、判定した疲労状態に応じて、送風を制御することが好ましい。
【0016】
これによれば、乗員の疲労状態に応じて、芳香含有空気や高濃度酸素含有空気を送風することができ、乗員の疲労軽減を図ることができる。
【0017】
また、判定した疲労状態に応じて、高濃度酸素含有空気の送風強度を設定することが好ましい。
【0018】
これによれば、疲労レベルが高い場合には高濃度酸素含有空気を強く吹き出す等することにより、乗員の疲労軽減を図ることができる。
【0019】
さらに、判定した疲労状態に応じて、高濃度酸素含有空気の送風場所を設定することが好ましい。
【0020】
これによれば、疲労レベルの高い乗員の乗車位置にのみ高濃度酸素含有空気を吹き出して、疲労レベルの高い乗員の疲労軽減を図る等、疲労状態に応じて疲労軽減を図ることができる。
【0021】
本発明の芳香供給装置は、それぞれ異なる芳香を含有する複数種類の芳香含有空気を生成し、前記複数種類の芳香含有空気を個別に又は混合して、1つの送風手段で送風するように構成されたことを特徴とする。
【0022】
これによれば、香りの異なる空気が混合されて吹き出されることにより、または、香りの異なる空気が同時に吹き出されて車室内等で混合されることにより、多種類の香りを生成することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示す芳香及び酸素供給装置1は、車両に設けられ、制御装置(以下、ECUとも表記)2と、芳香発生手段である香り物質収納室(以下、単に収納室とも表記)3と、酸素富化手段である酸素富化膜モジュール4と、送風手段であるドライ真空ポンプ(以下、単にポンプとも表記)5とを備えている。収納室3内には、香りを発生する香り物質9が収納されている。酸素富化膜モジュール4は、一般大気圧を0として、負圧をかけて膜に空気を通すことにより、膜通過後の空気の酸素濃度を、一般大気中の酸素濃度より高くするものである。ポンプ5は、真空を作ることができるものである。
【0024】
また、芳香及び酸素供給装置1は、外気を取り入れるための外気吸引口16と、車室内に送風するための送風口17とを有し、外気吸引口16から送風口17までの空気通路に、収納室3と酸素富化膜モジュール4とポンプ5とが配設されている。詳しくは、収納室3の上流側には空気通路11が接続され、その上流側開口部が外気吸引口16をなしている。また、収納室3の下流側は、空気通路12を介してポンプ5と連通されている。また、酸素富化膜モジュール4の上流側には空気通路13が接続され、空気通路13は空気通路11に接続されている。酸素富化膜モジュール4の下流側は、空気通路12に接続された空気通路14を介してポンプ5と連通されている。ポンプ5の下流側には空気通路15が接続され、空気通路15の下流側開口部が送風口17をなしている。
【0025】
空気通路11には、空気通路13との接続部位より下流側に、第1の弁である電磁弁6が配設され、空気通路12には、空気通路14との接続部位より上流側に、第2の弁である電磁弁7が配設されている。また、空気通路14には、第3の弁である電磁弁8が配設されている。電磁弁6、7、8は、電気的に開閉運動を行うことができる弁である。
【0026】
そして、ポンプ5、及び、電磁弁6、7、8は、それぞれECU2に接続され、ECU2は、ポンプ5のモータ回転数と、電磁弁6、7、8の開閉を制御する。
【0027】
以上のように構成された芳香及び酸素供給装置1の動作について、図2のフローチャートに基づいて次に説明する。
【0028】
まず、ECU2は、ステップS101において、高濃度酸素含有空気を送風(図2では酸素送風と表記)するか否かを、例えば車両のインストルメントパネルに設けられた所定のボタンが操作されたか否か等により判断する。なお、後述する第2実施形態のように、乗員の疲労状態を検出・判定して、乗員の疲労状態に応じて高濃度酸素含有空気を送風するか否かを判断してもよい。
【0029】
次に、ECU2は、ステップS101において高濃度酸素含有空気を送風しないと判断した場合には、ステップS102に進み、芳香含有空気を送風(図2では香り送風と表記)するか否かを、例えば車両のインストルメントパネルに設けられた所定のボタンが操作されたか否か等により判断する。なお、後述する第2実施形態のように、乗員状態の疲労を検出・判定して、乗員の疲労状態に応じて芳香含有空気を送風するか否かを判断してもよい。
【0030】
そして、ECU2は、ステップS102において芳香含有空気を送風しないと判断した場合には、ステップS103に進み、電磁弁6、電磁弁7、及び、電磁弁8を閉鎖し、ポンプ5を停止させる。すると、外気吸引口16から外気は吸引されず、送風口17からは、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気のいずれも送風されない。
【0031】
一方、ECU2は、ステップS102において芳香含有空気を送風すると判断した場合には、ステップS104に進み、電磁弁6及び電磁弁7を開放し、電磁弁8を閉鎖して、ポンプ5を作動させる。すると、ポンプ5により外気吸引口16から外気が吸引されて空気通路11を通り、香り物質収納室3内を通過して芳香含有空気となる。そして、この芳香含有空気は空気通路12を通ってポンプ5に吸引され、ポンプ5の下流側に排出されて空気通路15を通り、送風口17から車室内に送風される。なお、電磁弁8が閉鎖されているため、酸素富化膜モジュール4側には外気は吸引されない。したがって、車室内には芳香含有空気が送風されるが、高濃度酸素含有空気は送風されない。
【0032】
また、ECU2は、ステップS101において高濃度酸素含有空気を送風すると判断した場合には、ステップS106に進み、芳香含有空気を送風するか否かをステップS102と同様に判断する。
【0033】
そして、ECU2は、ステップS106において芳香含有空気を送風しないと判断した場合には、ステップS107に進み、電磁弁6及び電磁弁7を閉鎖し、電磁弁8を開放し、ポンプ5を作動させる。すると、ポンプ5により、酸素富化膜モジュール4の下流側が、一般大気圧である上流側より減圧されるとともに、外気吸引口16から外気が吸引されて空気通路13を通り、酸素富化膜モジュール4を通過して高濃度酸素含有空気となる。そして、この高濃度酸素含有空気は空気通路14を通ってポンプ5に吸引され、ポンプ5の下流側に排出されて空気通路15を通り、送風口17から車室内に送風される。なお、電磁弁7が閉鎖されているため、香り物質収納室3側には外気は吸引されない。また、電磁弁6が閉鎖されているので、香り物質収納室3からの芳香が空気通路13の方に吸引されてしまうことがない。したがって、車室内には高濃度酸素含有空気が送風されるが、芳香含有空気は送風されない。
【0034】
一方、ECU2は、ステップS106において芳香含有空気を送風すると判断した場合には、ステップS108に進み、電磁弁6、電磁弁7、及び、電磁弁8を開放し、ポンプ5を作動させる。すると、ポンプ5により外気吸引口16から外気が吸引されて、その一部は空気通路11を通り、香り物質収納室3内を通過して芳香含有空気となる。そして、この芳香含有空気は空気通路12を通ってポンプ5に吸引され、ポンプ5の下流側に排出されて空気通路15を通り、送風口17から車室内に送風される。また、外気吸引口16から吸引された外気の一部は空気通路13を通り、酸素富化膜モジュール4を通過して高濃度酸素含有空気となる。そして、この高濃度酸素含有空気は空気通路14を通ってポンプ5に吸引され、ポンプ5の下流側に排出されて空気通路15を通り、送風口17から車室内に送風される。したがって、車室内には芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方が(ここでは、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とが混合された状態で)送風される。
【0035】
なお、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風とは、第1実施形態のように別々に生成された芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とが混合されて送風口17から送風される場合のみならず、芳香含有空気が更に高濃度酸素含有空気とされて送風口17から送風される場合、高濃度酸素含有空気が更に芳香含有空気とされて送風口17から送風される場合、及び、後述する第2実施形態のように送風口17が複数設けられているときに、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とが異なる送風口17から独立して同時に送風される場合も含む意である。
【0036】
このように、芳香及び酸素供給装置1によれば、ポンプ5という1つの送風手段で、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風と、芳香含有空気のみの送風と、高濃度酸素含有空気のみの送風とを行うことができるので、製造コストを低減でき、設置スペースを小さくすることができる。
【0037】
また、ECU2で電磁弁6、7、8を開閉し、ポンプ5を作動・停止させることにより、芳香含有空気の送風タイミング(送風開始時機)及び送風時間(送風が行われている時間)と、高濃度酸素含有空気の送風タイミング及び送風時間とを、制御することができるので、必要に応じて芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方または一方の送風を行うことができる。
【0038】
そして、送風作動中、高濃度酸素含有空気の送風は継続し、芳香含有空気の送風はランダムとすれば、高濃度酸素含有空気により継続して乗員の疲労を軽減できるとともに、芳香含有空気がランダムに送風されることにより乗員の気分転換を図ることができる。ここで、送風をランダムにするとは、送風タイミングまたは送風時間の少なくとも一方を変化させること、すなわち、送風時間と各送風時間の間の送風停止時間の少なくとも一方を変化させることを言い、例えば、送風時間を一定とし送風停止時間を変化させたり、送風時間を変化させて送風停止時間は一定としたり、あるいは、送風時間も送風停止時間も変化させたりする等、種々の方法がある。
【0039】
また、ECU2でポンプ5のモータ回転数を制御することができるので、送風強度を制御できることとなり、例えば乗員の疲労レベルが高いときには高濃度酸素含有空気の送風強度を強くして、速やかに疲労回復を図ることができる。
【0040】
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の部分については同一の符号を用いて、その説明を適宜省略する。図3に示す芳香及び酸素供給装置40は、車両に設けられ、乗員の疲労状態を検出するための検出手段である心拍検出手段41と、心拍検出手段41に接続された疲労判定手段42と、疲労判定手段42に接続された芳香及び酸素供給モジュール制御手段43(以下、単に制御手段43とも表記)と、制御手段43に接続された芳香及び酸素供給モジュール44とを備えている。
【0041】
心拍検出手段41は、運転者の心拍検出のための心拍センサと、運転者以外の乗員(以下、同乗者と言う。)の心拍検出のための心拍センサとを備えている。運転者用の心拍センサは、ステアリングホイール45の左右両側部表面に装着された1対の電極(図示せず)を備え、運転者がステアリングホイール45を握っっているときの電極間の電位差を検出して、ノイズの除去、増幅等の必要な処理を行い、心拍信号として疲労判定手段42に出力する電位式心拍センサである。
【0042】
また、同乗者用の心拍センサは、例えば指輪状や腕輪状に構成され、運転者用の心拍センサと同様に1対の電極を備えて、同乗者が指や腕等に装着したときの電極間の電位差を検出して必要な処理を行い、心拍信号として疲労判定手段42に無線で送信する電位式心拍センサである。なお、電位式心拍センサについては周知であるので、詳しい説明は省略する。
【0043】
また、助手席乗員であれば助手席用の心拍センサを装着する等、同乗者の位置に応じて装着する心拍センサは決まっており、心拍センサからの心拍信号がどの位置の同乗者のものかが識別できるように構成されている。
【0044】
疲労判定手段42は、心拍検出手段41からの心拍信号に基づいて、例えば、心拍間隔を算出し、心拍間隔の変動が所定範囲内か否か等を調べることにより、各乗員の疲労度合いを判定し、各乗員の疲労度合いを示す信号を制御手段43に出力するように構成されている。かかる心拍に基づく疲労判定の手法についても種々知られているので、詳しい説明は省略する。
【0045】
制御手段43は、芳香及び酸素供給モジュール44内のECU2(図4参照)に接続され、各乗員の疲労度合いに応じてECU2に制御信号を出力するように構成されている。
【0046】
芳香及び酸素供給モジュール44は、図4に示すように、ECU2と、複数の香り物質収納室3と、酸素富化膜モジュール4と、ドライ真空ポンプ5とを備えている。各収納室3内には、それぞれ異なる香りを発生する香り物質9が収納されている。
【0047】
ポンプ5の上流側には空気通路31が接続されて、空気通路31の上流側開口部は外気吸引口16をなしている。また、酸素富化膜モジュール4の上流側にも、上端開口部が外気吸引口とされた空気通路(図示せず)が接続されている。酸素富化膜モジュール4の下流側は、空気通路31に接続された空気通路32を介して、ポンプ5と連通されている。また、ポンプ5の下流側には空気通路33が接続され、空気通路33は複数の空気通路34に分岐している。各空気通路34には、空気通路34から分岐して再び空気通路34に接続される空気通路35が連結され、各空気通路35には収納室3が配設されている。各空気通路34は、各収納室3を迂回する迂回通路を構成し、各空気通路34の下流側開口部は、送風口17をなしている。
【0048】
空気通路31には、空気通路32との接続部位より上流側に、第1の弁である電磁弁21が配設されており、空気通路32には、第2の弁である電磁弁22が配設されている。また、各空気通路35には、収納室3より上流側に第3の弁である電磁弁23が配設され、各空気通路34には、空気通路35との接続部位より下流側に、第4の弁である電磁弁24が配設されている。電磁弁21、22、23、24は、電気的に開閉運動を行うことができる弁である。
【0049】
そして、ポンプ5、電磁弁21、22、23、24は、それぞれECU2に接続されている。ECU2は、ポンプ5のモータ回転数と、電磁弁21、22、23、24の開閉を制御するものである。
【0050】
以上のように構成された芳香及び酸素供給装置40の動作について、図5のフローチャートに基づいて説明する。心拍検出手段41は、上述したように運転者及び同乗者の心拍信号を疲労判定手段42に出力し、疲労判定手段42は心拍数、心拍間隔の変動情報を検出する(ステップS201)。次に、疲労判定手段42は、乗員すべての疲労度合いを判定する(ステップS202)。そして、疲労判定手段42は、乗員の疲労度合いを示す信号を制御手段43に送信し、制御手段43は、送られた信号に基づいて芳香及び酸素供給モジュール44に制御信号を送り、ポンプ5の回転数や電磁弁21、22、23、24の開度を調整することにより、乗員の疲労度合いに合わせた風量制御を行う(ステップS203)。
【0051】
また、芳香及び酸素供給装置40では、電磁弁21、22、23、24を適宜開閉することにより、送風場所を設定することができる。例えば、運転者の疲労が非常に高いとき、電磁弁21を閉鎖して、電磁弁22を開放し、運転席への送風口17(図3、図4中17aとも表記)に対応する電磁弁24(図4中24aとも表記)を開放するとともに他の電磁弁24を閉鎖し、すべての電磁弁23を閉鎖して、ポンプ5を最大回転数で作動させれば、送風口17aからのみ最大風量で高濃度酸素含有空気が吹き出され、他の送風口17からは吹き出されないこととなる。したがって、運転者の疲労を速やかに回復することができる。また、かかる場合に電磁弁23aを開放すれば、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方が、送風口17aから同時に吹き出されることとなる。
【0052】
一方、送風口17aから芳香含有空気のみ送風したいときは、電磁弁21を開放して、電磁弁22を閉鎖し、電磁弁23aと電磁弁24aとを開放すれば、送風口17aから芳香含有空気のみが送風され、高濃度酸素含有空気は送風されない。
【0053】
また、運転者及び助手席乗員の疲労が高いときには、電磁弁24aと、助手席への送風口17(図4中17bとも表記)に対応する電磁弁24(図4中24bとも表記)とを開放し、他の電磁弁24を閉鎖すれば、送風口17a、17bからの送風は行われるが、他の送風口17からの送風は行われないこととなる。このとき、電磁弁23aと電磁弁23bとが開放されているとすれば、送風口17aと送風口17bとから芳香含有空気が吹き出されるが、それらの芳香含有空気は異なる収納室3を通ってくるので異なる香りを有することとなり、それらの香りは車室内で混合されてさらに異なる香りを生成することとなる。
【0054】
このように、芳香及び酸素供給装置40は複数の送風口17を有し、ポンプ5という1つの送風手段で、選択された送風口17から芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方または一方を吹き出すことができ、例えば吹出箇所を1箇所から4箇所まで独立に選択する等、吹出箇所を独立して制御することができる。
【0055】
また、乗員の疲労状態を検出・判定し、その疲労状態に応じて送風強度(風量)や送風場所を設定することができる。
【0056】
さらに、複数の送風口17からそれぞれ異なる香りの芳香含有空気を同時に吹き出すことができ、しかも、芳香含有空気を吹き出す送風口17を選択することができて、吹き出された芳香含有空気は車室内で混合されるので、多種類の香りを生成することができる。
【0057】
なお、芳香及び酸素供給装置40内で複数種類の芳香含有空気を混合してから、送風口17から吹き出すように構成してもよい。このように構成するには、例えば、図1において、異なる香りの香り物質9が収納された複数の収納室3を互いに並列に配設し、各収納室3の上流側と下流側とに電磁弁6、7をそれぞれ配設して、各電磁弁6、7を適宜開閉することにより、複数の香りの芳香含有空気が混合された状態でポンプ5に流入するように構成する等の方法がある。
【0058】
また、送風口17を1つとするときに、必ずしも図1に示すように収納室3をポンプ5の上流側に設けなければならないわけではなく、例えば、図2において、各電磁弁24より下流側で、空気通路34を1つの空気通路にまとめ、その空気通路の下流側端部を送風口17としても良い。また、多種類の香りの生成を行わないのであれば、図2において収納室3を1つとし送風口17を1つとするような構成を採っても良い。
【0059】
このように、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の実施形態を採り得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる芳香及び酸素供給装置の概略構成図である。
【図2】本発明の第1実施形態にかかる芳香及び酸素供給装置の動作を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第2実施形態にかかる芳香及び酸素供給装置の概略構成図である。
【図4】本発明の第2実施形態にかかる芳香及び酸素供給モジュールの概略構成図である。
【図5】本発明の第2実施形態にかかる芳香及び酸素供給装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1、40…芳香及び酸素供給装置
2…制御装置(ECU)
3…香り物質収納室(香り発生手段)
4…酸素富化膜モジュール(酸素富化手段)
5…ドライ真空ポンプ(送風手段)
6、7、8、21、22、23、24…電磁弁
9…香り物資
11、12、13、14、15、31、32、33、34…空気通路
16…外気吸引口
17…送風口
41…心拍検出手段
42…疲労判定手段
43…芳香及び酸素供給モジュール制御手段
44…芳香及び酸素供給モジュール
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用の空調装置に適用され、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とを車室内に供給する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から車両運転時における疲労や緊張等の緩和を図るため、車室内に芳香を供給する装置が知られており(特許文献1参照)、また、高濃度酸素を供給する装置も知られている。これらの芳香供給装置と酸素供給装置とは個別に車両に設置されているか、または、一体型にされてはいるものの、芳香含有空気を送風するための送風装置と高濃度酸素含有空気を送風するための送風装置とは個別に設けられている。
【0003】
【特許文献1】
特開平1−214368号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、芳香供給装置と酸素供給装置とを個別に設置し、あるいは、芳香含有空気を送風するための送風装置と高濃度酸素含有空気を送風するための送風装置とを個別に設けると、製造コストが高くなるとともに、設置スペースが大きくなってしまうという問題があった。
【0005】
この発明は、上述した問題を解決するものであり、製造コストを低減でき、設置スペースを小さくできる芳香及び酸素供給装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の芳香及び酸素供給装置は、芳香含有空気を生成するための芳香発生手段と、高濃度酸素含有空気を生成するための酸素富化手段とを有して、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とを生成可能に構成され、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風と、芳香含有空気のみの送風と、高濃度酸素含有空気のみの送風とを、1つの送風手段で行えるように構成されたことを特徴とする。
【0007】
これによれば、1つの送風手段で、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風と、芳香含有空気のみの送風と、高濃度酸素含有空気のみの送風とが可能であるので、送風手段が1つで済む。したがって、製造コストを低減でき、設置スペースを小さくすることができる。
【0008】
また、前記芳香発生手段を複数配設して、異なる芳香を含有する複数種類の芳香含有空気を生成可能に構成し、前記複数種類の芳香含有空気を個別に又は混合して、前記送風手段で送風することとしても良い。
【0009】
これによれば、香りの異なる空気が混合されて吹き出され、または、香りの異なる空気が同時に吹き出されて車室内等で混合されるので、多種類の香りを生成することができる。
【0010】
また、外気を吸入するための外気吸入口と、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方または一方を送風するための送風口とを有し、前記外気吸入口から前記送風口までの空気通路に、前記芳香発生手段と前記酸素富化手段と前記送風手段とを配設し、前記送風手段が、前記酸素富化手段の下流側に配設された真空ポンプであり、前記芳香発生手段を、前記真空ポンプの上流側または下流側に配設し、前記空気通路に配設された電磁弁を開閉することにより、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方または一方を前記送風口から送風することが好ましい。
【0011】
また、芳香含有空気の送風タイミング及び送風時間と、高濃度酸素含有空気の送風タイミング及び送風時間とを、制御可能に構成することが好ましい。
【0012】
これによれば、必要に応じて芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方又は一方の送風を行うことができる。
【0013】
また、送風作動中、高濃度酸素含有空気の送風は継続し、芳香含有空気の送風はランダムとすることが好ましい。
【0014】
これによれば、高濃度酸素含有空気により継続して乗員の疲労を軽減できるとともに、芳香含有空気がランダムに送風されることにより乗員の気分転換を図ることができる。
【0015】
さらに、乗員の疲労状態を検出するための検出手段と、前記検出手段からの信号に基づいて乗員の疲労状態を判定する疲労判定手段とを有し、判定した疲労状態に応じて、送風を制御することが好ましい。
【0016】
これによれば、乗員の疲労状態に応じて、芳香含有空気や高濃度酸素含有空気を送風することができ、乗員の疲労軽減を図ることができる。
【0017】
また、判定した疲労状態に応じて、高濃度酸素含有空気の送風強度を設定することが好ましい。
【0018】
これによれば、疲労レベルが高い場合には高濃度酸素含有空気を強く吹き出す等することにより、乗員の疲労軽減を図ることができる。
【0019】
さらに、判定した疲労状態に応じて、高濃度酸素含有空気の送風場所を設定することが好ましい。
【0020】
これによれば、疲労レベルの高い乗員の乗車位置にのみ高濃度酸素含有空気を吹き出して、疲労レベルの高い乗員の疲労軽減を図る等、疲労状態に応じて疲労軽減を図ることができる。
【0021】
本発明の芳香供給装置は、それぞれ異なる芳香を含有する複数種類の芳香含有空気を生成し、前記複数種類の芳香含有空気を個別に又は混合して、1つの送風手段で送風するように構成されたことを特徴とする。
【0022】
これによれば、香りの異なる空気が混合されて吹き出されることにより、または、香りの異なる空気が同時に吹き出されて車室内等で混合されることにより、多種類の香りを生成することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示す芳香及び酸素供給装置1は、車両に設けられ、制御装置(以下、ECUとも表記)2と、芳香発生手段である香り物質収納室(以下、単に収納室とも表記)3と、酸素富化手段である酸素富化膜モジュール4と、送風手段であるドライ真空ポンプ(以下、単にポンプとも表記)5とを備えている。収納室3内には、香りを発生する香り物質9が収納されている。酸素富化膜モジュール4は、一般大気圧を0として、負圧をかけて膜に空気を通すことにより、膜通過後の空気の酸素濃度を、一般大気中の酸素濃度より高くするものである。ポンプ5は、真空を作ることができるものである。
【0024】
また、芳香及び酸素供給装置1は、外気を取り入れるための外気吸引口16と、車室内に送風するための送風口17とを有し、外気吸引口16から送風口17までの空気通路に、収納室3と酸素富化膜モジュール4とポンプ5とが配設されている。詳しくは、収納室3の上流側には空気通路11が接続され、その上流側開口部が外気吸引口16をなしている。また、収納室3の下流側は、空気通路12を介してポンプ5と連通されている。また、酸素富化膜モジュール4の上流側には空気通路13が接続され、空気通路13は空気通路11に接続されている。酸素富化膜モジュール4の下流側は、空気通路12に接続された空気通路14を介してポンプ5と連通されている。ポンプ5の下流側には空気通路15が接続され、空気通路15の下流側開口部が送風口17をなしている。
【0025】
空気通路11には、空気通路13との接続部位より下流側に、第1の弁である電磁弁6が配設され、空気通路12には、空気通路14との接続部位より上流側に、第2の弁である電磁弁7が配設されている。また、空気通路14には、第3の弁である電磁弁8が配設されている。電磁弁6、7、8は、電気的に開閉運動を行うことができる弁である。
【0026】
そして、ポンプ5、及び、電磁弁6、7、8は、それぞれECU2に接続され、ECU2は、ポンプ5のモータ回転数と、電磁弁6、7、8の開閉を制御する。
【0027】
以上のように構成された芳香及び酸素供給装置1の動作について、図2のフローチャートに基づいて次に説明する。
【0028】
まず、ECU2は、ステップS101において、高濃度酸素含有空気を送風(図2では酸素送風と表記)するか否かを、例えば車両のインストルメントパネルに設けられた所定のボタンが操作されたか否か等により判断する。なお、後述する第2実施形態のように、乗員の疲労状態を検出・判定して、乗員の疲労状態に応じて高濃度酸素含有空気を送風するか否かを判断してもよい。
【0029】
次に、ECU2は、ステップS101において高濃度酸素含有空気を送風しないと判断した場合には、ステップS102に進み、芳香含有空気を送風(図2では香り送風と表記)するか否かを、例えば車両のインストルメントパネルに設けられた所定のボタンが操作されたか否か等により判断する。なお、後述する第2実施形態のように、乗員状態の疲労を検出・判定して、乗員の疲労状態に応じて芳香含有空気を送風するか否かを判断してもよい。
【0030】
そして、ECU2は、ステップS102において芳香含有空気を送風しないと判断した場合には、ステップS103に進み、電磁弁6、電磁弁7、及び、電磁弁8を閉鎖し、ポンプ5を停止させる。すると、外気吸引口16から外気は吸引されず、送風口17からは、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気のいずれも送風されない。
【0031】
一方、ECU2は、ステップS102において芳香含有空気を送風すると判断した場合には、ステップS104に進み、電磁弁6及び電磁弁7を開放し、電磁弁8を閉鎖して、ポンプ5を作動させる。すると、ポンプ5により外気吸引口16から外気が吸引されて空気通路11を通り、香り物質収納室3内を通過して芳香含有空気となる。そして、この芳香含有空気は空気通路12を通ってポンプ5に吸引され、ポンプ5の下流側に排出されて空気通路15を通り、送風口17から車室内に送風される。なお、電磁弁8が閉鎖されているため、酸素富化膜モジュール4側には外気は吸引されない。したがって、車室内には芳香含有空気が送風されるが、高濃度酸素含有空気は送風されない。
【0032】
また、ECU2は、ステップS101において高濃度酸素含有空気を送風すると判断した場合には、ステップS106に進み、芳香含有空気を送風するか否かをステップS102と同様に判断する。
【0033】
そして、ECU2は、ステップS106において芳香含有空気を送風しないと判断した場合には、ステップS107に進み、電磁弁6及び電磁弁7を閉鎖し、電磁弁8を開放し、ポンプ5を作動させる。すると、ポンプ5により、酸素富化膜モジュール4の下流側が、一般大気圧である上流側より減圧されるとともに、外気吸引口16から外気が吸引されて空気通路13を通り、酸素富化膜モジュール4を通過して高濃度酸素含有空気となる。そして、この高濃度酸素含有空気は空気通路14を通ってポンプ5に吸引され、ポンプ5の下流側に排出されて空気通路15を通り、送風口17から車室内に送風される。なお、電磁弁7が閉鎖されているため、香り物質収納室3側には外気は吸引されない。また、電磁弁6が閉鎖されているので、香り物質収納室3からの芳香が空気通路13の方に吸引されてしまうことがない。したがって、車室内には高濃度酸素含有空気が送風されるが、芳香含有空気は送風されない。
【0034】
一方、ECU2は、ステップS106において芳香含有空気を送風すると判断した場合には、ステップS108に進み、電磁弁6、電磁弁7、及び、電磁弁8を開放し、ポンプ5を作動させる。すると、ポンプ5により外気吸引口16から外気が吸引されて、その一部は空気通路11を通り、香り物質収納室3内を通過して芳香含有空気となる。そして、この芳香含有空気は空気通路12を通ってポンプ5に吸引され、ポンプ5の下流側に排出されて空気通路15を通り、送風口17から車室内に送風される。また、外気吸引口16から吸引された外気の一部は空気通路13を通り、酸素富化膜モジュール4を通過して高濃度酸素含有空気となる。そして、この高濃度酸素含有空気は空気通路14を通ってポンプ5に吸引され、ポンプ5の下流側に排出されて空気通路15を通り、送風口17から車室内に送風される。したがって、車室内には芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方が(ここでは、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とが混合された状態で)送風される。
【0035】
なお、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風とは、第1実施形態のように別々に生成された芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とが混合されて送風口17から送風される場合のみならず、芳香含有空気が更に高濃度酸素含有空気とされて送風口17から送風される場合、高濃度酸素含有空気が更に芳香含有空気とされて送風口17から送風される場合、及び、後述する第2実施形態のように送風口17が複数設けられているときに、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とが異なる送風口17から独立して同時に送風される場合も含む意である。
【0036】
このように、芳香及び酸素供給装置1によれば、ポンプ5という1つの送風手段で、芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風と、芳香含有空気のみの送風と、高濃度酸素含有空気のみの送風とを行うことができるので、製造コストを低減でき、設置スペースを小さくすることができる。
【0037】
また、ECU2で電磁弁6、7、8を開閉し、ポンプ5を作動・停止させることにより、芳香含有空気の送風タイミング(送風開始時機)及び送風時間(送風が行われている時間)と、高濃度酸素含有空気の送風タイミング及び送風時間とを、制御することができるので、必要に応じて芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方または一方の送風を行うことができる。
【0038】
そして、送風作動中、高濃度酸素含有空気の送風は継続し、芳香含有空気の送風はランダムとすれば、高濃度酸素含有空気により継続して乗員の疲労を軽減できるとともに、芳香含有空気がランダムに送風されることにより乗員の気分転換を図ることができる。ここで、送風をランダムにするとは、送風タイミングまたは送風時間の少なくとも一方を変化させること、すなわち、送風時間と各送風時間の間の送風停止時間の少なくとも一方を変化させることを言い、例えば、送風時間を一定とし送風停止時間を変化させたり、送風時間を変化させて送風停止時間は一定としたり、あるいは、送風時間も送風停止時間も変化させたりする等、種々の方法がある。
【0039】
また、ECU2でポンプ5のモータ回転数を制御することができるので、送風強度を制御できることとなり、例えば乗員の疲労レベルが高いときには高濃度酸素含有空気の送風強度を強くして、速やかに疲労回復を図ることができる。
【0040】
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の部分については同一の符号を用いて、その説明を適宜省略する。図3に示す芳香及び酸素供給装置40は、車両に設けられ、乗員の疲労状態を検出するための検出手段である心拍検出手段41と、心拍検出手段41に接続された疲労判定手段42と、疲労判定手段42に接続された芳香及び酸素供給モジュール制御手段43(以下、単に制御手段43とも表記)と、制御手段43に接続された芳香及び酸素供給モジュール44とを備えている。
【0041】
心拍検出手段41は、運転者の心拍検出のための心拍センサと、運転者以外の乗員(以下、同乗者と言う。)の心拍検出のための心拍センサとを備えている。運転者用の心拍センサは、ステアリングホイール45の左右両側部表面に装着された1対の電極(図示せず)を備え、運転者がステアリングホイール45を握っっているときの電極間の電位差を検出して、ノイズの除去、増幅等の必要な処理を行い、心拍信号として疲労判定手段42に出力する電位式心拍センサである。
【0042】
また、同乗者用の心拍センサは、例えば指輪状や腕輪状に構成され、運転者用の心拍センサと同様に1対の電極を備えて、同乗者が指や腕等に装着したときの電極間の電位差を検出して必要な処理を行い、心拍信号として疲労判定手段42に無線で送信する電位式心拍センサである。なお、電位式心拍センサについては周知であるので、詳しい説明は省略する。
【0043】
また、助手席乗員であれば助手席用の心拍センサを装着する等、同乗者の位置に応じて装着する心拍センサは決まっており、心拍センサからの心拍信号がどの位置の同乗者のものかが識別できるように構成されている。
【0044】
疲労判定手段42は、心拍検出手段41からの心拍信号に基づいて、例えば、心拍間隔を算出し、心拍間隔の変動が所定範囲内か否か等を調べることにより、各乗員の疲労度合いを判定し、各乗員の疲労度合いを示す信号を制御手段43に出力するように構成されている。かかる心拍に基づく疲労判定の手法についても種々知られているので、詳しい説明は省略する。
【0045】
制御手段43は、芳香及び酸素供給モジュール44内のECU2(図4参照)に接続され、各乗員の疲労度合いに応じてECU2に制御信号を出力するように構成されている。
【0046】
芳香及び酸素供給モジュール44は、図4に示すように、ECU2と、複数の香り物質収納室3と、酸素富化膜モジュール4と、ドライ真空ポンプ5とを備えている。各収納室3内には、それぞれ異なる香りを発生する香り物質9が収納されている。
【0047】
ポンプ5の上流側には空気通路31が接続されて、空気通路31の上流側開口部は外気吸引口16をなしている。また、酸素富化膜モジュール4の上流側にも、上端開口部が外気吸引口とされた空気通路(図示せず)が接続されている。酸素富化膜モジュール4の下流側は、空気通路31に接続された空気通路32を介して、ポンプ5と連通されている。また、ポンプ5の下流側には空気通路33が接続され、空気通路33は複数の空気通路34に分岐している。各空気通路34には、空気通路34から分岐して再び空気通路34に接続される空気通路35が連結され、各空気通路35には収納室3が配設されている。各空気通路34は、各収納室3を迂回する迂回通路を構成し、各空気通路34の下流側開口部は、送風口17をなしている。
【0048】
空気通路31には、空気通路32との接続部位より上流側に、第1の弁である電磁弁21が配設されており、空気通路32には、第2の弁である電磁弁22が配設されている。また、各空気通路35には、収納室3より上流側に第3の弁である電磁弁23が配設され、各空気通路34には、空気通路35との接続部位より下流側に、第4の弁である電磁弁24が配設されている。電磁弁21、22、23、24は、電気的に開閉運動を行うことができる弁である。
【0049】
そして、ポンプ5、電磁弁21、22、23、24は、それぞれECU2に接続されている。ECU2は、ポンプ5のモータ回転数と、電磁弁21、22、23、24の開閉を制御するものである。
【0050】
以上のように構成された芳香及び酸素供給装置40の動作について、図5のフローチャートに基づいて説明する。心拍検出手段41は、上述したように運転者及び同乗者の心拍信号を疲労判定手段42に出力し、疲労判定手段42は心拍数、心拍間隔の変動情報を検出する(ステップS201)。次に、疲労判定手段42は、乗員すべての疲労度合いを判定する(ステップS202)。そして、疲労判定手段42は、乗員の疲労度合いを示す信号を制御手段43に送信し、制御手段43は、送られた信号に基づいて芳香及び酸素供給モジュール44に制御信号を送り、ポンプ5の回転数や電磁弁21、22、23、24の開度を調整することにより、乗員の疲労度合いに合わせた風量制御を行う(ステップS203)。
【0051】
また、芳香及び酸素供給装置40では、電磁弁21、22、23、24を適宜開閉することにより、送風場所を設定することができる。例えば、運転者の疲労が非常に高いとき、電磁弁21を閉鎖して、電磁弁22を開放し、運転席への送風口17(図3、図4中17aとも表記)に対応する電磁弁24(図4中24aとも表記)を開放するとともに他の電磁弁24を閉鎖し、すべての電磁弁23を閉鎖して、ポンプ5を最大回転数で作動させれば、送風口17aからのみ最大風量で高濃度酸素含有空気が吹き出され、他の送風口17からは吹き出されないこととなる。したがって、運転者の疲労を速やかに回復することができる。また、かかる場合に電磁弁23aを開放すれば、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方が、送風口17aから同時に吹き出されることとなる。
【0052】
一方、送風口17aから芳香含有空気のみ送風したいときは、電磁弁21を開放して、電磁弁22を閉鎖し、電磁弁23aと電磁弁24aとを開放すれば、送風口17aから芳香含有空気のみが送風され、高濃度酸素含有空気は送風されない。
【0053】
また、運転者及び助手席乗員の疲労が高いときには、電磁弁24aと、助手席への送風口17(図4中17bとも表記)に対応する電磁弁24(図4中24bとも表記)とを開放し、他の電磁弁24を閉鎖すれば、送風口17a、17bからの送風は行われるが、他の送風口17からの送風は行われないこととなる。このとき、電磁弁23aと電磁弁23bとが開放されているとすれば、送風口17aと送風口17bとから芳香含有空気が吹き出されるが、それらの芳香含有空気は異なる収納室3を通ってくるので異なる香りを有することとなり、それらの香りは車室内で混合されてさらに異なる香りを生成することとなる。
【0054】
このように、芳香及び酸素供給装置40は複数の送風口17を有し、ポンプ5という1つの送風手段で、選択された送風口17から芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方または一方を吹き出すことができ、例えば吹出箇所を1箇所から4箇所まで独立に選択する等、吹出箇所を独立して制御することができる。
【0055】
また、乗員の疲労状態を検出・判定し、その疲労状態に応じて送風強度(風量)や送風場所を設定することができる。
【0056】
さらに、複数の送風口17からそれぞれ異なる香りの芳香含有空気を同時に吹き出すことができ、しかも、芳香含有空気を吹き出す送風口17を選択することができて、吹き出された芳香含有空気は車室内で混合されるので、多種類の香りを生成することができる。
【0057】
なお、芳香及び酸素供給装置40内で複数種類の芳香含有空気を混合してから、送風口17から吹き出すように構成してもよい。このように構成するには、例えば、図1において、異なる香りの香り物質9が収納された複数の収納室3を互いに並列に配設し、各収納室3の上流側と下流側とに電磁弁6、7をそれぞれ配設して、各電磁弁6、7を適宜開閉することにより、複数の香りの芳香含有空気が混合された状態でポンプ5に流入するように構成する等の方法がある。
【0058】
また、送風口17を1つとするときに、必ずしも図1に示すように収納室3をポンプ5の上流側に設けなければならないわけではなく、例えば、図2において、各電磁弁24より下流側で、空気通路34を1つの空気通路にまとめ、その空気通路の下流側端部を送風口17としても良い。また、多種類の香りの生成を行わないのであれば、図2において収納室3を1つとし送風口17を1つとするような構成を採っても良い。
【0059】
このように、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の実施形態を採り得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる芳香及び酸素供給装置の概略構成図である。
【図2】本発明の第1実施形態にかかる芳香及び酸素供給装置の動作を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第2実施形態にかかる芳香及び酸素供給装置の概略構成図である。
【図4】本発明の第2実施形態にかかる芳香及び酸素供給モジュールの概略構成図である。
【図5】本発明の第2実施形態にかかる芳香及び酸素供給装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1、40…芳香及び酸素供給装置
2…制御装置(ECU)
3…香り物質収納室(香り発生手段)
4…酸素富化膜モジュール(酸素富化手段)
5…ドライ真空ポンプ(送風手段)
6、7、8、21、22、23、24…電磁弁
9…香り物資
11、12、13、14、15、31、32、33、34…空気通路
16…外気吸引口
17…送風口
41…心拍検出手段
42…疲労判定手段
43…芳香及び酸素供給モジュール制御手段
44…芳香及び酸素供給モジュール
Claims (9)
- 芳香含有空気を生成するための芳香発生手段と、高濃度酸素含有空気を生成するための酸素富化手段とを有して、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気とを生成可能に構成され、
芳香含有空気及び高濃度酸素含有空気の両方の送風と、芳香含有空気のみの送風と、高濃度酸素含有空気のみの送風とを、1つの送風手段で行えるように構成されたことを特徴とする芳香及び酸素供給装置。 - 前記芳香発生手段が複数配設されて、異なる芳香を含有する複数種類の芳香含有空気を生成可能に構成され、
前記複数種類の芳香含有空気を個別に又は混合して、前記送風手段で送風するように構成されたことを特徴とする請求項1記載の芳香及び酸素供給装置。 - 外気を吸入するための外気吸入口と、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方または一方を送風するための送風口とを有し、
前記外気吸入口から前記送風口までの空気通路に、前記芳香発生手段と前記酸素富化手段と前記送風手段とが配設され、
前記送風手段が、前記酸素富化手段の下流側に配設された真空ポンプであり、
前記芳香発生手段が、前記真空ポンプの上流側または下流側に配設され、
前記空気通路に配設された電磁弁を開閉することにより、芳香含有空気と高濃度酸素含有空気の両方または一方を前記送風口から送風することを特徴とする請求項1または2記載の芳香及び酸素供給装置。 - 芳香含有空気の送風タイミング及び送風時間と、高濃度酸素含有空気の送風タイミング及び送風時間とを、制御可能に構成されたことを特徴とする請求項1、2、または、3記載の芳香及び酸素供給装置。
- 送風作動中、高濃度酸素含有空気の送風は継続し、芳香含有空気の送風はランダムとすることを特徴とする請求項4記載の芳香及び酸素供給装置。
- 乗員の疲労状態を検出するための検出手段と、前記検出手段からの信号に基づいて乗員の疲労状態を判定する疲労判定手段とを有し、判定した疲労状態に応じて、送風を制御することを特徴とする請求項1、2、3、4、または、5記載の芳香及び酸素供給装置。
- 判定した疲労状態に応じて、高濃度酸素含有空気の送風強度を設定することを特徴とする請求項6記載の芳香及び酸素供給装置。
- 判定した疲労状態に応じて、高濃度酸素含有空気の送風場所を設定することを特徴とする請求項6または7記載の芳香及び酸素供給装置。
- それぞれ異なる芳香を含有する複数種類の芳香含有空気を生成し、前記複数種類の芳香含有空気を個別に又は混合して、1つの送風手段で送風するように構成されたことを特徴とする芳香供給装置。
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