JP2005335453A - 車両用空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、天井設置型の車両用空気清浄装置において、イオンの早期消失を防止し、イオンの効果を充分に発揮させることである。
【解決手段】
本発明は天井設置型の車両用空気清浄装置１００において、車内天井に配置される空気吸入口２と空気吹出口１３ａ〜ｃとを結ぶ空気通路と、空気通路内に配置された空気流れ発生手段３及び陽イオンと陰イオンの少なくともいずれか一方を発生させるイオン発生器５と、空気吹出口から吹出す空気の風向きを変更する風向可変手段７と、空気吹出口から吹出す空気の風向きを、風向可変手段によって乗員を避ける向きに変更する制御手段９と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、後付けが可能な天井ビルトインタイプの車両用空気清浄装置に関し、特に清浄空気に陽イオンと陰イオンの両方若しくは陰イオンを含ませることを可能とするイオン発生機能を有する車両用空気清浄装置に関する。

近年、室内環境等の快適性を向上させるために空気中の陰イオンが注目を集めている。陰イオンは、例えば空気中で微細水滴が分裂するときに水滴が正に帯電し、周囲の空気が負に帯電するため、空気の陰イオン化の現象が生ずる。陰イオンが多い環境においては、情緒や自律神経の安定、疲労回復、細胞の活性化等を促すといわれている。家庭用空気清浄装置などでは、陰イオンを発生することをメリットとしてうたっているものも多くみかけられる。

陰イオンのリフレッシュ機能を活かす目的で車両用空気清浄装置には、この陰イオンを発生させる機構を備えた発明が開示されている（例えば特許文献１を参照。）。

また、最近、陰イオンと陽イオンとをほぼ同数発生させた場合、リフレッシュ機能のみならず、空気中に浮遊する細菌を除去する除菌機能もあることが分かり注目されている。このように陰イオンと陽イオンの両方をほぼ同数発生させるイオン発生システムを備えた家電用空気清浄装置、空気調和機が開示されている（例えば特許文献２を参照。）。
特開２０００−５５４００号公報、請求項３ 特開２００２−５８７３１号公報

しかし、陽イオンと陰イオンとをほぼ同数に存在させても、これらのイオンが何らかの物体に衝突した場合、陽イオンと陰イオンが会合してイオンが消失してしまう。特にその物体が静電気を帯びている場合には会合現象が顕著となる。陰イオンのみを発生させたときも同様のことが言える。

そして、乗員が着用している衣服は静電気を帯びやすく、陽イオンと陰イオンを含む空気を乗員にあててしまうと、上記リフレッシュ効果や除菌効果を発揮する前にイオンが消失してしまう。そこで、本発明の目的は、天井設置型の車両用空気清浄装置において、乗員位置を把握した上で、イオンを含む清浄空気の吹き出し方向を乗員にあてない向きに変更することで、イオンの早期消失を防止することである。

また、乗員がいない場合や窓が開けられる等の車内空間が開放された場合、空気清浄を行なう意義が薄れる。そこで本発明では、乗員位置を把握して、省エネ作動させることも目的とする。特に、天井設置型の車両用空気清浄装置はバッテリ電源により作動するため、キースイッチオフの場合に省エネ作動させ、バッテリ上がりを防止することが望まれる。

上記課題を解決するため、本発明に係る車両用空気清浄装置は、車内天井に配置される空気吸入口及び空気吹出口と、該空気吸入口と該空気吹出口とを結ぶ空気通路と、該空気通路内に配置された空気流れ発生手段及び陽イオンと陰イオンの少なくともいずれか一方を発生させるイオン発生器と、前記空気吹出口から吹出す空気の風向きを変更する風向可変手段と、前記空気吹出口から吹出す空気の風向きを、前記風向可変手段によって乗員を避ける向きに変更する制御手段と、を有することを特徴とする。イオンを含む清浄空気は、吹出して直ぐに乗員に当てないので、イオンが車内空間を充満することとなる。

本発明に係る車両用空気清浄装置では、前記制御手段は、前記空気吹出口から吹出す空気の風向きを、運転手側ドアガラス、フロントガラス、インストルメンタルパネル（以下、インパネという）天井又は助手席側ドアガラスの少なくともいずれか一つに向かう方向とすることが好ましい。フロントガラス等のガラスやインパネの樹脂は帯電し難いので、イオンが当たっても消失し難い。したがって、イオンを含む清浄空気をまずこれらの方向に向けることで車内前方をイオンで満たし、その後、乗員を避けてイオンを含む清浄空気を車内後方へ流すことで、車内全体をイオンで満たすことができる。

本発明に係る車両用空気清浄装置では、前記制御手段は、着座センサ、シートベルトセンサ又は焦電センサの少なくともいずれか一つが出力した乗員位置信号を入力して、乗員を検知することが好ましい。

本発明に係る車両用空気清浄装置では、作動状態メモリを設け、前記制御手段は、乗員を検知したときに、前記作動状態メモリに記録された作動状態を再現するように前記イオン発生器及び前記空気流れ発生手段をオンとすることが好ましい。乗員検出時に、作動状態メモリに記録された作動状態を再現するように、空気清浄をオンとするので、車内に乗員が乗り込んだときに、車両用空気清浄装置の再操作をする煩わしさがなくなる。

また前記制御手段は、キースイッチがオフで、且つ、ドア、サンルーフ又は窓の少なくともいずれか一つが開いたときに、前記イオン発生器及び前記空気流れ発生手段をオフとすることが好ましい。車内が開放された場合には、イオン効果が充分に発揮できない状況となる。このような場合に、空気清浄を非作動とすることにより、バッテリ上がりを防止し、省動力を図ることができる。

さらに前記制御手段は、キースイッチがオフで、且つ、前記イオン発生器及び前記空気流れ発生手段がオフであるとき、マイコン非作動状態とすることが好ましい。空気清浄が非作動時であるときは、スタンバイ状態とすることで省動力を図ることができる。

前記制御手段は、キースイッチがオフで、且つ、前記イオン発生器及び前記空気流れ発生手段がオフで、且つ、ドアが開状態であるとき、空気清浄作動スイッチの受付けを無効とすることが好ましい。イオン効果が充分に発揮できない状況では、空気清浄作動スイッチの受付けを無効とすることでバッテリ上がりを防止し、省動力を図ることができる。

前記制御手段は、キースイッチがオンであるか或いは乗員を検知しているとき、且つ、サンルーフ又は窓の少なくともいずれか一つが開状態であるとき、空気清浄作動スイッチの受付けを有効とすることが好ましい。エンジンオン又は乗員がいる場合ではバッテリ上がりの可能性が低い。このような時は、車内が開放されていても空気清浄装置の作動スイッチを受付け有効とすることで、操作性の向上を図ることができる。

前記制御手段は、陽イオンと陰イオンとを同時に発生させるモードと、陰イオンのみを発生させるモードとを、所定時間ごとに交互に切り換えることが好ましい。発生させるイオンの種類によって、除菌機能或いはリフレッシュ機能が得られるとされるため、所定時間ごとに切り替え運転を行なうことで、両方の機能を受けることが可能となる。

天井設置型の車両用空気清浄装置において、本発明ではイオンを直ぐに消失させないようにするため、清浄空気を乗員に当てない方向に風向きを変更するので、イオンを車内全体に充満させることができる。これによりイオン効果を効率良く且つ充分に発揮させることができる。また、乗員がいない場合又は車内空間が開放された場合など空気清浄を行なう意義が薄いとき、本発明では省エネ作動させて、バッテリ上がりを防止することができる。

以下本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。

図１は、本実施形態に係る車両用空気清浄装置の一形態を示す模式図である。車両用空気清浄装置１００は車内天井に設置される。車両用空気清浄装置１００は、空気吸入口２と空気吹出口８ａ、８ｂ、８ｃとを結ぶ空気通路を形成するケース１に、空気流れ発生手段（例えばブロア）３、イオン発生器５、風向可変手段７、及びこれらの作動を制御する制御手段（コントロールユニット）９とが配置されている。さらに、ランプ１５が一体的に組み込まれている。制御手段９には、車両用のバッテリ１１と、着座センサ、シートベルトセンサ又は焦電センサ等の乗員検出手段１２とが接続されている。ここで、図１で示すように空気通路を形成するケース１に、フィルタ４をさらに配置しておくことが好ましい。

空気流れ発生手段３を作動させることで空気通路に空気流れが形成される。すなわち、空気吸入口２から車内空気１０が空気通路内に取り込まれ、その空気流れ１０がブロア３に吸気される。続いてフィルタ４によって、埃等が取り除かれて空気が浄化される。そして、イオン発生器５によって発生したイオンが空気流れに放出される。その後、風向可変手段７に送られて、風向可変手段７の切り替えによって空気吹出口８ａ、８ｂ、８ｃのいずれかから清浄空気１３ａ、１３ｂ、１３ｃが吹出す。

空気流れ発生手段３は、ファンをモータで回して吸気する。モータへの電圧、電流を制御して風量を可変させる。また、オン−オフ制御を行なって所定時間当たりの平均風量を変更しても良い。

フィルタ４は、除塵・脱臭機能を有するフィルタが好適である。電気式集塵機をフィルタの代わりに或いは同時に配置しても良い。図１では、空気流れ発生手段３の下流側にフィルタ４を配置した場合を示したが、空気吸入口２と空気流れ発生手段３との間にフィルタ４を配置しても良い。

イオン発生器５は、陽イオンと陰イオンをほぼ同数発生させるイオン発生器である。或いは陰イオンを発生させるイオン発生器であっても良い。イオン発生器５は、高周波電圧がイオン発生素子（不図示）に印加されることで、イオンを発生させる。イオン発生器５に高周波電圧を印加し、イオンの必要発生量に応じてイオン発生をオン−オフさせて印加時間を調整する。またイオン発生器５にイオンの必要発生量に応じて高周波電圧の印加を増減させても良い。イオン発生器は、例えば誘電体を挟んだ陰極と陽極に交流の高周波電力を印加するタイプ或いはニードルに陰極をつないだタイプのものを使用することが出来るが、イオン発生原理に本発明は限定されない。

ランプ１５はルームランプである。本実施形態に係る車両用空気清浄装置のように、天井へのビルトインタイプとして点灯機能を付加することがスペース上及び操作性の観点から好ましい。

乗員検出手段１２としては、着座センサ、シートベルトセンサ又は焦電センサが例示できる。これらを組み合わせて乗員を検出しても良い。着座センサとしては、椅子の座部に配置した圧力センサがある。シートベルトセンサは運転者がシートベルトをしたか否かを検出できる。助手席側にもシートベルトセンサや着座センサを設置することで助手席の乗員の有無を検出することができる。焦電センサはエアコン温度制御用のセンサを兼用しても良い。焦電センサの入射角度を調整することで、運転席、助手席に乗員の有無を検出できる。

空気吹出口８ａ、８ｂ、８ｃは、吹出す空気の風向きを、運転手側ドアガラス、フロントガラス、インストルメンタルパネル天井又は助手席側ドアガラスの少なくともいずれか一つに向かう方向に向けられている。図２は、本実施形態に係る車両用空気清浄装置から吹き出した清浄空気の車内での流れを示す概念図であり、（ａ）は車内後方から前方を見た図、（ｂ）は助手席をドア側から見た図、（ｃ）は車内を天井側から見た図である。図２（ａ）に示すように天井に設置された車両用空気清浄装置から吹き出した清浄空気１３ｂは、図２（ｂ）に示すようにフロントガラス、インパネ天面に当たる。続いてそれらに反射されて、図２（ｃ）に示すように運転手と助手との間を通って、車内後方に流れる。

図３は、本実施形態に係る車両用空気清浄装置から吹き出した清浄空気の車内での流れを示す概念図であり、（ａ）は車内後方から前方を見た図、（ｂ）は車内を天井側から見た図である。天井に設置された車両用空気清浄装置から吹き出した清浄空気１３ｃは、図３（ａ）に示すようにフロントガラスから助手席側ドアガラスまでの範囲のガラス部分、インパネ天面に当たる。続いてそれらに反射されて、図３（ｂ）に示すように助手席とドアとの間を通って、車内後方に流れる。なお、図３（ｂ）において、助手は不在であるので、助手席に向かって清浄空気を流し、さらに車内後方に流しても良い。

図４は、本実施形態に係る車両用空気清浄装置から吹き出した清浄空気の車内での流れを示す概念図であり、（ａ）は車内後方から前方を見た図、（ｂ）は車内を天井側から見た図である。天井に設置された車両用空気清浄装置から吹き出した清浄空気１３ａは、図４（ａ）に示すようにフロントガラスから運転席側ドアガラスまでの範囲のガラス部分、インパネ天面に当たる。続いてそれらに反射されて、図４（ｂ）に示すように運転席とドアとの間を通って、車内後方に流れる。なお、図４（ｂ）において、運転手は不在であるので、運転席に向かって清浄空気を流し、さらに車内後方に流しても良い。

図２〜図４に示すようにこの風向きの選択は、風向可変手段７によって行なう。風向可変手段７は、運転席側、中央、助手席側にそれぞれ対応する空気吹出口８ａ、８ｂ、８ｃの切り替えを行なう。図２〜図４に示すように、空気吹出口から吹出す空気の風向きを、風向可変手段７によって乗員を避ける向きに変更する。乗員を避けるように風を流すことで乗員に風をあてることを防止する。これによって吹出された空気は、乗員にあたらずに車内前方のフロントガラスやドアガラス等のガラス部分又はインストルメンタルパネル天井の樹脂部分にまず当った後、反射して、さらに車内後方へ循環させる。ガラスや樹脂は、乗員の服と比較して、イオンが当たったとしてもその消失する割合が少ない。したがって、ガラスや樹脂にイオンを含む清浄空気を当てた後、車内後方へ反射させることで、イオンを含む浄化された空気を車内全体に循環させることができる。ガイド６は空気漏れを防止し、空気吹出口８ａ、８ｂ、８ｃのいずれかに風が送られるために設けたものである。風向可変手段７は、モードドアによりいずれの空気吹出口８ａ、８ｂ、８ｃから清浄空気を吹出させても良く、本発明では、風向可変手段７は空気吹出口から吹出す空気の風向きを変更することができればいずれの構成をとっても良く、空気通路に流れる空気の分配方法によって制限されることは無い。

次に図５に車両用空気清浄装置１００の回路構成図の一例を示す。図５に示すように制御手段９は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３９と、ランプスイッチ信号３６及びドア信号４０を入力するように接続されたランプ制御回路３１と、ファンスイッチ信号３７を入力するように接続されたファン制御回路３３と、オン−オフ判定回路３２と、臭気判定部３５と、電源回路３４と、不図示の風向制御回路とを有する。そして、制御手段９は、ランプアセンブリ１５ａ，１５ｂ、ブロア３、イオン発生器５、ＬＥＤ表示部（ファン部）３８にそれぞれ信号を送るように接続されている。これらのシステムは車両のバッテリ電源１１と接続されている。なお、制御手段９には、作動状態を記憶しておく不図示の作動状態メモリ（フラグ）が内蔵されている。

ランプ制御回路は、ランプスイッチの信号が入力されると共に、図１のランプ１５の点灯を制御する。

ファン制御回路３３は、ファンスイッチ信号３７が入力されると共に、ファン３と接続されている。ファン制御回路３３は、ＬＥＤ表示部３８へ作動状態（低、高）の信号を出力する。ファン制御回路３３を含む制御手段９により空気流れ発生手段３は制御され、通風量が調整される。空気流れ発生手段３は、例えばブロアに供給される電力量により通風量を変化させることができる。なお、制御手段９は、イオン発生器９がオンであるときは、オゾンの発生を防止するために、マニュアル風量若しくはオート風量の最低風量を増加させるように制御することが好ましい。ファンスイッチは、イオン発生器をオン−オフさせる空気清浄作動スイッチを兼ねても良い。

臭気判定部３５は、ガスセンサ（不図示）によって検出された車内の空気の汚れの信号を入力し、その汚れ量を判定する。なお、臭気量を示すＬＥＤ表示部（不図示）を設けて、臭気判定部３５から臭気量、システム稼動状態等の情報信号を送り、乗員にこれらの情報を伝達する手段を設けても良い。

さらにオン−オフ判定回路３２は、イオン発生器５と接続されている。

図６に車両用空気清浄装置１００のシステム図の一例を示す。図６の一体型の空気清浄装置１００は、大枠内に表記された制御手段（コントロールユニット）９、ファン３、イオン発生器５、ルームランプ１（１５ａ）、ルームランプ２（１５ｂ）及び風向可変手段７を備えていて、一方、乗員検出手段１２、ドアスイッチ４２、サンルーフスイッチ４３、ウインドウスイッチ４４、バッテリ１１及びアース端子４７は、空気清浄装置１００の外部に配置されている。

ここで図６を参照して、信号の流れを説明する。ＥＣＵ３９は、乗員検出手段１２から乗員検出信号の入力を受け、ドアスイッチ４２からドア開閉信号を受け、サンルーフスイッチ４３からサンルーフ開閉信号を受け、ウインドウスイッチ４４からウインドウ開閉信号を受ける。さらにバッテリ１１から電源の供給を受け、アース端子４７からアースを取っている。また、ＥＣＵ３９は、ファン３へＰｒＴｒ（パワートランジスタ）４８信号を出力し、この信号によりファンの風量を制御する。ＥＣＵ３９は、イオン発生器５へイオンのオン−オフ信号４９を出力し、この信号によりイオン発生のオン−オフを制御する。ＥＣＵ３９は、イオン発生器５へイオン発生器モード信号５０を出力し、この信号によりイオン発生器モードを制御する。イオン発生器モードとは、陰イオンを発生させるイオンモードと陰イオンと陽イオンの両方発生させるクリーンモードとがある。ＥＣＵ３９は、電源回路（図５の符号３４）で安定化されたイオン発生のためのイオン電源５１をイオン発生器５へ出力し、この電力によりイオン発生素子からイオンが発生させられる。ＥＣＵ３９は、イオン発生器５のイオンアース端子５２を有している。ＥＣＵ３９は、ルームランプ１（１５ａ）とルームランプ２（１５ｂ）のオン−オフを制御する。さらにＥＣＵ３９は、ドライバー（駆動回路）５３を介して風向き可変手段７へ風向信号を出力し、この信号により空気吹出口８ａ、８ｂ、８ｃの切り替えを行なう。ＥＣＵ３９は、ＬＥＤ表示部（ファン部）にファン低の信号３８ａ、若しくはファン高の信号３８ｂの信号を送り、それぞれＬＥＤを点灯させる。イオン発生器を強制オン−オフさせる空気清浄作動スイッチを設けても良い。

図７に車両用空気清浄装置１００のブロック図の一例を示す。ランプに関する構成は省略している。ファンスイッチ４５は、オン−オフ信号を割り込み情報として、車両用空気清浄装置１００へ出力するものであり、ファンスイッチのオン−オフ信号は、ファン目標電圧演算部６２及び作動判定部６１に送られる。作動判定部６１はＥＣＵに含まれる。ファン目標電圧演算部６２に直接送られたファンスイッチのオン−オフ信号と、作動判定部６１を介してファン目標電圧演算部６２に送られたファンスイッチのオン−オフ信号とによりファン風量が決められる。ファン目標電圧演算部６２からファン駆動部６３に送られた信号に応じて、所定風量となるように、ファン駆動部６３がファン３を回す。なお、ファン駆動部６３はファン制御回路３３に含まれる。

上記ファンスイッチ４５の他、乗員検出手段１２、ドアスイッチ４２、サンルーフスイッチ４３、ウインドウスイッチ４４からそれぞれ乗員位置、ドア開閉状態、サンルーフ開閉状態、ウインドウ開閉状態を示す各信号が作動判定部６１へ送られる。これらの信号を基に作動判定部６１が前記ファン風量の他、イオン発生モード、イオン発生量及び風向きを判定する。その結果はイオン発生器作動モード判定部６４に出力され、さらにイオン発生器電源制御部６５に出力され、所定のイオン発生量を発生させるようにイオン発生器５を制御する。また、同時にイオン発生器モード信号出力部６６にも出力され、所定のイオン種を発生させるようにイオン発生器５を制御する。なお、イオン発生器作動モード判定部６４、イオン発生器電源制御部６５及びイオン発生器モード信号出力部６６は、図５のオン−オフ判定回路３２に含まれる。作動判定部６１の結果は、同時に風向駆動部６７へ出力される。それを基に風向可変手段７が乗員を避けるように清浄空気の吹き出し方向を変更する。なお、風向駆動部６７は図５に不図示の風向制御回路に含まれる。

次に図８〜図１０を参照しながら、本実施形態に係る車両用空気清浄装置の制御法について詳細に説明する。図８は車両用空気清浄装置の制御のフロー図の一例、図９は状態遷移図の一例、図１０は風向作動制御のフロー図を示している。

空気清浄器制御は、まず乗員検出手段により乗員の検出を行なう（ステップＳ７１）。乗員のいない場合には、空気清浄を行なう必要が無いため、この判断を行なう。乗員がいない場合、乗員が有りから無しになったのかを判断する（ステップＳ８２）。乗員が有りから無しになった場合でないときは、待機モード２とする（ステップＳ８７）。待機モード２ではファンオフ、ファン低ＬＥＤオフ、ファン高ＬＥＤオフ、イオン電源オフ、イオン作動信号オフ、風向きは変化無しとしている。そして、ステップＳ７０に戻る。

ステップＳ８２において、乗員が有りから無しになった場合、ファンが高であったかを判断する（ステップＳ８３）。高であった場合には、作動状態メモリ（フラグ）を高で記録する（ステップＳ８５）。そして待機モード２とする（ステップＳ８７）。そして再びステップＳ７０に戻る。

ステップＳ８３においてファンが高でなかった場合には、フラグを低で記録する（ステップＳ８６）。そして待機モード２とする（ステップＳ８７）。そして再びステップＳ７０に戻る。

ステップＳ７１において、乗員がいる場合には、乗員が無しから有りになったのかを判断する（ステップＳ７２）。乗員が無しから有りになった場合でないときは、ファンスイッチが押されたか否かの判断を行なう（ステップＳ７５）。ファンスイッチが押されなかった場合には再びステップＳ７０に戻る。一方、ファンスイッチが押された場合には、ファンが高であるかの判断を行なう（ステップＳ７６）。ファンが高であると、ファンを高、ファン低ＬＥＤオフ、ファン高ＬＥＤオン、イオン電源オン、イオン作動信号オン、風向制御オンとする（ステップＳ８０）。風向き制御については後述する。次にフラグをクリアーして（ステップＳ８１）、ステップＳ７０に戻る。

ステップＳ７６において、ファンが高でなければ、ファンが低であるかの判断を行なう（ステップＳ７７）。ファンが低であると、ファンを低、ファン低ＬＥＤオン、ファン高ＬＥＤオフ、イオン電源オン、イオン作動信号オン、風向制御オンとする（ステップＳ７９）。次にフラグをクリアーして（ステップＳ８１）、ステップＳ７０に戻る。

ステップＳ７７において、ファンが低でなければ、待機モード１とする（ステップＳ７８）。待機モード１ではファンをオフ、ファン低ＬＥＤオフ、ファン高ＬＥＤオフ、イオン電源オフ、イオン作動信号オフ、風向きは変化無しとしている。そして、ステップＳ７０に戻る。

ステップＳ７２において、乗員が無しから有りになった場合は、フラグが高であるかの判断を行なう（ステップＳ７３）。フラグが高であったときは、ファンを高、ファン低ＬＥＤオフ、ファン高ＬＥＤオン、イオン電源オン、イオン作動信号オン、風向制御オンとする（ステップＳ８０）。次にフラグをクリアーして（ステップＳ８１）、ステップＳ７０に戻る。

ステップＳ７３において、フラグが高でない場合は、フラグが低であるかの判断を行なう（ステップＳ７４）。フラグが低であると、ファンを低、ファン低ＬＥＤオン、ファン高ＬＥＤオフ、イオン電源オン、イオン作動信号オン、風向制御オンとする（ステップＳ７９）。次にフラグをクリアーして（ステップＳ８１）、ステップＳ７０に戻る。

ステップＳ７４において、フラグが低でない場合は、待機モード１とする（ステップＳ７８）。そして、ステップＳ７０に戻る。

図８に示す制御フローによって、空気清浄装置１００の作動状況は図９に示す４つの状態を遷移する。すなわち、待機モード１（９０）、待機モード２（９１）、ファン低作動モード９４、ファン高作動モード９５である。スイッチ信号監視９３により、外部割込みのファンスイッチが押されることを監視して、ファンスイッチを押すごとに、待機モード１からファン低作動モード９４へ、ファン低作動モード９４からファン高作動モード９５へ、ファン高作動モード９５から待機モード１へと作動状態を遷移させる。乗員を検出しているときは、ファン状態をフラグが記録するため、乗員にとって快適な作動状態を直ぐに再現できる。また、待機モード２（９１）の状態のときは、外部割込みのファンスイッチが押されても、ファン低作動モード９４へは遷移させない。

図８及び図９で示すように制御手段は、ステップＳ７３、Ｓ７４において、乗員を検知したときに、作動状態メモリに記録された作動状態を再現するように、イオン発生器及び空気流れ発生手段をオンとする。乗員検出時に空気清浄をオンとするので、車内に乗員が戻ってきた場合など、車両用空気清浄装置の再操作をする煩わしさがなくなる。

次に図１０を参照して、風向作動制御について説明する。まず、ファンスイッチがオンか否かを判断する（ステップＳ１０１）。ファンスイッチがオフの場合には風向きは前回のままとして（ステップＳ１０８）、ステップＳ１００に戻る。ファンスイッチがオンの場合には、乗員検出があるかを判断する（ステップＳ１０２）。乗員が検出されない場合には、風向きは前回のままとして（ステップＳ１０８）、ステップＳ１００に戻る。乗員が検出された場合には、ドライバーのみが検出されたかを判断する（ステップＳ１０３）。ドライバーのみが検出された場合（ステックＳ１０５）、ドライバーを避けるように風向きを助手席側方向又はドライバーと助手との間の直線方向又は窓側方向にする。そしてステップＳ１００に戻る。

ステックＳ１０３において、ドライバーのみが検出されなかった場合、助手席側のみが検出されたか否かの判断を行う（ステップＳ１０４）。助手席側のみが検出された場合（ステップＳ１０６）には、助手を避けるように風向きをドライバー側又はドライバーと助手との間の直線方向又は窓側方向にする（ステップＳ１１０）。そしてステップＳ１００に戻る。

ステップＳ１０４において、助手席側のみが検出された場合、すなわち、ドライバーと助手が共に検出された場合には（ステップＳ１０７）、ドライバー及び助手を避けるように風向きをドライバーと助手との間の直線方向又は窓側方向にする（ステップＳ１１１）。そしてステップＳ１００に戻る。

図１０において、ドライバー側方向とは、最初に清浄空気を、フロントガラス、インパネ天面又はウインドウガラスの少なくともいずれか一つに当てた後、運転席を介して車内後方に送る方向である。助手席側方向とは、最初に清浄空気を、フロントガラス、インパネ天面又はウインドウガラスの少なくともいずれか一つに当てた後、助手席を介して車内後方に送る方向である。ドライバーと助手との間の直線方向とは、図２に示すように、最初に清浄空気を、フロントガラス、インパネ天面又はウインドウガラスの少なくともいずれか一つに当てた後、ドライバーと助手との間を介して車内後方に送る方向である。窓側方向とは、図３又は図４に示すように、最初にフロントガラス、インパネ天面又はウインドウガラスの少なくともいずれか一つに当てた後、ウインドウガラスと助手席との間若しくはウインドウガラスと運転席との間を介して車内後方に送る方向である。

図８〜図１０のように本実施形態に係る車両用空気清浄装置は、イオンを直ぐに消失させないように、乗員を避けて風向きを変更するので、イオンを含む清浄空気を車内全体に充満させることができる。これによりイオン効果を効率良く且つ充分に発揮させることができる。

次に図１１及び図１２を参照して、プラズマモードの切り替え制御について説明する。図１１はプラズマモードの切り替え制御のフロー図であり、図１２は各モードの状態遷移図である。

まず、イオン作動信号がオフからオンに変わったかを判断する（ステップＳ１２１）。イオン作動信号がオフからオンに変わった場合は、強制クリーンタイマーＴ_ＥＣ＝０として、タイマーＴ_ＥＣをスタートさせる（ステップＳ１２２）。次にイオン作動信号がオンであるかを判断する（ステップＳ１２３）。イオン作動信号がオンである場合、強制クリーンモードとする（ステップＳ１２４）。ここで強制クリーンモードとは、最初に強制的に陽イオンと陰イオンを同時に発生させるモードである。このモードにより除菌効果が得られると考えられる。

次に強制クリーンタイマーＴ_ＥＣが１５分以上となったか否かを判断する（ステップＳ１２５）。強制クリーンタイマーＴ_ＥＣが１５分以上となった場合は、イオンモードタイマーＴ_ＩＮ＝０として、タイマーＴ_ＩＮをスタートさせる（ステップＳ１２６）。次にイオン作動信号がオンであるかを判断する（ステップＳ１２７）。イオン作動信号がオンである場合、イオンモードとする（ステップＳ１２８）。ここでイオンモードとは陰イオンのみを発生させるモードである。このモードによりリフレッシュ効果が得られると考えられる。

次にイオンモードタイマーＴ_ＩＮが１５分以上となったか否かを判断する（ステップＳ１２９）。イオンモードタイマーＴ_ＩＮが１５分以上となった場合は、クリーンモードタイマーＴ_ＣＬ＝０として、タイマーＴ_ＣＬをスタートさせる（ステップＳ１３０）。次にイオン作動信号がオンであるかを判断する（ステップＳ１３１）。イオン作動信号がオンである場合、クリーンモードとする（ステップＳ１３２）。ここでクリーンモードとは陽イオンと陰イオンを同時に発生させるモードである。

次にクリーンモードタイマーＴ_ＣＬが１５分以上となったか否かを判断する（ステップＳ１３３）。クリーンモードタイマーＴ_ＣＬが１５分以上となった場合は、ステップＳ１２０に戻る。

ステップＳ１２１において、イオン作動信号がオフからオンに変わった場合でないときは、継続運転と判断し、ステップＳ１２６に進む。

ステップＳ１２３において、イオン作動信号がオンで無い場合には、イオン発生器をオフとする（ステップＳ１３４）。そしてステップＳ１２０に戻る。

ステップＳ１２５において、強制クリーンタイマーＴ_ＥＣが１５分未満の場合は、ステップＳ１２３に戻る。

ステップＳ１２７において、イオン作動信号がオンで無い場合には、イオン発生器をオフとする（ステップＳ１３４）。そしてステップＳ１２０に戻る。

ステップＳ１２９において、イオンモードタイマーＴ_ＩＮが１５分未満の場合は、ステップＳ１２７に戻る。

ステップＳ１３１において、イオン作動信号がオンで無い場合には、イオン発生器をオフとする（ステップＳ１３４）。そしてステップＳ１２０に戻る。

図１１に示す制御フローによって、空気清浄装置１００の作動状況は図１２に示す５つの状態を遷移する。すなわち、イオン発生器をオフとする待機モード１（１４０）、イオン発生器をオフとする待機モード２（１４１）、強制クリーンモード１４３、イオンモード１４４及びクリーンモード１４５である。スイッチ信号監視１４２によって、外部割込みのファンスイッチが押されることを監視し、ファンスイッチを押すごとに、イオンモード１４６から待機モード１４７へ、待機モード１４７からイオンモード１４６へと作動状態を遷移させる。ドアが開けられた場合には、イオンを発生させて得られる効果が薄くなることから、イオンモード１４６から待機モード１４７へ遷移させる。また、待機モード１（１４０）と待機モード２（１４１）とはドアの開閉状態により遷移させる。ここで、待機モード２（１４１）の状態のときは、外部割込みのファンスイッチが押されても、イオンモード１４６へは遷移させない。すなわち、ドアが開状態であるときはイオンの効果が薄い。したがって、ドアが開状態に加えて、さらにキースイッチがオフで、且つ、イオン発生器及び空気流れ発生手段がオフである条件を満たすときには、制御手段は空気清浄作動スイッチの受付けを無効とする。この制御により、バッテリ上がりを防止し、省動力を図ることができる。

図１１及び図１２では、強制クリーンモードを最初に行い、以後イオンモードとクリーンモードとを繰り返すこととしたが、最初に強制イオンモードを行い、以後クリーンモードとイオンモードとを繰り返しても良い。所定時間ごとに切り替え運転を行なうことで、除菌機能とリフレッシュ機能の両方を受けることが可能となる。本実施形態ではタイマーの基準時間を１５分に設定したが、本実施形態は１５分に限定されず、適宜変更することができる。ただし、切替時間が短すぎると、イオンのバランスを取りにくい。

次に本実施形態に係る車両用空気清浄装置１００の省力制御について、説明する。車両用バッテリから電源を取っていると、エンジンが停止状態で運転を続けるとバッテリに負担がかかる。またドア、サンルーフ、ウインドウが開けられたときのように車内が開放された場合は、空気清浄を運転する効果が薄くなる。したがって、車内の開放の有無に応じて省力運転を行なう。図１３は空気清浄装置の制御のフローの一例を示し、図１４は各モードの状態遷移図である。

まず、図１３を参照しては空気清浄装置の制御のフローを説明する。バッテリ電源がオフからオンにされたか否かの判断を行なう（ステップＳ１５１）。ここではエンジンは作動させていない。バッテリ電源がオフからオンにされた場合は、ドアが開であるか、サンルーフが開であるか、又はウインドウが開であるかを判断する（ステップＳ１５２）。これらが開である場合には、待機モード２とする（ステップＳ１６０）。待機モード２は、ファンがオフ、ファン低ＬＥＤがオフ、ファン高ＬＥＤがオフ、イオン電源がオフ、イオン作動信号がオフの状態である。そして、ステップＳ１５０に戻る。

ステップＳ１５２において、ドア、サンルーフ又はウインドウが開で無い場合には、待機モード１とする（ステップＳ１５９）。待機モード１は、ファンがオフ、ファン低ＬＥＤがオフ、ファン高ＬＥＤがオフ、イオン電源がオフ、イオン作動信号がオフの状態である。そして、ステップＳ１５０に戻る。

ステップＳ１５１において、バッテリ電源がオフからオンにされていない場合は、ドアが開であるか、サンルーフが開であるか、又はウインドウが開であるかを判断する（ステップＳ１５３）。これらが開である場合には、待機モード２とする（ステップＳ１６０）。そして、ステップＳ１５０に戻る。

ステップＳ１５３において、ドア、サンルーフ又はウインドウが開で無い場合は、ファンスイッチが押されたか否かを判断する（ステップＳ１５４）。ファンスイッチが押されていない場合は、ステップＳ１５０に戻る。

ステップＳ１５４において、ファンスイッチが押された場合は、ファンの風量が低であるか否かを判断する（ステップＳ１５５）。ファンの風量が低である場合は、ファンがオン、ファン低ＬＥＤがオン、ファン高ＬＥＤがオフ、イオン電源がオン、イオン作動信号がオンの状態として空気清浄装置を作動させる（ステップＳ１５７）。そして、ステップＳ１５０に戻る。

ステップＳ１５５において、ファンの風量が低で無い場合は、ファンの風量が高であるか否かを判断する（ステップＳ１５６）。ファンの風量が高である場合は、ファンがオン、ファン低ＬＥＤがオフ、ファン高ＬＥＤがオン、イオン電源がオン、イオン作動信号がオンの状態として空気清浄装置を作動させる（ステップＳ１５８）。そして、ステップＳ１５０に戻る。

ステップＳ１５６において、ファンの風量が高で無い場合は、待機モード１とする（ステップＳ１５９）。そして、ステップＳ１５０に戻る。

図１３で示すように、制御手段は、キースイッチがオフで、且つ、ドア、サンルーフ又は窓の少なくともいずれか一つが開いたときに、イオン発生器及び空気流れ発生手段をオフとする。車内が開放された場合には、イオン効果が充分に発揮できない状況となる。この制御によって空気清浄を非作動とすることにより、バッテリ上がりを防止し、省動力を図ることができる。

図１３に示す制御フローによって、空気清浄装置１００の作動状況は図１４に示す４つの状態を遷移する。すなわち、イオン発生器をオフとする待機モード１（１６１）、イオン発生器をオフとする待機モード２（１６２）、ファン低作動モード１６４又はファン高作動モード１６５である。スイッチ信号監視１６３によって、外部割込みのファンスイッチが押されることを監視し、ファンスイッチを押すごとに、待機モード１（１６１）からファン低作動モード１６４へ、ファン低作動モード１６４からファン高作動モード１６５へ、ファン高作動モード１６５から待機モード１（１６１）へと作動状態を遷移させる。ドア、サンルーフ又はウインドウが開とされた場合には、直ちに待機モード２（１６２）へ遷移させる。また、待機モード１（１６１）と待機モード２（１６２）とはドア、サンルーフ又はウインドウの開閉状態により遷移させる。図１４の制御では、ドア、サンルーフ又はウインドウが開のときは待機モード２（１６２）へ遷移させ、ドア、サンルーフ又はウインドウが閉のときは待機モード１（１６１）へ遷移させる。

ここで、待機モード２（１６２）の状態のときは、外部割込みのファンスイッチが押されても、ファン低作動モード１６４へは遷移させない。すなわち、ドアが開状態であるときはイオンの効果が薄い。したがって、ドアが開状態に加えて、さらにキースイッチがオフで、且つ、イオン発生器及び空気流れ発生手段がオフである条件を満たすときには、制御手段はファンスイッチ（空気清浄作動スイッチ）の受付けを無効とする。この制御により、バッテリ上がりを防止し、省動力を図ることができる。

一方、キースイッチがオン（エンジンが作動）であるか或いは乗員を検知しているとき、且つ、サンルーフ又は窓の少なくともいずれか一つが開状態であるとき、バッテリ上がりのおそれが少ないことから、操作性の観点から制御手段はファンスイッチ（空気清浄作動スイッチ）の受付けを有効としても良い。

図８〜図１４において、制御手段は、キースイッチがオフで、且つ、イオン発生器及び空気流れ発生手段がオフであるとき、待機モード１又は待機モード２とさせている。待機モード１又は待機モード２のときは、マイコン非作動状態とすることが好ましい。待機モード１であるときは、割込み信号によりマイコン作動状態に遷移させる。ここでいうマイコン作動状態とは、例えばファン低作動モード９４，１６４又は強制クリーンモード１４３である。空気清浄が非作動時であるときは、スタンバイ状態とすることで省動力を図ることができる。

なお、空気清浄装置にルームランプが備わっている場合には、操作性の観点から、ルームランプの点灯によりマイコン作動状態とし、制御手段はファンスイッチ（空気清浄作動スイッチ）の受付けを有効とすることが好ましい。

図８〜図１４において、説明の便宜上、待機状態１と待機状態２に複数の符号を付したが、待機状態１はそれぞれ共通であり、待機状態２についてもそれぞれ共通である。

本実施形態に係る車両用空気清浄装置の一形態を示す模式図である。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置から吹き出した清浄空気の車内での流れを示す概念図であり、（ａ）は車内後方から前方を見た図、（ｂ）は助手席をドア側から見た図、（ｃ）は車内を天井側から見た図である。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置から吹き出した清浄空気の車内での流れを示す概念図であり、（ａ）は車内後方から前方を見た図、（ｂ）は車内を天井側から見た図である。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置から吹き出した清浄空気の車内での流れを示す概念図であり、（ａ）は車内後方から前方を見た図、（ｂ）は車内を天井側から見た図である。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置の回路構成図の一例を示す。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置のシステム図の一例を示す。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置のブロック図の一例を示す。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置の制御のフロー図の一例を示す。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置の状態遷移図の一例を示す。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置の風向作動制御のフロー図の一例を示す。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置のプラズマモードの切り替え制御のフロー図の一例を示す。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置の各モードの状態遷移図の一例を示す。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置の制御のフローの一例を示す。 本実施形態に係る車両用空気清浄装置の各モードの状態遷移図の一例を示す。

符号の説明

１００，車両用空気清浄装置
１，ケース
２，空気吸入口
３，空気流れ発生手段
４，フィルタ
５，イオン発生器
６，ガイド
７，風向可変手段
８ａ，８ｂ，８ｃ、空気吹出口
９，制御手段
１０，車内空気
１１，車両用バッテリ
１２，乗員検出手段
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，清浄空気
１５，ランプ
３１，ランプ制御回路
３２，オン−オフ判定回路
３３，制御回路
３４，電源回路
３５，臭気判定部
３６，ランプスイッチ信号
３７，ファンスイッチ信号
３８，ＬＥＤ表示部（ファン部）
３９，ＥＣＵ
４０，ドア信号
４２，ドアスイッチ
４３，サンルーフスイッチ
４４，ウインドウスイッチ
４５，ファンスイッチ
４６，ランプスイッチ
４７，アース端子
４８，ＰｒＴｒ
４９，イオンのオン−オフ信号
５０，イオン発生器モード信号
５１，イオン電源
５３，ドライバー
６１，作動判定部
６２，ファン目標電圧演算部
６３，ファン駆動部
６４，イオン発生器作動モード判定部
６５，イオン発生器電源制御部
６６，イオン発生器モード信号出力部
６７，風向駆動部

Claims (9)

1. 車内天井に配置される空気吸入口及び空気吹出口と、
   該空気吸入口と該空気吹出口とを結ぶ空気通路と、
   該空気通路内に配置された空気流れ発生手段及び陽イオンと陰イオンの少なくともいずれか一方を発生させるイオン発生器と、
   前記空気吹出口から吹出す空気の風向きを変更する風向可変手段と、
   前記空気吹出口から吹出す空気の風向きを、前記風向可変手段によって乗員を避ける向きに変更する制御手段と、
   を有することを特徴とする車両用空気清浄装置。
2. 前記制御手段は、前記空気吹出口から吹出す空気の風向きを、運転手側ドアガラス、フロントガラス、インストルメンタルパネル天井又は助手席側ドアガラスの少なくともいずれか一つに向かう方向とすることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気清浄装置。
3. 前記制御手段は、着座センサ、シートベルトセンサ又は焦電センサの少なくともいずれか一つが出力した乗員位置信号を入力して、乗員を検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空気清浄装置。
4. 作動状態メモリを設け、前記制御手段は、乗員を検知したときに、前記作動状態メモリに記録された作動状態を再現するように前記イオン発生器及び前記空気流れ発生手段をオンとすることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の車両用空気清浄装置。
5. 前記制御手段は、キースイッチがオフで、且つ、ドア、サンルーフ又は窓の少なくともいずれか一つが開いたときに、前記イオン発生器及び前記空気流れ発生手段をオフとすることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の車両用空気清浄装置。
6. 前記制御手段は、キースイッチがオフで、且つ、前記イオン発生器及び前記空気流れ発生手段がオフであるとき、マイコン非作動状態とすることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の車両用空気清浄装置。
7. 前記制御手段は、キースイッチがオフで、且つ、前記イオン発生器及び前記空気流れ発生手段がオフで、且つ、ドアが開状態であるとき、空気清浄作動スイッチの受付けを無効とすることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載の車両用空気清浄装置。
8. 前記制御手段は、キースイッチがオンであるか或いは乗員を検知しているとき、且つ、サンルーフ又は窓の少なくともいずれか一つが開状態であるとき、空気清浄作動スイッチの受付けを有効とすることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は7に記載の車両用空気清浄装置。
9. 前記制御手段は、陽イオンと陰イオンとを同時に発生させるモードと、陰イオンのみを発生させるモードとを、所定時間ごとに交互に切り換えることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載の車両用空気清浄装置。

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