JP2007008399A - 車両用酸素富化空気供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者が意識して所定の疲労判定テストを実施する必要がなく、運転中の疲労度に応じて酸素富化空気を車室に供給することができ、また、大掛かりな装置が不要な車両用酸素富化空気供給装置を提供する。
【解決手段】 酸素富化空気供給装置は、車室内空気又は車室外空気を通過させる空気経路と、空気経路を通過する空気から酸素富化空気を生成させる酸素富化空気生成器と、空気経路に設けられて酸素富化空気を車室に供給する送出手段とを備える。運転者による車両操作部分の操作回数を検知する操作回数検知手段と、操作回数が所定値以上であるか否かを判定する操作回数判定手段と、操作回数判定手段により操作回数が所定値以上であると判定された場合に送出手段を駆動させる駆動手段とを具備する
【選択図】 図２

Description

この発明は、運転者の疲労度に応じて車室に酸素富化空気を供給する車両用酸素富化空気供給装置に関する。

この種の車両用酸素富化空気供給装置として、光源を点滅させると共に点滅周波数を可変させ、光源の点滅が認識できなくなる時点で運転者がスイッチ操作し、その時点の周波数であるフリッカー値を記憶しておき、このフリッカー値を始業時のフリッカー値と比較し、所定値以上の低下があった場合に疲労と判定して酸素富化空気を所定時間供給する装置が考えられている（特許文献１参照）。
特開平７−１０１２３５号公報

しかしながら、上述の構成にあっては、光源の点滅を認識させるフリッカーテストを被験者である運転者が意識して行う必要があるため、運転中においては、運転者の疲労度に応じた酸素富化空気の供給ができないものであり、また、フリッカーテストを行うための設備が必要となり、装置自体が大掛かりなものとなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、運転者が意識して所定の疲労判定テストを行う必要がなく、運転中の疲労度に応じて酸素富化空気を車室に供給することができ、また、大掛かりな装置が不要な車両用酸素富化空気供給装置を提供することを主たる課題としている。

上記課題を達成するために、この発明に係る車両用酸素富化空気供給装置は、車室内空気又は車室外空気を通過させる空気経路と、前記空気経路に設けられ、この空気経路を通過する空気から酸素富化空気を生成させる酸素富化空気生成器と、前記空気経路に設けられて前記酸素富化空気を車室に供給する送出手段とを備える構成において、運転者による車両操作部分の操作回数を検知する操作回数検知手段と、前記操作回数が所定値以上であるか否かを判定する操作回数判定手段と、前記操作回数判定手段により前記操作回数が所定値以上であると判定された場合に前記送出手段を駆動させる駆動手段とを具備することを特徴としている（請求項１）。

ここで、車両操作部分の操作回数とは、ブレーキペダルや、クラッチペダル、アクセルペダル等の踏み込み回数や、シフトチェンジレバーによるシフトチェンジ回数等、運転者が運転中に操作する操作部分の操作回数を意味する。また、送出手段は、コンプレッサや、真空ポンプ、送風機などで構成するとよい。

したがって、上述の構成においては、操作回数検知手段によって運転者による車両操作部分の操作回数が検知され、操作回数判定手段によりこの操作回数が所定値以上であると判定された場合には、駆動手段により送出手段が駆動するので、運転者は自身が意識して疲労度を判定するテストを行う必要がなく、体を動かした回数に応じて疲労度が推定され、体を動かした回数が多いときに酸素富化空気が車室に供給されることとなる。

上述した構成は、車両操作部分の操作回数に応じて、酸素富化空気生成器により生成される酸素富化空気の酸素濃度および送出手段の送出能力の少なくとも一方を変更する動作状態変更手段をさらに具備するようにしてもよい（請求項２）。
このような構成においては、車両操作部分の操作回数が多いほど、酸素富化空気生成器から発生する酸素富化空気の酸素濃度を高めたり、送出手段による送出能力を大きくすることが可能となり、車両操作部分の操作回数から推定される疲労度に応じて酸素富化空気の供給状態を変えることが可能となる。

また、上述した構成は、送出手段を駆動してから所定時間経過した後に停止させる停止手段をさらに具備するようにしてもよい（請求項３）。
このような構成を採用することで、高濃度酸素が必要とされている時にのみ送出手段をしばらく駆動させ、それ以外の時に停止させておくことができるので、車両の電源を不必要に使用することがなくなる。

以上述べたように、この請求項１に係る発明によれば、運転者による車両操作部分の操作回数が所定値以上である場合に送出手段を駆動するようにしたので、運転者の動作量が多いときに自動的に酸素富化空気を車室に供給することが可能となり、運転者自身による疲労度判定テストの実施が不要となる。また、格別な疲労度判定テストを行う装置が不要となるので、大掛かりな装置が不要となり、簡易な構成で対応することが可能となる。

請求項２に係る発明によれば、車両操作部分の操作回数に応じて、酸素富化空気生成器により生成される酸素富化空気の酸素濃度および送出手段の送出能力の少なくとも一方が変更されるので、操作回数から推定される疲労度に応じて酸素富化空気の供給状態を変更することが可能となる。

請求項３に係る発明によれば、駆動された送出手段は所定時間経過した後に停止されるので、不必要に送出手段を駆動させて酸素富化空気を生成することがなく、車両の電源に対する負荷を必要以上に高めることを避けることが可能となる。

以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。

図１において、車両に搭載される酸素富化空気供給装置１の構成例が示され、この酸素富化空気供給装置１は、筐体２内に車室内空気を通過させる空気経路３を形成し、この空気経路３内に、通過空気から酸素富化空気を生成させる酸素富化空気生成器４と、この酸素富化空気生成器４で生成された酸素富化空気を車室へ送出する例えば送風機５からなる送出手段とを有して構成されている。

酸素富化空気生成器４は、図示しない酸素選択透過フィルタ等を通過させて通過空気中の窒素を分離し、酸素富化空気を形成するもので、酸素が取り去られた窒素富化空気を排気ダクト６を介して車室外に排出し、酸素富化空気のみを空気経路３へ戻すように構成されており、例えば、特開昭５９−２１２６３２号公報などに示される装置等が利用可能である。

コントロールユニット１０は、図示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）等を備えると共に、送風機５を駆動制御する駆動回路等を有して構成され、例えばブレーキペダルの踏み込みなどで代表される車両操作部分の操作がなされた場合に発生する車両操作信号１１、エンジンを起動、停止させるイグニッションスイッチからの信号（ＩＧＮ ＳＷ 信号）１２、送風機５が稼動している場合（ＦＡＮ ＯＮの場合）に出力されるＦＡＮ ＯＮ信号１３等が入力され、これら信号に基づき、メモリに与えられた所定のプログラムにしたがって各種入力信号を処理し、送風機５のオンオフや回転速度、酸素富化空気生成器４で生成される酸素富化空気の濃度等を制御するようにしている。

図２において、酸素富化空気供給装置１の制御動作例がフローチャートとして示され、以下、このフローチャートに基づき、酸素富化空気供給装置１の制御動作例を説明する。ここで示す制御動作例は、所定の初期設定を経て実行されるもので、コントロールユニット１０は、ステップ２０において、イグニッションスイッチ信号に基づき、イグニッションスイッチが投入（ＩＧＮ ＯＮ）されてエンジンが稼動状態にあるか否かを判定し、ステップ２２において、ＦＡＮ ＯＮ 信号に基づき、送風機５が稼動（ＦＡＮ ＯＮ）状態にあるか否かを判定し、イグニッションスイッチが投入されてエンジンが稼動している状態にあるが、送風機５が稼動していないと判定された場合には、ステップ２４において、車両操作部分を操作して車両操作信号の入力があったか否かを判定し、車両操作信号の入力がないと判定された場合には、運転者による動作がないため、酸素富化空気を供給する必要がなく、格別な処理を行わずにこのルーチンを抜ける。これに対して、車両操作信号の入力があると判定された場合には、ステップ２６へ進み、車両操作信号の入力が初回であるか否かを判定する。このステップ２６において、車両操作信号の入力が初回であると判定された場合には、車両操作信号の入力回数のカウントを開始し（ステップ２８）、車両操作信号の入力が初回でないと判定された場合には、車両操作信号の入力回数のカウント値（運転者が体を動かした回数）が所定値以上であるか否かを判定する（ステップ３０）。

このカウント値の判定ステップにより、運転者の動作量から疲労度合いを推定しているもので、カウント値が所定値未満であれば、疲労度合いが小さいと推定することができるので、酸素富化空気の供給は必要でなく、逆にカウント値が所定値以上であれば、疲労度合いが大きいと推定することができるので、酸素富化空気を供給する必要性が高い。

そこで、このステップ３０において、カウント値が所定値に満たない場合には、送風機５の駆動を行わずにこのフローを抜け、カウント値が所定値以上であると判定された場合には、運転者の疲労度合いが大きくなっていると推定されることから、送風機５の稼動を開始（ＦＡＮ ＯＮ）し（ステップ３２）、車両操作信号の入力回数をカウントするカウンタをクリアにし（ステップ３４）、送風機５が駆動してからの計時を開始する（タイマをスタートさせる：ステップ３６）。

このようにして、送風機５が駆動すると、ステップ２２においてこの状態が判定され、これを受けてステップ３８において、タイマー値が所定値以上であるか否か（送風機５を駆動し始めてから所定時間が経過したか否か）を判定する。タイマー値が所定値に達していない場合には、送風機５の稼動状態を維持させ、タイマー値が所定値以上に達した場合には（送風機５が駆動してから所定時間が経過した場合には）、送風機５を停止（ＦＡＮ ＯＦＦ）させ（ステップ４０）、タイマーをクリアにする（ステップ４２）。

また、エンジンを停止させるためにイグニッションスイッチをＯＦＦにした場合には、ステップ２０の判定処理において、ステップ４４へ進み、送風機５を停止（ＦＡＮ ＯＦＦ）させ、それと同時に車両操作信号の入力回数をカウントするカウンタをクリアにする（ステップ４６）と共にタイマーをクリアにする（ステップ４８）。

したがって、上述のような制御により、運転者による車両操作部分の操作回数が所定の回数以上となった場合には、運転者の疲労が蓄積された状態にあり、リフレッシュ又は運転に集中させる要請が強いことから、酸素富化空気が車室に供給されることとなる。このため、運転者が意識的に疲労度テストを行う必要はなく、運転者の動作量が多くなった場合に自動的に酸素富化空気が車室に供給されるので、大掛かりな装置が不要となり、簡易な構成で対応することが可能となる。

また、上述の構成においては、高濃度酸素が必要とされる運動力が多い状況下でのみ、酸素富化空気が所定時間供給されるので、車両の電源に対する負荷を必要以上に高めることを避けることが可能となる。

図３において、上記構成の変形例が示されている。
この例において、前記構成例と異なる点を中心に説明すると、この例では、ステップ ３０においてカウント値が所定値以上であると判定された場合に、車両操作信号の入力回数をカウントするカウンタをクリアにせず、タイマー値が所定値以上に達するまで記憶しておき、ステップ３８においてタイマー値が所定値に達していないと判定された場合には、ステップ５０へ進み、このカウント値が大きいほど、送風機５の送風能力、及び、酸素富化空気生成器４により生成される酸素富化空気の酸素濃度の少なくともいずれか一方が大きくなるように変化させるようにしている。そして、ステップ３８において、タイマー値が所定値以上になったと判定された場合に、送風機５を停止（ＦＡＮ ＯＦＦ）させ、カウンタをクリアにすると共にタイマーをクリアにする（ステップ４４〜４８）。
尚、他の処理は、前記構成例と同様であるので、同一処理に同一符号を付して説明を省略する。

したがって、このような例においては、前記構成例と同様の作用効果が得られることに加え、車両操作部分の操作回数が多いほど送風機５の送風能力、及び、酸素富化空気生成器４により生成される酸素富化空気の酸素濃度の少なくとも一方が大きくなるので、車両操作部分の操作回数（運転者の動作量）から推定される運転者の疲労度に応じて酸素富化空気の供給状態を変更することが可能となる。

尚、上述した各構成例においては、運転者が運転中に操作する車両操作部分としてブレーキペダルの例を挙げたが、クラッチペダル又はアクセルペダルの踏み込み回数や、シフトチェンジレバーによるシフトチェンジ回数等に置き換えてもよく、また、これら車両操作部分の２以上の操作回数の合計で送風機５の稼動の有無や、送風機５の送風能力、酸素富化空気生成器４により生成される酸素富化空気の酸素濃度等を変化させてもよい。

さらに、上述の構成例においては、酸素富化空気を車室に送出する手段として、酸素富化空気生成器４の上流側に設けられた送風機５を用いたが、送風機５は、酸素富化空気生成器４の下流側に設けられるものであっても、酸素富化空気生成器４と一体的に設けられるものであってもよく、また、コンプレッサや、真空ポンプなどで代替させるようにしてもよい。さらにまた、上述の構成においては、空気経路３を通過する空気を車室内空気としたが、車室外空気を通過させ、その空気を利用して酸素富化空気を生成するようにしてもよい。

図１は本発明に係る車両用酸素富化空気供給装置の構成例を示す図である。 図２は、図１で示す車両用酸素富化空気供給装置のコントロールユニットによる制御動作例を示すフローチャートである。 図３は、図１で示す車両用酸素富化空気供給装置のコントロールユニットによる他の制御動作例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 酸素富化空気供給装置
３ 空気経路
４ 酸素富化空気生成器
５ 送風機
１０ コントロールユニット

Claims (3)

1. 車室内空気又は車室外空気を通過させる空気経路と、前記空気経路に設けられ、この空気経路を通過する空気から酸素富化空気を生成させる酸素富化空気生成器と、前記空気経路に設けられて前記酸素富化空気を車室に供給する送出手段とを備える車両用酸素富化空気供給装置において、
   運転者による車両操作部分の操作回数を検知する操作回数検知手段と、
   前記操作回数が所定値以上であるか否かを判定する操作回数判定手段と、
   前記操作回数判定手段により前記操作回数が所定値以上であると判定された場合に前記送出手段を駆動させる駆動手段と
   を具備することを特徴とする車両用酸素富化空気供給装置。
2. 前記車両操作部分の操作回数に応じて、前記酸素富化空気生成器により生成される酸素富化空気の酸素濃度および前記送出手段の送出能力の少なくとも一方を変更する動作状態変更手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の車両用酸素富化空気供給装置。
3. 前記送出手段を駆動してから所定時間経過した後に停止させる停止手段をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２記載の車両用酸素富化空気供給装置。

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