JP2009139348A - イオン濃度測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で電力消費量を抑えることができるイオン濃度測定器を提供する。
【解決手段】車両携帯機兼イオン濃度測定器１は、貫通孔２３を有するケース２と、貫通孔２３の側面に設けられ、正の電荷が帯電する正電極２１と、正電極２１と対向する貫通孔２３の他の側面に設けられた負電極２２と、ケース２内に設けられ、シェーク動作によって発生した加速度に基づいた電気信号を出力する加速度センサ２６と、加速度センサ２６から出力された電気信号に基づいて貫通孔２３を流れる大気の流量、及び正電極２１に帯電した電荷に基づいて大気中のマイナスイオン濃度を算出する制御部２００と、を備えて概略構成され、容易に大気中のマイナスイオン濃度を算出することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ケースに設けられた貫通孔を流れる大気の流量を加速度センサからの出力電圧に基づいて算出することで大気中のイオン濃度を測定するイオン濃度測定器に関する。

従来の技術として、筒形状を有するケースと、ケースに設けられ、一方部分より空気を吸引し他方部分にて排気する通風経路と、通風経路の他方部分に吸引方向に対して横向きに設けられた空気吸引用ファンと、この通風経路内面の一方面に設けられた帯電極と、その周囲、及びこの一方面における帯電極の対向面に設けられた反撥電極と、を備えた空気イオン測定器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この空気イオン測定器は、通風経路の他方部分に設けられた空気吸引用ファンによって、空気を通風経路の一方部分より吸引し、空気吸引用ファンを介して通風経路の他方部分から排気することができるので、測定に必要な空気の流量を確保することができ、帯電極に集められた電荷を変換した電圧、及び空気の流量に基づいて空気中のイオン濃度を測定することができる。
特開２００３−００４７８６号公報

しかし、従来の空気イオン測定器によると、ケース内に安定した空気の流量を確保するため、空気吸引用ファンが必要であることから、小型化が困難であり、また電力消費量が大きいという問題があった。

従って本発明の目的は、空気吸引用ファンを必要とせず、小型で電力消費量を抑えたイオン濃度測定器を提供することにある。

（１）本発明は上記目的を達成するため、貫通孔を有するケースと、前記貫通孔の側面に設けられ、正または負の電荷が帯電する帯電電極と、前記帯電電極と対向する前記貫通孔の他の側面に設けられた反発電極と、前記ケース内に設けられ、前記ケースに付加された加速度に基づいた電気信号を出力する加速度センサと、前記加速度センサから出力された前記電気信号に基づいて前記貫通孔を流れる大気の流量、及び前記帯電電極に帯電した電荷に基づいた出力電圧に基づいて前記大気中の正または負イオン濃度を算出する制御部と、を備えたことを特徴とするイオン濃度測定器を提供する。

上記した構成によれば、小型で電力消費量を抑えることができる。

（２）本発明は上記目的を達成するため、車両のエマージェンシーキーが挿入される貫通孔を有するケースと、前記ケースに設けられ、現在位置を検出する位置検出部と、前記現在位置を記憶する記憶部と、前記貫通孔の側面に設けられ、正または負の電荷に帯電する帯電電極と、前記帯電電極と対向する前記貫通孔の他の側面に設けられた反発電極と、前記ケース内に設けられ、前記ケースに付加された加速度に基づいた電気信号を出力する加速度センサと、前記加速度センサから出力された前記電気信号に基づいて前記貫通孔を流れる大気の流量、及び前記帯電電極に帯電した電荷に基づいた出力電圧に基づいて前記大気中の正または負イオン濃度を算出する制御部と、を備え、前記記憶部は、前記位置情報と共に前記大気中の前記正または負イオン濃度を記憶することを特徴とするイオン濃度測定器を提供する。

上記した構成によれば、小型で電力消費量を抑えることができ、さらにイオン濃度を測定した位置とイオン濃度を記憶することができる。

このような構成によれば、小型で電力消費量を抑えることができる。

以下に、本発明のイオン濃度測定器の実施の形態を図面を参考にして詳細に説明する。

[第１の実施の形態]
（車両携帯機兼イオン濃度測定器１の構成）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る車両携帯機兼イオン濃度測定器の上方図であり、図１（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る車両携帯機兼イオン濃度測定器の側面図であり、図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る図１（ａ）のＢ―Ｂ線断面図であり、図２（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る図１（ｂ）のＡ―Ａ線断面図である。本発明のイオン濃度測定器を車両の携帯機としての車両携帯機兼イオン濃度測定器１に搭載した場合について説明する。携帯機とは、一例として、メカニカルキーを利用することなく、通信によって車両のドアの施解錠やエンジンの始動・停止が行えるものである。

イオン濃度測定器としての車両携帯機兼イオン濃度測定器１は、樹脂または金属で形成され、貫通孔２３を有するケース２と、ケース２の側面に設けられ、測定されたイオン濃度の高低に応じて点灯状態を変更する発光部としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）２０と、貫通孔２３の側面に設けられた帯電電極としての正電極２１と、正電極２１と対向する貫通孔２３の他の側面に設けられ、接地された反発電極としての負電極２２と、後述する加速度センサと、後述する制御部と、を備えて概略構成されている。

本実施の形態における車両携帯機兼イオン濃度測定器１は、大気中の負イオン（以下マイナスイオンと記述）の単位体積当たりの負イオン濃度（以下マイナスイオン濃度と記述）を測定することが可能であるが、帯電電極を負電極２２とし、反発電極を正電極２１とし、後述する電源側に接続される電極を入れ替えることで、大気中の正イオン（以下プラスイオンと記述）の単位体積当たりの正イオン濃度（以下プラスイオン濃度と記述）を測定することができる。これらの切換は、ケース２に切換スイッチを設けて切換えるようにしても良く、これに限定されない。

また車両携帯機兼イオン濃度測定器１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ケース２に設けられた後述する貫通孔２３に挿入され、一例として、車両のドアを施解錠することができるエマージェンシーキー３を有しており、貫通孔２３には、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、貫通孔２３の断面長手方向の一方側面に正電極２１が、他方側面に負電極２２が、それぞれ平行に設けられている。さらに貫通孔２３の下部側面には、測定スイッチ２５が設けられており、エマージェンシーキー３が貫通孔２３から抜かれたとき、測定スイッチ２５はオン状態となり、車両携帯機兼イオン濃度測定器１はイオン測定を開始する。また、エマージェンシーキー３が貫通孔２３に挿入されているとき、測定スイッチ２５はオフ状態となり、車両携帯機兼イオン濃度測定器１は、イオン濃度測定を終了（または待機）するように構成されている。

（電子回路部２４の構成）
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る電子回路部のブロック図である。電子回路部２４は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ケース２内部に設けられている。なお、車両の携帯機としての機能を示す部分については省略している。

電子回路部２４は、上記したＬＥＤ２０、正電極２１、負電極２２及び測定スイッチ２５と、ケース２に付加された加速度に基づいた電気信号を出力する加速度センサ２６と、正電極２１に対して正の電荷を供給する電源２７と、測定スイッチ２５のオン・オフに基づいて制御部２００によって制御され、正電極２１に対する帯電の開始・停止を切換える帯電スイッチ２８と、後述する制御部２００と、を備えて概略構成されている。電源２７は、一例として、電池または蓄電池である。

（制御部２００について）
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るイオン濃度の測定状況を示した概略図である。大気中のマイナスイオン濃度の測定は、図４に示すように、車両携帯機兼イオン濃度測定器１に対して、一例として、図４に示す矢印の方向にシェーク（Ｓｈａｋｅ）動作を行い、貫通孔２３に大気を送り込むことによって行われる。

制御部２００は、上記した測定スイッチ２５のオン・オフに基づいたマイナスイオン濃度測定の開始・停止の制御に加えて、加速度センサ２６から出力された電気信号に基づいて貫通孔２３に送り込まれた大気の流量を算出し、また算出した大気の流量と正電極２１に帯電した電荷を変換した出力電圧とに基づいて単位体積当たりのマイナスイオン濃度を算出する。この単位体積当たりのマイナスイオン濃度の算出方法は、一例として、ゲルディエン法（ゲルジェン法）に基づいて行われる。また、制御部２００は、しきい値を有しており、測定したイオン濃度をしきい値と比較することで、ＬＥＤ２０の点灯状態を変更する。

（エマージェンシーキー３の構成）
エマージェンシーキー３は、図２（ｂ）に示すように、操作部３０と、図示しない側面に溝を有し、車両のキーシリンダに挿入することでＩＤの照合を行うことができる挿入部３１と、挿入部３１を車両携帯機兼イオン濃度測定器１の貫通孔２３に挿入したとき、貫通孔２３の上部と下部から雨水等の浸入を防止するパッキン３２と、を備えて構成されている。

（動作）
以下に、第１の実施の形態における車両携帯機兼イオン濃度測定器１の動作を図１〜図４を参照し、図５のフローチャートに従って詳細に説明する。

測定者は、マイナスイオン濃度を測定したい位置において車両携帯機兼イオン濃度測定器１からエマージェンシーキー３を抜き、マイナスイオン濃度の測定を開始する（Ｓ１）。

このとき、制御部２００は、貫通孔２３からエマージェンシーキー３が抜かれたことによる測定スイッチ２５からの信号を受信し、電源２７及び帯電スイッチ２８を制御して、正電極２１に所定の電荷を帯電させる（Ｓ２）。

測定者は、貫通孔２３に送り込まれる大気の流量が測定に必要な量に達するまで、図４に示すように、車両携帯機兼イオン濃度測定器１に対してシェーク動作を行う。このとき制御部２００は、一例として、加速度センサ２６から出力される電気信号の積分値（加速度の方向が正負交互になるため）と貫通孔２３の体積から連続的に大気の流量を算出し（Ｓ３）、測定に必要な流量が確保されたとき、正電極２１に帯電する電荷を変換した出力電圧に基づいて、ゲルディエン法によってマイナスイオン濃度を算出する（Ｓ４）。なお、制御部２００は、測定に必要な大気の流量が確保されたことを示すため、一例として、ＬＥＤ２０を点滅させても良く、これに限定されない。

測定者は、ＬＥＤ２０の点灯状況の変化を確認してシェーク動作を終了する。

制御部２００は、算出したマイナスイオン濃度を、記憶するしきい値と比較し、比較した結果に基づいてマイナスイオン濃度が高いときは、図１（ｂ）に示す「Ｈ」の位置にあるＬＥＤ２０を点灯させ、マイナスイオン濃度が低いときは、「Ｌ」の位置にあるＬＥＤ２０を点灯させ、「Ｈ」と「Ｌ」のおよそ中間のマイナスイオン濃度のときは、「Ｈ」と「Ｌ」の中間のＬＥＤ２０を点灯させる（Ｓ５）。

測定者は、車両携帯機兼イオン濃度測定器１の側面に表示されたＬＥＤ２０の点灯状態を確認することで、現在いる位置のマイナスイオン濃度を測定することができ、エマージェンシーキー３を貫通孔２３に挿入することで、測定スイッチ２５がオフになり、制御部２００は、帯電スイッチ２８をオフにして、測定を終了する。

（効果）
上記した第１の実施の形態によれば、貫通孔２３に大気を送り込むための電動ファンを必要としないので、小型化が可能になり、また電力消費を抑えることができる。車両の携帯機に搭載されているので、容易にマイナス（またはプラス）イオン濃度を測定することができる。

[第２の実施の形態]
（車両携帯機兼イオン濃度測定器１の構成）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る電子回路部のブロック図である。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同一の構成及び機能を有する部分については共通の符号を付すものとし、説明は省略するものとする。

車両携帯機兼イオン濃度測定器１は、第１の実施の形態に比べ、図６に示すように、位置検出部としてのＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）２９ａ、通信部２９ｂ及び記憶部２９ｃを電子回路部２４に備えた構成となっている。

ＧＰＳ２９ａは、全地球測位システムと呼ばれ、人工衛星を利用して車両携帯機兼イオン濃度測定器１が地球上のどこにあるのかを正確に割り出し、位置情報を生成することができる。

通信部２９ｂは、車両携帯機兼イオン濃度測定器１と後述する車両４の通信部４５との間の通信を可能にし、イオン濃度の測定結果と測定した位置の位置情報とを車両４に送信する。

記憶部２９ｃは、ＧＰＳ２９ａで生成した位置情報をその位置のイオン濃度と関連付けて記憶する。

（車両４の構成）
車両４は、車両４に搭載された電子機器及び各種センサ等を制御する制御部４０と、ＧＰＳ機能を利用して車両４の現在位置、及び目的地までの道順等を表示部４３に表示させるナビゲーションシステム４１と、ナビゲーションシステム４１の操作部４２と、表示部４３と、各種データを記憶する記憶部４４と、車両携帯機兼イオン濃度測定器１の通信部２９ｂと通信を行う通信部４５と、を備えて概略構成されている。

（動作）
以下に、第２の実施の形態における車両携帯機兼イオン濃度測定器１の動作を図６を参照しながら詳細に説明する。なお、イオン濃度の測定については、第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略し、第１の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。

測定者は、イオン濃度を測定したい位置において車両携帯機兼イオン濃度測定器１からエマージェンシーキー３を抜き、シェーク動作を行ってイオン濃度の測定を開始する。

制御部２００は、ＧＰＳ２９ａを制御して、測定開始位置の位置情報を生成する。続いて、制御部２００は、マイナスイオン濃度を算出し、算出したマイナスイオン濃度と測定開始位置の位置情報を関連付けて記憶部２９ｃに記憶させる。なお、マイナスイオン濃度は、数値でも良いし、上記した「Ｈ」及び「Ｌ」等を示すデータでも良くこれに限定されない。

測定を終えた測定者が車両４に戻ったとき、車両携帯機兼イオン濃度測定器１の通信部２９ｂと車両４の通信部４５とで通信を行い、制御部２００は、通信部２９ｂを介して記憶部２９ｃに記憶されたマイナスイオン濃度と測定開始位置の位置情報とを車両４に送信する。

車両４の制御部４０は、通信部４５を介して受信したマイナスイオン濃度と測定開始位置の位置情報を記憶部４４に記憶させる。

測定者は、一例として、操作部４２を介して車両４に搭載されたナビゲーションシステム４１を操作し、知りたい過去のマイナスイオン濃度の測定地点を選択する。車両４の制御部４０は、選択された測定地点におけるマイナスイオン濃度を記憶部４４から読出し、ナビゲーションシステム４１の表示部４３に表示する。測定者は、これらの操作を繰り返すことによって、過去に測定を行った測定地点におけるマイナスイオン濃度を知ることができる。

（効果）
上記した第２の実施の形態によれば、車両４に測定したマイナスイオン濃度と測定した位置の位置情報を送信し、記憶部４４に記憶させることができるので、測定者は、容易に過去に測定した測定地点におけるマイナスイオン濃度を確認することができる。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。

（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る車両携帯機兼イオン濃度測定器の上方図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る車両携帯機兼イオン濃度測定器の側面図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る図１（ａ）のＢ―Ｂ線断面図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る図１（ｂ）のＡ―Ａ線断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電子回路部のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るイオン濃度の測定状況を示した概略図である。 本発明の第１の実施の形態に係るフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る電子回路部のブロック図である。

符号の説明

１…車両携帯機兼イオン濃度測定器、２…ケース、３…エマージェンシーキー、４…車両、２０…ＬＥＤ、２１…正電極、２２…負電極、２３…貫通孔、２４…電子回路部、２５…測定スイッチ、２６…加速度センサ、２７…電源、２８…帯電スイッチ、２９ａ…ＧＰＳ、２９ｂ…通信部、２９ｃ…記憶部、３０…操作部、３１…挿入部、３２…パッキン、４０…制御部、４１…ナビゲーションシステム、４２…操作部、４３…表示部、４４…記憶部、４５…通信部、２００…制御部

Claims (6)

1. 貫通孔を有するケースと、
   前記貫通孔の側面に設けられ、正または負の電荷が帯電する帯電電極と、
   前記帯電電極と対向する前記貫通孔の他の側面に設けられた反発電極と、
   前記ケース内に設けられ、前記ケースに付加された加速度に基づいた電気信号を出力する加速度センサと、
   前記加速度センサから出力された前記電気信号に基づいて前記貫通孔を流れる大気の流量、及び前記帯電電極に帯電した電荷に基づいた出力電圧に基づいて前記大気中の正または負イオン濃度を算出する制御部と、
   を備えたことを特徴とするイオン濃度測定器。
2. 前記制御部は、前記反発電極に前記正の電荷を帯電させたとき、前記帯電電極が帯電した前記貫通孔を流れる前記大気の前記正の電荷に基づいて前記正イオン濃度を算出し、前記反発電極に前記負の電荷を帯電させたとき、前記帯電電極が帯電した前記貫通孔を流れる前記大気の前記負の電荷に基づいて前記負イオン濃度を算出することを特徴とする請求項１に記載のイオン濃度測定器。
3. 前記ケースは、車両の携帯機であり、
   前記貫通孔は、前記車両のエマージェンシーキーが挿入されることを特徴とする請求項１に記載のイオン濃度測定器。
4. 前記ケースは、側面に発光部が設けられ、
   前記制御部は、前記発光部を制御し、点灯状態によって前記イオン濃度を前記発光部に表示させることを特徴とする請求項１に記載のイオン濃度測定器。
5. 車両のエマージェンシーキーが挿入される貫通孔を有するケースと、
   前記ケースに設けられ、現在位置を検出する位置検出部と、
   前記現在位置を記憶する記憶部と、
   前記貫通孔の側面に設けられ、正または負の電荷に帯電する帯電電極と、
   前記帯電電極と対向する前記貫通孔の他の側面に設けられた反発電極と、
   前記ケース内に設けられ、前記ケースに付加された加速度に基づいた電気信号を出力する加速度センサと、
   前記加速度センサから出力された前記電気信号に基づいて前記貫通孔を流れる大気の流量、及び前記帯電電極に帯電した電荷に基づいた出力電圧に基づいて前記大気中の正または負イオン濃度を算出する制御部と、
   を備え、
   前記記憶部は、前記位置情報と共に前記大気中の前記正または負イオン濃度を記憶することを特徴とするイオン濃度測定器。
6. 前記イオン濃度測定器は、車両と通信を行う通信部を有し、
   前記制御部は、前記通信部を介して前記記憶部の記憶内容を前記車両に搭載されたナビゲーションシステムに対して送信を行うことを特徴とする請求項５に記載のイオン濃度測定器。

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