JP2017100556A - 空気質評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内のユーザーに対し空気中の微粒子の量を分かりやすく知らせることができる空気質評価装置を提供する。【解決手段】空気質評価装置は、車両の空調装置２のダクト３を通じて車室１内に送られる空気の質を評価し、その評価結果を報知する。同装置は、車室１に設けられている照明部６と、上記ダクト３内を流れる空気中の微粒子の量を検出するセンサ７と、そのセンサ７によって検出された微粒子の量に応じて上記照明部６の発光色を変える制御部と、を備える。同装置によれば、ダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量に応じて車室１内に設けられている照明部６の発光色が変わるため、その照明部６の発光色によって、ダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量を車室１内のユーザーに分かりやすく知らせることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、空気質評価装置に関する。

近年、大気中に含まれる微粒子（ＰＭ：Particulate matter）の人体への影響が懸念されており、車両においてもユーザーに対する微粒子の影響を考慮した空調装置を搭載することが提案されている。例えば特許文献１には、車室内の花粉量（微粒子の量）を花粉センサによって計測し、その計測された花粉量が所定量以上であるとき、空調装置における空気の吹き出し口から車室内のユーザーの顔付近に向けて空気を吹き付けることにより、ユーザーの口や鼻のまわりに付着した花粉を吹き飛ばす花粉モードを実施することが記載されている。こうした花粉モードを実施すれば、ユーザーが口や鼻のまわりに付着した花粉を吸い込みにくくなるため、ユーザーが上記花粉による影響を受けることを抑制できる。

特許第４７０６７７４号

ところで、空調装置のダクトを通じて車室内に送られる空気中にも花粉等の微粒子が含まれており、その微粒子への適切な対策を講じるためには、上記空気中にどれほどの微粒子が含まれているかをユーザーが把握できるようにすることが重要である。しかし、特許文献１では、花粉モードによってユーザーが口や鼻のまわりに付着した花粉（微粒子）を吸い込みにくくすることはできても、空調装置のダクトを通じて車室内に送られる空気中にどれほどの微粒子が含まれているかをユーザーは把握できない。従って、ユーザーが空調装置のダクトを通じて車室内に送られる空気中の微粒子についての適切な対策を講じることが難しくなる。

本発明の目的は、車室内のユーザーに対し空気中の微粒子の量を分かりやすく知らせることができる空気質評価装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する空気質評価装置は、車両の空調装置のダクトを通じて車室内に送られる空気の質を評価し、その評価結果を報知する。同装置は、車室に設けられている照明部と、上記ダクト内を流れる空気中の微粒子の量を検出するセンサと、そのセンサによって検出された微粒子の量に応じて上記照明部の発光色を変える制御部と、を備える。

この構成によれば、車両の空調装置のダクトを通じて車室内に送られる空気中の微粒子の量に応じて車室内に設けられている照明部の発光色が変わるため、その照明部の発光色によって、ダクトを通じて車室内に送られる空気中の微粒子の量を車室内のユーザーに分かりやすく知らせることができる。そして、車室内のユーザーは、照明部の発光色を視認することにより、ダクトを通じて車室内に送られる空気中の微粒子の量を把握することができる。

なお、上記ダクトとしては、空気の取り込み口を車外と車室内との間で切り換える切換部を備えるものとすることが考えられる。この場合、上記センサは、上記ダクトにおける上記切換部よりも下流側の部分を流れる空気中の微粒子の量を検出するものとすることが好ましい。

この構成によれば、車外の空気を空調装置のダクトに取り込んで同ダクトを通じて車室内に送る場合であれ、車室内の空気を空調装置のダクトに取り込んで同ダクトを通じて車室内に送る場合であれ、ダクトを通じて車室内に送られる空気中の微粒子の量をセンサによって検出することができる。

なお、上記空調装置としては、上記ダクトと繋がる吹き出し口から車室内に空気を送るものとすることが考えられる。この場合、上記照明部は、上記吹き出し口に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、車室内に空気を吹き出すための吹き出し口に上記照明部が設けられているため、その照明部の発光色をユーザーが視認したとき、同発光色が空気中の微粒子の量に対応したものであるとユーザーが認識しやすくなる。

また、上記空調装置としては、吹き出し口に空気の吹き出し方向を変化させるべく変位させることが可能な可動部材を設けたものとすることが考えられる。この場合、上記照明部は、上記可動部材に設けられて無線による給電を受けるとともに発光色を決定するための信号を無線によって受信するよう構成されていることが好ましい。

この構成によれば、上記照明部に対する給電が無線によって行われるとともに上記照明部における発光色を決定するための信号の受信が無線によって行われるため、それら給電及び信号の受信のための配線を照明部に接続する必要はない。従って、照明部が設けられている可動部材を変位させるとき、同可動部材の変位に伴って上記配線が絡まったり切断したりすることを回避できる。

また、上記制御部は、車室に設けられた起動ボタンが押されたとき、上記センサによって検出された微粒子の量に応じた発光色で上記照明部を発光させるよう構成されていることが好ましい。

この構成によれば、ユーザーが起動ボタンを押したとき、空調装置のダクトを通じて車室内に送られる空気中の微粒子の量に応じて、照明部の発光色が変えられるようになる。このため、起動ボタンが押されていないときには照明部の発光色を車室内の照明に適したものとすることができ、起動ボタンが押されていないときに上記空気中の微粒子の量に応じて照明部の発光色が変化して同変化をユーザーが煩わしく感じることは抑制される。

空気質評価装置が適用される車両の車室及び空調装置を示す略図。 センサにおける微粒子の検出構造を示す概略図。 空調装置のダクトと繋がるレジスタの構造を示す略図。 照明部及びセンサの電気的構成を示すブロック図。 センサの設置箇所の他の例を示す略図。

以下、空気質評価装置の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、車両には車室１の空調を行う空調装置２が設けられている。空調装置２のダクト３は、空気の取り込み口を車外と車室１内との間で切り換える切換部４を備えており、車室１内に空気を送り出す吹き出し口として機能するレジスタ５に繋がっている。そして、空調装置２は、車外もしくは車室１内からダクト３内に取り込んだ空気を加熱したり冷却したりして温度調整し、その温度調整後の空気をダクト３と繋がった上記レジスタ５を介して車室１内に送る。

車両には、空調装置２のダクト３を通じて車室１内に送られる空気の質を評価し、その評価結果を報知する空気質評価装置が搭載されている。この空気質評価装置は、車室１内の照明として多色ＬＥＤを発光させる照明部６と、空調装置２のダクト３内を流れる空気中の微粒子（例えばＰＭ２．５）の量を検出するセンサ７と、を備えている。上記照明部６は車室１に露出する上記レジスタ５に設けられており、上記センサ７はダクト３内における切換部４よりも下流側の部分に設けられている。

図２は、センサ７における微粒子の検出構造を概略的に示している。センサ７は、ファン等の駆動を通じて、矢印Ｙ１で示すようにダクト３（図１）を流れる空気を取り込む。センサ７は、取り込んだ空気の流れ方向（矢印Ｙ１方向）に対し鋭角をなす検出通路２１と、その検出通路２１を挟む両側のうち一方の片側（図２の下側）に位置する受光部２２と、もう一方の片側（図２の上側）に位置して上記受光部に向けて検出光を照射する照射部２３と、を有している。そして、センサ７に取り込まれた空気の一部は、検出通路２１を通過してからダクト３に戻される。

センサ７に取り込まれた空気中の微粒子のうち、比較的大きなものは慣性の関係から矢印Ｙ２で示すように回り込んで検出通路２１に入り込むことはできず、ＰＭ２．５のような比較的小さいもののみが矢印Ｙ２で示すように回り込んで検出通路２１に入り込む。そして、照射部２３から検出光が照射されると、その検出光のうち検出通路２１を通過する空気中の微粒子によって反射されない分が受光部２２によって受光される。センサ７は、受光部２２によって受光した検出光に基づき、ダクト３を通過する空気中の微粒子の量を検出する。

図３に示すように、レジスタ５には車室１に対する空気の吹き出し方向を変化させるべく変位させることが可能な可動部材８が設けられており、この可動部材８に上記照明部６が設けられている。なお、照明部６については、レジスタ５の可動部材８に設ける代わりに、照明部６における多色ＬＥＤの発光を車室１内のユーザーが視認しやすい位置、例えばレジスタ５における空気が吹き出される部分の周辺に設けることも可能である。

図４は、照明部６及びセンサ７の電気的構成を概略的に示している。
照明部６及びセンサ７はそれぞれ無線による電源９からの給電を受ける。詳しくは、電源９には送電部１０，１１が接続されている、一方、照明部６には送電部１０からの電力供給を受ける受電部１２が設けられるとともに、センサ７には送電部１１からの電力供給を受ける受電部１３が設けられている。そして、照明部６は送電部１０及び受電部１２を通じて無線による給電を受け、センサ７は送電部１１及び受電部１３を通じて無線による給電を受ける。

照明部６とセンサ７との間の信号の伝達は、センサ７に設けられた送信部１４から無線で送信された信号を照明部６に設けられた受信部１５で受信することによって行われる。センサ７は、検出した微粒子の量に応じた指令信号を生成する制御部１６を備えている。この指令信号は、照明部６の多色ＬＥＤの発光色を決定するための信号であって、送信部１４から送信される。一方、照明部６は、受信部１５を介して上記指令信号を取り込み、その指令信号に対応した発光色で多色ＬＥＤを発光させる。以上から分かるように、制御部１６は、センサ７によって検出された微粒子の量に応じて、照明部６における多色ＬＥＤの発光色を変えるためのものとして機能する。ちなみに、このときの多色ＬＥＤの発光色は、上記検出された微粒子の量が多くなるほど、寒色系の色から暖色系の色に段階的に変わってゆく。

この実施形態では、センサ７によって検出された微粒子の量に応じて照明部６の発光色を変えることは、車室１内に設けられた起動ボタン１７をユーザーが押したときに行われる。起動ボタン１７とセンサ７との間の信号の伝達は、起動ボタン１７に設けられた送信部１８から無線で送信された信号を、センサ７に設けられた受信部１９で受信することによって行われる。そして、起動ボタン１７は、ユーザーにより押されたとき、スタート信号を送信部１８から送信する。一方、制御部１６は、受信部１９を通じて上記スタート信号を受信すると、センサ７によって検出された微粒子の量に対応した指令信号を生成する。この指令信号は送信部１４から送信される。

次に、空気質評価装置の作用について説明する。
空調装置２が動作しているとき、切換部４によってダクト３の空気取り込み口が車外とされていれば、車外の空気がダクト３に取り込まれて温度調整された後にレジスタ５から車室１内に送られる。また、空調装置２が動作しているとき、切換部４によってダクト３の空気取り込み口が車室１内とされていれば、車室１内の空気がダクト３に取り込まれて温度調整された後にレジスタ５から再び車室１内に送られる。一方、ダクト３内に設けられたセンサ７は、そのダクト３内を流れる空気中の微粒子の量を検出する。

空調装置２が動作しているときにユーザーが起動ボタン１７を押すと、同起動ボタン１７の送信部１４からスタート信号が送信される。センサ７の制御部１６は、受信部１９を通じて上記スタート信号を受信すると、センサ７によって検出された微粒子の量に対応した指令信号を生成する。この指令信号は送信部１４から送信される。そして、照明部６は、受信部１５を介して上記指令信号を取り込み、その指令信号に対応した発光色で多色ＬＥＤを発光させる。そして、車室１内のユーザーは、照明部６（多色ＬＥＤ）の発光色を視認することにより、ダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量を把握する。

なお、照明部６は、ユーザーによって起動ボタン１７が押されていないときには多色ＬＥＤの発光色を車室１内の照明に適したものとする一方、空調装置２の動作時にユーザーによって起動ボタン１７が押されたときには上記指令信号に対応した発光色で多色ＬＥＤを発光させる。こうした指令信号に対応した発光色での多色ＬＥＤの発光は、予め定められた所定時間が経過するまで継続することが考えられる。そして、上記所定時間が経過した後には、照明部６における多色ＬＥＤの発光が、上記指令信号に対応した発光色での発光から、車室１内の照明に適した発光色での発光に切り換えられる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）空調装置２の動作時にユーザーが起動ボタン１７を押すと、ダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量に応じて照明部６（多色ＬＥＤ）の発光色が変わるため、その発光色によってダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量を車室１内のユーザーに分かりやすく知らせることができる。そして、車室１内のユーザーは、照明部６（多色ＬＥＤ）の発光色を視認することにより、ダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量を把握することができ、その微粒子についての適切な対策を講じることができる。

（２）ダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量を車室１内のユーザーに分かりやすく知らせるために、車室１内の照明として多色ＬＥＤを発光させる照明部６を利用している。このように既存の照明部６を利用することにより部品点数を削減することができる。

（３）センサ７は、ダクト３における切換部４よりも下流側の部分に設けられており、その部分を流れる空気中の微粒子の量を検出する。従って、車外の空気をダクト３に取り込んで同ダクト３を通じて車室１内に送る場合であれ、車室１内の空気をダクト３に取り込んで同ダクト３を通じて再び車室１内に送る場合であれ、ダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量を上記センサ７によって検出することができる。

（４）ダクト３は車室１内に空気を送り出す吹き出し口として機能するレジスタ５に繋がっており、そのレジスタ５に照明部６が設けられている。従って、起動ボタン１７を押したときの照明部６（多色ＬＥＤ）の発光色をユーザーが視認したとき、同発光色が空気中の微粒子の量に対応したものであるとユーザーが認識しやすくなる。

（５）照明部６は、レジスタ５の可動部材８に設けられているため、同可動部材８の変位に伴って同様に変位する。この照明部６に対する給電は無線により行われるとともに照明部６における指令信号の受信が無線によって行われるため、それら給電及び指令信号の受信のための配線を照明部６に接続する必要はない。従って、照明部６が設けられている可動部材８を変位させるとき、同可動部材８の変位に伴って上記配線が絡まったり切断したりすることを回避できる。

（６）起動ボタン１７が押されたときにダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量に応じて照明部６（多色ＬＥＤ）の発光色を変える一方、起動ボタン１７が押されていないときには照明部６（多色ＬＥＤ）の発光色が照明に適したものとされる。従って、起動ボタン１７が押されていないとき、すなわちユーザーが要求していないときに、上記空気中の微粒子の量に応じて照明部６の発光色が変化し、その変化をユーザーが煩わしく感じることを抑制できる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・図５に示すように、センサ７をダクト３外に設けるようにしてもよい。この場合、センサ７は、ダクト３に接続されたバイパス管２０に設けられる。そして、センサ７は、ダクト３を流れる空気の一部がバイパス管２０にバイパスして流れる際、その空気に含まれる微粒子の量を検出する。この場合、センサ７がダクト３内における空気の流れの抵抗となることを抑制できる。

・制御部１６をセンサ７に設ける代わりに照明部６に設けてもよい。この場合、センサ７は、検出した微粒子の量に対応した信号を、照明部６の多色ＬＥＤの発光色を決定するための信号として送信する。一方、照明部６は、上記微粒子の量に対応した信号を受信する。そして、照明部６に設けられた制御部１６は、上記微粒子の量に対応した信号に基づき指令信号を生成する。照明部６は、上記指令信号に対応した発光色で多色ＬＥＤを発光させる。

・起動ボタン１７が押されたときにダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量に応じて照明部６（多色ＬＥＤ）の発光色を変えるようにしたが、そうした発光色の変更を起動ボタン１７が押されたか否かに関係なく常に行うようにしてもよい。

・照明部６については、レジスタ５の可動部材８や空気が吹き出される部分の周辺に設けるようにしたが、レジスタ５における可動部材８よりもダクト３の内奥側に設けたり、車両の空調操作パネル、インストルメントパネル、又はステアリング等に設けたりしてもよい。

・照明部６に対する給電を無線ではなく有線で行うようにしてもよい。
・照明部６におけるセンサ７からの信号の受信を無線ではなく有線で行うようにしてもよい。

・センサ７に対する給電を無線ではなく有線で行うようにしてもよい。
・センサ７における起動ボタン１７からのスタート信号の受信を無線ではなく有線で行うようにしてもよい。

・センサ７は、ダクト３における切換部４よりも上流側の部分であって、車外に繋がる部分、もしくは車室１内に繋がる部分を流れる空気中の微粒子の量を検出するものであってもよい。この場合、ダクト３を通じて車室１内に送られる空気中の微粒子の量に応じて照明部６の発光色を変える際、ダクト３の空気取り込み口を車外側と車室１内側とのうち上記センサ７による微粒子の量の検出が行われる側に切り換えられるよう切換部４を動作させる。

・照明部６の発光色の変化として、寒色系の色と暖色系の色との間での変化を用いたが、これに代えて同一色における色の濃さの変化を用いるようにしてもよい。
・センサ７は、空気中の微粒子の量としてＰＭ２．５の量を検出するものとしたが、花粉等の他の微粒子の量を検出するものであってもよい。

１…車室、２…空調装置、３…ダクト、４…切換部、５…レジスタ、６…照明部、７…センサ、８…可動部材、９…電源、１０…送電部、１１…送電部、１２…受電部、１３…受電部、１４…送信部、１５…受信部、１６…制御部、１７…起動ボタン、１８…送信部、１９…受信部、２０…バイパス管、２１…検出通路、２２…受光部、２３…照射部。

Claims (5)

1. 車両の空調装置のダクトを通じて車室内に送られる空気の質を評価し、その評価結果を報知する空気質評価装置であって、
   前記車室に設けられている照明部と、
   前記ダクト内を流れる空気中の微粒子の量を検出するセンサと、
   前記センサによって検出された微粒子の量に応じて前記照明部の発光色を変える制御部と、
   を備える空気質評価装置。
2. 前記ダクトは空気の取り込み口を車外と車室内との間で切り換える切換部を備えており、前記センサは前記ダクトにおける前記切換部よりも下流側の部分を流れる空気中の微粒子の量を検出するものである請求項１記載の空気質評価装置。
3. 前記空調装置は前記ダクトと繋がる吹き出し口から前記車室内に空気を送るものであり、前記照明部は前記吹き出し口に設けられている請求項１又は２に記載の空気質評価装置。
4. 前記吹き出し口には空気の吹き出し方向を変化させるべく変位させることが可能な可動部材が設けられており、前記照明部は前記可動部材に設けられて無線による給電を受けるとともに発光色を決定するための信号を無線によって受信するよう構成されている請求項３に記載の空気質評価装置。
5. 前記制御部は、前記車室に設けられた起動ボタンが押されたとき、前記センサによって検出された微粒子の量に応じた発光色で前記照明部を発光させるよう構成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気質評価装置。

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