JP2021014142A - 情報提供装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両乗員に対して、貯留部内の排気凝縮水を適切な時期に適切な場所で排出することを促す情報提供装置を提供する。【解決手段】内燃機関と、該内燃機関から排出された排気中のＣＯ２を回収するＣＯ２回収装置と、を備える車両の乗員に情報を提供するための情報提供装置２であって、情報を表示する表示部２２と、ＣＯ２回収装置において排気中のＣＯ２を回収する過程で生じる排気中の水分が凝縮した排気凝縮水を貯留する貯留部内の排気凝縮水量と貯留部内の排気凝縮水を排出することが可能な施設の場所とを表示部２２に表示させるように構成されたＨＭＩ処理部２６と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は情報提供装置に関する。

特許文献１には、排気中のＣＯ_２（二酸化炭素）を選択的に分離して回収するＣＯ_２分離回収システムが開示されている。

特開２０１２−２３６１２３号公報

地球温暖化の原因となるＣＯ_２が外気に排出されるのを抑制するために、内燃機関から排出された排気中のＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収装置を車両に搭載することが考えられる。車両にＣＯ_２回収装置を搭載して内燃機関から排出された排気中のＣＯ_２を回収する場合、ＣＯ_２の回収効率の観点等から排気を冷却することが望ましく、そうすると、ＣＯ_２回収装置において排気中のＣＯ_２を回収する過程で排気中の水分が凝縮した凝縮水（以下「排気凝縮水」という。）が生成されることになる。

一方で排気中には、硫黄酸化物や窒素酸化物などの水を酸性化させる原因となる物質（以下「酸性物質」という。）が含まれている場合がある。そのため、強制的に排気を冷却すると酸性物質が凝縮水に取り込まれ易くなる場合がある。その場合、排気凝縮水は酸性を示す傾向があり、このような酸性の排気凝縮水を車外に排出するのは地球環境にとって望ましい行為と言えない。また、酸性の排気凝縮水を車両走行中に車外に排出すると、車両の金属部品に酸性の排気凝縮水が付着して金属腐食を招くおそれもある。

したがって、排気凝縮水に関しては、車内に設けたタンクなどの貯留部に一旦貯留しておき、例えば排気凝縮水用の専用の受水槽が存在するような適切な場所で貯留部内の排気凝縮水の排出を行うようにすることが望ましい。しかしながらそうすると、貯留部内の排気凝縮水量が満水になったときには、排気中のＣＯ_２の回収を一旦停止する必要があるが、従来の車両では、車両乗員に対して、貯留部内の排気凝縮水を適切な時期に適切な場所で排出することを促すことができないという問題点があった。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、車両の乗員に対して、貯留部内の排気凝縮水を適切な時期に適切な場所で排出することを促すことを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、内燃機関と当該内燃機関から排出された排気中のＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収装置とを備える車両の乗員に情報を提供するための情報提供装置が提供される。情報提供装置は、情報を表示する表示部と、ＣＯ_２回収装置において排気中のＣＯ_２を回収する過程で生じる排気中の水分が凝縮した排気凝縮水を貯留する貯留部内の排気凝縮水量と、貯留部内の排気凝縮水の排出が可能な施設の場所と、を表示部に表示させるように構成された処理部と、を備える。

本発明のこの態様によれば、貯留部内の排気凝縮水量と、貯留部内の排気凝縮水を排出することが可能な施設の場所と、を表示部に表示させることができるので、車両の乗員に対して、貯留部内の凝縮水を排出する時期や場所を判断するための情報を提供することができる。そのため、車両の乗員に対して、貯留部内の排気凝縮水を適切な時期に適切な場所で排出することを促すことができる。

図１は、本発明の一実施形態による車両の概略構成図である。 図２は、本発明の一実施形態によるＣＯ_２回収装置の概略構成図である。 図３は、本発明の一実施形態によるＨＭＩ装置の概略構成図である。 図４は、本発明の一実施形態によるＨＭＩ装置のＨＭＩ処理部で実行される各種の処理の内容を示した機能ブロック図である。 図５は、本発明の一実施形態による情報提供処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

図１は、本発明の一実施形態による車両１０の概略構成図である。

図１に示すように、本実施形態による車両１０は、ＣＯ_２回収装置１と、情報提供装置の一例であるＨＭＩ（Human Machine Interface）装置２と、を備える。以下、図２から図４を参照して、ＣＯ_２回収装置１及びＨＭＩ装置２の詳細について説明する。

まず図２を参照して、ＣＯ_２回収装置１の詳細について説明する。図２は、本実施形態によるＣＯ_２回収装置１の概略構成図である。

ＣＯ_２回収装置１は、車両１０の例えばラゲッジスペース内に格納される。本実施形態では、車両１０は内燃機関（図示せず）を備えており、ＣＯ_２回収装置１は、内燃機関から排気管１１内に排出された排気中のＣＯ_２を回収することができるように構成される。ＣＯ_２回収装置１による排気中のＣＯ_２の回収方法は特に限られるものではないが、例えば以下で説明するような物理吸着法や物理吸収法、化学吸収法、深冷分離法などが挙げられる。

物理吸着法は、例えば活性炭やゼオライトなどの固体吸着剤と排気とを接触させることによってＣＯ_２を固体吸着剤に吸着させ、加熱（又は減圧）することによって固体吸着剤からＣＯ_２を脱離させて回収する方法である。

物理吸収法は、ＣＯ_２を溶解させることが可能な吸収液（例えばメタノールやエタノール）と排気とを接触させて高圧・低温下で物理的にＣＯ_２を吸収液に吸収させ、加熱（又は減圧）することによって吸収液からＣＯ_２を回収する方法である。

化学吸収法は、ＣＯ_２を選択的に溶解させることが可能な吸収液（例えばアミン）と排気とを接触させることで化学反応によってＣＯ_２を吸収液に吸収させ、加熱することによって吸収液からＣＯ_２を解離させて回収する方法である。

深冷分離法は、排気を圧縮、冷却してＣＯ_２を液化させ、液化させたＣＯ_２を選択的に蒸留させることによってＣＯ_２を回収する方法である。

本実施形態では、排気中のＣＯ_２の回収方法として物理吸着法を採用し、固体吸着剤としてのゼオライトに排気中のＣＯ_２を吸着させて回収することができるようにＣＯ_２回収装置１を構成している。

具体的には図２に示すように、本実施形態によるＣＯ_２回収装置１は、気体導入口５１ａと、気体排出口５１ｂと、気体導入口５１ａ及び気体排出口５１ｂを連通する気体流通路５１と、ラジエータ４１と、冷却水循環通路４２と、気体流通路５１上に配置される熱交換部５２及び吸着部５５と、貯留部５３と、液体排出口５４ａと、貯留部５３及び液体排出口５４ａを連通する液体流通路５４と、ＣＯ_２取出口５６ａと、吸着部５５及びＣＯ_２取出口５６ａを連通する回収通路５６と、ＣＯ_２センサ５７と、水位センサ５８と、を備える。

気体導入口５１ａは、ＣＯ_２回収装置１内の気体流通路５１にＣＯ_２を含む気体を導入するための入口である。本実施形態では気体導入口５１ａは、排気管１１を流れる排気を気体導入口５１ａから気体流通路５１に導入することができるように、連結管１２を介して排気管１１に接続されている。気体導入口５１ａから気体流通路５１に導入された排気は、気体流通路５１を流れて最終的に気体排出口５１ｂから排出される。

ラジエータ４１は、冷却水入口部４１ａと、コア部４１ｂと、冷却水出口部４１ｃと、を備え、冷却水入口部４１ａから導入された高温の冷却水を、コア部４１ｂにおいて例えば空気などの低温の気体との熱交換によって冷却して冷却水出口部４１ｃから排出する。

冷却水循環通路４２は、ラジエータ４１から排出された冷却水を、ＣＯ_２回収装置１に導入された排気を冷却するために熱交換部５２に供給した後、ラジエータ４１に戻して循環させるための通路である。冷却水循環通路４２は、一端部がラジエータ４１の冷却水入口部４１ａに接続され、他端部がラジエータ４１の冷却水出口部４１ｃに接続されている。

熱交換部５２は、気体流通路５１及び冷却水循環通路４２にそれぞれ接続されており、気体流通路５１を流れる排気と冷却水循環通路４２を流れる冷却水との間で熱交換を行って、気体流通路５１を流れる排気、すなわちＣＯ_２回収装置１内に導入された排気を冷却することができるように構成されている。

貯留部５３は、熱交換部５２で排気を冷却することによって生じた排気凝縮水を貯留する。貯留部５３内の排気凝縮水は、液体流通路５４上に設けられた常閉式の開閉弁５４ｂが開かれたときに、液体流通路５４を介して液体排出口５４ａからＣＯ_２回収装置１の外部に排出される。

吸着部５５は、その内部に熱交換部５２によって冷却された排気を導入することができるように、熱交換部５２よりも下流側の気体流通路５１に接続される。吸着部５５は、その内部に固体吸着剤としてのゼオライトを有しており、気体流通路５１を介して吸着部５５の内部に導入された排気中のＣＯ_２を吸着する。吸着部５５によってＣＯ_２が吸着されてＣＯ_２濃度が低減された排気は、吸着部５５よりも下流側の気体流通路５１を流れて気体排出口５１ｂから外気に排出される。

回収通路５６は、吸着部５５の固体吸着剤に吸着されたＣＯ_２をＣＯ_２取出口５６ａから回収するための通路である。本実施形態では、回収通路５６を介して吸着部５５を加熱しつつ吸着部５５を減圧することで、固体吸着剤に吸着されたＣＯ_２を固体吸着剤から脱離させ、脱離させたＣＯ_２を、回収通路５６を介して吸着部５５から吸い出してＣＯ_２取出口５６ａから回収するようにしている。なお、必要に応じて回収通路５６に開閉弁を設けて二酸化炭素の回収時にのみ開閉弁を開くようにしてもよい。

ＣＯ_２センサ５７は、熱交換部５２と吸着部５５との間の気体流通路５１に設けられて、吸着部５５に導入される排気の流量及び排気中のＣＯ_２濃度を検出する。本実施形態では、このＣＯ_２センサ５７によって検出された排気流量及びＣＯ_２濃度に基づいて、吸着部５５に吸着されたＣＯ_２の量、すなわち、車両１０によって回収されたＣＯ_２の量（以下「ＣＯ_２回収量」という。）を算出している。

水位センサ５８は、貯留部５３に設けられ、貯留部５３内の排気凝縮水の量（以下「排気凝縮水量」という。）を検出する。

次に、図３を参照して、ＨＭＩ装置２の詳細について説明する。図３は、本実施形態によるＨＭＩ装置２の概略構成図である。

ＨＭＩ装置２は、ドライバ等の車両１０の乗員（以下「車両乗員」という。）との間で情報のやり取りを行うための装置であって、現在位置検出部２１と、表示部２２と、操作部２３と、入力部２４と、ＨＭＩ記憶部２５と、ＨＭＩ処理部２６と、を備える。本実施形態によるＨＭＩ装置２は、車両１０に予め搭載された装置であるが、これに限らず、例えば車両乗員が所持する携帯端末であってもよい。

現在位置検出部２１は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信する受信機と、ＧＰＳ信号に基づいてＨＭＩ装置２の位置（経度及び緯度）を算出する演算回路と、を備える。現在位置検出部２１は、ＧＰＳ信号に基づいて算出したＨＭＩ装置２の位置を、車両１０の現在位置とする。そして、現在位置検出部２１は、車両１０の現在位置データを含む現在位置信号を生成して出力する。

表示部２２は、車両乗員が視認できる位置に配置された情報表示画面を備える。情報表示画面は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの各種のディスプレイである。表示部２２は、ＨＭＩ処理部２６から出力された信号（例えば、後述する情報表示信号）に応じた情報（例えば、文字情報や画像情報）を情報表示画面に表示させる。

操作部２３は、車両乗員が入力操作を行うための操作器を備える。操作器は、例えば情報表示画面上に配置されたタッチパネルや、情報表示画面の周りなどに配置された各種の物理的な操作ボタンなどである。操作部２３は、車両乗員の入力操作に応じた操作信号を生成して出力する。

入力部２４は、車両１０に搭載された各種のセンサなどからの出力信号をＨＭＩ装置２に入力するための端子を備える。本実施形態では、入力部２４には水位センサ５８の出力信号が入力される。なおＨＭＩ装置２が携帯端末であるときは、例えば入力部２４を近距離無線通信装置として、水位センサ５８の出力信号を受信できるようにすればよい。

ＨＭＩ記憶部２５は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、光記録媒体、又は半導体メモリ等の記憶媒体を有し、ＨＭＩ処理部２６において実行される各種のコンピュータプログラムやＨＭＩ処理部２６において使用される各種のデータ（例えば、地図データなど）を記憶する。

ＨＭＩ処理部２６は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。ＨＭＩ処理部２６は、ＨＭＩ記憶部２５に記憶されているコンピュータプログラムに基づいて各種の処理を実行する。ＨＭＩ処理部２６は、複数のコンピュータプラグラムを並列に実行できる。以下、図４を参照してＨＭＩ処理部２６において実施される各種の処理について説明する。

図４は、ＨＭＩ処理部２６において実行される各種の処理の内容を示した機能ブロック図である。

ＨＭＩ処理部２６は、信号取得部２６１と、情報表示処理部２６２と、排気凝縮水量算出部２６３と、を備える。ＨＭＩ処理部２６が備えるこれらの各部は、ＨＭＩ処理部２６が有するプロセッサ上で実行されるプログラムによって実装される機能モジュールである。

信号取得部２６１は、現在位置検出部２１から出力された現在位置信号を取得して情報表示処理部２６２に転送する。また信号取得部２６１は、操作部２３から出力された操作信号を取得して情報表示処理部２６２に転送する。また信号取得部２６１は、入力部２４から入力された水位センサ５８の出力信号を取得して排気凝縮水量算出部２６３に転送する。

情報表示処理部２６２は、操作信号が転送されてくると、操作信号の内容に応じて、当該操作信号の内容に応じた情報（例えば、車両乗員が情報表示画面への表示を要求した情報）を情報表示画面に表示するための信号（以下「情報表示信号」という。）などを生成する。そして情報表示処理部２６２は、情報表示信号を生成したときは、情報表示信号を表示部２２に出力して情報表示信号の内容に応じた情報を情報表示画面に表示させる。

排気凝縮水量算出部２６３は、水位センサ５８の出力信号に基づいて排気凝縮水量を算出する。

図５は、ＨＭＩ装置２のＨＭＩ処理部２６において実施される本実施形態による情報提供処理の一例を示すフローチャートである。ＨＭＩ処理部２６は、本ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実行する。

ステップＳ１において、ＨＭＩ処理部２６は、貯留部５３内の排気凝縮水量、及び貯留部５３内の排気凝縮水を排出することが可能な施設（以下「排出施設」という。）の場所に関する情報（以下「排気凝縮水関連情報」という。）の表示要求フラグＦが０に設定されているか否かを判定する。排気凝縮水関連情報の表示要求フラグＦは、後述するステップＳ２において、車両乗員による排気凝縮水関連情報の表示要求（すなわち排気凝縮水関連情報を表示部２２に表示する要求）があると判定されているときに１に設定されるフラグであって、初期値は０に設定される。ＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の表示要求フラグＦが０であればステップＳ２の処理に進む。一方でＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の表示要求フラグＦが１であればステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ２において、ＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の表示要求があるか否かを判定する。具体的にはＨＭＩ処理部２６は、操作部２３を介して車両乗員によって排気凝縮水関連情報の表示を要求する入力操作が行われ、操作部２３から当該入力操作に応じた操作信号が転送されてきたか否かを判定する。ＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の表示要求があると判定した場合は、ステップＳ３の処理に進む。一方でＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の表示要求がないと判定した場合は、本処理を終了する。

ステップＳ３において、ＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の表示要求フラグＦを１に設定する。

ステップＳ４において、ＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の非表示要求があるか否かを判定する。具体的にはＨＭＩ処理部２６は、操作部２３を介して車両乗員によって排気凝縮水関連情報の表示を表示部２２から消去する入力操作が行われ、操作部２３から当該入力操作に応じた操作信号が転送されてきたか否かを判定する。ＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の非表示要求があると判定した場合は、ステップＳ８の処理に進む。一方でＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の非表示要求がないと判定した場合は、ステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５において、ＨＭＩ処理部２６は、現在位置信号を取得して車両１０の現在位置を特定し、ＨＭＩ記憶部２５に記憶された地図データを参照して現在位置周辺に存在する排気凝縮水の排出施設を検索する。排出施設は、例えば排気凝縮水用の専用の受水槽などを備えるガソリンスタンドや商業施設とすることができる。また例えば、災害時などには、排気凝縮水を生活用水として利用することができるように、学校や公園、病院などの指定避難場所を排出施設とすることもできる。

ステップＳ６において、ＨＭＩ処理部２６は、水位センサ５８の出力信号を取得して貯留部５３内の排気凝縮水量を算出する。

ステップＳ７において、ＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報（すなわち、検出した貯留部５３内の排気凝縮水量、及び検索した排出施設に関する情報）を含む情報表示信号を生成して表示部２２に出力し、検出した貯留部５３内の排気凝縮水量、及び検索した排出施設に関する情報を表示部２２に表示させる。

ステップＳ８において、ＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の表示要求フラグＦを０に戻す。

ステップＳ９において、ＨＭＩ処理部２６は、排気凝縮水関連情報の表示を表示部２２から消去するための情報表示信号を生成して表示部２２に出力し、表示部２２に表示されていた排気凝縮水関連情報を表示部２２から消去する。

以上説明した本実施形態によれば、内燃機関と当該内燃機関から排出された排気中のＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収装置１とを備える車両１０の乗員に情報を提供するためのＨＭＩ装置２（情報提供装置）が、情報を表示する表示部２２と、ＣＯ_２回収装置１において排気中のＣＯ_２を回収する過程で生じる排気中の水分が凝縮した排気凝縮水を貯留する貯留部５３内の排気凝縮水量と貯留部５３内の排気凝縮水を排出することが可能な施設の場所とを表示部２２に表示させるように構成されたＨＭＩ処理部２６と、を備える。

これにより、貯留部５３内の排気凝縮水量と、貯留部５３内の排気凝縮水の排出が可能な施設の場所と、を表示部２２に表示させることができるので、車両１０の乗員に対して、貯留部５３内の排気凝縮水を排出する時期や場所を判断するための情報を提供することができる。そのため、車両１０の乗員に対して、貯留部５３内の排気凝縮水を適切な時期に適切な場所で排出することを促すことができる。

また、酸性の排気凝縮水が車外に無造作に排出されるのを抑制できると共に、酸性の排気凝縮水が車両１０の金属部品に付着して当該金属部品を腐食させてしまうのを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば上記の実施形態において、操作部２３を介して車両乗員が車両１０の目的地を入力していた場合には、排気凝縮水の排出施設を検索する際に、走行ルート上の適切な排出施設（例えば、現在の排気凝縮水量から逆算して貯留部５３が満水になる前に排気凝縮水を排出することが可能な地点に存在する排出施設など）のみを表示するようにしてもよいし、又は、走行ルート上の適切な排出施設をそれ以外の排出施設よりも強調して表示するようにしてもよい。

また上記の実施形態において、車両１０を外部サーバと互いに通信できるように構成し、車両１０の現在位置を外部サーバに送信し、外部サーバで排気凝縮水の排出施設を検索させてその検索結果を車両１０に送信させるようにしてもよい。

また上記の実施形態において、貯留部５３内の排気凝縮水量のみを表示部２２に表示させるようにしてもよい。

１ ＣＯ_２回収装置
２ ＨＭＩ装置（情報提供装置）
１０ 車両
２２ 表示部
２６ ＨＭＩ処理部（処理部）

Claims (1)

1. 内燃機関と前記内燃機関から排出された排気中のＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収装置とを備える車両の乗員に情報を提供するための情報提供装置であって、
   情報を表示する表示部と、
   前記ＣＯ_２回収装置において排気中のＣＯ_２を回収する過程で生じる排気中の水分が凝縮した排気凝縮水を貯留する貯留部内の排気凝縮水量と、前記貯留部内の排気凝縮水を排出することが可能な施設の場所と、を前記表示部に表示させるように構成された処理部と、
   を備える情報提供装置。

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