JP2021041015A - 車内浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザによる車両の使用に合わせて車両の居室を効率的に浄化する車内浄化装置を提供する。【解決手段】 ここに開示される車内浄化装置１は、車両５０の室内に備えられ、紫外線を発光する発光部１２を備える紫外線発光器１０と、室内の清浄化処理が可能なタイミングを検知するセンサ２０と、紫外線発光器１０とセンサ２０とに通信可能に接続された制御装置３０と、を備える。制御装置３０は、センサ２０が清浄化処理が可能なタイミングを検知したとき、発光部１２を所定時間発光させるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車内浄化装置に関する。

従来より、車両、航空機、船舶等の室内の空気を、薬剤を使用せずに浄化することができる空気清浄装置が知られている（例えば、特許文献１，２等参照）。特許文献１には、天井に向けて紫外線を出射する紫外線出射部を備え、乗員がキャビン内で通常の活動を行う際に乗員の身体に紫外線が照射するのを防止するため、キャビン内に紫外線遮蔽物や紫外線吸収物を備えることが開示されている。また、特許文献２には、帯電微粒子水を発生する静電霧化装置を備え、車内空間の清浄化を行う車内空間清浄化システムが開示されている。

特開２０１８−００７８０４号公報 特開２０１０−０７６５２９号公報

ところで、近年になって、個人が車両を所有することなく、登録されたユーザ間で複数の車両を共同で利用することができるカーシェアリングサービスが急速に普及してきている。このカーシェアリングサービスは、高額な車両の購入費用や維持費用を削減できるだけでなく、車両の走行時間や走行距離の低減にも寄与し、環境負荷の低減との観点からも注目される新しい車両の利用形態である。このカーシェアリングサービスでは、インターネットを利用して予約が取れれば、無人のカーステーションで車両の貸出と返却とができ気軽に利用できるという利点がある。しかしながら、その反面、カーシェアリングサービスで提供される車両は、定期的なメンテナンスが行われるものの、日常的な清掃についてはユーザの自主性に任せているのが実情である。また車両を所有するユーザにとっても、日常的な清掃は負担となり得る。

ここに開示される技術は、ユーザによる車両の使用に合わせて車両の居室を効率的に浄化する車内浄化装置を提供することにある。

ここに開示される車内浄化装置は、車両の室内に備えられ、紫外線を発光する発光部を備える紫外線発光器と、室内の清浄化処理が可能なタイミングを検知するセンサと、紫外線発光器と上記センサとに通信可能に接続された制御装置と、を備える。上記制御装置は、上記センサが清浄化処理が可能なタイミングを検知したとき、上記発光部を発光させるように構成されている。制御装置と発光部とは、室内の所定の位置にのみ紫外線を照射できるように構成されていることが好ましい。

このような車内浄化装置によると、例えば、センサが清浄化処理に適したタイミングを判断または検知する。また、センサは、清浄化処理に適した場所を判断または検知する。制御装置は、これらのセンサの判断に基づき、紫外線発光装置の発光部を適切に発光させる。これにより、清浄化処理が必要なタイミングで、必要な個所に対して、紫外線を選択的に照射することができる。このことにより、効率的に車内を清浄化することができる。また、紫外線を必要な箇所に必要な時間だけ照射するため、省エネルギーで高い効果が得られる浄化処理を行うことができる。また、清浄化処理が不要な箇所には紫外線を照射しないことで、車内装備品の劣化を抑制することができる。

一実施形態に係る車内浄化装置の構成を説明する概略図である。 一実施形態に係る紫外線発光装置の構成を説明する平面図である。 一実施形態に係る車内浄化装置の構成を説明するブロック図である。

以下、適宜図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、本発明の実施に必要な事柄（例えば、紫外線発光装置、センサ、および車両の動作原理やその構成等）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明する。各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は、実際の寸法関係を反映するものではない。

図１は、本実施形態に係る車内浄化装置１を備えた車両５０を側面から見た断面概略図である。図２は、車両の居室の天井を室内から見上げた様子を示す概略図である。この車内浄化装置１は、紫外線発光器１０と、センサ２０と、制御装置３０と、を備える。図中の矢印は、車両５０の前方Ｆと車両の後方Ｒｒとを示す。ただし、車内浄化装置１の各部の配置や設置態様はこの例に何ら限定されない。

車両５０は、車輪を備えていて陸上を走るものを広く一般に包含する。このような車両５０としては、原動機付自転車、自動二輪車、自動車、軽車両、バス、鉄道車両等であってよい。また、車両５０は、その動力源によっては制限されず、例えば、ガソリンエンジン車、ディーゼルエンジン車、電気自動車、燃料電池車、水素自動車、ハイブリッド車等であってよい。さらに車両５０は、利用形態等にも制限されず、マイカー、レンタカー、シェアカー、乗合車両、コネクテッドカー等であってよい。例えば、車両５０が、人や物を載せる部分として一定の空間である室（へや）を有する車両や、この室が車体によって外部から区画可能な車両、個人によって所有されず多数の人が利用するシェアカー等である場合は、ここに開示される技術の作用効果がより好適に発揮されるために好ましい。また、窓ガラスを備える車両であって、窓ガラスにＵＶカット処理が施されている車両についても、ここに開示される技術の作用効果がより明瞭に発揮されるために好ましい。なお、本技術は、車両５０ではないが、居室を備える航空機や船舶等に対しても好ましく適用できる点において、車両を乗り物と読み替えてよいことは言うまでもない。

以下、車両５０が図１に示す自動車（例えばシェアカー）である場合を例にして本技術について説明する。カーシェアリングサービスのプロバイダによっては、例えば、会員カードを車両５０に設けられたカードリーダにかざすことで、車両のドアロックの解除と施錠とを行うシステムが採用されている。会員カードによるドアロックの施錠と解除は、利用料金の精算に利用することから、車両の貸出時と返却時とに略等しい。したがって、車内浄化装置１は、例えば、車両５０のドアロックが解除されたことで、一のユーザによる車両５０利用が開始されたことを検知し、車両５０のドアロックが施錠されたことで、一のユーザによる車両５０利用が完了したことを検知することができる。本実施形態の車両５０は、一般的な車種のシェアカーであって、外観がいわゆるボックス型の車体を備えている。車両５０は、車体パネルと図示しないドア等とによって、その内部に外部と区画された居室空間を備えている。居室空間の前方には、運転席および助手席が備えられ、居室空間の後方には後部座席が備えられている。

紫外線発光器１０は、紫外線（ultraviolet：ＵＶ）を発光する装置である。紫外線発光器１０は、紫外線を発生することができる発光部１２を備えている。紫外線発光器１０は、車両５０の室内に備えられている。紫外線発光器１０は、図示しない駆動源（典型的には、電源）などに接続されるとともに、制御装置３０に通信可能に接続されている。この紫外線発光器１０から紫外線を照射することで、紫外線に晒された室内の気体や照射面に対して殺菌処理や消臭処理といった浄化処理を施すことができる。

本実施形態の紫外線発光器１０は、複数（図３ではＮ_１個、Ｎ_１は自然数。）の発光部１２を備えている。本実施形態の紫外線発光器１０は、車両５０の室内の天井に備えられている。紫外線発光器１０の発光部１２は、天井の周縁に沿って、天井を囲むようにライン状に備えられている。ただし、紫外線発光器１０の大きさ、形状、設置位置、設置数等はこれに限定されない。例えば、紫外線発光器１０は、運転席、助手席および後部座席の上方等にルームランプ等とともに設置してもよい。この場合、通常の車両利用時には、紫外線発光器１０は室内蛍光灯として利用され、その後の清浄化処理時には紫外線発光器１０として機能しうるために好ましい。また紫外線発光器１０は、車両５０の室内の電飾発光器等とともに設置してもよい。紫外線発光器１０は、浄化処理が必要となり得る箇所に紫外線を照射できるように、任意の位置に設置してもよい。発光部１２の形状は制限されず、例えば、球状のランプであってもよいし、管状のランプであってもよい。

また、発光部１２は、後述する清浄化処理の対象ごとに、その対象に紫外線を照射するために使用される発光部１２として、グループ化されていてもよい。一つの発光部１２は、複数の清浄化処理の対象に清浄化処理を施すために用いられてよい。換言すると、一つの発光部１２は、複数の対象の清浄化処理用の光源として、複数のグループに帰属され得る。紫外線は、波長が大凡１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光であって、可視光線より波長が短く軟Ｘ線より波長が長い不可視光線の電磁波である。しかしながら、紫外線発光器１０は、紫外線を発生できる限り、例えば可視光等の紫外線以外の光を発生させるものであってよい。例えば、紫外線発光器１０は、紫外線を発生していることが視認できるように、紫外線とともに可視光線を発生させるように構成されていてもよい。

発光部１２が発生させる紫外線の波長は、波長が２００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の近紫外線や、波長１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の遠紫外線（真空紫外線などともいう）、波長１０ｎｍ以上１２１ｎｍ以下の極紫外線等であってよい。しかしながら、ＵＶ洗浄やＵＶ殺菌を効率的に行うとの観点からは、発光部１２は、殺菌効果が比較的高い波長２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下、好ましくは波長２４０ｎｍ以上２９０ｎｍ以下、例えば２５０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下、特に、波長２５４ｎｍ近傍の光、２８０ｎｍ近傍の光、および、２６５ｎｍ近傍の光を含む紫外線を発生可能なものであるとよい。また、消臭を効果的に行うとの観点からは、発光部１２は、オゾン殺菌を可能とする波長１８５ｎｍの紫外線を発生できるものであるとよい。発光部１２が発生する紫外光は、上記のいずれか１つの波長を含んでもよいし、いずれか２つ以上の波長を含んでもよい。好適な一例として、発光部１２は、殺菌効果と発光効率とのバランスから、波長２５４ｎｍの紫外線を発生可能なＵＶランプや、波長２８０ｎｍの紫外線を発生可能なＵＶランプや、波長１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外線を同時に発生することができるオゾンランプ等で構成するとよい。なお、発光部１２の光源は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）であってもよいし、低圧水銀ＵＶランプや高圧水銀ＵＶランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプやその他の光源であってよい。

センサ２０は、車両５０の室内の清浄化処理が可能なタイミングを検知する装置である。本センサ２０は、図示しない駆動源（典型的には、電源）などに接続されるとともに、制御装置３０に通信可能に接続されている。清浄化処理が可能なタイミングとは、例えば、清浄化処理の対象またはその近傍にユーザが存在しないときや、清浄化処理の対象またはその近傍からユーザが立ち去ったときである。ユーザとは、車両５０を利用する人であり、利用の態様は制限されない。ユーザは、典型的には乗員であり、メンテナンス者等も含み得る。また、清浄化処理の対象箇所とは、例えば、室内のドアノブ周りや、ステアリング、カーナビゲーションやエアコン、シートレバー等の操作部、シートベルト、シート等のユーザと触れやすい部位や、室内の空気である。なかでも、ユーザの着衣ではなく、人体が直接触れ得る部位や、さらにはユーザの手が高頻度で触れるドアノブ周りやステアリングは、より優先的に清浄化処理をすべき箇所と判断してもよい。これらの清浄化処理の対象は、常に清浄化処理をすべき箇所となるわけではない。したがって、センサ２０は、このような清浄化処理の対象が実際に清浄化処理を必要とするかどうかを判断する。

このようなセンサ２０としては、臭いを検知する臭いセンサ、異物や着色などの汚れを検知する汚れセンサ、シートベルトの脱着を検知するシートベルト脱着センサ、ユーザがシートから離れたことを検知する立座センサ（シートセンサであり得る）、ユーザが操作部を操作し終えたことを検知する完了検知センサ、車両のドアロックの解錠と施錠とを検知するロックセンサ等が挙げられる。臭気センサとしては、所定の臭気を検出したり数値化するセンサ等を利用することができる。汚れセンサとしては、例えば、撮像装置と画像解析装置とＡＩ技術との組み合わせからなり、車室内の画像の経時的な変化が異物や着色によるものかどうかを判断するように構成された装置等を利用することができる。撮像装置は、例えば、一般的なカメラ（ビデオカメラを含む）に加え、温感カメラ、赤外線カメラ等であってよい。シートベルト脱着センサとしては、シートベルトが装着状態から非装着状態となったことを、例えば、力学的、光学的、電気的、機械的、あるいは画像解析等により検知するセンサを利用することができる。立座センサとしては、ユーザがシートに着座した装着状態から非装着状態となったことを、例えば、力学的、光学的、電気的、機械的、あるいは画像解析等によりに検知するセンサを利用することができる。完了検知センサとしては、例えば、各種操作パネル、およびそれらの内蔵センサ、スイッチ等がセンサを兼ねていてもよい。ロックセンサとしては、ドアロック方式により異なるものの、上述のカードリーダであってもよいし、車両のドアロックが開状態と閉状態とで切り替わることを、例えば、力学的、光学的、電気的、機械的に検知するセンサを利用することができる。これらのセンサ２０は、いずれか１種が単独で備えられていてもよいし、２種以上が備えられていてもよい。また、同種のセンサ２０が、１つまたは２つ以上備えられていてもよい。

本実施形態において、センサ２０は、例えば、室内の天井の前方端部と、運転席のシート下と、図示しないドア窓とに設置されている。センサ２０は、図示されないものを含めて複数個（図３ではＮ_２個、Ｎ_２は自然数。）が設置されている。車両５０の天井の前方端部に設置されたセンサ２０は、汚れセンサである。運転席のシート下に設置されたセンサ２０は、シートセンサである。ドア窓に設置されたセンサ２０は、ドアロック装置を兼ねたカードリーダである。センサ２０は、検知した内容を制御装置３０に送る。

制御装置３０は、発光部１２とセンサ２０とに通信可能に接続されている。制御装置３０は、必要に応じて、車両５０の各部と通信可能に接続されている。制御装置３０は、発光部１２およびセンサ２０の駆動を制御することで、これらの構成要素を車内浄化装置１として適切に機能させる。制御装置３０は、例えば、マイクロコンピュータである。マイクロコンピュータのハードウェアの構成は特に限定されないが、例えば、メンテナンスコンピュータ等の外部機器やエンジンスタータ等の外部素子から制御プログラムや各種データ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（central processing unit：ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（random access memory）と、各種データ等を格納するメモリなどの記憶装置と、を備えている。

制御装置３０は、図３に示すように、発光部制御部３１と、センサ制御部３２とを備えている。制御装置３０の各部は、ハードウェアにより構成されていてもよいし、ＣＰＵがプログラムを実行することにより実現されていてもよい。図１に示すように、本実施形態の制御装置３０は、車体の内部であって、室内から隔離された位置に設けられている。ただし、制御装置３０は室内に設けられていてもよいし、車両５０の外部に設けられていてもよい。例えば、制御装置３０は、車両５０の外部に設置されたコンピュータ等であってもよい。この場合、制御装置３０は、有線または無線を介して車両５０の発光部１２およびセンサ２０と通信可能に接続されている。

発光部制御部３１は、発光部１２の発光のタイミング、発光時間、発光強度、発光方向等を制御する。発光部制御部３１は、例えば、清浄化処理の対象ごとに定められた発光部１２のグループごとに、当該清浄化処理の対象について定められた所定の清浄化処理を実行するように、当該グループに属する発光部１２の発光のタイミング、発光時間、発光強度、発光方向等を制御する。対象について定められる所定の清浄化処理は、例えば必要とされる清浄化の程度によって、複数パターンで用意されていてもよい。図１に示す例では、室内の天井を取り囲むように配置された複数の発光部１２のうち、前方の運転席側（例えば右側シート）に配置された複数の発光部１２が、運転席を清浄化するためにグループ化された発光部１２（発光部群）である。また、室内の天井を取り囲むように配置された複数の発光部１２のうち、前方の助手席側（例えば左側シート）に配置された複数の発光部１２が、助手席を清浄化するためにグループ化された発光部１２（発光部群）である。さらに、室内の天井を取り囲むように配置された全ての発光部１２は、室内の空気を清浄化するためにグループ化された発光部１２（発光部群）であり得る。

センサ制御部３２は、センサ２０の駆動を制御するとともに、センサ２０の検知内容を信号として受信する。センサ制御部３２は、センサ２０の作動や作動内容、判断基準等を制御する。センサ制御部３２は、例えば、センサ２０から受信した検知内容を基に、清浄化処理の対象ごとに定められた判断基準に基づいて、処理の対象が清浄化処理を行うに適した状態であるかどうかを判断してもよい。センサ制御部３２は、処理の対象が清浄化処理を行うに適した状態であると判断されたとき、発光部制御部３１に対して、当該処理の対象に対して清浄化処理が可能であることを通知する。

次に、車内浄化装置１の動作について説明する。
車両５０がシェアカーである場合、車両５０は、カーシェアリングサービスに登録した年齢や性別、性格等の異なる任意のユーザが使用し得る。したがって、ユーザによっては、車両５０を汚しても気がつかないユーザや、車両５０の汚れをクリーニングする時間を確保できないユーザや、他人の触れた部位には触れたくないと感じるユーザ等が含まれうる。したがって、車内浄化装置１は、ユーザが車両の利用を完了したのちに、室内の必要な部位に対して浄化処理を行う。具体的には、車内浄化装置１は、ユーザによる車両５０の利用が完了したことを、例えば、ユーザが会員カードをセンサ２０としてのカードリーダにかざしてドアロックの施錠と精算とを行ったことで、検知することができる。カードリーダは、この検知結果を制御装置３０のセンサ制御部３２に送る。

また、汚れセンサは、ユーザが車両５０の利用を開始したときと、ユーザが車両５０の利用を完了したときと、に室内の様子を撮像する。そして車両５０の利用前の室内像と利用後の室内像とを比較し、両者に差がある場合に、それが忘れ物や、汚れの発生か、画像の取得ミスなどのいずれであるかを判断する。この判断は、例えば、学習機能を備えた画像認識ソフトを利用して好適に実施することができる。また、汚れセンサが、車両５０の室内に汚れが発生していることを検知したとき、汚れセンサはその検知内容をセンサ制御部３２に送ることができる。

センサ制御部３２は、カードリーダから受信した情報を基に、一のユーザによる車両の利用が完了し、清浄化処理が可能なタイミングになったと判断する。また、センサ制御部３２は、汚れセンサから受信した情報を基に、例えば、助手席のシートに汚れが発生し、やや高いレベルで清浄化処理を行うことが可能であると判断する。センサ制御部３２は、例えば、ユーザによって車両５０が使用された時間、走行距離、ユーザの属性情報や使用履歴等から、当該対象を清浄化するのに適した清浄化処理レベルを決定する。センサ制御部３２は、これらの情報を発光部制御部３１に送る。このことにより、発光部制御部３１は、紫外線発光器１０が適切な清浄化処理を実施するよう、紫外線発光器１０に対して指示を送る。具体的には、発光部制御部３１は、室内の天井を取り囲むように配置された全ての発光部１２に対し、室内の空気を清浄化するため、所定（通常レベル）の発光強度で所定の時間、紫外線を発光させるように指示を送る。また、発光部制御部３１は、ドアノブ周りやステアリングに対して清浄化処理を行うグループに属する発光部１２に対し、所定（通常レベル）の発光強度で所定の時間、紫外線を発光させるように指示を送る。これにより、一のユーザの車両５０の通常の利用に伴う通常レベルの清浄化処理を行うことができる。

次いで、発光部制御部３１は、助手席に対して清浄化処理を施すグループに属する発光部１２に対して、所定（やや高いレベル）の発光強度で、相対的に長めの時間、助手席シートに対して紫外線を照射するように指示を送る。紫外線発光器１０は、このような発光部制御部３１からの指示によって、清浄化処理が必要な箇所に、選択的に、適切な条件の紫外線を照射する。これにより、汚れに応じた効率的な清浄化処理を簡便に実施することができる。このような構成によると、車両の室内の適切な部位に適切なタイミングで選択的に浄化処理を施すことができる。このことは、車両の清浄化処理を省エネルギーで実施することに繋がるため好適である。また、車両の内装に対し、紫外線を過剰に照射することを抑制できる。その結果、内装部材の紫外線劣化を抑制することができる。

また、例えば、紫外線発光器１０は、フロントウィンドウ上方のルームランプに内蔵されていてもよい。そしてフロントパネルに設置された各種の機器の操作部（例えばカーナビゲーションの操作パネル）に対して紫外線を照射可能なように構成されていてもよい。このとき、例えば、ユーザが車内に装備されている機器の操作部（例えばカーナビゲーションの操作パネル）を操作したことを当該操作部に内蔵されたセンサ２０が検知し、また、ユーザによる車の使用が終了したことをセンサ２０としてのカードリーダが検知した場合、センサ制御部３２は、これらセンサ２０からの情報を基に、カーナビゲーションの操作パネルに通常の使用に伴う汚れが発生し、通常レベルで清浄化処理を行うことが可能であると判断する。センサ制御部３２は、発光部制御部３１に対して、カーナビゲーションの操作パネルに通常レベルの浄化処理を施すように指示を送る。このことにより、発光部制御部３１は、紫外線発光器１０が通常レベルの清浄化処理を実施するよう、紫外線発光器１０に対して指示を送る。紫外線発光器１０は、発光部制御部３１の指示に基づき、カーナビゲーションの操作パネルに対し、「通常レベル」に対応した所定の時間、所定の強度の紫外光を照射する。これにより、ユーザによる車両の使用時に生じた汚れを浄化することができる。なお、このような浄化処理は、紫外線発光器１０による対象への紫外線の照射が可能な限り、複数の対象に対する浄化処理を並行してもよい。

以上、本発明を詳細に説明したが、上記実施形態および実施例は例示にすぎず、ここに開示される発明には上述の具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１ 車内浄化装置
１０ 紫外線発光器
１２ 発光部
２０ センサ
３０ 制御装置
５０ 車両

Claims (1)

1. 車両の室内に備えられ、紫外線を発光する発光部を備える紫外線発光器と、
   室内の清浄化処理が可能なタイミングを検知するセンサと、
   前記紫外線発光器と前記センサとに通信可能に接続された制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記センサが清浄化処理が可能なタイミングを検知したとき、前記発光部を発光させるように構成されている、車内浄化装置。

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