JP4877055B2

JP4877055B2 - 車室環境監視装置

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Publication number: JP4877055B2
Application number: JP2007119678A
Authority: JP
Inventors: 健司飯田; 航佐久間
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: JP2008273394A; DE602008003610D1; EP1985479B1; EP1985479A2; EP1985479A3; US20080268761A1

Description

この発明は、エンジンスイッチがオフされている状態において車両の車室内における炭酸ガス濃度の増加を監視し、例えば搭乗者に対して警報を発したり、車室内を換気したりする車室環境監視装置に関するものである。ここで、「エンジンスイッチ」とは、内燃機関、電気モータ、及び、それらを組合せて構成されるエンジンを始動又は停止させるためのものを意味する。

従来、車両の車室内において炭酸ガスの濃度が高くなったときに、車室内に外気を導入して炭酸ガス濃度を低下させるようにした空調装置が特許文献１に開示されている。すなわち、この空調装置は、炭酸ガスセンサにより検出する炭酸ガス濃度が所定の不快濃度領域に達すると、吸入モードを内気循環モードから外気導入モード又は内外気導入モードに切り替える。これにより、車室内に外気が強制的に導入され、車室内の炭酸ガス濃度が低下される。また、この空調装置は、炭酸ガス濃度が不快濃度領域よりも高い危険濃度領域に達すると、外気導入モードに切り替えた上で、窓ガラスを開放するとともに警報を鳴らして乗員に警告する。
特開２０００−７１７５２号公報

ところで、エンジンの運転を停止した状態において車室内に搭乗者が居続けていると、その搭乗者の呼吸によって車室内の炭酸ガス濃度が上昇して車室内の環境が悪化する。
ところが、上記特許文献１の空調装置は、イグニッションスイッチをオフとし、エンジンを運転停止するとともに空調機器の作動を停止させた状態にあっては、車両の車室内に炭酸ガスが増加してもこれを解消することはできない。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、エンジンスイッチをオフにした状態において車室内での炭酸ガスの増加を防止することができる車室環境監視装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、車室内の炭酸ガス濃度を検出する炭酸ガス濃度検出手段と、該炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度の単位時間当たり増加率に基づき、車室内における搭乗者の存在の有無を検知する搭乗者検知手段と、警報を発する警告手段と、エンジンスイッチがオフであって、かつ、前記搭乗者検知手段により搭乗者が検知されたときに、前記炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度が基準値を越えたか否かを判断し、炭酸ガス濃度が基準値を越えたときには前記警告手段に警報を発せさせる監視制御手段とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、エンジンスイッチをオフにし、エンジンの運転を停止するとともに空調機器の作動を停止させた車両の車室内に搭乗者が存在するときに、炭酸ガスの増加による車室内の環境悪化を警告することができる。従って、窓ガラスを開けて空気を入れ換えるといった対処を促すことができる。また、炭酸ガス濃度検出手段とは別に、車室内における搭乗者の存在を検知するための構成を設ける必要がなく、構成が簡素となる。

また、この発明は、車室内の炭酸ガス濃度を検出する炭酸ガス濃度検出手段と、該炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度の単位時間当たり増加率に基づき、車室内における搭乗者の存在の有無を検知する搭乗者検知手段と、車室内の換気を行う換気手段と、エンジンスイッチがオフであって、かつ、前記搭乗者検知手段により搭乗者が検知されたときに、前記炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度が基準値を越えたか否かを判断し、炭酸ガス濃度が基準値を越えたときには前記換気手段に換気を行わせる監視制御手段とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、エンジンスイッチをオフにし、エンジンの運転を停止するとともに空調機器の作動を停止させた車両の車室内に搭乗者が存在するときに、炭酸ガスの増加による車室内の環境悪化を換気によって防止することができる。また、炭酸ガス濃度検出手段とは別に、車室内における搭乗者の存在を検知するための構成を設ける必要がなく、構成が簡素となる。

また、この発明は、車室内の炭酸ガス濃度を検出する炭酸ガス濃度検出手段と、該炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度の単位時間当たり増加率に基づき、車室内における搭乗者の存在の有無を検知する搭乗者検知手段と、警報を発する警告手段と、車室内の換気を行う換気手段と、エンジンスイッチがオフであって、かつ、車室内に搭乗者が存在するときに、前記搭乗者検知手段により搭乗者が検知されたときに、前記炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度が基準値を越えたか否かを判断し、炭酸ガス濃度が基準値を越えたときには前記警告手段に警報を発せさせるとともに前記換気手段に換気を行わせる監視制御手段とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、エンジンスイッチをオフにし、エンジンの運転を停止するとともに空調機器の作動を停止させた車両の車室内に搭乗者が存在するときに、炭酸ガスの増加による車室内の環境悪化を警告するとともに、換気によって防止することができる。また、炭酸ガス濃度検出手段とは別に、車室内における搭乗者の存在を検知するための構成を設ける必要がなく、構成が簡素となる。

また、この発明は、前記搭乗者検知手段が搭乗者の存在を検知したときに、前記炭酸ガス濃度検出手段を作動させる機器制御手段を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、車室内に搭乗者が存在しないときには炭酸ガス濃度検出手段への無用な給電が行われないため、電力の無用な消費が防止される。

この発明によれば、エンジンスイッチをオフにした状態において車室内での炭酸ガスの増加を防止することができる。

（第１実施形態）
次に、この発明を、車両用の車室環境監視装置に具体化した第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。

図１に示すように、車両１に設けられた車室環境監視装置１０は、各座席１１に設けられた着座センサ１２と、車室１３内に設けられた炭酸ガスセンサ１４及びアラーム１５と、車体内部に設けられた監視制御装置１６とにより構成されている。なお、アラーム１５は、ブザー及び表示ランプよりなる。この実施形態において、着座センサ１２は搭乗者検知手段であり、炭酸ガスセンサ１４は炭酸ガス濃度検出手段であり、アラーム１５は警告手段である。また、監視制御装置１６は、監視制御手段及び機器制御手段である。

図２に示すように、着座センサ１２は、各座席１１における乗員の着座の有無を検知し、その検知信号を監視制御装置１６に対して出力する。炭酸ガスセンサ１４は、車室１３内における炭酸ガス濃度を検出し、その検出信号を監視制御装置１６に対して出力する。また、監視制御装置１６には、イグニッションスイッチ１７のスイッチ信号が入力される。このイグニッションスイッチ１７は、エンジン及びＡＣＣ（オーディオ等のアクセサリ）のオフ、ＡＣＣオン、エンジンオン及びスタートの各スイッチ位置を備えている。なお、前記エンジンオン位置においては、エンジンが運転されるとともに空調装置を含む電装機器に電力が供給され、オフ位置においては、エンジンの運転が停止されるとともに空調装置を含む電装機器への電力供給が停止される。アラーム１５は、監視制御装置１６が出力する作動電流に基づいて作動し、車室１３内の搭乗者に対する警告を行う。

また、監視制御装置１６には、イグニッションスイッチ１７のスイッチ位置に関係なく車載バッテリ１８から電力が常時供給されている。着座センサ１２、炭酸ガスセンサ１４及びアラーム１５には、車載バッテリ１８の電力が監視制御装置１６を介して供給される。

監視制御装置１６はマイクロコンピュータよりなり、その記憶部１６ａには、各着座センサ１２からの検知信号、炭酸ガスセンサ１４からの検出信号、及び、イグニッションスイッチ１７からのスイッチ信号に基づいて、アラーム１５に対する制御信号の出力を制御する監視処理を行うための制御プログラムが記憶されている。また、記憶部１６ａには、監視処理において、炭酸ガスの増加による車室１３内の環境の悪化を判定するための炭酸ガス濃度判定しきい値Ｃ１が記憶されている。

監視制御装置１６は、各着座センサ１２からの検知信号に基づき、車室１３内における搭乗者の存在の有無を検知する。また、監視制御装置１６は、炭酸ガスセンサ１４からの検出信号に基づき、車室１３内における炭酸ガス濃度Ｃｘを検出する。また、監視制御装置１６は、イグニッションスイッチ１７からのスイッチ信号に基づき、スイッチ位置がオフであるか否かを検知する。さらに、監視制御装置１６は、車室１３内における搭乗者の存在の有無、及び、前記イグニッションスイッチ１７のスイッチ信号に基づくとともに、炭酸ガス濃度Ｃｘ検出値と炭酸ガス濃度判定しきい値Ｃ１との比較結果により、炭酸ガスの増加により車室１３内の環境が悪化したか否かを判断する。そして、車室１３内の環境が悪化したと判断したときには、作動電流を出力してアラーム１５を作動させる。

監視制御装置１６は、前記監視処理として図３のフローチャートに示す処理を定時割り込みにより繰り返し実行する。
すなわち、監視処理においては、先ず、ステップ（以下、Ｓと略記する）１００において、イグニッションスイッチ１７から入力されたスイッチ信号に基づき、イグニッションスイッチ１７がオフであるか否かが判定される。そして、スイッチ信号がオフのときには次にＳ１０１が実行される。

Ｓ１０１においては、各着座センサ１２に作動電流が供給された後、Ｓ１０２が実行される。
Ｓ１０２において、各着座センサ１２からの検知信号に基づき、いずれかの座席１１に搭乗者が着座しているか否かが判断される。そして、搭乗者の着座が検知されたときには、車室１３内に搭乗者が存在していると判断され、次にＳ１０３が実行される。

Ｓ１０３においては、炭酸ガスセンサ１４に作動電流が供給された後、Ｓ１０４が実行される。
Ｓ１０４においては、炭酸ガスセンサ１４から入力した検出信号に基づき、車室１３内の炭酸ガス濃度Ｃｘが検出され、この炭酸ガス濃度Ｃｘが炭酸ガス濃度判定しきい値Ｃ１を越えているか否かが判定される。

Ｓ１０４において、炭酸ガス濃度Ｃｘが炭酸ガス濃度判定しきい値Ｃ１を越えていたときには、次に、Ｓ１０５において、アラーム１５に作動電流が供給され、車室１３内の搭乗者に対し炭酸ガスの増加により車室１３内の環境が悪化したことが警告される。

一方、前記Ｓ１０１においてイグニッションスイッチ１７がオフではないと判断されたときには、Ｓ１０６において各着座センサ１２に作動電流が供給しないようにされる。また、前記Ｓ１０２において車室１３内に搭乗者がいないと判断されたときには、次にＳ１０７において炭酸ガスセンサ１４に作動電流が供給しないようにされる。

さて、イグニッションスイッチ１７をオフにするとともに窓ガラスを閉じた状態のまま搭乗者が車室１３内に居続けると、車室１３内の炭酸ガス濃度Ｃｘが上昇する。車室１３内の炭酸ガス濃度Ｃｘの上昇により、搭乗者が不快と感じる状態に近づくと、監視制御装置１６が前記Ｓ１０４，Ｓ１０５においてアラーム１５を作動させて搭乗者に警告を行う。このため、搭乗者は、窓ガラスやドアを開けたり、車外に出たりすることにより、不快な状況を回避することができる。

以上詳述したこの実施形態は、以下の各効果を有する。
（１）監視制御装置１６は、イグニッションスイッチ１７がオフされてエンジンが停止されていても、着座センサ１２からの検知信号に基づいて車室１３内における搭乗者の存在を判断し、また、炭酸ガスセンサ１４からの検出信号に基づいて車室１３内における炭酸ガス濃度Ｃｘを検出する。そして、監視制御装置１６は、炭酸ガス濃度Ｃｘが炭酸ガス濃度判定しきい値Ｃ１を越えたか否かを判断する。そして、車室１３内の環境が悪化したと判断したときに、アラーム１５を作動させて搭乗者に警告するようにした。

このように、イグニッションスイッチ１７をオフとし、エンジンを運転停止とするとともに空調機器の作動を停止させた状態の車両１の車室１３内に搭乗者が居続けているときに、炭酸ガスの増加による車室１３内の環境悪化を監視して警告することができる。

（２）監視制御装置１６は、着座センサ１２から入力する検知信号に基づいて車室１３内における搭乗者の存在を検知したときに、炭酸ガスセンサ１４に給電して、炭酸ガス濃度Ｃｘを検出させるようにした。従って、車室１３内に搭乗者がいないときには、炭酸ガスセンサ１４への無用な給電を行わないようにし、車載バッテリ１８の無用な電力消費を防止することができる。

（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した第２実施形態について、図４及び図５を参照して説明する。なお、上記第１実施形態とは異なる構成を中心に説明する。

この実施形態の車室環境監視装置１０は、図４に示すように、炭酸ガスセンサ１４、監視制御装置１６及び空調装置２０により構成されている。この実施形態においては、着座センサ１２が設けられず、その着座センサ１２の代わりに、炭酸ガスセンサ１４及び監視制御装置１６が搭乗者検知手段を構成している。また、監視制御装置１６は監視制御手段であり、空調装置２０は換気手段である。

空調装置２０は、外気を車室１３に導入したり、車室１３の内気を循環させたりするための送風装置と、空気を冷却するための冷凍サイクルとを組み合わせたものである。空調装置２０の図示しない制御装置は、監視制御装置１６が出力する制御信号に基づき、送風装置の外気導入モード下において一定時間だけ送風機を運転する。

監視制御装置１６の記憶部１６ａには、炭酸ガスセンサ１４からの検出信号、及び、イグニッションスイッチ１７からのスイッチ信号に基づいて、アラーム１５に対する作動電流の出力を制御する監視処理を行うための制御プログラムが記憶されている。また、記憶部１６ａには、前記炭酸ガス濃度判定しきい値Ｃ１に加え、監視処理において、炭酸ガス濃度Ｃｘの単位時間当たり増加率に基づいて車室１３内における搭乗者の存在の有無を検知するために用いる炭酸ガス濃度増加率判定しきい値Ｃ２が記憶されている。

すなわち、監視制御装置１６は、炭酸ガスセンサ１４から経時的に入力する検出信号に基づき、車室１３内における搭乗者の存在の有無を検知する。さらに、監視制御装置１６は、車室１３内における搭乗者の存在の有無、及び、スイッチ信号に基づくとともに、そのときの炭酸ガス濃度Ｃｘと炭酸ガス濃度判定しきい値Ｃ１との比較結果により、炭酸ガスの増加により車室１３内の環境が悪化したか否かを判断する。そして、車室１３内の環境が悪化したと判断されたときには、送風装置に車載バッテリ１８の電力が供給される。

監視制御装置１６は、監視処理として図５のフローチャートに示す処理を定時割り込みにより繰り返し実行する。
この監視処理においては、先ず、Ｓ２００において、イグニッションスイッチ１７から入力するスイッチ信号に基づき、イグニッションスイッチ１７がオフとされているか否かが判定される。そして、スイッチ信号がオフのときには次にＳ２０１が実行される。

Ｓ２０１においては、炭酸ガスセンサ１４に作動電流が供給された後、次にＳ２０２が実行される。
Ｓ２０２においては、炭酸ガスセンサ１４の検出信号から車室１３内の炭酸ガス濃度Ｃｘが検出されて、この処理において検出された炭酸ガス濃度Ｃｘと、前回の割り込み処理において検出された炭酸ガス濃度Ｃｘとが比較され、炭酸ガス濃度Ｃｘの単位時間当たり増加率ΔＣが求められる。そして、この炭酸ガス濃度Ｃｘの増加率ΔＣが炭酸ガス濃度増加率判定しきい値Ｃ２を越えているか否かが判定され、増加率ΔＣが炭酸ガス濃度増加率判定しきい値Ｃ２を越えているときには、車室１３内に搭乗者が存在していると判断される。

次に、Ｓ２０３において、そのときの炭酸ガス濃度Ｃｘが、炭酸ガス濃度判定しきい値Ｃ１を越えているか否かが判断される。
Ｓ２０３において、炭酸ガス濃度Ｃｘが炭酸ガス濃度判定しきい値Ｃ１を越えていたときには、次に、Ｓ２０４において、空調装置２０に対して電力が供給されるとともに制御のための信号が出力される。これにより、空調装置２０においては、送風装置が外気導入モードに設定されて送風機が一定時間だけ運転される。この結果、車室１３内に外気が強制的に導入され、炭酸ガス濃度Ｃｘが低減される。

一方、前記Ｓ２０１においてイグニッションスイッチ１７がオフでなかったときには、次にＳ２０５において炭酸ガスセンサ１４に作動電流が供給しないようにされる。
以上のように構成されたこの実施形態も、第１実施形態と同様な作用を有する。

この実施形態は、第１実施形態の（１）に記載の効果の他に、以下の効果を有する。
（３）炭酸ガスセンサ１４の検知信号から監視制御装置１６が炭酸ガス濃度Ｃｘの単位時間当たり増加率ΔＣを求め、この増加率ΔＣから車室１３内における搭乗者の存在を検知するようにした。従って、炭酸ガスセンサ１４とは別に、車室１３内における搭乗者の存在を検知するためのセンサを設ける必要がなく、構成を簡素化することができる。

（他の実施形態）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・第１実施形態において、警告手段としてのアラーム１５が、車両外部に対しても警報を発するようにする。この場合、例えば車両に幼児が乗っていた場合に有効である。

・警告手段として、搭乗者に対して体感的に警告可能なバイブレータ等を用いる。このようにすれば、睡眠中の搭乗者に対して炭酸ガス濃度Ｃｘの増加を認識させることができる。

また、警告手段として、盗難防止装置において車載監視装置から車両の異常を示す無線信号を受信する携帯器を用いる。すなわち、車室１３内における炭酸ガス濃度Ｃｘの増加を、携帯器によって運転者に報知する。

・搭乗者検知手段として、搭乗者の体を検出する赤外線センサ、超音波センサ等を用いる。
・搭乗者検知手段を、キーレスエントリー・スタートシステムの携帯器と、同システムの車載制御装置と、この車載制御装置から携帯器認識信号を入力する監視制御装置とにより構成する。すなわち、車室１３に携帯器の存在が検知されているときに、搭乗者が車室１３に居ると判断する。

・第１実施形態の監視処理において、イグニッションスイッチ１７がオフのときには、車室１３内における搭乗者の存在を検知する前から炭酸ガスセンサ１４に作動電流を供給する。

・第１及び第２実施形態において、イグニッションスイッチ１７がオンからオフへの切り替りを検出し、この切り替わり時点から所定時間経過した後に監視処理を実行する。この場合には、搭乗者が存在するが、イグニッションスイッチ１７のオフ直後であって炭酸ガス濃度Ｃｘが低い状態において、無用な監視処理の実行をなくし、車載バッテリ１８の無用な電力消費を防止することができる。

・監視制御装置１６が出力する作動信号に基づき、換気手段としてのパワーウィンド制御装置がサイドガラスを開く構成とする。
・この発明を、エンジンと電気モータとを使い分けたり、同時使用したりして走行するハイブリッド車や、電気モータのみで走行する電気車の車室環境監視装置１０に具体化する。

第１実施形態の車室環境監視装置を備えた車両を示す模式図。車室環境監視装置のブロック図。監視処理のフローチャート。第２実施形態の車室環境監視装置のブロック図。監視処理のフローチャート。

符号の説明

１…車両、１０…車室環境監視装置、１２…搭乗者検知手段としての着座センサ、１３…車室、１４…炭酸ガス濃度検出手段としての炭酸ガスセンサ、１５…警告手段としてのアラーム、１６…監視制御手段及び機器制御手段としての環境監視制御装置、１７…エンジンスイッチとしてのイグニッションスイッチ、２０…換気手段としての空調装置、Ｃｘ…炭酸ガス濃度、ΔＣ…（炭酸ガス濃度の単位時間当たりの）増加率。

Claims

車室内の炭酸ガス濃度を検出する炭酸ガス濃度検出手段と、
該炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度の単位時間当たり増加率に基づき、車室内における搭乗者の存在の有無を検知する搭乗者検知手段と、
警報を発する警告手段と、
エンジンスイッチがオフであって、かつ、前記搭乗者検知手段により搭乗者が検知されたときに、前記炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度が基準値を越えたか否かを判断し、炭酸ガス濃度が基準値を越えたときには前記警告手段に警報を発せさせる監視制御手段とを備えたことを特徴とする車室環境監視装置。
車室内の炭酸ガス濃度を検出する炭酸ガス濃度検出手段と、
該炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度の単位時間当たり増加率に基づき、車室内における搭乗者の存在の有無を検知する搭乗者検知手段と、
車室内の換気を行う換気手段と、
エンジンスイッチがオフであって、かつ、前記搭乗者検知手段により搭乗者が検知されたときに、前記炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度が基準値を越えたか否かを判断し、炭酸ガス濃度が基準値を越えたときには前記換気手段に換気を行わせる監視制御手段とを備えたことを特徴とする車室環境監視装置。
車室内の炭酸ガス濃度を検出する炭酸ガス濃度検出手段と、
該炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度の単位時間当たり増加率に基づき、車室内における搭乗者の存在の有無を検知する搭乗者検知手段と、
警報を発する警告手段と、
車室内の換気を行う換気手段と、
エンジンスイッチがオフであって、かつ、車室内に搭乗者が存在するときに、前記搭乗者検知手段により搭乗者が検知されたときに、前記炭酸ガス濃度検出手段により検出された炭酸ガス濃度が基準値を越えたか否かを判断し、炭酸ガス濃度が基準値を越えたときには前記警告手段に警報を発せさせるとともに前記換気手段に換気を行わせる監視制御手段とを備えたことを特徴とする車室環境監視装置。
前記搭乗者検知手段が搭乗者の存在を検知したときに、前記炭酸ガス濃度検出手段を作動させる機器制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車室環境監視装置。