JP7410092B2 - 車載換気システム - Google Patents

Description

本発明は、車載換気システムに関する。

車両を利用する場合には、例えば気温の高い季節や地域において車室内が高温の環境になることがしばしば起こる。また、通常はエンジンスタートに伴って車両に搭載されているエアコンが働くようになり、適正な温度に下がるまで自動的に冷房される。また、車室内の温度をより効率的に下げる為に、搭乗者の手作業により、又はボタン操作により車両の窓ガラスを下げて換気用の開口部を作り、外気を取り入れて換気する手動操作が行われる場合もある。

例えば特許文献１の車内温度制御システムは、効率良く速やかに車内の温度を下げることができるとともに犯罪を抑制するための技術を開示している。すなわち、ウィンドウガラスを開閉動作させる開閉体駆動装置と、設定温度に応じて車内の温度を調整するエアコン装置と、車外からエアコン装置を冷房運転させることができる制御信号を出力可能なリモートコントローラとを備える。また、車両ＥＣＵは、車内の温度が少なくとも外気温よりも高い際に、制御信号が入力されたことに基づいて、ウィンドウガラスが開動作と閉動作とを交互に行うように開閉体駆動装置を駆動させる防犯外気導入処理を行う。

特開２０１８－１３１０５３号公報

一方、最近ではコロナ禍の感染拡大防止のために屋内等における換気の重要性がより高まっている。したがって、車両を利用する場合にも例えば定期的に車室内の換気を実施することが望ましい。

しかしながら、特許文献１のような従来技術では、温度や防犯機能のみを考慮して窓の開閉を行うので、車室内の空気環境を清浄に維持するための換気を実施するためには、搭乗者の手動操作で窓の開閉を行わざるを得ない。

また、車両の窓を開けて換気をすることで実際に車室内の空気環境が清浄になるとは必ずしも言えない。例えば、花粉の飛散、黄砂、他の車両等の排気ガス、周辺環境から排出された粉塵などの影響で車両外の空気が汚染されている場合には、車両の換気によって余計に車室内の空気が汚れる結果になる可能性が高い。

特に、例えば車両が渋滞している道路を走行する場合や、トンネル内などを走行する場合には、外気が汚れている可能性が高いので車両の換気はしない方が良いと考えられる。また、例えば降雨時に窓を開けると雨水が車室内に浸入する可能性が高くなる。

したがって、車室内を清浄に維持するための換気については、車両の搭乗者自身の判断により手動操作で行わざるを得なかった。しかし、例えばＰＭ２．５のような微粒子による外気の汚染については通常は目視による確認が困難であるため、換気を行うべきか否かの判断を人間が適切に行うことは不可能である。

また、車両に搭載されているエアコンは、通常は外気導入用のダクトを備えている。更に、外気導入の有無を切り替える弁がダクトに設けられている。したがって、窓ガラスが閉じている状態であっても車室内の換気を行うことができる。また、車外の空気が汚れている場合には、窓ガラスが閉じていても汚れた空気がダクトから車室内に侵入する可能性が高い。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車室内の空気環境を清浄に維持するための換気動作の自動化が容易な車載換気システムを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車載換気システムは、下記を特徴としている。

無線通信を利用して車外情報を取得可能な上位ＥＣＵと、
車室内に設置されたエアコンを制御するエアコンＥＣＵと、
車室内を管理すると共に、前記上位ＥＣＵ及び前記エアコンＥＣＵと通信可能なゾーンＥＣＵと、
車両の窓を開閉可能なパワーウインドウ機構と、
を備え、
前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、車室内で取得した情報と、前記上位ＥＣＵが取得可能な車外情報とに基づき、前記パワーウインドウ機構の制御と前記エアコンＥＣＵの制御とを組み合わせた連動換気制御を実施し、
前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、
車内におけるエアロゾル量を推定し、推定したエアロゾル量が閾値以上の場合において、
所定条件が成立している状態では、前記エアコンにおける外気導入切替弁を外気導入モードとし且つ前記パワーウインドウ機構の窓を閉とする第１制御状態を第１時間だけ継続し、
前記所定条件が成立していない状態では、前記エアコンにおける外気導入切替弁を前記外気導入モードとし且つ前記パワーウインドウ機構の窓を開とする第２制御状態を前記第１時間より短い第２時間だけ継続する、
車載換気システム。

本発明の車載換気システムによれば、例えば車室内の空気環境を清浄に維持するための換気動作の自動化が容易である。すなわち、上位ＥＣＵは無線通信を利用できるので、例えばインターネットを経由して様々な外部環境の情報を取得できる。また、ゾーンＥＣＵ又は上位ＥＣＵは車室内の情報と、上位ＥＣＵが取得した外部環境の情報とに基づいて、換気すべきか否かを適切に識別できる。また、パワーウインドウ機構の制御とエアコンＥＣＵの制御とを組み合わせた連動換気制御を実施するので、状況に応じた適切な換気制御が容易になる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る車載換気システムの構成を示すブロック図である。 図２は、換気モードテーブルの構成例を示す模式図である。 図３は、状況判定テーブルの構成例を示す模式図である。 図４は、車載換気システムの主要な動作－１を示すフローチャートである。 図５は、車載換気システムの主要な動作－２を示すフローチャートである。 図６は、車載換気システムの主要な動作－３を示すフローチャートである。 図７は、車載換気システムの主要な動作－４を示すフローチャートである。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車載換気システム１００の構成を示すブロック図である。

図１に示した車載換気システム１００は、車両上に搭載されており、主要な制御ユニットとしてゾーンＥＣＵ１０、エアコンＥＣＵ２０、セントラルＥＣＵ３０、コネクテッドＥＣＵ４０、及びナビゲーションユニット５０を備えている。

また、ゾーンＥＣＵ１０、エアコンＥＣＵ２０、セントラルＥＣＵ３０、及びナビゲーションユニット５０は、車内通信バス９０を介して互いに通信できる状態で接続されている。車内通信バス９０は、例えばＣＡＮ (Controller Area Network)などの車両用通信規格に対応した有線通信用の伝送路を提供する。

図１に示したゾーンＥＣＵ１０は、車室内の換気のために各車両ドアの窓ガラスの開閉を管理する機能を有している。実際には、ゾーンＥＣＵ１０に内蔵されているコンピュータが所定のプログラムを実行することにより、状況に応じた処理を実行する。

また、車両各部に搭載されているパワーウインドウ機構１１、着座センサ１２、自動換気スイッチ１３、及びレインセンサ１４がそれぞれゾーンＥＣＵ１０に接続されている。

パワーウインドウ機構１１は、車両のドア毎に設けられた電気モータの駆動力により各ドアの窓ガラスを昇降し、換気のための開口部を形成したり、この開口部を閉じることができる。

また、パワーウインドウ機構１１は、各窓ガラスの開度に相当する窓位置（ＰＷ位置）情報ｉ１１を出力する位置センサ（図示せず）を内蔵している。ゾーンＥＣＵ１０が所定の開閉制御信号Ｃ１０を出力することで、パワーウインドウ機構１１の開閉駆動ができるようになっている。

着座センサ１２は、車室内の座席毎に各搭乗者の着座の有無を検知できる。本実施形態の着座センサ１２は、複数の座席の各位置で検出した着座の有無に基づき、着座している搭乗者の人数を表す乗車人数情報ｉ１２を出力する。

自動換気スイッチ１３は、この車両の搭乗者がボタン操作等によりオンオフ可能なスイッチである。自動換気のオンオフを切り替えるためのスイッチ情報ｉ１３を出力する機能が自動換気スイッチ１３に割り当ててある。

レインセンサ１４は、例えば自車両のフロントウインドシールド（窓ガラス）上部の特定領域に付着した雨滴を光学センサにより検知して、その検知状態を表す雨滴情報ｉ１４を出力することができる。

ゾーンＥＣＵ１０は、窓位置情報ｉ１１、乗車人数情報ｉ１２、スイッチ情報ｉ１３、及び雨滴情報ｉ１４を含む車内情報ｉ１０を車内通信バス９０を介してセントラルＥＣＵ３０に送信できる。また、ゾーンＥＣＵ１０は、セントラルＥＣＵ３０から送信される制御要求Ｃ３０に従い、各窓のパワーウインドウ機構１１を制御することができる。

エアコンＥＣＵ２０は、この車両に搭載されている空調装置（エアコン）を制御するための機能を有するコンピュータを内蔵している。また、図１に示すように、内外気切替弁２１、室温センサ２２、及び外気温センサ２３がエアコンＥＣＵ２０に接続されている。

内外気切替弁２１は、車室内に外気を導入するためのダクトの通路を開閉可能な切替弁である。エアコンＥＣＵ２０が出力する切替制御信号Ｃ２０により、内外気切替弁２１の開閉ができる。

室温センサ２２は、例えば車室内に設置されたサーミスタなどのセンサにより構成され、検出した車室内の温度を表す室温情報ｉ２２を出力できる。外気温センサ２３は、外気と接触可能な部位に設置された温度センサであり、検出した温度を表す外気温情報ｉ２３を出力できる。

エアコンＥＣＵ２０は、室温情報ｉ２２及び外気温情報ｉ２３を含む車内情報ｉ２０を、車内通信バス９０を介してセントラルＥＣＵ３０に送信できる。また、エアコンＥＣＵ２０は、セントラルＥＣＵ３０から送信される制御要求Ｃ３０に従い、切替制御信号Ｃ２０を制御して内外気切替弁２１を開閉することができる。

セントラルＥＣＵ３０は、車両全体としての機能上、ゾーンＥＣＵ１０、エアコンＥＣＵ２０、ナビゲーションユニット５０等の上位に位置する制御ユニットであり、車載換気システム１００の機能を実現するための主制御や時間カウントの処理を行うコンピュータを内蔵している。また、この車両のボデーＥＣＵの機能がセントラルＥＣＵ３０に含まれている。

セントラルＥＣＵ３０は、車内情報ｉ１０、ｉ２０、及び位置情報ｉ５０を車内通信バス９０を介して各ＥＣＵから取得できる。また、外部情報ｉ４０をコネクテッドＥＣＵ４０から取得できる。これらの情報に基づき、セントラルＥＣＵ３０は、状況を把握して、制御要求Ｃ３０を生成する。この制御要求Ｃ３０は車内通信バス９０を介してゾーンＥＣＵ１０及びエアコンＥＣＵ２０に送信される。これにより、後述するように適切な自動換気制御を行うことができる。

コネクテッドＥＣＵ４０は、所定の無線通信モジュールを搭載しており、車両上とインターネット６０との間で無線通信回線を常時接続することができる。したがって、車両上で必要とされる様々な情報をインターネット６０上から取得することができる。

本実施形態では、コネクテッドＥＣＵ４０は、自車両の現在位置の近傍の場所における空気質情報ｉ６０を、インターネット６０から取得できる。空気質情報ｉ６０は、例えば大気汚染の程度を示す空気質指数（Air Quality Index (AQI)）に相当する情報であり、環境を担当する行政機関の提供する情報としてインターネット６０上の所定のサーバから取得できる。空気質情報ｉ６０は、実際の観測値でも良いし予測値でも良い。

ナビゲーションユニット５０は、一般的なカーナビゲーション装置と同様に、自車両の現在位置を常時把握すると共に、所定の道路地図情報に基づき、目的地までの移動経路に沿って運転の案内をする機能を有している。自車両の現在位置の情報を算出するために、ＧＰＳ（Global Positioning System）ユニット５１がナビゲーションユニット５０に接続されている。

ＧＰＳユニット５１は、複数のＧＰＳ衛星からそれぞれ受信した電波の時間に基づいて自車両の現在位置を表す緯度／経度を算出できる。ナビゲーションユニット５０は、ＧＰＳユニット５１が算出した位置情報ｉ５１に基づき、位置情報ｉ５０を車内通信バス９０を介してセントラルＥＣＵ３０に送信することができる。

本実施形態のセントラルＥＣＵ３０は、自動換気スイッチ１３により自動換気機能がオンになっているときには、車両内外の環境に応じて換気の要否を自動的に判断し、緊急度に応じた換気を実施する。

図２は、換気モードテーブルＴ０１の構成例を示す模式図である。
本実施形態では、セントラルＥＣＵ３０は、自動換気を実施する場合のパターンとして、３つの換気モードＭ１、Ｍ２、及びＭ３を有している。これらの各換気モードＭ１～Ｍ３と各状況の違いとの対応関係が換気モードテーブルＴ０１に登録されている。セントラルＥＣＵ３０は、この換気モードテーブルＴ０１の内容に従って適切な換気モードＭ１～Ｍ３を選択できる。

図２に示した換気モードテーブルＴ０１は、換気モードＭ１～Ｍ３のそれぞれと、換気状況Ｃ００、開閉制御信号Ｃ１０、切替制御信号Ｃ２０、及び換気ステータスＣｓの対応関係を表している。
換気モードテーブルＴ０１における換気状況Ｃ００の「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、及び「それ以外」の詳細については後で説明する。

車載換気システム１００において、開閉制御信号Ｃ１０をオンオフすることにより、パワーウインドウ機構１１を駆動して各窓ガラスを「開」又は「閉」に位置決めすることができる。すなわち、開閉制御信号Ｃ１０を「開」の状態にすることは、各窓ガラスの箇所に開口を形成し、この開口を利用して換気ができる状態を意味する。また、開閉制御信号Ｃ１０を「閉」の状態にすることは、各窓ガラスの箇所では換気ができない状態を意味する。

また、切替制御信号Ｃ２０のオンオフを切り替える事で、内外気切替弁２１の開閉状態が切り替わるので、エアコンの外気導入ダクトの箇所で外気導入する状態と、内気循環する状態とを切り替えることができる。

換気モードテーブルＴ０１中の換気ステータスＣｓについては、「ＨＩＧＨ」、「ＭＩＤ」、「ＬＯ」、及び「ＯＦＦ」の４種類がある。
図２に示すように、換気状況Ｃ００が「Ａ」又は「Ｂ」の場合には、換気モードＭ１が選択される。この換気モードＭ１では比較的強い換気を行うことができる。また、換気モードＭ１では開閉制御信号Ｃ１０が「開」、切替制御信号Ｃ２０が「外気導入」になり、換気ステータスＣｓが「ＨＩＧＨ」になる。

また、換気モードテーブルＴ０１において換気状況Ｃ００が「Ａ，Ｂ，Ｃ」以外の場合には、換気モードＭ２が選択される。この換気モードＭ２では比較的弱い換気を行うことができる。また、換気モードＭ２では開閉制御信号Ｃ１０が「閉」、切替制御信号Ｃ２０が「外気導入」になり、換気ステータスＣｓが「ＭＩＤ、又はＬＯ」になる。

また、換気状況Ｃ００が「Ｃ」の場合には、換気モードＭ３が選択される。この換気モードＭ３では換気はオフになる。また、換気モードＭ３では開閉制御信号Ｃ１０が「閉」、切替制御信号Ｃ２０が「内気循環」になり、換気ステータスＣｓが「ＯＦＦ」になる。

図３は、状況判定テーブルＴ０２の構成例を示す模式図である。
本実施形態では、セントラルＥＣＵ３０が自動換気を実施する場合に、状況判定テーブルＴ０２の内容に従って状況を判定し、換気モードテーブルＴ０１に従って換気モードを選択する。

図３に示した状況判定テーブルＴ０２を利用する場合には、換気状況Ｃ００として「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ１」、及び「Ｄ２」の５種類の状況を判定できる。
状況判定テーブルＴ０２の「Ａ」に該当する条件は、計測により得られた室温が外気温よりも一定以上高い場合である。但し、イグニッション（ＩＧ）がオンになった直後の１回のみとする。また、外気温と室温との差が一定未満になると「Ａ」の状況に該当しなくなる。

状況判定テーブルＴ０２の「Ｂ」に該当する条件は、想定される車内のエアロゾル量が一定以上に高い場合である。ここで、想定されるエアロゾル量は、搭乗者の人数と、「連続密閉時間」の長さとに基づいて、例えば次式により算出される。

Ｖａｚ＝Ｎｈ×Ｔｘ ・・・（１）
Ｖａｚ：エアロゾル量
Ｎｈ：搭乗者の人数
Ｔｘ：連続密閉時間の長さ

「連続密閉時間」は、全ての窓のパワーウインドウが全閉であり、且つエアコンが内気循環状態である状態の継続時間を意味する。また、所定の換気処理が終わると、「Ｂ」の状況に該当しなくなる。

状況判定テーブルＴ０２の「Ｃ」に該当する条件は、現在地の外気の空気質が一定の条件を満たしている時である。具体的な空気質の条件としては、ＰＭ２．５濃度、花粉飛散、トンネル内などの情報が清浄な条件を満たしている状況に相当する。また、現在地の空気質が一定の条件を満たさなくなると、「Ｃ」の状況に該当しなくなる。

状況判定テーブルＴ０２の「Ｄ１」に該当する状況は、降雨状態に相当する。具体的には、レインセンサ１４の出力する雨滴情報ｉ１４から現在が降雨状態であることが推定される場合や、インターネット６０上から取得可能な気象情報に含まれる現在地の実況情報や天気予報の現在時刻の情報から降雨状態であることが推定される場合に相当する。
状況判定テーブルＴ０２の「Ｄ２」に該当する状況は、エアコンＥＣＵ２０が管理しているエアコンが作動して冷房／暖房などの空調機能が働いている状況に相当する。

＜車載換気システムが制御に利用する主要な情報＞
（１）イグニッションのオンオフ情報
（２）搭乗者の人数情報：着座センサ１２の出力する情報や、車室内を撮影するカメラの画像に基づいて把握可能。
（３）パワーウインドウ機構１１の開閉状態：窓ガラスが全閉か否かを把握可能な情報。
（４）自車両の現在位置：ＧＰＳユニット５１の出力する位置情報ｉ５１が利用可能。
（５）現在位置の道路情報：トンネルの有無などを表す地図などの情報。
（６）現在位置の空気質情報：インターネットから取得可能な花粉情報、ＰＭ２．５濃度、粉塵汚染などの情報。代替えとして、外気の空気質を測定するセンサを自車両に搭載してもよい。
（７）外気温度：エアコンＥＣＵ２０から取得可能。
（８）車内温度：エアコンＥＣＵ２０から取得可能。
（９）雨滴情報：レインセンサ１４が出力する雨滴情報ｉ１４、又は現在位置に基づきインターネットから取得可能な気象情報を利用可能。

図４は、車載換気システム１００の主要な動作－１を示すフローチャートである。図５は、車載換気システム１００の主要な動作－２を示すフローチャートである。図６は、車載換気システム１００の主要な動作－３を示すフローチャートである。図７は、車載換気システム１００の主要な動作－４を示すフローチャートである。

本実施形態では、セントラルＥＣＵ３０が主体となってこの制御を実施する。勿論、セントラルＥＣＵ３０の代わりにゾーンＥＣＵ１０が制御しても良い。図４～図７の動作について以下に説明する。

図４～図７の動作は、セントラルＥＣＵ３０により例えば一定の周期で繰り返し実施される。セントラルＥＣＵ３０は、図４のＳ１１で自動換気スイッチ１３の操作に応じたスイッチ情報ｉ１３の状態を把握し、自動換気設定のオンオフを識別する。

自動換気設定がオフの場合は、セントラルＥＣＵ３０は自動換気制御で使用する各種フラグ等をＳ１２で初期化する。すなわち、「車室内高温フラグ」、「エアロゾル量フラグ」、及び「周辺空気質不良フラグ」をそれぞれオフにして、換気ステータスＣｓをリセットする。

＜状況「Ａ」の判定＞
自動換気設定がオンの場合は、セントラルＥＣＵ３０は、まず状況判定テーブルＴ０２における状況「Ａ」の判定を行うためにＳ１３以降の処理を実施する。

Ｓ１３では、セントラルＥＣＵ３０は、イグニッションがオンに切り替わってから初回のルーチン実行か否かを識別し、初回であれば次のＳ１４を実行する。初回でなければ、セントラルＥＣＵ３０はＳ２２で「車室内高温フラグ」を確認し、「車室内高温フラグ」がオフでなければＳ２３の処理を実行する。

Ｓ１４の処理は、車両の利用者が乗車した直後に暑かったら自動的に窓を開けるために行う処理であり、雨が降っている場合には窓は開けない。
セントラルＥＣＵ３０は、Ｓ１５で内外気切替弁２１を制御して「外気導入」に切り替え、Ｓ１６で外気温と室温との温度差を計測する。そして、Ｓ１７で「温度差＜閾値」の比較を行い、Ｓ１８で降雨状態か否かを確認する。

車内が暑く、且つ降雨状態でなければ、Ｓ１７、Ｓ１８を通りＳ１９の処理に進む。そして、セントラルＥＣＵ３０は「車室内高温フラグ」をオンに切り替え（Ｓ１９）、パワーウインドウ機構１１を全開にするための指示をゾーンＥＣＵ１０に与え（Ｓ２０）、換気ステータスＣｓを「ＨＩＧＨ」に切り替える（Ｓ２１）。

一方、車両の利用者が乗車直後に暑くて窓を開けた場合には、車内の温度が下がるまで他の監視は行わず、車内の温度を下げるための窓開けを優先するようにセントラルＥＣＵ３０がＳ２３で制御する。

すなわち、Ｓ２４で「温度差＜閾値」の比較を行うことで、車内がまだ暑い状態と、車内がだいぶ冷えた状態とを識別する。そして、車内がだいぶ冷えた場合は、セントラルＥＣＵ３０はパワーウインドウ機構１１を全閉にするための指示をＳ２５でゾーンＥＣＵ１０に与え、Ｓ２６で換気ステータスＣｓを「ＬＯ」に切り替え、Ｓ２７で「車室内高温フラグ」をオフに切り替える。

＜状況「Ｂ」の判定＞
また、セントラルＥＣＵ３０は、状況判定テーブルＴ０２における状況「Ｂ」の判定を行うために図５のＳ２８以降の処理を実施する。そして、セントラルＥＣＵ３０は、「エアロゾル量フラグ」がオフならＳ３０の処理を実行し、「エアロゾル量フラグ」がオンならＳ４０の処理を実行する。

セントラルＥＣＵ３０は、Ｓ３１で「エアロゾル量＜閾値」の比較を行う。そして、車内が長時間に亘り密の状態であるとエアロゾル量が増えるので、換気を行うためにＳ３１からＳ３２の処理に進む。この場合は、セントラルＥＣＵ３０は「エアロゾル量フラグ」をオンに切り替えて（Ｓ３２）、内外気切替弁２１を外気導入モードに切り替えるようにエアコンＥＣＵ２０に指示を与える（Ｓ３３）。

また、窓を開けるべきか否かを判断するために、セントラルＥＣＵ３０は降雨状態か否か、及び空調の使用中か否かをＳ３４で識別する。そして、降雨状態、又は空調が使用中であれば、セントラルＥＣＵ３０はＳ３５で換気ステータスＣｓを「ＭＩＤ」に切り替える。

また、降雨状態、及び空調使用中のいずれにも該当しない場合は、セントラルＥＣＵ３０はパワーウインドウ機構１１を全開にするための指示をゾーンＥＣＵ１０に与え（Ｓ３６）、換気ステータスＣｓを「ＨＩＧＨ」に切り替える（Ｓ３７）。

図５に示したＳ４０の処理は、「エアロゾル量フラグ」をオフにするための処理である。セントラルＥＣＵ３０は、換気ステータスＣｓが「ＨＩＧＨ」か否かをＳ４１で識別し、換気ステータスＣｓが「ＨＩＧＨ」であればＳ４２に進み、それ以外の場合はＳ４６に進む。

Ｓ４２では、セントラルＥＣＵ３０は「エアロゾル量フラグ」がオンになってからの経過時間が一定時間（Ｈ：解除までの時間は短め）を経過したか否かを識別し、一定時間を経過すると次のＳ４３に進む。そして、パワーウインドウ機構１１を全閉にするための指示をゾーンＥＣＵ１０に与え（Ｓ４３）、換気ステータスＣｓを「ＬＯ」に切り替え（Ｓ４４）、「エアロゾル量フラグ」をオフにする（Ｓ４５）。

一方、Ｓ４６では、セントラルＥＣＵ３０は「エアロゾル量フラグ」がオンになってからの経過時間が一定時間（Ｍ：解除までの時間は長め）を経過したか否かを識別し、一定時間を経過すると次のＳ４７に進む。

ここで、「エアロゾル量フラグ」がオンになってからそれをオフに切り替えるまでの時間の長さ、すなわち換気を行う時間の長さ（Ｈ／Ｍ）は、窓を開けた場合（Ｓ４２）と開けなかった場合（Ｓ４６）とで切り替えて制御をより適正化する。
セントラルＥＣＵ３０は、Ｓ４７で換気ステータスＣｓを「ＬＯ」に切り替え、Ｓ４８で「エアロゾル量フラグ」をオフにする。

＜状況「Ｃ」の判定＞
また、セントラルＥＣＵ３０は状況判定テーブルＴ０２における状況「Ｃ」の判定を行うために図６のＳ４９以降の処理を実施する。そして、「周辺空気質不良フラグ」がオフならＳ５０の処理を実行し、「周辺空気質不良フラグ」がオンならＳ６０の処理を実行する。

Ｓ５１では、セントラルＥＣＵ３０は自車両周辺における外気の空気質が良好か否かを識別する。そして、外気の空気質が良好でない場合はＳ５１からＳ５２の処理に進み、「周辺空気質不良フラグ」をオンに切り替える。

更に、セントラルＥＣＵ３０は次のＳ５３で「エアロゾル量フラグ」を確認し、「エアロゾル量フラグ」がオンでなければＳ５４に進む。そして、エアコンＥＣＵ２０に指示を与えて内外気切替弁２１を内気循環に切り替える（Ｓ５４）。更に、換気ステータスＣｓをオフに切り替える（Ｓ５５）。

つまり、Ｓ５０の処理においては、自車両周辺の空気質が悪い場合はエアコンを内気循環に切り替える。但し、長時間「密」の対策のために換気中であれば、内気循環には切り替えず外気導入の状態を維持する。

一方、「周辺空気質不良フラグ」がオンの場合は、セントラルＥＣＵ３０はＳ６１で自車両周辺における外気の空気質が良好か否かを識別する。そして、外気の空気質が不良状態から良好な状態に変化した場合はＳ６１からＳ６２の処理に進み、セントラルＥＣＵ３０がエアコンＥＣＵ２０に指示を与えて外気導入に切り替える。更に、「周辺空気質不良フラグ」をオフに切り替える（Ｓ６３）。

また、セントラルＥＣＵ３０は次のＳ６４で「エアロゾル量フラグ」を確認し、「エアロゾル量フラグ」がオンでなければＳ６５に進む。そして、換気ステータスＣｓを「ＬＯ」に切り替える。

一方、外気の空気質が不良状態のまま変化しない場合には、セントラルＥＣＵ３０は図７のＳ７０の処理を実行する。
セントラルＥＣＵ３０は、Ｓ７１で換気ステータスＣｓの状態を確認する。そして、換気ステータスＣｓがオフの状態、すなわち内気循環になっている場合はそのままの状態を維持する。また、換気ステータスＣｓがオフでなければ、セントラルＥＣＵ３０は次のＳ７２で「エアロゾル量フラグ」を確認する。「エアロゾル量フラグ」がオンの状態、すなわち長時間「密」の対策で換気中であれば、そのままの状態を維持する。

また、「エアロゾル量フラグ」がオンでなければ、セントラルＥＣＵ３０はエアコンＥＣＵ２０に指示を与えて内気循環に切り替える（Ｓ７３）。更に、換気ステータスＣｓをオフに切り替える（Ｓ７４）。つまり、長時間「密」の対策で換気中に、周辺の空気質が悪くなり、その後で「密」対策の換気が終了した場合にはＳ７３で内気循環に切り替える。

なお、自動的にパワーウインドウ機構１１を制御し窓ガラスを開けて換気する際の開口部の開度については、必要に応じて適切に決めることができる。例えば、全開、全開の１／３、全開の１／２、開口長さが１０ｃｍ等のいずれかの開口状態を適宜選択することができる。

以上のように、本実施形態に係る車載換気システム１００によれば、自動換気スイッチ１３により自動換気設定がオンになっている場合には、セントラルＥＣＵ３０が自動的に換気モードＭ１～Ｍ３（図２参照）を切り替えて適切な換気を実施するので、換気のための手動操作が不要になる。したがって、例えば搭乗者が車両の換気操作を忘れることに起因して室内エアロゾル量が増大するのを防止できる。

また、窓の開閉とエアコンの外気導入／内気循環とを連動させたり、エアコン作動の有無と窓の開閉とを連動させることで、換気の強さを適切に調整したり、車両内外の環境に応じた適切な換気状態に切り替えることが可能になる。また、駐車中に暑くなった車内が、乗車直後に短時間で快適な温度まで素早く冷却されるように自動的に換気することも容易になる。

また、車外環境の空気質や天候などの状況に応じて換気モードを適切に切り替えることが可能になる。したがって、例えば黄砂やその他の環境汚染物質により汚染された外気や、トンネル内などで他車の排気ガス等の影響で汚れた空気や、雨水などが車室内に侵入するのを予防することが容易になる。

また、搭乗者の人数や、車内が密閉されている時間の長さに基づいて車内のエアロゾル量を推定して自動換気制御に反映することで、例えば新型コロナウイルスによる感染拡大のリスクを低減することが容易になる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態で示した制御の他に、セントラルＥＣＵ３０は取得可能な様々な情報に基づいて状況の変化を把握することが可能であり、その結果をパワーウインドウ機構１１の制御に反映することが想定される。一例として、緊急車両が自車両の後方から近づいてくるような状況では、窓を開けてサイレンの音が聞きやすくなるように自動的に制御することが考えられる。

ここで、上述した本発明の実施形態に係る車載換気システムの特徴をそれぞれ以下［１］～［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 無線通信を利用して車外情報を取得可能な上位ＥＣＵ（セントラルＥＣＵ３０、コネクテッドＥＣＵ４０）と、
車室内に設置されたエアコンを制御するエアコンＥＣＵ（２０）と、
車室内を管理すると共に、前記上位ＥＣＵ及び前記エアコンＥＣＵと通信可能なゾーンＥＣＵ（１０）と、
車両の窓を開閉可能なパワーウインドウ機構（１１）と、
を備え、
前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、車室内で取得した情報（車内情報ｉ１０、ｉ２０）と、前記上位ＥＣＵが取得可能な車外情報（外部情報ｉ４０）とに基づき、前記パワーウインドウ機構の制御と前記エアコンＥＣＵの制御とを組み合わせた連動換気制御（図２参照）を実施する、
車載換気システム。

上記［１］の構成の車載換気システムによれば、ゾーンＥＣＵ又は上位ＥＣＵは、車室内で取得した情報及び車外情報に基づいて適切な換気を実施するので、換気のための手動操作が不要になる。したがって、例えば搭乗者が車両の換気操作を忘れることに起因して室内エアロゾル量が増大するのを防止できる。

［２］ 前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、前記エアコンにおける外気導入切替弁（内外気切替弁２１）の状態と、前記パワーウインドウ機構の窓開閉の状態とを組み合わせた少なくとも３種類の換気モード（Ｍ１～Ｍ３）を状況に応じて切り替える、
上記［１］に記載の車載換気システム。

上記［２］の構成の車載換気システムによれば、ゾーンＥＣＵ又は上位ＥＣＵは、窓の開閉とエアコンの外気導入／内気循環とを連動させたり、エアコン作動の有無と窓の開閉とを連動させることで、換気の強さを適切に調整したり、車両内外の環境に応じた適切な換気状態に切り替えることが可能になる。

［３］ 前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、車内におけるエアロゾル量を推定し、推定したエアロゾル量を換気モードの切替制御に反映する（Ｓ３１）、
上記［１］又は［２］に記載の車載換気システム。

上記［３］の構成の車載換気システムによれば、ゾーンＥＣＵ又は上位ＥＣＵは車内のエアロゾル量を推定して自動換気制御に反映することで、例えば新型コロナウイルスによる感染拡大のリスクを低減することができる。

［４］ 前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、自車両の現在位置（位置情報ｉ５０）の情報を取得し、現在位置に対応する外気の空気質を表す情報（空気質情報ｉ６０）を取得し、車内におけるエアロゾル量、及び外気の空気質を換気モードの切替制御に反映する（図５、図６参照）、
上記［１］～［３］のいずれかに記載の車載換気システム。

上記［４］の構成の車載換気システムによれば、ゾーンＥＣＵ又は上位ＥＣＵは、自車両の現在位置に対応する車外環境の空気質や天候などの状況に応じて換気モードを適切に切り替えることが可能になる。したがって、例えば黄砂やその他の環境汚染物質により汚染された外気や、トンネル内などで他車の排気ガス等の影響で汚れた空気や、雨水などが車室内に侵入するのを予防することが容易になる。

［５］ 前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、車室内の搭乗者人数、及び車室内が密閉されている時間の情報を管理し、これらの情報に基づいて車内におけるエアロゾル量（Ｖａｚ）を推定する（前記式（１）参照）、
上記［３］に記載の車載換気システム。

上記［５］の構成の車載換気システムによれば、ゾーンＥＣＵ又は上位ＥＣＵは、搭乗者の人数や、車内が密閉されている時間の長さに基づいて車内のエアロゾル量を推定して自動換気制御に反映することで、例えば新型コロナウイルスによる感染拡大のリスクを低減することが容易になる。

１０ ゾーンＥＣＵ
１１ パワーウインドウ機構
１２ 着座センサ
１３ 自動換気スイッチ
１４ レインセンサ
２０ エアコンＥＣＵ
２１ 内外気切替弁
２２ 室温センサ
２３ 外気温センサ
３０ セントラルＥＣＵ
４０ コネクテッドＥＣＵ
５０ ナビゲーションユニット
５１ ＧＰＳユニット
６０ インターネット
９０ 車内通信バス
１００ 車載換気システム
Ｃ００ 換気状況
Ｃ１０ 開閉制御信号
Ｃ２０ 切替制御信号
Ｃ３０ 制御要求
Ｃｓ 換気ステータス
ｉ１０，ｉ２０ 車内情報
ｉ１１ 窓位置情報
ｉ１２ 乗車人数情報
ｉ１３ スイッチ情報
ｉ１４ 雨滴情報
ｉ２２ 室温情報
ｉ２３ 外気温情報
ｉ４０ 外部情報
ｉ５０，ｉ５１ 位置情報
ｉ６０ 空気質情報
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ 換気モード
Ｔ０１ 換気モードテーブル
Ｔ０２ 状況判定テーブル

Claims (4)

1. 無線通信を利用して車外情報を取得可能な上位ＥＣＵと、
   車室内に設置されたエアコンを制御するエアコンＥＣＵと、
   車室内を管理すると共に、前記上位ＥＣＵ及び前記エアコンＥＣＵと通信可能なゾーンＥＣＵと、
   車両の窓を開閉可能なパワーウインドウ機構と、
   を備え、
   前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、車室内で取得した情報と、前記上位ＥＣＵが取得可能な車外情報とに基づき、前記パワーウインドウ機構の制御と前記エアコンＥＣＵの制御とを組み合わせた連動換気制御を実施し、
   前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、
   車内におけるエアロゾル量を推定し、推定したエアロゾル量が閾値以上の場合において、
   所定条件が成立している状態では、前記エアコンにおける外気導入切替弁を外気導入モードとし且つ前記パワーウインドウ機構の窓を閉とする第１制御状態を第１時間だけ継続し、
   前記所定条件が成立していない状態では、前記エアコンにおける外気導入切替弁を前記外気導入モードとし且つ前記パワーウインドウ機構の窓を開とする第２制御状態を前記第１時間より短い第２時間だけ継続する、
   車載換気システム。
2. 前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、前記エアコンにおける外気導入切替弁の状態と、前記パワーウインドウ機構の窓開閉の状態とを組み合わせた少なくとも３種類の換気モードを状況に応じて切り替える、
   請求項１に記載の車載換気システム。
3. 前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、自車両の現在位置の情報を取得し、現在位置に対応する外気の空気質を表す情報を取得し、車内におけるエアロゾル量、及び外気の空気質を換気モードの切替制御に反映する、
   請求項１又は２に記載の車載換気システム。
4. 前記ゾーンＥＣＵ又は前記上位ＥＣＵは、車室内の搭乗者人数、及び車室内が密閉されている時間の情報を管理し、これらの情報に基づいて車内におけるエアロゾル量を推定する、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の車載換気システム。

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