(57)【要約】  香気搬送装置（１）は、２つの基板部（３Ａ，３Ｂ）と駆動電圧電源部（２）とを備える。２つの基板部（３Ａ，３Ｂ）は互いの間に間隙を備え、その間隙にそれぞれの基板主面が向くように配置される。各基板部（３Ａ，３Ｂ）は複数の線状電極（３２）を備え、各線状電極（３２）は幅方向に配列して基板主面に形成され、配列順に所定周期で電気的に接続される。駆動電圧電源部（２）は、電気的に接続される線状電極（３２）の各組に、同一の繰り返しパターンの駆動電圧を、一定の位相差で印加する。このような構成で、各基板部（３Ａ，３Ｂ）に印加する駆動電圧の周波数を異ならせ、送風方向を任意なものにする。
2012096025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線状電極を幅方向に配列して基板主面に形成し、配列順の所定周期毎に前記線状電極を電気的に接続して、それぞれが構成される第１の基板部および第２の基板部と、
前記基板部の電気的に接続される前記線状電極の各組に、同一の繰り返しパターンの駆動電圧を、一定の位相差で印加する駆動電圧電源部と、
を備え、
前記第１の基板部と前記第２の基板部との間に間隙を設け、その間隙に基板主面が向くようにそれぞれを配置し、
前記第１の基板部に前記駆動電圧電源部から印加する駆動電圧と、前記第２の基板部に前記駆動電圧電源部から印加する駆動電圧とのうちの少なくとも一方の周波数を制御することを特徴とする気体搬送装置。
【請求項２】
複数の線状電極が幅方向に配列して基板主面に形成し、配列順の所定周期毎に前記線状電極を電気的に接続して、それぞれが構成される第１の基板部および第２の基板部と、
前記基板部の電気的に接続される前記線状電極の各組に、同一の繰り返しパターンの駆動電圧を、一定の位相差で印加する駆動電圧電源部と、
を備え、
前記第１の基板部と前記第２の基板部との間に間隙を設け、その間隙に基板主面が向くようにそれぞれを配置し、
前記第１の基板部に前記駆動電圧電源部から印加する駆動電圧と、前記第２の基板部に前記駆動電圧電源部から印加する駆動電圧と、が互いに相違する周波数に予め設定されていることを特徴とする気体搬送装置。
【請求項３】
前記第１の基板部と前記第２の基板部とが同一の構造である、請求項１または２に記載の気体搬送装置。
【請求項４】
前記間隙内、または前記間隙に連通する風路内に、香気発生部を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の気体搬送装置。
【請求項５】
前記香気発生部は、揮発性香料を担持してその揮散量を制御自在な構成である、請求項４に記載の気体搬送装置。
【請求項６】
車内に設けられた、請求項１乃至５のいずれかに記載の気体搬送装置と、
車外に設けられた障害物検出手段と、
前記障害物検出手段に基づいて、前記気体搬送装置に対して駆動電圧を印加するための制御信号を出力する制御手段と、を備え、
前記障害物検出手段が検出した障害物の、大きさ、自車から見た方向、相対速度、の少なくとも１つに基づいて、前記気体搬送装置が運転者に対して送風する向きを変えることを特徴とする、車両。
【請求項７】
前記気体搬送装置は複数であって、
前記障害物検出手段が検出した障害物の、大きさ、自車から見た方向、相対速度、の少なくとも１つに基づいて、前記複数の気体搬送装置の各々の駆動／非駆動を制御することを特徴とする、請求項６に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、気体を電気的に搬送する気体搬送装置と、気体搬送装置を利用して利用者に情報報知を行う車両と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から気体を電気的に搬送する気体搬送装置が考案されている（例えば特許文献１参照。）。図１Ａは、特許文献１を参考にした気体搬送装置１０１の平面図である。気体搬送装置１０１は、駆動電圧電源部１０２と基板部１０３とを備える。図１Ｂは基板部１０３の断面図である。基板部１０３は誘電体基板１０４と複数の線状電極１０５と誘電膜１０６とを備える。複数の線状電極１０５は誘電体基板１０４の主面に、幅方向に所定間隔で配列して形成される。誘電膜１０６は誘電体基板１０４の主面に、複数の線状電極１０５を覆うように形成される。複数の線状電極１０５は、図１Ａに示すように一定数ｎ（ｎは正の整数であり、図示する例ではn=4）周期で並ぶ線状電極ごとに接続され、互いに接続されるｎ組の線状電極ごとに駆動電圧Ｖ1〜Ｖnが印加される。図１Ｃは駆動電圧Ｖ1〜Ｖnの波形図である。駆動電圧Ｖ1〜Ｖnはパルス波形が周期的に繰り返され、互いに一定の位相差を持つ。【０００３】
この気体搬送装置１０１では、複数の線状電極１０５の配列方向（図１Ａ中に破線で矢示するＸ方向）に電界の勾配が生じ、誘電体基板１０４の表面近傍でグレーディエント力の作用によって気体が搬送される。気体が主に搬送される送風方向は、図１Ａのように基板主面を平面視して、線状電極１０５の配列方向に平行で、また図１Ｂのように基板を側面視して、基板主面に対しても略平行（基準面に対するチルト角が略0°）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／０９９５６９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の気体搬送装置の構成において、送風方向は装置構造によって一意に定まり、任意の方向に向けることはできなかった。そこで本発明の目的は、送風方向の基準面に対するチルト角を任意なものにすることが可能な、気体搬送装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、その気体搬送装置を利用して利用者に情報報知を行う車両を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の気体搬送装置は第１の基板部および第２の基板部と駆動電圧電源部とを備える。第１の基板部および第２の基板部は、複数の線状電極が幅方向に配列して基板主面に形成し、配列順の所定周期毎に線状電極を電気的に接続して、それぞれが構成される。第１の基板部と第２の基板部との間には間隙を設け、その間隙に基板主面が向くようにそれぞれは配置される。そして、第１の基板部に駆動電圧電源部から印加する駆動電圧と、第２の基板部に駆動電圧電源部から印加する駆動電圧とのうちの少なくとも一方の周波数を制御することを特徴とする。
この構成では、駆動電圧の周波数を制御することによってその駆動電圧が印加される基板部において基板主面近傍に生じる気流の速度が変化する。そこで、２つの基板部を対向配置し、少なくとも一方に印加する駆動電圧の周波数を制御すると、それぞれの基板主面近傍に生じる気流の速度差を制御することが可能になり、間隙から吹き出す気流の送風方向のチルト角を制御することが可能になる。【０００７】
または、本発明の気体搬送装置は、第１の基板部に駆動電圧電源部から印加する駆動電圧と、第２の基板部に駆動電圧電源部から印加する駆動電圧と、が互いに相違する周波数に予め設定されていることを特徴とする。
この構成では、２つの基板部を対向配置し、一方に印加する駆動電圧の周波数と他方に印加する駆動電圧の周波数の設定を異ならせることによって、それぞれの基板主面近傍に生じる気流に速度差を持たせて、送風方向を任意のチルト角にすることができる。【０００８】
上述の気体搬送装置において、第１の基板部と第２の基板部とが同一の構造であると好適である。これにより、装置コストを低廉にできる。【０００９】
上述の気体搬送装置において、前記間隙内、または前記間隙に連通する位置に、香気発生部を備えると好適である。また、前記香気発生部は揮発性香料を担持してその揮散量を制御自在な構成であると好適である。
気体搬送装置は空冷用途などで利用することができるが、本構成のように高度な気流制御が可能であれば、様々な用途に利用することが可能になる。例えば、近年では拡張現実感に係る技術分野で嗅覚に対する感覚制御技術が求められつつあり、香りの調合等を精緻に制御するためや、香りのする方向を制御するために気体（香気）の流量制御技術の重要性が増してきている。本発明の構成は、香気の流量制御を精緻にまた簡便に実現することができ、嗅覚に対する感覚制御を実現するために有望な技術である。【００１０】
また、本発明の車両は、車内に設けられた、上述の気体搬送装置と、車外に設けられた障害物検出手段と、障害物検出手段に基づいて、前記気体搬送装置に対して駆動電圧を印加するための制御信号を出力する制御装置と、を備え、前記障害物検出手段が検出した障害物の、大きさ、自車から見た方向、相対速度、の少なくとも１つに基づいて、前記気体搬送装置が運転者に対して送風する向きを変えることを特徴とする。
上述の車両は、気体搬送装置を複数備え、前記障害物検出手段が検出した障害物の、大きさ、自車から見た方向、相対速度、の少なくとも１つに基づいて、前記複数の気体搬送装置の各々の駆動／非駆動を制御することで、運転者に対して送風する向きを変えることを特徴としてもよい。
このようにして利用者の視覚や聴覚ではなく触覚を利用して、障害物に関する情報報知を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２つの基板部を対向配置してそれぞれに印加する駆動電圧の周波数を異ならせることで、それぞれの基板主面近傍に生じる気流の速度を異ならせて両者の間隙から吹き出す気流の送風方向を所定のチルト角にすることができる。したがって、２つの基板部の駆動電圧の周波数を予め相違させておいて、送風方向のチルト角を予め任意に設定しておくことや、駆動電圧の周波数を制御して送風方向のチルト角を制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】従来の気体搬送装置を説明する平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す基板部の側面図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示す駆動電圧の波形図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る香気搬送装置の概念図である。
【図３】図２に示す駆動電圧電源部および制御部のブロック図である。
【図４Ａ】図３に示す駆動電圧の波形図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示すパルス波形の立ち上がり時間について説明する図である。
【図５Ａ】図２に示す気体搬送部と信号入力ポートとの接続構成を説明する側面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示す基板部と信号入力ポートとの接続構造を説明する平面図である。
【図５Ｃ】図５Ｂに示す基板部の具体的構成例を説明する平面図である。
【図６Ａ】基板部による気体搬送の作用機序の説明に用いる線状電極に隣接する領域を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示した領域での荷電粒子と気体分子の動きを例示する図である。
【図６Ｃ】図６Ｂに続く荷電粒子と気体分子の動きを例示する図である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施形態に係る気体搬送装置の概念図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示す駆動電圧電源部および制御部のブロック図である。
【図７Ｃ】２つの基板部を傾斜配置する構成例と平行配置する構成例とを用いた実験の結果を説明する図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る気体搬送装置の概念図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る気体搬送装置の備える駆動電圧電源部のブロック図である。
【図１０】本発明の実施例に係る車両の模式構成について説明する図である。
【図１１】本発明の実施例に係る車両の他の模式構成について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態に係る気体搬送装置について、香気搬送装置を例に説明する。
【００１４】
図２は本実施形態に係る香気搬送装置１の概略構成を説明する概念図である。
香気搬送装置１は、駆動電圧電源部２、気体搬送部３、香気発生部４、および制御部５を備える。駆動電圧電源部２は、気体搬送部３と香気発生部４とのそれぞれに駆動電圧を出力する。制御部５は、駆動電圧電源部２が出力する駆動電圧についての制御を行う。香気発生部４はヒータ４Ａと香料担持部４Ｂとを備える。ヒータ４Ａは駆動電圧の印加によって発熱し、香料担持部４Ｂを加熱する。香料担持部４Ｂは揮発性香料を担持し、ヒータ４Ａからの加熱により香料の揮散量が変化する。
【００１５】
気体搬送部３は第１の基板部３Ａと第２の基板部３Ｂとを備える。基板部３Ａ，３Ｂはそれぞれの基板主面が所定間隔で対向するように平行に配置される。基板部３Ａ，３Ｂの詳細構成は後述するが、それぞれ図２の紙面に対して垂直な方向に延設される線状電極を備えている。なお、各線状電極には駆動電圧が周期的な波形パターンかつ一定位相差で印加され、その周期（周波数）の制御によって基板主面近傍で生じる気流（例えば図中に例示する実線矢印参照。）の速度を調整可能に構成されている。したがって気体搬送部３は、基板部３Ａ，３Ｂの基板主面近傍に生じる気流の速度差を異ならせることが可能であり、それにより基板部３Ａと基板部３Ｂとの間隙から吹き出す気流の送風方向について、基板主面に平行で間隙中心を通る面を基準にしたチルト角や、送風流量を制御可能である。
【００１６】
したがって、この香気搬送装置１では、ヒータ４Ａを駆動しながら気体搬送部３を駆動することにより、香料担持部４Ｂから揮発させた香料分子を含む気流（香気）を任意のチルト角に制御した送風方向に吹き付けることができる。
【００１７】
なお、各基板部３Ａ，３Ｂの基板主面近傍に生じる気流の速度は、低い周波数を与える基板部では遅く、高い周波数を与える基板部では速いものになる。したがって、気体搬送部３から吹き出す気流の送風方向は、低い駆動周波数を与える基板部側に曲がることになる。
また、気体搬送部３は気流を噴流として発生させることができ、間隙から吹き出す気流は拡散が抑制される。したがって、この香気搬送装置１によれば、香気を任意の送風方向に確実に吹き付けることができる。
【００１８】
以下、駆動電圧電源部２および気体搬送部３の詳細構成と駆動電圧とについてより詳しく説明していく。
図３は、駆動電圧電源部２および制御部５のブロック構成例を示すブロック図である。
駆動電圧電源部２は、タイミング信号発生回路２１、定電圧直流電源回路２２、およびゲートドライバ回路２３を備える。タイミング信号発生回路２１はタイミング信号をゲートドライバ回路２３に与える。定電圧直流電源回路２２はグランド電位および＋Ｖボルトの電圧をゲートドライバ回路２３に与える。ゲートドライバ回路２３は、例えばパワーＭＯＳ  ＦＥＴなどの複数の素子を組み合わせて構成された論理回路であり、タイミング信号に同期した特定のタイミングでグランド電位と＋Ｖボルトとを切り替える。そしてゲートドライバ回路２３は、上記した切り替えを周期的に繰り返して駆動電圧Ｖn，Ｖn’（ここでは、n＝１，２，３，または４）を生成する。なお、駆動電圧Ｖnは、前述した基板部３Ａに印加され、駆動電圧Ｖn’は、前述した基板部３Ｂに印加されることになる。
【００１９】
またゲートドライバ回路２３は、駆動電圧Ｖnと駆動電圧Ｖn’との繰り返し周期を、制御部５から入力される周期設定信号によって、周期比１：２、１：１、２：１などに切り替え可能に構成される。このようにして駆動電圧の周期を制御することにより、前述の気体搬送部３において、送風方向を基板部３Ａ側に曲げたり、逆に送風方向を基板部３Ｂ側に曲げたり、送風方向を曲げずに吹き出したりといった送風方向の制御（チルト角の制御）が可能になる。
なお、駆動電圧電源部２は、制御部５からの制御によって、定電圧直流電源回路２２が出力するヒータ駆動電圧の出力状態を切り替え、上述の香気発生部４による香気の発生状態を制御するようにも構成されている。
【００２０】
図４Ａは駆動電圧Ｖi，Ｖi’の波形を例示する波形図である。
ここでは駆動電圧Ｖnは周期Ｔ1（図示する例ではｎクロック、則ち４クロック）で単位波形が繰り返される。単位波形は、時刻ｔ＝０からｔ＝Ｔ1の間において、
＋Ｖ    ｛（Ｔ1／４）×（n−１）  ＜ｔ＜  （Ｔ1／４）×（ｎ−１）＋τw｝
０    ｛  それら以外のｔのとき  ｝
の値をとるパルス波形としている。なお、｛０＜τw ≦Ｔ1／４｝である。
【００２１】
また駆動電圧Ｖn’は周期Ｔ2（図示する例では２ｎクロック、則ち８クロック）で単位波形が繰り返される。単位波形は、時刻ｔ＝０からｔ＝Ｔ2の間において、
＋Ｖ    ｛（Ｔ2／４）×（n−１）  ＜ｔ＜  （Ｔ2／４）×（ｎ−１）＋τ'w｝
０    ｛  それら以外のｔのとき  ｝
の値をとるパルス波形としている。なお、｛０＜τ'w ≦Ｔ2／４｝である。
【００２２】
このように、駆動電圧Ｖn，Ｖn’はそれぞれ、隣接する相ごとに１／ｎ周期ずつ位相がずれ、そして、いずれか１つの相のみが＋Ｖボルトとなり同時に２つ以上の相が＋Ｖボルトとなることがないような波形としている。
【００２３】
なお、図４Ｂは、パルス波形の立ち上がり時間について説明する図である。立ち上がり時間τをピーク電圧＋Ｖの２０％から８０％へ至るまでの時間と定義する場合、立ち上がり時間τが１μｓ以下になるようにすると好適である。
【００２４】
図５Ａは、駆動電圧Ｖn，Ｖn’が印加される信号入力ポートに対する気体搬送部３の接続構成を説明する側面図である。気体搬送部３は、基板部３Ａと基板部３Ｂとを図中に破線で示す基準面を境にして対象配置して構成している。
基板部３Ａ，３Ｂはそれぞれ同一の構成であり、それぞれ誘電体基板３１Ａと複数の線状電極３２と誘電膜３１Ｂとを備える。そして、基板部３Ａ，３Ｂはそれぞれの線状電極３２から信号入力ポートまでの接続構造も、図中に破線で示す基準面を境として対称になるように構成している。
【００２５】
図５Ｂは信号入力ポートとの接続構成を説明するための、基板部３Ａの平面図である。なお、基板部３Ｂは基板部３Ａと同一構造とするため、その説明を省く。なお、図中には、i相目の駆動電圧が印加される線状電極３２の組のうちの、気流の方向に沿ってj番目に配置されていることを表す符号Ｅi ( j )を各線状電極に付している。
【００２６】
基板部３Ａの備える複数の線状電極Ｅi ( j )は、誘電体基板３１Ａの上面に平行かつ一定間隔で配列形成している。複数の線状電極Ｅi ( j )はその並び順のｎ（＝４）本おきに接続され、それぞれにｎ（＝４）相の駆動電圧Ｖn（Ｖ１〜Ｖ４）のいずれかが印加される。
また各線状電極Ｅi ( j )は、奇数本目（Ｅ1 ( j )およびＥ3 ( j )）と偶数本目（Ｅ2 ( j )およびＥ4 ( j )）とで信号入力ポートに接続する端部の引き出し方向を交互に切り替えている。さらには各線状電極Ｅi ( j )の信号入力ポートに接続される側の端部には付加キャパシタＣを接続し、付加キャパシタＣを介して駆動電圧Ｖnが印加されるように構成している。なお付加キャパシタＣは本発明に必須の構成では無いが、線状電極間で火花放電が発生することを防ぎ、電極や電極近傍の絶縁性膜が破壊されることを防止するために設けている。
【００２７】
図５Ｃは、付加キャパシタＣの具体的な構成例を示す図である。
ここでは、付加キャパシタＣを、誘電体基板３１Ａと、線状電極３２の端部に設けた第一の対向電極３３と、誘電体基板３１Ａを介して対向電極３３に対向する、誘電体基板３１Ａの裏面に設けた第二の対向電極３４とによって構成している。全ての対向電極３３のうちの、組を成す線状電極（Ｅ1 ( j )，Ｅ2 ( j )，Ｅ3 ( j )，Ｅ4 ( j )それぞれ）に接続される対向電極３３は、線路状に４列で設けられる対向電極３４のうちのいずれかに共通して対向するように構成している。４列の対向電極３４それぞれには、駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４が印加される。このように付加キャパシタＣは構成することができる。
【００２８】
次に、基板部３Ａによる気体搬送の作用機序について説明する。なお、基板部３Ｂによる気体搬送の作用機序も同様である。
【００２９】
気体搬送部３で気流が発生する機序については十分には解明できていないが、次の（ａ）から（ｄ）の過程（作用）が関与しているものと推測される。
（ａ）各パルス電圧の立ち上がりにおいて、電極間の電界が急峻に増大することにより、気体中で放電が生じる。この放電により、電極間の気体分子が電離し、荷電粒子が発生する。
（ｂ）（ａ）及び（ｄ）に由来する荷電粒子は電界により力を受け、電界の方向に沿って加速される。
（ｃ）加速された荷電粒子は、電離していない他の気体分子と衝突し、その気体分子に運動量を与える。
（ｄ）荷電粒子は電極近傍の絶縁性被膜上に付着する。
【００３０】
この作用機序について、以下に図を用いて補足説明を行う。
図６Ａは、線状電極Ｅ1 ( j )に隣接する領域Ｓ12と領域Ｓ41とを示す基板部３Ａの断面図である。領域Ｓ12は線状電極Ｅ1 ( j )と線状電極Ｅ2 ( j )との間の絶縁性膜上の領域であり、領域Ｓ41は線状電極Ｅ4 ( j−1 )と線状電極Ｅ1 ( j )との間の誘電膜上の領域である。なお、図示はしないが、領域Ｓ23は線状電極Ｅ2 ( j )と線状電極Ｅ3 ( j )の間の誘電膜上の領域であり、領域Ｓ34は線状電極Ｅ3 ( j )と線状電極Ｅ4 ( j )との間の誘電膜上の領域である。
【００３１】
図６Ｂ及び図６Ｃは、領域Ｓ12について、荷電粒子と気体分子の動きを示す図である。
前記過程（ａ）においては、線状電極Ｅ1 ( j )での駆動電圧Ｖ１の立ち上がりの期間に、線状電極Ｅ1 ( j )に隣接する領域Ｓ41及びＳ12で電界が急速に増大して誘電体バリア放電が生じると考えられる。誘電体バリア放電は、電極（線状電極）が誘電体（誘電膜）により被覆されている場合に生じる放電である。
【００３２】
また、前記過程（ｂ）及び（ｃ）において、誘電体バリア放電によって生じた荷電粒子は、図６Ｂに模式的に示すように電界によって受けるクーロン力で加速され、線状電極へ向かい、電離していない気体分子に衝突すると考えられる。この衝突によって荷電粒子から気体分子へ運動量が移ることにより気体が搬送される。ここで、搬送すべき気体が空気である場合、前記荷電粒子は、主に空気中の窒素分子が電離した一価の正イオンと電子であると考えられる。
【００３３】
また、前記過程（ｄ）において、図６Ｃに模式的に示すように線状電極のほうへ引き寄せられるが、線状電極が誘電膜により被覆されているため、荷電粒子は線状電極に到達できず、線状電極付近の絶縁性膜上に付着して留まると考えられる。この付着した荷電粒子（壁電荷）は、線状電極が作り出す電界とは逆向きの電界を生じさせる。一定量の荷電粒子が発生し付着した時点で電極間の電界は十分小さくなり、放電（誘電体バリア放電）は停止する。したがって放電は極短時間で停止する。このため、通常は放電がアーク放電などの破壊的な放電に至らず、また、発生する電荷量が一定量に制限される。
【００３４】
なお、以上の説明においては、気体が搬送される方向が＋ｘ方向と−ｘ方向のいずれであるのかが定まらない。しかし、実際には、上記（ａ）から（ｄ）の少なくとも一つの過程において、＋ｘ方向と−ｘ方向とに関する非対称性が生じることにより、一方向の流れが生じるものと考えられる。実験によると、多くの場合において、この流れの方向は＋ｘ方向であった。
【００３５】
本実施形態の香気搬送装置１によれば、上述の作用機序によって、基板部３Ａ，３Ｂそれぞれの基板主面近傍に気流が生じることになる。そして、それらの気流の速度は、図４Ａを用いて説明した駆動電圧の周波数に応じたものになり、基板部３Ａ，３Ｂに印加する駆動電圧の周期（周波数）の比を切り替えることで、基板部３Ａ，３Ｂそれぞれの基板主面近傍に生じる気流の速度比や、送風方向を制御することが可能になる。
【００３６】
なお、本実施形態では、駆動電圧の相数をｎ＝４として説明したが、３以上の整数であればよい。また、線状電極の組数を４として説明したが、実際の値は、その数倍から数百倍とするのが現実的である。また、駆動電圧Ｖnおよび駆動電圧Ｖ'nについて、それぞれの周期比を２：１、１：１、１：２と切り替えるとして説明したが、離散度を高めてより精緻に周期比を設定できるようにすると好適である。そのようにすれば、送風方向のチルト角も精緻に設定できるようになる。
また、単一の駆動電圧電源部２によって駆動電圧Ｖnおよび駆動電圧Ｖ'nを生成する例を示したが、駆動電圧Ｖnおよび駆動電圧Ｖ'nは、それぞれ異なる駆動電圧電源部によって生成してもよい。また、各基板部３Ａ，３Ｂに付加キャパシタＣを設ける例を示したが、付加キャパシタＣを省いて構成してもよい。その場合、図５Ｃで示したような複雑な電極構造を採用する必要がなくなり、装置の製造を容易化できる。また、付加キャパシタＣの具体的構成は図５Ｃで示した例に限らず、どのような構成でもよい。
その他、各基板部についての気体搬送の作用機序や駆動方法も、ここで示した例に限らず、どのような作用機序や駆動方法のものであってもよい。
【００３７】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態に係る気体搬送装置について説明する。なお、以降の説明で用いる図中には、それまでに説明した構成要素と類似する構成や機能の構成要素に同一の符号を付し、その構成要素についての詳細な説明を省くことがある。
【００３８】
図７Ａは、本実施形態に係る気体搬送装置５１の概念図である。気体搬送装置５１は駆動電圧電源部５２と基板部５３Ａ，５３Ｂと制御部５とを備える。ここでは、基板部５３Ａ，５３Ｂを平行ではなく、吸気側の端部同士が離れ、排気側の端部同士が近くなるように傾斜させて配置している。
【００３９】
図７Ｂは、駆動電圧電源部５２および制御部５のブロック構成例を示すブロック図である。
ここでは、駆動電圧電源部５２にタイミング信号発生回路２１とゲートドライバ回路２３とを２重に設け、駆動電圧Ｖnおよび駆動電圧Ｖ'nをそれぞれ分離して生成する。そして制御部５は、２つのタイミング信号発生回路２１をそれぞれ制御する制御信号を出力し、各タイミング信号発生回路２１は、制御信号に応じてタイミング信号の出力周期を微調整するように構成している。このような構成では、駆動電圧Ｖnの周期と駆動電圧Ｖ'nの周期とをそれぞれ精緻に調整することが可能になる。この駆動電圧電源部５２の構成は、第１の実施形態の香気搬送装置１に採用することもできる。
【００４０】
ここで、本実施形態のように２つの基板部を傾斜配置した構成例と、第１の実施形態のように２つの基板部を平行配置した構成例と、に対して比較実験を行った結果について説明する。図７Ｃは実験結果を説明する図である。
【００４１】
実験では、２つの基板部に印加する駆動電圧の周波数（fA，fB）の組み合わせを変更しながら送風方向のチルト角θの変化を観察した。なお、送風方向の観測は、スモークワイヤ法を用いて発生させたスモークの運動を高速度カメラにより撮影した動画像を解析することにより実施した。
【００４２】
また、２つの基板部を傾斜配置する構成例では、２つの基板部が成す角度を45°とし、各基板部から22.5°の面をチルト角θが0°の基準面とした。２つの基板部を平行配置する構成例では、２つの基板部の主面から等距離の面を基準面とした。
２つの基板部を平行配置する構成例についての観測結果を図７Ｃ右側の表に示し、２つの基板部を傾斜配置する構成例についての観測結果を図７Ｃ左側の表に示す。
【００４３】
各表から明らかなように、２つの基板部を平行配置する構成例でも、２つの基板部を傾斜配置する構成例でも、周波数（fA，fB）の組み合わせを変えることにより、送風方向のチルト角θを変化させることができた。
ここで周波数として負の値を記載しているが、これは、電圧印加の相順が逆順であることを示す。
【００４４】
また、２つの基板部を平行配置する構成例での送風方向のチルト角θは、最大値から最小値までの範囲が約17.2°なのに比べて、２つの基板部を傾斜配置する構成例での送風方向のチルト角θは、最大値から最小値までの範囲が約66.4°と著しく広いものであった。したがって、２つの基板部を傾斜配置する構成は、平行配置の構成よりも装置厚みは増大するが、送風方向のチルト角θを広い範囲で制御する必要がある用途の場合に採用すると好適であると考えられる。
【００４５】
《第３の実施形態》
次に、本発明の第３の実施形態に係る気体搬送装置について説明する。
【００４６】
図８は、本実施形態に係る気体搬送装置６１の概念図である。
気体搬送装置６１は、基板部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄを筒状に組み合わせた構成を備える。基板部６３Ａ，６３Ｂはそれぞれ、鉛直方向（Ｚ軸方向）上側と鉛直方向（Ｚ軸方向）下側とに配置され、基板部６３Ｃ，６３Ｄはそれぞれ、水平方向（Ｙ軸方向）右手前側と水平方向（Ｙ軸方向）左手奥側とに配置される。
【００４７】
また、気体搬送装置６１は基板部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄのそれぞれに対応する駆動電圧電源部６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄと、それらを統括制御する制御部５と、を備える。駆動電圧電源部６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄはそれぞれ、基板部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄにｎ相の駆動電圧を印加する。制御部５は駆動電圧電源部６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄのそれぞれに駆動電圧の周波数設定を指示し、駆動電圧の周波数を変更させる。
【００４８】
本実施形態の気体搬送装置６１では、基板部６３Ａ，６３Ｂに印加する駆動電圧の周波数を制御することにより、水平面（Ｘ−Ｙ面）を基準にした鉛直方向のチルト角を制御することができる。また、基板部６３Ｃ，６３Ｄに印加する駆動電圧の周波数を制御することにより、鉛直面（Ｘ−Ｚ面）を基準にした水平方向のチルト角を制御することができる。
【００４９】
具体的には、以下のように周波数を設定することで任意の位置に気流を吹き付けることができる。気流の吹き出し口の中心位置を基準点とする直交座標系で
( X，Y，Z) =（sinθ・cosψ，sinθ・sinψ，cosθ）
で表される位置に向けて送風する場合、各基板部６３Ａ〜６３Ｄに印加する駆動電圧の周波数fA〜fDは、次式のように設定するとよい。
fA= f0・(1−b・cosθ)
fB= f0・(1＋b・cosθ)
fC= f0・(1−b・sinθ・cosψ)
fD= f0・(1＋b・sinθ・cosψ)
ここで、上記「 b 」は正の実数であり、適宜最適な値が決定される。
そして、上記したf0 を適切な周波数に設定することにより、前述の直交座標系の位置に送風方向を向けることが可能になる。
【００５０】
《第４の実施形態》
次に、本発明の第４の実施形態に係る気体搬送装置について説明する。本実施形態の気体搬送装置は、第１の実施形態と相違する構成の駆動電圧電源部７２を備える。
【００５１】
図９は駆動電圧電源部７２のブロック構成例を示すブロック図である。
駆動電圧電源部７２は、第１の実施形態における駆動電圧電源部２の構成から、制御部やヒータ制御電圧の出力系統を省いた構成である。このような構成の駆動電圧電源部７２では、送風方向のチルト角を制御することはできないが、駆動電圧Ｖnの周期と駆動電圧Ｖ'nの周期とをそれぞれ予め異なるものに設定しておくことによって、送風方向のチルト角を任意の角度に設定しておくことができる。
【００５２】
上述した各実施形態のように本発明は実施できるが、本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、本発明の範囲には特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００５３】
なお、第１から第４の実施形態の気体搬送装置を用いた使用例の一例としては、自動車が考えられる。
図１０（Ａ）は運転席を横から見た図であり、図１０（Ｂ）は運転席を上から見た図である。運転席に備えられたヘッドレスト８１は、第１〜第４の実施形態のいずれかで示した構成と同様の構成の気体搬送装置８２が設けられている。図１０（Ｃ）は気体搬送装置８２を搭載した自車９１と、その後方を併走する他車９２との位置関係を示した図である。自車９１は、レーダや超音波センサ等の障害物検出手段（不図示）を車外に備える。障害物検出手段は、後方から近付いてくる他車９２や歩行者、その他障害物の存在を検出する。また、自車９１は、障害物検出手段の検出信号に基づいて、気体搬送装置８２に印加する駆動電圧の周波数を制御する制御部（不図示）を備える。制御部は、障害物検出手段が検出する他車９２の大きさや、自車９１から見た他車９２の方向、自車９１に対する他車９２の相対速度などに応じて、運転者に対して吹きつける風向きと風量を変化させる。これにより、運転者に対して、他車９２の接近状態に関する情報報知を触覚的に行うことができる。
また、前方や横から近付いてくる障害物に対しては、例えば図１１に示すように、車内の複数の場所に複数の気体搬送装置８２を設けておき、それらの駆動／非駆動を制御する、或いはそれらの風向きや風量の合成によって、運転者に対して同様の情報報知を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１…香気搬送装置
２，５２，７２…駆動電圧電源部
３…気体搬送部
３Ａ，３Ｂ…基板部
４…香気発生部
４Ａ…ヒータ
４Ｂ…香料担持部
５…制御部
２１…タイミング信号発生回路
２２…定電圧直流電源回路
２３…ゲートドライバ回路
３１Ａ…誘電体基板
３１Ｂ…誘電膜
３２…線状電極
３３，３４…対向電極
５１，６１，８２…気体搬送装置
８１…ヘッドレスト
９１…自車
９２…他車
【図１Ａ】
2012096025.tif 000003
【図１Ｂ】
2012096025.tif 000004
【図１Ｃ】
2012096025.tif 000005
【図２】
2012096025.tif 000006
【図３】
2012096025.tif 000007
【図４Ａ】
2012096025.tif 000008
【図４Ｂ】
2012096025.tif 000009
【図５Ａ】
2012096025.tif 000010
【図５Ｂ】
2012096025.tif 000011
【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
2012096025.tif 000013
【図６Ｂ】
2012096025.tif 000014
【図６Ｃ】
2012096025.tif 000015
【図７Ａ】
2012096025.tif 000016
【図７Ｂ】
2012096025.tif 000017
【図７Ｃ】
2012096025.tif 000018
【図８】
2012096025.tif 000019
【図９】
2012096025.tif 000020
【図１０】
2012096025.tif 000021
【図１１】
2012096025.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月16日(2013.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線状電極を幅方向に配列して基板主面に形成し、配列順の所定周期毎に前記線状電極を電気的に接続して、それぞれが構成される第１の基板部および第２の基板部と、
前記基板部の電気的に接続される前記線状電極の各組に、同一の繰り返しパターンの駆動電圧を、一定の位相差で印加する駆動電圧電源部と、
を備え、
前記第１の基板部と前記第２の基板部との間に間隙を設け、その間隙に基板主面が向くようにそれぞれを配置し、
前記第１の基板部に前記駆動電圧電源部から印加する駆動電圧のパターンが繰り返される周期と、前記第２の基板部に前記駆動電圧電源部から印加する駆動電圧のパターンが繰り返される周期との比が変化するように、前記第１の基板部に前記駆動電圧電源部から印加する駆動電圧と、前記第２の基板部に前記駆動電圧電源部から印加する駆動電圧とのうちの少なくとも一方を制御する気体搬送装置。
【請求項２】
複数の線状電極が幅方向に配列して基板主面に形成し、配列順の所定周期毎に前記線状電極を電気的に接続して、それぞれが構成される第１の基板部および第２の基板部と、
前記基板部の電気的に接続される前記線状電極の各組に、同一の繰り返しパターンの駆動電圧を、一定の位相差で印加する駆動電圧電源部と、
を備え、
前記第１の基板部と前記第２の基板部との間に間隙を設け、その間隙に基板主面が向くようにそれぞれを配置し、
前記第１の基板部に前記駆動電圧電源部から印加する駆動電圧のパターンが繰り返される周期と、前記第２の基板部に前記駆動電圧電源部から印加する駆動電圧のパターンが繰り返される周期と、が互いに相違するものに予め設定されていることを特徴とする気体搬送装置。
【請求項３】
前記第１の基板部と前記第２の基板部とが同一の構造である、請求項１または２に記載の気体搬送装置。
【請求項４】
前記間隙内、または前記間隙に連通する風路内に、香気発生部を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の気体搬送装置。
【請求項５】
前記香気発生部は、揮発性香料を担持してその揮散量を制御自在な構成である、請求項４に記載の気体搬送装置。
【請求項６】
車内に設けられた、請求項１乃至５のいずれかに記載の気体搬送装置と、
車外に設けられた障害物検出手段と、
前記障害物検出手段に基づいて、前記気体搬送装置に対して駆動電圧を印加するための制御信号を出力する制御手段と、を備え、
前記障害物検出手段が検出した障害物の、大きさ、自車から見た方向、相対速度、の少なくとも１つに基づいて、前記気体搬送装置が運転者に対して送風する向きを変えることを特徴とする、車両。
【請求項７】
前記気体搬送装置は複数であって、
前記障害物検出手段が検出した障害物の、大きさ、自車から見た方向、相対速度、の少なくとも１つに基づいて、前記複数の気体搬送装置の各々の駆動／非駆動を制御することを特徴とする、請求項６に記載の車両。
【国際調査報告】
2012096025.tif 000023
2012096025.tif 000024
2012096025.tif 000025
2012096025.tif 000026