(57)【要約】【課題】車内の乗員に向けて空気砲を的確に搬送できるとともに、車両用として小型化した車両用空気砲発生装置を提供する。【解決手段】所定の成分を保持する空気質成分チャンバ１５、１５Ａ、および空気質成分チャンバ１５、１５Ａ内の空気を圧縮して車内２へ空気砲を放出する空気圧縮手段１４、１４Ａを筐体１６、１６Ａ内に備え、空気圧縮手段１４、１４Ａは、磁力と電磁力により空気質成分チャンバ１５、１５Ａの容積を変化させる圧縮部材４０と、この圧縮部材４０に設けられる磁石４１と、圧縮部材４０に対向して設けられるコイル４２とから構成されることにより、車内の乗員に向けて空気砲を的確に搬送できるとともに、車両用として小型化した車両用空気砲発生装置を提供できる。  【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の成分を含有した空気砲を車内（２）の乗員（３、４）に対して供給する車両用空砲発生装置であって、
前記所定の成分を保持する空気質成分チャンバ（１５、１５Ａ）と、前記空気質成分チャンバ（１５、１５Ａ）内の空気を圧縮して車内（２）へ空気砲を放出する空気圧縮手段（１４、１４Ａ）とを筐体（１６、１６Ａ）内に備え、
前記空気圧縮手段（１４、１４Ａ）は、磁力と電磁力により前記空気質成分チャンバ（１５、１５Ａ）の容積を変化させる圧縮部材（４０）と、前記圧縮部材（４０）に設けられる磁石（４１）と、前記圧縮部材（４０）に対向して設けられるコイル（４２）とから構成されることを特徴とする車両用空気砲発生装置。
【請求項２】
前記圧縮部材（４０）は、自己復帰力のある板状部材で構成することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気砲発生装置。
【請求項３】
前記筐体（１６、１６Ａ）は扁平形状に形成することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空気砲発生装置。
【請求項４】
前記筐体（１６、１６Ａ）は円柱形状に形成することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空気砲発生装置。
【請求項５】
前記空気圧縮手段（１４、１４Ａ）の電磁力は、矩形波状の印加電圧により発生させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用空気砲発生装置。
【請求項６】
前記矩形波状の印加電圧は、コンデンサを利用した昇圧回路により印加されることを特徴とする請求項５に記載の車両用空気砲発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ある空気質成分を含有させた空気砲を車内に放出し、前記空気質成分を乗員に対し提供しようとする車両用空気砲発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気砲を発生する装置としては、ゲーム機などに搭載されて演出効果を高める空気砲を発生するために、空気溜りを形成するケースと、このケースの空気溜り形成面に設けられた空気放出口と、前記ケース内の空気に振動を与えて前記空気を圧縮する空気圧縮手段とを備え、前記空気圧縮手段は、前記放出口が設けられていない空気溜り形成面に取り付けられた振動部材と、この振動部材を振動させる駆動手段とから構成され、前記駆動手段は、印加電圧により押引力を発生するソレノイドと、前記押引力により移動して前記振動部材を押引するロッドとから構成されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２９８６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の空気砲発生装置においては、ソレノイド方式であるので、印加電圧によりソレノイドが発生する押引力を大きくするためには、電磁コイルの巻き数を多くしなければならず、また、振動部材を押引するロッドや、ロッドを元の位置に戻す復帰バネを用いるため、装置が大きくなってしまい小型化に限界があるという問題があった。このことは特に、狭い空間に設置することが要求される車両用装置においては、配置場所が限定されてしまうことになる。
【０００４】
また、上記従来の空気砲発生装置においては、振動部材に押引力を与えることにより、空気溜りに充填された空気に振動を与えて前記空気を圧縮し、空気放出口から空気砲を放出する構成としているが、この構成では、圧縮される空気の容積が小さいため、一定濃度の空気質成分を局所的に搬送することができないという問題がある。このことは、装置を小型に形成した場合には特に顕著となる。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、車内の乗員に向けて空気砲を的確に搬送できるとともに、車両用として小型化した車両用空気砲発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項６に記載の技術的手段を採用する。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の車両用空気砲発生装置の発明は、所定の成分を含有した空気砲を車内（２）の乗員（３、４）に対して供給する車両用空砲発生装置であって、
前記所定の成分を保持する空気質成分チャンバ（１５、１５Ａ）と、前記空気質成分チャンバ（１５、１５Ａ）内の空気を圧縮して車内（２）へ空気砲を放出する空気圧縮手段（１４、１４Ａ）とを筐体（１６、１６Ａ）内に備え、
前記空気圧縮手段（１４、１４Ａ）は、磁力と電磁力により前記空気質成分チャンバ（１５、１５Ａ）の容積を変化させる圧縮部材（４０）と、前記圧縮部材（４０）に設けられる磁石（４１）と、前記圧縮部材（４０）に対向して設けられるコイル（４２）とから構成されることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、圧縮の駆動力として磁力と電磁力の両方を利用することにより、乗員に向けて的確に空気砲を放出できる能力を有するとともに、空気圧縮手段が占める体積を小さくすることができるので、筐体全体が小さく構成でき、設置スペースが制限される車両用としての空気砲発生装置の小型化が実現できる。
【０００９】
請求項２に記載の車両用空気砲発生装置の発明は、前記圧縮部材（４０）は、自己復帰力のある板状部材で構成することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、圧縮部材を板状とすることでさらに装置の小型化が図れる。
【００１１】
請求項３に記載の車両用空気砲発生装置の発明は、前記筐体（１６、１６Ａ）は扁平形状に形成することを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、設置空間の制限がある車両用として有用であり、さらに乗員に対してより接近した狭い場所、例えば、インストルメントパネル内、オーバーヘッドモジュール内、または天井部といった場所に装置を配することが可能になるので、空気砲を乗員に向けて効果的に放出することができることになる。
【００１２】
請求項４に記載の車両用空気砲発生装置の発明は、前記筐体（１６、１６Ａ）は円柱形状に形成することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、設置空間に制限のある車両用装置として設置場所が限定されないため有用である。また、乗員に対してより接近した狭い場所、例えば、インストルメントパネル内、オーバーヘッドモジュール内、または天井部といった場所に装置を配することが可能になる。
【００１４】
請求項５に記載の車両用空気砲発生装置の発明は、前記空気圧縮手段（１４、１４Ａ）の電磁力は、矩形波状の印加電圧により発生させることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、突出した波形の印加電圧を与えることにより、電磁力が瞬間的に発生するので、前記空気質成分チャンバ内の空気の圧縮が瞬時になされ、空気砲の発生を促進することができる。
【００１６】
請求項６に記載の車両用空気砲発生装置の発明は、前記矩形波状の印加電圧は、コンデンサを利用した昇圧回路により印加されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、昇圧回路により印加電圧を昇圧することにより、空気砲の搬送距離を調整できるので、より乗員に対して適切に空気砲を放出することができる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下に、図１〜図７を用いて第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態における車両用空気砲発生装置の車内配置を示した概念図である。図２は、本実施形態における車両用空気砲発生装置とこれを制御する構成を示した構成図である。図３は、本実施形態における車両用空気砲発生装置の内部構成を示した概念図である。図４は、本実施形態における車両用空気砲発生装置の内部構成を示した一部破断した斜視図である。図５は、本実施形態における車両用空気砲発生装置の筐体の変形例を示した斜視図である。図６は、本実施形態における車両用空気砲発生装置への印加電圧の波形を示す図である。
筐体と成分貯蔵部の車内配置を示した概念図である。図７は、本実施形態における車両用空気砲発生装置への印加電圧を昇圧する昇圧回路を示した回路図である。
【００２０】
本実施形態の車両用空気砲発生装置１０、１１、１２、１３は、自家用または業務用の車両に広く用いられ、乗員に対して所定の空気質成分を空気砲に含有して供給するものである。
【００２１】
図１に示すように、自動車１などの車内２に存在する乗員３、４に対して、空気砲を的確に放出できる位置に車両用空気砲発生装置１０、１１、１２が設けられている。
【００２２】
本発明における空気砲は、ある空間に貯められた流体が圧縮されることにより、その空間に形成された放出口から押し出されて、流体の塊となって放出されるものを意図している。空気砲の形態としては、例えば、渦輪状、球体状などの形状の塊となって放出されるもの全般をいう。また、この空気砲は、所定の空気質成分が含有された状態で、その空気質成分を感知させたい車内の乗員、またはある空間に向けて放出され、前記乗員、または前記空間にいる乗員の感知可能な範囲内において前記空気砲を拡散させることにより、前記所定の空気質成分を前記乗員に与えるものである。
【００２３】
このように、車内の乗員に対して、所定の空気質成分を保持させた空気砲を放出して供給することにより、車内特有のエアコン装置による空調気流の影響を受けにくい空気質成分の搬送が行われ、また、乗員特有の環境である、渋滞、信号待ちなどの交通状況、高速走行、市街地走行などの運転状況、これらの状況に起因する乗員の感情や心理などに対して適応した空気質成分の搬送を実施できることになる。
【００２４】
この車両用空気砲発生装置１０は、インストルメントパネル７０内に空気砲を車内２に向けて放出可能なように設けられる。なお、車両用空気砲発生装置１０は、インストルメントパネル７０内に通常配置されているエアコン装置（図示せず）に近接して設けてもよいし、エアコン装置と一体化して構成してもよい。
【００２５】
車両用空気砲発生装置１０の放出口２７から放出された空気砲は、インストルメントパネル７０に形成されたグリル吹出口を経由して前席５に座っている乗員３の顔付近に向けて放出される。そして、この空気砲が乗員３の顔や肩などに当たると、空気砲の塊が崩れるとともに含有されていた空気質成分が拡散領域７を形成するように拡散されて、乗員３の鼻や口から吸入され体内に取り込まれる。
【００２６】
また、車両用空気砲発生装置１１は、車内２の前席側天井部分に形成されるオーバーヘッドモジュール９内に設けられる。この車両用空気砲発生装置１１の放出口から放出された空気砲は、オーバーヘッドモジュール９に形成された吹出口を経由して前席５に座っている乗員３の顔付近に向けて放出される。そして、この空気砲が乗員３の顔や頭などに当たると、空気砲の塊が崩れるとともに含有されていた空気質成分が拡散領域７を形成するように拡散されて、乗員３の鼻や口から吸入され体内に取り込まれる。
【００２７】
また、車両用空気砲発生装置１２は、車内２の後席側天井部に設けられる。この車両用空気砲発生装置１２の放出口から放出された空気砲は、後席６に座っている乗員４の顔付近に向けて放出される。そして、この空気砲が乗員４の顔や頭などに当たると、空気砲の塊が崩れるとともに含有されていた空気質成分が拡散領域８を形成するように拡散されて、乗員４の鼻や口から吸入され体内に取り込まれる。
【００２８】
本実施形態においては、空気質成分として、乗員に対して快適性を感じさせる因子である、水分を揮発させた湿度成分、香料を揮発させた芳香成分、酸素成分、アロマ成分、コラーゲン成分、抗アレルゲン成分、イオン成分、冷気成分、暖気成分などを採用する。
【００２９】
空気質成分として湿度成分を使用すると、乗員は、鼻腔内の粘膜の乾燥や、のどの粘膜の乾燥が改善されることになる。空気質成分として芳香成分、アロマ成分、イオン成分を使用すると、乗員は、鼻から当該成分を吸い込むことでリラックスした気分になる。また、空気質成分として芳香成分、酸素成分、冷気成分を使用すると、乗員は、鼻からこれらの成分を吸い込むことで眠気が解消されたり、覚醒効果を得ることができる。また、乗員は、寒いときや暑いときに空気質成分としての冷気成分や暖気成分を吸い込むと、局所的に暖房効果や冷房効果を得ることができる。また、他の空気質成分として、化粧水などを揮発化して空気砲に含有させて放出する構成とすると、前記湿度成分と同様に肌の保湿を促し、乗員の健康、美容に効果を発揮することになる。
【００３０】
なお、車両用空気砲発生装置１０、１１、１２を構成する筐体は、扁平状に形成されることにより、インストルメントパネル７０内、オーバーヘッドモジュール９内、および車内２の天井部内などの狭い空間に配することが可能である。
【００３１】
次に、車両用空気砲発生装置の内部構成について説明する。図３に示すように、車両用空気砲発生装置は、筐体１６Ａ内の一方側の端面に空気砲の放出口２７を有し、筐体１６Ａ内に放出口２７と連通する空気質成分チャンバ１５Ａと、他方側に空気質成分チャンバ１５Ａの容積を押し縮める空気圧縮手段１４Ａを設けた構成である。
【００３２】
この空気質成分チャンバ１５Ａは、成分貯蔵部１７で発生させた所定の空気質成分が、開放されたバルブ１８を通り連結チューブ２０を介して搬送ポンプ１９で送り込まれ貯蔵される空間であり、搬送手段２１と連通するように接続されている。搬送手段２１で搬送された空気質成分は、揮発性の状態で空気質成分チャンバ１５Ａ内に送られ、この容積内に充満させられる。空気質成分チャンバ１５Ａ内に必要以上に前記空気質成分を充満させると、余分な空気質成分は、放出口２７から外部に放出されることになる。ただし、余分な空気質成分が漏れた後は、即座にそれ以上の空気質成分が漏れることはなく、空気質成分チャンバ１５Ａ内に適切量の空気質成分が保持されることになる。
【００３３】
一方、空気圧縮手段１４Ａは、磁力と電磁力により空気質成分チャンバ１５Ａ側に変形して空気質成分チャンバ１５Ａの容積を変化させる圧縮部材４０と、この圧縮部材４０に設けられる磁石４１と、圧縮部材４０に対向して設けられるコイル４２とから構成されている。
【００３４】
車載バッテリなどから空気圧縮手段１４Ａに電圧を印加すると、電流がコイル４２に流れて圧縮部材４０を空気質成分チャンバ１５Ａ側に押し出す電磁力が働く。さらに、磁石４１により反発力も作用することになり、これらの電磁力と磁力の働きにより圧縮部材４０を変形させる力が加重的に作用するので、圧縮部材４０は瞬間的に空気質成分チャンバ１５Ａ側に大きく変形する。このとき、圧縮部材４０はその中央部を大きく突出させた形状で位置４３まで空気質成分チャンバ１５Ａ側に張り出し、磁石４１も圧縮部材４０と一体となって位置４４まで空気質成分チャンバ１５Ａ側に張り出することになる。この圧縮部材４０の変形により、空気質成分チャンバ１５Ａの容積は瞬間的に小さくなるので、この容積内に充満していた前記空気質成分は圧縮されて放出口２７から外部に瞬時に放出されることになる。この一連の動作を瞬時に起こすことで、放出口２７から放出される空気質成分を含んだ空気は、流体の塊、例えば、渦輪、球体状の塊、となって車内２に放出される。
【００３５】
図４は、筐体１６Ａの内部構成を示した斜視図であり、空気質成分チャンバ１５Ａと空気圧縮手段１４Ａは薄板状の圧縮部材４０で区画されている。磁石４１の周囲にはコイル４２が取り巻くように配されている。磁石４１とコイル４２は、管状に形成された樹脂部材により絶縁されている。この樹脂部材の内径に沿うように円筒形の磁石４１は配置され、磁石４１は、電磁力および磁力による圧縮部材４０の変形とともに、前記樹脂部材の内径部を摺動する。
【００３６】
圧縮部材４０は、自己復帰力を有した板状部材で構成され、例えば、ゴム、シリコン、エラストマーなどの薄板で構成するのが望ましい。これらの材料で形成することで圧縮部材の作動音を低減することができる。
【００３７】
磁石４１は、この圧縮部材４０に接着により固定されたり、あるいは圧縮部材４０に埋め込まれて一体化される構成としてもよい。コイル４２は、圧縮部材４０が変形していない状態において、圧縮部材４０と接触しない程度の距離を保って配置されるものであり、圧縮部材４０の表面から筐体１６Ａの端面までの距離は、できるだけ磁石４１が収まる程度の距離に小さく構成するのが望ましい。
【００３８】
このように空気圧縮手段１４Ａの構成では、圧縮部材４０とともに磁石４１を可動させるようにしているので、反復される往復運動に対して強い耐久性に優れた可動構成物を得ることができる。
【００３９】
このように構成された車両用空気砲発生装置は、図２に示すような構成により制御される。車両用空気砲発生装置１３は、制御手段としての空気質成分供給ＥＣＵ１０１により各種信号に基づいて制御される。空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、ナビゲーションＥＣＵ１１０、車両統合ＥＣＵ１２０、および／または、操作手段１１５からの信号に対して種々の解析を行い、空気砲を放出するタイミング、空気砲に含有させる空気質成分の量の判断、空気砲の放出速度などの放出条件を決定する。
【００４０】
この空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、車両用空気砲発生装置１３に対してこの決定に基づいた制御を行う。この制御は、例えば、成分貯蔵部１７が発生する空気質成分の量の制御、前記空気質成分を空気質成分チャンバ１５に送り込む搬送手段２１を構成するバルブ１８の開度の調整制御、バルブ１８と連結チューブ２０を介して接続されて搬送手段２１の駆動力を創出する搬送ポンプ１９の制御、空気質成分チャンバ１５とともに筐体１６内に構成され、空気質成分チャンバ１５に貯えられた空気質成分を圧縮して放出口２７から押し出す空気圧縮手段１４の制御、である。
【００４１】
また、空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、車両用空気砲発生装置１３の空気圧縮手段１４に対して、空気質成分チャンバ１５内の空気を圧縮する圧縮力の大きさ、圧縮力の起動を制御する。例えば、圧縮力の大きさを制御することで、空気砲をどの乗員に向けて放出するか、どこまで空気砲を届かせるかを制御し、圧縮力の起動を制御することで、空気砲を連続的に放出するか、所定時間の間隔をあけて間欠的に放出するか、を制御することができる。また、図１に示すように車内２に車両用空気砲発生装置が複数個配置されている場合には、どの車両用空気砲発生装置を起動するか、または複数の車両用空気砲発生装置を同時に起動させるかを制御することができる。
【００４２】
このナビゲーションＥＣＵ１１０は、ナビゲーションシステムのコントロールユニットであり、少なくとも現在地表示、目的地選択、ルート計算、ルート案内の基本機能を乗員に提供するとともに、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ（道路交通情報通信システム）、財団法人道路交通情報通信システムセンターの登録商標である）や、Ｇ−ＢＯＯＫ(車載機などから利用できるコンテンツサービス、トヨタ自動車株式会社の登録商標である)や、インターネットなどの外部情報を取得できる機能も有している。
【００４３】
ナビゲーションＥＣＵ１１０は、道路が渋滞していることをＶＩＣＳやＧ−ＢＯＯＫにより入手すると、空気質成分供給ＥＣＵ１０１にその情報を送信する。空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、これを受けて乗員、特に運転者が眠くなると想定して、空気質成分としてあらかじめ成分貯蔵部１７に充填しておいた芳香成分、酸素成分、または冷気成分を空気質成分チャンバに送り込み、空気砲に含有させて運転者に向かって放出する制御を行う。これにより、運転者は、鼻からこれらの成分を吸い込むことで眠気が解消されたり、覚醒効果を得ることができ、居眠り運転を未然に防止することができる。
【００４４】
また、空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、ナビゲーションＥＣＵ１１０から渋滞情報を入手したときは、運転者や他の乗員が渋滞により、いら立っていると想定して、空気質成分としてあらかじめ成分貯蔵部１７に充填しておいた芳香成分、アロマ成分、またはイオン成分を成分貯蔵部から空気質成分チャンバに送り込み、空気砲に含有させて運転者に向かって放出する制御を行うことで、運転者および他の乗員をリラックスした気分にすることができる。
【００４５】
この車両統合ＥＣＵ１２０は、車両の各機能部品の作動情報を入手して空気質成分供給ＥＣＵ１０１に通信する機能を有している。各機能部品の作動情報としては、例えば、車速情報、ブレーキ情報、車間センサ情報、ウィンドウの開閉情報などである。車両統合ＥＣＵ１２０は、これらの情報を空気質成分供給ＥＣＵ１０１に送信する。空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、車速が所定値以下のときや、単位時間当たりのブレーキング回数が所定値以上のときや、車間センサによる先行車両との間隔が所定値以下のときなどの情報を認識したときは、渋滞しているとみなして、前述のように、覚醒効果を供給するために空気質成分としてあらかじめ成分貯蔵部１７に充填しておいた芳香成分、酸素成分、または冷気成分を含有させた空気砲を運転者に向かって放出する制御を行ったり、リラックス効果の与えるために空気質成分としてあらかじめ成分貯蔵部１７に充填しておいた芳香成分、アロマ成分、イオン成分を含有させた空気砲を運転者に向かって放出する制御を行ったりする。
【００４６】
また、車両統合ＥＣＵ１２０により、車速情報として、例えば８０ｋｍ以上の値が所定時間以上継続して得られた場合には、空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、高速道路などを走行しているとみなして、居眠り運転の未然防止のため、空気質成分としてあらかじめ成分貯蔵部１７に充填しておいた覚醒効果のある芳香成分、酸素成分、または、冷気成分を所定分量、空気質成分チャンバに送り込み、空気砲に含有させて運転者に向かって放出する制御を行う。
【００４７】
また、車両統合ＥＣＵ１２０がウィンドウ開閉情報としてウィンドウが開放された状態であることを空気質成分供給ＥＣＵ１０１に送信すると、空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、車内に外風が吹き込んでいると認識して、所定時間またはウィンドウが閉状態であるという情報を入手するまで、空気砲の放出を停止するインターロック制御を行う。ウィンドウが開状態であるときは、車内２に外風が舞っているため、空気砲を放出しても所定の乗員または空間に向けて拡散させることが難しいので、積極的にその放出を制限するものである。
【００４８】
この操作手段１１５は、乗員自らが湿度成分を得たいと思ったときに、強制的に車両用空気砲発生装置を起動させるためのものであり、例えば、インストルメントパネル７０の乗員が操作しやすい場所にスイッチ、またはボタンの形態で構成されている。操作手段１１５は、車両空気質成分供給装置１３の起動、空気質成分チャンバ１５内の空気を圧縮する圧縮力の大きさの制御、車内２のどの空間、またはどの乗員に向けて空気砲を放出するかの制御を命令することができる手段を有している。
【００４９】
このように車両用空気砲発生装置を構成することで、筐体１６の体格は非常に小さく形成することができる。例えば、空気質成分チャンバ１５と空気圧縮手段１５を合わせた長手方向の長さ寸法Ｌ１は約５０ｍｍ、空気質成分チャンバの長手方向長さ寸法Ｚ１は約３０ｍｍ、筐体の縦寸法Ｘ１は約３０ｍｍ、放出口２７の径寸法Ｙ１は約φ８〜１０ｍｍ、のように形成することが可能となる。また、図５に示すように筐体の形状は、円柱形状の筐体８０で構成してもよい。この場合、円柱の外径寸法Ｒ２は約φ３０ｍｍ、放出口の内径寸法Ｒ１は、外径寸法Ｒ２の１／３程度の大きさで構成することができるため、約φ１０ｍｍに形成される。
【００５０】
なお、筐体の材質は、特に限定するものでないが、空気質成分チャンバ１５に充満された空気質成分が漏れないように樹脂、金属など気密性をある程度保持できる材質とする。
【００５１】
成分貯蔵部１７は、成分供給手段と、この成分供給手段により供給された成分を揮発させる加熱手段とから構成され、空気質成分供給チャンバ１５内に設けられる構成としてもよい。このように成分貯蔵部１７を筐体１６と一体化して構成した場合には、図２に示すような筐体１６と搬送手段２１を介して連結する構成と比較して、別個に成分貯蔵部１７を形成する筐体を設ける必要がなくなり、装置の小型化が図れる。この成分供給手段はチューブにより構成し、外部からチューブを通して成分を送り込む構成としてもよい。加熱手段は、チューブから流出した成分を即座に加熱するヒータであり、前記成分を気化させ、空気質成分チャンバ内の空気に前記成分を含有させることができる。
【００５２】
空気圧縮手段１４に印加する電圧は、ＯＮ／ＯＦＦ制御により、図６に示すような矩形波状の電圧を印加することとする。放物線状の波形電圧でなく、矩形波状の電圧を印加することにより、コイル２４に瞬間的に電流を流すことになり、電磁力を短時間で発生させ、圧縮部材２２の変形を瞬間的に起こすことができる。矩形波は１秒程度の幅を持たせた電圧とし、この電圧を数秒程度の間隔を空けて複数回印加する。このような電圧の印加方法とすることで、乗員に対して、連続的に複数個の空気砲が放出されるので、途中で何らかの障害物が存在するような場合でもどれか一つの空気砲が乗員に当たることにより、所定の空気質成分を乗員に感知させる確率を向上することができる。
【００５３】
印加する電圧は、例えば、車載バッテリから供給することにより１２Ｖ電圧としてもよい。また、図７に示すように、空気圧縮手段１４に印加する電圧の強化するために、コンデンサを用いた昇圧回路を利用してもよい。例えば、印加電圧を昇圧回路により１２Ｖから１６Ｖに昇圧することで、空気砲の搬送距離を大きくすることができ、空気砲を供給したい乗員の選択の幅が広がる車両用空気砲発生装置が提供できる。
【００５４】
次に、車両用空気砲発生装置１６の筐体１６と成分貯蔵部１７とが、搬送手段２１により車内２の離れた場所に設置した場合の構成について説明する。
【００５５】
前席５に座る乗員３に向けて空気砲を放出する筐体１６が前席上方の天井部に配置される場合には、成分貯蔵部１７は、車内２の前席側天井部から延設させた搬送手段２１を介して筐体１６と連通させるとともに、インストルメントパネル７０内に配置させる構成とする。また、後席６に座る乗員４に向けて空気砲を放出する筐体１６が後席上方の天井部に配置される場合には、成分貯蔵部は、車内２の後席側天井部から延設させた搬送手段２１を介して筐体１６と連通させるとともにトランク内部または後席トレイ部に配置させる構成とする。
【００５６】
また、前席５に座る乗員３に向けて空気砲を放出する筐体１６が前席上方のオーバーヘッドモジュール９内に配置される場合には、成分貯蔵部１７は、車内２の前席側天井部から延設させた搬送手段２１を介して筐体１６と連通させるとともに、インストルメントパネル７０内に配置させる構成とする。
【００５７】
筐体１６がインストルメントパネル７０内に配置される場合には、成分貯蔵部１７は、搬送手段２１を介して筐体１６と連通させて、インストルメントパネル７０横のグローブボックス部や、センタクラスタサイドに配置させる構成とする。
【００５８】
このように本実施形態によれば、所定の成分を保持する空気質成分チャンバ１５、１５Ａ、および空気質成分チャンバ１５、１５Ａ内の空気を圧縮して車内２へ空気砲を放出する空気圧縮手段１４、１４Ａを筐体１６、１６Ａ内に備え、
空気圧縮手段１４、１４Ａは、磁力と電磁力により空気質成分チャンバ１５、１５Ａの容積を変化させる圧縮部材４０と、この圧縮部材４０に設けられる磁石４１と、圧縮部材４０に対向して設けられるコイル４２とから構成されることとしたので、圧縮の駆動力として磁力と電磁力の両方を利用することにより空気圧縮手段が占める体積を小さくすることができるので、筐体全体が小さく構成でき、設置スペースが制限される車両用としての空気砲発生装置の小型化が実現できる。
【００５９】
また、圧縮部材２２を自己復帰力のある板状部材で構成した場合には、さらに装置の小型化が図れる。
【００６０】
また、筐体１６を扁平形状に形成した場合には、設置空間の制限がある車両用として有用であり、さらに乗員に対してより接近した狭い場所、例えば、インストルメントパネル内、オーバーヘッドモジュール内、または天井部といった場所に装置を配することが可能になるので、空気砲を乗員に向けて効果的に放出することができることになる。
【００６１】
また、筐体１６を円柱形状に形成した場合には、設置空間に制限のある車両用装置として設置場所が限定されないため有用である。また、乗員に対してより接近した狭い場所、例えば、インストルメントパネル内、オーバーヘッドモジュール内、または天井部といった場所に装置を配することが可能になる。
【００６２】
また、空気圧縮手段１４の電磁力は、矩形波状の印加電圧により発生させることした場合には、突出した波形の印加電圧を与えることにより、電磁力が瞬間的に発生するので、前記空気質成分チャンバ内の空気の圧縮が瞬時になされ、空気砲の発生を促進することができる。
【００６３】
また、矩形波状の印加電圧は、コンデンサを利用した昇圧回路により印加されることとした場合には、昇圧回路により印加電圧を昇圧することにより、空気砲の搬送距離を調整できるので、より乗員に対して適切に空気砲を放出することができる。
【００６４】
また、乗員の快適性向上が図られる所定の空気質成分を保持した状態の空気砲は、インストルメントパネル７０内、オーバーヘッドモジュール９内、または天井部に設けられた装置から個別の乗員３、４に向けて放出され、前記所定の空気質成分を前記乗員に対して拡散させることにより、前記乗員に感知させる構成とした場合には、車内空間のあらゆる場所にいる個別の乗員に向けて空気砲を放出することが可能な装置を提供することができる。
【００６５】
また、筐体１６内に設けられる空気質成分チャンバ１５および空気圧縮手段１４は、インストルメントパネル７０内、オーバーヘッドモジュール９内、または天井部に設けられ、搬送手段２１および成分貯蔵部１７は、他の部位に設けられる構成とした場合には、車両用空気砲発生装置を二つに分割して配置することにより、空気質成分チャンバおよび空気圧縮手段を狭い空間に配置することが可能になるので、個別の乗員に向けてより効果的に空気砲を放出することができる。
【００６６】
また、成分貯蔵部１７は、成分供給手段と、この成分供給手段により供給された成分を揮発させる加熱手段とから構成され、空気質成分チャンバ１５内に備えられる構成とした場合には、空気砲を放出する空気質成分チャンバおよび空気圧縮手段が、成分貯蔵部と一体化されることにより、車両用空気砲発生装置全体の小型化が図れる。
【００６７】
また、成分貯蔵部１７は、搬送手段２１により空気質成分チャンバ１５と連結される構成とした場合には、成分貯蔵部１７は、空気質成分チャンバ１５と一体化しないで構成することにより、空気質成分チャンバ１５および空気圧縮手段１４をそれぞれ車内２の狭い空間に配置することができる。また、成分貯蔵部１７を車内の比較的広い空間に設けた場合には、成分貯蔵部１７の能力を大きくして空気質成分供給能力を向上させることができる。
【００６８】
また、空気砲は、ナビゲーションＥＣＵ１１０の信号または車両統合ＥＣＵ１２０の信号に基づいて放出される構成とした場合には、乗員を取り巻く環境に直接的に適合する必要な成分を個別の乗員に供給することができる車両用空気砲発生装置が得られる。
【００６９】
また、筐体１６と、成分貯蔵部１７を搬送手段２１を介して離した位置に配置する構成としたので、車内の適切な位置から空気砲を乗員に向けて放出することができるとともに、成分貯蔵部を大きくしたり、複数個設けたりして空気質成分供給能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第１実施形態における車両用空気砲発生装置の車内配置を示した概念図である。
【図２】第１実施形態における車両用空気砲発生装置とこれを制御する構成を示した構成図である。
【図３】第１実施形態における車両用空気砲発生装置の内部構成を示した概念図である。
【図４】第１実施形態における車両用空気砲発生装置の内部構成を示した一部破断した斜視図である。
【図５】第１実施形態における車両用空気砲発生装置の筐体の変形例を示した斜視図である。
【図６】第１実施形態における車両用空気砲発生装置への印加電圧の波形を示す図である。
【図７】第１実施形態における車両用空気砲発生装置への印加電圧を昇圧する昇圧回路を示した回路図である。
【符号の説明】
【００７１】
２            車内
１４          空気圧縮手段
１５          空気質成分チャンバ
１６          筐体
２２          圧縮部材
２３          磁石
２４          コイル  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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