(57)【要約】【課題】個別の乗員に対して有用な芳香成分を的確に供給することができる車両用空気質成分供給装置を提供する。【解決手段】空気砲に含有させる芳香成分を供給する芳香成分供給手段１７と、前記芳香成分を保持できる空気質成分チャンバ１５と、この空気質成分チャンバ１５内の空気を圧縮して空気砲を発生させる空気圧縮手段１４と、を備え、前記芳香成分を所定量保持した前記空気砲を、前記芳香成分が与えられることによって快適性向上が図られる個別の乗員３または４に対して放出することにより、前記芳香成分を感知させる構成としたことにより、個別の乗員に対して有用な芳香成分を的確に供給することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気砲を車内（２）の乗員（３、４）に対して供給する車両用空気質成分供給装置であって、
前記空気砲に含有させる所定の芳香成分を供給する芳香成分供給手段（１７）と、前記芳香成分を保持できる空気質成分チャンバ（１５）と、前記空気質成分チャンバ（１５）内の空気を圧縮して空気砲を発生させる空気圧縮手段（１４）と、を備え、
前記芳香成分を所定量保持させた前記空気砲を、前記芳香成分が与えられることによって快適性向上が図られる個別の乗員に対して放出することにより、前記芳香成分を感知させることを特徴とする車両用空気質成分供給装置。
【請求項２】
前記芳香成分供給手段（１７、９０、９１）は、複数の芳香成分を供給可能な構成とし、前記複数の芳香成分の中から、乗員（３、４）ごとに快適性向上を図ることができる芳香成分が選択されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項３】
前記複数の芳香成分から選択される芳香成分は、ナビゲーションＥＣＵ（１１０）の信号、または車両統合ＥＣＵ（１２０）の信号に基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項４】
前記複数の芳香成分から選択される芳香成分は、乗員の生体信号を検出する生体センサ（１３０）の検出データに基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項５】
車内空気のＣＯ２濃度を検出するＣＯ２濃度センサ（１３５）を設け、前記ＣＯ２濃度センサ（１３５）の検出値が所定値以上である場合に、覚醒効果を有する芳香成分を含有させた空気砲を乗員に供給することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項６】
前記芳香成分供給手段（１７）は、搬送手段（２１）により空気質成分チャンバ（１５）と連結されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項７】
前記空気質成分チャンバ（１５）および前記空気圧縮手段（１４）は筐体（１６）内に構成され、
前記空気圧縮手段（１４）は、磁力と電磁力により前記空気質成分チャンバ（１５）の容積を変化させる圧縮部材（２２）と、前記圧縮部材（２２）に設けられるコイル（２４）と、前記圧縮部材（２２）に対向して設けられる磁石（２３）と、から構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項８】
前記空気質成分チャンバ（１５Ａ）および前記空気圧縮手段（１４Ａ）は筐体（１６Ａ）内に構成され、
前記空気圧縮手段（１４Ａ）は、磁力と電磁力により前記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、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請求項１〜６のいずれかに記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項９】
前記芳香成分供給手段（１７）は、香料供給手段（６１）と、この香料供給手段（６１）により供給された芳香成分を揮発させる加熱手段（６０）とから構成され、前記空気質成分チャンバ（１５、１５Ａ）内に備えられることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項１０】
前記空気圧縮手段（１４、１４Ａ）の電磁力は、矩形波状の電圧を印加することにより発生させることを特徴とする請求項７または８に記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項１１】
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１０に記載の車両用空気質成分供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気質成分を含有させた空気砲を車内に放出して乗員に対し、適切な環境を提供しようとする車両用空気質成分供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用空気質成分供給装置としては、芳香剤を入れた芳香剤容器を車両用空調装置の空調ダクト内の流路の上流部および下流部の両方に接続し、前記空調ダクト内から前記上流部に導入された気流は前記芳香剤容器を経由して前記下流部に戻されて、エアコン吹出口から車内に向けて吹き出され、芳香成分を拡散させ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】特許第３１３４３０６号公報（第１図）
【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、上記従来の車両用空気質成分供給装置においては、エアコン吹出口から吹き出される気流とともに車内に芳香成分を拡散させるために、前記エアコン吹出口付近で芳香成分が拡散したり、車内のあらゆるところで芳香成分が拡散したりすることになり、乗員に対して的確に芳香成分の供給ができないという問題があった。また、芳香成分が車内全体に拡散することにより、匂いに対して、各乗員の嗜好性による嫌悪感の問題や、シートなどの車内部材へのしみつき臭の問題も生じていた。
【０００４】
さらには、乗員が必要としている、または乗員の状況に合わせた、適切な芳香成分や適切な量の芳香成分を個々の乗員に対して的確に供給することもできないものであった。
【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、個別の乗員に対して有用な芳香成分を的確に供給することができる車両用空気質成分供給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１１に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、空気砲を車内（２）の乗員（３、４）に対して供給する車両用空気質成分供給装置であって、
前記空気砲に含有させる所定の芳香成分を供給する芳香成分供給手段（１７）と、前記芳香成分を保持できる空気質成分チャンバ（１５）と、前記空気質成分チャンバ（１５）内の空気を圧縮して空気砲を発生させる空気圧縮手段（１４）と、を備え、
前記芳香成分を所定量保持させた前記空気砲を、前記芳香成分が与えられることによって快適性向上が図られる個別の乗員に対して放出することにより、前記芳香成分を感知させることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、個別の乗員が感知し得る芳香成分を的確に供給することにより、乗員ごとに適切な環境を与えたり、眠気、いらいら、ストレス等を軽減したりすることとなり、乗員の求める快適性の向上に応えることができ、多種多様化した乗員の健康、安全に関する要求にも対応することができる車両用空気質成分供給装置が得られる。
【０００８】
請求項２に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記芳香成分供給手段（１７、９０、９１）は、複数の芳香成分を供給可能な構成とし、前記複数の芳香成分の中から、乗員（３、４）ごとに快適性向上を図ることができる芳香成分が選択されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、その時々の乗員の環境に適合した芳香成分を乗員ごとに適切量、または適切なタイミングで供給することができるので、個々の乗員に対する快適性を向上させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記複数の芳香成分から選択される芳香成分は、ナビゲーションＥＣＵ（１１０）の信号、または車両統合ＥＣＵ（１２０）の信号に基づいて決定されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、ナビゲーションＥＣＵの信号、または車両統合ＥＣＵの信号から乗員個別の状態を推測することにより、より適切な芳香成分を供給することができるので、個々の乗員に対して快適性を一層向上させることができる。
【００１２】
請求項４に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記複数の芳香成分から選択される芳香成分は、乗員の生体信号を検出する生体センサ（１３０）の検出データに基づいて決定されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、生体センサの検出データから乗員個別の状態を推測することにより、より適切な芳香成分を供給することができるので、個々の乗員に対して快適性を一層向上させることができる。
【００１４】
請求項５に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、車内空気のＣＯ２濃度を検出するＣＯ２濃度センサ（１３５）を設け、前記ＣＯ２濃度センサ（１３５）の検出値が所定値以上である場合に、覚醒効果を有する芳香成分を含有させた空気砲を乗員に供給することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、車内空気のＣＯ２濃度状況と連動して、覚醒効果を有する芳香成分を含有させた空気砲の供給を行うことができるので、ＣＯ２濃度センサの検知位置に近い場所にいる乗員の環境改善が適切に実行できる。
【００１６】
請求項６に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記芳香成分供給手段（１７）は、搬送手段（２１）により空気質成分チャンバ（１５）と連結されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、芳香成分供給手段は、空気質成分チャンバと一体化しないで構成することにより、前記空気質成分チャンバおよび前記空気圧縮手段を狭い空間に配置することができる。また、芳香成分供給手段の能力を大きくして芳香成分供給能力を向上させることができる。
【００１８】
請求項７に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記空気質成分チャンバ（１５）および前記空気圧縮手段（１４）は筐体（１６）内に構成され、
前記空気圧縮手段（１４）は、磁力と電磁力により前記空気質成分チャンバ（１５）の容積を変化させる圧縮部材（２２）と、前記圧縮部材（２２）に設けられるコイル（２４）と、前記圧縮部材（２２）に対向して設けられる磁石（２３）と、から構成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、空気圧縮手段の構成する部品が占める空間を小さくすることができるので、筐体全体を小型化した車両用空気質成分供給装置が得られる。
【００２０】
請求項８に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記空気質成分チャンバ（１５Ａ）および前記空気圧縮手段（１４Ａ）は筐体（１６Ａ）内に構成され、
前記空気圧縮手段（１４Ａ）は、磁力と電磁力により前記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、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。
【００２１】
請求項８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車両用空気質成分供給装置の小型化が実現できる。
【００２２】
請求項９に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記芳香成分供給手段（１７）は、香料供給手段（６１）と、この香料供給手段（６１）により供給された芳香成分を揮発させる加熱手段（６０）とから構成され、前記空気質成分チャンバ（１５、１５Ａ）内に備えられることを特徴とする。
【００２３】
請求項９に記載の発明によれば、空気砲を放出する前記空気質成分チャンバおよび前記空気圧縮手段が、芳香成分供給発生手段と一体化されることにより、車両用空気質成分供給装置全体の小型化が図れる。
【００２４】
請求項１０に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記空気圧縮手段（１４、１４Ａ）の電磁力は、矩形波状の電圧を印加することにより発生させることを特徴とする。
【００２５】
請求項１０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。
【００２６】
請求項１１に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、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。
【００２７】
請求項１１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。
【００２８】
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】
【００２９】
（第１実施形態）
以下に、図１〜図１１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質成分供給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質成分供給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、芳香成分供給手段を複数個有する車両用空気質成分供給装置とこれを制御する構成を示した構成図である。図４は、本実施形態におけるＣＯ２濃度センサの検出値に基づいて車両用空気質成分供給装置の制御を行う処理手順を示したフローチャートである。図５は、本実施形態における車両用空気質成分供給装置の内部構成を示した概念図である。図６は、本実施形態における車両用空気質成分供給装置の内部構成を示した一部破断した斜視図である。図７は、本実施形態における車両用空気質成分供給装置について他の例の内部構成を示した概念図である。図８は、図７に示した車両用空気質成分供給装置の内部構成を示す一部破断した斜視図である。図９は、本実施形態における芳香成分供給手段の構成を示した概念図である。図１０は、本実施形態における車両用空気質成分供給装置への印加電圧の波形を示す図である。図１１は、本第１実施形態における車両用空気質成分供給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。
【００３０】
本実施形態の車両用空気質成分供給装置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。
【００３１】
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質成分供給装置１０、１１、１２が設けられている。
【００３２】
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に向けて放出され、前記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。
【００３３】
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。
【００３４】
この車両用空気質成分供給装置１０は、インストルメントパネル７０内に設けられる。なお、車両用空気質成分供給装置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。
【００３５】
車両用空気質成分供給装置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。
【００３６】
また、車両用空気質成分供給装置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。この車両用空気質成分供給装置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。
【００３７】
また、車両用空気質成分供給装置１２は、車内２の後席側天井部に設けられる。この車両用空気質成分供給装置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。
【００３８】
なお、車両用空気質成分供給装置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となる。
【００３９】
本実施形態においては、空気質成分として、香料を揮発させた芳香成分、アロマ成分などを採用する。空気質成分として、覚醒効果またはリラックス効果のある芳香成分、アロマ成分、マイナスイオン含有の芳香成分を使用すると、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、芳香成分として覚醒効果のある成分を使用すると、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。
【００４０】
このように車内２に配置された車両用空気質成分供給装置は、図２に示すような構成により制御される。車両用空気質成分供給装置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、ＣＯ２濃度センサ、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湿度成分の量の判断、空気砲の放出速度などの放出条件を決定する。
【００４１】
この空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、車両用空気質成分供給装置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、芳香成分供給手段１７が発生する芳香成分の量の制御、前記芳香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に貯えられた芳香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。
【００４２】
また、空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、車両用空気質成分供給装置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に車両用空気質成分供給装置が複数個配置されている場合には、どの車両用空気質成分供給装置を起動するかを制御する。
【００４３】
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有するとともに、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。
【００４４】
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、空気質成分として芳香成分発生手段１７に充填されている、覚醒効果のある芳香成分、強い匂いの成分、高酸素濃度の芳香成分、または冷気含有の芳香成分を空気質成分チャンバ１５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、鼻から覚醒効果のある芳香成分など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。
【００４５】
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、空気質成分として芳香成分発生手段１７に充填されている、リラックス効果のある芳香成分、アロマ成分、またはマイナスイオン含有の芳香成分を空気質成分チャンバ１５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。
【００４６】
また、空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、一定量の芳香成分を含んだ空気砲を放出した後には、空気砲の放出を所定時間停止する、空気砲放出の間欠制御を行うこととしてもよい。このように一定条件において間欠制御を行うことで、芳香成分の過度の吸入による乗員の嗅覚鈍化から嗅覚回復を促し、少量の芳香成分の含有量でも乗員に感知させることができることになる。
【００４７】
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芳香成分発生手段１７に充填されている、覚醒効果のある芳香成分、高濃度酸素含有の芳香成分、または冷気含有の芳香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芳香成分発生手段１７に充填されている、リラックス効果のある芳香成分、アロマ成分、またはマイナスイオン含有の芳香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。
【００４８】
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、空気質成分として芳香成分発生手段１７に充填されている、覚醒効果のある芳香成分、強い匂いの成分、酸素濃度の高い芳香成分、または、冷気含有の芳香成分を所定分量、空気質成分チャンバ１５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。
【００４９】
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。
【００５０】
この操作手段１１５は、乗員自らが芳香成分を得たいと思ったときに、強制的に車両用空気質成分供給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。
【００５１】
次に、複数個の芳香成分供給手段を有する車両用空気質成分供給装置１２５の構成と、これを制御する構成について説明する。同一符号の構成要素については、前述した図２の説明における構成要素と同一とし、その説明は省略する。
【００５２】
図３に示すように、筐体１６の空気質成分チャンバ１５と連通するように複数個の芳香成分供給手段（本実施形態においては３個）を設けて車両用空気質成分供給装置１２５を構成し、この車両用空気質成分供給装置１２５は、ナビゲーションＥＣＵ１１０、車両統合ＥＣＵ１２０、生体センサ１３０、ＣＯ２濃度センサ１３５、および／または操作手段１１５からの信号に基づいて空気質成分供給ＥＣＵ１０１により種々の解析が行なわれて制御される。
【００５３】
本実施形態において車両用空気質成分供給装置１２５を構成する芳香成分供給手段１７、９０、および９１は、それぞれ独立してバルブ１８、９２、および９３と、連結チューブ２０、９４、および９５とに連結され、連結チューブ２０、９４、および９５は搬送ポンプ１９に集約されている。
【００５４】
芳香成分供給手段１７、９０、９１は、それぞれ異なる芳香成分を揮発された状態で発生し充填する。例えば、芳香成分供給手段１７、９０、９１のそれぞれに充填される空気質成分としては、各種香料を揮発させた芳香成分、強い匂いの成分、空気中よりも酸素濃度を高く構成した芳香成分、アロマ成分、マイナスイオン含有の芳香成分のうちからいずれかの成分を充填することとする。
【００５５】
空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、ナビゲーションＥＣＵ１１０、車両統合ＥＣＵ１２０、ＣＯ２濃度センサ１３５、生体センサ１３０、もしくは操作手段１１５からの信号に基づいて、乗員ごとに適切な芳香成分を選択し、選択された芳香成分は、各バルブの開閉制御や、搬送ポンプ１９の制御により、所定量分、芳香成分供給手段から空気質成分チャンバ１５に送り込まれる。また、各バルブの開閉を制御することにより、複数の成分を混合して空気質成分チャンバ１５に送り込むようにしてもよい。
【００５６】
また、これらの芳香成分は、あらかじめ芳香成分供給手段１７、９０、９１にそれぞれ異なる芳香成分を揮発した状態で充填する構成としてもよいし、各芳香成分供給手段に適宜補充することが可能な構成としてもよい。
【００５７】
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にその情報を送信し、空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、乗員、特に運転者が眠くなると想定して、複数の芳香成分供給手段の中から、覚醒効果のある芳香成分、強い匂いの成分、酸素濃度の高い芳香成分、または冷気含有の芳香成分を選択して空気質成分チャンバ１５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。
【００５８】
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、複数の芳香成分供給手段の中から、リラックス効果のある芳香成分、アロマ成分、またはマイナスイオン含有の芳香成分を選択して空気質成分チャンバ１５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。
【００５９】
また、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、複数の芳香成分供給手段の中から、覚醒効果のある芳香成分、強い匂いの成分、酸素濃度の高い芳香成分、または冷気含有の芳香成分を選択して適切な成分が含有された空気砲を運転者に向かって放出する制御を行ったり、リラックス効果のある芳香成分、アロマ成分、またはマイナスイオン含有の芳香成分を選択して、適切な成分が含有され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。
【００６０】
生体センサ１３０は、乗員の生体信号を検出して空気質成分供給ＥＣＵ１０１に送信する。乗員から検出される生体信号としては、例えば、心拍センサなどで計測される単位時間当たりの心拍数などの心拍情報、乗員の瞳孔の大きさなどの瞳孔情報、乗員の脳波情報などである。生体センサ１３０で検出された心拍情報、瞳孔情報、および／または脳波情報が、乗員が眠気をもよおしていると思われる情報である場合には、空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、前述のように、複数の異なる芳香成分の中から、覚醒効果のある成分を選択して空気質成分チャンバ１５に送り込み、当該成分を含有させた空気砲を放出させる。例えば、複数の異なる芳香成分の中から、覚醒効果のある芳香成分、強い匂いの成分、酸素濃度の高い芳香成分、冷気含有の芳香成分に該当するものを選択することになる。
【００６１】
ＣＯ２濃度センサ１３５は、車内２の空気の湿度を検出するセンサである。ＣＯ２濃度センサ１３５の検出値に基づいて車両用空気質成分供給装置１３を制御する処理手順を図４を用いて説明する。まず、ステップＳ３００において、車内２に乗員が存在しているか否かを判断する。乗員の存在の判断は、例えば、イグニッションスイッチがＯＮされている場合、赤外線センサで乗員の発熱を検出した場合、座席の重量センサで一定以上の重量を検出した場合、または所定量以上のＣＯ２濃度を検出した場合において、乗員が存在していると判断する。
【００６２】
乗員が存在していないと判断されたときは、再度ステップＳ３００を反復し、乗員が存在していると判断されたときは、ステップＳ３１０においてＣＯ２濃度センサ１３５の検出値が所定値以下であるか否かを判断する。所定値よりも高いときは、車内２の空気の湿度状況は、不適切な状態ではないと判断して、再度ステップＳ３００に戻り、乗員の存在とＣＯ２濃度センサ１３５の検出値の状況の判断を行う処理手順を実行する。
【００６３】
ＣＯ２濃度センサ１３５の検出値が所定値以上であると判断されたときは、ステップ３２０に移行して、車両用空気質成分供給装置１３を起動させて空気砲を車内２の乗員またはある空間に向けて放出する。そして、スタートに戻り再度ステップＳ３００以下を実行する。このとき、ＣＯ２濃度センサ１３５が車内２に複数配置されている場合は、所定値以上を検出したＣＯ２濃度センサ１３５に最も近い位置にいる乗員、または空間に向けて空気砲を放出したり、当該ＣＯ２濃度センサ１３５に最も近い場所にある車両用空気質成分供給装置を起動させたりする制御処理を行ってもよい。
【００６４】
次に、車両用空気質供給装置１３の内部構成について説明する。図５に示すように、車両用空気質成分供給装置１３は、筐体１６内の一方側の端面に空気砲の放出口２７を有し、筐体１６内に放出口２７と連通する空気質成分チャンバ１５と、他方側に空気質成分チャンバ１５の容積を押し縮める空気圧縮手段１４を設けた構成としている。
【００６５】
この空気質成分チャンバ１５は、芳香成分供給手段１７で発生させた芳香成分が、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で搬送された芳香成分は、揮発性の状態で空気質成分チャンバ１５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１５内に必要以上に前記芳香成分を充満させると、余分な芳香成分は、放出口２７から外部に放出されることになる。ただし、余分な芳香成分が漏れた後は、即座にそれ以上の芳香成分が漏れることはなく、空気質成分チャンバ１５内に適切量の芳香成分が保持されることになる。
【００６６】
一方、空気圧縮手段１４は、磁力と電磁力により空気質成分チャンバ１５側に変形して空気質成分チャンバ１５の容積を変化させる圧縮部材２２と、この圧縮部材２２に設けられるコイル２４と、圧縮部材２２に対向して設けられる磁石２３とから構成されている。
【００６７】
車載バッテリなどから空気圧縮手段１４に電圧を印加すると、電流がコイル２４に流れて圧縮部材２２を空気質成分チャンバ１５側に押し出す電磁力が働く。さらに、磁石２３によりコイル２４の管状内を通過する磁力も作用することになり、圧縮部材２２は瞬間的に空気質成分チャンバ１５側に大きく変形して、圧縮部材２２はその中央部を大きく突出させた形状で位置２５まで空気質成分チャンバ１５側に張り出し、コイル２４も圧縮部材２２と一体となって位置２６まで空気質成分チャンバ１５側に張り出することになる。この圧縮部材２２の変形により、空気質成分チャンバ１５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湿度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から放出される湿度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。
【００６８】
図６は、筐体１６の内部構成を示した斜視図であり、空気質成分チャンバ１５と空気圧縮手段１４は薄板状の圧縮部材２２で区画されている。圧縮部材２２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。
【００６９】
コイル２４は、この圧縮部材２２に接着により固定されたり、あるいは圧縮部材２２に埋め込まれて一体化される構成としてもよい。磁石２３は、圧縮部材２２が変形していない状態において、コイル２４を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２２の表面から磁石２３の距離は、できるだけ小さくするように構成するのが望ましい。
【００７０】
次に、車両用空気質供給装置の構成について、他の例を説明する。図７に示すように、車両用空気質成分供給装置は、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。
【００７１】
この空気質成分チャンバ１５Ａは、芳香成分供給手段１７で発生させた芳香成分が、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で搬送された芳香成分は、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芳香成分を充満させると、余分な芳香成分は、放出口２７から外部に放出されることになる。ただし、余分な芳香成分が漏れた後は、即座にそれ以上の芳香成分が漏れることはなく、空気質成分チャンバ１５Ａ内に適切量の芳香成分が保持されることになる。
【００７２】
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。
【００７３】
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湿度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から放出される湿度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。
【００７４】
図８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。
【００７５】
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。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。
【００７６】
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。
【００７７】
このように車両用空気質成分供給装置を構成することで、筐体１６および１６Ａ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、１４Ａと空気圧縮手段１５、１５Ａ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、筐体１６および１６Ａの形状は、円柱形状に構成してもよい。この場合、円柱の外径寸法は約φ３０ｍｍ、放出口２７の内径の寸法は、円柱の外径寸法の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。
【００７８】
なお、筐体１６および１６Ａ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に充満された湿度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。
【００７９】
図９に示すように、芳香成分供給手段１７は、香料を供給する香料供給手段６１と、この香料供給手段６１により供給された香料成分を揮発させる加熱手段６０とから構成され、空気質成分供給チャンバ１５、１５Ａ内に設けられる。このように芳香成分供給手段１７は筐体１６、１６Ａと一体化して構成することにより、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芳香成分供給手段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。香料供給手段６１はチューブにより構成し、外部からチューブを通して香料成分を送り込むものである。加熱手段６０は、チューブから流出した香料成分を即座に加熱するヒータであり、前記水を気化させ、空気質成分チャンバ１５、１５Ａ内の空気を高湿度にすることができる。
【００８０】
空気圧縮手段１４に印加する電圧は、ＯＮ／ＯＦＦ制御により、図１０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、湿度成分を乗員に感知させる確率を向上することができる。
【００８１】
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、空気圧縮手段１４に印加する電圧の強化するために、図１１に示すような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質供給装置が提供できる。
【００８２】
このように本実施形態によれば、空気砲に含有させる芳香成分を供給する芳香成分供給手段１７と、前記芳香成分を保持できる空気質成分チャンバ１５と、この空気質成分チャンバ１５内の空気を圧縮して空気砲を発生させる空気圧縮手段１４と、を備え、前記芳香成分を所定量保持した前記空気砲を、前記芳香成分が与えられることによって快適性向上が図られる個別の乗員３または４に対して放出することにより、前記芳香成分を感知させる構成としたので、個別の乗員が感知し得る芳香成分を的確に供給することにより、乗員ごとに適切な環境を与えたり、眠気、いらいら、ストレス等を軽減したりすることとなり、乗員の求める快適性の向上に応えることができ、多種多様化した乗員の健康、安全に関する要求にも対応することができる。
【００８３】
また、芳香成分供給手段１７、９０、９１は、複数の芳香成分を供給可能な構成とし、前記複数の芳香成分の中から、乗員３、４ごとに快適性向上を図ることができる芳香成分が選択される構成とした場合には、その時々の乗員の環境に適合した芳香成分を乗員ごとに適切量、または適切なタイミングで供給することができるので、個々の乗員に対する快適性を向上させることができる。
【００８４】
また、前記複数の芳香成分から選択される芳香成分は、ナビゲーションＥＣＵ１１０の信号、または車両統合ＥＣＵ１２０の信号に基づいて決定される構成とした場合には、ナビゲーションＥＣＵの信号、または車両統合ＥＣＵの信号から乗員個別の状態を推測することにより、より適切な芳香成分を供給することができるので、個々の乗員に対して快適性を一層向上させることができる。
【００８５】
また、前記複数の芳香成分から選択される芳香成分は、乗員の生体信号を検出する生体センサ１３０の検出データに基づいて決定される構成とした場合には、生体センサ１３０の検出データから乗員個別の状態を推測することにより、より適切な芳香成分を供給することができるので、個々の乗員に対して快適性を一層向上させることができる。
【００８６】
また、車内空気のＣＯ２濃度を検出するＣＯ２濃度センサ１３５を設け、ＣＯ２濃度センサ１３５の検出値が所定値以上である場合に、覚醒効果を有する芳香成分を含有させた空気砲を乗員に供給するように制御する場合には、車内空気のＣＯ２濃度状況と連動して、覚醒効果を有する芳香成分を含有させた空気砲の供給を行うことができるので、ＣＯ２濃度センサ１３５の検知位置に近い場所にいる乗員の環境改善が適切に実行できる。
【００８７】
また、芳香成分供給手段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、芳香成分供給手段は、空気質成分チャンバと一体化しないで構成することにより、前記空気質成分チャンバおよび前記空気圧縮手段を狭い空間に配置することができる。また、芳香成分供給手段の能力を大きくして芳香成分供給能力を向上させることができる。
【００８８】
また、空気質成分チャンバ１５および空気圧縮手段１４は筐体１６内に構成され、この空気圧縮手段１４は、磁力と電磁力により空気質成分チャンバ１５の容積を変化させる圧縮部材２２と、この圧縮部材２２に設けられるコイル２４と、圧縮部材２２に対向して設けられる磁石２３と、から構成されることとした場合には、空気圧縮手段１４の構成する部品が占める空間を小さくすることができるので、筐体全体を小型化した車両用空気質成分供給装置が得られる。
【００８９】
また、空気質成分チャンバ１５Ａおよび空気圧縮手段１４Ａは筐体１６Ａ内に構成され、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場合には、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車両用空気質成分供給装置の小型化が実現できる。
【００９０】
また、芳香成分供給手段１７は、香料供給手段６１と、この香料供給手段６１により供給された芳香成分を揮発させる加熱手段６０とから構成され、空気質成分チャンバ１５、１５Ａ内に備えられる構成とした場合には、空気砲を放出する前記空気質成分チャンバおよび前記空気圧縮手段が、芳香成分供給発生手段と一体化されることにより、車両用空気質成分供給装置全体の小型化が図れる。
【００９１】
また、空気圧縮手段１４、１４Ａの電磁力は、矩形波状の電圧を印加することにより発生させることとした場合には、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。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１実施形態における車両用空気質成分供給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質成分供給装置とこれを制御する構成を示した構成図である。
【図３】芳香成分供給手段を複数個有する車両用空気質成分供給装置とこれを制御する構成を示した構成図である。
【図４】第１実施形態において、ＣＯ２濃度センサの検出値に基づいて車両用空気質成分供給装置の制御を行う処理手順を示したフローチャートである。
【図５】第１実施形態における車両用空気質成分供給装置の内部構成を示した概念図である。
【図６】第１実施形態における車両用空気質成分供給装置の内部構成を示した一部破断した斜視図である。
【図７】車両用空気質成分供給装置について他の例の内部構成を示した概念図である。
【図８】図７に示した車両用空気質成分供給装置の内部構成を示す一部破断した斜視図である。
【図９】第１実施形態における芳香成分供給手段の構成を示した概念図である。
【図１０】第１実施形態における車両用空気質成分供給装置への印加電圧の波形を示す図である。
【図１１】第１実施形態における車両用空気質成分供給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】
【００９３】
２                    車内
３、４                乗員
１４、１４Ａ          空気圧縮手段
１５、１５Ａ          空気質成分チャンバ
１６、１６Ａ          筐体
１７、９０、９１      芳香成分供給手段
２１                  搬送手段
２２、４０            圧縮部材
２３、４１            磁石
２４、４２            コイル
６０                  加熱手段
６１                  香料供給手段
１１０                ナビゲーションＥＣＵ
１２０                車両統合ＥＣＵ
１３０                生体センサ
１３５                ＣＯ２濃度センサ      
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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