(57)【要約】【課題】個別の乗員に対して所定量の空気質成分を的確に供給できる車両用空気質成分供給装置を提供する。【解決手段】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ので、個別の乗員ごとに所定の空気質成分の効果を伝達することができる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気質成分を含有した空気砲を車内（２）に供給する車両用空気質成分供給装置であって、
所定の空気質成分を保持した状態の空気砲を、前記所定の空気質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、４）に向けて放出して、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、前記所定の空気質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】
所定の空気質成分を含有した空気砲を車内（２）に供給する車両用空気質成分供給装置であって、
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ことを特徴とする車両用空気質成分供給装置。
【請求項３】
前記所定の空気質成分は、前記乗員（３、４）に対して快適性を感じさせる因子を有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質成分供給装置。
【請求項４】
前記所定の空気質成分を保持する空気質成分チャンバ（１５）と、前記空気質成分チャンバ（１５）内の空気を圧縮する空気圧縮手段（１４）と、前記空気質成分チャンバ（１５）内に前記所定の空気質成分を必要量送り込む搬送手段（２１）と、前記空気質成分チャンバ（１５）内に送り込まれる成分を貯めておく成分貯蔵部（１７）と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項５】
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、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、前記搬送手段（２１）および前記成分貯蔵部（１７）は、他の部位に設けられることを特徴とする請求項４に記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項６】
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、乗員のヘッドレスト部（８３、８４）またはシートベルト部（８７、８８）に設けることを特徴とする請求項４に記載の車両用空気質成分装置。
【請求項７】
空気砲に含有される芳香成分は、成分の異なるものが少なくとも２以上備えられ、個別の乗員に向けて放出する空気砲に含有される芳香成分は、前記複数の芳香成分の中から選択されることを特徴とする請求項４、５、または６に記載の車両用空気質成分供給装置。
【請求項８】
前記空気砲は、ナビゲーションＥＣＵ（１１０）の信号または車両統合ＥＣＵ（１２０）の信号に基づいて放出されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか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、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空気質成分の供給ができないという問題があった。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、空気質成分や所定量の空気質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。
【０００４】
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所定の空気質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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項８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、空気質成分を含有した空気砲を車内（２）に供給する車両用空気質成分供給装置であって、
所定の空気質成分を保持した状態の空気砲を、前記所定の空気質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、４）に向けて放出して、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、前記所定の空気質成分を感知させることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、各乗員に対して必要な、または適合した成分を感知させることにより、個別の乗員ごとに空気質成分の効果を伝達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。
【０００７】
請求項２に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、所定の空気質成分を含有した空気砲を車内（２）に供給する車両用空気質成分供給装置であって、
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ことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、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。
【０００９】
請求項３に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記所定の空気質成分は、前記乗員（３、４）に対して快適性を感じさせる因子を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、乗員の状況に応じて個別に適切な効果を与えることができる。
【００１１】
請求項４に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記所定の空気質成分を保持する空気質成分チャンバ（１５）と、前記空気質成分チャンバ（１５）内の空気を圧縮する空気圧縮手段（１４）と、前記空気質成分チャンバ（１５）内に前記所定の空気質成分を必要量送り込む搬送手段（２１）と、前記空気質成分チャンバ（１５）内に送り込まれる成分を貯めておく成分貯蔵部（１７）と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、搬送手段が空気質成分チャンバに送り込む成分の量を調節することにより、乗員の感知の度合いを自在に設定することができる。
【００１３】
請求項５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、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、前記搬送手段（２１）および前記成分貯蔵部（１７）は、他の部位に設けられることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、車両用空気質成分供給装置を二つに分割して配置することにより、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。
【００１５】
請求項６に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記空気質成分チャンバ（１５）および前記空気圧縮手段（１４）は、乗員のヘッドレスト部（８３、８４）またはシートベルト部（８７、８８）に設けることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、より乗員に近い場所から空気砲を放出することにより、所定の空気質成分の感知精度を高めることができる。
【００１７】
請求項７に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、空気砲に含有される芳香成分は、成分の異なるものが少なくとも２以上備えられ、個別の乗員に向けて放出する空気砲に含有される芳香成分は、前記複数の芳香成分の中から選択されることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、個別の乗員に対して適合した成分を選択自在に供給することができる。
【００１９】
請求項８に記載の車両用空気質成分供給装置の発明は、前記空気砲は、ナビゲーションＥＣＵ（１１０）の信号または車両統合ＥＣＵ（１２０）の信号に基づいて放出されることを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、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質成分供給装置が得られる。
【００２１】
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】
【００２２】
（第１実施形態）
以下に、図１〜図１０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４は、図３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５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６は、本実施形態におけ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筐体と成分貯蔵部の車内配置について、他の例を示した概念図である。図８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について、筐体をインストルメントパネル内に配した場合を示した概念図である。図９は、後席側乗員に向けて空気砲を放出するための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１０は、後席側乗員に向けて空気砲を放出するための車両用空気質成分供給装置について他の車内配置例を示した概念図である。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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である。
【００３４】
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、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。
【００３５】
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、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。
【００３６】
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、または複数の車両用空気質成分供給装置を同時に起動させるかを制御することができる。
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。  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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
次に、車両用空気質供給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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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１５Ａと空気圧縮手段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１６Ａの形状は、円柱形状で構成してもよい。この場合、円柱の外径寸法は約φ３０ｍｍ、放出口の内径寸法は、前記外径寸法の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。
【００５１】
なお、筐体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１５Ａ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。
【００５２】
成分貯蔵部１７は、水分供給手段と、この水分供給手段により供給された水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１５Ａ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１６Ａ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。この水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水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水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内の空気を高湿度にすることができる。
【００５３】
空気圧縮手段１４、１４Ａに印加する電圧は、ＯＮ／ＯＦＦ制御により、図５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４２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４０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。
【００５４】
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、１４Ａ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質供給装置が提供できる。
【００５５】
次に、筐体と成分貯蔵部が、搬送手段により車内の離れた場所に設置する場合の構成について説明する。
【００５６】
図６に示すように、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１６Ａが後席上方の天井部に配置される場合には、成分貯蔵部１７Ａは、車内２の後席側天井部から延設させた搬送手段２１Ａを介して筐体１６Ａ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。
【００５７】
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、図７に示すように、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。
【００５８】
筐体１６または１６Ａがインストルメントパネル７０内に配置される場合には、図８に示すように、成分貯蔵部１７または１７Ａ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。
【００５９】
次に、後席側乗員に向けて空気砲を放出するために構成される車両用空気質成分供給装置について、その配置例を説明する。図９および図１０は、後席側から前席の背部を見た図である。
【００６０】
図９に示すように、前席８５および８６のそれぞれのヘッドレスト部８３および８４について、その後席側に空気砲の放出口が臨むように車両用空気質成分供給装置１３を設ける構成とする。また、空気質成分チャンバおよび空気圧縮手段を備えた筐体のみをヘッドレスト部８３および８４の後席側に設ける構成としてもよい。車両用空気成分供給装置１３は、ヘッドレスト部８３、８４に埋め込まれるように配置してもよいが、放出口が後席側空間に臨む構成とし、放出口から後席乗員に至るまで障害物が存在せず、放出口から放出される空気砲が後席乗員の顔付近にスムーズに当てることができるものとしている。
【００６１】
図１０に示すように、前席８５および８６に設けられたシートベルト８１および８２のベルト折返し部８７および８８に、後席側に空気砲の放出口が臨むように車両用空気質成分供給装置１３を設ける構成とする。また、空気質成分チャンバおよび空気圧縮手段を備えた筐体のみをベルト折返し部８７および８８の後席側に設ける構成としてもよい。車両用空気成分供給装置１３は、ベルト折返し部８７および８８に埋め込まれるように配置してもよいが、放出口が後席側空間に臨む構成とし、放出口から後席乗員に至るまで障害物が存在せず、放出口から放出される空気砲が後席乗員の顔付近にスムーズに当てることができるものとしている。
【００６２】
このように本実施形態によれば、所定の空気質成分を保持した状態の空気砲を、前記所定の空気質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４に向けて放出して、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、前記所定の空気質成分を感知させる構成としたので、各乗員に対して必要な、または適合した空気質成分を感知させることにより、個別の乗員ごとに所定の空気質成分の効果を伝達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。
【００６３】
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。
【００６４】
また、所定の空気質成分は、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、イオン成分、冷気成分、暖気成分などの乗員３、４に対して快適性を感じさせる因子を有するものとした場合には、乗員の状況に応じて個別に適切な効果を与えることができる。
【００６５】
また、空気砲に含有させる空気成分としてコラーゲン成分など美白効果成分を採用した場合には、女性などの特定の乗員に対して美容効果を提供することができる。
【００６６】
また、空気砲に含有させる空気成分として抗アレルゲン成分を採用した場合には、花粉症などのアレルギー体質を有する特定の乗員に対して一定の効果を提供することができる。
【００６７】
また、所定の空気質成分を保持する空気質成分チャンバ１５と、この空気質成分チャンバ１５内の空気を圧縮する空気圧縮手段１４と、この空気質成分チャンバ１５内に前記所定の空気質成分を必要量送り込む搬送手段２１と、空気質成分チャンバ１５内に送り込まれる成分を貯めておく成分貯蔵部１７とを備えた構成とした場合には、搬送手段２１が空気質成分チャンバ１５に送り込む成分の量を調節することにより、乗員の感知の度合いを自在に設定することができる。
【００６８】
また、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、車両用空気質成分供給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。
【００６９】
また、空気質成分チャンバ１５および空気圧縮手段１４は、乗員のヘッドレスト部８３、８４またはシートベルト部８７、８８に設ける構成とした場合には、より乗員に近い場所から空気砲を放出することにより、所定の空気質成分の感知精度を高めることができる。
【００７０】
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圧縮部材４０を空気質成分チャンバ１５側に変形させる力を増幅できるとともに、空気圧縮手段１４Ａ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有用である。
【００７１】
また、成分貯蔵部１７は、水分供給手段と、この水分供給手段により供給された水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、車両用空気質成分供給装置全体の小型化が図れる。
【００７２】
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湿度成分供給能力を向上させることができる。
【００７３】
また、筐体１６、１６Ａは扁平形状とした場合には、設置空間の制限があり、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高さ方向寸法の制限がある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的確に放出するためにも有用である。
【００７４】
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質成分供給装置が得られる。
【００７５】
また、空気圧縮手段１４、１４Ａによる電磁力は、矩形波状の印加電圧に発生させる場合には、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こととなるので、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。
【００７６】
また、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。
【００７７】
また、筐体１６および１６Ａと、成分貯蔵部１７および１７Ａ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。
【００７８】
（第２実施形態）
次に、複数の成分貯蔵部を有した車両用空気質成分供給装置１００を制御する構成について説明する。図１１は、複数の成分貯蔵部を有した車両用空気質成分供給装置を制御する構成を示した構成図である。
【００７９】
図１１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成分貯蔵部（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１００を構成し、この車両用空気質成分供給装置１００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。
【００８０】
本実施形態において車両用空気質成分供給装置１００を構成する成分貯蔵部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。
【００８１】
成分貯蔵部１７、９０、９１には、あらかじめそれぞれ異なる空気質成分が揮発された状態で充填されている。充填される空気質成分としては、水分を揮発させた湿度成分、各種香料を揮発させた芳香成分、空気中よりも酸素濃度を高く構成した酸素成分、アロマ成分、マイナスイオン成分、低温空気の冷気成分、比較的高温空気の暖気成分を採用する。これらの各成分をあらかじめ成分貯蔵部１７、９０、９１に充填しておき、各バルブの開閉制御や、搬送ポンプ１９の制御により、所望の成分を所定量分空気質成分チャンバ１５に送り込む構成である。また、これらの空気質成分は、各成分貯蔵部に適宜補充することが可能な構成としてもよい。
【００８２】
この空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、車両用空気質成分供給装置１００に対して、例えば、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制御を行う。また、この制御は、例えば、どの成分貯蔵部１７、９０、９１に含まれる空気質成分を空気質成分チャンバ１５に送り込むかの選択によるバルブの開閉制御、成分貯蔵部１７、９０、９１に貯蔵され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を構成する各バルブの開度の調整制御、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。
【００８３】
また、空気質成分供給ＥＣＵ１０１は、車両用空気質成分供給装置１００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、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、または複数の車両用空気質成分供給装置を同時に起動させるかを制御することができる。
【００８４】
このナビゲーションＥＣＵ１１０は、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やＧ−ＢＯＯＫ、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。
【００８５】
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、空気質成分として覚醒効果のある芳香成分、酸素成分、冷気成分が充填された成分貯蔵部を複数の中から選択して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。
【００８６】
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、空気質成分としてリラックス効果のある芳香成分、アロマ成分、イオン成分が充填された成分貯蔵部を複数の中から選択して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。
【００８７】
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、覚醒効果のある芳香成分、酸素成分、冷気成分が充填されている成分貯蔵部を複数の中から選択して、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、イオン成分が充填されている成分貯蔵部を複数の中から選択して、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。
【００８８】
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閉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、空気砲の放出を、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、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。
【００８９】
この操作手段１１５は、乗員自らがある空気質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、感知したい空気質成分の選択、車両空気質成分供給装置１００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する構成とする。
【００９０】
このように本実施形態によれば、空気質成分チャンバ１５と連通する成分貯蔵部は複数個設けられ、空気質成分チャンバ１５に送り込まれる空気質成分は、複数個の成分貯蔵部１７、９０、９１の中から選択可能な構成とした場合には、個別の乗員に対して適合した空気質成分を選択自在に供給させることができ、乗員に対して、さらに快適性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【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】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４】図３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５】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６】第１実施形態におけ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】第１実施形態における筐体と成分貯蔵部の車内配置について、他の例を示した概念図である。
【図８】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について、筐体をインストルメントパネル内に配した場合を示した概念図である。
【図９】後席側乗員に向けて空気砲を放出するための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１０】後席側乗員に向けて空気砲を放出するための車両用空気質成分供給装置について他の車内配置例を示した概念図である。
【図１１】第２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。
【符号の説明】
【００９２】
２                    車内
３、４                乗員
９                    オーバーヘッドモジュール
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      成分貯蔵部
２１                  搬送手段
４０                  圧縮部材
４１                  磁石
４２                  コイル
７０                  インストルメントパネル
８３、８４            ヘッドレスト部
８７、８８            シートベルト部
１１０                ナビゲーションＥＣＵ
１２０                車両統合ＥＣＵ    
【図１】
2006282085.tif 000003
【図２】
2006282085.tif 000004
【図３】
2006282085.tif 000005
【図４】
2006282085.tif 000006
【図５】
2006282085.tif 000007
【図６】
2006282085.tif 000008
【図７】
2006282085.tif 000009
【図８】
2006282085.tif 000010
【図９】
2006282085.tif 000011
【図１０】
2006282085.tif 000012
【図１１】
2006282085.tif 000013