JP2004189178A - イオン発生装置付き車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内の雑菌数に対応したイオンを吹き出すイオン発生装置付き車両用空調装置を提供する。
【解決手段】空調ユニット１００からの空調風をサイドベント吹出口１１ｂに導く送風ダクト１２にイオン発生装置１０を配設する。イオン発生装置１０はクリーンモード時にプラスイオンとマイナスイオンを発生し、リフレッシュモード時にマイナスイオンを発生する。イオン発生装置１０をリフレッシュモードで作動中にマイク３３および音声認識回路３２により所定回数ｎ以上の乗員の咳が検出されると、乗員が風邪と判定し、所定時間Δｔにわたってイオン発生装置１０をクリーンモードで作動する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内にイオンを含んだ空気を送風するイオン発生装置付き車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リラクゼーション効果と除菌,消臭効果とを併せ持つイオン発生装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このイオン発生装置は、リラクゼーション効果を得たいときはマイナスイオンを発生するリフレッシュモードに、除菌,消臭効果を得たいときはプラスイオンとマイナスイオンを同時に発生するクリーンモードに、それぞれ運転モードを切り換える。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１６９３３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、風邪を引いた乗員が車内で咳をすると、車内の風邪の菌（ウイルス）が増加する。しかし、上述した公報記載のイオン発生装置は、咳による菌の増加を考慮していないため、このイオン発生装置を車両用空調装置に適用したのでは、乗員が風邪を引いている場合に車室内を適切に除菌することができない。
【０００５】
本発明は、車室内を効率よく除菌することができるイオン発生装置付き車両用空調装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるイオン発生装置付き車両用空調装置は、空調風を生成する空調ユニットと、空調ユニットで生成された空調風を車室内に導く送風経路と、少なくとも除菌効果を得るための除菌イオンを送風経路内に発生するイオン発生装置と、乗員の咳を検出する咳検出手段と、咳検出手段により検出された咳の回数に応じて除菌イオンの発生の要否を判定する判定手段と、判定手段により除菌イオンの発生が必要と判定されると除菌イオンを発生するようにイオン発生装置を制御するイオン制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、検出された乗員の咳の回数に応じて除菌イオンの発生の要否を判定し、除菌イオンの発生が必要と判定されると車室内に除菌イオンを発生するようにしたので、車室内の風邪の菌などを効率よく除菌することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わるイオン発生装置付き車両用空調装置の概略構成を示す図である。空調ユニット１００のダクト３の入口には、ブロアモータ５の駆動によって回転するブロアファン４が配設されている。ブロアファン４が回転すると、ダクト３内に内気または外気が吸い込まれ、エバポレータ１を通過して冷却される。この冷却空気はエアミックスドア７の開度に応じてヒータコア２を通過して加熱され、または冷却空気のままヒータコア２をバイパスする。ヒータコア２を通過およびバイパスした空気は、ヒータコア２の下流のエアミックスチャンバ８で混合され、所定温度の空調風とされる。この空調風は、インストルメントパネルの中央部に設けられたセンターベント吹出口、左右両端部に設けられたサイドベント吹出口、下部に設けられたフット吹出口、フロントウインド近傍に設けられたデフロスト吹出口などから車室内に吹き出される。
【０００９】
エアミックスチャンバ８と運転席側のサイドベント吹出口１１ｂとを接続する送風ダクト１２の途中には、イオン発生装置１０が配設されている。イオン発生装置１０は電極間の放電によって空気中にイオンを発生する、いわゆるプラズマイオン発生装置であり、主に乗員をリラックスさせるモード（リフレッシュモード）と主に車室内を除菌,消臭するモード（クリーンモード、消臭モードともいう）とに運転モードが切換可能である。例えばリフレッシュモード時にはマイナスイオン（リラクゼーションイオンと呼ぶ）を発生し、クリーンモード時にはマイナスイオンとプラスイオン（除菌イオンと呼ぶ）を同時に発生する。このような構成は家庭用空気清浄器の分野で知られており、その詳細な説明は省略する。なお、イオンはダクト等の壁面に衝突すると消滅しやすい特性を有するため、イオンを効率よく車室内に吹き出すために、イオン発生装置１０はできるだけ吹出口１１ｂの近傍に配設することが好ましい。イオン発生装置１０の作動はイオン制御回路３０からの信号により後述するように制御される。
【００１０】
ブロアモータ５，内外気切換ドア６，エアミックスドア７等の駆動は空調コントローラ２０によって制御される。例えば乗員の空調パネル２１の操作によりファンオン信号が入力されるとブロアモータ５に制御信号を出力してブロアモータ５を駆動し、ファンオフ信号が入力されるとブロアモータ５の駆動を停止する。なお、空調コントローラ２０には空調パネル２１だけでなく車両状態を検出する各種センサ（車室内温度センサ、外気温センサなど）からの信号が入力され、これらの情報に基づいて空調コントローラ２０はブロアモータ５，内外気切換ドア６，エアミックスドア７等の駆動を制御する。
【００１１】
イオン制御回路３０には、空調コントローラ２０と、車室内の臭気レベルを検出する臭気センサ３１と、車室内の音声を認識する音声認識回路３２が接続されている。臭気センサ３１は例えば運転席側インストルメントパネルに車室内に面して装着され、臭気物質の吸着による導電度の変化を読み取って臭気レベルを検出する。インストルメントパネルには車内の音声を取り込むマイク３３が設けられ、このマイク３３が拾った音声に基づいて音声認識回路３２は乗員の咳の有無を検出する。イオン制御回路３０ではこれらの信号に基づいて以下のような処理を実行し、イオン発生装置１０に制御信号を出力する。
【００１２】
図２、３は、イオン制御回路３０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは例えばイグニッションスイッチのオンによってスタートし、所定間隔ｄｔ毎に連続的に実行される。図２に示すように、まず、ステップＳ１でファンオン信号が入力されたか否か、すなわちファン４が作動開始直後か否かを判定する。ステップＳ１が肯定されるとステップＳ２に進み、初期のクリーンモード作動時間ｔ0をクリーンモード作動残り時間ｔにセットする。ここで、作動時間ｔ0は車室内の雑菌数を一定量（例えば図４のＮ0−Ｎ1）除菌するのに必要な時間である。ステップＳ３では、音声認識回路３２からの信号により乗員の咳が検出されたか否かを判定する。
【００１３】
ステップＳ３が否定、すなわち乗員の咳が検出されないとステップＳ４に進む。ステップＳ４では、上述の所定間隔ｄｔ、すなわち前回の処理から今回の処理までに要した時間ｄｔをクリーンモード作動残り時間ｔから減算し（ｔ−ｄｔ）、これを新たにクリーンモード作動残り時間ｔにセットする。次いで、ステップＳ５において、ステップＳ４でセットした作動残り時間ｔが０以下か否かを判定する。ステップＳ５が否定されるとステップＳ６に進み、イオン発生装置１０に制御信号を出力してイオン発生装置１０をクリーンモードで作動する。ステップＳ５が肯定されるとステップＳ７に進み、臭気センサ３１からの信号により車室内の臭気レベルαが所定値α1以上か否かを判定する。ここで、所定値α1は一般人が異臭と感じる値に設定される。ステップＳ７が肯定されるとステップＳ６に進み、否定されるとステップＳ８に進む。ステップＳ８では、イオン発生装置１０に制御信号を出力してイオン発生装置１０をリフレッシュモードで作動する。次いで、ステップＳ９で作動残り時間ｔを０にセットする。
【００１４】
一方、ステップＳ１でファンオン信号の入力直後ではないと判定されるとステップＳ１８に進む。ステップＳ１８ではファンオフ信号が入力されたか否かを判定し、肯定されるとステップＳ１９に進み、否定されるとステップＳ３に進む。ステップＳ１９ではイオン発生装置１０に制御信号を出力してイオン発生装置１０の作動を停止する。
【００１５】
ステップＳ３が肯定、すなわち乗員の咳が検出されると図３のステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では咳タイマーが作動中か否かを判定し、否定されるとステップＳ１１に進み、肯定されるとステップステップＳ１１をパスしてステップＳ１２に進む。ステップＳ１１では咳タイマーの作動を開始し、ステップＳ１２で咳タイマーが所定時間（例えば１分）を計時したか否かを判定する。ステップＳ１２が否定されるとステップＳ１３に進み、咳回数に１を加えて更新し、ステップＳ４に進む。ステップＳ１２が肯定、すなわち咳タイマーが１分以上を計時したと判定されるとステップＳ１４に進む。
【００１６】
ステップＳ１４では、１分間に検出された咳回数が所定回数ｎ以上か否かを判定する。ここで、ｎは、乗員が風邪を引いているか否かを識別するための基準値であり、咳回数がｎ回以上のときは乗員が風邪を引いていると判定される。ステップＳ１４が肯定されるとステップＳ１６に進み、否定されるとステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では咳タイマーをリセットし、図２のステップＳ４に進む。ステップＳ１６では作動残り時間ｔに所定時間Δｔを加算したものを新たに作動残り時間ｔとしてセットする。次いで、ステップＳ１７で咳タイマーをリセットし、図２のステップＳ４に進む。
【００１７】
次に、本実施の形態の動作をより具体的に説明する。
イグニッションスイッチがオンされ、ファンオン信号が入力されると（図４の時間ｔa）、空調ユニット１００内に内気または外気が吸い込まれ、イオン発生装置１０がクリーンモードで作動を開始する（ステップＳ６）。これにより送風ダクト１２内に除菌イオンが発生し、空調風とともに車室内に吹き出される。その結果、図４に示すように車室内の雑菌数が乗車前の値Ｎ0から徐々に減少する。
【００１８】
このとき、咳が検出されないあるいは１分間に検出された咳回数がｎ回未満であれば、乗員が風邪ではないと判定され、作動残り時間ｔは延長されない。この状態でファン４の作動開始から所定時間ｔ0を経過すると、作動残り時間ｔは０になり、図３の点線で示すように車室内の雑菌数が目標値Ｎ1まで減少する（時間ｔb）。これによりイオン発生装置１０の運転モードがクリーンモードからリフレッシュモードに切り換えられる（ステップＳ８）。その結果、車室内にはリラクゼーションイオンが吹き出され、乗員をリラックスさせることができる。なお、イオン発生装置１０がリフレッシュモードで作動中に、臭気レベルαが所定値α1を超えるとイオン発生装置１０はクリーンモードに切り換えられる（ステップＳ７→ステップＳ６）。これにより車室内に除菌イオンが吹き出され、車室内を消臭することができる。
【００１９】
一方、イオン発生装置１０をクリーンモードで作動中、１分間に検出された咳回数がｎ回以上になると（時間ｔc）、乗員が風邪であると判定され、作動残り時間ｔに所定時間Δｔが加算される（ステップＳ１６）。これによりクリーンモード運転時間が所定時間Δｔだけ延長され、図３の実線で示すように咳によって増加した車室内の菌数を目標値Ｎ1まで減少することができる（時間ｔd）。
【００２０】
また、イオン発生装置１０をリフレッシュモードで作動中、１分間に検出された咳回数がｎ回以上になると（時間ｔｅ）、乗員が風邪であると判定され、所定時間Δｔが作動残り時間ｔとしてセットされる（ステップＳ１６）。これによりイオン発生装置１０はリフレッシュモードからクリーンモードに切り換えられ、車内の風邪の菌を減少することができる。所定時間Δｔが経過すると（時間ｔf）、イオン発生装置１０はクリーンモードからリフレッシュモードに切り換えられる。クリーンモード作動中、さらにｎ回以上の咳が検出されると、そのときのクリーン残り時間ｔに所定時間Δｔが加算される（ステップＳ１６）。したがって所定時間Δｔが経過してもリフレッシュモードには切り換えられず、咳の検出がなくなるまで（例えば時間ｔg）、クリーンモード運転が継続される。
【００２１】
以上説明した本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏する。
（１）イオン発生装置１０をクリーンモードで作動中に、咳が１分間に所定回数ｎ以上検出されると、イオン発生装置１０の作動時間を作動残り時間ｔよりも所定時間Δｔ延長するようにした。これによりクリーンモード運転中に発生した風邪の菌を効率よく除菌することができ、風邪のウイルスから同乗者を保護することができる。
（２）イオン発生装置１０をリフレッシュモードで作動中に、咳が１分間に所定回数ｎ以上検出されると、イオン発生装置１０をクリーンモードで所定時間Δｔ作動するようにした。これによりリフレッシュモード運転中であっても風邪の菌を効率よく除菌することができる。
（３）咳回数が１分間に所定回数ｎ以上となると乗員の風邪と判定して除菌イオンを発生するようにしたので、単なる咳と風邪の咳を区別することができ、除菌イオンを無駄に発生することがない。また、センサ等により車内の雑菌状態を検出しなくても車内に発生した風邪の菌を除菌することができ、構成が容易である。
（４）ファンオン信号が入力されると、イオン発生装置１０をクリーンモードで作動開始するようにしたので、乗員の乗車直後から車内の雑菌数を低減することができる。
（５）イオン発生装置１０の作動開始から所定時間ｔ0が経過するとクリーンモードからリフレッシュモードに運転モードを変更するようにした、換言すれば除菌イオンの発生が必要ないときはリラクゼーションイオンを発生するようにしたので、車室内を除菌した状態で、乗員にリラクゼーション効果を及ぼすことができる。
（６）ブロアファン４の作動,停止に伴いイオン発生装置１０を作動,停止するようにしたので、イオン発生装置１０を効率よく作動することができる。
【００２２】
なお、１分間にｎ回以上の咳が検出されたときの除菌イオンの延長時間または発生時間を一定値Δｔとするのではなく、咳の回数に応じて変更するようにしてもよい。この場合、咳回数が多いほど時間Δｔを長くすればよい。上記実施の形態では、クリーンモードとリフレッシュモードとを備えるイオン発生装置１０を用いたが、少なくともクリーンモードを備えるのであればリフレッシュモードはなくてもよい。ファン４の作動開始時に一定時間ｔ0だけイオン発生装置１０を作動するようにしたが、車室内の雑菌数をセンサなどで検出し、その検出値が所定値（例えばＮ0）以上のときにイオン発生装置１０を一定時間ｔ0作動するようにしてもよい。この場合も、咳が検出されると上述したのと同様にクリーンモード作動残り時間ｔを延長すればよい。また、イオン発生装置１０を手動操作により作動させてもよい。除菌イオンの発生の要否を判定する閾値である所定回数ｎを手動で変更可能としてもよい。この場合、咳の回数が多い人が乗員するときは、ｎを大きく設定すればよい。
【００２３】
上記では、送風ダクト１２にイオン発生装置１０を配設するようにしたが、他の送風経路にイオン発生装置１０を配設するようにしてもよい。マイク３３と音声認識回路３２により乗員の咳を検出するようにしたが、他の構成により咳検出手段を構成してもよい。一定時間（１分間）内に所定回数ｎ以上の咳が検出されたか否かにより除菌イオン発生の要否を判定するようにしたが、咳回数以外を考慮して判定手段が除菌イオン発生の要否を判定してもよい。咳の検出により除菌イオンの発生が必要と判定されたときに除菌イオンを発生させるのであれば、除菌イオンの発生を必ずしも時間で区切る必要はなく、イオン制御手段としてのイオン制御回路３０がイオン発生装置１０をいかに制御してもよい。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態のイオン発生装置付き車両用空調装置に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるイオン発生装置付き車両用空調装置の概略構成を示す図。
【図２】図１のイオン発生装置の作動制御に係わる処理の一例を示すフローチャート（その１）。
【図３】図１のイオン発生装置の作動制御に係わる処理の一例を示すフローチャート（その２）。
【図４】本発明の実施の形態に係わるイオン発生装置付き車両用空調装置による動作特性の一例を示す図。
【符号の説明】
４ ブロアファン １０ イオン発生装置
１１ｂ サイドベント吹出口 １２ 導風ダクト
２０ 空調ユニット ３０ イオン制御回路
３２ 音声認識回路 ３３ マイク
１００ 空調ユニット

Claims (5)

1. 空調風を生成する空調ユニットと、
   前記空調ユニットで生成された空調風を車室内に導く送風経路と、
   少なくとも除菌効果を得るための除菌イオンを前記送風経路内に発生するイオン発生装置と、
   乗員の咳を検出する咳検出手段と、
   前記咳検出手段により検出された咳の回数に応じて前記除菌イオンの発生の要否を判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記除菌イオンの発生が必要と判定されると前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御するイオン制御手段とを備えることを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
2. 請求項１に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
   前記判定手段は、前記咳検出手段により一定時間内に検出された咳回数が所定回数を超えると前記除菌イオンの発生が必要と判定することを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
3. 請求項１または２に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
   前記イオン制御手段は、前記判定手段により前記除菌イオンの発生が必要と判定されると、その判定から少なくとも所定時間にわたり前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御することを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
4. 請求項３に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
   前記イオン制御手段は、前記空調ユニットの作動開始時に所定の初期時間にわたり前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御し、前記初期時間が経過する前に前記判定手段により前記除菌イオンの発生が必要と判定されると、前記除菌イオンの発生時間を前記所定時間だけ延長するように前記イオン発生装置を制御することを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
   前記イオン発生装置は、除菌イオンと、リラクゼーション効果を得るためのリラクゼーションイオンとを別々に発生可能であり、前記イオン制御手段は、前記判定手段により前記除菌イオンの発生が不要と判定されると前記リラクゼーションイオンを発生するように前記イオン発生装置を制御することを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。

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