JP2005008087A

JP2005008087A - 乗員室内用空調装置

Info

Publication number: JP2005008087A
Application number: JP2003175647A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Sedaka; 洋夫瀬高
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】乗員に検知手段を装着させる必要がなく、利便性および安全性の向上を図ることが可能であり、乗員の自然な動作を利用することによって簡単でかつ自由に操作することが可能な乗員室内用空調装置を提供することにある。
【解決手段】本発明の乗員室内用空調装置１は、荷重または圧力を検知する手段の第１荷重センサ６と、第１荷重センサ６が荷重または圧力を検知した場合に、信号を発信する発信手段の発信機７とが乗員用座席２のヘッドレスト３に設けられ、かつ、発信機７からの信号に基づいて、空調システムを制御する制御手段の空調コントローラ９を備えている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、座席に座っている乗員の身体状況に応じて、室内の空気環境を調整するような乗員室内用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車の座席に座っている乗員の疲労状態を検出するには、人体に生体センサを取付ける方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。このような方法では、乗員の頭部に装着したセンサにより脳波や瞼の動きをモニタし、そのモニタによって運転手の居眠りを検出すると共に、噴霧装置によって覚醒効果のある芳香剤を噴霧している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３００９７７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法にあっては、生体センサを乗員の頭部に装着する必要があるので、乗員としては煩わしく感じる上、運転動作が制約されることになる。しかも、運転者の視界や衝突時の乗員保護性能に影響を与えるおそれがあった。
また、従来の方法では、運転手の身体に兆候が現れてから覚醒させることになるので、運転動作のタイミングが遅くなる可能性があった。それに加えて、乗員は芳香剤の放出量などを自由にコントロールすることができないので、個人差に応じた調整が不可能であり、乗員によっては十分な効果が得られない可能性があった。
【０００５】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、乗員に検知手段を装着させる必要がなく、利便性および安全性の向上を図ることが可能であり、乗員の自然な動作を利用することによって簡単でかつ自由に操作することが可能な乗員室内用空調装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、荷重または圧力を検知する手段と、該検知手段が荷重または圧力を検知した場合に、信号を発信する発信手段とが乗員用座席のヘッドレストに設けられ、かつ、前記発信手段からの信号に基づいて、空調システムを制御する制御手段を備えている。
【０００７】
また、本発明において、前記乗員用座席のシートバックの角度を検知する手段を備え、該角度検知手段の検知情報に従い、前記空調システムを制御するようにしている。
さらに、本発明において、前記乗員用座席のシートクッションに荷重を検知する手段を備え、該荷重検知手段の検知情報に従い、前記空調システムを制御するようにしている。
そして、本発明において、乗員室内の加速度を検知する手段を備え、該加速度検知手段の検知情報に従い、前記空調システムを制御するようにしている。
【０００８】
また、本発明において、前記空調システムは乗員に有効な成分を放出する機能部を備え、該有効成分放出機能部はエバポレータまたはヒータコアの下流側に配置されている。
さらに、本発明において、乗員に深呼吸を指示する通知手段が設けられている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１〜図４は、本発明に係る乗員室内用空調装置の実施の形態を示している。本実施形態の乗員室内用空調装置１は、図１に示す如く、自動車の乗員用座席２に着座する乗員（特に運転手）の身体状況に応じて、乗員室内Ｒの空気環境を調整することを主目的として配設されており、座席２は、上から順に乗員の頭部を置くヘッドレスト３、乗員の背中を受けるシートバック４および乗員の尻部を受けるシートクッション５から構成されている。
【００１１】
このような乗員室内用空調装置１は、主として、乗員に基づく荷重（または圧力）を検知する第１荷重センサ（荷重検知手段）６と、該第１荷重センサ６が荷重（または圧力）を検知した場合に信号を発信する発信機（発信手段）７と、該発信機７からの信号に基づいて、装置本体８の空調システムを制御する空調コントローラ（制御手段）９とを備えている。
第１荷重センサ６および発信機７は、乗員用座席２のヘッドレスト３内に設けられており、図２に示すような荷重検知コントローラ１０を介して電気的に接続されている。第１荷重センサ６の検知情報は、荷重検知コントローラ１０の判断により発信機７から受信機１５を介して空調コントローラ９に送られる。そのため、受信機１５は、乗員用座席２の車両前方に位置するインストルメントパネル１６の内部に配設されている。なお、装置本体８には、空調コントローラ９と電気的に接続したモード選択スイッチ１１が設置されており、該モード選択スイッチ１１によって空調コントローラ９の空調設定（温度、風量等）を選択できるようになっている。
【００１２】
また、乗員室内用空調装置１は、図１および図２に示す如く、乗員用座席２のシートバック４のリクライニング角度を検知する角度センサ（角度検知手段）１２と、着座した乗員の荷重を検知する第２荷重センサ（荷重検知手段）１３と、乗員室内の加速度を検知する加速度センサ（加速度検知手段）１４とを備えている。角度センサ１２はリクライニング装置に取付けられ、第２荷重センサ１３はシートクッション５に内蔵されている。
これらセンサ１２，１３，１４の検知情報は、空調コントローラ９に送られるようになっている。
【００１３】
さらに、乗員室内用空調装置１は、図３に示す如く、ルーフダクト１７ａ、ベンチレータダクト１７ｂおよびサブダクト１７ｃが形成されたダクト１７を備えており、該ダクト１７の上流側端部には、内気１８ａや外気１９ａを取り入れる取入れ口１８，１９がそれぞれ設けられ、切換弁２０によって開閉されるようになっている。取入れ口１８，１９の下流側のダクト１７内には、エバポレータ２１、ブロワモータ２２、ヒータコア２３が下流へ向かって順に設けられており、ヒータコア２３（またはエバポレータ２１）の下流側には、乗員に有効な成分物質（カテキン、マイナスイオン等）Ｋを放出する有効成分放出装置（有効成分放出機能部）２４が配置されている。
この有効成分放出装置２４は、有効な成分物質Ｋを発生させる発生装置２５を備えており、該発生装置２５は、分岐ダクト２６，２７および分岐制御弁２８，２９を介してダクト１７の本体部分およびルーフダクト１７ａにそれぞれ接続されている。
【００１４】
一方、ダクト１７の本体部分とルーフダクト１７ａ、ベンチレータダクト１７ｂおよびサブダクト１７ｃとの連通口には、風量等を制御するルーフダクト制御弁３０、ベンチレータダクト制御弁３１およびサブダクト制御弁３２が配設されており、これら制御弁は、その開度を調節することによって、例えばルーフ風量をベンチレータ風量よりも多くするなどの協調制御が行えるようになっている。
ルーフダクト１７ａのルーフ吹出し口３３は、図１に示すような乗員室内Ｒと連通する位置のルーフ部３４に設けられている。また、ベンチレータダクト１７ｂは、センタ用およびサイド用に分岐してベンチレータ３５を構成しており、センタ用ベンチレータ吹出し口３５ａはおよびサイド用ベンチレータ吹出し口３５ｂは、乗員室内Ｒと連通する位置のインストルメントパネル１６に設けられている。サブダクト１７ｃのサブ吹出し口３６は、フロント用およびサイド用等に分かれており、乗員室内Ｒと連通する位置の所定設置部に設けられている。
【００１５】
本発明に係る実施の形態の乗員室内用空調装置１の作動について、図２および図４を用いて以下に説明する。
（１）図１中の矢印Ｆ方向で示すように、座席２に着座した乗員がヘッドレスト３にもたれかかると、この荷重をヘッドレスト３内の第１荷重センサ６が測定する。
（２）そして、測定した荷重値が予め設定した閾値以上である場合には、この荷重値を発信機７が受信機１５に送信する。例えば、１００ｇｆで２秒以上継続した場合に送信する。又は、個人差を考慮して、乗員が閾値と継続時間を可変とすることもできる。
（３）この間、空調コントローラ９では、加速度センサ１４から取得した加速度値が予め設定した閾値以上である場合、急発進などにより一時的に荷重が加わっただけであり、乗員は疲労していないと判断される。例えば、加速度０．２Ｇ以上かつ、アクセルＯＮの時を急加速と判断する。
（４）また、空調コントローラ９では、シートバック４の角度センサ１２およびシートクッション５の第２荷重センサ１３から取得するシートバック角度および乗員体重の測定値に基づいて、閾値を変化させるようにすることもできる。すなわち、体重の異なる複数の被検者により、シートバックの異なる角度で、ヘッドレストへのもたれかかり荷重を測定し、体重と角度によって荷重の閾値を求めるマップを作成する。そして、使用時のシートバック角度および乗員体重から該マップを読み取り、閾値を決定するのである。
（５）受信した荷重値が上記（４）で決定した閾値以上である場合には、乗員が疲労状態または深呼吸動作中であると確定する。
【００１６】
（６）次いで、有効成分物質Ｋの放出を自動で終了するために、タイマーをセットしてカウントダウンを開始する。
（７）分岐制御弁２８，２９の開閉状態によって、放出装置２４が既に作動中と確認された場合、以下の（８）〜（１１）までの放出制御を行うステップは不要となるので説明を省略する。
（８）そして、放出装置２４に対する放出制御終了後、元の空調設定（温度、風量等）に戻すため、現状の設定を記憶しておく。
（９）また、通常のモードで空調装置１が作動中か否かを検出する。
【００１７】
（１０）空調装置１が停止している場合、ブロワモータ２２、ダクト制御弁３０，３１，３２および分岐制御弁２８，２９を制御し、ルーフ吹出し口３３から乗員室内Ｒへ向かって有効な成分物質Ｋの放出を開始する（図１参照）。
（１１）一方、空調装置１が作動している場合、ルーフ吹出し口３３から放出する有効な成分物質Ｋがベンチレータ吹出し口３５ａ，３５ｂからの送風によって乗員に達する前に車両後方部に流されてしまうことになる。そこで、これを予防するために、互いのルーフダクト制御弁３０およびベンチレータダクト制御弁３１を調整し、風量の強調制御（例えば、ルーフ風量＞ベンチレータ風量とする）を行いながら有効な成分物質Ｋを開始する。
（１２）タイマーが終了するまで上記のステップを繰り返し、タイマー終了後、上記（８）で予め記憶した元の空調設定に戻す。
したがって、本発明の実施の形態に係る乗員室内用空調装置１を用いれば、乗員が必要としている時だけ有効な成分物質Ｋの放出を行うことが可能となり、放出物質の浪費や空調装置の劣化を防ぐことができる。
【００１８】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
【００１９】
例えば、既述の実施の形態に係る乗員室内用空調装置１では、乗員が自主的に座席２のヘッドレスト３にもたれかかることにより有効成分放出装置２４を作動させているが、乗員に深呼吸を指示するための通知手段（スピーカーやＬＥＤ、ディスプレイ、アラーム装置など）を設け、座席２にもたれかかって深呼吸することを運転前や一定時間経過毎（あるいは、一定時間経過後の停車時）に乗員に促す方法を採用しても良い。
【００２０】
また、室内エアコンディショナのように、吹出し部のフィンを電動で作動調整し、風向きを自由に変えられる空調装置であれば、シートスライドのロック位置やシートバック４の角度より乗員の乗車位置を検出し、乗員の呼吸に対して最適な方向に成分物質Ｋの放出をコントロールすることも可能である。
【００２１】
さらに、既述の実施の形態では、通常の空調装置を利用する放出装置２４を設けたが、空調装置を使用せずに放出装置単体を用いる方法も可能である。例えば、有効な成分物質Ｋを含んだ気体を圧縮して封入したスプレー缶を放出装置として構成し、スプレー噴霧をコントロールすることで、本発明と同様の効果を得ることができる。これによれば、既存の空調システムを変更する必要がないので、出荷後の生産車に対する後付けも容易に行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
上述の如く、本発明に係る乗員室内用空調装置は、荷重または圧力を検知する手段と、該検知手段が荷重または圧力を検知した場合に、信号を発信する発信手段とが乗員用座席のヘッドレストに設けられ、かつ、前記発信手段からの信号に基づいて、空調システムを制御する制御手段を備えているので、乗員に検知装置を装着する必要がなくなり、乗員の動きを拘束せず、ヘッドレストに寄り掛かるという疲労時や深呼吸時における自然な動作を利用することで、乗員は複雑なスイッチ操作をすることなく、運転中や夜間でも簡単で自由に空調装置を操作することが可能となり、利便性および安全性の向上を図ることができる。
【００２３】
また、本発明の乗員室内用空調装置において、前記乗員用座席のシートバックの角度を検知する手段を備え、該角度検知手段の検知情報に従い、前記空調システムを制御するようにすれば、シートバックの状態によって、乗員の状態に適した判定をより正確に行うことができる。
さらに、本発明の乗員室内用空調装置において、前記乗員用座席のシートクッションに荷重を検知する手段を備え、該荷重検知手段の検知情報に従い、前記空調システムを制御するようにすれば、乗員の体格差を考慮することが可能となり、乗員の状態に適した判定を更に一層正確に行うことができる。
そして、本発明の乗員室内用空調装置において、乗員室内の加速度を検知する手段を備え、該加速度検知手段の検知情報に従い、前記空調システムを制御するようにすれば、車両の急発進や急停車による誤判定を防止でき、乗員の状態に適した作動を確保することができる。
【００２４】
また、本発明の乗員室内用空調装置において、前記空調システムは乗員に有効な成分を放出する機能部を備え、該有効成分放出機能部はエバポレータまたはヒータコアの下流側に配置されていれば、冷暖房後の空気に放出物質を含めることが可能となり、エアコンディショナの快適性を損なうことなく、乗員に対して有効に作用する成分物質を室内に放出することができる。
しかも、本発明の乗員室内用空調装置において、乗員に深呼吸を指示する通知手段が設けられていれば、定期的に乗員に適した空調環境を提供することが可能となり、事故防止効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る乗員室内用空調装置が適用される空調システムを示す概要図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る乗員室内用空調装置が適用される空調システムの構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る乗員室内用空調装置の構造図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る乗員室内用空調装置が適用される空調システムを示す動作フローチャートである。
【符号の説明】
１乗員室内用空調装置
２乗員用座席
３ヘッドレスト
４シートバック
５シートクッション
６第１荷重センサ（荷重検知手段）
７発信機（発信手段）
９空調コントローラ（制御手段）
１０荷重検知コントローラ
１２角度センサ（角度検知手段）
１３第２荷重センサ（荷重検知手段）
１４加速度センサ（加速度検知手段）
１５受信機
１７ダクト
１７ａルーフダクト
１７ｂベンチレータダクト
２１エバポレータ
２２ブロワモータ
２３ヒータコア
２４有効成分放出装置
２５発生装置
２６，２７分岐ダクト
２８，２９分岐制御弁
３０ルーフダクト制御弁
３１ベンチレータダクト制御弁
３３ルーフ吹出し口
３５ａ，３５ｂベンチレータ吹出し口
Ｋ有効な成分物質
Ｒ乗員室内

Claims

荷重または圧力を検知する手段と、該検知手段が荷重または圧力を検知した場合に、信号を発信する発信手段とが乗員用座席のヘッドレストに設けられ、かつ、前記発信手段からの信号に基づいて、空調システムを制御する制御手段を備えていることを特徴とする乗員室内用空調装置。
請求項１において、前記乗員用座席のシートバックの角度を検知する手段を備え、該角度検知手段の検知情報に従い、前記空調システムを制御することを特徴とする乗員室内用空調装置。
請求項１または２において、前記乗員用座席のシートクッションに荷重を検知する手段を備え、該荷重検知手段の検知情報に従い、前記空調システムを制御することを特徴とする乗員室内用空調装置。
請求項１〜３のいずれかにおいて、乗員室内の加速度を検知する手段を備え、該加速度検知手段の検知情報に従い、前記空調システムを制御することを特徴とする乗員室内用空調装置。
請求項１において、前記空調システムは乗員に有効な成分を放出する機能部を備え、該有効成分放出機能部はエバポレータまたはヒータコアの下流側に配置されていることを特徴とする乗員室内用空調装置。
請求項５において、乗員に深呼吸を指示する通知手段が設けられていることを特徴とする乗員室内用空調装置。