JP2008189037A - 車両用効能成分供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全な運転操作を促すことが可能な車両用効能成分供給装置を提供する。
【解決手段】車両用効能成分供給装置１０は、空気砲を備えるメインユニット１３と、空気砲を備えるサブユニット１５とを備える。メインユニット１３から芳香成分を含んだ空気の渦輪Ｖ１が効能領域Ａに向けて発射され、サブユニット１５から空気の渦輪Ｖ２が効能領域Ａに向けて発射される。渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射タイミングを制御する制御ユニットは、渦輪Ｖ１の発射間隔に比べて渦輪Ｖ２の発射間隔を短く設定する警告モードを備えており、この警告モードを実行することによって渦輪Ｖ２を効能領域Ａで打ち消さずに乗員に当てることが可能となる。このような警告モードを乗員の覚醒度が低下している状況で実行することにより、渦輪Ｖ２を用いて乗員に刺激を与えることができ、乗員の覚醒度を引き上げることができるため、居眠り等による事故を未然に防止することが可能となる。
【選択図】図６

Description

本発明は、乗員に効能成分を供給する車両用効能成分供給装置に関する。

車室内の環境を良好に保つため、芳香成分や湿気成分をエアコンディショナの吹き出し口から供給する供給装置が提案されている。しかしながら、吹き出し口から芳香成分等を供給してしまうと、車室内に芳香成分等が充満することになるため、多量の芳香成分等が必要となるばかりか、各乗員の好みに応じた車内環境を提供することが困難となっていた。

そこで、芳香成分や湿気成分を含んだ渦輪を乗員に向けて発射するようにした供給装置が提案されている(たとえば、特許文献１〜４参照)。これにより、芳香成分等を局所的に供給することができるため、少量の芳香成分等を用いて各乗員の好みに応じた車内環境を提供することが可能となる。
特開２００６−２８０７４８号公報 特開２００６−２８２０８３号公報 特開２００６−２８２０８４号公報 特開２００６−２８２０８５号公報

ところで、特許文献３に記載された供給装置には、乗員の心拍数等の生体信号を検出する生体センサが設けられており、生体センサによって乗員の眠気が検出されたときには、覚醒効果を有する芳香成分を乗員に向けて供給するようにしている。このように、覚醒効果を有する芳香成分を供給することにより、乗員の眠気を解消して安全性を向上させているが、乗員の覚醒度が著しく低下している場合など、芳香成分だけで覚醒度を回復させることが困難な場合もあるため、安全な運転操作を促すための更なる改善が求められている。

本発明の目的は、車内環境を良好に保つとともに、乗員の安全な運転操作を促すことが可能な車両用効能成分供給装置を提供することにある。

本発明の車両用効能成分供給装置は、第１空気渦を所定位置に向けて発射する第１発射手段と、第２空気渦を所定位置に向けて発射する第２発射手段と、前記第１空気渦と前記第２空気渦との少なくともいずれか一方に効能成分を供給する成分供給手段と、前記第１空気渦と前記第２空気渦との発射タイミングを制御する発射制御手段とを有し、前記発射制御手段は発射モードとして、前記第１空気渦と前記第２空気渦とを互いに衝突させて効能成分を拡散させる効能モードと、前記空気渦を互いに衝突させずに前記第１空気渦と前記第２空気渦との少なくともいずれか一方を乗員に衝突させる警告モードとを備えることを特徴とする。

本発明の車両用効能成分供給装置は、乗員の覚醒度を検出する覚醒検出手段を有し、前記発射制御手段は乗員の覚醒度に基づいて警告モードを実行することを特徴とする。

本発明によれば、第１空気渦と第２空気渦との発射タイミングを制御する発射制御手段に対し、第１空気渦と第２空気渦とを互いに衝突させて効能成分を拡散させる効能モードに加えて、空気渦を互いに衝突させずに第１空気渦と第２空気渦との少なくともいずれか一方を乗員に衝突させる警告モードを設けるようにしたので、警告モードを用いて乗員の覚醒度を引き上げることができ、乗員の安全な運転操作を促すことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用効能成分供給装置１０(以下、供給装置という)が搭載された車両１１を示す説明図である。また、図２は供給装置１０の構成を示すブロック図であり、図３は供給装置１０が備える空気砲１６の内部構造を示す説明図である。

図１に示すように、効能成分(芳香成分等)を乗員に向けて供給する供給装置１０は、車体のインストルメントパネル部１２に設置されるメインユニット１３と、車体のフロントピラー部１４に設置されるサブユニット１５とを備えている。メインユニット１３から、効能成分を含んだ空気の渦輪(第１空気渦)Ｖ１が所定の効能領域Ａに向けて発射されており、サブユニット１５から、空気の渦輪(第２空気渦)Ｖ２が所定の効能領域Ａに向けて発射されている。それぞれの渦輪Ｖ１，Ｖ２は、乗員の鼻先に設定される効能領域Ａにおいて互いに衝突するように発射されており、渦輪Ｖ１に含まれる効能成分を効能領域Ａで拡散させることが可能となっている。このように、一対の渦輪Ｖ１，Ｖ２を衝突させて渦輪Ｖ１，Ｖ２を打ち消すことにより、乗員に対して風圧による違和感を与えることなく効能成分のみを供給することが可能となる。

図２に示すように、メインユニット１３には第１発射手段としての空気砲１６が設けられており、この空気砲１６から効能成分を含んだ渦輪Ｖ１が発射されている。図３に示すように、空気砲１６は、伸縮自在となる蛇腹形状のポンプ本体１６ａと、ポンプ本体１６ａを伸縮させるポンプ駆動部１６ｂと、効能成分が充填される円筒形状の砲身部１６ｃとによって構成されている。また、ポンプ駆動部１６ｂには前後進駆動されるロッド部材１６ｄが組み込まれており、このロッド部材１６ｄはポンプ駆動部１６ｂ内の図示しない電動モータによって駆動される。そして、図３(Ａ)に示すように砲身部１６ｃ内に効能成分を充填した後に、図３(Ｂ)に示すようにロッド部材１６ｄを前進移動させてポンプ本体１６ａを急速に縮めることにより、ポンプ本体１６ａ内の空気を砲身部１６ｃ内の効能成分と共に渦輪Ｖ１として発射することが可能となる。

また、図２に示すように、渦輪Ｖ１に衝突させる渦輪Ｖ２を発射するため、サブユニット１５には第２発射手段としての空気砲１７が設けられている。ポンプ本体１７ａ、ポンプ駆動部１７ｂおよび砲身部１７ｃを備える空気砲１７は、前述した空気砲１６と同一の構造を有しているが、空気砲１７の砲身部１７ｃに対して効能成分が充填されることはなく、空気砲１７からは空気だけの渦輪Ｖ２が発射されるようになっている。なお、前述した空気砲１６と同様に、空気砲１７の砲身部１７ｃに対して効能成分を充填することにより、空気砲１７から効能成分を含んだ渦輪Ｖ２を発射させるようにしても良い。

これらの空気砲１６，１７を駆動して渦輪Ｖ１，Ｖ２を発射させるため、メインユニット１３には双方のポンプ駆動部１６ｂ，１７ｂに接続される駆動回路部１８が設けられている。この駆動回路部１８には後述する制御ユニット(発射制御手段)２２によって演算された発射信号(発射タイミング)が入力されており、駆動回路部１８は発射信号に基づいてポンプ駆動部１６ｂ，１７ｂに対する駆動電流を制御している。そして、この駆動電流をポンプ駆動部１６ｂ，１７ｂに供給することにより、それぞれの空気砲１６，１７から所定の発射タイミングで渦輪Ｖ１，Ｖ２が発射されるようになっている。

また、メインユニット１３の空気砲１６に対して効能成分を供給するため、メインユニット１３には、効能成分としての芳香成分を発生させる効能気体発生部２０が設けられるとともに、芳香成分を空気砲１６の砲身部１６ｃに送り込む効能気体充填部２１が設けられている。つまり、効能気体発生部２０と効能気体充填部２１とは成分供給手段として機能するようになっている。効能気体発生部２０は、芳香成分が貯留される図示しない複数の芳香容器や、芳香容器の開閉状態を制御する図示しない電磁バルブ等によって構成されており、効能気体充填部２１は、芳香成分を砲身部１６ｃに向けて圧送する図示しない圧送ポンプ等によって構成されている。そして、後述する制御ユニット２２からの制御信号に応じて、電磁バルブの切換制御や圧送ポンプの駆動制御を実行することにより、空気取入口２３から取り込まれた空気と共に芳香成分が、空気砲１６の砲身部１６ｃに対して供給されるようになっている。

駆動回路部１８、電磁バルブ、圧送ポンプ等に対して制御信号を出力する制御ユニット２２は、図示しないマイクロプロセッサ(ＣＰＵ)を備えており、このＣＰＵにはバスラインを介してＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートが接続される。ＲＯＭには制御プログラムや各種マップデータなどが格納されており、ＲＡＭにはＣＰＵで演算処理したデータが一時的に格納されている。また、メインユニット１３には乗員に操作されるスイッチ２４が設けられており、ＣＰＵにはＩ／Ｏポートを介してスイッチ２４から操作信号が入力されている。なお、乗員のスイッチ操作に応じてスイッチ２４からオンオフ信号や芳香選択信号が出力されており、オンオフ信号によって供給装置１０は作動状態と停止状態とに切り換えられ、芳香選択信号によって空気砲１６に充填される芳香成分の種類が切り換えられている。

また、メインユニット１３には運転手(乗員)の覚醒度を検出する覚醒検出手段としての運転状態検知部３０が組み込まれている。ここで、図４は運転状態検知部３０の構成を示すブロック図である。図４に示すように、運転状態検知部３０は、車両前方の画像を取り込むステレオカメラ３１と、ステレオカメラ３１からの画像信号を処理する覚醒度判定部３２とを備えている。また、運転状態検知部３０には、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ３３、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ３４、車速を検出する車速センサ３５が設けられており、これらセンサ３３〜３５からの検出信号が覚醒度判定部３２に対して入力されている。

覚醒度判定部３２は、ステレオカメラ３１からの画像信号、操舵角センサ３３からの操舵角信号、ヨーレートセンサ３４からのヨーレート信号、車速センサ３５からの車速信号に基づいて車両挙動を推定し、この車両挙動に基づいて運転手の覚醒度を総合的に判定している。そして、覚醒度判定部３２によって判定された覚醒度は制御ユニット２２に対して入力されており、この覚醒度情報は後述する渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射モード切換制御に使用されるようになっている。なお、前述の説明では車両挙動から運転手の覚醒度を判定しているが、これに限られることはなく、視野カメラや赤外線ランプを用いて運転手の視線挙動(眼球運動)を検出し、この視線挙動に基づいて運転手の覚醒度を判定しても良い。

続いて、制御ユニット２２によって実行される渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射モード切換制御について説明する。図示する供給装置１０は渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射モードとして、運転手の覚醒度(注意力)が低下していない状況において適用される効能モードと、運転手の覚醒度が低下している状況において適用される警告モードとを備えている。ここで、図５は効能モードにおける渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射状況の一例を示す説明図であり、図６は警告モードにおける渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射状況の一例を示す説明図である。

運転手の覚醒度が低下していない状況、つまり運転手によって安全に運転操作が為されている状況においては、図５に示すように、渦輪Ｖ１，Ｖ２を互いに衝突させて芳香成分を拡散させる効能モードが実行される。つまり、この効能モードにおいては、ほぼ同じ発射間隔で双方の渦輪Ｖ１，Ｖ２が発射されており、全ての渦輪Ｖ１，Ｖ２が効能領域Ａで衝突するように制御されるため、乗員に対して風圧による違和感を与えることなく効能成分のみを供給することが可能となっている。なお、渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射タイミングや、渦輪Ｖ１に含まれる芳香成分の種類等については、乗員のスイッチ操作等に応じて設定されている。

一方、運転手の覚醒度が低下している状況、つまり運転手によって安全に運転操作が為されていない状況においては、図６に示すように、いくつかの渦輪Ｖ２を渦輪Ｖ１と衝突させずに運転手に当てる警告モードが実行される。つまり、この警告モードにおいては、図６(Ａ)に示すように、渦輪Ｖ１の発射間隔に比べて渦輪Ｖ２の発射間隔が短く設定されることから、図６(Ｂ)に示すように、いくつかの渦輪Ｖ２を効能領域Ａで打ち消さずに運転手に衝突させることが可能となっている。この警告モードを実行することにより、渦輪Ｖ２を用いて運転手に刺激を与えることができ、運転手の覚醒度を引き上げることができるため、居眠り等による事故を未然に防止することが可能となる。また、警告モードにおいては、拡散させる芳香成分として覚醒効果を有するミント系や柑橘系の芳香成分が採用されており、触覚だけでなく嗅覚からも運転手に刺激を与えて更なる安全性の向上を図るようにしている。

また、警告モードによる渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射タイミングとしては、図６に示す発射タイミングに限られることはなく、運転手の覚醒度に応じて渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射間隔や発射頻度を適宜変更することが可能である。ここで、図７(Ａ)および(Ｂ)は警告モードにおける渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射状況の他の例を示す説明図である。図７(Ａ)に示すように、渦輪Ｖ１を発射することなく渦輪Ｖ２だけを発射するようにしても良く、図７(Ｂ)に示すように、渦輪Ｖ２を発射することなく渦輪Ｖ１だけを発射するようにしても良い。例えば、運転手の覚醒度が著しく低下している場合には、図７(Ａ)および(Ｂ)に示すような発射タイミングを採用することにより、運転手に多くの刺激を与えて運転手を十分に覚醒させることが可能となる。

次いで、前述した警告モードの実行手順をフローチャートに従って説明する。ここで、図８は警告モードの実行手順を示すフローチャートである。図８に示すように、ステップＳ１では、運転状態検知部３０によって運転手の覚醒度が検出され、続くステップＳ２では、運転手の覚醒度が所定レベルを下回るか否かが判定される。そして、ステップＳ２において、運転手の覚醒度が所定レベルを下回っており、安全な運転操作が為されていないと判定された場合には、ステップＳ３に進み、警告モードによる渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射準備が開始される。一方、ステップＳ２において、運転手の覚醒度が所定レベルを上回っており、安全な運転操作が為されていると判定された場合には、警告モードを実行することなくルーチンを抜けることになる。

ステップＳ３では、運転状態検知部３０によって検出された運転手の覚醒度に応じて、渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射タイミングが設定されるとともに、空気砲１６に充填される芳香成分の種類が設定される。そして、制御ユニット２２から効能気体発生部２０や効能気体充填部２１に対して制御信号が出力され、空気砲１６に対して芳香成分の充填が開始される。次いで、ステップＳ４に進み、制御ユニット２２から駆動回路部１８に対して発射タイミングが入力され、それぞれの空気砲１６，１７から警告モード用の渦輪Ｖ１，Ｖ２が発射される。

続くステップＳ５では、警告モードの実行によって運転手の覚醒度が回復したか否かが判定される。ステップＳ５において、運転手の覚醒度が回復したと判定された場合には、警告モードによって安全な運転操作が再開された状況であるため、警告モードを終了してルーチンを抜ける。一方、ステップＳ５において、運転手の覚醒度が回復していない判定された場合には、再びステップＳ３から、安全な運転操作が再開される迄、運転者に対して渦輪Ｖ２を当てる警告モードが実行されることになる。

なお、前述の説明では、効能成分として芳香成分を発生させるようにしているが、これに限られることはなく、効能成分として乗員に潤いや清涼感を与えるマイクロミスト(湿気成分，空気中に浮遊する微細な水分粒子)を発生させるようにしても良い。また、効能成分として、消臭効果を有するオゾンを発生させるようにしても良く、乗員の覚醒効果を有する酸素を発生させるようにしても良い。つまり、効能気体発生部２０に対して、超音波振動等によりマイクロミストを発生させるミスト発生機構を設けるようにしても良く、無声放電等によりオゾン(Ｏ_３)を発生させるオゾン発生機構を設けるようにしても良く、酸素富化膜等により酸素濃度を高める酸素付加機構を設けるようにしても良い。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、前述の説明では、サブユニット１５をフロントピラー部１４に設置しているが、これに限られることはなく、フロントガラス上方に位置するフロントルーフレール部にサブユニット１５を配置しても良く、インストルメントパネル部１２の隅にサブユニット１５を設置しても良い。同様に、メインユニット１３をインストルメントパネル部１２のほぼ中央に設置しているが、これに限られることはなく、メインユニット１３を他の箇所に設置しても良い。さらに、メインユニット１３とサブユニット１５とを一体化しても良いことはいうまでもない。

また、前述の説明では、電動モータを駆動してロッド部材１６ｄを突出させることにより、空気砲１６，１７から渦輪Ｖ１，Ｖ２を発射させるようにしているが、この構造に限られることはなく、空気砲１６，１７に電磁コイルと可動鉄心とを組み込むことにより、電磁力を用いて空気砲１６，１７から渦輪Ｖ１，Ｖ２を発射させるようにしても良い。また、空気砲１６，１７は蛇腹形状のポンプ本体１６ａ，１７ａを備えているが、ダイアフラムを用いて空気を押し出すようにしても良い。さらに、図示する場合には、空気砲１６，１７から環状の渦輪Ｖ１，Ｖ２を発射するようにしているが、第１空気渦および第２空気渦の形状としては、環状に限られることはなく、まとまった形状で所定距離を飛ばすことが可能であれば、いかなる形状の空気渦であっても良い。

なお、図示する場合には、空気砲１６，１７が固定された構造となっているが、電動モータ等を用いて空気砲１６，１７を回動させるようにしても良い。このように、空気砲１６，１７を回動可能な構造とすることにより、警告モードを実行する際には、運転手に対してより的確に渦輪Ｖ１，Ｖ２を当てることが可能となる。さらに、効能モードを実行する場合であっても、乗員毎に適切な効能領域Ａを設定することが可能となる。

本発明の一実施の形態である車両用効能成分供給装置が搭載された車両を示す説明図である。 車両用効能成分供給装置の構成を示すブロック図である。 車両用効能成分供給装置が備える空気砲の内部構造を示す説明図である。 運転状態検知部の構成を示すブロック図である。 効能モードにおける渦輪の発射状況の一例を示す説明図である。 (Ａ)および(Ｂ)は警告モードにおける渦輪の発射状況の一例を示す説明図である。 (Ａ)および(Ｂ)は警告モードにおける渦輪の発射状況の他の例を示す説明図である。 警告モードの実行手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 供給装置(車両用効能成分供給装置)
１６ 空気砲(第１発射手段)
１７ 空気砲(第２発射手段)
２０ 効能気体発生部(成分供給手段)
２１ 効能気体充填部(成分供給手段)
２２ 制御ユニット(発射制御手段)
３０ 運転状態検知部(覚醒検出手段)
Ｖ１ 渦輪(第１空気渦)
Ｖ２ 渦輪(第２空気渦)

Claims (2)

1. 第１空気渦を所定位置に向けて発射する第１発射手段と、
   第２空気渦を所定位置に向けて発射する第２発射手段と、
   前記第１空気渦と前記第２空気渦との少なくともいずれか一方に効能成分を供給する成分供給手段と、
   前記第１空気渦と前記第２空気渦との発射タイミングを制御する発射制御手段とを有し、
   前記発射制御手段は発射モードとして、前記第１空気渦と前記第２空気渦とを互いに衝突させて効能成分を拡散させる効能モードと、前記空気渦を互いに衝突させずに前記第１空気渦と前記第２空気渦との少なくともいずれか一方を乗員に衝突させる警告モードとを備えることを特徴とする車両用効能成分供給装置。
2. 請求項１記載の車両用効能成分供給装置において、
   乗員の覚醒度を検出する覚醒検出手段を有し、前記発射制御手段は乗員の覚醒度に基づいて警告モードを実行することを特徴とする車両用効能成分供給装置。

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