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技術 車両用空調装置

出願人 株式会社デンソー
発明者 石黒俊輔河合孝昌石山尚敬中嶋健太児玉政幸熊田辰己
出願日 2017年10月13日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2017-199649
公開日 2019年5月16日 (3ヶ月経過) 公開番号 2019-073120
状態 未査定
技術分野 車両用空気調和
主要キーワード ブロワ装置 空気導入室 故障判定結果 埃濃度 光量調整制御 埃センサ 窓開閉装置 大気導入
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重要な関連分野

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図面 (18)

課題

埃センサ故障の有無を判定することの可能な車両用空調装置を提供する。

解決手段

車両用空調装置10は、空調ユニット20と、埃センサ30と、ECU60とを備える。空調ユニット20は、車室内の空調を行う。埃センサ30は、空調ユニット20を流れる空気に含まれる埃の濃度を検出するとともに、検出された埃の濃度に応じた検出値を出力する。ECU60は、埃センサ30の検出値を変化させる所定の制御を実行するとともに、所定の制御の実行後の埃センサ30の検出値に基づいて埃センサ30の故障の有無を判定する。

概要

背景

従来、下記の特許文献1に記載の車両用空調装置がある。特許文献1に記載の車両用空調装置は、車室内又は車室外から取り込んだ空気の温度を調整するとともに、温度の調整された空気である空調風を車室内に向けて吹き出している。特許文献1に記載の車両用空調装置では、空調ユニット内に設けられたヒータコアエバポレータにより空気の温度が調整されている。

概要

埃センサ故障の有無を判定することの可能な車両用空調装置を提供する。車両用空調装置10は、空調ユニット20と、埃センサ30と、ECU60とを備える。空調ユニット20は、車室内の空調を行う。埃センサ30は、空調ユニット20を流れる空気に含まれる埃の濃度を検出するとともに、検出された埃の濃度に応じた検出値を出力する。ECU60は、埃センサ30の検出値を変化させる所定の制御を実行するとともに、所定の制御の実行後の埃センサ30の検出値に基づいて埃センサ30の故障の有無を判定する。

目的

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、埃センサの故障の有無を判定することの可能な車両用空調装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車室内の空調を行う空調ユニット(20)と、前記空調ユニットを流れる空気に含まれる埃の濃度を検出するとともに、検出された埃の濃度に応じた検出値を出力する埃センサ(30)と、前記埃センサに故障が生じているか否かを判定する故障判定部(60)と、を備え、前記故障判定部は、前記埃センサの検出値を変化させる所定の制御を実行するとともに、前記所定の制御の実行後の前記埃センサの検出値に基づいて前記埃センサの故障の有無を判定する車両用空調装置

請求項2

前記故障判定部は、前記所定の制御として、車室内の空間が閉状態であって、且つ車室内の空気を循環させる内気循環モードに前記空調ユニットが設定されている状態で、車室内に送風される空気流を生成する前記空調ユニットのブロワ装置(22)を駆動させる車室内浄化制御を実行し、前記車室内浄化制御の実行後の前記埃センサの検出値に基づいて前記埃センサの故障の有無を判定する請求項1に記載の車両用空調装置。

請求項3

前記故障判定部は、現在から所定時間前までの期間に、車室内の空間が閉状態であって、且つ前記空調ユニットが前記内気循環モードに設定されている状態であって、且つ前記ブロワ装置が駆動している状態が継続されている場合には、前記車室内浄化制御を実行せずに前記埃センサにより埃の濃度を検出し、当該埃センサの検出値に基づいて前記埃センサの故障の有無を判定する請求項2に記載の車両用空調装置。

請求項4

前記車室内浄化制御を実行する前に、前記空調ユニット内に設けられるフィルタ(25)の交換を促す報知を行う報知部(60)を更に備える請求項2又は3に記載の車両用空調装置。

請求項5

前記故障判定部は、前記所定の制御として、車室内の空間を開状態にすることにより大気を車室内に導入する大気導入制御を実行し、前記大気導入制御の実行後の前記埃センサの検出値に基づいて前記埃センサの故障の有無を判定する請求項1に記載の車両用空調装置。

請求項6

前記故障判定部は、前記所定の制御として、車室内の空間を開状態にすることにより大気を車室内に導入する大気導入制御を更に実行し、前記大気導入制御の実行後の前記埃センサの検出値に基づいて前記埃センサの故障の有無を更に判定する請求項2〜4のいずれか一項に記載の車両用空調装置。

請求項7

前記故障判定部は、前記車室内浄化制御の実行により前記埃センサの故障の有無を判定した後、前記大気導入制御の実行により前記埃センサの故障の有無を判定する請求項6に記載の車両用空調装置。

請求項8

前記故障判定部は、前記大気導入制御の実行により前記埃センサの故障の有無を判定した後、前記車室内浄化制御の実行により前記埃センサの故障の有無を判定する請求項6に記載の車両用空調装置。

請求項9

前記故障判定部は、前記所定の制御として、埃の濃度が既知サンプルエアを前記埃センサに供給するサンプルエア供給制御を実行し、前記サンプルエア供給制御の実行後の前記埃センサの検出値に基づいて前記埃センサの故障の有無を判定する請求項1に記載の車両用空調装置。

請求項10

前記故障判定部は、前記所定の制御として、車室内の空間が閉状態であって、且つ車室内の空気を循環させる内気循環モードに前記空調ユニットが設定されている状態で、車室内に送風される空気流を生成する前記空調ユニットのブロワ装置を駆動させる車室内浄化制御を更に実行し、前記車室内浄化制御を実行した後に前記サンプルエア供給制御の実行により前記埃センサの故障の有無を判定する請求項9に記載の車両用空調装置。

請求項11

前記故障判定部は、現在から所定時間前までの期間に、車室内の空間が閉状態であって、且つ前記空調ユニットが前記内気循環モードに設定されている状態であって、且つ前記ブロワ装置が駆動している状態が継続されている場合には、前記車室内浄化制御を実行せずに前記サンプルエア供給制御を実行した後に前記埃センサにより埃の濃度を検出し、当該埃センサの検出値に基づいて前記埃センサの故障の有無を判定する請求項10に記載の車両用空調装置。

請求項12

前記故障判定部は、前記サンプルエア供給制御を実行する前に前記埃センサにより実環境の埃の濃度を検出し、当該実環境の埃の濃度の検出値と、前記サンプルエア供給制御の実行後の前記埃センサの検出値とに基づいて前記埃センサの故障の有無を判定する請求項9に記載の車両用空調装置。

請求項13

前記埃センサは、前記空調ユニット内の空気が通過する空気通路(311)と、前記空気通路内に光を発する発光素子(32)と、前記発光素子から発せられた光が前記空気通路内の埃により散乱された散乱光受光するとともに、受光した光量に応じた電気信号を前記埃センサの検出値として出力する受光素子(33)と、を有し、前記故障判定部は、前記所定の制御として、前記受光素子により受光される光量を変化させる光量調整制御を実行し、前記光量調整制御を実行した後の前記受光素子の出力値に基づいて前記埃センサの故障の有無を判定する請求項1に記載の車両用空調装置。

請求項14

前記故障判定部は、前記光量調整制御として、前記発光素子から光を発する発光制御を実行し、前記発光制御を実行した際に前記受光素子の出力値を取得するとともに、取得した前記受光素子の出力値が所定の閾値以下であるか否かに基づいて前記埃センサの故障の有無を判定する請求項13に記載の車両用空調装置。

請求項15

前記故障判定部は、前記光量調整制御として、前記発光素子から発せられる光の輝度を増加させる輝度調整制御を実行し、前記輝度調整制御を実行した際に前記受光素子の出力値を取得するとともに、取得した前記発光素子の出力値が所定の閾値以上であるか否かに基づいて前記埃センサの故障の有無を判定する請求項13に記載の車両用空調装置。

技術分野

0001

本開示は、埃センサを備える車両用空調装置に関する。

背景技術

0002

従来、下記の特許文献1に記載の車両用空調装置がある。特許文献1に記載の車両用空調装置は、車室内又は車室外から取り込んだ空気の温度を調整するとともに、温度の調整された空気である空調風を車室内に向けて吹き出している。特許文献1に記載の車両用空調装置では、空調ユニット内に設けられたヒータコアエバポレータにより空気の温度が調整されている。

先行技術

0003

特開2008−24032号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本発明者らは、空気中を漂う粒子状物質(例えばPM2.5)等の埃の濃度を測定する機能を車両用空調装置に付与することについて検討を進めている。例えば埃の濃度を光学的に測定する埃センサを車両用空調装置に設けた上で、車室内から空調ユニットに吸い込まれる空気の一部を埃センサに流れるような構造にすれば、車室内の空気中の埃の濃度を測定することが可能となる。しかしながら、このような埃センサが故障すると、埃の濃度を誤検出したり、埃自体を検出できなかったりする等の不都合が生じる可能性がある。

0005

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、埃センサの故障の有無を判定することの可能な車両用空調装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決する車両用空調装置(10)は、空調ユニット(20)と、埃センサ(30)と、故障判定部(60)とを備える。空調ユニットは、車室内の空調を行う。埃センサは、空調ユニットを流れる空気に含まれる埃の濃度を検出するとともに、検出された埃の濃度に応じた検出値を出力する。故障判定部は、埃センサの検出値を変化させる所定の制御を実行するとともに、所定の制御の実行後の埃センサの検出値に基づいて埃センサの故障の有無を判定する。

0007

この構成によれば、埃センサの故障の有無を判定することができる。
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

発明の効果

0008

本開示によれば、埃センサの故障の有無を判定することの可能な車両用空調装置を提供できる。

図面の簡単な説明

0009

図1は、第1実施形態の車両用空調装置の概略構成を示すブロック図である。
図2は、第1実施形態の埃センサの概略構成を示す断面図である。
図3は、第1実施形態のECUにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
図4は、第1実施形態の埃センサの動作例を示すタイミングチャートである。
図5は、第1実施形態の変形例のECUにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
図6は、第2実施形態のECUにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
図7は、第2実施形態の埃センサの動作例を示すタイミングチャートである。
図8は、第3実施形態のECUにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
図9は、第3実施形態の埃センサの動作例を示すタイミングチャートである。
図10は、第3実施形態の第1変形例のECUにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
図11は、第3実施形態の第2変形例のECUにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
図12は、第3実施形態の第2変形例の埃センサの動作例を示すタイミングチャートである。
図13は、第4実施形態のECUにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
図14は、第5実施形態のECUにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
図15は、第5実施形態の埃センサの動作例を示すタイミングチャートである。
図16は、第6実施形態のECUにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
図17は、第6実施形態の埃センサの動作例を示すタイミングチャートである。

実施例

0010

以下、車両用空調装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
<第1実施形態>
はじめに、図1図4を参照して、第1実施形態の車両用空調装置について説明する。

0011

図1に示される本実施形態の車両用空調装置10は、車両に搭載されており、車室内の空調を行うための装置である。図1に示されるように、車両用空調装置10は、空調ユニット20と、埃センサ30と、操作装置40と、表示装置50と、ECU(Electronic Control Unit)60とを備えている。

0012

空調ユニット20は、車両用空調装置10の主要部分であって、車室内又は車室外から取り込んだ空気の空調を行うとともに、空調された空気である空調風を車室内に供給するものである。空調ユニット20は、ブロワ収納部21と、ブロワ装置22と、接続部23と、空調部24とを備えている。なお、以下では、便宜上、車室内の空気を「内気」とも称するとともに、車室外の空気を「外気」とも称する。

0013

ブロワ収納部21は、空気を取り込む部分である。ブロワ収納部21の内部には、ブロワ装置22が収容されている。ブロワ収納部21には、内気吸入口210と外気吸入口211とが形成されている。内気吸入口210は、車室内から導入される空気の入口として形成された開口である。車室内の空間と内気吸入口210との間は、不図示のダクトにより接続されている。外気吸入口211は、車両の外から導入される空気の入口として形成された開口である。車室外の空間と外気吸入口211との間も、不図示のダクトによって接続されている。

0014

ブロワ収納部21のうち、内気吸入口210と外気吸入口211との間には、内外気換ドア212が設けられている。内外気切換ドア212は、内気吸入口210及び外気吸入口211のそれぞれの開度を調整する。具体的には、内外気切換ドア212が図中に実線で示される外気導入位置に位置している場合、内気吸入口210が閉塞されるとともに、外気吸入口211が開口される。この場合、空調ユニット20は、外気吸入口211から外気を吸い込む外気導入モードとなる。外気導入モードでは、車室外の大気が車室内に吹き出されることになる。一方、内外気切換ドア212が図中の破線で示される内気導入位置に位置している場合、外気吸入口211が閉塞されるとともに、内気吸入口210が開口される。この場合、空調ユニット20は、内気吸入口210から内気を取り込む内気循環モードとなる。内気循環モードでは、車室内の空気が空調ユニット20を循環して車室内に吹き出されることになる。また、内外気切換ドア212により内気吸入口210及び外気吸入口211のそれぞれの開度が調整されることにより、内気吸入口210から空調ユニット20に吸い込まれる空気の流量と、外気吸入口211から空調ユニット20に吸い込まれる空気の流量との比率も調整することが可能である。

0015

ブロワ収納部21においてブロワ装置22よりも空気流れ上流側には、フィルタ25が配置されている。フィルタ25は、内気吸入口210や外気吸入口211から流入した空気に含まれる埃や塵等を除去する。すなわち、内気吸入口210や外気吸入口211から導入された空気がフィルタ25を通過することにより、埃や塵等が除去された清浄な空気が車室内に吹き出されるようになっている。なお、フィルタ25は、交換可能である。

0016

ブロワ装置22は、車室内に送風される空気流を生成する装置である。電力の供給に基づきブロワ装置22が駆動されると、内気吸入口210や外気吸入口211からブロワ収納部21の内部に空気が引き込まれる。当該空気は、接続部23及び空調部24を通じて車室内に吹き出される。ブロワ装置22に供給される電力の調整により、ブロワ収納部21に引き込まれる空気の流量、換言すれば車室内に吹き出される空調風の風量を調整することが可能となっている。

0017

接続部23は、ブロワ収納部21と空調部24との間を繋ぐ流路として設けられた部分である。接続部23は、ブロワ収納部21と一体的に形成されている。
空調部24は、空気の温度調節を行う部分である。空調部24の内部には、空気の除湿及び冷却を行うエバポレータ、空気の加熱を行うヒータコア、エバポレータ及びヒータコアのそれぞれを流れる空気の流量を調整するエアミックスドア等が配置されている。

0018

空調部24における空気の流れ方向下流側には、デフロスタ吹き出し部240、フェイス吹き出し部241、及びフット吹き出し部242がそれぞれ設けられている。デフロスタ吹き出し部240は、車両のフロントガラスに向けて空調風を吹き出す部分である。フェイス吹き出し部241は、車両の乗員の顔に向けて空調風を吹き出す部分である。フット吹き出し部242は、車両の乗員の足元に向けて空調風を吹き出す部分である。デフロスタ吹き出し部240、フェイス吹き出し部241、及びフット吹き出し部242のそれぞれには不図示のドアが設けられており、ドアの開度によってそれぞれの吹き出し部から吹き出される空気の流量が調整される。尚、空調部24の構造としては公知のものを採用し得るので、その具体的な図示や説明については省略する。

0019

ブロワ収納部21におけるフィルタ25の端部近傍となる部分には、空気導入室213が形成されている。空気導入室213は、空調ユニット20の外側から空調ユニット20の内部に流れる空気、より詳細には空調ユニット20の外側からブロワ収納部21の内部に導入される空気が流れる空間として形成されている。

0020

空気導入室213において空気の流入口となる開口部214は、フィルタ25や埃センサ30よりも上方側に位置している。開口部214は、空調ユニット20の周囲の空間と、空気導入室213との間を連通させている。空気導入室213において空気の流出口となる開口部215は、フィルタ25よりも僅かに下方側となる位置に形成されている。開口部215は、空気導入室213と、ブロワ収納部21におけるフィルタ25よりも下方側の空間との間を連通させている。尚、上記のような開口部214や開口部215の位置はあくまで一例である。開口部214や開口部215は、それぞれ上記とは異なる位置に形成されていてもよい。

0021

ブロワ装置22が駆動されているときには、ブロワ装置22の吸引力により、空気導入室213の空気は開口部215を通ってブロワ装置22側に排出される。これを補うように、外部の空気は開口部214を通って空気導入室213に流入する。このため、空気導入室213の内部では、開口部214から開口部215に向かって空気が流れることとなる。

0022

ブロワ収納部21は、車両のインストルメントパネルの内側に配置されている。インストルメントパネルの内側の空間、すなわち、空気導入室213の外側の空間は、車室内と繋がっている。このため、開口部214から空気導入室213に流入する空気は、車室内の空気となっている。

0023

空調ユニット20における空気導入室213が形成されている部分は、埃センサ30が取り付けられる部分となっている。埃センサ30は、空気導入室213の側方の部分を区画するように、ブロワ収納部21に対して外側から取り付けられている。
埃センサ30は、吸気中のPM2.5等の粒子を含む埃の濃度を測定する。具体的には、図2に示されるように、埃センサ30は、ケース31と、発光素子32と、受光素子33とを有している。ケース31における空気導入室213に面する外壁には、開口部310が形成されている。ケース31内の空間は、この開口部310から導入される空気が通過する空気通路311となっている。発光素子32及び受光素子33は、ケース31内の空気通路311に配置されている。発光素子32は、空気通路311内に光を発する。発光素子32から発せられた光の一部は、空気通路311内に導入された空気中の埃により散乱される。受光素子33は、埃により散乱された散乱光受光するとともに、受光した光量に応じた電気信号を出力する。すなわち、受光素子33から出力される電気信号は、空気通路311内を流れる空気に含まれる埃の濃度により変化する。埃センサ30は、受光素子33から出力される電気信号を、埃濃度検出値として出力する。なお、以下では、受光素子33から出力される電気信号を「出力値」とも称する。

0024

図1に示される操作装置40は、空調風の風量や温度等を調整する際に運転者により操作される部分である。操作装置40は、例えば車両のインストルメントパネルに配置されている。操作装置40では、例えば外気導入モード及び内気循環モードのいずれか一方を選択することができる。また、操作装置40では、空調風の風量、空調風の温度、及び空調風の吹出口等を設定することができる。操作装置40は、これらの操作情報をECU60に出力する。

0025

表示装置50は、車両用空調装置10の各種情報を表示する部分である。表示装置50としては、例えば車両のカーナビゲーション装置に用いられるタッチパネル等を流用することができる。なお、表示装置50は、車両用空調装置10に対して専用に設けられたものを用いてもよい。

0026

ECU60は、CPU61やメモリ62等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。ECU60は、操作装置40から操作情報を取得するとともに、取得した操作情報に基づいて空調ユニット20を駆動させる。これにより、操作装置40の操作情報に応じた空調風が空調ユニット20により生成されるとともに、この空調風が車室内に吹き出されて車室内の空調が行われる。

0027

ECU60には、埃センサ30の検出信号が取り込まれている。ECU60は、埃センサ30の検出信号に基づいて埃濃度の情報を取得するとともに、取得した埃濃度の情報を表示装置50に表示する。
なお、ECU60は、車両の複数のドアにそれぞれ設けられる窓を開閉させることもできる。具体的には、ECU60は、車両の窓開閉装置70に指令信号を送信することにより、車両の乗員の操作によらずに自動的に車両の複数のドアのそれぞれの窓を開閉させることができる。

0028

ECU60は、車両外部から接続されるダイアグ装置80と通信可能となっている。ダイアグ装置80は、車両に設けられた外部入出力端子に接続したり、外部入出力端子から取り外したりすることが可能となっている。ダイアグ装置80は、ディーラ等により操作されるものであり、車両の外部入出力端子に接続して操作することにより、車両の異常をソフト的に検出したり、検出した異常をソフト的に修復したりすることができる。また、ダイアグ装置80は、各種情報を表示することの可能な画面を有している。さらに、ダイアグ装置80は、ネットワーク回線81を介してサーバ装置82と通信可能に接続されている。ダイアグ装置80は、サーバ装置82から各種情報をネットワーク回線81を通じて取得するとともに、取得した情報をECU60に送信することができる。サーバ装置82から取得可能な情報には、現在の大気の埃濃度の情報等が含まれている。

0029

また、ECU60は、埃センサ30の故障の有無を判定する故障判定処理を実行する。すなわち、本実施形態では、ECU60が故障判定部として機能する。
次に、図3を参照して、このECU60により実行される故障判定処理の具体的な手順について説明する。なお、ECU60は、車両にダイアグ装置80が接続された際に図3に示される処理を開始する。

0030

図3に示されるように、ECU60は、まず、ステップS10の処理として、フィルタ25の交換を促す報知を行う。具体的には、ECU60は、フィルタ25の交換を促す報知を行うようにダイアグ装置80に要求する。これにより、フィルタ25の交換を促す画像がダイアグ装置80の画面に表示されるため、ダイアグ装置80を操作する作業者にフィルタの交換作業を行わせることができる。このように、本実施形態では、ECU60が、フィルタ25の交換を促す報知を行う報知部としても機能する。

0031

なお、ステップS10の処理では、フィルタ25の使用期間等に応じて報知を行うか否かを決定してもよい。また、ECU60は、ダイアグ装置80の操作等を通じてフィルタ25の交換作業が完了したことを検知した後、ステップS11以降の処理を実行する。
ECU60は、ステップS11の処理として、ダイアグ装置80から大気の埃濃度Th1の情報を取得してメモリ62に記憶させる。その後、ECU60は、ステップS12の処理として、車両の全てのドアの窓を閉状態にした後、ステップS13の処理として、予め定められた時間T10だけの期間、空調ユニット20を内気循環モードに設定し、且つブロワ装置22を駆動させる。これにより、車室内の空気がフィルタ25を通過するため、車室内の空気が徐々に浄化される。本実施形態では、このステップS12及びS13に示される処理が車室内浄化制御に相当する。ECU60は、ステップS13の処理を完了した後、ステップS14の処理として、埃センサ30から出力される検出信号に基づいて第1埃濃度検出値DC1を取得し、これをメモリ62に記憶させる。すなわち、第1埃濃度検出値DC1は、車室内の空気が清浄な状態であるときに埃センサ30により検出される埃の濃度に相当する。

0032

ECU60は、ステップS14の処理に続くステップS15の処理として、車両の複数のドアのうちの少なくとも一つのドアの窓を開状態にした後、所定時間T11だけ待機する。これにより、車室外の大気が車室内に導入されるため、車室内の埃の濃度、換言すれば埃センサ30により検出される埃の濃度は、大気の埃の濃度に相当する値となる。本実施形態では、ステップS15の処理が大気導入制御に相当する。

0033

その後、ECU60は、ステップS16の処理として、埃センサ30から出力される検出信号に基づいて第2埃濃度検出値DC2を取得し、これをメモリ62に記憶させる。すなわち、第2埃濃度検出値DC2は、車室内の埃の濃度が大気の埃の濃度に相当する状態であるときに埃センサ30により検出される埃の濃度である。

0034

ECU60は、ステップS16の処理に続くステップS17の処理として、第1埃濃度検出値DC1が閾値Th2以下であるか否かを判断する。閾値Th2は、第1埃濃度検出値DC1が、車室内の空気が清浄な状態であるときの埃の濃度を示しているか否かを判定することができるように実験等により設定されており、メモリ62に予め記憶されている。

0035

ECU60は、ステップS17で否定判断した場合、すなわち第1埃濃度検出値DC1が閾値Th2を超えている場合には、その検出値DC1は異常値であると判断し、ステップS18の処理として、埃センサ30が故障状態であると判定する。このステップS18の処理では、例えばダイアグ装置80の画面に埃センサ30の故障を表示することにより、ダイアグ装置80を操作する作業者に埃センサ30の故障を認知させる。

0036

ECU60は、ステップS17の処理で肯定判断した場合、すなわち第1埃濃度検出値DC1が閾値Th2以下である場合には、第1埃濃度検出値DC1が正常値を示していると判定する。この場合、ECU60は、ステップS19の処理として、第2埃濃度検出値DC2が閾値Th10,Th11に対して「Th10≦DC2≦Th11」なる関係を満たしているか否かを判断する。閾値Th10は、大気の埃濃度Th1よりも所定値だけ小さい値に設定されている。閾値Th11は、大気の埃濃度Th1よりも所定値だけ大きい値に設定されている。閾値Th10,Th11は、第2埃濃度検出値DC2が大気の埃濃度Th1の近傍の値であるか否かを判定するために用いられる。

0037

ECU60は,ステップS19の処理で否定判断した場合、すなわち第2埃濃度検出値DC2が閾値Th10未満であるか、あるいは閾値Th11を超えている場合には、第2埃濃度検出値DC2が異常値であると判定する。この場合、ECU60は、ステップS18の処理として、埃センサ30が故障状態であると判定する。

0038

ECU60は、ステップS19の処理で肯定判断した場合、すなわち第2埃濃度検出値DC2が「Th10≦DC2≦Th11」なる関係を満たしている場合には、第2埃濃度検出値DC2が正常値であると判定する。この場合、ECU60は、ステップS20の処理として、埃センサ30が正常状態であると判定する。このステップS20の処理では、例えばダイアグ装置80の画面に埃センサ30が正常であることを表示することにより、ダイアグ装置80を操作する作業者に埃センサ30に異常がないことを認知させる。

0039

次に、図4を参照して、本実施形態の車両用空調装置10の動作例について説明する。
図4に示されるように、例えば時刻t10でECU60が図3に示される処理を開始したとすると、ECU60は、まず、車両の全てのドアの窓が閉状態であって、且つ内気循環モードに空調ユニット20が設定されている状態でブロワ装置22を駆動させる車室内浄化制御を実行する。この車室内浄化制御の実行により車室内の空気が浄化されるため、時刻t10以降、埃センサ30の検出値が徐々に低下する。また、車室内浄化制御は、時刻t10から所定時間T10が経過する時刻t11までの期間、継続されるため、埃センサ30の検出値は、車室内の空気が清浄な状態であるときの値に収束する。そして、時刻t11の時点でECU60が埃センサ30の検出値を第1埃濃度検出値DC1として取得する。

0040

図4に示される例示では、第1埃濃度検出値DC1が閾値Th2以下であるため、ECU60は、第1埃濃度検出値DC1が正常値であると判定する。そのため、ECU60は、その後の時刻t12の時点で、車両の複数のドアのうちの少なくとも一つのドアを開状態にする大気導入制御を実行する。この大気導入制御の実行により、車室内に大気が導入されるため、時刻t12以降、埃センサ30の検出値が徐々に増加する。また、大気導入制御は、時刻t12から所定時間T11が経過する時刻t13までの期間、継続されるため、埃センサ30の検出値は、大気の埃濃度に相当する値に収束する。そして、時刻t13の時点でECU60が埃センサ30の検出値を第2埃濃度検出値DC2として取得する。

0041

図4に示される例示では、第2埃濃度検出値DC2が閾値Th10,Th11に対して「Th10≦DC2≦Th11」なる関係を満たしているため、ECU60は、第2埃濃度検出値DC2が正常値であると判定する。以上により、ECU60は、埃センサ30が正常状態であると判定する。

0042

以上説明した本実施形態の車両用空調装置10によれば、以下の(1)及び(2)に示される作用及び効果を得ることができる。
(1)ECU60は、車室内浄化制御の実行後の埃センサ30の検出値、及び大気導入制御の実行後の埃センサの検出値に基づいて埃センサ30の故障の有無を判定する。具体的には、ECU60は、車室内浄化制御の実行により埃センサ30の故障の有無を判定した後、大気導入制御の実行により埃センサ30の故障の有無を判定する。これにより、埃センサ30の故障の有無を判定することができる。

0043

(2)ECU60は、車室内浄化制御を実行する前に、空調ユニット20内に設けられるフィルタ25の交換を促す報知を行う。これにより、フィルタ25の交換が行われた後に車室内浄化制御が行われることになるため、車室内がより浄化され易くなる。そのため、車室内が浄化された状態における埃の濃度である第1埃濃度検出値DC1を精度良く検出することが可能となるため、結果的に埃センサ30の故障の判定精度を向上させることができる。

0044

(変形例)
次に、図5を参照して、第1実施形態の車両用空調装置10の変形例について説明する。
図5に示されるように、本変形例のECU60は、ステップS11の処理を実行した後、ステップS30の処理として、現在から所定時間前までの期間に車両の全てのドアの窓が閉状態であって、且つ空調ユニット20が内気循環モードに設定されている状態であって、且つブロワ装置22が駆動している状態が継続しているか否かを判断する。ECU60は、ステップS30の処理で肯定判断した場合には、ステップS12及びS13の処理を実行することなく、ステップS14以降の処理を実行する。一方、ECU60は、ステップS30の処理で否定判断した場合には、ステップS12以降の処理を実行する。

0045

このような構成によれば、ECU60がステップS30の処理で肯定判断することができる状況、すなわち車室内浄化制御が実質的に実行されている状況では、ECU60によりステップS12及びS13の車室内浄化制御が実行されることなく埃センサ30の故障の有無が判定される。そのため、より早期に埃センサ30の故障判定結果を得ることが可能となる。

0046

<第2実施形態>
次に、図6及び図7を参照して、車両用空調装置10の第2実施形態について説明する。以下、第1実施形態の車両用空調装置10との相違点を中心に説明する。

0047

第1実施形態のECU60は、車室内浄化制御を実行した後に大気導入制御を実行している。これに対し、本実施形態のECU60は、大気導入制御を実行した後に車室内浄化制御を実行する点で第1実施形態のECU60と異なる。
具体的には、本実施形態のECU60は、図3に示される処理に代えて、図6に示される処理を実行する。図6に示されるように、ECU60は、ステップS11の処理を実行した後、ステップS40の処理として、車両の複数のドアのうちの少なくとも一つのドアの窓を開状態にした後、所定時間T11だけ待機する。その後、ECU60は、ステップS41の処理として、埃センサ30から出力される検出信号に基づいて第2埃濃度検出値DC2を取得し、これをメモリ62に記憶させる。

0048

ECU60は、ステップS41の処理に続くステップS42の処理として、車両の全てのドアの窓を閉状態にした後、ステップS43の処理として、予め定められた時間T10だけの期間、空調ユニット20を内気循環モードに設定し、且つブロワ装置22を駆動させる。そして、ECU60は、ステップS43の処理を完了した後、ステップS44の処理として、埃センサ30から出力される検出信号に基づいて第1埃濃度検出値DC1を取得し、これをメモリ62に記憶させる。その後、ECU60は、ステップS17以降の処理を実行する。

0049

次に、図7を参照して、本実施形態の車両用空調装置10の動作例について説明する。
図7に示されるように、例えば時刻t20でECU60が図3に示される処理を開始したとすると、ECU60は、まず、車両の複数のドアのうちの少なくとも一つのドアの窓を開状態にする大気導入制御を実行する。この大気導入制御の実行により、車室内に大気が導入されるため、時刻t20以降、埃センサ30の検出値が徐々に増加する。また、大気導入制御は、時刻t20から所定時間T11が経過する時刻t21までの期間、継続されるため、埃センサ30の検出値は、大気の埃濃度に相当する値に収束する。そして、時刻t22の時点でECU60が埃センサ30の検出値を第2埃濃度検出値DC2として取得する。

0050

図7に示される例示では、第2埃濃度検出値DC2が閾値Th10,Th11に対して「Th10≦DC2≦Th11」なる関係を満たしているため、ECU60は、第2埃濃度検出値DC2が正常値であると判定する。
その後、ECU60は、時刻t23の時点で、車両の全てのドアの窓が閉状態であって、且つ内気循環モードに空調ユニット20が設定されている状態でブロワ装置22を駆動させる車室内浄化制御を実行する。この車室内浄化制御の実行により車室内の空気が浄化されるため、時刻t23以降、埃センサ30の検出値が徐々に低下する。また、車室内浄化制御は、時刻t23から所定時間T10が経過する時刻t24までの期間、継続されるため、埃センサ30の検出値は、車室内の空気が清浄な状態であるときの値に収束する。そして、時刻t24の時点でECU60が埃センサ30の検出値を第1埃濃度検出値DC1として取得する。

0051

図7に示される例示では、第1埃濃度検出値DC1が閾値Th2以下であるため、ECU60は、第1埃濃度検出値DC1が正常値であると判定する。以上により、ECU60は、埃センサ30が正常状態であると判定する。
以上説明した本実施形態の車両用空調装置10によれば、第1実施形態の車両用空調装置10と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。

0052

<第3実施形態>
次に、図8及び図9を参照して、車両用空調装置10の第3実施形態について説明する。以下、第1実施形態の車両用空調装置10との相違点を中心に説明する。

0053

本実施形態の車両用空調装置10は、大気に代えて、サンプルエアを用いることにより埃センサ30の故障の有無を判定する。サンプルエアとは、含まれる埃の濃度が既知の空気を示す。
具体的には、ECU60は、図3に示される処理に代えて、図8に示される処理を実行する。なお、図8に示される処理が実行される前に、サンプルエアを埃センサ30に供給するためのサンプルエア供給装置が作業者等により空気導入室213の開口部214の近傍に設置される。

0054

図8に示されるように、ECU60は、ステップS10、S12〜S14の処理を順に実行した後、ステップS50の処理として、サンプルエアを埃センサ30に供給した後、所定時間T11だけ待機する。具体的には、ECU60は、サンプルエア供給装置の駆動を促す指示をダイアグ装置80の画面に表示することにより、あるいはサンプルエア供給装置を直接操作することにより、サンプルエアを埃センサ30に供給する。本実施形態は、このステップS50の処理がサンプルエア供給制御に相当する。その後、ECU60は、ステップS16以降の処理を実行する。

0055

なお、ステップS19の処理で用いられる閾値Th10,Th11は、第2埃濃度検出値DC2がサンプルエアの埃濃度を示しているか否かを判定することができるように、例えばダイアグ装置80等で入力される値が用いられる。ダイアグ装置80に入力される値がサンプルエアの埃濃度である場合、閾値Th10は、ダイアグ装置80の入力値よりも所定値だけ小さい値に設定される。また、閾値Th11は、ダイアグ装置80の入力値よりも所定値だけ大きい値に設定される。

0056

次に、図9を参照して、本実施形態の車両用空調装置10の動作例について説明する。なお、図9に示される時刻t30から時刻t31までの車両用空調装置10の動作は、図4に示される時刻t10から時刻t11までの動作と同一であるため、その説明は省略する。

0057

図9に示されるように、ECU60は、時刻t31の時点で第1埃濃度検出値DC1を取得した後、時刻t32の時点で、サンプルエア供給制御を実行する。このサンプルエア供給制御の実行により、埃センサ30にサンプルエアが供給されるため、時刻t32以降、埃センサ30の検出値が徐々に増加する。また、サンプルエア供給制御は、時刻t32から所定時間T11が経過する時刻t33までの期間、継続されるため、埃センサ30の検出値は、サンプルエアの埃濃度に相当する値に収束する。そして、時刻t33の時点でECU60が埃センサ30の検出値を第2埃濃度検出値DC2として取得する。

0058

図4に示される例示では、第2埃濃度検出値DC2が閾値Th10,Th11に対して「Th10≦DC2≦Th11」なる関係を満たしているため、ECU60は、第2埃濃度検出値DC2が正常値であると判定する。以上により、ECU60は、埃センサ30が正常状態であると判定する。

0059

以上説明した本実施形態の車両用空調装置10によれば、以下の(3)及び(4)に示される作用及び効果を得ることができる。
(3)埃の濃度が既知のサンプルエアを用いて埃センサ30の故障の有無を判定することができるため、大気の埃の濃度を用いる場合と比較すると、埃センサ30の故障の判定精度を向上させることができる。

0060

(4)ECU60は、車室内浄化制御を実行した後にサンプルエア供給制御の実行により埃センサ30の故障の有無を判定する。これにより、埃センサ30にサンプルエアだけを供給し易くなるため、結果的に埃センサ30の故障の判定精度を向上させることができる。

0061

(第1変形例)
次に、図10を参照して、第3実施形態の車両用空調装置10の第1変形例について説明する。
図10に示されるように、本変形例のECU60は、ステップS10の処理を実行した後、ステップS60の処理として、現在から所定時間前までの期間に車両の全てのドアの窓が閉状態であって、且つ空調ユニット20が内気循環モードに設定されている状態であって、且つブロワ装置22が駆動している状態が継続しているか否かを判断する。ECU60は、ステップS60の処理で肯定判断した場合には、ステップS12及びS13の処理を実行することなく、ステップS14以降の処理を実行する。一方、ECU60は、ステップS30の処理で否定判断した場合には、ステップS12以降の処理を実行する。

0062

このような構成によれば、ECU60がステップS60の処理で肯定判断することができる状況、すなわち車室内浄化制御が実質的に実行されている状況では、ECU60によりステップS12及びS13の車室内浄化制御が実行されることなく埃センサ30の故障の有無が判定される。そのため、より早期に判定結果を得ることが可能となる。

0063

(第2変形例)
次に、図11及び図12を参照して、第3実施形態の車両用空調装置10の第2変形例について説明する。
本変形例のECU60は、図8に示される処理に代えて、図11に示される処理を実行する。図11に示されるように、ECU60は、ステップS10,S14,S50,S16の処理を順に実行する。なお、ステップS14の処理によりECU60が取得する第1埃濃度検出値DC1は、車室内浄化制御を実行していない状態での車室内の埃の濃度、すなわち実環境の埃の濃度である。本実施形態では、第1埃濃度検出値DC1が実環境の埃濃度の検出値に相当する。

0064

ECU60は、ステップS16の処理を実行した後、ステップS70の処理として、第2埃濃度検出値DC2が閾値Th30,Th31に対して「Th30≦DC2≦Th31」なる関係を満たしているか否かを判断する。閾値Th30,Th31は、サンプルエアの埃濃度に第1埃濃度検出値DC1を加算した値を基準濃度値とするとき、第2埃濃度検出値DC2が基準濃度値の近傍の値であるか否かを判定することができるように設定される。具体的には、閾値Th30は、基準濃度値よりも所定値だけ小さい値に設定されている。閾値Th11は、基準濃度値よりも所定値だけ大きい値に設定されている。

0065

ECU60は、ステップS70の処理で否定判断した場合には、ステップS18の処理として、埃センサ30が故障状態であると判定する。一方、ECU60は、ステップS70の処理で肯定判断した場合には、ステップS20の処理として、埃センサ30が正常状態であると判定する。

0066

次に、図12を参照して、本変形例の車両用空調装置10の動作例について説明する。
図12に示されるように、ECU60は、時刻t40の時点で第1埃濃度検出値DC1を取得した後、時刻t41の時点でサンプルエア供給制御を実行する。このサンプルエア供給制御の実行により、埃センサ30にサンプルエアが供給されるため、時刻t41以降、埃センサ30の検出値が徐々に増加する。また、サンプルエア供給制御は、時刻t41から所定時間T11が経過する時刻t42までの期間、継続されるため、埃センサ30の検出値は、第1埃濃度検出値DC1にサンプルエアの埃濃度を加算した値に収束する。そして、時刻t42の時点でECU60が埃センサ30の検出値を第2埃濃度検出値DC2として取得する。

0067

図12に示される例示では、第2埃濃度検出値DC2が閾値Th30,Th31に対して「Th30≦DC2≦Th31」なる関係を満たしているため、ECU60は、第2埃濃度検出値DC2が正常値であると判定する。以上により、ECU60は、埃センサ30が正常状態であると判定する。

0068

このような構成によれば、車室内浄化制御を実行することなく埃センサ30の故障の有無を判定することができるため、より早期に判定結果を得ることができる。
<第4実施形態>
次に、図13を参照して、車両用空調装置10の第4実施形態について説明する。以下、第1実施形態の車両用空調装置10との相違点を中心に説明する。

0069

本実施形態の車両用空調装置10では、埃センサ30に光を照射した際に埃センサ30の受光素子33から出力される信号に基づいて埃センサ30の故障の有無を判定する。具体的には、ECU60が、図13に示される処理を実行する。なお、図13に示される処理が実行される前に、図1に破線で示されるように、空気導入室213の開口部214の近傍に発光装置90が作業者等により設置される。

0070

図13に示されるように、ECU60は、まず、ステップS80の処理として、発光装置90を点灯させる。具体的には、ECU60は、発光装置90の点灯を促す指示をダイアグ装置80の画面に表示することにより、あるいは発光装置90を直接操作することにより、発光装置90を点灯させる。発光装置90が点灯すると、その光が空気導入室213の開口部214、及び埃センサ30のケース31の開口部310を通じて受光素子33により受光される。すなわち、受光素子33により受光される光量が増加するため、受光素子33の出力値が増加する。このように、本実施形態では、このステップS80の処理が、受光素子33により受光される光量を変化させる光量調整制御に相当する。

0071

ECU60は、ステップS80の処理に続くステップS81の処理として、発光装置90から発せられる光が受光素子33に検知されたか否かを判定する。具体的には、ECU60は、受光素子33の出力値が予め定められた閾値以上であるか否かに基づいて、受光素子33が光を検知したか否かを判断する。ECU60は、ステップS81の処理で肯定判断した場合には、ステップS82の処理として、埃センサ30が正常状態であると判定する。一方、ECU60は、ステップS81の処理で否定判断した場合には、ステップS83の処理として、埃センサ30が故障状態であると判定する。

0072

以上説明した本実施形態の車両用空調装置10によれば、以下の(5)に示される作用及び効果を得ることができる。
(5)ECU60は、光量調整制御を実行した後の受光素子の出力値に基づいて埃センサ30の故障の有無を判定する。これにより、埃センサ30の故障の有無を判定することができる。

0073

<第5実施形態>
次に、図14及び図15を参照して、車両用空調装置10の第5実施形態について説明する。以下、第1実施形態の車両用空調装置10との相違点を中心に説明する。

0074

本実施形態の車両用空調装置10では、埃センサ30の発光素子32を点灯させた際に受光素子33から出力される信号に基づいて埃センサ30の故障の有無を判定する。具体的には、ECU60が、図14に示される処理を実行する。
図14に示されるように、ECU60は、まず、ステップS90の処理として、発光素子32を点灯させた後、ステップS91の処理として、受光素子33の出力値V1を取得する。本実施形態では、ステップS90の処理が発光制御に相当する。その後、ECU60は、ステップS92の処理として、受光素子33の出力値V1が所定の閾値Vth1以上であるか否かを判断する。閾値Vth1は、埃センサ30の動作を保証することの可能な値となるように実験等により設定されており、メモリ62に予め記憶されている。閾値Vth1は、例えば工場出荷時における受光素子33の出力値を初期値としたとき、この初期値よりも所定値だけ小さい値に設定される。

0075

ECU60は、ステップS92の処理で肯定判断した場合には、ステップS93の処理として、埃センサ30が正常状態であると判定する。一方、ECU60は、ステップS92の処理で否定判断した場合には、ステップS94の処理として、埃センサ30が故障状態であると判定する。

0076

次に、図15を参照して、本実施形態の車両用空調装置10の動作例について説明する。
図15に示されるように、工場出荷時の受光素子33の出力値を初期値VIとしたとき、受光素子33の出力値は、時間の経過に伴って徐々に低下していく。これは、発光素子32や受光素子33の経年劣化や、それらへの埃や塵等の堆積によるものである。ECU60は、図14に示される処理を実行した際に、受光素子33の現在の出力値V1が閾値Vth1未満である場合には、埃センサ30が故障状態であると判定する。

0077

以上説明した本実施形態の車両用空調装置10によれば、以下の(6)に示される作用及び効果を得ることができる。
(6)ECU60は、発光制御を実行した際に受光素子33の出力値V1を取得するとともに、取得した受光素子33の出力値V1が閾値Vth1以下であるか否かに基づいて埃センサ30の故障の有無を判定する。これにより、埃センサ30の故障の有無を判定することができる。

0078

<第6実施形態>
次に、図16及び図17を参照して、車両用空調装置10の第6実施形態について説明する。以下、第1実施形態の車両用空調装置10との相違点を中心に説明する。

0079

本実施形態の車両用空調装置10では、埃センサ30の発光素子32の輝度を調整した際に受光素子33から出力される信号に基づいて埃センサ30の故障の有無を判定する。具体的には、ECU60が、図16に示される処理を実行する。
図16に示されるように、ECU60は、まず、ステップS100の処理として、発光素子32の輝度を調整、具体的には発光素子32の輝度を通常使用時の輝度よりも増加させた後、ステップS101の処理として、受光素子33の出力値V2を取得する。本実施形態では、ステップS100の処理が輝度調整制御に相当する。その後、ECU60は、ステップS102の処理として、受光素子33の出力値V2が所定の閾値Vth2以上であるか否かを判断する。閾値Vth2は、受光素子33の出力値が固着しているか否かを判定することができるように実験等により設定されており、メモリ62に予め記憶されている。閾値Vth2は、例えば工場出荷時における受光素子33の出力値を初期値としたとき、この初期値よりも所定値だけ大きい値に設定される。

0080

ECU60は、ステップS102の処理で肯定判断した場合には、ステップS103の処理として、埃センサ30が正常状態であると判定する。一方、ECU60は、ステップS102の処理で否定判断した場合には、ステップS104の処理として、埃センサ30が故障状態であると判定する。

0081

次に、図17を参照して、本実施形態の車両用空調装置10の動作例について説明する。
図17に示されるように、工場出荷時の受光素子33の出力値を初期値VIとしたとき、受光素子33が正常であれば、発光素子32の輝度を通常使用時の輝度よりも増加させると、受光素子33の出力値が通常値よりも増加する。そのため、ECU60は、輝度調整制御を実行した際に、受光素子33の現在の出力値V2が閾値Vth2以上である場合には、埃センサ30が正常状態であると判定する。

0082

以上説明した本実施形態の車両用空調装置10によれば、以下の(7)に示される作用及び効果を得ることができる。
(7)ECU60は、輝度調整制御を実行した際に受光素子33の出力値V2を取得するとともに、取得した受光素子33の出力値V2が閾値Vth2異常であるか否かに基づいて埃センサ30の故障の有無を判定する。これにより、埃センサ30の故障の有無を判定することができる。

0083

<他の実施形態>
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・空調ユニット20における埃センサ30の位置は適宜変更可能である。

0084

・各実施形態のECU60は、ステップS10のフィルタ交換処理の実行を割愛してもよい。
・ECU60が提供する手段及び/又は機能は、実体的なメモリに記憶されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えばECU60がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により提供することができる。

0085

・上記各実施形態では、車室内浄化制御の一処理として、車両のすべてのドアの窓を閉状態にする処理を例示したが、例えば車両のドア自体を閉状態にする処理等を実行してもよい。要は、車室内浄化制御は、車室内の空間が閉状態であって、且つ空調ユニット20が内気循環モードに設定されている状態でブロワ装置22を駆動させる制御であればよい。

0086

・上記各実施形態では、大気導入制御の一処理として、車両の複数のドアのうちの少なくとも一つのドアの窓を開状態にする処理を例示したが、例えば車両のドア自体を開状態にする処理や、空調ユニット20を外気導入モードに設定する処理等を実行してもよい。要は、大気導入制御は、車室内の空間を開状態にすることにより大気を車室内に導入する制御であればよい。

0087

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

0088

10:車両用空調装置
20:空調ユニット
22:ブロワ装置
25:フィルタ
30:埃センサ
32:発光素子
33:受光素子
60:ECU(故障判定部,報知部)
311:空気通路

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