イオン量測定装置、イオン量測定システム及びイオン発生装置
【課題】イオン発生装置から室内に放出されるべきイオンの量が減少することがなく、湿度等の環境が変化した場合にも測定精度に影響を与えないイオン量測定装置、イオン量測定システム及びイオン発生装置を提供する。
【解決手段】イオン量測定装置７は、イオン発生素子の画像を撮像する撮像部７１と、該撮像部７１にて撮像したイオン発生素子の画像を、参照画像と比較する比較部７２とを有し、該比較部７２による比較結果に基づいてイオン発生素子に発生されたイオンの量を測定するようにしてある。
【解決手段】イオン量測定装置７は、イオン発生素子の画像を撮像する撮像部７１と、該撮像部７１にて撮像したイオン発生素子の画像を、参照画像と比較する比較部７２とを有し、該比較部７２による比較結果に基づいてイオン発生素子に発生されたイオンの量を測定するようにしてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン発生素子に発生されたイオンの量を測定するイオン量測定装置、並びに該イオン量測定装置を有するイオン量測定システム及びイオン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康志向の高まりからウイルス除去対策、花粉等のアレルギー物質対策、カビ菌対策として、イオンを発生する空調機器が各種商品化されている。また人体に悪影響が無い場合には、放出されるイオンの量が多いほど効能が高いと認められている。しかし、使用者は、イオンの脱臭効果に関しては直接感じることができても、放出されているイオン自体が見えないため、ウイルス不活性化やカビ菌成長の抑制やアレルギー物質の分解除去に関しては製造会社が発表している学術的な実験結果等を信じるしかなく、イオンを発生する空調機器等の効果が実感し難い。そこで、イオン発生装置を備えた空気調和機では、使用者に安心感を与えるために、イオン量測定装置でイオン発生素子に発生されたイオンの量（イオン数やイオン濃度）を測定し、測定したイオンの量をモニター等に表示している。
【０００３】
イオン量測定装置としては、例えば、特許文献１に開示されている空気イオン測定器が公知である。該空気イオン測定器は、正イオンを収集する電荷集電板及び負イオンを収集する電荷集電板の各電荷を測定し、正若しくは負イオンの量として演算処理することにより、空気中の正イオンの量と負イオンの量とを同時に算出することができる。
【０００４】
また、特許文献２には、捕集電極を有するイオンセンサが開示されている。該イオンセンサでは、捕集電極に捕集されたイオンにより微小なイオン電流が発生し、このイオン電流を増幅回路部で増幅することにより、捕集したイオン数に応じた出力電圧を得て、イオンの量を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９４７７７号公報
【特許文献２】特開２００３−３３６８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の空気イオン測定器であっても、特許文献２のイオンセンサであっても、いずれも捕集電極で空気中のイオンを捕集してイオンの量を測定するものである。イオンの量を得るために、イオン発生装置によって発生されたイオンの一部が捕集電極に消耗されるので、イオン発生装置から室内に放出されるべきイオンの量が減少する問題があった。
【０００７】
また、これらの従来のイオン量測定装置は、捕集されたイオンにより発生したｐＡ（ピコアンペア）オーダの微少な電流をＡＤ変換器で読み取り可能な電圧に変換するために、ＧΩ（ギガオーム）オーダの高抵抗が使用されることがある。このような高抵抗は湿度の影響を受けて抵抗値が変化しやすいので、抵抗値が不安定で、測定精度が下がるという問題があった。
【０００８】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、イオン発生装置から室内に放出されるべきイオンの量が減少することがなく、湿度等の環境が変化した場合にも測定精度に影響を与えないイオン量測定装置、イオン量測定システム及びイオン発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るイオン量測定装置は、イオン発生素子によって発生されたイオンの量を測定するイオン量測定装置において、前記イオン発生素子の画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段にて撮像した前記イオン発生素子の画像を、所定の画像と比較する比較手段とを有し、該比較手段による比較結果に基づいてイオンの量を測定するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、撮像手段にてイオン発生素子の画像を撮像し、撮像した画像を、参照画像としての所定の画像と比較することにより、イオン発生素子の異物付着状態を把握することが可能であり、予め計測した複数の付着程度が異なる異物付着状態におけるイオン発生量又はイオン発生減少量に基づいて、撮像されたイオン発生素子の画像に対応しているイオン発生量又はイオン発生減少量を推定することにより、イオン発生素子に発生されたイオンの量を測定することが可能である。
【００１１】
本発明に係るイオン量測定装置は、前記所定の画像は、前記イオン発生素子の新品時の画像であることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、イオン発生素子の新品時の画像を参照画像として、イオン発生素子の各程度の異物付着状態を容易に把握することが可能であり、各程度の異物付着状態でのイオン発生量を容易に推定することが可能である。
【００１３】
本発明に係るイオン量測定装置は、前記比較手段は、前記イオン発生素子の画像と前記所定の画像との輝度に係る相違度を算出して前記比較結果とするようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、イオン発生素子の画像と参照画像としての所定の画像との輝度に係る相違度を算出することにより、イオン発生素子の画像を簡単かつ迅速に数値化することが可能であり、このように数値化した画像と参照画像との相違度を算出することにより、画像の比較を容易に行うことが可能である。
【００１５】
本発明に係るイオン量測定装置は、前記比較結果と前記イオン発生素子に発生されたイオンの量との対応関係に係る情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、記憶手段に比較結果とイオン発生素子に発生されたイオンの量との対応関係に係る情報を記憶しておくことにより、イオン発生素子の画像に基づいてイオン発生素子に発生されたイオンの量を迅速かつ直接に得ることが可能である。
【００１７】
本発明に係るイオン量測定装置は、前記比較結果に基づいてイオン発生素子に異常が発生したか否かを判断する判断手段を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、イオン発生素子の画像に基づいてイオン発生素子の使用状態を監視することが可能である。
【００１９】
本発明に係るイオン量測定装置は、イオンを捕集する捕集電極を有し、該補集電極にて補集したイオンによる電流に基づいてイオンの量を測定するようにしてあることを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、イオン発生素子の画像に基づいてイオンの量を測定する装置と捕集電極で捕集したイオンによる電流に基づいてイオンの量を測定する装置とを併用することにより、必要に応じてイオン量測定装置を選んでイオンの量を測定することが可能であり、主に使用するのは画像に基づいてイオンの量を測定する装置であるため、室内に放出するイオンの量をほとんど減らすことなく、イオン量測定の精度をより高くさせることが可能である。
【００２１】
本発明に係るイオン量測定システムは、上述のイオン量測定装置と、該イオン量測定装置の測定結果を表示する表示装置とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、表示装置にてイオン量測定装置の測定結果を表示することにより、使用者が測定対象のイオンの状態を容易に確認することが可能である。
【００２３】
本発明に係るイオン発生装置は、イオン発生素子と、上述のイオン量測定装置とを有することを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、イオン発生素子に発生されたイオンの量をイオン量測定装置で測定することが可能である。
【００２５】
本発明に係るイオン発生装置は、前記イオン量測定装置の測定結果を表示する表示装置を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明においては、表示装置にてイオン量測定装置の測定結果を表示することにより、使用者が測定対象のイオンの状態を容易に確認することが可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、イオン発生素子の画像に基づいてイオン発生素子の異物付着状態を把握してイオン発生量又はイオン発生減少量を推定することにより、捕集電極を設けなくてもイオン発生素子によって発生されたイオンの量を測定することができる。このため、イオン発生装置から室内に放出されるべきイオンの量が減少することがない。また、電流を電圧に変換する高抵抗を設けないので、湿度等の環境が変化した場合にも測定精度に影響を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置を備えた空気調和機を模式的に示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における側面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置を備えた空気調和機の一部を拡大した側面断面図である。
【図４】針電極と撮像部と光源との配置例を模式的に示す図である。
【図５】針電極の異物付着状態を例示する図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置の撮像部により撮像される画像を例示する図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置によるパターンマッチングの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置によるパターンマッチングの他の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置によるイオン量測定の一例の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るイオン量測定装置を備えた空気調和機の一部を拡大した側面断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面に基づいて、本発明に係るイオン量測定装置を空気調和機に適用した実施の形態について詳述する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置７を備えた空気調和機を模式的に示す正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における側面断面図である。
【００３１】
図１及び図２に示すように、空気調和機は縦長の直方体状のハウジング１を備え、ハウジング１は前面１ａ、後面１ｂ、左右の側面１ｃ、底面１ｄ及び天面１ｅを有する。後面１ｂの下部に外部の空気を吸い込む吸込口２を設け、前面１ａの上部に外部へ空気を吹き出す吹出口４を設けている。ハウジング１内には、吸込口２から吹出口４に至る通風路３が形成されている。通風路３は前後に間隔を隔てて平行配置された前壁３ａ及び後壁３ｂと、図示しない左右の側壁とで囲まれた長方形の断面を有する。前壁３ａの上端は前側に屈曲して吹出口４の下縁部３ｅとなり、後壁３ｂの上端は前側に屈曲して吹出口４の上縁部３ｃとなり、後壁３ｂの下端は後側に屈曲して吸込口２の上縁部３ｄとなる。通風路３内の下部に、吸込口２から空気を吸い込み、上向きの風の流れを発生させるファン５が配置してある。
【００３２】
前壁３ａには、ファン５より上側にイオン発生部６を設け、イオン発生部６の付近にイオン量測定装置７を設けてある。尚、ファン５を通風路３内の上下中間部又は上部に設け、イオン発生部６及びイオン量測定装置７をファン５より下側に配置してもよい。イオン発生部６は、例えば環状電極とその中央に位置する針電極との間に高電圧を印加して正負イオン又は負イオンを発生させ、通風路３内に供給する。イオン量測定装置７はイオン発生部６で発生し、空気と共に送風されてきたイオンの量を測定する。
【００３３】
図３は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置７を備えた空気調和機の一部を拡大した側面断面図である。図３に示すように、イオン発生部６は、イオン発生素子である針電極６ａ、６ｂを備え、通風路３内で、針電極６ａ、６ｂにてイオンを発生するようにしてある。イオン発生部６の付近には、針電極６ａ、６ｂの画像を撮像する撮像部７１と、針電極６ａ、６ｂを明るく照らす光源８とが設けられている。
【００３４】
図４は針電気６ａ、６ｂと撮像部７１と光源８との配置例を模式的に示す図である。図４Ａにおいて、撮像部７１と光源８とが針電極６ａの横に設けられている例を示している。図４Ｂにおいて、撮像部７１と光源８とが針電極６ｂの横に設けられている例を示している。本実施の形態では、針電気６ａ、６ｂと撮像部７１と光源８との配置例は図４Ａ、Ｂに示している場合に限らない。撮像部７１の配置位置として、針電極６ａ、６ｂの画像を撮像することができる位置であれば、任意の位置でもよい。例えば、イオン発生部６の上方又は下方であってもよいし、イオン発生部６の内部であってもよい。また、光源８の配置位置として、針電極６ａ、６ｂを明るく照らすことができる位置であれば、任意の位置でもよい。
【００３５】
本実施の形態では、針電極６ａ、６ｂは例えばコロナ放電により正負イオンを発生させるようにしてある。この放電に伴い、針電極６ａ、６ｂは空気中の埃、ゴミなどの異物を吸着することがある。一定時間が経過した針電極６ａ、６ｂは異物が付着されている状態となる。以下、針電極６ａの場合を例として、本発明について詳述する。
【００３６】
図５は、針電極６ａの異物付着状態を例示する図である。図５に例示されたＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのような状態の何れかでは、針電極６ａの先端は異物が付着されているので、放電が起こりにくくなり、針電極６ａのイオン発生量が減少する。通常、このように減少した量（以下、イオン発生減少量と記す）は、針電極６ａの異物付着状態（例えば、異物の面積、体積等）によって決定されるものである。従って、針電極６ａのイオン発生量も異物付着状態によって違うものである。本実施の形態に係るイオン量測定装置７では、針電極６ａの画像に基づいて針電極６ａの異物付着状態を把握することができる。また、予め計測した複数の付着程度が異なる異物付着状態におけるイオン発生量又はイオン発生減少量に基づいて、撮像された針電極６ａの画像に対応するイオン発生量又はイオン発生減少量を推定することにより、針電極６ａに発生されたイオンの量を測定することができる。
【００３７】
図６は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置７の構成を示すブロック図である。説明の便宜上、図６において、針電極６ａと、空気調和機に搭載した表示部９とも示している。図６に示すように、イオン量測定装置７は、測定用の各種情報を記憶する記憶部７０と、針電極６ａの画像を撮像する撮像部７１と、撮像部７１にて撮像した画像を所定の画像と比較する比較部７２と、比較部７２による比較結果に基づいて針電極６ａに異常が発生したか否かを判断する判断部７３と、比較部７２による比較結果に基づいてイオン発生量又はイオン発生減少量を推定する推定部７４とを有する。
【００３８】
記憶部７０は、例えば、汎用なメモリである。記憶部７０には、所定の画像である比較用の参照画像のデータと、判断用の閾値と、推定用のテーブルとが記憶されている。本実施の形態では、参照画像として、針電極の新品時の画像を使用し、判断用の閾値は、針電極に異常が発生したか否かを判断するために設定されたものである。また、本実施の形態で、複数の異物付着状態における針電極の画像及びイオン発生量を予め計測し、針電極のこれらの画像と新品時の画像との相違度を夫々算出し、算出した相違度とイオン発生量との対応関係をテーブルとして作成することにより、推定用のテーブルを得たが、本発明はこれに限らず、推定用のテーブルとして、相違度と算出したイオン発生減少量との対応関係を示すテーブルであってもよい。
【００３９】
撮像部７１は、例えば、針電極６ａの画像を撮像することができるイメージセンサであり、イオン発生部６の付近に設けられている。図４において、撮像部７１として、イメージセンサのモジュール形態で示しているが、針電極６ａの画像を撮像することができるものであれば、このような形態に限らず、例えば、イメージセンサ単体でもよいし、製品としての小型のカメラでもよい。
【００４０】
比較部７２は、撮像部７１にて撮像した針電極画像が入力され、入力された針電極画像と参照画像とのパターンマッチングを行うようにしてある。具体的には、比較部７２は、入力された針電極画像に対して、画素毎に輝度を計測して数値化し、同様に数値化した参照画像との輝度に係る相違度を算出して比較結果として出力するようにしてある。
【００４１】
判断部７３は、比較部７２で算出された相違度が入力され、この相違度を記憶部７０に記憶しておいた閾値と比較し、相違度が閾値未満である場合、針電極６ａの使用が正常であると判断し、相違度が閾値以上である場合、針電極６ａの使用が異常であると判断するようにしてある。ここで、閾値は必要に応じて任意に設定することができる。例えば、針電極６ａの清掃又は更新するか否かを判断するために設定した閾値であってもよい。なお、判断部７３による判断結果は、表示部９に出力されて表示されてもよいし、空気調和機の運転の制御に用いられてもよい。また、表示部９での判断結果の表示は、閾値の設定によって各種の形式として表示することが可能である。例えば、針電極の清掃を考慮して閾値を設定した場合、相違度が閾値以上となるときに、表示部９で針電極を清掃する旨の警告を表示するようにする。また、針電極の更新を考慮して閾値を設定した場合、相違度が閾値以上となるときに、表示部９で針電極を更新する旨の警告を表示するようにする。なお、閾値の設定によって、指示灯の点灯又は点滅、若しくは風景パターン等で判断結果を表示するようにしてもよい。
【００４２】
推定部７４は、判断部７３によりイオン発生素子の使用が正常であると判断される場合、記憶部７０に記憶しておく推定用テーブルに従って、撮像された針電極画像に対応しているイオン発生量を推定するようにしてある。本実施の形態では、推定部７４にて推定したイオン発生量を、イオン量測定装置７の測定結果、即ち針電極６ａに発生されたイオンの量として出力するようにしてある。また、この測定結果は、表示部９に出力され、数値又はパターン等に表示されてもよいし、空気調和機の運転の制御に用いられてもよい。
【００４３】
次に、図７〜９に基づいて、比較部７２によるパターンマッチングの具体的な手段について説明する。
【００４４】
図７は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置７の撮像部７１により撮像される画像を例示する図である。図７Ａ及び図７Ｂでは、上段は針電極６ａの新品時の画像であり、下段は一定の時間使われた針電極６ａの画像である。図８は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置によるパターンマッチングの一例（図７Ａの例）を示す図である。図９は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置によるパターンマッチングの他の例（図７Ｂの例）を示す図である。ここで、説明の便宜上、８×８のメッシュに分割された領域に針電極６ａを画像として読み込んで画像処理を行う例を示しているが、６４×６４、２５６×２５６等、要求仕様に応じて高解像度の撮像部７１で針電極６ａの画像を撮像して、比較部７２にて高解像度の画像処理を行ってもよい。
【００４５】
図８において、上段左は参照画像としての新品時の針電極６ａの画像であり、上段右はこの参照画像に対し、物体がある画素を「１」、無い画素を「０」と数値に変換した図である。また、図８において、下段左は、撮像部７１にて撮像した画像（以下、針電極画像と記す）としての一定の時間使われた後の針電極６ａの画像であり、下段右はこの針電極画像に対し、物体がある画素を「１」、無い画素を「０」と数値に変換した図である。この例では、針電極６ａが一定の時間使われたが、異物が付着されていないため、上段の参照画像に比べると、各画素の数値には変化がない。
【００４６】
図９において、上段左は参照画像としての新品時の針電極６ａの画像であり、上段右はこの参照画像に対し、物体がある画素を「１」、無い画素を「０」と数値に変換した図である。また、図９において、下段左は、針電極画像としての一定の時間使われた後の針電極６ａの画像であり、下段右はこの針電極画像に対し、物体がある画素を「１」、無い画素を「０」と数値に変換した図である。この例では、針電極６ａに異物が付着されているため、上段の参照画像に比べると、下段の針電極６ａの先端部に近い複数の画素Ｂ４、Ｂ５、Ｃ４、Ｃ５では、数値には変化が発生した。
【００４７】
ここで、物体の有無は、例えば画像の各画素の輝度によって判定すればよい。例えば、一つの画素では、輝度が一定値より大きい場合、該画素に物体があると判定し、輝度が一定値未満である場合、該画素に物体がないと判定する。また、本実施の形態では、画素に物体があれば「１」、無ければ「０」の２値として数値変換したが、これも要求仕様に応じて、例えば８段階、２５６段階、１０２４段階等の多値を用いて数値変換してもよい。
【００４８】
本実施の形態では、２つの画像の相違の程度は「相違度」で表した。相違度は、各画素の数値変換後の差分のＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）で簡単に算出できる。
【００４９】
図８の場合、相違度１は、
相違度１＝［（０−０）2 ＋（０−０）2 ＋・・・（１−１）2 ＋（１−１）2 ・・・（０−０）2 ＋（０−０）2 ］1/2
＝（０）1/2＝０
である。
【００５０】
図９の場合、相違度２も同様にＲＭＳで算出でき、
相違度２＝［（０−０）2 ＋（１−０）2 ＋・・・（１−１）2 ＋（１−１）2 ・・・（０−０）2 ＋（０−０）2 ］1/2
＝（４）1/2＝２
である。
【００５１】
このように針電極画像と参照画像との相違度を求めることにより、針電極６ａの異物付着の状態を認識することができる。よって、針電極６ａの画像に基づいて針電極６ａに発生されたイオンの量を測定することができる。
【００５２】
次に、図１０に基づいて本実施形態におけるイオン量測定の手順を説明する。図１０は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置７によるイオン量測定の一例の手順を示すフローチャートである。
【００５３】
図１０に示すように、イオンの量を測定する場合、まず、撮像部７１は針電極６ａの画像を撮像し（ステップＳ１）、次に、撮像した針電極画像を比較部７２に入力し、比較部７２は、画素毎に輝度を計測し、針電極画像を数値化し（ステップＳ２）、針電極画像と記憶部７０に記憶しておく参照画像との輝度に係る相違度を算出し（ステップＳ３）、判断部７３は、算出した相違度が所定の閾値未満であるか否かを判断し（ステップＳ４）、相違度が所定の閾値以上であると判断した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、表示部９は判断結果に係る情報を表示し（ステップＳ５）、処理が終了する。また、判断部７３にて相違度が所定の閾値未満であると判断した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、推定部７４は記憶部７０に記憶しておいた推定用のテーブルに従って、撮像した針電極画像に対応しているイオン発生量を推定し（ステップＳ６）、推定したイオン発生量を測定すべき針電極６ａに発生されたイオンの量として、表示部９に出力し（ステップＳ７）、表示部９にて測定されたイオンの量に係る情報を表示し（ステップＳ８）、処理が終了する。これにより針電極６ａに発生されたイオンの量を測定することができる。
【００５４】
以上のように、実施の形態１に係るイオン量測定装置では、針電極の画像を利用してイオンの量を得ることにより、捕集電極を設けなくてもイオンの量を測定することができる。このため、イオン発生部から室内に放出されるべきイオンの量が減少することがない。また、電流を電圧に変換する高抵抗を設けないので、湿度等の環境変化がある場合にも測定精度に影響を与えることはない。
【００５５】
前記実施の形態１では、推定部７４が判断部７３による判断結果に応じてイオン発生量を推定する例を説明したが、本発明はこれに限らず、判断部７３を設けず、推定部７４にて直接に比較部７２の比較結果に基づいてイオン発生量を推定するようにしてもよい。
【００５６】
また、前記実施の形態１では、パターンマッチング用の参照画像は、新品時の針電極画像である例を説明したが、本発明はこれに限らず、参照画像としては、予め計測した複数の異物付着状態における針電極の画像から任意に選択してもよい。ある異物付着状態における針電極の画像を参照画像とする場合、まず、前述したように撮像部７１に撮像された針電極画像の参照画像との相違度を算出し、次に、推定用のテーブルにおいて参照画像に対応する相違度を用いて算出した相違度を補正し、推定用のテーブルに基づいて、補正した相違度に対応するイオン発生量を推定して測定結果とすればよい。
【００５７】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１において、捕集電極を利用してイオンの量を測定する従来のイオンセンサを設けてある形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態１と同様の構成については実施の形態１と同じ符号を付している。
【００５８】
図１１は、本発明の実施の形態２に係るイオン量測定装置を備えた空気調和機の一部を拡大した側面断面図である。図１１に示すように、イオン量測定装置は前壁３ａと平行に配置されたセンサ基板７６を有する。尚、センサ基板７６は前壁３ａと平行でなくてもよい。センサ基板７６の通風路３側の面には、イオンを捕集する捕集電極７７が形成されている。センサ基板７６の通風路３側と反対側の面には、捕集電極７７に捕集されたイオンの電荷による電流に基づいてイオンの量を測定する、図示しない測定部が設けられている。
【００５９】
本実施の形態では、必要に応じてイオン量測定装置７の測定モードを選ぶことができる。例えば、通常のイオン発生時には、主に撮像部７１にて撮像した針電極の画像に基づいてイオンの量を測定し、一定の期間おきに捕集電極７７でイオンを捕集して、捕集したイオンの電荷による電流に基づいてイオンの量を測定するようにしてもよい。また、イオン発生の初期に針電極画像に基づいてイオン発生素子の使用状態を監視し、例えば判断部７３にてイオン発生素子に異常が発生したと判断した場合に、精度がより高いイオンセンサでイオンの量を測定するようにしてもよい。
【００６０】
以上のように、実施の形態２に係るイオン量測定装置７では、針電極の画像に基づくイオン量測定は、発生したイオンを捕集しないので、室内に放出されるイオンの量は減らない。また、一定の期間おきに、発生したイオンを捕集してイオンの量を測定する従来型のイオンセンサ等を用いてイオンの量を確かめることで、室内に放出するイオンの量をほとんど減らすことなくより精度が高いイオン量測定を可能とする。
【００６１】
以上、空気調和機に内蔵されたイオン量測定装置７について説明したが、実施の形態１及び２に係るイオン量測定装置７は、例えば、空気清浄機、イオン発生機等の他のイオン発生装置に適用してもよいし、モニターを備えるイオン量測定システムに適用してもよい。
【００６２】
要するに、本実施の形態は例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６３】
１ ハウジング
２ 吸込口
３ 通風路
４ 吹出口
５ ファン
６ イオン発生部
６ａ、６ｂ 針電極
７ イオン量測定装置
８ 光源
９ 表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン発生素子に発生されたイオンの量を測定するイオン量測定装置、並びに該イオン量測定装置を有するイオン量測定システム及びイオン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康志向の高まりからウイルス除去対策、花粉等のアレルギー物質対策、カビ菌対策として、イオンを発生する空調機器が各種商品化されている。また人体に悪影響が無い場合には、放出されるイオンの量が多いほど効能が高いと認められている。しかし、使用者は、イオンの脱臭効果に関しては直接感じることができても、放出されているイオン自体が見えないため、ウイルス不活性化やカビ菌成長の抑制やアレルギー物質の分解除去に関しては製造会社が発表している学術的な実験結果等を信じるしかなく、イオンを発生する空調機器等の効果が実感し難い。そこで、イオン発生装置を備えた空気調和機では、使用者に安心感を与えるために、イオン量測定装置でイオン発生素子に発生されたイオンの量（イオン数やイオン濃度）を測定し、測定したイオンの量をモニター等に表示している。
【０００３】
イオン量測定装置としては、例えば、特許文献１に開示されている空気イオン測定器が公知である。該空気イオン測定器は、正イオンを収集する電荷集電板及び負イオンを収集する電荷集電板の各電荷を測定し、正若しくは負イオンの量として演算処理することにより、空気中の正イオンの量と負イオンの量とを同時に算出することができる。
【０００４】
また、特許文献２には、捕集電極を有するイオンセンサが開示されている。該イオンセンサでは、捕集電極に捕集されたイオンにより微小なイオン電流が発生し、このイオン電流を増幅回路部で増幅することにより、捕集したイオン数に応じた出力電圧を得て、イオンの量を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９４７７７号公報
【特許文献２】特開２００３−３３６８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の空気イオン測定器であっても、特許文献２のイオンセンサであっても、いずれも捕集電極で空気中のイオンを捕集してイオンの量を測定するものである。イオンの量を得るために、イオン発生装置によって発生されたイオンの一部が捕集電極に消耗されるので、イオン発生装置から室内に放出されるべきイオンの量が減少する問題があった。
【０００７】
また、これらの従来のイオン量測定装置は、捕集されたイオンにより発生したｐＡ（ピコアンペア）オーダの微少な電流をＡＤ変換器で読み取り可能な電圧に変換するために、ＧΩ（ギガオーム）オーダの高抵抗が使用されることがある。このような高抵抗は湿度の影響を受けて抵抗値が変化しやすいので、抵抗値が不安定で、測定精度が下がるという問題があった。
【０００８】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、イオン発生装置から室内に放出されるべきイオンの量が減少することがなく、湿度等の環境が変化した場合にも測定精度に影響を与えないイオン量測定装置、イオン量測定システム及びイオン発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るイオン量測定装置は、イオン発生素子によって発生されたイオンの量を測定するイオン量測定装置において、前記イオン発生素子の画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段にて撮像した前記イオン発生素子の画像を、所定の画像と比較する比較手段とを有し、該比較手段による比較結果に基づいてイオンの量を測定するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、撮像手段にてイオン発生素子の画像を撮像し、撮像した画像を、参照画像としての所定の画像と比較することにより、イオン発生素子の異物付着状態を把握することが可能であり、予め計測した複数の付着程度が異なる異物付着状態におけるイオン発生量又はイオン発生減少量に基づいて、撮像されたイオン発生素子の画像に対応しているイオン発生量又はイオン発生減少量を推定することにより、イオン発生素子に発生されたイオンの量を測定することが可能である。
【００１１】
本発明に係るイオン量測定装置は、前記所定の画像は、前記イオン発生素子の新品時の画像であることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、イオン発生素子の新品時の画像を参照画像として、イオン発生素子の各程度の異物付着状態を容易に把握することが可能であり、各程度の異物付着状態でのイオン発生量を容易に推定することが可能である。
【００１３】
本発明に係るイオン量測定装置は、前記比較手段は、前記イオン発生素子の画像と前記所定の画像との輝度に係る相違度を算出して前記比較結果とするようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、イオン発生素子の画像と参照画像としての所定の画像との輝度に係る相違度を算出することにより、イオン発生素子の画像を簡単かつ迅速に数値化することが可能であり、このように数値化した画像と参照画像との相違度を算出することにより、画像の比較を容易に行うことが可能である。
【００１５】
本発明に係るイオン量測定装置は、前記比較結果と前記イオン発生素子に発生されたイオンの量との対応関係に係る情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、記憶手段に比較結果とイオン発生素子に発生されたイオンの量との対応関係に係る情報を記憶しておくことにより、イオン発生素子の画像に基づいてイオン発生素子に発生されたイオンの量を迅速かつ直接に得ることが可能である。
【００１７】
本発明に係るイオン量測定装置は、前記比較結果に基づいてイオン発生素子に異常が発生したか否かを判断する判断手段を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、イオン発生素子の画像に基づいてイオン発生素子の使用状態を監視することが可能である。
【００１９】
本発明に係るイオン量測定装置は、イオンを捕集する捕集電極を有し、該補集電極にて補集したイオンによる電流に基づいてイオンの量を測定するようにしてあることを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、イオン発生素子の画像に基づいてイオンの量を測定する装置と捕集電極で捕集したイオンによる電流に基づいてイオンの量を測定する装置とを併用することにより、必要に応じてイオン量測定装置を選んでイオンの量を測定することが可能であり、主に使用するのは画像に基づいてイオンの量を測定する装置であるため、室内に放出するイオンの量をほとんど減らすことなく、イオン量測定の精度をより高くさせることが可能である。
【００２１】
本発明に係るイオン量測定システムは、上述のイオン量測定装置と、該イオン量測定装置の測定結果を表示する表示装置とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、表示装置にてイオン量測定装置の測定結果を表示することにより、使用者が測定対象のイオンの状態を容易に確認することが可能である。
【００２３】
本発明に係るイオン発生装置は、イオン発生素子と、上述のイオン量測定装置とを有することを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、イオン発生素子に発生されたイオンの量をイオン量測定装置で測定することが可能である。
【００２５】
本発明に係るイオン発生装置は、前記イオン量測定装置の測定結果を表示する表示装置を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明においては、表示装置にてイオン量測定装置の測定結果を表示することにより、使用者が測定対象のイオンの状態を容易に確認することが可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、イオン発生素子の画像に基づいてイオン発生素子の異物付着状態を把握してイオン発生量又はイオン発生減少量を推定することにより、捕集電極を設けなくてもイオン発生素子によって発生されたイオンの量を測定することができる。このため、イオン発生装置から室内に放出されるべきイオンの量が減少することがない。また、電流を電圧に変換する高抵抗を設けないので、湿度等の環境が変化した場合にも測定精度に影響を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置を備えた空気調和機を模式的に示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における側面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置を備えた空気調和機の一部を拡大した側面断面図である。
【図４】針電極と撮像部と光源との配置例を模式的に示す図である。
【図５】針電極の異物付着状態を例示する図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置の撮像部により撮像される画像を例示する図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置によるパターンマッチングの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置によるパターンマッチングの他の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置によるイオン量測定の一例の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るイオン量測定装置を備えた空気調和機の一部を拡大した側面断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面に基づいて、本発明に係るイオン量測定装置を空気調和機に適用した実施の形態について詳述する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置７を備えた空気調和機を模式的に示す正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における側面断面図である。
【００３１】
図１及び図２に示すように、空気調和機は縦長の直方体状のハウジング１を備え、ハウジング１は前面１ａ、後面１ｂ、左右の側面１ｃ、底面１ｄ及び天面１ｅを有する。後面１ｂの下部に外部の空気を吸い込む吸込口２を設け、前面１ａの上部に外部へ空気を吹き出す吹出口４を設けている。ハウジング１内には、吸込口２から吹出口４に至る通風路３が形成されている。通風路３は前後に間隔を隔てて平行配置された前壁３ａ及び後壁３ｂと、図示しない左右の側壁とで囲まれた長方形の断面を有する。前壁３ａの上端は前側に屈曲して吹出口４の下縁部３ｅとなり、後壁３ｂの上端は前側に屈曲して吹出口４の上縁部３ｃとなり、後壁３ｂの下端は後側に屈曲して吸込口２の上縁部３ｄとなる。通風路３内の下部に、吸込口２から空気を吸い込み、上向きの風の流れを発生させるファン５が配置してある。
【００３２】
前壁３ａには、ファン５より上側にイオン発生部６を設け、イオン発生部６の付近にイオン量測定装置７を設けてある。尚、ファン５を通風路３内の上下中間部又は上部に設け、イオン発生部６及びイオン量測定装置７をファン５より下側に配置してもよい。イオン発生部６は、例えば環状電極とその中央に位置する針電極との間に高電圧を印加して正負イオン又は負イオンを発生させ、通風路３内に供給する。イオン量測定装置７はイオン発生部６で発生し、空気と共に送風されてきたイオンの量を測定する。
【００３３】
図３は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置７を備えた空気調和機の一部を拡大した側面断面図である。図３に示すように、イオン発生部６は、イオン発生素子である針電極６ａ、６ｂを備え、通風路３内で、針電極６ａ、６ｂにてイオンを発生するようにしてある。イオン発生部６の付近には、針電極６ａ、６ｂの画像を撮像する撮像部７１と、針電極６ａ、６ｂを明るく照らす光源８とが設けられている。
【００３４】
図４は針電気６ａ、６ｂと撮像部７１と光源８との配置例を模式的に示す図である。図４Ａにおいて、撮像部７１と光源８とが針電極６ａの横に設けられている例を示している。図４Ｂにおいて、撮像部７１と光源８とが針電極６ｂの横に設けられている例を示している。本実施の形態では、針電気６ａ、６ｂと撮像部７１と光源８との配置例は図４Ａ、Ｂに示している場合に限らない。撮像部７１の配置位置として、針電極６ａ、６ｂの画像を撮像することができる位置であれば、任意の位置でもよい。例えば、イオン発生部６の上方又は下方であってもよいし、イオン発生部６の内部であってもよい。また、光源８の配置位置として、針電極６ａ、６ｂを明るく照らすことができる位置であれば、任意の位置でもよい。
【００３５】
本実施の形態では、針電極６ａ、６ｂは例えばコロナ放電により正負イオンを発生させるようにしてある。この放電に伴い、針電極６ａ、６ｂは空気中の埃、ゴミなどの異物を吸着することがある。一定時間が経過した針電極６ａ、６ｂは異物が付着されている状態となる。以下、針電極６ａの場合を例として、本発明について詳述する。
【００３６】
図５は、針電極６ａの異物付着状態を例示する図である。図５に例示されたＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのような状態の何れかでは、針電極６ａの先端は異物が付着されているので、放電が起こりにくくなり、針電極６ａのイオン発生量が減少する。通常、このように減少した量（以下、イオン発生減少量と記す）は、針電極６ａの異物付着状態（例えば、異物の面積、体積等）によって決定されるものである。従って、針電極６ａのイオン発生量も異物付着状態によって違うものである。本実施の形態に係るイオン量測定装置７では、針電極６ａの画像に基づいて針電極６ａの異物付着状態を把握することができる。また、予め計測した複数の付着程度が異なる異物付着状態におけるイオン発生量又はイオン発生減少量に基づいて、撮像された針電極６ａの画像に対応するイオン発生量又はイオン発生減少量を推定することにより、針電極６ａに発生されたイオンの量を測定することができる。
【００３７】
図６は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置７の構成を示すブロック図である。説明の便宜上、図６において、針電極６ａと、空気調和機に搭載した表示部９とも示している。図６に示すように、イオン量測定装置７は、測定用の各種情報を記憶する記憶部７０と、針電極６ａの画像を撮像する撮像部７１と、撮像部７１にて撮像した画像を所定の画像と比較する比較部７２と、比較部７２による比較結果に基づいて針電極６ａに異常が発生したか否かを判断する判断部７３と、比較部７２による比較結果に基づいてイオン発生量又はイオン発生減少量を推定する推定部７４とを有する。
【００３８】
記憶部７０は、例えば、汎用なメモリである。記憶部７０には、所定の画像である比較用の参照画像のデータと、判断用の閾値と、推定用のテーブルとが記憶されている。本実施の形態では、参照画像として、針電極の新品時の画像を使用し、判断用の閾値は、針電極に異常が発生したか否かを判断するために設定されたものである。また、本実施の形態で、複数の異物付着状態における針電極の画像及びイオン発生量を予め計測し、針電極のこれらの画像と新品時の画像との相違度を夫々算出し、算出した相違度とイオン発生量との対応関係をテーブルとして作成することにより、推定用のテーブルを得たが、本発明はこれに限らず、推定用のテーブルとして、相違度と算出したイオン発生減少量との対応関係を示すテーブルであってもよい。
【００３９】
撮像部７１は、例えば、針電極６ａの画像を撮像することができるイメージセンサであり、イオン発生部６の付近に設けられている。図４において、撮像部７１として、イメージセンサのモジュール形態で示しているが、針電極６ａの画像を撮像することができるものであれば、このような形態に限らず、例えば、イメージセンサ単体でもよいし、製品としての小型のカメラでもよい。
【００４０】
比較部７２は、撮像部７１にて撮像した針電極画像が入力され、入力された針電極画像と参照画像とのパターンマッチングを行うようにしてある。具体的には、比較部７２は、入力された針電極画像に対して、画素毎に輝度を計測して数値化し、同様に数値化した参照画像との輝度に係る相違度を算出して比較結果として出力するようにしてある。
【００４１】
判断部７３は、比較部７２で算出された相違度が入力され、この相違度を記憶部７０に記憶しておいた閾値と比較し、相違度が閾値未満である場合、針電極６ａの使用が正常であると判断し、相違度が閾値以上である場合、針電極６ａの使用が異常であると判断するようにしてある。ここで、閾値は必要に応じて任意に設定することができる。例えば、針電極６ａの清掃又は更新するか否かを判断するために設定した閾値であってもよい。なお、判断部７３による判断結果は、表示部９に出力されて表示されてもよいし、空気調和機の運転の制御に用いられてもよい。また、表示部９での判断結果の表示は、閾値の設定によって各種の形式として表示することが可能である。例えば、針電極の清掃を考慮して閾値を設定した場合、相違度が閾値以上となるときに、表示部９で針電極を清掃する旨の警告を表示するようにする。また、針電極の更新を考慮して閾値を設定した場合、相違度が閾値以上となるときに、表示部９で針電極を更新する旨の警告を表示するようにする。なお、閾値の設定によって、指示灯の点灯又は点滅、若しくは風景パターン等で判断結果を表示するようにしてもよい。
【００４２】
推定部７４は、判断部７３によりイオン発生素子の使用が正常であると判断される場合、記憶部７０に記憶しておく推定用テーブルに従って、撮像された針電極画像に対応しているイオン発生量を推定するようにしてある。本実施の形態では、推定部７４にて推定したイオン発生量を、イオン量測定装置７の測定結果、即ち針電極６ａに発生されたイオンの量として出力するようにしてある。また、この測定結果は、表示部９に出力され、数値又はパターン等に表示されてもよいし、空気調和機の運転の制御に用いられてもよい。
【００４３】
次に、図７〜９に基づいて、比較部７２によるパターンマッチングの具体的な手段について説明する。
【００４４】
図７は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置７の撮像部７１により撮像される画像を例示する図である。図７Ａ及び図７Ｂでは、上段は針電極６ａの新品時の画像であり、下段は一定の時間使われた針電極６ａの画像である。図８は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置によるパターンマッチングの一例（図７Ａの例）を示す図である。図９は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置によるパターンマッチングの他の例（図７Ｂの例）を示す図である。ここで、説明の便宜上、８×８のメッシュに分割された領域に針電極６ａを画像として読み込んで画像処理を行う例を示しているが、６４×６４、２５６×２５６等、要求仕様に応じて高解像度の撮像部７１で針電極６ａの画像を撮像して、比較部７２にて高解像度の画像処理を行ってもよい。
【００４５】
図８において、上段左は参照画像としての新品時の針電極６ａの画像であり、上段右はこの参照画像に対し、物体がある画素を「１」、無い画素を「０」と数値に変換した図である。また、図８において、下段左は、撮像部７１にて撮像した画像（以下、針電極画像と記す）としての一定の時間使われた後の針電極６ａの画像であり、下段右はこの針電極画像に対し、物体がある画素を「１」、無い画素を「０」と数値に変換した図である。この例では、針電極６ａが一定の時間使われたが、異物が付着されていないため、上段の参照画像に比べると、各画素の数値には変化がない。
【００４６】
図９において、上段左は参照画像としての新品時の針電極６ａの画像であり、上段右はこの参照画像に対し、物体がある画素を「１」、無い画素を「０」と数値に変換した図である。また、図９において、下段左は、針電極画像としての一定の時間使われた後の針電極６ａの画像であり、下段右はこの針電極画像に対し、物体がある画素を「１」、無い画素を「０」と数値に変換した図である。この例では、針電極６ａに異物が付着されているため、上段の参照画像に比べると、下段の針電極６ａの先端部に近い複数の画素Ｂ４、Ｂ５、Ｃ４、Ｃ５では、数値には変化が発生した。
【００４７】
ここで、物体の有無は、例えば画像の各画素の輝度によって判定すればよい。例えば、一つの画素では、輝度が一定値より大きい場合、該画素に物体があると判定し、輝度が一定値未満である場合、該画素に物体がないと判定する。また、本実施の形態では、画素に物体があれば「１」、無ければ「０」の２値として数値変換したが、これも要求仕様に応じて、例えば８段階、２５６段階、１０２４段階等の多値を用いて数値変換してもよい。
【００４８】
本実施の形態では、２つの画像の相違の程度は「相違度」で表した。相違度は、各画素の数値変換後の差分のＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）で簡単に算出できる。
【００４９】
図８の場合、相違度１は、
相違度１＝［（０−０）2 ＋（０−０）2 ＋・・・（１−１）2 ＋（１−１）2 ・・・（０−０）2 ＋（０−０）2 ］1/2
＝（０）1/2＝０
である。
【００５０】
図９の場合、相違度２も同様にＲＭＳで算出でき、
相違度２＝［（０−０）2 ＋（１−０）2 ＋・・・（１−１）2 ＋（１−１）2 ・・・（０−０）2 ＋（０−０）2 ］1/2
＝（４）1/2＝２
である。
【００５１】
このように針電極画像と参照画像との相違度を求めることにより、針電極６ａの異物付着の状態を認識することができる。よって、針電極６ａの画像に基づいて針電極６ａに発生されたイオンの量を測定することができる。
【００５２】
次に、図１０に基づいて本実施形態におけるイオン量測定の手順を説明する。図１０は本発明の実施の形態１に係るイオン量測定装置７によるイオン量測定の一例の手順を示すフローチャートである。
【００５３】
図１０に示すように、イオンの量を測定する場合、まず、撮像部７１は針電極６ａの画像を撮像し（ステップＳ１）、次に、撮像した針電極画像を比較部７２に入力し、比較部７２は、画素毎に輝度を計測し、針電極画像を数値化し（ステップＳ２）、針電極画像と記憶部７０に記憶しておく参照画像との輝度に係る相違度を算出し（ステップＳ３）、判断部７３は、算出した相違度が所定の閾値未満であるか否かを判断し（ステップＳ４）、相違度が所定の閾値以上であると判断した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、表示部９は判断結果に係る情報を表示し（ステップＳ５）、処理が終了する。また、判断部７３にて相違度が所定の閾値未満であると判断した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、推定部７４は記憶部７０に記憶しておいた推定用のテーブルに従って、撮像した針電極画像に対応しているイオン発生量を推定し（ステップＳ６）、推定したイオン発生量を測定すべき針電極６ａに発生されたイオンの量として、表示部９に出力し（ステップＳ７）、表示部９にて測定されたイオンの量に係る情報を表示し（ステップＳ８）、処理が終了する。これにより針電極６ａに発生されたイオンの量を測定することができる。
【００５４】
以上のように、実施の形態１に係るイオン量測定装置では、針電極の画像を利用してイオンの量を得ることにより、捕集電極を設けなくてもイオンの量を測定することができる。このため、イオン発生部から室内に放出されるべきイオンの量が減少することがない。また、電流を電圧に変換する高抵抗を設けないので、湿度等の環境変化がある場合にも測定精度に影響を与えることはない。
【００５５】
前記実施の形態１では、推定部７４が判断部７３による判断結果に応じてイオン発生量を推定する例を説明したが、本発明はこれに限らず、判断部７３を設けず、推定部７４にて直接に比較部７２の比較結果に基づいてイオン発生量を推定するようにしてもよい。
【００５６】
また、前記実施の形態１では、パターンマッチング用の参照画像は、新品時の針電極画像である例を説明したが、本発明はこれに限らず、参照画像としては、予め計測した複数の異物付着状態における針電極の画像から任意に選択してもよい。ある異物付着状態における針電極の画像を参照画像とする場合、まず、前述したように撮像部７１に撮像された針電極画像の参照画像との相違度を算出し、次に、推定用のテーブルにおいて参照画像に対応する相違度を用いて算出した相違度を補正し、推定用のテーブルに基づいて、補正した相違度に対応するイオン発生量を推定して測定結果とすればよい。
【００５７】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１において、捕集電極を利用してイオンの量を測定する従来のイオンセンサを設けてある形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。なお、実施の形態１と同様の構成については実施の形態１と同じ符号を付している。
【００５８】
図１１は、本発明の実施の形態２に係るイオン量測定装置を備えた空気調和機の一部を拡大した側面断面図である。図１１に示すように、イオン量測定装置は前壁３ａと平行に配置されたセンサ基板７６を有する。尚、センサ基板７６は前壁３ａと平行でなくてもよい。センサ基板７６の通風路３側の面には、イオンを捕集する捕集電極７７が形成されている。センサ基板７６の通風路３側と反対側の面には、捕集電極７７に捕集されたイオンの電荷による電流に基づいてイオンの量を測定する、図示しない測定部が設けられている。
【００５９】
本実施の形態では、必要に応じてイオン量測定装置７の測定モードを選ぶことができる。例えば、通常のイオン発生時には、主に撮像部７１にて撮像した針電極の画像に基づいてイオンの量を測定し、一定の期間おきに捕集電極７７でイオンを捕集して、捕集したイオンの電荷による電流に基づいてイオンの量を測定するようにしてもよい。また、イオン発生の初期に針電極画像に基づいてイオン発生素子の使用状態を監視し、例えば判断部７３にてイオン発生素子に異常が発生したと判断した場合に、精度がより高いイオンセンサでイオンの量を測定するようにしてもよい。
【００６０】
以上のように、実施の形態２に係るイオン量測定装置７では、針電極の画像に基づくイオン量測定は、発生したイオンを捕集しないので、室内に放出されるイオンの量は減らない。また、一定の期間おきに、発生したイオンを捕集してイオンの量を測定する従来型のイオンセンサ等を用いてイオンの量を確かめることで、室内に放出するイオンの量をほとんど減らすことなくより精度が高いイオン量測定を可能とする。
【００６１】
以上、空気調和機に内蔵されたイオン量測定装置７について説明したが、実施の形態１及び２に係るイオン量測定装置７は、例えば、空気清浄機、イオン発生機等の他のイオン発生装置に適用してもよいし、モニターを備えるイオン量測定システムに適用してもよい。
【００６２】
要するに、本実施の形態は例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６３】
１ ハウジング
２ 吸込口
３ 通風路
４ 吹出口
５ ファン
６ イオン発生部
６ａ、６ｂ 針電極
７ イオン量測定装置
８ 光源
９ 表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン発生素子によって発生されたイオンの量を測定するイオン量測定装置において、
前記イオン発生素子の画像を撮像する撮像手段と、
該撮像手段にて撮像した前記イオン発生素子の画像を、所定の画像と比較する比較手段とを有し、
該比較手段による比較結果に基づいてイオンの量を測定するようにしてあることを特徴とするイオン量測定装置。
【請求項２】
前記所定の画像は、前記イオン発生素子の新品時の画像であることを特徴とする請求項１に記載のイオン量測定装置。
【請求項３】
前記比較手段は、前記イオン発生素子の画像と前記所定の画像との輝度に係る相違度を算出して前記比較結果とするようにしてあることを特徴とする請求項１又は２に記載のイオン量測定装置。
【請求項４】
前記比較結果と前記イオン発生素子に発生されたイオンの量との対応関係に係る情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載のイオン量測定装置。
【請求項５】
前記比較結果に基づいてイオン発生素子に異常が発生したか否かを判断する判断手段を有することを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載のイオン量測定装置。
【請求項６】
イオンを捕集する捕集電極を有し、
該補集電極にて補集したイオンによる電流に基づいてイオンの量を測定するようにしてあることを特徴とする請求項１から５の何れか一つに記載のイオン量測定装置。
【請求項７】
請求項１から５の何れか一つに記載のイオン量測定装置と、
該イオン量測定装置の測定結果を表示する表示装置と
を有することを特徴とするイオン量測定システム。
【請求項８】
イオン発生素子と、
請求項１から６の何れか一つに記載のイオン量測定装置と
を有することを特徴とするイオン発生装置。
【請求項９】
前記イオン量測定装置の測定結果を表示する表示装置を有することを特徴とする請求項８に記載のイオン発生装置。
【請求項１】
イオン発生素子によって発生されたイオンの量を測定するイオン量測定装置において、
前記イオン発生素子の画像を撮像する撮像手段と、
該撮像手段にて撮像した前記イオン発生素子の画像を、所定の画像と比較する比較手段とを有し、
該比較手段による比較結果に基づいてイオンの量を測定するようにしてあることを特徴とするイオン量測定装置。
【請求項２】
前記所定の画像は、前記イオン発生素子の新品時の画像であることを特徴とする請求項１に記載のイオン量測定装置。
【請求項３】
前記比較手段は、前記イオン発生素子の画像と前記所定の画像との輝度に係る相違度を算出して前記比較結果とするようにしてあることを特徴とする請求項１又は２に記載のイオン量測定装置。
【請求項４】
前記比較結果と前記イオン発生素子に発生されたイオンの量との対応関係に係る情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載のイオン量測定装置。
【請求項５】
前記比較結果に基づいてイオン発生素子に異常が発生したか否かを判断する判断手段を有することを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載のイオン量測定装置。
【請求項６】
イオンを捕集する捕集電極を有し、
該補集電極にて補集したイオンによる電流に基づいてイオンの量を測定するようにしてあることを特徴とする請求項１から５の何れか一つに記載のイオン量測定装置。
【請求項７】
請求項１から５の何れか一つに記載のイオン量測定装置と、
該イオン量測定装置の測定結果を表示する表示装置と
を有することを特徴とするイオン量測定システム。
【請求項８】
イオン発生素子と、
請求項１から６の何れか一つに記載のイオン量測定装置と
を有することを特徴とするイオン発生装置。
【請求項９】
前記イオン量測定装置の測定結果を表示する表示装置を有することを特徴とする請求項８に記載のイオン発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７３２１４（Ｐ２０１２−１７３２１４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７４２０（Ｐ２０１１−３７４２０）
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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