JP5753515B2 - 自動車用照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用照明装置に関し、特に、人体の接触に応じて点灯する装置の改善に関する。

自動車の車室には、天井に照明装置が取り付けられている。この照明装置には、車室の全体を照らすルームランプ、運転席および助手席を個別に照らすマップランプ等、複数のランプが設けられている。

各ランプを点灯または消灯するスイッチには、タッチスイッチが用いられることが多い。タッチスイッチは、照明装置の筐体上に定められた所定の接触検知部に人体が触れることによりスイッチ操作される。

図７には、下記の特許文献１に記載の照明装置が示されている。この照明装置では、２つのランプを収納するケース７８が照明レンズ８０によって覆われている。照明レンズ８０上には、各ランプをスイッチ操作するための２つの接触検知部８２および８４がある。人体が接触検知部８２に触れることで、そのケース７８側にあるランプのスイッチ操作が行われ、人体が接触検知部８４に触れることで、そのケース７８側にあるランプのスイッチ操作が行われる。

特開２００７−２３０４５０号公報

特許文献１に記載の技術は、ユーザの操作に応じて装置が反応してランプの点灯または消灯を切り換えているに過ぎない。そのため、ユーザに対して動作を示唆する、あるいは、ユーザを次の動作へといざなうといった、ユーザと装置との間にあたかもコミュニケーションが成立しているかのような感覚が得られるものではなかった。

本発明は、車室内でのユーザの心理的安定を図ると共に、車室内での居心地を向上させることを目的とする。

本発明は、光源と、光源からの光が透過する照明レンズと、照明レンズに設けられ、表示または非表示を切り換え可能なシンボルマークと、人体の照明レンズへの接近を検知する第１検知手段と、人体の照明レンズへの接触を検知する第２検知手段と、光源の点灯、および、シンボルマークの表示若しくは非表示の切り換えを行う制御部と、を備え、制御部は、第１検知手段によって人体の接近が検知されたときに、シンボルマークを表示状態とする表示切り換え手段と、第２検知手段によって人体の接触が検知されたときに、光源を点灯させる点灯手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る自動車用照明装置は、望ましくは、照明レンズは、第２の検知手段の検知領域である複数のタッチ部を表面に有し、シンボルマークは、各タッチ部に対応してそれぞれ少なくとも１つ設けられ、光源は、各タッチ部に対応してそれぞれ少なくとも１つ設けられ、表示切り換え手段は、人体の接近が検知されたときに総てのシンボルマークを表示状態とし、点灯手段は、各タッチ部への人体の接触の検知に応じて、各タッチ部に対応する光源を点灯させる。

本発明によれば、車室内でのユーザの心理的安定を図ると共に、車室内での居心地を向上させることができる。

自動車用照明装置の斜視図である。 自動車用照明装置の断面図である。 自動車用照明装置の断面図である。 自動車用照明装置の断面図である。 自動車用照明装置の回路図である。 制御部が実行する処理のフローチャートである。 関連技術に係る照明装置を示す図である。

図１には本発明の実施形態に係る自動車用照明装置の斜視図が示されている。自動車用照明装置は、光源としてのランプ等が収納されたケース１０、光源からの光を透過させる照明レンズ１２、および、照明レンズ１２の表面と同一面を有する意匠パネル１４を備えている。また、付属物として、眼鏡等が収納される小物ケース１６、および、マイク等が取り付けられたオーディオパネル１８を備えている。自動車用照明装置は、照明レンズ１２が車室側に向けられた状態で自動車の天井に取り付けられる。

自動車用照明装置は、車室を全体的に照らす２つのルームランプ２０、運転席および助手席をそれぞれ部分的に照らす２つのマップランプ２４および２６を光源として備えている。ルームランプ２０、マップランプ２４および２６は、照明レンズ１２をタッチパネルとしたタッチスイッチによってスイッチ操作が行われる。照明レンズ１２には、ルームランプ２０に対応するタッチ部２８と、マップランプ２４および２６にそれぞれ対応するタッチ部３０および３２がある。各タッチ部に指、掌等、人体が触れることで各ランプのスイッチ操作が行われる。

タッチ部２８、３０および３２のそれぞれに対しては、照明レンズ１２のケース１０側の面にシンボルマーク３４が溝によって描かれている。シンボルマーク３４は、各タッチ部の位置を示す。図１の例では、シンボルマーク３４は、手の図形および「ＴＯＵＣＨ」の文字で表現されている。照明レンズ１２の左右にはシンボル用発光ダイオード４２が設けられている。シンボル用発光ダイオード４２が点灯した場合、その光は照明レンズ１２を通ってシンボルマーク３４の位置で散乱する。これによって、シンボルマーク３４が光って表示状態となり、ユーザに対しタッチ部２８、３０および３２の各位置が示される。

シンボル用発光ダイオード４２の点灯または消灯を切り換える制御は、後述のように、赤外線センサを用いた人体の検知に基づいて行われる。そのため、照明レンズ１２には、赤外線センサが送受信する赤外線を透過させる赤外線窓４０が設けられている。

図２には自動車用照明装置のＡ−Ｂ線断面図が示されている。ケース１０内には自動車用照明装置を制御する回路が実装された回路基板４４が収納されている。意匠パネル１４は、ケース１０の開口部に嵌め合わされている。

意匠パネル１４には、左右からそれぞれケース１０の内側方向に伸びるランプ支持腕４６および４８が取り付けられている。ランプ支持腕４６および４８の先端には、それぞれ、マップランプ２４および２６が取り付けられている。マップランプ２４および２６には、スポット状の光を発する光源として、例えば、発光ダイオードが用いられる。マップランプ２４および２６は、運転席および助手席が個別に照らされる向きに固定されている。

意匠パネル１４には、ケース１０の外側に張り出したパネル部分の表面よりも下がった段差が形成されており、この下段に照明レンズ１２が嵌め合わされている。照明レンズ１２のケース１０側の面にはダイヤカット加工が施されている。光の強さの加減や美観等に応じて、ダイヤカット加工は照明レンズ１２の一方の面のみに施してもよいし、両面に施してもよい。また、照明レンズ１２はダイヤカット加工を施さないものとしてもよい。

照明レンズ１２のケース１０側の面においてマップランプ２４に対向する位置には、透明電極５０が設けられている。また、照明レンズ１２のケース１０側の面においてマップランプ２６に対向する位置には、透明電極５２が設けられている。透明電極５０および５２には、例えば、透明導電性フィルムが用いられる。

照明レンズ１２の車室側の面において透明電極５０に対向する領域は、マップランプ２４のスイッチ操作を行うためのタッチ部３０となる。同様に、照明レンズ１２の車室側の面において透明電極５２に対向する領域は、マップランプ２６のスイッチ操作を行うためのタッチ部３２となる。タッチ部３０に人体が触れることで透明電極５０の静電容量が変化し、人体の接触が検知される。また、タッチ部３２に人体が触れることで透明電極５２の静電容量が変化し、人体の接触が検知される。回路基板４４に実装された制御回路は、透明電極５０の静電容量の変化に応じてマップランプ２４の点灯または消灯の切り換えを行い、透明電極５２の静電容量の変化に応じてマップランプ２６の点灯または消灯の切り換えを行う。

照明レンズ１２における透明電極５０および５２が設けられる領域のそれぞれには、シンボルマーク３４が溝によって描かれている。また、意匠パネル１４と照明レンズ１２との間には、発光ダイオード配置領域５４が形成されている。図２の左側および右側の発光ダイオード配置領域５４には、光の放射方向を照明レンズ１２側に向けて、シンボル用発光ダイオード４２が配置されている。シンボル用発光ダイオード４２には、例えばオレンジ色の光等、ユーザに安らぎを与える光を発するものが用いられてもよい。シンボル用発光ダイオード４２が点灯した場合、その光は照明レンズ１２を通ってシンボルマーク３４の位置で散乱する。これによって、シンボルマーク３４は、シンボル用発光ダイオード４２の光と同一色で光って表示状態となる。照明レンズ１２に刻まれる溝の形状を工夫することにより、表示状態のシンボルマーク３４は、自動車用照明装置１０から浮かび上がるようにユーザの目に映る。

図３には、自動車用照明装置のＣ−Ｄ線断面図が示されている。２つのルームランプ２０は、光を照らす方向が照明レンズ１２に向けられて、ソケット５６を介して回路基板４４に取り付けられている。ルームランプ２０には、例えば、フィラメントを有する電球の他、発光ダイオードが用いられる。照明レンズ１２のケース１０側の面には、透明電極５８が設けられている。照明レンズ１２の車室側の面において透明電極５８に対向する領域は、ルームランプ２０のスイッチ操作を行うためのタッチ部２８となる。タッチ部２８に人体が触れることで透明電極５８の静電容量が変化し、人体の接触が検知される。回路基板４４に実装された制御回路は、透明電極５８の静電容量の変化に基づいて、ルームランプ２０の点灯または消灯の切り換えを行う。

なお、図３のＣ−Ｄ線断面図には現れていないが、ルームランプ２０のタッチ部２８についても、タッチ部３０および３２と同様の構成により、シンボルマーク３４およびシンボル用発光ダイオード４２が設けられている。

図４には、自動車用照明装置のＥ−Ｆ線断面図が示されている。照明レンズ１２には赤外線窓４０が設けられている。赤外線窓４０は、プラスチック樹脂等、赤外線を透過する材料によって形成され、その両面は平坦に加工されている。赤外線窓４０には、黒色等、外部からケース１０内を視認することが困難となるような彩色を施してもよい。

回路基板４４には、赤外線センサ６０が実装されている。赤外線センサ６０は放射部６２および受信部６４を有し、放射部６２および受信部６４が赤外線窓４０に向けられている。赤外線センサ６０は、放射部６２から放射された赤外線と、受信部６４で受信された赤外線とのなす角度等に基づいて、目標物までの距離を示す信号を回路基板４４上の制御回路に出力する。制御回路は、赤外線センサ６０から出力された信号に基づいて目標物までの距離を求める。これによって、放射部６２から赤外線窓４０を透過して放射され、目標物で反射し、赤外線窓４０を透過して受信された赤外線を用いて、人体等の目標物までの距離が求められる。制御回路は、求められた距離に基づいてシンボル用発光ダイオード４２の点灯または消灯を切り換える。

なお、ルームランプ２０、マップランプ２４、２６、シンボル用発光ダイオード４２、透明電極５０、５２、５８等、回路基板４４に直接実装されていない電気部品は、図２〜図４に示されていない電気配線構造によって回路基板４４に電気的に接続されている。例えば、各透明電極と回路基板４４との間に、各図の上下方向を長手方向とする柱状の導電性部材を挟むことで、各透明電極と回路基板４４との間が電気的に接続される。この部材を導電性樹脂等の弾力性のある材料で形成することで、各透明電極と回路基板４４との間の接続状態が確実となる。

上記ではシンボルマーク３４を照明レンズ１２に溝によって描かれたマークとし、シンボル用発光ダイオード４２からの光を散乱させるものとした。このような構成の他、シンボルマーク３４には液晶パネルを採用してもよい。また、シンボルマーク３４は、照明レンズ１２に直接発光ダイオードを配置したものであってもよい。

次に、自動車用照明装置が備える電気回路の構成およびその動作について説明する。図５には、自動車用照明装置の回路図が示されている。ここでは、ルームランプ２０としてフィラメントを有する電球が用いられ、マップランプ２４および２６として発光ダイオードが用いられた例が示されている。

上記の回路基板４４に実装される制御回路は、制御部６６、ランプスイッチ７０、７２、７４、および、シンボルスイッチ７６を備える。制御部６６は、プロセッサ、外付けされる回路に対するインターフェース回路等を備える。ランプスイッチ７０、７２、７４、および、シンボルスイッチ７６には、例えば、トランジスタ等の半導体素子、リレースイッチ等が用いられる。

各ルームランプ２０の一端は、電力供給源の正極端子６８に接続されている。この電力供給源としては、例えば、自動車の補機用の電力供給源が用いられる。各ルームランプ２０の他端は、ランプスイッチ７０の一端に接続されている。ランプスイッチ７０の他端は接地導体に接続されている。接地導体としては、例えば、自動車のボデーが用いられる。

マップランプ２４および２６のそれぞれのアノード端子は、正極端子６８に接続されている。マップランプ２４および２６のそれぞれのカソード端子は、それぞれ、ランプスイッチ７２および７４に接続されている。ランプスイッチ７２および７４の他端は接地導体に接続されている。

各シンボル用発光ダイオード４２のアノード端子は、正極端子６８に接続されている。各シンボル用発光ダイオード４２のカノード端子は、シンボルスイッチ７６に接続されている。シンボルスイッチ７６の他端は、接地導体に接続されている。ランプスイッチ７０、７２、７４およびシンボルスイッチ７６は、制御部６６によって制御される。

各ルームランプ２０、マップランプ２４および２６には、それぞれに接続されたランプスイッチがオンになることで電力が供給され、各ルームランプ２０、マップランプ２４および２６が点灯する。また、各シンボル用発光ダイオード４２には、シンボルスイッチ７６がオンになることで電力が供給され、各シンボル用発光ダイオード４２が点灯する。

制御部６６には、透明電極５０、５２および５８が接続されている。制御部６６は、透明電極５０、５２および５８のそれぞれの静電容量の変化量（絶対値）を検出する。制御部６６は、透明電極５８の静電容量の変化量が予め定められた閾値以上であるときは、ランプスイッチ７０のオンオフを切り換える。すなわち、制御部６６は、静電容量の変化量が閾値以上となる毎に、ランプスイッチ７０をオフからオンに、または、オンからオフに切り換える。同様に、制御部６６は、透明電極５０の静電容量の変化量が予め定められた閾値以上となる毎に、ランプスイッチ７２のオンオフを切り換え、透明電極５２の静電容量の変化量が予め定められた閾値以上となる毎に、ランプスイッチ７４のオンオフを切り換える。これによって、人体がタッチ部に触れ、タッチ部に対応する透明電極の静電容量が変化したときは、そのタッチ部に対応するランプが点灯または消灯する。このように、人体がタッチ部に触れることで、そのタッチ部に対応する透明電極の静電容量が変化するため、各透明電極は、人体の接触を検知する手段として機能する。

制御部６６には、赤外線センサ６０が接続されている。制御部６６は、赤外線センサ６０から出力される信号に基づいて、自動車用照明装置から人体までの距離を検出する。そして、検出された距離が予め定められた閾値未満であるときはシンボルスイッチ７６をオンにする。これによって、自動車用照明装置に人体が接近したときにはシンボル用発光ダイオード４２が点灯し、各シンボルマーク３４が表示状態となる。このように、制御部６６においては、人体までの距離が予め定められた閾値未満となったか否かによって人体の接近が検知され、赤外線センサ６０は人体の接近を検知する手段として機能する。

制御部６６が、人体までの距離が閾値未満であるときにシンボルスイッチ７６をオンにする制御は、各ランプの点灯状態に関わらず行ってもよい。すなわち、制御部６６は、各ランプの点灯状態に関わらず、人体までの距離が閾値以上であるときは、シンボルスイッチ７６をオフにしてシンボルマーク３４を非表示状態とし、人体までの距離が閾値未満であるときは、シンボルスイッチ７６をオンにしてシンボルマーク３４を表示状態としてもよい。

図６には、制御部６６が実行する処理のフローチャートが示されている。このフローチャートには、自動車用照明装置に人体が接近したことに応じてシンボルマークを表示状態とし、さらに、タッチ部に人体が触れたことに応じて、ランプを点灯させる処理例が示されている。

制御部６６は、赤外線センサ６０から出力される信号によって、自動車用照明装置から人体までの距離を検出する（Ｓ１０１）。そして、検出された距離が予め定められた閾値ｄ１未満であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。制御部６６は、検出された距離が閾値ｄ１以上であるときは、再び自動車用照明装置から人体までの距離を検出する（Ｓ１０１）。他方、検出された距離が閾値ｄ１未満であるときは、シンボルスイッチ７６をオンにする（Ｓ１０３）。

制御部６６は、シンボルスイッチ７６をオンにした後、透明電極５０、５２および５８のそれぞれの静電容量の変化量を検出する（Ｓ１０４）。そして、いずれかの透明電極の静電容量の変化量が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。制御部６６は、いずれかの透明電極の静電容量の変化量が閾値以上であるときは、その透明電極に対応するランプスイッチのオンオフの切り換えを行い（Ｓ１０６）、ステップＳ１０７に移行する。一方、制御部６６は、いずれの透明電極の静電容量の変化量も閾値以上でないときは、ランプスイッチのオンオフ切り換えを行わず、ステップＳ１０７に移行する。

制御部６６は、赤外線センサ６０から出力される信号によって、自動車用照明装置から人体までの距離を検出する（Ｓ１０７）。そして、検出された距離が予め定められた閾値ｄ２未満であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。制御部６６は、検出された距離が閾値ｄ２未満であるときは、ステップＳ１０４に戻る。他方、検出された距離が閾値ｄ２以上であるときは、シンボルスイッチ７６をオフにする（Ｓ１０９）。

ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理によれば、人体が所定の距離ｄ１まで自動車用照明装置に接近した場合には、総てのシンボルマーク３４が表示状態となる。これによって、ルームランプ２０、マップランプ２４および２６のそれぞれのタッチ部の位置が、各シンボルマーク３４によって示される。そして、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理によれば、人体がいずれかのタッチ部に触れたときは、人体が触れたタッチ部に対応するランプが点灯または消灯する。また、ステップＳ１０７〜Ｓ１０９の処理によれば、シンボルマーク３４が表示状態となった後に、人体が自動車用照明装置からｄ２以上の距離だけ離れたときは、シンボルマーク３４が非表示状態となる。なお、閾値ｄ１およびｄ２を異なる値とすることで、人体が接近してシンボルマーク３４が表示状態となるときの人体までの距離と、人体が離れてシンボルマーク３４が表示状態となるときの人体までの距離とが異なったものとなる。

このように、本発明の実施形態に係る自動車用照明装置は、シンボルマーク３４によって各タッチ部の位置を示し、スイッチ操作を行おうとするユーザを案内する。そして、人体が自動車用照明装置から離れたときは、シンボルマーク３４を非表示状態とする。これによって、あたかもユーザと自動車用照明装置との間にコミュニケーションが成立しているかのような動作が可能となり、車室内でのユーザの心理的安定を図ると共に、車室内での居心地を向上させることができる。さらに、シンボルマーク３４を手の図形等、暖かみのある図形で描き、ユーザに安らぎを与える色で表示状態とすることで、車室内の居心地をより向上させることができる。

１０，７８ ケース、１２，８０ 照明レンズ、１４ 意匠パネル、１６ 小物ケース、１８ オーディオパネル、２０ ルームランプ、２４，２６ マップランプ ２８，３０，３２ タッチ部、３４ シンボルマーク、４０ 赤外線窓、４２ シンボル用発光ダイオード、４４ 回路基板、４６，４８ ランプ支持腕、５０，５２，５８ 透明電極、５４ 発光ダイオード配置領域、５６ ソケット、６０ 赤外線センサ、６２ 放射部、６４ 受信部、６６ 制御部、６８ 正極端子、７０，７２，７４ ランプスイッチ、７６ シンボルスイッチ、８２，８４ 接触検知部。

Claims (2)

1. 光源と、
   光源からの光が透過する照明レンズと、
   照明レンズに設けられ、表示または非表示を切り換え可能なシンボルマークと、
   人体の照明レンズへの接近を検知する第１検知手段と、
   人体の照明レンズへの接触を検知する第２検知手段と、
   光源の点灯、および、シンボルマークの表示若しくは非表示の切り換えを行う制御部と、
   を備え、
   制御部は、
   第１検知手段によって人体の接近が検知されたときに、シンボルマークを表示状態とする表示切り換え手段と、
   第２検知手段によって人体の接触が検知されたときに、光源を点灯させる点灯手段と、
   を備えることを特徴とする自動車用照明装置。
2. 請求項１に記載の自動車用照明装置において、
   照明レンズは、第２の検知手段の検知領域である複数のタッチ部を表面に有し、
   シンボルマークは、各タッチ部に対応してそれぞれ少なくとも１つ設けられ、
   光源は、各タッチ部に対応してそれぞれ少なくとも１つ設けられ、
   表示切り換え手段は、人体の接近が検知されたときに総てのシンボルマークを表示状態とし、
   点灯手段は、各タッチ部への人体の接触の検知に応じて、各タッチ部に対応する光源を点灯させることを特徴とする自動車用照明装置。

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