JP5476263B2

JP5476263B2 - 車室内照明装置

Info

Publication number: JP5476263B2
Application number: JP2010209154A
Authority: JP
Inventors: 康幸安藤; 尚生山田
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: JP2012061997A

Description

本発明は、車室内を照らす車室内照明装置に関する。

車室の天井面には車室内を照らす車室内照明装置が設けられている。近年、４名以上で６名から８名が乗車することのできるワゴンタイプの車両の増加に伴い、運転席のある１列目から３列目にそれぞれ車室内照明装置を備えた車両も増加し、運転者以外の搭乗者が車室内照明装置を操作する機会が増えている。一般的に、車室内照明装置には光源をオンオフするためのプッシュスイッチやスライドスイッチなどが設けられている。しかし、これらのスイッチは、天井又は視認性が悪い場所に設置されているため夜間見つけにくく手探りによってスイッチを操作する必要あった。

そこで、操作性を改善するために車室内照明装置のレンズ面全体をプッシュスイッチの押下げ面としたものがある。しかし、レンズ面全体をプッシュスイッチの押し下げ面のように構成してもレンズ面の一端を支点にしたシーソースイッチ等が用いられていたため、レンズ面の特定の部位を押し下げる必要があり、操作性はあまり向上していなかった。

特許文献１には、レンズ面にタッチスイッチを設けることで、操作性の改善を図った車室内照明装置が提案されている。図９に特許文献１における車室内照明装置１０１の断面図を示す。この車室内照明装置１０１は、車室内の左右を照らす光源１１６の光が透過する照明レンズ１１２，１１３の光源側の面にシート状の透明な電極１１４，１１５を設け、照明レンズ１１２の車室側を搭乗者がタッチすることで、透明な電極１１４，１１５の静電容量が変化し、この変化に応じて光源１１６をオンオフするスイッチを構成したものである。このスイッチは透明電極に搭乗者が直接触れることがないため、透明電極の劣化がほとんど無く、長寿命で動作の安定したスイッチとすることができる。

図９の筐体１０２は左右に外側フレーム１２８と内側フレーム１２６とを有し、内側フレーム１２６には光源１１６の電気配線が形成された基板１１８が固定されている。基板１１８の上には２つの光源１１６が取り付けられ、それぞれの光源１１６の上に光源ケース１２４がかぶせられており、左右独立の光源になるように仕切りが設けられている。また、基板１１８と電極１１４，１１５とを電気的に接続する導通バー１２２は、ホルダ１２０によって保持されている。しかしながら、照明レンズの裏側に導通バーが接触しているため、導通バーが透けて見えるという問題があった。

特許文献１に示されている車室内照明装置は、例えば、運転席近くに取り付けられ、マップランプのように運転席と助手席とを別々に照らすことのできるものである。この他の車室内照明装置には、搭乗者の手元をスポット的に照らすものと共にドアなどの開閉動作に連動してその照明をオンオフ可能なものもある。このような車室内照明装置には、マップランプを個別にオンオフさせるスイッチとドアの開閉に連動／非連動スイッチなどの２種類のスイッチが必要となる。

しかしながら、限られた車室内照明装置の表面に２種類のタッチスイッチを配置することが必要となり、各タッチスイッチの面積が狭くなることで誤動作が発生する場合があった。そこで、特許文献２には、タッチスイッチの誤動作を抑制する２種類のタッチスイッチを設けた車室内照明装置が提案されている。

特開２００７−２３０４５０号公報特開２００９−２５５７０９号公報

上述した特許文献１に示した車室内照明装置には、照明レンズの裏側に導通バーが接触しているため、静電容量の変化を検出する電極と基板とを接続する導通バーが光源を点灯する前であっても透けて見え、光源を点灯した場合には、導通バーの箇所が影となり際だってしまうという意匠上の問題があった。

また、車室内照明装置を車両後部の天井に設けようとすると、車両の意匠形状によりボディと天井カバーとの隙間が狭くなることでレンズと光源との間が狭くならざるを得ず、比較的広範囲を照らすために白熱球又はハロゲンランプを使用した場合、光源の熱でレンズが高温になる問題があった。このような問題を回避するために、車両に搭載する場所に制限が発生する場合がある。さらに、上述した特許文献２に示したように、搭乗者の操作によってオンオフさせるスイッチと、ドアなどの連動と、を切り換えるスイッチの２種類のスイッチを車室内照明装置に設けようとする場合、タッチセンサの配置が問題となる。

そこで、本発明に係る車室内照明装置において、導通バーが搭乗者から見えにくく、タッチスイッチとなるレンズに触れても熱いと感じられないようなタッチスイッチ方式の車室内照明装置を提供することを目的とする。また、タッチスイッチを改良することにより、２種類のスイッチを同一レンズ上に構成した車内照明装置を提供することも目的の一つとする。

以上のような目的を達成するために、本発明に係る車室内照明装置は、車両の天井に固定された筐体と、筐体に固定され、人体が接触可能な第１のレンズと、光源制御部に接続された基板と、前記基板に設けられ、少なくとも第１のレンズを通して車内を照らす複数の光源と、第１のレンズと前記光源との間に設けられた第２のレンズと、第２のレンズ面に設けられた各光源に対応する透明電極と、前記透明電極と前記基板とを導通させる導通部材と、を備え、前記光源制御部が前記透明電極と人体との静電容量の変化を読み取って前記光源のオンオフを行うことを特徴とする。このような構成にすることで、第２のレンズに接続されている導通部材が第１のレンズによって見えにくくすることが可能となる。

また、本発明に係る車室内照明装置において、人体との静電容量の変化を読み取る為の電極が設けられた第２のレンズは、薄膜状に形成され、予め決められた波長光を透過する透明電極をおもて面と裏面の両面に有し、第２のレンズを第１のレンズの裏面側に離間して配置することで、光源からの熱が伝わりにくい構造としたことを特徴とする。このような構成により、車室内照明装置の薄型化が可能となる。

本発明に係る車室内照明装置は、外側から見えにくい第２のレンズ側の電極と基板とが導通するようにしたため、導通バーが第１のレンズを通して搭乗者から見えにくくなる。また、搭乗者の触れる第１のレンズが光源により直接受加熱されることが無く、第１のレンズの高温化を防止できる。さらに、第２のレンズの電極を表と裏の両面に形成することが可能になり、電極面積の増加に伴い検出感度が向上するという効果と、第１のレンズに直接触れなくても光源の点灯が可能になるという効果がある。

本発明の第１の実施形態に係る車室内照明装置のＡ−Ａ断面図である。本発明の第１の実施形態に係る車室内照明装置のＢ−Ｂ断面図である。本発明の第１の実施形態に係る車室内照明装置の斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る車室内照明装置の組立図である。本発明の第１の実施形態に係る車室内照明装置の変型例を示すＢ−Ｂ断面図である。本発明の第１の実施形態に係る車室内照明装置の回路構成を説明する説明図である。本発明の第２の実施形態に係る車室内照明装置の斜視図である。本発明の第３の実施形態に係る車室内照明装置の斜視図である。従来の車室内照明装置の構成を説明する断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１には図３に示した第１の実施形態に係る車室内照明装置１０のＡ−Ａ断面を示している。最初に、図３について説明する。図３（Ａ）は、所望の場所を照らすためのカット成形又は乳白色にするために磨りガラス加工が施されたアウターレンズ１１（第１のレンズ）と透明電極が設けられたインナーレンズ１２（第２のレンズ）とを示し、インナーレンズ１２の左右の爪がアウターレンズ１１の左右の係合穴に係合することで、アウターレンズ１１の内側にインナーレンズ１２が嵌り込む様子を示している。また、図３（Ｂ）は、車室内照明装置１０の外観を示し、アウターレンズ１１の前後の爪が筐体１６の係合穴に係合することで、筐体１６にアウターレンズ１１が嵌り込むことになる。

図１の車室内照明装置１０は、放熱穴１９を有する筐体１６と、制御回路を有する基板１７と、基板１７上に車室内の左と中央と右とを照らす光源２１〜２３と、基板１７からインナーレンズ１２の各電極に延びる導通バー１８と、インナーレンズ１２の光源側と車室側の両面にシート状の透明な電極１３〜１５と、各光源を仕切ると共に導通バーを保持する光源ケースと、を含んでいる。このような構成により、車室内照明装置１０は、アウターレンズ１１の車室側を搭乗者がタッチすることで、透明な電極１３〜１５の静電容量が変化することに応じて光源２１〜２３をオンオフするスイッチの機能を実現する。

本発明に係る車室内照明装置１０で特徴的な事項の一つは、筐体１６に放熱穴１９を設けることで放熱効果を高めインナーレンズ１２の加熱を低減し、図３（Ａ）に示すように照明レンズをアウターレンズ１１（第１のレンズ）とアウターレンズ１１に嵌り合うインナーレンズ１２（第２のレンズ）とし、インナーレンズ１２の両面に透明な電極（１３，１４，１５）を設けたことである。インナーレンズ１２に設けた透明な電極は、光源２１〜２３の赤外線を反射することで、インナーレンズ１２自身の温度上昇を低下させている。

また、インナーレンズ１２とアウターレンズ１１との間に空気層を設けたため、インナーレンズ１２からの熱がアウターレンズ１１に伝わりにくく、結果としてアウターレンズ１１の温度上昇を低減している。ここで、透明な電極は、レンズの両面に印刷、塗装又はスパッタリングによって導電性物質を薄膜状に形成したものであり、各電極の領域を分けるため、マスキングテープや治具などで覆うことで塗布又はスパッタリングにおいて薄膜の無い領域を作成した。

さらに、その他の特徴事項の一つは、インナーレンズ１２の両面に電極を設けることにより、電極面積を拡大すると共に静電容量を大きくすることで検出感度を高めることができるため、光源２１〜２３のオンオフにおける誤作動を低減することが可能となる。また、搭乗者の指がアウターレンズに接触することを検出するだけでなく、搭乗者の指の近接距離を検出することも可能となり指先の接近や予め決められた動き（モーション）によるオンオフを可能としたことである。さらに、電極面積拡大に伴い電極面に切り込みを入れることで検出特性の調整や電極の分割など柔軟な設計が可能になった。

図２には図３に示した第１の実施形態に係る車室内照明装置のＢ−Ｂ断面を示しており、基板１７からインナーレンズ１２に当接する導電バー１８と、光源ケース２４と、を含む断面を示している。導電バー１８は、インナーレンズ１２の端に位置するように光源ケース２４によって保持されている。このような構成にすることで、光源２１を点灯しない場合には、アウターレンズ１１からインナーレンズ１２に接続している導電バー１８が透けて見えず、光源２１を点灯した場合には、光源ケース内で拡散した光がアウターレンズ１１を通して車室内を照らすため、導電バーの影がでにくい。

図４は第１の実施形態に係る車室内照明装置の組立図であり、各構成部品について詳説する。車室内照明装置１０は図４の下側から、放熱穴を有する筐体１６と、光源２１〜２３を有する基板１７と、導電バー１８が保持された光源ケース２４と、インナーレンズ１２が取り付けられたアウターレンズ１１と、を有している。次に、組立て手順について説明する。

最初に、制御回路を有する基板に光源２１〜２３を取り付ける。筐体１６には、基板１７の位置決め用のコーナガイド６５と固定爪６２が設けられており、基板１７をコーナガイド６５に合わせて筐体１６に嵌め込むことで基板１７が筐体１６に固定される。光源ケース２４の固定爪６３を基板の固定溝６４に嵌るように位置決めした後、光源ケース６３を基板１７に押し込むことで、光源ケース６３が基板１７に固定される。次に、インナーレンズ１２を取り付けたアウターレンズ１１の固定爪６７を筐体１６の固定溝６６に嵌るようにして位置決めした後、筐体１６に押し込むことで車室内照明装置の組み立てが終了する。なお、図４の実施形態は、基板１７とインナーレンズ１２とを電気的に接続する導電バー１８は導電バー１８の端面が当接することで導通するものである。そこで、車室側から導通バー１８がほとんど見えないようにするため、導通バー１８を板バネ状にしてインナーレンズ１２のレンズ側面に当接させた実施形態について説明する。

図５は第１の実施形態に係る車室内照明装置１０の変型例を示すＢ−Ｂ断面と拡大図を示している。図５の車室内照明装置１０は、前述の導体バーの代わりに金属板状の導通板３３を使用している。導通板３３はＬ字状に加工され、筐体の内側側面に取り付けられている。光源２１を有する基板１７が、導通板３３のＬ字状の上に載置されることで基板１７の底面側と電気的に接続される。次に、光源ケース３３を基板１７上に嵌め込むと、導通板３３は、筐体１６と光源ケース２４にて保持される。
インナーレンズ１２を嵌め込んだアウターレンズ１１を筐体１６に取り付ける際、導通板３３の先端部に設けられたＵ字状の端子がインナーレンズ１２の側面とアウターレンズ１１の側面に嵌り込み、インナーレンズ１２の側面に当接することで電極１３と電気的に接続され、基板とインナーレンズ１２の電極１３が接続されることになる。この時、インナーレンズ１２の外側側面とアウターレンズ１１の内側側面のわずかな隙間に導通板３３が収納されることになり、レンズの屈折率の関係で導通板３３は目立つことがない。

図６は本実施形態に係る車室内照明システム２０の回路構成を示し、運転席側車室内照明ユニット３０と後席側車室内照明ユニットである車室内照明装置１０とが接続されたシステムについて説明する。運転席側車室内照明ユニット３０は、ドア開閉に応じて照明を点灯することができるようにドア開閉センサ３２と接続されている。また、運転席側車室内照明ユニット３０は常時消灯、常時点灯又はドア開閉連動などの点灯モードを設定するスイッチや、他の室内照明装置に点灯モードを伝達するインターフェースを有している。

図６の車室内照明装置１０は、光源の点灯を制御する制御器３１と、搭乗者からの点灯及び消灯指示を検出する左側電極１３，中央電極１４，右側電極１５と、各電極に対応する光源２１，２２，２３と、光源を点灯させるトランジスタ部３４と、を有している。また、車室内照明装置１０は、運転席側室内照明ユニットからの点灯モードを受信するためのＣＡＮバス等の信号線が接続されている。この信号線により、点灯モードに応じて各光源を点灯させることが可能となっている。

図６の制御器３１は、各電極の静電容量を所定間隔毎に検出することで、搭乗者の指先の接近具合を判定することが可能であり、複数の電極にわたり静電容量の変化を検出することで、どの光源を点灯又は消灯させるのかを判定することができる。

図７は第２の実施形態に係る車室内照明装置４０とインナーレンズ４２及びアウターレンズ４１とを示している。図７の車室内照明装置４０は、運転席側車室内照明ユニットからの点灯モードとは独立して設定するモード入力機能をインナーレンズ４２の電極で実現したものである。図７の実施形態では、インナーレンズ４２に上述した光源の点灯・消灯をさせるための左側電極４３，中央電極４４，右側電極４５の他に、モード入力を可能にするドア連動電極４６，消灯電極４７，及び点灯電極４８と、複数の導光突起部４９を点灯させるためにインナーレンズ４２の直下に複数のＬＥＤインジケータと、を配置している。本実施形態の特徴事項の一つは、インナーレンズ４２の両面にわたる電極を６分割することにより、静電容量の変化により光源の点灯とモード入力を可能にしたことである。

図８は第２の実施形態にアウターレンズ表面のタッチセンサとの組み合わせた第３の実施形態に係る車室内照明装置と、インナーレンズ５２及びアウターレンズ５１とを示している。図８の車室内照明装置５０では、例えば、アウターレンズ５１の表面に複数の区分に分けられたタッチセンサ５３を配置してモード入力スイッチとして構成し、タッチセンサ５３の下面はタッチセンサ用導通バー５７により基板の回路に接続されている。また、モード状態を筐体１６のＬＥＤインジケータ５８によって表示する。このような構成にすることにより、照明は検出範囲の広い浮遊静電方式により光源を点灯させ、モード入力は、タッチセンサにより操作可能とする等、操作性の自由度や意匠の自由度を広げることが可能となる。

以上、上述したように、本発明の実施形態で示した車室内照明装置は、アウターレンズ（第１のレンズ）の内側に配置され、外側から見えにくいインナーレンズ（第２のレンズ）の電極と基板とを導電バーで接続するようにしたことで、導通バーがアウターレンズを通して搭乗者から見えにくくすることが可能となる。また、搭乗者の触れるアウターレンズ（第１のレンズ）が光源により直接受加熱されることが無く、アウターレンズ（第１のレンズ）の高温化を防止できる。さらに、インナーレンズ（第２のレンズ）の電極を表と裏に形成することが可能になり、電極面積の増加に伴い、検出感度を向上させることが可能となる。

なお、本実施形態では、透明なインナーレンズに設けた電極は赤外線の透過を低減する透明電極としたが、これに限定するものではなく、製品の設計仕様に合わせて乳白色となる電極としても良いし、意匠性を重視して青みがかった電極にしても良いことはいうまでもない。

１０，４０，５０，１０１車室内照明装置、１１，４１，５１アウターレンズ、１２，４２，５２インナーレンズ、１３，４３左側電極、１４，４４中央電極、１５，４５右側電極、１６，１０２筐体、１７，１１８基板、１８，１２２導通バー、１９放熱穴、２０車室内照明システム、２１，２２，２３，１１６光源、２４，１２４光源ケース、３０運転席側車室内照明ユニット、３１制御器、３２ドア開閉センサ、３３導通板、３４トランジスタ部、４６ドア連動電極、４７消灯電極、４８点灯電極、４９導光突起部、５３タッチセンサ、５７タッチセンサ用導通バー、５８ＬＥＤインジケータ、６２，６３，６７固定爪、６４，６６固定溝、６５コーナガイド、１１２，１１３照明レンズ、１１４，１１５電極、１２０ホルダ、１２６内側フレーム、１２８外側フレーム。

Claims

車両の天井に固定された筐体と、
筐体に固定され、人体が接触可能な第１のレンズと、
光源制御部に接続された基板と、
前記基板に設けられ、少なくとも第１のレンズを通して車内を照らす複数の光源と、
第１のレンズと前記光源との間に設けられた第２のレンズと、
第２のレンズ面に設けられた各光源に対応する透明電極と、
前記透明電極と前記基板とを導通させる導通部材と、
を備え、
前記光源制御部が前記透明電極と人体との静電容量の変化を読み取って前記光源のオンオフを行う車室内照明装置。
請求項１に記載の車室内照明装置において、
人体との静電容量の変化を読み取る為の電極が設けられた第２のレンズは、薄膜状に形成され、予め決められた波長光を透過する透明電極をおもて面と裏面の両面に有し、第２のレンズを第１のレンズの裏面側に離間して配置することで、光源からの熱が伝わりにくい構造としたことを特徴とする車室内照明装置。