JP2007276671A - 車載用led照明システム - Google Patents

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Abstract

【課題】車室内の照明をより効果的、演出的に行えるようにすること。
【解決手段】車室内の各所に配設された複数のLEDランプ11〜61と、各所に配設された各LEDランプを集中制御するマスタ電子制御装置1と、マスタ電子制御装置から制御信号を受信して、それぞれ、自己のLEDランプを制御する複数のスレーブ電子制御装置10〜60とを有し、マスタ電子制御装置1は、スイッチ手段により、点灯又は消灯が指令された時には、操作されたスイッチ手段に応じた点灯パターン又は消灯パターンにしたがって、各LEDランプの点灯又は消灯を時間差を持って制御する制御データを各スレーブ電子制御装置にデータを送信するようにした。
【選択図】図4

Description

本発明は、車両の室内の照明をより効果的に、より演出的に行うようにした車載用LED照明システムに関する。
車室内における照明としては、下記特許文献1に記載のものが知られている。この技術は、夜間走行において室内を間接照明によりある程度の明るさを保持できるようにしている。この場合には、ウインドウに室内が写し出されるために、車線変更や右折左折時の進路変更時に視界が妨げられる場合がある。これを防止するために、方向指示レバーの操作を検出して、これにより進路変更の意図が検出された場合には、室内の照明を暗くしてウインドウへの室内の映り込みを防止するようにしている。
また、下記特許文献2に記載の照明方法が知られている。この技術は、室内の足元を明るく照射することで、室内を広く感じられるようにした装置である。
また、下記非特許文献1には、車のドアーを開けた時には、地面とステップを照明し、車に乗り込んでドアーを締めると、機能部分への照明を一定時間後に減光し、天井の間接照明をドアーを閉めた瞬間に点灯させて、徐々に減光させる車室内の照明方法が記載されている。
特許第2689711号 特許第2525481号 車室内コーディネイト照明の開発 社団法人自動車技術会 学術講演会前刷集933 1993−5 pp133−136
上記の車載用LED照明システムでは、ドアーの開閉に対して、車室内の天井灯を単に点灯、消灯するだけではなく、消灯時に明るさをフェードアウトさせるようにしている。しかしながら、これらの従来の車載用LED照明システムにおいては、ある種の点灯又は消灯指令に対して、室内の明るさの空間的な分布をLEDの配置位置に応じた遅延時間を持って変化させることは行われていないし、何ら示唆されていない。
このため、従来の車載用LED照明システムでは、単に、必要な箇所を必要な照度で照明することが行われているだけであり、より機能的に効果的な照明や、より室内を広く感じさせる照明、人間をより心地よくする照明、搭乗する人を車室内により快適に迎え入れるための照明については、一切、配慮されていなかった。
そこで、本発明の目的は、車室内の照明の空間的な分布を動的に変化し得るようにするすることである。
また、本発明の他の目的は、車のドアーを開いた時に、明るさが遠方に順次広がるようにすることで、車室内をより広く解放感を持たせ、搭乗者に、心地良く車に招き入れられているという快感を与えるようにすることである。
また、本発明の他の目的は、車のドアーを閉じた時に、明るさが遠方から順次低下するようにすることで、搭乗者に、心地よく見送られているという快感を与えるようにすることである。
このように、人間にとって、好感のある車室内の照明を実現することが本件発明の目的である。
請求項1の発明は、車載用のLED照明システムにおいて、車室内の各所に配設された複数のLEDランプと、各所に配設された各LEDランプを集中制御するマスタ電子制御装置と、マスタ電子制御装置から制御信号を受信して、それぞれ、自己のLEDランプを制御する複数のスレーブ電子制御装置と、マスタ電子制御装置と各スレーブ電子制御装置とを接続するハーネスケーブルと、LEDランプの点灯又は消灯を指令するスイッチ手段と有し、マスタ電子制御装置は、スイッチ手段により、点灯又は消灯が指令された時には、操作されたスイッチ手段に応じた点灯パターン又は消灯パターンにしたがって、各LEDランプの点灯又は消灯を時間差を持って制御する制御データを各スレーブ電子制御装置に送信するようにしたことを特徴とするLED照明システムである。
ここで、スイッチ手段とは、ドアーの開閉を検出するスイッチや、搭乗者によって操作されるスイッチ、ボリュームなどである。点灯パターンや消灯パターンは、空間的な照度の分布を意味し、この空間的な各位置における照度が、空間の位置に応じた時間差をもって、明るくなったり、暗くなったすることを意味する。本発明は、このような車室内の照度の空間的、時間的変化を、マスタ電子制御装置と各箇所に配置された各LEDを制御する各スレーブ電子制御装置とを有したシステムにより実現したことが特徴である。そして、この車室内の照度の空間的、時間的変化は、マスタ電子制御装置により制御されるようにしている。
各LEDランプの車室内での配置位置は任意であるが、たとえば、天井部に分散して設けられることが望ましい(請求項2)。たとえば、前席の上部左右の箇所、中央部の上部左右の箇所、後席の上部左右の箇所などである。必ずしも天井部だけに配置されることを限定するものではない。各LEDランプは、車室内において、分散して設けられていれば良い。各LEDは、単色であっても良く、複数色の混合色であっても良い。また、各位置に配置される各LEDが、異なる複数の色を発光する複数種類のLEDの集合であっても良い。
また、請求項3の発明は、スイッチ手段は車両のドアーの開閉を検出するスイッチ手段であり、マスタ電子制御装置は、閉状態から開状態への遷移が検出されたドアーから各LEDの配設位置までの距離が長くなる程、そのLEDの点灯開始時期の遅延時間を増大させるようにしたことを特徴とするLED照明システムである。
また、請求項4の発明は、スイッチ手段は車両のドアーの開閉を検出するスイッチ手段であり、マスタ電子制御装置は、開状態から閉状態への遷移が検出されたドアーから各LEDの配設位置までの距離が短くなる程、そのLEDの消灯開始時期の遅延時間を増大させるようにしたことを特徴とするLED照明システムである。
請求項1の発明では、車室内の各所に配設された各LEDランプは、マスタ電子制御装置から制御データを受信したそれぞれのスレーブ電子制御装置により点灯、消灯、照度が制御される。また、マスタ電子制御装置は、各スレーブ電子制御装置に対して、点灯時期、消灯時期、照度のデータを送信する。これにより、マスタ電子制御装置は、操作されたスイッチ手段に応じた点灯パターン又は消灯パターンにしたがって、各LEDランプの点灯又は消灯を時間差を持って制御する制御データを各スレーブ電子制御装置に送信するようにしているので、車室内の照明の点灯又は消灯において、ダイナミックに、明るさや、暗さの伝搬があるような照明を実現することができる。すなわち、明るさの波面の伝搬があるような動的な照明を行うことができる。これにより、車室内の拡大感を与えると共に、搭乗者に快適感を与えることができる。
また、請求項3の発明では、マスタ電子制御装置は、最初に、閉状態から開状態への遷移が検出されたドアーから各LEDの配設位置までの距離が長くなる程、そのLEDの点灯開始時期の遅延時間を増大させるよう制御しているので、車室内における照明の点灯時に、明るさが空間的に順次、伝搬して、遠方に拡大するようになる。例えば、開状態に遷移したドアーから室内を対角線方向に明るさの前面が伝搬するように照明が変化する。これにより、車室内の広がり感を搭乗者に当たると共に、搭乗者に、車両に迎え入れられたという快適感を与えることができる。
また、請求項4の発明では、マスタ電子制御装置は、最後に、開状態から閉状態への遷移が検出されたドアーから各LEDの配設位置までの距離が短くなる程、そのLEDの消灯開始時期の遅延時間を増大させるようにしているので、照明の消灯時に、空間的に遠方から順次、暗くなり、暗部が閉状態に遷移したドアーに向かって伝搬するようになる。例えば、閉状態に遷移したドアーに対して室内の対角線方向の遠方から、そのドアーに向かって暗さの前面が伝搬するように照明が変化する。これにより、車室内の広がり感を搭乗者に与えると共に、搭乗者に、車両から見送られているという快適感を与えることができる。
以下、本発明を具体的実施例に基づき説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
図1は、実施例1のLED照明システムを示す図である。図2に示すように、1つのマスタ電子制御装置1と車両の室内の前部席の天井部の右側、左側に、スレーブ電子制御装置10、20とLEDランプ11、21が、室内の中央部の天井部の右側、左側に、スレーブ電子制御装置30、40とLEDランプ31、41が、室内の後部席の天井部の右側、左側に、スレーブ電子制御装置50、60とLEDランプ51、61とが、それぞれ、配設されている。本システムは、合計6箇所に配設されてた6個のスレーブ電子制御装置を有する。6個のスレーブ電子制御装置10〜60はすべて全く同一のもので、違いは、設置されている場所の違いのみである。図1では、簡便のために、そのうち、代表して、2つのスレーブ電子制御装置10、20だけを示している。以下の説明では、2つのスレーブ電子制御装置10、20についてのみ言及しているが、それは説明を簡略化するためであり、残りの4つのスレーブ電子制御装置30〜60についても同様のことが言える。スレーブ電子制御装置10は、マスタ電子制御装置1までの距離が、スレーブ電子制御装置20とマスタ電子制御装置1までの距離よりも遠い場所に設置してある。スレーブ電子制御装置10は、ハーネスケーブル16に取り付けられたコネクタ14とスレーブ電子制御装置10に取り付けられたコネクタ13が接合することで、マスタ電子制御装置1と接続している。スレーブ電子制御装置20も同様に、コネクタ23とコネクタ24が接合することでマスタ電子制御装置1と接続している。また、コネクタ14とコネクタ24の一部には、ジャンパースイッチ15とジャンパースイッチ25が設けられている。また、ハーネスケーブル16は、ハーネスケーブル26よりも長い。
図3は、ID番号決定機能としてジャンパースイッチ15を有したコネクタ14を単純化して示した図である。コネクタ14の左はハーネスケーブル16で、右はジャンパースイッチ15である。このジャンパースイッチ15のオン・オフでスレーブ電子制御装置10のID番号を決定する。図3の例では、ジャンパースイッチ15は、3ビットの端子19a、19b、19cを有している。また、アース端子18a、18b、18cは、ハーネスケーブル16の有するアースラインが接続されている端子と接続されている。端子19aはジャンパーピン17によって、ハーネスケーブル16のアースラインに結線されているアース端子18aに接続されているので、この端子19aから入力される信号は「1」、すなわち、オン状態を意味する。また、端子19b、19cは、ハーネスケーブル16のアースラインに結線されているアース端子18b、18cに、それぞれ、接続されていないので、この端子19b、19cから入力される信号は「0」、すなわち、オフ状態を意味する。コネクタ24は、ジャンパースイッチ25のオン・オフの違い以外はコネクタ14と同一である。このようにして、コネクタ14、24に、3ビット、8通りのIDを設定することができる。
アース端子18a、18b、18cは、アースラインではなく、ハーネスケーブル16の有する電源ラインに接続されている端子であってもよい。この場合も、ジャンパーピンによる結線の有無で信号のオン・オフを決定でき、IDを設定することができる。同様に、スレーブ電子制御装置30、40、50、60についても同様であり、それらの装置は、それぞれ、上記と同様な構造を有したコネクタ、ハーネスケーブルによりマスタ電子制御装置1と接続されている。そして、各スレーブ電子制御装置30、40、50、60に接続される各コネクタには、上記のように、ジャンパースイッチのオン・オフを形成して、各スレーブ電子制御装置にIDを付与している。
実施例1のLED照明システムでは、マスタ電子制御装置1内のCPU2が、スレーブ電子制御装置10内のCPU12と、スレーブ電子制御装置20内のCPU22、及び他のスレーブ電子制御装置30、40、50、60内の図示しない各CPUを制御している。また、CPU12はスレーブ電子制御装置10内のLED11の照度を制御し、CPU22はスレーブ電子制御装置20内のLED21の照度を制御し、スレーブ電子制御装置30、40、50、60内の各CPUは、LED31、41、51、61の照度を、それぞれ、制御している。
CPU12は、ジャンパースイッチ15からID番号を読み取り、スレーブ電子制御装置10のID番号と認識する。同様にCPU22も、ジャンパースイッチ25によりスレーブ電子制御装置20のID番号を認識する。同様に、他のスレーブ電子制御装置30、40、50、60内のCPUも、各コネクタのジャッパースイッチにより、それぞれのID番号を認識する。
このように、スレーブ電子制御装置10〜60はID番号識別機能を持たないため全く同一のものを使用でき、番号や記号などを付して区別する必要もない。ゆえに、ID番号によりスレーブ電子制御装置の設置場所が固定されない。実施例1では、スレーブ電子制御装置10をスレーブ電子制御装置20の場所に設置しても、スレーブ電子制御装置20をスレーブ電子制御装置10の場所に設置しても何ら問題はない。よって、スレーブ電子制御装置の設置場所を間違うことはない。
また、マスタ電子制御装置1から各スレーブ電子制御装置10〜60までの距離は、それぞれ、異なるので、それら間を接続するハーネスケーブルは、それぞれ長さを異にすることができる。したがって、コネクタのジャンパースイッチによるID番号と、ハーネスケーブルの長さとの間に関連性を持たせることで、ハーネスケーブルの長さに応じてID番号をコネクタに付与することができる。各スレーブ電子制御装置10〜60の配置位置は、ハーネスケーブルの長さに対応しているので、各スレーブ電子制御装置10〜60と、長さのそれぞれ異なるハーネスケーブルとの接続関係は一意に決定され、接続関係を取り違えることがない。したがって、各スレーブ電子制御装置10〜60には、間違いなく、各コネクタにより、各ID番号を付与することができる。
図2に示すように、前左ドアー71の下方に開閉検出スイッチ81、前右ドアー72の下方に開閉検出スイッチ82、後左ドアー73の下方に開閉検出スイッチ83、後右ドアー74の下方に開閉検出スイッチ84が、それぞれ、配設されている。
本システムの全体の電気的構成図は、図4に示す通りである。マスタ電子制御装置1のCPU2には、本システムの制御プログラムを記憶したROM90が接続されている。また、ROM90には、各LEDランプの照度を制御するためのデータパターンを記憶したパターンメモリ91が設けられている。各開閉検出スイッチ81〜84は、入出力インターフェース92を介してCPU2に接続されている。また、CPU2は、入出力インターフェース93を介して各スレーブ電子制御装置10、20、30、40、50、60に対して、照度を制御する制御データを送信して、各スレーブ電子制御装置は、その制御データにしたがって、各LEDランプ11、21、31、41、51、61の照度を制御する。
次に、マスタ電子制御装置1のCPU2の処理手順を図5のフローチャートに従って説明する。ステップ100において、各ドアーの各開閉検出スイッチ81〜84の状態を入力する。次に、ステップ102において、全ドアーが閉状態にあって、その状態から、いずれか1つの開閉検出スイッチが閉状態から開状態に変化したか否かを判定する。判定結果がNoであれば、ステップ104において、一つのドアーだけ開かれていて、その開かれていたドアーが閉状態に変化したか否かが判定される。判定結果がNoであれば、全てのドアーは閉状態にあって、全てのLEDランプは消灯状態にあるか、少なくとも1つのドアーが開状態にあって、全てのLEDランプが点灯状態にあることを意味している。この場合には、ステップ100に戻り、ドアーの開閉状態の変化を引き続き監視することになる。
ステップ102において、一つのドアーが初めて閉状態から開状態に変化したと判定されると、ステップ106に移行して、開状態に変化したドアーに基づいて、各LEDランプの点灯する順位を決定する。たとえば、前右ドアー72だけが閉状態から開状態になったとすると、第1順位には、LEDランプ11、第2順位には、LEDランプ21、31、第3順位には、LEDランプ41、51、第4順位には、LEDランプ61が設定される。同様に、前左ドアー71だけが閉状態から開状態になったとすると、第1順位には、LEDランプ21、第2順位には、LEDランプ11、41、第3順位には、LEDランプ31、61、第4順位には、LEDランプ51が設定される。同様に、後右ドアー74だけが閉状態から開状態になったとすると、第1順位には、LEDランプ51、第2順位には、LEDランプ31、61、第3順位には、LEDランプ11、41、第4順位には、LEDランプ21が設定される。同様に、後左ドアー73だけが閉状態から開状態になったとすると、第1順位には、LEDランプ61、第2順位には、LEDランプ41、51、第3順位には、LEDランプ21、31、第4順位には、LEDランプ11が設定される。この順位は、LEDランプの点灯を開始する時刻の遅延時間を短いものから順にランク付けするものである。
一方、各順位と点灯時の照度パターンがパターンメモリ91に記憶されいる。図6に示すように、第1順位〜第4順位に応じて、各時刻における照度データが記憶されている。この照度データは、図7に示すような時刻データと順次変化する照度データとから成る。ステップ108では、上記のように各順位に設定されたLEDランプのIDと、照度データと各時刻との関係を示すデータを各スレーブ電子制御装置に対して送信する。各スレーブ電子制御装置は、自己に割り当てられたIDの照度データと時刻データとを受信して、そのデータを記憶すると共に、その時刻データに応じた時刻で自己のLEDランプの照度を制御する。スレーブ電子制御装置は、次の変化した照度データが変化しない限り、現状の照度を維持するように各LEDランプの通電を制御している。このようにして、図7に示すように、各LEDランプは、設定された各順位にしたがって、順次、照度が明るくなる。このようにして、開かれたドアーから、順次、距離が遠くなる順に、遅延して、各LEDランプが照明されることになる。このようにして、搭乗者が搭乗するドアーから明るさが遠方に向かって対角線方向に拡大するように、明るさが室内を伝搬することになり、最終的には、室内全体が一定の明るさとなる。すなわち、開かれたドアーから円弧状の照明波面が対角線方向に室内を伝搬するように、明るさが広がる。
一方、ステップ104において、開かれていたドアーのうち最後のドアーが開状態から閉状態に変化したと判定されると、ステップ110において、ステップ106と同様に、消灯の遅延時間が長い順に、消灯する順位を決定する。各ドアーに割り振られる順位は、あるドアーの開かれる場合の各LEDランプに割り付けられる順位と、全く同一の順位である。そして、ステップ112において、上記のように各順位に設定されたLEDランプのIDと、照度データと各時刻との関係を示すデータを各スレーブ電子制御装置に対して送信する。各スレーブ電子制御装置は、自己に割り当てられたIDの照度データと時刻データとを受信して、そのデータを記憶すると共に、その時刻データに応じた時刻で自己のLEDランプの照度を制御する。このようにして、図8に示すように、各LEDランプは、順次、遅延して、照度が暗くなる。このようにして、閉じられたドアーに対して最も遠い位置に配置されているLEDランプから順に、距離が近くなる順に、遅延して、各LEDランプの照度が低下して、消灯されることになる。このようにして、搭乗者が車から離れる時のドアーに向かって、室内の対角方向の遠い位置から順に照明が暗くなる。このようにして、暗部の照明の波の前面が室内を離れるドアーに向かって伝搬することになり、最終的には、室内全体が消灯される。
また、室内の照明スイッチを運転者が操作することで、照明を点灯する場合には、図9に示すように、照明データと時刻データとの関係を構成することで、前席から後席に向かって、順次、点灯開始時刻を遅延させることで、図9に示すように、前方から後方に向かって明るさが伝搬するように構成することも可能である。
また、照明を消灯する場合には、図10に示すように、消灯時刻を後方から前方に向かって、順次、遅延させることで、図10に示すように、後方から前方に向かって消灯させて暗部が前方に向かって移動するように構成することも可能である。
なお、図7〜図10のLED番号に付されたa,bは、各LEDランプに、白色発光LEDa、アンバー色発光LEDbとの2種類を意味する。2種類のLEDは点灯、消灯時期は同時であっても、多少の時間差を設けても良い。また、各LEDは単色であっても、混合色のLEDであっても、各色を発光する複数のLEDを組合せたものであっても良い。また、全てのLEDランプの順位を同一とすることで、室内全体を徐々に明るく点灯させたり、また、徐々に暗くして消灯したりすることも可能である。
また、本実施例では、図7、図8に示すように、4順にランク分けして、各ランク毎に照度データと時刻デートとを準備すれば良く、各LEDランプ毎にそれらのデータを準備することがないので、本システムの製造が容易となる。また、各LEDランプのIDに対して順位を割り付けるだけで、点灯パターンや消灯パターンを変化させることができ、システムの設計が容易となる。
本発明は、車両の室内照明に用いることができる。
本発明の具体的な一実施例に係るLED照明システムの構成を示す回路図。 同実施例に係る車両に取り付けられたLED照明システムの説明図。 同実施例に係るLED照明システムに用いられるジャンパースイッチが設けられたコネクタの構成を示す斜視図。 同実施例に係るLED照明システムの電気的構成を示したブロック図。 同実施例に係るLED照明システムのマスタ電子制御装置の動作手順を示すフローチャート。 同実施例に係るLED照明システムによる照明データを示した説明図。 同実施例に係るLED照明システムによる点灯時の照明データに時間的変化を示すタイミングチャート。 同実施例に係るLED照明システムによる消灯時の照明データに時間的変化を示すタイミングチャート。 他の変形例に係るLED照明システムによる点灯時の照明データに時間的変化を示すタイミングチャート。 他の変形例に係るLED照明システムによる消灯時の照明データに時間的変化を示すタイミングチャート。
符号の説明
1:マスタ電子制御装置
2:CPU
10、20、30、40、50、60:スレーブ電子制御装置
11、21、31、41、51、61:LEDランプ
12、22:CPU
13、23:コネクタ(スレーブ電子制御装置側)
14、24:コネクタ(ハーネス側)
15、25:コネクタに設けられたジャンパースイッチ
16、26:ハーネスケーブル
17:ジャンパーピン
71、72、73、74:ドアー
81、82、83、84:開閉検出スイッチ

Claims (4)

  1. 車載用のLED照明システムにおいて、
    車室内の各所に配設された複数のLEDランプと、
    各所に配設された前記各LEDランプを集中制御するマスタ電子制御装置と、
    前記マスタ電子制御装置から制御信号を受信して、それぞれ、自己のLEDランプを制御する複数のスレーブ電子制御装置と、
    前記マスタ電子制御装置と前記各スレーブ電子制御装置とを接続するハーネスケーブルと、
    前記LEDランプの点灯又は消灯を指令するスイッチ手段と
    有し、
    前記マスタ電子制御装置は、前記スイッチ手段により、点灯又は消灯が指令された時には、操作されたスイッチ手段に応じた点灯パターン又は消灯パターンにしたがって、前記各LEDランプの点灯又は消灯を時間差を持って制御する制御データを前記各スレーブ電子制御装置に送信するようにしたことを特徴とするLED照明システム。
  2. 前記複数のLEDランプは、前記車室内の天井部に分散して配置されていることを特徴とする請求項1に記載のLED照明システム。
  3. 前記スイッチ手段は前記車両のドアーの開閉を検出するスイッチ手段であり、前記マスタ電子制御装置は、閉状態から開状態への遷移が検出されたドアーから各LEDの配設位置までの距離が長くなる程、そのLEDの点灯開始時期の遅延時間を増大させるようにしたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のLED照明システム。
  4. 前記スイッチ手段は前記車両のドアーの開閉を検出するスイッチ手段であり、前記マスタ電子制御装置は、開状態から閉状態への遷移が検出されたドアーから各LEDの配設位置までの距離が短くなる程、そのLEDの消灯開始時期の遅延時間を増大させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のLED照明システム。
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