JP2016060313A - 車両用室内照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光形態により乗員の疲労感を解消する等の乗員における快適性を高めることを可能にした室内照明装置を提供する。【解決手段】車両の室内に配設され、発光面が乗員に向けられる照明装置１であって、異なる色光での発光が可能な光源１４と、乗員が操作スイッチ６で設定する発光モードに基づいて、光源１４の発光色、発光輝度、発光タイミングの少なくとも一つを含む発光形態を制御する発光制御部２を備える。発光形態を車両の走行に伴う情報に基づいて変化制御することで、乗員の疲労感を解消し快適性を高める。【選択図】 図２

Description

本発明は自動車等の車両の車室内に装備する室内照明装置に適用して好適な照明装置に関し、特に乗員の快適性を高めることが可能な車両用室内照明装置に関するものである。

自動車の乗員の快適性や居心地性を高める手法の一つとして、車室内にＤＶＤやＴＶ等のＡＶ装置を配設し、乗員がこれらを鑑賞できるように構成することが考えられる。しかし、ＡＶ装置は高価であるので、全ての車両に適しているとは言い難い。そこで、車室内に配設される室内照明装置を利用して乗員の居心地を高める技術が提案されている。特許文献１では、自動車の車室内に配設されているルームランプに赤外線を放射する放射部と、赤外線を受信する受信部とを備える赤外線センサーを設け、この赤外線センサーによりルームランプと乗員との距離を検出し、その距離変化に追従してルームランプの点灯状態を制御する技術が提案されている。

特開２０１３−２３７３８６号公報

特許文献１の技術は、乗員の心理的な安定を図り、乗員の居心地を高める点では有効であると言えるが、単にルームランプと乗員との距離に基づいて点灯状態を制御するだけでは十分ではないとも言える。すなわち、車両の走行時間や走行距離が増加するのに伴って乗員の疲労は蓄積して行くが、特許文献１の技術ではこのような乗員の体調の変化に対応することは難しい。特に、後部座席の乗員は前席の後面やサイドウインドを通して側方の景色を見ているだけであるので、乗車時間が長くなると疲労感が増大する。

また、低コスト化を図るために、ナビゲーション装置を利用してＴＶやＤＶＤを鑑賞することが可能な装置も提案されているが、後部座席の乗員はこれを利用して鑑賞することは難しい。前部座席のシートバックの背面にモニター装置を備えて後部座席の乗員が鑑賞できるようにすることも考えられるが、さらなるコスト的な問題が生じる。

本発明の目的は、照明装置を利用して乗員の疲労感を解消する、等の乗員における快適性を高めることを可能にした室内照明装置を提供するものである。また、本発明の室内照明装置は、同時に車両の乗員が運転者に対するサポートを行うことを可能とする。

本発明の車両用室内照明装置は、車両の室内に配設され、発光面が乗員に向けられる照明装置であって、異なる色光での発光が可能な光源と、乗員による設定される発光モードに基づいて光源の発光色、発光輝度、発光タイミングの少なくとも一つを含む発光形態を制御する発光制御部を備えることを特徴とする。

ここで、発光制御部は車両の走行に伴う情報に基づいて発光形態を変化制御する構成とされる。この走行に伴う情報は車両の走行時間、走行距離、車両の車速、車両の加速度、操舵角の少なくとも一つを含んでいる。さらに、発光制御部は、乗員が設定可能な少なくとも一つの発光モードを記憶するメモリ部を備えることが好ましい。このメモリ部には、発光モードに対応する制御情報を記憶する外部メモリが装着可能であることが好ましい。

本発明によれば、乗員が任意の発光モードを選択ないし設定することで、照明装置は発光モードに対応した形態での発光が行われる。この発光形態は車両の走行に伴う情報に基づいて変化制御される。これにより、発光形態に応じて乗員に対する癒し効果が発揮でき、乗員の疲労感を解消する等の乗員における快適性を高めることが実現され、さらには乗員が運転者をサポートすることが可能になる。

本発明の室内照明装置を装備した自動車の車室の概略図。 照明装置の一部を破断した外観斜視図。 照明装置のブロック構成図。 補助照明モード、運転警告モード、運転サポートモードの発光制御を説明する模式図。 トリップモードの発光制御を説明する模式図。 リラックスモード、スリープモード、疲労回復モードの発光制御を説明する模式図。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は車室内に前部座席と後部座席を有する自動車ＣＡＲに本発明の室内照明装置を適用した実施形態の概略図である。この自動車ＣＡＲの車室内には、前部座席として運転席ＤＳと助手席ＳＳが装備されている。また、図示されていないがこれら前部座席ＤＳ，ＳＳの後方に少なくとも２人が着座可能な後部座席が装備されている。本発明にかかる室内照明装置は、前記助手席ＳＳに着座した乗員が対面するダッシュボードＤＢの下側部位に配設された前部照明装置１Ｆと、後部座席に着座した乗員が対面されるように前記した運転席ＤＳと助手席ＳＳの各シートバック（背もたれ部）の背面にそれぞれ配設された後部照明装置１Ｒを備えている。

前記前部照明装置１Ｆと前記後部照明装置１Ｒはほぼ同じ構成とされている。図２はこれら前部と後部の各照明装置１Ｆ，１Ｒを照明装置１として代表して示した外観斜視図であり、一部を破断して示している。照明装置１は、正面視が水平方向に細長く、かつ中央部が下方に湾曲した円弧状のケーシング１０を有している。ここでは、ケーシング１０は浅い樋状に形成されたベース１１と、このベース１１の正面側開口に取着された透光性のレンズ１２とで構成されている。前記ベース１１は両端に設けた支持片１１ａにより前記ダッシュボードＤＢあるいは前部座席ＤＳ，ＳＳのシートバックの背面に固定される。

前記ケーシング１０内には、長手方向に沿って延長された細長い湾曲した配線基板１３が内装支持されており、この配線基板１３の表面に複数個の発光素子１４が長手方向に所要の間隔をおいて搭載されている。前記発光素子１４はそれぞれフルカラーＬＥＤ（発光ダイオード）で構成されている。フルカラーＬＥＤはＲＧＢ（赤緑青）の各色光を発光する３つのＬＥＤをユニット化しており、これらＲＧＢの各ＬＥＤを独立して発光制御することにより、合成された任意の色光を発光することが可能である。

また、前記配線基板１３の表面には、隣接する各発光素子の間にそれぞれ隔壁１５が立設されている。この隔壁１５は各発光素子の発光領域を区画するものであり、この隔壁１５により各発光素子１４から出射された光が隣接する発光素子の領域にまで洩れ込むことが防止される。すなわち、隔壁１５は遮光壁として機能する。

一方、前記レンズ１２は前記複数の発光素子１４および隔壁１５に対応して長さ方向に複数の領域に区画されており、各区画領域はそれぞれ前記各発光素子１４に対応したレンズ部１２ａとして構成されている。そのため、各発光素子１４で発光した光は対応するレンズ部１２ａから所定の光束として出射される。したがって、照明装置１を正面側から見たときには、発光された発光素子１４に対応するレンズ部１２ａが当該発光色で発光した発光面となり、これらの発光面が前記ケーシング１０の水平方向に沿って配列された外観の照明装置となる。例えば、複数の発光素子１４がそれぞれ異なる色で発光したときには、照明装置のレンズ１２は、異なる色で発光するレンズ部１２ａが水平方向に配列された状態で観察されることになる。

さらに、前記ケーシング１０内には、前記配線基板１３の一端部に連結された状態で前記各発光素子１４の発光を制御するための発光制御部２が内装されている。ここでは前記ケーシング１０の正面から見て左端部に内装されている。図３はこの発光制御部２を含む前記照明装置１の概略ブロック構成図である。前記発光制御部２は、演算部２１とメモリ部２２を備えており、前記発光素子１４の発光形態、ここでは、発光色、発光輝度（明るさ）、発光タイミングを制御することが可能である。

前記メモリ部２２は、ここでは発光制御部２に対して着脱可能な外部メモリとして構成されている。すなわち、図２に示したように、前記ケーシング１０のベース１１の一部にはメモリカードＭＣ、ここではＳＤメモリカードを装着するためのスロット１１ｂが開口され、外部メモリとしてのＳＤメモリカードＭＣが発光制御部２に装填できるようにされている。このＳＤメモリカードＭＣには、前記複数の発光素子１４を発光制御する際に、発光の有無、発光色、発光の輝度、発光タイミング等を予め設定した発光モードで制御するための情報としての発光プログラムが記憶される。このメモリ部２２は前記発光制御部２に内蔵される内蔵メモリであってもよい。

図３に示したように、前記演算部２１は、前記メモリ部２２に接続される一方で、自動車に装備されている車両ＥＣＵ（電子制御ユニット）３、ナビゲーション装置４、オーディオ装置５にそれぞれ有線で接続されている。この演算部２１は、前記車両ＥＣＵ３、前記ナビゲーション装置４、前記オーディオ装置５から入力される情報に基づいて所要の演算を行い、その演算結果に基づいて前記発光素子１４の発光を制御する。この発光の制御においては、前記メモリ部２２に記憶されている発光モードを選択し、この発光モードに対応して予め設定されている発光プログラムに基づいて、あるいはこれを前記情報に基づいて適宜変更した発光プログラムに基づいて発光素子１４の発光を制御する。

前記車両ＥＣＵ３には車速センサー３１や操舵角センサー３２が接続されており、自動車の走行中における車速、加速度、操舵角度等の走行情報が当該車両ＥＣＵ３に入力され、さらにこの車両ＥＣＵ３から前記発光制御２に入力される。前記ナビゲーション装置４からは、自動車が発進してからの走行距離、走行時間等の航続情報が発光制御部２に入力される。なお、乗員が適宜に行う操作に伴う情報、特に運転者によるナビゲーション操作や、エアコン操作等に伴う情報が車両ＥＣＵ３やナビゲーション装置４から発光制御部２に入力されることも可能である。前記オーディオ装置５からは音楽ないし音声情報が発光制御部２入力される。

前記照明装置１には、さらに当該照明装置１の電源をオン・オフし、あるいは発光制御部２における発光プログラムを選択する操作スイッチ６が設けられている。ここでは、図２に示すように、前記ケーシング１０のベース１１の一部に押しボタン構造の操作スイッチ６が配設されている。乗員は操作スイッチ６を操作することで、発光制御部２が実行する発光モードを選択することが可能である。この操作スイッチ６は、前記各照明装置１Ｆ，１Ｒにおいて共通に動作させ、あるいは個々の照明装置１Ｆ，１Ｒにおいて独立して動作させることが可能である。

以上の構成の照明装置１によれば、基本的には乗員が照明装置１の操作スイッチ６をオンすることにより起動される。そして、乗員が操作スイッチ６を操作して、メモリ部２２に記憶されている発光モードのうち、任意の発光モードを選択することにより、発光制御部２は当該発光モードに対応した発光プログラムに従って発光素子１４の発光を制御することになる。以下に、発光制御の数例を説明する。

（補助照明モード）
照明装置１の操作スイッチ６により補助照明モードに設定すると、発光制御部１は、図４（ａ）のように、自身の照明装置１の発光素子１４の全部または一部を白色光で連続して発光させる。この発光により、前部照明装置１Ｆにおいては助手席の足元を照明し、後部照明装置１Ｒにおいては後部座席近傍を照明する。あるいは、後部照明装置１Ｒにおいては後部乗員の読書灯として実行される。この場合には、発光素子１４における発光色、発光輝度は乗員の手操作により調整するようにしてもよく、あるいは車室内の明るさに応じて自動的に制御するように構成してもよい。

（運転警告モード）
照明装置１の操作スイッチ６を運転警告モードに設定すると、発光制御部２はナビゲーション装置４からの情報として、自車両の発進時からの航続情報を入力する。そして、所定の走行距離又は走行時間を経過すると、図４（ｂ）のように、全ての発光素子１４を例えば赤色でかつ高い輝度で点滅発光させる。この点滅を確認した乗員は、自車両が発進してからの走行距離や走行時間が多くなり、運転者に疲労が生じている状態であると推測する。そして、この推測に基づいて運転者に対して運転を休憩するように助言する。これにより、運転者の疲労による事故を未然に防止し、自車両の安全運転を確保することが可能になる。赤色の点滅は一部の発光素子１４のみであってもよく、あるいは全ての発光素子１４を交番的に点滅させてもよい。

この運転警告モードは、前部照明装置１Ｆにおいて発光制御を行ない、助手席の乗員が運転者に対して警告を行うようにする。前部照明装置１Ｆは助手席ＳＳの正面のダッシュボードＤＢの下部に配設されているので、発光した光が運転者の視覚に入ることはなく運転の邪魔になることはない。なお、運転の支障にならない範囲で運転者の視覚に入るようにすれば、この発光状態を運転者自身が認識することも可能である。また、後部照明装置１Ｒで行って、後部座席の乗員が運転者に対して警告するように構成できることは勿論である。

（運転サポートモード）
操作スイッチ６により運転サポートモードに設定したときは、発光制御部２はナビゲーション装置４からの情報として、自車両の発進時からの航続情報を入力する。そして、所定の走行距離又は走行時間を経過する毎に、図４（ｃ）のように、前部照明装置１Ｆにおいて、所定時間だけ全てまたは一部の発光素子１４を白色ないし青色の寒色系の光で連続発光させる。この発光を認識した助手は、寒色による頭をリフレッシュする作用によりウェイクアップ効果、すなわち目が覚める効果が得られる。これにより、助手が居眠りすることが防止でき、隣席の運転者が助手につられて眠くなることが防止できる。

このリフレッシュに際しての寒色系の光は、助手席の足元から運転席側に洩れ出るので、運転者に対するウェイクアップ効果も期待できる。勿論、このときには運転者の運転に支障を生じない程度の発光光度や光照射範囲となるように前部照明装置１Ｆを設計することが必要である。この運転サポートモードは、助手席に乗員が存在しない場合を想定し、後部照明装置１Ｒに対して設定することも可能である。

（トリップモード）
操作スイッチ６によりトリップモードに設定したときは、発光制御部２はナビゲーション装置４からの航続情報を入力する。乗員がナビゲーション装置４に予め目的地の情報を設定しておけば、発光制御部２は航続情報からこれまでの走行距離や走行時間と、目的地までの走行距離や走行時間を演算する。そして、照明装置１の水平方向の全長を全走行距離または全走行時間とした上で、これまでの走行距離や走行時間を水平方向の一端から他端に向けてバー表示する。例えば、図５（ａ）のように、発進時には照明装置１の全ての発光素子１４を黄色で発光させ、走行距離や走行時間の経過に伴って図５（ｂ）のように、左側の発光素子１４から順次発光色を橙色に変化させるようにする。すなわち、自車両の走行に伴って橙色の発光領域が横バー状に徐々に右方向に伸びて行くようにする。

このトリップモードでは、乗員は照明装置１の黄色の帯状領域に占める橙色の帯状領域を認識することにより、自車両が目的地に到着するまでの距離や時間を観念的に認識することができるようになるので、走行時間が長くなっても乗員が無用にいらだつこともなくなり、乗員のストレスを未然に防止することが可能になる。

また、このトリップモードでは、図示は省略するが、自車両が目的地に到着したときには、発光制御部２は全ての発光素子１４を白色ないしこれに近い色光で、かつ高い輝度で点滅発光させ、かつ所定時間後に連続発光させる。この点滅発光より、乗員は自車両が目的地に到着したことを認識し、居眠りしていた乗員は目が覚める。また、その後の連続発光により降車の準備をする際の照明として利用できる。

（リラックスモード）
操作スイッチ６によりリラックスモードに設定したときは、例えばオーディオ装置５で音楽等を発音している場合には、発光制御部２はオーディオ装置５からの音声情報を入力し、図６（ａ）のように、音声信号レベルや音程の変化に応じて発光素子１４の発光色、発光輝度、発光タイミングを追従変化させる。この発光制御は後部座席の乗員に向けて後部照明装置１Ｒで実行することを主眼とするが、運転者の運転の支障にならなければ前部照明装置１Ｆで実行してもよい。これにより、照明装置１は、乗員が聴いている音楽に合わせて発光色、発光輝度、点滅発光あるいは連続発光等の発光タイミングが変化された光表示が行われて視覚的なデコレーション効果が発揮され、乗員をリラックスさせる効果が高められる。

（スリープモード）
スリープモードでは、発光制御部２は、図６（ｂ）のように、全ての発光素子１４を濃青色の低い輝度で連続発光させ、かつ時間の経過に伴って発光輝度を徐々に低下させ、所定時間後に消灯させる。必要に応じてこの制御を所定の周期で繰り返す。このスリープモードは、後部照明装置１Ｒにおいて後部座席の乗員に対して実行する。特に、後部座席に体調不良の乗員や、幼児や子供等の乗員がいるときにこのような発光制御を行うことにより、当該乗員の睡眠を誘って心地よい睡眠状態に導く。乗車に疲れた乗員や、乗車に飽きた幼児等の乗員を睡眠に誘うことで、これら乗員の疲労を未然に防止する。

（疲労防止モード）
疲労防止モードでは、発光制御部２は車両ＥＣＵ３からの走行情報に基づいて発光素子１４を発光制御する。乗車による生じる疲労は、乗員が自動車に体を預けて自車両の揺れに従って体が揺れることが原因の一つとされている。特に、自動車が左右に操舵方向を変化する際の横揺れがあげられる。発光制御部２は車両ＥＣＵ３から得られる車速、加速度、操舵角に基づいて一部の発光素子１４、好ましくは１〜３個程度の発光素子１４を発光し、かつ操舵角の変化に追従させて発光する発光素子１４を左右方向に変化させる。例えば、図６（ｃ）のように、全ての発光素子１４を白色でかつ低輝度に発光させておき、隣接する３個の発光素子１４を青色で高い輝度で発光させる。そして、この青色で発光する発光素子１４を操舵角に追従して左右方向に順序的に変化させることで、自車両の操舵方向が左右に変化するのに伴って照明装置１では青色の発光領域が左右に往復移動する外観となる。

この青色の発光領域は自動車の左右方向の操舵に追従したものであるので、乗員はこの青色の発光領域の左右方向の移動に追従するように自身の体（上半身）を左右に傾けることにより、自車両の揺れと反対方向に体が揺れることになり、自動車の揺れが原因となる疲労を未然に防止し、ないしは軽減することができる。なお、いわゆる車酔いは、このような自動車の揺れによって乗員の体が横揺れすることが原因の一つともなっているので、この疲労防止モードを利用することで、車酔いを防止する上でも有効となる。

以上、種々の発光モードにおける照明装置の発光形態について説明したが、乗員が任意の発光モードを選択ないし設定することで、照明装置１はこれに対応した形態での発光が行われ、乗員に対する利便性の高い照明が実現される。これにより、発光形態によっては、運転をサポートすることが可能になり、あるいは乗員に対する癒し効果が発揮でき、乗員の疲労感を解消する等の乗員における快適性を高めることが実現できる。

以上説明した実施形態では、例示した発光モードに対応する全ての発光プログラムがメモリ部ないしはメモリカードに記憶されている例を示したが、個々の自動車において必要とされる発光モードのみを選択して発光制御するように構成してもよい。この場合には、乗員は自車両に必要とされる発光モードの発光プログラムのみをメモリ部ないしはメモリカードに記憶すればよい。例えば、発光制御部をインターネットを利用してサーバーに接続し、任意の発光プログラムのみを購入してダウンロードし、メモリ部ないしはメモリカードに書き込んで利用するようにしてもよい。

照明装置の形態、特に正面から見た形状は実施形態に限られるものではなく、適宜に変更することは可能である。特に、後部照明装置は配設する箇所が前席のシートバックの背面であるので、形状の任意度は高くでき、例えば、円形、楕円形、矩形等に任意の形状に構成できる。また、この形状の相違に対応して、前記各モードにおける発光素子による発光形態、すなわち発光による表示形態も任意に設計できる。

本発明における発光制御部のメモリ部は、実施形態のメモリカードに限られるものではなく、他の形態の外部メモリであってもよい。例えばスマートフォンのメモリ機能を利用してもよい。この場合には、照明装置にスマートフォンを装着するインターフェース部を設けておき、照明装置を利用する際にスマートフォンを装着すればよい。この場合、１台のスマートフォンで複数の照明装置を共通して発光制御してもよく、各照明装置を独立して発光制御することも可能である。特に、前記したリラックスモード時には、スマートフォンで得られる音楽や画像に加えて照明装置での発光制御を行うことで、リラックス効果をさらに高めることができる。

本発明にかかる光源は、異なる色光を発光することが可能であれば実施形態に記載のフルカラーＬＥＤに限られるものではない。例えば、ＲＧＢの各光あるいはその他の色光をそれぞれ単色発光する複数のＬＥＤを混在させてケーシングに内装配置するようにしてもよい。あるいは、ＬＥＤ以外の発光素子、例えばＬＤ（レーザーダイオード）やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、さらには小型電球で構成してもよい。

本発明は自動車等の車両の車室内に配設され、発光面が乗員座席に向けて配設される照明装置に採用することが可能である。

１， １Ｆ，１Ｒ 照明装置
２ 発光制御部
３ 車両ＥＣＵ
４ ナビゲーション装置
５ オーディオ装置
６ 操作スイッチ
１０ ケーシング
１１ ベース
１２ レンズ
１３ 配線基板
１４ 発光素子
２１ 演算部
２２ メモリ部
ＭＣ メモリカード（外部メモリ）

Claims (5)

1. 車両の室内に配設され、発光面が乗員に向けられる照明装置であって、異なる色光での発光が可能な光源と、乗員により設定される発光モードに基づいて前記光源の発光色、発光輝度、発光タイミングの少なくとも一つを含む発光形態を制御する発光制御部を備えることを特徴とする車両用室内照明装置。
2. 前記発光制御部は車両の走行に伴う情報に基づいて前記発光形態を変化制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用室内照明装置。
3. 前記情報は車両の走行時間、走行距離、車両の車速、車両の加速度、操舵角の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用室内照明装置。
4. 前記発光制御部は、乗員が設定可能な少なくとも一つの発光モードを記憶するメモリ部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の車両用室内照明装置。
5. 前記メモリ部には、前記発光モードに対応する制御情報を記憶する外部メモリが装着可能であることを特徴とする請求項４に記載の車両用室内照明装置。
   
   
   

Images