JP2017119447A - 発光シフトノブ - Google Patents

Abstract

【課題】車内のパネル内部での配線の引き回しを行うことなく、シフトレバー周りのみの簡単な作業で取り付け可能な、シフトポジションに対応して発光表示することのできるシフトノブを提供する。【解決手段】本発明のシフトノブ１は、内部にフルカラー発光ダイオード５が設置され、頭頂部２は透光性材料で構成され、フルカラー発光ダイオード５がシフトポジッションに対応する色で発色点灯し、頭頂部が対応した色で発光するシフトノブにおいて、フルカラー発光ダイオード５の発色点灯は、シフトレバー１０のシフト操作に連動して摺動するインナープレートベースの表面に、各シフトポジションに対応するように付与された反射マークを、シフトゲートベースの近傍に設置され、フォトリフレクターで構成される検出センサーにて読み取り、検出したシフトポジション情報をコントロールユニットに入力し、シフトポジションに対応する発色点灯出力２００をコントロールユニットからフルカラー発光ダイオード５に出力して行われる。【選択図】 図２

Description

本発明は、車両変速機のシフトレバーの先端に取り付けられるシフトノブに関する。

車両、特に乗用車では、タイヤホイール、スポイラー等の外装やインテリアパネル、ステアリングホイール等の内装ではオーダーメイドの部品として、純正品だけでなく各種の交換部品が用いられている。車両変速機のシフトレバーの先端に取り付けられるシフトノブも、オーダーメイドやカスタム化の対象として、純正部品であるかそうでないかに関らず、各種の車種に応じたノブが提案され、また提供されている。そして、シフトノブ自体を発光させたり、発光パターンを付与させたりすることも行われており、シフトポジションを確認しやすくするために、シフトノブ自体に、シフトポジションを表すパターンを発光表示することも提案されている(特許文献１及び２を参照)。

これらの、シフトノブでは、シフトポジションを検出し、それに対応した表示パターンを発光させるものではあるが、シフトポジションの検出には、レバーポジション検出スイッチ（引用文献１）やシフトセンサー（引用文献２）にて行うことが示されてはいるが、実際の具体的な方法は示されていない。

また、通常ＡＴ車（オートマチックトランスミッション車）では、シフトポジションセンサーで感知したシフトポジッション情報をインストルメントパネルでの表示や運転操作制御に利用しているため、この情報をシフトノブ発光表示に利用することもできるが、情報信号を伝える配線との結合やシフトノブまでの配線のパネル内部での引き回しの作業が複雑となり、シフトノブのカスタム品への交換は容易ではない。さらに、シフトレバーは運転操作で動かすものであり、シフトレバーの先端に取り付けられるシフトノブへの配線は簡易なものであることが必要である。

従って、シフトノブにランプ、ＥＬ、ＬＥＤ等の発光体を組み入れることはできても、シフトポジションに対応させて発色発光させることは容易ではなかった。

実開昭５５−６１０２６号全文明細書 特開２００７−１３７２２１号公報

本発明は、前記のように車内のパネル内部での配線の引き回しを行うことなく、シフトレバー周りのみの簡単な作業で取り付け可能な、シフトポジションに対応して発光表示することのできるシフトノブを提供しようとするものである。

本発明のシフトノブは、
内部にフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）が設置され、頭頂部は透光性材料で構成され、フルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）がシフトポジッションに対応する色で発色点灯し、頭頂部が対応した色で発光するシフトノブにおいて、
フルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）の発色点灯は、シフトレバーのシフト操作に連動して摺動するインナープレートベースの表面に、各シフトポジションに対応するように付与された反射マークを、シフトゲートベースの近傍に設置され、フォトリフレクターで構成される検出センサーにて読み取り、検出したシフトポジション情報をコントロールユニットに入力し、シフトポジションに対応する発色点灯出力をコントロールユニットからフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）に出力して行われることを特徴とする。

さらに、上記の検出センサーは、シフトレバーのシフト操作方向と略直交する直線方向に配置された２個以上のフォトリフレクターから構成され、前記反射マークは、シフトポジション毎にそれぞれ対応して、各フォトリフレクターがそれぞれ個別に反射光の有無を検知することが可能なパターンで構成されていることを特徴とするシフトノブも提供される。

上記のシフトノブでは、発光ダイオードなどの発光素子とフォトトランジスターなどの受光素子を一つのパッケージに搭載したフォトリフレクターを検知部とする検出センサーでインナープレートベースの表面に付与された反射マークを読み取って、シフトポジションを検出することを特徴とする。すなわち、シフトレバーが各シフトポジションに位置したとき、インナープレートベースの表面における検出センサーの検知部と対面する場所に、各シフトポジションに対応する反射マークが付与されており、その反射マークを検出センサーが読み取り、シフトポジションを検出するものである。反射マークは各シフトポジションに対応して、反射率を変化させて、フォトリフレクターで検知させてもよいが、検出センサーを２個以上のフォトリフレクターで構成して、各フォトリフレクターが個別に反射光の有無を検知できるように、反射マークのパターンを構成すれば、反射光を検知したフォトリフレクターと検知しないフォトリフレクターの組み合わせで、シフトポジションを特定することができる。この場合、複数のフォトリフレクターを上記のように直線状に配置することで、反射マークのパターンを簡易なものとすることができる。

さらに、頭頂部以外の表面は不透光性材料で構成され、頭頂部の透光性材料の表面は、透光部と不透光部となら成る図柄が施され、透光部のみが発光図柄となるシフトノブが好ましく、シフトノブにはブーツが取り付けられていることも好ましい。

またコントロールユニットはシフトゲートベースのフレームの適宜の場所に取り付け固定することができる。

本発明のシフトノブは、上記した構成とすることで、シフトポジションに対応して発光表示することのできるシフトノブへの交換が、車内のパネル内部での配線の引き回しを行うことなく、シフトレバー周りのみの簡単な作業で行うことができる。さらに、フルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）を用いることにより、各種の色で発色させることができる。

また、検出センサーを２個以上のフォトリフレクターで構成し、各フォトリフレクターは反射マークからの反射光の有無を検知するようにしたため、各フォトリフレクターからなる検知部ではオンオフを感知するだけでよく制御回路が簡便なもので済むだけでなく、反射マークの経時変化などの影響も少なく、安定してシフトポジションの検出を行うことができる。

本発明のシフトノブのシフトレバーへの取り付け説明図である。 本発明のシフトノブの模式説明図である。 反射マークと検出センサーの取り付け位置の説明図である。 反射マークと検出センサーによるシフトポジション検出の説明図である。 フルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）を発色点灯させるための電気構成のブロック図である。

以下、本発明の詳細につき図面を基に説明する。

図１は純正部品のシフトノブを取り外し、代わりに本発明のシフトノブを取り付ける説明図であり、純正品のシフトノブを取り外されたシフトレバー１０の先端に、内部にフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）が設置されているシフトノブ１を取り付ける説明図である。尚、本図ではフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）は図示していないが、図２に図示し後述する。シフトノブ１の頭頂部２は透光性材料で構成されており、透光性材料の表面には不透光性塗料が発光図柄３以外の表面に施され、発光図柄３のみが透光部となっており、内部に設置したフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）が点灯されると発色発光する。その他のグリップ部分の外装４が施されており、非透光性の皮革類や金属などで構成されており、シフトノブ１では発光図柄３のみが発光する。頭頂部２に設けられる発光図柄３の作成は、例えば、透光材料の表面全体を不透光性塗料で塗装した後、レーザで塗膜を除去することで描画し、種々のパターンを自在に作成することができる。

発光ダイオードを点灯発光させるための配線は、シフトレバー１０へのシフトノブ1の取り付けに際して、内部に設置したフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）の配線６とコントロールユニット３００からダイオード発色点灯出力２００を出力するための配線１７とを、それぞれのコネクター７、１８で接続結線する。この場合、シフトゲートベース２０にコネクターを設置して、それぞれのコネクター７、１８をこのコネクターに接続して結線することでもよい。また、シフトノブ１にはブーツ８が取り付けられており、ブーツの裾はシフトゲートベース２０に取り付けられ、シフトレバー周りの外装として、配線の目隠しとしての役割やシフトレバー１０周りの装飾の役割を果たしている。

図１に示すように、シフト操作部周辺には、シフトレバー１０の操作を導くためにシフトゲートベース２０が設置され、内部にも同様なシフトゲートが設けられたインナーシフトゲートベース２１も設けられている。そして、シフトレバー１０の経路であるシフトゲートは開口部となっており、それを覆うために、シフトゲートベース２０とインナーシフトベース２１の間で、シフトレバー１０に連結され、シフト操作に連動して摺動するインナープレートベース２２が設置されている。図１には省略され図示されていないが、インナープレートベース２２には反射マークが付与され、ベースカバー２３には検出センサーが取り付けられるが、この詳細は図３に図示し後述する。

図２はシフトレバー１０に取り付けられたシフトノブ１の模式説明図である。シフトノブ１の内部に設置されたフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）５は、赤青緑の３色の発光ダイオード（ＬＥＤ）が搭載されており、各色の明るさを制御することであらゆる色を発色することができ、配線１７と配線６とを経由して、図５に示すようにコントロールユニット３００からフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）５に出力されるダイオード発色点灯出力２００により、シフトポジションに対応した色にて発色点灯することができる。前述のように、シフトノブの頭頂部２は透光性材料で構成されているので、発色点灯したフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）５からの光により、表面に設けられた発光図柄を対応した色で発光させることができる。また、頭頂部２を構成する透光性材料は、完全な透明ではなく、乳濁させた材料を用いることにより、頭頂部全体にダイオードからの光が行き渡り、発光図柄３の位置による明るさのばらつきが減少し、均一に発光させることができるため好ましい。透光材料としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンなどのプラスチック材料の他、ガラスなども使用することができる。

図３は検出センサー１３のシフトゲートベースの近傍への設置と、反射マーク１４のインナープレートベース２２への付与の説明図であり、上の図はシフトゲートベース２０を除いたインナープレートベース２２上方から見た模式図であり、下の図は側方から見た一部断面模式説明図である。インナープレートベース２２は、前記したように、シフトレバー１０に連結され、シフト操作に連動して摺動する。２個のフォトリフレクター１１、１２で構成される検出センサー１３はインナーシフトゲートベース２１のベースカバー２３にセンサーホルダー１５を介して取り付けられ、シフトゲートベース２０(本図では図示されていない)の近傍に設置されている。２個のフォトリフレクター１１、１２はシフトレバー１０のシフト操作方向(本図においては左右方向となる)と略直交する直線方向に配置されている。フォトリフレクター（反射型フォトセンサー）は発光ダイオードなどの発光素子とフォトトランジスターなどの受光素子とを組み合わせたセンサーであり、発光素子から発光された光が反射物に当たって反射する光を受光素子で検出するセンサーであり、反射マーク１４から反射した光を検知する。発光素子から発光される光は、装置のハウジング外部から漏れ込む光の影響を少なくするために赤外線を用いることが好ましい。

一方、反射マーク１４はインナープレートベース２２の表面に付与され、検出センサー１３から発光された光を反射する。インナープレートベース２２はシフトレバー１０に連結され、シフト操作に連動して摺動する。したがって、シフト操作により、検出センサー１３のフォトリフレクターの位置に到達した反射マーク１４の特定部分を、対応する各シフトポジションに対応するマークに設定すれば、検出センサー１３により、各シフトポジション位置を検出することができる。検出したシフトポジション情報１００は配線１６を経由して、図５に示すようにコントロールユニット３００に入力される。

図３に示した２個のフォトリフレクター１１、１２から構成される検出センサー１３によるシフトポジション検出方法を図４に示す。インナープレートベース２２の表面に付与された反射マーク１４は図のように鍵型形状となっており、反射率の大きいアルミニウムシートなどの材料を切り抜き、貼付してパターンを形成している。そして、反射マーク１４の特定部分が対応するようにマークのパターン位置が設定されている。本実施例では２個のフォトリフレクターがそれぞれ反射光を検知した（ｏｎ）か、しない(ｏｆｆ)かの組み合わせで図に示すように４つの組み合わせができるので、例えば３原色（青、緑、赤）と白色(又は消灯)に割り当てることができる。図４に示した例では、シフトレバーを最も手前に引いた（図３では最も右方となる）Ｄ(ドライブ)ポジションから、シフトレバーを前方に操作する順番に、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｒ(リバース)ポジション、Ｐ(パーキング)ポジションに割り振ることができ、Ｄポジションでは左右のリフレクター１１、１２はいずれも反射光を検知せずｏｆｆであり、Ｎポジションでは右のリフレクター１１のみが検知し、Ｒポジションでは左右のリフレクター１１、１２はいずれも検知し、Ｐポジションでは左のリフレクター１２のみが検知する。そして、図５に示すように、フォトリフレクターのｏｎ−ｏｆｆの組み合わせによる検出センサー１３からのシフトポジション情報１００をコントロールユニット３００に入力し、各ポジション情報に応じて、３原色と白色(又は消灯)のダイオード発色点灯出力２００をフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢＬＥＤ）に出力して、シフトノブ１の頭頂部２において各ポジションを発光表示することができる。

ＡＴ車では、上記したポジションだけではなく、さらにエンジンブレーキのポジションやレンジ固定ポジションなどポジション数が多くなる場合がある。この場合でも、ｏｎ−ｏｆｆの検出のみで、検出センサーのフォトリフレクターを３個使用すれば８通りのポジション情報の検出が可能であるため、コントロール出力ユニットの設定によりポジション毎に色を変えることも可能となる。

反射マーク１４は、前記のようにアルミニウムシートを切り抜き貼付するだけでなく、メタリックインキを用いて銀色パターンとすることでもよい。また、反射光の検出は限界値を設定しｏｎ−ｏｆｆ感知としたが、反射光の強度を検知する設定も可能ではあるが、複数のフォトリフレクターを検知部とすることで、シフトポジションを安定して検知することができる。

以上説明したように、本発明のシフトノブは、シフトレバーと連動するインナープレートベースに付与した反射マークとシフトゲートベース近傍に固定設置した検出センサーとの組み合わせによる簡便な装置でシフトポジションを検出し、検出したシフトポジション情報に基づいて、シフトノブに設置したフルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）を発光させて、シフトノブを対応した色で発色させるものである。

１ シフトノブ
２ 頭頂部
３ 発光図柄
４ ノブ外装
５ フルカラー発光ダイオード（ＲＧＢ ＬＥＤ）
６ 配線
７ 配線コネクター
８ ブーツ
１０ シフトレバー
１１、１２ フォトリフレクター
１３ 検出センサー
１４ 反射マーク
１５ センサーホルダー
１６、１７ 配線
１８ 配線コネクター
２０ シフトゲートベース
２１ インナーシフトゲートベース
２２ インナープレートベース
２３ ベースカバー
１００ シフトポジション情報
２００ ダイオード発色点灯出力
３００ コントロールユニット

Claims (4)

1. 内部にフルカラー発光ダイオードが設置され、頭頂部は透光性材料で構成され、フルカラー発光ダイオードがシフトポジッションに対応する色で発色点灯し、頭頂部が対応した色で発光するシフトノブにおいて、
   フルカラー発光ダイオードの発色点灯は、シフトレバーのシフト操作に連動して摺動するインナープレートベースの表面に、各シフトポジションに対応するように付与された反射マークを、シフトゲートベースの近傍に設置され、フォトリフレクターで構成される検出センサーにて読み取り、検出したシフトポジション情報をコントロールユニットに入力し、シフトポジションに対応する発色点灯出力をコントロールユニットからフルカラー発光ダイオードに出力して行われることを特徴とするシフトノブ。
2. 前記検出センサーは、シフトレバーのシフト操作方向と略直交する直線方向に配置された２個以上のフォトリフレクターから構成され、
   前記反射マークは、シフトポジション毎にそれぞれ対応して、各フォトリフレクターがそれぞれ個別に反射光の有無を検知することが可能なパターンで構成されることにより、
   シフトポジションの検出が行われることを特徴とする請求項１に記載のシフトノブ。
3. 頭頂部以外の表面は不透光性材料で構成され、頭頂部の透光性材料の表面は、透光部と不透光部となら成る図柄が施され、透光部のみが発光図柄となることを特徴とする請求項１又は２に記載のシフトノブ。
4. シフトブーツが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシフトノブ。

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