JP2022012257A - 車室内照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が増えることを防止し組付工数等の増加によるコストアップを防止し、車室内を照明する光の強度の低下を防ぐ。【解決手段】ハウジング３と、ハウジング３の内部に固定されている光源５と、ハウジング３の車室側の面に配設されている照明レンズ７と、ハウジング３に固定されているインナーカバー９と、電極部１５と接続部１７とを具備し照明レンズ７の光源５が発した光が透過する部位１９の周辺部で電極部１５がインナーカバー９に設置され接続部１７の接触部２１が基板２３の電極２５に接続されているバスバー１１と、人体２７が照明レンズ７の表面に接触することによるバスバー１１と人体２７との間の静電容量の変化に応じて、光源５に供給される電源を入り切りする制御部１３とを有する車室内照明装置１である。【選択図】図６

Description

本発明は、車室内照明装置に関する。

従来、照明レンズの光源側に配設された透明電極と基板とを、弾性を備えた導電体で接続している車室内照明装置が知られている（特許文献１参照）。

従来の車室内照明装置は、ハウジングと、ハウジングの内部に固定された光源と、ハウジングの車室側に配設された照明レンズとを備えている。そして、光源が発した光が照明レンズを透過することで、車室内の照明がされるようになっている。

また、従来の車室内照明装置のハウジング内には、制御部と基板と導電ゴム等の弾性を備えた導電体とが設けられている。導電体によって照明レンズに設けられている透明電極と基板の電極とを導通させている。

そして、人体の一部が照明レンズの表面に接触することによる透明電極と人体との間の静電容量の変化に応じて、制御部が光源に供給される電源を入り切りするようになっている。

特開２００７－２３０４５０号公報

ところで、従来の車室内照明装置では、照明レンズに設けられている透明電極と基板の電極とを接続する為に、導電ゴムが必要になっており、部品点数が増え組付工数等の増加によるコストアップが生じてしまう。また、導電ゴムの代わりに、スプリングもしくはコネクタを採用しても、組付工数等の増加によるコストアップが生じてしまう。

また、従来の車室内照明装置では、透明電極が、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）もしくは銀ナノ等の導電性物質の塗布によって、薄膜状に形成されている。したがって、透明電極が設けられていない照明レンズのみの場合と比較すると、光透過率が落ちてしまい、車室内を照明する光の強度が低下してしまう。

本発明は、部品点数が増えることを防止し組付工数等の増加によるコストアップを防止し、車室内を照明する光の強度の低下を防ぐことができる車室内照明装置を提供することを目的とする。

本発明の態様に係る車室内照明装置は、車室に固定されるハウジングと、前記ハウジングの内部に固定されている光源と、前記ハウジングの、前記車室側の面に配設されている照明レンズと、前記ハウジングに固定されているインナーカバーと、電極部とこの電極部と一体化している接続部とを具備し、前記照明レンズの、前記光源が発した光が透過する部位の周辺部で、前記電極部が前記インナーカバーに設置され、前記接続部の接触部が基板の電極に接続されているバスバーと、人体が前記照明レンズの表面に接触することによる前記バスバーと前記人体との間の静電容量の変化に応じて、前記光源に供給される電源を入り切りする制御部とを有する。

また、本発明の態様に係る車室内照明装置は、前記照明レンズと接触している透明電極部を備えており、前記透明電極部は、前記照明レンズの、前記光源が発した光が透過する部位では、薄膜状に形成されている。

本発明によれば、部品点数が増えることを防止し組付工数等の増加によるコストアップを防止し、車室内を照明する光の強度の低下を防ぐことができる車室内照明装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る車室内照明装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る車室内照明装置の照明レンズとインナーカバーの斜視図である。 本発明の実施形態に係る車室内照明装置のバスバーとプリズムと基板の斜視図である。 本発明の実施形態に係る車室内照明装置のハウジングの斜視図である。 本発明の実施形態に係る車室内照明装置の平面図である。 図５におけるＶＩ―ＶＩ断面を示す図である。 本発明の実施形態に係る車室内照明装置のバスバーの詳細と人体とを示す図である。 １つ目の変形例に係る車室内照明装置の照明レンズの斜視図であって、照明レンズを裏側から見た図である。 １つ目の変形例に係る車室内照明装置における透明電極の設置態様を示す図である。 ２つ目の変形例に係る車室内照明装置におけるバスバーの接続部と基板とインナーカバーのリブとの関係を示す図である。 ３つ目の変形例に係る車室内照明装置におけるバスバーの斜視図である。 ４つ目の変形例に係る車室内照明装置におけるバスバーの設置態様を示す斜視図であって、照明レンズとバスバーとを裏側から見た図である。 ４つ目の変形例に係る車室内照明装置におけるバスバーの設置態様を示す図である。 比較例に係る車室内照明装置を示す図である。

本発明の実施形態に係る車室内照明装置（車室内用照明装置）１は、たとえば、車両の室内に設置されて車室内の照明をするものである。車室内照明装置１は、図１から図６で示すように、ハウジング（筐体）３と光源５と照明レンズ７とインナーカバー９とバスバー１１と制御部（照明電源制御部）１３とを備えて構成されている。

ハウジング３は、たとえば車室の内壁に設置されることで、車室内で車両に固定されるようになっている。光源５は、ハウジング３の内部に固定されている。照明レンズ７は、ハウジング３の、車室側（車室内側）の面に配設されている。インナーカバー９は、ハウジング３に固定されている。

バスバー１１は、電極部１５とこの電極部１５と一体化している接続部１７とを具備している。電極部１５は、照明レンズ７の所定の部位１９の周辺部でインナーカバー９に設置されている。所定の部位１９とは、光源５が発した光が透過する部位（照明レンズ７の光透過部位）である。バスバー１１の接続部１７の先端に形成されている接触部２１が基板２３に設けられている電極２５に接している。

制御部１３は、人体２７の一部（たとえば指先）が照明レンズ７の表面（外面）に接触することによるバスバー１１と人体２７との間の静電容量の変化に応じて、光源５に供給される電源を入り切りするようになっている。

ここで説明の便宜のために、車室内照明装置における所定の一方向を高さ方向とする。ハウジング３は、絶縁性を備え、光を透過しない合成樹脂等で一体成形されている。ハウジング３の高さ方向の一方の側である第１の側には、開口部２９が設けられている。開口部２９は、車室側に位置している。

光源５は、ハウジング３内に配置されているＬＥＤで構成されており、照明用の光（可視光）を発するようになっている。

照明レンズ７は、絶縁性を備え、しかも、光を透過する合成樹脂等で一体成形されている。また、照明レンズ７は、ハウジング３の開口部２９を塞ぐようにして、ハウジング３に設けられており、ＬＥＤ５が発した光が照明レンズ７を透過するようになっている。

バスバー１１は、金属等の導電性を備えた材料で構成されており、ハウジング３と照明レンズ７とで囲まれた空間３１内に配置されて、ハウジング３に固定されている。なお、空間３１を、車室内照明装置１の内部空間と呼んでもよい。

また、バスバー１１は、たとえば、薄い平板状の素材を、打ち抜き加工によって所定に形状に形成した後、接続部１７と電極部１５との境界部を９０°程度曲げることで形成されている。

基板２３は、ハウジング３の底部でハウジング３内に設けられている。ハウジング３の底部は、高さ方向の一方の端側（第１の端側）に位置している。ＬＥＤ５と制御部１３とは、基板２３に設けられている。基板２３の厚さ方向は、高さ方向になっている。

インナーカバー９は、絶縁性を備え、光を透過しない合成樹脂等で一体成形されている。また、車室内照明装置１には、プリズム３３が設けられている。プリズム３３は、たとえば、絶縁性を備え、光が透過する合成樹脂で一体成形されている。

インナーカバー９は、ハウジング３と照明レンズ７とで囲まれた空間３１内に配置されている。インナーカバー９には、スポット開口部（インナーカバー導光部）３５が設けられている。ＬＥＤ５が発しプリズム３３を透過した光が、スポット開口部３５を通って照明レンズ７まで導かれるようになっている。

インナーカバー導光部３５はたとえば四角錐台状の空間で形成されており、四角錐の頂点が高さ方向の第１の端側に位置し、四角錐の底面が高さ方向の第２の端側に位置している。また、インナーカバー導光部３５は、インナーカバー導光部形成壁３６によって形成されている。

また、インナーカバー９には、レンズ側部位３７とリブ３９とが設けられている。レンズ側部位３７は、スポット開口部３５を囲んでいる。また、レンズ側部位３７は、高さ方向で基板２３とは反対側の第２の端側に位置している。インナーカバー導光部形成壁３６とリブ３９とは、レンズ側部位３７から高さ方向の第１の端側に突出している。

バスバー１１の電極部１５は、環状に形成されている。高さ方向で見て、電極部１５はインナーカバー９のスポット開口部３５の外側で、スポット開口部３５を囲むようにしてスポット開口部３５の周辺部に配置されている。バスバー１１の電極部１５は、インナーカバー９のレンズ側部位３７に配置されている。高さ方向では、バスバー１１の電極部１５は、照明レンズ７とは反対側の面（高さ方向の第１の端側の面）に配置されている。

さらに説明すると、照明レンズ７とインナーカバー９のレンズ側部位３７とは板状に形成されており、これらの厚さ方向（高さ方向）で、照明レンズ７とインナーカバー９のレンズ側部位３７とバスバー１１の電極部１５とがこの順にならんでいる。バスバー１１の接続部１７は、細長い棒状に形成されており、バスバー１１の電極部１５から基板２３側（高さ方向の第１の端側）に突出している。

インナーカバー９のリブ３９は、レンズ側部位３７から基板２３側（高さ方向の第１の端側）に突出している。また、リブ３９は、バスバー１１の接触部２１を基板２３側に押している。これにより、接触部２１が基板２３の電極２５側に押されて電極２５に接するようになっている。

バスバー１１の電極部１５が、照明レンズ７の光透過部位１９から僅かに離れ光透過部位１９の周辺部に配置されていることで、電極部１５による減光が発生しないようになっている。なお、照明レンズ７の光透過部位１９は、インナーカバー９のスポット開口部３５に対応している。すなわち、高さ方向で見て、光透過部位１９の位置とスポット開口部３５の位置とはお互いがほぼ一致している。

プリズム３３は、ハウジング３と照明レンズ７とで囲まれた空間３１内であってＬＥＤ５の近傍で、インナーカバー導光部３５に配置されている。プリズム３３には、ＬＥＤ５が発した光を任意の方向に曲げる導光部（プリズム導光部）が設けられている。

また、照明レンズ７には、ハウジング３に固定するために被ロック部４１（図８参照）が設けられている。バスバー１１の接続部１７には、球状のインデント４３が設定されている。インデント４３は、接触部２１を形成している。

基板２３にはＬＥＤ５と、制御部１３を構成している静電センサー用マイコン４５と、バスバー１１の接続部１７と接続される電極２５が設けられている。

ハウジング３には、照明レンズ７を固定するロック部４７と、基板２３を乗せる台座４９と位置決めする為のピン５１が設けられている。また、インナーカバー９には、バスバー１１を乗せる台座（図示せず）と位置決めする為のピン（図示せず）が設けられている。

ハウジング３内に、基板２３とプリズム３３とバスバー１１とインナーカバー９とを設置しておき、これに、照明レンズ７を設置する。照明レンズ７のハウジング３への設置により、被ロック部４１がロック部４７に係止され、インナーカバー９とバスバー１１とプリズム３３と基板２３とが、照明レンズ７とハウジング３とで挟まれる。これにより、車室内照明装置１の組立が終了するようになっている。

次に、車室内照明装置１の動作について説明する。

初期状態では、ＬＥＤ５が消灯しており、制御部１３が静電容量をチェックし続けているものとする。

上記初期状態において、図７で示すように、バスバー１１の電極部１５近傍の照明レンズ７の部位を人体２７の指先でタッチすると、人体２７とバスバー１１の電極部１５との間に発生する静電容量が変化する。この変化を制御部１３が検知する。この検知により、ＬＥＤ５が点灯する。なお、図７では、バスバー１１と人体２７以外の表示を省略している。

続いて、バスバー１１の電極部１５近傍の照明レンズ７の部位を人体２７の指先でタッチすると、人体２７とバスバー１１の電極部１５との間に発生する静電容量が変化する。この変化を制御部１３が検知する。この検知により、ＬＥＤ５が消灯する。

車室内照明装置１では、バスバー１１が電極部１５とこの電極部１５と一体化している接続部１７とを具備しており、接続部１７によって電極部１５と基板２３の電極２５とがお互いに接続されている。

これにより、車室内照明装置１の部品点数が減少しており、組付工数等の増加によるコストアップが防止される。すなわち、車室内照明装置１の静電タッチスイッチの構造の簡易化により、コスト低減を図ることができる。さらに、バスバー１１の電極部１５と接続部１７とが一体化されていることにより、基板２３上の占有面積を、スプリング等を用いた場合に比べて小さくすることができ、レイアウト性が向上する。

また、車室内照明装置１では、照明レンズ７の、光源５が発した光が透過する部位（光透過部位）１９の周辺部で、電極部１５がインナーカバー９の基板２３側の面に設置されている。これにより、照明レンズ７の光透過率が減少せず、ＬＥＤ５が発した光がバスバー１１で遮られることがなく、車室内を照明する光の強度の低下を防ぐことができる。さらに、照明に要する消費電力を削減することができる。

これに対して比較例に係る車室内照明装置３０１では、図１４で示すように、照明レンズ３０３に設けられている透明電極３０５と基板３０７の電極３０９とを接続する為に、導電ゴム３１１が必要になっている。これにより、部品点数が増え組付工数等の増加によるコストアップが生じてしまう。また、導電ゴム３１１の代わりに、スプリングもしくはコネクタを採用しても、組付工数等の増加によるコストアップが生じてしまう。

また、比較例に係る車室内照明装置３０１では、透明電極３０５が、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）もしくは銀ナノ等の導電性物質の塗布によって、薄膜状に形成されている。したがって、透明電極３０５が設けられていない場合と比較すると、光透過率が落ちてしまい、車室内を照明する光の強度が低下してしまう。

また、比較例に係る車室内照明装置３０１では、透明電極３０５を導電ゴム３１１の部分まで配設する必要があり、均一な膜厚で透明電極３０５を配設する為の設備・管理にコストがかかってしまう。これに対して、車室内照明装置１では、透明電極３０５が存在していないので、コストの上昇等を抑えることができる。

また、車室内照明装置１では、バスバー１１の電極部１５が、不透明なインナーカバー９のレンズ側部位３７に設けられており、しかも、照明レンズと７は反対側である基板２３側に電極部１５が設けられている。これにより、バスバー１１の電極部１５が、車室内照明装置１の外部からは見えないようになっており、意匠性が向上している。

また、車室内照明装置１によれば、バスバー１１の電極部１５が環状になっているので、タッチ部中央部（高さ方向で見て電極部１５の内側部位）で人体２７の指先のタッチを確実に検出できるようになっている。

また、車室内照明装置１では、インナーカバー９のレンズ側部位３７にバスバー１１の電極部１５を設けたことで、レンズ側部位３７に電極部１５が面接触している。これにより、バスバー１１と入力装置（人体）２７の距離が近くなり、人体２７の指先等が照明レンズ７に接したときの検出精度が向上している。

また、車室内照明装置１では、ハウジング３内に、バスバー１１、インナーカバー９等を設置しておき、これに、照明レンズ７を設置することで、車室内照明装置１の組立が終了するようになっている。つまり、照明レンズ７のハウジング３への一回の固定で、車室内照明装置１の組立が終了するようになっており、車室内照明装置１の組立工数が削減される。

次に、１つ目の変形例に係る車室内照明装置１について説明する。

１つ目の変形例に係る車室内照明装置１は、図８、図９で示すように、透明電極部５７が設けられている点が、図１から図７で示した車室内照明装置１と異なっている。その他の点は、図１から図７で示した車室内照明装置１と同様に構成されている。

すなわち、１つ目の変形例に係る車室内照明装置１には、導電性を備え照明レンズ７と接触している透明電極部５７が設けられている。透明電極部５７は、照明レンズ７の、ＬＥＤ５が発した光が透過する部位１９で薄膜状に形成されている。

透明電極部５７は、導電性フィルムもしくは導電性塗料等で構成されており、膜状に形成されている。照明レンズ７とインナーカバー９のレンズ側部位３７と透明電極部５７との厚さ方向（高さ方向）で、照明レンズ７と透明電極部５７とレンズ側部位３７とバスバー１１の電極部１５とがこの順にならんでいる。

１つ目の変形例に係る車室内照明装置１では、上述したように、照明レンズ７と接触している透明電極部５７を備えており、透明電極部５７が照明レンズ７の光透過部位１９では、薄膜状に形成されている。また、１つ目の変形例に係る車室内照明装置１では、透明電極部５７とバスバー１１の電極部１５との間に不透明なインナーカバー９が設けられていて、バスバー１１の電極部１５が透明電極部５７に接続されていない。

これにより、車室内照明装置１を人体２７でタッチしたとき、人体２７と透明電極部５７間およびバスバー１１の電極部１５間に静電容量が発生する（図９参照）。照明レンズ７の厚みが一定であるので、人体２７と透明電極部５７間の静電容量は一定になり、均一なタッチ感度を得ることができる。

また、１つ目の変形例に係る車室内照明装置１では、透明電極部５７がタッチ部（たとえば、照明レンズ７の、光源５が発した光が透過する部位１９）のみに配設されていて簡易な構造であるので、電極配設設備・管理のコストの削減をすることができる。

次に、２つ目の変形例に係る車室内照明装置１について説明する。

２つ目の変形例に係る車室内照明装置１は、図１０で示すように、組付けをするときに、インナーカバー９のリブ３９によって、バスバー１１のインデント４３が基板２３の電極２５に対して僅かに摺動する点が、図１から図９で示した車室内照明装置１と異なっている。その他の点は、図１から図９で示した車室内照明装置１と同様に構成されている。

すなわち、図１０（ａ）で示すように、バスバー１１を設置しておいた状態では、バスバー１１のインデント４３が基板２３に接している。なお、バスバー１１の接続部１７は、高さ方向に対して僅かに傾斜している。

図１０（ａ）で示す状態でインナーカバー９を設置する。インナーカバー９を設置する途中に状態では、図１０（ｂ）で示すようになる。図１０（ｂ）で示す状態では、インナーカバー９のリブ３９の先端の角部が、接続部１７の中間部に接触している。

図１０（ｂ）で示す状態で、インナーカバー９をさらに下側に移動してインナーカバー９の設置をし終えると、図１０（ｃ）で示す状態になる。図１０（ｃ）で示す状態では、傾斜している接続部１７が横方向に押されて、図１０（ｂ）で示す状態から移動をしている。この移動によって、バスバー１１のインデント４３が基板２３の電極２５に対して、僅かに摺動している。

上記摺動によって、インデント４３の酸化被膜が除去され、また、上記摺動によって基板２３の電極２５の酸化被膜が除去される。これにより、インナーカバー９を設置するだけで、インデント４３と電極２５との間の接触信頼性を確保することができ、組付けコスト等を削減することができる。

次に、３つ目の変形例に係る車室内照明装置１について説明する。

３つ目の変形例に係る車室内照明装置１は、図１１で示すように、バスバー１１の電極部１５の形状が、非環状に形成されている点が、図１から図７で示した車室内照明装置１と異なっている。その他の点は、図１から図１０で示した車室内照明装置１と同様に構成されている。

すなわち、３つ目の変形例に係る車室内照明装置１のバスバー１１の電極部１５は、棒状もしくは直線状等の非環状に形成されている。なお、３つ目の変形例に係る車室内照明装置１の電極部１５が、環の一部を削除した形状である「Ｌ」字状等の他の形状に形成されていてもよい。

また、電極部１５の形態は、人体２７と透明電極部５７間における静電容量よりも、電極部１５と透明電極部５７間における静電容量が大きくなるような形態になっている。すなわち、電極部１５とインナーカバー９のレンズ側部位３７との接触面積と、レンズ側部位３７の厚さ寸法の値とが、上述した大きくなっている静電容量の条件を満たすべく適宜決められている。これにより、電極部１５を非環状に形成したにもかかわらず、タッチ感度が低下することを防止することができる。

バスバー１１の電極部１５の形状が、非環状に形成されていることで、バスバー１１の歩留まりが向上する。たとえば、平板状の素材からバスバー１１を製造する場合における廃材の量を少なくすることができる。

次に、４つ目の変形例に係る車室内照明装置１について説明する。

４つ目の変形例に係る車室内照明装置１は、図１２、図１３で示すように、インナーカバー９の、バスバー１１の電極部１５が設置される部位の厚さ寸法の値が小さくなっている点が、図１から図１１で示した車室内照明装置１と異なっている。その他の点は、図１から図１１で示した車室内照明装置１と同様に構成されている。

すなわち、４つ目の変形例に係る車室内照明装置１では、インナーカバー９のレンズ側部位３７には、バスバー１１の電極部１５が入り込むバスバー配設部５９が設けられている。バスバー配設部５９は、環状の凹部で形成されている。

バスバー配設部５９は、レンズ側部位３７の基板２３側の面に設けられている。バスバー配設部５９が凹部で形成されていることで、バスバー配設部５９のところにおけるレンズ側部位３７の厚さ寸法の値は、レンズ側部位３７の他の部位の厚さ寸法の値よりも小さくなっている。

４つ目の変形例に係る車室内照明装置１によれば、バスバー配設部５９が設けられているので、バスバー１１のインナーカバー９に対する位置決めが容易になる等、バスバー１１の組付けがしやすくなる。また、人体２７の指先でのタッチをしたときの透明電極部５７とバスバー１１間の静電容量値が増加するので、静電タッチスイッチとしての感度が向上する。

ところで、上記説明では、バスバー１１等で構成されている静電容量センサーを用いて、ＬＥＤ５の点灯と消灯とをしているが、静電容量センサーに加えてもしくは変えてひずみセンサー（図示せず）を設け、ＬＥＤ５の点灯と消灯とをするようにしてもよい。これにより、人体の２７の検知精度が向上し、誤検知を防止することができる。

なお、ひずみセンサーは、たとえば、照明レンズ７、インナーカバー９のレンズ側部位３７、バスバー１１の電極部１５のうちの少なくともいずれかのひずみを検知するようになっている。

さらに、バスバー１１の電極部１５の電気抵抗の変化を測定することで、電極部１５のひずみを検知すれば、車室内照明装置１の構成の簡素化をはかることができる。

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

１ 車室内照明装置
３ ハウジング
５ 光源（ＬＥＤ）
７ 照明レンズ
９ インナーカバー
１１ バスバー
１３ 制御部
１５ 電極部
１７ 接続部
１９ 光透過部位
２１ 接触部
２３ 基板
２５ 電極
２７ 人体
５７ 透明電極部

Claims (2)

1. 車室に固定されるハウジングと、
   前記ハウジングの内部に固定されている光源と、
   前記ハウジングの、前記車室側の面に配設されている照明レンズと、
   前記ハウジングに固定されているインナーカバーと、
   電極部とこの電極部と一体化している接続部とを具備し、前記照明レンズの、前記光源が発した光が透過する部位の周辺部で、前記電極部が前記インナーカバーに設置され、前記接続部の接触部が基板の電極に接続されているバスバーと、
   人体が前記照明レンズの表面に接触することによる前記バスバーと前記人体との間の静電容量の変化に応じて、前記光源に供給される電源を入り切りする制御部と、
   を有する車室内照明装置。
2. 前記照明レンズと接触している透明電極部を備えており、
   前記透明電極部は、前記照明レンズの、前記光源が発した光が透過する部位では、薄膜状に形成されている請求項１に記載の車室内照明装置。

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