JP7568680B2

JP7568680B2 - 車両用室内照明灯

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Publication number: JP7568680B2
Application number: JP2022117999A
Authority: JP
Inventors: 貴之池田; 崇若杉
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2022-07-25
Filing date: 2022-07-25
Publication date: 2024-10-16
Anticipated expiration: 2042-07-25
Also published as: CN117450491A; DE102023119449A1; JP2024015729A; US20240027060A1

Description

本発明は、車両用室内照明灯に関する。

従来、赤外線カメラで運転者の顔を撮影し、運転者の注視する方向を判別する車室内照明装置が知られている（特許文献１参照）。この車室内照明装置は、判別した運転者の注視する方向が、照明装置群の少なくとも1つの照明装置の照明範囲である場合、該当する照明装置を点灯するようになっている。

特開２００８―８１０５３号公報

ところで、従来の車室内照明装置では、赤外線カメラの検知範囲が狭く、また、死角となる箇所を検知することが出来ないため、上述した照明装置の点灯等、用途が限られてしまう。

本発明は、車両の室内において死角となる箇所がほぼ無くして、車室内の人等を検知することができる車両用室内照明灯を提供することを目的とする。

本発明の態様に係る車両用室内照明灯は、レーダー波が透過するレーダー波透過部位を備え、車両の室内に設置される筐体と、前記筐体内に設けられ、可視光を発し、この発した可視光が前記レーダー波透過部位のうちのクリア部を通って前記筐体に外に出てくることで前記車両の室内の照明をする発光部と、前記筐体内に設けられ、レーダー波が前記レーダー波透過部位を透過することで、前記車両の室内における人の存在を探知するレーダーとを有する車両用室内照明灯である。

本発明の実施形態に係る車両用室内照明灯が設置されている車両を示す図である。本発明の実施形態に係る車両用室内照明灯が設置されている箇所の拡大図である。本発明の実施形態に係る車両用室内照明灯の斜視図である。本発明の実施形態に係る車両用室内照明灯の分解斜視図である。図３におけるＶ－Ｖ断面を示す図である。本発明の実施形態に係る車両用室内照明灯におけるバスバーの設置態様を示す図である。本発明の実施形態に係る車両用室内照明灯におけるバスバーの別の設置態様を示す図である。

本発明の実施形態に係る車両用室内照明灯（レーダー付き車両の室内照明装置）１は、図１、図２で示すように、車両３の室内５に設置されて使用されるものである。車両用室内照明灯１は、図４、図５で示すように、筐体７と発光部９とレーダー（レーダーモジュール）１１とを備えて構成されている。なお、図１、図２では、見やすくするために、破線で示すべきレーダー１１を実線で示している。

ここで説明の便宜のために水平な所定の一方向を前後方向とし、水平な所定の他の一方向であって前後方向に対して直交する方向を左右方向とし、前後方向と左右方向とに対して直交する方向を上下方向とする。

筐体７は、レーダー波が透過するレーダー波透過部位を少なくとも一部に備えており、車両３の室内５に設置されるようになっている。筐体７の少なくとも一部（たとえば総て）は、合成樹脂で構成されており、この合成樹脂をレーダー波が透過するようになっている。また、筐体７の合成樹脂の少なくとも一部は、可視光が透過する透明もしくは半透明であるクリア部１３（図３参照）になっている。

発光部９は、筐体内７に設けられており、可視光を発するようになっている。発光部９が発した可視光が、レーダー波透過部位のうちのクリア部１３を通って筐体７の外に出てくることで車両３の室内５の照明がされるようになっている。

レーダー１１も、筐体７内に設けられている。レーダー１１は、車両３の室内５に存在する人１７を探知するために設けられている。レーダー１１が発したレーダー波、および、レーダー１１が発したレーダー波の反射波がレーダー波透過部位を透過することで、車両３の室内５における人１７の存在を探知できるようになっている。

レーダー１１として、たとえば、フェーズドアレイレーダーが採用されている。また、レーダー１１の探知範囲は、車両３の室内５のほぼ全体におよんでいるが、車両３の室内５の外部は、レーダー１１の探知範囲から外れている。

さらに説明すると、レーダー１１は、車両３のシート１５に着座している総ての人１７のほぼ全体（全身）を探知できるようになっている。

レーダー１１は、人１７の皮膚の表面の形態（形状）の変化を探知するようになっている。さらに説明すると、レーダー１１は、若干の水分で湿っている人１７の肌（皮膚）を探知することで、車両３の室内５における人１７の存在を探知するようになっている。また、レーダー１１は、人以外の動物の皮膚を探知することで、車両３の室内５に存在する動物（たとえば、犬、猫等のペット）も探知できるようになっている。

なお、レーダー１１が発するレーダー波として周波数が６０ＧＨｚである電磁波が使用されているが、４０ＧＨｚから７０ＧＨｚのうちの所定の周波数のレーダー波を使用してもよい。

レーダー１１は、アンテナ１９を備えて構成されている。アンテナ１９は、平板状に形成されており、アンテナ１９の厚さ方向の一方の平面２１で、レーダー波を発射するとともに、この発射されたレーダーの反射波をとらえるように構成されている。

車両用室内照明灯１が車両３の室内５のたとえば天井２３に一体的に設置された状態では、図１、図２で示すように、法線ベクトル２５が、車両３の室内５の中央を向くようになっている。法線ベクトル２５は、アンテナ１９の厚さ方向の一方の平面２１の法線ベクトルである。また、法線ベクトル２５は、アンテナ１９の厚さ方向の一方の平面２１の中央部を始点とする法線ベクトルである。

なお、法線ベクトル２５は、図示してはいないが、前後方向で見て車両３の室内５の中央に位置している。一方、左右方向で見ると、前後方向での車両用室内照明灯１の設置位置に応じて、法線ベクトル２５の向きが異なる。車両用室内照明灯１の設置位置、設置姿勢について様々な形態があるが、いずれの設置形態をとっても、法線ベクトル２５が、車両３の室内５の中央を向くようになっている。

車両３の室内５の前側で車両３の室内５の天井２３に車両用室内照明灯１が設置された状態を例に掲げて説明する。この状態では、法線ベクトル２５が、前後方向で見て、アンテナ１９の厚さ方向の一方の平面２１から下方向（真下方向）に延びている。また、アンテナ１９の厚さ方向の一方の平面２１の法線ベクトル２５が、左右方向で見て、図１で示すように、斜め下後方向に延びている。さらに説明すると、法線ベクトル２５は、左右方向で見て、上下方向に対して所定の交差角度で交差しているとともに、始点が前側に位置し終点が後側に位置している。

なお、レーダー１１のアンテナ１９は、筐体７に対して移動しないように、また、筐体７に対する姿勢が変化しないように、筐体７に固定されている。したがって、車両３の室内５の前側で車両３の室内５の天井２３に車両用室内照明灯１が一体的に設置された状態では、レーダー１１のアンテナ１９が車両３の天井２３に固定されている。すなわち、アンテナ１９が車両３に対して移動しないように、また、車両３に対する姿勢が変化しないように、車両３の天井２３に固定されている。

ここで、車両用室内照明灯１についてさらに詳しく説明する。

筐体７は、図４で示すように、カバー３３とパネル４７とを備えて構成されている。カバー３３は、概ね矩形な平板状に形成されており厚さ方向が上下方向になっている底板部３５と、この底板部３５の外周部から下側に起立している側板部３７とを備えており、深さの浅い枡状に形成されている。

また、カバー３３には、図４、図５で示すように、レーダー設置部３９が設けられている。レーダー設置部３９は、突出部４１と基板押え突起４５とを備えて構成されている。レーダー設置部３９は、上下方向では、底板部３５の下面に設けられており、左右方向では、底板部３５の中央部に設けられており、前後方向では、底板部３５の後端の近くに設けられている。

突出部４１は、レーダー設置部３９のメインの構成要素となるものであり、小さい三角な平板状に形成されている。突出部４１は、厚さ方向が左右方向になっており、上下方向では、底板部３５の下面から下側に、側板部３７の起立高さと同じくらい僅かに突出している。また、突出部４１は、左右方向では、底板部３５の中央部に設けられており、前後方向では、底板部３５の後端の近くに設けられている。

さらに、突出部４１は、一対で設けられており、一対の突出部４１は、互いが左右方向で僅かに離れている。また、図５で示すように、突出部４１の上端（三角形の斜辺に相当する箇所）が斜面４３になっている。斜面４３は、斜面４３の前端が斜面４３の後端よりも下側に位置するような傾斜をしている。基板押え突起４５は、突出部４１の斜面４３の後端部で、斜面４３から下側に僅かに突出している。

レーダー１１は、図４等で示すように、アンテナ１９とレーダーの基板３１とを備えて構成されている。アンテナ１９は、矩形な平板状に形成されている。レーダーの基板３１は、アンテナ１９よりもやや大きい矩形な平板状に形成されている。

アンテナ１９は、この厚さ方向とレーダーの基板３１の厚さ方向とが互いに一致するようにして、レーダーの基板３１に一体的に設置されている。また、レーダー１１では、アンテナ１９の平面２１とは反対側の平面が、レーダーの基板３１の厚さ方向の一方の面（第１の面）に接している。アンテナ１９およびレーダーの基板３１の厚さ方向で見ると、レーダーの基板３１の中央にアンテナ１９が位置している。

アンテナ１９は、レーダーの基板３１の厚さ方向の他方の面（第２の面；図５では上側の面）が、突出部４１の斜面４３に接している。また、アンテナ１９は、レーダーの基板３１の後端部が、突出部４１と基板押え突起４５とで挟まれている。これにより、レーダー１１がカバー３３に一体的に設置されている。なお、レーダー１１がカバー３３に設置されている状態では、アンテナ１９と基板押え突起４５とは互いが僅かに離れている。

パネル４７は、図４で示すように、概ね矩形な平板状に形成されており厚さ方向が上下方向になっている底板部４９と、この底板部４９の外周部から上側に起立している側板部５１とを備えて、深さの浅い枡状に形成されている。なお、パネル４７の枡の深さの値は、カバー３３の枡の深さの値よりも大きくなっている。また、カバー３３とパネル４７とを上下方向で見ると、パネル４７のほうがカバー３３よりも若干大きくなっている。

パネル４７にカバー３３を設置し終えたことで筐体７が得られる。筐体７を上下方向で見ると、パネル４７の内側にカバー３３が収まっている。また、筐体７を左右方向、前後方向で見ても、パネル４７の内側にカバー３３が収まっている。

カバー３３の底板部３５と側板部３７、および、パネル４７の底板部４９と側板部５１で、発光部９とレーダー１１とが入っている筐体７の内部空間が形成されている。

発光部９は、メイン基板２９とＬＥＤ等の発光体５３とを備えて構成されている。メイン基板２９は、レーダーの基板３１よりも大きい矩形な平板状に形成されている。メイン基板２９は、厚さ方向が上下方向になるようにして、また、図５で示すようにスペーサ７５とボルト７７とを用いて、カバー３３に一体的に設置されている。

カバー３３に設置されているメイン基板２９は、上下方向ではカバー３３の底板部３５に近くに位置している。メイン基板２９の左右方向および前後方向の寸法の値は、カバー３３の底板部３５の左右方向および前後方向の寸法の値よりも僅かに小さくなっている。

上下方向で見ると、カバー３３に設置されているメイン基板２９は、カバー３３の環状の側板部３７の内側に収まっている。なお、カバー３３に設置されているメイン基板２９には、レーダー設置部３９との干渉を避けるための矩形状の切り欠き７３（図４参照）が設けられている。

また、車両用室内照明灯１には、図４で示すように、導光用プリズム５５とリフレクタ５７と発光用ブリズム５９とが設けられている。導光用プリズム５５とリフレクタ５７と発光用ブリズム５９とは、筐体７の内部空間で筐体７に一体的に設置されている。

発光体５３が発した光（可視光）が導光用プリズム５５に入り、導光用プリズム５５から出射されるようになっている。導光用プリズム５５から出射された光の一部は、直接、発光用ブリズム５９に至り、発光用ブリズム５９を透過するようになっている。導光用プリズム５５から出射された光の残りは、リフレクタ５７で反射されて発光用ブリズム５９に至り、発光用ブリズム５９を透過するようになっている。

発光用ブリズム５９を透過した光は、筐体７のパネル４７のクリア部１３を通って筐体７の外に出てくるようになっている。なお、パネル４７のクリア部１３以外の部位は、可視光を通さないブラック部になっている。

導光用プリズム５５は細長い棒状に形成されており、前後方向に長くなっている。発光体５３は、導光用プリズム５５の後端に設置されている。なお、発光体５３と導光用プリズム５５とリフレクタ５７と発光用ブリズム５９とは、上下方向では、メイン基板２９とパネル４７の底板部４９との間に位置している。

発光体５３と導光用プリズム５５とリフレクタ５７と発光用ブリズム５９とクリア部１３とは、一対で設けられており、一対の発光体５３等のそれぞれは、筐体７の左右端の近くに位置している。

車両３の室内５には、図１、図２で示すように、人１７が座るシート１５とバックミラー６１とハンドル６３とが設けられている。たとえば、車両用室内照明灯１は、室内５の天井２３に設置されている。また、車両用室内照明灯１は、バックミラー６１の後側であってバックミラー６１近傍に設置されている。さらに、車両用室内照明灯１は、左右方向では、車両３の室内５の中央に設置されている。

左右方向で見ると、車両用室内照明灯１のレーダー１１の探知範囲は、図１、図２で示すように、角度θ１で示す範囲になっている。法線ベクトル２５は、角度θ１で示す範囲の中央に位置している。すなわち、法線ベクトル２５は、角度θ１を２等分するところに位置している。車両用室内照明灯１のレーダー１１の探知範囲が角度θ１で示す範囲になっていることで、レーダー１１で車両３の室内５のほぼ全体を探知することができるようになっている。また、図示してはいないが、前後方向で見たときのレーダー１１の探知範囲も、車両３の室内５のほぼ全体を探知することができる範囲になっている。

たとえば、メイン基板２９には、メモリとＣＰＵとを備えて構成されている制御部が設けられている。そして、制御部によって、レーダーの反射波を適宜処理することで、人１７の皮膚の表面の形態（形状）の変化を探知するようになっている。

具体例を掲げて説明すると、人１７の胸の皮膚の形状を所定の短い時間間隔で複数回検知し、これらの検知によって、人１７の胸の皮膚の形状の変化（心臓の鼓動、呼吸による変化）をもとめる。そして、車両３の室内５での人１７の心肺の状態の検知などをおこなうようになっている。また、レーダー１１による人１７の皮膚の表面の探知結果は、表示装置（図示せず）で表示されるようになっている。

車両用室内照明灯１の発光部９は、従来の車両のルームライトと同様に、図示しないスイッチが人１７によって操作されたとき、もしくは、車両のドアの開閉によって、点灯しまた消灯する。

車両用室内照明灯１のレーダー１１は、たとえば、車両の電源がオンされたときから探知を開始する。なお、レーダー１１が、車両の電源のオン、オフにかかわらず探知をするようなっていてもよい。もしくは、車両の電源がオンされる前であって車両のドアが開いたときから、レーダー１１が、探知を開始するようなっていてもよい。もしくは、車両の電源がオフされている状態で、図示しない加速度センサーによって、車両３に所定の大きさを超える加速度がかかったときに、レーダー１１が、探知を開始するようなっていてもよい。

車両用室内照明灯１は、発した可視光が筐体７のクリア部１３を通って筐体７の外に出ることで車両３の室内５を照明する発光部９を備えている。また、車両用室内照明灯１は、レーダー波が筐体７のレーダー波透過部位を透過することで、車両３の室内５における人の存在を探知するレーダー１１を備えている。

レーダー１１の探知範囲は、赤外線カメラの探知範囲に比べて広くなる。これにより、車両３の室内５において死角となる箇所をほぼ無くして、車両３の室内５の人１７等を検知することができる。

また、発光部９とレーダー１１が、１つの筐体７内に設けられている。これにより、発光部９とレーダー１１とへの電力の供給を別個にする必要が無くなり、１つの筐体７内に電力の供給をするだけでよく、車両用室内照明灯１の構成の簡素化と小型化をはかることができる。

また、レーダー波として周波数が６０ＧＨｚである電磁波を使用しているので、車両３の室内５の樹脂等の障害物（シート１５、人１７の衣服等）を透過して、人１７等の検知をすることが可能になる。

また、レーダー１１が内蔵されている筐体（意匠部品である筐体）７に、センサー検知用の開口（レーダー波が透過する開口）を設ける必要が無いので、車両用室内照明灯１の意匠性の自由度が向上する。

さらに、レーダー１１を照明灯としての車両用室内照明灯１に搭載することにより、車両３の室内５の様々なセンシングをすることができる。

たとえば、車両３の室内５での子供の置き去り検知、車両３の室内５への侵入者の検知、車両３の室内５での人のジェスチャーの検知、車両３の室内５での着座検知、車両３の室内５での人１７の心肺検知などを行うことができる。

車両用室内照明灯１では、レーダー１１が、人１７の皮膚の表面の形態（形状）の変化を探知するようになっている。これにより、車両３の室内５にいる人１７の露出している部位（顔、頭、手等）だけでなく、人１７の皮膚のほぼ全身を検知することができる。そして、車両３の室内５に存在する人の動作、健康状態を正確に検知することができる。

また、レーダー１１が、人１７の肌（皮膚）を探知することで、車両３の室内５における人１７の存在を探知する。これにより、車両３の室内５で衣服を着ている人１７の胸の皮膚の動きを確実にとらえることができ、人１７の心肺が正常であるか否かの検知を的確にすることができる。

車両用室内照明灯１が車両３の室内５の前側で車両３の室内５の天井２３に設置された状態で、アンテナ１９の厚さ方向の一方の平面２１の法線ベクトル２５が、車両３の室内５の中央を向くようになっている。これにより、無理の無い形態でレーダー１１による車両３の室内５全体の探知をすることができる。

ところで、図６で示すように、車両用室内照明灯１の筐体７内に、バスバー（金属製のバスバー）２７が設けられていてもよい。上述したように、車両用室内照明灯１の筐体７内には、平板状のメイン基板２９が設けられている。メイン基板２９は、たとえば発光部９の基板になっている。

レーダー１１は、メイン基板２９とは別体になっている平板状のレーダーの基板３１を備えて構成されている。レーダーのアンテナ１９は、レーダー１１の基板３１の厚さ方向の一方の面に一体的に設けられている。バスバー２７は、メイン基板２９とレーダー１１の基板２９とを連結（接続）している。

バスバー２７は、メイン基板２９からレーダー１１（レーダーの基板３１）への電力の供給、メイン基板２９とレーダー１１（レーダーの基板３１）との間での信号の授受の少なくともいずれかのために設けられている。

さらに、詳しく説明すると、バスバー２７は、板状の素材が適宜曲がった状態になっていることで形成されている。バスバー２７はメイン基板２９に接している基板当接部６５とレーダーの基板３１に接している基板当接部６７とバスバー本体部６９とを備えて構成されている。

基板当接部６５はバスバー本体部６９の前端から前側に延出している。基板当接部６７はバスバー本体部６９の後端から後側に延出している。バスバー本体部６９の中央部は、姿勢調整部７１になっている。姿勢調整部７１が設けられていることで、バスバー本体部６９が弾性変形しやすくなっている。

バスバー２７は、たとえば、筐体７に支持されていることで筐体７と一体化しているが、バスバー２７が、メイン基板２９、レーダーの基板３１に支持されていてもよい。

また、バスバー２７として、たとえば、上側のバスバー２７Ａと下側のバスバー２７Ｂとが設けられている。そして、上側のバスバー２７Ａと下側のバスバー２７Ｂとで、メイン基板２９とレーダーの基板３１とを挟み込んでいる。

仮に、メイン基板２９とレーダーの基板３１とがたとえば１つの基板になって一体化しており、発光部９とレーダー１１のアンテナ１９とが上記１つの基板に搭載されているとする。すると、車両用室内照明灯の設置位置、設置角度（設置の姿勢）によってはレーダー１１が照射されない場所が発生し、レーダー１１の検知精度が落ちてしまう。

しかしながら、図６に示す構成では、メイン基板２９とレーダーの基板３１とが別体になっておりバスバー２７で連結されている。これにより、レーダーの基板３１に搭載されているレーダー１１のアンテナ１９の姿勢を調整することができる。また、発光部９の設置姿勢にかかわらず、レーダー１１のアンテナ１９を検知したい方向に向けることが可能となる。

また、メイン基板２９とレーダーの基板３１とが分離されており、バスバー２７で連結されていることで、メイン基板２９から発生する熱、レーダーの基板３１から発生する熱が、バスバー２７等から効率良く放射される。これにより、レーダー１１が高温にさらされることがなくなり、レーダー１１の検知精度が低下することが防止される。

さらに、バスバー２７として、上側のバスバー２７Ａと下側のバスバー２７Ｂとが設けられていることで、メイン基板２９から発生する熱、レーダーの基板３１から発生する熱が、一層効率良く放射される。

図７で示す構成では、レーダー１１の探知範囲を狭めて制限するために（絞るために）、バスバー２７（下側のバスバー２７Ｄ）の一部がレーダー１１に係合している。すなわち、バスバー２７の一部が、レーダー１１のアンテナ１９の厚さ方向の一方の平面２１の一部を覆っている。これにより、レーダー１１の探知範囲が、角度θ２で示す範囲に制限される。

そして、たとえば、車両３の室内５以外の箇所でのレーダーによる探知がされないようになっている。なお、図７で示す態様において、図６で示すものと同様にして、上側のバスバー２７Ｃが設けられていてもよい。

レーダー１１の探知範囲を狭める場合について例を掲げてさらに説明する。車両用室内照明灯１を車両３の室内５の天井２３に２つ設置する。１つ目の車両用室内照明灯１は、左右方向では中央で前後方向では前側に設置する。２つ目の車両用室内照明灯１は、左右方向では中央で前後方向では後側に設置する。

前側の車両用室内照明灯１のレーダー１１は、発射したレーダー波が室内５の後側に届かないようになっており、探知範囲が制限されている。後側の車両用室内照明灯１のレーダー１１は、発射したレーダー波が室内５の前側に届かないようになっており、探知範囲が制限されている。

図７に示す構成では、レーダー１１の探知範囲を狭めるために、金属で構成されレーダー波を通さないバスバー２７の一部がレーダー１１に係合している。これにより、簡素な構成で、レーダー１１による探知する必要がない箇所にレーダー波が照射されることが防止される。換言すれば、レーダー１１が探知したら困る範囲（たとえば、車両３の室内５の外部）の探知をしないようになっている。

また、バスバー２７によってレーダー１１の探知範囲が狭められているので、複数レーダーを設ける際に相互で電波の干渉が発生してしまうことが防止される。

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車両用室内照明灯
３車両
５室内
７筐体
９発光部
１１レーダー
１３クリア部
１７人
１９アンテナ
２１平面
２５法線ベクトル
２７バスバー
２９メイン基板
３１レーダーの基板

Claims

レーダー波が透過するレーダー波透過部位を備え、車両の室内に設置される筐体と、
前記筐体内に設けられ、可視光を発し、この発した可視光が前記レーダー波透過部位のうちのクリア部を通って前記筐体に外に出てくることで前記車両の室内の照明をする発光部と、
前記筐体内に設けられ、レーダー波が前記レーダー波透過部位を透過することで、前記車両の室内における人の存在を探知するレーダーと、
前記筐体内に設けられているメイン基板と、
前記筐体内に設けられているレーダーの基板と、
前記メイン基板と前記レーダーの基板とを連結し、前記メイン基板から前記レーダーの前記基板への電力の供給及び前記メイン基板と前記レーダーの前記基板との間での信号の授受の少なくともいずれかを行うバスバーと、
を有する車両用室内照明灯。
前記レーダーは、人の皮膚の表面の形態の変化を探知する請求項１に記載の車両用室内照明灯。
前記レーダーのアンテナは、平板状に形成されており、前記アンテナの厚さ方向の一方の平面で、レーダー波を発射するとともに、この発射されたレーダーの反射波をとらえるように構成されており、
前記車両の室内に設置された状態で、前記アンテナの厚さ方向の一方の平面の法線ベクトルが、前記車両の室内の中央を向くようになっている請求項１に記載の車両用室内照明灯。
前記筐体内には、第２のバスバーが設けられており、
前記レーダーの探知範囲を狭めるために、前記第２のバスバーの一部が前記レーダーに係合している請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用室内照明灯。