特許 6890140 自動車用内装部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6890140

(24)【登録日】2021年5月26日

(45)【発行日】2021年6月18日

(54)【発明の名称】自動車用内装部品

(51)【国際特許分類】

   B60R 13/02 20060101AFI20210607BHJP

   H01H 35/00 20060101ALI20210607BHJP

【ＦＩ】

   B60R13/02 B

   H01H35/00 M

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2019-26507(P2019-26507)

(22)【出願日】2019年2月18日

(65)【公開番号】特開2020-131863(P2020-131863A)

(43)【公開日】2020年8月31日

【審査請求日】2020年9月29日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000231361

【氏名又は名称】ＮＩＳＳＨＡ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】谷口 忠壮

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 達朗

(72)【発明者】

【氏名】深田 泰秀

(72)【発明者】

【氏名】濱 大地

(72)【発明者】

【氏名】川島 永嗣

【審査官】 森本 康正

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−１５４２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２４３４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００４５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０３９４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５１１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−２０７７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０９４６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１９０２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１９０２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５１３２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１６２００４２７（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２０１９−０７９６９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ １３／０２−１３／０４

Ｈ０１Ｈ ３５／００

Ｇ０６Ｆ ３／００− ３／０４８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

赤外線を対象物に発信する発信部と、前記対象物から反射された赤外線を受信する受信部とを有する赤外線センサと、
前記赤外線センサを内蔵し、角を有する成形体と、
前記赤外線センサを覆うように、前記角で屈曲し、前記成形体の表面に沿って貼り合わされた、赤外線を透過する表皮材とを備え、
前記赤外線センサが前記表皮材に固定された、
又は、前記成形体が赤外線を透過し、前記発信部と前記受信部の少なくとも一方が、前記成形体の表面よりも深い箇所に設置された、自動車用内装部品。

【請求項2】

前記表皮材は赤外線透過率が６０％以上である、請求項１に記載の自動車用内装部品。

【請求項3】

前記赤外線センサの前記受信部は撮像素子である、請求項１または２に記載の自動車用内装部品。

【請求項4】

前記表皮材のうち、前記赤外線センサの前記発信部および前記受信部に対応する領域と、前記領域以外との色差ΔＥが１０以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用内装部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車用内装部品に関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、インストルメントパネル、センターコンソールなどの自動車用内装部品は、樹脂成形品の表面を覆うようにして表皮材が貼り合わせられている。そして、内装部品には、たとえば、空調機器、オーディオ機器などの各装置を作動させるためのスイッチが設けられている。このような内装部品として、たとえば特許文献１には、スイッチ押圧部２１０を有するスイッチ基盤２００が内蔵された成形体３００と、成形体の表面に貼り合わせられた表皮材４００とを備えた自動車用内装部品１００が開示されている（図８参照）。表皮材４００には、スイッチ押圧部２１０の位置を示す目印となるマーキング部４１０が形成されている。マーキング部４１０は、表皮材４００の表面に形成された凹部である。したがって、マーキング部４１０の周囲には段差ができる。ドライバーは、段差に触れることによって、マーキング部４１０を視認せずともスイッチ押圧部２１０の位置を認識でき、スイッチを押すことでスイッチのオン・オフを切り換えることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１６５３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来の自動車用内装部品は、車室内の各装置を作動させるためスイッチを押す必要があり、各装置を非接触で操作することができないという問題があった。また、表皮材には、スイッチの位置を目立たせるためのマーキング部が形成されており、内装部品のデザインが一体感に欠けるという問題があった。

【0005】

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、車室内の各装置を非接触で作動せることができ、一体感のあるデザインの自動車用内装部品を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は必要に応じて任意に組み合わせることができる。

【0007】

本発明の自動車用内装部品は、
赤外線を対象物に発信する発信部と、対象物から反射された赤外線を受信する受信部とを有する赤外線センサと、
赤外線センサが設置された成形体と、
赤外線センサを覆うように配置された赤外線を透過する表皮材とを備えたものである。

【0008】

表皮材は赤外線透過率が６０％以上であってもよい。

【0009】

赤外線センサの受信部は撮像素子であってもよい。

【0010】

表皮材のうち、赤外線センサの発信部および受信部に対応する領域と、領域以外との色差ΔＥが１０以下であってもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の自動車用内装部品は、赤外線を対象物に発信する発信部と、対象物から反射された赤外線を受信する受信部とを有する赤外線センサと、赤外線センサが設置された成形体と、赤外線センサを覆うように配置された赤外線を透過する表皮材とを備えたように構成した。

【0012】

したがって、本発明の自動車用内装部品は、車室内の各装置を非接触で作動させることができ、一体感のあるデザインを有するものである。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】自動車用内装部品の一実施形態を示す模式的な断面図である。

【図2】表皮材の層構成の例を示す模式的な断面図である。

【図3】表皮材の層構成の他の例を示す模式的な断面図である。

【図4】（ａ）赤外線透過領域を一部に有する自動車用内装部品を示す模式的な斜視図である。（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図5】（ａ）自動車用内装部品の適用箇所の例を示す模式的な平面図である。（ｂ）自動車用内装部品の一例を示す模式的な断面図である。

【図6】静脈認証可能な自動車用内装部品の例を示す模式的な断面図である。

【図7】自動車用内装部品の一変形例を示す模式的な断面図である。

【図8】従来の自動車用内装部品を示す模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の自動車用内装部品について、図面を参照しながら実施形態の一例を説明する。

【0015】

本発明の自動車用内装部品１は、赤外線を対象物に発信する発信部２ａと、対象物から反射された赤外線を受信する受信部２ｂとを有する赤外線センサ２と、赤外線センサ２が設置された成形体３と、赤外線センサ２を覆うように配置された赤外線を透過する表皮材４とを備えたものである（図１参照）。

【0016】

赤外線センサ２は、発信部２ａと受信部２ｂとを有している。いわゆる、アクティブセンサを用いる。発信部２ａは赤外線を対象物に発信し、受信部２ｂは対象物から反射された赤外線を受信するものである。赤外線センサ２は、波長７００ｎｍ〜２５００ｎｍの近赤外線に反応するものを用途に応じて用いる。発信部２ａと受信部２ｂは、図１に示すように、成形体３の表面３ａがフラットになるように成形体３に設置する。なお、発信部２ａと受信部２ｂは分離していてもよいし、一体となっていてもよい。

【0017】

成形体３は、赤外線センサ２を内蔵する。成形体３は、たとえば、センターコンソールの形状を有している。センターコンソールは、運転席と助手席との間において、車両の前後方向に延びるように設けられる。成形体３の材料には、たとえば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、繊維強化樹脂、発泡樹脂、２液反応硬化樹脂などを用いることができる。

【0018】

表皮材４は、表皮層４０を含むものである。表皮層４０の材料には、たとえば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性エラストマー樹脂（オレフィン系、ウレタン系、スチレン系など）、不織布、人工皮革、合成皮革、植毛シート、ファブリック、および、本杢材または石を原材料とする突板などを用いることができる。表皮材４は表皮層４０のみからなるものであってもよいし、他の層を有していてもよい。他の層としては、たとえば、表皮層４０の裏面に接着された基布４１（図２（ａ）参照）、表皮層４０と基布４１との間に形成された中間層４２（図２（ｂ）参照）、表皮層４０の表面に形成された印刷層４３および表皮材４の最表面に形成された表面処理層４４（図２（ｃ）参照）などが挙げられる。基布４１は、たとえば、織布、編布、不織布などである。中間層４２は、たとえば、発泡樹脂で成形されたクッション性を有する層である。印刷層４３は、たとえば、インキを用いて形成された任意の図柄などである。表面処理層４４は、たとえば有機粒子を含有する樹脂層であり、表皮材４に耐摩耗性や滑らかな触感などを付与することができる。

【0019】

表皮材４は、赤外線を透過する。赤外線を透過する表皮材４は、たとえば、次のような方法により得ることができる。
（１） 表皮層４０、中間層４２、印刷層４３、および表面処理層４４を構成するそれぞれの樹脂に、赤外線を透過する顔料または染料を混合する方法
（２） 赤外線を透過する顔料または染料を含むインキ４５を、透明な表皮層４０にコーティングする方法（図３（ａ）参照）
（３） 赤外線を透過する顔料または染料を含むインキ４５を基材４６にコーティングした赤外線透過シート４７を、透明な表皮層４０に貼り合わせる方法（図３（ｂ）参照）
（３）において、基材４６は透明であってもよいし、赤外線を透過する顔料または染料を練り込んだものであってもよい。

【0020】

上記の方法によって得られた表皮材４は、表皮材を構成するすべての層が赤外線を透過することができる。

【0021】

上記の通り、赤外線センサ２は、波長７００ｎｍ〜２５００ｎｍの近赤外線に反応するものを用途に応じて用いる。したがって、表皮材４も、波長７００ｎｍ〜２５００ｎｍの近赤外線を透過する必要がある。赤外線を透過する領域は、表皮材４の全面であってもよいし、赤外線センサ２の発信部２ａに対応する領域４ａおよび受信部２ｂに対応する領域４ｂであってもよい（図４参照）。

【0022】

本発明の自動車用内装部品１は、たとえば、センターコンソール５やアームレスト６に適用できる（図５参照）。赤外線センサ２を、たとえば、通常運転していてドライバー７の手７０が置かれる領域７０ａに設置すれば（図５（ｂ）参照）、センターコンソール５やアームレスト６にドライバー７が手７０を置いたとき、発信部２ａから発信された赤外線は手７０によって反射され、受信部２ｂで受信される。受信した赤外線によって、車室内の各装置を制御できるように構成するとよい。たとえば、アームレスト６に手７０を置いたときには空調のスイッチをオンに切り換え、アームレスト６から手７０を離して所定時間が経過すればスイッチをオフに切り換えるといった制御がある。また、図５（ａ）を参照して、手７０を左右に動かすことで、オーディオ機器の音量調節や選曲をするといった制御がある。このような制御ができるように、自動車用内装部品と各装置とを構成すれば、従来のようにドライバーは各装置のスイッチを押す必要がない。つまり、非接触で車室内の各装置を操作することができる。また、本発明の自動車用内装部品は、赤外線センサ２を内蔵し、自動車用内装部品１の表面はフラットであるため、一体感あるデザインの自動車用内装部品とすることができる。

【0023】

自動車用内装部品１は、たとえば、インストルメントパネル８、ステアリングホイール９、ドアトリム１０、シート１１（座席）、各ピラートリムなどにも適用できる。これらの部品では、たとえば、運転席やそれ以外の場所に乗員がいるかを検知することができる（在席検知）。インストルメントパネル８やステアリングホイール９では、ドライバー７の姿勢や動きを検知し、ドライバー７が居眠りをしていないか、身体に異常が生じていないかを検知することができる。ドアトリム１０では、ドライバー７の手７０が置かれる位置（たとえば、図５（ａ）参照）に赤外線センサ２を設置し、ドライバー７が手７０を置くとパワーウィンドウが開き、手７０を離して所定時間が経過すると閉まるといった制御ができる。

【0024】

表皮材４のうち、赤外線を透過する領域の赤外線透過率は６０％以上であってもよい。好ましくは、８０％以上である。少なくとも６０％以上の赤外線透過率であると、十分な量の赤外線を対象物に発信でき、十分な量の赤外線を対象物から受信することができる。つまり、赤外線センサ２がより機能しやすくなる。

【0025】

赤外線センサ２の受信部２ｂは撮像素子２ｃであってもよい。このような自動車用内装部品１では、たとえば、静脈、虹彩および顔のうち少なくとも１つを利用する認証が可能となる。撮像素子とは、画像を電気信号に変換する素子のことである。撮像素子としては、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、有機薄膜撮像素子などを用いることができる。

【0026】

静脈認証では、たとえば、透過型撮影方式または反射型撮影方式を用いることができる（図６参照）。いずれの方式も、非接触で静脈認証をすることができる。透過型撮影方式では、赤外線センサ２の発信部２ａと撮像素子２ｃとを、指１２の対象部位を挟むように配置する（図６（ａ）参照）。この方式を用いる自動車用内装部品１は、指１２を挿入するための凹部１ａを有している。表皮材４は赤外線を透過するため、発信部２ａから発信された赤外線は指１２を透過し、さらに指の上方の表皮材４を透過して、撮像素子２ｃに到達する。撮影対象の指は小さいため、凹部１ａつまり静脈認証のためのスペースは小さくできる。反射型撮影方式では、発信部２ａと撮像素子２ｃとを同じ側に配置する（図６（ｂ）参照）。この方式では、指１２の静脈を撮影することもできるし、手７０の静脈を撮影することもできる。

【0027】

虹彩は、瞳の周りにある環状の領域である。この領域には筋肉の凹凸があり、そこに脂肪が沈着してランダムなパターンが形成される。このパターンを、赤外線により計測することができる。虹彩は、目の画像を撮影するだけで取得できるため、非接触での衛生的な認証ができる。

【0028】

顔認証では、顔画像を取得する際に化粧、眼鏡や帽子などの装着物、照明条件、顔の向きや動きといった影響を受けやすい。しかし、近赤外線を用いると、これらの影響を低減させることができる。

【0029】

表皮材４のうち、赤外線センサ２の発信部２ａに対応する領域４ａおよび受信部２ｂに対応する領域４ｂと、領域４ａ，４ｂ以外との色差ΔＥは１０以下であってもよい。色差ΔＥは、下記の式（１）で算出できる。

・・・（１）
ここで、Δａ^＊、Δｂ^＊、ΔＬ^＊は、ＣＩＥ１９７６色空間における、赤外線を透過する領域４ａ，４ｂのａ^＊，ｂ^＊，Ｌ^＊値と、領域４ａ，４ｂ以外（つまり、赤外線を透過しない領域）のａ^＊，ｂ^＊，Ｌ^＊値との差で求められる値である。色差ΔＥが１０以下であることによって、赤外線透過領域４ａ，４ｂが目立たなくなり、自動車用内装部品１のデザイン性をさらに向上させることができる。

【0030】

上記の自動車用内装部品１の製造方法について、例を２つ説明する。１つは、赤外線センサ２が設置された成形体３を成形し、赤外線を透過する表皮材４を貼り合わせる方法である。赤外線センサ２が設置された成形体３を得るには、たとえば、赤外線センサ２が設置できる大きさの凹部を有する成形体３を形成し、その凹部に赤外線センサ２を設置する方法がある。また、赤外線センサ２を一対の金型の間に配置して、型締めによりできた空間内に樹脂を射出して成形する方法も利用できる。

【0031】

もう１つは、赤外線を透過する表皮材４と赤外線センサ２とを、一対の金型の間に配置して、型締めによりできた空間内に樹脂を射出して成形する方法である。赤外線センサ２は、位置がずれないよう、表皮材４に固定する。

【0032】

このようにして、自動車用内装部品１を得ることができる。

【0033】

なお、上記実施形態では、成形体３の表面３ａがフラットになるように赤外線センサ２を成形体３に設置しているが、これに限定されない。たとえば、発信部２ａと受信部２ｂの少なくとも一方が成形体の表面３ａよりも深い箇所に設置されていてもよい（図７参照）。この場合、表皮材４と同様に、成形体３も赤外線を透過する必要がある。その方法としては、たとえば、赤外線を透過する顔料または染料を混合した樹脂で成形体３を成形する方法がある。

【符号の説明】

【0034】

１ ：自動車用内装部品
１ａ ：凹部
２ ：赤外線センサ
２ａ ：発信部
２ｂ ：受信部
２ｃ ：撮像素子
３ ：成形体
３ａ ：成形体の表面
４ ：表皮材
４ａ ：発信部に対応する領域
４ｂ ：受信部に対応する領域
４０ ：表皮層
４１ ：基布
４２ ：中間層
４３ ：印刷層
４４ ：表面処理層
４５ ：インキ
４６ ：基材
４７ ：赤外線透過シート
５ ：センターコンソール
６ ：アームレスト
７ ：ドライバー
７０ ：手
７０ａ：手が置かれる領域
８ ：インストルメントパネル
９ ：ステアリングホイール
１０ ：ドアトリム
１１ ：シート（座席）
１２ ：指
１００：自動車用内装部品
２００：スイッチ基盤
２１０：スイッチ押圧部
３００：成形体
４００：表皮材
４１０：マーキング部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】