(57)【要約】【課題】装置サイズを小型化することができる回転コネクタを提供する。【解決手段】回動体９には、回動体９の軸Ｌ１回り（矢印Ｒ方向）に沿って環状に形成された磁界発生部２０が設けられる。一方、固定体８には、磁界発生部２０から出力される磁界を検出可能な磁界検出部２１が設けられる。磁界発生部２０は、検知部４の出力信号Ｓoutをコントローラ５に通知するとき、磁界を出力する又はしないという処理によって通信データを出力する。コントローラ５は、磁界検出部２１で検出した磁界有無に基づき２値化情報を取得し、これを基に検知部４の出力信号Ｓoutを認識する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定体に対して回動可能な回動体と当該固定体との通信を非接触とし、前記回動体の回動を許容した状態下においての前記固定体及び前記回動体の間の通信を可能にする回転コネクタにおいて、
前記固定体及び前記回動体の一方に設けられ、前記回動体の軸回りに沿って環状に形成された磁界発生部と、
前記固定体及び前記回動体の他方に設けられ、前記磁界発生部から通信データのパターンで出力された磁界を検出可能な磁界検出部と、
前記磁界検出部の検出信号を基に、前記磁界を通じて送信された前記通信データを取得する信号処理部と
を備えたことを特徴とする回転コネクタ。
【請求項２】
前記磁界発生部は、基板の配線パターンから形成されている
請求項１に記載の回転コネクタ。
【請求項３】
前記磁界検出部は、前記磁界発生部のコイル面の端位置と対向する位置に配置されている
請求項１又は２に記載の回転コネクタ。
【請求項４】
前記通信データは、複数の検知部から出力される信号を時分割によりまとめて相手側に送信する多重信号である
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の回転コネクタ。
【請求項５】
前記磁界発生部は、磁界の有り無しによって前記通信データの２値化情報を構築する
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の回転コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定体及び回動体の間の通信を確保する回転コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一方が他方に対して回転する２部品の間の電気的な通電を確保する回転コネクタとして、ステアリングロールコネクタが広く知られている。この種のステアリングロールコネクタには、例えば光通信を通じて非接触で通信データを回動体から固定体に送信するものが周知である（特許文献１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４１００３号公報
【特許文献２】特開昭５９−１８８７９９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、光通信型の回転コネクタでは、回転位置によらない安定した通信を確保するために、発光素子を複数設けたり、導光板を設けたりする必要があった。よって、部品点数が多くなる傾向があり、装置小型化に支障を来していた。
【０００５】
本発明の目的は、装置サイズを小型化することができる回転コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決する回転コネクタは、固定体に対して回動可能な回動体と当該固定体との通信を非接触とし、前記回動体の回動を許容した状態下においての前記固定体及び前記回動体の間の通信を可能にする構成において、前記固定体及び前記回動体の一方に設けられ、前記回動体の軸回りに沿って環状に形成された磁界発生部と、前記固定体及び前記回動体の他方に設けられ、前記磁界発生部から通信データのパターンで出力された磁界を検出可能な磁界検出部と、前記磁界検出部の検出信号を基に、前記磁界を通じて送信された前記通信データを取得する信号処理部とを備えた。
【０００７】
本構成によれば、固定体及び回動体の間の非接触の通信を、回動体の軸回りに沿って環状に形成された磁界発生部から発生する磁界を通じて行うので、回動体の回動位置によらず安定して発生する磁界により、固定体及び回動体の間の通信を確立させることが可能となる。これにより、小スペースで非接触の通信を実現することが可能となる。よって、回転コネクタにおいて装置サイズを小型化することが可能となる。
【０００８】
前記回転コネクタにおいて、前記磁界発生部は、基板の配線パターンから形成されていることが好ましい。この構成によれば、磁界発生部が基板の配線パターンという簡素な構造で済む。
【０００９】
前記回転コネクタにおいて、前記磁界検出部は、前記磁界発生部のコイル面の端位置と対向する位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、磁界発生部から出力される磁界を、最適な方向で磁界検出部の検知面に付与することが可能となる。よって、確実に磁界による非接触通信を確立させるのに有利となる。
【００１０】
前記回転コネクタにおいて、前記通信データは、複数の検知部から出力される信号を時分割によりまとめて相手側に送信する多重信号であることが好ましい。この構成によれば、複数の検知部の出力を、多重信号により効率よく相手側に送信することが可能となる。
【００１１】
前記回転コネクタにおいて、前記磁界発生部は、磁界の有り無しによって前記通信データの２値化情報を構築することが好ましい。この構成によれば、磁界発生部から磁界を出力する、又は出力しないという簡素な処理により、通信データの２値化情報を構築することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、装置サイズを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の回転コネクタの構成図。
【図２】回転コネクタの電気構成図。
【図３】通信データの２値と磁界発生タイミングとの関係を示す説明図。
【図４】磁界検出部にかかる磁界の向きを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、回転コネクタの一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、車両用の回転コネクタ１は、固定側となる車体２と回動側となるステアリングシャフト３との間に取り付けられている。回転コネクタ１は、車体２及びステアリングシャフト３の間の通信を非接触として、これら２者間の通信をステアリングシャフト３が回動されても確保するものである。回転コネクタ１は、ステアリングホイール（図示略）に設けられた検知部４の出力信号Ｓoutを、車体２側のコントローラ５に送信する。コントローラ５は、回転コネクタ１の作動を管理するＥＣＵ（Electronic Control Unit）からなり、出力信号Ｓoutを基に検知部４の検知状態を判断する。
【００１５】
検知部４は、例えばステアリングホイールに配設されたスイッチやセンサ等からなる。また、出力信号Ｓoutは、例えばスイッチやセンサにより検出されたオンオフ信号に限らず、例えば画像センサ等のセンサ類が検出したデータ信号でもよい。
【００１６】
回転コネクタ１は、車体２に取り付け固定される固定体８と、固定体８に対して回動する回動体９とを備える。固定体８及び回動体９は、ともに略円板形状をなし、同一軸心（軸Ｌ１）上に配置されている。軸Ｌ１は、ステアリングシャフト３の回動軸心である。
【００１７】
固定体８は、固定体８側の電装品が実装される基板１２を備える。ステアリングシャフト３は、固定体８及び基板１２の各々の中心に形成された挿通孔１３，１４に回動可能に挿通されている。回動体９は、回動体９側の電装品が実装される基板１５を備える。回動体９及び基板１５の各々の中心に形成された挿通孔１６，１７には、ステアリングシャフト３が挿通されて、これらが一体回動可能となっている。ステアリングシャフト３が回動操作されたとき、回動体９は、固定体８に支持されてステアリングシャフト３と軸Ｌ１回りに一体回動する。
【００１８】
回転コネクタ１は、固定体８及び回動体９の間で通信する信号を、磁界を通じて相手側に通知する磁気型の通信方式をとる。本例の磁気型の通信方式は、ステアリングホイール側の検知部４の出力信号Ｓoutを、磁界を通じて、通信データＳｄとして回動体９側から固定体８側に無線送信する方式である。通信データＳｄは、磁界の「有り」及び「無し」の組み合わせにより、「０」及び「１」のデータ群からなる２値化情報を構築する。また、通信データＳｄは、複数の検知部４から出力される信号を時分割によりまとめて相手側に送信する多重信号であることが好ましい。
【００１９】
回転コネクタ１は、回動体９の軸Ｌ１回り（図１の矢印Ｒ方向）に沿って環状に形成された磁界発生部２０を備える。本例の磁界発生部２０は、基板１５に設けられた環状の配線パターンからなり、通信データＳｄに応じた磁界を発生する。配線パターンは、基板１５に実装された配線（基板配線）であって、回動体９の軸Ｌ１回りに沿って円環状に形成されている。
【００２０】
回転コネクタ１は、磁界発生部２０から通信データＳｄのパターンで出力された磁界を検出可能な磁界検出部２１を備える。磁界検出部２１は、例えばＭＲＥセンサ等からなる磁気センサＩＣであることが好ましい。磁界検出部２１は、磁界を検知する検知面２２が、磁界発生部２０のコイル面２３と平行する向きに配置されている。磁界検出部２１は、磁界発生部２０の下側、すなわち磁界発生部２０のコイル面２３の端位置と対向する位置に配置されている。磁界検出部２１は、磁界発生部２０から付与される磁界により抵抗が変化し、その変化を２値化することにより、付与された検出磁界に応じた検出信号Ｓｔを出力する。
【００２１】
図２に示すように、回転コネクタ１は、磁界発生部２０の作動を制御する出力処理部２６を備える。出力処理部２６は、回動体９に設けられ、例えば基板１５に実装されたＩＣであることが好ましい。出力処理部２６は、磁界発生部２０である配線パターンに電流を流す、又は流さないという処理を切り替えることにより、磁界発生部２０から通信データＳｄの２値化情報に準じた磁界を発生させる。
【００２２】
回転コネクタ１は、磁界検出部２１の検出信号Ｓｔを基に送信側からの通信データＳｄ（本例は検知部４の出力信号Ｓout）を取得する信号処理部２７を備える。信号処理部２７は、コントローラ５に設けられている。信号処理部２７は、磁界検出部２１から入力する検出信号Ｓｔを基に通信データＳｄのデータ内容を判断し、この通信データＳｄに応じた作動を実行する。
【００２３】
次に、図３及び図４を用いて、回転コネクタ１の作用及び効果を説明する。
図３に示すように、例えばステアリングホイールにおいて検知部４で種々の操作が検出されたとき、検知部４から出力信号Ｓoutが出力処理部２６に入力される。出力処理部２６は、このときに出力すべき通信データＳｄを、磁界の有無を通じて固定体８側に出力する。本例の場合、出力処理部２６は、例えば２値化情報の「１」相当を出力するとき、磁界発生部２０（配線パターン）に電流を流すことで、磁界発生部２０から磁界を出し、２値化情報の「０」相当を出力するとき、磁界発生部２０（配線パターン）に電流を流さないことで、磁界発生部２０から磁界を出さない。このように、出力処理部２６は、磁界の有無により２値化情報の通信データＳｄを構築して、固定体８側に送信する。
【００２４】
図４に示すように、磁界発生部２０から出力される磁界は、コイル面２３の中心においてコイル軸方向Ｌａに真っ直ぐ放射され、コイル中央から離れるに従って外側に向きを変えていく放射方向をとる。また、磁界検出部２１は、磁界発生部２０（配線パターン）のコイル面２３の端位置と対向する位置に配置される。このため、磁界発生部２０から出力された磁界は、磁界検出部２１の検知面２２に対し、平行する向きにかかる。よって、検知面２２に最適な方向で磁界を付与することができ、磁界検出部２１の検知精度が確保される。
【００２５】
磁界検出部２１は、磁界の有無に応じて磁気抵抗が変化し、その変化に応じた検出信号Ｓｔをコントローラ５（信号処理部２７）に出力する。すなわち、磁界検出部２１は、検出した抵抗値変化から検出磁界を「０」及び「１」に２値化し、この２値化情報を検出信号Ｓｔとして信号処理部２７に出力する。信号処理部２７は、磁界検出部２１から取得した検出信号Ｓｔを基に、ステアリングホイールの検知部４（スイッチやセンサ）の検知状態を認識する。
【００２６】
さて、本例の場合、固定体８及び回動体９の間の非接触の通信を、回動体９の軸Ｌ１回りに沿って環状に形成された磁界発生部２０から発生する磁界を通じて行うので、回動体９の回動位置によらず安定して発生する磁界により、固定体８及び回動体９の間の通信を確立させることが可能となる。これにより、小スペースで非接触の通信を実現することが可能となる。よって、回転コネクタ１において装置サイズを小型化することができる。また、電波通信のような複雑なアンテナ設計も不要にすることができる。
【００２７】
磁界発生部２０は、基板１５の配線パターンから形成されるとともに、回動体９の軸Ｌ１回りに沿って周状（本例は円環状）に形成されている。よって、磁界発生部２０が基板１５の配線パターンという簡素な構造で済む。
【００２８】
磁界検出部２１は、磁界発生部２０のコイル面２３の端位置と対向する位置に配置されている。このため、磁界発生部２０から出力される磁界を、最適な方向で磁界検出部２１の検知面２２に付与することが可能となる。よって、確実に磁界による非接触通信を確立させるのに有利となる。
【００２９】
通信データＳｄは、複数の検知部４から出力される信号を時分割によりまとめて相手側に送信する多重信号である。よって、複数の検知部４の出力を、多重信号により効率よく相手側（コントローラ５）に送信することができる。
【００３０】
磁界発生部２０は、磁界の有り無しによって通信データＳｄの２値化情報を構築する。よって、磁界発生部２０から磁界を出力する、出力しないという簡素な処理により、通信データＳｄの２値化情報を構築することができる。
【００３１】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・２値化情報は、例えば磁界があるときを「０」とし、磁界がないときを「１」としてもよい。
【００３２】
・磁界発生部２０は、基板配線に限定されず、例えばコイル部材としてもよい。
・磁界発生部２０（配線パターン）は、環状に限定されていればよい。
・磁界発生部２０は、基板１５の配線パターンから構築されることに限らず、磁界を発生できる部材であればよい。
【００３３】
・磁界検出部２１は、ＭＲＥセンサに限定されず、例えばホールＩＣなどの他の部材に変更可能である。
・磁界検出部２１は、磁界発生部２０から出力される磁界を検出できる位置に配置されていればよい。
【００３４】
・通信データＳｄは、多重信号に限定されず、１つの検知部４の出力のみから構築されるデータでもよい。
・回転コネクタ１は、車両に適用されることに限定されず、他の機器や装置に使用してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１…回転コネクタ、４…検知部、８…固定体、９…回動体、１５…基板、２０…磁界発生部、２１…磁界検出部、２３…コイル面、２７…信号処理部、Ｌ１…軸、Ｓｄ…通信データ、Ｓｔ…検出信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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