(57)【要約】【課題】光通信の安定した通信成立性を確保することができる回転コネクタを提供する。【解決手段】回転コネクタ１は、回動体９に設けられた発光素子２１の光を、固定体８に設けられた複数の受光素子２２に受光させる光通信を通じて、固定体８及び回動体９の間の通信を実行する。受光素子２２は、発光素子２１に対する位置が均一とならないように配置されている。具体的には、隣同士の受光素子２２の間隔Ｗが不均一となるように、受光素子２２が配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定体及び回動体の一方に複数の発光素子を設け、これらの他方に複数の受光素子を設けて、前記発光素子及び前記受光素子の間で光通信を可能とすることにより、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通信を可能にする回転コネクタにおいて、
前記受光素子は、前記発光素子に対する位置が均一とならないように配置されている
ことを特徴とする回転コネクタ。
【請求項２】
複数の前記受光素子は、隣同士の前記受光素子との間隔が不均一となるように配置されている
請求項１に記載の回転コネクタ。
【請求項３】
複数の前記受光素子は、前記回動体の回動時に前記発光素子及び前記受光素子の一方が他方を横断していくことで形成される周状の経路を移動経路としたとき、径が異なる複数の前記移動経路に亘り配置されている
請求項１に記載の回転コネクタ。
【請求項４】
前記発光素子の光を拡散して出力するライトガイドを備える
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】
固定体及び回動体の一方に複数の発光素子を設け、これらの他方に受光素子を設けて、前記発光素子及び前記受光素子の間で光通信を可能とすることにより、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通信を可能にする回転コネクタにおいて、
前記発光素子は、複数設けられるとともに、光の波長が異なる値をとるように設定されている
ことを特徴とする回転コネクタ。
【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等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−６９１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の光通信型の回転コネクタにおいては、発光素子の光が暗くなってしまうと、光が受光素子まで届かず、通信が成立しない可能性がある。よって、発光素子の光を受光素子に確実に届かせて、通信成立の安定性を確保する必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、光通信の安定した通信成立性を確保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、固定体及び回動体の一方に複数の発光素子を設け、これらの他方に複数の受光素子を設けて、前記発光素子及び前記受光素子の間で光通信を可能とすることにより、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通信を可能にする構成において、前記受光素子は、前記発光素子に対する位置が均一とならないように配置されている。
【０００７】
本構成によれば、受光素子を配置するにあたり、発光素子に対する位置が均一とならないように、受光素子の配置位置を設定する。ところで、複数の光源では光の干渉による輝度の明暗があり、仮に受光素子の群が規則性をもって均一に配置されていると、全ての受光素子に光の暗い部分が当たってしまう状況に陥る可能性がある。こうなると、発光素子の光が十分な光量で受光素子に届かず、通信が安定しない。そこで、本構成の場合、受光素子を発光素子に対して均一にならないように配置したので、各受光素子に当たる光の明暗が一律でなくなり、全ての受光素子に光の暗い部分が当たる状況が生じ難くなる。よって、光通信の安定した通信成立性を確保することが可能となる。
【０００８】
前記回転コネクタにおいて、複数の前記受光素子は、隣同士の前記受光素子との間隔が不均一となるように配置されていることが好ましい。この構成によれば、受光素子の配置を、隣同士の受光素子との間隔を不均一とする簡素な構成で済ませることが可能となる。
【０００９】
前記回転コネクタにおいて、複数の前記受光素子は、前記回動体の回動時に前記発光素子及び前記受光素子の一方が他方を横断していくことで形成される周状の経路を移動経路としたとき、径が異なる複数の前記移動経路に亘り配置されていることが好ましい。この構成によれば、受光素子の配置を、径が異なる複数の移動経路に配置するという簡素な構成で済ませることが可能となる。
【００１０】
前記回転コネクタにおいて、前記発光素子の光を拡散して出力するライトガイドを備えることが好ましい。この構成によれば、発光素子の光をライトガイドによって受光素子に均一に照射することが可能となるので、光通信の安定した通信成立性を確保するのに有利となる。
【００１１】
前記問題点を解決する回転コネクタは、固定体及び回動体の一方に複数の発光素子を設け、これらの他方に受光素子を設けて、前記発光素子及び前記受光素子の間で光通信を可能とすることにより、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通信を可能にする構成において、前記発光素子は、複数設けられるとともに、光の波長が異なる値をとるように設定されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光通信の安定した通信成立性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の回転コネクタの構成を示す側面図。
【図２】発光素子及び受光素子の配置パターンを示す固定体の平面図。
【図３】干渉による光の明暗と受光素子の配置位置との関係を示すモデル図。
【図４】回転コネクタの電気構成図。
【図５】発光素子の駆動パターンを示す通信シーケンス図。
【図６】従来位置付けの回転コネクタにおいて、干渉による光の明暗と受光素子の配置位置との関係を示すモデル図。
【図７】第２実施形態の発光素子及び受光素子の配置パターンを示す固定体の平面図。
【図８】第３実施形態の発光素子及び受光素子の配置パターンを示すモデル図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、回転コネクタの第１実施形態を図１〜図６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３ａ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３ａ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（図示略）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１３を備える。回動体９及び基板１３は、ステアリングシャフト３に対し、同一軸心上に取り付け固定されている。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（図１の矢印Ｒ方向）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、光の有無を通じて相手側に通知する光通信型の通信方式をとる。本例の光通信型の通信方式は、ステアリングホイール３ａ側の検知部４の出力信号Ｓoutを、光通信を通じて、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、光の「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。光通信は、通信データＳｄを高速で相手側に通信すること（高速通信）が可能である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、回転コネクタ１は、光通信において光の投光する発光素子２１と、発光素子２１の光を受光する複数の受光素子２２とを備える。発光素子２１は、例えばＬＥＤからなり、複数（本例は２つ）設けられている。発光素子２１は、基板１３の裏面に取り付けられるとともに、回動体９の軸Ｌ１を挟んで互いに対向する位置配置されている。受光素子２２は、基板１２の表面に取り付けられるとともに、回動体９の軸Ｌ１回りに沿って等間隔に配置されている。受光素子２２を複数設けるのは、回動体９がどの回転角にあっても、発光素子２１の光を受光素子２２に届かせるためである。受光素子２２は、回動体９の回動時に発光素子２１及び受光素子２２の一方が他方を横断していくことで形成される周状の移動経路Ｋ（図２参照）と対向する位置に配置されている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、受光素子２２は、発光素子２１に対する位置が均一とならないように配置されている。これは、発光素子２１と受光素子２２との位置関係が同一となることを防ぐためである。本例の場合、複数の受光素子２２は、隣同士の受光素子２２との間隔Ｗが不均一となるように配置されている。
【００２１】
図３に示すように、回転コネクタ１は、発光素子２１の光を拡散して出力するライトガイド（導光板）２３を備える。ライトガイド２３は、発光素子２１の光を均一の高輝度の光にして受光素子２２に照射する。ライトガイド２３は、板状をなし、拡散用のスリット部２４に発光素子２１が対向配置されている。
【００２２】
図４に示すように、回転コネクタ１は、発光素子２１の作動を制御する出力処理部２５を備える。出力処理部２５は、回動体９に設けられ、例えば基板１３に実装されたＩＣであることが好ましい。出力処理部２５は、発光素子２１を駆動させる、又は駆動させないという処理（光の点灯／消灯）を切り替えることにより、発光素子２１から通信データＳｄの２値化情報に準じた発光パターンを生成させ、この発光パターンの光を受光素子２２に受光させる。
【００２３】
回転コネクタ１は、受光素子２２の受光信号Ｓｒ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２６を備える。信号処理部２６は、コントローラ５に設けられている。信号処理部２６は、受光素子２２から入力する受光信号Ｓｒ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。
【００２４】
次に、図３、図５及び図６を用いて、回転コネクタ１の作用及び効果を説明する。
図５に示すように、例えばステアリングホイール３ａにおいて検知部４で種々の操作が検出されたとき、出力処理部２５は、検知部４から入力する出力信号Ｓoutに応じた２値符号の通信データＳｄを、光通信を通じて固定体８側に送信する。本例の場合、出力処理部２５は、例えば２値化情報の「１」相当を出力するとき、発光素子２１を点灯させ、２値化情報の「０」相当を出力するとき、発光素子２１を消灯させる。このように、出力処理部２５は、発光素子２１の点灯／消灯により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。
【００２５】
本例の場合、出力処理部２５は、最初にプリアンブル信号等を送信した後、例えば１バイト（８bit）の信号群を複数送信することによって、通信データＳｄを光通信により固定体８に送信する。すなわち、データ送信開始のタイミングが到来したとき、出力処理部２５は、１バイトの送信群を送信し、これを所定回数繰り返すことにより、通信データＳｄを光通信により固定体８側に送信する。
【００２６】
ここで、図６に、複数の受光素子２２が均一（等間隔）に配置された例を図示する。同図からも分かるように、発光素子２１の光をライトガイド２３により効率よく導光させた場合、光の干渉により、受光素子２２に対して光の明暗が発生する。このため、受光素子２２を均一に配置した場合、全ての受光素子２２が光の明暗部分（光の疎密）に該当することがあり、光通信の受信精度が低下する懸念がある。
【００２７】
一方、図３に示すように、本例の受光素子２２は、隣同士の受光素子２２との間隔Ｗが回動体９の回動方向（図３の矢印Ｒ方向）に沿って不均一となるように配置されている。このため、回動体９の回動時、複数の受光素子２２同時に光の明暗部分に対向することがない。よって、光通信の受信精度を確保するのに有利となることが分かる。
【００２８】
さて、本例の場合、受光素子２２を配置するにあたり、発光素子２１に対する位置が均一とならないように、受光素子２２の配置位置を設定する。具体的には、隣同士の受光素子２２の間隔Ｗが不均一となるように、受光素子２２を配置する。ところで、光には輝度があり、仮に受光素子２２の群が規則性を持って均一に配置されていると、全ての受光素子２２に暗い部分が当たってしまう状況に陥る可能性がある。こうなると、発光素子２１の光が十分な光量で受光素子２２に届かず、通信が安定しない。そこで、本例の場合、受光素子２２を発光素子２１に対して均一にならないように、発光素子２１から見た受光素子２２の配置パターンを不均一としたので、受光素子２２に当たる光の明暗が一律でなくなり、全ての受光素子２２に光の暗い部分が当たる状況が生じ難くなる。よって、光通信の安定した通信成立性を確保することができる。
【００２９】
複数の受光素子２２は、隣同士の受光素子２２との間隔Ｗが不均一となるように配置されている。よって、受光素子２２の配置を、隣同士の受光素子２２との間隔Ｗを不均一とする簡素な構成で済ませることができる。
【００３０】
回転コネクタ１は、発光素子２１の光を拡散して出力するライトガイド２３を備える。よって、発光素子２１の光をライトガイド２３によって受光素子２２に均一に照射することが可能となるので、光通信の安定した通信成立性を確保するのに有利となる。
【００３１】
発光素子２１は、複数（本例は２つ）設けられている。このため、受光素子２２に当てられる光の光量を確保することが可能となる。よって、光通信の安定した通信成立性を確保するのに一層有利となる。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図７に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態に記載の受光素子２２の配置の仕方を変えた実施例である。よって、第１実施形態と同一部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００３３】
図７に示すように、本例の複数の受光素子２２は、径が異なる複数の移動経路Ｋ１，Ｋ２に亘り配置されている。具体的には、回動体９の半径方向内側寄りの移動経路Ｋ１上に受光素子２２ａ…が配置され、回動体９の半径方向外側寄りの移動経路Ｋ２上に受光素子２２ｂ…が配置されている。このように、複数の受光素子２２を異なる移動経路Ｋ１，Ｋ２上に配置することにより、光の干渉が同時に発生しないようにすることが可能となる。よって、光通信の受信精度を確保することが可能となる。また、受光素子２２ａ，２２ｂの配置を、径が異なる複数の移動経路Ｋ１，Ｋ２に配置するという簡素な構成で済ませることができる。
【００３４】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図８に従って説明する。なお、本例も第１及び第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００３５】
図８に示すように、複数（本例は２つ）設けられた発光素子２１は、光の波長λが異なる値をとるように設定されている。具体的には、一方の発光素子２１ａから波長「λａ」の光が照射され、他方の発光素子２１ｂから波長「λｂ」の光が照射される。このように、各発光素子２１ａ，２１ｂから照射される光の波長λを異なる値とすることにより、光の干渉が同時に発生しないようにすることが可能となる。よって、光通信の受信精度を確保することが可能となる。
【００３６】
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。
・第１実施形態において、間隔Ｗは、全て異なる値をとることに限定されず、少なくとも１つが他と異なる値に設定されていればよい。
【００３７】
・各実施形態において、２値化情報は、例えば光が点灯されているときを「０」とし、光が消灯されているときを「１」としてもよい。
・各実施形態において、発光素子２１の数は、複数に限らず、１つとしてもよい。
【００３８】
・各実施形態において、発光素子２１は、ＬＥＤ以外の他の部材を適用可能である。
・各実施形態において、発光素子２１及び受光素子２２は、基板１２，１３上に設けられることに限らず、固定体８や回動体９に配置されていればよい。
【００３９】
・各実施形態において、光通信による経路は、データ線を実現することに限らず、例えば制御線やパワー線であってもよい。
・各実施形態において、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。
【００４０】
・各実施形態において、ライトガイド２３は、省略することも可能である。
・各実施形態において、発光素子２１を固定体８に設け、受光素子２２を回動体９に設けてもよい。
【００４１】
・各実施形態において、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】
【００４２】
１…回転コネクタ、８…固定体、９…回動体、２１…発光素子、２２（２２ａ，２２ｂ）…受光素子、２３…ライトガイド、Ｗ…間隔、Ｋ（Ｋ１，Ｋ２）…移動経路、軸…Ｌ１、λ（λａ，λｂ）…波長。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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