(57)【要約】【課題】  ドアが本体に対して開閉動作した場合であっても断線等の発生を防止し、本体及びドアに対する組み付けを容易とし、製造コストの低減を図り、安定した通信の継続を実現することができる開閉機構用通信システムを提供する。【解決手段】  開閉機構用通信システムは、自動車本体１に対して自動車用ドア２を機械的に支持する構造支持用ヒンジ機構１１の回動軸Ｃと同一軸を中心として回動可能に取り付けられた赤外線通信専用の赤外線通信用ヒンジ機構１２と、自動車本体１に結合された本体側ヒンジ１３に設けられた本体側発光ダイオード１５ａ及び本体側フォトダイオード１６ａからなる本体側通信手段と、自動車用ドア２に結合されたドア側ヒンジ１４に設けられたドア側発光ダイオード１５ｂ及びドア側フォトダイオード１６ｂからなるドア側通信手段とを備えることにより、本体側通信手段とドア側通信手段との間で光通信を行う。【選択図】      図１
2005032110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部に対してドア部を機械的に支持する構造を有し、
支持用ヒンジ機構を介して前記本体部に対して前記ドア部が回動動作して開閉可能に接続され、前記本体部と前記ドア部とを電気的に接続する開閉機構用通信システムにおいて、
前記構造支持用ヒンジ機構の回動軸と同一軸を中心として回動可能に取り付けられた通信用ヒンジ機構と、
前記本体部に結合された前記通信用ヒンジ機構を構成する本体側ヒンジに設けられた本体側発光素子及び本体側受光素子からなる本体側通信手段と、
前記ドア部に結合された前記通信用ヒンジ機構を構成するドア側ヒンジに設けられたドア側発光素子及びドア側受光素子からなり、前記本体側通信手段との間で光通信を行うドア側通信手段と
を備えることを特徴とする開閉機構用通信システム。
【請求項２】
前記通信用ヒンジ機構は、前記本体側発光素子と前記ドア側受光素子との光学的な結合、及び前記ドア側発光素子と前記本体側受光素子との光学的な結合を維持しながら、前記回動軸と同一軸を中心として回動することを特徴とする請求項１に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項３】
前記本体側発光素子と前記本体側受光素子は、前記回動軸を挟んで互いに密着して設けられており、
前記ドア側受光素子と前記ドア側発光素子は、それぞれ、前記本体側発光素子と前記本体側受光素子とに上下方向に離隔された位置で対向するように前記回動軸を挟んで互いに密着して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項４】
前記本体部を制御する本体側制御装置と、
前記ドア部を制御するドア側制御装置とを備え、
前記本体側通信手段は、前記本体側制御装置から延在するワイヤハーネスを介して当該本体側制御装置と接続され、
前記ドア側通信手段は、前記ドア側制御装置から延在するワイヤハーネスを介して当該ドア側制御装置と接続されることを特徴とする請求項１に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項５】
前記通信用ヒンジ機構は、所定の導光体内部に所定の反射材を設け、端面から入射した光を前記反射材によって反射して側面から出射させる側面発光型導光体を用いて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項６】
前記側面発光型導光体は、前記回動軸と同一軸を中心として回動可能に取り付けられており、
前記ドア側発光素子及び前記ドア側受光素子は、前記側面発光型導光体の一方の端面に受発光面を相対させるようにして設けられており、
前記本体側発光素子及び前記本体側受光素子は、前記側面発光型導光体の方向に受発光面を向けるようにして設けられていることを特徴とする請求項５に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項７】
前記側面発光型導光体は、光を透過する所定の樹脂に所定の散乱材を分散させて円柱状に成形し、当該円柱の内面に前記反射材を設けて構成される散乱材分散導光体であることを特徴とする請求項５に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項８】
前記側面発光型導光体は、光ファイバの内面にドット状の前記反射材を設けた反射型導光体であることを特徴とする請求項５に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項９】
前記側面発光型導光体は、光ファイバの内面に前記反射材を設けた側面発光型光ファイバであることを特徴とする請求項５に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項１０】
前記通信用ヒンジ機構は、光学的結合を仲介するコネクタを介して、光ファイバと前記側面発光型導光体とを接続した導光体を用いて構成されていることを特徴とする請求項７乃至請求項９のうちいずれか１項に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項１１】
前記側面発光型導光体は、前記ドア部の端面形状に沿うように曲げ加工が施されたものであり、
前記本体側発光素子及び前記本体側受光素子、又は前記ドア側発光素子及び前記ドア側受光素子は、前記側面発光型導光体の一方の端面に受発光面を相対させるようにして設けられており、
前記ドア側発光素子及び前記ドア側受光素子、又は前記本体側発光素子及び前記本体側受光素子は、前記側面発光型導光体の方向に受発光面を向けるようにして且つ当該側面発光型導光体の側面に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項５に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項１２】
前記側面発光型導光体は、複数の導光方向を形成するように分岐した形状に加工されたものであり、
前記本体側発光素子及び前記本体側受光素子、又は前記ドア側発光素子及び前記ドア側受光素子は、前記側面発光型導光体の一方の端面に受発光面を相対させるようにして設けられており、
前記ドア側発光素子及び前記ドア側受光素子、又は前記本体側発光素子及び前記本体側受光素子は、前記側面発光型導光体の方向に受発光面を向けるようにして且つ当該側面発光型導光体の側面に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項５に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項１３】
前記ドア側発光素子及び前記ドア側受光素子、並びに前記本体側発光素子及び前記本体側受光素子は、所定の電源線を介して相互に接続されて電源を共有する複数の電装品に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の開閉機構用通信システム。
【請求項１４】
前記本体側発光素子及び前記ドア側発光素子は、赤外線を発光する発光素子であり、
前記本体側受光素子及び前記ドア側受光素子は、赤外線を受光する受光素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のうちいずれか１項に記載の開閉機構用通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車本体や建物本体と、自動車用ドアや建物用ドアとの間で通信を行うための開閉機構用通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば自動車本体と自動車用ドアとの間で通信をするため技術としては、パワーウインドウや電気錠を制御することを目的として、本体側とドア側との間で通信を実現するものが知られている。このような技術においては、本体側とドア側との間で電源供給や信号伝達をするための電気的接続手段として、ワイヤハーネスを利用しているが、当該ワイヤハーネスはその重量が重いために、車両組立工程において電線を配索するのに手間がかかることが多かった。
【０００３】
このようにワイヤハーネスを使用して本体側とドア側との間で通信を実現する場合には、車体とドアとにワイヤハーネスコネクタを、車体のピラーを貫通させて固定する。この場合、ピラーのドア側ワイヤハーネス挿通用の孔部には、中心にワイヤハーネスを挿通するグロメットを装着する。このグロメットは、外周の弾性シール部材と内周の樹脂製インナー部材とで構成される。このインナー部材は、ワイヤハーネスコネクタを支持すると共に固定するステーを一体とされている。また、ワイヤハーネスを使用した場合、グロメットのインナー部材にスリットを形成して、当該スリットと車体パネルで位置決めされて固定されたブラケットにワイヤハーネスコネクタを支持して固定することもなされている。
【０００４】
これに対し、従来では、赤外線通信技術を利用して、本体側とドア側との間で通信を行うことにより、ワイヤハーネスを使用せずに無線通信を行う技術が下記の特許文献１等にて開示されている。
【０００５】
具体的には、この特許文献１には、隣接する２つのユニット間において電源を供給する電源供給装置が開示されている。特に、この電源供給装置は、第１のユニットにおける供給電力を電磁誘導によって第２のユニットに伝送する誘導巻線部と、第２のユニットに設けられ、誘導巻線部によって伝送された第１のユニットからの供給電力を蓄放電する第２の電源と、第１のユニットにおいて送られる信号を赤外線通信によって第２のユニットに伝送する赤外線伝送部とを備えるものである。このように、この電源供給装置は、赤外線通信によって信号を伝送することにより、伝送部を小型化した構成で電源電力の供給に加えて、例えば制御信号等の信号も２つのユニット間において非接触の形態で伝送することが可能となるとしている。
【特許文献１】特開２０００−３２４７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来においてワイヤハーネスを使用してドア側と本体側とを電気的に接続した場合には、ドアの開閉動作によってワイヤハーネスが屈曲するために、断線等が発生する場合があった。
【０００７】
また、ワイヤハーネスを使用した場合には、本体及びドアに対する組み付けに煩雑な作業を伴うことが多かった。
【０００８】
さらに、ワイヤハーネスを使用した場合には、車種毎に制御機器の仕様が異なり、配策されるワイヤハーネスのコネクタの極数や形状もそれぞれ異なるので、各車両の製造コストが高くなってしまうという問題もあった。
【０００９】
さらにまた、従来において赤外線を利用して通信を行う前記特許文献１に記載された技術では、ドアが移動したり回動したりした場合には、通信を安定的に継続可能とするための手法が開示されていなかった。
【００１０】
すなわち、赤外線を利用して通信を行う場合には、赤外線が外光に影響されやすくなる。特に、通信の安定性を図り受光素子の受光角を広くすると、外光の影響を受けることが多くなり安定した通信ができなくなることがある。また、発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）等の発光素子の指向角を広くすると通信距離が短くなってしまい、通信距離を長くすると指向角が狭くなってしまう。
【００１１】
このようなことから、ドアの開閉動作に伴って受光素子と発光素子との間に光軸ずれが発生した場合であっても、安定して通信を行うことが困難であったのが現状である。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、ドア側が本体側に対して開閉動作した場合であっても断線等の発生を防止し、本体及びドアに対する組み付けを容易とし、製造コストの低減を図り、安定した通信の継続を実現することができる開閉機構用通信システム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】
【００１３】
本発明は、上述の課題を解決するために、本体部に対してドア部を機械的に支持する構造支持用ヒンジ機構の回動軸と同一軸を中心として回動可能に取り付けられた通信用ヒンジ機構と、本体部に結合された通信用ヒンジ機構を構成する本体側ヒンジに設けられた本体側発光素子及び本体側受光素子からなる本体側通信手段と、ドア部に結合された通信用ヒンジ機構を構成するドア側ヒンジに設けられたドア側発光素子及びドア側受光素子からなるドア側通信手段とを備えることにより、本体側通信手段とドア側通信手段との間で光通信を行う。すなわち、本発明は、本体部とドア部とを接続するために、構造支持用ヒンジ機構を跨いで従来のワイヤハーネスを挿通する必要がない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、ドア部の開閉動作に応じてワイヤハーネスの繰り返し屈曲があっても、この繰り返し屈曲に起因する疲労による断線を防止することができ、また、ワイヤハーネスを使用した場合のように、本体部及びドア部に対する組み付けに煩雑な作業を要することもない。さらに、請求項１に係る発明によれば、勘合部分がないので、電気的且つ光学的な特性を満足すれば機械的な自由度が高くなり、ワイヤハーネスコネクタの仕様を統一して簡素化を図ることができ、製造コストを低減することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明に加えて、ドア部が回動した場合であっても、送受信にかかわる光量が変動することはなく、安定的に通信を継続することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、請求項２に係る発明と同様に、ドア部が回動した場合であっても、送受信にかかわる光量が変動することはなく、安定的に通信を継続することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、請求項１に係る発明に加えて、本体側制御装置とドア側制御装置との間で、通信用ヒンジ機構を介した光通信を行うことができ、本体部とドア部との間での通信を容易に実現することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様に、ドア部の開閉動作に応じたワイヤハーネスの繰り返し屈曲に起因する疲労による断線を防止することができ、また、ワイヤハーネスを使用した場合のように、本体部及びドア部に対する組み付けに煩雑な作業を要することもない。さらに、請求項５に係る発明によれば、ワイヤハーネスコネクタの仕様を統一して簡素化を図ることができ、製造コストを低減することができる。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、請求項５に係る発明に加えて、側面発光型導光体の端面の中心軸に一方の受発光素子を設けているので、ドア部が回動した場合であっても、送受信にかかわる赤外線光量が変動することはなく、安定的に通信を継続することができる。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、請求項５に係る発明に加えて、柔軟なレイアウトを実現することができる。
【００２１】
請求項８に係る発明によれば、請求項７に係る発明と同様に、柔軟なレイアウトを実現することができる。
【００２２】
請求項９に係る発明によれば、請求項７又は請求項８に係る発明と同様に、柔軟なレイアウトを実現することができる。
【００２３】
請求項１０に係る発明によれば、請求項７乃至請求項９に係る発明に加えて、電装品のレイアウトに限定されることなく、任意数の電装品との間での通信を行うことができる。
【００２４】
請求項１１に係る発明によれば、請求項５に係る発明に加えて、電装品のレイアウトに限定されることなく、任意数の電装品との間での通信を行うことができ、特に複数の電装品との間で通信を行いたい場合には、有効である。
【００２５】
請求項１２に係る発明によれば、請求項１１に係る発明と同様に、電装品のレイアウトに限定されることなく、極めて多数の電装品との間での通信を行うことができる。
【００２６】
請求項１３に係る発明によれば、請求項５に係る発明に加えて、本体部及びドア部に対して容易に組み付けることができ、また、電源線を共通とすることができるので、ワイヤハーネスコネクタの仕様を統一して簡素化を図ることができ、製造コストを低減することができる。
【００２７】
請求項１４に係る発明によれば、請求項１乃至請求項１３に係る発明に加えて、発光素子及び受光素子として汎用部品を搭載することによる極めて簡便な構成を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
この実施の形態は、自動車本体に対して自動車用ドアを機械的に支持する構造支持用ヒンジ機構を介して自動車本体に対して自動車用ドアが回動動作して開閉可能に接続され、自動車本体と自動車用ドアとを電気的に接続する開閉機構用通信システムである。
【００３０】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態に係る開閉機構用通信システムについて説明する。
【００３１】
［開閉機構用通信システムの構成］
第１実施形態に係る開閉機構用通信システムは、図１（Ａ）に側面図及び同図（Ｂ）に上面図を示すように、自動車本体１に対して自動車用ドア２を機械的に支持する構造支持用ヒンジ機構１１の他に、この構造支持用ヒンジ機構１１の回動軸Ｃと同一軸を中心として回動可能に取り付けられた赤外線通信専用の赤外線通信用ヒンジ機構１２を備える。
【００３２】
赤外線通信用ヒンジ機構１２は、自動車本体１に結合された本体側ヒンジ１３と、自動車用ドア２に結合されたドア側ヒンジ１４とから構成される。そして、本体側ヒンジ１３には、回動軸Ｃの近傍に、赤外線を発光する本体側発光素子である本体側発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）１５ａと、赤外線を受光する本体側受光素子である本体側フォトダイオード（Photo Diode；ＰＤ）１６ａとが設けられるとともに、ドア側ヒンジ１４には、回動軸Ｃの近傍に、ドア側発光素子であるドア側発光ダイオード１５ｂと、ドア側受光素子であるドア側フォトダイオード１６ｂとが設けられる。
【００３３】
また、赤外線通信用ヒンジ機構１２においては、図２に示すように、自動車本体１を制御する本体側制御装置２１から延在するワイヤハーネス２２が、当該自動車本体１の所定位置に穿設された本体貫通孔２３を介して挿通され、本体側発光ダイオード１５ａ及び本体側フォトダイオード１６ａが搭載される本体側送受信基板２４に接続される。また、赤外線通信用ヒンジ機構１２においては、自動車用ドア２を制御するドア側制御装置２５から延在するワイヤハーネス２６が、当該自動車用ドア２の所定位置に穿設されたドア貫通孔２７を介して挿通され、ドア側発光ダイオード１５ｂ及びドア側フォトダイオード１６ｂが搭載されるドア側送受信基板２８に接続される。
【００３４】
このような赤外線通信用ヒンジ機構１２は、本体側発光ダイオード１５ａとドア側フォトダイオード１６ｂとの光学的な結合、及びドア側発光ダイオード１５３と本体側フォトダイオード１６ａとの光学的な結合を維持しながら、回動軸Ｃと同一軸を中心として相対的に回動する機構を有する。
【００３５】
すなわち、赤外線通信用ヒンジ機構１２は、自動車用ドア２が開放されている場合には、図３（Ａ）に示すように、ここでは図示されない下側に位置する本体側発光ダイオード１５ａの発光面と、ドア側フォトダイオード１６ｂの受光面とが互いに対向するように配置されるとともに、ドア側発光ダイオード１５３の発光面と、ここでは図示されない下側に位置する本体側フォトダイオード１６ａの受光面とが互いに対向するように配置された状態とされる。
【００３６】
そして、赤外線通信用ヒンジ機構１２は、自動車用ドア２が閉塞していくのにともない、同図（Ｂ）に示すように、下側に位置する本体側発光ダイオード１５ａ及び本体側フォトダイオード１６ａに対して、上側に位置するドア側発光ダイオード１５ｂ及びドア側フォトダイオード１６ｂが、回動軸Ｃを中心として回動するものの、自動車用ドア２が完全に閉塞した場合であっても、同図（Ｃ）に示すように、本体側発光ダイオード１５ａの発光面の位置とドア側フォトダイオード１６ｂの受光面の位置は、互いに信号を送受信可能な程度に上下方向に重複するとともに、ドア側発光ダイオード１５３の発光面の位置と本体側フォトダイオード１６ａの受光面の位置は、互いに信号を送受信可能な程度に上下方向に重複した状態を保つ。
【００３７】
このように、赤外線通信用ヒンジ機構１２は、本体側発光ダイオード１５ａと本体側フォトダイオード１６ａとが回動軸Ｃを挟んで互いに密着して設けられるとともに、ドア側フォトダイオード１６ｂとドア側発光ダイオード１５３とが、それぞれ、本体側発光ダイオード１５ａと本体側フォトダイオード１６ａとに上下方向に離隔された位置で対向するように回動軸Ｃを挟んで互いに密着して設けられることにより、本体側発光ダイオード１５ａとドア側フォトダイオード１６ｂとの光学的な結合、及びドア側発光ダイオード１５３と本体側フォトダイオード１６ａとの光学的な結合を維持しながら、回動軸Ｃと同一軸を中心として相対的に回動する。
【００３８】
［開閉機構用通信システムの動作］
このような赤外線通信用ヒンジ機構１２を備える開閉機構用通信システムにおいては、本体側制御装置２１とドア側制御装置２５との間で赤外線通信を行うことにより、例えばパワーウインドウや電気錠を制御することを目的とする制御信号をはじめとする各種信号の授受を行う。
【００３９】
すなわち、開閉機構用通信システムにおいては、本体側制御装置２１からドア側制御装置２５に対して制御信号等の各種信号を送信する場合には、本体側制御装置２１から出力される各種信号を、ワイヤハーネス２２を介して本体側送受信基板２４に供給する。開閉機構用通信システムにおいては、この本体側送受信基板２４によって制御される本体側発光ダイオード１５ａにより、電気的な信号を光信号に変換し、この光信号を赤外線通信によってドア側フォトダイオード１６ｂに対して送信する。そして、開閉機構用通信システムにおいては、ドア側フォトダイオード１６ｂによって受光された光信号を光電変換し、電気的な信号をドア側送受信基板２８に供給すると、この信号をワイヤハーネス２６を介してドア側制御装置２５に供給する。
【００４０】
一方、開閉機構用通信システムにおいては、ドア側制御装置２５から本体側制御装置２１に対して制御信号等の各種信号を送信する場合には、ドア側制御装置２５から出力される各種信号を、ワイヤハーネス２６を介してドア側送受信基板２８に供給する。開閉機構用通信システムにおいては、このドア側送受信基板２８によって制御されるドア側発光ダイオード１５ｂにより、電気的な信号を光信号に変換し、この光信号を赤外線通信によって本体側フォトダイオード１６ａに対して送信する。そして、開閉機構用通信システムにおいては、本体側フォトダイオード１６ａによって受光された光信号を光電変換し、電気的な信号を本体側送受信基板２４に供給すると、この信号をワイヤハーネス２２を介して本体側制御装置２１に供給する。
【００４１】
このように、開閉機構用通信システムにおいては、本体側制御装置２１とドア側制御装置２５との間で、赤外線通信用ヒンジ機構１２を介した赤外線通信を行うことにより、自動車本体１と自動車用ドア２との間で赤外線通信を行うことができる。
【００４２】
［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第１実施形態として示した開閉機構用通信システムは、自動車本体１に対して自動車用ドア２を機械的に支持する構造支持用ヒンジ機構１１の回動軸Ｃと同一軸を中心として回動可能に取り付けられた赤外線通信用ヒンジ機構１２と、自動車本体１に結合された赤外線通信用ヒンジ機構１２を構成する本体側ヒンジ１３に設けられた本体側発光ダイオード１５ａ及び本体側フォトダイオード１６ａからなる本体側通信手段と、自動車用ドア２に結合された赤外線通信用ヒンジ機構１２を構成するドア側ヒンジ１４に設けられたドア側発光ダイオード１５ｂ及びドア側フォトダイオード１６ｂからなり、本体側通信手段との間で赤外線通信を行うドア側通信手段とを備える。
【００４３】
したがって、この開閉機構用通信システムにおいては、自動車用ドア２の開閉動作に応じてワイヤハーネスの繰り返し屈曲があっても、この繰り返し屈曲に起因する疲労による断線を防止することができ、また、ワイヤハーネスを使用した場合のように、自動車本体１及び自動車用ドア２に対する組み付けに煩雑な作業を要することもない。さらに、この開閉機構用通信システムにおいては、勘合部分がないので、電気的且つ光学的な特性を満足すれば機械的な自由度が高くなり、ワイヤハーネスコネクタの仕様を統一して簡素化を図ることができ、製造コストを低減することができる。
【００４４】
ここで、本体側発光ダイオード１５ａとドア側フォトダイオード１６ｂとの光学的な結合、及びドア側発光ダイオード１５３と本体側フォトダイオード１６ａとの光学的な結合を維持しながら、赤外線通信用ヒンジ機構１２が回動軸Ｃと同一軸を中心として回動するように、本体側発光ダイオード１５ａと本体側フォトダイオード１６ａは、回動軸Ｃを挟んで互いに密着して設けられるとともに、ドア側フォトダイオード１６ｂとドア側発光ダイオード１５３は、それぞれ、本体側発光ダイオード１５ａと本体側フォトダイオード１６ａとに上下方向に離隔された位置で対向するように回動軸Ｃを挟んで互いに密着して設けられている。
【００４５】
これにより、この開閉機構用通信システムにおいては、自動車用ドア２が回動した場合であっても、送受信にかかわる赤外線光量が変動することはなく、安定的に通信を継続することができる。
【００４６】
また、この開閉機構用通信システムは、自動車本体１を制御する本体側制御装置２１と、自動車用ドア２を制御するドア側制御装置２５とを備える。そして、本体側発光ダイオード１５ａ及び本体側フォトダイオード１６ａからなる本体側通信手段は、本体側制御装置２１から延在するワイヤハーネス２２を介して当該本体側制御装置２１と接続され、ドア側発光ダイオード１５ｂ及びドア側フォトダイオード１６ｂからなるドア側通信手段は、ドア側制御装置２５から延在するワイヤハーネス２６を介して当該ドア側制御装置２５と接続される。
【００４７】
これにより、この開閉機構用通信システムにおいては、本体側制御装置２１とドア側制御装置２５との間で、赤外線通信用ヒンジ機構１２を介した赤外線通信を行うことができ、自動車本体１と自動車用ドア２との間での通信を容易に実現することができる。
【００４８】
なお、本体側発光素子及びドア側発光素子としては、赤外線を発光する発光素子、具体的には発光ダイオードを用いることができ、本体側受光素子及びドア側受光素子としては、赤外線を受光する受光素子、具体的にはフォトダイオードを用いることができ、この開閉機構用通信システムは、極めて簡便に構成することができる。
【００４９】
［第２実施形態］
つぎに、第２実施形態に係る開閉機構用通信システムについて説明する。
【００５０】
この第２実施形態に係る開閉機構用通信システムは、いわゆる側面発光型導光体を用いて赤外線通信用ヒンジ機構を構成したものである。
【００５１】
なお、この第２実施形態の説明では、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号を付することによってその詳細な説明を省略するものとする。
【００５２】
［開閉機構用通信システムの構成］
第２実施形態に係る開閉機構用通信システムは、図４に側面図を示すように、自動車本体１に対して自動車用ドア２を機械的に支持する構造支持用ヒンジ機構１１に加えて、この構造支持用ヒンジ機構１１の回動軸Ｃと同一軸を中心として回動可能に取り付けられた赤外線通信専用の赤外線通信用ヒンジ機構３１を備える。
【００５３】
赤外線通信用ヒンジ機構３１は、回動軸Ｃと同一軸を中心として回動可能に取り付けられた側面発光型導光体３２を有する。
【００５４】
側面発光型導光体３２は、導光体内部に所定の反射材を設けたものであり、端面から入射した光を当該反射材によって反射することにより、側面から出射させるものである。この側面発光型導光体３２としては、例えば、アクリルやポリエチレン等の赤外線を透過する所定の樹脂に所定の散乱材を分散させて円柱状に成形し、分散材の濃度や粒度に応じて側面からの発光量を制御する散乱材分散導光体や、液晶ディスプレイのバックライトに広く用いられている導光体の反射板に光拡散用のドットを設けた反射型導光体や、光ファイバの内面に反射材を設けることによって側面発光を可能とする側面発光型光ファイバ等が挙げられる。
【００５５】
また、赤外線通信用ヒンジ機構３１における本体側ヒンジ１３には、自動車本体１との境界部分に、発光ダイオードやフォトダイオードからなる本体側受発光素子３３が側面発光型導光体３２の方向に受発光面を向けるようにして設けられるとともに、ドア側ヒンジ１４には、回動軸Ｃの近傍に、ドア側受発光素子３４が側面発光型導光体３２の一方の端面に受発光面を相対させるようにして設けられる。
【００５６】
［開閉機構用通信システムの動作］
このような赤外線通信用ヒンジ機構３１を備える開閉機構用通信システムにおいては、ドア側受発光素子３４から出射された光信号を側面発光型導光体３２の端面から入射させると、この光信号を同図中矢印ａで示す方向へと当該側面発光型導光体３２内部を導光させる。そして、開閉機構用通信システムにおいては、この光信号を、側面発光型導光体３２内部に設けられた反射材によって当該側面発光型導光体３２の側面から同図中矢印ｂで示す方向へと出射させ、本体側受発光素子３３に入射させる。
【００５７】
このように、開閉機構用通信システムにおいては、側面発光型導光体３２を有する赤外線通信用ヒンジ機構３１を介した赤外線通信を行うことにより、自動車用ドア２からの各種信号を、自動車本体１に伝達することができる。
【００５８】
［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第２実施形態として示した開閉機構用通信システムにおいては、側面発光型導光体３２を用いて赤外線通信用ヒンジ機構３１を構成することにより、第１実施形態として示した開閉機構用通信システムと同様に、自動車用ドア２の開閉動作に応じたワイヤハーネスの繰り返し屈曲に起因する疲労による断線を防止することができ、また、ワイヤハーネスを使用した場合のように、自動車本体１及び自動車用ドア２に対する組み付けに煩雑な作業を要することもない。さらに、この開閉機構用通信システムにおいては、ワイヤハーネスコネクタの仕様を統一して簡素化を図ることができ、製造コストを低減することができる。
【００５９】
また、この開閉機構用通信システムにおいて、側面発光型導光体３２は、回動軸Ｃと同一軸を中心として回動可能に取り付けられており、ドア側発光ダイオード１５ｂ及びドア側フォトダイオード１６ｂは、側面発光型導光体３２一方の端面に受発光面を相対させるようにして設けられており、本体側発光ダイオード１５ａ及び本体側フォトダイオード１６ａは、側面発光型導光体３２の方向に受発光面を向けるようにして設けられている。
【００６０】
このように、この開閉機構用通信システムにおいては、側面発光型導光体３２の端面の中心軸に一方の受発光素子を設けているので、自動車用ドア２が回動した場合であっても、送受信にかかわる赤外線光量が変動することはなく、安定的に通信を継続することができる。
【００６１】
なお、側面発光型導光体３２としては、光を透過する所定の樹脂に所定の散乱材を分散させて円柱状に成形し、当該円柱の内面に反射材を設けて構成される散乱材分散導光体や、光ファイバの内面にドット状の前記反射材を設けた反射型導光体や、光ファイバの内面に前記反射材を設けた側面発光型光ファイバを用いることができ、これら部材を用いることにより、電装部品等の柔軟なレイアウトが可能となる。
【００６２】
［第３実施形態］
つぎに、第３実施形態に係る開閉機構用通信システムについて説明する。
【００６３】
この第３実施形態に係る開閉機構用通信システムは、ドア側受発光素子から出射された光信号を側面発光型導光体を介して本体側受発光素子に入射させるものとして説明した第２実施形態に係る開閉機構用通信システムを変形したものであり、本体側受発光素子から出射された光信号を側面発光型導光体を介してドア側受発光素子に入射させるものである。
【００６４】
なお、この第３実施形態の説明では、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号を付することによってその詳細な説明を省略するものとする。
【００６５】
［開閉機構用通信システムの構成］
第３実施形態に係る開閉機構用通信システムは、図５（Ａ）に平面図及び同図（Ｂ）に側面図を示すように、赤外線通信用ヒンジ機構４１を備える。
【００６６】
赤外線通信用ヒンジ機構４１は、上述した赤外線通信用ヒンジ機構３１と同様に、側面発光型導光体４２を有する。赤外線通信用ヒンジ機構４１における本体側ヒンジ１３には、自動車本体１との境界部分に、発光ダイオードやフォトダイオードからなる本体側受発光素子４３が側面発光型導光体４２の方向に受発光面を向けるようにして設けられるとともに、ドア側ヒンジ１４には、回動軸Ｃの近傍に、ドア側受発光素子４４が側面発光型導光体４２の一方の端面に受発光面を相対させるようにして設けられる。
【００６７】
［開閉機構用通信システムの動作］
このような赤外線通信用ヒンジ機構４１を備える開閉機構用通信システムにおいては、図５（Ｂ）中矢印ｃで示すように、本体側受発光素子４３から出射された光信号を側面発光型導光体４２の側面から入射させる。そして、開閉機構用通信システムにおいては、この光信号を同図中矢印ｄで示す方向へと側面発光型導光体４２内部を導光させることにより、当該側面発光型導光体４２の端面から出射させ、ドア側受発光素子４４に入射させる。
【００６８】
このように、開閉機構用通信システムにおいては、側面発光型導光体４２を有する赤外線通信用ヒンジ機構４１を介した赤外線通信を行うことにより、自動車本体１からの各種信号を、自動車用ドア２に伝達することができる。
【００６９】
［第３実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第３実施形態として示した開閉機構用通信システムにおいては、側面発光型導光体４２を用いて赤外線通信用ヒンジ機構４１を構成することにより、第２実施形態として示した開閉機構用通信システムと同様の効果を得ることができる。
【００７０】
［第４実施形態］
つぎに、第４実施形態に係る開閉機構用通信システムについて説明する。
【００７１】
この第４実施形態に係る開閉機構用通信システムは、側面発光型導光体を有する赤外線通信用ヒンジを備える開閉機構用通信システムであり、側面発光型導光体の容易な加工性を利用したバリエーションについて示すものである。
【００７２】
なお、この第４実施形態の説明では、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号を付することによってその詳細な説明を省略するものとする。
【００７３】
［曲げ加工をともなう側面発光型導光体を用いた開閉機構用通信システム］
まず、曲げ加工をともなう側面発光型導光体を用いた開閉機構用通信システムについて説明する。
【００７４】
側面発光型導光体は、一般に、加熱することによって曲げ加工を容易に行うことが可能とされる。特に、光ファイバ型の側面発光型導光体は、加工の容易さが顕著である。
【００７５】
そこで、開閉機構用通信システムとしては、図６に平面図を示すように、自動車用ドア２の端面形状に沿うように曲げ加工を施した側面発光型導光体５２を用いて赤外線通信用ヒンジ機構５１を構成する。
【００７６】
そして、この開閉機構用通信システムにおいては、側面発光型導光体５２の一方の端面に受発光面を相対させるようにして一の受発光素子５３を設けるとともに、当該側面発光型導光体５２の方向に受発光面を向けるようにして且つ当該側面発光型導光体５２の側面に沿って複数の受発光素子５４，５５を設ける。
【００７７】
このような開閉機構用通信システムにおいては、自動車用ドア２の端面形状に沿うように曲げ加工が施された側面発光型導光体５２を用いて赤外線通信用ヒンジ機構５１を構成することにより、複数の受発光素子５３，５４，５５を設けることができ、複数の電装品との間で通信を行う場合には、特に有効である。
【００７８】
［分岐した側面発光型導光体を用いた開閉機構用通信システム］
つぎに、分岐した側面発光型導光体を用いた開閉機構用通信システムについて説明する。
【００７９】
側面発光型導光体は、加工が容易であるので、複数の導光方向を形成するように分岐した形状にも加工することができる。
【００８０】
そこで、開閉機構用通信システムとしては、図７に平面図を示すように、所定の分岐点ＪＣで分岐させた形状に形成した側面発光型導光体６２を用いて赤外線通信用ヒンジ機構６１を構成する。
【００８１】
そして、この開閉機構用通信システムにおいては、側面発光型導光体６２の一方の端面に受発光面を相対させるようにして一の受発光素子６３を設けるとともに、特に図示しないが、当該側面発光型導光体６２の方向に受発光面を向けるようにして且つ当該側面発光型導光体６２の側面に沿って複数の受発光素子を設ける。
【００８２】
このように、開閉機構用通信システムにおいては、複数の導光方向を形成するように分岐した形状に加工された側面発光型導光体６２を用いて赤外線通信用ヒンジ機構６１を構成することにより、複数の受発光素子６３を設けることができ、極めて多数の電装品との間での通信を実現することができる。
【００８３】
以上のように、開閉機構用通信システムにおいては、側面発光型導光体の容易な加工性を利用し、様々な形状に形成した側面発光型導光体を用いて赤外線通信用ヒンジ機構を構成することにより、電装品のレイアウトに限定されることなく、任意数の電装品との間での通信を行うことができる。
【００８４】
［第５実施形態］
つぎに、第５実施形態に係る開閉機構用通信システムについて説明する。
【００８５】
この第５実施形態に係る開閉機構用通信システムは、側面発光型導光体を有する赤外線通信用ヒンジを備える開閉機構用通信システムであり、側面発光型導光体のバリエーションについて示すものである。
【００８６】
なお、この第５実施形態の説明では、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号を付することによってその詳細な説明を省略するものとする。
【００８７】
開閉機構用通信システムにおいては、導光体として、所定の光学部品等によって光学的結合を仲介するコネクタを介して、通常の光ファイバと側面発光型導光体とを組み合わせたものを用いることができる。
【００８８】
例えば、開閉機構用通信システムにおいては、図８に示すように、アクリルやポリエチレン等の赤外線を透過する所定の樹脂に所定の散乱材７２ａ，７２ｂを分散させて円柱状に成形し、当該円柱の内面に所定の反射材７３ａ，７３ｂを設けて構成される散乱材分散導光体７１ａ，７１ｂを側面発光型導光体として用い、この散乱材分散導光体７１ａ，７１ｂと通常の光ファイバ７４ａとを、コネクタ７５ａ，７５ｂ，７５ｃを介して接続することにより、一連の導光体を構成することができる。
【００８９】
また、開閉機構用通信システムにおいては、図９に示すように、光ファイバの内面に所定の反射材８２ａ，８２ｂを用いることによって側面発光を可能とする側面発光型光ファイバ８１ａ，８１ｂを側面発光型導光体として用い、この側面発光型光ファイバ８１ａ，８１ｂと通常の光ファイバ８３ａとを、コネクタ８４ａ，８４ｂ，８４ｃを介して接続することにより、一連の導光体を構成することもできる。
【００９０】
さらに、開閉機構用通信システムにおいては、図１０に示すように、光ファイバの内面に任意の間隔で離隔してドット状の反射材９２ａ，９２ｂを設けることによって光拡散を促進させるように構成した反射型導光体９１ａ，９１ｂを側面発光型導光体として用い、この反射型導光体９１ａ，９１ｂと通常の光ファイバ９３ａとを、コネクタ９４ａ，９４ｂ，９４ｃを介して接続することにより、一連の導光体を構成することもできる。
【００９１】
開閉機構用通信システムにおいては、導光体として、このような通常の光ファイバと側面発光型導光体とをコネクタを介して接続したものを用いることにより、複数の電装品との間での通信を行うことが可能となる。
【００９２】
例えば、開閉機構用通信システムにおいては、図９に示したように、側面発光型光ファイバを側面発光型導光体として用いた場合には、図１１に示すように、所定の内装材１０１によって離隔されて設けられている複数の電装品１０２ａ，１０２ｂにおける受発光素子１０３ａ，１０３ｂと相対するように、側面発光型光ファイバ８１ａ，８１ｂを設け、これら側面発光型光ファイバ８１ａ，８１ｂと通常の光ファイバ８３ｄ，８３ａ，８３２とを、コネクタ８４ｄ，８４ａ，８４ｂ，８４ｃを介して接続することにより、複数の電装品１０２ａ，１０２ｂとの間で通信を行うことができる。
【００９３】
また、開閉機構用通信システムにおいては、導光体を構成する光ファイバを延伸することにより、自動車用ドア２の付近に設けられた電源線を必要とする複数の電装品との間で通信を行うことができる。
【００９４】
例えば、開閉機構用通信システムにおいては、図１２に示すように、自動車用ドア２の近傍に設けられた電磁誘導型電力供給装置１１１を電源として共有する電装品としてのドアミラー１２１、スピーカ１２２、及びパワーウインドウ操作スイッチ１２３を備える場合を考える。
【００９５】
この場合、開閉機構用通信システムにおいては、これらドアミラー１２１、スピーカ１２２、及びパワーウインドウ操作スイッチ１２３に対して電力を共有するために、ワイヤハーネス１１２を電源線として用い、当該ドアミラー１２１、スピーカ１２２、及びパワーウインドウ操作スイッチ１２３を、当該ワイヤハーネス１１２を介して相互に接続する。そして、開閉機構用通信システムにおいては、これらドアミラー１２１、スピーカ１２２、及びパワーウインドウ操作スイッチ１２３に対して制御信号等の各種信号を供給する手段として、先に図８乃至図１０に示したようなコネクタを介して各種側面発光型導光体と延伸した光ファイバとを接続した導光体１１３を用いればよい。
【００９６】
このとき、この開閉機構用通信システムにおいては、導光体１１３を構成する側面発光型導光体を介して、ドアミラー１２１、スピーカ１２２、及びパワーウインドウ操作スイッチ１２３に設けられる図示しない受発光素子との間で通信制御を行うことになる。
【００９７】
以上のように、開閉機構用通信システムにおいては、導光体として、光学的結合を仲介するコネクタを介して、通常の光ファイバと側面発光型導光体とを接続したものを用いることにより、電装品のレイアウトに限定されることなく、任意数の電装品との間での通信を行うことができる。
【００９８】
また、この開閉機構用通信システムにおいては、所定の電源線を介して相互に接続されて電源を共有する複数の電装品に受発光素子を設けているので、電源線を予め配策しておけば、電装品を内装材とともに固定用クリップで押し込むことにより、自動車本体１及び自動車用ドア２に対して容易に組み付けることができる。さらに、この開閉機構用通信システムにおいては、電源線を共通とすることができるので、ワイヤハーネスコネクタの仕様を統一して簡素化を図ることができ、製造コストを低減することができる。
【００９９】
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１００】
例えば、上述の実施形態では、自動車本体と自動車用ドアとの間で通信を行うものとして説明したが、本発明は、自動車に限らず、本体部に対してドア部を機械的に支持する構造支持用ヒンジ機構を介して本体部に対してドア部が回動動作して開閉可能に接続され、本体部とドア部とを電気的に接続する開閉機構用通信システムであれば、あらゆる回転式ヒンジ機構を有する通信用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１実施形態として示す開閉機構用通信システムの構成を示す図である。  （Ａ）同開閉機構用通信システムの側面図である。（Ｂ）同開閉機構用通信システムの上面図である。
【図２】同開閉機構用通信システムの配線を説明する平面図である。
【図３】同開閉機構用通信システムの平面図である。  （Ａ）自動車用ドアガ開放開放されている場合における同開閉機構用通信システムの平面図である。（Ｂ）自動車用ドアが閉塞していく過程における同開閉機構用通信システムの平面図である。（Ｃ）自動車用ドアが完全に閉塞した場合における同開閉機構用通信システムの平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態として示す開閉機構用通信システムの構成を示す側面図である。
【図５】本発明の第３実施形態として示す開閉機構用通信システムの構成を示す図である。  （Ａ）同開閉機構用通信システムの平面図である。（Ｂ）同開閉機構用通信システムの側面図である。
【図６】本発明の第４実施形態として示す開閉機構用通信システムの構成を示す図であって、曲げ加工をともなう側面発光型導光体を用いた開閉機構用通信システムの構成を示す平面図である。
【図７】本発明の第４実施形態として示す開閉機構用通信システムの構成を示す図であって、分岐した側面発光型導光体を用いた開閉機構用通信システムの構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第５実施形態として示す開閉機構用通信システムに用いられる導光体の構成を示す図であって、散乱材分散導光体を側面発光型導光体として用いた導光体の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態として示す開閉機構用通信システムに用いられる導光体の構成を示す図であって、側面発光型光ファイバを側面発光型導光体として用いた導光体の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態として示す開閉機構用通信システムに用いられる導光体の構成を示す図であって、反射型導光体を側面発光型導光体として用いた導光体の構成を示す断面図である。
【図１１】側面発光型光ファイバを側面発光型導光体として用いた場合における電装品との配置関係を説明する断面図である。
【図１２】電源を共有する複数の電装品を備える場合における配線を説明する側面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  自動車本体
２  自動車用ドア
１１  構造支持用ヒンジ機構
１２，３１，４１，５１，６１  赤外線通信用ヒンジ機構
１３  本体側ヒンジ
１４  ドア側ヒンジ
１５ａ  本体側発光ダイオード
１５ｂ  ドア側発光ダイオード
１６ａ  本体側フォトダイオード
１６ｂ  ドア側フォトダイオード
２１  本体側制御装置
２２，２６，１１２  ワイヤハーネス
２３  本体貫通孔
２４  本体側送受信基板
２５  ドア側制御装置
２７  ドア貫通孔
２８  ドア側送受信基板
３２，４２，５２，６２  側面発光型導光体
３３，４３  本体側受発光素子
３４，４４  ドア側受発光素子
５３，５４，５５，６３，１０３ａ，１０３ｂ  受発光素子
７１ａ，７１ｂ  散乱材分散導光体
７２ａ，７２ｂ  散乱材
７３ａ，７３ｂ，８２ａ，８２ｂ，９２ａ，９２ｂ  反射材
７４ａ，８３ｄ，８３ａ，９３ａ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ  光ファイバ
７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，８４ｄ，８４ａ，８４ｂ，８４ｃ  コネクタ
８１ａ，８１ｂ  側面発光型光ファイバ
９１ａ，９１ｂ  反射型導光体
１０１  内装材
１０２ａ，１０２ｂ  電装品
１１１  電磁誘導型電力供給装置
１１３  導光体
１２１  ドアミラー
１２２  スピーカ
１２３  パワーウインドウ操作スイッチ
Ｃ  回動軸
ＪＣ  分岐点
【図１】
2005032110.tif 000003
【図２】
2005032110.tif 000004
【図３】
2005032110.tif 000005
【図４】
2005032110.tif 000006
【図５】
2005032110.tif 000007
【図６】
2005032110.tif 000008
【図７】
2005032110.tif 000009
【図８】
2005032110.tif 000010
【図９】
2005032110.tif 000011
【図１０】
2005032110.tif 000012
【図１１】
2005032110.tif 000013
【図１２】
2005032110.tif 000014