(57)【要約】【課題】データの伝送精度が高いロールコネクタを提供する。【解決手段】ステアリングロールコネクタ１は、固定ケース２に設けられる受光素子２４と、回転ケース３に設けられる発光素子３４との間で光を授受する光通信により回転ケース３から固定ケース２へデータを送る。固定ケース２には、回転ケース３に対する相対回転角度を検出する角度センサ２３が設けられている。受光素子２４が出力する受光信号に基づき回転ケース３側から送られてくるデータを判断する固定側マイコン２５は、角度センサ２３による相対回転角度情報に基づき、受光信号に含まれるデータを判断するために比較するＯＮ閾値を適切な値に調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部及び当該固定部に対して相対回転する回転部のうちの一方に設けられる発光体と、他方に設けられる受光体との間で光を授受する光通信により前記固定部と前記回転部との間でデータを授受するロールコネクタにおいて、
前記固定部及び前記回転部の少なくとも一方に設けられて、前記固定部に対する前記回転部の相対回転角度を検出する角度センサと、
前記受光体により変換される受光信号に基づき、当該受光信号に含まれるデータを判断する制御部とを備え、
前記受光信号に含まれるデータを判断するために、当該受光信号と比較するデータ情報を前記相対回転角度に応じて変更すること、前記相対回転角度によらず前記受光体における受光光量が一定となるように、前記相対回転角度に応じて前記発光体における発光光量を補正すること、及び、前記相対回転角度によらず前記受光信号の信号レベルが一定となるように、前記相対回転角度に応じて前記受光信号の信号レベルを補正することのうち少なくとも１つを実行するロールコネクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のロールコネクタにおいて、
前記固定部及び前記回転部のいずれか一方に設けられる前記角度センサは、他方に設けられる磁性体が形成する磁界を検出する磁気検出型であるロールコネクタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のロールコネクタにおいて、
前記発光体と前記受光体との間に、光を案内するライトガイドを備えるロールコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コラムに対するステアリングホイールの回転を許容しつつ、コラム側とステアリング側との間における信号の授受を可能としたロールコネクタが周知である。特許文献１のロールコネクタは、コラム側の固定部に発光素子及び導光体（コラム側導光体）を、ステアリング側の回転部に発光素子及び導光体（ステアリング側導光体）を、それぞれ備える。当該ロールコネクタでは、２つの導光体で発光素子から発せられた光を反射させながら受光素子まで導光する光通信によりコラム側とステアリング側との間における信号の授受を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４１００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のロールコネクタでは、ステアリングが操作されることにより、発光素子と導光体（ステアリング側導光体）との位置関係が変化するため、発光素子から導光体（ステアリング側導光体）に入射する光の角度が変化する。したがって、導光体（コラム側導光体）から受光素子が受光する光の角度も変化する。これにより、受光素子が受光する光量にばらつきが発生する。受光素子における光量が少ない場合、コラム側がステアリング側から送られたデータを正しく認識できないおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、データの伝送精度が高いロール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】
上記課題を解決するために、固定部及び当該固定部に対して相対回転する回転部のうちの一方に設けられる発光体と、他方に設けられる受光体との間で光を授受する光通信により前記固定部と前記回転部との間でデータを授受するロールコネクタは、前記固定部及び前記回転部の少なくとも一方に設けられて、前記固定部に対する前記回転部の相対回転角度を検出する角度センサと、前記受光体により変換される受光信号に基づき、当該受光信号に含まれるデータを判断する制御部とを備え、前記受光信号に含まれるデータを判断するために、当該受光信号と比較するデータ情報を前記相対回転角度に応じて変更すること、前記相対回転角度によらず前記受光体における受光光量が一定となるように、前記相対回転角度に応じて前記発光体における発光光量を補正すること、及び、前記相対回転角度によらず前記受光信号の信号レベルが一定となるように、前記相対回転角度に応じて前記受光信号の信号レベルを補正することのうち少なくとも１つを実行することを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、発光体と受光体との位置関係によらず、受光信号に含まれるデータの判断条件が一定となる。これにより、制御部は、受光信号に含まれるデータを正しく認識しやすい。ひいては、光通信によるデータの伝送精度が高い。
【０００８】
上記構成において、前記固定部及び前記回転部のいずれか一方に設けられる前記角度センサは、他方に設けられる磁性体が形成する磁界を検出する磁気検出型であることが好ましい。
【０００９】
磁界は、発光体と受光体との間の光通信に何ら影響を与えない。したがって、この構成を採用すれば、他の方式で相対回転角度を検出する場合と比較して、好適なデータの授受が行われる。
【００１０】
上記構成において、前記発光体と前記受光体との間に、光を案内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、相対回転角度による受光体における受光光量のばらつきが抑制されて、データの伝送精度が高まる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のロールコネクタは、データの伝送精度が高いという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ロールコネクタの一実施形態を示す斜視図。
【図２】ロールコネクタの通信態様を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、ロールコネクタをステアリングロールコネクタに具体化した一実施形態について図面にしたがって説明する。
図１に示すように、ステアリングロールコネクタ１は、固定ケース２及び回転ケース３を備え、これら固定ケース２及び回転ケース３には、共通のステアリングシャフト４が挿通されている。回転ケース３は、固定ケース２に対し相対回転可能とされている。
【００１４】
回転ケース３は、回転板３１及び回転側ライトガイド３２を収容する。
回転板３１は、その中央部にステアリングシャフト４が挿通されるとともに当該ステアリングシャフト４と一体回転するように係合する係合孔を有し、図示しない係合関係により回転ケース３の内部に固定されている。回転板３１の固定ケース２側の面には、円環状とされた回転側ライトガイド３２が取り付けられている。また、回転板３１の固定ケース２側の面には、回転側ライトガイド３２と隣接するように発光素子３４が取り付けられている。
【００１５】
発光素子３４は、回転側ライトガイド３２に対して光を照射する。回転側ライトガイド３２は、発光素子３４から受け取った光を後述する固定側ライトガイド２２まで案内する。なお、図２に示すように、発光素子３４は、回転板３１に設けられて回転側マイコン３５により制御される発光回路３６に接続されている。すなわち、発光素子３４の照射態様は、回転側マイコン３５により制御される。なお、回転板３１が固定部に、発光素子３４が発光体に、それぞれ相当する。
【００１６】
図１に示すように、固定ケース２は、固定板２１，固定側ライトガイド２２、及び角度センサ２３を収容する。
固定板２１は、中央部にステアリングシャフト４が挿通される貫通孔を有し、図示しない係合関係により固定ケース２の内部に固定されている。固定板２１の回転ケース３の面には、円環状とされた固定側ライトガイド２２が取り付けられている。また、固定板２１の回転ケース３の面には、固定側ライトガイド２２と隣接するように受光素子２４が取り付けられている。固定側ライトガイド２２は、回転側ライトガイド３２から受け取った光を、受光素子２４まで案内する。
【００１７】
図２に示すように、受光素子２４は、光が照射されることにより電流が励起される半導体デバイスであって、固定板２１に設けられて固定側マイコン２５と電気的に接続される受光回路２６に接続されている。受光素子２４によって光から変換された電気信号である受光信号は、受光回路２６を介して固定側マイコン２５に送られる。なお、固定板２１が固定部に、受光素子２４が受光体に、それぞれ相当する。また、固定側マイコン２５が制御部に相当する。
【００１８】
図１に示すように、角度センサ２３は、例えばホールＩＣ等により構成される磁気検出型であって、ステアリングシャフト４に取り付けられる環状の磁性体２７と近接する位置で、固定板２１と同様に図示しない係合関係により固定ケース２の内部に固定されている。角度センサ２３は、ステアリングシャフト４と一体回転する磁性体２７による磁界の変化からステアリングシャフト４の回転角度を検出する。なお、角度センサ２３は、固定板２１に設けられる固定側マイコン２５と電気的に接続されており、当該固定側マイコン２５に検出したステアリングシャフト４の回転角度情報を送る。
【００１９】
固定側マイコン２５の記憶部には、受光回路２６から受け取る受光信号（Ａ／Ｄ値）と比較することによってデータのためのＯＮ閾値が記憶されている。当該ＯＮ閾値は、受光信号との比較によってデータを回転ケース３から送られてきたデータを判断するためのものであって、ステアリングシャフト４の回転角度毎に複数準備されている。固定側マイコン２５は、角度センサ２３から送られるステアリングシャフト４の回転角度情報に基づき、適切なＯＮ閾値を設定する。そして、固定側マイコン２５は、設定したＯＮ閾値と受光回路２６から受け取る受光信号との比較に基づき、光通信により送られてきた回転側マイコン３５から送られてきたデータを判断し、当該データに基づき各種の車載機器を制御する。
【００２０】
次に、ステアリングロールコネクタ１の作用及び効果について説明する。なお、光によるデータの伝送自体は、周知技術であるため割愛する。
固定ケース２と回転ケース３との相対回転によって、ライトガイド２２，３２同士も相対回転するので、ライトガイド３２からライトガイド２２へ進入する光の角度は、固定ケース２と回転ケース３との相対回転角度に応じて変化する。したがって、ライトガイド２２から受光素子へ進入する光の角度も、固定ケース２と回転ケース３との相対回転角度に応じて変化する。すなわち、発光素子３４が同じ光量で光通信しようとしても、受光素子２４に到達する光量は異なる。このため、受光素子２４により変換されて固定側マイコン２５に送られる受光信号（Ａ／Ｄ値）がばらつくので、回転側マイコン３５が光通信により送ったデータが、固定側マイコン２５において正しく認識できないおそれがあった。
【００２１】
その点、固定側マイコン２５は、固定ケース２に設けられる角度センサ２３から、固定ケース２と回転ケース３との相対回転角度情報を受け取り、その相対回転角度情報に基づき、受光信号（Ａ／Ｄ値）と比較するＯＮ閾値を適切なものに設定する。これにより、固定ケース２と回転ケース３との相対回転角度に応じて受光素子２４に到達する光量は異なるものの、その光量に基づく受光信号は、固定ケース２と回転ケース３との相対回転角度に応じて適切に設定されたＯＮ閾値と比較されるので、回転側マイコン３５が光通信により送ったデータが、固定側マイコン２５において正しく認識される。したがって、固定側マイコン２５は、正しいデータに基づき各種の車載機器を制御する。
【００２２】
なお、ステアリングロールコネクタ１は、磁気検出型の角度センサ２３を採用した。角度センサ２３により検出される磁界は、発光素子３４からライトガイド２２，３２を介して受光素子２４に到達する光通信に何ら影響を与えない。このため、光通信により、回転側マイコン３５から固定側マイコン２５へ好適にデータが送られる。
【００２３】
また、角度センサ２３は、ステアリングシャフト４に対して離間しているので、当該ステアリングシャフト４の回転にも影響を与えない。このため、ステアリングシャフト４の回転操作性もよい。
【００２４】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、角度センサ２３が検出する相対回転角度に応じて固定側マイコン２５は、受光信号（Ａ／Ｄ値）と比較するＯＮ閾値を変更したが、次のように構成してもよい。
【００２５】
すなわち、図２に破線で示すように、角度センサ２３が検出した相対回転角度を示す電気信号を受光回路２６に取り込み、受光信号の信号レベル（Ａ／Ｄ値）が相対回転角度によらず常時一定となるように調整してもよい。なお、この場合、固定側マイコン２５の記憶されるＯＮ閾値は一定であってもよい。
【００２６】
また、同じく図２に破線で示すように、角度センサ２３に代えて回転ケース３に角度センサ３３を設ける。そして、角度センサ３３が検出した相対回転角度情報を示す電気信号を発光回路３６に取り込み、受光素子２４における受光光量が常時一定となるように発光素子３４の発光光量を調整してもよい。なお、この場合も、固定側マイコン２５の記憶されるＯＮ閾値は一定であってもよい。
【００２７】
このように構成した場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
・上記実施形態では、ステアリングシャフト４の軸方向において固定ケース２と回転ケース３とが相対回転可能とされたステアリングロールコネクタ１について説明したが、固定ケース２の内部で回転ケース３が回転するステアリングロールコネクタにも適用することができる。
【００２８】
・上記実施形態において、受光素子２４は、半導体デバイスと例示したが、光が照射されることにより電流（受光信号）が誘起されるものであればよい。
・上記実施形態において、ライトガイド２２，３２は省略してもよい。ただし、ライトガイド２２，３２を省略した場合、発光素子３４と受光素子２４との相対回転角度による受光素子２４における受光光量のばらつきが大きい。このため、固定側マイコン２５の記憶部に設けられるＯＮ閾値をより細かな相対回転角度に応じて設定する方が好ましい。
【００２９】
・上記実施形態において、角度センサ２３は磁気検出型であったが、固定ケース２と回転ケース３との相対回転角度、ひいては発光素子３４と受光素子２４との相対回転角度を検出するものであれば、その検出方式は問わない。
【００３０】
・上記実施形態において、回転ケースに発光体が、固定ケースに受光体が、それぞれ設けられたが、逆の関係であってもよい。すなわち、回転ケースに受光体が、固定ケースに発光体が、それぞれ設けられていてもよい。
【００３１】
・上記実施形態のステアリングロールコネクタは、実際の車両だけでなく、ディスプレイに表示される車両を運転するドライビングゲーム機等に使用してもよい。
・上記実施形態では、ステアリングロールコネクタをロールコネクタの一実施形態として説明したが、ロールコネクタの適用先は、ステアリングロールコネクタに限らない。
【符号の説明】
【００３２】
１…ステアリングロールコネクタ、２…固定ケース、３…回転ケース、４…ステアリングシャフト、２１…固定板、２２，３２…ライトガイド、２３，３３…角度センサ、２４…受光素子、２５，３５…マイコン、２６…受光回路、２７…磁性体、３１…回転板、３４…発光素子、３６…発光回路。
【図１】
2017158052.tif 000003
【図２】
2017158052.tif 000004