CN108604935A

CN108604935A - 辊连接器

Info

Publication number: CN108604935A
Application number: CN201780009618.6A
Authority: CN
Inventors: 村濑庆治
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2018-09-28
Also published as: US20190023200A1; WO2017150530A1; JP2017158052A

Abstract

辊连接器(1)具备：发光体(34)，其被设置于固定部(2)和旋转部(3)中的一方，并且照射光；以及受光体(24)，其被设置于固定部(2)和旋转部(3)中的另一方，能接受来自发光体(34)的光，辊连接器(1)通过光通信而在固定部(2)与旋转部(3)之间进行数据通信。辊连接器(1)进一步具备：角度传感器(23、33)，其设置于固定部(2)和旋转部(3)中的至少一方，并对旋转部(3)相对于固定部(2)的相对旋转角度进行检测；以及控制部(35)，其基于受光体(24)的受光信号而对受光信号所包含的数据进行判断。控制部(35)执行如下步骤中的至少一个：在对受光信号所包含的数据进行判断的情况下，根据相对旋转角度而对与受光信号进行比较的数据信息进行变更；根据相对旋转角度而对从发光体(24)照射的光的光量进行补正，以使受光体(24)所接受的光的光量成为恒定；以及根据相对旋转角度而对受光信号的信号电平进行补正，以使受光信号的信号电平恒定。

Description

辊连接器

技术领域

本发明涉及辊连接器。

背景技术

以前，已周知有一种辊连接器(roll connector)，其允许转向盘相对于转向柱的旋转的同时，能进行转向柱与转向盘之间的信号收发。在专利文献1的辊连接器中，在转向柱的固定部设置有发光元件以及导光体(转向柱侧导光体)，并且在转向盘的旋转部设置有发光元件以及导光体(转向盘侧导光体)。该辊连接器的2个导光体将从发光元件发射的光一边反射一边导光到受光元件。辊连接器通过使用2个导光体的光通信从而能进行转向柱和转向盘之间的信号收发。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-241003号公报

发明内容

但是，在如上述的辊连接器中，因为通过操作转向盘而使发光元件和导光体(转向盘侧导光体)的位置关系产生变化，所以从发光元件入射到导光体(转向盘侧导光体)的光的角度产生变化。因此，受光元件从导光体(转向柱侧导光体)受光的光角度也产生变化。由此，受光元件受光的光量产生偏差。在受光元件受光的光量少的情况下，有可能不能正确地确认从转向盘发送至转向柱的数据。

本发明的目的在于提供一种数据传输精度高的辊连接器。

本发明的一个方式为辊连接器，其具备：固定部；旋转部，其与该固定部相对旋转；发光体，其被设置于所述固定部和所述旋转部中的一方，并且照射光；以及受光体，其被设置于所述固定部和所述旋转部中的另一方，能接受来自所述发光体的光，所述辊连接器通过使用所述发光体以及所述受光体的光通信而在所述固定部与所述旋转部之间进行数据通信，其中，所述辊连接器进一步具备：角度传感器，其被设置于所述固定部以及所述旋转部中的至少一方，并且对所述旋转部相对于所述固定部的相对旋转角度进行检测；以及控制部，其基于从通过所述受光体接受的光变换的受光信号，对该受光信号所包含的数据进行判断，所述控制部构成为在对所述受光信号所包含的数据进行判断的情况下，执行如下步骤中的至少一个：根据所述相对旋转角度而对与所述受光信号进行比较的数据信息进行变更；根据所述相对旋转角度而对从所述发光体照射的光的光量进行补正，以使所述受光体所接受的光的光量与所述相对旋转角度无关地成为恒定；以及根据所述相对旋转角度而对所述受光信号的信号电平进行补正，以使所述受光信号的信号电平与所述相对旋转角度无关地成为恒定。

根据此结构，与发光体和受光体的位置关系无关地，受光信号所包含的数据的判断条件成为恒定。由此，控制部容易正确地确认受光信号所包含的数据。进而，光通信的数据传输精度高。

本发明的辊连接器具有数据传输精度高这样的效果。本发明的其他方面以及优点结合示出本发明的技术思想的例子的附图从以下记载变得明显。

附图说明

图1是示出辊连接器的一个实施方式的立体图。

图2是示出辊连接器的通信方式的框图。

具体实施方式

以下，根据附图对将辊连接器具体化为转向辊连接器(steering rollconnector)的一个实施方式进行说明。

如图1所示，转向辊连接器1具备固定壳体2和旋转壳体3，在这些固定壳体2以及旋转壳体3插通有共用的转向轴4。旋转壳体3形成为能与固定壳体2相对旋转。

在旋转壳体3收纳有旋转板31以及旋转侧导光件32。

在旋转板31的中央部形成有卡合孔，在卡合孔中插通有转向轴4，旋转板31通过该转向轴4卡合于卡合孔而与转向轴4一体旋转。旋转板31通过未图示的卡合关系而被固定到旋转壳体3的内部。在旋转板31的位于固定壳体2侧的面安装有呈圆环状的旋转侧导光件32和与旋转侧导光件32相邻的发光元件34。

发光元件34将光照射到旋转侧导光件32。旋转侧导光件32将从发光元件34接收到的光引导至后述的固定侧导光件22。另外，如图2所示，在旋转壳体3进一步收纳有旋转侧微型计算机35和发光电路36，发光电路36由旋转侧微型计算机35进行控制。发光元件34被设置于旋转板31，并与发光电路36连接。也就是说，发光元件34的照射方式由旋转侧微型计算机35进行控制。另外，旋转板31相当于固定部，发光元件34相当于发光体。

如图1所示，在固定壳体2收纳有固定板21、固定侧导光件22以及角度传感器23。

在固定板21的中央部形成有用于插通转向轴4的贯通孔。固定板21通过未图示的卡合关系而被固定到固定壳体2的内部。在固定板21的与旋转壳体3相对的面安装有呈圆环状的固定侧导光件22和与固定侧导光件22相邻的受光元件24。固定侧导光件22将从旋转侧导光件32接收到的光引导至受光元件24。

如图2所示，受光元件24是通过从发光元件34照射的光而激发电流的半导体器件，并生成受光信号，受光信号表示已接受的光的光量。在固定壳体2进一步收纳有固定侧微型计算机25和受光电路26，受光电路26与该固定侧微型计算机25电连接。受光元件24被设置于固定板21，且与受光电路26连接。受光元件24将光变换为作为电信号的受光信号，并且将该受光信号经由受光电路26而发送至固定侧微型计算机25。另外，固定板21相当于固定部，受光元件24相当于受光体。另外，固定侧微型计算机25相当于控制部。

如图1所示，在固定壳体2进一步收纳有磁性体27，磁性体27被安装于转向轴4。磁性体27例如具有环状。角度传感器23是例如由霍尔IC等构成的磁力检测型传感器。角度传感器23在与磁性体27接近的位置采用与固定板21同样的未图示的卡合关系而被固定到固定壳体2的内部。角度传感器23从因与转向轴4一体旋转的磁性体27而产生的磁场变化来检测出转向轴4的旋转角度。另外，角度传感器23与被设置于固定板21的固定侧微型计算机25电连接，并向该固定侧微型计算机25发送已检测到的转向轴4的旋转角度信息。

固定侧微型计算机25包括存储部25a，在存储部25a存储有多个开启阈值，开启阈值用于与从受光电路26接收到的受光信号进行比较。多个开启阈值相当于数据信息。各个开启阈值与转向轴4的旋转角度对应。固定侧微型计算机25基于从角度传感器23发送的转向轴4的旋转角度信息而从多个开启阈值设定适当的开启阈值。固定侧微型计算机25将已设定的开启阈值和从受光电路26接收到的受光信号的A/D值进行比较。固定侧微型计算机25基于比较结果而判断为该受光信号是通过光通信而从旋转侧微型计算机35发送而来的信号，并且根据该受光信号的数据对各种车载机器进行控制。

接着，对转向辊连接器1的作用以及效果进行说明。另外，因为基于光的数据传输本身是公知技术，所以省略其说明。

通过固定壳体2与旋转壳体3的相对旋转，导光件22、32彼此也相对旋转。由此，从导光件32进入到导光件22的光的角度根据固定壳体2与旋转壳体3的相对旋转角度而变化。从导光件22进入到受光元件24的光的角度也根据固定壳体2与旋转壳体3的相对旋转角度而变化。因此，在发光元件34以相同光量进行光通信的情况下，因为到达受光元件24的光量不同，所以被受光元件24变换的受光信号的信号电平也产生偏差。

固定侧微型计算机25从被设置于固定壳体2的角度传感器23接收固定壳体2与旋转壳体3的相对旋转角度信息，并且基于该相对旋转角度信息而从多个开启阈值设定适合于受光信号的开启阈值。由此，固定侧微型计算机25将受光信号的A/D值与适合于该受光信号的开启阈值进行比较，从而旋转侧微型计算机35能够正确地确认使用光通信发送的数据。因此，即使根据固定壳体2与旋转壳体3的相对旋转角度而使受光元件24受光的光量产生偏差，固定侧微型计算机25也能够基于正确的数据而对各种车载机器进行控制。

另外，转向辊连接器1采用了磁力检测型角度传感器23。由角度传感器23检测的磁场不会对从发光元件34经由导光件22、32而到达受光元件24的光通信产生任何影响。因此，通过光通信，将数据从旋转侧微型计算机35适当地发送到固定侧微型计算机25。

另外，因为角度传感器23与转向轴4分开，所以也不会对该转向轴4的旋转产生影响。因此，转向轴4的旋转操作性也良好。

另外，上述实施方式也可以变更为以下方式。

·在上述实施方式中，固定侧微型计算机25根据角度传感器23检测的相对旋转角度而变更与受光信号的A/D值进行比较的开启阈值，但是也可以构成为如下的结构。

也就是说，如在图2中用虚线示出的那样，受光电路26接收到表示角度传感器23检测到的相对旋转角度的电信号，并且根据该电信号而将受光信号的信号电平调整为与相对旋转角度无关地恒定的值。另外，在这种情况下，只要在固定侧微型计算机25的存储部25a存储单一的开启阈值即可。

另外，如在图2中用虚线示出的那样，也可以代替角度传感器23而在旋转壳体3设置角度传感器33。在这种情况下，发光电路36也可以接收表示角度传感器33检测到的相对旋转角度信息的电信号，将发光元件34的发光光量调整为与受光元件24受光的光量无关地恒定的值。另外，在该情况下，只要在固定侧微型计算机25的存储部25a存储单一的开启阈值即可。

即使在这样构成的情况下，也能得到与上述实施方式相同的效果。

·在上述实施方式中，针对固定壳体2与旋转壳体3能在转向轴4的轴向上相对旋转的转向辊连接器1进行了说明，但是也可以适用于旋转壳体3在固定壳体2的内部进行旋转的转向辊连接器。

·在上述实施方式中，虽然受光元件24例示为半导体器件，但是只要是通过光照射而感应电流(受光信号)的元件即可。

·在上述实施方式中，导光件22、32也可以省略。其中，在将导光件22、32省略的情况下，因发光元件34与受光元件24的相对旋转角度而产生的受光元件24的受光光量的偏差较大。因此，优选将被设置于固定侧微型计算机25的存储部的开启阈值根据更详细的相对旋转角度而进行设定。

·在上述实施方式中，角度传感器23为磁力检测型，但是只要能检测固定壳体2与旋转壳体3的相对旋转角度，甚至发光元件34与受光元件24的相对旋转角度即可，其检测方式不做限定。

·在上述实施方式中，在旋转壳体设置有发光体，在固定壳体设置有受光体，但是也可以设置为相反的关系。也就是说，可以在旋转壳体设置受光体，在固定壳体设置发光体。

·上述实施方式的转向辊连接器不仅是用于实际的车辆，也可以用于驾驶在显示器中显示的车辆的驾驶游戏机等。

·在上述实施方式中，将转向辊连接器作为辊连接器的一个实施方式进行了说明，但是辊连接器的适用对象不限定为转向辊连接器。

在不超出本发明的技术思想的范围可以具体化为其他特有的方式对本领域技术人员来说是显而易见的。例如，也可以省略在实施方式(或者1个或者多个方式)中说明的部件中的一部分、或者也可以组合一些部件。本发明的范围应确定为所附权利要求书及其任意等效物的范围。

附图标记说明

1…转向辊连接器、2…固定壳体、3…旋转壳体、4…转向轴、21…固定板、22，32…导光件、23，33…角度传感器、24…受光元件、25，35…微型计算机、26…受光电路、27…磁性体、31…旋转板、34…发光元件、36…发光电路。

Claims

1.一种辊连接器，其具备：固定部；旋转部，其与该固定部相对旋转；发光体，其被设置于所述固定部和所述旋转部中的一方，并且照射光；以及受光体，其被设置于所述固定部和所述旋转部中的另一方，能接受来自所述发光体的光，所述辊连接器通过使用所述发光体以及所述受光体的光通信而在所述固定部与所述旋转部之间进行数据通信，其中，

所述辊连接器进一步具备：

角度传感器，其被设置于所述固定部以及所述旋转部中的至少一方，并且对所述旋转部相对于所述固定部的相对旋转角度进行检测；以及

控制部，其基于从通过所述受光体接受的光变换的受光信号，对该受光信号所包含的数据进行判断，

所述控制部构成为在对所述受光信号所包含的数据进行判断的情况下，执行如下步骤中的至少一个：

根据所述相对旋转角度而对与所述受光信号进行比较的数据信息进行变更；

根据所述相对旋转角度而对从所述发光体照射的光的光量进行补正，以使所述受光体所接受的光的光量与所述相对旋转角度无关地成为恒定；以及

根据所述相对旋转角度而对所述受光信号的信号电平进行补正，以使所述受光信号的信号电平与所述相对旋转角度无关地成为恒定。

2.根据权利要求1所述的辊连接器，其中，

进一步具备磁性体，该磁性体被设置于所述固定部和所述旋转部中的一方，

所述角度传感器被设置于所述固定部和所述旋转部中的另一方，所述角度传感器是对所述磁性体所形成的磁场进行检测的磁力检测型传感器。

3.根据权利要求1或者2所述的辊连接器，其中，

在所述发光体与所述受光体之间进一步具备导光件，该导光件对光进行引导。