JP2023056060A - 光コネクタ、光ハーネスおよび車載通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】光カプラを車載通信システムに用いる場合において、光カプラの破断を抑制する。【解決手段】光コネクタは、光ファイバを接続可能な第１の接続部と、光ファイバを接続可能な第２の接続部と、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に接続される光カプラと、前記第１の接続部および前記第２の接続部の位置関係を固定する固定部とを備える。【選択図】図４

Description

本開示は、光コネクタ、光ハーネスおよび車載通信システムに関する。

従来、車両におけるデータ通信量の増加に対応するために、車載通信システムに光ファイバを用いる技術が提案されている。

たとえば、特許文献１（国際公開第２０１９／１１１４４７号）には、以下のような車載通信システムが開示されている。すなわち、車載通信システムは、車両に搭載される車載通信システムであって、マスタ機能部と、複数のスレーブ機能部とを備え、前記複数のスレーブ機能部は、少なくとも共通の光ファイバを介して、上り通信信号を前記マスタ機能部へ送信可能である。

国際公開第２０１９／１１１４４７号

特許文献１に記載の技術を超えて、光カプラを車載通信システムに用いる場合において、光カプラの破断を抑制することを可能とする技術が望まれる。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、光カプラを車載通信システムに用いる場合において、光カプラの破断を抑制することが可能な光コネクタ、光ハーネスおよび車載通信システムを提供することである。

本開示の光コネクタは、車両に搭載される機能部間の光信号を中継する光コネクタであって、光ファイバを接続可能な第１の接続部と、光ファイバを接続可能な第２の接続部と、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に接続される光カプラと、前記第１の接続部および前記第２の接続部の位置関係を固定する固定部とを備える。

本開示によれば、光カプラを車載通信システムに用いる場合において、光カプラの破断を抑制することができる。

図１は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムの構成の一例を示す図である。 図２は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおける光ファイバケーブルの構成の一例を示す断面図である。 図３は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの一例を示す正面図である。 図４は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの一例を示す断面図である。 図５は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの一例を示す平面図である。 図６は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの一例を示す断面図である。 図７は、本開示の第１の実施の形態に係る光ハーネスの一例を示す平面図である。 図８は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの使用態様の一例を示す図である。 図９は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの使用態様の他の例を示す図である。 図１０は、本開示の第１の実施の形態の変形例１に係る光コネクタを示す断面図である。 図１１は、本開示の第１の実施の形態の変形例２に係る光コネクタを示す断面図である。 図１２は、本開示の第１の実施の形態の変形例３に係る光コネクタを示す断面図である。 図１３は、本開示の第１の実施の形態の変形例４に係る光コネクタを示す平面図である。 図１４は、本開示の第１の実施の形態の変形例４に係る光コネクタを示す断面図である。 図１５は、本開示の第１の実施の形態の変形例４に係る光コネクタの使用態様の一例を示す図である。 図１６は、本開示の第２の実施の形態に係る車載通信システムの構成の他の例を示す図である。 図１７は、本開示の第２の実施の形態に係る光コネクタを示す断面図である。 図１８は、本開示の第２の実施の形態に係る光ハーネスの一例を示す平面図である。

最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。

（１）本開示の実施の形態に係る光コネクタは、車両に搭載される機能部間の光信号を中継する光コネクタであって、光ファイバを接続可能な第１の接続部と、光ファイバを接続可能な第２の接続部と、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に接続される光カプラと、前記第１の接続部および前記第２の接続部の位置関係を固定する固定部とを備える。

このように、固定部が接続部および接続部の位置関係を固定する構成により、光コネクタに負荷が加わった際の光カプラにおける曲げおよび捻じれの発生を抑制することができる。したがって、光カプラの破断を抑制することができる。

（２）好ましくは、前記第１の接続部および前記第２の接続部は、互いに異なる耐熱性を有する。

このように、第１の接続部および第２の接続部が、たとえば配置される温度環境に耐え得るように互いに異なる耐熱性を有する構成により、互いに異なる温度環境に配置された機能部間おいて光コネクタを用いることができる。

（３）好ましくは、前記第２の接続部は、前記光カプラを介して前記第１の接続部に対向する位置以外の位置に設けられる。

このような構成により、たとえば、光コネクタと機能部との位置関係に応じた位置に各接続部を設けることができるため、多様な配線構造を有する車載通信システムに光コネクタを用いることができる。

（４）好ましくは、前記光コネクタは、さらに、光ファイバを接続可能な第３の接続部を備え、前記光カプラは、さらに、前記第１の接続部と前記第３の接続部との間、および前記第２の接続部と前記第３の接続部との間に接続され、前記固定部は、さらに、前記第１の接続部および前記第３の接続部の位置関係、ならびに前記第２の接続部および前記第３の接続部の位置関係を固定する。

このように、３つの接続部を備える構成により、多様な配線構造を有する車載通信システムに光コネクタを用いることができる。

（５）好ましくは、前記固定部は、前記光カプラが湾曲した状態で前記第１の接続部および前記第２の接続部の位置関係を固定する。

このような構成により、第１の接続部および第２の接続部の間隔を光カプラの長さよりも短くすることができるため、配索スペースが限られた車両において、光コネクタをコンパクト化することができる。なお、光カプラが湾曲した状態で第１の接続部および第２の接続部に接続される場合においても、第１の接続部および第２の接続部の位置関係が固定部により固定される構成により、光コネクタに負荷が加わることによる光カプラにおける曲げおよび捻じれの発生を抑制することができる。

（６）好ましくは、前記固定部は、前記光カプラの周囲を覆うように設けられ、前記光コネクタは、さらに、前記光カプラと前記固定部との間を充填する充填部を備える。

このような構成により、高湿環境における光カプラの劣化および特性変化を抑制することができるとともに、光カプラを難燃化することができる。

（７）より好ましくは、前記充填部は、樹脂である。

このような構成により、容易に、かつ低コストで、光カプラと固定部との間を隙間なく充填することができる。また、たとえば光カプラの線膨張係数と同等の線膨張係数を有する樹脂を用いることにより、温度が変化した際の光カプラおよび樹脂の膨張率の差異に起因する光カプラの破断を抑制することができる。

（８）より好ましくは、前記充填部は、発泡樹脂である。

このような構成により、充填部の断熱性を向上させることができ、環境温度の変化が光カプラに与える影響を抑制することができる。

（９）本開示の第１の実施の形態に係る光ハーネスは、前記光コネクタと、前記第１の接続部に接続される第１の光ファイバと、前記第２の接続部に接続される第２の光ファイバとを備える。

このような構成により、光コネクタを備える光ハーネスにおいて、光カプラの破断を抑制することができる。

（１０）本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムは、前記光コネクタと、第１の光ファイバを介して前記第１の接続部に接続される第１の機能部と、第２の光ファイバを介して前記第２の接続部に接続される第２の機能部とを備え、前記光コネクタは、前記車両に設けられた断熱板を貫通するように配置される。

このような構成により、光コネクタを備える車載通信システムにおいて、光カプラの破断を抑制することができる。また、光コネクタが断熱板を貫通するように配置される構成により、光コネクタが、断熱板に配線を通すための部材たとえばインラインコネクタとして機能するため、このような部材を削減することができる。

以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムの構成の一例を示す図である。

図１を参照して、車載通信システム４０１は、マスタ機能部２０１と、複数のスレーブ機能部２１１と、光コネクタ１０１とを備える。図に示す例では、車載通信システム４０１は、マスタ機能部２０１として、マスタ機能部２０１Ａを備え、スレーブ機能部２１１として、スレーブ機能部２１１Ａ，２１１Ｂを備える。マスタ機能部２０１は、第１の機能部の一例である。スレーブ機能部２１１は、第２の機能部の一例である。車載通信システム４０１は、１つまたは３つ以上のスレーブ機能部２１１を備える構成であってもよい。

車載通信システム４０１は、車両１に搭載される。たとえば、車載通信システム４０１は、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムである。なお、車載通信システム４０１は、ＰＯＮシステム以外の光通信システムであってもよい。

マスタ機能部２０１およびスレーブ機能部２１１は、たとえば、自動運転ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、ナビゲーション装置、ＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）およびゲートウェイ装置等のＥＣＵ、カメラ、ミリ波センサおよびＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等のセンサ、またはアンテナモジュールである。

マスタ機能部２０１Ａは、光ファイバケーブル２０３Ａを介して光コネクタ１０１に接続される。また、スレーブ機能部２１１Ａは、光ファイバケーブル２１３Ａを介して光コネクタ１０１に接続され、スレーブ機能部２１１Ｂは、光ファイバケーブル２１３Ｂを介して光コネクタ１０１に接続される。光ファイバケーブル２０３Ａは、光ファイバケーブル２０３の一例である。光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂは、光ファイバケーブル２１３の一例である

図２は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおける光ファイバケーブルの構成の一例を示す断面図である。図２は、光ファイバケーブル２０３および光ファイバケーブル２１３の断面図を示している。

図２を参照して、光ファイバケーブル２０３は、テンションメンバ５１と、テンションメンバ５１の周囲に配置される複数の光ファイバ５２と、１２本の光ファイバ５２を覆う保護層５３と、保護層５３を覆う押さえ巻５４と、押さえ巻５４を覆うシース５５とを含む。
光ファイバ５２は、たとえば光ファイバ心線である。光ファイバケーブル２０３は、１または複数の光ファイバ５２を含む。光ファイバケーブル２０３における光ファイバ５２の数は限定されない。光ファイバケーブル２０３および光ファイバケーブル２１３は、光ファイバ心線である光ファイバ５２を収容する構成に限定されず、たとえば、０．２５ｍｍ素線、０．９ｍｍ心線、またはテープ心線などであってもよい。

マスタ機能部２０１Ａは、光ファイバケーブル２０３Ａにおける光ファイバ５２を介して光コネクタ１０１に光接続される。また、スレーブ機能部２１１Ａは、光ファイバケーブル２１３Ａにおける光ファイバ５２を介して光コネクタ１０１に光接続され、スレーブ機能部２１１Ｂは、光ファイバケーブル２１３Ｂにおける光ファイバ５２を介して光コネクタ１０１に光接続される。

光コネクタ１０１、光ファイバケーブル２０３Ａおよび光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂの各々は、光ハーネス３０１の一部を構成する。より詳細には、光ハーネス３０１は、光コネクタ１０１と、光ファイバケーブル２０３Ａにおける光ファイバ５２と、光ファイバケーブル２１３Ａにおける光ファイバ５２と、光ファイバケーブル２１３Ｂにおける光ファイバ５２とを備える。

マスタ機能部２０１Ａは、光トランシーバ２０２Ａを含む。スレーブ機能部２１１Ａは、光トランシーバ２１２Ａを含む。スレーブ機能部２１１Ｂは、光トランシーバ２１２Ｂを含む。光トランシーバ２０２Ａは、光トランシーバ２０２の一例である。光トランシーバ２１２Ａ，２１２ｂは、光トランシーバ２１２の一例である。

光コネクタ１０１は、機能部間の光信号を中継する。たとえば、光コネクタ１０１は、マスタ機能部２０１とスレーブ機能部２１１との間の光信号を中継する。

ここで、スレーブ機能部２１１からマスタ機能部２０１への方向を上り方向と称し、マスタ機能部２０１からスレーブ機能部２１１への方向を下り方向と称する。車載通信システム４０１は、たとえば、ＴＤＭ－ＰＯＮシステムである。具体的には、車載通信システム４０１では、上り方向が時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）であり、下り方向が時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）である。

各スレーブ機能部２１１は、フレーム等の上り通信信号を含む上り光信号を対応の光ファイバケーブル２１３、光コネクタ１０１および光ファイバケーブル２０３Ａ経由でマスタ機能部２０１へ送信可能である。また、マスタ機能部２０１Ａは、フレーム等の下り通信信号を含む下り光信号を光ファイバケーブル２０３Ａ、光コネクタ１０１および各光ファイバケーブル２１３経由で対応のスレーブ機能部２１１へ送信可能である。

マスタ機能部２０１Ａおける光トランシーバ２０２Ａは、光ファイバケーブル２０３Ａと接続される。光トランシーバ２０２Ａは、たとえば１２８０ｎｍ帯の上り光信号を光ファイバケーブル２０３Ａから受信し、受信した上り光信号を電気信号に変換して図示しない処理部へ出力する。また、マスタ機能部２０１Ａおける光トランシーバ２０２Ａは、図示しない処理部から電気信号を受けて、受けた電気信号を別波長たとえば１５７０ｎｍ帯の下り光信号に変換して光ファイバケーブル２０３Ａへ出力する。

スレーブ機能部２１１Ａおける光トランシーバ２１２Ａは、光ファイバケーブル２１３Ａと接続され、スレーブ機能部２１１Ｂおける光トランシーバ２１２Ｂは、光ファイバケーブル２１３Ｂと接続される。光トランシーバ２１２は、１５７０ｎｍ帯の下り光信号を光ファイバケーブル２１３から受信し、受信した下り光信号を電気信号に変換して図示しない処理部へ出力する。また、スレーブ機能部２１１おける光トランシーバ２１２は、図示しない処理部から電気信号を受けて、受けた電気信号をたとえば１２８０ｎｍ帯の上り光信号に変換して光ファイバケーブル２１３へ出力する。

なお、車載通信システム４０１では、上り方向において、ＴＤＭＡに限らず、よりデータ量の大きい通信に適した波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いてもよい。この場合、複数のスレーブ機能部２１１は、互いに異なる波長の上り光信号を送信する。

また、車載通信システム４０１では、下り方向において、ＴＤＭに限らず、よりデータ量の大きい通信に適したＷＤＭを用いてもよい。この場合、マスタ機能部２０１は、各スレーブ機能部２１１へ異なる波長の下り光信号を送信する。

また、車載通信システム４０１では、上り方向において、ＴＤＭＡに限らず、よりデータ量の大きい通信に適した符号分割多重（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いてもよい。この場合、複数のスレーブ機能部２１１は、互いに異なる拡散符号により拡散された通信信号を含む上り光信号を送信する。

また、車載通信システム４０１では、下り方向において、ＴＤＭに限らず、よりデータ量の大きい通信に適したＣＤＭを用いてもよい。この場合、マスタ機能部２０１は、各スレーブ機能部２１１へ異なる拡散符号により拡散された通信信号を含む下り光信号を送信する。

また、車載通信システム４０１では、上記の方法に限らず、よりデータ量の大きい通信に適した周波数分割多重（ＦＤＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、空間分割多重（ＳＤＭ：Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）または時分割波長多重（ＴＷＤＭ：Ｔｉｍｅ ａｎｄ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）等を用いてもよい。

［光ハーネスおよび光コネクタ］
図３は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの一例を示す正面図である。図４は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの一例を示す断面図である。図４は、図３におけるＩＶ－ＩＶ線矢視断面図である。

図５は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの一例を示す平面図である。図６は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの一例を示す断面図である。図６は、図５におけるＶＩ－ＶＩ線矢視断面図である。

図３～図６を参照して、光コネクタ１０１は、接続部１０と、接続部２０と、固定部３０と、光カプラ４０とを備える。接続部１０，２０は、１または複数の光ファイバケーブル２０３，２１３における光ファイバ５２を接続可能である。接続部１０は、第１の接続部の一例であり、接続部２０は、第２の接続部の一例である。

図４および図６を参照して、光カプラ４０は、接続部１０と接続部２０との間に接続される。光カプラ４０は、フィルム状の本体部４１と、本体部４１に形成された光導波路４２とを含む。たとえば、光カプラ４０は、樹脂により形成される。より詳細には、光カプラ４０は、樹脂により形成された本体部４１に、フォトリソグラフィ技術等を用いて光導波路４２を形成することにより生成される。樹脂により形成される光カプラ４０は、コンパクトかつフレキシブル性を有する。

光導波路４２は、接続部１０と接続部２０との間において延びるように本体部４１に形成される。光導波路４２は、分岐部を有する。たとえば、光導波路４２は、接続部１０に接続される第１端４２Ａと、接続部２０に接続される第２端４２Ｂと、接続部２０に接続される第３端４２Ｃとを含む。

図３～図６を参照して、固定部３０は、接続部１０および接続部２０の位置関係を固定する。より詳細には、固定部３０は、たとえば接続部１０の外周面および接続部２０の外周面に、接着剤、粘着剤、またはネジ止めにより固定される。固定部３０は、たとえば、樹脂または金属により形成される。

たとえば、固定部３０は、光カプラ４０の周囲を覆うように設けられる。より詳細には、固定部３０は、外形が四角柱である筒状の部材である。固定部３０の第１端の内周部分が接続部１０に接続され、固定部３０の第２端の内周部分が接続部２０に接続される。

なお、固定部３０は、平板状の部材であってもよい。この場合、たとえば、光コネクタ１０１は、複数の固定部３０を備える。当該複数の固定部３０は、当該複数の固定部３０によって光カプラ４０の周囲が覆われるように設けられる。

図７は、本開示の第１の実施の形態に係る光ハーネスの一例を示す平面図である。

図７を参照して、光ハーネス３０１は、光コネクタ１０１と、光ファイバケーブル２０３Ａと、光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂとを備える。

光ファイバケーブル２０３Ａにおける光ファイバ５２は、光コネクタ１０１における接続部１０に接続される。光ファイバケーブル２１３Ａにおける光ファイバ５２および光ファイバケーブル２１３Ｂにおける光ファイバ５２は、光コネクタ１０１における接続部２０に接続される。

より詳細には、光ファイバケーブル２０３Ａは、光ファイバ５２を含むケーブル部２０４Ａと、ケーブル部２０４Ａの第１端に設けられたコネクタ部２０５Ａとを含む。光ファイバケーブル２１３Ａは、光ファイバ５２を含むケーブル部２１４Ａと、ケーブル部２１４Ａの第１端に設けられたコネクタ部２１５Ａとを含む。光ファイバケーブル２１３Ｂは、光ファイバ５２を含むケーブル部２１４Ｂと、ケーブル部２１４Ｂの第１端に設けられたコネクタ部２１５Ｂとを含む。

光ファイバケーブル２０３Ａにおけるコネクタ部２０５Ａは、光コネクタ１０１における接続部１０に接続される。また、光ファイバケーブル２１３Ａにおけるコネクタ部２１５Ａおよび光ファイバケーブル２１３Ｂにおけるコネクタ部２１５Ｂは、光コネクタ１０１における接続部２０に接続される。なお、接続部２０に１本または３本以上の光ファイバケーブル２１３が接続されてもよい。

たとえば、光ファイバケーブル２０３Ａにおけるケーブル部２０４Ａの第２端は、マスタ機能部２０１Ａに接続される。また、光ファイバケーブル２１３Ａにおけるケーブル部２１４Ａの第２端は、スレーブ機能部２１１Ａに接続され、光ファイバケーブル２１３Ｂにおけるケーブル部２１４Ｂの第２端は、スレーブ機能部２１１Ｂに接続される。

接続部１０は、光ファイバケーブル２０３Ａから光信号を受ける。接続部１０が光ファイバケーブル２０３Ａから受けた光信号は、光カプラ４０における光導波路４２および接続部２０経由で光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂへ出力される。すなわち、接続部１０が光ファイバケーブル２０３Ａから受けた光信号は、光カプラ４０により分岐されて光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂへ出力される。

接続部２０は、光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂから光信号を受ける。接続部２０が光ファイバケーブル２１３Ａから受けた光信号は、光カプラ４０における光導波路４２および接続部１０経由で光ファイバケーブル２０３Ａへ出力される。また、接続部２０が光ファイバケーブル２１３Ｂから受けた光信号は、光カプラ４０における光導波路４２および接続部１０経由で光ファイバケーブル２０３Ａへ出力される。すなわち、接続部２０が光ファイバケーブル２１３Ａから受けた光信号および接続部２０が光ファイバケーブル２１３Ｂから受けた光信号は、光カプラ４０により合流されて光ファイバケーブル２０３Ａへ出力される。

図８は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの使用態様の一例を示す図である。

図８を参照して、たとえば、マスタ機能部２０１Ａは、車両１におけるフロア２Ａに配置され、スレーブ機能部２１１Ａ，２１１Ｂは、車両１におけるエンジンルーム２Ｂに配置される。なお、マスタ機能部２０１およびスレーブ機能部２１１の配置箇所は、これに限定されず、たとえば、インストルメントパネルに配置されてもよいし、フロアに配置されてもよいし、トランクに配置されてもよい。

たとえば、フロア２Ａ内の温度環境と、エンジンルーム２Ｂ内の温度環境とは互いに異なる。より詳細には、エンジンルーム２Ｂ内の温度は、フロア２Ａ内の温度よりも高い。そこで、車両１において、フロア２Ａとエンジンルーム２Ｂとの間に、フロア２Ａとエンジンルーム２Ｂとを仕切る断熱板３Ａが設けられる。

たとえば、光コネクタ１０１は、断熱板３Ａを貫通するように配置される。より詳細には、断熱板３Ａは、光コネクタ１０１の形状に応じた貫通孔を有する。光コネクタ１０１は、当該貫通孔に挿入され、接続部１０がフロア２Ａ内に位置し、かつ接続部２０がエンジンルーム１Ａ内に位置した状態で固定される。

たとえば、接続部１０および接続部２０は、互いに異なる耐熱性を有する。より詳細には、たとえば、フロア２Ａ内に配置される接続部１０と、エンジンルーム２Ｂ内に配置される接続部１０とは、要求される温度仕様が異なる。そこで、接続部１０は、フロア２Ａ内の温度環境に耐え得る耐熱性を有し、接続部２０は、エンジンルーム２Ｂ内の温度環境に耐え得る耐熱性を有する。

図９は、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタの使用態様の他の例を示す図である。

図９を参照して、たとえば、マスタ機能部２０１Ａは、車両１におけるトランク２Ｃに配置され、スレーブ機能部２１１Ａ，２１１Ｂは、車両１におけるエンジンルーム２Ｂに配置される。

たとえば、車両１において、トランク２Ｃとフロア２Ａとの間に、トランク２Ｃとフロア２Ａとを仕切る断熱板３Ｂが設けられ、フロア２Ａとエンジンルーム２Ｂとの間に、フロア２Ａとエンジンルーム２Ｂとを仕切る断熱板３Ａが設けられる。

光コネクタ１０１は、断熱板３Ａを貫通するように配置される。また、光ファイバケーブル２０３Ａにおけるケーブル部２０４Ａは、断熱板３Ｂを貫通するように配置される中継コネクタ部２０６Ａを有する。

たとえば、接続部１０は、フロア２Ａ内の温度環境に耐え得る耐熱性を有し、接続部２０は、エンジンルーム２Ｂ内の温度環境に耐え得る耐熱性を有する。

（変形例１）
図１０は、本開示の第１の実施の形態の変形例１に係る光コネクタを示す断面図である。図１０は、変形例１に係る光コネクタ１０１Ａを図３におけるＸ－Ｘ線で切断したときの断面図を示している。

図１０を参照して、固定部３０は、接続部１０における接続部２０と対向する面および接続部２０における接続部１０と対向する面に固定されてもよい。

（変形例２）
図１１は、本開示の第１の実施の形態の変形例２に係る光コネクタを示す断面図である。図１１は、変形例２に係る光コネクタ１０１Ｂを図５におけるＸＩ－ＸＩ線で切断したときの断面図を示している。

図１１を参照して、光コネクタ１０１Ｂは、充填部５０を備える。充填部５０は、光カプラ４０と固定部３０との間を充填する。

たとえば、充填部５０は、樹脂である。充填部５０を構成する樹脂は、好ましくは、光カプラ４０における本体部４１の線膨張係数と同等の線膨張係数を有する。たとえば、充填部５０を構成する樹脂の線膨張係数は、好ましくは、本体部４１の線膨張係数の０．８倍以上かつ１．２倍以下であり、より好ましくは、本体部４１の線膨張係数の０．９倍以上かつ１．１倍以下である。

あるいは、充填部５０は、発泡樹脂である。より詳細には、充填部５０は、押出法ポリスチレンフォーム、ビーズ法ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、高発泡ポリエチレンフォームまたはフェノールフォームである。

（変形例３）
図１２は、本開示の第１の実施の形態の変形例３に係る光コネクタを示す断面図である。図１２は、変形例３に係る光コネクタ１０１Ｃを図５におけるＸＩＩ－ＸＩＩ線で切断したときの断面図を示している。

図１２を参照して、光コネクタ１０１Ｃにおける光カプラ４０は、湾曲した状態で接続部１０と接続部２０との間に接続される。たとえば、光カプラ４０は、Ｓ字に湾曲した状態で接続部１０と接続部２０との間に接続される。

たとえば、光カプラ４０は、接続部１０に接続される第１端と、接続部２０に接続される第２端とを有する。光カプラ４０における第１端から第２端までの長さＬは、接続部１０と接続部２０との間の距離よりも長い。たとえば、光カプラ４０の長さＬは、接続部１０と接続部２０との間の距離の２倍以上である。

固定部３０は、光カプラ４０が湾曲した状態で接続部１０および接続部２０の位置関係を固定する。

（変形例４）
図１３は、本開示の第１の実施の形態の変形例４に係る光コネクタを示す平面図である。図１４は、本開示の第１の実施の形態の変形例４に係る光コネクタを示す断面図である。図１４は、変形例４に係る光コネクタ１０１Ｄを図３におけるＩＶ－ＩＶ線に相当する切断線で切断したときの断面図を示している。

図１３および図１４を参照して、光コネクタ１０１Ｄは、図３～図６に示す光コネクタ１０１と比べて、接続部２１をさらに備える。接続部２１は、１または複数の光ファイバケーブル２０３，２１３を接続可能である。接続部２１は、第３の接続部の一例である。

接続部２１は、光カプラ４０を介して接続部１０に対向する位置に設けられる。一方、接続部２０は、光カプラ４０を介して接続部１０に対向する位置以外の位置に設けられる。より詳細には、接続部２０は、接続部１０と接続部２１とを結ぶ仮想線に直交する仮想線上の位置に設けられる。

光カプラ４０は、接続部１０と接続部２０との間、接続部１０と接続部２１との間、および接続部２０と接続部２１との間に接続される。

光カプラ４０における光導波路４２は、接続部１０、接続部２０および接続部２１の間において延びるように本体部４１に形成される。光導波路４２は、分岐部を有する。たとえば、光導波路４２における第１端４２Ａは接続部１０に接続され、光導波路４２における第２端４２Ｂは接続部２０に接続され、光導波路４２における第３端４２Ｃは接続部２１に接続される。たとえば、光導波路４２における第２端４２Ｂは、第１端４２Ａと第３端４２Ｃとを結ぶ仮想線に直交する仮想線上の位置に設けられる。

固定部３０は、接続部１０および接続部２０の位置関係、接続部１０および接続部２１の位置関係、ならびに接続部２０および接続部２１の位置関係を固定する。

図１５は、本開示の第１の実施の形態の変形例４に係る光コネクタの使用態様の一例を示す図である。

図１５を参照して、たとえば、マスタ機能部２０１Ａは、車両１におけるフロアに配置され、スレーブ機能部２１１Ａは、車両１におけるボンネットに配置され、スレーブ機能部２１１Ｂは、車両１におけるルーフに配置される。

たとえば、マスタ機能部２０１Ａは、先進運転支援（ＡＤＡＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ＥＣＵであり、スレーブ機能部２１１Ａは、センサであり、スレーブ機能部２１１Ｂは、ルーフアンテナモジュールである。

たとえば、接続部１０は、光ファイバケーブル２０３を介して接続部１０に接続されるマスタ機能部２０１と、光コネクタ１０１との位置関係に応じた位置に設けられる。また、たとえば、接続部２０，２１は、それぞれ、光ファイバケーブル２１３を介して接続部２０，２１に接続されるスレーブ機能部２１１と、光コネクタ１０１との位置関係に応じた位置に設けられる。

なお、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタ１０１では、接続部１０および接続部２０は、互いに異なる耐熱性を有する構成であるとしたが、これに限定するものではない。接続部１０および接続部２０は、互いに同じ耐熱性を有する構成であってもよい。この場合、接続部１０および接続部２０は、接続部１０の温度環境および接続部２０の温度環境のうちのより高温の温度環境に耐え得る耐熱性を有する。

また、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタ１０１では、固定部３０は、光カプラ４０の周囲を覆うように設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。固定部３０は、光カプラ４０の周囲を覆わないように設けられる構成であってもよい。より詳細には、固定部３０は、たとえば１枚の平板状の部材であり、固定部３０の第１端が接続部１０に接続され、固定部３０の第２端が接続部２０に接続される構成であってもよい。

ところで、光カプラを車載通信システムに用いる場合において、光カプラの破断を抑制することが可能な技術が望まれる。

たとえば、光カプラを車両に組み付ける工程において、光カプラに負荷が加わることにより光カプラに曲げおよび捻じれが生じ、その結果、光カプラが破断するおそれがある。また、従来、樹脂により光カプラを形成する技術が開発されている。このような光カプラは、コンパクトかつフレキシブル性を有することから、近年、様々な分野に適用されている。しかしながら、樹脂により形成される光カプラは、車両に組み付ける際に破断する可能性がある。

これに対して、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタでは、接続部１０は、光ファイバ５２を接続可能である。接続部２０は、光ファイバ５２を接続可能である。光カプラ４０は、接続部１０と接続部２０との間に接続される。固定部３０は、接続部１０および接続部２０の位置関係を固定する。

このように、固定部３０が接続部１０および接続部２０の位置関係を固定する構成により、光コネクタ１０１に負荷が加わった際の光カプラ４０における曲げおよび捻じれの発生を抑制することができる。

したがって、本開示の第１の実施の形態に係る光コネクタでは、光カプラの破断を抑制することができる。

次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る車載通信システム４０１と比べて、複数のマスタ機能部２０１を備える車載通信システム４０２に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る車載通信システム４０１と同様である。

図１６は、本開示の第２の実施の形態に係る車載通信システムの構成の他の例を示す図である。

図１６を参照して、車載通信システム４０２は、図１に示す車載通信システム４０１と比べて、光コネクタ１０１の代わりに光コネクタ１０２を備え、マスタ機能部２０１Ｂをさらに備える。マスタ機能部２０１Ｂは、マスタ機能部２０１の一例である。車載通信システム４０２は、３つ以上のマスタ機能部２０１を備える構成であってもよいし、１つまたは３つ以上のスレーブ機能部２１１を備える構成であってもよい。

マスタ機能部２０１Ｂは、光ファイバケーブル２０３Ｂにおける光ファイバ５２を介して光コネクタ１０２に接続される。光ファイバケーブル２０３Ｂは、光ファイバケーブル２０３の一例である。

光コネクタ１０２、光ファイバケーブル２０３Ａ，２０３Ｂおよび光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂの各々は、光ハーネス３０２の一部を構成する。より詳細には、光ハーネス３０２は、光コネクタ１０２と、光ファイバケーブル２０３Ａにおける光ファイバ５２と、光ファイバケーブル２０３Ｂにおける光ファイバ５２と、光ファイバケーブル２１３Ａにおける光ファイバ５２と、光ファイバケーブル２１３Ｂにおける光ファイバ５２とを備える。

マスタ機能部２０１Ｂは、光トランシーバ２０２Ｂを含む。光トランシーバ２０２Ｂは、光トランシーバ２０２の一例である。マスタ機能部２０１Ｂおける光トランシーバ２０２Ｂは、光ファイバケーブル２０３Ｂと接続される。

たとえば、車載通信システム４０２では、下り方向において、ＷＤＭを用いる。より詳細には、光トランシーバ２０２Ｂは、たとえば１２８０ｎｍ帯の上り光信号を光ファイバケーブル２０３Ｂから受信し、受信した上り光信号を電気信号に変換して図示しない処理部へ出力する。また、マスタ機能部２０１Ｂおける光トランシーバ２０２Ｂは、図示しない処理部から電気信号を受けて、受けた電気信号を、受信した上り光信号の波長とは異なる波長であって、かつマスタ機能部２０１Ａが出力する下り光信号の波長とは異なる波長の下り光信号に変換して光ファイバケーブル２０３Ｂへ出力する。

なお、車載通信システム４０２では、下り方向において、ＴＤＭＡ、ＦＤＭ、ＳＤＭまたはＴＷＤＭを用いてもよい。

図１７は、本開示の第２の実施の形態に係る光コネクタを示す断面図である。図１７は、光コネクタ１０２を図３におけるＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線で切断したときの断面図を示している。

図１７を参照して、光カプラ４０における光導波路４２は、接続部１０および接続部２０の間において延びるように本体部４１に形成される。光導波路４２は、分岐部を有する。たとえば、光導波路４２は、接続部１０に接続される第１端４２Ａと、接続部２０に接続される第２端４２Ｂと、接続部２０に接続される第３端４２Ｃと、接続部１０に接続される第４端４２Ｄとを含む。

図１８は、本開示の第２の実施の形態に係る光ハーネスの一例を示す平面図である。

図１８を参照して、光ハーネス３０２は、光コネクタ１０２と、光ファイバケーブル２０３Ａ，２０３Ｂと、光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂとを備える。

光ファイバケーブル２０３Ａにおける光ファイバ５２および光ファイバケーブル２０３Ｂにおける光ファイバ５２は、光コネクタ１０２における接続部１０に接続される。光ファイバケーブル２１３Ａにおける光ファイバ５２および光ファイバケーブル２１３Ｂにおける光ファイバ５２は、光コネクタ１０２における接続部２０に接続される。

より詳細には、光ファイバケーブル２０３Ａは、光ファイバ５２を含むケーブル部２０４Ａと、ケーブル部２０４Ａの第１端に設けられたコネクタ部２０５Ａとを含む。光ファイバケーブル２０３Ｂは、光ファイバ５２を含むケーブル部２０４Ｂと、ケーブル部２０４Ｂの第１端に設けられたコネクタ部２０５Ｂとを含む。光ファイバケーブル２１３Ａは、光ファイバ５２を含むケーブル部２１４Ａと、ケーブル部２１４Ａの第１端に設けられたコネクタ部２１５Ａとを含む。光ファイバケーブル２１３Ｂは、光ファイバ５２を含むケーブル部２１４Ｂと、ケーブル部２１４Ｂの第１端に設けられたコネクタ部２１５Ｂとを含む。

光ファイバケーブル２０３Ａにおけるコネクタ部２０５Ａおよび光ファイバケーブル２０３Ｂにおけるコネクタ部２０５Ｂは、光コネクタ１０２における接続部１０に接続される。また、光ファイバケーブル２１３Ａにおけるコネクタ部２１５Ａおよび光ファイバケーブル２１３Ｂにおけるコネクタ部２１５Ｂは、光コネクタ１０２における接続部２０に接続される。なお、接続部１０に３本以上の光ファイバケーブル２１３が接続されてもよく、接続部２０に１本または３本以上の光ファイバケーブル２１３が接続されてもよい。

たとえば、光ファイバケーブル２０３Ａにおけるケーブル部２０４Ａの第２端は、マスタ機能部２０１Ａに接続され、光ファイバケーブル２０３Ｂにおけるケーブル部２０４Ｂの第２端は、マスタ機能部２０１Ｂに接続される。また、光ファイバケーブル２１３Ａにおけるケーブル部２１４Ａの第２端は、スレーブ機能部２１１Ａに接続され、光ファイバケーブル２１３Ｂにおけるケーブル部２１４Ｂの第２端は、スレーブ機能部２１１Ｂに接続される。

接続部１０は、光ファイバケーブル２０３Ａ，２０３Ｂから光信号を受ける。接続部１０が光ファイバケーブル２０３Ａから受けた光信号は、光カプラ４０における光導波路４２および接続部２０経由で光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂへ出力される。また、接続部１０が光ファイバケーブル２０３Ｂから受けた光信号は、光カプラ４０における光導波路４２および接続部１０経由で光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂへ出力される。

接続部２０は、光ファイバケーブル２１３Ａ，２１３Ｂから光信号を受ける。接続部２０が光ファイバケーブル２１３Ａから受けた光信号は、光カプラ４０における光導波路４２および接続部１０経由で光ファイバケーブル２０３Ａ，２０３Ｂへ出力される。また、接続部２０が光ファイバケーブル２１３Ｂから受けた光信号は、光カプラ４０における光導波路４２および接続部１０経由で光ファイバケーブル２０３Ａ，２０３Ｂへ出力される。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
車両に搭載される機能部間の光信号を中継する光コネクタであって、
光ファイバを接続可能な第１の接続部と、
光ファイバを接続可能な第２の接続部と、
前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に接続される光カプラと、
前記第１の接続部および前記第２の接続部の位置関係を固定する固定部とを備え、
前記光カプラは、
樹脂により形成された本体部と、
前記本体部に形成された、分岐部を有する光導波路とを含む、光コネクタ。

［付記２］
車両に搭載される機能部間の光信号を中継する光コネクタであって、
光ファイバを接続可能な第１の接続部と、
光ファイバを接続可能な第２の接続部と、
前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に接続される光カプラと、
前記第１の接続部および前記第２の接続部の位置関係を固定する固定部とを備え、
前記機能部は、ＥＣＵ、センサおよびアンテナモジュールのうちの少なくともいずれか１つである、光コネクタ。

１ 車両
２Ａ フロア
２Ｂ エンジンルーム
２Ｃ トランク
３Ａ，３Ｂ 断熱板
１０ 接続部
２０ 接続部
２１ 接続部
３０ 固定部
４０ 光カプラ
４１ 本体部
４２ 光導波路
４２Ａ 第１端
４２Ｂ 第２端
４２Ｃ 第３端
５０ 充填部
５１ テンションメンバ
５２ 光ファイバ
５３ 保護層
５４ 押さえ巻
５５ シース
１０１ 光コネクタ
１０２ 光コネクタ
２０１ マスタ機能部
２０２ 光トランシーバ
２０３ 光ファイバケーブル
２０４ ケーブル部
２０５ コネクタ部
２１１ スレーブ機能部
２１２ 光トランシーバ
２１３ 光ファイバケーブル
２１４ ケーブル部
２１５ コネクタ部
３０１ 光ハーネス
３０２ 光ハーネス
４０１ 車載通信システム
４０２ 車載通信システム

Claims (10)

1. 車両に搭載される機能部間の光信号を中継する光コネクタであって、
   光ファイバを接続可能な第１の接続部と、
   光ファイバを接続可能な第２の接続部と、
   前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に接続される光カプラと、
   前記第１の接続部および前記第２の接続部の位置関係を固定する固定部とを備える、光コネクタ。
2. 前記第１の接続部および前記第２の接続部は、互いに異なる耐熱性を有する、請求項１に記載の光コネクタ。
3. 前記第２の接続部は、前記光カプラを介して前記第１の接続部に対向する位置以外の位置に設けられる、請求項１または請求項２に記載の光コネクタ。
4. 前記光コネクタは、さらに、
   光ファイバを接続可能な第３の接続部を備え、
   前記光カプラは、さらに、前記第１の接続部と前記第３の接続部との間、および前記第２の接続部と前記第３の接続部との間に接続され、
   前記固定部は、さらに、前記第１の接続部および前記第３の接続部の位置関係、ならびに前記第２の接続部および前記第３の接続部の位置関係を固定する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光コネクタ。
5. 前記固定部は、前記光カプラが湾曲した状態で前記第１の接続部および前記第２の接続部の位置関係を固定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光コネクタ。
6. 前記固定部は、前記光カプラの周囲を覆うように設けられ、
   前記光コネクタは、さらに、
   前記光カプラと前記固定部との間を充填する充填部を備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光コネクタ。
7. 前記充填部は、樹脂である、請求項６に記載の光コネクタ。
8. 前記充填部は、発泡樹脂である、請求項６に記載の光コネクタ。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光コネクタと、
   前記第１の接続部に接続される第１の光ファイバと、
   前記第２の接続部に接続される第２の光ファイバとを備える、光ハーネス。
10. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光コネクタと、
    第１の光ファイバを介して前記第１の接続部に接続される第１の機能部と、
    第２の光ファイバを介して前記第２の接続部に接続される第２の機能部とを備え、
    前記光コネクタは、前記車両に設けられた断熱板を貫通するように配置される、車載通信システム。

Images