JP3845313B2 - 車載用電子制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体内の受光装置と、筐体外の発光装置とを備えた車載用電子制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
赤外線等の放射光として伝送される車載電装品からの信号光を受光する受光装置を備えた車載用電子制御装置においては、受光素子が発光素子と共に容器や筐体内に配置されている場合は問題ない。
しかし、受光装置や発光装置は、通常、車両内のオープンスペースに、ある距離をおいて配置され、信号光が空間を伝搬して受光装置に入射する。このため、受光装置は、受光面に塵埃や汚れが付着して信号光の透過率が低減し、信号光を正確に受光することができないという問題があった。
【０００３】
このため、車載用電子制御装置においては、従来、受光素子を透明ケースで覆うか、筐体内に受光素子が配置されている場合には、筐体の受光窓に合成樹脂等の透明板を嵌め込み、受光面における塵埃や汚れの付着を回避していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような対策では、車載用電子制御装置に受光装置を組み付ける作業の際に、作業者の指等が触れてグリス等の油脂類で前記透明ケースや透明板を汚してしまうことがある。このため、車載用電子制御装置においては、受光素子の受光効率が低下してしまう。実測結果によれば、前記透明ケースや透明板の汚れによって、受光装置は、発光装置の光強度の３３〜４６％程度まで受光強度が減衰してしまうという問題があった。
【０００５】
一方、車載用電子制御装置は、使用環境に浮遊する塵埃によっても前記透明ケースや透明板が経時的に汚れてゆく。例えば、車両での汚れを模した耐塵試験では、発光素子の光強度の５０〜６０％程度まで受光強度が減衰してしまうことが分かった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、筐体内に受光装置が収容される一方、筐体内に発光装置が配置されるような車載用電子制御装置において、組付作業時における汚れの付着や経時的な汚れを回避し、長期に亘って安定した信号光の受光が可能な車載用電子制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、着脱自在に組み合される第１のケース及び第２のケースからなり、電子制御手段が受光装置とともに収納された筐体と、この筐体の外部に配置された発光装置とを備える車載用電子制御装置であって、この車載用電子制御装置は、筐体における側面の取り付け位置に配置され、発光装置から放射された放射光を筐体内の受光装置に受光させる透明板と、筐体の側面に設けられ、透明板が差し込まれたとき、取り付け位置に透明板を保持するコ字形の保持枠と、前記放射光が入射する透明板の表面と発光装置の出光端との間を結び、且つ、前記表面の放線に対して傾斜した光経路と、透明板の表面から光経路に沿って突出された中空且つ透明な筒体であって、前記光経路と同軸に配置された軸線と、この軸線に直交する前記筒体の横断面でみたときの前記筒体の最大口径に対し、この最大口径以上の突出長を有する、筒体と、透明板が前記取り付け位置に保持されるとき、前記光経路上に筒体の軸線を位置付けるべく保持枠に対する透明板の差し込みを正規の差し込み姿勢に規制する規制手段とを備える（請求項１）。
【０００７】
好ましくは、規制手段は、透明板の裏面に設けられた規制部と、筐体に設けられ、規制部が係合する係合部とを含む（請求項２）。
具体的には、規制部は、透明板の裏面から突出され、透明板の差し込み方向に延びる２個の位置決めリブであり、係合部は、筐体の側面に形成され、透明板が正規の差し込み姿勢にあるときにのみ、位置決めリブとの干渉を避けて保持枠内への透明板の差し込みを許容する開口である（請求項３）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車載用電子制御装置に係る一実施形態を図１乃至図１０に基づいて詳細に説明する。
車載用電子制御装置（以下、単に「制御装置」という）１は、例えば、自動車内のオープンスペースに配置され、赤外線等の放射光として伝送される車載電装品からの信号光を、図１に示すように、外部の発光装置１０から、その筐体内に収容した後述する受光装置６に伝送し、車載電装品の作動を制御している。発光装置１０としては、例えば、ＬＥＤ，ＬＤ等が使用される。
【０００９】
制御装置１の筐体は、図２に示すように、互いに嵌合されるロアケース２とアッパケース３とを有し、嵌合した両ケース２，３、つまり、筐体の側面に透明板４が着脱自在に取り付けられている。制御装置１の内部に、図２及び図３（ａ），（ｂ）に示すように、基板８や電子制御手段等が収納されている。
ロアケース２は、図２に示すように、外周縁の適宜箇所に係合部２ａが、一端に取付片２ｂが、それぞれ設けられている。ロアケース２は、取付片２ｂと対向する他端側に厚さ方向へ突出する突出部２ｃが形成されている。
【００１０】
アッパケース３は、係合部２ａと対応する位置にフック３ａが、突出部２ｃと対応する位置に厚さ方向へ突出する突出部３ｂが、それぞれ形成されている。アッパケース３は、突出部３ｂと隣接する端部に取付片３ｃが、それぞれ設けられている。突出部２ｃ，３ｂは、係合部２ａにフック３ａを係合させて両ケース２，３を嵌合すると、内部から外部へ導出されるワイヤハーネス５を案内するガイドダクトを形成する。
【００１１】
ここで、ロアケース２は、透明板４を取り付ける部分に開口２ｄ（図３（ｂ），図６参照）が形成され、開口２ｄの周囲には透明板４を保持する保持部（保持枠）２ｅがコ字形に形成されている。
透明板４は、図１乃至図４に示すように、発光装置１０から放射された放射光が入射する表面に円筒形の筒体４ａが、開口２ｄ側の裏面には四角柱形状の位置決めリブ４ｂ，４ｃが、それぞれ設けられている。
【００１２】
筒体４ａは、透明板４と共にアクリル樹脂等の透明な素材から形成され、放射光の光経路である光軸ＡLと平行になるように、発光装置１０に向けて斜めに取り付けられ、上面は透明板４と平行に形成されている。即ち、筒体４ａは、図５に示すように、透明板４の法線に対して角度θ傾斜させて取り付けられている。
ここで、筒体４ａは、高さＨを放射光の光軸ＡLに直交する断面における最大長さである内径Ｄ以上に設定するが、透明板４への取り付けが煩雑となったり、搬送の際に邪魔にならない高さに設定することは言うまでもない。具体的には、筒体４ａは、発光装置１０が可動であること考慮すると、例えば、高さＨは可動範囲によるため、本実施形態では７ｍｍ程度が適当である。また、受光装置６等の組付作業の際に、作業者の指等が透明板４に触れないようにするには、内径は小さい方が好ましい。例えば、筒体４ａは、内径を７ｍｍとしたときには、指等が透明板４に触れないよう、高さを７ｍｍに設定する。
【００１３】
ここで、筒体４ａは、高さＨが光軸ＡLに直交する断面における最大長さ以上に設定されていれば、上記円筒形に限定されるものではない。例えば、筒体４ａは、図７（ａ）に示す四角筒、図７（ｂ）に示すひし形の筒体、あるいは図７（ｃ）に示すように、スリットＳを有し、ロアケース２の保持部２ｅに透明板４を挿着したときに、スリットＳが常に鉛直方向下側に位置するように形成してもよい。
【００１４】
位置決めリブ４ｂ，４ｃは、ロアケース２に形成したコ字形の保持部２ｅに透明板４を一方向のみからしか挿着できないように規制する。即ち、図４の透明板４を矢印Ａ方向から見たときを基準とし、図４において矢印Ａ方向から時計方向に９０度ずつ見る方向を順次変更して描いた透明板４の筒体４ａとロアケース２の開口２ｄとの位置関係を図６に示す。このとき、図６から明らかなように、透明板４は、位置決めリブ４ｂ，４ｃが開口２ｄ内に位置する図６の最上部に示す位置のときだけ保持部２ｅに挿着でき、これ以外の第２段目以降に示す配置の場合には、位置決めリブ４ｂ，４ｃが保持部２ｅと干渉して挿着することができなくなる。従って、このような機能を有していれば、位置決めリブ４ｂ，４ｃは、図示した四角柱形状の他、半円柱形状のものであってもよい。
【００１５】
受光装置６は、フォトダイオード，フォトマル，フォトセル，フォトトランジスタ等が使用され、ケース２，３外部の発光装置１０から放射された放射光を透明板４を介して受光する。
基板８は、図３（ｂ）に示すように、受光装置６や電子部品７等が取り付けられている。
【００１６】
以上のように、制御装置１は、外部の発光装置１０から放射された放射光を、受光装置６がロアケース２に設けた筒体４ａを有する透明板４を介して受光するように構成されている。
このように構成される制御装置１において、筒体４ａを有する透明板４を５種類使用し、発光装置１０から放射された放射光の受光装置６における受光量を以下のようにして測定した。
【００１７】
即ち、図８に示すように、受光装置６，発光装置１０，電源１１，可変抵抗器１２及びオシロスコープ１３を接続し、発光装置１０から放射された放射光を受光装置６が受光したときの受光装置６の出力をオシロスコープ１３で測定する。このとき、受光装置６の出力は、保持部２ｅに筒体４ａを有する透明板４を挿着したときと、挿着しないときの２回測定する。そして、透明板４を挿着しないときの受光装置６の出力を基準とする、透明板４を挿着したときの出力である透過率（％）を求めた。その結果を実施例１〜３として図９に示した。
【００１８】
ここで、実施例１〜３は、筒体４ａを発光装置１０の中心に向けて傾けたときの傾斜角度θ＝１８°、内径Ｄ＝７ｍｍとし、高さＨを、それぞれＨ＝７，１０，１２ｍｍとした。
比較のため、透明板４と同一の透明素材からなり、筒体を有さず、透明板４と同一の透明素材からなる板を保持部２ｅに挿着した場合（比較例１）、透明板４と同一の透明素材からなる透明な板に、高さＨ＝５ｍｍ、内径Ｄ＝７ｍｍで、板面に垂直な黒色の筒体を設けた場合（比較例２）、比較例２において筒体を透明とした場合（比較例３）、比較例３において筒体を発光装置１０の中心に向けて傾斜角度θ＝１８°傾けた場合（比較例４）について、実施例１〜３と同様にして透過率を測定した。その結果を、図９に併せて示す。
【００１９】
図９に示す結果から明らかなように、発光装置１０の中心に向けて傾けた筒体４ａを有する透明板４を用いると、筒体が垂直な板を用いた場合に比べて透過率が最大で２０数％増加し、筒体４ａの高さＨが増加する程、透過率が大きくなることが分かった。
また、比較例１〜４に示す結果から明らかなように、筒体は用いるのであれば透明にすると、筒体内壁での反射によって透過率が増加すること、発光装置１０の中心に向けて傾けた方が良いことも分かった。
【００２０】
ここで、実施例１〜３の各透明板４を挿着した制御装置１について更に浮遊塵埃試験を実施し、試験前と試験後における透過率の変化を比較した。その結果を、試験前の透過率を白抜きで、試験後の透過率をハッチングを付して、それぞれ図１０に示した。
このとき、浮遊塵埃試験は、下記条件の下に行った。
ダスト種類： ＪＩＳＺ８９０１ 第１１種 関東ローム粉
ダスト濃度： １００ｍｇ／ｍ³以上
攪拌時間： １０秒
休止時間： １５分
繰返し時間合計： ６時間（２４サイクル）
【００２１】
図１０に示す結果から明らかなように、筒体４ａを有する透明板４は、経時的な汚れに対しては、筒体４ａの高さが７ｍｍ以上の実施例１〜３に該当する透明板４、即ち、筒体４ａが内径Ｄの１倍以上の高さＨを有するものが好適であることが分かった。特に、実施例２の透明板４を挿着した制御装置１は、経時的な汚れに対する透過率の減少が最少であった。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１〜３の発明によれば、組付作業時における汚れの付着や経時的な汚れを回避し、長期に亘って安定した信号光の受光が可能な車載用電子制御装置を提供することができる。
また、請求項１〜３の発明によれば、筒体を有する透明板を適正な位置でケースに組み付けできるようになり、透明板の誤組付けを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の車載用電子制御装置に係る一実施形態を示す正面図である。
【図２】 図１に示す車載用電子制御装置の筐体の具体的構造を示す斜視図である。
【図３】 図２の車載用電子制御装置の要部を示すもので、ロアケースに設けた筒体を有する透明板を示す側面図（ａ）と、図３（ａ）の正面図（ｂ）である。
【図４】 図３（ａ）に示す透明板の外観図である。
【図５】 図４の透明板の正面図である。
【図６】 図４の透明板を矢印Ａ方向から見たときを基準とし、時計方向に９０度ずつ見る方向を順次変更して描いた透明板の筒体とロアケースの開口との位置関係を示す説明図である。
【図７】 透明板に設ける筒体の各変形例を示す平面図である。
【図８】 車載用電子制御装置において、発光装置から放射された放射光を受光装置が受光する受光量を測定する際に使用した測定系のブロック図である。
【図９】 各種筒体を有する透明板を用いた車載用電子制御装置における受光装置の透過率に関する実施例と、比較例との対比図である。
【図１０】 図９の各実施例における浮遊塵埃試験の試験前後における透過率を示す透過率変化図である。
【符号の説明】
１ 車載用電子制御装置
２ ロアケース
２ｄ 開口
２ｅ 保持部
３ アッパケース
４ 透明板
４ａ 筒体
４ｂ，４ｃ 位置決めリブ
５ ワイヤハーネス
６ 受光装置
７ 電子部品
８ 基板
１０ 発光装置
１１ 電源
１２ 可変抵抗器
１３ オシロスコープ

Claims (3)

1. 着脱自在に組み合される第１のケース及び第２のケースからなり、電子制御手段が受光装置とともに収納された筐体と、この筐体の外部に配置された発光装置とを備える車載用電子制御装置であって、
   前記筐体における側面の取り付け位置に配置され、前記発光装置から放射された放射光を前記筐体内の前記受光装置に受光させる透明板と、
   前記筐体の側面に設けられ、前記透明板が差し込まれたとき、前記取り付け位置に前記透明板を保持するコ字形の保持枠と、
   前記放射光が入射する前記透明板の表面と前記発光装置の出光端との間を結び、且つ、前記表面の法線に対して傾斜した前記光経路と、
   前記透明板の表面から前記光経路に沿って突出された中空且つ透明な筒体であって、前記光経路と同軸に配置された軸線と、この軸線に直交する前記筒体の横断面でみたときの前記筒体の最大口径に対し、この最大口径以上の突出長とを有する、筒体と、
   前記透明板が前記取り付け位置に保持されるとき、前記光経路上に前記筒体の軸線を位置付けるべく前記保持枠に対する前記透明板の差し込みを正規の差し込み姿勢に規制する規制手段と
   を具備したことを特徴とする車載用電子制御装置。
2. 前記規制手段は、
   前記透明板の裏面に設けられた規制部と、
   前記筐体に設けられ、前記規制部が係合する係合部と含む、請求項１の車載用電子制御装置。
3. 前記規制部は、前記透明板の裏面から突出され、前記透明板の差し込み方向に延びる２個の位置決めリブであり、
   前記係合部は、前記筐体の側面に形成され、前記透明板が前記正規の差し込み姿勢にあるときにのみ、前記位置決めリブとの干渉を避けて前記保持枠内への前記透明板の差し込みを許容する開口である、請求項２の車載用電子制御装置。

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