JPH02229373A - 光学式操作制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産栗上段■王立互 この発明は操作制御装置，特に特定の光学式信号を使用
して被制御装置を．操作できる光学式操作制゛御装置に
関連する． 従】野引皮迷一 本出願人は実願昭６２−２１７３１（実開昭６３−１２
９０６４号）に開示された新しいロックシステムを開発
した．このロックシステムはロック装置から照射される
光をキーに設けた光学的装置により所定のコード信号に
変換し、変換された所定のコード信号を表す光がロック
装置で受光したときにロック装置を解錠することができ
る．が　　じょうと　る この光学式ロック制御装置のキーの発光部はキ一のヘッ
ド部に取り付けた複数の発光部が外部に露出しているた
め、各発光部の露出状態から、キーコードを読み取るこ
とができる。このため、露出する発光部に対応する受光
センサに赤外線を照射することにより不正に解錠するこ
とが可能となる欠点がある． また、前記の公報に示される光学式ロック制御装置では
，導光部材から発射される光が拡散して，所定の対応す
る受光部で受光されなかった．このため，正しいキーコ
ードを受光センサに与えることができず、正規のキーを
使用しているにも拘らず，被制御装置を操作できない欠
点があった．この発明は、上記の欠点を解消して，発光
部を目視することができずかつ受光センサに対して光が
拡散しない光学式操作制御装置を提供することを目的と
する． るための この発明による光学式操作制御装置は、キーと，キーに
より解錠されるロック装置とを有する．キーは導光性材
料で一体成形されたビームスプリッタと，不透明な導光
性材料で成形されかつビームスプリッタを遮閉するキー
カバーとを有する．ロック装置はキーのビームスプリッ
タに光を供給する光源と，ビームスプリッタにより分割
された複数の光ビームを受光する複数の受光センサと，
受光センサの前面に設けられかつ不透明な導光性材料で
成形されたロックカバーとを有する．ロックカバーには
各受光センサの位置に対応して集光突起が形成されてい
る．ロックカバーに形成された各集光突起はロックカバ
ー本体に連絡する根底部と、根底部から突出する先細の
先端部とを有する．径方向外側に設けれた集光突起の根
底部は径方向内側に設けられた集光突起の先細の根底部
より大きい．ビームスプリッタの発光部はキーカバーか
ら一定距離離間して配置されている． 走一五 ロック装置の光源から照射された光はキーに設けられた
ビームスプリッタに入射する．その後，ビームスプリッ
タに入射した光は複数の光ビームに分割されビームスブ
リツタの外部に照射される．ビームスプリッタから照射
された光はキーカバーを通り，キーの外部に進行する．
キーカバーは不透明な導光性材料で成形されているため
，ビームスプリンタを目視することができない．キーカ
バーを通った光はロック力パーに入射し、ロックカバー
に設けられた集光突起より受光センサに光が収束する．
従って，受光センサの直前での光の拡散を防止すること
ができる．この場合に、径方向外側に設けれた集光突起
の根底部は径方向内側に設けられた集光突起の根底部よ
り大きいから，複数の集光突起が径方向に分離して配置
されていても，各受光センサはほぼ同時に光を受光する
ことができる．また、ビームスプリッタの発光部はキー
カバーから一定距離離間して配置されているので、ビー
ムスプリッタから放出される光のうち受光センサに対し
大きな角度でずれる光はキーカバーにより反射され、対
応しない受光センサに向かって進行することが阻止され
る．大一嵐一舅 以下，この発明による光学式操作制御装置の実施例を第
１図〜第１１図について説明する．まず，第１図に示す
ように、この光学式掻作制御装置装置は、キー１２と、
キー１２により解錠されるロック装！！１８とを有する
．キー１２は，導光性材料で一体成形されたビームスプ
リッタ１３と、不透明な導光性材料で成形されかつビー
ムスプリッタ１３を遮閉するキーカバー４０とを有する
．第３図及び第４図に示すように、ロック装Ｉ！１８は
キー１２のビームスプリッタ１３に光を供給する光源と
しての赤外線発光ダイオード２２と、ビームスプリッタ
１３により分割された複数の光ビームを受光する複数の
受光センサ１４〜１７と、受光センサ１４〜１７の前面
に設けられかつ不透明な導光性材料で成形されたロック
カバー４１とを有する．第８図〜第１０図に示すように
、ロックカバー４１には各受光センサ１４〜１７の位置
に対応して切願円錐状の集光突起４２が形成されている
．各集光突起４２はロックカバー本体４２ｃに連絡する
根底部４２ａと、根底部４２ａがら突出する先細の先端
部４２ｂとを有する．第１０図に示すように、径方向外
側に設けれた集光突起４２の根底部４２８は径方向内側
に設けられた集光突起４２の先細の根底部４２ｂより大
きい．図示の実施例では、自動車のステアリングシャフ
トを施錠するステアリングロック装置のキー挿入部２０
に隣接して基板２１が配置される。また，キー挿入部２
０に対向して一対の赤外線発光ダイオード２２が配置さ
れる．また，第４図に示すように，ダイオード２２に対
し角度９０度離れた位置に受光センサ１４〜１７が一列
に配置される．キー１２は、金属製のキーブレード２３
と，キーブレード２３の一端に形成された導光性樹脂製
のヘッド部２４と、ヘッド部２４内に設けられたビーム
スプリッタ１３とを有する．キー１２のキーブレード２
３は、第２図及び第３図に示すように解錠時にステアリ
ングロック装置のキーシリンダ２５内に挿入される． 図示の例では、ビームスプリッタ１３の発光部３２はキ
ーカバー４０に密着して取り付けられているが，発光部
３２をキーカバー４０からから一定距離離間して配置す
ると、ビームスプリッタ１３から放出される光のうち受
光センサ１４〜１７に対し大きな角度でずれる光はキー
カバー４０により反射され、対応しない受光センサ１４
〜１７に向かって進行することが阻止される．第５図〜
第７図に示すように、ビームスプリッタ１３は，一端に
形成された受光部３０と，受光部３０から４つに分岐さ
れた導光部３１と、各導光部３１の他端に形成された４
つの発光部３２と，受光部３０から導光部３１内に入射
しかつ導光部３１内を直進する光ビームをほぼ直角方向
に反射する第一の反射面５３と、第一の反射面５３で反
射しかつ直進する光ビームを複数の光ビームに分割する
分岐部５４と、分岐部５４により分割されかつ直進する
複数の光ビームをそれぞれ対応する発光部３２に向かっ
て反射する複数の第二の反射面５５とを有する．ビーム
スプリッタ１３は図示の例ではほぼ丁字形にかつ左右対
称に形成される．ビームスプリッタ１３、キーカバー４
１及びロックカバー４１を形成する導光性材料は、例え
ばアグリル樹脂、ポリカーボネート樹脂，アクリルグリ
コールカーボネート樹脂（ＣＲ３９）．ポリメチルメタ
クリレート（ＰＭＭＡ）等の合成樹脂又はガラスを使用
することができる．ビームスプリンタ１３の全面は鏡面
仕上げされており、表面は凹凸のない円滑な面を形成す
る．これは、ビームスプリッタ１３゛を形成する金型の
内面を鏡面仕上げすることにより．容易に得ることがで
きる。

受光部３０には傾斜する第三の反射面５６が形成される
．これは、光源である赤外線発光ダイオード２２から照
射されかつ受光部３０から導光部３１に入射した光ビー
ムを第一の反射面５３に向かって第三の反射面５６で反
射させるためである．第三の反射面５６で反射した赤外
線は、第一の反射面５３に向かって直進する．図示の実
施例では、第５図に示す第一の反射面５３は受光部３０
から一定距離離れて配置された赤外線発光ダイオード２
２の光源を焦点とする放物面である．この場合に，光源
としての赤外線発光ダイオード２２は，導光部３１に対
しほぼ直角方向に離れているが、第一の反射面５３で光
ビームが反射されるため，幾何学的に放物面の焦点に配
置することが可能である，また、放物面の代わりに，第
一の反射面５３は受光部３０から入射して直進する光ビ
ームの進路に対し５０〜３０度の角度αで傾斜する平面
，好ましくは，α＝約４３〜４７度で傾斜する平面゛で
もよい．第一の反射面５３はほぼＶ字状に形成されてい
るが，導光部３１を丁字形の対称でなく、第一の反射面
５３を片側の゜みに形成してもよい。

因に．導光部３１をポリカーボネート、ポリメチルメタ
クリレートで成形した場合には、空気との臨界角が３９
度，４２度である．従って、光ビームと第一の反射面５
３とのなす角度αは第一の反射面５３での臨界角より僅
かに小さい角度であることが望ましい．この臨界角αは
導光部３１の材質による屈折率と空気との屈折率で決定
されることは明かである．従って、導光部３１内を直進
せずに導光部３１の周壁で反射する光又は発光部３２か
ら照射される光の指向性を阻害する危険のある光は第一
の反射面５３から外部に放出することができる． 分岐部５４は，第一の反射面５３で反射した光ビームを
２方向に分割する２又状に形成されている，分岐部５４
から外側に向けて段差部５７が形成されている．段差部
５７はキーブレード２３の厚さを補償して、受光センサ
１４〜１７に沿って発光部３２をほぼ一直線状に配置す
るためである．第二の反射面５５は第一の反射面５３で
反射した光ビームをほぼ直角方向に反射する平面である
．勿論，第二の反射面５５を放物面等の曲面として形成
してもよい． 受光部３ｏはキーブレード２３の片側に設けられ、赤外
線発光ダイオード２２からの赤外光を受光する．現在の
自動車用キーは１８０度角度回転した状態でキーシリン
ダ２５内に挿入しても解錠できるリバーシブルキーが多
用されている．このため，キーユ２は第３図に示す状態
から１８０度角度回転してキーシリンダ２５内に挿入し
ても，受光部３０から発射される赤外光を受光できるよ
うに、１８０度分離した位置に一対のダイオード２２が
設けられる． ビームスプリッタ１３の導光部３１はヘッド部２４内を
通り，発光部３２の各端面はヘッド部２４の直線状縁部
２６から露出される．ステアリングロック装置のキーシ
リンダ内にキー１２を挿入して，ロック位置からスター
ト位置へ回転したとき、スタート位置において発光ダイ
オード２２から照射された赤外光は，ビームスブリッタ
１３の受光部３０から導光部３１を通り発光部３２に達
する．発光部３２からビームスプリッタ１３の外部に照
射された赤外先は受光センサ１４〜１７で受光される．
図示の例ではビームスプリッタ１３の導光部３１は４つ
に分岐され、４つの発光部３２が設けられるが，４つの
発光部３２のうちいくつかは選択的に切断され、キーコ
ードが設定される．即ち，受光センサ１４〜１７への赤
外光の有無により光学式のキーコードが設定される．上
記の構成において，赤外線発光ダイオード２２から照射
されかつ受光部３ｏから導光部３１に入射した光ビーム
は第一の反射面５３でほぼ直角方向に反射される．この
とき、第一の反射面５３での臨界角を越える大きな角度
で第一の反射面５３に入射する光の一部は第一の反射面
５″３がら外側に放出される．第一の反射面５３から反
射されかつ直進する光ビームは分岐部５４で複数の光ビ
ームに分割された後、対応する第二の反射面５５で反射
される．第二の反射面５５でも臨界角を越える入射角で
入射する光の一部は導光部３１の外側に放出されること
もある．また、発光部３２で反射した光が第二の反射面
５５から放出されることもある．第二の反射面５５で反
射しかつ直進する光ビームは発光部３２から放出される
．このように、所定の角度範囲から逸脱して導光部３１
を進行する光は反射面において導光部３１の外部に放出
されるから、発光部３２がら導光部３１の外部に放射さ
れる光ビームに指向性が与えられる．このため，受光セ
ンサｌ４〜ｌ７に対応する発光部３２から放出される光
が対応しない受光センサｌ４〜ｌ７で検出される誤動作
を防止することが可能となる．この発明では受光部３ｏ
で受光した光のほぼ全量を発光部３２に伝達することは
できないが，発光部３２から照射される光は実用上十分
な光量と指向性とを有する， ビームスプリッタ１３の発光部３２から放射された光は
キーカバー４０を通り、キー１２の外部に進行する．キ
ーカバー４０は不透明な導光性材料で成形されているた
め、ビームスブリッタｌ３を目視することができない． キーカバー４０を通った光はロックカバー４１に入射し
，ロックカバー４１に設けられた集光突起より受光セン
サエ４〜ｌ７に光が収束する．従って、受光センサ１４
〜ｌ７の直前での光の拡散を防止することができる．こ
の場合に、径方向外側に設けれた集光突起４２の根底部
は径方向内側に設けられた集光突起４２の根底部４２ａ
より大きいから、複数の集光突起４２が径方向に分離し
て配置されていても，各受光センサ１４〜１７はほぼ同
時に光を受光することができる。また、ビームスプリッ
タｌ３の発光部３２はキーカバー４０から一定距１ａＭ
間して配置されているので、ビームスプリッタ１３から
放出される光のうち受光センサ１４〜１７に対し大きな
角度でずれる光はキー力パー４０により反射され．対応
しない受光センサ１４〜１７に向かって進行することが
阻止される． この発明の上記の実施例は種々の変更が可能で゜ある．
例えば、ビームスブリッタ１３を他の種々の形状に変更
することができる．また、発光部３２を３つ以下又は５
つ以上の数にすることもできる．更に、赤外線以外の可
視光等の光を使用することができる．本発明の上記の実
施例では、赤外線を使用するロック装置について実施す
る例を示したが、ロック装置以外の他の装置において，
光ビームの伝送にこの発明を応用できよう．集光突起４
２は，切頭円錐状でなく凸レンズ状に部分的に球面状に
突出する形状でもよい． 見尻夏夏果 上述のように、この発明によれば、ロックカバーにより
発光部が遮閉され、目視できないので、不正にキーを模
倣することができない．また，発光部から放出される光
の指向性を向上することができるので、誤動作のない光
学的装置を得ることができる．更に、径方向に離れて配
置された受光センサは、発光部から照射された光をほぼ
同時に受光することができるので，誤動作のない光学式
操作制御装置を得ることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による光学式操作制御装置の斜視図，
第２図は断面図，第３図は第２図に示す断面とは直角方
向の断面図，第４図は第２図のＡ一Ａ線に沿う断面図、
第５図はビームスプリッタの正面図，第５図はｍ底面図
、第７図は第５図の側面図、第８図はロックカバーの断
面図、第９図は第８図の側面図、第１０図は、集光突起
の正面図、第１１図は第５図に示すビームスプリッタに
光ビームを通過させた状態を示すシミュレーション図で
ある． １２．．キー　　１４〜１７．．受光センサ、１８．．
ロック装置．　　　１３．．ビームスプリッタ，　　２
２．．発光ダイオード（光源）．　　４０．．キーカバ
ー ．集光突起、 先端部、 ４１．．ロックカバー　　４２． ４２ａ．．根底部、　　４２ｂ．， 第２図 Δ 第 図 第１１　ｒ１！Ｊ 第 図 第 図 手 続 補 正 省 １， 明ｍ書第１ ６頁第１ ２行の 「第５図は一一一一一底 平成１ 年 月３０日 面図」 を ［第６図は第５図の底面図］ と補正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）キーと、キーにより解錠されるロック装置とを有
   し、キーは、導光性材料で一体成形されたビームスプリ
   ッタと、不透明な導光性材料で成形されかつビームスプ
   リッタを遮閉するキーカバーとを有し、ロック装置は、
   キーのビームスプリッタに光を供給する光源と、ビーム
   スプリッタにより分割された複数の光ビームを受光する
   複数の受光センサと、受光センサの前面に設けられかつ
   不透明な導光性材料で成形されたロックカバーとを有し
   、ロックカバーには各受光センサの位置に対応して集光
   突起が形成されていることを特徴とする光学式操作制御
   装置。
2. （２）ロックカバーに形成された各集光突起はロックカ
   バー本体に連絡する根底部と、根底部から突出する先端
   部とを有し、径方向外側に設けれた集光突起の根底部は
   径方向内側に設けられた集光突起の根底部より大きい請
   求項（１）に記載の光学式操作制御装置。
3. （３）ビームスプリッタの発光部はキーカバーから一定
   距離離間して配置された請求項（１）に記載の光学式操
   作制御装置。