JPS62294207A - 回転体と固定体間の双方向性光伝送器 - 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】 ３、発明の詳細な説明 本発明は回転体と固定体間の双方向性光伝送器、さらに
詳しく言えば主として自動車のステアリングコラム部と
車両体との間において光を用い非接触で信号を授受する
光伝送器に関するものでちる。

従来自動車のステアリングコラム部の信号伝送方式とし
ては摺動輪等の通電装置を介して伝送す□る方式が主流
であった。

しかし、この方式は、接触部分の酸化皮膜発生による電
気抵抗の増加、あるいは接点跳躍による小スパーク発生
等の問題を有するため、警笛スイッチ信号などの信頼性
をあまシ侠求されない単純な信号伝送に限定され、最近
のように操縦輪上に巡航制御スイッチ等のスイッチ機能
を多数装着する場合あるいは車両体に搭載された電子機
器から信号を操縦輪上にて発光素子で表示する場合など
のように、信号情報密度が高まシフ方向化、すなわち信
号の送信と受信が並行して行なわれてゆく傾向のもとで
は、上述の方式には限界が生じてきている。

このため電波または光を用い非接触にて伝送する方式が
順次提案されてはいるが、例えば電波を用いる方式では
自動車がスパークプラグなどの高雑音源を有してｉ−９
、本質的に信頼性が低下する欠点があるため、最近では
、光を用いる伝送方式が重要視されつつある。

さて光を用いた回転体、固定体相互の一般的信号伝送方
法について第１図から第３図までに詳説する。第１図は
回転軸に一体に固着された回転体とその軸受部である固
定体間における双方向性光伝送器の概略斜視図全示し、
回転体２と該回転体の軸１を軸支している固定体７の対
向面にはそれぞれ一対の発光素子４，５および受光素子
８，６が配置されている。

車両体へ伝送さｉる回転体である操縦輪上の操作スイッ
チ信号および固定体である車両体から操縦輪上の表示装
置へ伝送される電気信号は、回転体、固定体にそれぞれ
搭載された電気回路により光・（ルス多重変調され発光
素子４と受光素子３の間、又発光素子５と受光素子６の
間で光により送受光がなされるものである。

第２図はこの光信号伝送器において発光素子から受光素
子へ到達するまでの光の径路を衣わしている。実線８が
本来の光信号伝送器表わし破線９は対向面間を反射しな
がら他信号系統の受光素子へ入光する漏洩光を示す。

漏洩光が増加すると、混信が犬きくなり、ＳＮ比（信号
対雑音比）が低下してくる。本図は同一信号系統の素子
が互いに向きあっ次位むにあるため、本来の光信号径路
である実線８は最短となり、漏洩光はかなり減少する。

第３図に示さ几る回転位廿においては、同一光信号系統
の索子が１８０゜ずれ、他系統の素子と対向しているた
め、ＳＮ比は大幅に低下する。

さらに、第４図に示される如く、受光索子６が発光素子
５に対し、回転軸の陰Ａに入った時は受光量が減るため
光信号の伝達は非常に悪化する。

本発明は以上記され念ように、固定体と回転体の相対的
な回転移動により漏洩光が増減し、Ｓ／Ｎ比が大幅に変
化するのを防止するためなされたものであシ、その目的
とするところは回転体と固定体間の空間に回転軸と同心
円状に障壁全もうけ、対向面間を２分し同一系統の光学
素子を複数該障壁の内部と外部にそれぞれ配置すること
により、受光量の減少？防ぎ、他信号系統への漏洩光を
減少させて混信減少およびＳ／Ｎ比の改良をはかった伝
送器を提供することである。

次に不発明につき図面にもとづき詳細に説明してゆく。

第５図は、この発明の一実施例を示すものであり、第６
図は、第５図の光伝送器においてＶ−Ｖにそった断面図
を示している。ここでは、回転体２、固定体７からそれ
ぞれ対向して突設された円筒状の遮光性障壁２’　、　
７’が遊嵌して空間Ａを成しており、該障壁により分離
された内部の空間Ａとその外部見間Ｂに対する対向面に
受光素子と発光素子の対３，４および５，６が複数配置
され、さらに互いに漏洩光を防止する構成となっている
。

また、この障壁の形状、構成は上述に限定されず、対向
面間を２分割して、漏洩光を減少させる形状でちれば任
意であシ、例えば突出部は片面のみからでもよく、ちる
いは円筒状物を着脱自在に取付は念ものでもよい。

さて、さらに良好な混信防止効果？得るには、双方の光
学素子特性を相違させ、別の光波長帯を用いる手段を併
用する。

第７図はこの発明の実施に使用する最も一般的で安価な
発光素子の特性であり、横軸は波長、縦軸は相対発光強
度を表わす。

ここで、１０は中心波長５００〜６００（愼〕、ヌ被り
トルｍ　３０　（ｔｍ　）のＧＡＰｓ系の発光ダイオー
ドの特性、１１は中氾・″波長９００（咽）、ス被りト
ルｌｊ；’ｎ　４０　（ｍｓ　）のＧＡＡ８系の発光ダ
イオードが有する特性をそれぞれ示している。

これに対し受光素子としては上記の発光素子の中心波長
域に中心、８度領域を合わせたものあるいはこれらと光
学フィルターを組み合わせ感度を調整し次ものを採用し
、双方向の波長帯の重なシを防止し混信を無くするもの
である。

またその上さらに一層の混信防止効果を得るためには異
なった搬送周波数にて光パルス信号を変調する手段を用
いる。

第８図は、光・ぐルス信号を完全振幅変調し伝送する電
気回路ブロック図が示されている。

回転体からの電気信号は変調器２０によって搬送周波数
ｆ、で完全振幅変調がなされ、発光素子５で光パルスに
変換され、受光素子６にて受信される。該受信ノ母ルス
はフィルター回路２１から検波回路２２を通り元信号に
復調がなされる。

−刃固定体からの電気信号は搬伝周波数ｆ２で上記と同
様に変復調が行なわれ、固定体側にて元信号に復調され
る。

以上説明したように、本発明は自動車の操縦輪と車体部
との間の双方向信号伝送において電気信号？多重変調し
光ノ卆ルス化して送受信するにあたシ、回転体と該回転
体を軸支する固定体の対向面間において少なくとも回転
体または固定体のいずれか一方に回転軸に対して同心円
状の障壁を設け、窟らに核障壁および外部にそれぞれ発
光素子を複数配置したことにより、光信号伝送径路が分
離されたため、従来実現が雄かしかりた混信の少ない信
頼性の向上した双方向性光伝送器を構成することが可能
となったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な双方向性光信号伝送器の概略斜視図、 第２図、第３図、第４図は光伝送径路の概略図、第５図
は本発明の一実施例、 第６図は、第５図の光伝送器のＶ−ＶＫ沿りた横断面図
を表わしている。 第７図は光学素子の発光特性図、第７図は電気回路ブロ
ック図を示す。 図中、１・・・回転軸、２・・・回転体、２’　、　７
’・・・障壁、３．６・・・受光素子、４．５・・・発
光素子、Ａ・・・陰。 代理人　弁理士　　竹　内　　　　守 手続補正書 昭和６２年　７月７日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 １、本件の表示 昭和６２年　特許願　第　９０４２　号２、発明の名称 回転体と固定体間の双方向性光伝送器 ３、補正をする者 本件との関係　　　　特許出願人 住　所　　東京都江東区木場−丁目５番１号名称　（５
１８）藤倉電線株式会社 代表者　加賀谷　　誠− ４、代　　理　　人　　〒ｌｏｔ 居　所　　東京都千代田区内神田二丁目１５番１３号南
部ビル ５、補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 １、図面の簡単な説明の欄中、 第１４行目の「第７図は光学素子の発光特性図、第７因
は電気回路ブロック図を示す」を「第７図は光学素子の
発光特性図、第８図は電気回路ブロック図を示す、」と
補正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転体と該回転体を軸支する固定体の対向面間に
   おいて、少なくとも回転体または固定体のいずれか一方
   に回転軸に対して同心円状の遮光性障壁が設けられ、 該障壁の内部および外部にそれぞれ発光素子および受光
   素子を複数配置したことを特徴とする双方向性光伝送器
   。
2. （２）上記遮光性障壁により分割された空間で伝搬され
   る光の波長帯が相異なっていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の双方向性光伝送器。
3. （３）上記遮光性障壁により分割された空間で伝搬され
   る光変調波の搬送周波数が異なっていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の光伝送器。
4. （４）上記遮光性障壁により分割された空間で伝送され
   る光の波長帯および光変調波の搬送周波数が異なってい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光伝送
   器。