(57)【要約】  センサアセンブリは、外部物体の存在を検知するために、車両バンパ（１１）の内面（１０）のような、本体の形成表面上に装着された静電容量形センサ（１）を備える。前記センサは、使用時に、前記本体の外側を向く前主表面と前記本体の内側を向く後主表面とを有する誘電体フィルム基板（２）と、前記前主表面上のセンサ導体（６）と、前記センサ導体に電気シールドを提供するための前記後主表面上のガード導体（８）とを有する。前記センサ（１）が装着された前記表面（１０）は、少なくとも前記センサ導体の領域で前記センサを直接取り付けるための実質的に平坦な区域を供しないような表面であり、前記センサの正確な機能を確保するために、センサの装着部は、前記センサと前記成形表面との間での水又は汚れの侵入及び保持を阻止するように、かつ前記センサ基板の大部分が、少なくとも前記センサ導体の領域において、実質的に平坦な状態に維持されることができるように設計されている。
2011501350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部物体の存在を検知するために、本体の表面に装着された静電容量形近接センサを有するセンサアセンブリであって、
（ｉ）前記センサが、使用時に、前記本体の外側を向く前主表面と前記本体の内側を向く後主表面とを有する誘電体フィルム基板と、前記前主表面上のセンサ導体と、前記センサ導体に電気シールドを提供するための前記後主表面上のガード導体とを備え、
（ｉｉ）前記本体の前記表面が、少なくとも前記センサ導体の領域で前記センサを前記本体の表面に直接取り付けるための実質的に平坦な区域を供しないように形成されており、
（ｉｉｉ）前記センサの装着部が、前記センサと前記表面との間で水又は汚れが浸入及び保持されることを阻止し、かつ前記センサが、少なくとも前記センサ導体の領域で実質的に平坦な状態に維持されるようになっている、センサアセンブリ。
【請求項２】
前記本体の前記表面が、前記本体の内面である、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項３】
前記本体の前記表面が、内向きに湾曲している、請求項１又は請求項２に記載のセンサアセンブリ。
【請求項４】
前記本体が車両バンパであり、前記本体の前記表面が前記バンパの内向きに湾曲した内面である、請求項１に記載のセンサアセンブリ。
【請求項５】
前記センサ基板は、該センサ基板の周辺部において、前記センサ基板が実質的に平坦な状態で前記内面の内向きの曲線にわたって延在するような態様で、前記バンパの前記内面に直接取り付けられている、請求項４に記載のセンサアセンブリ。
【請求項６】
前記センサ基板が支持基板に装着され、前記支持基板は、該支持基板の周辺部において、前記支持基板が実質的に平坦な状態で前記内面の内向きの曲線にわたって延在するような態様で、前記バンパの前記内面に直接取り付けられている、請求項４に記載のセンサアセンブリ。
【請求項７】
前記センサ基板又は前記支持基板の前記周辺部の上部を前記バンパの前記内面に取り付けるための取付部が、前記センサと前記バンパとの間への水又は汚れの侵入を阻止する封止部を形成する、請求項５又は請求項６に記載のセンサアセンブリ。
【請求項８】
前記センサ基板又は前記支持基板の前記周辺部の残部が、離間した位置で前記バンパの前記内面に取り付けられている、請求項７に記載のセンサアセンブリ。
【請求項９】
前記センサ基板又は前記支持基板が、前記バンパの前記内面に溶接又は接着剤で接着されている、請求項５〜８のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１０】
前記バンパの内側に取り付けられているセンサ支持体を有し、前記支持体は、一方側が、前記バンパの前記内面に適合するように、他方側が、前記センサが装着される実質的に平坦な表面を有するように形成されている、請求項４に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１１】
前記支持体が発泡体材料を有する、請求項１０に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１２】
前記センサが、発泡体材料によって、前記バンパの前記内面に取り付けられている、請求項４に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１３】
前記センサの前記前主表面が、前記バンパの前記内面に取り付けられた発泡体材料の層に積層されている、請求項１２に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１４】
前記センサが、少なくとも１つの発泡体ストリップによって、前記センサ基板の周辺部で、前記バンパの前記内面に取り付けられている、請求項１２に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１５】
前記センサ基板の上部における発泡体ストリップが、前記センサと前記バンパとの間への水又は汚れの侵入を阻止する封止部を形成する、請求項１４に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１６】
前記センサの下部が、離間した位置で、前記バンパの前記内面に取り付けられている、請求項１５に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１７】
前記発泡体が、前記センサと前記バンパの前記内面に接着剤によって取り付けられている、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１８】
前記センサ基板が、前記内面の内向きの曲線に追従するように湾曲されている一方で、前記センサ導体の領域が実質的に平坦な状態に維持される、請求項４に記載のセンサアセンブリ。
【請求項１９】
前記センサが、機械的取り付け手段によって、前記バンパの前記内面に取り付けられている、請求項１８に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２０】
前記機械的取り付け手段が、前記センサ基板内における事前形成された開口部中に位置する、請求項１９に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２１】
前記センサの装着部が、再閉鎖可能な機械的締結具を有し、それによって前記センサが、前記車両バンパから取り外し可能、かつ前記車両バンパ内で交換可能である、請求項４に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２２】
前記センサの装着部が、前記センサの周辺部に沿って延在し、かつ前記バンパの前記内面に前記センサを接続する取り付け用ストリップを備え、前記取り付け用ストリップが、長手方向に延在するヒンジ領域を有し、このヒンジ領域の周辺で前記取り付け用ストリップが屈曲可能である、請求項４に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２３】
前記取り付け用ストリップが、前記バンパの前記内面、及び／又は前記センサに、溶接又は接着剤で接着されている、請求項２２に記載のセンサアセンブリ。
【請求項２４】
外部物体の存在を検知するために本体の表面へ装着するための静電容量形近接センサであって、前記センサが、使用時に、前記本体の外側を向く前主表面と前記本体の内側を向く後主表面とを有する誘電体フィルム基板と、前記前主表面上のセンサ導体と、前記センサ導体に電気シールドを提供するための前記後主表面上のガード導体とを有し、前記センサ基板が予め湾曲線を有して形成され、前記センサが、前記本体の前記表面への取り付けのために前記湾曲線に沿って湾曲可能に形成される、静電容量形近接センサ。
【請求項２５】
前記湾曲線が、前記センサ導体が位置する前記基板の領域の外側に位置する、請求項２４に記載のセンサ。
【請求項２６】
前記センサ基板が予め形成された開口部を備え、前記センサが前記開口部によって前記本体の前記表面に取り付け可能である、請求項２４又は請求項２５に記載のセンサ。
【請求項２７】
（ｉ）前主表面上のセンサ導体と、前記センサ導体に電気シールドを提供するための後主表面上のガード導体とを有する誘電体フィルム基板を備える静電容量形近接センサを準備する工程と、
（ｉｉ）車両バンパの内向きに湾曲した内面が、少なくとも前記センサ導体の領域で前記センサを車両バンパの内面に直接取り付けるための実質的に平坦な区域を供しないように形成されている、車両バンパを準備する工程と、
（ｉｉｉ）前記センサの前記前主表面及び前記後主表面を、それぞれ前記バンパに向かう方向及び前記バンパから離れる方向に向けて前記センサを前記バンパの内側に設置する工程と、
（ｉｖ）前記センサと前記バンパとの間に水又は汚れが侵入及び保持されるのを阻止する一方、少なくとも前記センサ導体の領域において、前記センサが実質的に平坦な状態に維持されるような態様で、前記バンパの前記内向きに湾曲した内面に前記センサを装着する工程と、
を含む、車両バンパアセンブリの作製方法。
【請求項２８】
（ｉ）車両バンパを準備する工程と、
（ｉｉ）前主表面上のセンサ導体と、前記センサ導体に電気シールドを提供するための後主表面上のガード導体とを有する誘電体フィルム基板を備える静電容量形近接センサを準備する工程と、
（ｉｉｉ）前記バンパの湾曲した内面に適合するように形成されたフォーマを準備する工程と、
（ｉｖ）前記センサの前記後主表面を前記フォーマの方に向けて前記センサを前記フォーマに配置する工程と、
（ｖ）前記フォーマを前記バンパに挿入し、前記センサを前記バンパの内面上に配置する工程と、
を含む、車両バンパアセンブリの作製方法。
【請求項２９】
前記センサを前記バンパの前記内面上に配置した後に、前記フォーマを前記バンパから引き出す工程を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記センサを、接着剤によって前記バンパの前記内面に取り付ける、請求項２８又は請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
接着剤を前記センサの前記前主表面に適用する工程と、前記接着剤を剥離ライナーで保護する工程と、前記センサを前記バンパの前記内面上に配置する前に、前記剥離ライナーを剥離する工程とを含む、請求項２８〜３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
外部物体の存在を検知するために、本体の形成表面へ装着するための静電容量形近接センサであって、前記センサが、使用時に、前記本体の外側を向く前主表面と前記本体の内側を向く後主表面とを有する誘電体フィルム基板と、前記前主表面上のセンサ導体と、前記センサ導体に電気シールドを提供するための前記後主表面上のガード導体とを有し、更に前記センサが、前記本体の前記形成表面に適合するように形成されているフォーマ上に位置しており、それによって、前記フォーマを用いて、前記形成表面上に前記センサを配置することができる、静電容量形近接センサ。
【請求項３３】
車両バンパの内向きに湾曲した内面へ装着するためのセンサであって、前記フォーマが前記バンパ用の充填材である、請求項３２に記載のセンサ。
【請求項３４】
前記センサが更に、前記基板の前記前主表面上にスーパーガード導体を有し、前記センサの装着部が、前記バンパの前記内向きに湾曲した内面の比較的近くに前記スーパーガード導体を配置するようになっている、請求項４に記載のセンサアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２００７年１０月１０日に出願された英国特許出願第０７１９８０７．０号の優先権を主張するものであり、この出願の開示内容は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、外部物体の存在を検出するために、静電容量形近接センサを本体内に装着することに関する。より具体的には（ただし限定的ではない）、本発明は、静電容量形近接センサを車両、特に車両バンパ内に装着することに関する。
【背景技術】
【０００３】
近接センサは、物質の存在位置を決めるため、及び物品との衝突を避けるための様々な産業用途で用いられてきている。１つの利用分野では、近接センサを車両の後側及び／又はバンパに取り付けておいて、車両をバックさせる場合に車両が物体に近づいた際に警告信号を送って衝突を安全に回避できるようにし、運転手が車両を都合良く物体に近接した位置に配置できるようにする。
【０００４】
国際公開第０１／０８９２５号（ＡＢオートモーティブ・エレクトロニクス社（AB Automotive Electronics Ltd.））には、車両用の静電容量形近接センサが記載されており、このセンサは、相互に絶縁されて車両のバンパの内側に設けられた２つの金属ストリップ又はその他の導電性材料で構成されている。車両の外側を向く一方のストリップはセンサプレートと称され、車両の内側を向くもう一方のストリップはガードプレートと呼ばれている。いずれのプレートも、制御ユニットに接続されている。制御ユニットは、車両が外部物体に接近したときにセンサプレートと（電気的）接地との間の静電容量に生じる変化をモニタし、センサプレート（すなわち車両）と物体との間の距離の目安を運転手に提供する。
【０００５】
英国特許出願公開第Ａ−２  ４００  ６６６号（これもＡＢオートモーティブ・エレクトロニクス社（AB Automotive Electronics Ltd.）のものである）には、プラスチックフィルム基板の対向する面の上に、導電性インクでセンサ及びガードプレートをスクリーン印刷することによって、又は、プラスチックフィルム基板に積層されているアルミニウム箔からセンサ及びガードプレートを形成することによって、国際公開第０１／０８９２５号に記載されているタイプの静電容量形近接センサの製造が述べられている。更に、英国特許出願公開第Ａ−２  ４００  ６６６号には、接着剤を必要とせずに、センサを車両バンパ内に保持するための保持システムの使用が記載される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、センサ導体及びガード導体が誘電体フィルム基板の対向する面上に配置されているタイプの静電容量形近接センサに関する。このタイプのセンサは、保存及び取り扱いが比較的容易な平坦なシート形状であるという費用効率の高い方法で製造できるという利点をもたらす。これらのセンサは、平坦な支持表面に比較的簡単に適用することができ、さらに屈曲可能なので、特定の非平面的な表面（最も典型的には、１つのみの湾曲軸を有する表面であるが、第２の軸を中心とする限定的な湾曲も有する表面であってもよい）にも適用することができる。しかし、更に複雑な形（一部の車両バンパの内向きに湾曲した（すなわち凹形に湾曲した）内面等）を有する支持表面に、このようなセンサを適用するときには、センサ基板内におけるひだ及び折り目の形成を可能な限り回避するような配慮が必要である（このようなひだ及び折り目は、センサの正確な機能及び耐久性の妨げになる場合がある）。センサ基板内の折り目及びしわは、センサと支持表面との間に汚れ又は水が侵入及び保持されることを可能にする場合がある。特にセンサ導体と支持表面との間における水の蓄積は、センサの静電容量の機能に影響を及ぼすことがある一方で、センサと支持表面との間の任意の場所における汚れの蓄積は、磨耗したセンサ表面をもたらしセンサの誤作動を引き起こすことがある。センサと支持表面との間に水が保持されているときには、水の凍結の結果として、センサが損傷を受けることになるという更なるリスクが存在する。
【０００７】
センサ基板を成形支持表面に適用するときにセンサ基板内に形成されるひだ及び折り目の数を減らす１つの方法は、基板内の適切な位置にテーパ形状の切れ目を作製して、支持表面の形状に基板を適合させやすくすることである。所望の成果を得るために、及び余りに多くの脆弱箇所をセンサ基板にもたらすのを避けるために、支持表面の形状を考慮しながら、切れ目の形状及び位置を慎重に選択しなければならないので、このことは、取り付けプロセスの複雑度を増大させる。
【０００８】
本発明は、このような問題を回避可能にする一方で、使用時にさらされることのある力及び環境条件に耐えるに十分な頑強性を有する支持表面に、静電容量形近接センサを取り付けるシステムを提供することに関する。車両の後側又は車両バンパにセンサが取り付けられる具体的事例では、取り付けシステムは、車両の通常使用によって生じる力と、温度変化と、汚れ、及び／又は水、及び／又は油への暴露を含むことがある環境条件とに耐えられるようにする必要がある。
【０００９】
本発明は、外部物体の存在を検知するために、本体の表面に装着された静電容量形近接センサを有するセンサアセンブリに関する。このセンサは、使用時に、本体の外側を向く前主表面と本体の内側を向く後主表面とを有する誘電体フィルム基板と、前主表面上のセンサ導体と、センサ導体に電気シールドを提供するための後主表面上のガード導体とを備える。本発明は更に、センサが装着される本体の表面が、少なくともセンサ導体の領域で、センサを本体の表面に直接取り付けるための実質的に平坦な区域を供しない状態に関する。本発明によれば、センサは前記表面への装着部に設けられ、この装着部は、（少なくとも通常使用中に）センサと前記表面との間で水又は汚れが侵入及び保持されることを阻止し、少なくともセンサ導体の領域において、センサを実質的に平坦な状態に維持する。
【００１０】
本開示の関連において、及び前記本体の表面に適用される場合には、「実質的に平坦な」という用語は、表面が非平面的ではあるが、少なくともセンサ導体の領域で折り重ねたり及び／又は折り目をつけたりすることなく、センサを表面に取り付けられる程度だけ非平面的である場合を含む。したがって、表面に適用される場合には、「実質的に平坦な」は、単一の湾曲軸を有する表面を含んでよく、第２の軸を中心とする限定的な湾曲も有するいくつかの表面さえも含んでよい。センサに適用される場合、「実質的に平坦な」という用語は、センサが非平面的であるが、その一方で、少なくともセンサ導体の領域で折り重ねたり及び／又は折り目をつけたりしない程度だけである場合を含む。
【００１１】
一般に、センサは、少なくともセンサ導体の領域でセンサ内にひだ及び／又は折り目を形成することなしには、直接取り付けることができない支持表面に装着される。しかしその一方で、センサは、少なくともセンサ導体の領域では実質的に平坦な状態に維持され、（少なくとも通常使用中に）センサと支持表面との間での水又は汚れの浸入及び保持が阻止される。いくつかの場合、通常の使用時に、センサの性能が影響を受けることなく、センサと支持表面との間に水（例えば雨水）を通過可能にできる場合がある。例えば、センサが、英国特許出願公開第Ａ−２，３７４，４２２号に記載されているようなスーパーガード導体を備えるときが、この事例であり得る。
【００１２】
実施形態では、本体の前記表面は、内面であってよく、及び／又は、内向きに湾曲（すなわち凹形に湾曲）していてよい。この表面は、例えば、車両バンパの内向きに湾曲した内面であってよく、この場合、本発明の使用によって、静電容量形近接センサを都合良く用いることができる車両バンパの適用範囲が増大する。いくつかの実施形態では、２つの軸（例えば垂直な軸と水平な軸）を中心に湾曲している車両バンパ内で、センサを容易に用いることができる。換言すれば、複合的な湾曲を有するバンパに、並びに実質的に平坦であるか又は単一の軸のみを中心に湾曲しているバンパに、センサを用いることができる。有益なことに、センサが更に、基板の前主表面上にスーパーガード導体を有するときには、センサの装着部は、バンパの内向きに湾曲した内面の比較的近くにスーパーガード導体を設置するようになっている。センサアセンブリは、製造後に車両バンパに搭載してよいが、バンパの製造プロセス中に組み込んでもよい。
【００１３】
本発明は更に、外部物体の存在を検知するために、本体の表面への装着に用いられる静電容量形近接センサを提供し、このセンサは、使用時に、本体の外側を向く前主表面と本体の内側を向く後主表面とを有する誘電体フィルム基板と、前主表面上のセンサ導体と、センサ導体に電気シールドを提供するための後主表面上のガード導体とを備え、センサ基板が予め湾曲線を有して形成され、センサが、本体の前記表面への取り付けのために湾曲線に沿って湾曲可能に形成される。本発明のこの態様によるセンサは、例えば、センサがバンパの形状に密接して追従するように、車両バンパ内に、機械的取り付け手段を用いて装着できる。
【００１４】
本発明は更に車両バンパアセンブリの作製方法を提供し、その方法は、前主表面上のセンサ導体と、後主表面上のセンサ導体に電気シールドを提供するためのガード導体とを有する誘電体フィルム基板を備える、静電容量形近接センサを準備する工程と、バンパの内向きに湾曲した内面が、少なくともセンサ導体の領域において、センサをバンパ内面に直接取り付けるための実質的に平坦な区域を供しないように形成されている車両バンパを準備する工程と、センサの前主表面と後主表面を、それぞれバンパに向かう方向及びバンパから離れる方向に向けてセンサをバンパの内側に設置する工程と、（少なくとも車両の通常使用時に）センサとバンパとの間での水又は汚れが侵入及び保持されるのを阻止する一方、少なくともセンサ導体の領域において、センサが実質的に平坦な状態に維持されるような態様で、バンパの内向きに湾曲した表面にセンサを装着する工程と、を含む。
【００１５】
本発明の更に別の態様によると、車両バンパアセンブリの作製方法を提供し、その方法は、車両バンパを準備する工程と、前主表面上のセンサ導体と、センサ導体に電気シールドを提供するための後主表面上のガード導体とを有する誘電体フィルム基板を備える静電容量形近接センサを準備する工程と、バンパの湾曲した内面に適合するように形成されたフォーマを準備する工程と、センサの後主表面をフォーマの方に向けてセンサをフォーマに配置する工程と、フォーマをバンパに挿入し、センサをバンパの内面上に配置する工程とを含む。フォーマは、バンパ用の充填材（infill）であってよく、センサをバンパの内面上に配置した後、バンパ内の定位置に留まる。
【００１６】
したがって、本発明は、外部物体の存在を検知するために、本体の形成表面へ装着するための静電容量形近接センサも提供し、このセンサが、使用時に、本体の外側を向く前主表面と本体の内側を向く後主表面とを有する誘電体フィルム基板と、前主表面上のセンサ導体と、センサ導体に電気シールドを提供するための後主表面上のガード導体とを有し、更にそのセンサが、本体の前記形成表面に適合するように形成されているフォーマ上に位置しており、それによって、フォーマを用いて前記成形表面上にセンサを配置することができる。
【００１７】
例示のためのみであるが、下記に添付図面を参照しながら、本発明によるセンサアセンブリについて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】静電容量形近接センサの主表面の平面概略図を示す。
【図２】図１の線２−２で切断したセンサの横断面の拡大概略図を示す。
【図３】車両バンパの内面上に装着されたセンサの平面概略図を示す。
【図４】図３を線４−４で切断したものの横断面概略図を示す。
【図５】図３と似ているが、代替的な方法で車両バンパの内面上に装着されたセンサを示す。
【図６】図５を線６−６で切断したものの横断面概略図を示す。
【図７】異なった形成基板を有する、図１及び図２に示されているタイプの静電容量形センサの平面概略図。
【図８】線８−８で切断した図７のセンサであって、バンパの内面に装着されたセンサの横断面概略図を示す。
【図９】図８のアセンブリの縦断面概略図を示す。
【図１０】図３と似ているが、代替的な方法で車両バンパの内面上に装着されたセンサを示す。
【図１１】図１０を線１１−１１で切断したものの横断面概略図を示す。
【図１２】図１１のものと似た図であるが、代替的な方法で車両バンパの内面上に装着されたセンサを示す。
【図１３】図３と似ているが、代替的な方法で車両バンパの内面上に装着されたセンサを示す。
【図１４】図４と似ているが、代替的な方法で車両バンパの内面上に取り付けられたセンサを示す。
【図１５】図１及び２に示されているタイプの別の静電容量形近接センサの平面概略図。
【図１６】線１６−１６で切断した図１５のセンサであって、バンパの内面に装着されたセンサの横断面の概略分解図。
【図１７】図１に示されているタイプのセンサを車両バンパ内に装着する方法の概略図。
【図１８】本発明による別のセンサアセンブリの一部を示している横断面概略図。
【図１９】本発明による別のセンサアセンブリの一部を示している横断面概略図。
【図２０】本発明による別のセンサアセンブリの一部を示している横断面概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
「フィルム基板」という用語は、本明細書で使用する場合、２方向への伸長性を有し、その２方向への伸長が、前記２方向と本質的に垂直である第３の方向への伸長性を少なくとも５倍、より好ましくは少なくとも１０倍上回る物品を指す。更に一般的には、「フィルム」という用語は、本明細書では、可撓性のシート状材料を指すために使用し、フィルムのみならず、シート材、箔、ストリップ、ラミネート、リボン等も含む。
【００２０】
「誘電体」という用語は、本明細書で使用する場合、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２５７に従って測定したときに、少なくとも１×１０１２Ωｃｍ、より好ましくは少なくとも１×１０１３Ωｃｍのバルク固有抵抗率を有する材料を指す。「導電性」という用語は、本明細書で使用する場合、ＡＳＴＭ  Ｂ１９３−０１に従って測定したときに、１Ω／ｃｍ２未満の表面抵抗率を有する材料を指す。
【００２１】
図１及び２の静電容量形近接センサ１は誘電体フィルム基板層２を備え，その基板の周縁形状は更に後述するようにセンサの意図された設置位置によって決まる。図１において、基板層２は、一般に、矩形形状であるとして図式的に示される。
【００２２】
図１に示されている基板層２の前主表面は、センサ導体６とスーバーガード導体７とを支持しており、これらの導体は、基板層の表面上で離間して配置され、かつ介在基板材料によって相互から電気的に絶縁されている。スーパーガード導体７は、本質的に基板層２の長さに沿って延在する平坦な導電性ストリップを有する。センサ導体６は、更に複雑なデザインを呈しており、任意に平坦化されており基板層２の長さに沿って相互に本質的に平行に延在する数本の導電性ストリップ６ａと、ストリップ６ａの両端に隣接しており、任意に平坦化されているローブタイプの領域を形成する、平行に追加された数本の導電性ストリップ６ｂ（ただしストリップ６ａよりも短い）とを有する。センサ導体のストリップ６ａ、６ｂは、ストリップ６ａ、６ｂの配列全体を横切る角度で延在する導電性ストリップ６ｃによって、両方のローブ領域において共に接続される。図１に示されているストリップ６ａ、６ｂ、及び６ｃの特有の配置形態及び数は決定的ではなく、修正できることが認められるであろう。図２では、センサ導体６とスーパーガード導体７のいずれも、それぞれ接着剤６’、７’によって基板層２に取り付けられているものとして示されている。
【００２３】
基板層２の後主表面は、図１では見えないが、導電性層の形でガード導体８を支持し、ガード導体は、反対側においてセンサ導体６によって占められている区域と少なくとも寸法の点で対応している基板を被覆することが好ましい。図１及び２に示されているセンサでは、ガード導体８は、ガード導体が取り付けられている（この事例では接着剤８ａによって）基板層２の後面を本質的に完全に覆っている。ガード導体８は、介在する誘電体基板層２によって、センサ導体６及びスーパーガード導体７から電気的に絶縁されている。
【００２４】
これまで述べてきたように、基板層２は、センサ導体６、ガード導体８、及びスーパーガード導体７と共に、静電容量形近接センサとして機能するように、本体の任意の好適な表面、例えば車両のバンパの内側に取り付けることができる。そのためには、車両バンパの場合では、基板層は、図１の前主表面（すなわち、センサ導体６及びスーパーガード導体７を支持する表面）を車両の外側に向け、かつ後主表面（すなわち、ガード導体８を支持する表面）を車両の内側に向けて配置する。導体６、７、８は、車両が外部物体に接近したときにセンサ導体６と（電気）接地との間の静電容量の変化をモニタすることによって、センサ導体（すなわち車両）と物体との間の距離の目安を運転手に提供することができる電子制御ユニット（図示せず）に接続される。モニタプロセス中、ガード導体８が、その背後に車両の本体の方向において存在するあらゆる物体に対するセンサ導体６の感度を下げるシールドとして機能する一方で、電気信号をスーパーガード導体７に印加し、ガード導体８を更に大きく見えるようにして、雨天条件下でバンパの外側の上を流れる水滴がセンサ導体６からの信号に対して及ぼす影響を最小限にする。このタイプの静電容量形近接センサの動作に関する更なる情報は、例えば、上述の国際公開第０１／０８９２５号及び英国特許出願公開第Ａ−２  ４００  ６６６号、並びに英国特許出願公開第Ａ−２  ３７４  ４２２号（これもＡＢオートモーティブ・エレクトロニクス社（AB Automotive Electronics Ltd.）のものである）から得ることができる。静電容量形近接センサからの信号測定及び信号処理については、例えば、国際公開第０２／１９５２４号（これもＡＢオートモーティブ・エレクトロニクス社（AB Automotive Electronics Ltd.）のものである）に記載されている。
【００２５】
センサ１の全体は、所望に応じて、保護カバーフィルム（図示せず）で包むことができる。
【００２６】
いくつかの場合、特に、センサ１が装着される本体の表面が事実上平坦であるか、又は平坦でない場合で比較的単純な形状を有する（例えば、１方向のみに湾曲しており、及び／又は、凹凸が比較的僅かである）ときには、例えばセンサの前面の全体を覆うように塗布された接着剤を用いて、センサをその表面に直接貼り付けることが可能である。しかし、大半の場合、センサが装着される表面は、もっと複雑な形状を有し（例えば、２つの直交する方向に湾曲し、及び／又は、突出したリブのような凹凸部分を有することがある）、センサを前記表面に直接取り付ける際には、センサ基板層２内におけるひだ及び折り目の形成を防ぐためにかなりの注意が必要になる。多くの場合、例えば、車両バンパが凹形に湾曲した内面上にセンサを使用する際には、基板層２内にひだ及び／又は折り目を形成させることなく、又は基板層内に好適な形状の切れ目を形成することなく、センサを表面に直接取り付けることが不可能である。基板層２内、特にセンサ導体６の領域内のひだ及び／又は折り目は、例えば既に述べたように、センサ６と支持表面との間に水及び／又は汚れが侵入及び保持されることによって、センサの正確な機能及び耐久性の妨げになることがあるので、望ましくない。基板層２が支持表面に適合できるように基板層２を切ると、より満足のいく結果を得ることができるかもしれないが、複雑で時間を要するうえにコストがかかる。
【００２７】
図３及び４は、基板層２内におけるひだ及び／又は折り目の形成なしに、及びセンサを調整して表面に適合させることができるようにする基板層２を切断する必要なしに、本体の形成表面にセンサ１を取り付けることができる１つの方法を示している。図３及び４に示されている例では、センサ１は、車両バンパ１１の内面１０に取り付けられているが、センサを同様な方法で他の形成表面に取り付けることができるのが認められるであろう。
【００２８】
図３及び４のアセンブリでは、センサ１は、基板層２の周辺部１２のみで車両バンパ１１の内面１０に取り付けられており、バンパ表面の内向きの湾曲部に追従するのではなく、センサとバンパ表面との間に間隙１３が存在するように、実質的に平坦な状態で曲線にわたって延在する。センサ１の周辺部１２のバンパ表面１０への取り付けは、基板層２と、取り付けられる表面との性質を考慮しながら、任意の好適な方法（例えば、接着剤又は溶接を用いることが挙げられる）で達成できる。基板層２がポリマーフィルムである特定の場合、センサ１の周辺部１２をバンパ表面１０に取り付けるのに適した接着剤としては、ホットメルト接着剤、例えば米国ミネソタ州セントポール（St. Paul, Minnesota）の３Ｍ社（3M Company）から「ジェットメルト（Jet-melt）（商標）３７４８接着剤（Adhesive）」という商品名で入手可能な接着剤、及び湿気又は化学的硬化型接着剤、例えば、３Ｍ社（3M Company）から「スコッチ−ウェルド（Scotch-Weld）（商標）構造用プラスチック接着剤（Structural Plastic Adhesives）」、並びに「スコッチ−ウェルド（Scotch-Weld）（商標）ポリウレタン反応性接着剤（Polyurethane Reactive Adhesives）」という商品名で入手可能な接着剤が挙げられ、好適な溶接としては超音波溶接、融接、及びレーザー溶接が挙げられる。センサ周辺部１２の上部のバンパ表面１０への取り付けは特に、センサとバンパとの間に水及び／又は汚れが浸入するのを防止する封止部を形成しなければならない。センサ周辺部１２の残部のバンパ表面への取り付けは、同様の封止部を形成してよいが、いくつかの場合、離間した位置のみで、センサ周辺部の残部をバンパ表面に取り付けることが十分であるか又は好ましいことがある。
【００２９】
図５及び６は、センサ１が、より広い表面積を有する非金属支持基板１５に装着されること以外は、図３及び４に示されているものと同様であり、センサの後面が支持基盤に隣接して配置されたアセンブリを示している。この構成では、周辺部１６で車両バンパ１１の内面１０に取り付けられているのは、センサ基板層２ではなく、支持基板である。センサ基板層２の寸法、形状、又は材料によって、センサ１を直接バンパに容易に取り付けることができない場合には、このような構成が好ましいことがある。支持基板１５は、例えば、可撓性フィルム、硬質射出成形コンポーネント、機械加工コンポーネント、又は押出ポリマーシートであることができる。
【００３０】
図３及び４、並びに、図５及び６のアセンブリに適用可能な修正例によると、センサ１（又は、センサ１が装着される、センサ１よりも大きい基板１５）は、その周辺部でバンパ１１の内面１０に直接的には取り付けない。代わりに、センサは、長さに沿って延在する可撓性領域を有する取り付けストリップであって、その可撓性領域でストリップを湾曲させてセンサの正確な位置決めを確保できる取り付け用ストリップによって、バンパに取り付けられる。この修正実施形態は、図１８〜２０に示されている。
【００３１】
図１８に示されている実施形態では、センサ１は、ストリップの長さに沿って機械的に噛み合わせられている２つの部品６１、６２を有する取り付け用ストリップ６０によって、車両バンパ１１の内面１０に取り付けられる。機械的噛み合い部は、必要事項としてセンサ１をバンパ１１に取り付けることと、センサ１をバンパ１１から外すこととを可能にする再閉鎖可能な締結具６３を有する。加えて、可撓性の増大を供するために、取り付け用ストリップ６０内には、ヒンジ６４が、締結具６３のそれぞれの側に沿って１つずつ形成されている。再閉鎖可能な締結具６３は、任意の好適なタイプのものであってよく、１つの例は、プラスチック製保存袋に使用されていて周知な「押し閉めジッパー（press-to-close zipper）」である。
【００３２】
取り付け用ストリップ６０の一方の部品６１は、発泡体テープ６５によって、センサ１の周辺部（あるいは、図５及び６に示されているアセンブリの場合では、センサが装着されていて、センサよりも大きい基板１５の周辺部）の周りに固定される。取り付け用ストリップ６０のもう一方の部品６２は、図３〜６を参照しながら上述したように、センサ１が、バンパ１１の内面上の適切な位置において、実質的に平坦な状態でバンパの曲線にわたって延在することを確保するように選択された発泡体テープ６６によって固定される。取り付け用ストリップ６０内のヒンジ６４は、追加の可撓性を供して、取り付けストリップが、バンパの曲線に、多くの場合にはバンパの末端部分の曲線までも含めて、適合できるようにする。センサ１及び／又はバンパ１１の形状によっては、取り付け用ストリップ６０がセンサの周辺部全体の周りに延在する必要が必ずしもないことがあり、いくつかの場合、例えば、センサの周辺部の上部沿いにのみ取り付けストリップ６０を設けることで十分であり得る。
【００３３】
取り付け用ストリップ６０は、例えば任意の好適なポリマー材料から押出成形によって形成することができる。センサ１をバンパから外す必要がない場合には、ヒンジ６４が、バンパ１１の曲線にそれ自体を適合可能にするのに十分な可撓性を取り付け用ストリップ６０に付与することを前提に、再閉鎖可能な締結具６３を除外してもよい。取り付け用ストリップ６０をセンサ及びバンパに固定するのに用いられる発泡体テープ６５、６６は、例えばその他の形状の接着テープ、接着剤層、及び溶接を含む任意の好適な代替物に置き換えることができる。図３及び４を参照しながら上述したように、センサ周辺部の上部のバンパ表面１０への取り付けは、特に、センサとバンパとの間に水及び／又は汚れが浸入するのを防止する封止部を形成しなければならない。
【００３４】
図１９は、図１８の取り付けシステムの修正例を示している。この場合、取り付け用ストリップ６０の部品６２は、発泡体テープ６６と直接対向する誘導チャネル７０を有する状態で形成され、発泡体テープ６６をバンパ１１の内面１０に取り付けるために、アプリケータローラー（図示せず）を配置することができる。加えて、締結具の上を覆うと共に、水分が締結具の２つの部品の間に侵入してセンサ１とバンパ１１との間の空隙の中に至るリスクを軽減するように形成されたリップ７２を有する状態で、再閉鎖可能な締結具６３に隣接する誘導チャネル側部７１が形成される。誘導チャネル７０の使用は、再閉鎖可能な締結具が組み込まれた取り付け用ストリップ６０に限定されず、再閉鎖可能な締結具が組み込まれていない取り付け用ストリップ上で、同様の誘導チャネルを用いることができ、図５及び６に示されているアセンブリの基板１５の上でも用いることができることが認められるであろう。これらの場合、リップ７２は必要ではなくなる。
【００３５】
図２０に示されている実施形態では、図１８及び１９の再閉鎖可能な締結具６３は除外されており、図示されているように取り付け用ストリップ６０をその長さに沿って半分に折り畳めるようにし、それによって取り付け用ストリップによって占められるバンパ１１の内面１０の面積を減少させることを可能にするヒンジ部分７５を有する状態で、取り付け用ストリップ６０（ここでは一体型コンポーネントである）が形成される。
【００３６】
図７〜９は、図１及び２に示されているタイプの静電容量形近接センサ１を車両バンパ１１の内面１０、又はその他の形成表面に取り付けることができる別の方法を示している。この場合でも、センサ１は、支持基板２０の上に、センサの後面が支持基板に隣接して配置されて装着される（例えば積層される）。支持基板２０は、垂直方向及び水平方向の双方でバンパの形状に適合できるように、湾曲線２１を有する状態で特別に形成され、かつ予め形成されるということで、図５及び６の物とは異なる。湾曲線２１は、センサ導体６によって占められる支持基板区域の外側に（かつ、好ましくは、センサ１によって占められる区域の外側又は縁部に）位置するように設置され、それによって支持基板は、バンパの形状と密接に適合させることが可能になる一方で、センサ導体（及び、場合によっては、センサの全体、又は少なくともその主要部分）は、実質的に平坦な状態に保たれる。支持基板２０は、図３〜６を参照しながら上述したように、接着剤によって又は溶接によって、バンパ表面１０に取り付けできる。あるいは、支持基板２０は、この場合、バンパの形状に非常に密接して追従させることができるので、クリップ２２又は何らかのその他の形の機械的取り付け手段を用いて、支持基板をバンパに固定することが可能であることがある。機械的取り付け手段２２は、バンパ１１の一体部分として形成してよく、支持基板２０内の予め形成された取り付け穴２３に位置決めするような配置にしてよく、それによってセンサ１のバンパへの取り付け作業は容易になる。
【００３７】
図７〜９に示されている構成は、センサ１とバンパ１１の内面１０との間に小さい間隙をもたらし、バンパの構成体の、この間隙内に水及び／又は汚れが侵入及び保持されるリスクを軽減する場合に適している。バンパの構成体は、いくつかの場合、水（典型的には雨）が前記間隙を通過してよいが、これは、特にセンサ１が上記のようにスーパーガード導体を備える場合に適用可能である。
【００３８】
図１０及び１１は、センサ１用に予め形成された支持体２５を使用することを示しており、この支持体は、一方の側部２６では、バンパ１１の内面１０に適合するように形成され、他方側では、センサ１が装着される実質的に平らな表面２７を供するように形成される。支持体２５は、所望の形状を設けることができる任意の好適な材料、好ましくは、独立気泡ポリマー発泡体のような低密度材料から形成してよい。好適な材料は、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、及びポリスチレンフォームである。この支持体は、バンパ１１と同じ形状を有する成形型内で、又は機械加工によって形成することができる。続いて、支持体２５を接着剤によってバンパ１１の内面１０に取り付けてよく、センサ１も同様に、支持体に接着剤結合してよい。あるいは、まずセンサ１を、（例えば、図３〜４を参照しながら上述したように）バンパに取り付けてから、センサとバンパとの間の間隙の中に、支持体の材料を注入してよい。
【００３９】
バンパ１１の内側の形状に応じて、いくつかの場合、図１０及び１１の予め形成された支持体２５を除外すること、及び圧縮性材料、例えばポリマー発泡体の十分な厚みの層をセンサ１の前面に積層して、センサがバンパの内側にスムーズに装着できるようにしてよい。このタイプの構成は、例えば、バンパの内面が、直立したリブのようないくつかの凹凸の存在を別にして、実質的に平坦である場合に適切である。
【００４０】
図１２は、図３及び４に示されている構成の更なる修正例を示しており、センサ１は、連続状又はいくつかの断片状であってよい接着性発泡体ストリップ３０によって、センサの周辺部で、バンパ表面１０に取り付けられている。図示されているように、発泡体ストリップ３０は、センサの周辺部全体にわたって延在するが、これは必須ではない。必要に応じて、センサに追加的な支持力を提供するために、センサ１とバンパ１１との間の間隙１３に、更なる発泡体ストリップ３１を設置できる。必要に応じて、図３〜６に示されている構成のセンサ１とバンパ１１との間の間隙１３に、同様の発泡体ストリップ３１を設けることができる。発泡体ストリップ３０、３１は、例えば、市販の接着性発泡体テープであってよい。
【００４１】
発泡体ストリップを更に活用して、センサ１をバンパ１１に取り付けることは、図１３及び１４に示されている。この場合、センサ１の上部にわたって、センサ導体６が設置される区域内で、より幅広の接着性発泡体テープ３５を用いて、センサをバンパの内面１０に取り付ける。発泡体テープ３５は、センサ導体の区域内で、センサとバンパ表面１０との間における水／汚れの侵入及び保持を阻止し、センサのこの区域を実質的に平坦な状態に維持する。一方で、センサの下部は、バンパの下部の方へ下向きに延在し、実質的に固定されていない状態で垂れ下がり、バンパ表面１０の輪郭に追従している。所望に応じて、センサ１の下部をバンパ表面１０に取り付けてよいが、離間した位置３６での取り付けのみでよい。離間したこれらの位置３６での取り付けは、粘着性発泡体テープのパッチによって、又は他の任意な好適方法で行ってよい。
【００４２】
図１５及び１６は、図１３及び１４に示されている構成の修正例を示しており、センサ１の上部に沿って、センサの後主表面上に、補強ストリップ４０が追加的に設けられている。補強ストリップ４０は、有益なことに、センサをバンパの形に湾曲させるように働き、発泡体テープ３５を介して、センサをバンパ表面１０へ取り付けることを支援するように働く。図１５に示されているように、補強ストリップは、両端においてセンサを越えて延在し、バンパ１１に独立して取り付けられる位置を提供する。図１６は、図１５のセンサの分解図を断面図の形で、車両バンパ１１と共に示しており、補強ストリップ４０に加えて、発泡体テープ３５と、接着剤層４２、４３、４４を示しており、これらの接着剤層によって、ストリップ４０、センサ１、及び発泡体テープ３５を相互に、及びバンパに、取り付ける。また、図１６は、センサ１の下部をバンパ１１に取り付けるための接着テープ４６のパッチ、及びセンサ１をバンパ内の適所に配置するときまで発泡体テープ３５上の接着剤４４を保護するための剥離ライナー４５も示している。
【００４３】
図１７は、車両バンパ１１の内面１０に、図１及び２に示されているタイプのセンサ１を装着する方法を示している。この方法は、その前面５１がバンパの内面１０の形状に対応するように形成されているフォーマ５０を使用する必要がある。フォーマ５０は、バンパ１１と同じ形状を有する成形型内で、又は機械加工によって成形することができる。センサ１は、センサの後主表面（すなわちガード導体８）を面５１に隣接させて、フォーマ５０の前面５１に配置し、この場合、センサは、任意の好適な方法で、例えば比較的低強度の接着剤によって、適所に保持される。前面５１は凸状なので、バンパ１１の内向きに湾曲した内面よりも、この面にセンサを接着剤によって配置する方が容易であり、その手順は、必要に応じて、面５１上に設置点を設けることによって補助してよい。バンパ１１の内面１０にセンサ１を取り付ける必要がある場合には、センサの前主表面、又はバンパの内面を接着剤でコーティングしてから、フォーマ５０をバンパの中に挿入して、センサを所要の位置に定着させる。フォーマの前面５１の形状が、バンパの内面１０の形状に対応しているので、センサ１の正確な位置決めは、比較的簡単に実現することができる。この時点で、センサは、より強力な接着剤によってバンパ１１に取り付けられているので、続いて、フォーマ５０は比較的容易にセンサ１から引っ張って分離される。
【００４４】
フォーマ５０は好ましくは再利用可能であり、バンパの内側の形状に簡単に成形可能な低価格材料から形成される。フォーマの前面は少なくとも、顕著なひだ及び／又は折り目の形成なしに、センサ１の取り付けを支援するためにある程度の弾性を有するのが有利である。フォーマに適した材料は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）コポリマーである。使用に先立って、センサ１を所要の形状でフォーマ５０の上に保管できる場合は、そのことが更なる利点である。
【００４５】
あるいは、フォーマ５０はバンパの内側に留まるように意図された発砲充填材（foam infill）であることもでき、この場合、フォーマとセンサとの間の結合は、恒久的性質のものとなるだろう。
【００４６】
図１７に示されている方法では、センサをバンパ１１内に配置する十分前に、センサ１の前面に接着剤を適用しておいてよく、この場合、接着剤は、センサ１をバンパの内面１０に取り付けようとしているときにだけ取り外される剥離ライナーによって保護してよい。
【００４７】
上記の各構成では、センサ１の上部のスーパーガード導体７は、依然としてバンパの内面の比較的近くに位置しており、その結果、雨天条件下にバンパの外側の上を流れる水滴の、センサに対する影響を最小限にするという意図した機能を果たすことが依然としてできる。
【００４８】
上記の説明は特に、センサ１を車両の内面に取り付けることに関するものだが、静電容量形近接センサを使用でき、かつこれを形成表面に取り付けることが必要と予想されるその他の状況は、数多く存在する。例えば、車両の場合には、差し迫る衝撃を検出して、適切な安全機構（例えばエアバッグ）を作動させる目的で、ドアパネル及びボンネットリッドのような任意の非導電性パネル上で、近接センサを用いることができる。静電容量形近接センサは、ロボットアームのような移動物体で動作を制御して衝突を防ぐために使用でき、又は移動物体に応答する検出器に使用できる（自動ドアが人又は物体の接近に応答するように、自動ドアを制御するセンサ等）。また、静電容量形近接センサは、例えば車両の内側などの所定の空間がふさがれているか否かを検出して個別のシートが埋まっているかを判断するために、かつ必要に応じて、該当するシートベルトが未使用であることを示す警告信号を作動させるために用いてよい。静電容量形近接センサの更なる用途は、人又は物体が、直接又は薄膜絶縁層を介してセンサに接触したときに作動するタッチセンサのようなものである。その他の多くの用途は、当業者には明らかであろうし、上記の具体的用途は、単なる例として提供されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
2011501350.tif 000023
2011501350.tif 000024