(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉する装置に機械的な外力に応じた電圧を出力する圧電センサを備え、この圧電センサの出力の周波数に基づいて、前記開閉する装置に物体が挟み込まれたことを検出する挟み込み検出装置であって、
前記圧電センサの出力の振幅中心を基準電圧として、前記圧電センサの出力を２値化する変換手段と、
前記基準電圧と前記２値化された信号の一方の値の継続時間とにより、前記圧電センサの出力の周波数を判定すると共に、前記２値化された信号のパルス幅が所定時間以上であるか否かによって挟み込みに起因する信号であるか否かを判定する判定手段と、を備え、
前記変換手段が、前記圧電センサの出力に重畳される、所定の低周波信号の振幅を検出する低周波検出手段を備えると共に、前記基準電圧を前記低周波検出手段の検出結果に追従して変動させる挟み込み検出装置。
【請求項２】
開閉する装置に機械的な外力に応じた電圧を出力する圧電センサを備え、この圧電センサの出力の周波数に基づいて、前記開閉する装置に物体が挟み込まれたことを検出する挟み込み検出装置であって、
挟み込み発生時に想定される前記圧電センサの出力の想定振幅値に基づいて定められた値を基準電圧として、前記圧電センサの出力を２値化する変換手段と、
前記基準電圧と前記２値化された信号の一方の値の継続時間とにより、前記圧電センサの出力の周波数を判定すると共に、前記２値化された信号のパルス幅が所定時間以上であるか否かによって挟み込みに起因する信号であるか否かを判定する判定手段と、を備え、
前記変換手段が、前記圧電センサの出力に重畳される、所定の低周波信号の振幅を検出する低周波検出手段を備えると共に、前記基準電圧を前記低周波検出手段の検出結果に追従して変動させる挟み込み検出装置。
【請求項３】
前記低周波検出手段は、ＲＣフィルタで構成される請求項１又は２に記載の挟み込み検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉する装置に物体が挟まれたことを検出する挟み込み検出回路に関し、特に機械的な外力に応じた電圧を出力する圧電センサの出力に基づいて物体が挟まれたことを検出する挟み込み検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の自動ドアや、ワゴン、バン等の車両の電動スライドドア装置では、モータ等によってドアをスライドさせて開閉する電動開閉装置が備えられている。このような電動開閉装置では、ドアを閉める閉扉動作中にドア枠とドアとの間に物体を挟み込むことがある。このような場合に、この挟み込みを検出して閉扉動作を停止させたり、ドアを開ける開扉動作に変更させたりするような制御手段を備えた電動開閉装置が提案されている。
【０００３】
例えば、衝撃や振動によって発生する加速度を検出する圧電素子を用いて挟み込みを検出する挟み込みセンサが近年検討され、実用化されてきている。圧電素子は、加速度などの外力（応力）に応じた電気分極を発生させるものである。この圧電素子を用いた圧電センサは、開閉するドア等に物体が挟み込まれたこと等の外力に応じて発生した電気分極により、例えば正弦波のような振動する電圧信号を出力する。このセンサは、挟み込みに限らず、機械的な振動によっても電圧信号を出力する。しかし、その電圧波形の周波数が異なるために、被検知事象（この場合は、物体の挟み込み。）と、他の機械的な振動とを良好に識別することができる。また、挟み込みの初期など、外力の弱い時から電圧を発生するので、早期の検出が可能であり、挟み込んだ物体に加わる力が大きくなる前に対処が可能となる。下記に示す特許文献１には、この圧電素子を用いた挟み込み検出センサを自動車のハッチバックドアに利用する技術が示されている。
【０００４】
特許文献１に示された挟み込み検出装置は、圧電センサと、圧電センサの出力信号から所定の周波数成分のみを通過させるフィルタと、フィルタからの出力信号に基づいて挟み込みを判定する判定部とを備えている。フィルタの特性は、自動車の車体の振動特性等を考慮して最適化されている。具体的には、自動車のエンジンや走行による振動を除去するために、約１０Ｈｚ以下の信号成分を抽出するローパスフィルタとされている。判定部は、フィルタを通過した圧電センサからの出力信号の振幅が、所定の値以上であれば、挟み込みが生じたと判定する比較器である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０６０４８号公報（第５〜７、第１７〜２９段落、第４、５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
加速度の発生により圧電センサが生じる信号レベルは微小であり、この信号レベルを高くするために、開閉する装置への圧電センサの取り付けにも種々の工夫がなされる。例えば、圧電センサを保持し、装置の端部へ取り付けるためのプロテクタを弾性力のある材料で形成したり、たわみ易い形状としたりする。
上述したように、圧電センサは振動などによって生じる圧電素子の歪により電圧を生じる圧電効果を利用したセンサである。従って、挟み込み等の衝撃による振動に限らず、他の事象による振動によっても検出信号を出力する。開閉する装置は、それ自体が可動物であり、圧電センサは装置の開閉動作による振動も検出する。また、圧電センサが車両のスライドドアに備えられた場合、走行中の車両の振動やエンジンの振動などによっても検出信号を出力する。上述したようにプロテクタの形状を弾性力のある材料で形成したり、たわみ易い形状としたりすると、圧電センサは、挟み込みに起因しない機械的な外力に対しても敏感となる。
【０００７】
これらいわゆるノイズ性の信号には種々のものがある。多くの場合、車両の振動やエンジンの振動等の機械的な振動に起因して生じたノイズ信号（図１１の符号ｎ）は、物体が挟み込まれた場合（図１１の符号Ｓ）とは異なり、周波数が高い。従って、例えば特許文献１と同等の構成において、ノイズ性の信号ｎがローパスフィルタで充分に減衰されずに通過しても、様々な方法で区別することができる。例えば、図１０及び図１１に示すように、振幅中心Ｅ０を基準電圧ｒｅｆとして、比較器３Ｂを用いてパルス化し、そのパルス幅を調べれば、信号の周期がわかる。この周期によって、挟み込み検出信号Ｓと高周波ノイズｎとを容易に区別することができる。つまり、挟み込み検出信号Ｓの場合は、高周波ノイズｎに比べて広い幅（ｔ１０）のパルスとなるため、良好に区別が可能である。
【０００８】
しかし、全ての事象に起因する振動がそれぞれ明確に周波数の差異を有しているとは限らない。図１２に破線で示すように、挟み込みを検出した場合の周波数よりも低周波数のノイズＮを発生する場合もある。この場合、圧電センサの出力は、この低周波ノイズＮに高周波ノイズｎや挟み込み検出信号Ｓが重畳されるような波形となって現れる。この場合、図１１で示したように振幅中心Ｅ０を基準電圧ｒｅｆとして圧電センサの出力をパルス化しても、低周波ノイズＮと挟み込み検出信号Ｓとの区別が困難な場合が生じる。図１２に示すように、高周波ノイズｎが基準電圧ｒｅｆの上下何れか（図１２では上）に完全に入ってしまうと、比較器３Ｂの出力は、高周波を示す狭幅のパルスではなく、広い幅のパルスとなる。つまり、図１２に示すパルス幅ｔ２０、ｔ２１、ｔ２２のように挟み込み検出信号Ｓのパルス幅ｔ１０と同等以上のものとなり、ノイズｎ、Ｎと挟み込み検出信号Ｓとの区別ができない場合が生じる。
【０００９】
低周波ノイズＮは、ローパスフィルタでは除去、減衰ができない。また、使用される環境条件や使用者によって、開閉する装置が低周波数で機械的に振動する条件は無数に存在する。従って、それらの条件の全てを想定して、条件ごとに判定処理を行うことは現実的ではない。
【００１０】
本願発明は上記課題に鑑みてなされたもので、挟み込みとは異なる事象により発生する高周波及び低周波のノイズ性の信号を挟み込みにより発生したものと混同することなく、挟み込みを検出することのできる挟み込み検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る挟み込み検出装置は、開閉する装置に機械的な外力に応じた電圧を出力する圧電センサを備え、この圧電センサの出力の周波数に基づいて、前記開閉する装置に物体が挟み込まれたことを検出するものであって、以下の特徴構成を有する。
即ち、前記圧電センサの出力の振幅中心を基準電圧として、前記圧電センサの出力を２値化する変換手段と、前記基準電圧と前記２値化された信号の一方の値の継続時間とにより、前記圧電センサの出力の周波数を判定すると共に、前記２値化された信号のパルス幅が所定時間以上であるか否かによって挟み込みに起因する信号であるか否かを判定する判定手段と、を備え、前記変換手段が、前記圧電センサの出力に重畳される、所定の低周波信号の振幅を検出する低周波検出手段を備えると共に、前記基準電圧を前記低周波検出手段の検出結果に追従して変動させる点を特徴とする。
【００１２】
圧電センサの出力をその振幅中心で２値化するとデューティー比が５０％前後の方形波状になる。この方形波のパルス幅を測定すれば、周期の１／２の時間からセンサ出力の周波数を判定することができ、圧電センサの出力が所定周波数よりも低周波数か高周波数かを判定することができる。つまり、基準電圧が中心振幅であることと、２値化された信号の一方の値の継続時間とにより、圧電センサの出力の周波数を判定することができる。そして、この周波数が、挟み込みを検出するための所定周波数よりも低周波数であるか否かを判定することができる。
さらに、圧電センサの出力から、所定周波数よりも低周波数の低周波ノイズを検出する低周波検出手段を備え、２値化のための基準電圧は、この低周波検出手段の検出結果に応じて変動される。挟み込みを検出した場合の圧電センサの出力は、上述したように１０Ｈｚ以下程度と低く、ローパスフィルタ等では同等の周波数帯である低周波ノイズだけを減衰させることはできない。しかし、低周波検出手段の検出結果に基準電圧を追従させることによって、２値化の際に低周波ノイズの影響を抑制することができる。
つまり、低周波ノイズによる直流レベルに近い変化に対しては、基準電圧を追従させることで、低周波ノイズの影響を抑制する。低周波ノイズに比べて挟み込み発生時の圧電センサの出力振幅は大きいため、挟み込みを発生時の信号に基準電圧が追従しても、充分に電位差が維持できて、良好に２値化される。
その結果、挟み込みとは異なる事象により発生する高周波及び低周波のノイズ性の信号を挟み込みにより発生したものと混同することなく、挟み込みを検出することのできる挟み込み検出装置を提供することができる。
【００１３】
また、開閉する装置に機械的な外力に応じた電圧を出力する圧電センサを備え、この圧電センサの出力の周波数に基づいて、前記開閉する装置に物体が挟み込まれたことを検出するために、挟み込み発生時に想定される前記圧電センサの出力の想定振幅値に基づいて定められた値を基準電圧として、前記圧電センサの出力を２値化する変換手段と、
前記基準電圧と前記２値化された信号の一方の値の継続時間とにより、前記圧電センサの出力の周波数を判定すると共に、前記２値化された信号のパルス幅が所定時間以上であるか否かによって挟み込みに起因する信号であるか否かを判定する判定手段と、を備え、
前記変換手段が、前記圧電センサの出力に重畳される、所定の低周波信号の振幅を検出する低周波検出手段を備えると共に、前記基準電圧を前記低周波検出手段の検出結果に追従して変動させる点を特徴とする。
【００１４】
振幅中心に代えて定められる基準電圧は、振幅中心と振幅の頂上部との間に設定される。この基準電圧によって２値化されると、基準電圧に応じたデューティー比を有する方形波状の信号が得られる。この方形波が示す一方の論理値の継続時間と、デューティー比とにより、圧電センサの出力の周波数が判定できる。そして、圧電センサの出力が所定周波数よりも低周波数か高周波数かを判定することができる。挟み込み発生時に想定されるセンサ出力は、設計値や実験結果、及び実験結果に基づく統計計算などによって得ることができる。
また、この構成では、圧電センサの出力の振幅の評価を行うこともできている。つまり、振幅中心から所定の電位差を有する基準電圧が設定されるので、圧電センサの出力が一定以上の振幅を有することを判定できる。
【００１５】
また、前記低周波検出手段は、ＲＣフィルタで構成することができる。
【００１６】
ＲＣフィルタは、簡単な構成で低周波信号を良好に検出可能な回路である。また、Ｒ（抵抗）とＣ（コンデンサ）との定数比により、追従する速度やレベルを調整することができる。従って、圧電センサを保持するプロテクタの種類や車両の種類、開閉する装置の種類に応じて、最適な低周波検出手段を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図７は、圧電センサ１の構成例を示す説明図である。図に示すように、圧電センサ１は、導線又は軸心に導電体を巻きつけた第一電極１１（中心電極）と、チューブ状の第二電極１２（外側電極）との間に圧電素子１０を挟み込み、これらを同心円状に備え、全体を外被部１３で覆って同軸ケーブル状に構成されている。このように、圧電センサ１を同軸ケーブル状に構成すると、長尺のセンサを得やすく、車両等の屈曲したドア枠やドアに沿って配設するような場合にも柔軟に対応することができる。そして、配設の際にも、センサの曲げや、取り付け時の圧力等に影響されることなく、良好に挟み込み検出装置を構成できる。
【００１８】
本発明の挟み込み検出装置は、例えば車両の電動スライドドアにおけるドアパネルと車両のドア枠との間における他の物体の挟み込みを検出する用途に適用できる。本発明の挟み込み検出装置の車両における設置位置は、電動スライドドアの他に、パワーウィンドウ・電動ハッチバックドア等がある。また、車両に限らず、例えば建築物の自動ドアや自動回転ドア・鉄道車両の扉等、扉部と枠部との間や、扉部同士等で開閉状態を有する自動開閉装置に他物が挟み込まれたことを検出することが必要とされる部位に設置できる。
本実施例では、図８に示すように圧電センサを利用した挟み込み検出センサＸを車両２０の電動スライドドア２１のドアパネル２２の前端部２３の輪郭に沿った状態で取り付けている。
【００１９】
図９は、挟み込み検出センサＸ、つまり、圧電センサ１と、圧電センサ１をドアパネル２２に取り付けるプロテクタとを一体化した挟み込み検出センサＸの一例を示す断面図である。図に示すように、挟み込み検出センサＸは、支持部材４０を介して基端部材３０に圧電センサ１取り付けている。また、支持部材４０は、基端部材３０に比べて低い剛性を備えると共に、圧電センサ１の長手方向から見たとき屈曲した断面を有する部材を用いて構成されている。この支持部材４０と基端部材３０とが、プロテクタを構成する。
【００２０】
支持部材４０は、本実施形態では、図９に示したように、一対の脚部４１により圧電センサ１を支持する。支持部材４０は、脚部４１に接続されると共に圧電センサ１を挿入可能な筒状部４２を備えている。この筒状部４２は、合成樹脂材若しくはゴム材により長尺チューブ状に形成され、この筒状部４２内に圧電センサ１が挿入される。
【００２１】
支持部材４０と基端部材３０とは、同じ材質であっても異なる材質であってもよいが、支持部材４０が基端部材３０に比べて剛性を低く構成される。これにより、挟み込み検出センサＸに外力が作用したときには、基端部材３０より支持部材４０の方が変形し易くなる。つまり、支持部材４０の脚部４１が容易に変形し、支持部材４０の変形に伴って圧電センサ１がたわみ易くなる。そのため、物体の挟み込みを早期に認識でき、検出精度の高い挟み込み検知装置を構成することができる。
【００２２】
基端部材３０は、その一端側に圧電センサ１を挿入した支持部材４０を有すると共に、他端側である取り付け端部３２を介してドアパネル２２の前端部２３に取り付けられる。基端部材３０は、挟み込み検出センサＸをドアパネル２２へ嵌合或いは係合する状態で強固に取り付けられるため、剛性の高い硬質ゴム等の樹脂材で構成される。中空部３３は、基端部材３０の製造時に基端部材３０を固化する工程で、基端部材３０全体の温度ムラをできるだけ無くして、均一な固化を可能とするために設けられている。
【００２３】
図１は、本発明に係る挟み込み検出装置の構成を模式的に示すブロック図である。本発明に係る挟み込み検出装置は、機械的な外力に応じた電圧を出力する圧電センサ１を備え、この圧電センサ１の出力の周波数に基づいて開閉する装置に物体が挟み込まれたことを検出するものである。増幅手段２は、インピーダンス変換や信号増幅等を行う演算増幅器である。変換手段３は、所定の基準電圧に基づいて圧電センサ１の出力を２値化された信号、即ちパルス信号に変換するものである。判定手段４は、変換手段３の変換結果であるパルス信号に基づいて、圧電センサ１の出力の周波数を判定する。つまり、パルス信号のパルス幅に基づいて、周波数を判定する。
【００２４】
ここで、２値化回路、即ち図２に示す比較器３Ａ及び図１０に示す比較器３Ｂによって構成された変換手段３は、基準電圧ｒｅｆを基準として２値化を行う。従来の構成を示す比較器３Ｂは、定電圧回路３ａにより定められた、振幅中心としての所定の固定化されたしきい値電圧Ｅ０を基準電圧ｒｅｆとして、２値化を行う。即ち、図１１に示すようなセンサ出力Ｗ１を基準電圧ｒｅｆに基づいて２値化する。本発明の変換手段３である比較器３Ａは、後述するように低周波ノイズＮによって変動する振幅中心に追従する基準電圧ｒｅｆに基づいてセンサ出力を２値化する。
【００２５】
いずれにせよ、圧電センサの出力をその振幅中心で２値化すると概ねデューティー比が５０％前後の方形波状になる。このパルス幅を測定すれば、周期の１／２の時間からセンサ出力の周波数を判定することができる。判定手段４は、マイクロコンピュータや論理回路などにより構成されたものである。判定手段４は、パルス信号Ｗ２のパルス幅ｔ１０が所定時間Ｔ以上である場合、挟み込みに起因する信号であったと判定する。本実施形態では、判定時間を短くするために周期の１／２を示すパルス幅から一周期を計算しているが、勿論、一周期を測定してもよい。
尚、増幅手段２はインピーダンス変換や信号の増幅を行うものであり、以下の説明においては圧電センサ１の出力と増幅手段２の出力とは、特に明示しない限り区別なく、センサ出力Ｗ１として扱う。
【００２６】
上述したように、挟み込み検出センサＸは、プロテクタによってたわみ易い構造とされているため、挟み込みやドアパネル２２の前端部２３への接触以外にも、車両２０の種々の機械的振動を拾い易い。機械的振動とは、走行中の車両の振動やエンジンの振動などである。多くの場合、車両の振動やエンジンの振動等の機械的な振動に起因して生じたノイズｎは、図１１に示すように物体が挟み込まれた場合の信号Ｓとは異なり、周波数が高い。従って、変換手段３によってパルス化された波形Ｗ２において、ノイズｎと、挟み込み検出信号Ｓとは明確に区別できる。つまり、挟み込み信号Ｓはパルス幅ｔ１０（＞Ｔ）を有しており、判定手段４において、挟み込みに起因すると判定されるが、ノイズｎはパルス幅が所定時間Ｔ未満であるため、ノイズとして判定される。
【００２７】
しかし、ノイズ性の信号の全てが高周波数帯域であるとは限らず、挟み込み検出信号Ｓと同等や、それ以下の低周波数である場合もある。例えば、大きな範囲での起伏のある道路や、圧雪路での走行などでは、非常に低周波数のノイズＮが生じる場合もある。このような低周波ノイズＮが生じると、高周波ノイズｎや挟み込み信号Ｓは、図１２に示すように低周波ノイズＮに重畳されるような形となる。図１２に示すように、高周波ノイズｎが基準電圧ｒｅｆの上下何れか（図１２では上）に完全に入ってしまうと、固定化された基準電圧ｒｅｆに基づく比較器３Ｂの出力は、高周波を示す狭幅のパルスではなく、広い幅のパルスとなる。つまり、図１２に示すパルス幅ｔ２０、ｔ２１、ｔ２２のように挟み込み検出信号Ｓのパルス幅ｔ１０と同等のものとなり、ノイズｎ、Ｎと挟み込み検出信号Ｓとの区別ができない場合が生じる。
【００２８】
低周波ノイズＮは、ローパスフィルタ等のフィルタを用いても除去できないため、本発明においては、図２に示すように変換手段３に、低周波ノイズＮを検出する低周波検出手段５を備える。そして、低周波検出手段５の検出結果に応じて、変換手段３を構成する比較器３Ａの基準電圧ｒｅｆを変動させる。つまり、図３に示すように、低周波ノイズＮに追従するように基準電圧ｒｅｆを変動させる。つまり、低周波ノイズＮに重畳されることによって、低周波ノイズＮと共に変動する振幅中心（基準電圧ｒｅｆ）を、検出された低周波ノイズＮに追従させる。このようにすると、比較器３Ａで変換されたパルス波形Ｗ２は、低周波ノイズＮが存在しない場合に、高周波ノイズｎに対して変換されたパルス波形（例えば図１１参照）とほぼ同等になる。その結果、所定時間Ｔを超えるようなパルス幅は生じず、挟み込み検出信号Ｓが無いにも拘らず、挟み込みがあったと判定手段４が判定することがない。尚、定電圧回路３ａは、基準電圧ｒｅｆが圧電センサ１の出力の振幅中心を規定するものとなるように、グラウンドレベルからのオフセット電圧を与えるものである。
【００２９】
また、変換手段としての比較器３Ａは、振幅中心に代えて、挟み込み発生時に想定される圧電センサ１の出力の想定振幅値に基づいて定められた値を基準電圧ｒｅｆとして、圧電センサ１の出力を２値化する構成とすることができる。つまり、振幅中心から振幅の頂上部側へ所定の電位差を有するしきい値を基準電圧ｒｅｆとして設定する。この際には、定電圧回路３ａは、この所定の電位差を含めたオフセット電圧を与える。
このようにして定められた基準電圧ｒｅｆによって２値化されると、基準電圧ｒｅｆに応じたデューティー比を有する方形波状の信号が得られる。この方形波が示す一方の論理値の継続時間と、デューティー比とにより、圧電センサの出力の周波数が判定でき、挟み込みを検出するための所定周波数より低周波数であるか否かを判定することができる。
【００３０】
尚、挟み込み発生時に想定されるセンサ出力は、設計値や実験結果、及び実験結果に基づく統計計算などによって得られるものである。例えば、想定振幅値は、挟み込み発生時に出力される圧電センサ１の出力の平均的な振幅値に基づいて定めることができる。
具体的には、平均的な振幅値は、実験結果の単純平均、標準偏差を加味した統計計算、挟み込みの発生頻度と最大振幅との加重平均など、種々の方法により求めることができる。そして、この平均的な振幅値に基づけば、振幅中心と振幅方向の頂上との間に、種々の挟み込みに対応可能な所定の基準値を設定することができる。
【００３１】
低周波ノイズＮに挟み込み検出信号Ｓが高周波ノイズｎと共に重畳された場合の波形例を図４に示す。この場合には、低周波ノイズＮに追従した基準電圧ｒｅｆに基づいて、挟み込み検出信号Ｓは所定時間Ｔを超えるパルス幅ｔ１、ｔ２を有する信号にパルス化される。高周波ノイズｎは、所定時間Ｔを超えるようなパルス幅を有する信号にパルス化されない。従って、判定手段４は、挟み込み検出信号Ｓの発生を良好に判定することができると共に、高周波ノイズｎや低周波ノイズＮに対して挟み込みがあったと判定することがない。即ち、挟み込みとは異なる事象により発生するノイズ性の信号（ノイズｎ、Ｎ）を挟み込みにより発生したものと混同することなく、挟み込みを検出することのできる挟み込み検出装置を提供することができる。
【００３２】
この原理について、図５及び図６を利用して説明する。図５（ａ）は、低周波検出手段５の等価回路であり、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とを使用したＲＣフィルタである。図５（ｂ）は、この等価回路に入力する電圧０からＶａに立ち上がるインパルス波形の波形図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）の等価回路に図５（ｂ）のインパルス波形を印加した場合の出力を示す波形図である。
【００３３】
図５（ｃ）に示す出力波形は、底をｅ（=2.7182）とする対数関数であり、コンデンサ
Ｃ１が、電圧Ｖａまで充電される時間は理論的には無限大である。ここで、コンデンサＣ１が電圧Ｖａより低い電圧Ｖｂまで充電される時間Ｔｖｂは、
Tvb = -C1 × R1 × ln(1-Vb/Va)
となる（lnは、自然対数。）。つまり、急激に変化する入力信号に対しては、低周波検出手段５は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とで規定される時定数に依存した追従速度を有する。
【００３４】
高周波ノイズｎや低周波ノイズＮに比べて、挟み込み検出信号Ｓは振幅の大きい信号である。上述したように、低周波検出手段５の出力は時定数に依存してその立ち上がりが遅れる。振幅の大きい挟み込み検出信号Ｓへ急激な変化が生じた場合、基準電圧ｒｅｆはその振幅には追従しきれず、図６に示すように、基準電圧ｒｅｆと挟み込み信号Ｓとの間に、Ｖｃの電位差を生じる。その結果、挟み込み信号Ｓは、基準電圧ｒｅｆによって良好にパルス化され、判定手段４によって所定時間Ｔ以上のパルス幅を有すると判定される。
【００３５】
尚、ほぼ追従可能な振幅値は、一般的な高周波ノイズｎの波高Ｖｄの１／２程度（ノイズｎの振幅）である。しかし、高周波ノイズｎの場合は、追従速度に比べて周期が充分早いので、基準値ｒｅｆが振幅の頂上を超えることなく、狭幅のパルスに変換される。
【００３６】
また、低周波検出手段５を構成するＲＣフィルタは、Ｒ（抵抗）とＣ（コンデンサ）との定数比により、追従する速度やレベルを柔軟に調整することができる。従って、圧電センサ１を保持するプロテクタの種類や車両の種類、開閉する装置の種類に応じて、最適な低周波検出手段を構成することができる。
【００３７】
以上説明したように、本発明によって、挟み込みとは異なる事象により発生するノイズ性の信号を挟み込みにより発生したものと混同することなく、挟み込みを検出することのできる挟み込み検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る挟み込み検出装置の構成を模式的に示すブロック図
【図２】図１の変換手段の構成例を模式的に示す回路図
【図３】図２の変換手段によりセンサ出力をパルス化する例１を示す波形図
【図４】図２の変換手段によりセンサ出力をパルス化する例２を示す波形図
【図５】図２の低周波ノイズ検出回路の原理を示す説明図
【図６】図５の原理をセンサ出力に適用した場合の説明図
【図７】圧電センサの構成例を示す説明図
【図８】本発明の挟み込み検出装置を適用した車両の斜視図
【図９】圧電センサとプロテクタとを一体化した挟み込みセンサの一例を示す断面図
【図１０】従来の変換手段の構成例を模式的に示す回路図
【図１１】従来の変換手段によりセンサ出力をパルス化する例１を示す波形図
【図１２】従来の変換手段によりセンサ出力をパルス化する例２を示す波形図
【符号の説明】
【００３９】
１  ：圧電センサ
２  ：増幅手段
３  ：変換手段
４  ：判定手段
５  ：低周波検出手段
ｎ  ：高周波ノイズ
Ｎ  ：低周波ノイズ
Ｓ  ：挟み込み検出信号
Ｗ１：センサ出力
【図１】
0004756329.tif 000002
【図２】
0004756329.tif 000003
【図３】
0004756329.tif 000004
【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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