(57)【要約】【課題】挟み込み時の検知性能と安全性の高いケーブル状感圧センサを提供すること。【解決手段】中心電極と圧電体と外側電極と被覆層の４層から成り可撓性を有する同軸状の圧電センサ４と、圧電センサ４の外側を保持する支持部とを備え、圧電センサ４の弾性率を増加させる方向にひねりトルクを加えた状態で前記支持部に保持する構成とする。これにより、検知性能に優れ安全性の高いケーブル状感圧センサを提供することが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心電極と圧電体と外側電極と被覆層の４層から成り可撓性を有する同軸状の圧電センサと、前記圧電センサの外側を保持する支持部とを備え、前記感圧センサの弾性率を増加させる方向にひねりトルクを印加した状態で前記支持部に保持する構成としたケーブル状感圧センサ。
【請求項２】
同一形状の圧電センサを複数用い、互いの圧電センサ同士でトルクを印加するように巻き上げた状態で支持部に保持する構成とした請求項１に記載のケーブル状感圧センサ。
【請求項３】
圧電センサを折り返し、互いの圧電センサ同士でトルクを印加するように巻き上げた状態で支持部に保持する構成とした請求項１に記載のケーブル状感圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有するケーブル状の感圧センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車のパワースライドドアによる挟み込み検知用センサとして、スライドドアの端面にケーブル状感圧センサを配置した挟み込みセンサが開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された圧電センサを用いたケーブル状感圧センサをスライドドアに実装した断面図であり、１はケーブル状の圧電センサ、２は圧電センサ１を保持し弾性体から成る支持部、３は支持部２が装着されたスライドドアである。このような構成において、移動体となるスライドドア３が開いた状態から閉じる動作の際に、接触体が圧電センサ１部に触れてはさみ込みが発生すると、圧電センサ１が電気信号を発生し、圧電センサ１のが接続された信号処理部（図示せず）に予め設定された閾値に対し判定処理を行い、挟み込みと判定されるとスライドドア３は反転動作するように制御される。
【特許文献１】特開２００４−３１６０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧電センサ１を用いたケーブル状感圧センサでは、接触体を挟み込んだ際に圧電センサ１が発生する電気信号の大きさは、圧電センサ１自信の感度と共に圧電センサ１に印加されるたわみの速度と、たわみの大きさによって左右される。すなわち、圧電センサ１自信の感度性能が高く、印加される速度が速く、圧電センサ１が変位する範囲が広い程発生する電気信号は大きくなる。
【０００５】
このため、例えば挟み込まれる接触体が静止状態で、パワースライドドアのようにほぼ一定速度で閉じて来る場合、圧電センサの変形領域が小さいほど検出信号は小さくなり、予め設定された挟み込みを検出する閾値に達する時間が遅れるため、スライドドアが反転動作するまでの移動距離と押し付ける荷重（反転荷重）が増加する欠点を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、検知性能に優れたケーブル状感圧センサ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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のケーブル状感圧センサは、中心電極と圧電体と外側電極と被覆層の４層から成り可撓性を有する同軸状の圧電センサと、前記圧電センサを保持し弾性体から成る支持部とを備え、前記圧電センサの弾性率を増加させる方向にひねりトルクを加えた状態で前記支持部に保持する構成としたものである。これによって、検知性能に優れ安全性の高いケーブル状感圧センサを提供することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のケーブル状感圧センサは、中心電極と圧電体と外側電極と被覆層の４層から成り可撓性を有する同軸状の圧電センサと、前記圧電センサを保持し弾性体から成る支持部とを備え、前記圧電センサの弾性率を増加させる方向にトルクを加えた状態で前記支持部に保持する構成としている。このため、圧電センサの弾性率が高まり、人や物等の接触体が圧電センサを装着したスライドドアに挟み込まれると、圧電センサにトルクを加えない状態に比較して圧電センサのたわみ領域が拡大することで、圧電センサで発生する電気信
号が増大し、接触から検知までの応答時間が短縮され、スライドドアを早く反転させることが可能となり、安全性を高めることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、中心電極と圧電体と外側電極と被覆層の４層から成り可撓性を有する同軸状の圧電センサと、前記圧電センサを保持し弾性体から成る支持部とを備え、前記圧電センサの弾性率を増加させる方向にトルクを加えた状態で前記支持部に保持する構成としたものである。
【００１０】
これにより、圧電センサの弾性率が高まり、人や物等の接触体が圧電センサを実装したスライドドアに挟み込まれると、前記トルクを加えない状態に比べ圧電センサのたわみ領域が拡がり、圧電センサで発生する電気信号が増大するため、接触から検知までの応答時間が短縮され、スライドドアを早く反転させることが可能となり、安全性を高めることが出来る。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明のケーブル状感圧センサの圧電センサを複数で構成し、互いの圧電センサ同士でトルクを印加するように巻き上げた状態として支持部で保持する構成としたものであり、複数の圧電センサによる検知で検知信号が増大し検出性能が向上すると共に、圧電センサを互いにトルクを印加するように巻き上げて支持部に保持すことにより、圧電センサの弾性率がアップすることでたわみ領域が拡大し、挟み込み時の検出性能をより向上させることが出来る。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明のケーブル状感圧センサの圧電センサを折り返し、互いの圧電センサ同士でトルクを印加するように巻き上げ支持部で保持する構成としたものであり、単一の圧電センサの中で２箇所のたわみが同時に発生する効果と、折り返しによる相互の圧電センサとを巻き上げることで圧電センサの弾性率が高まることでの感度アップ効果との相乗効果で、検知性能を高めたケーブル状感圧センサを提供することができる。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態のケーブル状感圧センサを図１から図４を参照して説明する。
【００１４】
図１はケーブル状感圧センサを指示部に装着する前の斜視図、図２は同センサをスライドドアに実装した状態の要部断面図である。
【００１５】
圧電センサ４は中心電極４ａと圧電体４ｂと外側電極４ｃと被覆層４ｅの４層から成り、可撓性を有する同軸ケーブル状に構成されている。圧電センサ４端末部には、圧電センサ４で発生した電気信号を増幅やフィルター処理や閾値判定等を行う信号処理部５と、その信号を受けて本体を制御する制御部６が接続されている。圧電センサ４は弾性体から成る支持部７で保持され、支持部７には中空部７ａとスライドドア８の先端部に固定するための固定部７ｂが設けてある。圧電センサ４を支持部７に装着する際には、図１に示すように圧電センサ４の弾性率が高まるように圧電センサの軸方向にひねりトルクが加えてある。９は信号処理部５と制御部６とを接続するリード線、１０は接触体である。
【００１６】
以上のように構成されたケーブル状感圧センサについて、以下その動作、作用を説明する。
【００１７】
移動体であるスライドドア８が閉じる方向で作動している途中で、接触体１０が圧電センサ４に触れると、圧電センサ４で電気信号が発生し、その電気信号は信号処理部５で必要な信号を取り出すためフィルター処理や増幅処理がなされ、その信号が予め設定されて
いる閾値を超えると信号処理部５から挟み込み検知信号が制御部６に送られ、スライドドア８が反転作動する。
【００１８】
図３は圧電センサ４にひねりトルクを加えない場合（Ａ）とトルクを加えた場合（Ｂ）であり、圧電センサ４が接触体１０を挟み込んだ際の圧電センサ４のたわみ状態の差を示しており、圧電センサ４にひねりトルクを加えることで曲げ弾性率を上がり、圧電センサ４のたわみ範囲Ｃ２はＣ１より大きくなる。図４は図３の状態に応じて圧電センサ４が発生する出力信号と、その電気信号に基づいて信号処理部５で信号処理された挟み込み検知出力信号を示しており、Ｓ１はひねりトルクを加えない場合の圧電センサ出力信号、Ｓ２はひねりトルクを加えた状態の圧電センサ出力信号であり、Ｌ１とＬ２は予め信号処理部５に設定された挟み込み検知閾値である。
【００１９】
接触体１０が圧電センサ４部に接触すると、圧電センサ４からはＳ１やＳ２の信号が出力され、閾値Ｌ１を超えた時点で信号処理部５からＰ１やＰ２の挟み込み検知信号が制御部６に出力され、スライドドア８が反転動作する。Ｔ１とＴ２は接触体１０が圧電センサ４に触れて、Ｓ１やＳ２の信号が出力されてからＰ１やＰ２の挟み込み検知信号が出力されるまでの応答時間を示しており、Ｓ１よりＳ２の方が早く閾値に達するため応答時間Ｔ２が早まり、スライドドア８が反転するまでに接触体１０に加わる荷重（反転荷重）を軽くすることが出来、使い勝手と安全性を高めることが出来る。
【００２０】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態のケーブル状感圧センサを図５と図６を参照して説明する。図５は同ケーブル状感圧センサの圧電センサ部の側面図、図６は同ケーブル状感圧センサの要部断面図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、同一記号を付し説明を省略する。
【００２１】
第２の実施の形態のケーブル状感圧センサは、同一形状の２本の圧電センサ１１と１２を使用し、圧電センサ１１と１２とは互いにトルクを印加するように巻き上げて支持部１３に保持しており、複数のセンサ４の端末は同一の信号処理部１４に接続されている。このように構成することにより、接触物を挟み込んだ際の検出信号は２本のセンサで検知し、互いの圧電センサ１１と１２とはトルクを印加して巻き上げ指示部１３に保持したことによる弾性率のアップで、検知性能が向上し安全性の高い挟み込み検出が出来る。
【００２２】
なお、本実施例では２本の圧電センサを用いて構成しているが、必要に応じて圧電センサを増やすことで更に検出感度をアップさせることが出来る。
【００２３】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態のケーブル状感圧センサを図７と図８とを参照して説明する。図７は同ケーブル状感圧センサの圧電センサ部の側面図、図８は同ケーブル状感圧センサの要部断面図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、同一記号を付し説明を省略する。
【００２４】
第３の実施の形態のケーブル状感圧センサは、圧電センサ１５を折り返し、互いの圧電センサ１５ａと１５ｂにトルクを印加するように巻き上げ支持部１６に保持している。
【００２５】
このように構成することにより、圧電センサ１５ａと１５ｂが接触体に接触した際には、単一の圧電センサであっても折り返したことにより２箇所でたわみが発生し、更に圧電センサ１５ａと１５ｂが互いにトルクが印加されるように巻き上げて支持部１６に保持したことで、圧電センサの弾性率がアップすることによる感度アップの相乗効果により、単一圧電センサによる単純な構成で検知性能に優れ安全性の高い挟み込み検出が出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明にかかるケーブル状感圧センサは、接触体を挟み込んだ際の検知性能の向上と安全性を高めたケーブル状感圧センサを提供することができるため、自動車のスライドドア用途はもとより、住宅のドアやその他のドア等の挟み込み検知センサとして幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるケーブル状感圧センサの指示部実装前の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１におけるケーブル状感圧センサの要部断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるケーブル状感圧センサの挟み込み状態を示す要部断面図
【図４】本発明の実施の形態１におけるケーブル状感圧センサの挟み込み時の出力信号を示す特性図
【図５】本発明の実施の形態２におけるケーブル状感圧センサの側面図
【図６】本発明の実施の形態２におけるケーブル状感圧センサの要部断面図
【図７】本発明の実施の形態３におけるケーブル状感圧センサの側面図
【図８】本発明の実施の形態３におけるケーブル状感圧センサの要部断面図
【図９】従来のケーブル状感圧センサの要部断面図
【符号の説明】
【００２８】
４  圧電センサ
４ａ  中心電極
４ｂ  圧電体
４ｃ  外側電極
４ｄ  被覆層
７  指示部
【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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