CN116368283A - 非接触式防止被夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种非接触式防止被夹紧装置，其抑制因防夹条带周围的噪声而引起的接收信号的失真，从而能够提高旨在感测人体的传感工作的可靠度，该装置包括：防夹条带，其包括彼此隔开埋设在条带主体中的第一和第二导线，并在第一导线接收并输出通过第二导线辐射的感测信号；传感器板，其与防夹条带的第一和第二导线连接，并根据在第二导线产生感测信号且在第一导线接收的信号判断是否感测到人体；以及控制部，其根据传感器板的判断信号执行与人体被夹紧状况对应的控制工作。

Description

非接触式防止被夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种抑制因防夹条带(anti-pinch strip)周围的噪声而引起的接收信号的失真并消除在传感器本身产生的电磁波影响且利用电容变化的防止被夹紧装置，涉及一种为了防止工业机械引发的被夹紧(pinch)事故、门引发的被夹紧事故等而在人体的非接触接近状态下检测是否发生被夹紧以能够防止发生人体被夹紧事故的防止被夹紧装置。

背景技术

最近，在诸多工业领域正在实现打开关闭门(Door)的自动化，随之，人体被夹紧(Pinch)事故时有发生。这种打开关闭门的自动化广泛地适用于利用PTG(电动尾门)的车辆的电动车窗和利用滑动门方式的地铁和列车等的出入门、建筑物的出入门、电梯门、屏蔽门、旋转门等，由此，提出有用于防止发生人体被夹紧事故的各种防止被夹紧装置。

作为这种防止被夹紧装置公开了一种激光受光部接收从激光发光部照射的激光而感测物体的被夹紧状态的技术。在利用上述的激光的情况下，使用昂贵的设备即激光发光部和激光受光部，因而增加用户的经济负担，且若车辆在如土路那样的恶劣条件下运行，则由于车辆运行中产生的振动而存在激光发生部和激光受光部误操作或由于灰尘等异物而感测灵敏度降低的问题。

另外，在监控打开关闭门的马达的旋转而感测物体的被夹紧的技术中，该技术在发生人体被门夹住的被夹紧事故时测定机械式压力，在压力超过10kgf的情况下，停止马达以防止发生被夹紧事故。但是，在该方式中，即使施加相同的压力，在比普通成年人相对柔弱的儿童或老弱者的情况下施加于人体的冲击也大，因而存在会受到伤害的问题。

下述专利文献等中公开了用于解决这些问题的技术的一个例子。

即、在专利文献1(韩国授权专利第10-1198628号，2012年11月01日授权)中公开了如下技术：其采用在与车辆的出入口相邻的电动滑动门的侧面部侧安装防夹条带且防夹条带的传感器感测障碍物被门夹紧的方式，并采用在传感器部的外侧形成有不通电橡胶且在该不通电橡胶内部内置有电线的前侧通电橡胶和内置有另一条电线的后侧通电橡胶并排且在前侧通电橡胶与后侧通电橡胶之间形成有中空部的构造。

另外，在专利文献2(韩国授权专利第10-1974193号，2019年04月24日授权)中公开了如下技术：其为在滑动门打开时若由于手指或异物被夹紧而接触具备于弹性体内部的传感器则感测到其而立即反向驱动滑动门的防止手指被滑动门夹紧装置，在发生手指或异物被夹紧事故时，手指或异物沿滑动门向相反方向推出，从而不仅可以保护手指或异物，而且可以防止滑动门误操作。

另一方面，在专利文献3(韩国授权专利第10-2245816号，2021年04月22日授权)公开了如下技术：其为防止在升降机门打开时发生被夹紧事故以免手指等身体的一部分沿着升降机门被吸进的感测被升降机缝隙夹紧装置，该装置构成为包括：感测传感器部，其包括位于第一本体部的空间上部的发光部和设置成隔着上述第一本体部与发光部彼此相对且形成于第一本体部的下部的受光部；以及控制部，其若从上述感测传感器部的发光部发出的光到达不了受光部则将其感测而停止升降机门的驱动。

发明内容

技术问题

在如上所述的专利文献1所公开的技术中，由于不通电橡胶被暴露，因而障碍物感测冲击直接传递，从而具有灵敏度有所提高的好处，但在弯曲的安装部位感测工作不稳定，因而存在发生感测错误且容易受到各种噪声等电磁波干扰之类的问题。

另外，就上述专利文献2所公开的滑动门的防止手指被夹紧装置而言，设置场所限定于弹性体因手指或异物被夹紧而会变形的滑动门方式，且采用的是在发生手指或异物被门与墙体之间的缝隙夹紧时对其进行感测的方式，因此存在无法阻止施加于人体的冲击的问题。

另一方面，上述专利文献3的感测被升降机缝隙夹紧装置在发光部或受光部由于灰尘等异物而被污染的情况下存在感测装置工作不了的问题，且在污染的光输入到受光部的情况下存在在感测装置发生误操作的问题。

本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，本发明的目的在于提供一种非接触式防止被夹紧装置，该装置抑制因噪声而引起的信号失真，从而能够提高用于识别人体被夹紧状态的感测工作的可靠度，且能够有效地应对在传感器本身产生的电磁波干扰。

本发明的另一个目的在于提供一种非接触式防止被夹紧装置，该装置无论在何处都能够容易地设置而不拘束于设置场所或设置方式。

本发明的又一个目的在于提供一种非接触式防止被夹紧装置，该装置在发生人体被夹紧事故之前在人体的非接触接近状态下就感测被夹紧发生，从而能够防止人体的伤害和施加于人体的冲击。

本发明的又一个目的在于提供一种非接触式防止被夹紧装置，该装置即使在非导电性物体插入到感测传感器中或感测传感器的表面被异物污染的情况下也能够感测被夹紧发生而防止发生被夹紧事故。

解决问题方案

为了达到上述的目的，根据本发明的非接触式防止被夹紧装置的特征在于，包括：防夹条带，其包括彼此隔开埋设在条带主体中的第一和第二导线，并在上述第一导线接收并输出通过上述第二导线辐射的感测信号；传感器板，其与上述防夹条带的第一和第二导线连接，并根据在上述第二导线产生感测信号且在上述第一导线接收的信号判断是否感测到人体；以及控制部，其根据上述传感器板的判断信号执行与人体被夹紧状况对应的控制工作。

另外，根据本发明的非接触式防止被夹紧装置的特征在于，包括：传感器条带，其包括设置在框架上且根据人体的接近或接触状态感测电容的变化或电场的变化的传感器本体和设置于上述传感器本体内而形成至少一个电容的多个条带电极；信号处理部，其将通过上述传感器条带感测的电容的变化量或电场的变化量测定并与预先设定的基准值进行比较，且在上述电容的变化量或电场的变化量为上述基准值以上的情况下输出被夹紧发生信号；以及控制部，其根据从上述信号处理部输出的被夹紧发生信号控制用于使上述框架移动的马达的工作。

发明效果

如上所述，利用根据本发明的非接触式防止被夹紧装置，则能够对于在埋设在条带主体中的一个导线辐射感测信号并在另一个导线接收的所辐射的信号进行信号处理而感测人体，且适用变更信号发生器产生的感测信号的频率的跳频方式，从而可以抑制噪声引起的电磁波干扰。

利用根据本发明的非接触式防止被夹紧装置，则利用带通滤波器部对通过埋设在条带主体中的导线接收的信号进行过滤，从而可以抑制因防夹条带周围的噪声而引起的接收信号的失真，因而可以提高感测工作的可靠度。

另外，利用根据本发明的非接触式防止被夹紧装置，则通过埋设在条带主体中的导线辐射具有与感测信号相反的相位的反相信号以在远离的远距离区域进行抵消，从而使对周围电气产品或电子装置的影响最小化，因而可以提高感测工作的可靠度。

另外，利用根据本发明的非接触式防止被夹紧装置，则混合适用非接触方式和接触方式，若人体接触产生的外力施加于条带主体，则能够根据形成于以中空部为基准相对配置的两个导线之间的静电容量或电阻的变化感测人体被夹紧状态，从而可以确保多种使用环境下的工作稳定性。

另外，利用根据本发明的非接触式防止被夹紧装置，则防夹条带制成细条带形态以与对象物的形状对应而弯曲，因此能够容易且简便地进行设置作业，且能够适用于汽车的滑动门、后备箱门、升降机的出入门、地铁出入门等多个领域。

另一方面，利用根据本发明的非接触式防止被夹紧装置，则具有无论在何处都能够容易地设置而不拘束于设置场所或设置方式的效果。

另外，利用根据本发明的非接触式防止被夹紧装置，则在人体的被夹紧事故发生之前在人体的非接触接近状态下感测被夹紧发生，从而具有能够防止人体伤害及施加于人体的冲击的效果。

另外，利用根据本发明的非接触式防止被夹紧装置，则即使在感测传感器中插入非导电性物体或感测传感器的表面被异物污染的情况下也能够感测被夹紧发生，从而具有能够防止发生被夹紧事故的效果。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的利用非接触式人体感测传感器的防止被夹紧装置的框图。

图2是图1中所示的主要部分的详细构成图。

图3是图1中所示的防夹条带的剖视图。

图4是根据本发明的第二实施例的利用非接触式人体感测传感器的防止被夹紧装置的框图。

图5是图4中所示的主要部分的详细构成图。

图6是图4中所示的防夹条带的剖视图。

图7是根据本发明的第三实施例的利用非接触式人体感测传感器的防止被夹紧装置的框图。

图8是图7中所示的主要部分的详细构成图。

图9是图7中所示的防夹条带的剖视图。

图10是用于说明适用于本发明的第四实施例的人体接近引起的电场变化的图。

图11是示出根据本发明的第四实施例的防止被夹紧装置的构成图。

图12是图11中所示的传感器条带的一个例子的剖视图。

图13是用于说明图11中所示的信号处理部的构成的框图。

图14是图11中所示的传感器条带的另一个例子的剖视图。

图15是用于说明根据本发明的第四实施例的防止被夹紧装置中根据人体的接近状态输出被夹紧发生信号的图。

图16是根据本发明的第四实施例制造的传感器条带的照片。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施例以说明本发明。各附图中所示的相同的参照符号表示相同的部件。另外，在说明本发明过程中，对于相关的公知功能或构成的具体的说明在判断为有可能使本发明的要旨不必要地模糊的情况下将省略其详细的说明。另外，在提及到某一部分“包括”某一构成要素时，其除非另有特别相反的记载，否则意味着能够进一步包括其它构成要素而不是排除其它构成要素。

另一方面，适用于本发明的用语“被夹紧(pinch)事故”是指身体或身体的一部分在工业机械(压力机等)的活动的部分之间或活动的部分与固定部分之间被夹住或被咬住或被卷入的钳住点、被夹紧点、截断点、咬合点、切向咬合点发生的事故或电梯门、地铁门、自动门、车辆的电动窗或电动滑动门所造成的被夹紧事故等。

另外，根据本发明的实施例的非接触式防止被夹紧装置为了应对驱动汽车的滑动门时因用户疏忽而发生被夹紧情况而具备利用传感器板使滑动门自动停止或沿相反方向驱动的防夹(anti-pinch)功能，从而可以确保用户的安全。这种防止被夹紧装置可以适用于利用电动马达驱动被动体的多种技术领域。例如，在作为用户便利功能之一采用能够自动开关作为安装于汽车的附属物的侧门、后备箱门、车窗、天窗的自动开关系统的情况下，可以作为门安全装置附加。作为另一个例子，在如建筑物的升降机出入门或地铁出入门那样采用自动开关方式的情况下也可以作为门安全装置附加。

另外，根据本发明的防止被夹紧装置是一种可以防止如上所述的被夹紧事故的装置，是一种充分利用了感测随人体接近而变化的传感器的阻抗(R，C)的车辆门和窗口安全用非接触传感器系统相关技术，例如，在门关闭的状态下人体一部分被门夹住的情况下，利用安装于门的传感器的阻抗变化而在传感器输出为规定值以上的情况下将其感测并产生敞开信号而敞开门，从而可以适用于不冲击人体、不伤害人体的安全技术。

以下，基于附图说明根据本发明的实施例。

[第一实施例]

参照图1至图3对于第一实施例进行说明。图1是根据本发明的第一实施例的利用非接触式人体感测传感器的防止被夹紧装置的框图，图2是图1中所示的主要部分的详细构成图，图3是图1中所示的防夹条带的剖视图。

如图1所示，根据本发明的第一实施例的非接触式防止被夹紧装置利用人体感测传感器，且以非接触方式感测与安装于被动体的防夹条带100相邻的人体，为此，可以构成为包括防夹(anti-pinch)条带100、传感器板200、控制部300、马达驱动部400以及警告声发生部500。

防夹条带100与被动体例如门的侧部形状对应而形成为弯曲的条带形态，且在人体接近时可以以非接触方式感测。

传感器板200与埋设在防夹条带100中的第一和第二导线110、120电连接，并在第一导线110产生感测信号且根据从第二导线120接收的信号判断是否感测到人体。

控制部300根据传感器板200的判断信号执行与人体被夹紧状况对应的控制工作。若感测到人体被夹紧状态，则控制部300为了控制马达驱动部400而使被动体(门)移动，将驱动中的马达停止或沿相反方向驱动马达，从而可以防止因人体被夹紧而发生安全事故。另外，控制部300通过警告声发生部500输出警告声以能够确认对于外部用户的被夹紧发生。

参考图2和图3，条带主体101可以由绝缘性橡胶材质具体实现，例如，可以向注塑成型机供给热塑性弹性体(TPE：thermoplastic elastomer)而进行成型。

第一导线110和第二导线120隔开一定间隔埋设在防夹条带100的条带主体101内部。

如图2中所例示，在人体接近防夹条带100时，第一导线110和第二导线120之间的静电容量根据人体H是否存在而变化，若人体H存在，则第一导线110接收的信号衰减，利用信号的这种变化就能够识别人体的被夹紧状态。

如图2所示，第一导线110与传感器板200的带通滤波器部201连接，第二导线120与传感器板200的信号发生器202连接。

信号发生器202产生感测信号Tx1并将其通过第二导线120辐射。信号发生器202产生预先设定的频带的感测信号，而无需特定感测信号的频率，例如，可以通过第二导线120辐射数Hz至数十KHz的感测信号。此时，信号发生器202可以适用将感测信号的频率按照一定模式变更的跳频方式，在该情况下可以进一步抑制噪声引起的电磁波干扰。

在第一导线110接收通过第二导线120辐射的信号，接收的信号Rx施加于与第一导线110连接的带通滤波器部201。

此时，施加于带通滤波器部201的信号不仅包括第二导线120的辐射信号，还可能包括周围产生的各种噪声，因此，带通滤波器部201为了选择性地提取与在第一导线110接收的信号Rx对应的预先设定的频带的信号而进行过滤。

由带通滤波器部201过滤的信号在信号放大器203放大到一定大小之后施加于信号混合器204。

信号混合器204接收所输入的信号发生器202的感测信号Tx1和在信号放大器203放大的接收信号。

信号混合器204从通过信号放大器203输入的接收信号中提取与从信号发生器202输入的感测信号Tx1的频率一致的信号，并将提取的信号输出至第一接收信号判断部205。

第一接收信号判断部205将从信号混合器204接收的提取信号与预先设定的基准值进行比较而判断是否感测到人体。这里，提供至第一接收信号判断部205的提取信号对于从第二导线120辐射的感测信号Tx1具有相同的频率，且对于感测信号Tx在信号大小上会存在差异。

第一接收信号判断部205将提取信号的大小与基准值进行比较而判断是否感测到人体，并将人体感测信号施加于控制部300。由此，控制部300根据人体感测信号控制马达驱动部400和警告声发生部500，从而可以防止因人体被夹紧而发生安全事故。

[第二实施例]

参照图4至图6对于第二实施例进行说明。图4是根据本发明的第二实施例的利用非接触式人体感测传感器的防止被夹紧装置的框图，图5是图4中所示的主要部分的详细构成图，图6是图4中所示的防夹条带的剖视图。

在上述的第一实施例中，在通过第二导线120辐射感测信号的过程中信号发生器202的输出过大的情况下，会对周围的电气产品和电子装置产生恶劣影响，因此有必要产生具有与信号发生器202的感测信号相反的相位的反相信号而予以消除。

如图4和图5所示，与第一实施例相比，根据第二实施例的防止被夹紧装置只是追加了防夹条带100A和传感器板200A的一部分构成而已，因而对于执行与第一实施例相同的功能的构成要素附注相同的符号进行说明。

在第二实施例中，在利用传感器板200A的带通滤波器部201对预先设定的频带的信号进行过滤以应对噪声引起的感测错误的技术的基础上，防夹条带100A具备埋设在条带主体101中的第三导线130，传感器板200A具备在第三导线130产生反相信号的反相信号发生器206。

反相信号发生器206从信号发生器202接收施加的感测信号，并将相反相位的反相信号通过第三导线130辐射。如图6所示，在条带主体101内部的第一导线110的一侧隔开一定距离分别埋设有第二导线120和第三导线130，且形成为第二导线120与第一导线110之间的间隔比第三导线130与第一导线110之间的间隔窄。

在第二导线120和第一导线110相邻的区域A1，从第二导线120辐射的感测信号可以在第一导线110良好地接收。与此同时，在离第二导线120和第一导线110相对较远的区域A2，从第二导线120辐射的感测信号可以被从第三导线130辐射的反相信号抵消。

信号发生器202所产生的高输出感测信号即使从第二导线120辐射而存在于条带主体101周围区域A2，也被第三导线130的反相信号抵消，因此，埋设在相邻的区域A1附近的第一导线110能够充实地接收第二导线120的感测信号。由此，在第一导线110接收第二导线120辐射的感测信号，且接收的信号Rx施加于与第一导线110连接的带通滤波器部201。

此后，带通滤波器部201为了提取预先设定的频带的信号而对于第一导线110的接收信号Rx进行过滤，由带通滤波器部201过滤的信号在信号放大器203放大到一定大小之后施加于信号混合器204。信号混合器204接收所输入的信号发生器202的感测信号Tx1和信号放大器203的接收信号。信号混合器204从通过信号放大器203输入的接收信号中提取与从信号发生器202输入的感测信号Tx1的频率一致的信号，并将提取的信号输出至第一接收信号判断部205。

第一接收信号判断部205将从信号混合器204接收的提取信号与预先设定的基准值进行比较而判断是否感测到人体，之后将人体感测信号施加于控制部300。由此，控制部300根据人体感测信号控制马达驱动部400和警告声发生部500，从而可以防止因人体被夹紧而发生安全事故。

[第三实施例]

参照图7至图9对于第三实施例进行说明。图7是根据本发明的第三实施例的利用非接触式人体感测传感器的防止被夹紧装置的框图，图8是图7中所示的主要部分的详细构成图，图9是图7中所示的防夹条带的剖视图。

第三实施例是第一实施例的另一个变形例，其适用混合了非接触式和接触式的方式。第三实施例构成为，即使在人体与条带主体101非接触状态下人体接近时基于第一导线110的接收信号而判断是否感测到人体的感测工作失败，也能够根据施加于条带主体101的外部冲击对人体感测状态进行感测，以防止发生被夹紧事故。

如图7和图8所示，与第一实施例相比，根据第三实施例的防止被夹紧装置只是追加了防夹条带100B和传感器板200B的一部分构成而已，因而对于执行相同的功能的构成要素附注相同的符号进行说明。

防夹条带100B不仅具备第一导线110和第二导线120，而且进一步具备第四导线140和第五导线150。另外，传感器板200B进一步具备分别与第四导线140和第五导线150连接的第二接收信号判断部207。

参考图9，防夹条带100B可以包括与橡胶材质的条带主体101一体形成的导电性材质的被覆主体101a。

可以向注塑成型机供给热塑性弹性体(TPE)和碳纳米管(CNT)的复合原材料而成型被覆主体101a。这里，通过调配到热塑性弹性体(TPE)中的碳纳米管(CNT)而具有导电性，其调配比率为20～60重量％。

在一对被覆主体101a中隔开一定距离d埋设有片状的第四导线140和第五导线150。另外，在第四导线140与第五导线150之间形成有中空部102。

若人体接触条带主体101而施加外力，则第四导线140与第五导线150之间的间隔d变窄，由此形成于两个导线140、150的静电容量变化。进而，在条带主体101被人体强力挤压的情况下一对被覆主体101a彼此接触，从而会出现短路(short)现象，该短路现象导致电阻非常小。

这样，在施加外力的情况下，第二接收信号判断部207可以基于第四导线140与第五导线150之间的静电容量变化或电阻变化而识别人体感测状态并将人体感测信号施加于控制部300。

控制部300若施加到来自通过非接触方式的第一接收信号判断部205的人体感测信号和来自通过接触方式的第二接收信号判断部207的人体感测信号中的一个人体感测信号，则识别人体被夹紧状态而执行对应的控制工作。

[第四实施例]

首先，根据图10对于适用本发明的第四实施例的人体接近引起的两个电极之间的电场变化进行说明。

图10是用于说明适用于本发明的第四实施例的人体接近引起的电场变化的图，图10的(a)是示出由设置于两个电极之间的电容器形成的电场的图，图10的(b)是示出人体接近两个电极之间的情况下电场的变化的图。

如图10的(a)所示，由电极-1和电极-2形成电容器，由此形成电场，在无人体接近的情况下，形成有从形成于两个电极之间的电容器的正电荷连接到负电荷的稳定的环状(或椭圆形状)的电场。上述电极-1和电极-2可以由例如金属或导电性树脂的导电体形成。

另一方面，如图10的(b)所示，若人体例如手接近电极-1与电极-2之间，则由于在充有正电荷的正极与人体之间新形成的电容器而在上述正极与人体之间形成电场。

因此，在人体接近之前形成于两个电极之间的电场信号的一部分向人体流出，从而人体接近之前的原有电场扭曲。此时，人体的电势可以解释为接地(GND)。即、电极-1与电极-2之间的电容值变小，从电极-1传到电极-2的信号的大小减小。在本发明中，可以感测这种变化量(电容器或电场的变化)而计算并适用人体的接近程度。

接下来，参照图11至图13说明本发明的第四实施例。

图11是示出根据本发明的第四实施例的防止被夹紧装置的构成图，图12是图11中所示的传感器条带的一个例子的剖视图，图13是用于说明图11中所示的信号处理部的构成的框图。

根据本发明的第四实施例的非接触式防止被夹紧装置可以根据人体的非接触接近状态或接触状态以差别化的方式感测被夹紧(Pinch)的发生而防止感测装置的误操作。

例如，根据本发明的第四实施例的防止被夹紧装置在人体的非接触接近状态下发生被夹紧而感测电场的变化，并控制电动马达2而将工业机械或门等被动体的工作停止或沿相反方向驱动，从而可以防止发生人体被夹紧事故。或者，根据本发明的第四实施例的防止被夹紧装置可以通过人体的接触压力感测被夹紧发生而控制移动被动体的马达2的工作。

这种根据本发明的第四实施例的防止被夹紧装置可以适用于通过电动马达2移动被动体的多种技术领域。例如，本发明的防止被夹紧装置还可以适用于能够自动开关作为利用PTG(电动尾门)的车辆的电动车窗的车辆的侧门、后备箱门、车窗、天窗的电动自动开关系统等。

另外，根据本发明的第四实施例的防止被夹紧装置还可以适用于利用滑动门方式的地铁和列车等的出入门、建筑物的出入门、升降机门、电梯门、旋转门等。

如图11和图12所示，根据本发明的第四实施例的防止被夹紧装置包括：传感器条带10，其包括多个条带电极；信号处理部20；以及马达的控制部300。

如图12所示，传感器条带10可以设置在构成工业机械、电梯门、地铁门、自动门、车辆的电动窗或电动滑动门等的框架30上。即、上述传感器条带10可以设置在身体或身体的一部分在工业机械(压力机等)的活动的部分之间或活动的部分与固定部分之间的被夹住或被咬住或被卷入的钳住点、被夹紧点、截断点、咬合点、切向咬合点发生事故的框架30或电梯门、地铁门、自动门、车辆的电动窗或电动滑动门的框架30上。但是，并不限定于此，还可以设置于人体的一部分由于机械操作而被夹住造成损伤的构件的某一部分。为此，上述传感器条带10由能够灵活地应对安装位置或条件的材质制成，例如，其优选由如橡胶、硅、聚氨酯等那样的具有柔软性的介电性弹性体(dielectric elastomer)构成。另外，上述传感器条带10具有柔软性且构成为最大限度地薄，从而传感器形成为厚度薄，因此也可以容易地附着于弯曲的框架等。

如图12所示，上述传感器条带10包括：传感器本体11，其设置于框架30且内部由电介质填充；第一条带电极12，其具有条带形状且在上述传感器本体11内形成诱导电场的变化的第一电容C1、14；以及第二条带电极13，而且可以感测人体的非接触接近状态或接触状态下的第一电容14的变化或电场的变化。

如图12所示，上述传感器本体11设置成内置上述第一条带电极12和第二条带电极13，且可以由例如橡胶、硅、聚氨酯等具有柔软性的介电性弹性体构成。

作为通电的导电体设置上述第一条带电极12和第二条带电极13，上述第一条带电极12设置成能够作为接收信号的接收器发挥功能，上述第二条带电极13设置成能够作为发散特定信号的发射器发挥功能。

上述第一条带电极12和第二条带电极13设置成彼此隔开适当的距离d1而相对且平行，从而设置成电极之间充有电荷C1，且构成为厚度薄的条带形状。即、上述第一条带电极12和第二条带电极13设置成，追加电容C值产生的比率随距离d1的长度而变化，若距离d1长则产生小的C，若距离d1短则产生大的C。

由此，根据本发明的第四实施例的传感器条带10其设置作业容易且简便，而且无论在何处都能够容易地安装而不拘束于设置场所或设置方式。例如，本发明的传感器条带10由于能够与框架30的形状对应而柔软地弯曲，因此也能够附着于弯曲的设置场所。

另外，如图12所示，根据本发明的第四实施例的第一条带电极12和第二条带电极13可以构成为在传感器本体11内由电介质密封以阻止电极因湿气或灰尘等异物而被污染。

另外，如图12所示，根据本发明的第四实施例的传感器条带10构成为第一条带电极12设置于第二条带电极13的内部且第二条带电极13与第一条带电极12隔开并包裹第一条带电极12的下端和两个侧面的形态，从而减少对于传感器条带10的外部噪声且能够具体实现最大的灵敏度特性。即、包裹第一条带电极12的第二条带电极13可以进一步包括形成于与第一条带电极12相同的平面上的扩张部131以增大人体或导电体的感测效果。

另一方面，上述第一条带电极12和第二条带电极13可以由如金属或导电性树脂那样的导电体构成，且在彼此相对的第一和第二条带电极12、13之间充有极性互不相同的电荷，从而在第一和第二条带电极12、13之间形成有第一电容14。即、在埋在传感器本体11内的第一条带电极12与第二条带电极13之间填充有构成传感器本体11的电介质而彼此隔开，从而在第一条带电极12与第二条带电极13之间形成有第一电容14。

就这种第一电容14而言，可以根据预先设定的第一条带电极12和第二条带电极13的截面积大小、第一条带电极12与第二条带电极13之间的距离d1来决定电容值。

如上所述，由于由设置于传感器本体11内的第一条带电极12和第二条带电极13形成的第一电容14，如图10的(a)所示，在第一条带电极12与第二条带电极13之间形成有稳定的形态的电场。

此时，如图10的(b)所示，若人体接近上述传感器条带10，则在人体接近第一条带电极12与第二条带电极13之间的情况下电场变化，从而如图12所示那样在第一条带电极12或第二条带电极13与人体之间会产生第二电容C11、160或第三电容C12、170。

上述第二电容160和第三电容170可以随传感器本体11与人体的接近距离即第一和第二条带电极12、13与人体的接近距离而变化。

即、若如人体那样的导电体靠近第一和第二条带电极12、13，则由于第一和第二条带电极12、13与导电体之间的电势差而产生上述第二电容160和第三电容170，人体与第一和第二条带电极12、13之间的距离越近则这种第二电容160和第三电容170就越大。

另外，由于上述第二电容160和第三电容170的追加产生而在第一条带电极12或第二条带电极13与人体之间形成有电场。

由此，第一条带电极12与第二条带电极13之间的电场随人体的接近而减小，第一条带电极12与第二条带电极13之间的第一电容14值由于这种电场的减小而减小。

另一方面，在上述说明中虽然以第一条带电极12和第二条带电极13在框架30上平行地形成的构造来进行了说明，但并不限定于此，上述第一条带电极12和第二条带电极13还可以设置成使第一电容C1的灵敏度随间隔而不同以有效地进行感测，例如，可以设置成调节距离使得靠近作为框架30的车体的一侧和远离的一侧的灵敏度不同。即、上述第一条带电极12和第二条带电极13还可以设置成感测到的第一电容C1的灵敏度随间隔而不同。

接下来，参照图13对于图11中所示的信号处理部20的构成进行说明。

如图11和图13所示，上述信号处理部20可以包括感测模块210和判断模块220。感测模块210可以测定通过传感器条带10感测的电容的变化量或电场的变化量。

即、上述感测模块210可以包括为了测定第一条带电极12与第二条带电极13之间的电容C1的变化量而设置的电容测定仪211以及为了测定第一条带电极12与第二条带电极13之间的电场变化量而设置的电场测定仪212。

另外，上述判断模块220将通过感测模块210测定的测定值与预先设定的基准值进行比较，并基于比较结果进行判断，在上述第一电容14的变化量或电场的变化量为上述基准值以上的情况下输出被夹紧发生信号。

为此，判断模块220可以包括第一比较器221和第二比较器222。

上述第一比较器221将第一电容14的变化量和预先设定的第一基准值进行比较，若上述第一电容14的变化量大于第一基准值则输出被夹紧发生信号。

另外，上述第二比较器222将上述第一条带电极12与第二条带电极13之间电场的变化量和预先设定的第二基准值进行比较，若上述电场的变化量大于第二基准值则输出被夹紧发生信号。

此时，如图10的(a)所示，上述第一基准值可以是例如在人体接近之前形成于第一条带电极12与第二条带电极13之间的第一电容14值。另外，上述第二基准值可以是在人体接近之前形成于第一条带电极12与第二条带电极13之间的电场大小。

这样，在人体接近传感器条带10的情况下，形成于第一条带电极12与第二条带电极13之间的第一电容14或电场大小减小，信号处理部20可以感测这种人体的非接触接近状态引起的第一电容14的变化量或电场的变化量而判断人体对于传感器条带10的接近状态。

可以在马达的控制部300根据如上所述的在信号处理部20的判断结果输出电动马达2的控制信号。即、根据在信号处理部20的判断结果，若判断为发生了人体被工业机械或门等夹紧，则控制部300将电动马达2停止工作或沿相反方向驱动，从而可以防止发生人体被夹紧事故。

接下来，参照图14对于本发明的另一个实施例进行说明。

图14是图11中所示的传感器条带的另一个例子的剖视图。

如图14所示，根据本发明的另一个实施例的传感器条带可以包括传感器本体11、第一条带电极12、第二条带电极13以及第三条带电极18。上述第三条带电极18可以作为如发挥接收器功能的第一条带电极12那样接收从第二条带电极13即发射器发散的信号的第二接收器发挥功能。

与先前说明的图12的传感器条带10相比，存在的差异是，图14的传感器条带在第二条带电极13的下部进一步设置有与第三条带电极18保持间隔距离d2的中空部190。另外，在图14中，在第二条带电极13与第三条带电极18之间形成有第四电容C2、150。

因此，与先前说明的图12的传感器条带10相比，在仅对于图13的传感器条带进一步设置构成要素即第三条带电极18、第四电容150以及中空部190这一点上存在差异，因此以下省略对于与图12中所示的实施例重复的其它构成要素的具体说明。

如图14所示，根据本发明的另一个实施例的传感器条带可以包括：设置于框架30且内部由电介质填充的传感器本体11；具有条带形状且在上述传感器本体11内隔开设置以在相对的电极之间充有互不相同的电荷的第一条带电极12、第二条带电极13；以及第三条带电极18。

即、如上所述，在第一条带电极12与第二条带电极13之间形成有第一电容14，在第三条带电极18充有极性与第二条带电极13相反的电荷，从而在第二条带电极13与第三条带电极18之间可以形成第四电容150。另外，在第二条带电极13与第三条带电极18之间形成有构成为能够由施加于传感器本体11的外部的接触压力变形的中空部190。

与图12中所示的实施例不同，在图14中所示的构造中，在外部的接触压力施加于传感器条带10的表面的情况下，第二条带电极13与第三条带电极18之间的中空部190的间隔距离d2发生变化。例如，在非导电性物体或人体被门夹住的情况下，若由于门关闭导致中空部190被施加于传感器本体11的接触压力挤压，则第二条带电极13与第三条带电极18之间的距离d2减小。

因此，第四电容150随与外部的接触压力成比例减小的第二条带电极13与第三条带电极18之间的间隔距离d2而增加。

如上所述，根据产生第四电容150的传感器条带的构造，根据本发明的第四实施例的信号处理部20基于形成在上述第二条带电极13与第三条带电极18之间的第四电容150而能够测定由施加于传感器条带的外部的接触压力引起的上述第四电容150的变化量，为此，如图13所示，判断模块220可以进一步包括将第四电容150的变化量和预先设定的第三基准值进行比较的第三比较器223。

即、在由非导电性物体或人体在传感器本体11上施加外部的接触压力使得中空部190中的隔开距离d2减小的情况下，信号处理部20测定由于这种第二条带电极13与第三条带电极18之间距离d2减小而产生的第四电容150的变化量。

若上述第四电容150的变化量大于第三基准值，则上述第三比较器223输出被夹紧发生信号。此时，在外部的接触压力施加于传感器条带之前形成于第二条带电极13与第三条带电极18之间的第四电容150值可以成为上述第三基准值。

如上所述，根据本发明的另一个实施例，通过根据传感器条带和人体的接触状态输出被夹紧发生信号且在控制部300控制电动马达2而能够防止发生被夹紧事故等。

参照图15对于如上所述的被夹紧发生信号的输出进行说明。

图15是用于说明根据本发明的第四实施例的防止被夹紧装置中根据人体的接近状态输出被夹紧发生信号的图。即、图15示出在人体的非接触接近状态下输出对于人体接近距离的电容的变化量和被夹紧发生信号的过程。

在图15中，x轴表示传感器条带10与人体的接近距离，y轴表示通过信号处理部20测定的电容的变化量。

如图15所示，若由传感器条带10根据人体的接近距离感测的电容的变化量增加而达到预先设定的基准值Cref以上，则信号处理部20判断为对于被动体的被夹紧(pinch)状态并输出被夹紧发生信号。

因此，根据本发明的第四实施例的防止被夹紧装置即使在传感器条带中插入非导电性物体或传感器条带10的表面被异物污染的情况下也能够通过外部的接触压力而感测被夹紧。

即、在由于非导电性物体或异物而无法通过第一条带电极12和第二条带电极13在非接触接近状态下进行感测的情况下，可以测定通过施加于传感器条带的接触压力增加的第四电容150的变化量而感测被夹紧。

另外，根据本发明的第四实施例的传感器条带10还可以通过由介电性弹性体(dielectric elastomer)构成的传感器本体11的弹性、设置于第二条带电极13与第三条带电极18之间的中空部190的弹性而缓解人体抵接传感器条带时产生的冲击，从而防止人体受到伤害。

图16是根据本发明的第四实施例制造的传感器条带的照片。

根据本发明的传感器条带可以附着于例如车辆的PTG盖子或帘式安全气囊的安装位置的附近，如图16所示，该传感器条带可以由最长为1.5m的具有柔软性的介电性弹性体构成。

以上说明了涉及本发明的优选实施例，但本发明不限定于上述实施例，本发明包括本领域普通技术人员认定为从本发明的实施例中容易地变更而等同的范围内的所有变更。

Claims (16)

1.一种非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，包括：

防夹条带，其包括彼此隔开埋设在条带主体中的第一和第二导线，并在上述第一导线接收并输出通过上述第二导线辐射的感测信号；

传感器板，其与上述防夹条带的第一和第二导线连接，并根据在上述第二导线产生感测信号且在上述第一导线接收的信号判断是否感测到人体；以及，

控制部，其根据上述传感器板的判断信号执行与人体被夹紧状况对应的控制工作。

2.根据权利要求1所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述传感器板包括消除通过上述第一导线接收的信号中混入的噪声的带通滤波器部。

3.根据权利要求2所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述传感器板包括：信号发生器，其在上述第二导线产生感测信号；信号混合器，其对于由上述带通滤波器部过滤的信号，提取与从上述信号发生器输入的感测信号的频率一致的信号，并输出提取的信号；以及第一接收信号判断部，其将上述信号混合器的提取信号与预先设定的基准值进行比较并输出人体感测信号。

4.根据权利要求3所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述传感器板包括放大上述带通滤波器部的过滤信号的信号放大器。

5.根据权利要求3所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述传感器板包括产生具有与上述信号发生器的感测信号相反的相位的反相信号的反相信号发生器，

上述防夹条带包括与上述第二导线隔开埋设的第三导线，上述第三导线辐射上述反相信号发生器的反相信号。

6.根据权利要求1所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述防夹条带包括埋设在与橡胶材质的条带主体一体形成的导电性材质的被覆主体中的第四导线和第五导线，在上述第四导线与第五导线之间形成中空部，

上述传感器板包括与上述第四导线和第五导线连接的第二接收信号判断部，上述第二接收信号判断部根据随由外力变化的上述第四导线与第五导线之间的间隔而变化的静电容量或电阻输出人体感测信号。

7.一种非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，包括：

传感器条带，其包括设置在框架上且根据人体的接近或接触状态感测电容的变化或电场的变化的传感器本体和设置于上述传感器本体内而形成至少一个电容的多个条带电极；

信号处理部，其将通过上述传感器条带感测的电容的变化量或电场的变化量测定并与预先设定的基准值进行比较，且在上述电容的变化量或电场的变化量为上述基准值以上的情况下输出被夹紧发生信号；以及，

控制部，其根据从上述信号处理部输出的被夹紧发生信号控制用于使上述框架移动的马达的工作。

8.根据权利要求7所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述多个条带电极包括在上述传感器本体内具有条带形状且形成诱导电场的变化的第一电容的第一条带电极和第二条带电极，

上述第一条带电极和第二条带电极填埋在上述传感器本体内且由金属或导电性树脂的导电体构成。

9.根据权利要求8所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述第一条带电极设置于上述第二条带电极的内部。

10.根据权利要求9所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述第二条带电极设置成包裹上述第一条带电极的下端和两个侧面的形态。

11.根据权利要求10所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述传感器本体由具有柔软性的介电性弹性体构成。

12.根据权利要求11所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述信号处理部基于在人体接近之前形成的上述第一电容或电场而测定人体的非接触接近状态下的上述第一电容的变化量或电场的变化量。

13.根据权利要求11所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述多个条带电极进一步包括第三条带电极，

在上述第二条带电极与第三条带电极之间形成有第二电容。

14.根据权利要求13所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

在上述第二条带电极与第三条带电极之间形成有能够由施加于上述传感器本体的外部的接触压力变形的中空部，

上述信号处理部在上述中空部由施加于上述传感器本体的外部的接触压力变形时测定上述第二电容的变化量。

15.根据权利要求8所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述第一条带电极和第二条带电极设置成相互平行。

16.根据权利要求8所述的非接触式防止被夹紧装置，其特征在于，

上述第一条带电极和第二条带电极设置成感测到的第一电容的灵敏度随间隔而不同。

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