JP2010071840A

JP2010071840A - ケーブル状感圧センサ

Info

Publication number: JP2010071840A
Application number: JP2008240490A
Authority: JP
Inventors: Yukio Abe; 幸夫阿部
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-04-02

Abstract

【課題】挟み込み時の検知性能の部位ばらつきが生じにく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４ａと圧電体４ｂと外側電極４ｃと被覆層４ｄ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７とを備え、被覆層４ｄの外周形状を非円形形状とし、支持部７の保持部形状を被覆層４ｄの形状に対応する構成とすることにより、検知性能の部位ばらつきの生じにく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２

Description

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。

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）。

図７は、特許文献１に記載する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。
特開２００４−３１６０８７号公報

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自身の感度性能が高く、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。

スライドドアの挟み込み検知を行う場合、ドアの上端から下端までの広い範囲の挟み込みを検知するため、圧電センサならびに支持部は長尺品が用いられる。このため、支持部内に圧電センサを装着した際に、圧電センサに部分的なねじれが生ずるとねじれが生じていない個所に比較して弾性率が高くなり、ねじれが生じていない箇所との間で圧電センサ自身の弾性率の差が発生する。このため、圧電センサに同じストロークの変位が加わっても、圧電センサにねじれが生じ弾性率が高い箇所では圧電センサの変形領域が広くなり、ねじれが発生していない部位との間で検知感度にばらつきが生じ易くなる欠点を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、検知性能の部位ばらつきが生じにくいケーブル状感圧センサを提供することを目的とする。

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、前記圧電センサの外側を保持する支持部とを備え、前記被覆層の外周形状を非円形形状とし、前記支持部の保持部形状を前記被覆層の形状に対応する構成としたものである。これによって、検知性能の部位ばらつきが生じにくいケーブル状感圧センサを提供することが可能となる。

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、前記圧電センサの外側を保持する支持部とを備え、前記被覆層の外周形状を非円形形状とし、前記支持部の保持部形状を前記被覆層の形状に対応する構成としている。

このため、圧電センサは支持部内での回転が抑制され、圧電センサにねじれが発生しないため、圧電センサの検知感度ばらつきを小さくすることが可能となる。

第１の発明は、中心電極と圧電体と外側電極と被覆層との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、前記被覆層の外周形状を非円形形状とし、前記支持部の保持部形状を前記被覆層の形状に対応する構成としたものである。これにより、圧電センサを保持する支持部全域で圧電センサにはねじれが発生しにくくなり、部位による検知感度ばらつきを抑制することが出来る。

第２の発明は、第１の発明のケーブル状感圧センサの被覆層をＤカット状に形成した圧電センサを複数用い、前記被覆層のＤカット面を対向させ同一支持部内で保持する構成とすることにより、複数の圧電センサを用いても部位による感度ばらつきが少なく検知性能を高めることが出来る。

第３の発明は、第１の発明のケーブル状感圧センサを折り返すと共に、前記被覆層のＤカット部を対向させ同一支持部内で保持する構成とすることで、互いの圧電センサにねじれが生ずることなく、支持部の略同一箇所において圧電センサの２箇所で挟み込みが検出可能となり、感度ばらつきが少なく検出感度を高めることが出来る。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（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。

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。

圧電センサ４は中心電極４ａと圧電体４ｂと外側電極４ｃと楕円状に形成された被覆層４ｄ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の端末部には、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で保持されている。支持部７は圧電センサを外側から保持し被覆層４ｄの形状に合わせて楕円状の中空形状を有する圧電センサ保持部７ａと、接触体が挟み込まれた際に圧電センサ４がたわみ易くするための中空部７ｂと、スライドドア８の先端部に固定するための固定部７ｃが設けてある。９は信号処理部５と制御部６とを接続するリード線である。

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。

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。

そして、圧電センサ４の被覆層４ｄと圧電センサ保持部７ａは互いに楕円形状としているため、圧電センサ４を圧電センサ保持部７ａ内に装着する際に、圧電センサ４が回転し圧電センサ保持部７ａ内でねじれが生じる事も無くなる。このため、ねじれによって圧電センサの部位間に弾性率の差が生じる事も無くなり、圧電センサの全域においてばらつきが少なく安定した挟み込み検知性能を確保することができる。

なお、本発明では被覆層４ｄとセンサ保持部７ａの断面形状を楕円形としたが、非円形形状とすればセンサ保持部７ａ内で圧電センサ４が回転しねじれが生じることは無くなるため、実用上問題ない。

（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３と図４を参照して説明する。

図３は同ケーブル状感圧センサの支持部実装前の圧電センサ部の斜視図、図４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。

第２の実施の形態のケーブル状感圧センサは、断面形状が同一でＤカット状の被覆層を有する複数の圧電センサ１１と１２を用い、中心電極は１１ａと１２ａ、圧電体は１１ｂと１２ｂ、外側電極は１１ｃと１２ｃ、被覆層は１１ｄと１２ｄとから成り、圧電センサ１１と１２とは各々が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。そして、互いの被覆層１１ｄと１２ｄとはＤカット面を対向させ、同一支持部１３内で保持する構成としたものである。

このように構成することにより、複数の圧電センサ１１と１２を同一支持部１３内に収容しても、互いの圧電センサの被覆層１１ｄと１２ｄのＤカット面が対向するように配置されているため、互いの圧電センサがねじれ合うことが無くなり部位によって弾性率に差が生じることでの感度ばらつきが抑制され、かつ複数の圧電センサを用いることにより挟み込み検知感度のアップが図れるため、使い勝手の良い感圧センサが提供することができる。

（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５と図６と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支持部実装前の斜視図、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。

第３の実施の形態のケーブル状感圧センサは、断面形状がＤカット状の被覆層を有する圧電センサ１４を折り返し、同一支持部１５内で保持する構成としている。圧電センサ１４は中心電極１４ａと圧電体１４ｂと外側電極１４ｃと断面形状がＤカット状の被覆層１４ｄ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。

被覆層同士のＤカット面を互いに対向するように配置して支持部１５内に収容する構成としており、互いの圧電センサがねじれ合うことが無くなり部位によって弾性率に差が生じることでの感度ばらつきが抑制され、しかも接触体１０に接触した際には、単一の圧電センサであっても圧電センサを折り返したことにより、２箇所でたわみが発生するため検出性能が高まり、単一圧電センサによる単純な構成で検知性能に優れた挟み込み検出が出
来る。

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部位ばらつきが少なく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も幅広く適用できる。

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支持部実装前の斜視図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支持部実装前の斜視図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支持部実装前の斜視図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従来のケーブル状感圧センサの要部断面図

符号の説明

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支持部

Claims

中心電極と圧電体と外側電極と被覆層との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、前記被覆層の外周形状を非円形形状とし、前記支持部の保持部形状を前記被覆層の形状に対応する構成としたケーブル状感圧センサ。
Ｄカット状の被覆層形状を有する圧電センサを複数用い、前記被覆層のＤカット面を対向させ同一支持部内で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。
Ｄカット状の被覆層形状を有する圧電センサを折り返すと共に、前記被覆層のＤカット部を対向させ同一支持部内で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。