JP4800579B2 - 光導波路を備えた圧力センサと圧力検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、屈折率ｎ１の光ファイバを有する光導波路を備え、光ファイバがファイバガイド内に介挿された圧力センサに関する。

この種の圧力センサは、例えば独国特許第１９７２１３４１号明細書、独国特許出願公開第４２３６７４２号および第３６０３９３４号明細書により知られている。公知の圧力センサでは、光導波路中に光を入射させ、光導波路への圧力荷重の尺度として光の減衰を利用している。その場合、光導波路に機械的負荷が加わった際反りや曲がりが生じ、その光学特性、即ち減衰の挙動が変わるという光導波路の特性を利用する。その場合、特に光導波路に臨界的な撓みが生じた際、光導波路内で光の全反射に対する物理的な限界条件がもはや存在しなくなるという効果を利用する。この際、光の大部分がファイバから漏出する。このため減衰が生じ、それは適当なセンサで検知され、圧力荷重に対する尺度として用いられる。この方法の欠点は、圧力センサが光導波路に所定の撓みが生じて初めて応答するので、圧力センサが低感度しか持たないということである。

本発明の課題は、信頼性の高い圧力センサおよび圧力検知方法を提供することにある。

この課題は本発明に従い、屈折率ｎ１の光ファイバを有する光導波路を備え、光ファイバがファイバガイド内に中間空間を形成すべく介挿された圧力センサにより解決される。中間空間内に光ファイバを取り囲む屈折率ｎ２の媒体が存在する。ファイバガイドは、圧力を受けた際に光ファイバに接し、光ファイバによる光拡散が減衰するよう構成される。

この構成は、もし光ファイバを取り囲む材料又は媒体がファイバより小さな屈折率を持つなら、光導波路内の全反射に対する物理的条件が満たされるという考えに基づく。更にこの圧力センサの構成は、光の拡散に必要な反射が光ファイバとこれを取り囲む媒体との間の境界面に正確に生ずる訳ではなく、むしろ光波は光ファイバに直接接する外部空間に僅かに入射し、そこで所謂エバネッセント電場を形成するという認識に基づく。光ファイバとして、光の拡散に適した全ての媒体が利用できる。断面形状は円形に限らない。

この考えから出発して、圧力センサは、圧力の作用時ファイバガイドがエバネッセント電場を有する外部領域内に達し、エバネッセント電場、即ちファイバ内の光拡散が弱められ、その弱まりが圧力を受けたことに対する指標として適当なセンサ、特にフォトダイオードによって検知され、付設の評価装置で評価されるように構成される。

光導波路を有する従来の圧力センサに対する本発明の圧力センサの利点は、光導波路の撓み、即ち特に光ファイバに撓みが生じないようにしさえすればよいことにある。圧力センサの機能性に対しては、ファイバガイドがファイバに当接するだけで十分である。光ファイバの変形は問題にならない。即ち圧力センサは光ファイバの変形なしでもその機能を発揮する。かくして、比較的小さな圧力荷重を検知し得る、改善された応答性を有する圧力センサが得られる。それに加えて、この圧力センサによれば明らかに迅速な応答特性も与えられる。というのは、圧力センサが応答するのは、ファイバガイドが光ファイバに当接したときであって、光ファイバに撓みが生じて初めてではないからである。このことは例えば自動車の窓での挟み込み保護に対する、特に安全技術領域において利点となる。

ファイバガイドが光ファイバより大きな屈折率を持ち、そのためファイバガイドがファイバに接したら全反射に対する条件がもはや生じないようにするのがよい。そうすることで、光ファイバ内で拡散する光が殆ど漏出し、減衰が起る。

できるだけ簡単な構造とすべく、中間空間内の媒体はガス、特に空気が適する。

好ましくは、ファイバは圧力作用なしの無負荷状態で、ファイバガイドから少なくとも広い一部領域において、ほぼ５〜２０μｍ離される。この間隔は光ファイバを取り囲む外部空間におけるエバネッセント電場の典型的な入射深さに相当する。入射深さが浅ければ間隔は１μｍ迄の小さいものでもよい。即ち、このようなサイズ構成によれば、無負荷状態での全反射を確実に保証し、同時に可能な限り迅速な応答特性を保障できる。加えて、構造の小形化を図ることもできる。

好適な他の構成では、ファイバガイドをファイバを取り囲む保護被覆、特にスリーブやホース状の保護被覆として構成する。中間空間を形成すべく、被覆をファイバに複数の支持部で支持する。その際、支持部は無負荷状態での中間空間の保持を保証する。更に、この手段によれば圧力センサを製造技術的に比較的簡単に製作できる。特に屈折率およびファイバと保護被覆との間の間隔に関する限界条件を確実に、信頼性良く調整できる。

その場合、保護被覆が四角形断面を持つとよい。その場合、保護被覆はその平坦な側面で円形断面の光ファイバを、局部的な線状の範囲でのみ支持する。しかもその局部的な場所内で全反射に対する条件をもはや保てず、しかし接触面は十分小さく保持され、そのため制約された減衰が圧力センサの動作に悪影響を与えることはない。特に適当な調整手段、例えば校正手段により、それにより生ずる減衰を評価装置で考慮できる。その場合、中間空間は円形断面のファイバと四角形の保護被覆との間の角形領域に形成される。

それに代えて、被覆がファイバを同心的に取り囲み、そしてファイバのための支持部の機能を果たす間隔片を備えると有利である。この間隔片は、例えばホース状保護被覆の内部に延びる長いリブである。間隔片を経て保護被覆をファイバにできるだけ僅かな当接面をもって保持すべく、間隔片をファイバに向けて先細りにするとよい。特に三角形断面に形成する。そうすると、間隔片によって引き起こされる減衰を小さくできる。一般的な保護被覆の配置では、無負荷状態で光ファイバとできるだけ小さな接触面で接触し、保護被覆をできるだけ点又は線状でのみ、即ち局部的に制限した状態で、ファイバで支持するとよい。好ましい構成では、間隔片を保護被覆と異なる材料で形成する。その際、その材料は全反射のための条件を満たす屈折率を持つものとし、間隔片に極めて僅かな減衰しか生じないようにする。

ファイバを取り囲む保護被覆を持つ構成に代えて、ファイバガイドが表面粗さを持ち、圧力作用なしの無負荷時でも部分的に既にファイバに接し、中間空間が表面粗さにより保証されるようにするとよい。この構成は、エバネッセント電場の入射深さ領域内にある粗面の深さを持つ適当な表面粗さの下では、圧力センサの機能性も保証されるという考えに基づく。この構成は特に安価で簡単な圧力センサ構造を可能にする。

好ましい構成では、光導波路はその終端側でファイバとファイバガイドとの間の結合部内に、ファイバガイドがファイバに対して押圧されるのを防ぐ中間部材を備える。その結合部は、例えば２つの光導波路間の結合部又は光導波路内に光を入射し、或いはそこから光を放射する領域である。即ち、その結合部内では、光導波路が他の光学部品に結合される。その結合部には、必要に応じ弾性的に構成されるファイバガイドにより、それ自身が光ファイバに対して押圧され、そのため結合部内に大きな減衰が生ずる危険性がある。それが中間部材により阻止される。

中間部材に反射層を設けるとよい。反射層は、例えば金属箔又は積層型のプラスチック箔である。中間部材は、ファイバガイドに反射層を被着することで形成してもよい。

中間部材は、全反射に対する条件を満たすべく、ファイバを特に完全に取り囲み、光ファイバの屈折率より小さな屈折率を有するものとする。

圧力の印加を場所的に特定して検知するのに適した構成では、複数のファイバを設け、ファイバ内での各光拡散を互いに独立に検知・評価する。特に複数の光ファイバを、ほぼ正確な特定点として検知可能とすべく、格子状、即ちマトリクス状に互いに交差して配置する。互いに独立の複数のファイバを用いる場合、二次元配置又は三次元配置による位置特定検知が可能である。

ファイバの全長にわたり圧力感度が必要でない場合、圧力を受けた際一部領域内で圧力感度を低下させる不活性部材を設けるとよい。該部材は、例えば保護被覆状のファイバで閉鎖される管状片である。平型ファイバガイド、例えば発泡プラスチック板を用いる場合は、金属箔や積層型プラスチック箔等の平型不活性部材を用いるとよい。不活性部材は、圧力を受けたとき減衰をできるだけ妨害し、全反射を保証するように構成する。

圧力センサをスイッチ素子として構成し、そのために圧力部材を設けるとよい。圧力部材はガイド部材として構成するか、作動時にガイド部材をファイバに対して押圧するように構成する。スイッチ素子として構成する場合、圧力部材が作用するファイバの小さな一部領域でのみ圧力感度が発揮されれば十分である。そうすれば、圧力部材が作動した際のファイバ内の光拡散を阻止できる。この阻止作用は評価装置によって「オフ」として検知され、それにより他の機能を制御し、例えば電気負荷を開閉することができる。

開閉過程の光学的な監視のために、圧力部材の作動時、光の一部をファイバから放射して目視可能にするとよい。特に圧力部材は、ファイバに対して自ら押圧されると共に、自ら発光するよう透明材料で作る。

この圧力センサは特に自動車に適用できる。一般的に圧力センサは自動車産業や機械産業或いは昇降機において、人や自動車又は他の圧力波により圧力がかかった際、それを検知すべく、挟み込み保護装置への応用に適している。圧力センサは、例えば自動車の座席に人が着席しているか否かを検知する認識装置として、自動車の着席検知装置内に組み込まれる。更に、圧力センサは、特に衝突を早期かつ迅速に検知し、それに対する適切な対策を講ずるために、自動車のバンパ部に組み込むこともできる。この圧力センサによれば比較的小さな圧力荷重でも検知可能なので、該センサは人身事故の際、危険を最少化すべく使用できる。そのため、例えば、撓み易くエネルギ吸収形の衝突面を形成すべく、衝突の検知時に圧力センサにより自動車のボンネットを即座に持ち上げるようできる。

その場合、空間節約型の装置を構成するために、圧力センサはパッキング部材の内部、例えば窓パッキング内に挟み込み保護装置として組み込むことができる。

更に前述の課題は、請求項１９に記載の方法によって解決される。圧力センサに関して実現される利点および好ましい構成はこの方法に関しても同様に得られる。

次に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図は、夫々概略的に極めて単純化して示す。

図１Ａ、１Ｂでは、弾性のファイバガイド６を形成する２枚の板状部材４、４間に光ファイバ２を導入している。ファイバガイド６と光ファイバ２は、全体として光導波路８を形成する。図１Ａに示す圧力作用なしの無負荷状態では、板状部材４は光ファイバ２に単に略直線状に接触し、従って光ファイバ２は中間空間１０として作用する外部空間で取り囲まれている。中間空間１０内にガス状媒体、特に空気が存在する。そのため従来の光導波路と異なり、光ファイバ２は保護被覆、所謂クラッドで被覆されていない。

光ファイバ２は例えばＰＭＭＡ又はＰＵからなるグラスファイバ又はプラスチックファイバである。板状部材４は例えばパッキング部材であり、ゴムや適当なプラスチックからなる。ファイバ２は、中間空間１０内の空気の屈折率ｎ２より僅かに大きい屈折率ｎ１を持つ。それと同時にファイバガイド６、即ち板状部材４の屈折率ｎ３はファイバ２の屈折率ｎ１より大きい。その場合、ｍ３＞ｍ１なる関係は不可欠ではない。ファイバガイド６を、電磁波を減衰させる材料から構成すれば十分である。

圧力センサの作動時、光導波路８内に一端から光を入射させる。そのため適当な光源、特に発光ダイオードやレーザダイオードを設ける。光導波路８の終端部には適当な光センサ、特にフォトダイオードを配置し、評価ユニットに接続する。光センサで光導波路を経て到達した光を検出し、評価ユニット内で入射した光と比較し、減衰量を計算す。図１Ａに示す無負荷状態では、光ファイバ２と中間空間１０との間の境界面に全反射の条件が成立し、そのため光は光導波路８を経て略無損失で伝導される。単にファイバガイド６に対する直線状の接触面の領域で減衰が生ずるだけであり、それは比較的僅かである。

図１Ｂに示す負荷状態では、ファイバガイド６が光ファイバ２に対して押圧され、その弾性構造に基づき光ファイバ２に密着し、光ファイバ２と比較的大きな面で接触する。そのため光ファイバ２とファイバガイド６との間の接触面領域で全反射の条件がもはや満たされなくなり、光又はエバネッセント電場はその接触面領域で減結合、即ち減衰される。このため付加的な減衰が生じ、それが評価ユニットで検知される。重要なのは、この原理の機能性に対し、光ファイバの機械的負荷および特に光ファイバ２の撓みが不要なことである。かくして、圧力センサとして非常に迅速で高感度の応答特性が生ずる。

この圧力センサの動作原理を図２Ａ、２Ｂを参照して更に説明する。光ファイバ２は、粗面の深さＴを有する大きな表面粗さを持つファイバガイド６で直接取り囲まれている。粗面の深さＴは、特に表面の平均的な粗面の深さを示す。この表面粗さに伴い光ファイバ２とファイバガイド６の間に多数の内空空間が生じ、それらが中間空間１０の機能を果たす。図２Ａに示す無負荷状態では、矢印で示す光ビームの進路によって概略表示するように広範囲で全反射の条件が満たされる。ここで便宜上、エバネッセント電場の表示は省略している。即ち中間空間１０内への光波の入射は表示していない。その際、粗面の深さＴはエバネッセント電場の入射深さに略対応し、典型的には５〜２０μｍの範囲内にある。圧力負荷が加わった際、ファイバガイド６は光ファイバ２に対して押圧され、再び全反射の条件が中断され、光は光ファイバ２から減結合され、そのことが減衰状態に導く。

図３では、光ファイバ２を中間空間１０を形成する同心配置の保護被覆１２Ａで覆っている。保護被覆１２Ａは周方向に略１２０°の相互ずれをもって配置した３つの間隔片１４で支持している。保護被覆１２Ａは、少なくとも光ファイバ２からエバネッセント電場への入射深さのオーダ、即ち少なくとも５〜２０μｍの間隔を保持している。間隔片１４は断面三角形状の基面を有し、その先端は光ファイバ２に向いている。間隔片１４は長いリブの形状をもって保護被覆１２Ａの内面上を長手方向に延びている。ここで図３は、間隔片１４が保護被覆１２Ａとは異なる材料で作られることを示している。その際、間隔片１４の屈折率は光ファイバ２のそれより小さい。それとは別に、保護被覆１２Ａと同じ材料からなる間隔片１４も使用でき、それは例えば押し出し成形法で作れる。

図４の光導波路は、無負荷状態で光ファイバ２に４箇所で直線状に接する断面正方形の保護被覆１２Ｂを備えている。保護被覆１２Ｂは長方形断面とすることもできる。その場合、保護被覆１２Ｂは無負荷状態で２つの接触線でのみ接する。

図５によれば、光ファイバ２は、大きな表面粗さを有する同心配置の保護被覆１２Ｃで取り囲まれている。

図３から５の変形実施例は、保護被覆１２Ａ〜１２Ｃがファイバガイド６を形成し、光ファイバ２の屈折率ｎ１より大きい屈折率ｎ３を持つか、光学的減衰量を有する点で共通している。更に、保護被覆１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃはファイバガイド６と同様に弾性材料からなるという共通性を持ち、保護被覆１２Ａ〜１２Ｃは圧力負荷が加わると光ファイバ２に対して押圧され、それに密着する。

図６では、光導波路８の端部領域に結合部１６があり、そこで光導波路８が他の光学部品１８に接続される。ここで他の光学部品１８を図６に破線で示し、例えば発光ダイオードやフォトダイオードである。光学部品１８は圧力センサとしては構成していない従来型の光導波路に対する結合部材でもよい。光学部品１８は、通常差込み方式で光導波路８に取付けられる。その際、光導波路８は確実な取付けのため、通常光学部品１８内に挟み込まれる。結合部１６内での光ファイバ２に対するファイバガイド６の押圧を防止すべく、図６の実施例では光ファイバ２を中間部材２０で取り囲んでいる。該部材２０は光ファイバ２の屈折率ｎ１より小さい屈折率ｎ４を持ち、この領域内でも全反射を保証し、減衰をできるだけ回避するようにしている。中間部材２０は、例えばポリテトラフルオロエチレンのスリーブである。それは金属製でも、金属被覆を施したプラスチック製でもよい。

図７は、特別な応用分野として自動車ドア２２における挟み込み保護装置用圧力センサの応用例を示す。特に図８との関連からも推察できるように、圧力センサとして構成された光導波路８は窓ガラス２４の両側に導かれ、しかも光導波路８はドアフレーム２８内に窓ガラス２４を封止すべく用いるパッキング部材２６内に組み込まれている。この実施例では光導波路８はまずパッキング部材２６内でループ状の制御ユニット３０から出発し、再び戻ってくるように案内される。ここで制御ユニット３０内には、減衰度を測定するために光源、光センサおよび評価装置を内蔵できる。窓ガラス２４の高速駆動時に窓ガラス２４とパッキング部材２６又はドアフレーム２８との間に物体が挟み込まれると、直ちに光導波路８で導かれる光が減衰し、損傷を防止するため窓の閉鎖過程が停止される。

圧力センサは、上記の如く窓ガラスの端面側の、例えばＶ字形の凹所内に介挿してもよい。圧力センサは外部からのアクセスが可能であり、そのため例えば手動操作時、窓ガラスの高速駆動を停止できる。そのため圧力センサは「潜没センサ」の形式で作用する。

図９では圧力部材３２を設けている。部材３２は双方向矢印３４の方向に可動であり、本実施例ではガイド部材を構成している。圧力部材３２はその動きの際、破線で示す外部空間３６内で押圧される。この空間３６内にエバネッセント電場が存在し、それが圧力部材３２の動きにより乱される。これに伴う光ファイバ２内の光拡散の減衰が「スイッチ」として検知され、そのスイッチに応答する機能が始動する。スイッチ素子としてのこの構成では、光導波路は圧力センサとしての圧力部材３２の領域内にのみ形成される。他の領域内では、従来型の光導波路と同様に、保護被覆、所謂「クラッド」で取り囲まれ得る。

圧力センサの応答を光学的に検査すべく、圧力部材３２は動きに伴い全反射を中断する少なくとも部分的に透明又は半透明の部材として構成され、その結果光ファイバ２内で拡散した光の一部が放出され、圧力部材３２を経て更に放出され、目視可能になる。そのため圧力部材３２は駆動時に点灯する。光強度を高めるべく、圧力部材３２の反対側に反射面３７を設け、光ファイバ２から下方に放出された光を圧力部材３２内に反射させる。

図１０では、圧力センサを２つのファイバループ３８を含み、互いに独立の２つの圧力感応面を備えた全体として平型のセンサ部材を形成している。この種の配置によれば、例えば座席に着いているかどうかを検知できるのみならず、座席のどの位置に人が座っているかも検知できる。図１０Ａによれば、ファイバループ３８は２つの平型ファイバガイド６、特にプラスチック箔からなる平型ファイバガイドの間に介挿される。

ファイバループ３８は、本実施例ではその導出入領域内で、夫々ファイバの両側に配置された不活性部材４０としての反射用金属箔で覆われる。平坦な不活性部材４０は、各ファイバループ３８と、ここでは同様に平型に構成されたガイド部材６との間に配置される（構造に関しては図１１参照）。

図１１に示す圧力センサの構造は、製造技術的に特に簡単に実現可能である。この構造では、ファイバガイド６として平型発泡プラスチックマット又は板を設けている。即ち、単数又は複数のファイバ２又は複数のファイバループ３８を大面積で覆う、良好な弾性変形性を持つ平型部材を設けている。感応機能が望まれない領域で、不活性部材４０は同様に平型部材としてガイド部材６とファイバ２との間に配置される。圧力が加わったとき、ファイバガイドはその良好な弾性特性に基づき不活性部材４０の外部領域でファイバ２に密着し、エバネッセント電場を妨害する。不活性部材４０はその領域内でファイバに対し押圧され、エバネッセント電場の妨害を起こさせない。

図１２では、圧力作用を点状にできるだけ正確に検知すべく、互いに独立に評価され、互いに交差する複数のファイバ２を持つファイバ格子４２を設けている。ガイド部材（図示せず）として、大面積の部材、特に発泡プラスチックマットが適する。

ファイバ格子４２と関連して仮想圧力画面を生成するとよい。即ち、面上の圧力分布を検知し、デジタル処理し、更に例えばモニタ上に表示し又は印刷する。ファイバ格子４２の助けによる位置的に正確な解決策は、例えば自動化された製造プロセスにおいて処理すべき部材からファイバ格子４２を備えたベルトコンベヤへの正確な位置を決定すべく、特に自動化技術の領域に適用できる。これら公知の位置は部品を捕捉すべきロボットアームの正確な制御のために利用できる。

全ての実施例において、光源、例えば発光ダイオードを設け、もって光ファイバ２内に光を入射させる。更にファイバ２を経て伝送される光の強度を検知するセンサをそれぞれ設ける。光源とセンサは、ファイバ２の各端部に配置できる。それに代えて、ファイバ２の一端に、ファイバ内の光を元の方向に反射する反射器４４を配置してもよい。それにより、センサ４６と光源４８を同じファイバ端に配置することが可能になる。こうすることで感度が向上する（図１３）。更にセンサ信号の評価のために評価ユニットを設ける。複数のファイバを用いる際（図１０と１２）、各ファイバ２に対する評価を別々に行う。

光ファイバが２枚の板状部材の間に配置された光導波路の圧力作用なしの状態を示す横断面図。 光ファイバが２枚の板状部材の間に配置された光導波路の圧力作用ありの状態を示す横断面図。 光ファイバが大きな表面粗さを有するファイバガイドによって直接取り囲まれている光導波路の圧力作用なしの状態を示す縦断面図。 光ファイバが大きな表面粗さを有するファイバガイドによって直接取り囲まれている光導波路の圧力作用ありの状態を示す縦断面図。 光ファイバを同心的に取り囲む保護被覆を有する光導波路の横断面図。 光ファイバを取り囲む断面四角形の保護被覆を有する光導波路の横断面図。 光ファイバを同心的に取り囲む大きな表面粗さを有するファイバガイドを備えた光導波路の横断面図。 光導波路の結合部を示す縦断面図。 挟み込み（締め付け）保護装置を有する自動車ドアの側面図。 図７のVII―VII線から見た自動車ドアのドアフレームの断面図。 圧力センサをスイッチ素子として構成した状態を示す断面図。 ２つのファイバループおよび不活性部材を有する圧力センサの構成を示す説明図。 ファイバループを有する平型圧力センサの斜視図。 不活性部材を有する簡易構造型圧力センサの縦断面図。 格子型に配置された複数のファイバを有する圧力センサの説明図る。 光ファイバの一端側に反射器を備えた圧力センサの説明図。

符号の説明

２ 光ファイバ、４ 板状部材、６ ファイバガイド、８ 光導波路、１０ 中間空間、１２Ａ、Ｂ、Ｃ 保護被覆、１４ 間隔片、１６ 結合部、１８ 光学部品、２０ 中間部材、２２ 自動車ドア、２４ 窓ガラス、２６ パッキング部材、２８ ドアフレーム、３０ 制御ユニット、３２ 圧力部材、３６ 外部空間、３７ 反射面、３８ ファイバループ、４０ 不活性部材、４２ ファイバ格子、４４ 反射器、４６ センサ、４８ 光源

Claims (17)

1. 屈折率ｎ１を持つ光ファイバ（２）を有する光導波路（８）を備え、
   光ファイバ（２）が、弾性材料から形成された保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）内にクラッド被覆なしに導かれており、この際
   無負荷状態では光ファイバ（２）が前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）の表面粗さによって保証される中間空間で全面的に囲まれており、該空間内で光ファイバ（２）を取り囲む媒体が前記光ファイバ（２）の屈折率ｎ１より小さな屈折率ｎ２を有し、
   無負荷状態では、前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）が局部的に限定された支持部においてのみ前記光ファイバ（２）に接し、
   弾性材料から形成された前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）は圧力を印加された際に光ファイバ（２）と密着し、そして光ファイバ（２）による光拡散が光ファイバ（２）の変形なしに減衰される圧力センサにおいて、
   前記ファイバ（２）内に光を入射させ、もって中間空間内の、光ファイバ（２）に直接隣接している外部領域内にエバネッセント電場を形成し、
   圧力を受けた際に、前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）を、前記エバネッセント電場を形成する前記外部領域内に位置させることで、前記エバネッセント電場、従って前記ファイバ（２）内での光の伝播が減衰し、その減衰を検知する
   ことを特徴とする圧力センサ。
2. 前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）が屈折率ｎ３を有し、かつｎ３＞ｎ１＞ｎ２の関係があることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
3. 前記媒体がガスであることを特徴とする請求項１又は２記載の圧力センサ。
4. 前記ファイバ（２）が圧力作用なしの無負荷状態で前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）から５〜２０μｍ離れていることを特徴とする請求項１から３の１つに記載の圧力センサ。
5. 前記ファイバ（２）の全長にわたり圧力感度が与えられたことを特徴とする請求項１から４の１つに記載の圧力センサ。
6. 前記保護被覆（１２Ｂ）が四角形の断面を持つことを特徴とする請求項５記載の圧力センサ。
7. 前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）が自動車ドア用のパッキング部材（２６）として構成されたことを特徴とする請求項１から６の１つに記載の圧力センサ。
8. 前記光導波路（８）はその終端側で前記ファイバ（２）と前記保護被覆（６）との間の結合部（１６）内に、圧力を受けた際前記結合部（１６）の光ファイバ（２）内で光の伝播が減衰しないように構成された中間部材（２０）を備えることを特徴とする請求項１から７の１つに記載の圧力センサ。
9. 前記中間部材（２０）が反射層を備えることを特徴とする請求項８記載の圧力センサ。
10. 圧力を受けたことを場所的に特定して検知すべく、互いに分離された複数の光ファイバ（２）が設けられたことを特徴とする請求項１から９の１つに記載の圧力センサ。
11. 前記複数の光ファイバ（２）が互いに交差し格子状に配置されたことを特徴とする請求項１０記載の圧力センサ。
12. 前記ファイバ（２）の一部領域内の感度を低下させるべく、圧力を受けた際前記一部領域内の光の伝播の減衰を阻止する不活性部材（４０）が設けられたことを特徴とする請求項１から１１の１つに記載の圧力センサ。
13. 圧力センサがスイッチ素子として構成され、そのため圧力部材（３２）が設けられたことを特徴とする請求項１から１２の１つに記載の圧力センサ。
14. 前記圧力部材（３２）が、その作動時にファイバ（２）内で拡散する光の一部が放出されて目視可能となるように構成されたことを特徴とする請求項１３記載の圧力センサ。
15. 請求項１から１４の１つに記載の圧力センサを備えた自動車。
16. 圧力センサがパッキング部材（２６）に内蔵され、挟み込み保護装置の一部をなす請求項１５記載の自動車。
17. 屈折率ｎ１を持つ光ファイバ（２）を有する光導波路（８）を備え、
    光ファイバ（２）が、弾性材料から形成された保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）内にクラッド被覆なしに導かれており、この際
    無負荷状態では光ファイバ（２）が前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）の表面粗さによって保証される中間空間で全面的に囲まれており、該空間内で光ファイバ（２）を取り囲む媒体が前記光ファイバ（２）の屈折率ｎ１より小さな屈折率ｎ２を有し、前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）が局部的に限定された支持部においてのみ前記光ファイバ（２）に接し、
    弾性材料から形成された前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）は圧力を印加された際に光ファイバ（２）と密着し、そして光ファイバ（２）による光拡散が光ファイバ（２）の変形なしに減衰される圧力センサにより圧力を検知する方法において、
    前記ファイバ（２）内に光を入射させ、もって中間空間内の、光ファイバ（２）に直接隣接している外部領域内にエバネッセント電場を形成し、
    圧力を受けた際に、前記保護被覆（６、１２Ａ〜Ｃ）を、前記エバネッセント電場を形成する前記外部領域内に位置させることで、前記エバネッセント電場、従って前記ファイバ（２）内での光の伝播が減衰し、その減衰を検知することを特徴とする光導波路による圧力検知方法。

Images