挟み込み防止システム
並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための挟み込み防止システムは、並進する装置に隣接して配置されたキャパシタンスセンサを含む。このセンサは、或る分離距離だけ隔てられた第１及び第２の可撓性導体を有する。この導体は、分離距離に依存するキャパシタンスを有する。センサは、これらの導体の間に介在する圧縮性誘電体要素を有する。導体のキャパシタンスは、第１の物体がセンサに接触するのに応じて誘電体要素が圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。導体のキャパシタンスは、第２の導電性物体が少なくとも一方の導体に接近するのに応じて変化する。コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を導体のキャパシタンスに応じて制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の挟み込みを防止するためのキャパシタンスセンサを備えた挟み込み防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
挟み込み防止システムは、様々なタイプのセンサを使用して人体の一部のような物体が挟まれていることを検出する。例えば自動車においては、センサは、電動式ドア、窓、ハッチ、デッキ、フード、リッド、及び同様のものにおける挟み込みを感知するために使用される。
【０００３】
ピンチセンサは、窓、ドア、サンルーフなどのような並進する装置によって物体が挟まれていることを検出する。作動中、ピンチセンサは、窓の閉鎖時に窓などの並進する装置によって人の指のような物体が挟まれることに応答してピンチセンサ信号を発生する。このピンチセンサ信号に応答し、コントローラは、窓を反対方向に制御して開き、人の指が更に挟まれるのを防止する。窓を開くと、窓の上縁とライナとの間の開口部から指を取り外すことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
挟み込み防止システムにおけるピンチセンサとして、モータ電流センサ、赤外線ビームセンサ、及び連続スイッチセンサが使用されてきた。これらのタイプのピンチセンサが有する問題は、これらのセンサが物体の挟み込みを検出するまでに比較的大きな物体の挟み込み量を必要とする点である。
【０００５】
従って、本発明の目的は、並進する装置によるどのような物体の挟み込みをも防止するために、並進する装置が物体に対して比較的小さな挟み込み量を加えるとすぐに、並進する装置が物体を挟み込んでいることを検出し、及び／又は並進する装置によって閉鎖することができる開口部内の物体の存在を検出するセンサを有する挟み込み防止システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的及び他の目的を達成するために、本発明は、並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止する挟み込み防止システムを提供する。このシステムは、並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを含む。キャパシタンスセンサは、或る分離距離だけ隔てられた第１及び第２の可撓性導体を有する。第１及び第２の可撓性導体は、分離距離に依存するキャパシタンスを有する。更にキャパシタンスセンサは、第１の可撓性導体と第２の可撓性導体との間に介在する圧縮性誘電体要素を有する。
【０００７】
第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスは、第１の物体がキャパシタンスセンサに接触するのに応じて誘電体要素が圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスは、第２の導電性物体が第１及び第２の可撓性導体の内の少なくとも一方に接近するのに応じて変化する。コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスに応じて制御する。
【０００８】
第１の可撓性導体は中央コアとすることができ、第２の可撓性導体が誘電体要素と第１の可撓性導体とを同軸に囲む。この場合、第１の可撓性導体は電気的に接地することができる。
【０００９】
半剛性とすることができるエラストマー・オーバーコートが、第２の可撓性導体を囲むことができる。誘電体要素は、半剛性エラストマー、空気、セル発泡体、及び同様のものとすることができる。第１及び第２の可撓性導体の内の少なくとも一方は、編組金属ワイヤとすることができる。
【００１０】
並進する装置は、自動車用窓とすることができる。この場合、キャパシタンスセンサは、自動車用窓が完全閉鎖位置にあるときに該自動車用窓を受ける窓本体パネル上に配置することができる。キャパシタンスセンサは、自動車用窓が完全閉鎖位置にあるときに該自動車用窓を受ける自動車用ウエザーストリップと一体的に形成することができる。
【００１１】
並進する装置は、自動車のスライドドア、自動車のサンルーフ、自動車用トランクリッド、自動車のハッチ、自動車のトノカバー、及び同様のものである。並進する装置はまた、１対のドア、１対のエレベータドア、ガレージドアとすることができる。並進する装置はまた、可動プレス装置とすることができる。
【００１２】
マイクロプロセッサを含むことができるコントローラは、第１の可撓性導体と第２の可撓性導体との間のキャパシタンスをバイアスするために、オフセット信号を発生するよう動作可能である。コントローラはまた、第１の可撓性導体と第２の可撓性導体との間のキャパシタンスをモニタするために、フィルタリングソフトウエアを実行するよう動作可能とすることもできる。更にコントローラは、第１及び第２の可撓性導体の間のキャパシタンスをモニタするために、適応閾値検出アルゴリズムを実行するよう動作可能とすることもできる。
【００１３】
更に、上記及び他の目的を達成する際において、本発明は、並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための第２の挟み込み防止システムを提供する。第２の挟み込み防止システムは、並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを含む。キャパシタンスセンサは、第１、第２、及び第３の可撓性導体を有する。第３の導体は、第２の導体との間に第１の圧縮性誘電体要素を介在させて、第２の導体を同軸に囲む。第２の導体は、第１の導体との間に第２の圧縮性誘電体要素を介在させて、第１の導体を同軸に囲む。第１及び第２の導体は、或る分離距離だけ隔てられる。第２の導体は電気的に接地される。
【００１４】
第１及び第２の導体は、分離距離に依存するキャパシタンスを有する。第１及び第２の導体のキャパシタンスは、第１の物体がキャパシタンスセンサに接触するのに応じて第２の誘電体要素が圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。第２及び第３の導体は、第３の導体に対する第２の導電性物体の接近度に依存するキャパシタンスを有する。第２及び第３の導体のキャパシタンスは、第２の導電性物体が第３の導体に接近するのに応じて変化する。コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を第１及び第２の導体のキャパシタンス並びに第２及び第３の導体のキャパシタンスに応じて制御する。
【００１５】
また、上記及び他の目的を達成する際において、本発明は、並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための第３の挟み込み防止システムを提供する。第３の挟み込み防止システムは、並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを含む。キャパシタンスセンサは、互いに並列配置され、双方が単一のエラストマー外側ジャケットによって囲まれるキャパシタンス・ピンチセンサとキャパシタンス接近センサとを有する。
【００１６】
キャパシタンス・ピンチセンサは、第１及び第２の可撓性導体と、これらの間に介在された第１の圧縮性誘電体要素とを含む。第１及び第２の導体が或る分離距離だけ隔てられるように、第２の導体は、第１の誘電体要素と第１の導体とを同軸に囲む。第２の導体は電気的に接地される。第１及び第２の導体は、分離距離に依存する第１のキャパシタンスを有する。この第１のキャパシタンスは、第１の物体がキャパシタンス・ピンチセンサに接触するのに応じて誘電体要素が圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。
【００１７】
キャパシタンス接近センサは、第３及び第４の導体とこれらの間に介在された第２の圧縮性誘電体要素とを含む。第４の導体は、第２の誘電体要素と第３の導体とを同軸に囲む。第３の導体は、電気的に接地される。第３及び第４の導体は、第２の導電性物体が第４の導体に接近するのに応じて変化する第２のキャパシタンスを有する。
【００１８】
コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を第１及び第２のキャパシタンスに応じて制御する。
【００１９】
更に、上記及び他の目的を達成する際において、本発明は、並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための第４の挟み込み防止システムを提供する。第４の挟み込み防止システムは、並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを含む。キャパシタンスセンサは、内部を有するエラストマー外側ジャケットを含む。更にキャパシタンスセンサは、外側ジャケットの内部において外側ジャケットにより両端部を保持されたスパナを含む。スパナは、外側ジャケットの内部において第１の可撓性導体を保持し、外側ジャケットは、第１及び第２の導体が或る分離距離だけ互いに隔てられるように第２の可撓性導体を囲む。第１及び第２の導体は、分離距離に依存するキャパシタンスを有する。更にキャパシタンスセンサは、外側ジャケットの内部に圧縮性誘電体要素を有する。第１及び第２の導体のキャパシタンスは、第１の物体が外側ジャケットに接触するのに応じて誘電体要素が圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。第１及び第２の導体のキャパシタンスは、第２の導電性物体が第１及び第２の導体の内の少なくとも一方に接近するのに応じて変化する。コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を第１及び第２のキャパシタンスに応じて制御する。
【００２０】
スパナは、第１及び第２の部分を含むことができる。第１のスパナ部分は、導電性の可撓性エラストマーであり、第２のスパナ部分は、非導電性の可撓性材料である。第１のスパナ部分は、外側ジャケットの内部で第１の導体を保持する。第２のスパナ部分は、その両端部において外側ジャケットに保持される。
【００２１】
更に、上記及び他の目的を達成する際において、本発明は、並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための第５の挟み込み防止システムを提供する。第５の挟み込み防止システムは、並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを含む。キャパシタンスセンサは、或る分離距離だけ金属フレームから隔てられた可撓性導体を有する。この導体は、分離距離に依存するキャパシタンスを有する。キャパシタンスセンサは、第１の導体を囲み、金属フレーム上に載置される圧縮性の非導電性エラストマーを更に有する。導体のキャパシタンスは、第１の物体が第１の導体に接触するのに応じて圧縮性の非導電性エラストマーが圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。導体のキャパシタンスは、第２の導電性物体が導体に接近するのに応じて変化する。コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を導体のキャパシタンスに応じて制御する。導電体はエンドレスの構成を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の上記並びに他の目的、特徴、及び利点は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を読むと容易に理解されるであろう。
【００２３】
図１ａを参照すると、本発明による挟み込み防止システム１０が示されている。挟み込み防止システム１０は、センサ１２とコントローラ１４とを含む。センサ１２は、物体１６がセンサに接触したこと、及び／又は物体がセンサ近傍に存在することを検出するよう動作可能なキャパシタンスセンサである。物体１６がセンサ１２に接触するのに応答して、センサのキャパシタンスが変化する。同様に、人体を含む導電性の物体１６がセンサ１２の近傍に入るのに応答して、センサのキャパシタンスは、物体が実際にセンサに接触しなくても、すなわちセンサにどのような力を加えなくても変化する。このことは、人体部分との接触が生じる前に力が加わらない状態での人体部分の検出を可能にする。従ってセンサ１２は、接触及び非接触センサである。
【００２４】
コントローラ１４は、窓、スライドドア、サンルーフ等のような並進する装置２０と関連付けて、開放位置と閉鎖位置との間で該装置を移動させるためのモータ１８を制御する。コントローラ１４は、並進する装置（すなわち窓）２０を開放したいときには、該窓を開放方向へ移動させるようモータ１８を制御する。同様に窓２０の開放を閉鎖するためにはコントローラ１４は、窓を閉鎖方向へ移動させるようモータ１８を制御する。
【００２５】
一般に、オペレータはスイッチを操作して、コントローラ１４に窓２０の開閉を制御させる。そのようなスイッチは、単一のスイッチ操作（連続操作とは対照的な）により、窓がその開放位置又は閉鎖位置まで完全に移動するまでコントローラ１４が窓２０を制御するような、急速上昇（すなわち急速閉鎖）及び急速下降（すなわち急速開放）機能を備えるよう構成することができる。
【００２６】
センサ１２は、窓２０によって設けられる窓開口部に隣接して配置される。センサ１２は、窓開口部をモニタし、人の手又は指などの物体１６が窓開口部の近くにあるか、もしくは窓開口部を通って延びているかを判定する。物体１６が窓開口部を通って延びることに関する問題は、窓２０が閉鎖方向に移動して窓開口部を閉鎖するときに、物体が窓開口部から排除されない限り窓が物体を挟むことになる点であることがわかる。
【００２７】
センサ１２は、物体１６が窓開口部と窓２０との間に挟み込みされて、窓によって挟まれようとしている場合に、この物体がセンサに接触し、及び／又は近接するように窓開口部に隣接して配置される。センサ１２は、物体１６がセンサに接触するのに応答してピンチセンサ信号２１を発生し、物体がセンサに接近するのに応じて接近センサ信号２３を発生する。センサ１２は、コントローラ１４に対してピンチセンサ信号２１及び接近センサ信号２３を供給する。ピンチセンサ信号２１及び接近センサ信号２３のいずれかを受け取ることに応答して、これに従ってコントローラ１４は、モータ１８を介して窓２０を制御する。
【００２８】
例えば、コントローラ１４に窓２０を閉鎖させるようにオペレータがスイッチを操作して窓が閉鎖している場合（例えば、窓が急速上昇の時）、その後で窓開口部内にある物体１６がセンサ１２によって検出されるのに応答して、コントローラは、窓の閉鎖を停止して開くように制御する。窓２０の運動方向を反転させて該窓を開くことにより、窓開口部を拡げて物体のどのような挟み込みも防止し、物体を窓開口部から取り除くための時間を与えるようにする。同様に、物体１６が窓開口部内にあることをセンサ１２が検出した場合には、コントローラ１４は、物体が窓開口部から取り除かれるまで窓２０が続いて閉鎖方向へ運動するのを阻止する。
【００２９】
次に、図１ｂを参照すると、センサ１２とコントローラ１４とは、互いに一体化されてセンサ／コントローラ１３を形成することができる。センサ／コントローラ１３は、一体化されていないセンサ１２及びコントローラ１４と同じ機能を効果的に提供する。従って本明細書においては、センサ１２とコントローラ１４に関する説明はまた、センサ／コントローラ１３によって提供されるセンサ及びコントローラの機能性を指すものとする。
【００３０】
コントローラ１４は、スイッチ入力、他のセンサ及びコントローラとの情報伝達機能、並びに窓２０の種々の態様を制御及びモニタするための種々の出力を有することができる点を理解すべきである。例えば、コントローラ１４は、窓２０の位置、運動方向、運動速度などを判定するために、図１ａの線１９によって示すようにモータ１８又は他の可動部材のためのセンサ入力を有することができる。そのようなセンサ入力は、ホール効果センサ及び光センサや抵抗センサなどから受け取る信号とすることができる。
【００３１】
モータ１８又は他の可動部材に応答してセンサ信号を受け取るコントローラ１４の場合、このコントローラは、モータ電流、及び／又は整流子パルス及び／又はホール（又は他のタイプの）センサからのセンサ信号を用いることにより、追加の挟み込み防止能力を有するようになる。このことは、可動部材及び障害物がセンサ１２から離れ過ぎており該センサ１２によって感知できない場合に、障害物を検出することのできる追加の利点を有する。
【００３２】
次に、図２及び図３を参照すると、センサ１２の第１の実施形態が示される。センサ１２は、非導電性の圧縮可能性要素又は層２６によって同軸に囲まれた可撓性の中央導電性要素又はコア２２を含み、該非導電性の圧縮可能性要素又は層２６は、可撓性の外側導電性要素又は層２４によって同軸に囲まれている。非導電性の圧縮性層２６は、導電性コア２２と導電性層２４とを分離する。導電性コア２２は、センサ１２において電気的に接地される。弾性的なオーバーコート２８は導電性層２４を覆う。
【００３３】
導電性コア２２及び導電性層２４は、アルミニウム、銅、及び同様のものなどの導電性材料で作られる。導電性コア２２及び導電性層２４はまた、アルミニウム、銅、ニッケル、及び同様のものなどの導電性材料でメッキ又は金属被膜された、ナイロン、ポリエステル、及び同様のものなどの材料で作られる。導電性コア２２及び導電性層２４の各々は、これらに可撓性を与える編組メッシュ又は金属被膜された織物とすることができる。導電性コア２２及び導電性層２４はまた、適切な導電性を得るために銅の金属被覆を有し、耐食性を得るために銅の上にニッケル被膜を有するメッキされた織物とすることができる。非導電性の圧縮性層２６は、高い誘電率と低い圧縮力とを有するＥＰＤＭ独立気泡フォームとすることができる。非導電性層２６の誘電率及び／又は圧縮性は、異なるタイプの材料を使用することによって変化する可能性がある。例えば、非導電性層２６は、単に空気とすることができる。弾性的なオーバーコート２８は、弾性ゴム、ビニル等、及びサントプレン、ネオプレン、ブナＮ、及び同様のものなどの熱可塑性エラストマー類で作ることができる。弾性的なオーバーコート２８はまた、不織布及び同様のものとすることができる。弾性的なオーバーコート２８は、半剛性、可撓性、及び／又は圧縮性とすることができ、また密閉要素、接着剤、及び他の取付け部材を組み込むことができる。
【００３４】
次に図１と共に図４ａを参照して、センサ１２の近傍内の物体の存在を判定するセンサの動作をより詳細に説明する。センサ１２は、自動車の窓本体パネル３２のような固定された組立体に取り付けられる。センサ１２はまた、自動車の窓ウエザーストリップ及び同様のものにおいて具現化することができる。図４ａにおいては、人体の一部などの導電性物体３０が、窓２０とセンサ１２との間の窓開口部内に配置されている。図に示すように、窓開口部は、物体３０が窓２０に挟まれることなく窓開口部内で自由に動くことができるほど十分に大きい。窓２０が閉じる結果、窓開口部が小さくなり、物体３０がセンサ１２に接近して導電性層２４を囲む静電容量的な電場に入ると、センサのキャパシタンスが変化する。
【００３５】
次いでセンサ１２は、このキャパシタンスの変化を示す接近センサ信号２３をコントローラ１４に対して発生する。コントローラ１４は、接近センサ信号２３を処理して、物体３０がセンサ１２の近接している結果としてセンサ１２のキャパシタンスが変化し、物体が窓２０に挟まれようとしていると判定する。
【００３６】
次に図１と共に図４ｂを参照し、物体がセンサに接触するのを判定するセンサ１２の動作をより詳細に説明する。図４ｂにおいては、窓２０は、窓本体パネル３２に向かって矢印の方向に閉鎖し始めており、窓開口部が小さくなり、非導電性の物体３１がセンサ１２と窓２０の間にあってセンサに接触する。物体３１がセンサ１２と接触するのに応じてセンサが圧縮される結果、導電性コア２２と導電性層２４との間の距離は小さくなる。この距離が小さくなる結果として、センサ１２のキャパシタンスが変化する。
【００３７】
次いで、センサ１２は、コントローラ１４に対してこのキャパシタンスの変化を示すピンチセンサ信号２１を発生する。コントローラ１４は、ピンチセンサ信号２１を処理して、物体３１がセンサに接触した結果としてセンサ１２のキャパシタンスが変化し、窓２０に挟まれそうになっていることを判定する。次にコントローラ１４は、窓２０を開き且つ窓本体パネル３２から離れる方向に窓２０の運動を反転させるようにモータ１８を制御することにより、窓開口部を増大させ、物体３１が窓に挟まれず該物体を窓開口部から取り除くことができるようにする。物体３０のような導電性の物体もまた、センサ１２に接触することができ、この場合、同様にセンサは圧縮され、結果として生じるキャパシタンス変化を示すピンチセンサ信号を発生する。
【００３８】
コントローラ１４は、デジタル／アナログ（ＤＡ）コンバータを含むマイクロプロセッサベースのコントローラなどの電子コントローラとすることができる。このＤＡコンバータは、オフセット電圧の減算（又は加算）を可能にし、ピンチセンサ信号２１及び接近センサ信号２３をより大きく増幅することができる。代替的な実施形態は、三角波などのアナログ波形を発生させてオフセット電圧の大きさを求め、後でこれを減算（又は加算）することができる。コントローラ１４のマイクロプロセッサは、フィルタリングのソフトウエアを実行することができ、センサ１２に対する物体接近、又は物体のセンサへの接触の結果として生じるセンサ圧縮を判定可能な適応閾値検出アルゴリズムを使用することができる。更に別の実施形態においては、コントローラ１４のマイクロプロセッサは、ディスクリート電子回路、ハイブリッド電子回路、又はマイクロプロセッサコア・アナログ及びデジタル回路を含むことのできる専用の特定用途向け集積回路と置き換えることができる。
【００３９】
コントローラ１４はまた、車両用ドアシステム機能などのシステム機能を組み込むことができる。このようなドアシステム機能には、移動、エレクトロクロミック制御、ターンシグナル表示、加熱制御などといった電動ミラー、電動ドアロック、キーレスエントリシステム、運転者１及び運転者２などのようなパーソナル設定、及び同様のものに関連する機能が含まれる。この場合、コントローラ１４は、車両内に配置された他の制御モジュールと通信するため、ワイヤ、光ファイバ、又はＲＦ無線などの無線によるシリアル通信を備えたマイクロコントローラを使用する。このようなコントローラを使用することにより、ドアシステム内の複数のモジュールの冗長性が排除される。この場合、コントローラ１４は、窓昇降モータと一体化することができ、あるいは各物品にワイヤ接続されこれを制御する別個のモジュールとすることができる。
【００４０】
コントローラ１４はまた、取付け位置に応じた自動車ドア以外の他のシステム機能を組み込むことができる。ダッシュボード、センターコンソール、又はシートなどの取付け位置に関係する機能をモジュールに一体化することができる。この機能には、ステアリングホイール及びステアリングコラム調節、シートポジション設定、シート冷暖房、グローバルポジショニング及びインターネット通信、並びにペダル調節などがある。
【００４１】
次に図５を参照すると、自動車のドア窓３３で使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示される。自動車のドア窓３３は、ドア３４と窓本体パネル３２とを含む。窓２０は、自動的に上下に移動して窓本体パネル３２に対して開閉する。開放位置において、窓２０は、該窓の上縁部３６と窓本体パネル３２との間に窓開口部３５を形成する。センサ１２は、窓本体パネル３２に沿って配置される。上述のように、センサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触している、窓開口部３５を通って延びる物体の存在を検出するように動作可能である。このような能力により、センサ１２はコントローラ１４と協働して、窓が窓開口部３５を閉じるときに物体を挟むのを防ぐように機能することが可能になる。
【００４２】
図６ａは、窓２０及び窓本体パネル３２に対するセンサ１２の第１の配置の断面図である。センサ１２は、窓本体パネル３２及び窓ウエザーストリップ３７に隣接して自動車の室内に配置されている。窓ウエザーストリップ３７は、窓本体パネル３２に取り付けられて、窓２０が図６ａに示すような完全閉鎖位置に移動したときに窓２０を密閉する。
【００４３】
図６ｂは、窓２０及び窓本体パネル３２に対するセンサ１２の第２の配置の断面図である。センサ１２は、窓本体パネル３２に取り付けられた窓ウエザーストリップ３８と一体的に形成されている。図７は、窓ウエザーストリップ３８内へのセンサ１２の一体化をより詳細に示している。
【００４４】
次に図８を参照すると、自動車のスライドドア４０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示されている。自動車のスライドドア４０は、電動式スライドドア４２と自動車用ドア本体パネル４４とを含む。スライドドア４２は、ドア本体パネル４４に対して開閉するよう水平に移動する。開放位置において、スライドドア４２は、該スライドドアの前縁部４７とドア本体パネル４４との間にドア開口部４６を形成する。センサ１２は、図６ａ又は図６ｂに示すセンサの配置と同様の方法でドア本体パネル４４に沿って配置される。センサ１２はまた、ドア本体パネル４４の代わりにスライドドア４２上に取り付けてもよい。センサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触している、スライドドア開口部４６を通って延びる物体の存在を検出する。物体がドア開口部４６を通って延びていることをセンサ１２が検出するのに応答して、コントローラ１４は、スライドドア４２が図示の矢印方向へ移動してドア開口部４６を閉鎖するときに物体を挟むのを防止する。
【００４５】
図９を参照すると、自動車のサンルーフ５０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示されている。自動車のサンルーフ５０は、電動式スライドサンルーフ５２と自動車用ルーフ５４とを含む。サンルーフ５２は、ルーフ５４に対して水平方向に移動して、ルーフの開口部５６を形成し、閉鎖する。開放位置において、サンルーフ５２は、該サンルーフの前縁部５７とルーフ５４との間にルーフ開口部５６を形成する。センサ１２は、図６ａ又は図６ｂに示すセンサの配置と同様の方法でルーフ５４に沿って配置される。上述のようにセンサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触する、ルーフ開口部５６を通って延びる物体の存在を検出するように動作可能である。こうした能力により、センサ１２はコントローラ１４と協働して、サンルーフ５２がルーフ開口部５６を閉じるときに物体を挟むのを防ぐように機能することが可能になる。
【００４６】
次に図１０を参照すると、自動車用トランクリッド６０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置を示している。自動車用トランクリッド６０は、電動式トランクリッド６２を含む。トランクリッド６２は、自動車のトランク６４に対して開閉する。センサ１２は、図６ａ又は図６ｂに示すセンサの配置と同様の方法でトランク６４の縁部６５に沿って配置される。上述のように、センサ１２は、トランク６４の外部から内部に延びる物体が該センサに隣接及び／又は接触する結果として、こうした物体の存在を検出する。センサ１２は、トランクリッド６２がトランク６４を閉じるときに物体を挟むのを防止するように適切なセンサ信号をコントローラ１４に供給する。
【００４７】
自動車用の上述の用途に加えて、挟み込み防止システム１０はまた、トノカバー及びハッチバックドアを伴う自動車を含む他の自動車用途において使用することができる。例えば、図１１ａ及び図１１ｂは、自動車用ハッチバック６６において使用するセンサ１２の配置を示している。自動車用ハッチバック６６は、ハッチ６７と車体パネル６８とを含む。シリンダ６９が、ハッチ６７と車体パネル６８とを接続する。シリンダ６９は、ハッチ６７を車体パネル６８に対して開放位置にまで移動させるように延び、及び該ハッチを車体パネルに対して閉鎖位置まで移動させるように収縮する（図１１ａにおいては、閉鎖位置のハッチを二点鎖線で示す）ピストンロッドを含む。センサ１２は、車体パネル６８に沿って配置される。センサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触する、ハッチ６７と車体パネル６８との間の開口部内に延びる物体の存在を検出する。次に、コントローラ１４は、ハッチ６７が閉じているときに物体を挟むのを防止するようシリンダ６９を制御することができる。
【００４８】
次に図１２を参照すると、自動式バスドア７０において使用するセンサ１２の配置が示される。自動式バスドア７０は、一対の電動式ドア７２及び７４を含む。ヒンジ７６は、ドア７２及び７４が自動的に開閉するよう電力を供給する。閉鎖時には、両方のドアを閉じたときにドア７４がドア７２に重なるように、ドア７４の前にドア７２を閉じる。センサ１２は、ドア７２の縁部７５に沿って配置され、ドアウエザーストリップに組み込むことができる。センサ１２は、ドア開口部内に延びる物体が該センサに隣接及び／又は接触している結果として、該物体の存在を検出する。ドア７２の閉鎖に続いてドア７４が閉じるときに、センサ１２は、コントローラ１４と協働してドア７４が物体を挟むのを防止するように機能する。
【００４９】
自動車用途に加えて、挟み込み防止システム１０はまた、工業用途においても使用することができる。例えば図１３及び図１４は、それぞれエレベータドア８０及びガレージドア８５において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置を示している。エレベータドア８０は、一般的なスライドドアの特定の用途である。エレベータドア８０においては、センサ１２は、いずれかのエレベータドア８２の前縁部に配置される。エレベータドア８２は、部分的に開放されて、これらの間にドア開口部８４を備えた状態で図示されている。センサ１２は、エレベータドア８２間を延びる物体が該センサに隣接及び／又は接触している結果として該物体の存在を検出する。センサ１２は、エレベータドア８２が摺動して閉じるときに該ドアが物体を挟むのを防止するためにコントローラ１４に対して適切なセンサ信号を発生する。
【００５０】
ガレージドア８５においては、センサ１２は、ガレージドア８７の下縁部８６に沿って配置される。ガレージドア８７は、部分的に開放されて、ガレージドアの下縁部８６とガレージ内へ通じているドライブウエイ８９との間にガレージドア開口部８８を備えた状態で示されている。センサ１２は、ガレージドア開口部８８内で延びる物体が該センサに隣接及び／又は接触している結果として、該物体の存在を検出する。センサ１２は、ガレージドア８７が閉じるときにガレージドアが物体を挟むのを防止するために適切なセンサ信号をコントローラ１４に対して発生する。
【００５１】
図１５は、工業機械９０に使用するための挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置を示す。工業機械９０は、上方プレス金型ダイ９２を有するプレス機械ラム装置９１を含む。下方プレス金型ダイ９３がプレス機械プラテン９４上に固定される。ラム装置９１は、上方プレス金型ダイ９２を下方プレス金型ダイ９３に接して押し付けるように動作可能である。作動中、プレス作業員は、矢印９５の方向で工業機械９０に向かう。センサ１２は、下方プレス金型ダイ９３の前縁部９７上に形成されたキャビティ９６内に配置される。従ってセンサ１２は、プレス作業員に面するように位置付けられる。キャビティ９６内では、センサは、上方プレス金型ダイ９２が下方プレス金型ダイ９３に向かって閉じるときに上方プレス金型ダイ９２と接触することはない。工業機械９０の作動中、センサ１２は、センサに接触している物体の存在及び／又はセンサ近傍内にある指のような導電性物体の存在を検出する。次にセンサ１２は、上方プレス金型ダイ９２が下方プレス金型ダイ９３の近傍内にある異物上に落下するのを防止するために、コントローラ１４に対して適切なセンサ信号を発生する。
【００５２】
次に図１６を参照すると、第２のセンサの実施形態によるセンサ１００が示されている。センサ１００は、センサ１２と同様であるが、第１及び第２の可撓性の導電性要素１０４、１０６を同軸に囲む第３の可撓性の導電性要素１０２を含む。センサ１００は、第１の導体１０４を囲む非導電性の圧縮性同軸要素１０８、及び第２の導体１０６を囲む非導電性の圧縮性同軸要素１１０を含む。外側弾性被覆１１２は、第３の導体１０２を同軸に囲む。非導電性の圧縮性要素１０８、１１０は、同一の独立気泡フォーム又は他の圧縮性材料で作ることができる。第１及び第２の導体１０４、１０６と同様に、第３の導体１０２もまた導電性材料で作られた編組ワイヤメッシュとすることができる。第２の導体１０６は電気的に接地される。
【００５３】
次に図１７を参照すると、センサ１００の断面図が示されている。同軸の圧縮性非導電層１１０の代わりに半剛性エラストマー１１０が使用される。半剛性エラストマー１１０は、物体が外側被覆１１２に接触している際に第１及び第２の導体１０４、１０６のキャパシタンスを迅速に変化させることを可能にする。第３の導体１０２と第２の導体１０６との間の距離及び第３の導体１０２への導電性物体の接近度が、第３及び第２の導体のキャパシタンスを決定する。第１の導体１０４と第２の導体１０６との間の距離は、第１及び第２の導体のキャパシタンスを決定する。従ってセンサ１００は、対応するキャパシタンス変化に応じてセンサの近傍にある物体を検出することができ、更にセンサに接触する物体を検出することができる点で二重の目的のセンサである。
【００５４】
次に図１８及び図１９を参照すると、第３のセンサの実施形態によるセンサ１２０が示されている。センサ１２０は、或る距離だけ隔てられた２つの長手方向に平行な可撓性の導体コア要素１２２、１２４を含む。２つの非導電性の圧縮性同軸要素１２６及び１２８（又は半剛性エラストマー）が、それぞれの導体コア要素１２２、１２４を個々に囲む。或る距離だけ隔てられた２つの可撓性導体要素１３０及び１３２が、それぞれの非導電性の圧縮性要素１２６及び１２８を同軸に囲む。半剛性の弾性的な外側被覆１３４が、導電性要素１３０及び１３２を囲む。
【００５５】
センサ１２０は、本質的には２つのセンサ１３６及び１３８である。センサ１３６は、要素１２２、１２６、１３０、及び１３４を含む。センサ１３８は、１２４、１２８、１３２、及び１３４を含む。センサ１３６は、接触センサ（すなわちピンチセンサ）として構成されているので、導体要素１２２と１３０との間の距離が小さくなることでコントローラ１４が使用可能な導体要素１２２と１３０間のキャパシタンス変化を生じさせるように、物体はセンサに接触している必要がある。従って外側の導体要素１３０は電気的に接地される。
【００５６】
センサ１３８は、非接触センサ（すなわち接近センサ）として構成されているので、外側の導体要素１３２に接近した導電性物体は、コントローラ１４が使用可能な導体要素１２４及び１３２の間のキャパシタンス変化を生じさせるようになる。従って内側の導体要素１２４は電気的に接地される。このようにセンサ１２０は、該センサ２０に接触する物体を検出すると共に、その近傍にある導電性物体を検出する。
【００５７】
次に図２０及び図２１を参照すると、第４のセンサの実施形態によるセンサ１４０が示されている。センサ１４０は、或る距離だけ隔てられた２つの長手方向に平行な可撓性導体要素１４２、１４４を含む。２つの圧縮性同軸要素１４６及び１４８（又は半剛性エラストマー）が、それぞれの導体コア要素１２２、１２４を個々に囲む。或る距離だけ隔てられた２つの金属編組の可撓性導体要素１５０及び１５２が、それぞれの非導電性の圧縮性要素１４６及び１４８を同軸に囲む。半剛性の弾性的な外側被覆１５４が、導体要素１５０及び１５２を囲む。
【００５８】
センサ１４０は、本質的には２つのセンサ１５６及び１５８である。センサ１５６は、要素１４２、１４６、１５０、及び１５４を含む。センサ１５８は、要素１４４、１４８、１５２、及び１５４を含む。図２１に示すように、外側被覆１５４は、窓が閉鎖方向で閉鎖位置まで移動するときに、窓などの並進する装置２０の上縁部を受けるための入口１５７を備えるように構成される。閉鎖位置において、センサ１５６及び１５８は、窓２０のそれぞれの側面上に配置される。従ってセンサ１４０は、複数の方向から接近及び／又は接触する物体を検出することを可能にする。
【００５９】
次に図２２及び図２３を参照すると、第５のセンサの実施形態によるセンサ１６０が示されている。センサ１６０は、内側可撓性導体１６２を含む。中空の非導電可撓性スパナ１６４が、内側可撓性導体１６２を保持して、下方スパナ空間１６６と上方スパナ空間１６８とを形成する。スパナ空間１６６及び１６８は、空気又は他の誘電性媒体で満たされる。金属編組の外側導体要素１７０が、スパナ１６４を同軸に囲む。半剛性エラストマー外側ジャケット１７２が、導体要素１７０を囲む。センサ１６０は、物体が外側ジャケット１７２に接触する結果、及び／又は導電性物体が外側導体１７０に接近する結果として、外側導体要素１７０と内側導体要素１６２との間の距離が変化するときは常にキャパシタンス変化を記録する。
【００６０】
次に図２４及び図２５を参照すると、第６のセンサの実施形態によるセンサ１８０が示されている。センサ１８０は、第１及び第２の可撓性の導電性金属ワイヤ１８２及び／又は１８４を含む。非導電性の可撓性スパナ１８６が、第１の導体１８２を保持する。中空の内部を有する導電性の弾性外側ジャケット１８８が、第２の導体１８４を保持して囲み、更にスパナ１８６の各端部を保持する。スパナ１８６は、外側ジャケット１８８の内部を２つの空間１９０及び１９２に分割する。空間１９０及び１９２は、空気又は他の誘電性媒体で満たされる。センサ１８０は、物体が外側ジャケット１８８に接触する結果、及び／又は導電性物体が第１のワイヤ１８２又は第２のワイヤ１８４のいずれかに接近している結果として、第１及び第２のワイヤ間の距離が変化するときは常にキャパシタンス変化を記録する。
【００６１】
図３４及び図３５を参照すると、第１０のセンサの実施形態によるセンサ３００が示されている。センサ３００は、第１及び第２の可撓性の導電性金属ワイヤ３０２及び／又は３０４を含む。導電性の可撓性エラストマー３０３が、第１の導体３０２を保持する。非導電性の可撓性スパナ３０６が、導電性エラストマー３０３を保持して囲む。中空内部を有する導電性で弾性外側ジャケット３０８が、第２の導体３０４を保持して囲み、更にスパナ３０６の各端部を保持する。スパナ３０６は、外側ジャケット３０８の内部を２つの空間３１０及び３１２に分割する。空間３１０及び３１２は、空気又は他の誘電性媒体で満たされる。センサ３００は、物体が外側ジャケット３０８に接触する結果、及び／又は導電性物体が第１の導体３０２又は第２の導体３０４に接近している結果として、第１及び第２の導電体間の距離が変化するときは常にキャパシタンス変化を記録する。
【００６２】
次に図２６及び図２７を参照すると、第７のセンサの実施形態によるセンサ２００が示されている。センサ２００は、圧縮性の非導電性エラストマー２０４によって囲まれた可撓性導体要素２０２を含む。エラストマー２０４は、車両フレームなどの金属フレーム２０６上に載置される。金属フレーム２０６は、本質的に第２の導体要素として機能する。従ってセンサ２００は、物体がエラストマー２０４に接触する結果、及び／又は導電性物体が導体要素２０２に接近している結果として、導体要素２０２と金属フレーム２０６との間の距離が変化するときは常にキャパシタンス変化を記録する。
【００６３】
次に図２８及び図２９を参照すると、第８のセンサの実施形態によるセンサ２２０が示されている。センサ２２０は、連続した終端部のない可撓性の金属編組導体要素２２２を含む。導体要素２２２は、空気又は他の誘電性媒体で満たされる内部２２４を形成する。圧縮性非導電性エラストマー２２６が、導体要素２２２とその内部２２４とを囲む。エラストマー２２６は、第２の導体要素として作用する金属フレーム２２８上に配置される。センサ２２０は、物体がエラストマー２２６に接触する結果、及び／又は導電性物体が導体要素２２２に接近している結果として、導体要素２２２の少なくとも一部分と金属フレーム２２８との間の距離が変化するときは常にキャパシタンス変化を記録する。
【００６４】
次に図３０及び図３１を参照すると、第９のセンサの実施形態によるセンサ２４０が示されている。センサ２４０は、内側及び外側の可撓性の金属編組導体要素２４２及び２４４を含む。内側導体要素２４２は、第１の非導電性の圧縮性発泡要素２４６を囲む。外側導体要素２４４は、第２の非導電性の圧縮性発泡要素２４８を囲む。半剛性の弾性外側ジャケット２５０が、第２の導体要素２４４を囲む。図３１に最もよく示されているように、内側及び外側導体要素２４２及び２４４は、連続した終端部のない要素である。内側導体要素２４２は、全方向性接近感知機能を可能にするように所与のエンドレス構成の形状にされる。内側導体要素２４２は可撓的であるので、その形状は、所望の全方向性接近感知を可能にするような共形にすることができる。
【００６５】
次に図３２及び図３３を参照すると、トノカバー２６０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示される。トノカバー２６０は、電動式トノカバー２６２を含む。トノカバー２６２は、外側トノカバー２６４と内側トノカバー２６６とを含む。トノカバー２６２は、センサ１２を保持するためのセンサキャリア２６８を含む。図３３に示すように、センサキャリア２６８は、ダックビル２７２の位置までトノカバー２６２の周縁の大部分に沿ってセンサ１２を保持する。トノカバー２６２は、ベッド壁２７０に対して開閉する。上に述べたような方法で、センサ１２は、トノカバー２６２に隣接する物体がセンサに隣接及び／又は接触している結果として、該物体の存在を検出する。センサ１２は、トノカバー２６２が閉じる時に物体が挟まれるのを防止するための適切なセンサ信号をコントローラ１４に供給する。
【００６６】
次に図３６及び図３７を参照すると、２枚及び１枚スライドドア３２０及び３４０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示される。２枚及び１枚スライドドア３２０及び３４０は、典型的には食料品店などにおいて配置されている。２枚スライドドア３２０においては、センサ１２は、いずれかのスライドドア３２２又は３２４の前縁部に配置される。スライドドア３２２及び３２４は、部分的に開いてこれらの間にスライドドア開口部３２６が形成された状態で図示されている。センサ１２は、スライドドア３２２及び３２４の間で延びる物体がこれに隣接及び／又は接触する結果として、該物体の存在を検出する。センサ１２は、スライドドア３２２及び３２４が閉じる時に物体を挟むのを防止するために、適切なセンサ信号をコントローラ１４に対して発生する。
【００６７】
１枚スライドドア３４０は、スライドドア３４２とドア本体パネル３４４とを含む。スライドドア３４２は、ドア本体パネル３４４に対して開閉するよう水平に移動する。開放位置において、スライドドア３４２は、該スライドドアの前縁部３４７とドア本体パネル３４４との間にドア開口部３４６を形成する。センサ１２は、図６ａ又は図６ｂに示されたセンサの配置と同様の方法でドア本体パネル３４４に沿って配置される。センサ１２はまた、ドア本体パネル３４４の代わりにスライドドア３４２上に取り付けてもよい（図３７に示す）。センサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触している、スライドドア開口部３４６を通って延びる物体の存在を検出する。物体がスライドドア開口部３４６を通って延びていることをセンサ１２が検出するのに応答して、コントローラ１４は、スライドドア３４２が図示の矢印方向へ移動してドア開口部３４６を閉鎖するときに物体を挟むのを防止する。
【００６８】
次に図３８及び図３９を参照すると、２枚ヒンジ式及び１枚ヒンジ式自動ドア３６０及び３８０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示される。２枚ヒンジ式及び１枚ヒンジ式自動ドア３６０及び３８０は、典型的には食料品店などにおいて配置される。２枚ヒンジ式自動ドア３６０においては、センサ１２は、ヒンジ式自動ドア３６４又は３６６のいずれかの密閉面３６２上に固定される。ヒンジ式ドア３６４及び３６６は、部分的に開いて、これらの間にドア開口部３６８が形成された状態で図示されている。センサ１２は、ヒンジ式３６４とヒンジ式３６６との間で延びる物体がセンサに隣接及び／又は接触している結果として、該物体の存在を検出する。センサ１２は、自動ヒンジ式ドア３６４及び３６６が閉鎖位置まで旋回するときに物体を挟むのを防止するために、適切なセンサ信号をコントローラ１４に対して発生する。
【００６９】
１枚ヒンジ式自動ドア３８０においては、センサ１２は、壁３８４の表面に対して閉じるヒンジ式自動ドア３８２の密閉面に固定される。開放位置において、ドア３８２は、該ドアの前縁部３８７と壁表面３８４との間にドア開口部３８６を形成する。センサ１２は、壁表面３８４に沿って又はドア３８２の前縁部３８７に配置される。センサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触しているドア開口部３８６を通って延びる物体の存在を検出し、ドア３８２が旋回して閉じるときに該物体が挟まれるのをコントローラ１４が防止できるようにする。
【００７０】
本発明を特定の実施形態に関して説明してきたが、当業者が上記の説明から多くの代替形態、変更形態、及び変形形態を理解することは明らかであろう。従って本発明は、全てのそのような代替形態を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１ａ】本発明による挟み込み防止システムのブロック図を示す。
【図１ｂ】センサとコントローラとが一体化された挟み込み防止システムのブロック図を示す。
【図２】挟み込み防止システムのセンサの第1の実施形態を示す。
【図３】図２の線３−３に沿って見たセンサの断面図を示す。
【図４】ａは、センサに対する物体の接近を検出するための挟み込み防止システムのセンサの動作を示し、ｂは、センサに対する物体の接触を検出するための挟み込み防止システムのセンサの動作を示す。
【図５】自動車のドア窓において使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図６】ａは、図５の線６−６に沿って見た自動車のドア窓におけるセンサの第1の配置の断面図を示し、ｂは、図５の線６−６に沿って見た自動車のドア窓におけるセンサの第２の配置の断面図を示す。
【図７】図６Ｂに示すセンサ配置をより詳細に示す。
【図８】自動車用スライドドアにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図９】自動車用サンルーフにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１０】自動車用トランクリッドにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１１】ａは、ハッチバックにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示し、ｂは、ハッチバックにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１２】自動式バスドアにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１３】エレベータドアにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１４】ガレージドアにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１５】工業機械に使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１６】挟み込み防止システムのセンサの第２の実施形態を示す。
【図１７】図１６の１７−１７線に沿って見た図１６に示すセンサの断面図を示す。
【図１８】挟み込み防止システムのセンサの第３の実施形態を示す。
【図１９】図１８の１９−１９線に沿って見た図１８に示すセンサの断面図を示す。
【図２０】挟み込み防止システムのセンサの第４の実施形態を示す。
【図２１】図２０の２１−２１線に沿って見た図２０に示すセンサの断面図を示す。
【図２２】挟み込み防止システムのセンサの第５の実施形態を示す。
【図２３】図２２の２３−２３線に沿って見た図２２に示すセンサの断面図を示す。
【図２４】挟み込み防止システムのセンサの第６の実施形態を示す。
【図２５】図２４の２５−２５線に沿って見た図２４に示すセンサの断面図を示す。
【図２６】挟み込み防止システムのセンサの第７の実施形態を示す。
【図２７】図２６の２７−２７線に沿って見た図２６に示すセンサの断面図を示す。
【図２８】挟み込み防止システムのセンサの第８の実施形態を示す。
【図２９】図２８の２９−２９線に沿って見た図２８に示すセンサの断面図を示す。
【図３０】挟み込み防止システムのセンサの第９の実施形態を示す。
【図３１】図３０の３１−３１線に沿って見た図３０に示すセンサの断面図を示す。
【図３２】トノカバーに使用するための挟み込み防止システムセンサの配置の断面図を示す。
【図３３】トノカバーに使用するための挟み込み防止システムセンサの配置の平面図を示す。
【図３４】挟み込み防止システムのセンサの第１０の実施形態を示す。
【図３５】図３４の３５−３５線に沿って見た図３４に示すセンサの断面図を示す。
【図３６】２枚スライドドアに使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図３７】１枚スライドドアに使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図３８】２枚ヒンジ式形自動ドアに使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図３９】１枚ヒンジ式形自動ドアに使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の挟み込みを防止するためのキャパシタンスセンサを備えた挟み込み防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
挟み込み防止システムは、様々なタイプのセンサを使用して人体の一部のような物体が挟まれていることを検出する。例えば自動車においては、センサは、電動式ドア、窓、ハッチ、デッキ、フード、リッド、及び同様のものにおける挟み込みを感知するために使用される。
【０００３】
ピンチセンサは、窓、ドア、サンルーフなどのような並進する装置によって物体が挟まれていることを検出する。作動中、ピンチセンサは、窓の閉鎖時に窓などの並進する装置によって人の指のような物体が挟まれることに応答してピンチセンサ信号を発生する。このピンチセンサ信号に応答し、コントローラは、窓を反対方向に制御して開き、人の指が更に挟まれるのを防止する。窓を開くと、窓の上縁とライナとの間の開口部から指を取り外すことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
挟み込み防止システムにおけるピンチセンサとして、モータ電流センサ、赤外線ビームセンサ、及び連続スイッチセンサが使用されてきた。これらのタイプのピンチセンサが有する問題は、これらのセンサが物体の挟み込みを検出するまでに比較的大きな物体の挟み込み量を必要とする点である。
【０００５】
従って、本発明の目的は、並進する装置によるどのような物体の挟み込みをも防止するために、並進する装置が物体に対して比較的小さな挟み込み量を加えるとすぐに、並進する装置が物体を挟み込んでいることを検出し、及び／又は並進する装置によって閉鎖することができる開口部内の物体の存在を検出するセンサを有する挟み込み防止システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的及び他の目的を達成するために、本発明は、並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止する挟み込み防止システムを提供する。このシステムは、並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを含む。キャパシタンスセンサは、或る分離距離だけ隔てられた第１及び第２の可撓性導体を有する。第１及び第２の可撓性導体は、分離距離に依存するキャパシタンスを有する。更にキャパシタンスセンサは、第１の可撓性導体と第２の可撓性導体との間に介在する圧縮性誘電体要素を有する。
【０００７】
第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスは、第１の物体がキャパシタンスセンサに接触するのに応じて誘電体要素が圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスは、第２の導電性物体が第１及び第２の可撓性導体の内の少なくとも一方に接近するのに応じて変化する。コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスに応じて制御する。
【０００８】
第１の可撓性導体は中央コアとすることができ、第２の可撓性導体が誘電体要素と第１の可撓性導体とを同軸に囲む。この場合、第１の可撓性導体は電気的に接地することができる。
【０００９】
半剛性とすることができるエラストマー・オーバーコートが、第２の可撓性導体を囲むことができる。誘電体要素は、半剛性エラストマー、空気、セル発泡体、及び同様のものとすることができる。第１及び第２の可撓性導体の内の少なくとも一方は、編組金属ワイヤとすることができる。
【００１０】
並進する装置は、自動車用窓とすることができる。この場合、キャパシタンスセンサは、自動車用窓が完全閉鎖位置にあるときに該自動車用窓を受ける窓本体パネル上に配置することができる。キャパシタンスセンサは、自動車用窓が完全閉鎖位置にあるときに該自動車用窓を受ける自動車用ウエザーストリップと一体的に形成することができる。
【００１１】
並進する装置は、自動車のスライドドア、自動車のサンルーフ、自動車用トランクリッド、自動車のハッチ、自動車のトノカバー、及び同様のものである。並進する装置はまた、１対のドア、１対のエレベータドア、ガレージドアとすることができる。並進する装置はまた、可動プレス装置とすることができる。
【００１２】
マイクロプロセッサを含むことができるコントローラは、第１の可撓性導体と第２の可撓性導体との間のキャパシタンスをバイアスするために、オフセット信号を発生するよう動作可能である。コントローラはまた、第１の可撓性導体と第２の可撓性導体との間のキャパシタンスをモニタするために、フィルタリングソフトウエアを実行するよう動作可能とすることもできる。更にコントローラは、第１及び第２の可撓性導体の間のキャパシタンスをモニタするために、適応閾値検出アルゴリズムを実行するよう動作可能とすることもできる。
【００１３】
更に、上記及び他の目的を達成する際において、本発明は、並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための第２の挟み込み防止システムを提供する。第２の挟み込み防止システムは、並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを含む。キャパシタンスセンサは、第１、第２、及び第３の可撓性導体を有する。第３の導体は、第２の導体との間に第１の圧縮性誘電体要素を介在させて、第２の導体を同軸に囲む。第２の導体は、第１の導体との間に第２の圧縮性誘電体要素を介在させて、第１の導体を同軸に囲む。第１及び第２の導体は、或る分離距離だけ隔てられる。第２の導体は電気的に接地される。
【００１４】
第１及び第２の導体は、分離距離に依存するキャパシタンスを有する。第１及び第２の導体のキャパシタンスは、第１の物体がキャパシタンスセンサに接触するのに応じて第２の誘電体要素が圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。第２及び第３の導体は、第３の導体に対する第２の導電性物体の接近度に依存するキャパシタンスを有する。第２及び第３の導体のキャパシタンスは、第２の導電性物体が第３の導体に接近するのに応じて変化する。コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を第１及び第２の導体のキャパシタンス並びに第２及び第３の導体のキャパシタンスに応じて制御する。
【００１５】
また、上記及び他の目的を達成する際において、本発明は、並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための第３の挟み込み防止システムを提供する。第３の挟み込み防止システムは、並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを含む。キャパシタンスセンサは、互いに並列配置され、双方が単一のエラストマー外側ジャケットによって囲まれるキャパシタンス・ピンチセンサとキャパシタンス接近センサとを有する。
【００１６】
キャパシタンス・ピンチセンサは、第１及び第２の可撓性導体と、これらの間に介在された第１の圧縮性誘電体要素とを含む。第１及び第２の導体が或る分離距離だけ隔てられるように、第２の導体は、第１の誘電体要素と第１の導体とを同軸に囲む。第２の導体は電気的に接地される。第１及び第２の導体は、分離距離に依存する第１のキャパシタンスを有する。この第１のキャパシタンスは、第１の物体がキャパシタンス・ピンチセンサに接触するのに応じて誘電体要素が圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。
【００１７】
キャパシタンス接近センサは、第３及び第４の導体とこれらの間に介在された第２の圧縮性誘電体要素とを含む。第４の導体は、第２の誘電体要素と第３の導体とを同軸に囲む。第３の導体は、電気的に接地される。第３及び第４の導体は、第２の導電性物体が第４の導体に接近するのに応じて変化する第２のキャパシタンスを有する。
【００１８】
コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を第１及び第２のキャパシタンスに応じて制御する。
【００１９】
更に、上記及び他の目的を達成する際において、本発明は、並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための第４の挟み込み防止システムを提供する。第４の挟み込み防止システムは、並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを含む。キャパシタンスセンサは、内部を有するエラストマー外側ジャケットを含む。更にキャパシタンスセンサは、外側ジャケットの内部において外側ジャケットにより両端部を保持されたスパナを含む。スパナは、外側ジャケットの内部において第１の可撓性導体を保持し、外側ジャケットは、第１及び第２の導体が或る分離距離だけ互いに隔てられるように第２の可撓性導体を囲む。第１及び第２の導体は、分離距離に依存するキャパシタンスを有する。更にキャパシタンスセンサは、外側ジャケットの内部に圧縮性誘電体要素を有する。第１及び第２の導体のキャパシタンスは、第１の物体が外側ジャケットに接触するのに応じて誘電体要素が圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。第１及び第２の導体のキャパシタンスは、第２の導電性物体が第１及び第２の導体の内の少なくとも一方に接近するのに応じて変化する。コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を第１及び第２のキャパシタンスに応じて制御する。
【００２０】
スパナは、第１及び第２の部分を含むことができる。第１のスパナ部分は、導電性の可撓性エラストマーであり、第２のスパナ部分は、非導電性の可撓性材料である。第１のスパナ部分は、外側ジャケットの内部で第１の導体を保持する。第２のスパナ部分は、その両端部において外側ジャケットに保持される。
【００２１】
更に、上記及び他の目的を達成する際において、本発明は、並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための第５の挟み込み防止システムを提供する。第５の挟み込み防止システムは、並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを含む。キャパシタンスセンサは、或る分離距離だけ金属フレームから隔てられた可撓性導体を有する。この導体は、分離距離に依存するキャパシタンスを有する。キャパシタンスセンサは、第１の導体を囲み、金属フレーム上に載置される圧縮性の非導電性エラストマーを更に有する。導体のキャパシタンスは、第１の物体が第１の導体に接触するのに応じて圧縮性の非導電性エラストマーが圧縮される結果として、分離距離が変化するのに応じて変化する。導体のキャパシタンスは、第２の導電性物体が導体に接近するのに応じて変化する。コントローラは、並進する装置が第１の物体又は第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するために、並進する装置を導体のキャパシタンスに応じて制御する。導電体はエンドレスの構成を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の上記並びに他の目的、特徴、及び利点は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を読むと容易に理解されるであろう。
【００２３】
図１ａを参照すると、本発明による挟み込み防止システム１０が示されている。挟み込み防止システム１０は、センサ１２とコントローラ１４とを含む。センサ１２は、物体１６がセンサに接触したこと、及び／又は物体がセンサ近傍に存在することを検出するよう動作可能なキャパシタンスセンサである。物体１６がセンサ１２に接触するのに応答して、センサのキャパシタンスが変化する。同様に、人体を含む導電性の物体１６がセンサ１２の近傍に入るのに応答して、センサのキャパシタンスは、物体が実際にセンサに接触しなくても、すなわちセンサにどのような力を加えなくても変化する。このことは、人体部分との接触が生じる前に力が加わらない状態での人体部分の検出を可能にする。従ってセンサ１２は、接触及び非接触センサである。
【００２４】
コントローラ１４は、窓、スライドドア、サンルーフ等のような並進する装置２０と関連付けて、開放位置と閉鎖位置との間で該装置を移動させるためのモータ１８を制御する。コントローラ１４は、並進する装置（すなわち窓）２０を開放したいときには、該窓を開放方向へ移動させるようモータ１８を制御する。同様に窓２０の開放を閉鎖するためにはコントローラ１４は、窓を閉鎖方向へ移動させるようモータ１８を制御する。
【００２５】
一般に、オペレータはスイッチを操作して、コントローラ１４に窓２０の開閉を制御させる。そのようなスイッチは、単一のスイッチ操作（連続操作とは対照的な）により、窓がその開放位置又は閉鎖位置まで完全に移動するまでコントローラ１４が窓２０を制御するような、急速上昇（すなわち急速閉鎖）及び急速下降（すなわち急速開放）機能を備えるよう構成することができる。
【００２６】
センサ１２は、窓２０によって設けられる窓開口部に隣接して配置される。センサ１２は、窓開口部をモニタし、人の手又は指などの物体１６が窓開口部の近くにあるか、もしくは窓開口部を通って延びているかを判定する。物体１６が窓開口部を通って延びることに関する問題は、窓２０が閉鎖方向に移動して窓開口部を閉鎖するときに、物体が窓開口部から排除されない限り窓が物体を挟むことになる点であることがわかる。
【００２７】
センサ１２は、物体１６が窓開口部と窓２０との間に挟み込みされて、窓によって挟まれようとしている場合に、この物体がセンサに接触し、及び／又は近接するように窓開口部に隣接して配置される。センサ１２は、物体１６がセンサに接触するのに応答してピンチセンサ信号２１を発生し、物体がセンサに接近するのに応じて接近センサ信号２３を発生する。センサ１２は、コントローラ１４に対してピンチセンサ信号２１及び接近センサ信号２３を供給する。ピンチセンサ信号２１及び接近センサ信号２３のいずれかを受け取ることに応答して、これに従ってコントローラ１４は、モータ１８を介して窓２０を制御する。
【００２８】
例えば、コントローラ１４に窓２０を閉鎖させるようにオペレータがスイッチを操作して窓が閉鎖している場合（例えば、窓が急速上昇の時）、その後で窓開口部内にある物体１６がセンサ１２によって検出されるのに応答して、コントローラは、窓の閉鎖を停止して開くように制御する。窓２０の運動方向を反転させて該窓を開くことにより、窓開口部を拡げて物体のどのような挟み込みも防止し、物体を窓開口部から取り除くための時間を与えるようにする。同様に、物体１６が窓開口部内にあることをセンサ１２が検出した場合には、コントローラ１４は、物体が窓開口部から取り除かれるまで窓２０が続いて閉鎖方向へ運動するのを阻止する。
【００２９】
次に、図１ｂを参照すると、センサ１２とコントローラ１４とは、互いに一体化されてセンサ／コントローラ１３を形成することができる。センサ／コントローラ１３は、一体化されていないセンサ１２及びコントローラ１４と同じ機能を効果的に提供する。従って本明細書においては、センサ１２とコントローラ１４に関する説明はまた、センサ／コントローラ１３によって提供されるセンサ及びコントローラの機能性を指すものとする。
【００３０】
コントローラ１４は、スイッチ入力、他のセンサ及びコントローラとの情報伝達機能、並びに窓２０の種々の態様を制御及びモニタするための種々の出力を有することができる点を理解すべきである。例えば、コントローラ１４は、窓２０の位置、運動方向、運動速度などを判定するために、図１ａの線１９によって示すようにモータ１８又は他の可動部材のためのセンサ入力を有することができる。そのようなセンサ入力は、ホール効果センサ及び光センサや抵抗センサなどから受け取る信号とすることができる。
【００３１】
モータ１８又は他の可動部材に応答してセンサ信号を受け取るコントローラ１４の場合、このコントローラは、モータ電流、及び／又は整流子パルス及び／又はホール（又は他のタイプの）センサからのセンサ信号を用いることにより、追加の挟み込み防止能力を有するようになる。このことは、可動部材及び障害物がセンサ１２から離れ過ぎており該センサ１２によって感知できない場合に、障害物を検出することのできる追加の利点を有する。
【００３２】
次に、図２及び図３を参照すると、センサ１２の第１の実施形態が示される。センサ１２は、非導電性の圧縮可能性要素又は層２６によって同軸に囲まれた可撓性の中央導電性要素又はコア２２を含み、該非導電性の圧縮可能性要素又は層２６は、可撓性の外側導電性要素又は層２４によって同軸に囲まれている。非導電性の圧縮性層２６は、導電性コア２２と導電性層２４とを分離する。導電性コア２２は、センサ１２において電気的に接地される。弾性的なオーバーコート２８は導電性層２４を覆う。
【００３３】
導電性コア２２及び導電性層２４は、アルミニウム、銅、及び同様のものなどの導電性材料で作られる。導電性コア２２及び導電性層２４はまた、アルミニウム、銅、ニッケル、及び同様のものなどの導電性材料でメッキ又は金属被膜された、ナイロン、ポリエステル、及び同様のものなどの材料で作られる。導電性コア２２及び導電性層２４の各々は、これらに可撓性を与える編組メッシュ又は金属被膜された織物とすることができる。導電性コア２２及び導電性層２４はまた、適切な導電性を得るために銅の金属被覆を有し、耐食性を得るために銅の上にニッケル被膜を有するメッキされた織物とすることができる。非導電性の圧縮性層２６は、高い誘電率と低い圧縮力とを有するＥＰＤＭ独立気泡フォームとすることができる。非導電性層２６の誘電率及び／又は圧縮性は、異なるタイプの材料を使用することによって変化する可能性がある。例えば、非導電性層２６は、単に空気とすることができる。弾性的なオーバーコート２８は、弾性ゴム、ビニル等、及びサントプレン、ネオプレン、ブナＮ、及び同様のものなどの熱可塑性エラストマー類で作ることができる。弾性的なオーバーコート２８はまた、不織布及び同様のものとすることができる。弾性的なオーバーコート２８は、半剛性、可撓性、及び／又は圧縮性とすることができ、また密閉要素、接着剤、及び他の取付け部材を組み込むことができる。
【００３４】
次に図１と共に図４ａを参照して、センサ１２の近傍内の物体の存在を判定するセンサの動作をより詳細に説明する。センサ１２は、自動車の窓本体パネル３２のような固定された組立体に取り付けられる。センサ１２はまた、自動車の窓ウエザーストリップ及び同様のものにおいて具現化することができる。図４ａにおいては、人体の一部などの導電性物体３０が、窓２０とセンサ１２との間の窓開口部内に配置されている。図に示すように、窓開口部は、物体３０が窓２０に挟まれることなく窓開口部内で自由に動くことができるほど十分に大きい。窓２０が閉じる結果、窓開口部が小さくなり、物体３０がセンサ１２に接近して導電性層２４を囲む静電容量的な電場に入ると、センサのキャパシタンスが変化する。
【００３５】
次いでセンサ１２は、このキャパシタンスの変化を示す接近センサ信号２３をコントローラ１４に対して発生する。コントローラ１４は、接近センサ信号２３を処理して、物体３０がセンサ１２の近接している結果としてセンサ１２のキャパシタンスが変化し、物体が窓２０に挟まれようとしていると判定する。
【００３６】
次に図１と共に図４ｂを参照し、物体がセンサに接触するのを判定するセンサ１２の動作をより詳細に説明する。図４ｂにおいては、窓２０は、窓本体パネル３２に向かって矢印の方向に閉鎖し始めており、窓開口部が小さくなり、非導電性の物体３１がセンサ１２と窓２０の間にあってセンサに接触する。物体３１がセンサ１２と接触するのに応じてセンサが圧縮される結果、導電性コア２２と導電性層２４との間の距離は小さくなる。この距離が小さくなる結果として、センサ１２のキャパシタンスが変化する。
【００３７】
次いで、センサ１２は、コントローラ１４に対してこのキャパシタンスの変化を示すピンチセンサ信号２１を発生する。コントローラ１４は、ピンチセンサ信号２１を処理して、物体３１がセンサに接触した結果としてセンサ１２のキャパシタンスが変化し、窓２０に挟まれそうになっていることを判定する。次にコントローラ１４は、窓２０を開き且つ窓本体パネル３２から離れる方向に窓２０の運動を反転させるようにモータ１８を制御することにより、窓開口部を増大させ、物体３１が窓に挟まれず該物体を窓開口部から取り除くことができるようにする。物体３０のような導電性の物体もまた、センサ１２に接触することができ、この場合、同様にセンサは圧縮され、結果として生じるキャパシタンス変化を示すピンチセンサ信号を発生する。
【００３８】
コントローラ１４は、デジタル／アナログ（ＤＡ）コンバータを含むマイクロプロセッサベースのコントローラなどの電子コントローラとすることができる。このＤＡコンバータは、オフセット電圧の減算（又は加算）を可能にし、ピンチセンサ信号２１及び接近センサ信号２３をより大きく増幅することができる。代替的な実施形態は、三角波などのアナログ波形を発生させてオフセット電圧の大きさを求め、後でこれを減算（又は加算）することができる。コントローラ１４のマイクロプロセッサは、フィルタリングのソフトウエアを実行することができ、センサ１２に対する物体接近、又は物体のセンサへの接触の結果として生じるセンサ圧縮を判定可能な適応閾値検出アルゴリズムを使用することができる。更に別の実施形態においては、コントローラ１４のマイクロプロセッサは、ディスクリート電子回路、ハイブリッド電子回路、又はマイクロプロセッサコア・アナログ及びデジタル回路を含むことのできる専用の特定用途向け集積回路と置き換えることができる。
【００３９】
コントローラ１４はまた、車両用ドアシステム機能などのシステム機能を組み込むことができる。このようなドアシステム機能には、移動、エレクトロクロミック制御、ターンシグナル表示、加熱制御などといった電動ミラー、電動ドアロック、キーレスエントリシステム、運転者１及び運転者２などのようなパーソナル設定、及び同様のものに関連する機能が含まれる。この場合、コントローラ１４は、車両内に配置された他の制御モジュールと通信するため、ワイヤ、光ファイバ、又はＲＦ無線などの無線によるシリアル通信を備えたマイクロコントローラを使用する。このようなコントローラを使用することにより、ドアシステム内の複数のモジュールの冗長性が排除される。この場合、コントローラ１４は、窓昇降モータと一体化することができ、あるいは各物品にワイヤ接続されこれを制御する別個のモジュールとすることができる。
【００４０】
コントローラ１４はまた、取付け位置に応じた自動車ドア以外の他のシステム機能を組み込むことができる。ダッシュボード、センターコンソール、又はシートなどの取付け位置に関係する機能をモジュールに一体化することができる。この機能には、ステアリングホイール及びステアリングコラム調節、シートポジション設定、シート冷暖房、グローバルポジショニング及びインターネット通信、並びにペダル調節などがある。
【００４１】
次に図５を参照すると、自動車のドア窓３３で使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示される。自動車のドア窓３３は、ドア３４と窓本体パネル３２とを含む。窓２０は、自動的に上下に移動して窓本体パネル３２に対して開閉する。開放位置において、窓２０は、該窓の上縁部３６と窓本体パネル３２との間に窓開口部３５を形成する。センサ１２は、窓本体パネル３２に沿って配置される。上述のように、センサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触している、窓開口部３５を通って延びる物体の存在を検出するように動作可能である。このような能力により、センサ１２はコントローラ１４と協働して、窓が窓開口部３５を閉じるときに物体を挟むのを防ぐように機能することが可能になる。
【００４２】
図６ａは、窓２０及び窓本体パネル３２に対するセンサ１２の第１の配置の断面図である。センサ１２は、窓本体パネル３２及び窓ウエザーストリップ３７に隣接して自動車の室内に配置されている。窓ウエザーストリップ３７は、窓本体パネル３２に取り付けられて、窓２０が図６ａに示すような完全閉鎖位置に移動したときに窓２０を密閉する。
【００４３】
図６ｂは、窓２０及び窓本体パネル３２に対するセンサ１２の第２の配置の断面図である。センサ１２は、窓本体パネル３２に取り付けられた窓ウエザーストリップ３８と一体的に形成されている。図７は、窓ウエザーストリップ３８内へのセンサ１２の一体化をより詳細に示している。
【００４４】
次に図８を参照すると、自動車のスライドドア４０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示されている。自動車のスライドドア４０は、電動式スライドドア４２と自動車用ドア本体パネル４４とを含む。スライドドア４２は、ドア本体パネル４４に対して開閉するよう水平に移動する。開放位置において、スライドドア４２は、該スライドドアの前縁部４７とドア本体パネル４４との間にドア開口部４６を形成する。センサ１２は、図６ａ又は図６ｂに示すセンサの配置と同様の方法でドア本体パネル４４に沿って配置される。センサ１２はまた、ドア本体パネル４４の代わりにスライドドア４２上に取り付けてもよい。センサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触している、スライドドア開口部４６を通って延びる物体の存在を検出する。物体がドア開口部４６を通って延びていることをセンサ１２が検出するのに応答して、コントローラ１４は、スライドドア４２が図示の矢印方向へ移動してドア開口部４６を閉鎖するときに物体を挟むのを防止する。
【００４５】
図９を参照すると、自動車のサンルーフ５０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示されている。自動車のサンルーフ５０は、電動式スライドサンルーフ５２と自動車用ルーフ５４とを含む。サンルーフ５２は、ルーフ５４に対して水平方向に移動して、ルーフの開口部５６を形成し、閉鎖する。開放位置において、サンルーフ５２は、該サンルーフの前縁部５７とルーフ５４との間にルーフ開口部５６を形成する。センサ１２は、図６ａ又は図６ｂに示すセンサの配置と同様の方法でルーフ５４に沿って配置される。上述のようにセンサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触する、ルーフ開口部５６を通って延びる物体の存在を検出するように動作可能である。こうした能力により、センサ１２はコントローラ１４と協働して、サンルーフ５２がルーフ開口部５６を閉じるときに物体を挟むのを防ぐように機能することが可能になる。
【００４６】
次に図１０を参照すると、自動車用トランクリッド６０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置を示している。自動車用トランクリッド６０は、電動式トランクリッド６２を含む。トランクリッド６２は、自動車のトランク６４に対して開閉する。センサ１２は、図６ａ又は図６ｂに示すセンサの配置と同様の方法でトランク６４の縁部６５に沿って配置される。上述のように、センサ１２は、トランク６４の外部から内部に延びる物体が該センサに隣接及び／又は接触する結果として、こうした物体の存在を検出する。センサ１２は、トランクリッド６２がトランク６４を閉じるときに物体を挟むのを防止するように適切なセンサ信号をコントローラ１４に供給する。
【００４７】
自動車用の上述の用途に加えて、挟み込み防止システム１０はまた、トノカバー及びハッチバックドアを伴う自動車を含む他の自動車用途において使用することができる。例えば、図１１ａ及び図１１ｂは、自動車用ハッチバック６６において使用するセンサ１２の配置を示している。自動車用ハッチバック６６は、ハッチ６７と車体パネル６８とを含む。シリンダ６９が、ハッチ６７と車体パネル６８とを接続する。シリンダ６９は、ハッチ６７を車体パネル６８に対して開放位置にまで移動させるように延び、及び該ハッチを車体パネルに対して閉鎖位置まで移動させるように収縮する（図１１ａにおいては、閉鎖位置のハッチを二点鎖線で示す）ピストンロッドを含む。センサ１２は、車体パネル６８に沿って配置される。センサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触する、ハッチ６７と車体パネル６８との間の開口部内に延びる物体の存在を検出する。次に、コントローラ１４は、ハッチ６７が閉じているときに物体を挟むのを防止するようシリンダ６９を制御することができる。
【００４８】
次に図１２を参照すると、自動式バスドア７０において使用するセンサ１２の配置が示される。自動式バスドア７０は、一対の電動式ドア７２及び７４を含む。ヒンジ７６は、ドア７２及び７４が自動的に開閉するよう電力を供給する。閉鎖時には、両方のドアを閉じたときにドア７４がドア７２に重なるように、ドア７４の前にドア７２を閉じる。センサ１２は、ドア７２の縁部７５に沿って配置され、ドアウエザーストリップに組み込むことができる。センサ１２は、ドア開口部内に延びる物体が該センサに隣接及び／又は接触している結果として、該物体の存在を検出する。ドア７２の閉鎖に続いてドア７４が閉じるときに、センサ１２は、コントローラ１４と協働してドア７４が物体を挟むのを防止するように機能する。
【００４９】
自動車用途に加えて、挟み込み防止システム１０はまた、工業用途においても使用することができる。例えば図１３及び図１４は、それぞれエレベータドア８０及びガレージドア８５において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置を示している。エレベータドア８０は、一般的なスライドドアの特定の用途である。エレベータドア８０においては、センサ１２は、いずれかのエレベータドア８２の前縁部に配置される。エレベータドア８２は、部分的に開放されて、これらの間にドア開口部８４を備えた状態で図示されている。センサ１２は、エレベータドア８２間を延びる物体が該センサに隣接及び／又は接触している結果として該物体の存在を検出する。センサ１２は、エレベータドア８２が摺動して閉じるときに該ドアが物体を挟むのを防止するためにコントローラ１４に対して適切なセンサ信号を発生する。
【００５０】
ガレージドア８５においては、センサ１２は、ガレージドア８７の下縁部８６に沿って配置される。ガレージドア８７は、部分的に開放されて、ガレージドアの下縁部８６とガレージ内へ通じているドライブウエイ８９との間にガレージドア開口部８８を備えた状態で示されている。センサ１２は、ガレージドア開口部８８内で延びる物体が該センサに隣接及び／又は接触している結果として、該物体の存在を検出する。センサ１２は、ガレージドア８７が閉じるときにガレージドアが物体を挟むのを防止するために適切なセンサ信号をコントローラ１４に対して発生する。
【００５１】
図１５は、工業機械９０に使用するための挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置を示す。工業機械９０は、上方プレス金型ダイ９２を有するプレス機械ラム装置９１を含む。下方プレス金型ダイ９３がプレス機械プラテン９４上に固定される。ラム装置９１は、上方プレス金型ダイ９２を下方プレス金型ダイ９３に接して押し付けるように動作可能である。作動中、プレス作業員は、矢印９５の方向で工業機械９０に向かう。センサ１２は、下方プレス金型ダイ９３の前縁部９７上に形成されたキャビティ９６内に配置される。従ってセンサ１２は、プレス作業員に面するように位置付けられる。キャビティ９６内では、センサは、上方プレス金型ダイ９２が下方プレス金型ダイ９３に向かって閉じるときに上方プレス金型ダイ９２と接触することはない。工業機械９０の作動中、センサ１２は、センサに接触している物体の存在及び／又はセンサ近傍内にある指のような導電性物体の存在を検出する。次にセンサ１２は、上方プレス金型ダイ９２が下方プレス金型ダイ９３の近傍内にある異物上に落下するのを防止するために、コントローラ１４に対して適切なセンサ信号を発生する。
【００５２】
次に図１６を参照すると、第２のセンサの実施形態によるセンサ１００が示されている。センサ１００は、センサ１２と同様であるが、第１及び第２の可撓性の導電性要素１０４、１０６を同軸に囲む第３の可撓性の導電性要素１０２を含む。センサ１００は、第１の導体１０４を囲む非導電性の圧縮性同軸要素１０８、及び第２の導体１０６を囲む非導電性の圧縮性同軸要素１１０を含む。外側弾性被覆１１２は、第３の導体１０２を同軸に囲む。非導電性の圧縮性要素１０８、１１０は、同一の独立気泡フォーム又は他の圧縮性材料で作ることができる。第１及び第２の導体１０４、１０６と同様に、第３の導体１０２もまた導電性材料で作られた編組ワイヤメッシュとすることができる。第２の導体１０６は電気的に接地される。
【００５３】
次に図１７を参照すると、センサ１００の断面図が示されている。同軸の圧縮性非導電層１１０の代わりに半剛性エラストマー１１０が使用される。半剛性エラストマー１１０は、物体が外側被覆１１２に接触している際に第１及び第２の導体１０４、１０６のキャパシタンスを迅速に変化させることを可能にする。第３の導体１０２と第２の導体１０６との間の距離及び第３の導体１０２への導電性物体の接近度が、第３及び第２の導体のキャパシタンスを決定する。第１の導体１０４と第２の導体１０６との間の距離は、第１及び第２の導体のキャパシタンスを決定する。従ってセンサ１００は、対応するキャパシタンス変化に応じてセンサの近傍にある物体を検出することができ、更にセンサに接触する物体を検出することができる点で二重の目的のセンサである。
【００５４】
次に図１８及び図１９を参照すると、第３のセンサの実施形態によるセンサ１２０が示されている。センサ１２０は、或る距離だけ隔てられた２つの長手方向に平行な可撓性の導体コア要素１２２、１２４を含む。２つの非導電性の圧縮性同軸要素１２６及び１２８（又は半剛性エラストマー）が、それぞれの導体コア要素１２２、１２４を個々に囲む。或る距離だけ隔てられた２つの可撓性導体要素１３０及び１３２が、それぞれの非導電性の圧縮性要素１２６及び１２８を同軸に囲む。半剛性の弾性的な外側被覆１３４が、導電性要素１３０及び１３２を囲む。
【００５５】
センサ１２０は、本質的には２つのセンサ１３６及び１３８である。センサ１３６は、要素１２２、１２６、１３０、及び１３４を含む。センサ１３８は、１２４、１２８、１３２、及び１３４を含む。センサ１３６は、接触センサ（すなわちピンチセンサ）として構成されているので、導体要素１２２と１３０との間の距離が小さくなることでコントローラ１４が使用可能な導体要素１２２と１３０間のキャパシタンス変化を生じさせるように、物体はセンサに接触している必要がある。従って外側の導体要素１３０は電気的に接地される。
【００５６】
センサ１３８は、非接触センサ（すなわち接近センサ）として構成されているので、外側の導体要素１３２に接近した導電性物体は、コントローラ１４が使用可能な導体要素１２４及び１３２の間のキャパシタンス変化を生じさせるようになる。従って内側の導体要素１２４は電気的に接地される。このようにセンサ１２０は、該センサ２０に接触する物体を検出すると共に、その近傍にある導電性物体を検出する。
【００５７】
次に図２０及び図２１を参照すると、第４のセンサの実施形態によるセンサ１４０が示されている。センサ１４０は、或る距離だけ隔てられた２つの長手方向に平行な可撓性導体要素１４２、１４４を含む。２つの圧縮性同軸要素１４６及び１４８（又は半剛性エラストマー）が、それぞれの導体コア要素１２２、１２４を個々に囲む。或る距離だけ隔てられた２つの金属編組の可撓性導体要素１５０及び１５２が、それぞれの非導電性の圧縮性要素１４６及び１４８を同軸に囲む。半剛性の弾性的な外側被覆１５４が、導体要素１５０及び１５２を囲む。
【００５８】
センサ１４０は、本質的には２つのセンサ１５６及び１５８である。センサ１５６は、要素１４２、１４６、１５０、及び１５４を含む。センサ１５８は、要素１４４、１４８、１５２、及び１５４を含む。図２１に示すように、外側被覆１５４は、窓が閉鎖方向で閉鎖位置まで移動するときに、窓などの並進する装置２０の上縁部を受けるための入口１５７を備えるように構成される。閉鎖位置において、センサ１５６及び１５８は、窓２０のそれぞれの側面上に配置される。従ってセンサ１４０は、複数の方向から接近及び／又は接触する物体を検出することを可能にする。
【００５９】
次に図２２及び図２３を参照すると、第５のセンサの実施形態によるセンサ１６０が示されている。センサ１６０は、内側可撓性導体１６２を含む。中空の非導電可撓性スパナ１６４が、内側可撓性導体１６２を保持して、下方スパナ空間１６６と上方スパナ空間１６８とを形成する。スパナ空間１６６及び１６８は、空気又は他の誘電性媒体で満たされる。金属編組の外側導体要素１７０が、スパナ１６４を同軸に囲む。半剛性エラストマー外側ジャケット１７２が、導体要素１７０を囲む。センサ１６０は、物体が外側ジャケット１７２に接触する結果、及び／又は導電性物体が外側導体１７０に接近する結果として、外側導体要素１７０と内側導体要素１６２との間の距離が変化するときは常にキャパシタンス変化を記録する。
【００６０】
次に図２４及び図２５を参照すると、第６のセンサの実施形態によるセンサ１８０が示されている。センサ１８０は、第１及び第２の可撓性の導電性金属ワイヤ１８２及び／又は１８４を含む。非導電性の可撓性スパナ１８６が、第１の導体１８２を保持する。中空の内部を有する導電性の弾性外側ジャケット１８８が、第２の導体１８４を保持して囲み、更にスパナ１８６の各端部を保持する。スパナ１８６は、外側ジャケット１８８の内部を２つの空間１９０及び１９２に分割する。空間１９０及び１９２は、空気又は他の誘電性媒体で満たされる。センサ１８０は、物体が外側ジャケット１８８に接触する結果、及び／又は導電性物体が第１のワイヤ１８２又は第２のワイヤ１８４のいずれかに接近している結果として、第１及び第２のワイヤ間の距離が変化するときは常にキャパシタンス変化を記録する。
【００６１】
図３４及び図３５を参照すると、第１０のセンサの実施形態によるセンサ３００が示されている。センサ３００は、第１及び第２の可撓性の導電性金属ワイヤ３０２及び／又は３０４を含む。導電性の可撓性エラストマー３０３が、第１の導体３０２を保持する。非導電性の可撓性スパナ３０６が、導電性エラストマー３０３を保持して囲む。中空内部を有する導電性で弾性外側ジャケット３０８が、第２の導体３０４を保持して囲み、更にスパナ３０６の各端部を保持する。スパナ３０６は、外側ジャケット３０８の内部を２つの空間３１０及び３１２に分割する。空間３１０及び３１２は、空気又は他の誘電性媒体で満たされる。センサ３００は、物体が外側ジャケット３０８に接触する結果、及び／又は導電性物体が第１の導体３０２又は第２の導体３０４に接近している結果として、第１及び第２の導電体間の距離が変化するときは常にキャパシタンス変化を記録する。
【００６２】
次に図２６及び図２７を参照すると、第７のセンサの実施形態によるセンサ２００が示されている。センサ２００は、圧縮性の非導電性エラストマー２０４によって囲まれた可撓性導体要素２０２を含む。エラストマー２０４は、車両フレームなどの金属フレーム２０６上に載置される。金属フレーム２０６は、本質的に第２の導体要素として機能する。従ってセンサ２００は、物体がエラストマー２０４に接触する結果、及び／又は導電性物体が導体要素２０２に接近している結果として、導体要素２０２と金属フレーム２０６との間の距離が変化するときは常にキャパシタンス変化を記録する。
【００６３】
次に図２８及び図２９を参照すると、第８のセンサの実施形態によるセンサ２２０が示されている。センサ２２０は、連続した終端部のない可撓性の金属編組導体要素２２２を含む。導体要素２２２は、空気又は他の誘電性媒体で満たされる内部２２４を形成する。圧縮性非導電性エラストマー２２６が、導体要素２２２とその内部２２４とを囲む。エラストマー２２６は、第２の導体要素として作用する金属フレーム２２８上に配置される。センサ２２０は、物体がエラストマー２２６に接触する結果、及び／又は導電性物体が導体要素２２２に接近している結果として、導体要素２２２の少なくとも一部分と金属フレーム２２８との間の距離が変化するときは常にキャパシタンス変化を記録する。
【００６４】
次に図３０及び図３１を参照すると、第９のセンサの実施形態によるセンサ２４０が示されている。センサ２４０は、内側及び外側の可撓性の金属編組導体要素２４２及び２４４を含む。内側導体要素２４２は、第１の非導電性の圧縮性発泡要素２４６を囲む。外側導体要素２４４は、第２の非導電性の圧縮性発泡要素２４８を囲む。半剛性の弾性外側ジャケット２５０が、第２の導体要素２４４を囲む。図３１に最もよく示されているように、内側及び外側導体要素２４２及び２４４は、連続した終端部のない要素である。内側導体要素２４２は、全方向性接近感知機能を可能にするように所与のエンドレス構成の形状にされる。内側導体要素２４２は可撓的であるので、その形状は、所望の全方向性接近感知を可能にするような共形にすることができる。
【００６５】
次に図３２及び図３３を参照すると、トノカバー２６０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示される。トノカバー２６０は、電動式トノカバー２６２を含む。トノカバー２６２は、外側トノカバー２６４と内側トノカバー２６６とを含む。トノカバー２６２は、センサ１２を保持するためのセンサキャリア２６８を含む。図３３に示すように、センサキャリア２６８は、ダックビル２７２の位置までトノカバー２６２の周縁の大部分に沿ってセンサ１２を保持する。トノカバー２６２は、ベッド壁２７０に対して開閉する。上に述べたような方法で、センサ１２は、トノカバー２６２に隣接する物体がセンサに隣接及び／又は接触している結果として、該物体の存在を検出する。センサ１２は、トノカバー２６２が閉じる時に物体が挟まれるのを防止するための適切なセンサ信号をコントローラ１４に供給する。
【００６６】
次に図３６及び図３７を参照すると、２枚及び１枚スライドドア３２０及び３４０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示される。２枚及び１枚スライドドア３２０及び３４０は、典型的には食料品店などにおいて配置されている。２枚スライドドア３２０においては、センサ１２は、いずれかのスライドドア３２２又は３２４の前縁部に配置される。スライドドア３２２及び３２４は、部分的に開いてこれらの間にスライドドア開口部３２６が形成された状態で図示されている。センサ１２は、スライドドア３２２及び３２４の間で延びる物体がこれに隣接及び／又は接触する結果として、該物体の存在を検出する。センサ１２は、スライドドア３２２及び３２４が閉じる時に物体を挟むのを防止するために、適切なセンサ信号をコントローラ１４に対して発生する。
【００６７】
１枚スライドドア３４０は、スライドドア３４２とドア本体パネル３４４とを含む。スライドドア３４２は、ドア本体パネル３４４に対して開閉するよう水平に移動する。開放位置において、スライドドア３４２は、該スライドドアの前縁部３４７とドア本体パネル３４４との間にドア開口部３４６を形成する。センサ１２は、図６ａ又は図６ｂに示されたセンサの配置と同様の方法でドア本体パネル３４４に沿って配置される。センサ１２はまた、ドア本体パネル３４４の代わりにスライドドア３４２上に取り付けてもよい（図３７に示す）。センサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触している、スライドドア開口部３４６を通って延びる物体の存在を検出する。物体がスライドドア開口部３４６を通って延びていることをセンサ１２が検出するのに応答して、コントローラ１４は、スライドドア３４２が図示の矢印方向へ移動してドア開口部３４６を閉鎖するときに物体を挟むのを防止する。
【００６８】
次に図３８及び図３９を参照すると、２枚ヒンジ式及び１枚ヒンジ式自動ドア３６０及び３８０において使用する挟み込み防止システム１０のセンサ１２の配置が示される。２枚ヒンジ式及び１枚ヒンジ式自動ドア３６０及び３８０は、典型的には食料品店などにおいて配置される。２枚ヒンジ式自動ドア３６０においては、センサ１２は、ヒンジ式自動ドア３６４又は３６６のいずれかの密閉面３６２上に固定される。ヒンジ式ドア３６４及び３６６は、部分的に開いて、これらの間にドア開口部３６８が形成された状態で図示されている。センサ１２は、ヒンジ式３６４とヒンジ式３６６との間で延びる物体がセンサに隣接及び／又は接触している結果として、該物体の存在を検出する。センサ１２は、自動ヒンジ式ドア３６４及び３６６が閉鎖位置まで旋回するときに物体を挟むのを防止するために、適切なセンサ信号をコントローラ１４に対して発生する。
【００６９】
１枚ヒンジ式自動ドア３８０においては、センサ１２は、壁３８４の表面に対して閉じるヒンジ式自動ドア３８２の密閉面に固定される。開放位置において、ドア３８２は、該ドアの前縁部３８７と壁表面３８４との間にドア開口部３８６を形成する。センサ１２は、壁表面３８４に沿って又はドア３８２の前縁部３８７に配置される。センサ１２は、該センサに隣接及び／又は接触しているドア開口部３８６を通って延びる物体の存在を検出し、ドア３８２が旋回して閉じるときに該物体が挟まれるのをコントローラ１４が防止できるようにする。
【００７０】
本発明を特定の実施形態に関して説明してきたが、当業者が上記の説明から多くの代替形態、変更形態、及び変形形態を理解することは明らかであろう。従って本発明は、全てのそのような代替形態を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１ａ】本発明による挟み込み防止システムのブロック図を示す。
【図１ｂ】センサとコントローラとが一体化された挟み込み防止システムのブロック図を示す。
【図２】挟み込み防止システムのセンサの第1の実施形態を示す。
【図３】図２の線３−３に沿って見たセンサの断面図を示す。
【図４】ａは、センサに対する物体の接近を検出するための挟み込み防止システムのセンサの動作を示し、ｂは、センサに対する物体の接触を検出するための挟み込み防止システムのセンサの動作を示す。
【図５】自動車のドア窓において使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図６】ａは、図５の線６−６に沿って見た自動車のドア窓におけるセンサの第1の配置の断面図を示し、ｂは、図５の線６−６に沿って見た自動車のドア窓におけるセンサの第２の配置の断面図を示す。
【図７】図６Ｂに示すセンサ配置をより詳細に示す。
【図８】自動車用スライドドアにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図９】自動車用サンルーフにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１０】自動車用トランクリッドにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１１】ａは、ハッチバックにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示し、ｂは、ハッチバックにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１２】自動式バスドアにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１３】エレベータドアにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１４】ガレージドアにおいて使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１５】工業機械に使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図１６】挟み込み防止システムのセンサの第２の実施形態を示す。
【図１７】図１６の１７−１７線に沿って見た図１６に示すセンサの断面図を示す。
【図１８】挟み込み防止システムのセンサの第３の実施形態を示す。
【図１９】図１８の１９−１９線に沿って見た図１８に示すセンサの断面図を示す。
【図２０】挟み込み防止システムのセンサの第４の実施形態を示す。
【図２１】図２０の２１−２１線に沿って見た図２０に示すセンサの断面図を示す。
【図２２】挟み込み防止システムのセンサの第５の実施形態を示す。
【図２３】図２２の２３−２３線に沿って見た図２２に示すセンサの断面図を示す。
【図２４】挟み込み防止システムのセンサの第６の実施形態を示す。
【図２５】図２４の２５−２５線に沿って見た図２４に示すセンサの断面図を示す。
【図２６】挟み込み防止システムのセンサの第７の実施形態を示す。
【図２７】図２６の２７−２７線に沿って見た図２６に示すセンサの断面図を示す。
【図２８】挟み込み防止システムのセンサの第８の実施形態を示す。
【図２９】図２８の２９−２９線に沿って見た図２８に示すセンサの断面図を示す。
【図３０】挟み込み防止システムのセンサの第９の実施形態を示す。
【図３１】図３０の３１−３１線に沿って見た図３０に示すセンサの断面図を示す。
【図３２】トノカバーに使用するための挟み込み防止システムセンサの配置の断面図を示す。
【図３３】トノカバーに使用するための挟み込み防止システムセンサの配置の平面図を示す。
【図３４】挟み込み防止システムのセンサの第１０の実施形態を示す。
【図３５】図３４の３５−３５線に沿って見た図３４に示すセンサの断面図を示す。
【図３６】２枚スライドドアに使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図３７】１枚スライドドアに使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図３８】２枚ヒンジ式形自動ドアに使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【図３９】１枚ヒンジ式形自動ドアに使用するための挟み込み防止システムのセンサの配置を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための挟み込み防止システムであって、
或る分離距離だけ隔てられた第１及び第２の可撓性導体を有し、該第１及び第２の可撓性導体が前記分離距離に依存するキャパシタンスを有し、前記第１及び第２の可撓性導体の間に配置された圧縮性誘電体要素を更に有し、前記並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを備え、
前記第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスが、第１の物体が前記キャパシタンスセンサに接触するのに応じた前記誘電体要素の圧縮の結果として前記分離距離が変化するのに応じて変化し、
前記第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスが、第２の導電性物体が前記第１及び第２の可撓性導体の少なくとも一方に接近するのに応じて変化し、
前記システムが更に、
前記並進する装置を前記第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスに応じて制御して前記並進する装置が前記第１の物体又は前記第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するためのコントローラを備えている、
ことを特徴とする挟み込み防止システム。
【請求項２】
前記第１の可撓性導体が電気的に接地された中央コアであり、前記第２の可撓性導体が前記誘電体要素と前記第１の可撓性導体とを同軸に囲み、エラストマー・オーバーコートが前記第２の可撓性導体を囲む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記誘電体要素が、半剛性エラストマー及び空気の一方である、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記並進する装置が自動車用窓であり、前記キャパシタンスセンサは、前記自動車用窓が完全閉鎖位置にあるときに該自動車用窓を受ける窓本体パネル上に配置される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記並進する装置が自動車用窓であり、前記キャパシタンスセンサは、前記自動車用窓が完全閉鎖位置にあるときに該自動車用窓を受ける自動車用ウエザーストリップと一体的に形成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記並進する装置が、自動車のスライドドア、自動車のサンルーフ、自動車用トランクリッド、自動車のハッチ、１対のドア、スライドドア、１対のエレベータドア、ヒンジ式ドア、ガレージドア、可動プレス装置、及びトノカバーの１つである、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記誘電体要素がセル発泡体を含み、前記第１及び第２の可撓性導体の内の少なくとも一方が金属編組ワイヤを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための挟み込み防止システムであって、
第１、第２、及び第３の可撓性導体を有し、該第３の導体が前記第２の導体との間に第１の圧縮性誘電体要素を介在させて前記第２の導体を同軸に囲み、前記第２の導体が前記第１の導体との間に第２の圧縮性誘電体要素を介在させて前記第１の導体を同軸に囲み、前記第１及び第２の導体が或る分離距離だけ隔てられ、前記第２の導体が電気的に接地されている、前記並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを備え、
前記第１及び第２の導体が前記分離距離に依存するキャパシタンスを有し、前記第１及び第２の導体のキャパシタンスは、第１の物体が前記キャパシタンスセンサに接触するのに応じた前記第２の誘電体要素圧縮の結果として前記分離距離が変化するのに応じて変化し、
前記第２及び第３の導体が、前記第３の導体に対する第２の導電性物体の接近度に依存するキャパシタンスを有し、前記第２及び第３の導体のキャパシタンスは、前記第２の導電性物体が前記第３の導体に接近するのに応じて変化し、
前記システムが更に、
前記並進する装置を前記第１及び第２の導体のキャパシタンス並びに前記第２及び第３の導体のキャパシタンスに応じて制御して、前記並進する装置が前記第１の物体又は前記第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するためのコントローラを備えている、
挟み込み防止システム。
【請求項９】
並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための挟み込み防止システムであって、
互いに並列配置され、双方が単一のエラストマー外側ジャケットによって囲まれたキャパシタンス・ピンチセンサとキャパシタンス接近センサとを有する、前記並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを備え、
前記キャパシタンス・ピンチセンサが、第１及び第２の可撓性導体と、これらの間に介在された第１の圧縮性誘電体要素とを含み、前記第１及び第２の導体が或る分離距離だけ隔てられるように、前記第２の導体が前記第１の誘電体要素と前記第１の導体とを同軸に囲み、前記第２の導体が電気的に接地され、前記第１及び第２の導体が前記分離距離に依存する第１のキャパシタンスを有し、該第１のキャパシタンスは、第１の物体がキャパシタンス・ピンチセンサに接触するのに応じた前記誘電体要素の圧縮の結果として前記分離距離が変化するのに応じて変化し、
前記キャパシタンス接近センサが、第３及び第４の導体とこれらの間に介在された第２の圧縮性誘電体要素とを含み、前記第４の導体が、前記第２の誘電体要素と前記第３の導体とを同軸に囲み、前記第３の導体が電気的に接地され、前記第３及び第４の導体は、第２の導電性物体が前記第４の導体に接近するのに応じて変化する第２のキャパシタンスを有し、
前記システムが更に、
前記並進する装置を前記第１及び第２のキャパシタンスに応じて制御し、前記並進する装置が前記第１の物体又は前記第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するためのコントローラを備える、
挟み込み防止システム。
【請求項１０】
並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための挟み込み防止システムであって、
或る分離距離だけ金属フレームから隔てられた可撓性導体を有し、該導体が前記分離距離に依存するキャパシタンスを有し、前記第１の導体を囲み、前記金属フレーム上に載置される圧縮性の非導電性エラストマーを更に有する、前記並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを備え、
前記導体のキャパシタンスは、第１の物体が前記第１の導体に接触するのに応じた前記圧縮性の非導電性エラストマーの圧縮の結果として前記分離距離が変化するのに応じて変化し、
前記導体のキャパシタンスが、第２の導電性物体が前記導体に接近するのに応じて変化し、
前記システムが更に、
前記並進する装置を前記導体のキャパシタンスに応じて制御して前記並進する装置が前記第１の物体又は前記第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するためのコントローラを備えている、
ことを特徴とする挟み込み防止システム。
【請求項１】
並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための挟み込み防止システムであって、
或る分離距離だけ隔てられた第１及び第２の可撓性導体を有し、該第１及び第２の可撓性導体が前記分離距離に依存するキャパシタンスを有し、前記第１及び第２の可撓性導体の間に配置された圧縮性誘電体要素を更に有し、前記並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを備え、
前記第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスが、第１の物体が前記キャパシタンスセンサに接触するのに応じた前記誘電体要素の圧縮の結果として前記分離距離が変化するのに応じて変化し、
前記第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスが、第２の導電性物体が前記第１及び第２の可撓性導体の少なくとも一方に接近するのに応じて変化し、
前記システムが更に、
前記並進する装置を前記第１及び第２の可撓性導体のキャパシタンスに応じて制御して前記並進する装置が前記第１の物体又は前記第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するためのコントローラを備えている、
ことを特徴とする挟み込み防止システム。
【請求項２】
前記第１の可撓性導体が電気的に接地された中央コアであり、前記第２の可撓性導体が前記誘電体要素と前記第１の可撓性導体とを同軸に囲み、エラストマー・オーバーコートが前記第２の可撓性導体を囲む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記誘電体要素が、半剛性エラストマー及び空気の一方である、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記並進する装置が自動車用窓であり、前記キャパシタンスセンサは、前記自動車用窓が完全閉鎖位置にあるときに該自動車用窓を受ける窓本体パネル上に配置される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記並進する装置が自動車用窓であり、前記キャパシタンスセンサは、前記自動車用窓が完全閉鎖位置にあるときに該自動車用窓を受ける自動車用ウエザーストリップと一体的に形成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記並進する装置が、自動車のスライドドア、自動車のサンルーフ、自動車用トランクリッド、自動車のハッチ、１対のドア、スライドドア、１対のエレベータドア、ヒンジ式ドア、ガレージドア、可動プレス装置、及びトノカバーの１つである、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記誘電体要素がセル発泡体を含み、前記第１及び第２の可撓性導体の内の少なくとも一方が金属編組ワイヤを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための挟み込み防止システムであって、
第１、第２、及び第３の可撓性導体を有し、該第３の導体が前記第２の導体との間に第１の圧縮性誘電体要素を介在させて前記第２の導体を同軸に囲み、前記第２の導体が前記第１の導体との間に第２の圧縮性誘電体要素を介在させて前記第１の導体を同軸に囲み、前記第１及び第２の導体が或る分離距離だけ隔てられ、前記第２の導体が電気的に接地されている、前記並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを備え、
前記第１及び第２の導体が前記分離距離に依存するキャパシタンスを有し、前記第１及び第２の導体のキャパシタンスは、第１の物体が前記キャパシタンスセンサに接触するのに応じた前記第２の誘電体要素圧縮の結果として前記分離距離が変化するのに応じて変化し、
前記第２及び第３の導体が、前記第３の導体に対する第２の導電性物体の接近度に依存するキャパシタンスを有し、前記第２及び第３の導体のキャパシタンスは、前記第２の導電性物体が前記第３の導体に接近するのに応じて変化し、
前記システムが更に、
前記並進する装置を前記第１及び第２の導体のキャパシタンス並びに前記第２及び第３の導体のキャパシタンスに応じて制御して、前記並進する装置が前記第１の物体又は前記第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するためのコントローラを備えている、
挟み込み防止システム。
【請求項９】
並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための挟み込み防止システムであって、
互いに並列配置され、双方が単一のエラストマー外側ジャケットによって囲まれたキャパシタンス・ピンチセンサとキャパシタンス接近センサとを有する、前記並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを備え、
前記キャパシタンス・ピンチセンサが、第１及び第２の可撓性導体と、これらの間に介在された第１の圧縮性誘電体要素とを含み、前記第１及び第２の導体が或る分離距離だけ隔てられるように、前記第２の導体が前記第１の誘電体要素と前記第１の導体とを同軸に囲み、前記第２の導体が電気的に接地され、前記第１及び第２の導体が前記分離距離に依存する第１のキャパシタンスを有し、該第１のキャパシタンスは、第１の物体がキャパシタンス・ピンチセンサに接触するのに応じた前記誘電体要素の圧縮の結果として前記分離距離が変化するのに応じて変化し、
前記キャパシタンス接近センサが、第３及び第４の導体とこれらの間に介在された第２の圧縮性誘電体要素とを含み、前記第４の導体が、前記第２の誘電体要素と前記第３の導体とを同軸に囲み、前記第３の導体が電気的に接地され、前記第３及び第４の導体は、第２の導電性物体が前記第４の導体に接近するのに応じて変化する第２のキャパシタンスを有し、
前記システムが更に、
前記並進する装置を前記第１及び第２のキャパシタンスに応じて制御し、前記並進する装置が前記第１の物体又は前記第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するためのコントローラを備える、
挟み込み防止システム。
【請求項１０】
並進する装置によって物体が挟み込みされるのを防止するための挟み込み防止システムであって、
或る分離距離だけ金属フレームから隔てられた可撓性導体を有し、該導体が前記分離距離に依存するキャパシタンスを有し、前記第１の導体を囲み、前記金属フレーム上に載置される圧縮性の非導電性エラストマーを更に有する、前記並進する装置に隣接して配置されるキャパシタンスセンサを備え、
前記導体のキャパシタンスは、第１の物体が前記第１の導体に接触するのに応じた前記圧縮性の非導電性エラストマーの圧縮の結果として前記分離距離が変化するのに応じて変化し、
前記導体のキャパシタンスが、第２の導電性物体が前記導体に接近するのに応じて変化し、
前記システムが更に、
前記並進する装置を前記導体のキャパシタンスに応じて制御して前記並進する装置が前記第１の物体又は前記第２の導電性物体のいずれかを挟み込みするのを防止するためのコントローラを備えている、
ことを特徴とする挟み込み防止システム。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２】
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図１ｂ】
【図２】
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【公表番号】特表２００６−５０１３８８（Ｐ２００６−５０１３８８Ａ）
【公表日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５４１５３６（Ｐ２００４−５４１５３６）
【出願日】平成１５年９月１２日（２００３．９．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０２８６５６
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０３１５２０
【国際公開日】平成１６年４月１５日（２００４．４．１５）
【出願人】（５９１０１３５４０）ナートロン コーポレイション (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年９月１２日（２００３．９．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０２８６５６
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０３１５２０
【国際公開日】平成１６年４月１５日（２００４．４．１５）
【出願人】（５９１０１３５４０）ナートロン コーポレイション (1)
【Ｆターム（参考）】
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