長尺センサ
【課題】十分な異物の検知精度を維持しつつ、製造コストの抑制を図る。
【解決手段】長尺センサ２１は、乗降口４を開閉可能なスライドドア２の金属製の縁部に取着される取付基部２２と、取付基部２２から膨出し、内部に中空部２４を有する表皮カバー部２３と、可撓性を有するとともに、中空部２４に挿設された絶縁体２５と、取付基部２２に対向するとともに、少なくとも一部が絶縁体２５に埋設された板状の電極２６とを備える。中空部２４において、電極２６と取付基部２２との間に間隙部２７を設けるとともに、電極２６をプラス極、取付基部２２をアースとしてのマイナス極として、電極２６とアースマイナス極との間の静電容量の変化に基づき、異物の表皮カバー部２３への近接及び／又は接触を検知する。
【解決手段】長尺センサ２１は、乗降口４を開閉可能なスライドドア２の金属製の縁部に取着される取付基部２２と、取付基部２２から膨出し、内部に中空部２４を有する表皮カバー部２３と、可撓性を有するとともに、中空部２４に挿設された絶縁体２５と、取付基部２２に対向するとともに、少なくとも一部が絶縁体２５に埋設された板状の電極２６とを備える。中空部２４において、電極２６と取付基部２２との間に間隙部２７を設けるとともに、電極２６をプラス極、取付基部２２をアースとしてのマイナス極として、電極２６とアースマイナス極との間の静電容量の変化に基づき、異物の表皮カバー部２３への近接及び／又は接触を検知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物を検知するためのセンサに関するものであり、特に自動車等の車両において車両本体とドア等の開閉体との間に挟み込まれた異物を検知するための長尺センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所謂ワンボックスカー等の車両においては、乗員の乗降口を大きく開閉して乗降の便を向上させるとともに、ドアをボディから離さないようにして、車両のボディに沿ってスライドするスライドドアを具備するものがある。また近年では、このスライドドアをモータ等を用いて自動開閉させるものが知られている。
【０００３】
このようなドアの開閉システムでは、スライドドアの自動閉鎖中に何らかの異物（例えば、人体や衣服等）を挟み込まないようにする必要がある。そのため、異物を検知するためのセンサと、当該センサによって異物が検知された際に、スライドドアを停止させるとともに、開方向へと逆転制御する機構とが設けられている。ここで、前記センサとしては、長尺の被覆体の内部に、相対向する２枚の電極が配設されてなる静電容量式のセンサが提案されている。
【０００４】
静電容量式のセンサは、電極を介して計測される静電容量の変化に基づいて異物を検知するものであり、人体等、比較的大きな静電容量を有する異物については非接触でこれを検知可能である。また、静電容量の比較的小さな異物に対する検知精度を向上させるべく、両電極間に空間を設ける手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該手法によれば、異物接触時の圧力が比較的小さなものであっても、両電極間の距離を大きく変化させることができる。その結果、静電容量の変化量を増加させることができ、異物を精度よく検知することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２９５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記技術によれば、少なくとも２枚の電極が必要である。また、２枚の電極の位置関係を保ちつつ、長尺の被覆体内部の所定位置にそれぞれを配置しなければならない。そのため、センサの製造には困難が伴うものとなる。すなわち、上記技術は、部品点数の面、及び、製造作業の面において必ずしも有利と言えず、結果として、製造コストの増大を招いてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、十分な異物の検知精度を維持しつつ、製造コストの抑制を図ることができる長尺センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
【０００９】
手段１．車両本体に設けられた開口部を開閉可能な開閉体の金属製の縁部に取着される取付基部と、
前記取付基部から前記開口部周縁側に向けて膨出し、内部に中空部を有する表皮カバー部と、
可撓性を有するとともに、前記中空部に挿設された絶縁体と、
前記取付基部に対向するとともに、少なくとも一部が前記絶縁体に埋設された板状の電極と
を備える長尺センサであって、
前記中空部において、前記電極と前記取付基部との間に間隙部を設けるとともに、
前記電極をプラス極とし、前記取付基部をアースとしてのマイナス極とし、
前記電極と前記アースマイナス極との間の静電容量の変化に基づき、異物の前記表皮カバー部への近接及び／又は接触を検知することを特徴とする長尺センサ。
【００１０】
上記手段１によれば、取付基部をアースマイナス極として利用しているため、設ける電極が１本であっても、当該電極と取付基部との間の静電容量に基づき異物の検知を行うことができる。従って、２本の電極を設ける場合と比較して、材料コストの抑制を図ることができる。また、上記手段１によれば、センサを製造するにあたって、電極同士の位置関係を調整するといった作業を必要とせず、取付基部に対して所定の位置関係となるように電極が埋設された絶縁体を配置しさえすればよい。その結果、センサの製造を非常に容易に行うことが可能となり、材料コストの抑制が図られることと相俟って、製造コストの著しい低減を図ることができる。
【００１１】
また、本手段１の長尺センサによる異物の検知感度について鑑みると、人体等、比較的大きな静電容量を有する異物については、センサに接近した段階で電極と取付基部（アースマイナス極）との間の静電容量が比較的大きく変化するため、非接触で感度よく検知することができる。さらに、電極と取付基部との間には間隙部が設けられているため、静電容量が小さい異物や、鉛筆等の接触面積が小さい異物については、異物がセンサ（表皮カバー部）に接触し、前記間隙部が潰れ変形することで、静電容量が大きく変化することとなる。すなわち、上記手段１によれば、人体等だけでなく、静電容量や接触面積の比較的小さな異物であっても感度よく検知することができる。
【００１２】
尚、上記手段１による作用効果をより確実に発揮すべく、前記間隙部においては、前記電極と取付基部との間の距離の最大値を０．５ｍｍ以上とすることが望ましい。一方で、間隙部の潰れ変形量が同一であっても、電極と取付基部との間の距離を大きくするにつれて両者の間における静電容量の変化量が減少してしまう。従って、前記間隙部における、電極と取付基部との間の距離の最大値を３．０ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００１３】
手段２．前記電極のうち前記取付基部に対する対向面を、前記絶縁体により被覆するとともに、
前記絶縁体のうち前記電極の対向面を被覆する被覆部の厚さを、５０μｍ以上３００μｍ以下としたことを特徴とする手段１に記載の長尺センサ。
【００１４】
上記手段２によれば、被覆部を設けることで、電極が絶縁体の表面に露出しないように構成されている。従って、センサに異物が接触したときなど、間隙部が潰れ変形した際に、電極が取付基部に接触してしまうことを防止でき、電極の損耗を防止することができる。その結果、より長期間に亘って感度よく異物を検知することができる。
【００１５】
尚、電極の損耗防止効果を十分に長期間に亘って発揮させるためには、被覆部の厚さを５０μｍ以上とすることが好ましく、１００μｍ以上とすることがより好ましい。但し、被覆部の厚さを過度に厚くしてしまうと、異物の検知感度が低下してしまうおそれがある。従って、優れた検知感度を維持すべく、被覆部の厚さを３００μｍ以下とすることが好ましく、２００μｍ以下とすることがより好ましい。
【００１６】
手段３．前記絶縁体に、前記表皮カバー部に向けて突出する絶縁体側突部を設けたことを特徴とする手段１又は２に記載の長尺センサ。
【００１７】
上記手段３によれば、絶縁体に設けられた絶縁体側突部によって、絶縁体と表皮カバー部との距離を比較的小さなものとすることができる。従って、異物が接触した際における表皮カバー部の変形量が小さなものであっても絶縁体を変形させることができ、ひいては間隙部をより確実に潰れ変形させることができる。その結果、異物の検知精度の更なる向上を図ることができる。
【００１８】
手段４．前記表皮カバー部の内周面に、前記絶縁体側に向けて突出するカバー側突部を設けたことを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の長尺センサ。
【００１９】
上記手段４によれば、上記手段３と同様に、異物の接触に伴う表皮カバー部の変形量が比較的小さくても、間隙部をより確実に潰れ変形させることができる。これにより、異物の検知精度を一層向上させることができる。
【００２０】
手段５．前記絶縁体のうち前記取付基部側の部位に、前記電極のうち前記取付基部に対する対向面と直交する方向に交差するようにして延びる２本の脚部を設け、
前記両脚部の間に、前記間隙部を設けたことを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の長尺センサ。
【００２１】
上記手段５によれば、２本の脚部によって間隙部の形状をより確実に維持することができ、上記手段１等による作用効果をより確実に発揮させることができる。
【００２２】
また、脚部は、前記電極の対向面に対する直交方向と交差するように延びている。そのため、脚部によって間隙部の潰れ変形が阻害されてしまうといった事態をより確実に抑制することができる。
【００２３】
手段６．前記表皮カバー部と前記絶縁体との間に、空気からなる空間部を設けたことを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の長尺センサ。
【００２４】
上記特許文献１に記載の技術のように、被覆体と電極との間に隙間がない構成の場合において、降雨等によりセンサやセンサ周辺に水が付着してしまうと、静電容量が比較的大きく変化してしまう。従って、水滴の付着による誤判定が発生してしまうおそれがある。
【００２５】
この点、上記手段６によれば、表皮カバー部と絶縁体との間に、空気で満たされ、比誘電率の比較的低い空間部（隙間）が設けられている。そのため、水滴が付着した際における静電容量の変化量を比較的小さなものとすることができ、その結果、誤判定の発生をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】スライドドアを具備する車両を示す斜視図である。
【図２】ＥＣＵ等の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１におけるＪ−Ｊ線断面図である。
【図４】長尺センサの部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）は、水滴が表皮カバー部に接触した状態を示す長尺センサの拡大断面図であり、（ｂ）は、異物が長尺センサに接近した状態を示す長尺センサの拡大断面図である。
【図６】異物が接触状態にあるときの長尺センサの拡大断面図である。
【図７】別の実施形態における長尺センサの拡大断面図である。
【図８】別の実施形態における長尺センサの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
図１はスライドドアを搭載した車両の概略斜視図である。同図に示すように、車両１は、そのボディ側面に金属製のスライドドア２（本発明の「開閉体」に相当する）を有している。当該スライドドア２は、ボディ側面の中央部に設けられたスライドレール３と、ボディ側面の天井部側及び床部側に設けられた図示しないスライドレールとによって、ボディ側面に支持されている。当該スライドドア２は、ボディ側面に示される開口部としての乗降口４を全閉した図示する全閉位置と、乗降口４を全開した全開位置（図中の二点鎖線参照）との間に亘ってボディ側面に沿ってスライドし、乗降口４を開閉できるように構成されている。尚、前記スライドドア２は、車両１の構成部品を介して接地（アース）された状態となっている。
【００２９】
また、ボディのドアピラー５の後端面とスライドドア２の前方側サイドパネルとの間には、ボディとスライドドア２とを係合する図示しないロック機構が設けられている。そして、スライドドア２が図示する全閉位置までスライドされると、スライドドア２は、このロック機構により、全閉位置でロックされるように構成されている。
【００３０】
また、前記スライドドア２の内部には、自動開閉機構（図示せず）が設けられている。当該自動開閉機構は、少なくとも全開位置にあるスライドドア２を全閉位置までスライド動作させるものである。加えて、自動開閉機構は、図２に示すように、スライドドア２の開閉動作を行う駆動モータ１１と、当該駆動モータ１１を駆動制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１２とを備えている。ＥＣＵ１２には、運転席に配設される操作スイッチ１３や、車両室内に配置されるリモートコントローラ（リモコン）スイッチ１４等から閉鎖指令信号等が入力されるようになっている。また、ＥＣＵ１２には、駆動モータ１１或いは別途の図示しない検出センサからの信号に基づき、スライドドア２の位置が現在どの程度であるのかが（全開位置、全閉位置をも含めて）把握可能となっている。
【００３１】
尚、乗降口４が開状態（例えば、スライドドア２が全開位置）にあるときに、閉鎖指令信号が入力された場合、ＥＣＵ１２は、前記駆動モータ１１を正転駆動制御する。これにより、スライドドア２が全閉位置までスライド動作され、全閉位置にてロックされるようになっている。そして、ロックが完了すると、駆動モータ１１の動作が停止される。
【００３２】
さらに、本実施形態では、スライドドア２の端縁部に、当該スライドドア２と乗降口４周縁との隙間に異物が存在していることを検知可能な長尺センサ２１が設けられている。当該長尺センサ２１は、静電容量計測手段１５に電気的に接続されており、静電容量計測手段１５は、前記ＥＣＵ１２に対して電気的に接続されている。ここで、静電容量計測手段１５は、後述する電極２６及び取付基部２２（スライドドア２）間などの静電容量を所定時間毎に計測可能に構成されており、計測された静電容量（に関する情報）がＥＣＵ１２に対して伝送されるようになっている。本実施形態において、前記ＥＣＵ１２は、直前に計測された静電容量（基準静電容量）に対する伝送された静電容量の変化割合が、予め設定された閾値よりも大きい場合に、スライドドア２と乗降口４周縁との隙間に異物が存在しているものと検知する。そして、駆動モータ１１の閉動作を一旦停止させるとともに、スライドドア２を開方向へと移動させる逆転駆動制御を行うようになっている。すなわち、ＥＣＵ１２は、停止制御手段としての機能をも発揮するよう構成されている。尚、前記閾値は、長尺センサ２１及びその周辺に水滴が付着した際に誤判定が発生しない（ＥＣＵ１２により異物が存在すると判定されない）ような値に設定されている。
【００３３】
次いで、長尺センサ２１等の詳細について説明する。図３は、スライドドア２の前端縁及びボディのドアピラー５等を示す図１のＪ−Ｊ線断面図である。図３に示すように、ボディのドアピラー５の後端側に沿って上下に延びるフランジ５ａには、ウエザストリップ５１が設けられている。ウエザストリップ５１は、スライドドア２が全閉位置までスライドされたときに、ボディとスライドドア２との間をシールする。尚、スライドドア２の全閉直前においては、当該スライドドア２は、この全閉位置から図において斜め右下に位置する。
【００３４】
前記ウエザストリップ５１は、押出成形により得られるものであり、フランジ５ａに差し込み固定される取付基部５２と、中空状のシール部５３とを備えている。本実施形態において、取付基部５２はＥＰＤＭソリッドゴムにより形成され、シール部５３はＥＰＤＭスポンジゴムにより形成されている。そして、シール部５３が、スライドドア２のインナパネルにより押圧されて潰れ変形することでシール機能が発揮されるようになっている。
【００３５】
次に、長尺センサ２１について説明する。本実施形態において、長尺センサ２１は、ボディのドアピラー５と対向する、スライドドア２の前端部２ｂのほぼ全域に亘って取付けられている。このため、スライドドア２がその全閉位置までスライドされる際に、ドアピラー５の後端側面及びこれに対向するスライドドア２の前端縁間の全域に亘って異物が存在しているか否かを検知可能となっている。
【００３６】
さらに、長尺センサ２１は、第１センサ構成体２１Ａと、第２センサ構成体２１Ｂとを備えている。
【００３７】
図４に示すように、第１センサ構成体２１Ａは、前記スライドドア２の前端部２ｂに固定される取付基部２２と、前記取付基部２２からドアピラー５側へと膨出する表皮カバー部２３とを備えている。
【００３８】
前記取付基部２２は、ＥＰＤＭソリッドゴムを押出成形することにより形成されており、基底部２２Ａと、当該基底部２２Ａから前記表皮カバー部２３とは反対側へと延びる一対の側壁部２２Ｂ，２２Ｃとを備えている。加えて、前記基底部２２Ａの両端縁には、ドアピラー５側へと突出する一対の突出部２２Ｐ１，２２Ｐ２が形成されている。本実施形態においては、前記突出部２２Ｐ１，２２Ｐ２のうち後述する中空部２４側の部位がテーパ状の傾斜面ＳＡ１，ＳＡ２となっている。加えて、前記取付基部２２には、金属製のインサート２２Ｎが埋設されている。
【００３９】
前記表皮カバー部２３は、ＥＰＤＭスポンジゴムにより形成されており、前記突出部２２Ｐ１，２２Ｐ２からドアピラー５側へと膨出する断面円弧状をなしている。また、表皮カバー部２３の内部には、中空部２４が形成されているとともに、表皮カバー部２３は比較的薄肉に形成されている。そのため、異物等の接触時において、表皮カバー部２３は容易に変形可能となっている。
【００４０】
さらに、前記中空部２４内には、前記第２センサ構成体２１Ｂが配設されている。当該第２センサ構成体２１Ｂは、長尺状をなす絶縁体２５と、当該絶縁体２５の内部に埋設された電極２６とを備えている。
【００４１】
前記絶縁体２５は、可撓性を有する絶縁素材〔例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）等〕を押出成形することにより形成されている。また、当該絶縁体２５は、表皮カバー部２３側に向けて突出する絶縁体側突部２５Ｐを有している。さらに、絶縁体２５のうち取付基部２２側の部位には、一対の脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２が設けられており、脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２は前記傾斜面ＳＡ１，ＳＡ２に当接している。
【００４２】
前記電極２６は、曲げやねじれに対する耐久性に優れた帯状の平編銅線（平板状をなす網状の銅線）であり、取付基部２２の基底部２２Ａに対して対向するように配置されている。また、電極２６のうち取付基部２２と対向する面は、絶縁体２５の表面に露出することなく、絶縁体２５の被覆部２５Ｃによって被覆されている。そして、被覆部２５Ｃの厚さは、５０μｍ以上３００μｍ以下（より好ましくは、１００μｍ以上２００μｍ以下）とされている。
【００４３】
尚、前記絶縁体２５の脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２は、前記電極２６の取付基部２２に対する対向面の直交方向と交差する方向に向けて（本実施形態では、基底部２２Ａの幅方向に向けて）延出するように構成されている。そのため、長尺センサ２１に対してドアピラー５側から押圧力が加えられた際には、脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２の根元部分が屈曲し、ひいては電極２６が取付基部２２（基底部２２Ａ）に接近・接触するようになっている。尚、本実施形態では、少なくとも前記脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２を構成する部位の硬度が、ショアＡ値で３０度以上６０度以下とされている。そのため、脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２の根元部分が比較的容易に屈曲するようになっている。
【００４４】
さらに、前記表皮カバー部２３の内周面のうち前記基底部２２Ａ側には、前記絶縁体２５（絶縁体側突部２５Ｐ）側へと突出するカバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２が形成されている。また、当該カバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２同士の間隔は、前記脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２の先端同士の間隔よりも狭くされている。これにより、前記カバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２よりもドアピラー５側へと脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２が相対移動してしまうことが規制され、ひいては第１センサ構成体２１Ａに対する第２センサ構造体２１Ｂの相対回転が規制されている。これにより、センシング条件を安定させることができる。（静電容量の変化を安定して検知することができる。）
加えて、前記絶縁体２５の基底部２２Ａ側表面と取付基部２２（基底部２２Ａ）表面との間に間隙部２７が形成されている。当該間隙部２７においては、前記電極２６と取付基部２２との間の間隔の最大値が０．５ｍｍ以上とされている。
【００４５】
さらに、前記電極２６は、図示しない電荷供給装置に対して電気的に接続されており、当該電荷供給装置から所定の電荷が供給されている。その一方で、前記取付基部２２は、前記スライドドア２に取付けられており、接地状態とされている。従って、電極２６と接地された前記取付基部２２（アースマイナス極）とによりコンデンサが構成されている。また、電極２６には、前記静電容量計測手段１５が接続されており、静電容量計測手段１５によって、少なくとも電極２６と取付基部２２（アースマイナス極）との間の静電容量が計測されるようになっている。尚、長尺センサ２１の周辺に異物が接近した場合、静電容量計測手段１５により計測される静電容量は、異物の有する静電容量の分だけ変化することとなる。
【００４６】
さらに、中空部２４において、前記表皮カバー部２３の内周面と、絶縁体２５の表皮カバー部２３側表面との間には、空気で満たされた空間部２８が設けられている。当該空間部２８においては、表皮カバー部２３と絶縁体２５との間の間隔の最大値が０．５ｍｍ以上とされている。
【００４７】
次いで、上述した長尺センサ２１の製造方法について説明する。
【００４８】
まず、前記第１センサ構成体２１Ａを成形するためのダイス（図示せず）を備えてなる押出成形機（図示せず）に対して、取付基部２２を構成するＥＰＤＭ未加硫ゴムと、表皮カバー部２３を構成するＥＰＤＭ未加硫発泡ゴムとを、前記インサート２２Ｎとともに連続的に供給する。これにより、前記ダイスから、前記第１センサ構成体２１Ａとなる第１中間成形体（図示せず）が押出成形される。尚、第１中間成形体のうち取付基部２２に相当する部位は、開いた状態で略平板状に成形される。次いで、得られた第１中間成形体を所定の加硫槽に搬送するとともに、当該加硫槽において熱風や高周波等で第１中間成形体を加硫・発泡させる。次いで、第１中間成形体に折曲加工を施し、取付基部２２を前記所定の形状とするとともに、所定長さに切断することで、第１センサ構成体２１Ａが得られる。
【００４９】
次に、前記第２センサ構成体２１Ｂを成形するためのダイス（図示せず）を有する押出成型機（図示せず）に対して、可塑化状態にあるＴＰＯと電極２６とを連続的に供給する。これにより、前記ダイスから、第２センサ構成体２１Ｂとなる第２中間成形体（図示せず）が押出成形される。次いで、第２中間成形体を冷却、固化させるとともに、所定長さに切断する。これにより、第２センサ構成体２１Ｂが得られる。
【００５０】
その後、第１センサ構成体２１Ａに対する第２センサ構成体２１Ｂの位置関係を所定の位置に保ちつつ、第１センサ構成体２１Ａの中空部２４に第２センサ構成体２１Ｂを挿通する。さらに、静電容量計測手段１５に対する電気的な接続手段を電極２６に設けることで、上述した長尺センサ２１が得られる。
【００５１】
次に、図５及び図６を用いて、上述した長尺センサ２１による異物の検知方法について説明する。尚、図５（ａ）は、水滴ＤＷが長尺センサ２１（表皮カバー部２３）に付着した状態（水滴接触状態）を示しており、図５（ｂ）は、人体等、静電容量の比較的大きな異物Ｓ１が長尺センサ２１に接近した状態を示している。また、図６は、異物Ｓ２（例えば、ペン先等、サイズが比較的小さい絶縁物）が表皮カバー部２３に対して接触した状態（接触状態）を示している。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、水滴ＤＷが長尺センサ２１に付着した場合において、当該水滴ＤＷと電極２６との間には空気で満たされた空間部２８が介在している。このため、静電容量計測手段１５によって計測される静電容量の変化量は比較的小さなものとなる。従って、静電容量の変化割合は、前記予め設定された閾値よりも小さなものとなり、ＥＣＵ１２は、異物が存在しないものと判定する（つまり、ＥＣＵ１２は、長尺センサ２１に付着した水滴ＤＷを異物とは判定しない）こととなる。
【００５３】
これに対して、図５（ｂ）に示すように、人体等の異物Ｓ１が長尺センサ２１に近接したときにおいて、異物Ｓ１は水分含有量が比較的多いため、前記空間部２８が介在していても、静電容量の変化量は十分に大きなものとなる。従って、異物Ｓ１が接近した場合には、静電容量の変化割合が前記閾値を超えることとなり、ＥＣＵ１２は、異物が存在するものと判断することとなる。すなわち、人体等の異物Ｓ１については、長尺センサ２１に接近した段階で検知されるようになっている。
【００５４】
一方、絶縁物や水分含有量が比較的少ないもの、或いは、サイズが比較的小さいものである異物Ｓ２が接近・接触した場合には、静電容量の変化量が比較的小さなものとなる。そのため、静電容量の変化割合が、前記閾値よりも小さなものとなり得る。
【００５５】
この場合、図６に示すように、異物Ｓ２が長尺センサ２１に接近しただけでは異物Ｓ２を検知することができず、異物Ｓ２は長尺センサ２１（表皮カバー部２３）に対して接触することとなる。このとき、前記脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２の付根部分が屈曲し、前記間隙部２７が潰れ変形することで、電極２６及び取付基部２２間の静電容量が大きく変化する。そのため、静電容量の変化割合も大きなものとなり、ＥＣＵ１２は、異物Ｓ２が存在するものと検知することとなる。
【００５６】
以上詳述したように、本実施形態によれば、取付基部２２をアースマイナス極として利用しているため、設ける電極が１本の電極２６であっても、当該電極２６と取付基部２２との間の静電容量に基づき異物の検知を行うことができる。従って、２本の電極を設ける場合と比較して、材料コストの抑制を図ることができる。また、長尺センサ２１を製造するにあたって、電極同士の位置関係を調整するといった作業を必要とせず、取付基部２２（第１センサ構成体２１Ａ）に対して所定の位置関係となるように電極２６が埋設された絶縁体２５（第２センサ構成体２１Ｂ）を配置しさえすればよい。その結果、センサの製造を非常に容易に行うことが可能となり、材料コストの抑制が図られることと相俟って、製造コストの著しい低減を図ることができる。
【００５７】
また、本実施形態の長尺センサ２１による異物の検知感度について鑑みると、人体等、比較的大きな静電容量を有する異物については、センサに接近した段階で電極２６と取付基部２２（アースマイナス極）との間の静電容量が比較的大きく変化するため、非接触で感度よく検知することができる。さらに、電極２６と取付基部２２との間には間隙部２７が設けられているため、静電容量が小さい異物や、鉛筆等の接触面積が小さい異物については、異物が長尺センサ２１（表皮カバー部２３）に接触し、前記間隙部２７が潰れ変形することで、静電容量を大きく変化させることができる。すなわち、長尺センサ２１によれば、人体等だけでなく、静電容量や接触面積の比較的小さな異物であっても感度よく検知することができる。
【００５８】
さらに、厚さが５０μｍ以上３００μｍ以下の被覆部２５Ｃが設けられているため、電極２６の損耗をより長期間に亘ってより確実に防止することができるとともに、優れた異物の検知精度を維持することができる。
【００５９】
加えて、絶縁体側突部２５Ｐと、カバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２とが設けられているため、異物が接触した際における表皮カバー部２３の変形量が小さなものであっても、間隙部２７をより確実に潰れ変形させることができる。その結果、異物の検知精度をより一層向上させることができる。
【００６０】
また、表皮カバー部２３と絶縁体２５との間に、空気で満たされ、比誘電率の比較的低い空間部２８が設けられているため、水滴が付着した際における静電容量の変化量を比較的小さなものとすることができる。その結果、水滴の付着に伴う誤判定の発生をより確実に防止することができる。
【００６１】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【００６２】
（ａ）上記実施形態では、絶縁体２５の脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２が基底部２２Ａの幅方向に沿って延びるとともに、脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２が基底部２２Ａの傾斜面ＳＡ１，ＳＡ２に当接することで、絶縁体２５に押圧力が加わった際に、間隙部２７が容易に潰れるように構成されている。これに対して、図７に示すように、絶縁体３５の脚部３５Ｌ１，３５Ｌ２を基底部３２Ｂの幅方向に対して斜め方向に延びる断面略ハの字状に形成することで、絶縁体３５に押圧力が加わった際に、間隙部３７が潰れるように構成することとしてもよい。
【００６３】
（ｂ）上記実施形態では、表皮カバー部２３の内周面から絶縁体２５側へと延びるカバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２が設けられることで、表皮カバー部２３（第１センサ構成体２１Ａ）に対する絶縁体２５（第２センサ構成体２１Ｂ）の相対回転が規制されている。これに対して、図７に示すように、取付基部３２の内周面（中空部側の面）から突出する突部３２Ｐ１，３２Ｐ２を設けることで、表皮カバー部３３に対する絶縁体３５の相対回転を規制することとしてもよい。
【００６４】
また、突部を設ける部位は表皮カバー部２３（３３）や取付基部２２（３２）に限定されるものではなく、例えば、絶縁体２５（３５）の外周面から表皮カバー部２３（３３）側へと突出するようにして突部を設けることとしてもよい。
【００６５】
（ｃ）上記実施形態において、表皮カバー部２３のカバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２は、絶縁体２５に対して非接触状態とされているが、図８に示すように、先端部が絶縁体４５に接触するように、表皮カバー部４６のカバー側突部４６Ｐ１，４６Ｐ２を構成することとしてもよい。この場合には、空間部４８の形状維持をより確実に図ることができるとともに、表皮カバー部４６に押圧力が加えられた際に、間隙部４７をより容易に潰れ変形させることができる。その結果、異物をより一層確実に検知することができる。
【００６６】
（ｄ）上記実施形態において、ＥＣＵ１２は、静電容量の変化割合に基づいて異物を検知しているが、静電容量の変化量に基づいて異物を検知することとしてもよい。また、電極２６に発振回路を電気的に接続するとともに、前記静電容量測定手段１５に代えて、静電容量の経時変化にかかる前記発振回路からの発振出力に応じた周波数信号を計測する周波数計測手段を設け、当該周波数計測手段によって計測された周波数信号に基づいて、異物を検知することとしてもよい。
【００６７】
（ｅ）上記実施形態では、電極２６は平編銅線により構成されているが、導電率高い金属材料からなる金属箔や帯状のカーボン含有材料（導電性樹脂）等により構成することとしてもよい。
【００６８】
（ｆ）上記実施形態では、絶縁体２５を形成する素材として、ＴＰＯが例示されているが、ＥＰＤＭスポンジゴムなど、他の可撓性を有する素材により絶縁体２５を形成することとしてもよい。
【００６９】
（ｇ）上記実施形態において、取付基部２２はインサート２２Ｎを備えて構成されているが、インサート２２Ｎを省略することとしてもよい。
【００７０】
（ｈ）上記実施形態では、ボディ側面に設けられた乗降口４を開閉するためのスライドドア２を有する場合について具体化している。つまり、上記実施形態における開閉体はスライドドア２とされている。これに対し、本発明の技術思想を他の開閉体（例えば、非スライドタイプ）に適用することとしてもよい。他の開閉体としては、例えば、上部が支持されているハッチバックタイプのバックドアや、車両天井部を開閉するスライディングルーフ、ドアの窓部を開閉するドアガラス等を挙げることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１…車両、２…スライドドア（開閉体）、４…乗降口（開口部）、２１…長尺センサ、２２…取付基部、２３…表皮カバー部、２３Ｐ１，２３Ｐ２…カバー側突部、２４…中空部、２５…絶縁体、２５Ｌ１，２５Ｌ２…脚部、２５Ｃ…被覆部、２５Ｐ…絶縁体側突部、２６…電極、２７…間隙部、２８…空間部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物を検知するためのセンサに関するものであり、特に自動車等の車両において車両本体とドア等の開閉体との間に挟み込まれた異物を検知するための長尺センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所謂ワンボックスカー等の車両においては、乗員の乗降口を大きく開閉して乗降の便を向上させるとともに、ドアをボディから離さないようにして、車両のボディに沿ってスライドするスライドドアを具備するものがある。また近年では、このスライドドアをモータ等を用いて自動開閉させるものが知られている。
【０００３】
このようなドアの開閉システムでは、スライドドアの自動閉鎖中に何らかの異物（例えば、人体や衣服等）を挟み込まないようにする必要がある。そのため、異物を検知するためのセンサと、当該センサによって異物が検知された際に、スライドドアを停止させるとともに、開方向へと逆転制御する機構とが設けられている。ここで、前記センサとしては、長尺の被覆体の内部に、相対向する２枚の電極が配設されてなる静電容量式のセンサが提案されている。
【０００４】
静電容量式のセンサは、電極を介して計測される静電容量の変化に基づいて異物を検知するものであり、人体等、比較的大きな静電容量を有する異物については非接触でこれを検知可能である。また、静電容量の比較的小さな異物に対する検知精度を向上させるべく、両電極間に空間を設ける手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該手法によれば、異物接触時の圧力が比較的小さなものであっても、両電極間の距離を大きく変化させることができる。その結果、静電容量の変化量を増加させることができ、異物を精度よく検知することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２９５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記技術によれば、少なくとも２枚の電極が必要である。また、２枚の電極の位置関係を保ちつつ、長尺の被覆体内部の所定位置にそれぞれを配置しなければならない。そのため、センサの製造には困難が伴うものとなる。すなわち、上記技術は、部品点数の面、及び、製造作業の面において必ずしも有利と言えず、結果として、製造コストの増大を招いてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、十分な異物の検知精度を維持しつつ、製造コストの抑制を図ることができる長尺センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
【０００９】
手段１．車両本体に設けられた開口部を開閉可能な開閉体の金属製の縁部に取着される取付基部と、
前記取付基部から前記開口部周縁側に向けて膨出し、内部に中空部を有する表皮カバー部と、
可撓性を有するとともに、前記中空部に挿設された絶縁体と、
前記取付基部に対向するとともに、少なくとも一部が前記絶縁体に埋設された板状の電極と
を備える長尺センサであって、
前記中空部において、前記電極と前記取付基部との間に間隙部を設けるとともに、
前記電極をプラス極とし、前記取付基部をアースとしてのマイナス極とし、
前記電極と前記アースマイナス極との間の静電容量の変化に基づき、異物の前記表皮カバー部への近接及び／又は接触を検知することを特徴とする長尺センサ。
【００１０】
上記手段１によれば、取付基部をアースマイナス極として利用しているため、設ける電極が１本であっても、当該電極と取付基部との間の静電容量に基づき異物の検知を行うことができる。従って、２本の電極を設ける場合と比較して、材料コストの抑制を図ることができる。また、上記手段１によれば、センサを製造するにあたって、電極同士の位置関係を調整するといった作業を必要とせず、取付基部に対して所定の位置関係となるように電極が埋設された絶縁体を配置しさえすればよい。その結果、センサの製造を非常に容易に行うことが可能となり、材料コストの抑制が図られることと相俟って、製造コストの著しい低減を図ることができる。
【００１１】
また、本手段１の長尺センサによる異物の検知感度について鑑みると、人体等、比較的大きな静電容量を有する異物については、センサに接近した段階で電極と取付基部（アースマイナス極）との間の静電容量が比較的大きく変化するため、非接触で感度よく検知することができる。さらに、電極と取付基部との間には間隙部が設けられているため、静電容量が小さい異物や、鉛筆等の接触面積が小さい異物については、異物がセンサ（表皮カバー部）に接触し、前記間隙部が潰れ変形することで、静電容量が大きく変化することとなる。すなわち、上記手段１によれば、人体等だけでなく、静電容量や接触面積の比較的小さな異物であっても感度よく検知することができる。
【００１２】
尚、上記手段１による作用効果をより確実に発揮すべく、前記間隙部においては、前記電極と取付基部との間の距離の最大値を０．５ｍｍ以上とすることが望ましい。一方で、間隙部の潰れ変形量が同一であっても、電極と取付基部との間の距離を大きくするにつれて両者の間における静電容量の変化量が減少してしまう。従って、前記間隙部における、電極と取付基部との間の距離の最大値を３．０ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００１３】
手段２．前記電極のうち前記取付基部に対する対向面を、前記絶縁体により被覆するとともに、
前記絶縁体のうち前記電極の対向面を被覆する被覆部の厚さを、５０μｍ以上３００μｍ以下としたことを特徴とする手段１に記載の長尺センサ。
【００１４】
上記手段２によれば、被覆部を設けることで、電極が絶縁体の表面に露出しないように構成されている。従って、センサに異物が接触したときなど、間隙部が潰れ変形した際に、電極が取付基部に接触してしまうことを防止でき、電極の損耗を防止することができる。その結果、より長期間に亘って感度よく異物を検知することができる。
【００１５】
尚、電極の損耗防止効果を十分に長期間に亘って発揮させるためには、被覆部の厚さを５０μｍ以上とすることが好ましく、１００μｍ以上とすることがより好ましい。但し、被覆部の厚さを過度に厚くしてしまうと、異物の検知感度が低下してしまうおそれがある。従って、優れた検知感度を維持すべく、被覆部の厚さを３００μｍ以下とすることが好ましく、２００μｍ以下とすることがより好ましい。
【００１６】
手段３．前記絶縁体に、前記表皮カバー部に向けて突出する絶縁体側突部を設けたことを特徴とする手段１又は２に記載の長尺センサ。
【００１７】
上記手段３によれば、絶縁体に設けられた絶縁体側突部によって、絶縁体と表皮カバー部との距離を比較的小さなものとすることができる。従って、異物が接触した際における表皮カバー部の変形量が小さなものであっても絶縁体を変形させることができ、ひいては間隙部をより確実に潰れ変形させることができる。その結果、異物の検知精度の更なる向上を図ることができる。
【００１８】
手段４．前記表皮カバー部の内周面に、前記絶縁体側に向けて突出するカバー側突部を設けたことを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の長尺センサ。
【００１９】
上記手段４によれば、上記手段３と同様に、異物の接触に伴う表皮カバー部の変形量が比較的小さくても、間隙部をより確実に潰れ変形させることができる。これにより、異物の検知精度を一層向上させることができる。
【００２０】
手段５．前記絶縁体のうち前記取付基部側の部位に、前記電極のうち前記取付基部に対する対向面と直交する方向に交差するようにして延びる２本の脚部を設け、
前記両脚部の間に、前記間隙部を設けたことを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の長尺センサ。
【００２１】
上記手段５によれば、２本の脚部によって間隙部の形状をより確実に維持することができ、上記手段１等による作用効果をより確実に発揮させることができる。
【００２２】
また、脚部は、前記電極の対向面に対する直交方向と交差するように延びている。そのため、脚部によって間隙部の潰れ変形が阻害されてしまうといった事態をより確実に抑制することができる。
【００２３】
手段６．前記表皮カバー部と前記絶縁体との間に、空気からなる空間部を設けたことを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の長尺センサ。
【００２４】
上記特許文献１に記載の技術のように、被覆体と電極との間に隙間がない構成の場合において、降雨等によりセンサやセンサ周辺に水が付着してしまうと、静電容量が比較的大きく変化してしまう。従って、水滴の付着による誤判定が発生してしまうおそれがある。
【００２５】
この点、上記手段６によれば、表皮カバー部と絶縁体との間に、空気で満たされ、比誘電率の比較的低い空間部（隙間）が設けられている。そのため、水滴が付着した際における静電容量の変化量を比較的小さなものとすることができ、その結果、誤判定の発生をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】スライドドアを具備する車両を示す斜視図である。
【図２】ＥＣＵ等の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１におけるＪ−Ｊ線断面図である。
【図４】長尺センサの部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）は、水滴が表皮カバー部に接触した状態を示す長尺センサの拡大断面図であり、（ｂ）は、異物が長尺センサに接近した状態を示す長尺センサの拡大断面図である。
【図６】異物が接触状態にあるときの長尺センサの拡大断面図である。
【図７】別の実施形態における長尺センサの拡大断面図である。
【図８】別の実施形態における長尺センサの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
図１はスライドドアを搭載した車両の概略斜視図である。同図に示すように、車両１は、そのボディ側面に金属製のスライドドア２（本発明の「開閉体」に相当する）を有している。当該スライドドア２は、ボディ側面の中央部に設けられたスライドレール３と、ボディ側面の天井部側及び床部側に設けられた図示しないスライドレールとによって、ボディ側面に支持されている。当該スライドドア２は、ボディ側面に示される開口部としての乗降口４を全閉した図示する全閉位置と、乗降口４を全開した全開位置（図中の二点鎖線参照）との間に亘ってボディ側面に沿ってスライドし、乗降口４を開閉できるように構成されている。尚、前記スライドドア２は、車両１の構成部品を介して接地（アース）された状態となっている。
【００２９】
また、ボディのドアピラー５の後端面とスライドドア２の前方側サイドパネルとの間には、ボディとスライドドア２とを係合する図示しないロック機構が設けられている。そして、スライドドア２が図示する全閉位置までスライドされると、スライドドア２は、このロック機構により、全閉位置でロックされるように構成されている。
【００３０】
また、前記スライドドア２の内部には、自動開閉機構（図示せず）が設けられている。当該自動開閉機構は、少なくとも全開位置にあるスライドドア２を全閉位置までスライド動作させるものである。加えて、自動開閉機構は、図２に示すように、スライドドア２の開閉動作を行う駆動モータ１１と、当該駆動モータ１１を駆動制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１２とを備えている。ＥＣＵ１２には、運転席に配設される操作スイッチ１３や、車両室内に配置されるリモートコントローラ（リモコン）スイッチ１４等から閉鎖指令信号等が入力されるようになっている。また、ＥＣＵ１２には、駆動モータ１１或いは別途の図示しない検出センサからの信号に基づき、スライドドア２の位置が現在どの程度であるのかが（全開位置、全閉位置をも含めて）把握可能となっている。
【００３１】
尚、乗降口４が開状態（例えば、スライドドア２が全開位置）にあるときに、閉鎖指令信号が入力された場合、ＥＣＵ１２は、前記駆動モータ１１を正転駆動制御する。これにより、スライドドア２が全閉位置までスライド動作され、全閉位置にてロックされるようになっている。そして、ロックが完了すると、駆動モータ１１の動作が停止される。
【００３２】
さらに、本実施形態では、スライドドア２の端縁部に、当該スライドドア２と乗降口４周縁との隙間に異物が存在していることを検知可能な長尺センサ２１が設けられている。当該長尺センサ２１は、静電容量計測手段１５に電気的に接続されており、静電容量計測手段１５は、前記ＥＣＵ１２に対して電気的に接続されている。ここで、静電容量計測手段１５は、後述する電極２６及び取付基部２２（スライドドア２）間などの静電容量を所定時間毎に計測可能に構成されており、計測された静電容量（に関する情報）がＥＣＵ１２に対して伝送されるようになっている。本実施形態において、前記ＥＣＵ１２は、直前に計測された静電容量（基準静電容量）に対する伝送された静電容量の変化割合が、予め設定された閾値よりも大きい場合に、スライドドア２と乗降口４周縁との隙間に異物が存在しているものと検知する。そして、駆動モータ１１の閉動作を一旦停止させるとともに、スライドドア２を開方向へと移動させる逆転駆動制御を行うようになっている。すなわち、ＥＣＵ１２は、停止制御手段としての機能をも発揮するよう構成されている。尚、前記閾値は、長尺センサ２１及びその周辺に水滴が付着した際に誤判定が発生しない（ＥＣＵ１２により異物が存在すると判定されない）ような値に設定されている。
【００３３】
次いで、長尺センサ２１等の詳細について説明する。図３は、スライドドア２の前端縁及びボディのドアピラー５等を示す図１のＪ−Ｊ線断面図である。図３に示すように、ボディのドアピラー５の後端側に沿って上下に延びるフランジ５ａには、ウエザストリップ５１が設けられている。ウエザストリップ５１は、スライドドア２が全閉位置までスライドされたときに、ボディとスライドドア２との間をシールする。尚、スライドドア２の全閉直前においては、当該スライドドア２は、この全閉位置から図において斜め右下に位置する。
【００３４】
前記ウエザストリップ５１は、押出成形により得られるものであり、フランジ５ａに差し込み固定される取付基部５２と、中空状のシール部５３とを備えている。本実施形態において、取付基部５２はＥＰＤＭソリッドゴムにより形成され、シール部５３はＥＰＤＭスポンジゴムにより形成されている。そして、シール部５３が、スライドドア２のインナパネルにより押圧されて潰れ変形することでシール機能が発揮されるようになっている。
【００３５】
次に、長尺センサ２１について説明する。本実施形態において、長尺センサ２１は、ボディのドアピラー５と対向する、スライドドア２の前端部２ｂのほぼ全域に亘って取付けられている。このため、スライドドア２がその全閉位置までスライドされる際に、ドアピラー５の後端側面及びこれに対向するスライドドア２の前端縁間の全域に亘って異物が存在しているか否かを検知可能となっている。
【００３６】
さらに、長尺センサ２１は、第１センサ構成体２１Ａと、第２センサ構成体２１Ｂとを備えている。
【００３７】
図４に示すように、第１センサ構成体２１Ａは、前記スライドドア２の前端部２ｂに固定される取付基部２２と、前記取付基部２２からドアピラー５側へと膨出する表皮カバー部２３とを備えている。
【００３８】
前記取付基部２２は、ＥＰＤＭソリッドゴムを押出成形することにより形成されており、基底部２２Ａと、当該基底部２２Ａから前記表皮カバー部２３とは反対側へと延びる一対の側壁部２２Ｂ，２２Ｃとを備えている。加えて、前記基底部２２Ａの両端縁には、ドアピラー５側へと突出する一対の突出部２２Ｐ１，２２Ｐ２が形成されている。本実施形態においては、前記突出部２２Ｐ１，２２Ｐ２のうち後述する中空部２４側の部位がテーパ状の傾斜面ＳＡ１，ＳＡ２となっている。加えて、前記取付基部２２には、金属製のインサート２２Ｎが埋設されている。
【００３９】
前記表皮カバー部２３は、ＥＰＤＭスポンジゴムにより形成されており、前記突出部２２Ｐ１，２２Ｐ２からドアピラー５側へと膨出する断面円弧状をなしている。また、表皮カバー部２３の内部には、中空部２４が形成されているとともに、表皮カバー部２３は比較的薄肉に形成されている。そのため、異物等の接触時において、表皮カバー部２３は容易に変形可能となっている。
【００４０】
さらに、前記中空部２４内には、前記第２センサ構成体２１Ｂが配設されている。当該第２センサ構成体２１Ｂは、長尺状をなす絶縁体２５と、当該絶縁体２５の内部に埋設された電極２６とを備えている。
【００４１】
前記絶縁体２５は、可撓性を有する絶縁素材〔例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）等〕を押出成形することにより形成されている。また、当該絶縁体２５は、表皮カバー部２３側に向けて突出する絶縁体側突部２５Ｐを有している。さらに、絶縁体２５のうち取付基部２２側の部位には、一対の脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２が設けられており、脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２は前記傾斜面ＳＡ１，ＳＡ２に当接している。
【００４２】
前記電極２６は、曲げやねじれに対する耐久性に優れた帯状の平編銅線（平板状をなす網状の銅線）であり、取付基部２２の基底部２２Ａに対して対向するように配置されている。また、電極２６のうち取付基部２２と対向する面は、絶縁体２５の表面に露出することなく、絶縁体２５の被覆部２５Ｃによって被覆されている。そして、被覆部２５Ｃの厚さは、５０μｍ以上３００μｍ以下（より好ましくは、１００μｍ以上２００μｍ以下）とされている。
【００４３】
尚、前記絶縁体２５の脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２は、前記電極２６の取付基部２２に対する対向面の直交方向と交差する方向に向けて（本実施形態では、基底部２２Ａの幅方向に向けて）延出するように構成されている。そのため、長尺センサ２１に対してドアピラー５側から押圧力が加えられた際には、脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２の根元部分が屈曲し、ひいては電極２６が取付基部２２（基底部２２Ａ）に接近・接触するようになっている。尚、本実施形態では、少なくとも前記脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２を構成する部位の硬度が、ショアＡ値で３０度以上６０度以下とされている。そのため、脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２の根元部分が比較的容易に屈曲するようになっている。
【００４４】
さらに、前記表皮カバー部２３の内周面のうち前記基底部２２Ａ側には、前記絶縁体２５（絶縁体側突部２５Ｐ）側へと突出するカバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２が形成されている。また、当該カバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２同士の間隔は、前記脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２の先端同士の間隔よりも狭くされている。これにより、前記カバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２よりもドアピラー５側へと脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２が相対移動してしまうことが規制され、ひいては第１センサ構成体２１Ａに対する第２センサ構造体２１Ｂの相対回転が規制されている。これにより、センシング条件を安定させることができる。（静電容量の変化を安定して検知することができる。）
加えて、前記絶縁体２５の基底部２２Ａ側表面と取付基部２２（基底部２２Ａ）表面との間に間隙部２７が形成されている。当該間隙部２７においては、前記電極２６と取付基部２２との間の間隔の最大値が０．５ｍｍ以上とされている。
【００４５】
さらに、前記電極２６は、図示しない電荷供給装置に対して電気的に接続されており、当該電荷供給装置から所定の電荷が供給されている。その一方で、前記取付基部２２は、前記スライドドア２に取付けられており、接地状態とされている。従って、電極２６と接地された前記取付基部２２（アースマイナス極）とによりコンデンサが構成されている。また、電極２６には、前記静電容量計測手段１５が接続されており、静電容量計測手段１５によって、少なくとも電極２６と取付基部２２（アースマイナス極）との間の静電容量が計測されるようになっている。尚、長尺センサ２１の周辺に異物が接近した場合、静電容量計測手段１５により計測される静電容量は、異物の有する静電容量の分だけ変化することとなる。
【００４６】
さらに、中空部２４において、前記表皮カバー部２３の内周面と、絶縁体２５の表皮カバー部２３側表面との間には、空気で満たされた空間部２８が設けられている。当該空間部２８においては、表皮カバー部２３と絶縁体２５との間の間隔の最大値が０．５ｍｍ以上とされている。
【００４７】
次いで、上述した長尺センサ２１の製造方法について説明する。
【００４８】
まず、前記第１センサ構成体２１Ａを成形するためのダイス（図示せず）を備えてなる押出成形機（図示せず）に対して、取付基部２２を構成するＥＰＤＭ未加硫ゴムと、表皮カバー部２３を構成するＥＰＤＭ未加硫発泡ゴムとを、前記インサート２２Ｎとともに連続的に供給する。これにより、前記ダイスから、前記第１センサ構成体２１Ａとなる第１中間成形体（図示せず）が押出成形される。尚、第１中間成形体のうち取付基部２２に相当する部位は、開いた状態で略平板状に成形される。次いで、得られた第１中間成形体を所定の加硫槽に搬送するとともに、当該加硫槽において熱風や高周波等で第１中間成形体を加硫・発泡させる。次いで、第１中間成形体に折曲加工を施し、取付基部２２を前記所定の形状とするとともに、所定長さに切断することで、第１センサ構成体２１Ａが得られる。
【００４９】
次に、前記第２センサ構成体２１Ｂを成形するためのダイス（図示せず）を有する押出成型機（図示せず）に対して、可塑化状態にあるＴＰＯと電極２６とを連続的に供給する。これにより、前記ダイスから、第２センサ構成体２１Ｂとなる第２中間成形体（図示せず）が押出成形される。次いで、第２中間成形体を冷却、固化させるとともに、所定長さに切断する。これにより、第２センサ構成体２１Ｂが得られる。
【００５０】
その後、第１センサ構成体２１Ａに対する第２センサ構成体２１Ｂの位置関係を所定の位置に保ちつつ、第１センサ構成体２１Ａの中空部２４に第２センサ構成体２１Ｂを挿通する。さらに、静電容量計測手段１５に対する電気的な接続手段を電極２６に設けることで、上述した長尺センサ２１が得られる。
【００５１】
次に、図５及び図６を用いて、上述した長尺センサ２１による異物の検知方法について説明する。尚、図５（ａ）は、水滴ＤＷが長尺センサ２１（表皮カバー部２３）に付着した状態（水滴接触状態）を示しており、図５（ｂ）は、人体等、静電容量の比較的大きな異物Ｓ１が長尺センサ２１に接近した状態を示している。また、図６は、異物Ｓ２（例えば、ペン先等、サイズが比較的小さい絶縁物）が表皮カバー部２３に対して接触した状態（接触状態）を示している。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、水滴ＤＷが長尺センサ２１に付着した場合において、当該水滴ＤＷと電極２６との間には空気で満たされた空間部２８が介在している。このため、静電容量計測手段１５によって計測される静電容量の変化量は比較的小さなものとなる。従って、静電容量の変化割合は、前記予め設定された閾値よりも小さなものとなり、ＥＣＵ１２は、異物が存在しないものと判定する（つまり、ＥＣＵ１２は、長尺センサ２１に付着した水滴ＤＷを異物とは判定しない）こととなる。
【００５３】
これに対して、図５（ｂ）に示すように、人体等の異物Ｓ１が長尺センサ２１に近接したときにおいて、異物Ｓ１は水分含有量が比較的多いため、前記空間部２８が介在していても、静電容量の変化量は十分に大きなものとなる。従って、異物Ｓ１が接近した場合には、静電容量の変化割合が前記閾値を超えることとなり、ＥＣＵ１２は、異物が存在するものと判断することとなる。すなわち、人体等の異物Ｓ１については、長尺センサ２１に接近した段階で検知されるようになっている。
【００５４】
一方、絶縁物や水分含有量が比較的少ないもの、或いは、サイズが比較的小さいものである異物Ｓ２が接近・接触した場合には、静電容量の変化量が比較的小さなものとなる。そのため、静電容量の変化割合が、前記閾値よりも小さなものとなり得る。
【００５５】
この場合、図６に示すように、異物Ｓ２が長尺センサ２１に接近しただけでは異物Ｓ２を検知することができず、異物Ｓ２は長尺センサ２１（表皮カバー部２３）に対して接触することとなる。このとき、前記脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２の付根部分が屈曲し、前記間隙部２７が潰れ変形することで、電極２６及び取付基部２２間の静電容量が大きく変化する。そのため、静電容量の変化割合も大きなものとなり、ＥＣＵ１２は、異物Ｓ２が存在するものと検知することとなる。
【００５６】
以上詳述したように、本実施形態によれば、取付基部２２をアースマイナス極として利用しているため、設ける電極が１本の電極２６であっても、当該電極２６と取付基部２２との間の静電容量に基づき異物の検知を行うことができる。従って、２本の電極を設ける場合と比較して、材料コストの抑制を図ることができる。また、長尺センサ２１を製造するにあたって、電極同士の位置関係を調整するといった作業を必要とせず、取付基部２２（第１センサ構成体２１Ａ）に対して所定の位置関係となるように電極２６が埋設された絶縁体２５（第２センサ構成体２１Ｂ）を配置しさえすればよい。その結果、センサの製造を非常に容易に行うことが可能となり、材料コストの抑制が図られることと相俟って、製造コストの著しい低減を図ることができる。
【００５７】
また、本実施形態の長尺センサ２１による異物の検知感度について鑑みると、人体等、比較的大きな静電容量を有する異物については、センサに接近した段階で電極２６と取付基部２２（アースマイナス極）との間の静電容量が比較的大きく変化するため、非接触で感度よく検知することができる。さらに、電極２６と取付基部２２との間には間隙部２７が設けられているため、静電容量が小さい異物や、鉛筆等の接触面積が小さい異物については、異物が長尺センサ２１（表皮カバー部２３）に接触し、前記間隙部２７が潰れ変形することで、静電容量を大きく変化させることができる。すなわち、長尺センサ２１によれば、人体等だけでなく、静電容量や接触面積の比較的小さな異物であっても感度よく検知することができる。
【００５８】
さらに、厚さが５０μｍ以上３００μｍ以下の被覆部２５Ｃが設けられているため、電極２６の損耗をより長期間に亘ってより確実に防止することができるとともに、優れた異物の検知精度を維持することができる。
【００５９】
加えて、絶縁体側突部２５Ｐと、カバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２とが設けられているため、異物が接触した際における表皮カバー部２３の変形量が小さなものであっても、間隙部２７をより確実に潰れ変形させることができる。その結果、異物の検知精度をより一層向上させることができる。
【００６０】
また、表皮カバー部２３と絶縁体２５との間に、空気で満たされ、比誘電率の比較的低い空間部２８が設けられているため、水滴が付着した際における静電容量の変化量を比較的小さなものとすることができる。その結果、水滴の付着に伴う誤判定の発生をより確実に防止することができる。
【００６１】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【００６２】
（ａ）上記実施形態では、絶縁体２５の脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２が基底部２２Ａの幅方向に沿って延びるとともに、脚部２５Ｌ１，２５Ｌ２が基底部２２Ａの傾斜面ＳＡ１，ＳＡ２に当接することで、絶縁体２５に押圧力が加わった際に、間隙部２７が容易に潰れるように構成されている。これに対して、図７に示すように、絶縁体３５の脚部３５Ｌ１，３５Ｌ２を基底部３２Ｂの幅方向に対して斜め方向に延びる断面略ハの字状に形成することで、絶縁体３５に押圧力が加わった際に、間隙部３７が潰れるように構成することとしてもよい。
【００６３】
（ｂ）上記実施形態では、表皮カバー部２３の内周面から絶縁体２５側へと延びるカバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２が設けられることで、表皮カバー部２３（第１センサ構成体２１Ａ）に対する絶縁体２５（第２センサ構成体２１Ｂ）の相対回転が規制されている。これに対して、図７に示すように、取付基部３２の内周面（中空部側の面）から突出する突部３２Ｐ１，３２Ｐ２を設けることで、表皮カバー部３３に対する絶縁体３５の相対回転を規制することとしてもよい。
【００６４】
また、突部を設ける部位は表皮カバー部２３（３３）や取付基部２２（３２）に限定されるものではなく、例えば、絶縁体２５（３５）の外周面から表皮カバー部２３（３３）側へと突出するようにして突部を設けることとしてもよい。
【００６５】
（ｃ）上記実施形態において、表皮カバー部２３のカバー側突部２３Ｐ１，２３Ｐ２は、絶縁体２５に対して非接触状態とされているが、図８に示すように、先端部が絶縁体４５に接触するように、表皮カバー部４６のカバー側突部４６Ｐ１，４６Ｐ２を構成することとしてもよい。この場合には、空間部４８の形状維持をより確実に図ることができるとともに、表皮カバー部４６に押圧力が加えられた際に、間隙部４７をより容易に潰れ変形させることができる。その結果、異物をより一層確実に検知することができる。
【００６６】
（ｄ）上記実施形態において、ＥＣＵ１２は、静電容量の変化割合に基づいて異物を検知しているが、静電容量の変化量に基づいて異物を検知することとしてもよい。また、電極２６に発振回路を電気的に接続するとともに、前記静電容量測定手段１５に代えて、静電容量の経時変化にかかる前記発振回路からの発振出力に応じた周波数信号を計測する周波数計測手段を設け、当該周波数計測手段によって計測された周波数信号に基づいて、異物を検知することとしてもよい。
【００６７】
（ｅ）上記実施形態では、電極２６は平編銅線により構成されているが、導電率高い金属材料からなる金属箔や帯状のカーボン含有材料（導電性樹脂）等により構成することとしてもよい。
【００６８】
（ｆ）上記実施形態では、絶縁体２５を形成する素材として、ＴＰＯが例示されているが、ＥＰＤＭスポンジゴムなど、他の可撓性を有する素材により絶縁体２５を形成することとしてもよい。
【００６９】
（ｇ）上記実施形態において、取付基部２２はインサート２２Ｎを備えて構成されているが、インサート２２Ｎを省略することとしてもよい。
【００７０】
（ｈ）上記実施形態では、ボディ側面に設けられた乗降口４を開閉するためのスライドドア２を有する場合について具体化している。つまり、上記実施形態における開閉体はスライドドア２とされている。これに対し、本発明の技術思想を他の開閉体（例えば、非スライドタイプ）に適用することとしてもよい。他の開閉体としては、例えば、上部が支持されているハッチバックタイプのバックドアや、車両天井部を開閉するスライディングルーフ、ドアの窓部を開閉するドアガラス等を挙げることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１…車両、２…スライドドア（開閉体）、４…乗降口（開口部）、２１…長尺センサ、２２…取付基部、２３…表皮カバー部、２３Ｐ１，２３Ｐ２…カバー側突部、２４…中空部、２５…絶縁体、２５Ｌ１，２５Ｌ２…脚部、２５Ｃ…被覆部、２５Ｐ…絶縁体側突部、２６…電極、２７…間隙部、２８…空間部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両本体に設けられた開口部を開閉可能な開閉体の金属製の縁部に取着される取付基部と、
前記取付基部から前記開口部周縁側に向けて膨出し、内部に中空部を有する表皮カバー部と、
可撓性を有するとともに、前記中空部に挿設された絶縁体と、
前記取付基部に対向するとともに、少なくとも一部が前記絶縁体に埋設された板状の電極と
を備える長尺センサであって、
前記中空部において、前記電極と前記取付基部との間に間隙部を設けるとともに、
前記電極をプラス極とし、前記取付基部をアースとしてのマイナス極とし、
前記電極と前記アースマイナス極との間の静電容量の変化に基づき、異物の前記表皮カバー部への近接及び／又は接触を検知することを特徴とする長尺センサ。
【請求項２】
前記電極のうち前記取付基部に対する対向面を、前記絶縁体により被覆するとともに、
前記絶縁体のうち前記電極の対向面を被覆する被覆部の厚さを、５０μｍ以上３００μｍ以下としたことを特徴とする請求項１に記載の長尺センサ。
【請求項３】
前記絶縁体に、前記表皮カバー部に向けて突出する絶縁体側突部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の長尺センサ。
【請求項４】
前記表皮カバー部の内周面に、前記絶縁体側に向けて突出するカバー側突部を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の長尺センサ。
【請求項５】
前記絶縁体のうち前記取付基部側の部位に、前記電極のうち前記取付基部に対する対向面と直交する方向に交差するようにして延びる２本の脚部を設け、
前記両脚部の間に、前記間隙部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の長尺センサ。
【請求項６】
前記表皮カバー部と前記絶縁体との間に、空気からなる空間部を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の長尺センサ。
【請求項１】
車両本体に設けられた開口部を開閉可能な開閉体の金属製の縁部に取着される取付基部と、
前記取付基部から前記開口部周縁側に向けて膨出し、内部に中空部を有する表皮カバー部と、
可撓性を有するとともに、前記中空部に挿設された絶縁体と、
前記取付基部に対向するとともに、少なくとも一部が前記絶縁体に埋設された板状の電極と
を備える長尺センサであって、
前記中空部において、前記電極と前記取付基部との間に間隙部を設けるとともに、
前記電極をプラス極とし、前記取付基部をアースとしてのマイナス極とし、
前記電極と前記アースマイナス極との間の静電容量の変化に基づき、異物の前記表皮カバー部への近接及び／又は接触を検知することを特徴とする長尺センサ。
【請求項２】
前記電極のうち前記取付基部に対する対向面を、前記絶縁体により被覆するとともに、
前記絶縁体のうち前記電極の対向面を被覆する被覆部の厚さを、５０μｍ以上３００μｍ以下としたことを特徴とする請求項１に記載の長尺センサ。
【請求項３】
前記絶縁体に、前記表皮カバー部に向けて突出する絶縁体側突部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の長尺センサ。
【請求項４】
前記表皮カバー部の内周面に、前記絶縁体側に向けて突出するカバー側突部を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の長尺センサ。
【請求項５】
前記絶縁体のうち前記取付基部側の部位に、前記電極のうち前記取付基部に対する対向面と直交する方向に交差するようにして延びる２本の脚部を設け、
前記両脚部の間に、前記間隙部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の長尺センサ。
【請求項６】
前記表皮カバー部と前記絶縁体との間に、空気からなる空間部を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の長尺センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２０９２４８（Ｐ２０１１−２０９２４８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８０００７（Ｐ２０１０−８０００７）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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