JP2004511379A - 高さ制御システムおよびそのためのセンサ - Google Patents

Abstract

トレーリング・アーム・サスペンションにおける高さ制御システムはトランスジューサを利用して車両に対するトレーリング・アームの位置変化を検知し、位置変化に比例する信号をマイクロプロセッサに伝送すると、マイクロプロセッサは、トレーリング・アームと車両との間に介在する空気ばねと連動する空気弁を作動させる。トランスジューサは光ブリッジ、可変コンデンサまたは可撓性可変抵抗器を含む。

Description

【０００１】
（関連出願）
本願は２０００年５月２５日付け米国仮出願第６０／２０８，４２６号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は回動または直線方向変位を感知するセンサ、特に、高さ制御システムを有する空気圧式サスペンションを備えた車両に使用されるセンサに係わる。別の観点から、本発明は車両の実働時高さの変化を検知するセンサを有し、センサ出力に応答して空気圧式サスペンションを制御することにより車高を調整する高さ制御システムにも係わる。さらに他の観点から、本発明はエアバッグと高さ制御センサとの組合せによって移動量を減衰させられる回動自在なアームを有するトレーリング・アーム・サスペンションにも係わり、高さ制御センサはアームの回動に基づいて、基準実働時高さに対する車両の実働時高さの変化を検知し、検知された変化に応じてエアバッグ内の空気圧を制御して車両高さを調整する。
【０００３】
（公知の技術）
空気圧式または圧搾空気式高さ制御システムは公知であり、例えば、セミ・トラクタ‐トレーラのような重作業車両に広く使用されている。このような高さ制御システムの実施例として広く知られているのがトレーリング・アーム・サスペンションである。トレーリング・アーム・サスペンションは一端を車両フレームの一部から垂下するブラケットに回動自在に取付けてアームが車両フレームに対して回動できるようにしたトレーリング・アームを含む。アームには車軸が取付けられており、この車軸には車両のホイールが回動自在に取付けられている。アームの他の部分と車両フレームとの間には、膨張可能なエアバッグから成る空気ばねが介在している。所定の基準高さに対して車両の実働時高さに変化が起こると、アームが旋回し、変化量に応じてエアバッグを圧縮または膨張させる。車両の高さはエアバッグに圧搾空気を加えるか、または排出させることによって制御することができる。実働時高さの変化は車両の荷積みや荷下しの際に起こることが多い。
【０００４】
公知のトレーニング・アーム・サスペンションはエアバッグに対する圧搾空気の導入および排出を制御するのに機械的高さ制御弁を使用する。この高さ制御弁は車両に搭載されている圧搾空気供給源と流体連通する給気口と、エアバッグと流体連通するエアバッグ口と、外気と流体連通する排気口を有する。高さ制御弁から作動アームが突出し、通常は長さ調整自在なロッドを介してトレーリング・アームと連動する。トレーリング・アームの回動に伴って高さ制御弁のアームが移動する。高さ制御弁のアームは高さ制御弁内の内側弁を移動させることにより、圧搾空気給気口をエアバッグ口と流体連通させるか、またはエアバッグ口を排気口と流体連通させることにより、エアバッグに対して圧搾空気を供給または排出する。このようなタイプの機械的高さ制御弁の場合、車両の実働時高さを設定するには、トレーリング・アームを高さ制御弁の作動アームと連結するロッドの長さを調整するのが普通である。
【０００５】
公知システムの欠点は、トレーリング・アーム・サスペンションが正常に作動している最中に、またはサスペンションに対するオペレータの操作中に、機械部品が損傷し易いことにある。高さ制御弁の連結ロッドまたは回動アームが湾曲すると、高さ制御弁によって設定された実働時高さが変化し、サスペンションの動作に悪影響を及ぼす可能性がある。さらに、長時間、一般的には２４時間以上に亙って使用しないと、高さ制御弁が現時位置に“固定”された状態となり、その結果、高さ制御弁の上記固定状態となっている部品が解放されるまでは、高さ制御弁が正しく作用できなくなる。
【０００６】
公知の高さ制御弁用機械的センサの性能を劣化させるような不都合な環境に影響され難いトレーリング・アーム・サスペンションおよび高さ制御センサの実現が望まれる。
【０００７】
（発明の概要）
本発明は実働時車高を制御できるニューマチック方式または空気制御式サスペンションと、実働時車高の変化を感知し、例えば空気のようなニューマチック流体の導入および排出を制御するセンサとを有する車両に係わる。車両は、一部が車両フレームに回動自在に取付けられて車軸を支持するトレーリング・アームを有するトレーリング・アーム・サスペンションを含むことが好ましい。トレーリング・アームの他の部分と車両フレームとの間に空気ばねが介在し、車軸および接地ホイールを介してトレーリング・アームに加わる反力に応答してトレーリング・アームが車両フレームに対して回動しようとするのに抵抗する。空気圧システムは空気ばねに対する圧搾空気の導入および排出を制御することによって、実働時車高を調整、制御する。圧搾空気を空気ばねに導入するか、空気ばねから排出することによって、実働時車高を高くするか、または低くすることができる。
【０００８】
所定の、または基準の実働時車高に対するトレーリング・アーム位置の変化をモニターし、もし変化があれば、実働時車高を基準実働時車高に戻すのに必要な変化量を計算するためのセンサを設ける。センサはエアバッグに対する圧搾空気の導入および排出を制御することによって、車高を基準実働時車高に維持するのに必要な調整を行う。
【０００９】
センサは、トレーリング・アームと連動して発光する発光素子を含み、発光素子からの光を、光ブリッジ構造に設けられた光電池やフォトダイオード検知器のような光センサが受光する。光量の変化をセンサが検知する。放射される光線は、光センサに入射する前に拡散される集束光源であってもよい。トレーリング・アームが移動すると、拡散光源が光センサに対して移動し、その結果、各光センサが受光する光量が変化する。光量の変化は光センサからの出力信号に変換され、エアバッグに対する圧搾空気の導入および排出の制御に利用される。
【００１０】
発光素子が平行ビームを放射し、この平行ビームが回折スリットを通過して回折パターンを形成し、この回折パターンが直接的に光ブリッジに入射するように構成することもできる。トレーリング・アームの回動に合わせて発光素子が回動すると、回折パターンが光センサに対して移動し、光センサは各センサが受光する光量の変化に比例する信号を出力する。
【００１１】
さらに他の実施態様として、発光素子をトレーリング・アームに対して固定するが、光ブリッジの手前で、発光素子と拡散手段との間にフレネルレンズなどを介在させることでトレーリング・アームと連動させる。トレーリング・アームの回動は光センサに対するフレネルレンズの並進運動に変換され、その結果、点光源が拡散手段を横切って移動する。拡散光スポットが光センサに対して移動し、各光センサが受光する光量を変化させる。
【００１２】
センサは、２つの電気的に区別された組として配列された複数の容量性プレートと、これら２組の固定プレート間に配置された可動容量性プレートとから成る可変コンデンサの形態を取ることもできる。可動プレートはトレーリング・アームの回動と連動する。トレーリング・アームの回動に呼応して可動プレートが固定プレートに対して回動すると、一方の組の容量が他方に対して変化する。各組間の容量変化はトレーリング・アームの回動量に比例し、この容量変化を利用して空気ばねに対する圧搾空気の導入および排出を制御することにより、車高を調整する。
【００１３】
センサはまた、トレーリング・アームと連動する可撓性可変抵抗器の形態を取ることもできる。可撓性可変抵抗器が湾曲すると、その抵抗値がこれに対応して変化する。センサは抵抗値変化に対応する信号を出力し、この信号が空気ばねに対する圧搾空気の導入および排出を制御して車高を調整するのに利用される。
【００１４】
（実施例の詳細な説明）
図１は、車両フレーム１２に設けられたトレーリング・アーム・サスペンション１０を示す。トレーリング・アーム・サスペンション１０はトレーリング・アーム１４から成っており、トレーリング・アームの一方の端部は、ブッシュ・コネクタ１６を介して、車両フレームから垂下したフレーム・ブラケット１８に枢動可能に取り付けられている。トレーリング・アーム１４の一部に設けられたピストン２２を、空気ばね２０が形成しており、プレート２５を介してフレーム１２に設けられたエアバッグ２４が、トレーリング・アーム１４の他方の端部と車両フレーム１２とを結合している。フレーム・ブラケット１８と空気ばね２０との間で、トレーリング・アーム１４には、一対のブッシュ・コネクタ２８，３０によって車軸ブラケット２６がフレキシブルに取り付けられている。車軸ブラケットは車軸３２に載置されており、この車軸には、地面と係合する車両ホイール（図示せず）が回転可能に取り付けられている。車軸ブラケット２６とフレーム・ブラケット１８との間には、ショック・アブソーバ２７が延びている。
【００１５】
トレーリング・アーム・サスペンションは幅広く知られているが、本発明を理解するのに、簡略な要約が役に立つ。車両ホイールが路面の変化に直面するのに伴い、これらの車両ホイールはトレーリング・アームに反力を加え、フレーム・ブラケット１８と車両フレーム１２とに対してトレーリング・アーム１４を旋回させる。トレーリング・アーム１４の枢動は空気ばね２０によって抵抗される。
【００１６】
トレーリング・アーム１４の枢動に抵抗するのに加えて、空気ばね２０は、地面に対してフレーム１２の高さを調節するのにも用いられる。例えば、静的条件を想定すると、エアバッグ２４内に空気が導入されるにつれて、車両フレーム１２はトレーリング・アームに対して上昇させられる。それというのも、地面と、地面に係合するホイールとが接触しているので、地面に対してトレーリング・アーム１４が効果的に固定されているからである。同様に、圧縮された空気がエアバッグ２４から排気されると、車両フレーム１２は地面に対して下降する。トレーリング・アームのこのような特徴は、当業者に広く知られている。
【００１７】
なお、本明細書に示したトレーリング・アーム・サスペンションは、本発明の好ましい実施例にすぎない。他のタイプのサスペンションにも本発明を用いることができる。例えば、空気ばねを使用しないサスペンションにおいて、車両の高さを調節することができる他の適切なアクチュエータを用いることができる。大抵の場合、アクチュエータは、サスペンションの一部、通常は、可動の構成部分またはアームと、車両との間で延びることになる。考えられる他のアクチュエータの例としては、空気圧式または液圧式の伸縮可能なシリンダが挙げられる。さらに本発明は、構成部分の相対的な変位を下記のように見極めなければならない車両の他の局面においても適用される。
【００１８】
図１および図２を参照すると、フレーム・ブラケット１８の内部には、センサ４０が固定的に取り付けられており、このセンサは、リンク４２を介してブッシュ・コネクタ１６と連動している。フレーム・ブラケット１８は、互いに対向する側壁４４，４６を有しており、これらの側壁は端壁４８によって結合されている。ブッシュ・コネクタ１６は、トレーリング・アーム１４内部にプレス嵌めされた外側スリーブ５０と、外側スリーブ５０内部に同軸的に受容された内側スリーブ５２とから成っている。外側スリーブ５０と内側スリーブ５２との間には、弾性材料５４から成る環状部材が圧縮された状態で保持されている。内側スリーブ５２は外側スリーブ５０よりも長く、その結果、内側スリーブ５２の両端部はそれぞれ、側壁４４，４６の内面と境を接することになる。取り付けボルトが側壁４４，４６を、内側スリーブ５２の端部に押し付け、これにより、フレーム・ブラケット１８に対して内側スリーブを固定する。このような構造を有していると、トレーリング・アームが枢動することにより、外側スリーブ５０が内側スリーブ５２に対して相対的に枢動する。この枢動は、エラストマー環状部材５４によって可能になる。この環状部材は、外側スリーブ５０を内側スリーブ５２に対して相対的に枢動させることを可能にする。
【００１９】
センサ４０は、リンク４２にカップリングされた外部シャフト６０を有している。リンク４２は、外側スリーブ５０に結合されている。外側スリーブの枢動がこれに比例する外部シャフト６０の枢動に変換されるか、または連動させられるならば、リンク４２はいかなる適宜な形状を有していてもよい。例えば、リンクはアーム６２，６４から成っていてよい。これらのアームは、一方のアームが有するピンによって結合されている。このピンは他方のアームの端部に設けられたスロットに受容されている。これにより外側スリーブの枢動は、センサ４０の外部シャフト６０に相応に伝達される一方、アーム６２，６４の間の相対的な上下動を可能にする。
【００２０】
センサ４０について、その詳細を図３および図４に関連して説明する。センサ４０は、外部シャフト６０に取り付けられた発光素子７０から成っている。発光素子７０は好ましくは、金属またはプラスチックから成る中実のブロック７２から形成されており、このブロックは、光源チャンバ７４と、光源チャンバ７４を発光素子７０の外部に光学的に接続する光路７６とを有している。発光ダイオードまたはレーザのような光源７８が、光チャンバ７４内部に位置決めされており、光を射出する。光は、光路７６を通って経路Ａに沿ってブロック７２を出る。
【００２１】
センサ４０はさらに、光センサ・アセンブリ９０を有している。光センサ・アセンブリ９０は、開いた端部を備えた光密ハウジング９２から成っている。光密ハウジング９２内には、すりガラスのようなディフューザ素子９４が固定的に配置されている。光密ハウジング９２内には、ディフューザ素子９４の背後に、光ブリッジ９６の形の光検出器が位置決めされている。光ブリッジ９６は、間隔を置いて設けられた２つのセンサ９８，１００を有している。これらのセンサは、光電池またはフォトダイオード検出器であってよい。それぞれの光センサは、これが受け取った光量を表す電圧信号を出力する。電圧信号と電圧信号同士の差を利用することにより、車両の高さの変化を評価することができる。光ブリッジ９６は、半ブリッジ（２つのセル）または全ブリッジ（４つのセル）の配列の光電池を使用する高感度ホイートストン・ブリッジ回路であることが好ましい。
【００２２】
光センサ４０の動作を図３および４を参照して詳細に説明する。図３は、車両が基準実働時位置にあるときの、発光素子７０の位置を示す。なお図３は、車両が基準実働時位置にあるときには発光素子７０が光センサ・アセンブリ９０に対して実質的に垂直に配向されていることを示しているが、しかし発光素子７０は、基準実働時車高を設定するために、光センサ・アセンブリ９０に対して所定の角度で配向することができる。
【００２３】
図３で示した基準位置で、発光素子７０は、経路Ａに沿って光ビームを射出する。光ビームが光センサ・アセンブリ９０のディフューザ素子９４に接触すると、拡散光線が、間隔を置いて設けられた光センサ９８に接触する。光線はディフューザ素子９４から光センサ９８へ距離Ｄ１だけ移動し、また光センサ１００へは距離Ｄ２だけ移動する。光の移動距離は光センサによって観察されるように、光量に影響を与え、その結果、センサから対応電圧が出力される。
【００２４】
図４を参照すると、例えば車両から製品を積み降ろしすることにより、車両の高さが変化すると、トレーリング・アーム１４はフレーム・ブラケット１８に対して相対的に回動し、その結果これに対応して外側スリーブ５０が回動し、これにより、高さセンサ４０の外部シャフト６０が対応量だけ回動する。高さセンサの外部シャフト６０が回動すると、発光素子７０が回動して新しい位置を占め、光ビームＡは異なる場所でディフューザ素子９４に入射する。ディフューザ素子９４から射出されて光センサ９８に入射する光線はこの場合、距離Ｄ３およびＤ４だけ移動することになる。距離Ｄ１，Ｄ２との比較により判るように、光線がセンサ９８に入射するための距離Ｄ３は、以前の距離Ｄ１よりも短い。逆に、距離Ｄ４は、光線がセンサ１００に入射するための距離Ｄ２よりも長い。図３から図４への発光素子７０の位置の変化によって、センサ９８はより高い光量を受光し、センサ１００はより低い光量を受光する。光量の変化は、光センサ９８，１００の電圧出力信号の変化に対応する。センサ９８，１００からの出力信号の変化は、車両フレーム１２に対するトレーリング・アーム１４の相対的な回動量の変化に直接的に関連し、所定の位置からの車両の高さの変化の尺度を提供する。光センサ９８，１００からの出力を用いることにより、空気ばねに対する圧縮空気の導入および排出を制御して車両フレームを昇降させ、そのあとで発光素子７０を回動させて基準位置に戻すことができる。
【００２５】
図５は、空気圧制御システム１１２に対するセンサ４０の相互作用を示す。空気圧制御システム１１２は、車両のエアバッグ２４に対する圧縮空気の導入および排出を行う。高さセンサ４０は、センサ制御回路１１０に電気的に接続されたトランスデューサであることが好ましい。センサ制御回路１１０は空気圧制御システム１１２に電気的に接続されている。空気圧制御システム１１２は、弁１１４を制御する。弁１１４は圧縮空気エア・タンク１１６をエアバッグ２４と流体連通させるか、または、エアバッグ２４を外気と流体連通させる。弁１１４は、空気圧制御システム１１２からの出力信号に対して応答可能な電磁弁であることが好ましい。エア・タンク１１６は、空気圧式サスペンション・システムを使用する全ての車両に共通に見出されるエア・タンクであることが好ましい。
【００２６】
一般に高さセンサ４０は光ブリッジ９６の光センサ９８，１００によって感知される光量の変化に対応する信号をセンサ制御回路１１０に対して出力する。センサ制御回路は光センサからの信号をコンディショニングし、車両高さの変化を測定し、対応の信号を空気圧式制御システム１１２に対して出力する。空気圧式制御システムは弁１１４の作動を制御することにより、エアバッグ２４に対して圧搾空気を供給するか、または排出して車両フレームを必要量だけ上下させる。
【００２７】
図６はセンサ制御回路１１０を略示する。但しセンサ制御回路の実施には他にも多様な電気的解決策がある。本発明はその実施態様を特に規定するものではない。
【００２８】
センサ制御回路１１０は好ましくは車両に搭載されているＤＣ電源１２２を含むことが好ましい。ＤＣ電源は電圧供給から電圧スパイクなど有害な成分を除去するためノイズおよびサージ防止回路１２４を通過させる。ノイズおよびサージ防止回路からの出力は安定化電力変換回路１２６へ向けられる。安定化電力変換回路１２６からの出力は光ブリッジ９６および発光素子７０の双方に向けられる。安定化された電力は、発光素子の出力強さが変動しないように、発光素子に供給される前に定電流回路１２８を通過する。
【００２９】
光ブリッジ９６からの出力は増幅器１３０によって増幅される。増幅器は計測増幅器または低ノイズ差動増幅器であることが好ましい。増幅された信号は信号コンディショナ回路１３２に伝送され、このコンディショナ回路１３２は信号の不要な、または望ましくない部分を排除する。コンディショニングされた信号はマイクロプロセッサ１３８に伝送し、マイクロプロセッサはこのコンディションイングされた信号を、発光素子７０が基準位置にある時に伝送される基準信号に相当する基準値と比較する。マイクロプロセッサ１３８は信号の変化および変化率をモニターすることによって時間当たりの車高変化率を求め、一時的な高さ変化に対応して車高調整を行う無駄を回避するのに貢献する。次いで、マイクロプロセッサからの出力は空気圧式制御システム１１２に伝送され、車高調整に利用される。
【００３０】
センサ４０から伝送される信号は基準位置に対するトレーリング・アームの位置変化を表す。一般に、トレーリング・アームの基準位置は、車両が所定の実働時高さにある位置である。但し、アームの基準位置が車両の実働時高さと位置しない場合にもセンサは動作する。
【００３１】
図７は第２実施例としての高さセンサ１４０を示し、この高さセンサ１４０は第１実施例としての高さセンサと似ており、類似の部分には類似の参照番号を付してあり、第１および第２実施例の主な相違点だけを以下に詳細に説明する。高さセンサ１４０は外部シャフト６０に取付けられて光センサ１９０上に回折光パターンを照射する発光素子１７０を含む。発光素子１７０は光チャンバ１７４を有するブロック１７２と、光チャンバ１７４をブロック１７２の外部と光学的に連結する回折スリット１７６とから成る。光チャンバ１７４内には、ＬＥＤまたはダイオード・レーザのような発光素子が配置されている。光源１７８と回折スリット１７６との間にコリメータレンズ１８０が介在する。
【００３２】
光センサ・アセンブリ１９０は互いに離間している光センサ１９８，２００を有する光ブリッジ１９６から成る。光ブリッジ１９０は第１実施例の場合とは異なり、ハウジング内に収容されてはいない。また、光ブリッジ１９６と発光素子１７０との間に拡散素子が介在していない。
【００３３】
発光素子１７０は破線Ｂで示すように回折パターンを照射する。破線Ｂは光センサ１９８，２００に対する光量を表す。図７に示す基準位置において、光センサ１９８，２００間のほぼ中央で回折パターンの光量が最大となる。光センサ１９８，２００は、回折パターンの、最大光量のほぼ５０％に相当する部分が見えるように位置決めすることが好ましい。車高の変化に呼応して外部シャフト６０が（例えば、図７で見て時針方向に回動すると、回折パターンＣで示すように、回折パターンが光ブリッジ１９６に対して側方へ移動する。回折パターンの移動に伴って、センサ１９８，２００が感知する光量が変化する。光ブリッジ１９６は光センサ１９８，２００が感知しつつある光量に対応する電圧信号を出力する。この出力信号は上述した第１実施例の場合と同様に処理される。
【００３４】
第２実施例の場合、発光素子は高出力狭帯域赤外ＬＥＤ（約９４０ｎｍ）または赤外線ダイオード・レーザーであることが好ましい。発光素子からの光りは、光導電管、赤外線フォトダイオード、赤外線光電池などから成る光センサの感度に合わせるか、またはこの光センサに対して最適化することが好ましい。
【００３５】
本発明にとって、発光素子７０からの光をコリメートした後、スリットを通過させることによって回折パターンを発生させることも重要な条件である。従って、回折パターンを得るために、スリットの形状を正確に制御しなければならない。例えば、もし発光素子が９４０ｎｍの波長を発するなら、スリットは０．００００５ｍ乃至０．０００１ｍ程度でなければならない。スリット１７６を出る光は光ブリッジと接触するまでにスリットよりも長い距離を移動することになる。上記の例では、５ｃｍの距離で充分である。
【００３６】
図８は図１に示すトレーリング・アーム・サスペンションおよび車両と併用される高さセンサ２４０の第３実施例を示す。センサの第３実施例は、トレーリング・アーム１４の回動量変化ではなくトレーリング・アーム１４の高さ変化をモニターすることによって、基準位置に対する車両フレームの高さ変化を評価することをのぞいて第１実施例とほぼ同じである。従って、第１および第２実施例における部分と同様の部分には類似の参照番号を付してある。例えば、高さセンサ２４０は第１実施例に関して述べたのと同じ発光素子７０および光センサ・アセンブリ９０を使用することができる。
【００３７】
図９から明らかなように、光センサ２４０と光センサ４０との大きな相違点は、発光素子７０が固定されており、この光センサ７０と光センサ・アセンブリ９０との間に横方向に移動するフレネルレンズ２４２を介在させたことである。フレネルレンズ２４２はリンク２４４を介してトレーリング・アーム１４と連動する。フレーム・ブラケット１８に対してトレーリング・アームが回動すると、リンク２４４が高さセンサ２４０に対して往復動し、フレネルレンズ２４２を発光素子および光センサ・アセンブリ９０の固定位置に対して移動させる。
【００３８】
公知のように、フレネルレンズ２４２は一連の同心リング２４８から成り、各リングはそれぞれ異なる角度に向けられた正面または反射面を有し、フレネルレンズの平坦面２４６に入射する光線はレンズを通過し、同心リングによって所定の焦点に集束される。
高さセンサ２４０において、フレネルレンズ２４２の平坦面２４６は発光素子７０と対向し、同心リング２４８は光センサ・アセンブリ９０の拡散素子９４と対向する。従って、発光素子７０から放射されてフレネルレンズの平坦面２４６に入射する光線は同心リングによって拡散素子９４条の１点に集束される。同心溝によって形成される屈折面の指向角度は発光素子からの光線が拡散素子９４の前記場所に集束されるように選択される。
【００３９】
トレーリング・アームが車両に対して移動すると、フレネルレンズ２４２が拡散素子に対して側方へ移動して拡散素子上の焦点位置を変化させることにより、光センサ９８，１００によって捉えられる光量を変化させる。フレネルレンズ２４２を通過した後に拡散阻止９４と接触する光点が、第１実施例に関して述べたのとほぼ同様に処理される。
【００４０】
図１０は本発明の第４実施例としての高さセンサ３４０を示す。第４実施例の高さセンサ３４０は車両フレームに対するトレーリング・アーム１４の回動量に応答するという点では第１および第２実施例と同様である。高さセンサ３４０が異なる点は、トレーリング・アーム１４に対する車両フレームの高さ変化を測定するために、制御信号発生キャパシタンスの変化を利用することにある。
【００４１】
高さセンサ３４０は１組のたがいに離間した固設プレート３４４の間に１組の可動プレート３４６を介在させて構成したコンデンサ・ブリッジ回路３４２を有する。固設プレート３４４は１対の対向する半円形プレート３４８によって形成され、各半円形プレートが支持チューブ３５０に取付けられている。半円形プレート３４８は、固設プレート３４４を第１および第２組３５２，３５４に効果的に区分できるように、半円形プレート３４８を狭い間隔で支持チューブ３５０に取付ける。第１および第２組３５２，３５４は電気的に区別される。可動プレート３４６は扇形を呈し、支持チューブ３５０内に設けられて外部シャフト６０と連結する回動可能な制御シャフト３５６に取付けられ、シャフトが回動すれば、可動プレート３４６が固設プレート３４４に対して回動する。
【００４２】
好ましい基準位置において、可動プレート３４６は固設プレート３４４の第１および第２組に対して、これら２組の間のギャップが可動プレートに対して概ねセンタリングされるように位置する。固設プレートと可動プレートとの間のスペースは適当な絶縁材で塞ぐことが好ましい。
【００４３】
作用については、トレーリング・アーム１４が車高の変化に呼応して車両フレームに対して回動すると、これに呼応して外部シャフト６０が制御シャフト３５６を回動させ、制御シャフトは半円形プレートの第１および第２組３５２，３５４に対して可動プレート３４６を移動させる。可動プレートが一方の半円形プレート組とのオーバーラップ面積が広くなると、その組の半円形プレートの容量が増大し、第１および第２組プレート間の容量差となって現れる。この容量差は高さ変化量に比例し、高さセンサによって出力されて車高調整に利用される。
【００４４】
図１２に示す高さセンサ３４０のためのセンサ制御回路１１０は、好ましくは安定化回路３６４によって安定化される車両電源から得られる電源３６２を含む電源３６０を含む。安定化電力はコンデンサ・ブリッジ回路３４２の固設および可動プレート３４４，３４６をそれぞれ励起または充電するのに利用される発信回路３６８に供給される。コンデンサ・ブリッジ回路３４２からの出力は増幅回路３７０に向けられ、増幅された出力は復調回路３７２に伝送されることにより、増幅された振動信号を、トレーリング・アームの回転角度に比例する安定した電圧信号に変換する。この比例電圧信号はマイクロプロセッサ３７４に入力され、マイクロプロセッサはこの信号をモニターすることによって基準値に対する回転角度の変化量を評価する。他の実施例の場合と同様に、マイクロプロセッサ３７４は電圧入力信号に即時反応するか、または空気圧式制御システム１１２に出力信号を伝送する前に所定時間に亙って電圧入力信号をモニターすることができる。多くの場合、マイクロプロセッサ３７４で電圧入力信号を所定時間に亙ってモニターすることによって、一時的な変化に対しては車高調整を遅らせることが好ましい。
【００４５】
図１３は本発明の第５実施例としての高さセンサ４４０を示す。既に述べた４つの実施例とは異なり、高さセンサ４４０はトレーリング・アームと連動するが直接的な連動ではない。即ち、直接にではなく、高さセンサ４４０は空気ばね２０の内部に配置される。高さセンサ４４０は一端が空気ばね２０の頂板２５に連結され、他の部分が空気ばね２０のピストン２２に連結されているばね板４４２を含む。ばね板４４２に可撓性可変抵抗器４４４を固定する。可撓性可変抵抗器は公知であり、参考のためその内容を本願明細書中に引用した米国特許第５，０８６，７８５号に詳細に記述されている。可撓性抵抗器４４４は湾曲すると、その抵抗値が変化する。
【００４６】
湾曲すると抵抗値が変化するという可撓性可変抵抗器の特性を利用して、基準位置に対する車両の高さ変化量を指示する。例えば、車両の荷積みまたは荷下しに呼応して車高が変化すると、これに応じてエアバッグ２４が萎むか、または膨らみ、ばね板４２および可撓性可変抵抗器４４４が湾曲する。可撓性可変抵抗器４４４の抵抗値変化が高さ変化度の指標となる。
【００４７】
一貫性という観点から、可撓性可変抵抗器４４４は繰返し同じ態様で湾曲することが必須条件である。ばね板４４２は可撓性可変抵抗器４４４のベースとして機能し、可撓性可変抵抗器４４４が繰返し同じ態様で湾曲するのを助ける。
【００４８】
図１４は高さセンサ４４０のためのセンサ制御回路５１０を略示する。高さセンサ４４０のためのセンサ制御回路５１０は、光ブリッジの代わりに可撓性可変抵抗器４４４を使用していることを除けば、第１−第３実施例におけるセンサ制御回路１１０とほぼ同じである。
【００４９】
センサ制御回路５１０は、好ましくは車両のＤＣ電源から得られるＤＣ電源５５２を含む安定化ＤＣ電源を含み、このＤＣ電力はノイズ／サージ排除回路５２４によって、さらに、安定化ＤＣ電力変換または定電流電源回路５２６によって処理される。安定化ＤＣ電源５２０は可撓性可変抵抗器４４４に対して電圧信号を出力し、抵抗器の出力信号はマイクロプロセッサ５３０に達する前に信号コンディショニング回路５２８によってコンディショニングされる。先に述べた実施例の場合と同様に、マイクロプロセッサは高さセンサ４４０からのコンディショニングされた出力信号を処理することによって、車高の変化量を求め、エアバッグ２４に圧搾空気を導入するか、またはエアバッグ２４から圧搾空気を抜取って、必要に応じて車高を調整する。
【００５０】
尚、ここに開示するどの実施例においても、センサ制御回路は必ずしもマイクロプロセッサに信号を入力しなくてもよい。センサ制御回路はマイクロプロセッサとは異なるコントローラまたはコンパレータによって使用される電圧使用を出力して、空気圧システムを作動させることが出来る。
【００５１】
図１５は本発明の第６実施例としての高さセンサ５４０を示す。高さセンサ５４０は、螺旋ばねまたはコイルばね５４２に巻着された可撓性可変抵抗器４４４を使用するという点で高さセンサ４４０と同様である。コイルばね５４２はショックアブソーバ２７の内部に配置されている。
【００５２】
ショックアブソーバはシリンダ５４６に被さるように可動的に取付けられたカバー５４４を含み、シリンダ５４６からピストン・シャフト５４８が突出し、カバー５４４をも貫通している。コイルばね５４２はピストン・シャフト５４８に巻着され、その一端はカバー５４４に取付けられ、他端はシリンダ５４６の上部に取付けられている。
【００５３】
トレーリング・アーム１４が車両フレーム１２に対して回動すると、ショックアブソーバ・カバー５４４がハウジング５４６に対して往復動してコイルばね５４２を圧縮または伸張させ、可撓性可変抵抗器４４４を湾曲させるという点で、高さセンサ５４０は高さセンサ４４０とほぼ同様に作用する。高さセンサ４４０の場合と同様に、可撓性可変抵抗器４４４および高さセンサ５４０が湾曲すると、高さセンサ５４０が、車両フレーム１２およびトレーリング・アーム１４に対応する信号を出力する。
【００５４】
図１６および１７は本発明の第７実施例としての高さセンサ６４０をショックアブソーバ２７との関連で示す。第７実施例としての高さセンサ６４０と第６実施例としての高さセンサ５４０との相違点は、コイルばね５４２の代わりにばね板６４２を使用していることである。ばね板６４２はショックアブソーバのカバー５４４に形成されている別のチャンバ６４５内に保持されている。
【００５５】
高さセンサ４４０の場合と同様に、高さセンサのばね板６４２は任意の所期湾曲形状を有することができる。例えば、高さセンサ４４０のばね板はほぼＣ−形のプロフィールを有し、ばね板６４２は正弦波の半周期に相当するプロフィール、換言すると、尺取虫のようなプロフィールを有する。このプロフィールは起立したＳ−形、横に倒したＳ−形または複数の正弦波であってもよい。
【００５６】
尚、センサの好ましい使用目的として、トレーリング・アーム・サスペンションに関連して開示したが、トレーリング・アーム・サスペンション以外にも多様な用途がある。例えば、実働時の車高をモニターしたい場合に、種々の車両にセンサを使用することができる。センサはトレーリング・アーム・サスペンション以外のサスペンションにも使用できる。トレーリング・アーム・サスペンション以外のサスペンションとしては：リーフ・サスペンション、ボルスタ・ビーム・サスペンション、独立サスペンションなどがある。さらに他の例として、空気ばねまたはショックアブソーバを使用する車両なら、ここに開示したセンサの少なくとも１つを高さ制御またはその他の目的に使用することができる。
【００５７】
センサは高さ制御以外の機能を目的に使用することもできる。例えば、センサを第５車輪トレーラ・コネクションのキング・ピンに配置することによって、トレーラに対するキング・ピンの回動位置を感知し、トラクタにトレーラを正しく連結するのを助けることができる。トレーラ・ドリーの位置をモニターするのにセンサを利用することができる。
【００５８】
センサは車両以外の分野にも利用することができる。回転駆動されるセンサは或る物体の回動位置をモニターするか、並進運動をこれに対応する回転運動に変換する目的に使用するのに好適である。湾曲に基づくセンサは２つの物体の相対変化（回転または並進運動）の感知にも好適である。
【００５９】
本発明を、特定の実施例に関連して説明したが、これは本発明の内容を明らかにするための説明であって、本発明を制限するものではなく、頭書の特許請求の範囲は、公知の技術が可能にする限り広く解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による高さセンサの第１の実施例を組み込んだトレーリング・アーム・サスペンションを示す図である。
【図２】
センサとトレーリング・アーム・サスペンションとの間の機械的な結合を図１の２−２線に沿って示す、部分的に切欠いた端面図である。
【図３】
光センサ・アセンブリの光ブリッジに対する基準位置におけるセンサの発光素子を示す、図１および図２のセンサの断面図である。
【図４】
光ブリッジに対する別の位置で発光素子が示されている以外は、図３と同じ図である。
【図５】
介在するセンサ制御回路による、高さセンサと車両の空気圧制御システムとの相互作用を示す制御システムのブロック・ダイヤグラムである。
【図６】
光ブリッジのためのセンサ制御回路を示す概略図である。
【図７】
本発明による高さセンサの第２の実施例を示す図である。
【図８】
本発明による高さセンサの第３の実施例を組み込んだトレーリング・アーム・サスペンションを示す図である。
【図９】
高さセンサの第３の実施例を示す断面図である。
【図１０】
本発明による高さセンサの第４の実施例を示す断面図である。
【図１１】
高さセンサの第４の実施例を、図１０の１１−１１線に沿って示す断面図である。
【図１２】
高さセンサの第４の実施例のセンサ制御回路を示す概略図である。
【図１３】
本発明による高さセンサの第５の実施例を示す図である。
【図１４】
高さセンサの第５の実施例のセンサ制御回路を示す概略図である。
【図１５】
本発明による第６の実施例の高さセンサを、ショック・アブソーバとの関連において示す図である。
【図１６】
本発明による高さセンサの第７の実施例を示す図である。
【図１７】
図１６の１７−１７線に沿った断面図である。

Claims (75)

1. 接地ホイールが取付けられている車軸（３２）を支持し、それぞれが、一部を車両に回動自在に取付けたアーム（１４）および車両とアームの他の部分との間に介在して車両に向かってアームが回動するのに抵抗する空気ばね（２０）を有する１対のトレーリング・アーム・アセンブリを有するトレーリング・アーム・サスペンション（１０）と、空気ばねに圧搾空気を少なくとも供給するエア・システム（１１２，１１６）とから成る所定の実働時高さを有する車両（１２）の高さ制御システムであって、
   トレーリング・アームと車両とを相対移動させて車両の実働時高さを変化させるため、空気ばねを選択的にエア・システムまたは外気と流体連通させることにより、選択的に圧搾空気を空気ばねに導入するかまたは空気ばねから排出させるように構成された選択作動弁と；
   トレーリング・アームと連動することにより（４２，４４２、５４２、６４２）、トレーリング・アームの回動を感知し、トレーリング・アームの回動量に比例する出力信号を送信するトランスジューサ・センサ（４０，１４０，２４０，３４０，４４０，５４０，６４０）と；
   トランスジューサおよび弁と連動し、トランスジューサの出力信号を受信し、この出力信号の値に呼応して選択的に弁を、空気ばねがエア・システムおよび外気との流体連通関係を解かれるオフ・モードと、弁が空気ばねをエア・システムと流体連通させる充填モードと、弁が空気ばねを外気と流体連通させる排気モードとのいずれかで高さ制御システムを作動させることにより、車両を所定の実働時高さに維持するコントローラ（１１０）と
   を含むことを特徴とする前記高さ制御システム。
2. 出力信号がトレーリング・アームの基準位置に対するトレーリング・アームの回動量を表すことを特徴とする請求項１に記載の高さ制御システム。
3. トレーリング・アームがトレーリング・アーム基準位置にあれば、車両が所定の実働時高さにあることを特徴とする請求項２に記載の高さ制御システム。
4. 出力信号が感知された回動量に対応するトレーリング・アームの高さ変化を表すことを特徴とする請求項１に記載の高さ制御システム。
5. トランスジューサ・センサが光センサ（４０，１４０，２４０）であることを特徴とする請求項１に記載の高さ制御システム。
6. 光センサが光ブリッジ（９０，１９０）および発光素子（７０、１７０）から成り、発光素子が光ブリッジに光線を放射し、光ブリッジが放射される光量に相当する出力信号を発することを特徴とする請求項５に記載の高さ制御システム。
7. 光ブリッジが互に間隔を置いて設けられた複数の光電池（９８，１００，１９８，２００）から成ることを特徴とする請求項６に記載の高さ制御システム。
8. 発光素子がトレーリング・アームと連動し（４２）、トレーリング・アームが回動するのに伴って発光素子が移動し、その結果、放射光が光センサと接触する場所が移動し、各光電池の受光量が変化することを特徴とする請求項７に記載の高さ制御システム。
9. 発光素子と光ブリッジとの間に介在する光拡散パネル（９４）をも含むことを特徴とする請求項８に記載の高さ制御システム。
10. 発光素子が光源（７８，１７８）と、光源と光ブリッジとの間に介在する回折スリット（１７６）を有する壁とから成り、光源から放射される光線が回折スリットを通過し、回折された後、光ブリッジに達することを特徴とする請求項８に記載の高さ制御システム。
11. 光源と回折スリットの間に介在するコリメータ・レンズをも含むことを特徴とする請求項１０に記載の高さ制御システム。
12. 発光素子と光ブリッジとの間に介在するフレネルレンズ（１８０）をも含み、フレネルレンズがトレーリング・アームと連動し、トレーリング・アームの回動に伴ってフレネルレンズが対応量だけ移動することを特徴とする請求項６に記載の高さ制御システム。
13. トランスジューサ・センサがトレーリング・アームと連動する可変容量コンデンサ（３４４）であり、トレーリング・アームの回動に伴って可変コンデンサの容量が対応量だけ変化することを特徴とする請求項１に記載の高さ制御システム。
14. 可変容量コンデンサが出力信号を発するコンデンサ・ブリッジ回路（３５２，３５４）を含むことを特徴とする請求項１３に記載の高さ制御システム。
15. コンデンサ・ブリッジ回路が可変容量を有する第１および第２コンデンサ（３５２，３５４）を含み、出力信号が第１および第２コンデンサの容量差に対応することを特徴とする請求項１４に記載の高さ制御システム。
16. コンデンサ・ブリッジが第１および第２電気的隔離プレート（３４８）と、一部が第１および第２電気的隔離プレートのそれぞれとオーバーラップしトレーリング・アームと連動する可動プレート（３４６）とから成り、トレーリング・アームが回動するのに伴って可動プレートが対応量だけ移動して第１および第２プレートのそれぞれとオーバーラップする可動プレート部分のサイズを変化させることにより、各コンデンサの容量を変化させることを特徴とする請求項１５に記載の高さ制御システム。
17. トランスジューサ・センサが可変抵抗器（４４４）であることを特徴とする請求項１に記載の高さ制御システム。
18. 可変抵抗器が、湾曲すると抵抗値が変化する可撓片（４４４）から成ることを特徴とする請求項１７に記載の高さ制御システム。
19. 可撓片の湾曲をトレーリング・アームの回動と連動させるため、可撓片を空気ばね内に配置したことを特徴とする請求項１８に記載の高さ制御システム。
20. 可撓片を、トレーリング・アームと車両との間に跨るようにトレーリング・アーム・サスペンション用ショック・アブソーバ（２７）上に配置したことを特徴とする請求項１８に記載の高さ制御システム。
21. 可撓片が取付けられる可撓性支持部材（４４２）をも含むことを特徴とする請求項１８に記載の高さ制御システム。
22. 可撓性支持部材がスプリング・メタルであることを特徴とする請求項２１に記載の高さ制御システム。
23. 可撓性支持部材が、可撓片の湾曲断面形状を制御するように所与の形状を具えていることを特徴とする請求項２２に記載の高さ制御システム。
24. 所与の形状が断面で見て鐘形であることを特徴とする請求項２３に記載の高さ制御システム。
25. 所与の形状が螺旋形であることを特徴とする請求項２３に記載の高さ制御システム。
26. コントローラが、トランスジューサの出力信号を分析し、分析された信号に呼応して弁の動作モードを制御するマイクロプロセッサ（３７４，５３０）から成ることを特徴とする請求項１に記載の高さ制御システム。
27. 所定の実働時高さを有する車両（１４）のためのトレーリング・アーム・サスペンションであって、
    接地ホイールを取付けるための車軸（３２）を支持する１対のトレーリング・アーム・アセンブリと；
    トレーリング・アーム・アセンブリのそれぞれに含まれ、一部が車両に回動自在に取付けられるアーム（１４）と；
    トレーリング・アーム・アセンブリのそれぞれに含まれ、車両とアームの間に介在して車両に対するアームの回動に抵抗するように、各アームの他の部分に取付けられる空気ばねと；
    各空気ばねに圧搾空気を供給するためのエア・システムと；
    空気ばねを選択的にエア・システムまたは外気と流体連通させることにより、選択的に圧搾空気をエアバッグに導入するか、またはエアバッグから排出して、トレーリング・アームおよび車両を相対移動させ、車両の実働時高さを変化させる選択作動弁（１１４）と；
    トレーリング・アームの１つと連動し（４２，４４２、５４２、６４２）、トレーリング・アームの回動を感知し、トレーリング・アームの回動量に比例する出力信号を送信するトランスジューサ・センサ（４０，１４０２４０，３４０，４４０，５４０，６４０）と；
    トランスジューサおよび弁と連動し、トランスジューサの出力信号を受信し、この出力信号の値に呼応して選択的に弁を、空気ばねがエア・システムおよび外気との流体連通関係を解かれるオフ・モードと、弁が空気ばねをエア・システムと流体連通させる充填モードと、弁が空気ばねを外気と流体連通させる排気モードとのいずれかで高さ制御システムを作動させることにより、車両を所定の実働時高さに維持するコントローラ（１１０）と
    から成ることを特徴とする前記トレーリング・アーム・サスペンション。
28. 出力信号がトレーリング・アームの基準位置に対するトレーリング・アームの回動量を表すことを特徴とする請求項２７に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
29. トレーリング・アームがトレーリング・アーム基準位置にあれば、車両が所定の実働時高さにあることを特徴とする請求項２８に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
30. 出力信号が感知された回動量に対応するトレーリング・アームの高さ変化を表すことを特徴とする請求項２７に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
31. トランスジューサ・センサが光センサ（４０，１４０，２４０）であることを特徴とする請求項２７に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
32. 光センサが光ブリッジ（９０，１９０）および発光素子（７０、１７０）から成り、発光素子が光ブリッジに光線を放射し、光ブリッジが放射される光量に相当する出力信号を発生することを特徴とする請求項３１に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
33. トランスジューサ・センサがトレーリング・アームと連動する可変コンデンサ（３４４）であり、トレーリング・アームの回動に伴って可変コンデンサの容量が対応量だけ変化することを特徴とする請求項２７に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
34. 可変コンデンサが出力信号を発するコンデンサ・ブリッジ回路（３５２，３５４）を含むことを特徴とする請求項３３に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
35. トランスジューサが可変抵抗器（４４４）であることを特徴とする請求項２７に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
36. 可変抵抗器が、湾曲すると抵抗値が変化する可撓片（４４４）から成ることを特徴とする請求項３５に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
37. 可撓片が取付けられる可撓性支持部材（４４２）をも含むことを特徴とする請求項３６に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
38. コントローラが、トランスジューサの出力信号を分析し、分析された信号に呼応して弁の動作モードを制御するマイクロプロセッサ（３７４，５３０）から成ることを特徴とする請求項２７に記載のトレーリング・アーム・サスペンション。
39. 所定の実働時高さを有する車両（１２）のサスペンションであって、
    接地ホイールを取付けるための車軸（３２）を支持するアーム・アセンブリと；
    アーム・アセンブリに含まれ、一部が車両に回動自在に取付けられるアーム（１４）と；
    アーム・アセンブリに含まれ、車両とアームの間に介在してアームに対して車両を移動させることにより、車両の実働時高さを調整するアクチュエータと；
    トレーリング・アームの１つと連動し（４２，４４２、５４２、６４２）、トレーリング・アームの回動を感知し、トレーリング・アームの回動量に比例する出力信号を送信するトランスジューサ・センサ（４０，１４０２４０，３４０，４４０，５４０，６４０）と；
    トランスジューサおよびアクチュエータと連動し、トランスジューサの出力信号を受信し、この出力信号の値に呼応して選択的にアクチュエータ作動させることにより、アームと車両を相対移動させて車両を所定の実働時高さに維持するコントローラ（１１０）と
    から成ることを特徴とする前記サスペンション。
40. 出力信号がトレーリング・アームの基準位置に対するアームの回動量を表すことを特徴とする請求項３９に記載のサスペンション。
41. アームがアーム基準位置にあれば、車両が所定の実働時高さにあることを特徴とする請求項３９に記載のサスペンション。
42. トランスジューサ・センサがアームと連動し、出力信号が感知されたアームの回動量に対応する車高の相対変化を表すことを特徴とする請求項３９に記載のサスペンション。
43. トランスジューサ・センサが光センサ（４０，１４０，２４０）であることを特徴とする請求項４２に記載のサスペンション。
44. 光センサが光ブリッジ（９０，１９０）の他に、発光素子（７０、１７０）を含み、発光素子が光ブリッジに光線を放射し、光ブリッジが放射される光量に相当する出力信号を発生することを特徴とする請求項４３に記載のサスペンション。
45. トランスジューサ・センサがアームと連動し、アームが移動すると、これに対応して可変コンデンサの容量が変化し、出力信号が容量変化に対応することを特徴とする請求項３９に記載のサスペンション。
46. 可変コンデンサが、出力信号を発するコンデンサ・ブリッジ回路（３５２，３５４）を含むことを特徴とする請求項４５に記載のサスペンション。
47. トランスジューサ・センサが可変抵抗器（４４４）であることを特徴とする請求項３９に記載のサスペンション。
48. 可変抵抗器が可撓片（４４４）から成り、湾曲するとその抵抗値が変化することを特徴とする請求項４７に記載のサスペンション。
49. 可撓片が取付けられる可撓性支持部材（４４２）をも含むことを特徴とする請求項４８に記載のサスペンション。
50. 可撓性支持部材をアクチュエータに取付けたことを特徴とする請求項４９に記載のサスペンション。
51. アクチュエータが空気ばねであることを特徴とする請求項５０に記載のサスペンション。
52. コントローラが、トランスジューサの出力信号を分析し、分析された信号に呼応して弁の動作モードを制御するマイクロプロセッサ（３７４，５３０）から成ることを特徴とする請求項３９に記載のサスペンション。
53. 車両に回動自在に取付けられたトレ−リング・アームと、トレーリング・アームと車両との間に介在し、膨張または収縮することによってトレーリング・アームを車両に対して移動させる空気ばねとを含み、トレーリング・アームがアームであり、空気ばねがアクチュエータであることを特徴とする請求項３９に記載のサスペンション。
54. 空気ばねを選択的に圧搾空気供給源または外気と流体連通させる弁をも含み、弁がコントローラと連動し、コントローラによって選択的に作動させられる弁が選択的に空気ばねを圧搾空気供給源または外気と連通して、空気ばねを膨らませるか萎ませることにより車高を調整することを特徴とする請求項５３に記載のサスペンション。
55. 第２可動物体に対する第１可動物体の位置を感知するためのセンサであって、
    一部が第１および第２可動物体の１つと連動して、第１および第２可動物体の物理的相対回動量を感知し、前記回動量に対応する信号を送信するトランスジューサ（４０，１４０，２４０，３４０，４４０，５４０，６４０）を特徴とする前記センサ。
56. トランスジューサの出力信号が可動物体基準位置に対する可動物体の回動量を表すことを特徴とする請求項５５に記載のセンサ。
57. トランスジューサ・センサが光センサ（４０，１４０，２４０）であることを特徴とする請求項５５に記載のセンサ。
58. 光センサが光ブリッジ（９０，１９０）および発光素子（７０、１７０）から成り、発光素子が光ブリッジに光線を放射し、光ブリッジが放射される光量に相当する出力信号を発することを特徴とする請求項５７に記載のセンサ。
59. 光ブリッジが互に間隔を置いて設けられた複数の光電池（９８，１００，１９８，２００）から成ることを特徴とする請求項５８に記載のセンサ。
60. 発光素子がトレーリング・アームと連動し（４２）、トレーリング・アームが回動するのに伴って発光素子が移動し、その結果、放射光が光センサと接触する場所が移動し、各光電池の受光量が変化することを特徴とする請求項５８に記載のセンサ。
61. 発光素子と光ブリッジとの間に介在する光拡散パネル（９４）をも含むことを特徴とする請求項５８に記載のセンサ。
62. 発光素子が光源（７８，１７８）と、光源と光ブリッジとの間に介在する回折スリット（１７６）を有する壁とから成り、光源から放射される光線が回折スリットを通過し、回折された後、光ブリッジに達することを特徴とする請求項５８に記載のセンサ。
63. 光源と回折スリットの間に介在するコリメータ・レンズをも含むことを特徴とする請求項６２に記載のセンサ。
64. 発光素子と光ブリッジとの間に介在するフレネルレンズ（１８０）をも含み、フレネルレンズが可動物体と連動し、可動物体の回動に伴ってフレネルレンズが対応量だけ回動することを特徴とする請求項５８に記載のセンサ。
65. トランスジューサ・センサが可動物体と連動する可変容量コンデンサ（３４４）であり、可動物体の回動に伴って可変コンデンサの容量が対応量だけ変化することを特徴とする請求項５５に記載のセンサ。
66. 可変容量コンデンサが出力信号を発するコンデンサ・ブリッジ回路（３５２，３５４）を含むことを特徴とする請求項６５に記載のセンサ。
67. コンデンサ・ブリッジ回路が可変容量を有する第１および第２コンデンサ（３５２，３５４）を含み、出力信号が第１および第２コンデンサの容量差に対応することを特徴とする請求項６６に記載のセンサ。
68. コンデンサ・ブリッジが第１および第２電気的隔離プレート（３４８）と、一部が第１および第２電気的隔離プレート（３４８）のそれぞれとオーバーラップして可動物体と連動する可動プレート（３４６）とから成り、可動物体が回動するのに伴って可動プレートが対応量だけ回動して第１および第２プレートのそれぞれとオーバーラップする可動プレート部分のサイズを変化させることにより、各コンデンサの容量を変化させることを特徴とする請求項６７に記載のセンサ。
69. トランスジューサ・センサが可変抵抗器（４４４）であることを特徴とする請求項５５に記載のセンサ。
70. 可変抵抗器が、湾曲すると抵抗値が変化する可撓片（４４４）から成ることを特徴とする請求項６９に記載のセンサ。
71. 可撓片が取付けられる可撓性支持部材（４４２）をも含むことを特徴とする請求項７０に記載のセンサ。
72. 可撓性支持部材がスプリング・メタルであることを特徴とする請求項７１に記載のセンサ。
73. 可撓性支持部材が、可撓片の湾曲断面形状を制御するように所与の形状を具えていることを特徴とする請求項７２に記載のセンサ。
74. 所与の形状が断面で見て鐘形であることを特徴とする請求項７３に記載のセンサ。
75. 所与の形状が螺旋形であることを特徴とする請求項７３に記載のセンサ。

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