JP2000130013A - 車窓用挟込防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検知精度を向上するとともに、腕等が挟まれ
たときの痛みを減らす。 【解決手段】 ウェザーストリップ１の長手方向に有弾
性の導光路形成部材２を埋設し、異物の当接によりウェ
ザーストリップ１が変形したときに同時に導光路形成部
材２が変形し、その内部進行光の光量の変化により異物
を検出する。導光路形成部材２が有弾性であることで異
物の挟み込み検知圧力を低くして検知精度を向上すると
ともに、腕等が挟まれたときの痛みを減らす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両の自動窓開
閉機構において挟込みを防止するための車窓用挟込防止
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】所定の
操作入力に応対して車両のドアやルーフ等の窓枠部に設
けられた窓ガラス等の開閉部材を自動的に開閉する自動
窓開閉機構において、開閉部材の閉塞駆動電流を流して
いるにも拘らず異物の挟込みがあって閉塞動作が停止す
ると、負荷の増大によりモータの駆動電流が急激に増大
することを利用して、この駆動電流の変化を検知するこ
とにより、異物の挟込みを検出する方法があった（従来
例１）。

【０００３】しかしながら、この従来例１においては、
窓が頂上部に到達する付近では、異物がない状態で正常
な動作を行っても、窓の最上部がウェザーストリップに
当接するなどしてモータの駆動電流が急激に増大するこ
とから、窓を閉め切る少し手前では異物の検出を行わな
いようにしていた。その結果、窓を閉め切る少し手前で
異物が挟み込まれた場合の異物検出が不可能となってい
た。

【０００４】また、単なる摩擦抵抗による誤検知を防止
すべく、検知圧力を高く設定する必要があったため、腕
等の身体が異物として挟まれたときには、かなり圧力が
加えられなければ異物の検知ができないことになり、相
当な痛みを覚える結果となっていた。

【０００５】このような課題を解決する方法として、例
えば特開昭５９−１２８００９号公報のように、窓枠近
傍に石英製またはアクリル製の光ファイバを敷設する方
式がある（従来例２）。

【０００６】しかしながら、この従来例２では、石英や
アクリル自身の変形が少なく、その結果、検知感度は必
ずしも高いとは言えなかった。

【０００７】その他に、チューブ内に液体を封止し、こ
の液体を導光路として使用する方法も開示されている
（特開昭５８−２６６２号公報：従来例３）。

【０００８】しかしながら、この従来例３では、チュー
ブ内に液体を封止しなければならないため、製造工程が
複雑となり、製品のコストアップを招いていた。また、
液体として例えば水を封止した場合、氷点下での使用時
にはチューブ内の水が凍ってしまうことがあるが、この
ときには、光が散乱されて実質的に使用できなくなって
しまう。さらに、チューブ内に液体を封止した場合、車
載環境の変化に対して物性の変化の少ない材質の液体を
使用することが好ましいが、例えば−４０℃〜１００℃
において、柔軟チューブは結晶化度が小さく、液体によ
り膨潤しやすく、物性の安定度が低いという欠点があ
る。さらにまた、チューブの素材によっては劣化が進行
するため、長期に渡る使用が困難な場合が多い。

【０００９】そこで、この発明は、窓閉成位置近傍での
挟み込み検知が可能であり、耐久性に優れ、また自動車
パワーウインドウの挟み込み検知圧力を低くすること
で、挟み込み検知精度を向上するとともに、腕等が挟ま
れたときに殆ど痛みを覚えることなく検知可能となる車
窓用挟込防止装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１に記載の発明は、車両のドアやルーフ等の窓枠
部内において所定の駆動回路により自動的に開閉駆動さ
れる開閉部材の閉塞動作中に、当該開閉部材と前記窓枠
部との間で何等かの異物が挟み込まれたとき、当該異物
の当接を検知して前記開閉部材の閉塞動作を少なくとも
停止する車窓用挟込防止装置であって、前記窓部等に配
設された有弾性のウェザーストリップの頂部で、当該ウ
ェザーストリップの長手方向に沿って埋設されて、前記
ウェザーストリップが前記異物の当接により変形したと
きに同様に変形する弾性を有し、且つ前記ウェザースト
リップよりも屈折率の高い透明な線状の導光路形成部材
と、前記駆動回路による前記開閉部材の閉塞動作中に、
前記窓枠部または前記開閉部材の縁部の一端で前記導光
路形成部材の一端に光を進入させる発光素子と、前記導
光路形成部材の他端からの出射光の光量を検出する受光
素子と、前記受光素子で検知された光量レベルが所定の
基準レベル未満であるか否かを比較判断する光量レベル
比較手段と、前記光量レベル比較手段での比較結果に基
づき前記受光素子で検知された光の光量レベルが所定の
基準レベル未満である場合に前記ウェザーストリップに
異物が当接したものとして前記駆動回路に少なくとも閉
塞動作の停止指令を与える指令部とを備え、前記導光路
形成部材は、前記ウェザーストリップが前記異物の当接
により変形したときに同様に変形する有弾性の透明な導
光線を少なくとも有するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一の実施の形態
に係る挟込防止装置、図２は挟込防止装置が組込まれる
自動窓開閉機構をそれぞれ示している。

【００１２】この実施の形態に係る車窓用挟込防止装置
は、自動車の各ドア３の窓枠部５に取り付けられたウェ
ザーストリップ１内に、このウェザーストリップ１より
高屈折率の弾性を有する導光路形成部材２を設置し、こ
の導光路形成部材２が異物の当接によって押しつぶされ
たときに、その内部を透過する光の光量の低下を検知す
ることで、異物の当接（挟み込み）を検出するものであ
る。

【００１３】本実施形態における自動窓開閉機構は、図
１および図２に示されるように、自動車の各ドア３の窓
枠部５に開閉（昇降）自在に設けられた窓ガラス（開閉
部材）７と、この窓ガラス７を昇降させて開閉するモー
タ９と、モータ９の動力に基づいて窓ガラス７を開閉す
る開閉機構１１と、窓ガラス７の開放動作および閉塞動
作を指示する操作入力を受付ける操作スイッチ１３，１
５と、窓ガラス７の上縁端部への異物の当接を検知する
異物検知装置１６と、異物検知装置１６からの検知信号
に基づいて異物の当接の有無を判断しつつ、操作スイッ
チ１３，１５を通じて入力される操作入力に従って駆動
回路１７を通じてモータ９を駆動制御し、窓ガラス７の
開閉を行う指令部１８とを備えている。このうち、異物
検知装置１６と指令部１８とによって挟込防止装置が構
成される。

【００１４】開閉機構１１は、図２に示されるように、
ドア３内に上下方向に沿ってレール１１ａが延設され、
ここにスライダ１１ｂが上下方向に摺動可能に保持さ
れ、このスライダ１１ｂにワイヤ１１ｃが連結され、こ
のワイヤ１１ｃがレール１１ａの上下端に配設されたプ
ーリ１１ｄに巻回されてモータ９等からなる駆動部１１
ｅに連結され、モータ９が駆動されたときにワイヤ１１
ｃを介してスライダ１１ｂが上下に移動されるようにな
っている。このスライダ１１ｂには窓ガラス７の下端が
固定されており、スライダ１１ｂと共に上下移動された
ときに窓枠部５により形成される窓空間が開閉される。

【００１５】そして、一方の操作スイッチ１３は、図１
の如く、窓ガラス７の開放動作を指示するためのもので
あり、他方の操作スイッチ１５は窓ガラス７の閉塞動作
を指示するためのものであり、これらの操作スイッチ１
３，１５は、押圧操作等の所定のスイッチ操作が継続し
て行われている間、窓ガラス７の開放動作または閉塞動
作が行われるようになっている。

【００１６】異物検知装置１６は、窓ガラス７の上縁部
のウェザーストリップ１においてその前下端部を始点Ｐ
１とし且つ後下端部を終点Ｐ２とするよう内蔵された導
光路形成部材２と、指令部１８が窓ガラス７の閉塞指令
を行っている間に導光路形成部材２に所定光量の光を注
入する発光素子２３と、導光路形成部材２の終点Ｐ２に
おいて導光路形成部材２内での光の光量を検知する受光
素子２４と、発光素子２３の発光駆動を行う発光駆動部
２５と、受光素子２４で検知された光の光量レベルが所
定の基準レベル未満であるか否かを比較判断する光量レ
ベル比較部（光量レベル比較手段）２６とを備える。

【００１７】導光路形成部材２は、図３に示されるよう
に、歪みによる僅かな変形に対しても感度良くセンシン
グできるように、導光路となるコア２ａ（導光線）とし
て一般に市販された光ファイバに使用されている石英、
ＰＭＭＡのような硬質素材を使用せずに、ゴムの如き有
弾性部材を使用している。また、コア２ａの屈折率はウ
ェザーストリップ１よりも高く設定されている。具体的
には、導光路となるコア２ａとしては、例えば、ビニリ
デンフルオライド・ヘキサフルオロプロピレン・テトラ
フルオロエチレンの共重合体を使用し、直径５ｍｍ程度
に形成している。また、コア２ａの周囲は、ウェザース
トリップ１と同材質の弾性を有するクラッド部２ｂで被
覆されている。具体的に、クラッド部２ｂとしては、ウ
ェザーストリップと同じＥＰＤＭを使用し、直径９ｍｍ
程度に形成している。このコア２ａとクラッド部２ｂは
２層押し出し成形により同時に形成される。

【００１８】図３は導光路形成部材２の取付け部の構成
を示す断面図である。図３に示されるように、ドア３の
窓枠部５には例えばＥＰＤＭ製のウェザーストリップ１
が設置されており、このウェザーストリップ１には、窓
ガラス７の上縁部７ａが嵌り込む溝１ａが形成されてい
るとともに、ウェザーストリップ１自体の変形を許して
弾力性を高めるべく、内部に複数の変形孔１ｂが形成さ
れている。そして、導光路形成部材２は、このウェザー
ストリップ１の頂部１ｃ（最下端部付近）内に埋込まれ
ている。これにより、図４の如く、導光路形成部材２
は、窓ガラス７の閉塞時に、この窓ガラス７の上縁部７
ａとウェザーストリップ１の間に異物Ｏｂが挟まれる
と、その押圧力により、ウェザーストリップ１の頂部１
ｃの変形に伴って一緒に狭められ、これにより光の透過
量を減少させるようになっている。

【００１９】発光素子２３としては例えば一般的な赤外
線ＬＥＤ等が使用され、受光素子２４としては例えばフ
ォトトランジスタ等が使用される。

【００２０】光量レベル比較部２６は、受光素子２４で
検知した光の光量レベルについて、ＲＯＭ等の記憶装置
２７に予め記憶された所定の基準レベルと比較し、光量
レベルが所定の基準レベル以上であれば、導光路形成部
材２のコア２ａの径が正常状態であり、故に異物Ｏｂの
当接がないものと判断する一方、光量レベルが基準レベ
ルに満たないときには、導光路形成部材２のコア２ａの
径が異物Ｏｂの当接により狭められているものと判断す
る。なお、この基準レベルは、受光素子２４での検知誤
差に応じた余裕度を考慮して設定されるものである。

【００２１】指令部１８は、操作スイッチ１５からの窓
ガラス７の閉塞動作を指示する信号が入力されると、こ
れに応答して光量レベル比較部２６による比較判断動作
を開始し、光量レベル比較部２６からの信号に基づいて
異物Ｏｂの当接があったと判断された場合に窓ガラス７
の閉塞動作を停止しその後に窓ガラス７を所定距離だけ
または全開状態に至るまで自動的に開放動作させる機能
と、操作スイッチ１３，１５からの入力信号に基づいて
駆動回路１７を通じてモータ９を駆動制御し窓ガラス７
の開閉を行う機能とを有している。

【００２２】なお、上記した光量レベル比較部２６、記
憶装置２７及び指令部１８は一般的なマイクロコンピュ
ータチップＭＣが使用されたものであり、所定のソフト
ウェアプログラムに従って動作する機能要素として構成
されている。

【００２３】次に、上記した構成の車窓用挟込防止装置
における自動窓開閉動作を図５のフローチャートに沿っ
て説明する。

【００２４】まず、図５中のステップＳ１においていず
れかの操作スイッチ１３，１５に対するスイッチ操作が
行われ、窓ガラス７の開放動作または閉塞動作のための
操作入力があると、ステップＳ２において、ステップＳ
１で入力された操作入力が窓ガラス７の閉塞動作を指示
するものであるか否かが判断される。ここで、判断結果
が肯定的である場合には、ステップＳ３にて窓ガラス７
の閉塞動作が開始されるとともに、ステップＳ５以降に
おいて異物検知装置１６による異物Ｏｂ検知動作が開始
される。

【００２５】すなわち、ステップＳ５において、図６の
ように発光素子２３により導光路形成部材２の始点Ｐ１
から光を注入する。この光は、導光路形成部材２におい
て、コア２ａとクラッド部２ｂとの界面で屈折率の差に
より全反射を繰り返しながらコア２ａ内を進行し、終点
Ｐ２から受光素子２４に向けて出射される。

【００２６】このときに、異物Ｏｂの挟込みが有る場合
には、図７のように異物Ｏｂがウェザーストリップ１の
頂部１ｃに当接し、その押圧力によりウェザーストリッ
プ１全体が押さえつけられて変形する。これとともに、
内部の導光路形成部材２のコア２ａも狭められ、全反射
して進行していた導光路（コア２ａ）中の光の一部また
は全てが系外に逃げ出す。このため、終点Ｐ２での出射
光量は大幅に低減し、その結果、受光素子２４で検知し
た光の光量レベルは低く現れる。

【００２７】受光素子２４からの出力は、光量レベル比
較部２６によって所定の基準レベルと比較される。ここ
で、受光素子２４からの光量レベルが基準レベルより低
いと判断した場合には、異物Ｏｂを挟み込んだものとし
て、光量レベル比較部２６はその旨を指令部１８に伝達
する。そして、指令部１８から駆動回路１７に閉塞動作
停止指令が出力され、ステップＳ６に進み、窓ガラス７
の閉塞動作が停止され、その後に図５のフローチャート
では図示を省略しているが、窓ガラス７の開放動作を所
定距離だけまたは全開状態に至るまで自動的に行う。

【００２８】一方、ステップＳ５において、光量レベル
比較部２６によって、受光素子２４で検知した光量レベ
ルが基準レベル以上であると判断された場合には、導光
路形成部材２内のコア２ａの径が正常な状態を維持して
いると判断でき、故に異物Ｏｂの当接がないものと判断
する。このように、異物Ｏｂの挟込みがないと判断した
場合には、ステップＳ７において、操作スイッチ１５で
のスイッチ操作が継続されているか否かが判断される。
このときに操作スイッチ１５のスイッチ操作が継続され
ていないと判断したら、ステップＳ６に進み閉塞動作が
停止される。一方、ステップＳ７において、操作スイッ
チ１５のスイッチ操作が継続されている場合には、ステ
ップＳ８において、全閉時の負荷の増大によるモータ９
の電流値増加等を検知することにより、窓ガラス７が全
閉されたか否かが判断される。全閉されたものと判断さ
れた場合にはステップＳ６に進み、閉塞動作が停止され
る。一方、ステップＳ８において全閉されていないと判
断された場合には、上述したステップＳ５，Ｓ７，Ｓ８
の動作を繰返すことになる。

【００２９】一方、上述したステップＳ２において、そ
の判断結果が否定的である場合、すなわち開放動作が指
示されたものと判断した場合には、ステップＳ４におい
て窓ガラス７の開放動作が開始される。そしてステップ
Ｓ９において、操作スイッチ１３へのスイッチ操作が継
続されているか否かが判断され、継続されていないと判
断した場合にはステップＳ６に進み開放動作が停止され
る。一方、ステップＳ９において継続されていると判断
した場合には、ステップＳ１０において、全開時の負荷
の増大によるモータ９の電流値増加等を検知することに
より、窓ガラス７が全開されたか否かが判断される。こ
のステップＳ１０において、全開されたと判断した場合
には、ステップＳ６に進み、開放動作が停止される。一
方、全開されていないと判断した場合には、ステップＳ
９に戻り、操作スイッチ１３へのスイッチ操作が解除さ
れるか、あるいは窓ガラス７が全開されるまで、ステッ
プＳ９，Ｓ１０が繰返される。

【００３０】以上のような動作によると、窓の閉時にお
いて、異物検知装置１６で異物Ｏｂが挟込まれたかどう
かを検出し、挟込みがあった場合には速やかに窓の閉塞
動作を停止させ、さらにその後に自動的に窓ガラス７を
開放することができ、異物Ｏｂの挟込み状態を速やかに
解除することができる。

【００３１】そして、異物検知装置１６において、導光
路形成部材２を窓ガラス７の縁部に沿って設置し、窓ガ
ラス７の閉塞動作時に導光路形成部材２内を光が所定光
量で流れるようにしておき、この導光路形成部材２が異
物Ｏｂの当接によって押しつぶされたときに、導光路
（コア２ａ）の狭小化に伴う光量の低下を検知すること
で、異物Ｏｂの当接を検出するようにしているので、従
来例３のように液体を用いずに済み、当該従来例３にお
ける中空チューブの劣化や膨潤を考慮する必要がないた
め、環境変化に対応しやすく、耐久性に優れた車窓用挟
込防止装置を提供できる。

【００３２】また、コア２ａに弾性を有せしめること
で、自動車パワーウインドウの挟み込み検知圧力を低く
でき、検知精度を向上できるとともに、腕等が挟まれた
ときに殆ど痛みを覚えることなく検知可能となる車窓用
挟込防止装置を提供できる。

【００３３】さらに、窓の閉成位置近傍における過電流
の影響を一切受けずに異物Ｏｂの挟込みを検出でき、し
たがって、従来例１で問題となっていた始動期間の直後
の挟込みをも即座に検出することができる。

【００３４】尚、上記実施の形態では、ドア３の窓枠部
５に対して昇降する窓ガラス７について車窓用挟込防止
装置を適用した例について説明したが、その他、例えば
サンルーフのように自動的に開閉動作する部位について
であれば、どのような部位に車窓用挟込防止装置を適用
してもよいことは言うまでもない。

【００３５】また、コア２ａの材質としては、上記した
ビニリデンフルオライド・ヘキサフルオロプロピレン・
テトラフルオロエチレンの共重合体に限られず、例え
ば、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、ブチルゴム、エチレン・プロピレン系共重合体、エ
チレン−アクリル酸共重合体、エチレン−αオレフィン
共重合体、スチレン・ブタジエン系共重合体、ポリアミ
ド系エラストマ、ポリウレタン系エラストマ、ポリエス
テル系エラストマ、フッ素系エラストマなどを使用して
も良い。ただし、ウェザーストリップ１及びクラッド部
２ｂより高屈折率の導光路素材を選定することが条件と
なる。

【００３６】さらに、クラッド部２ｂを省略し、元来の
ウェザーストリップ１内に直接コア２ａを埋設し、この
ウェザーストリップ１とコア２ａの界面にて光を全反射
させることで、ウェザーストリップ１自体をクラッド部
として兼用させても良いことは勿論である。

【００３７】また、導光路形成部材２の設置位置は、挟
み込み防止のためのセンシングを行う領域であれば、図
１及び図２に示した配置に限定されるものではない。図
１及び図２中の点Ｐ１，Ｐ２において、発光素子２３と
受光素子２４の配置を入れ替えても良い。また、導光路
形成部材２を図１中の点Ｐ２−Ｐ３間にも延設して、受
光素子２４を点Ｐ３に配置するようにしても良い。

【００３８】さらに、ウェザーストリップ１内の既存の
変形孔１ｂ内に透明のシリコーンなどの液状樹脂を注入
硬化してもよい。ただし、上述の実施の形態のように、
同時押し出しにより成型する方が、工数削減のために、
より好ましい。

【００３９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ウェザ
ーストリップより屈折率の高い有弾性の導光路形成部材
をウェザーストリップの長手方向に沿って設置すること
で、この導光路形成部材がコアとなり、ウェザーストリ
ップ自体をクラッド部として擬似的に光ファイバとして
機能するようにし、開閉部材の閉塞動作時に発光素子を
発光して導光路形成部材の一端に光を進入させ、他端か
らの出射光を受光素子で検知して光量の変化を検出し、
異物の当接によって導光路形成部材が押しつぶされたと
きにその旨を光量の低下により検知することで、異物の
挟込みを検出するようにしているので、導光路形成部材
の弾性変形にて精度良く容易に異物の当接を検出でき、
例えば異物として腕などの身体が挟まれたときにも、あ
まり痛みを感じずに迅速に検出できる。また、チューブ
内に液体を封止していた従来例３に比べて耐久性に優れ
る車窓用挟込防止装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施の形態に係る車窓用挟込防
止装置を示すブロック図である。

【図２】この発明の一の実施の形態に係る車窓用挟込防
止装置が組込まれる自動窓開閉機構を示す図である。

【図３】ウェザーストリップに導光路形成部材が埋設さ
れた状態を示す断面図である。

【図４】異物がウェザーストリップの頂部に当接した状
態を示す図である。

【図５】この発明の一の実施の形態に係る車窓用挟込防
止装置の動作を示すフローチャートである。

【図６】導光路形成部材内での光の進行動作を示す断面
図である。

【図７】異物が当接したときの導光路形成部材内での光
の進行動作を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ウェザーストリップ １ａ 溝 １ｂ 変形孔 １ｃ 頂部 ２ 導光路形成部材 ２ａ コア ２ｂ クラッド部 ３ ドア ５ 窓枠部 ７ 窓ガラス ７ａ 上縁部 ９ モータ １１ 開閉機構 １３，１５ 操作スイッチ １６ 異物検知装置 １７ 駆動回路 １８ 指令部 ２３ 発光素子 ２４ 受光素子 ２５ 発光駆動部 ２６ 光量レベル比較部 ２７ 記憶装置 ＭＣ マイクロコンピュータチップ Ｏｂ 異物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 安世 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 2E052 AA09 BA02 CA06 DA03 DB03 EA13 EA14 EB01 GA06 GA08 GB06 GC01 GC05 GC06 GD03 GD09 HA01 KA13 KA15 KA16

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のドアやルーフ等の窓枠部内におい
   て所定の駆動回路により自動的に開閉駆動される開閉部
   材の閉塞動作中に、当該開閉部材と前記窓枠部との間で
   何等かの異物が挟み込まれたとき、当該異物の当接を検
   知して前記開閉部材の閉塞動作を少なくとも停止する車
   窓用挟込防止装置であって、 前記窓部等に配設された有弾性のウェザーストリップの
   頂部で、当該ウェザーストリップの長手方向に沿って埋
   設されて、前記ウェザーストリップが前記異物の当接に
   より変形したときに同様に変形する弾性を有し、且つ前
   記ウェザーストリップよりも屈折率の高い透明な線状の
   導光路形成部材と、 前記駆動回路による前記開閉部材の閉塞動作中に、前記
   窓枠部または前記開閉部材の縁部の一端で前記導光路形
   成部材の一端に光を進入させる発光素子と、 前記導光路形成部材の他端からの出射光の光量を検出す
   る受光素子と、 前記受光素子で検知された光量レベルが所定の基準レベ
   ル未満であるか否かを比較判断する光量レベル比較手段
   と、 前記光量レベル比較手段での比較結果に基づき前記受光
   素子で検知された光の光量レベルが所定の基準レベル未
   満である場合に前記ウェザーストリップに異物が当接し
   たものとして前記駆動回路に少なくとも閉塞動作の停止
   指令を与える指令部とを備える車窓用挟込防止装置。