JP2000346717A - 圧電センサと圧電センサ荷重検出装置および挟み込み防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 物体の接触を検出する圧電センサや圧電セン
サを用いて開閉部への物体の挟み込みを検出する挟み込
み防止装置における圧電センサの出力を大きくし、検出
精度を向上する。 【解決手段】 圧電センサ８に凸部１１や凹部や孔部を
形成したり、対向部材に凸部や凹部や孔部を形成したり
メッシュやコイルばねを使用することで、接触荷重を受
ける面積を減らして単位面積当たりの荷重を増やした
り、変位しやすい部位と変位しにくい部位によるひずみ
を増やして、出力を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は物体の接触により出
力を発生する圧電センサおよび圧電センサの荷重検出装
置と、圧電センサを窓や扉やシャッターといった開閉部
に配設して物体の挟み込みを検知して防止する挟み込み
防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の圧電センサと圧電センサ
荷重検出装置および挟み込み防止装置は、特開平１０−
７６８４３号公報、特開平１０−１３２６６９号公報に
記載のように、ケーブル状あるいはフィルム状の圧電セ
ンサを窓や窓枠に配設して、圧電センサからの出力発生
により物体の挟み込みを検出するものがあった。圧電セ
ンサは加えられた応力（ひずみ）に比例した電荷を発生
するので、それを分極電流として取り出すことにより、
物体の挟み込みによる接触を検知することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
圧電センサ荷重検出装置および挟み込み防止装置では以
下のような課題を有していた。

【０００４】圧電センサは電気的にはコンデンサＣに近
いものであり、出力端に抵抗Ｒを並列に接続すれば、カ
ットオフ周波数ｆｃ（＝１／（２πＣＲ））なるハイパ
スフィルターになる。一方、物体の接触による出力信号
は、一般的には数十Ｈｚ以下の低周波信号であるため、
ハイパスフィルターで処理してしまうと出力レベルが大
幅にダウンしてしまうおそれがある。よって抵抗Ｒをで
きるだけ大きくしてカットオフ周波数ｆｃを下げる必要
があるが、１ＭΩ以上の高抵抗になると高価である上、
ノイズ対策等取り扱いが難しくなる。このため、そこそ
こ実用的な高抵抗を採用しなければならず、出力レベル
を多少犠牲にする場合も起こりうる。また圧電センサ
は、圧電材料や形状にもよるが、出力インピーダンスが
非常に高い上、もともと出力電圧が小さいという傾向も
ある。よって、ＦＥＴなどのインピーダンス変換回路で
受けたあと、増幅回路で大幅にゲインを上げるなどの処
理をしなければならない。

【０００５】結局のところ、従来の圧電センサならびに
圧電センサ荷重検出装置ならびに挟み込み防止装置では
圧電センサの出力が小さいという課題を有していた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の圧電センサと圧
電センサ荷重検出装置は、上記課題を解決するために、
物体から接触荷重を受ける面積を低減したものである。

【０００７】上記発明によれば、物体から接触荷重を受
ける面積を低減しているので、接触部位の単位面積当た
りの荷重（圧力）が増加し、接触部位の変位量が増加
し、ひずみが増え、発生電荷が増え、分極電流が増加し
て、圧電センサの出力が大きくなる。

【０００８】また本発明の圧電センサ荷重検出装置は、
物体から接触荷重を受けて変位する面積を低減したもの
である。

【０００９】上記発明によれば、物体から接触荷重を受
けて変位する面積を低減しているので、変位する部位と
変位しない部位が生じるため圧電センサ内のひずみが増
え、発生電荷が増え、分極電流が増加して、圧電センサ
の出力が大きくなる。

【００１０】また本発明の挟み込み防止装置は、物体か
ら接触荷重を受ける面積を低減するか、または物体から
接触荷重を受けて変位する面積を低減した圧電センサな
らびに圧電センサ荷重検出装置により、移動部材と当接
部材とで構成される開閉部に配設された圧電センサと、
前記圧電センサの出力に基づき前記開閉部への物体の挟
み込みを検知し、前記開閉部の開閉動作を制御する制御
手段を備えたものである。

【００１１】上記発明によれば、圧電センサが物体から
接触荷重を受ける面積を低減している場合は、接触部位
の単位面積当たりの荷重（圧力）が増加し、接触部位の
変位量が増加し、ひずみが増え、発生電荷が増え、分極
電流が増加して、圧電センサの出力が大きくなる。よっ
て圧電センサの出力が大きくなるので、挟み込み検知の
精度を向上させることができる。一方、圧電センサが物
体から接触荷重を受けて変位する面積を低減している場
合は、変位する部位と変位しない部位が生じるため圧電
センサ内のひずみが増え、発生電荷が増え、分極電流が
増加して、圧電センサの出力が大きくなるので、挟み込
み検知の精度を向上させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかる圧電セ
ンサは、物体から接触荷重を受ける面積を低減したもの
である。

【００１３】そして圧電センサ自身が物体から接触荷重
を受ける面積を低減しているので、接触部位の単位面積
当たりの荷重（圧力）が増加し、接触部位の変位量が増
加し、ひずみが増え、発生電荷が増え、分極電流が増加
して、圧電センサの出力が大きくなる。

【００１４】本発明の請求項２にかかる圧電センサは、
物体から接触荷重を受ける面に少なくとも一つの凸部ま
たは凹部または孔部を有したものである。

【００１５】そして圧電センサの凸部は物体と接触しや
すく、凸部の周囲は物体と接触しにくくなる。逆に、圧
電センサの凹部または孔部は物体と接触しにくく、凹部
の周囲または孔部の周囲は物体と接触しやすくなる。よ
って圧電センサは物体と接触しやすい部位と接触しにく
い部位を有することになるので、物体から接触荷重を受
ける面積を低減できる。

【００１６】本発明の請求項３にかかる圧電センサ荷重
検出装置は、物体から接触荷重を受ける面積を低減した
ものである。

【００１７】そして荷重検出装置により圧電センサが物
体から接触荷重を受ける面積を低減しているので、接触
部位の単位面積当たりの荷重（圧力）が増加し、接触部
位の変位量が増加し、ひずみが増え、発生電荷が増え、
分極電流が増加して、圧電センサの出力が大きくなる。

【００１８】本発明の請求項４にかかる圧電センサ荷重
検出装置は、物体から接触荷重を受けて変位する面積を
低減したものである。

【００１９】そして荷重検出装置により圧電センサが物
体から接触荷重を受けて変位する面積を低減しているの
で、変位する部位と変位しない部位が生じるため圧電セ
ンサ内のひずみが増え、発生電荷が増え、分極電流が増
加して、圧電センサの出力が大きくなる。

【００２０】本発明の請求項５にかかる圧電センサ荷重
検出装置は、少なくとも一つの凸部または凹部または孔
部を有する対向部材を圧電センサに対向させるものであ
る。

【００２１】そして、対向部材が圧電センサからみて物
体側に配置された場合、対向部材の凸部に対向した位置
の圧電センサは凸部に押されるために物体からの荷重を
受けやすく、凸部の周囲に対向した位置の圧電センサは
物体からの荷重を受けにくくなる。逆に、対向部材の凹
部または孔部に対向した位置の圧電センサは凹部または
孔部から押されないので物体からの荷重を受けにくく、
凹部の周囲または孔部の周囲に対向した位置の圧電セン
サは物体からの荷重を受けやすくなる。よって圧電セン
サは物体からの荷重を受けやすい部位と受けにくい部位
を有することになるので、物体から接触荷重を受ける面
積を低減できることになる。一方、対向部材が圧電セン
サからみて物体とは反対側に配置された場合、対向部材
の凸部に対向した位置の圧電センサは凸部に妨げられる
ために物体からの荷重を受けても変位しにくく、凸部の
周囲に対向した位置の圧電センサは変位しやすくなる。
逆に、対向部材の凹部または孔部に対向した位置の圧電
センサは凹部または孔部に妨げられないので物体からの
荷重を受ければ変位しやすく、凹部の周囲または孔部の
周囲に対向した位置の圧電センサは変位しにくくなる。
よって圧電センサは物体からの荷重を受けた時に変位し
やすい部位と変位しにくい部位を有することになるの
で、物体から接触荷重を受けて変位する面積を低減でき
ることになる。

【００２２】本発明の請求項６にかかる圧電センサ荷重
検出装置は、対向部材をメッシュ形状としたものであ
る。

【００２３】本発明の請求項７にかかる圧電センサ荷重
検出装置は、対向部材をコイルばね形状としたものであ
る。

【００２４】そして対向部材をメッシュ形状やコイルば
ね形状とすれば、圧電センサとの対向面に容易に凸部ま
たは凹部または孔部を形成できるので、請求項５同様
に、圧電センサが物体から接触荷重を受ける面積を低減
したり、圧電センサが物体から接触荷重を受けて変位す
る面積を低減したりできる。

【００２５】本発明の請求項８にかかる圧電センサ荷重
検出装置は、圧電センサを請求項５記載の対向部材に沿
って配設するものである。

【００２６】そして圧電センサを少なくとも一つの凸部
または凹部または孔部を有する対向部材に沿って配設す
ると、圧電センサ自身が少なくとも一つの凸部または凹
部または孔部を有することになり、物体から接触荷重を
受ける面積を低減したり、圧電センサが物体から接触荷
重を受けて変位する面積を低減したりできる。

【００２７】本発明の請求項９にかかる挟み込み防止装
置は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電セ
ンサならびに圧電センサ荷重検出装置により移動部材と
当接部材とで構成される開閉部に配設された圧電センサ
と、前記圧電センサの出力に基づき前記開閉部への物体
の挟み込みを検知し、前記開閉部の開閉動作を制御する
制御手段を備えたものである。

【００２８】そして、圧電センサが物体から接触荷重を
受ける面積を低減している場合は、接触部位の単位面積
当たりの荷重（圧力）が増加し、接触部位の変位量が増
加し、ひずみが増え、発生電荷が増え、分極電流が増加
して、圧電センサの出力が大きくなる。一方、荷重検出
装置により圧電センサが物体から接触荷重を受けて変位
する面積を低減している場合は、変位する部位と変位し
ない部位が生じるため圧電センサ内のひずみが増え、発
生電荷が増え、分極電流が増加して、圧電センサの出力
が大きくなる。よっていずれの場合も圧電センサの出力
が大きくなるので、挟み込み検知の精度を向上させるこ
とができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００３０】（実施例１）図１に本発明の実施例１の挟
み込み防止装置の外観図を示す。本実施例は開閉部とし
て例えば車両用のパワーウィンドウに応用した場合を示
している。図中、１は移動部材としての窓ガラス、２は
窓ガラス１を昇降するためのクランク、３はクランク２
を駆動する駆動手段で例えばパルス駆動の電動モータか
らなる。４は例えば駆動手段３に印加されるパルス信号
をカウントして窓ガラス１の開閉位置を検出する開閉位
置検出部である。５は例えばパルス信号を出力して駆動
手段３を制御する制御手段である。６は当接部材として
の窓枠で、窓ガラス１と窓枠６とで開閉部７を形成して
いる。８は圧電センサで窓枠６に沿って配設されてお
り、窓ガラス１と窓枠６との間に物体を挟み込んだ時に
物体が圧電センサ８に接触すること、あるいは挟み込ん
だ振動が伝わることにより、挟み込みを検知するもので
ある。

【００３１】図２は図１のＡ−Ａ線位置での断面図であ
る。図２は窓ガラス１の上昇により物体９が窓枠６に取
付けられたウエザストリップ１０との間に挟まれる様子
を示しており、同時に窓枠６に取付けられた圧電センサ
８にも接触している。圧電センサ８は物体９との接触荷
重を受ける面として凸部１１を形成しているため、凸部
１１が無い場合と比べると物体との接触面積が随分小さ
くなっている。これは凸部１１は物体９と接触しやすい
が、凸部１１の周囲は物体９と接触しにくくなるためで
ある。

【００３２】図３は、物体９が圧電センサ８に接触した
時の様子を示す図で、図３（ａ）は従来の形状の圧電セ
ンサ８を用いた場合、図３（ｂ）は本実施例の凸部１１
を有する圧電センサ８を用いた場合である。従来例と本
実施例で、接触面の奥行き方向の長さＸは等しいとし
て、接触面の左右方向の長さをそれぞれＹｏ、Ｙａ（＝
Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３＋Ｙ４＋Ｙ５）とおくと、物体９と圧
電センサ８との接触面積はそれぞれＳｏ＝Ｘ×Ｙｏ、Ｓ
ａ＝Ｘ×Ｙａとなり、接触面積の比はＳｏ：Ｓａ＝Ｙ
ｏ：Ｙａで表せる。図３（ａ）、図３（ｂ）より明らか
にＹｏ＞Ｙａなので、接触面積もＳｏ＞Ｓａとなる。こ
こで圧電センサ８は圧電材１２に一対の電極１３ａ、１
３ｂを有する構成で、本実施例の図３（ｂ）の場合は圧
電材１２と電極１３ｂの形状により凸部１１を形成して
接触面積を低減している。

【００３３】本実施例では、物体９から接触荷重を受け
る面（凸部１１）が小さく、単位面積当たりにかかる荷
重（即ち圧力）が大きくなり、荷重による変位が大きく
なる。圧電センサ８は変位が大きいほどひずみが増え、
発生する電荷が増え、分極電流が増加して、出力が大き
くなるものであるから、本実施例の圧電センサ８の構成
により、大きな出力を発生させることができる。

【００３４】本実施例の圧電センサ８は、ゴム弾性体の
有機基材に圧電セラミックとしてチタン酸ジルコン酸鉛
の焼結粉体を配合して分極処理した可撓性のある圧電材
１２の両面に、導電ゴムから成る一対の電極１３ａ、１
３ｂを形成しており、圧電センサ８全体として可撓性を
有している。本実施例のように、圧電材をゴム弾性体に
圧電セラミックを混合して形成すれば、圧電セラミック
は脱分極の耐熱性に優れているので、高温となる場所
（たとえば直射日光にさらされる場所）に配設すること
ができる。例えば窓枠やウエザストリップ（図２の１
０）の室外側とかサイドバイザー（日除け用のひさし）
等、外界に暴露される場所に配設しても耐久性がよく、
物体の接触を検出する際の信頼性が向上する。また、圧
電材と電極のそれぞれにゴム弾性体を使用しているので
加工性がよく任意の形状に対応可能である。

【００３５】なお、この実施例ではチタン酸ジルコン酸
鉛の焼結粉体を使用したが、耐熱性が高いもので、かつ
分極による結晶構造の配向性、即ち、圧力荷重に対して
電圧を発生する性質（ピエゾ性）を有するものであれ
ば、たとえばチタン酸鉛の焼結粉体を使用しても本実施
例と同様の結果を得ることができる。

【００３６】なお、使用温度が低い場合は、特開平１０
−７６８４３号公報、特開平１０−１３２６６９号公報
などに示される従来のポリフッ化ビニリデンフィルムを
使用してもよい。

【００３７】なお、電極は導電ゴムに限られるものでは
なく、銅、アルミ等の金属箔や導電性塗料などでもよ
い。

【００３８】なお圧電センサ８を絶縁体で覆うことや、
さらにその周囲をシールド材で覆ってもよい。

【００３９】図４は本実施例の配設前の圧電センサ８の
構成図である。窓枠６の形状に沿わせて圧電センサ８を
成型して配設している。接触検出手段１４は、圧電セン
サ８の端部に一体に構成され、圧電材１２が発生する出
力を一対の電極から取り出して物体の接触を判定するた
めに回路処理している。リード線１５は、接触検出手段
１４と制御手段５の信号の授受を行なうものである。

【００４０】なお、図４では長手方向には凹凸の無い一
定形状を示したが、もちろん長手方向にも凹凸を構成し
てもよい。

【００４１】図５は本実施例の圧電センサの出力特性図
である。時間ｔ０で窓ガラス１と窓枠６の間に物体（例
えば運転手の指）を挟み込んだとすると、圧電センサは
図５のような出力を発生する。

【００４２】図６は本実施例の回路処理を示すブロック
図である。圧電センサ８からの出力信号に基づいて物体
の接触を検出する接触検出手段１４は、圧電センサ８か
らの出力信号のインピーダンスを変換するインピーダン
ス変換部１６、インピーダンス変換部１６からの出力信
号を濾波する第１の濾波部１７と第２の濾波部１８、前
記２つの濾波部からの出力信号に基づき物体の接触を判
定する接触判定部１９を有している。なお接触検出手段
１４は使用環境や設置場所等に応じて電気的ノイズから
信号処理回路を遮蔽するため、金属ケース等で全体を電
気的にシールドしてもよい。

【００４３】また図示しないが、圧電センサ８の先端部
には電極１３ａ、１３ｂ間の断線・短絡検出用の抵抗体
が接続されている。

【００４４】図７は上記の断線・短絡検出のための回路
図の一例を示したものである。図中、Ｐｓは圧電センサ
８、ｒ１は断線検出用の抵抗体で、上述のように一対の
電極１３ａ、１３ｂの間（図中、ｐ１とｐ２）に接続さ
れている。ｒ１は他の抵抗ｒ２を介して電源Ｖｄと接続
されている。ｒ３、ｒ４は圧電センサ８からの信号導出
用の抵抗、Ｑ１はインピーダンス変換用のＦＥＴであ
る。

【００４５】次に図に基づいて挟み込み防止装置として
の動作、作用について説明する。

【００４６】図１において、例えば窓ガラス１が下方に
有り開閉部７が開口されている状態で、車両内に設置さ
れたパワーウィンドウの駆動スイッチを作動させ駆動手
段３が作動して窓ガラス１が閉じられようとする最中
に、人体の一部や鞄などのような物体が圧電センサ８に
接触する場合を想定する。物体の接触により接触荷重が
圧電センサ８の接触部位に加わり、変位が生じて圧電材
１２自身に歪が生じるので、圧電効果により歪に応じ図
５のような電圧が発生する。発生する電圧レベルは接触
時の変位の大きさと、圧電センサ８自体の感度、すなわ
ち圧電材１２の圧電定数などにより変化する。

【００４７】次に、圧電センサ８から発生した信号は接
触検出手段１４のインピーダンス変換部１６で低インピ
ーダンスに変換される。インピーダンス変換された信号
は第１の濾波部１７と第２の濾波部１８で濾波される。
図８に第１の濾波部１７と第２の濾波部１８の濾波特性
を示す。図中、縦軸はパワーＰｗ、横軸は周波数ｆであ
る。同図において、物体の接触、特に人体の一部が接触
する場合には主に低周波のｆ１を中心とする出力信号が
圧電センサ８から出力される。そのため、第１の濾波部
１７の濾波特性をｆ１としている。また、本実施例のよ
うに車両のパワーウィンドウへの適用の場合には、主に
エンジンや走行による振動等によるｆ２（＞ｆ１）を中
心とする車両自体の振動がノイズ成分として圧電センサ
８に重畳してくるため、第２の濾波部１８ではこの成分
を捉えるため、濾波特性をｆ２としている。次に、接触
判定部１９では上記２つの濾波部からの濾波信号に基づ
き物体の接触の判定を行う。

【００４８】図９はその判定基準を図示したものであ
る。横軸は第２の濾波部１８からの出力信号Ｖｆ２、縦
軸は第１の濾波部１７からの出力信号Ｖｆ１である。同
図において、領域Ｄ１のようにＶｆ１／Ｖｆ２の値が大
きい場合は物体が接触したと判定し、領域Ｄ２のように
Ｖｆ１／Ｖｆ２の値が小さい場合は接触なしと判定す
る。

【００４９】図１０は上記の判定の手順を示した判定フ
ロー図である。ステップ２０でパワーウィンドウのＳＷ
がオンされると、ステップ２１で駆動手段が作動し、ス
テップ２２でＶｆ１及びＶｆ２が算出され、ステツプ２
３でＶｆ１とＶｆ２の比ｋが算出される。次にステップ
２４でｋが予め定められた設定値ｋ０と比較され、ｋ＞
ｋ０ならばステップ２５で物体の接触ありと判定され、
ステップ２６で駆動手段が停止される。またステップ２
４でｋ＞ｋ０でないならばステップ２７で接触なしと判
定され、ステップ２８で窓の閉め切りが検知されるまで
ステップ２２以降の処理が継続される。窓の閉め切りの
検知は、例えば窓の閉め切りの際に駆動手段のモータに
印加される電流値がある一定値以上になることを検出し
て行う。ステップ２６では駆動手段を逆転させて窓を下
降するようにしても良い。

【００５０】上記では２つの濾波部を設けたが、濾波部
は２つに限定するものではなく、挟み込みを検出するよ
う適用事例に応じて濾波部の特性や個数を最適化するこ
とも可能である。特に圧電センサ８の形状や配設方法に
より、物体が接触する場合の出力信号レベルが、車両の
振動ノイズ等のレベルよりはるかに大きくなる場合は濾
波部が一つでも良いし、場合によっては濾波部を用いな
くてもよい。また、ｋの値は車両の振動特性等を考慮し
て事前に実験等により最適化すればよい。

【００５１】また、図７のように抵抗体ｒ１を介して電
極間に電圧を印加して出力ＶＯ１をモニタすることによ
り電極の断線を検出することができる。すなわち、図７
において正常時のＶＯ１は、電源電圧Ｖｄに対して、ｒ
１、ｒ２、ｒ３の分圧値となる。圧電センサ８の電極が
断線した場合に等価的に点ｐ１または点ｐ２がオープン
となるとすれば、ＶＯ１はｒ２、ｒ３の分圧値となる。
電極がショートすると等価的にはｐ１、ｐ２がショート
することになるので、ＶＯ１は０になる。このようにＶ
Ｏ１の値に基づいて圧電センサ８の電極の断線やショー
トといった異常を検出することができ、信頼性を向上す
ることができる。

【００５２】以上の作用により、圧電センサの出力信号
に基づき物体の接触を検出した時点で開閉部の開閉動作
を停止することができる上、圧電センサは物体との接触
により生じる歪を電気的な信号に変換して出力するの
で、雨や洗車等により圧電センサが濡れても誤検出がな
く精度良く挟み込みを検知することができる。また圧電
センサは感圧スイッチのような接点がないので、接触不
良や短絡がなく耐久性のよい挟み込み防止装置を実現で
きる。

【００５３】また本実施例のように、圧電センサを窓枠
側即ち当接部材に配設すれば、開閉に際して移動しない
のでリード線の保持等が容易である。

【００５４】なお、圧電センサを窓ガラス側即ち移動部
材側に配設してもよい。この場合は挟み込み時に間違い
なく接触するため、検知ミスや検知遅れが起こりにくい
効果がある。また同様に、自動車の場合は窓枠よりも窓
の方が位置的に低く物体が挟み込まれる時には窓枠より
も窓ガラスに先に接触する場合が多いと考えられるの
で、窓ガラス側のみの接触で早めに検知することができ
て、挟み込まれる前に停止できる可能性が高く、より安
全性が高い。

【００５５】また本実施例では、接触検出手段が圧電セ
ンサから出力される信号のうち物体の接触時に発生する
特定周波数成分のみを検出するので、例えば開閉部の開
閉動作による振動や外来振動など物体の接触以外の振動
による圧電センサの出力信号と物体の接触による出力信
号とを区別して物体の接触を検出することができ、検出
精度が向上する。

【００５６】また開閉位置検出部から出力される開閉位
置信号が予め定められた設定範囲にある場合にのみ物体
が接触したかどうかの出力信号を有効とすれば、開閉位
置が上記設定範囲を越えて正常に開閉部が閉め切られて
いる場合には、圧電センサから信号が出て接触検出手段
が物体の接触有りと検出しても、その検出信号を無視し
て不要な開放を防止することができる。

【００５７】また圧電センサがセンサ先端側の電極間に
センサの断線や短絡を検出するための抵抗体を備え、抵
抗体を介して電極間に電圧を印加してモニタすることに
より電極の断線や短絡を検出することができるので信頼
性を向上することができる。

【００５８】なお上記実施例では圧電センサを１本配設
したが、たとえば２本配設すれば以下のような効果が生
じる。

【００５９】まず１本を挟み込みの検知用に開閉部に配
設し、他の一本を車両の振動の検知用に配設すれば、両
者の出力の差をとることで車両の振動による出力だけが
相殺できて挟み込みの検知精度が向上する。

【００６０】また移動部材側と当接部材側のそれぞれに
配設し、両者ともに挟み込みの出力を発生した場合のみ
駆動手段の駆動を停止するようにすれば、挟み込み防止
の精度が向上する。たとえば全開の状態から窓ガラスが
上昇し始めた時に運転手の指が触れた程度では挟み込み
には至らないので本来停止させる必要は無い（停止して
しまうと再度スイッチを押さなければならない）。この
ような場合には停止させず、本当に挟み込まれた時のみ
停止させることができる。

【００６１】（実施例２）図１１、図１２は本発明の実
施例２の圧電センサ８の構成を示す。図１１は断面図を
拡大したもので、図１２は横から見た図である。本実施
例の圧電センサ８は、内層電極１３ａと外層電極１３ｂ
との間に圧電材１２を配設し、被覆材２９で周囲を覆う
ことで同軸ケーブル状に構成されている。被覆材２９は
凹部３０を有しており、凹部３０は物体と接触しにく
く、凹部３０を除く部位でのみ物体と接触する構成であ
る。よって物体から接触荷重を受ける面積を低減できる
ので、接触部位の単位面積当たりの荷重（圧力）が増加
し、接触部位の変位量が増加し、ひずみが増え、発生電
荷が増え、分極電流が増加して、圧電センサの出力が大
きくなる。

【００６２】本実施例によれば、圧電センサ８がケーブ
ル状なので表面が曲面であり、より物体との接触荷重を
受ける面積を低減できる可能性が有る。

【００６３】また本実施例の圧電センサ８は、外層電極
１３ｂが電気的なシールド層を兼ねることができる。

【００６４】なお図１２では凹部３０を円形状に示した
が、これに限定されるものではなく、長手方向あるいは
円周方向に連続的に溝のように形成してもよい。

【００６５】なお被覆材２９がウエザストリップやサイ
ドバイザーと一体化される構成としてもよい。この場合
は部品点数、組立て工程を削減できる。

【００６６】また車体に限らずウエザストリップやサイ
ドバイザーに被覆材２９ごと装着してもよい。

【００６７】（実施例３）図１３に本発明の実施例３の
圧電センサ８の構成を示す。本実施例の圧電センサ８は
孔部３１を有しており、孔部３１は物体と接触しにく
く、孔部３１を除く部位でのみ物体と接触する構成であ
る。よって物体から接触荷重を受ける面積を低減できる
ので、接触部位の単位面積当たりの荷重（圧力）が増加
し、接触部位の変位量が増加し、ひずみが増え、発生電
荷が増え、分極電流が増加して、圧電センサの出力が大
きくなる。

【００６８】（実施例４）図１４に本発明の実施例４の
圧電センサ８の構成を示す。圧電センサ８はアコーデオ
ン形状（あるいは蛇腹形状）に折り曲げられた構成で、
物体が下方より上向きに移動して圧電センサ８と接触す
る場合、凹部３０と凸部１１が均等に配置された構成と
いえる。この場合、凸部１１は物体と接触しやすく、凹
部３０は物体と接触しにくい。よって圧電センサ８が物
体から接触荷重を受ける面積を低減できるので、接触部
位の単位面積当たりの荷重（圧力）が増加し、接触部位
の変位量が増加し、ひずみが増え、発生電荷が増え、分
極電流が増加して、圧電センサの出力が大きくなる。

【００６９】以上、実施例１から実施例４においては、
圧電センサ自身の構成により、物体から接触荷重を受け
る面積を低減する例を示したが、それぞれの実施例はそ
の構成にのみ限定されるのではなく、互いに組み合わせ
たり、一部を置き換えたりしてもよい。

【００７０】なお挟み込み防止装置に関しては、物体が
挟み込まれる時に接触可能な位置に圧電センサを装着す
ればよいので、移動部材か当接部材に装着してもよい
し、それ以外の開閉部の近傍の部品（たとえばウエザス
トリップやサイドバイザーなど）に装着してもよい。

【００７１】（実施例５）図１５に本発明の実施例５の
圧電センサの荷重検出装置を示す。本実施例は、圧電セ
ンサを配設する方法により、物体から接触荷重を受ける
面積を低減する例である。圧電センサ８を対向部材とし
てのウエザストリップ３２に配設したもので、ウエザス
トリップ３２は圧電センサ８との対向面に孔部３３を形
成している。圧電センサ８の下方からやってきた物体が
ウエザストリップ３２に接触した場合、孔部３３に対向
する位置の圧電センサ８は孔部３３からは押されないの
で物体からの荷重を受けにくく、対向部材の孔部３３の
無い部位に対向する位置の圧電センサ８でのみ荷重を受
けることになる。よって圧電センサ８は物体からの荷重
を受けやすい部位と受けにくい部位を有することになる
ので、物体から接触荷重を受ける面積を低減できること
になる。結局、孔部３３により接触荷重を受ける面積を
低減していることになるので、接触部位の単位面積当た
りの荷重（圧力）が増加し、接触部位の変位量が増加
し、ひずみが増え、発生電荷が増え、分極電流が増加し
て、圧電センサ８の出力が大きくなる。

【００７２】（実施例６）図１６に本発明の実施例６の
圧電センサ荷重検出装置を示す。本実施例は対向部材に
凸部を形成したもので、図１６（ａ）は圧電センサ８と
対向部材３４を別々に構成した例、図１６（ｂ）は圧電
センサ８を対向部材としてのウエザストリップ３２内に
装着した例で、いずれも圧電センサ８との対向面に凸部
３５を形成している。圧電センサ８の下方からやってき
た物体が対向部材３４またはウエザストリップ３２に接
触した場合、凸部３５に対向した位置の圧電センサ８は
凸部３５に押されるために物体からの荷重を受けやす
く、凸部３５の周囲に対向した位置の圧電センサ８は物
体からの荷重を受けにくくなる。よって圧電センサは物
体からの荷重を受けやすい部位と受けにくい部位を有す
ることになるので、物体から接触荷重を受ける面積を低
減できることになる。結局、凸部３５により接触荷重を
受ける面積を低減していることになるので、接触部位の
単位面積当たりの荷重（圧力）が増加し、接触部位の変
位量が増加し、ひずみが増え、発生電荷が増え、分極電
流が増加して、圧電センサ８の出力が大きくなる。

【００７３】（実施例７）図１７に本発明の実施例７の
圧電センサ荷重検出装置を示す。本実施例は、車両のパ
ワーウインドウ用の挟み込み防止装置に関する例で、移
動部材としての窓ガラス３６に可撓性のある圧電センサ
８を配設した例である。窓ガラス３６の先端には凹部３
７が形成されており、物体が圧電センサ８の上方から接
触した場合、圧電センサ８が撓んで窓ガラス３６の先端
に接するまで押されていく。さらに引き続き荷重が加わ
ったとき、窓ガラス３６は圧電センサからみて物体とは
反対側に配置された対向部材と考えられ、対向部材の凹
部３７に対向した位置の圧電センサ８は凹部３７に妨げ
られないので下向きに変位しやすく、凹部３７の周囲に
対向した位置の圧電センサ８は変位しにくくなる。よっ
て圧電センサ８は物体からの荷重を受けた時に変位しや
すい部位と変位しにくい部位を有することになるので、
圧電センサ８内のひずみが増え、発生電荷が増え、分極
電流が増加して、圧電センサ８の出力が大きくなる。

【００７４】なお本実施例では窓ガラス３６が対向部材
を兼ねているが、別部品で構成しても良い。

【００７５】（実施例８）図１８に本発明の実施例８の
圧電センサ荷重検出装置を示す。本実施例は、アコーデ
オン状の対向部材３４を支持部材３８に配設し、対向部
材３４に圧電センサ８を配設したもので、下方からやっ
てきた物体が圧電センサ８に当たる構成である。対向部
材３４は圧電センサ８からみて物体とは反対側に配置さ
れており、凸部３５と凹部３７を有している。この場
合、凸部３５に対向した位置の圧電センサ８は凸部３５
に妨げられるために物体からの荷重を受けても変位しに
くく、凹部３７に対向した位置の圧電センサ８は凹部３
７に妨げられないので物体からの荷重を受ければ変位し
やすくなる。よって圧電センサ８は物体からの荷重を受
けた時に変位しやすい部位と変位しにくい部位を有する
ことになるので、圧電センサ８内のひずみが増え、発生
電荷が増え、分極電流が増加して、圧電センサ８の出力
が大きくなる。

【００７６】（実施例９）図１９に本発明の実施例９の
圧電センサ荷重検出装置を示す。本実施例は、メッシュ
３９で圧電センサ８を覆っており、対向部材としてのメ
ッシュ３９は圧電センサ８からみて物体側に配置されて
いる。下方からやってきた物体がメッシュ３９に接触し
て、メッシュ３９の凸部３５を介して圧電センサ８に接
触荷重を伝達する構成である。メッシュ３９により圧電
センサ８が物体から接触荷重を受ける面積を低減してい
ることになるので、接触部位の単位面積当たりの荷重
（圧力）が増加し、接触部位の変位量が増加し、ひずみ
が増え、発生電荷が増え、分極電流が増加して、圧電セ
ンサ８の出力が大きくなる。

【００７７】（実施例１０）図２０に本発明の実施例１
０の圧電センサ荷重検出装置を示す。本実施例は、コイ
ルばね４０を介して圧電センサ８を支持しており、対向
部材としてのコイルばね４０は圧電センサ８からみて物
体とは反対側に配置されている。下方からやってきた物
体が圧電センサ８に接触した場合、コイルばね４０のコ
イル部分に対向した位置の圧電センサ８は荷重を受けて
も変位しにくく、空隙に対向した位置の圧電センサ８は
変位しやすくなる。よって圧電センサ８は物体からの荷
重を受けた時に変位しやすい部位と変位しにくい部位を
有することになるので、圧電センサ８内のひずみが増
え、発生電荷が増え、分極電流が増加して、圧電センサ
８の出力が大きくなる。

【００７８】（実施例１１）図２１に本発明の実施例１
１の圧電センサ荷重検出装置を示す。本実施例は、圧電
センサ８を凸部３５と凹部３７を有する対向部材３４に
沿って配設しており、結果的に圧電センサ８自身が凹凸
を有することになる。本実施例は、圧電センサ８が物体
から接触荷重を受ける面積を低減していることになるの
で、接触部位の単位面積当たりの荷重（圧力）が増加
し、接触部位の変位量が増加し、ひずみが増え、発生電
荷が増え、分極電流が増加して、圧電センサ８の出力が
大きくなる。

【００７９】なお対向部材は、物体に対して反対の面に
凹凸を形成して圧電センサを沿わせることも考えられ
る。この場合は、支持部材に近い位置（対向部材の凸部
上）の圧電センサは支持部材に妨げられて変位しにくい
のに対して、支持部材から遠い位置（対向部材の凹部
上）の圧電センサは支持部材に妨げられないので変位し
やすい。よって変位する部位と変位しない部位が生じる
ため圧電センサ内のひずみが増え、発生電荷が増え、分
極電流が増加して、圧電センサの出力が大きくなる。

【００８０】（実施例１２）図２２は本発明の実施例１
２の挟み込み防止装置の動作ブロック図である。図２２
では圧電センサ８の断面も示している。本実施例は、他
の実施例の圧電センサ８を積層フィルム状にして以下の
構成に置き換えたものである。電極１３ｃと１３ｄ、１
３ｅと１３ｆを備えた２つの圧電材１２ａ、１２ｂを積
層して成形され、圧電センサ８を構成する一方の圧電材
１２ｂの電極１３ｅと１３ｆに特定周波数の電圧信号を
印加して振動を発生させる信号印加部４１を備え、接触
検出手段１４は、前記振動により他の圧電材１２ａの電
極１３ｃと１３ｄ間に発生する出力信号に基づき圧電セ
ンサ８に印加される圧力を演算する圧力演算部４２と、
圧力演算部４２の出力信号に基づき物体の接触を判定す
る接触判定部４３とを備えたところにある。接触検出手
段１４は、信号印加部４１の発生周波数ｆ３を中心周波
数とする第１のバンドパスフィルタ４４と、図８のｆ１
を中心周波数とする第２のバンドパスフィルタ４５を備
えている。本実施例の圧電センサ８はフィルム状なの
で、積層しても厚みは薄いので、変位を大きくして、出
力を大きくすることができる。

【００８１】なお、圧電センサ８の外側についてはＰＥ
Ｔ等の保護層や電気的シールドのための金属フィルムで
封止してもよい。

【００８２】次に動作、作用について説明する。

【００８３】一言で言えば、他の実施例では圧電センサ
の出力発生により挟み込みを検知していたのに対し、本
実施例は圧電センサの出力の変化により挟み込みを検知
するものである。

【００８４】圧電センサ８では信号印加部４１で発生す
る周波数ｆ３の電圧信号に応じて圧電材１２ｂが振動す
る。そしてその振動に応じて圧電材１２ａでは圧電起電
力が発生する。発生した出力信号は第１のバンドパスフ
ィルタ４４で濾波される。この時の信号印加部４１の発
振信号Ｖ３、第１のバンドパスフィルタ４４の出力Ｖ４
の信号波形は、それぞれ図２３（ａ）、図２３（ｂ）の
ようになる。図２３（ａ）、図２３（ｂ）で縦軸はＶ３
とＶ４、横軸は時間ｔで、時刻ｔ１で物体が圧電センサ
８に接触して圧力Ｐｒ１が印加されたものとする。物体
が接触していない状態（ｔ＜ｔ１）では、Ｖ４の振幅は
Ｄ４０である。そして時刻ｔ１で物体が接触し圧電セン
サ８に圧力Ｐｒ１が印加されると、Ｖ４の振幅はＤ４１
に変化する。ここで、Ｖ４の振幅Ｄ４と圧力Ｐｒとの間
には図２４に示すような関係があり、圧力Ｐｒが増加す
るとＤ４は減少する特性をもつ。この特性は発振周波数
ｆ３や圧電材１２ａ、１２ｂの形状等により変化するの
で、用途に応じて予め実験等により最適化すればよい。
圧力演算部４２では図２４の関係に基づいてＤ４１から
Ｐｒ１を算出する。そして接触判定部４３ではＰｒ１が
ある閾値Ｐｒ０以上ならば物体が接触したと判し、Ｐｒ
１がＰｒ０より小ならば物体の接触は無いと判定する。
そして窓ガラスなどの移動部材の閉動作中に上記のよう
にして物体の接触が検出されると、閉動作を逆転し物体
の挟み込みを防止するのである。本実施例では圧電セン
サをフィルム状に薄く構成して変形部位の曲率半径を小
さくしたので、振幅Ｄ４が全体に大きくなり、Ｐｒ１の
変化を見るのが容易となるので、判定の精度を上げるこ
とができる。

【００８５】上記作用により、例えば車両の走行時の振
動が圧電センサ８に印加される場合は、実施例１のよう
に圧電センサ８が振動や歪みを検出するタイプである
と、走行振動による圧電センサ８の出力信号と物体の接
触による圧電センサ８の出力信号との区別が困難となる
場合があるが、本実施例の圧電センサ８は物体の接触圧
に応じた信号を出力し、接触検出手段１４の圧力演算部
４２により物体の接触圧を検出し、接触判定部４３によ
り接触を判定するので、上記のような走行振動が印加さ
れても精度よく物体の接触を検出することができる。

【００８６】尚、接触判定部４３ではＰｒ１がある閾値
Ｐｒ０以上ならば物体が接触したと判定するが、Ｐｒ１
の変化率や変動パターンに基づき物体の接触を判定する
ようにしてもよい。

【００８７】また、図２２に示すように接触検出手段１
４はｆ１を中心周波数とする第２のバンドパスフィルタ
４５を備えており、接触判定部４３が第２のバンドパス
フィルタ４５と圧力演算部４２の双方の出力信号に基づ
き物体の接触を検出する構成としてもよい。この構成に
よる作用を以下に述べる。図２３（ｃ）は第２のバンド
パスフィルタ４５の出力Ｖ５の信号波形を示したもので
ある。図中、縦軸はＶ５、横軸は時間ｔである。時刻ｔ
１で圧電センサに物体が接触すると、圧電材１２ａには
圧電材１２ａによる周波数ｆ３の振動と、物体の接触に
よる歪みによりｆ３よりも低いｆ１近傍の振動が印加さ
れ、圧電材１２ａからはｆ３とｆ１の重畳した周波数成
分をもつ信号が出力される。この出力信号に基づき、圧
力演算部４２では第１のバンドパスフィルタ４４経由で
上述したように圧力Ｐｒが算出され、第２のバンドパス
フィルタ４５の出力Ｖ５には例えば図２３（ｃ）のよう
な周波数ｆ１で振幅Ｄ５の信号が現れる。そして接触判
定部４３では、例えばＤ５がある閾値Ｄ５０以上の場合
は、圧電センサ８に車の走行振動のような外来振動が印
加されたとして、上述のようにＰｒの値に基づき物体の
接触を判定する。またＤ５がＤ５０より小の場合は、Ｄ
５の変化率や変動パターンとＰｒの値の少なくとも１つ
に基づき物体の接触を判定する。これにより、外来振動
の有無を圧電センサ８の出力信号により判定し、外来振
動の有無に応じて接触判定の閾値を切り替えて接触判定
を行うので、圧電センサにより検出する振動のみあるい
は圧力のみで物体の接触を検出する場合よりも検出精度
が向上する。

【００８８】なお、自動車の挟み込み防止装置における
圧電センサの配置に関しては、窓枠側の車体、ウエザス
トリップ、サイドバイザー等に配設したり一体化しても
良いし、窓ガラス側に配設しても良い。ハードトップタ
イプの場合は窓枠の代わりに車両本体側に配設してもよ
い。

【００８９】なお、上述の実施例では車両用のパワーウ
インドウに圧電センサを用いた挟み込み防止装置につい
て説明したが、窓に限らずドアやサンルーフなどの扉に
使用してもよいし、シャッターに使用してもよい。基本
的には移動部材の移動により当接部材との隙間が変化す
るもの、即ち何らかの物体を挟み込む可能性の有るもの
に応用できる。

【００９０】なお電車のドアや玄関の自動ドアなどの場
合、２つの移動部材が対向しているように考えられる
が、一方の移動部材から見た他方を当接部材と置くこと
で本発明に含まれるものである。

【００９１】なお、上記各実施例の構成はそれぞれが限
定された構成ではなく、他の実施例で示された構成に一
部置き換えたり、組み合わせたりすることが可能であ
り、目的に応じて最適な組み合わせを選べばよい。たと
えば対向部材は圧電センサから見て物体側にあってもよ
いし、物体とは反対側にあっても良い。圧電センサを対
向部材に配設してもよいし、別のものに配設してもよ
い。凸部、凹部、孔部はそれに限定するものではなく、
お互いに入れ替えたり、それぞれを組み合わせることも
容易に考えられる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
係る圧電センサは、圧電センサ自身が物体から接触荷重
を受ける面積を低減しているので、接触部位の単位面積
当たりの荷重（圧力）が増加し、接触部位の変位量が増
加し、ひずみが増え、発生電荷が増え、分極電流が増加
して、圧電センサの出力が大きくなる効果がある。

【００９３】また、本発明の請求項２に係る圧電センサ
は、物体から接触荷重を受ける面に少なくとも一つの凸
部または凹部または孔部を有している。そして圧電セン
サの凸部は物体と接触しやすく、凸部の周囲は物体と接
触しにくくなる。逆に、圧電センサの凹部または孔部は
物体と接触しにくく、凹部の周囲または孔部の周囲は物
体と接触しやすくなる。よって圧電センサは物体と接触
しやすい部位と接触しにくい部位を有することになるの
で、物体から接触荷重を受ける面積を低減できる。よっ
て容易に圧電センサの出力を大きくできる効果がある。

【００９４】また、本発明の請求項３に係る圧電センサ
荷重検出装置は、荷重検出装置により圧電センサが物体
から接触荷重を受ける面積を低減しているので、接触部
位の単位面積当たりの荷重（圧力）が増加し、接触部位
の変位量が増加し、ひずみが増え、発生電荷が増え、分
極電流が増加して、圧電センサの出力が大きくなる効果
がある。

【００９５】また、本発明の請求項４に係る圧電センサ
荷重検出装置は、荷重検出装置により圧電センサが物体
から接触荷重を受けて変位する面積を低減しているの
で、変位する部位と変位しない部位が生じるため圧電セ
ンサ内のひずみが増え、発生電荷が増え、分極電流が増
加して、圧電センサの出力が大きくなる効果がある。

【００９６】また、本発明の請求項５に係る圧電センサ
荷重検出装置は、少なくとも一つの凸部または凹部また
は孔部を有する対向部材を圧電センサに対向させるのも
のである。

【００９７】まず、対向部材が圧電センサからみて物体
側に配置された場合、対向部材の凸部に対向した位置の
圧電センサは凸部に押されるために物体からの荷重を受
けやすく、凸部の周囲に対向した位置の圧電センサは物
体からの荷重を受けにくくなる。逆に、対向部材の凹部
または孔部に対向した位置の圧電センサは凹部または孔
部から押されないので物体からの荷重を受けにくく、凹
部の周囲または孔部の周囲に対向した位置の圧電センサ
は物体からの荷重を受けやすくなる。よって圧電センサ
は物体からの荷重を受けやすい部位と受けにくい部位を
有することになるので、物体から接触荷重を受ける面積
を低減できることになる。

【００９８】一方、対向部材が圧電センサからみて物体
とは反対側に配置された場合、対向部材の凸部に対向し
た位置の圧電センサは凸部に妨げられるために物体から
の荷重を受けても変位しにくく、凸部の周囲に対向した
位置の圧電センサは変位しやすくなる。逆に、対向部材
の凹部または孔部に対向した位置の圧電センサは凹部ま
たは孔部に妨げられないので物体からの荷重を受ければ
変位しやすく、凹部の周囲または孔部の周囲に対向した
位置の圧電センサは変位しにくくなる。よって圧電セン
サは物体からの荷重を受けた時に変位しやすい部位と変
位しにくい部位を有することになるので、物体から接触
荷重を受けて変位する面積を低減できることになる。よ
っていずれの場合も圧電センサの出力が大きくなる効果
がある。

【００９９】また、本発明の請求項６にかかる圧電セン
サ荷重検出装置は対向部材をメッシュ形状とし、本発明
の請求項７にかかる圧電センサ荷重検出装置は対向部材
をコイルばね形状としているので、圧電センサとの対向
面に容易に凸部または凹部または孔部を形成できる。よ
って請求項５同様に、圧電センサが物体から接触荷重を
受ける面積を低減したり、圧電センサが物体から接触荷
重を受けて変位する面積を低減したりできるので、容易
に圧電センサの出力を大きくできる効果がある。

【０１００】また、本発明の請求項８に係る圧電センサ
荷重検出装置は、圧電センサを少なくとも一つの凸部ま
たは凹部または孔部を有する対向部材に沿って配設する
ので、圧電センサ自身が少なくとも一つの凸部または凹
部または孔部を有することになり、物体から接触荷重を
受ける面積を低減したり、圧電センサが物体から接触荷
重を受けて変位する面積を低減したりできる。よって容
易に圧電センサの出力を大きくできる効果がある。

【０１０１】さらに、本発明の請求項９に係る挟み込み
防止装置は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の
圧電センサならびに圧電センサ荷重検出装置により移動
部材と当接部材とで構成される開閉部に配設された圧電
センサと、前記圧電センサの出力に基づき前記開閉部へ
の物体の挟み込みを検知し、前記開閉部の開閉動作を制
御する制御手段を備えたものである。

【０１０２】そして、圧電センサが物体から接触荷重を
受ける面積を低減している場合は、接触部位の単位面積
当たりの荷重（圧力）が増加し、接触部位の変位量が増
加し、ひずみが増え、発生電荷が増え、分極電流が増加
して、圧電センサの出力が大きくなる。

【０１０３】一方、荷重検出装置により圧電センサが物
体から接触荷重を受けて変位する面積を低減している場
合は、変位する部位と変位しない部位が生じるため圧電
センサ内のひずみが増え、発生電荷が増え、分極電流が
増加して、圧電センサの出力が大きくなる。

【０１０４】よっていずれの場合も圧電センサの出力が
大きくなるので、挟み込み検知の精度を向上させること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における圧電センサ荷重検出
装置および挟み込み防止装置の外観図

【図２】同装置のＡ−Ａ線位置での断面図

【図３】（ａ）従来の圧電センサの配設構成を示す断面
図 （ｂ）本発明の実施例１における圧電センサの配設構成
を示す外観図

【図４】同圧電センサの外観構成図

【図５】同圧電センサの特性図

【図６】同挟み込み防止装置のブロック図

【図７】同装置の断線検出用の回路図

【図８】同装置の第１の濾波部と第２の濾波部の濾波特
性を示す特性図

【図９】同装置の開閉部への物体の接触を判定するため
の判定基準を示した特性図

【図１０】同装置の動作を表すフローチャート

【図１１】本発明の実施例２における圧電センサの断面
図

【図１２】同圧電センサの外観構成図

【図１３】本発明の実施例３における圧電センサの構成
図

【図１４】本発明の実施例４における圧電センサの断面
図

【図１５】本発明の実施例５における圧電センサの配設
構成を示す断面図

【図１６】（ａ）本発明の実施例６における圧電センサ
の配設構成を示す断面図 （ｂ）他の実施例における圧電センサの配設構成を示す
断面図

【図１７】本発明の実施例７における圧電センサの配設
構成を示す断面図

【図１８】本発明の実施例８における圧電センサの配設
構成を示す断面図

【図１９】本発明の実施例９における圧電センサの配設
構成を示す断面図

【図２０】本発明の実施例１０における圧電センサの配
設構成を示す断面図

【図２１】本発明の実施例１１における圧電センサの配
設構成を示す断面図

【図２２】本発明の実施例１２における挟み込み防止装
置の動作ブロック図

【図２３】（ａ）同装置の信号印加部の発振信号Ｖ３の
波形特性図 （ｂ）第１のバンドパスフィルタの出力Ｖ４の波形特性
図 （ｃ）第２のバンドパスフィルタの出力Ｖ５の出力波形
を示した波形特性図

【図２４】同装置の第１のバンドパスフィルタの出力Ｖ
４の振幅Ｄ４と圧力Ｐｒとの関係を示した特性図

【符号の説明】

１ 窓ガラス（移動部材） ５ 制御手段 ６ 窓枠（当接部材） ７ 開閉部 ８ 圧電センサ ９ 物体 １１ 凸部（接触荷重を受ける面） ３０、３７ 凹部 ３１、３３ 孔部 ３２ ウエザストリップ（対向部材） ３４ 対向部材 ３５ 凸部 ３６ 窓ガラス（移動部材、対向部材） ３９ メッシュ（対向部材） ４０ コイルばね（対向部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荻野 弘之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長井 彪 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 福田 祐 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 伊藤 雅彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤井 優子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 克彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D127 AA02 BB01 CB05 CC05 DF35 FF06 FF14

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体から接触荷重を受ける面積を低減した
   圧電センサ。
2. 【請求項２】物体から接触荷重を受ける面に少なくとも
   一つの凸部または凹部または孔部を有する構成とした請
   求項１記載の圧電センサ。
3. 【請求項３】物体から接触荷重を受ける面積を低減した
   圧電センサ荷重検出装置。
4. 【請求項４】物体から接触荷重を受けて変位する面積を
   低減した圧電センサ荷重検出装置。
5. 【請求項５】少なくとも一つの凸部または凹部または孔
   部を有する対向部材を圧電センサに対向させる構成とし
   た請求項３または４記載の圧電センサ荷重検出装置。
6. 【請求項６】対向部材をメッシュ形状とした請求項５記
   載の圧電センサ荷重検出装置。
7. 【請求項７】対向部材をコイルばね形状とした請求項５
   記載の圧電センサ荷重検出装置。
8. 【請求項８】圧電センサを対向部材に沿って配設する構
   成とした請求項５記載の圧電センサ荷重検出装置。
9. 【請求項９】請求項１ないし８のいずれか１項に記載の
   圧電センサおよび圧電センサ荷重検出装置により移動部
   材と当接部材とで構成される開閉部に配設された圧電セ
   ンサと、前記圧電センサの出力に基づき前記開閉部への
   物体の挟み込みを検知し、前記開閉部の開閉動作を制御
   する制御手段を備えた挟み込み防止装置。