JP2001324393A

JP2001324393A - 感圧センサ、物体検出装置及び開閉装置

Info

Publication number: JP2001324393A
Application number: JP2000145162A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ogino; 弘之荻野; Tadashi Nakatani; 直史中谷; Koji Yoshino; 浩二吉野; Takeshi Nagai; 彪長井; Shigetoshi Kanazawa; 成寿金澤; Masahiko Ito; 雅彦伊藤; Yuko Fujii; 優子藤井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2020-05-17
Also published as: JP3680700B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来、窓枠に圧電センサを配設して物体の挟
み込みを検出する場合、圧電センサを窓枠に直接配設し
ていたので、圧電センサが変形しにくく、物体の挟み込
みを検出する際に、検出に十分な大きさの電圧パルスが
圧電センサから発生しないといった課題があった。【解決手段】支持手段１３は圧電センサ１２（感圧手
段）よりも柔軟性を有しているので、圧電センサ１２の
変形を妨げないように支持手段１３が圧電センサ１２と
共に容易に変形し、この変形に応じて圧電センサ１２か
ら出力信号が出力される。このため、外部評価装置によ
り物体が感圧センサ４に接触したことを検出する際に、
検出に十分な大きさの出力信号を発生する感圧センサ４
を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のパワーウ
インドウ、電動スライドドア、電動サンルーフ、建物の
自動ドア等における物体の挟み込みを防止するために使
用される感圧センサ、物体検出装置及び開閉装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、物体の挟み込みを防止するために
使用される感圧センサとしては、ＵＳＰ３，４６５，４
７６号公報や実公昭４１−１５０９５号公報に開示され
ているような、押圧により接点が閉じるタイプの感圧ス
イッチが開示されている。しかしながら、このような感
圧スイッチは窓枠に沿って配設する際に屈曲させると感
圧スイッチが閉じてしまい誤検出するといった課題があ
った。そのため、屈曲しても誤検出の生じない感圧セン
サとして、圧電センサを使用する発明が開示されてい
る。すなわち、特開平１０−１３２６６９号公報では、
感圧センサとして非圧電領域と圧電領域とを有した圧電
センサを使用し、前記圧電領域を有した部分のみをパワ
ーウインドウの窓枠に直接配設する構成が開示されてい
る。そして、この構成により、パワーウインドウの窓ガ
ラスを閉止する際に窓枠と窓ガラスとの間に物体が挟み
込まれると、物体の押圧により圧電センサが変形して圧
電センサから電圧パルスが出力され、この電圧パルスの
有無に基づき窓枠と窓ガラスとの間への物体の挟み込み
の有無を検出していた。

【０００３】また圧電センサを使用した開閉装置とし
て、特開平１−３２２０８１号公報に開示されているも
のがある。これは窓枠に配設されたウエザストリップに
内蔵された圧電センサと、圧電センサの出力信号に基づ
き窓ガラスを駆動する電動モータとを備えたものであ
る。そして、窓ガラスが閉動作を行う際に窓枠と窓ガラ
スとの間に物体が挟み込まれると、物体の押圧により圧
電センサが変形して圧電センサから電圧パルスが出力さ
れ、この電圧パルスが挟み込みの検出閾値以上になると
電動モータの回転方向が逆転して挟み込みを解除してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−１３２６６９号公報の圧電センサは窓枠に直接配
設されているので、物体が圧電センサを押圧しても圧電
センサが変形しにくく、外部評価装置により挟み込みを
検出する際に、検出に十分な大きさの電圧パルスが圧電
センサから発生しないといった課題があった。

【０００５】また特開平１−３２２０８１号公報の開閉
装置では、ウエザストリップが十分に柔らかくないと物
体がウエザストリップを介して圧電センサを押圧しても
圧電センサが変形しにくくなり、圧電センサから十分な
大きさの電圧パルスが出力されない。そのため、電圧パ
ルスが挟み込みの検出閾値以上になるまで窓ガラスが閉
動作を継続してしまい、挟み込みを解除するまでに物体
に印加される荷重が大きくなって物体を損傷してしまう
といった課題や、検出閾値以上の電圧パルスが発生せず
挟み込みを解除できないといった課題があった。

【０００６】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、開口部もしくは開閉部に配設されて物体の
押圧により変形し易い感圧センサ、及び前記感圧センサ
を用いて確実に前記感圧センサへの物体の接触を検出す
る物体検出装置、及び物体が挟み込まれた際に挟み込み
を解除するまでに物体に印加される荷重を低減できる開
閉装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の感圧センサは、変形に応じた出力信号を発生
する感圧手段と、前記感圧手段を開口部と前記開口部を
開閉する開閉部の少なくともいずれかに支持する支持手
段とを備え、前記支持手段は前記感圧手段よりも柔軟性
を有したことを特長とした感圧センサである。この構成
により、前記開口部と前記開閉部との間へ物体が侵入
し、前記物体が前記感圧センサに接触すると、前記支持
手段は前記感圧手段よりも柔軟性を有しているので、前
記感圧手段の変形を妨げないように前記支持手段が前記
感圧手段と共に容易に変形し、この変形に応じて前記感
圧手段から出力信号が出力される。このため、外部評価
装置により物体が感圧センサに接触したことを検出する
際に、検出に十分な大きさの出力信号を発生する感圧セ
ンサを提供することができる。

【０００８】また本発明は、上記のような感圧センサ
と、前記感圧センサの出力信号に基づき前記感圧センサ
への物体の接触を判定する判定手段とを有している。そ
して、前記物体が前記感圧センサに接触すると、前記支
持手段は前記感圧手段よりも柔軟性を有しているので、
上記と同様に前記感圧手段が容易に変形し、前記判定手
段により物体の接触を検出するのに十分な出力信号が前
記感圧センサから出力される。これにより、物体の接触
を早期に、かつ、確実に判定する物体検出装置を提供す
ることができる。

【０００９】さらに本発明は、上記のような物体検出装
置と、開閉部を駆動する駆動手段と、前記開閉部が閉動
作する際に物体検出装置が感圧センサへの物体の接触を
判定すると前記開閉部の閉動作を停止するか又は前記開
閉部を開動作するよう前記駆動手段を制御する制御手段
とを有している。そして、前記物体が前記感圧センサに
接触すると、前記支持手段は前記感圧手段よりも柔軟性
を有しているので、上記と同様に前記感圧手段が容易に
変形し、前記判定手段により物体の接触を検出するのに
十分な出力信号が前記感圧センサから出力される。これ
により、物体の接触を早期に、かつ、確実に判定でき、
物体の接触後、早期に前記開閉部の閉動作を停止したり
又は前記開閉部を開動作することが可能となり、物体が
挟み込まれた際に挟み込みを解除するまでに物体に印加
される荷重を低減する開閉装置を提供することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために請求
項１の発明は、変形に応じた出力信号を発生する感圧手
段と、前記感圧手段を開口部と前記開口部を開閉する開
閉部の少なくともいずれかに支持する支持手段とを備
え、前記支持手段は前記感圧手段よりも柔軟性を有した
ことを特長とした感圧センサである。この構成により、
前記開口部と前記開閉部との間へ物体が侵入し、前記物
体が前記感圧センサに接触すると、前記支持手段は前記
感圧手段よりも柔軟性を有しているので、前記感圧手段
の変形を妨げないように前記支持手段が前記感圧手段と
共に容易に変形し、この変形に応じて前記感圧手段から
出力信号が出力される。このため、外部評価装置により
物体が感圧センサに接触したことを検出する際に、検出
に十分な大きさの出力信号を発生する感圧センサを提供
することができる。

【００１１】また請求項２の発明は、支持手段が感圧手
段の変形を増大する変形増大部を有したもので、変形増
大部により感圧手段の変形が増大するので感圧手段の感
度を向上することができる。

【００１２】また請求項３の発明は、変形増大部が中空
部を有したもので、物体の押圧により中空部が変形して
感圧手段の変形量を増大することが可能なので、感圧手
段の感度をさらに向上することができる。

【００１３】また請求項４の発明は、支持手段が振動を
減衰する振動減衰部を有したもので、感圧手段が支持さ
れる開口部もしくは開閉部から前記感圧手段へ伝播され
る不要な振動を振動減衰部が減衰し、前記感圧手段に不
要な振動が印加されるのを防ぐので、外部評価装置によ
り物体が感圧センサに接触したことを検出する際に、誤
検出を生じさせるような出力信号が感圧手段から出力し
ない。

【００１４】また請求項５の発明は、振動減衰部が感圧
手段の変形を増大する変形増大部を兼用したもので、振
動減衰部が変形増大部を兼用するので部品の合理化が図
れる。

【００１５】また請求項６の発明は、支持手段が自動車
のウエザストリップの一部で構成されたもので、ウエザ
ストリップが支持手段を兼用しているので部品の合理化
が図れる。

【００１６】また請求項７の発明は、開閉部との最短距
離が３mm〜５mmの範囲となるよう感圧手段が開口部に配
設されたもので、この構成により、外部評価装置でパワ
ーウインドウ等での挟み込みに関する米国の法規制であ
るＦＭＶＳＳ１１８で要求される最低直径４mmまでの棒
での挟み込みを検出することができる。

【００１７】また請求項８の発明は、感圧センサが複数
の信号導出用電極を有し、前記信号導出用電極間に前記
信号導出用電極の断線を検出するための断線検出用抵抗
体を配設したもので、断線検出用の抵抗体により圧電セ
ンサの電極の断線を検出できるので、信頼性が向上す
る。

【００１８】また請求項９の発明は、感圧手段が可撓性
の圧電センサからなり、支持手段が前記圧電センサを開
口部もしくは開閉部各々の端部形状に沿って屈曲可能に
支持したもので、さまざまな端部形状に沿って感圧セン
サを屈曲可能に支持できるので、開口部や開閉部のデザ
イン面での自由度が高まる上、強度面での工夫がし易く
なる。また、前記端部と前記感圧センサとの間の隙間を
小さくできるので、前記開口部と前記開閉部との間に物
体が挟み込まれた際に前記物体が確実に前記感圧センサ
と接触する。

【００１９】また請求項１０の発明は、圧電センサが非
晶質塩素化ポリエチレンと結晶性塩素化ポリエチレンと
圧電セラミックス粉体とを混合した複合圧電材を使用し
て成形されたもので、非晶質塩素化ポリエチレンの有す
る可撓性と結晶性塩素化ポリエチレンの有する高温耐久
性とを併せ持つので、圧電体としてポリフッ化ビニリデ
ンを用いた従来の圧電センサのような高温での感度低下
がなく、高温耐久性がよい上、成形時に加硫工程が不要
なので生産効率がよい。

【００２０】また請求項１１の発明は、請求項１乃至１
０の少なくとも１項記載の感圧センサと、前記感圧セン
サの出力信号に基づき前記感圧センサへの物体の接触を
判定する判定手段とを備えた物体検出装置である。そし
て、前記物体が前記感圧センサに接触すると、前記支持
手段は前記感圧手段よりも柔軟性を有しているので、前
記感圧手段が容易に変形し、前記判定手段により物体の
接触を検出するのに十分な出力信号が前記感圧センサか
ら出力される。これにより、物体の接触を早期に、か
つ、確実に判定する物体検出装置を提供することができ
る。

【００２１】また請求項１２の発明は、判定手段の判定
結果を第３者に報知する報知手段を備えたもので、感圧
センサへの物体の接触を検出して第３者に報知するので
安全性が向上する。

【００２２】また請求項１３の発明は、感圧センサを判
定手段に直接接続し、感圧センサと判定手段とを一体化
したもので、感圧センサを判定手段に直接接続している
ので、コネクタ等の接続部が不要となり接点不良等の故
障がなく信頼性が向上する上、部品の合理化が図れる。

【００２３】また請求項１４の発明は、判定手段は感圧
センサの出力信号から所定の周波数成分のみを抽出する
濾波部を有したもので、濾波部は物体の押圧により感圧
センサが変形する際に生じる感圧センサの出力信号に特
有な周波数成分のみを抽出し、開口部もしくは開閉部か
ら前記感圧手段へ伝播される不要な振動により感圧セン
サから出力される信号を除去するので、感圧センサへの
物体の接触を判定する際に誤判定が生じない。

【００２４】また請求項１５の発明は、圧電センサと判
定手段の少なくともいずれかに焦電効果によって圧電セ
ンサに発生する電荷を放電する放電部を備えたもので、
環境温度が変化して焦電効果により前記圧電センサに電
荷が発生しても前記放電部により前記電荷を放電するの
で、環境温度の変化があっても物体の接触を判定する際
に誤判定が生じない。

【００２５】また請求項１６の発明は、判定手段が感圧
センサの出力信号の単位時間当たりの積分値を演算し、
前記積分値に基づき物体の接触を判定するもので、物体
による感圧センサへの押圧の速度が遅く、前記感圧セン
サの出力信号の信号レベルが小さくても、前記判定手段
が前記感圧センサの出力信号の積分値に基づき物体の接
触を判定するので、柔軟な物体が感圧センサに接触して
も物体の接触を確実に判定できる。

【００２６】また請求項１７の発明は、判定手段が開口
部又は開閉部の振動に対応した感圧センサの出力信号に
基づき前記感圧センサの異常を判定する異常判定部を備
えたもので、前記異常判定部により前記感圧センサの異
常を判定するので、装置の信頼性が向上する。

【００２７】また請求項１８の発明は、判定手段が感圧
センサからの信号入力部と物体の判定結果を出力する信
号出力部との間に高周波信号をバイパスするバイパス部
を設けたもので、前記感圧センサ及び前記判定手段に高
周波の強電界が印加されて高周波信号が信号入力部から
侵入しても、前記バイパス部により高周波信号を信号出
力部へバイパスして判定手段の外部へと逃がすため、高
周波の強電界が印加されても誤判定が生じない。

【００２８】また請求項１９の発明は、信号入力部と信
号出力部とを隣接して高周波信号のバイパス経路を短く
したもので、バイパス経路が短いため感圧センサ及び判
定手段に高周波の強電界が印加されて高周波信号が前記
信号入力部から侵入しても、高周波信号が前記信号出力
部へバイパスし易くなり、高周波の強電界が印加されて
も誤判定が生じない。

【００２９】また請求項２０の発明は、請求項１１乃至
１９のいずれか１項記載の物体検出装置と、開閉部を駆
動する駆動手段と、前記開閉部が閉動作する際に判定手
段の出力信号に基づき感圧センサへの物体の接触を判定
すると前記開閉部を開動作させるよう前記駆動手段を制
御する制御手段とを備えた開閉装置である。そして、前
記物体が感圧センサに接触すると、支持手段は前記感圧
手段よりも柔軟性を有しているので、前記感圧手段が容
易に変形し、判定手段により物体の接触を検出するのに
十分な出力信号が前記感圧センサから出力される。これ
により、物体の接触を早期に、かつ、確実に判定でき、
物体の接触後、早期に前記開閉部の閉動作を停止したり
又は前記開閉部を開動作することが可能となり、物体が
挟み込まれた際に挟み込みを解除するまでに物体に印加
される荷重を低減する開閉装置を提供することができ
る。

【００３０】また請求項２１の発明は、駆動手段が開閉
部を駆動する際の開閉速度や駆動電流といった駆動特性
を検出し、検出した駆動特性に基づき前記開閉部への物
体の接触を判定する開閉部接触判定部と、物体検出装置
と前記開閉部接触判定部との出力信号に基づき前記駆動
手段を制御する制御部とを備えたものである。そして、
例えば、物体検出装置と開閉部接触判定部のいずれか一
方が挟み込みを判定すると前記開閉部を停止するか又は
開動作するよう前記駆動手段を制御するので、挟み込み
を解除する際の安全性が向上する。

【００３１】また請求項２２の発明は、制御手段が物体
検出装置に異常が生じた場合は開閉部接触判定部の出力
信号に基づき前記駆動手段を制御するもので、前記物体
検出装置に異常が生じても前記開閉部接触判定部の出力
信号に基づき前記駆動手段を制御するので、安全性が向
上する。

【００３２】また請求項２３の発明は、制御手段が、開
閉部を閉動作させる際、前記開閉部を一旦開方向へ所定
距離もしくは所定時間開動作させた後に閉動作させるよ
う駆動手段を制御するものである。そして、前記開閉部
を閉動作させる前に既に物体による押圧が感圧センサに
印加されていて前記感圧センサが変形できない状態にな
っていても、前記開閉部を閉動作させる際に前記開閉部
が一旦開方向へ所定距離もしくは所定時間開動作させた
後に閉動作させることにより、前記感圧センサの変形が
一旦復元し、その後、再び前記開閉部の閉動作により前
記感圧センサが物体の押圧を受けて変形するので、前記
感圧センサから押圧に応じた出力信号が出力されて物体
の接触が判定され、前記開口部と前記開閉部との間への
前記物体の不要な挟み込みを防止することができる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１から図２
４を参照して説明する。

【００３４】（実施例１）実施例１の発明を図１から図
１４を参照して説明する。

【００３５】図１は実施例１の発明の物体検出装置及び
開閉装置の外観図で、自動車のパワーウインドウに適用
した場合を示している。図２は図１のＡ−Ａ′位置にお
ける断面構成図である。図２では図面右側が車室内側、
左側が車室外側である。

【００３６】先ず、本発明の実施例１の物体検出装置の
構成は以下の通りである。図１より、１は自動車のド
ア、２は開口部としての窓枠、３は開閉部としての窓ガ
ラスである。４は感圧センサで窓枠２の端部周縁に配設
されている。５は感圧センサ４の出力信号に基づき感圧
センサ４への物体の接触を判定する判定手段である。

【００３７】また、本発明の実施例１の開閉装置は、上
記の物体検出装置と、窓ガラス３を開閉させる駆動手段
６、駆動手段６を制御する制御手段７から成る。ここ
で、駆動手段６はモータ８、ワイヤ９、窓ガラス２の支
持具１０、ガイド１１等から成る。モータ８によりワイ
ヤ９を動かし、ワイヤ９と連結された支持具１０をガイ
ド１１に沿って上下させることにより窓ガラス２を開閉
する構造となっている。尚、駆動装置６は上記のような
ワイヤ１１を用いた方式に限定するものではなく、他の
方式でもよい。制御手段７はモータ８と一体化してもよ
い。

【００３８】図２に示すように、本発明の実施例１の感
圧センサは４は感圧手段としての可撓性の圧電センサ１
２と支持手段１３とからなる。支持手段１３は圧電セン
サ１２を最下部近傍に内蔵し、圧電センサ１２よりも柔
軟性を有したゴムや発泡樹脂部材等の弾性体１４からな
る。具体的には、圧電センサ１２又は弾性体１４を所定
の形状の部材で圧縮した際の単位変位当たりの圧縮荷重
を圧縮率として定義すれば、弾性体１４の圧縮率が圧電
センサ１２の圧縮率よりも小さくなるような弾性体１４
を使用している。尚、圧電センサ１２が変形し易いよう
に圧電センサ１２の周囲の支持手段１３の肉厚は薄くし
てある。支持手段１３は圧電センサ１２の変形を増大す
る変形増大部１５を有している。変形増大部１５は中空
部１６と側壁部１７からなる。また、支持手段１３は振
動を減衰する振動減衰部を有し、振動減衰部は側壁部１
７を兼用している。側壁部１７の共振周波数は１０Ｈｚ
以下にすることが望ましい。１８は窓枠２に配設された
ウエザストリップである。尚、弾性体１４の圧縮率が圧
電センサ１２よりも大きくても、中空部１６を有する変
形増大部１５を設けることにより支持手段１３の圧縮率
が圧電センサ１２よりも小さくなるようにした構成を用
いてもよい。

【００３９】圧電センサ１２は窓ガラス３との最短距離
が３mm〜５mmの範囲となるよう窓枠２に配設されるのが
好ましい。尚、本実施例の場合は図２に示したように、
圧電センサ１２は支持手段１３に内蔵してあるので、支
持手段１３と窓ガラス３との最短距離ｘが３mm〜５mmの
範囲となるように支持手段１３が窓枠２に配設してもよ
い。また、図２の点線で示した所定の寸法を有する物体
１９の端部近傍が窓ガラス３により挟み込まれた際に、
物体１９が存在する位置（図２中の直線Ｌ₁）よりも窓
ガラス３側に圧電センサ１２の一部が位置するよう圧電
センサ１２を窓枠２に配設してもよい。又は、窓ガラス
３の中心軸Ｌ₂とＬ₁とが成す角度の中に圧電センサ１２
の一部が位置するように圧電センサ１２を窓枠２に配設
してもよい。尚、Ｌ₁は窓ガラス３の全閉時上端点（図
２中の点Ｐ₁）と窓枠２の窓ガラス３側端部（図２中の
点Ｐ₂）との接線として求めてもよい。また物体１９と
しては直径４mm〜２００mmの棒を使用する。尚、感圧セ
ンサ４の窓枠２に固定される部位の形状は、窓枠２の端
部形状に応じて変更可能である。

【００４０】図３（ａ）、（ｂ）は感圧センサ４の外観
図である。図３（ａ）は感圧センサ４を車室内側から見
た外観図、図３（ｂ）は感圧センサ４を車室外側から見
た外観図で、図３（ｂ）ではＰ_r点で物体１９が感圧セ
ンサ４に接触している。感圧センサ４は両面テープや接
着剤により窓枠２に固定される。他の固定方法としてく
さび型のクリップにより感圧センサ４を窓枠１に固定し
たり、窓枠２に溝部を設けて溝部に感圧センサ４をはめ
込んで固定してもよい。

【００４１】図４は圧電センサ１２の断面構成図であ
る。圧電センサ１２は信号導出用電極としての中心電極
２０、外側電極２１と、非晶質塩素化ポリエチレンと結
晶性塩素化ポリエチレンとを混合したゴム弾性体に圧電
セラミックの焼結粉体を混合した複合圧電材からなる複
合圧電体層２２と、被覆層２３とを同心円状に積層して
ケーブル状に成形し分極処理して構成したもので、優れ
た可撓性を有し、変形に応じた出力信号を発生する。圧
電セラミックとしては例えばチタン酸鉛又はチタン酸ジ
ルコン酸鉛の焼結粉体を用いる。圧電センサ１２は以下
の工程により製造される。最初に、塩素化ポリエチレン
シートと（４０〜７０）vol％の圧電セラミック（ここ
では、チタン酸ジルコン酸鉛）粉末がロール法によりシ
ート状に均一に混合される。このシートを細かくペレッ
ト状に切断した後、これらのペレットは中心電極２０と
共に連続的に押し出されて複合圧電体層２２を形成す
る。それから、外側電極２１が複合圧電体層２２の周囲
に巻きつけられる。外側電極２１を取り巻いて被覆層２
３も連続的に押し出される。最後に、複合圧電体層２２
を分極するために、中心電極２０と外側電極２１の間に
（５〜１０）kV/mmの直流高電圧が印加される。

【００４２】上記塩素化ポリエチレンシートには、非晶
質塩素化ポリエチレンと結晶性塩素化ポリエチレンの混
合物を用いる。この場合、押し出しの加工性、可撓性、
圧電特性等を考慮して、分子量６万〜１５万の非晶質塩
素化ポリエチレンを７５wt％、結晶化度（１５〜２５）
％で分子量２０万〜４０万の結晶性塩素化ポリエチレン
を２５wt％混合した塩素化ポリエチレンが好ましいこと
が実験的に見出された。この混合塩素化ポリエチレンは
圧電セラミック粉末を約７０vol％まで含むことができ
る。

【００４３】この混合塩素化ポリエチレンに圧電セラミ
ック粉体を添加するとき、前もって圧電セラミック粉体
をチタン・カップリング剤の溶液に浸漬・乾燥すること
が好ましい。この処理により、圧電セラミック粉体表面
が、チタン・カップリング剤に含まれる親水基と疎水基
で覆われる。親水基は圧電セラミック粉体同志の凝集を
防止し、また、疎水基は混合塩素化ポリエチレンと圧電
セラミック粉体との濡れ性を増加する。この結果、圧電
セラミック粉体は混合塩素化ポリエチレン中に均一に、
最大７０vol％まで多量に添加することができる。上記
チタン・カップリング剤溶液中の浸漬に代えて、混合塩
素化ポリエチレンと圧電セラミック粉体のロール時にチ
タン・カップリング剤を添加することにより、上記と同
じ効果の得られることが見出された。この処理は、特別
にチタン・カップリング剤溶液中の浸漬処理を必要とし
ない点で優れている。

【００４４】中心電極２０は通常の金属単線導線を用い
てもよいが、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コ
イルを巻いた電極を用いる。絶縁性高分子繊維と金属コ
イルとしては、電気毛布において商業的に用いられてい
るポリエステル繊維と銀を５wt％含む銅合金がそれぞれ
好ましい。

【００４５】外側電極２１は高分子層の上に金属膜の接
着された帯状電極を用い、これを複合圧電体層２２の周
囲に巻きつけた構成としている。そして、高分子層とし
てはポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）を用い、
この上にアルミニウム膜を接着した電極は、１２０℃で
高い熱的安定性を有するとともに商業的にも量産されて
いるので、外側電極２１として好ましい。この電極を判
定手段５に接続する際にはアルミニウム膜を半田付けす
ることが困難なため、例えばカシメやハトメにより接続
する。また、外側電極２１のアルミニウム膜の回りに金
属単線コイルや金属編線を巻き付けてアルミニウム膜と
導通をとり、金属単線コイルや金属編線を判定手段５に
半田付けする構成としてもよく、半田付けが可能となる
ので作業の効率化が図れる。尚、圧電センサを外部環境
の電気的雑音からシールドするために、外側電極２１は
部分的に重なるようにして複合圧電体層２２の周囲に巻
きつけることが好ましい。

【００４６】被覆層２３としては、塩化ビニルやポリエ
チレンを用いればよいが、物体の押圧時に圧電センサ１
２が変形しやすいよう複合圧電体層２２よりも柔軟性及
び可撓性の良いゴム等の弾性材料を用いてもよい。車搭
部品として耐熱性、耐寒性を考慮して選定し、具体的に
は−３０℃〜８５℃で可撓性の低下が少ないものを選定
することが好ましい。このようなゴムとして、例えばエ
チレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム
（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコンゴム（Ｓ
ｉ）、熱可塑性エラストマー等を用いればよい。以上の
ような構成により、圧電センサの最小曲率は半径５mmま
で可能となった。

【００４７】図５は圧電センサ１２の外観図で、圧電セ
ンサ１２の一方の端部２５に断線検出用抵抗体２４が内
蔵してある。断線検出用抵抗体２４は圧電センサ１２の
中心電極２０と外側電極２１との間に接続されている。
断線検出用抵抗体２４は焦電効果によって圧電センサ１
２に発生する電荷を放電する放電部を兼用しており、部
品の合理化となっている。圧電センサ１２は判定手段５
に直接接続され、圧電センサ１２と判定手段５とは一体
化されている。２６は電源供給用と検出信号の出力用の
ケーブル、２７はコネクタである。圧電センサ１２を支
持手段１３に配設する場合は、端部２５に断線検出用抵
抗体２４を内蔵し、圧電センサ１２を支持手段４に挿入
した後、圧電センサ１２と判定手段５とを接続し一体化
する。尚、支持手段１３を押出し成形法により成形する
際に同時に圧電センサ１２を押出して圧電センサ１２を
支持手段１３に配設し、その後、端部２５に断線検出用
抵抗体２４を内蔵し、圧電センサ１２と判定手段５とを
一体化してもよい。

【００４８】図６は感圧センサ４と判定手段５との位置
関係を示す構成図である。図６に示すように、感圧セン
サ４は判定手段５に直接接続され一体化されているの
で、感圧センサ４と判定手段５とを接続するケーブル等
が不要となる。また、感圧センサ４の窓枠２以外の場所
での引き回しが短くなるので、感圧センサ４が窓枠２や
ドア部材２８からの不要な振動の影響を受けることがな
い。判定手段５はドア部材２８の内側に配設されてお
り、例えばサイドミラーの取付け部近傍に設置する。感
圧センサ４がドア部材２８と接する部分には、ドア部材
２８のびびりや車体からドア部材２８を介して感圧セン
サ４に不要な振動が伝達しないよう振動吸収部材を配設
してもよい。

【００４９】図７は実施例１の発明の物体検出装置及び
開閉装置のブロック図である。図７より、２９は感圧セ
ンサ１２の断線を検出する際に使用する分圧用抵抗体、
３０は圧電センサ１２からの出力信号から所定の周波数
成分のみを通過させる濾波部、３１は濾波部３０からの
出力信号に基づき感圧センサ４への物体の接触を判定す
る判定部、３２は断線検出用抵抗体２４と分圧用抵抗体
２９により形成される電圧値から圧電センサ１２の中心
電極２０と外側電極２１の断線異常を判定する異常判定
部である。３３は中心電極２０と外側電極２１を判定手
段５に接続し、圧電センサ１２からの出力信号を判定手
段５に入力する信号入力部、３４は判定部３１からの判
定信号を出力する信号出力部で、信号入力部３３と信号
出力部３４とは隣接して判定手段５内に配設してある。
信号出力部３４には判定手段５への電源ラインとグラン
ドラインも接続されている。３５は信号入力部３３と信
号出力部３４との間に設けられ高周波信号をバイパスす
るバイパス部で、バイパス部３５はコンデンサからな
る。

【００５０】駆動手段６はモータ８の回転パルスを検出
するためのホール素子３６を有する。制御手段７は、ホ
ール素子３６からの出力信号に基づき窓ガラス３の上端
位置を検出する位置検出部３７と、ホール素子３６から
の出力信号に基づき窓ガラス３の移動速度を検出して窓
ガラス３への物体の接触を判定する開閉部接触判定部３
８と、判定手段５と位置検出部３７と開閉部接触判定部
３８との出力信号に基づきモータ８を制御する制御部３
９とを備えている。

【００５１】位置検出部３７はホール素子３６から出力
されるパルス信号をカウントして記憶することにより窓
ガラス３の上端の現在位置を検出する。ここで、窓ガラ
ス３の上端位置Ｙは図１に示したように窓枠２の最下点
からの高さで表される。

【００５２】開閉部接触判定部３８では、窓ガラス３に
物体が接触すると窓ガラス３の移動速度が遅くなること
に基づき、ホール素子３６から出力されるパルス信号の
パルス間隔から窓ガラス３の移動速度を演算し、演算し
た移動速度の単位時間当たりの変化量｜ΔＶ_w｜が予め
設定した設定値Ｖ_W1より大となった場合、窓ガラス３に
物体が接触したと判定し、判定信号としてＬｏ→Ｈｉ→
Ｌｏのバルス信号を出力する。

【００５３】４０は判定手段５の判定結果を車室内のフ
ロントパネルに設置された所定のライト等で報知する報
知手段、４１は窓ガラス３を開閉するための開閉スイッ
チで、ワンタッチ操作で窓ガラス３を開閉するオートア
ップスイッチ、オートダウンスイッチと、マニュアル操
作で窓ガラス３を開閉するマニュアルアップスイッチ、
マニュアルダウンスイッチとを備えている。４２は自動
車のバッテリー等からなる電源である。

【００５４】濾波部３０は圧電センサ１２の出力信号か
ら自動車の車体の振動等に起因する不要な信号を除去
し、物体の接触による押圧により圧電センサ１２が変形
する際に圧電センサ１２の出力信号に現れる特有な周波
数成分のみを抽出するような濾波特性を有する。濾波特
性の決定には自動車の車体の振動特性や走行時の車体振
動を解析して最適化すればよい。具体的には、自動車の
エンジンや走行による振動を除去するため約１０Ｈｚ以
下の信号成分を抽出するローパスフィルタとすることが
望ましい。

【００５５】外来の電気的ノイズを除去するため判定手
段５はシールド部材で全体を覆って電気的にシールドし
てある。また、外側電極２１は判定手段５のシールド部
材と導通し、感圧センサ１２も電気的にシールドされて
いる。尚、上記回路の入出力部に貫通コンデンサやＥＭ
Ｉフィルタ等を付加して強電界対策を行ってもてもよ
い。

【００５６】次に作用について説明する。先ず、物体検
出装置による物体の感圧センサ４への接触を検出する際
の動作について説明する。図８に窓枠２と窓ガラス３の
間に物体１９が侵入して挟み込まれた場合の図１のＡ−
Ａ′位置における断面構成図を示す。図８のように、物
体１９が感圧センサ４と接触すると、物体１９による押
圧が支持手段１３及び圧電センサ１２に印加される。支
持手段１３は圧電センサ１２より柔軟性を有しているの
で、図３（ｂ）に示すように、物体１９が接触するＰ_r
点を中心として押圧により支持手段１３が圧縮されて、
側壁部１７が変形し、同時に中空部１６が押しつぶされ
る。これにより圧電センサ１２も物体１９が支持手段１
３と接触するＰ_r点を中心として屈曲し変形する。

【００５７】図９に物体１９の端部が窓枠２と窓ガラス
３の間に侵入して挟み込まれた場合の図１のＡ−Ａ′位
置における断面構成図を示す。図９のように、本実施例
では、感圧センサ４がＬ₁よりも窓ガラス３側に位置す
るので、上記と同様に支持手段１３が圧縮され、側壁部
１７が変形し、同時に中空部１６が押しつぶされて圧電
センサ１２は変形する。また、図２に示したように本実
施例では感圧センサ１２と窓ガラス３との距離ｘが３mm
〜５mmの範囲となるよう配設されているので、直径が４
mmの物体１９が図９のように挟み込まれても、圧電セン
サ１２は物体１９からの押圧を受けて変形する。

【００５８】尚、支持手段４が中空部１６を有していな
い構成と本実施例の構成とを比較すると、本実施例の構
成の方が物体の押圧により中空部１６が押しつぶされて
支持手段１３の圧縮の度合いが大きくなるので、圧電セ
ンサ１２はより大きく変形する。

【００５９】上記のようにして圧電センサ１２が変形す
ると、圧電効果により圧電センサ１２から変形に応じた
出力信号が出力される。圧電センサ１２からの出力信号
は濾波部３０により濾波される。この際、窓枠２を介し
て自動車のエンジンや走行による振動が感圧センサ４に
伝播されるが、支持手段１３に設けられた側壁部１７が
振動減衰部を兼用しているため、このような振動は除去
される。また、側壁部１７により除去されなかった振動
成分は圧電センサ１２に印加され、圧電センサ１２の出
力信号に上記のような不要な振動成分による出力信号が
現れるが、濾波部３０が自動車の車体の振動等に起因す
る不要な信号を除去する。

【００６０】判定部３１と制御部３９の動作手順を図１
０を基に説明する。図１０は濾波部３０からの出力信号
Ｖ、判定手段５の判定出力Ｊ、モータ８への印加電圧Ｖ
_mを示す特性図である。図１０中、縦軸は上から順に
Ｖ、Ｊ、Ｖ_m、横軸は時刻ｔである。時刻ｔ₁に開閉スイ
ッチ４１のオートアップスイッチをオンすると、制御部
３９がモータ８に＋Ｖ_dの電圧を印加して窓ガラス３を
閉動作させる。判定手段５は窓ガラス３の閉動作時に判
定動作を行う。図８又は図９に示したように物体１９が
挟み込まれると、圧電センサ１２からは圧電効果により
圧電センサ１２の変形の加速度に応じた信号が出力さ
れ、濾波部３０からは図１０に示すような基準電位Ｖ₀
より大きな信号成分が現れる。この際、単に圧電センサ
１２を窓枠２に配設した構成であれば、挟み込みの際の
圧電センサ１２の変形はわずかであるが、本実施例の場
合は図２のように支持手段１３が圧電センサ１２よりも
柔軟性を有した弾性体１４からなり、挟み込みの際に支
持手段１３が容易に圧縮されるので、圧電センサ１２の
変形量が増大する。そして、挟み込みの際に中空部１６
も押しつぶされるので圧電センサ１２の変形量がさらに
増大する。このように圧電センサ１２は大きな変形量が
得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくな
り、結果として圧電センサ１２の出力信号も大きくな
る。判定部３１はＶのＶ₀からの振幅｜Ｖ−Ｖ₀｜がＤ₀
より大ならば物体が接触したと判定し、時刻ｔ₂で判定
出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。
制御部３９はこのパルス信号があるとモータ８への＋Ｖ
_dの電圧印加を停止し、−Ｖ_dの電圧を時刻ｔ₃まで一定
時間印加して窓ガラス３を一定量下降させ、挟み込みを
解除する。尚、挟み込みを解除する際、圧電センサ１２
からは変形が復元する加速度に応じた信号（図８の基準
電位Ｖ₀より小さな信号成分）が出力される。

【００６１】挟み込みの際、ＶがＶ₀より大となるか小
となるかは、圧電センサ１２の屈曲方向や分極方向、電
極の割付け（どちらを基準電位とするか）、圧電センサ
１２の支持方向により変わるが、判定部３１ではＶのＶ
₀からの振幅の絶対値に基づき挟み込みを判定している
ので、ＶのＶ₀に対する大小によらず挟み込みを判定す
ることができる。

【００６２】以上、物体検出装置による感圧センサ４へ
の物体の接触を検出する際の動作について説明したが、
本実施例では開閉部接触判定部３８が窓ガラス３への物
体の接触を検出する構成を有しており、制御部３９は、
位置検出部３７により検出される窓ガラス３の上端位置
Ｙが図１のＹ₀以下ならば、判定部３１による検出信号
と、開閉部接触判定部３８による検出信号との少なくと
も一方の検出信号が入力されるとモータ８への＋Ｖ_dの
電圧印加を停止し、−Ｖ_dの電圧を一定時間印加して窓
ガラス３を一定量下降させる。またＹがＹ₀より大なら
ば、制御部３９は、判定部３１による検出信号のみによ
り、モータ８への＋Ｖ_dの電圧印加を停止し、−Ｖ_dの電
圧を一定時間印加して窓ガラス３を一定量下降させる。
ＹがＹ₀より大の場合に制御部３９が開閉部接触判定部
３８による検出信号を用いない理由は、ＹがＹ₀より大
の領域で開閉部接触判定部３８による検出動作を行う
と、窓ガラス３が全閉する時に｜ΔＶ_w｜がＶ_W1より大
となって検出信号を出力してしまうためである。物体検
出装置と開閉部接触判定部３８の双方による物体検出の
領域をなるべく広くするため、Ｙ₀は感圧センサ４の最
下端部近傍位置に設定すればよい。具体的には、パワー
ウインドウ等での挟み込みに関する米国の法規制である
ＦＭＶＳＳ１１８で要求される最低直径４mmまでの棒で
の挟み込みを検出することを考慮すると、Ｙ₀は感圧セ
ンサ４の最下端部から下側３mm〜５mm位置に設定するこ
とが好ましい。

【００６３】尚、上記で説明した物体検出装置及び開閉
装置の動作は図８及び図９に示したように物体１９が感
圧センサ４に接触し、かつ、窓枠２と窓ガラス３に挟み
込まれた場合の動作であるが、物体１９が窓枠２と窓ガ
ラス３に挟み込まれる前に感圧センサ４に接触した場合
でも判定部３１は｜Ｖ−Ｖ₀｜がＤ₀より大ならば物体が
接触したと判定し、制御部３９がモータ８への＋Ｖ_dの
電圧印加を停止し、−Ｖ_dの電圧を一定時間印加して窓
ガラス３を一定量下降させる。また、物体１９が窓枠２
と窓ガラス３に挟み込まれる前に窓ガラス３に接触した
場合でも、開閉部接触判定部３８は｜ΔＶ_w｜がＶ_W1よ
り大ならば、窓ガラス３に物体が接触したと判定する。
制御部３９がモータ８への＋Ｖ_dの電圧印加を停止し、
−Ｖ_dの電圧を一定時間印加して窓ガラス３を一定量下
降させる。

【００６４】次に、異常判定部３２での断線判定の手順
を以下に示す。図７において、断線検出用抵抗体２４、
分圧用抵抗体２９の抵抗値をそれぞれＲ₁、Ｒ₂、Ｐ点の
電圧をＶ_p、電源４２の電圧をＶ_sとする。Ｒ₁、Ｒ₂は通
常数メガ〜数十メガオームの抵抗値が用いられる。Ｖ_p
はＶ_sに対するＲ₁と複合圧電体層２２の抵抗値との並列
抵抗値と、Ｒ₂との分圧値として求められるが、複合圧
電体層２２の抵抗値は通常数百メガオーム以上であるの
で前記並列抵抗値はにはほとんど寄与しない。従って、
Ｖ_pはＶ_sに対するＲ₁とＲ₂との分圧値Ｖ₁₂とみなしてよ
い。圧電センサ１２の中心電極２０、外側電極２１が正
常の場合、Ｖ_pはＶ₁₂となる。圧電センサ１２の中心電
極２０と外側電極２１の少なくとも一方が断線すると、
等価的には図７中のＰ_a点またはＰ_b点がオープンとなる
ので、Ｖ_pはＶ_sとなる。中心電極２０と外側電極２１が
ショートすると等価的にはＰ_a点とＰ_b点がショートする
ことになるので、Ｖ_pはグランド電位に等しくなる。こ
のようなＶ_pの変化に基づき、異常判定部３２はＶ_pの値
を検出して中心電極２０と外側電極２１の断線、ショー
トによる異常を判定する。異常判定部３２で異常が判定
されると、判定部３１が判定信号ＪをＨｉで継続する。

【００６５】図１１は以上で述べた開閉装置の動作手順
を表すフローチャートである。先ず、感圧センサ４が正
常で、感圧センサ４又は窓ガラス３への物体の接触がな
い場合の動作手順を以下に示す。ステップＳＴ１では、
制御部３９により判定部３１の判定信号ＪがＨｉで継続
されているか否かが判定され、感圧センサ４が正常な場
合、ステップＳＴ２に進み、制御部３９により開閉スイ
ッチ４１のオートアップスイッチがオンされているか否
かが判定される。オートアップスイッチがオンされてい
ない場合はステップＳＴ１に戻る。オートアップスイッ
チがオンされると、ステップＳＴ３で制御部３９により
モータ８への印加電圧ＶmをＶ_dとし、窓ガラス３を閉動
作させる。次に、ステップＳＴ４で判定部３１により｜
Ｖ−Ｖ₀｜がＤ₀より大か否かが判定され、感圧センサ４
又は窓ガラス３への物体の接触がない場合は、｜Ｖ−Ｖ
₀｜がＤ₀以下となるのでステップＳＴ５に進む。ステッ
プＳＴ５では制御部３９により、位置検出部３７が検出
した窓ガラス３の上端位置Ｙが図１に示す所定の位置Ｙ
₀より大か否かが判定される。ＹがＹ₀より大ならばステ
ップＳＴ６に進み、ＹがＹ₀以下ならばステップＳＴ９
に進む。ステップＳＴ６では、開閉部接触判定部３８に
より｜ΔＶ_w｜が予め設定した設定値Ｖ_W0より大か否か
が判定される。｜ΔＶ_w｜がＶ_W0より大ならば、窓ガラ
ス３が全閉したと判定してステップＳＴ７に進みＶ_mを
ゼロとしてモータ８を停止し窓ガラス３の閉動作を終了
する。ステップＳＴ６で｜ΔＶ_w｜がＶ_W0以下ならばス
テップＳＴ４に戻り、窓ガラス３の閉動作を継続する。
ステップＳＴ５からステップＳＴ９へ進む場合、窓ガラ
ス３への物体の接触がない場合は開閉部接触判定部３８
により｜ΔＶ_w｜はＶ_W1以下と判定され、ステップＳＴ
４に戻り、窓ガラス３の閉動作を継続する。

【００６６】次に、感圧センサ４の中心電極２０と外側
電極２１の少なくとも一方が断線したり、ショートして
異常が生じた場合の動作手順を以下に説明する。感圧セ
ンサ４に異常が発生し、異常判定部３２で異常判定がな
されると、判定部３１は判定信号ＪをＨｉで継続するの
で、ステップＳＴ１からステップＳＴ８に進み、制御部
３９により報知手段４０を点滅させて、感圧センサ４に
異常が発生したことを第３者に報知し、ステップＳＴ２
以下の手順に進む。この場合、後述するように、感圧セ
ンサ４が異常でも、ステップＳＴ９で開閉部接触判定部
３８により窓ガラス３への物体の接触の有無が検出され
るので、窓枠２と窓ガラス３との間に物体が挟み込まれ
ても、ステップＳＴ９〜ステップＳＴ１３で、開閉部接
触判定部３８により物体の接触が検出され、制御部３９
によりモータ８への＋Ｖ_dの電圧印加を停止し、−Ｖ_dの
電圧を一定時間印加して窓ガラス３を一定量下降させて
物体の挟み込みを解除できる。

【００６７】次に、感圧センサ４が正常で、感圧センサ
４又は窓ガラス３への物体の接触が発生する場合の動作
手順を以下に示す。感圧センサ４が正常なので、ステッ
プＳＴ１からステップＳＴ２へ進み、オートアップスイ
ッチがオンされるとステップＳＴ３へ進んで制御部３９
によりモータ８への印加電圧Ｖ_mをＶ_dとし、窓ガラス３
を閉動作させる。次に、ステップＳＴ４で感圧センサ４
への物体の接触が発生すると、｜Ｖ−Ｖ₀｜がＤ₀より大
となるので、ステップＳＴ１０で判定部３１は判定出力
としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。そし
て、ステップＳＴ１１〜ステップＳＴ１３で制御部３９
がモータ８への＋Ｖ_dの電圧印加を停止し、−Ｖ_dの電圧
を一定時間印加して窓ガラス３を一定量下降させるとと
もに、報知手段４０を一定時間点滅させて、物体の接触
が発生したことを第３者に報知する。

【００６８】ステップＳＴ４で感圧センサ４への物体の
接触がない場合は、ステップＳＴ５で位置検出部３７に
より窓ガラス３の上端位置ＹがＹ₀より大か否かが判定
され、ＹがＹ₀より大ならばステップＳＴ６に進み窓ガ
ラス３の閉動作を継続する。ステップＳＴ５でＹがＹ₀
以下ならばステップＳＴ９で開閉部接触判定部３８によ
る検出動作が行われ、窓ガラス３への物体の接触が発生
すると、｜ΔＶ_w｜がＶ_W1より大となるので、ステップ
ＳＴ１０で開閉部接触判定部３８は判定出力としてＬｏ
→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。そして、ステッ
プＳＴ１１〜ステップＳＴ１３で制御部３９がモータ８
への＋Ｖ_dの電圧印加を停止し、−Ｖ_dの電圧を一定時間
印加して窓ガラス３を一定量下降させるとともに、報知
手段４０を一定時間点滅させて、物体の接触が発生した
ことを第３者に報知する。ステップＳＴ９で｜ΔＶ_w｜
がＶ_W1以下ならば窓ガラス３への物体の接触がないので
ステップＳＴ４に進み、窓ガラス４の閉動作を継続す
る。尚、窓ガラス３へ物体が接触した場合よりも窓ガラ
ス３が全閉した場合の方が窓ガラス３の移動速度の変化
が大きいので、Ｖ_W0はＶ_W1以上の大きな値として設定さ
れる。

【００６９】窓枠２にサイドバイザを装着した場合は、
物体がサイドバイザと窓ガラス３との間に挟み込まれる
と感圧センサ４に物体が接触しない場合があるが、本実
施例では開閉部接触判定部３８により窓ガラス３への物
体の接触を検出して挟み込みを解除することができる。

【００７０】また、感圧センサ４に異常が発生した場
合、制御部３９が開閉スイッチ４１のオートアップスイ
ッチによる動作を不許可としてもよく、これにより、窓
ガラス３を閉動作する場合は開閉スイッチ４１のマニュ
アルスイッチによる閉動作のみとなる。

【００７１】また、一般に圧電材は圧電効果と焦電効果
を併せ持つことが多いが、本実施例では環境温度が変化
して焦電効果により圧電センサ１３に電荷が発生しても
放電部を兼用した断線検出用抵抗体２４により前記電荷
を放電し、環境温度の変化があっても濾波部３０に入力
される信号に不要なノイズがない。尚、本実施例では放
電部を断線検出用抵抗体２４と兼用したが、放電部を判
定手段５内の圧電センサ１２からの信号ラインとグラン
ドラインとの間に接続してもよい。

【００７２】また、高周波の強電界が存在する環境で
は、感圧センサ４が一種のアンテナとなり、判定手段５
に高周波信号が入力されて誤判定が生じる場合がある
が、本実施例では高周波信号が信号入力部３３から侵入
しても、バイパス部３５により高周波信号を信号出力部
３４へバイパスして判定手段５の外部へと逃がすため、
濾波部３０に入力される信号に不要なノイズがない。さ
らに、信号入力部３３と信号出力部３４とを隣接して高
周波信号のバイパス経路を短くしているので、高周波信
号がバイパスし易い。

【００７３】上記作用により、実施例１の感圧センサに
よれば、開口部と開閉部との間へ物体が侵入し、前記物
体が感圧センサに接触すると、支持手段は感圧手段より
も柔軟性を有しているので、前記感圧手段の変形を妨げ
ないように前記支持手段が前記感圧手段と共に容易に変
形し、この変形に応じて前記感圧手段から出力信号が出
力される。このため、外部評価装置により物体が感圧セ
ンサに接触したことを検出する際に、検出に十分な大き
さの出力信号を発生する感圧センサを提供することがで
きる。

【００７４】また、変形増大部により感圧手段の変形が
増大するので感圧手段の感度を向上することができる。

【００７５】また、物体の押圧により中空部が変形して
感圧手段の変形量を増大することが可能なので、感圧手
段の感度をさらに向上することができる。

【００７６】また、感圧手段が支持される開口部もしく
は開閉部から前記感圧手段へ伝播される不要な振動を振
動減衰部が減衰し、前記感圧手段に不要な振動が印加さ
れるのを防ぐので、外部評価装置により物体が感圧セン
サに接触したことを検出する際に、誤検出を生じさせる
ような出力信号が感圧手段から出力しない。

【００７７】また、振動減衰部が変形増大部を兼用する
ので部品の合理化が図れる。

【００７８】また、感圧手段が開閉部との最短距離が３
mm〜５mmの範囲となるよう開口部に配設されているの
で、外部評価装置でパワーウインドウ等での挟み込みに
関する米国の法規制であるＦＭＶＳＳ１１８で要求され
る最低直径４mmまでの棒での挟み込みを検出することが
できる。

【００７９】また、断線検出用の抵抗体により圧電セン
サの電極の断線を検出できるので、信頼性が向上する。

【００８０】また、圧電センサの複合圧電材が非晶質塩
素化ポリエチレンの有する可撓性と結晶性塩素化ポリエ
チレンの有する高温耐久性とを併せ持つので、圧電体と
してポリフッ化ビニリデンを用いた従来の圧電センサの
ような高温での感度低下がなく、高温耐久性がよい上、
成形時に加硫工程が不要なので生産効率がよい。

【００８１】また本発明の物体検出装置は、物体が感圧
センサに接触すると、支持手段は前記感圧手段よりも柔
軟性を有しているので、前記感圧手段が容易に変形し、
判定手段により物体の接触を検出するのに十分な出力信
号が前記感圧センサから出力される。これにより、物体
の接触を早期に、かつ、確実に判定する物体検出装置を
提供することができる。

【００８２】また、感圧センサへの物体の接触を検出し
て第３者に報知するので安全性が向上する。

【００８３】また、感圧センサを判定手段に直接接続し
ているので、コネクタ等の接続部が不要となり接点不良
等の故障がなく信頼性が向上する上、部品の合理化が図
れる。

【００８４】また請求項１４の発明は、濾波部が物体の
押圧により感圧センサが変形する際に生じる感圧センサ
の出力信号に特有な周波数成分のみを抽出し、開口部も
しくは開閉部から前記感圧手段へ伝播される不要な振動
により感圧センサから出力される信号を除去するので、
感圧センサへの物体の接触を判定する際に誤判定が生じ
ない。

【００８５】また、環境温度が変化して焦電効果により
前記圧電センサに電荷が発生しても前記放電部により前
記電荷を放電するので、環境温度の変化があっても物体
の接触を判定する際に誤判定が生じない。

【００８６】また、感圧センサ及び判定手段に高周波の
強電界が印加されて高周波信号が信号入力部から侵入し
ても、バイパス部により高周波信号を信号出力部へバイ
パスして判定手段の外部へと逃がすため、高周波の強電
界が印加されても誤判定が生じない。

【００８７】また、バイパス経路が短いため感圧センサ
及び判定手段に高周波の強電界が印加されて高周波信号
が前記信号入力部から侵入しても、高周波信号が前記信
号出力部へバイパスし易くなり、高周波の強電界が印加
されても誤判定が生じない。

【００８８】また本発明の開閉装置は、物体が感圧セン
サに接触すると、支持手段は感圧手段よりも柔軟性を有
しているので、前記感圧手段が容易に変形し、判定手段
により物体の接触を検出するのに十分な出力信号が前記
感圧センサから出力される。これにより、物体の接触を
早期に、かつ、確実に判定でき、物体の接触後、早期に
前記開閉部の閉動作を停止したり又は前記開閉部を開動
作することが可能となり、物体が挟み込まれた際に挟み
込みを解除するまでに物体に印加される荷重を低減する
開閉装置を提供することができる。

【００８９】また、物体検出装置と開閉部接触判定部の
いずれか一方が挟み込みを判定すると開閉部を停止する
か又は開動作するよう駆動手段を制御するので、挟み込
みを解除する際の安全性が向上する。

【００９０】また、物体検出装置に異常が生じても開閉
部接触判定部の出力信号に基づき前記駆動手段を制御す
るので、安全性が向上する。

【００９１】尚、感圧センサ４の他の実施例として、感
圧センサ４を図１２（ａ）〜（ｄ）に示すような構成と
してもよい。図１２（ａ）〜（ｄ）はいずれも感圧セン
サ４の断面構成図で、図１２（ａ）は感圧センサ４の支
持手段１３が感圧手段１２よりも柔軟性のある弾性体か
らなる第１の支持部１３ａと、第１の支持部１３ａより
も硬い弾性体からなる第２の支持部１３ｂを有した構成
としたものである。第２の支持部１３ｂが第１の支持部
１３ａよりも硬い弾性体からなるので、窓枠２に感圧セ
ンサ４を接着等により固定する際に固定面がしっかりし
ていて接着し易い。

【００９２】また、図１２（ｂ）は支持手段１３の側壁
部１７を屈曲させた構成としたもので、側壁部１７が屈
曲しているので変形し易く、かつ、振動を減衰しやす
い。

【００９３】また、図１２（ｃ）は感圧手段１２を支持
手段１３に内蔵するのではなく感圧手段１２の一部を外
部に露出させて支持手段１３で支持する構成としたもの
で、感圧手段１２の一部を外部に露出させることにより
物体が直接感圧手段１２に接触するので、感圧センサ４
の感度が向上する。

【００９４】また、図１２（ｄ）は支持手段１３が自動
車のウエザストリップ１８の一部で構成されたもので、
ウエザストリップ１８が支持手段１３を兼用しているの
で部品の合理化が図れる。

【００９５】また、以上の実施例では感圧センサ４を窓
枠２に配設した構成であるが、感圧センサ４を窓ガラス
３に配設しても良い。図１３は感圧センサ４を窓ガラス
３の上端部に配設した場合の断面構成図である。この構
成によれば、窓ガラス３の閉動作時に窓ガラス３の上端
部に物体が接触すると、感圧センサ４により物体の接触
を検出して窓ガラス３の閉動作を停止し窓ガラス３を開
動作するので、未然に挟み込みを防止することができ
る。

【００９６】また、図１４に示すように、窓枠２にサイ
ドバイザ４３が装着されている場合は、感圧センサ４４
をサイドバイザ４３の先端部に配設した構成としてもよ
い。この構成により、図１４に示すように、例えば物体
１９がＳ₁の状態からサイドバイザ４３と窓ガラス３と
の間に挟み込まれた場合、感圧センサ４のみでは物体１
９がＳ₂の状態に到達しないと挟み込みを検出すること
ができないが、感圧センサ４４を用いることによりによ
り、物体１９がＳ₁の状態で挟み込みを検出することが
できるので、早期に挟み込みを検出して挟み込みを解除
することができる。

【００９７】尚、実施例１では判定手段５の判定結果を
車室内のフロントパネルに設置された所定のライト等か
らなる報知手段４０に表示する構成であったが、例え
ば、報知手段４０を自動車のクラクションとしたり、報
知手段４０に通信機能をもたせて判定手段５の判定結果
を無線や携帯電話回線等を介して外部の通信端末で報知
したりする構成としてもよい。

【００９８】（実施例２）実施例２の発明を図１５を参
照して説明する。本実施例では判定手段５が圧電センサ
１２の出力信号の単位時間当たりの積分値を演算し、前
記積分値に基づき物体の接触を判定する構成を有してい
る。図１５は上記構成における圧電センサ１２の出力を
濾波部３０で濾波した後の濾波部３０からの出力信号
Ｖ、積分値Ｓ _v、判定手段５の判定出力Ｊ、モータ８へ
の印加電圧Ｖ_mを示す特性図である。図１５中、縦軸は
上から順に、Ｖ、Ｓ_v、Ｊ、Ｖ_m、横軸は時刻ｔである。
時刻ｔ₄に開閉スイッチ４１のオートアップスイッチを
オンすると、制御部３９がモータ８に＋Ｖ_dの電圧を印
加して窓ガラス３を閉動作させる。感圧センサ４へ物体
が接触すると圧電センサ１２は物体の押圧により変形
し、変形に応じた出力信号Ｖが発生する。この際、物体
が柔らかかったり、環境温度が低温で窓ガラス３の閉動
作の速度が遅いと、圧電センサ１２がゆっくりと変形
し、図１５に示すようにＶは図１０に比べて信号レベル
が小さくなる。そこで、判定部３１では図１５に示すよ
うにＶの単位時間当たりの、積分値Ｓ_vを演算し、時刻
ｔ₅でＳ_vが予め設定された設定値Ｓ₀より大となると判
定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力す
る。制御部３９ではこのパルス信号があるとモータ８へ
の＋Ｖ_dの電圧印加を停止し、−Ｖ_dの電圧を時刻ｔ₆ま
で一定時間印加して窓ガラス３を一定量下降させ、挟み
込みを解除する。

【００９９】上記作用により、物体による感圧センサへ
の押圧の速度が遅く、前記感圧センサの出力信号の信号
レベルが小さくても、前記判定手段が前記感圧センサの
出力信号の積分値に基づき物体の接触を判定するので、
柔軟な物体が感圧センサに接触しても物体の接触を確実
に判定できる。

【０１００】（実施例３）実施例３の発明を図１６を参
照して説明する。本実施例は、ドア又はボディに設けら
れドアの開閉を検出するドア開閉検出部を有し、前記ド
ア開閉検出部でドアの開閉が検出されると異常判定部３
２が窓枠２の振動に対応した感圧センサ４の出力信号に
基づき感圧センサ４の異常を判定する構成を備えたもの
である。図１６は上記構成におけるドア開閉検出部の出
力信号Ｓ_dと、濾波部３０からの出力信号Ｖとの関係を
示す特性図である。図１６中、縦軸は上から順にＳ_d、
Ｖ、横軸は時刻ｔである。図１６より、時刻ｔ₇でドア
が開けられるとＳ_dはＬｏからＨｉとなり、ドアが開け
られた際の車体振動が窓枠２から感圧センサ４に伝播し
て感圧センサ４から車体振動による出力が生じ、Ｖには
図１６に示すような出力が現れる。また、時刻ｔ₈でド
アが閉じられるとＳ_dはＨｉからＬｏとなり、ドアが閉
じられた際の車体振動が感圧センサ４に伝播して感圧セ
ンサ４から車体振動による出力が生じ、Ｖには図１６に
示すような出力が現れる。異常判定部３２は、ドア開閉
検出部の出力信号がＬｏからＨｉ又はＨｉからＬｏへと
変化する度に、その際の出力Ｖの振幅｜Ｖ｜が予め設定
された設定値Ｄ₁より大ならば異常判定部３２は異常が
ないと判定し、ＶがＤ₁以下ならば感圧センサ４の感度
が低下したとして異常ありとの判定を行う。異常判定部
３２で異常判定がなされた場合は、実施例１と同様に判
定部３１の判定信号ＪをＨｉで継続し、開閉部接触判定
部３８のみでの物体の接触判定を行う。

【０１０１】上記作用により、異常判定部により感圧セ
ンサの異常を判定するので、装置の信頼性が向上する。

【０１０２】（実施例４）実施例４の発明を図１７を参
照して説明する。本実施例では制御手段７が、窓ガラス
３を閉動作させる際、窓ガラス３を一旦開方向へ所定距
離もしくは所定時間開動作させた後に閉動作させるよう
駆動手段６を制御する構成を有したものである。図１７
は上記構成における駆動手段６への印加電圧Ｖ_mを示す
特性図である。図中、縦軸はＶ_m、横軸は時刻ｔであ
る。図１７より、窓ガラス３を閉動作する際に、時刻ｔ
₉でオートアップスイッチをオンすると制御部３９はモ
ータ８への印加電圧Ｖ_mを時刻ｔ₁₀まで−Ｖ_dとして窓ガ
ラス３を開方向へ微小距離だけ移動させ、時刻ｔ₁₀以降
は時刻ｔ₁₁で完全閉止するまでＶ_mを＋Ｖ_dとして窓ガラ
ス３を閉動作させる。時刻ｔ₉からｔ₁₀までの時間の設
定は開閉部３の重量やモータ８の能力等により最適化す
ればよいが、最低数百ミリ秒程度でもよい。

【０１０３】上記作用により、窓ガラス３を閉動作させ
る前に既に物体が窓枠２と窓ガラス３との間に挟み込ま
れた状態になっていて、感圧センサ４が変形できない状
態になっていても、窓ガラス３を閉動作させる際に窓ガ
ラス３が一旦開方向へ所定距離もしくは所定時間開動作
させた後に閉動作させることにより、感圧センサ４の変
形が一旦復元し、その後、再び窓ガラス３の閉動作によ
り感圧センサ４が物体の押圧を受けて変形するので、感
圧センサ４から押圧に応じた出力信号が出力されて物体
の接触が判定され、窓枠２と窓ガラス３との間への物体
の不要な挟み込みを防止することができる。

【０１０４】（実施例５）実施例５の発明を図１８〜図
２２を参照して説明する。

【０１０５】図１８は実施例５の発明の物体検出装置及
び開閉装置の外観図で、自動車の電動スライドドアに適
用した場合を示している。図１９は図１８のＢ−Ｂ′位
置における断面構成図である。図１８及び図１９より、
４５はスライドドア、４６はスライドドアのドアパネ
ル、４７は凹凸部、４８はスライドドア４５の鉛直端
部、４９は鉛直端部４８の屈曲部、５０は感圧センサ、
５１はドアロック部、５２はスライドドア４５の開閉検
出用電極、５３はスライドドア４５が開口して乗員が出
入りするためのボディ開口部である。５４は圧電セン
サ、５５は圧電センサ５４を支持する支持手段、５６は
感圧センサ５０をスライドドア４５に固定するための固
定部、５７はスライドドア４５が閉止した際にボディ開
口部５３とスライドドア４５との間をシールするシール
部である。

【０１０６】感圧センサ５０はスライドドア４５のボデ
ィ開口部５３側に配設され、鉛直端部４８の車室内側に
隣接して設けられた断部に配設される構成が好ましい。
尚、このような段部はスライドドア４５にダウンストッ
パを配設するために通常設けられているもので、例え
ば、特開昭６２−１３７７１６号公報にもこのような段
部を有するスライドドアが開示されている。図１９に示
すように感圧センサ５０はスライドドア４５が完全に閉
止した際にボディ開口部５３と接触しないようボディ開
口部５３との間に所定の距離ｙをおいて固定部５６に固
定されている。子供の指等の挟み込みを考慮すると距離
ｙは３mm〜５mmとすることが好ましい。また、感圧セン
サ５０は、スライドドア４５への物体の接触を検出し易
いように、感圧センサ５０の一部が鉛直端部４８よりも
ボディ開口部５３側に迫り出るように配設されている。
尚、感圧センサ５０を鉛直端部４８に配設する構成とし
てもよい。制御手段７はスライドドア４５内に設置され
ている。スライドドア４５の鉛直端部４８近傍での物体
の接触をより広範囲にわたって検出するため、例えば、
実公昭３８−２０１５号公報に開示されているように、
制御手段７へ判定信号を出力する判定手段５は感圧セン
サ５０の最下部に配設される。そして、判定手段５はス
ライドドア４５の鉛直端部４８の最下部近傍に固定され
る。また、特開平８−２３２５２５号公報や特開平９−
９６１４６号公報に開示されているように、スライドド
ア４５内にモータやモータの制御ユニット等を配設する
場合は、スライドドア４５の窓ガラスを避けて窓ガラス
の下端部よりも下側に配設するのが一般的である。従っ
て、本実施例でも制御手段７はスライドドア４５の窓ガ
ラスの下端部よりも下側に配設され、必然的に、判定手
段５からの判定信号は窓ガラスの下端部よりも下側、好
ましくは判定手段５の近傍に設けられた貫通孔からケー
ブル２６を介して制御手段７へ伝送される。尚、このよ
うな貫通孔は、例えば開閉検出用電極５２をスライドド
ア４５に配設する時のように、スライドドア４５の外部
から内部へと信号を伝送する際に設けられるもので、ご
く一般的なものである。スライドドア４５の駆動手段に
ついては電動モータ等による一般に普及している構成を
用いればよい。

【０１０７】図２０は感圧センサ５０の構成図である。
図２０より、感圧センサ５０は、感圧手段としての圧電
センサ５４と支持手段５５とからなる。圧電センサ５４
は、中心電極２０及び外側電極２１、圧電材としての複
合圧電体層２２を同心円状に積層して成形したもので、
同軸ケーブル状で可撓性を有している。支持手段５５は
圧電センサ５４を内蔵し、圧電センサ５４よりも柔軟性
のある弾性体１４と、中空部５８、固定部５６への固定
用の溝部５９を有している。実施例１の圧電センサ１２
は最外層に被覆層２３を有していたが、本実施例の圧電
センサ５４は被覆層を支持手段５５が兼用した構成とな
っており、部品の合理化を行っている。

【０１０８】次に作用について説明する。本実施例でも
実施例１と同様な手順で感圧センサ５０への物体の接触
を検出でき、また、物体の不要な挟み込みを防止した
り、物体が挟み込まれた際には挟み込みを解除するまで
に物体に印加される荷重を低減する開閉装置を提供する
ことができる。

【０１０９】また、図１８に示したように、本実施例で
はスライドドア４５とボディ開口部５３との間への物体
の挟み込みを防止するために、可撓性の圧電センサ５４
を有した感圧センサ５０をスライドドア４５の形状に沿
って屈曲可能に配設している。この構成により、ドアパ
ネル４６に剛性の強化やデザイン面から凹凸部４７を設
け、鉛直端部４８に屈曲部４９があっても、従来の接点
型の感圧スイッチのように屈曲部４９で感圧スイッチが
接触して誤検出が生じてしまうといったことがない。従
って、ドアパネル４６の剛性の強化やデザイン面での自
由度が向上する。

【０１１０】また、従来の接点型の感圧スイッチは屈曲
できないのでスライドドア４５に配設する場合は、感圧
スイッチと鉛直端部４８との間に隙間が生じてしまい、
この隙間とボディ開口部５３との間に物体が挟みこまれ
ると、物体が感圧スイッチに接触しないため挟み込みを
検出できないといった課題があったが、本実施例によれ
ば鉛直端部４８と感圧センサ５０との間の隙間を小さく
できるので、スライドドア４５とボディ開口部５３との
間に物体が挟み込まれた際に物体が確実に感圧センサ５
０と接触し、挟み込みを検出することができる。

【０１１１】また、スライドドア４５にドアロック部５
１や開閉検出用電極５２等の付属部品が設置されていて
も、感圧センサ５０を屈曲させてこれらの付属部品を避
けて配設することができる。従って付属部品の設置位置
にも制約が無い。

【０１１２】上記作用により、実施例１と同様な効果が
ある上、開口部や開閉部のさまざまな端部形状に沿って
可撓性の圧電センサからなる感圧センサを屈曲可能に支
持できるので、開口部や開閉部のデザイン面での自由度
が高まる上、強度面での工夫がし易くなる。また、前記
端部と感圧センサとの間の隙間を小さくできるので、前
記開口部と前記開閉部との間に物体が挟み込まれた際に
前記物体が確実に前記感圧センサと接触し、挟み込みを
検出できる。

【０１１３】尚、感圧センサ５０をスライドドア４５に
配設する構成の他の実施例として、感圧センサ５０を図
２１及び図２２に示すように配設してもよい。図２１で
は感圧センサ５０がスライドドア４５の閉方向の鉛直端
部４８、上端部６０及び下端部６１に配設された構成を
備えている。この構成により、スライドドア４５の鉛直
端部４８とボディ開口部５３（図１８）との間への物体
の挟み込みを検出できる上、さらに上端部６０及び下端
部６１とボディ開口部５３との間への物体の挟み込みも
検出できるので、挟み込みの検出範囲が拡大する。尚、
スライドドア４５の角部６２で感圧センサ５０を屈曲し
なければならないが、可撓性の圧電センサ５４を使用し
ているので、屈曲しても従来の感圧スイッチのように誤
検出することがない。

【０１１４】図２２では感圧センサ５０がスライドドア
４５の端部全周に亘って配設されており、感圧センサ５
０の両端は判定手段５に接続された構成を備えている。
この構成により、感圧センサ５０がスライドドア４５端
部全周に亘って配設されているので、スライドドア４５
の端部全周とボディ開口部５３（図１８）との間への物
体の挟み込みを検出でき、図１８及び図２１の構成に比
べて挟み込みの検出範囲がさらに拡大する。

【０１１５】尚、図２２の構成において、感圧センサ５
０の両端が判定手段５に接続されているので、判定手段
５で圧電センサ５４の両端から信号を導出する構成とす
れば、圧電センサ５４の中心電極２０又は外側電極２１
が途中で断線しても、圧電センサ５４のいずれか一方の
端部から検出信号を導出することができるので、冗長性
が高まり、信頼性が向上する。さらに、外側電極２１の
一端をグランドに接続し、他端を抵抗体を介して電源に
接続し、異常判定部３２により抵抗体の外側電極２１側
の接点の電圧を検出する構成とすれば、外側電極２１が
正常ならば前記接点電圧はグランド電位であり、外側電
極２１が断線したならば前記接点電圧は電源電圧となる
ので、外側電極２１の断線を検出することができ、さら
に信頼性が向上する。

【０１１６】（実施例６）実施例６の発明を図２３を参
照して説明する。本実施例では本発明を自動車の電動サ
ンルーフ６３に適用したもので、電動サンルーフ６３の
窓ガラス６４に感圧センサ６５配設した構成を有してい
る。この構成により、電動サンルーフ６３での物体の不
要な挟み込みを防止することができる。

【０１１７】（実施例７）実施例７の発明を図２４を参
照して説明する。本実施例では本発明を列車の自動ドア
６６に適用したもので、自動ドア６６のドア６７又はド
ア開口部６８に感圧センサ６９配設した構成を有してい
る。この構成により、自動ドア６６での物体の不要な挟
み込みを防止することができる。

【０１１８】実施例１〜実施例７では感圧手段としてケ
ーブル状の可撓性の圧電センサを用いた構成であった
が、帯状やシート状の可撓性の圧電センサを用いてもよ
い。また、圧電センサの代わりに電極間の静電容量を検
出するタイブの感圧手段や、圧力により導電率の変化す
るタイプの感圧手段等、他の感圧手段を用いてもよい。

【０１１９】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１の発明によれば、開口部と開閉部との間へ物体が侵入
し、物体が感圧センサに接触すると、支持手段は感圧手
段よりも柔軟性を有しているので、前記感圧手段の変形
を妨げないように前記支持手段が前記感圧手段と共に容
易に変形し、この変形に応じて前記感圧手段から出力信
号が出力される。このため、外部評価装置により物体が
感圧センサに接触したことを検出する際に、検出に十分
な大きさの出力信号を発生する感圧センサを提供するこ
とができるといった効果がある。

【０１２０】また請求項２の発明は、支持手段が感圧手
段の変形を増大する変形増大部を有したもので、変形増
大部により感圧手段の変形が増大するので感圧手段の感
度を向上することができる。

【０１２１】また請求項３の発明によれば、物体の押圧
により支持手段の中空部が変形して感圧手段の変形量を
増大することが可能なので、感圧手段の感度をさらに向
上することができるといった効果がある。

【０１２２】また請求項４の発明によれば、感圧手段が
支持される開口部もしくは開閉部から前記感圧手段へ伝
播される不要な振動を振動減衰部が減衰し、前記感圧手
段に不要な振動が印加されるのを防ぐので、外部評価装
置により物体が感圧センサに接触したことを検出する際
に、誤検出を生じさせるような出力信号が感圧手段から
出力しないといった効果がある。

【０１２３】また請求項５の発明によれば、振動減衰部
が変形増大部を兼用するので部品の合理化が図れるとい
った効果がある。

【０１２４】また請求項６の発明によれば、ウエザスト
リップが支持手段を兼用しているので部品の合理化が図
れるといった効果がある。

【０１２５】また請求項７の発明によれば、開閉部との
最短距離が３mm〜５mmの範囲となるよう感圧手段が開口
部に配設されており、外部評価装置でパワーウインドウ
等での挟み込みに関する米国の法規制であるＦＭＶＳＳ
１１８で要求される最低直径４mmまでの棒での挟み込み
を検出することができるといった効果がある。

【０１２６】また請求項８の発明によれば、断線検出用
の抵抗体により圧電センサの電極の断線を検出できるの
で、信頼性が向上するといった効果がある。

【０１２７】また請求項９の発明によれば、さまざまな
端部形状に沿って感圧センサを屈曲可能に支持できるの
で、開口部や開閉部のデザイン面での自由度が高まる
上、強度面での工夫がし易くなるといった効果がある。
また、前記端部と前記感圧センサとの間の隙間を小さく
できるので、前記開口部と前記開閉部との間に物体が挟
み込まれた際に前記物体が確実に前記感圧センサと接触
するといった効果がある。

【０１２８】また請求項１０の発明によれば、非晶質塩
素化ポリエチレンの有する可撓性と結晶性塩素化ポリエ
チレンの有する高温耐久性とを併せ持つので、圧電体と
してポリフッ化ビニリデンを用いた従来の圧電センサの
ような高温での感度低下がなく、高温耐久性がよい上、
成形時に加硫工程が不要なので生産効率がよいといった
効果がある。

【０１２９】また請求項１１の発明によれば、物体が前
記感圧センサに接触すると、支持手段は感圧手段よりも
柔軟性を有しているので、前記感圧手段が容易に変形
し、判定手段により物体の接触を検出するのに十分な出
力信号が前記感圧センサから出力される。これにより、
物体の接触を早期に、かつ、確実に判定する物体検出装
置を提供することができるといった効果がある。

【０１３０】また請求項１２の発明によれば、感圧セン
サへの物体の接触を検出して第３者に報知するので安全
性が向上するといった効果がある。

【０１３１】また請求項１３の発明によれば、感圧セン
サを判定手段に直接接続しているので、コネクタ等の接
続部が不要となり接点不良等の故障がなく信頼性が向上
する上、部品の合理化が図れるといった効果がある。

【０１３２】また請求項１４の発明によれば、濾波部が
物体の押圧により感圧センサが変形する際に生じる感圧
センサの出力信号に特有な周波数成分のみを抽出し、開
口部もしくは開閉部から前記感圧手段へ伝播される不要
な振動により感圧センサから出力される信号を除去する
ので、感圧センサへの物体の接触を判定する際に誤判定
が生じないといった効果がある。

【０１３３】また請求項１５の発明によれば、環境温度
が変化して焦電効果により前記圧電センサに電荷が発生
しても前記放電部により前記電荷を放電するので、環境
温度の変化があっても物体の接触を判定する際に誤判定
が生じないといった効果がある。

【０１３４】また請求項１６の発明によれば、物体によ
る感圧センサへの押圧の速度が遅く、前記感圧センサの
出力信号の信号レベルが小さくても、判定手段が前記感
圧センサの出力信号の積分値に基づき物体の接触を判定
するので、柔軟な物体が感圧センサに接触しても物体の
接触を確実に判定できるといった効果がある。

【０１３５】また請求項１７の発明によれば、異常判定
部が開口部又は開閉部の振動に対応した感圧センサの出
力信号に基づき前記感圧センサの異常を判定するので、
装置の信頼性が向上する。

【０１３６】また請求項１８の発明によれば、感圧セン
サ及び判定手段に高周波の強電界が印加されて高周波信
号が信号入力部から侵入しても、バイパス部により高周
波信号を信号出力部へバイパスして判定手段の外部へと
逃がすため、高周波の強電界が印加されても誤判定が生
じないといった効果がある。

【０１３７】また請求項１９の発明によれば、バイパス
経路が短いため感圧センサ及び判定手段に高周波の強電
界が印加されて高周波信号が前記信号入力部から侵入し
ても、高周波信号が前記信号出力部へバイパスし易くな
り、高周波の強電界が印加されても誤判定が生じないと
いった効果がある。

【０１３８】また請求項２０の発明によれば、物体が感
圧センサに接触すると、支持手段は感圧手段よりも柔軟
性を有しているので、前記感圧手段が容易に変形し、判
定手段により物体の接触を検出するのに十分な出力信号
が前記感圧センサから出力される。これにより、物体の
接触を早期に、かつ、確実に判定でき、物体の接触後、
早期に前記開閉部の閉動作を停止したり又は前記開閉部
を開動作することが可能となり、物体が挟み込まれた際
に挟み込みを解除するまでに物体に印加される荷重を低
減する開閉装置を提供することができるといった効果が
ある。

【０１３９】また請求項２１の発明によれば、物体検出
装置と開閉部接触判定部のいずれか一方が挟み込みを判
定すると開閉部を停止するか又は開動作するよう駆動手
段を制御するので、挟み込みを解除する際の安全性が向
上するといった効果がある。

【０１４０】また請求項２２の発明によれば、物体検出
装置に異常が生じても開閉部接触判定部の出力信号に基
づき前記駆動手段を制御するので、安全性が向上すると
いった効果がある。

【０１４１】また請求項２３の発明によれば、開閉部を
閉動作させる前に既に物体による押圧が感圧センサに印
加されていて前記感圧センサが変形できない状態になっ
ていても、前記開閉部を閉動作させる際に前記開閉部が
一旦開方向へ所定距離もしくは所定時間開動作させた後
に閉動作させることにより、前記感圧センサの変形が一
旦復元し、その後、再び前記開閉部の閉動作により前記
感圧センサが物体の押圧を受けて変形するので、前記感
圧センサから押圧に応じた出力信号が出力されて物体の
接触が判定され、前記開口部と前記開閉部との間への前
記物体の不要な挟み込みを防止することができるといっ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の物体検出装置及び開閉装置の外観図

【図２】図１のＡ−Ａ′位置における断面構成図

【図３】（ａ）同装置の感圧センサを車室内側から見た
外観図（ｂ）同装置の感圧センサを車室外側から見た外観図

【図４】同装置の圧電センサの断面構成図

【図５】同装置の圧電センサの外観図

【図６】同装置の感圧センサと判定手段との位置関係を
示す構成図

【図７】同装置のブロック図

【図８】物体が挟み込まれた際の図１のＡ−Ａ′位置に
おける断面構成図

【図９】物体の端部近傍が挟み込まれた際の図１のＡ−
Ａ′位置における断面構成図

【図１０】同装置の濾波部からの出力信号Ｖ、挟み込み
判定部の判定出力Ｊ、モータへの印加電圧Ｖmを示す特
性図

【図１１】同装置の動作手順を表すフローチャート

【図１２】（ａ）同装置の感圧センサの他の実施例にお
いて支持手段の柔軟性を部分的に異なるようにした構成
における断面構成図（ｂ）同装置の感圧センサの他の実施例において支持手
段の側壁部を屈曲させた構成における断面構成図（ｃ）同装置の感圧センサの他の実施例において圧電セ
ンサの一部を外部に露出した構成における断面構成図（ｄ）同装置の感圧センサの他の実施例において支持手
段がウエザストリップ１８の一部からなる構成における
断面構成図

【図１３】感圧センサを窓ガラスの上端部に配設に示し
た場合の断面構成図

【図１４】感圧センサをサイドバイザの先端部に配設し
た場合の断面構成図

【図１５】本発明の実施例２の開閉装置の濾波部からの
出力信号Ｖ、積分値Ｓ、判定手段の判定出力Ｊ、モータ
への印加電圧Ｖmを示す特性図

【図１６】本発明の実施例３の開閉装置のドア開閉検出
部の出力信号Ｖｄと、濾波部３０からの出力信号Ｖとの
関係を示す特性図

【図１７】本発明の実施例４の開閉装置の駆動手段への
印加電圧Ｖmを示す特性図

【図１８】本発明の実施例５の物体検出装置及び開閉装
置の外観図

【図１９】図１８のＢ−Ｂ′位置における断面構成図

【図２０】同装置の感圧センサの構成図

【図２１】同装置の感圧センサをスライドドアに配設す
る他の実施例において、感圧センサをスライドドアの閉
方向の鉛直端部、上端部及び下端部に配設する構成の外
観図

【図２２】同装置の感圧センサをスライドドアに配設す
る他の実施例において、感圧センサをスライドドアの端
部全周に亘って配設する構成の外観図

【図２３】本発明の実施例６の電動サンルーフ付自転車
の斜視図

【図２４】本発明の実施例７の自動ドア付列車の構成図

【符号の説明】

２窓枠（開口部）３窓ガラス（開閉部）４感圧センサ５判定手段６駆動手段７制御手段１２圧電センサ（感圧手段）１３支持手段１５変形増大部１６中空部１７側壁部（振動減衰部）２０中心電極（信号導出用電極）２１外側電極（信号導出用電極）２２複合圧電層（複合圧電材）２４断線検出用抵抗体（放電部）３０濾波部３２異常判定部３３信号入力部３４信号出力部３５バイパス部３８開閉部接触判定部３９制御部４０報知手段４４感圧センサ４５スライドドア（開閉部）５０感圧センサ５３ボディ開口部（開口部）５４圧電センサ５５支持手段６４窓ガラス（開閉部）６５感圧センサ６７ドア（開閉部）６８ドア開口部（開口部）６９感圧センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉野浩二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)発明者金澤成寿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Ｆターム(参考） 2E052 AA01 AA02 AA09 BA02 CA06 DA01 DA03 DB01 DB03 EA14 EA15 EA16 EB01 EC01 GA07 GA08 GA10 GB00 GB06 GB12 GB15 GC06 GD03 GD09 HA01 KA02 KA13 KA15 KA16 KA25 KA27 LA07 LA08 3D127 AA02 BB01 CB05 CC02 CC03 DF04 DF06 DF09 DF14 DF35 EE01 EE16 FF14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部と、前記開口部を開閉する開閉部の
少なくともいずれかに配設され、物体の接触を検出して
前記開口部と前記開閉部との間への前記物体の挟み込み
を防止するために使用される感圧センサにおいて、前記
感圧センサは、変形に応じた出力信号を発生する感圧手
段と、前記感圧手段を前記開口部と前記開閉部の少なく
ともいずれかに支持する支持手段とを備え、前記支持手
段は前記感圧手段よりも柔軟性を有したことを特長とす
る感圧センサ。
【請求項２】支持手段は感圧手段の変形を増大する変形
増大部を有した請求項１記載の感圧センサ。
【請求項３】変形増大部は中空部を有した請求項２記載
の感圧センサ。
【請求項４】支持手段は振動を減衰する振動減衰部を有
した請求項１乃至３のいずれか１項記載の感圧センサ。
【請求項５】振動減衰部は感圧手段の変形を増大する変
形増大部を兼用した請求項４記載の感圧センサ。
【請求項６】支持手段は自動車のウエザストリップの一
部で構成された請求項１乃至５のいずれか１項記載の感
圧センサ。
【請求項７】感圧センサは開閉部との最短距離が３mm〜
５mmの範囲となるよう開口部に配設可能な請求項１乃至
６のいずれか１項記載の感圧センサ。
【請求項８】感圧センサは複数の信号導出用電極を有
し、前記信号導出用電極間に前記信号導出用電極の断線
を検出するための断線検出用抵抗体を配設した請求項１
乃至７のいずれか１項記載の感圧センサ。
【請求項９】感圧手段は可撓性の圧電センサからなり、
支持手段は前記圧電センサを開口部もしくは開閉部各々
の端部形状に沿って屈曲可能に支持した請求項１乃至８
のいずれか１項記載の感圧センサ。
【請求項１０】圧電センサは非晶質塩素化ポリエチレン
と結晶性塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体と
を混合した複合圧電材を使用して成形された請求項９記
載の感圧センサ。
【請求項１１】請求項１乃至１０の少なくとも１項記載
の感圧センサと、前記感圧センサの出力信号に基づき前
記感圧センサへの物体の接触を判定する判定手段とを備
えた物体検出装置。
【請求項１２】判定手段の判定結果を第３者に報知する
報知手段を備えた請求項１１記載の物体検出装置。
【請求項１３】感圧センサを判定手段に直接接続し、感
圧センサと判定手段とを一体化した請求項１１又は１２
記載の物体検出装置。
【請求項１４】判定手段は感圧センサの出力信号から所
定の周波数成分のみを抽出する濾波部を有した請求項１
１乃至１３のいずれか１項記載の物体検出装置。
【請求項１５】圧電センサと判定手段の少なくともいず
れかに焦電効果によって圧電センサに発生する電荷を放
電する放電部を備えた請求項１１乃至１４のいずれか１
項記載の物体検出装置。
【請求項１６】判定手段は感圧手段の出力信号の単位時
間当たりの積分値を演算し、前記積分値に基づき感圧セ
ンサへの物体の接触を判定する請求項１１乃至１５のい
ずれか１項記載の物体検出装置。
【請求項１７】判定手段は開口部又は開閉部の振動に対
応した感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段の異常
を判定する異常判定部を備えた請求項１１乃至１６のい
ずれか１項記載の項記載の物体検出装置。
【請求項１８】判定手段は感圧手段からの信号入力部と
物体の判定結果を出力する信号出力部との間に高周波信
号をバイパスするバイパス部を設けた請求項１１乃至１
７のいずれか１項記載の項記載の物体検出装置。
【請求項１９】信号入力部と信号出力部とを隣接して高
周波信号のバイパス経路を短くした請求項１８記載の物
体検出装置。
【請求項２０】請求項１１乃至１９のいずれか１項記載
の物体検出装置と、開閉部を駆動する駆動手段と、前記
開閉部が閉動作する際に判定手段が感圧センサへの物体
の接触を判定すると前記開閉部の閉動作を停止するか又
は前記開閉部を開動作するよう前記駆動手段を制御する
制御手段とを備えた開閉装置。
【請求項２１】制御手段は、駆動手段が開閉部を駆動す
る際の開閉速度や駆動電流といった駆動特性を検出し、
検出した駆動特性に基づき前記開閉部への物体の接触を
判定する開閉部接触判定部と、物体検出装置と前記開閉
部接触判定部との出力信号に基づき前記駆動手段を制御
する制御部とを備えた請求項２０記載の開閉装置。
【請求項２２】制御手段は物体検出装置に異常が生じた
場合は開閉部接触判定部の出力信号に基づき前記駆動手
段を制御する請求項２１記載の開閉装置
【請求項２３】制御手段は、開閉部を閉動作させる際、
前記開閉部を一旦開方向へ所定距離又は所定時間開動作
させた後に閉動作させるよう駆動手段を制御する請求項
２０乃至２２のいずれか１項記載の開閉装置。