JP2017031711A - 挟み込み検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の高い挟み込み検出装置を提供する。【解決手段】パワーウインド１は、窓ガラス２における外周縁部の全域に亘って設けられる環状のセンサ用電極４と、センサ用電極４における静電容量の変化を通じて窓ガラス２と窓枠との間の挟み込みを検出する制御部５とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、挟み込み検出装置に関する。

特許文献１には、開閉体の一例であるドアウインドに静電センサの一部を構成する電極を設け、この静電センサを用いて挟み込み検出を行う挟み込み検出装置が開示されている。ドアウインドの閉動作時に静電センサによって挟み込みが検出されると、ドアウインドの動作が反転される。これにより、挟み込み対象物がドアウインドから解放される。

特開２００５−３１４９４９号公報

特許文献１において、電極は、ドアウインドの上縁に沿って配設されている。すなわち、電極は、外部に露出しているため、ガラスランとの摩耗や風雨による劣化等によって電極の一部が切れることがある。この場合、切れた先の部分の電極は、挟み込みを検出する検知部との導通が不能となるため、検知部は、この切れた先の部分の電極において挟み込み検出することができない。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐久性の高い挟み込み検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、開閉体の開閉動作による挟み込みを検出する挟み込み検出装置は、前記開閉体に設けられる環状のセンサ用電極と、前記センサ用電極における静電容量の変化を通じて前記開閉体と外部部材との間の挟み込みを検出する検知部とを備えることを要旨とする。

この構成によれば、センサ用電極が環状とされているため、当該センサ用電極の一部が断線した場合でも、挟み込み対象物がセンサ用電極に近接したり接触したりすれば、回路が閉じる。これは、環状の一方向及び環状の他方向から断線した箇所に向かって電流の流路が確保されるためである。したがって、センサ用電極の一部が断線した場合であっても、検知部は挟み込みの有無を検出することができる。すなわち、センサ用電極の一部が断線した場合でも、通常使用可能であることから、挟み込み検出装置としての耐久性が高まる。

上記構成において、前記開閉体は、特定の方向に直交する面が環状に連なる外周面を有し、前記センサ用電極は、前記外周面に沿って配設されることが好ましい。
この構成によれば、センサ用電極を、捩ることなく開閉体に配設することができるので、センサ用電極の製造にかかる工数や、センサ用電極の窓ガラス２への組付け工数が、抑制される。

上記構成において、筒状をなす導電部材を有し、前記開閉体は、外部部材との間で挟み込みが生じうる第１の部分と、前記第１の部分とは異なる第２の部分とを有し、前記センサ用電極は、前記第１の部分及び前記第２の部分の両方に配設され、前記センサ用電極のうち前記第２の部分に配設される部分は、前記導電部材と接触しない状態で前記導電部材の筒内に挿通されており、前記導電部材及び前記センサ用電極は、等しく電圧が印加されることが好ましい。

この構成によれば、導電部材の電位とセンサ用電極の電位とが等しくなるので、これら両者の間で電流が流れない。したがって、導電部材と同導電部材に挿通されている部分のセンサ用電極とを電極とするコンデンサが形成されない。すなわち、導電部材に挿通されている部分のセンサ用電極と外部部材とを電極とするコンデンサが形成されない。

このため、この構成によれば、静電容量値が、開閉体の第１の部分にだけ電極を設けた場合と同等となる。ひいては、開閉体の第１の部分にだけ電極が設けられる開閉体を、この構成の開閉体に取り替えるだけで、挟み込み検出のための閾値を変更することがないため、検知部を共用できる。

本発明の挟み込み検出装置は、高い耐久性を有する。

挟み込み検出装置をパワーウインドに適用した場合の模式図。 センサ用電極に断線が発生した場合の電流の流れを示すパワーウインドの模式図。 別の実施形態におけるパワーウインドの模式図。 別の実施形態におけるセンサ用電極及びその付近の拡大断面を含む模式図。

以下、挟み込み検出装置の一実施の形態について説明する。本例の挟み込み検出装置は、車両のパワーウインドに適用される。
図１に示すように、パワーウインド１は、窓ガラス２と、センサ用電極４と、制御部５と、モータ６とを備える。

窓ガラス２は、開閉体に相当し、モータ６の駆動により、図示しない窓枠内を摺動しながら上下移動する。なお、窓ガラス２の開動作は、当該窓ガラス２の下降動作によって規定され、窓ガラス２の閉動作は、当該窓ガラス２の上昇動作によって規定されている。

センサ用電極４は、板状をなす窓ガラス２の板厚面である外周縁部を全体に亘って巻回するように配設されている。なお、センサ用電極４が設けられる板厚面は、窓ガラス２が変位する上下方向に直交する面が環状に連なる外周面である。

制御部５は、センサ用電極４、モータ６、及び窓ガラス２の開閉動作の契機となる操作入力に供される図示しない操作スイッチと、それぞれ電気的に接続されている。
制御部５は、操作スイッチに対する操作入力を認識すると、モータ６を駆動させて、窓ガラス２を開閉させる。

なお、窓ガラス２の開操作及び閉操作は、ともに操作スイッチに対する操作解除に伴って窓ガラス２の動作が停止されるマニュアル操作と、操作スイッチに対に対する操作解除が行われても全開位置或いは全閉位置に達するまで窓ガラス２の動作が継続されるオート操作とがある。オート操作のうち、全開位置に達するまで窓ガラス２の下降動作が継続される操作を「オートダウン操作」と呼び、全閉位置に達するまで窓ガラス２の上昇動作が継続される操作を「オートアップ操作」と呼ぶ。

制御部５は、常時、センサ用電極４における静電容量の変化を監視する。制御部５は、オートアップ操作を契機とする窓ガラス２の上昇動作時にセンサ用電極４における静電容量の上昇を検出すると、窓ガラス２の動作を反転させる、すなわち窓ガラス２を下降動作させる。これにより、例えば指などの挟み込み対象物が窓ガラス２から解放される。

＜作用＞
次に、パワーウインド１の作用について説明する。なお、電極（ここではセンサ用電極４）と指などの挟み込み対象物とが近接した場合、挟み込み対象物とセンサ用電極４とを電極とするコンデンサがグラウンドに対して形成されることにより回路が閉じて、これら両者の間で電流が流れることについては、周知技術であることから、その説明を省略する。また、挟み込み対象物とセンサ用電極４とが接触した場合も、上記と同様の回路が閉じるため、電流が流れる。

センサ用電極４は、窓ガラス２の板厚面である外周縁部を全体に亘って巻回するように配設されている。すなわち、センサ用電極４は、環状とされている。このため、図２に示すように、センサ用電極４には、同図２中の時計方向にも反時計方向にも電流を流すことが可能である。

ところで、窓ガラス２に配設されるセンサ用電極４は、窓枠等との摺動や風雨に曝されている。このため、センサ用電極４の一部が断線することがある。ここでは、図２中で×印で示す箇所が断線した場合について説明すると、センサ用電極４のうち×印の右側の部分には反時計方向に向かう電流を供給することができ、センサ用電極４のうち×印の左側の部分には時計方向に向かう電流を供給することができる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）センサ用電極４を環状とした。これにより、センサ用電極４の一部が断線した場合でも、挟み込み対象物がセンサ用電極４に近接したり接触したりすれば、グラウンドに対する回路が閉じる。これは、環状の一方向（本例では時計方向）及び環状の多方向（本例では反時計方向）から断線した箇所に向かって電流の流路が確保されるためである。したがって、センサ用電極４の一部が断線した場合であっても、制御部５において、挟み込みの有無を検出することができる。ひいては、窓ガラス２と窓枠との間に挟み込み対象物が挟み込まれた状態が解消されやすい。

すなわち、センサ用電極４の一部が断線した場合でも、通常使用可能であることから、挟み込み検出機能を有するパワーウインド１としての耐久性が高まる。
（２）窓ガラス２が変位する上下方向に直交する面が環状に連なる外周面としての窓ガラス２の板厚面である外周縁部を全体に亘って巻回するように環状のセンサ用電極４を配設した。これにより、センサ用電極４を、捩ることなく窓ガラス２に配設することができるので、センサ用電極４の製造にかかる工数や、センサ用電極４の窓ガラス２への組付け工数が、抑制される。

（３）また、センサ用電極４は、窓ガラス２の板厚面に設けられているため、窓ガラス２における視界が確保される。また、美観もよい。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。

・上記実施形態において、センサ用電極４は、窓ガラス２の板厚面である外周縁部を全体に亘って巻回するように配設されたが、図３に示すように、板面に配設してもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態の（１）の効果と同様の効果を得ることができる。

なお、センサ用電極４は、少なくとも窓ガラス２の閉じ方向の縁部に設けることが好ましい。本例では、窓ガラス２の上端面及び傾斜端面が、窓ガラス２の閉じ方向の縁部に相当する。

・上記実施形態において、図１に示すように、センサ用電極４のうち、挟み込み対象物と接触するのは、窓ガラス２における上端面及び当該上端面の前方側に連続する傾斜端面に配設される部分である。言い換えると、センサ用電極４のうち、窓ガラス２における傾斜端面の前方側に連続する前方側端面及び当該前方側端面に連続する下端面及び当該下端面及び上端面に連続する後方側端面に配設される部分は、常時、図示しない窓枠或いはドアの内部に収容されて外部に露出しないため、挟み込み対象物と接触しない。なお、窓ガラス２における上端面及び傾斜端面が開閉体の第１の部分に相当し、窓ガラス２における前方側端面及び下端面及び後方側端面に配設される部分が第２の部分に相当する。

そこで、これらセンサ用電極４のうち窓ガラス２における前方側端面及び下端面及び後方側端面に配設される部分と図示しない窓枠或いはドアの内部とを電極とするコンデンサが形成されないように、センサ用電極４のうち窓ガラス２における前方側端面及び下端面及び後方側端面に配設される部分は、シールドされることが望ましい。

すなわち、図４に示すように、筒状のシールド電極８を設け、同シールド電極８の内周面と接触しないように、センサ用電極４をシールド電極８の筒内に挿通させる。そして、制御部５とシールド電極８とを電気的に接続し、制御部５は、センサ用電極４とシールド電極８とが同じ電位となるように電圧を印加する。なお、センサ用電極４とシールド電極８との間は、空間であってもよいし、非導電性の部材で満たされていてもよい。また、シールド電極８は、筒状の導電部材であればよい。

このように構成すれば、センサ用電極４とシールド電極８とが同じ電位なので、センサ用電極４とシールド電極８との間で電流が流れない、すなわち、これら両者を電極とするコンデンサが形成されない。言い換えると、センサ用電極４のうち上端面及び傾斜端面に配設される部分のみ挟み込み対象物或いは図示しない窓枠との間でコンデンサを形成する部分となる。

したがって、窓ガラス２の前方側端面及び下端面及び後方側端面に配設される部分のセンサ用電極４をシールドした場合と、窓ガラス２の上端面及び傾斜端面にのみ電極（環状の電極ではない）を配設した場合とでは、コンデンサが形成される部分の電極の面積が同じとなる。このため、制御部５は、挟み込みの有無を判断するための判断基準値を、従来から変更しなくてもよい。言い換えると、従来の車両の窓ガラスを、センサ用電極４及びシールド電極８が設けられる窓ガラス２に取り替えるだけで、制御部５の再設定等を要することなく、パワーウインド１を使用することができる。

・上記実施形態において、制御部５は、オートアップ操作を契機とする窓ガラス２の上昇動作時にセンサ用電極４における静電容量の上昇を検出すると、挟み込みを解消するべく窓ガラス２を下降動作させたが、当該下降動作は、オートアップ操作を契機とする窓ガラス２の上昇動作時に限定されない。例えば、制御部５は、マニュアル操作を契機とする窓ガラス２の上昇動作時にセンサ用電極４における静電容量の上昇を検出した場合にも、挟み込みを解消するべく窓ガラス２を下降動作させてもよい。

また、必ずしも窓ガラス２の下降動作を伴わなくてもよい。すなわち、制御部５は、オートアップ操作、マニュアル操作にかかわらず、窓ガラス２の上昇動作時にセンサ用電極４における静電容量の上昇を検出した場合に、窓ガラス２の上昇動作を停止させてもよい。このように構成した場合、挟み込み対象物に窓ガラス２が食い込むような挟み込みが抑制される。

・上記実施形態において、センサ用電極４は、導電性の材料であればよい。
・上記実施形態では、車両の窓ガラス２を開閉体とするパワーウインド１に挟み込み検出装置を適用した場合について説明したが、挟み込み検出装置は、次のような開閉体を採用するものに適用してもよい。すなわち、開閉体は、建物のシャッタ等のように、開動作が上昇動作によって規定されるとともに、閉動作が下降動作によって規定されるものであってもよい。また、開閉体は、スイングドアのように開閉動作がスイングによって規定されるものであってもよい。また、開閉体は、車両のスライドドア或いは建物の自動ドア等のように、水平方向において開閉動作が規定されるものであってもよい。

１…パワーウインド、２…窓ガラス（開閉体）、４…センサ用電極、５…制御部（検知部）、６…モータ、７…非導電性材料、８…シールド電極（筒状の導電部材）。

Claims (3)

1. 開閉体の開閉動作による挟み込みを検出する挟み込み検出装置において、
   前記開閉体に設けられる環状のセンサ用電極と、
   前記センサ用電極における静電容量の変化を通じて前記開閉体と外部部材との間の挟み込みを検出する検知部とを備える挟み込み検出装置。
2. 請求項１に記載の挟み込み検出装置において、
   前記開閉体は、特定の方向に直交する面が環状に連なる外周面を有し、
   前記センサ用電極は、前記外周面に沿って配設される挟み込み検出装置。
3. 請求項１又は２に記載の挟み込み検出装置において、
   筒状をなす導電部材を有し、
   前記開閉体は、外部部材との間で挟み込みが生じうる第１の部分と、前記第１の部分とは異なる第２の部分とを有し、
   前記センサ用電極は、前記第１の部分及び前記第２の部分の両方に配設され、
   前記センサ用電極のうち前記第２の部分に配設される部分は、前記導電部材と接触しない状態で前記導電部材の筒内に挿通されており、
   前記導電部材及び前記センサ用電極は、等しく電圧が印加される挟み込み検出装置。