JP3592983B2 - 挟込み防止装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車窓閉鎖時の異物の挟込みを防止するための挟込み防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の挟込み防止装置には、例えば、自動車のパワーウィンド装置に適用されているものとして以下のものがある。
【０００３】
第１の従来例としは、窓ガラスを開閉駆動するモータに流れる過電流の有無により挟込みを検知するものがある。
【０００４】
また、第２の従来例としては、内部に高屈折率の透明液体が充填され、透明液体よりも低屈折率の弾性材料により形成された軟質チューブ体をウエザーストリップ内に埋め込むとともに、軟質チューブ体の長手方向の両側に発光素子と受光素子とを配置したものがある（特開昭５８−２６６２１号公報）。この挟込み防止装置では、一端側の発光素子が発光した光を、コアである透明液体中に入射させ軟質チューブ体の内周面で全反射させつつ他端側まで伝搬させて他端側の受光素子に受光させ、その受光素子の受光光量の変化に基づいて異物検出を行うようになっている。
【０００５】
すなわち、挟込みが発生し、異物からの応力により軟質チューブ体が弾性変形すると、軟質チューブ体の弾性変形した部分の内周面に入射する光の入射角度が変化するため、透明液体中を伝搬される光の多くが、進行方向を大きく変えられ、全反射が生じる臨界角以下の入射角度で軟質チューブ体の内周面に入射することとなり、導光路である透明液体中から外部へ漏れる。この挟込み防止装置は、この光の漏れにより生じる受光素子の受光光量の減少を検出することにより異物検出を行うようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の第１の従来例では、モータに所定の基準値以上の負荷がかかったときに流れる過電流を検知して挟込みを検出するので、前記基準値をあまり低く設定すると、挟込みが発生していないのに挟込みありと誤判断される場合があり、誤判断防止のために前記基準値をあまり低く設定できず、検出感度が低いという問題もある。このため、手などが挟込まれた際に、大きな力が手に加わってしまう。
【０００７】
また、窓ガラスを締め切るときにモータに流れる過電流により挟込み防止装置が誤動作しないようにするため、窓ガラスが完全に閉じられる少し手前で、挟込み防止機能を解除する必要があり、窓ガラスが完全に閉鎖されるまで挟込み防止を確実に行えないという問題がある。
【０００８】
さらに、上述の第２の従来例では、軟質チューブ体に透明液体を封入する必要があり、軟質チューブ体の構造が複雑であり、製造コストが高いという問題がある。
【０００９】
また、異物にモータからの大きな力が加わる前に挟込みを検出するためには、軟質チューブ体は、比較的小さな応力により容易に弾性変形することが好ましいのであるが、第２の従来例では、透明液体をある一定の圧力で封入しておく必要がある関係上、あまりチューブ体の硬度を低くすると、透明液体の封入の圧力でチューブ体が必要以上に膨れてしまったり、あるいは透明液体の重量によりチューブ体が変形して形状が保持できなくなってしまったりするため、軟質チューブ体を所定の硬度以上とする必要があり、異物からの応力の検出感度が悪いという問題もある。
【００１０】
さらに、軟質チューブ体は、内部に透明液体を封入した構成であり、内部圧力の逃げがなく、異物からの応力が加わった際にはその応力の増大に比例して内部圧力が増大するようになっているので、異物からの応力が増大するのに伴ってその応力に対するチューブ体の反発力が増大するようになっている。このため、透明液体を封入したチューブ体は外部からの応力により変形しにくく、この点も、異物からの応力の検出感度を低下させる要因となっている。
【００１１】
また、透明液体の封止の信頼性を長期間保持することが難しいという問題もある。
【００１２】
さらに、透明液体として水を使用した場合、使用温度によっては水が凍ってしまい、これによって導光路内で光が散乱され、使用不能となるという問題がある。
【００１３】
また、通常、軟質チューブ体に使用する弾性材料は、使用温度（−４０℃〜＋１００℃）においては結晶化度が低いため、封入した液体により膨潤しやすく、また使用材料によっては劣化が進行しやすいという問題もある。
【００１４】
そこで、前記問題点に鑑み、本発明は、簡易な構成で低コスト化が図られ、信頼性も高く、異物からの応力を高感度で検出できるとともに、開閉部材が締め切られる直前に生じる挟込みも検出できる挟込み防止装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、車窓を開閉する窓ガラスの閉鎖方向下流側端部に沿って設けられ、外力に対して柔軟に変形および復元する弾性材料によって形成され、長手方向に連通する内部空間を有する第１のチューブ体と、前記車窓の内周部における前記窓ガラスの前記閉鎖方向下流側端部に対向する対向部分に沿って設けられ、外力に対して柔軟に変形および復元する弾性材料によって形成され、長手方向に連通する内部空間を有する第２のチューブ体と、前記第１のチューブ体および前記第２のチューブ体の長手方向一方側から前記内部空間内に向けて所定の光をそれぞれ入射させる第１および第２の発光手段と、前記各発光手段によって入射され前記各チューブ体の内周面で反射されつつ前記各チューブ体の長手方向他方側に伝達された前記光をそれぞれ受光する第１および第２の受光手段と、前記窓ガラスの前記閉鎖方向下流側端部と前記車窓の前記内周部の前記対向部分との間の開口幅が所定の基準値以下になったこをと検出する開口幅検出手段と、前記第１の受光手段および前記第２の受光手段の受光光量を検出し、異物からの応力によって前記各チューブ体が弾性変形することにより生じる前記第１の受光手段および前記第２の受光手段の前記受光光量の減少の有無を監視しており、前記開口幅検出手段の検出結果が前記開口幅が前記基準値以下になっていないことを示している状態で、前記第１の受光手段および前記第２の受光手段のうちの少なくともいずれか一方の前記受光光量の減少が生じた場合、および、前記開口幅検出手段の検出結果が前記開口幅が前記基準値以下になっていることを示している状態で、前記第２の受光手段の前記受光光量の減少が生じた場合には、異物ありと判定して判定結果を外部に出力する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記挟込み防止装置は、略逆Ｕ字形の断面状を有して一方向に細長く延びる全体的に略樋状の形状に形成され、その内側の略逆Ｕ字形の保持溝内に前記第１のチューブ体を保持した状態で、前記保持溝内に挿入された前記窓ガラスの前記閉鎖方向下流側端をその弾性力により両側から挟持するようにして前記閉鎖方向下流側端部に固定される保持部材をさらに備えるのがよい。
【００１７】
また、好ましくは、前記各チューブ体の前記内部空間は前記各チューブ体の外部と連通しており、前記各弾性材料よりも低屈折率の気体で満たされているのがよい。
【００１８】
さらに、好ましくは、前記各チューブ体の内周面が、前記光を反射する所定の光反射材で被覆されているのがよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る挟込み防止装置が適用されたパワーウィンドウ装置のブロック図である。
【００２０】
このパワーウィンド装置は、大略的に、車窓１を開閉する窓ガラス３と、その窓ガラス３を上下方向に開閉駆動するモータ５を有する開閉機構と、その開閉機構のモータ５を駆動制御する制御部７と、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部に設けられた第１のチューブ体８と、車窓１の内周部における窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部に対向する対向部分に設けられた第２のチューブ体１１と、その各チューブ体８，１１の内部空間１３，１４（図２参照）内を通して光（ここでは、波長が例えば９５０ｎｍの赤外線）１５（図２参照）を送受する第１および第２の発光素子（発光手段）１７，１８および第１および第２の受光素子（受光手段）１９，２０と、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部と車窓１の内周部の前記対向部分との間の開口幅が所定の基準値以下になったことを検出する開口幅検出素子（開口幅検出手段）２１と、各受光素子１９，２０の受光光量に基づいて異物の有無を判定する判定部（判定手段）２３とを備えている。
【００２１】
第１および第２のチューブ体８，１１は、図２に示すように、その長手方向に連通した内部空間１３，１４を有する中空の弾性部材であり、外力に対して柔軟に変形するとともに復元する柔軟な弾性材料によって形成されている。各チューブ体８，１１の内部空間１３，１４は、チューブ体８，１１の外部と連通しており、チューブ体８，１１を構成する弾性材料よりも低屈折率の気体（ここでは空気）によって満たされている。また、チューブ体８，１１の内周面８ａ，１１ａは、光１５を効率よく反射するように可能な限り滑らかな面に仕上げられているのが好ましい。
【００２２】
チューブ体８，１１は外力により容易に変形する必要があるので、使用する弾性材料は、ｓｈｏｒｅ Ｄ硬度が５０以下のものが好ましく、また、挟込み発生時や事故時の衝撃等（例えば１００Ｎの応力）により変形しても復元するとともに、繰り返し変形された場合にも柔軟性を保持でき耐久性に優れたものである必要がある。このような弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、ブタジェンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、アクリロニトリルゴム、ブチルゴム、塩化ビニル、エチレン共重合体（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−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体など）、スチレン・ブタジェン共重合体などのスチレン系共重合体、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、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素系エラストマ等を単独で、あるいは複数種類混合したものを用いることができる。
【００２３】
このように構成される第１のチューブ体８は、図１に示すように、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部（点Ａ１から点Ａ２を経た点Ａ３までの部分）に沿って配設されている。第２のチューブ体１１は、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部の点Ａ１から点Ａ３までの部分と対向する窓枠部２５の内周部（点Ｂ１から点Ｂ２を経た点Ｂ３までの部分）に、窓枠部２５の内周に沿って設けられている。なお、本実施形態では、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部の点Ａ１から点Ａ３の部分に第１のチューブ体８を配設したが、点Ａ１から点Ａ４の部分に第１のチューブ体８を配設してもよく、これに対応して、第２のチューブ体１１も、窓枠部２５の内周部の点Ｂ１から点Ｂ４の区間に第２のチューブ体１１を配設するようにしてもよい。
【００２４】
このように配設された第１および第２のチューブ体８，１１の長手方向両端部は共に開放しており、その一方側には第１および第２の発光素子（赤外線ＬＥＤ等）１７，１８がそれぞれ配置され、他方側には第１および第２の受光素子（フォトトランジスタ等）１９，２０がそれぞれ配置されている。
【００２５】
第１および第２の発光素子１７，１８は、図２に示されるように、光１５を各チューブ体８，１１の一方側から内部空間１３，１４内に入射させるようになっている。内部空間１３，１４内に入射された光１５は、図２に示されるように、チューブ体８，１１が異物からの応力によって変形していない状態にあるときは、チューブ体８，１１の内周面８ａ，１１ａの各部分に十分に大きな入射角度で入射するので、内周面８，１１ａで反射されつつ効率よく内部空間１３，１４内を少ない減衰量で伝搬し、チューブ体８，１１の他方側に配置された各受光素子１９，２０によって十分な光量で受光されるようになっている。ここで、光１５が内部空間１３，１４内を伝搬して受光素子１９，２０に到達するまでには、内部空間１３，１４内からの漏れや吸収等により幾分減衰するのであるが、発光素子１７，１８の発光強度、および受光素子１９，２０の受光感度を調整することにより、十分に異物からの応力印加を検出できるようになっている。
【００２６】
一方、窓ガラス３の閉鎖の際に窓ガラス３と窓枠部２５との間で異物の挟込みが生じて異物からの圧力が各チューブ体８，１１に与えられた場合には、その応力により、図３に示すように、各チューブ体８，１１が内部空間１３，１４が押しつぶされるようにして弾性変形する。また、挟込みが生じないまでも、窓ガラス３の子供の手や首等の異物が窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部や窓枠部２５の内周部に当接することによりこれらの部分に異物からの応力が与えられた場合にも、チューブ体８，１１は、同様に内部空間１３，１４が押しつぶされるようにして弾性変形する。
【００２７】
このようにチューブ体８，１１が弾性変形すると、内部空間１３，１４内に張り出したチューブ体８，１１の変形箇所３７の内周面８ａ，１１ａによって光１５が遮られ、変形箇所の内周面８ａ，１１ａに入射した光１５の一部または全部が、入射角が小さくなることにより生じる反射率の低下により内周面８ａ，１１ａで反射されずにチューブ体８，１１を透過して内部空間１３，１４外に漏れ、あるいは内部空間１３，１４内を逆行する方向に反射されるなどする結果、受光素子１９，２０に入射する光１５の光量が大きく低下するようになっている。
【００２８】
第１および第２の発光素子１７，１８は、判定部２３の制御により光１５を発光する。第１および第２の受光素子１９，２０は、各発光素子１７，１９が発光した光１５を受光して受光光量（受光強度）に応じた電気信号に変換して判定部２３に逐次出力する。
【００２９】
開口幅検出素子２１は、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部と窓枠部２５との間の開口幅が所定の基準値以下になったことを検出し、判定部２３に出力する。この基準値は、閉鎖される際に、窓ガラス３が、その閉鎖方向下流側端部が窓枠部２５と当接する締め切り位置に至る直前の位置（締め切り直前位置）にあるときの開口幅に対応するように設定される。
【００３０】
ここでは、開口幅検出素子２１にはリミットスイッチが用いられており、この開口幅検出素子２１は、窓ガラス３が締め切り直前位置にあるときの窓ガラス３の下端部に対応する位置に設置されている。そして、この開口幅検出素子２１の出力が示す窓ガラス３の検出の有無に基づいて、判定部２３が、前記開口幅が前記基準値以下となっているか否かを判断するようになっている。すなわち、窓ガラス３の下端部が素子２１よりも下にあり、素子２１が窓ガラス３を検出しているときは、前記開口幅が前記基準値以上であると判断され、窓ガラス３の下端部が素子２１よりも上にあり、素子２１が窓ガラス３を検出していないときは、前記開口幅が前記基準値以下であると判断される。
【００３１】
判定部２３は、各発光素子１７，１８を発光させつつ各受光素子１９，２０の受光光量を検出し、異物からの応力によって各チューブ体８，１１が弾性変形することにより生じる各受光素子１９，２０の受光光量の減少の有無を監視している。そして、判定部２３は、開口幅検出素子２１の検出結果が前記開口幅が前記基準値以上であることを示している状態で、第１および第２の受光素子１９，２０のうちの少なくともいずれか一方の受光光量の減少が生じた場合、および、開口幅検出素子２１の検出結果が前記開口幅が前記基準値以下になっていることを示している状態で、第２の受光素子２０の受光光量の減少が生じた場合には、異物ありと判定して、異物の存在を制御部７に報知する。このような判定部２３による異物検出動作は、制御部７の指示によって行われる。
【００３２】
これにより、車窓１の前記開口幅が前記基準値以上である場合に、異物から与えられる応力により第１および第２のチューブ体８，１１の少なくともいずれか一方が押しつぶされるように弾性変形すると、その弾性変形したチューブ体８，１１を介して送受される光１５の光量の減少が、受光素子１９，２０を介して判定部２３によって検出され、異物が検出されるようになっている。また、車窓１の前記開口幅が前記基準値以下である場合に、異物から与えられる応力により第２のチューブ体１１が押しつぶされるように弾性変形すると、その第２のチューブ体１１を介して送受される光１５の光量の減少が、受光素子２０を介して判定部２３によって検出され、異物が検出されるようになっている。
【００３３】
ここで、前記開口幅が前記基準値以下になっている場合とそうでない場合で、異物の有無の判定方法を切り替えるようにしたのは、次のような理由によるものである。すなわち、窓ガラス３が完全に締め切られる際には、一般に窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部は窓枠部２５に当接し、異物の有無にかかわらずに第１のチューブ体８が押しつぶされように弾性変形し、窓ガラス３が締め切られる直前の状態では、第１のチューブ体８を用いては異物の検出を行うことができない。このため、窓ガラス３が締め切られる直前の状態では、異物の挟込みと窓ガラス３の締め切りとの誤検出を防止するため、第１のチューブ体８を用いずに、第２のチューブ体１１のみを用いて異物検出を行うようにしている。
【００３４】
制御部７は、窓ガラス３の開閉を指示する図示しない操作スイッチからの入力に基づき、モータ５を駆動制御して窓ガラス３の開閉を制御する。そして、制御部７は、窓ガラス３を閉鎖させるべきときには、例えば、判定部２３に異物検出動作を行わせつつ窓ガラス３を閉動作させ、判定部２３から異物ありとの報知出力が与えられない場合にはそのまま窓ガラス３の閉動作を続行して所定位置（例えば全閉位置）まで窓ガラス３を閉鎖する一方、判定部２３から異物ありとの報知出力が与えられた場合には、直ちに窓ガラス３の閉動作を停止するととももに窓ガラス３を全開位置まで開動作させるようになっている。
【００３５】
次に、第１および第２のチューブ体８，１１の配設方法について説明する。
【００３６】
図４および図５は、第１のチューブ体８の配設部の断面図である。第１のチューブ体８は、図４および図５に示すように、保持部材３１によって窓ガラス３に取り付けられている。この保持部材３１は、ゴム等の弾性材料によって形成され、断面形状は略逆Ｕ字形であり、一方向に細長く延びる全体的に略樋状の形状を有している。そして、保持部材３１は、その内側の略逆Ｕ字形の保持溝３１ａ内に第１のチューブ体８を保持した状態で、保持溝３１ａ内に挿入された窓ガラス３の閉鎖方向下流側端をその弾性力により両側から挟持するようにして前記閉鎖方向下流側端部に固定されるようになっている。また、保持部材３１の長手方向の両端には、保持溝３１ａ内を外界から遮蔽するための端壁３１ｂが設けられている。
【００３７】
この保持部材３１の取り付け状態において、保持溝３１ａ内は外部から雨水やほこり等が侵入しないように遮蔽されており、保持部材３１によって、第１のチューブ体８、発光素子１７、受光素子１９、および発光素子１７および受光素子１９と各リード線３３との接続部が保護されている。なお、異物からの応力が与えられた際には、保持部材３１は、第１のチューブ体８と一緒に柔軟に弾性変形するとともに、応力印加の解除に伴ってもとの形状に復元するようになっている。
【００３８】
また、発光素子１７および受光素子１９の第１のチューブ体８への取り付けは、以下のようにして行われる。発光素子１７は、その発光部１７ａがチューブ体８の一端部の内部空間１３内に挿入された状態で、その発光素子１７を包み込むようにしてチューブ体８の一端部に外嵌されるキャップ部材３５によって保持されてチューブ体８の一端部に取り付けられる。受光素子１９も同様に、図示は省略するが、その受光部がチューブ体８の他端部の内部空間１３内に挿入された状態で、その受光素子１９を包み込むようにしてチューブ体８の他端部に外嵌されるキャップ部材３５によって保持されてチューブ体８の一端部に取り付けられる。
【００３９】
なお、発光素子１７、受光素子１９およびキャップ部材３５はチューブ体８と共に保持部材３１の保持溝３１ａ内に収容される。また、発光素子１７および受光素子１９に接続されたリード線３３も保持溝３１ａに収容され、保持部材３１の端部（ここでは車両前方側端部）から保持部材３１の外部に引き出され、判定部２３に接続される。
【００４０】
図６は、第２のチューブ体１１の配設部の断面図である。本実施形態では、第２のチューブ体１１は、図６に示されるように、窓枠部２５に設けられるウエザーストリップ４１の内周部の窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部に対向する対向部分４１ａに、ウエザーストリップ４１と一体成形されて設けられている。
【００４１】
ここで、チューブ体１１が一体に設けられるウエザーストリップ４１の対向部分４１ａは、図６に示されるように、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部と当接しない窓ガラス３の車室内側に設定されている。これによって、締め切り時に窓ガラス３が当接して第２のチューブ体１１が押しつぶされることがなく、窓ガラス３が完全に締め切られるまでチューブ体１１によって異物が検出できるようになっている。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部および窓枠部２５に柔軟に弾性変形する第１および第２のチューブ体８，１１をそれぞれ設け、異物からの応力によりそのチューブ体８，１１が弾性変形した際に生じるチューブ体８，１１の内部空間１３，１４内を伝搬する光１５の光量の減少を検出することにより、異物を検出するようになっているので、各チューブ体８，１１に異物からの応力により容易に弾性変形する材質のものを用いることによって、異物からの応力を高感度に検出することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、車窓１の開口幅が所定の基準値以下になっている状態では、第２のチューブ体１１のみを用いて異物の検出が行われるようになっているので、窓ガラス３が完全に締め切られる直前の状態まで異物の検出を行うことができる。
【００４４】
さらに、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部に異物検出のための第１のチューブ体８が設けられているため、挟込みには至らないまでも、窓ガラス３の閉鎖の際に子供の手や首等の異物が窓ガラス３上に当接している場合には、その異物を第１のチューブ体８を通じて検出することができ、挟込みを未然に防止することができる。
【００４５】
また、各チューブ体８，１１の内部空間１３，１４はチューブ体８，１１の外部と連通しており封止する必要がないので、透明液体を封入する必要のある第２の従来例に比して、チューブ体８，１１の構成を大幅に簡略化することができ、低コストで作成することができる。
【００４６】
さらに、チューブ体８，１１の内部には、第２の従来例のように液体等を充填する必要がないので、第２の従来例に比してチューブ体８，１１を構成する弾性材料の硬度を十分に小さく設定することができ、これによって、異物からの応力の検出感度を大幅に向上させることができ、手等が挟込まれた場合に、痛みを覚える前に挟込みを検出することができる。この点に関して、本実施形態では、異物からの１０Ｎ以下の応力を検出可能となっている。
【００４７】
また、チューブ体８，１１の内部空間１３，１４は外部と連通しており、チューブ体８，１１が異物からの応力により弾性変形しても内部空間１３，１４内の圧力は増大することはなく、外部からの応力により容易に変形するようになっているので、異物からの応力を高感度で検出することができ、この点においても第２の従来例よりも優れている。
【００４８】
さらに、チューブ体８，１１の内部空間１３，１４内に液体等を封入する必要がないので、封入した液体等が漏れ出したりする心配がなく、また、封入した水等の液体が凍ってしまったり、封入液体によりチューブ体８，１１が膨潤して劣化しやすくなったりする心配もなく、長期使用に対する信頼性も高いという利点がある。
【００４９】
また、第１のチューブ体８の窓ガラス３への取り付けは、第１のチューブ体８を保持部材３１の保持溝３１ａ内に挿入した状態で、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端を保持部材３１の弾性力により両側から挟持するようにして閉鎖方向下流側端部に保持部材３１を固定するだけでよいので、取り付けを簡単に行うことができる。
【００５０】
さらに、取り付け状態において、保持溝３１ａ内は外部から雨水やほこり等が侵入しないように遮蔽されているため、第１のチューブ体８、発光素子１７、受光素子１９、および発光素子１７および受光素子１９と各リード線３３との接続部が雨水やほこり等により劣化するのを防止することができる。
【００５１】
また、第２のチューブ体１１はウエザーストリップ４１と一体成形されているので、部品点数および組立工数の削減が図れる。
【００５２】
さらに、例えば、第２のチューブ体１１がウエザーストリップ４１以外の窓枠部２５（サイドバイザの内周縁部等）に設けられている場合には、挟込みが生じても異物が第２のチューブ体１１が設けられている窓枠部２５の部分には当接せずに異物が検出できない場合があるのであるが、本実施形態では、第２のチューブ体１１が挟込みが生じた際には確実に異物が当接する部分であるウエザーストリップ４１の内周部に設けられているため、異物を確実に検出することができる。
【００５３】
また、検出用の光１５として赤外線を使用しているので、光１５を殆どチューブ体８，１１によって吸収されることなく伝搬することができ、発光素子１７，１８の発光光量を小さく抑えて効率よく挟込み検出を行うことができる。
【００５４】
以下に、本実施形態の変形例を記載する。
【００５５】
図７は、本実施形態に係る第１および第２のチューブ体８，１１の変形例の断面図である。この変形例に係るチューブ体８，１１では、その内周面８ａ，１１ａが光反射材５１，５３で被覆されている。光反射材５１，５３は、少なくとも光１５の波長領域において高反射率の材料からなり、例えば、銀、ロジウム、クロムなどの金属、あるいはアルミナ、シリカなどのセラミックスなどの高反射率の材料が用いられている。そして、これによって、チューブ体８，１１の内周面８ａ，１１ａの光反射効率を向上させることができ、発光素子１７，１８の発光光量を小さく抑えつつ、効率よく挟込みの検出を行うことができるようになっている。
【００５６】
また、本実施形態では、第２のチューブ体１１をウエザーストリップ４１と一体成形したが、ウエザーストリップ４１と別に形成したものをウエザーストリップ９の内周部に固着する（あるいは埋め込む）ようにしてもく、あるいは、窓枠部２５の内周部におけるウエザーストリップ４１以外の部分（例えば、内装部材、サイドバイザの内周縁部）に第２のチューブ体１１を配設してもよい。
【００５７】
さらに、本実施形態では、検出用の光１５に赤外線を使用したが、可視光等の他の光を使用してもよい。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、窓ガラスの閉鎖方向下流側端部および車窓の内周部における窓ガラスの閉鎖方向下流側端部に対向する対向部分に柔軟に弾性変形する第１および第２のチューブ体をそれぞれ設け、異物からの応力によりそのチューブ体が弾性変形した際に生じるチューブ体の内部空間内を伝搬する光の光量の減少を検出することにより、異物を検出するようになっているので、各チューブ体に異物からの応力により容易に弾性変形する材質のものを用いることによって、異物からの応力を高感度に検出することができる。
【００５９】
また、窓ガラスが完全に締め切られる際には、一般に窓ガラスの閉鎖方向下流側端部は車窓の内周部に当接し、異物の有無にかかわらずに第１のチューブ体が押しつぶされように弾性変形するため、窓ガラスが締め切られる直前の状態では、第１のチューブ体を用いては異物の検出を行うことができないのであるが、本発明では、車窓の開口幅が所定の基準値以下になっている状態では、第２のチューブ体のみを用いて異物の検出が行われるようになっているので、窓ガラスが完全に締め切られる直前の状態まで異物の検出を行うことができる。
【００６０】
さらに、窓ガラスの閉鎖方向下流側端部に異物検出のための第１のチューブ体が設けられているため、挟込みには至らないまでも、窓ガラスの閉鎖の際に子供の手や首等の異物が窓ガラス上に当接している場合には、その異物を第１のチューブ体を通じて検出することができ、挟込みを未然に防止することができる。
【００６１】
また、各チューブ体の内部空間内には、第２の従来例のように透明液体を封止する必要がないため、各チューブ体の構成を大幅に簡略化することができ、低コストで作成することができるとともに、第２の従来例に比して各チューブ体を構成する弾性材料の硬度を十分に小さく設定することができ、これによって、異物からの応力の検出感度を大幅に向上させることができ、手等が挟込まれた場合に、痛みを覚える前に挟込みを検出させることができる。
【００６２】
さらに、チューブ体の内部空間内に液体等を封入する必要がないので、封入した液体等が漏れ出したりする心配がなく、また、封入した水等の液体が凍ってしまったり、封入液体によりチューブ体が膨潤して劣化しやすくなったりする心配もなく、長期使用に対する信頼性も高いという利点がある。
【００６３】
請求項２に記載の発明によれば、第１のチューブ体を保持部材の保持溝内に挿入した状態で、窓ガラスの閉鎖方向下流側端を保持部材の弾性力により両側から挟持するようにして閉鎖方向下流側端部に保持部材を固定するだけで、第１のチューブ体の窓ガラスへの取り付けを簡単に行うことができる。
【００６４】
また、保持部材が第１のチューブ体に覆い被さるようにして取り付けられるため、保持部材によって第１のチューブ体が保護されるようになっており、第１のチューブ体の劣化を防止することができる。
【００６５】
請求項３に記載の発明によれば、各チューブ体の内部空間は外部と連通しており、各チューブ体が異物からの応力により弾性変形しても内部空間内の圧力は増大することはなく、外部からの応力により容易に変形するようになっているので、異物からの応力を高感度で検出することができ、この点においても第２の従来例よりも優れている。
【００６６】
請求項４に記載の発明によれば、各チューブ体の内周面が光反射材で被覆されているので、各チューブ体の内周面の光反射効率を向上させることができ、各発光手段の発光光量を小さく抑えつつ、効率よく異物の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る挟込み防止装置が適用されたパワーウィンドウ装置のブロック図である。
【図２】第１および第２のチューブ体の断面図である。
【図３】応力印加により弾性変形した第１および第２のチューブ体の断面図である。
【図４】第１のチューブ体の配設部の断面図である。
【図５】第１のチューブ体の配設部の断面図である。
【図６】第２のチューブ体の配設部の断面図である。
【図７】第１および第２のチューブ体の変形例の断面図である。
【符号の説明】
１ 車窓
３ 窓ガラス
５ モータ
７ 制御部
８ 第１のチューブ体
１１ 第２のチューブ体
１７ 第１の発光素子
１８ 第２の発光素子
１９ 第１の受光素子
２０ 第２の受光素子
２１ 開口幅検出素子
２３ 判定部
５１，５３ 光反射材
【発明の属する技術分野】
本発明は、車窓閉鎖時の異物の挟込みを防止するための挟込み防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の挟込み防止装置には、例えば、自動車のパワーウィンド装置に適用されているものとして以下のものがある。
【０００３】
第１の従来例としは、窓ガラスを開閉駆動するモータに流れる過電流の有無により挟込みを検知するものがある。
【０００４】
また、第２の従来例としては、内部に高屈折率の透明液体が充填され、透明液体よりも低屈折率の弾性材料により形成された軟質チューブ体をウエザーストリップ内に埋め込むとともに、軟質チューブ体の長手方向の両側に発光素子と受光素子とを配置したものがある（特開昭５８−２６６２１号公報）。この挟込み防止装置では、一端側の発光素子が発光した光を、コアである透明液体中に入射させ軟質チューブ体の内周面で全反射させつつ他端側まで伝搬させて他端側の受光素子に受光させ、その受光素子の受光光量の変化に基づいて異物検出を行うようになっている。
【０００５】
すなわち、挟込みが発生し、異物からの応力により軟質チューブ体が弾性変形すると、軟質チューブ体の弾性変形した部分の内周面に入射する光の入射角度が変化するため、透明液体中を伝搬される光の多くが、進行方向を大きく変えられ、全反射が生じる臨界角以下の入射角度で軟質チューブ体の内周面に入射することとなり、導光路である透明液体中から外部へ漏れる。この挟込み防止装置は、この光の漏れにより生じる受光素子の受光光量の減少を検出することにより異物検出を行うようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の第１の従来例では、モータに所定の基準値以上の負荷がかかったときに流れる過電流を検知して挟込みを検出するので、前記基準値をあまり低く設定すると、挟込みが発生していないのに挟込みありと誤判断される場合があり、誤判断防止のために前記基準値をあまり低く設定できず、検出感度が低いという問題もある。このため、手などが挟込まれた際に、大きな力が手に加わってしまう。
【０００７】
また、窓ガラスを締め切るときにモータに流れる過電流により挟込み防止装置が誤動作しないようにするため、窓ガラスが完全に閉じられる少し手前で、挟込み防止機能を解除する必要があり、窓ガラスが完全に閉鎖されるまで挟込み防止を確実に行えないという問題がある。
【０００８】
さらに、上述の第２の従来例では、軟質チューブ体に透明液体を封入する必要があり、軟質チューブ体の構造が複雑であり、製造コストが高いという問題がある。
【０００９】
また、異物にモータからの大きな力が加わる前に挟込みを検出するためには、軟質チューブ体は、比較的小さな応力により容易に弾性変形することが好ましいのであるが、第２の従来例では、透明液体をある一定の圧力で封入しておく必要がある関係上、あまりチューブ体の硬度を低くすると、透明液体の封入の圧力でチューブ体が必要以上に膨れてしまったり、あるいは透明液体の重量によりチューブ体が変形して形状が保持できなくなってしまったりするため、軟質チューブ体を所定の硬度以上とする必要があり、異物からの応力の検出感度が悪いという問題もある。
【００１０】
さらに、軟質チューブ体は、内部に透明液体を封入した構成であり、内部圧力の逃げがなく、異物からの応力が加わった際にはその応力の増大に比例して内部圧力が増大するようになっているので、異物からの応力が増大するのに伴ってその応力に対するチューブ体の反発力が増大するようになっている。このため、透明液体を封入したチューブ体は外部からの応力により変形しにくく、この点も、異物からの応力の検出感度を低下させる要因となっている。
【００１１】
また、透明液体の封止の信頼性を長期間保持することが難しいという問題もある。
【００１２】
さらに、透明液体として水を使用した場合、使用温度によっては水が凍ってしまい、これによって導光路内で光が散乱され、使用不能となるという問題がある。
【００１３】
また、通常、軟質チューブ体に使用する弾性材料は、使用温度（−４０℃〜＋１００℃）においては結晶化度が低いため、封入した液体により膨潤しやすく、また使用材料によっては劣化が進行しやすいという問題もある。
【００１４】
そこで、前記問題点に鑑み、本発明は、簡易な構成で低コスト化が図られ、信頼性も高く、異物からの応力を高感度で検出できるとともに、開閉部材が締め切られる直前に生じる挟込みも検出できる挟込み防止装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、車窓を開閉する窓ガラスの閉鎖方向下流側端部に沿って設けられ、外力に対して柔軟に変形および復元する弾性材料によって形成され、長手方向に連通する内部空間を有する第１のチューブ体と、前記車窓の内周部における前記窓ガラスの前記閉鎖方向下流側端部に対向する対向部分に沿って設けられ、外力に対して柔軟に変形および復元する弾性材料によって形成され、長手方向に連通する内部空間を有する第２のチューブ体と、前記第１のチューブ体および前記第２のチューブ体の長手方向一方側から前記内部空間内に向けて所定の光をそれぞれ入射させる第１および第２の発光手段と、前記各発光手段によって入射され前記各チューブ体の内周面で反射されつつ前記各チューブ体の長手方向他方側に伝達された前記光をそれぞれ受光する第１および第２の受光手段と、前記窓ガラスの前記閉鎖方向下流側端部と前記車窓の前記内周部の前記対向部分との間の開口幅が所定の基準値以下になったこをと検出する開口幅検出手段と、前記第１の受光手段および前記第２の受光手段の受光光量を検出し、異物からの応力によって前記各チューブ体が弾性変形することにより生じる前記第１の受光手段および前記第２の受光手段の前記受光光量の減少の有無を監視しており、前記開口幅検出手段の検出結果が前記開口幅が前記基準値以下になっていないことを示している状態で、前記第１の受光手段および前記第２の受光手段のうちの少なくともいずれか一方の前記受光光量の減少が生じた場合、および、前記開口幅検出手段の検出結果が前記開口幅が前記基準値以下になっていることを示している状態で、前記第２の受光手段の前記受光光量の減少が生じた場合には、異物ありと判定して判定結果を外部に出力する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記挟込み防止装置は、略逆Ｕ字形の断面状を有して一方向に細長く延びる全体的に略樋状の形状に形成され、その内側の略逆Ｕ字形の保持溝内に前記第１のチューブ体を保持した状態で、前記保持溝内に挿入された前記窓ガラスの前記閉鎖方向下流側端をその弾性力により両側から挟持するようにして前記閉鎖方向下流側端部に固定される保持部材をさらに備えるのがよい。
【００１７】
また、好ましくは、前記各チューブ体の前記内部空間は前記各チューブ体の外部と連通しており、前記各弾性材料よりも低屈折率の気体で満たされているのがよい。
【００１８】
さらに、好ましくは、前記各チューブ体の内周面が、前記光を反射する所定の光反射材で被覆されているのがよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る挟込み防止装置が適用されたパワーウィンドウ装置のブロック図である。
【００２０】
このパワーウィンド装置は、大略的に、車窓１を開閉する窓ガラス３と、その窓ガラス３を上下方向に開閉駆動するモータ５を有する開閉機構と、その開閉機構のモータ５を駆動制御する制御部７と、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部に設けられた第１のチューブ体８と、車窓１の内周部における窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部に対向する対向部分に設けられた第２のチューブ体１１と、その各チューブ体８，１１の内部空間１３，１４（図２参照）内を通して光（ここでは、波長が例えば９５０ｎｍの赤外線）１５（図２参照）を送受する第１および第２の発光素子（発光手段）１７，１８および第１および第２の受光素子（受光手段）１９，２０と、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部と車窓１の内周部の前記対向部分との間の開口幅が所定の基準値以下になったことを検出する開口幅検出素子（開口幅検出手段）２１と、各受光素子１９，２０の受光光量に基づいて異物の有無を判定する判定部（判定手段）２３とを備えている。
【００２１】
第１および第２のチューブ体８，１１は、図２に示すように、その長手方向に連通した内部空間１３，１４を有する中空の弾性部材であり、外力に対して柔軟に変形するとともに復元する柔軟な弾性材料によって形成されている。各チューブ体８，１１の内部空間１３，１４は、チューブ体８，１１の外部と連通しており、チューブ体８，１１を構成する弾性材料よりも低屈折率の気体（ここでは空気）によって満たされている。また、チューブ体８，１１の内周面８ａ，１１ａは、光１５を効率よく反射するように可能な限り滑らかな面に仕上げられているのが好ましい。
【００２２】
チューブ体８，１１は外力により容易に変形する必要があるので、使用する弾性材料は、ｓｈｏｒｅ Ｄ硬度が５０以下のものが好ましく、また、挟込み発生時や事故時の衝撃等（例えば１００Ｎの応力）により変形しても復元するとともに、繰り返し変形された場合にも柔軟性を保持でき耐久性に優れたものである必要がある。このような弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、ブタジェンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、アクリロニトリルゴム、ブチルゴム、塩化ビニル、エチレン共重合体（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−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体など）、スチレン・ブタジェン共重合体などのスチレン系共重合体、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、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素系エラストマ等を単独で、あるいは複数種類混合したものを用いることができる。
【００２３】
このように構成される第１のチューブ体８は、図１に示すように、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部（点Ａ１から点Ａ２を経た点Ａ３までの部分）に沿って配設されている。第２のチューブ体１１は、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部の点Ａ１から点Ａ３までの部分と対向する窓枠部２５の内周部（点Ｂ１から点Ｂ２を経た点Ｂ３までの部分）に、窓枠部２５の内周に沿って設けられている。なお、本実施形態では、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部の点Ａ１から点Ａ３の部分に第１のチューブ体８を配設したが、点Ａ１から点Ａ４の部分に第１のチューブ体８を配設してもよく、これに対応して、第２のチューブ体１１も、窓枠部２５の内周部の点Ｂ１から点Ｂ４の区間に第２のチューブ体１１を配設するようにしてもよい。
【００２４】
このように配設された第１および第２のチューブ体８，１１の長手方向両端部は共に開放しており、その一方側には第１および第２の発光素子（赤外線ＬＥＤ等）１７，１８がそれぞれ配置され、他方側には第１および第２の受光素子（フォトトランジスタ等）１９，２０がそれぞれ配置されている。
【００２５】
第１および第２の発光素子１７，１８は、図２に示されるように、光１５を各チューブ体８，１１の一方側から内部空間１３，１４内に入射させるようになっている。内部空間１３，１４内に入射された光１５は、図２に示されるように、チューブ体８，１１が異物からの応力によって変形していない状態にあるときは、チューブ体８，１１の内周面８ａ，１１ａの各部分に十分に大きな入射角度で入射するので、内周面８，１１ａで反射されつつ効率よく内部空間１３，１４内を少ない減衰量で伝搬し、チューブ体８，１１の他方側に配置された各受光素子１９，２０によって十分な光量で受光されるようになっている。ここで、光１５が内部空間１３，１４内を伝搬して受光素子１９，２０に到達するまでには、内部空間１３，１４内からの漏れや吸収等により幾分減衰するのであるが、発光素子１７，１８の発光強度、および受光素子１９，２０の受光感度を調整することにより、十分に異物からの応力印加を検出できるようになっている。
【００２６】
一方、窓ガラス３の閉鎖の際に窓ガラス３と窓枠部２５との間で異物の挟込みが生じて異物からの圧力が各チューブ体８，１１に与えられた場合には、その応力により、図３に示すように、各チューブ体８，１１が内部空間１３，１４が押しつぶされるようにして弾性変形する。また、挟込みが生じないまでも、窓ガラス３の子供の手や首等の異物が窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部や窓枠部２５の内周部に当接することによりこれらの部分に異物からの応力が与えられた場合にも、チューブ体８，１１は、同様に内部空間１３，１４が押しつぶされるようにして弾性変形する。
【００２７】
このようにチューブ体８，１１が弾性変形すると、内部空間１３，１４内に張り出したチューブ体８，１１の変形箇所３７の内周面８ａ，１１ａによって光１５が遮られ、変形箇所の内周面８ａ，１１ａに入射した光１５の一部または全部が、入射角が小さくなることにより生じる反射率の低下により内周面８ａ，１１ａで反射されずにチューブ体８，１１を透過して内部空間１３，１４外に漏れ、あるいは内部空間１３，１４内を逆行する方向に反射されるなどする結果、受光素子１９，２０に入射する光１５の光量が大きく低下するようになっている。
【００２８】
第１および第２の発光素子１７，１８は、判定部２３の制御により光１５を発光する。第１および第２の受光素子１９，２０は、各発光素子１７，１９が発光した光１５を受光して受光光量（受光強度）に応じた電気信号に変換して判定部２３に逐次出力する。
【００２９】
開口幅検出素子２１は、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部と窓枠部２５との間の開口幅が所定の基準値以下になったことを検出し、判定部２３に出力する。この基準値は、閉鎖される際に、窓ガラス３が、その閉鎖方向下流側端部が窓枠部２５と当接する締め切り位置に至る直前の位置（締め切り直前位置）にあるときの開口幅に対応するように設定される。
【００３０】
ここでは、開口幅検出素子２１にはリミットスイッチが用いられており、この開口幅検出素子２１は、窓ガラス３が締め切り直前位置にあるときの窓ガラス３の下端部に対応する位置に設置されている。そして、この開口幅検出素子２１の出力が示す窓ガラス３の検出の有無に基づいて、判定部２３が、前記開口幅が前記基準値以下となっているか否かを判断するようになっている。すなわち、窓ガラス３の下端部が素子２１よりも下にあり、素子２１が窓ガラス３を検出しているときは、前記開口幅が前記基準値以上であると判断され、窓ガラス３の下端部が素子２１よりも上にあり、素子２１が窓ガラス３を検出していないときは、前記開口幅が前記基準値以下であると判断される。
【００３１】
判定部２３は、各発光素子１７，１８を発光させつつ各受光素子１９，２０の受光光量を検出し、異物からの応力によって各チューブ体８，１１が弾性変形することにより生じる各受光素子１９，２０の受光光量の減少の有無を監視している。そして、判定部２３は、開口幅検出素子２１の検出結果が前記開口幅が前記基準値以上であることを示している状態で、第１および第２の受光素子１９，２０のうちの少なくともいずれか一方の受光光量の減少が生じた場合、および、開口幅検出素子２１の検出結果が前記開口幅が前記基準値以下になっていることを示している状態で、第２の受光素子２０の受光光量の減少が生じた場合には、異物ありと判定して、異物の存在を制御部７に報知する。このような判定部２３による異物検出動作は、制御部７の指示によって行われる。
【００３２】
これにより、車窓１の前記開口幅が前記基準値以上である場合に、異物から与えられる応力により第１および第２のチューブ体８，１１の少なくともいずれか一方が押しつぶされるように弾性変形すると、その弾性変形したチューブ体８，１１を介して送受される光１５の光量の減少が、受光素子１９，２０を介して判定部２３によって検出され、異物が検出されるようになっている。また、車窓１の前記開口幅が前記基準値以下である場合に、異物から与えられる応力により第２のチューブ体１１が押しつぶされるように弾性変形すると、その第２のチューブ体１１を介して送受される光１５の光量の減少が、受光素子２０を介して判定部２３によって検出され、異物が検出されるようになっている。
【００３３】
ここで、前記開口幅が前記基準値以下になっている場合とそうでない場合で、異物の有無の判定方法を切り替えるようにしたのは、次のような理由によるものである。すなわち、窓ガラス３が完全に締め切られる際には、一般に窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部は窓枠部２５に当接し、異物の有無にかかわらずに第１のチューブ体８が押しつぶされように弾性変形し、窓ガラス３が締め切られる直前の状態では、第１のチューブ体８を用いては異物の検出を行うことができない。このため、窓ガラス３が締め切られる直前の状態では、異物の挟込みと窓ガラス３の締め切りとの誤検出を防止するため、第１のチューブ体８を用いずに、第２のチューブ体１１のみを用いて異物検出を行うようにしている。
【００３４】
制御部７は、窓ガラス３の開閉を指示する図示しない操作スイッチからの入力に基づき、モータ５を駆動制御して窓ガラス３の開閉を制御する。そして、制御部７は、窓ガラス３を閉鎖させるべきときには、例えば、判定部２３に異物検出動作を行わせつつ窓ガラス３を閉動作させ、判定部２３から異物ありとの報知出力が与えられない場合にはそのまま窓ガラス３の閉動作を続行して所定位置（例えば全閉位置）まで窓ガラス３を閉鎖する一方、判定部２３から異物ありとの報知出力が与えられた場合には、直ちに窓ガラス３の閉動作を停止するととももに窓ガラス３を全開位置まで開動作させるようになっている。
【００３５】
次に、第１および第２のチューブ体８，１１の配設方法について説明する。
【００３６】
図４および図５は、第１のチューブ体８の配設部の断面図である。第１のチューブ体８は、図４および図５に示すように、保持部材３１によって窓ガラス３に取り付けられている。この保持部材３１は、ゴム等の弾性材料によって形成され、断面形状は略逆Ｕ字形であり、一方向に細長く延びる全体的に略樋状の形状を有している。そして、保持部材３１は、その内側の略逆Ｕ字形の保持溝３１ａ内に第１のチューブ体８を保持した状態で、保持溝３１ａ内に挿入された窓ガラス３の閉鎖方向下流側端をその弾性力により両側から挟持するようにして前記閉鎖方向下流側端部に固定されるようになっている。また、保持部材３１の長手方向の両端には、保持溝３１ａ内を外界から遮蔽するための端壁３１ｂが設けられている。
【００３７】
この保持部材３１の取り付け状態において、保持溝３１ａ内は外部から雨水やほこり等が侵入しないように遮蔽されており、保持部材３１によって、第１のチューブ体８、発光素子１７、受光素子１９、および発光素子１７および受光素子１９と各リード線３３との接続部が保護されている。なお、異物からの応力が与えられた際には、保持部材３１は、第１のチューブ体８と一緒に柔軟に弾性変形するとともに、応力印加の解除に伴ってもとの形状に復元するようになっている。
【００３８】
また、発光素子１７および受光素子１９の第１のチューブ体８への取り付けは、以下のようにして行われる。発光素子１７は、その発光部１７ａがチューブ体８の一端部の内部空間１３内に挿入された状態で、その発光素子１７を包み込むようにしてチューブ体８の一端部に外嵌されるキャップ部材３５によって保持されてチューブ体８の一端部に取り付けられる。受光素子１９も同様に、図示は省略するが、その受光部がチューブ体８の他端部の内部空間１３内に挿入された状態で、その受光素子１９を包み込むようにしてチューブ体８の他端部に外嵌されるキャップ部材３５によって保持されてチューブ体８の一端部に取り付けられる。
【００３９】
なお、発光素子１７、受光素子１９およびキャップ部材３５はチューブ体８と共に保持部材３１の保持溝３１ａ内に収容される。また、発光素子１７および受光素子１９に接続されたリード線３３も保持溝３１ａに収容され、保持部材３１の端部（ここでは車両前方側端部）から保持部材３１の外部に引き出され、判定部２３に接続される。
【００４０】
図６は、第２のチューブ体１１の配設部の断面図である。本実施形態では、第２のチューブ体１１は、図６に示されるように、窓枠部２５に設けられるウエザーストリップ４１の内周部の窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部に対向する対向部分４１ａに、ウエザーストリップ４１と一体成形されて設けられている。
【００４１】
ここで、チューブ体１１が一体に設けられるウエザーストリップ４１の対向部分４１ａは、図６に示されるように、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部と当接しない窓ガラス３の車室内側に設定されている。これによって、締め切り時に窓ガラス３が当接して第２のチューブ体１１が押しつぶされることがなく、窓ガラス３が完全に締め切られるまでチューブ体１１によって異物が検出できるようになっている。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部および窓枠部２５に柔軟に弾性変形する第１および第２のチューブ体８，１１をそれぞれ設け、異物からの応力によりそのチューブ体８，１１が弾性変形した際に生じるチューブ体８，１１の内部空間１３，１４内を伝搬する光１５の光量の減少を検出することにより、異物を検出するようになっているので、各チューブ体８，１１に異物からの応力により容易に弾性変形する材質のものを用いることによって、異物からの応力を高感度に検出することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、車窓１の開口幅が所定の基準値以下になっている状態では、第２のチューブ体１１のみを用いて異物の検出が行われるようになっているので、窓ガラス３が完全に締め切られる直前の状態まで異物の検出を行うことができる。
【００４４】
さらに、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端部に異物検出のための第１のチューブ体８が設けられているため、挟込みには至らないまでも、窓ガラス３の閉鎖の際に子供の手や首等の異物が窓ガラス３上に当接している場合には、その異物を第１のチューブ体８を通じて検出することができ、挟込みを未然に防止することができる。
【００４５】
また、各チューブ体８，１１の内部空間１３，１４はチューブ体８，１１の外部と連通しており封止する必要がないので、透明液体を封入する必要のある第２の従来例に比して、チューブ体８，１１の構成を大幅に簡略化することができ、低コストで作成することができる。
【００４６】
さらに、チューブ体８，１１の内部には、第２の従来例のように液体等を充填する必要がないので、第２の従来例に比してチューブ体８，１１を構成する弾性材料の硬度を十分に小さく設定することができ、これによって、異物からの応力の検出感度を大幅に向上させることができ、手等が挟込まれた場合に、痛みを覚える前に挟込みを検出することができる。この点に関して、本実施形態では、異物からの１０Ｎ以下の応力を検出可能となっている。
【００４７】
また、チューブ体８，１１の内部空間１３，１４は外部と連通しており、チューブ体８，１１が異物からの応力により弾性変形しても内部空間１３，１４内の圧力は増大することはなく、外部からの応力により容易に変形するようになっているので、異物からの応力を高感度で検出することができ、この点においても第２の従来例よりも優れている。
【００４８】
さらに、チューブ体８，１１の内部空間１３，１４内に液体等を封入する必要がないので、封入した液体等が漏れ出したりする心配がなく、また、封入した水等の液体が凍ってしまったり、封入液体によりチューブ体８，１１が膨潤して劣化しやすくなったりする心配もなく、長期使用に対する信頼性も高いという利点がある。
【００４９】
また、第１のチューブ体８の窓ガラス３への取り付けは、第１のチューブ体８を保持部材３１の保持溝３１ａ内に挿入した状態で、窓ガラス３の閉鎖方向下流側端を保持部材３１の弾性力により両側から挟持するようにして閉鎖方向下流側端部に保持部材３１を固定するだけでよいので、取り付けを簡単に行うことができる。
【００５０】
さらに、取り付け状態において、保持溝３１ａ内は外部から雨水やほこり等が侵入しないように遮蔽されているため、第１のチューブ体８、発光素子１７、受光素子１９、および発光素子１７および受光素子１９と各リード線３３との接続部が雨水やほこり等により劣化するのを防止することができる。
【００５１】
また、第２のチューブ体１１はウエザーストリップ４１と一体成形されているので、部品点数および組立工数の削減が図れる。
【００５２】
さらに、例えば、第２のチューブ体１１がウエザーストリップ４１以外の窓枠部２５（サイドバイザの内周縁部等）に設けられている場合には、挟込みが生じても異物が第２のチューブ体１１が設けられている窓枠部２５の部分には当接せずに異物が検出できない場合があるのであるが、本実施形態では、第２のチューブ体１１が挟込みが生じた際には確実に異物が当接する部分であるウエザーストリップ４１の内周部に設けられているため、異物を確実に検出することができる。
【００５３】
また、検出用の光１５として赤外線を使用しているので、光１５を殆どチューブ体８，１１によって吸収されることなく伝搬することができ、発光素子１７，１８の発光光量を小さく抑えて効率よく挟込み検出を行うことができる。
【００５４】
以下に、本実施形態の変形例を記載する。
【００５５】
図７は、本実施形態に係る第１および第２のチューブ体８，１１の変形例の断面図である。この変形例に係るチューブ体８，１１では、その内周面８ａ，１１ａが光反射材５１，５３で被覆されている。光反射材５１，５３は、少なくとも光１５の波長領域において高反射率の材料からなり、例えば、銀、ロジウム、クロムなどの金属、あるいはアルミナ、シリカなどのセラミックスなどの高反射率の材料が用いられている。そして、これによって、チューブ体８，１１の内周面８ａ，１１ａの光反射効率を向上させることができ、発光素子１７，１８の発光光量を小さく抑えつつ、効率よく挟込みの検出を行うことができるようになっている。
【００５６】
また、本実施形態では、第２のチューブ体１１をウエザーストリップ４１と一体成形したが、ウエザーストリップ４１と別に形成したものをウエザーストリップ９の内周部に固着する（あるいは埋め込む）ようにしてもく、あるいは、窓枠部２５の内周部におけるウエザーストリップ４１以外の部分（例えば、内装部材、サイドバイザの内周縁部）に第２のチューブ体１１を配設してもよい。
【００５７】
さらに、本実施形態では、検出用の光１５に赤外線を使用したが、可視光等の他の光を使用してもよい。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、窓ガラスの閉鎖方向下流側端部および車窓の内周部における窓ガラスの閉鎖方向下流側端部に対向する対向部分に柔軟に弾性変形する第１および第２のチューブ体をそれぞれ設け、異物からの応力によりそのチューブ体が弾性変形した際に生じるチューブ体の内部空間内を伝搬する光の光量の減少を検出することにより、異物を検出するようになっているので、各チューブ体に異物からの応力により容易に弾性変形する材質のものを用いることによって、異物からの応力を高感度に検出することができる。
【００５９】
また、窓ガラスが完全に締め切られる際には、一般に窓ガラスの閉鎖方向下流側端部は車窓の内周部に当接し、異物の有無にかかわらずに第１のチューブ体が押しつぶされように弾性変形するため、窓ガラスが締め切られる直前の状態では、第１のチューブ体を用いては異物の検出を行うことができないのであるが、本発明では、車窓の開口幅が所定の基準値以下になっている状態では、第２のチューブ体のみを用いて異物の検出が行われるようになっているので、窓ガラスが完全に締め切られる直前の状態まで異物の検出を行うことができる。
【００６０】
さらに、窓ガラスの閉鎖方向下流側端部に異物検出のための第１のチューブ体が設けられているため、挟込みには至らないまでも、窓ガラスの閉鎖の際に子供の手や首等の異物が窓ガラス上に当接している場合には、その異物を第１のチューブ体を通じて検出することができ、挟込みを未然に防止することができる。
【００６１】
また、各チューブ体の内部空間内には、第２の従来例のように透明液体を封止する必要がないため、各チューブ体の構成を大幅に簡略化することができ、低コストで作成することができるとともに、第２の従来例に比して各チューブ体を構成する弾性材料の硬度を十分に小さく設定することができ、これによって、異物からの応力の検出感度を大幅に向上させることができ、手等が挟込まれた場合に、痛みを覚える前に挟込みを検出させることができる。
【００６２】
さらに、チューブ体の内部空間内に液体等を封入する必要がないので、封入した液体等が漏れ出したりする心配がなく、また、封入した水等の液体が凍ってしまったり、封入液体によりチューブ体が膨潤して劣化しやすくなったりする心配もなく、長期使用に対する信頼性も高いという利点がある。
【００６３】
請求項２に記載の発明によれば、第１のチューブ体を保持部材の保持溝内に挿入した状態で、窓ガラスの閉鎖方向下流側端を保持部材の弾性力により両側から挟持するようにして閉鎖方向下流側端部に保持部材を固定するだけで、第１のチューブ体の窓ガラスへの取り付けを簡単に行うことができる。
【００６４】
また、保持部材が第１のチューブ体に覆い被さるようにして取り付けられるため、保持部材によって第１のチューブ体が保護されるようになっており、第１のチューブ体の劣化を防止することができる。
【００６５】
請求項３に記載の発明によれば、各チューブ体の内部空間は外部と連通しており、各チューブ体が異物からの応力により弾性変形しても内部空間内の圧力は増大することはなく、外部からの応力により容易に変形するようになっているので、異物からの応力を高感度で検出することができ、この点においても第２の従来例よりも優れている。
【００６６】
請求項４に記載の発明によれば、各チューブ体の内周面が光反射材で被覆されているので、各チューブ体の内周面の光反射効率を向上させることができ、各発光手段の発光光量を小さく抑えつつ、効率よく異物の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る挟込み防止装置が適用されたパワーウィンドウ装置のブロック図である。
【図２】第１および第２のチューブ体の断面図である。
【図３】応力印加により弾性変形した第１および第２のチューブ体の断面図である。
【図４】第１のチューブ体の配設部の断面図である。
【図５】第１のチューブ体の配設部の断面図である。
【図６】第２のチューブ体の配設部の断面図である。
【図７】第１および第２のチューブ体の変形例の断面図である。
【符号の説明】
１ 車窓
３ 窓ガラス
５ モータ
７ 制御部
８ 第１のチューブ体
１１ 第２のチューブ体
１７ 第１の発光素子
１８ 第２の発光素子
１９ 第１の受光素子
２０ 第２の受光素子
２１ 開口幅検出素子
２３ 判定部
５１，５３ 光反射材
Claims (4)
- 車窓を開閉する窓ガラスの閉鎖方向下流側端部に沿って設けられ、外力に対して柔軟に変形および復元する弾性材料によって形成され、長手方向に連通する内部空間を有する第１のチューブ体と、
前記車窓の内周部における前記窓ガラスの前記閉鎖方向下流側端部に対向する対向部分に沿って設けられ、外力に対して柔軟に変形および復元する弾性材料によって形成され、長手方向に連通する内部空間を有する第２のチューブ体と、
前記第１のチューブ体および前記第２のチューブ体の長手方向一方側から前記内部空間内に向けて所定の光をそれぞれ入射させる第１および第２の発光手段と、
前記各発光手段によって入射され前記各チューブ体の内周面で反射されつつ前記各チューブ体の長手方向他方側に伝達された前記光をそれぞれ受光する第１および第２の受光手段と、
前記窓ガラスの前記閉鎖方向下流側端部と前記車窓の前記内周部の前記対向部分との間の開口幅が所定の基準値以下になったこをと検出する開口幅検出手段と、
前記第１の受光手段および前記第２の受光手段の受光光量を検出し、異物からの応力によって前記各チューブ体が弾性変形することにより生じる前記第１の受光手段および前記第２の受光手段の前記受光光量の減少の有無を監視しており、前記開口幅検出手段の検出結果が前記開口幅が前記基準値以下になっていないことを示している状態で、前記第１の受光手段および前記第２の受光手段のうちの少なくともいずれか一方の前記受光光量の減少が生じた場合、および、前記開口幅検出手段の検出結果が前記開口幅が前記基準値以下になっていることを示している状態で、前記第２の受光手段の前記受光光量の減少が生じた場合には、異物ありと判定して判定結果を外部に出力する判定手段と、
を備えることを特徴とする挟込み防止装置。 - 前記挟込み防止装置は、
略逆Ｕ字形の断面状を有して一方向に細長く延びる全体的に略樋状の形状に形成され、その内側の略逆Ｕ字形の保持溝内に前記第１のチューブ体を保持した状態で、前記保持溝内に挿入された前記窓ガラスの前記閉鎖方向下流側端をその弾性力により両側から挟持するようにして前記閉鎖方向下流側端部に固定される保持部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の挟込み防止装置。 - 前記各チューブ体の前記内部空間は前記各チューブ体の外部と連通しており、前記各弾性材料よりも低屈折率の気体で満たされていることを特徴とする請求項１または２に記載の挟込み防止装置。
- 前記各チューブ体の内周面が、前記光を反射する所定の光反射材で被覆されていることを特徴とする請求項１または２に記載の挟込み防止装置。
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