JP3680632B2 - 挟み込み検出装置及び開閉装置 - Google Patents
挟み込み検出装置及び開閉装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3680632B2 JP3680632B2 JP15611999A JP15611999A JP3680632B2 JP 3680632 B2 JP3680632 B2 JP 3680632B2 JP 15611999 A JP15611999 A JP 15611999A JP 15611999 A JP15611999 A JP 15611999A JP 3680632 B2 JP3680632 B2 JP 3680632B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- opening
- closing
- pinching
- piezoelectric sensor
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
- Window Of Vehicle (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口部と前記開口部を開閉する開閉部との間への物体の挟み込みを検出する挟み込み検出装置および開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の挟み込み検出装置は、例えば特開平１０−１３２６６９号公報に開示されているものがある。これは図１８に示すように、ポリフッ化ビニリデン等の高分子圧電材からなるピエゾケーブル１を自動車の窓枠２に沿って配設し、ピエゾケーブル１の出力信号に基づき窓枠２と窓ガラス３との間への物体の挟み込みを検出するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の挟み込み検出装置では、ピエゾケーブル１が自動車の窓枠２に沿って配設されているため、指などの柔らかい物体を挟み込んだ場合は窓枠２の硬さに制限されてピエゾケーブル１の変形が小さい。そのため、信号処理の際に増幅率を大きくしなくてはならず、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別が難しく、挟み込みの検出精度が悪いといった課題があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、検出精度の良い挟み込み検出装置および開閉装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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は、開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開口部と前記開閉部の少なくとも一方に配設され変形に応じた出力信号を発生する帯状の可撓性を有した感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部の間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、前記感圧手段は、幅方向の側面の一方が、前記開口部または前記開閉部に配設され、他方の側面が物体と接触する当接部の一部を形成することを特徴とする挟み込み検出装置である。そして、感圧手段が物体と接触すると当接部が屈曲自在に変形し、長手方向の屈曲に加えて幅方向の屈曲も付加されるので、従来よりも大きな変形量が得られて感圧手段からの出力信号が大きくなる。そのため、信号処理の際に増幅率を大きくする必要がなく、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易く、挟み込みの検出精度を向上することができる。
【０００６】
【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、開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開口部と前記開閉部の少なくとも一方に配設され変形に応じた出力信号を発生する帯状の可撓性を有した感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部の間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、前記感圧手段は、幅方向の側面の一方が、前記開口部または前記開閉部に配設され、他方の側面が物体と接触する当接部の一部を形成することを特徴とする挟み込み検出装置である。そして、感圧手段が物体と接触すると当接部が屈曲自在に変形し、長手方向の屈曲に加えて幅方向の屈曲も付加されるので、従来よりも大きな変形量が得られて感圧手段からの出力信号が大きくなる。そのため、信号処理の際に増幅率を大きくする必要がなく、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易く、挟み込みの検出精度を向上することができる。
【０００７】
また請求項２の発明は、開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開口部と前記開閉部の少なくとも一方に配設され変形に応じた出力信号を発生する帯状の可撓性を有した感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部の間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、前記感圧手段は、幅方向の中央でハの字状に湾曲させて複数箇所で物体と接触する当接部を形成し、幅方向の中央で前記開口部または前記開閉部に配設された挟み込み検出装置で、当接部が広くなり検出精度をさらに向上することができる。
【０００８】
また請求項３の発明は、感圧手段が当接部周囲に当接部を保護する弾性体を備えたもので、弾性体により当接部が保護されるので耐久性を向上することができる。
【０００９】
また請求項４の発明は、感圧手段がゴム弾性体の有機基材に圧電セラミックの焼結粉体を混合して成型し分極処理して構成した圧電センサからなるもので、高温耐久性を向上することができる。
【００１０】
また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の挟み込み検出装置を備え、判定手段の出力信号に基づき挟み込み判定時には挟み込みを解除するよう開閉部の開閉動作を制御する制御手段を有したもので、精度良く挟み込みを判定するとともに、挟み込み時には挟み込みを解除するので不要な挟み込みを防止することができる。
【００１１】
また請求項６の発明は、開閉部が自動車のパワーウィンドウや電動サンルーフであるので、パワーウィンドウや電動サンルーフでの不要な挟み込みを防止することができる。
【００１２】
また請求項７の発明は、開閉部が自動車、建物の自動ドアであるので、自動ドアでの不要な挟み込みを防止することができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図１から図１７を参照して説明する。
【００１４】
（実施例１）
実施例１の発明を図１から図７を参照して説明する。
【００１５】
図１は実施例１の発明の挟み込み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（ａ）、（ｂ）は図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図で、図２（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図２（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示している。
【００１６】
先ず、本発明の実施例１の挟み込み検出装置の構成は以下の通りである。図１より、４は開口部としての窓枠、５は開閉部としての窓ガラスである。窓枠４の周縁部には感圧手段としての圧電センサ６が配設されている。７は圧電センサ６の出力信号に基づき窓枠４と窓ガラス５の間への物体の挟み込みを判定する判定手段で、ドアのサイドミラー取り付け位置近傍のドア本体内に配設されている。
【００１７】
また、本発明の実施例１の開閉装置は上記の挟み込み検出装置と窓ガラス５を開閉させるパワーウインドウ駆動装置８、パワーウインドウ駆動装置８を制御する制御手段９から成る。ここで、パワーウインドウ駆動装置８はモータ８ａ、ワイヤ８ｂ、窓ガラス５の支持具８ｃ、ガイド８ｄ等から成る。モータ８ａによりワイヤ８ｂを動かし、ワイヤ８ｂと連結された支持具８ｃをガイド８ｄに沿って上下させることにより窓ガラス５を開閉する構造となっている。パワーウインドウ駆動装置８は上記のようなワイヤ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９はモータ８ａと一体化してもよい。
【００１８】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電センサ６は支持部１０と当接部１１から成り、窓枠４に形成された溝孔部１２に支持部１０をはめ込むことにより窓枠４に支持される。当接部１１は図２（ｂ）のように窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれた場合は屈曲自在に変形する。１２はウエザストリップである。当接部１１は窓ガラス５が開閉する方向と概ね平行になるよう窓枠４に支持してある。尚、図２（ａ）、（ｂ）は窓ガラス５の左側が車室内、右側が車外側である。
【００１９】
図３（ａ）、（ｂ）は圧電センサ６の外観図である。図３（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図３（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、図３（ｂ）は図２（ｂ）の際の圧電センサ６を車室内側から見た図である。圧電センサ６はゴム弾性体の有機基材に圧電セラミックの焼結粉体を混合した圧電層１４と、可撓性のある電極１５、１６を積層し、窓枠４に支持するための支持部１０を圧電層１４及び電極１５、１６各々の一端と密着固定して成型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。ゴム弾性体としては例えば塩素化ポリエチレンを用い、圧電セラミックとしては例えばチタン酸ジルコン酸鉛の焼結粉体を用いる。電極１５、１６としては例えば銀ペーストや導電ゴムを用いる。支持部１０はゴム等の弾性部材からなり、窓枠４の溝孔部１２にはめ込み可能となっている。電極１５、１６の上にさらに樹脂フィルムやゴムシート等による保護層を設けたり、さらにその上に電気的シールドのためのシールド層を設けてもよい。
【００２０】
判定手段７は図１のように圧電センサ６の端部に直接装着されている。そのため、圧電センサ６と判定手段７との間を接続するリード線やコネクタは不要となる。また、判定手段７は図１のようにサイドミラー取り付け位置近傍のドア本体内に配設されており、圧電センサ６を窓枠４以外の場所に延長して配設しない構成としているので、窓枠４以外で不要な振動を感知することがない。判定手段７は圧電センサ６の出力信号のインピーダンスを変換するＦＥＴ、信号増幅用のオペアンプ、後述する挟み込み判定用の信号処理回路等を内蔵している。ＦＥＴの代わりにチャージアンプ回路を用いてもよい。外来の電気的ノイズを除去するためシールド部材で判定手段７全体を覆い電気的にシールドしたり、上記回路の入出力部に貫通コンデンサやＥＭＩフィルタ等を付加してもよい。
【００２１】
次に作用について説明する。窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれると圧電センサ６が物体Ｍと接触して、図２（ｂ）のように当接部１１が屈曲し大きく変形する。図４はこの際の圧電センサ６からの出力信号Ｖ、判定手段７の判定出力Ｊ、モータ８ａへの印加電圧Ｖｍを示す特性図である。時刻ｔ１でモータ８ａに＋Ｖｄの電圧を印加して窓ガラス５を上昇させる。挟み込みが起こると圧電センサ６からは圧電効果により当接部１１の変形の加速度に応じた信号（図４の基準電位Ｖ０より大きな信号成分）が出力される。この際、従来の挟み込み検出装置では挟み込みの際のピエゾケーブル１の変形は長手方向の屈曲のみであるが、本実施例の場合は図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように圧電センサ６が長手方向の屈曲に加えて幅方向の屈曲も付加されるので、従来よりも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６の出力信号も大きくなる。
【００２２】
判定手段７はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０以上ならば挟み込みが生じたと判定し、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。制御手段９ではこのパルス信号があるとモータ８ａへの＋Ｖｄの電圧印加を停止し、−Ｖｄの電圧を一定時間印加して窓ガラス５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６からは当接部１１の変形が復元する加速度に応じた信号（図４の基準電位Ｖ０より小さな信号成分）が出力される。
【００２３】
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６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６の支持方向により変わるが、判定手段７ではＶのＶ０からの振幅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。
【００２４】
上記作用により、実施例１の挟み込み検出装置によれば、圧電センサ６（感圧手段）が物体と接触すると当接部１１が屈曲自在に変形し、大きな変形量が得られるので圧電センサ６（感圧手段）からの出力信号が大きくなる。そのため、従来のように信号処理の際に増幅率を大きくする必要がなく、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易く、挟み込みの検出精度を向上することができるといった効果がある。
【００２５】
また従来の挟み込み検出装置はポリフッ化ビニリデン等の高分子圧電材からなるピエゾケーブル１を用いているため、高温になると脱分極を起こして感度が低下するが、実施例１の挟み込み検出装置によれば、圧電センサ６（感圧手段）がゴム弾性体の有機基材に圧電セラミックの焼結粉体を混合して成型し分極処理して構成したので、高温耐久性を向上することができるといった効果がある。
【００２６】
また、実施例１の開閉装置によれば、判定手段７により精度良く挟み込みを判定するとともに、制御手段９により窓ガラス５を下降させて挟み込みを解除するようモータ８ａを制御するので、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。
【００２７】
また、実施例１の開閉装置によれば、自動車のドアのパワーウィンドウ（開閉部）での不要な挟み込みを防止することができる。
【００２８】
上記実施例では圧電センサ６を窓枠４に支持する構成としたが、図５（ａ）、（ｂ）に示すように圧電センサ６を窓ガラス５に支持する構成としてもよい。ここで、図５（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図５（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。この構成によれば、窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれると図５（ｂ）のように当接部１１が屈曲し大きく変形するので、上記と同様に判定手段７により挟み込みが判定され、制御手段９によりモータ８ａを逆転させ窓ガラス５を下降させて挟み込みを解除する。ここで、通常、物体が挟み込まれる場合は、物体Ｍが窓枠４側に接触する前に先ず窓ガラス５側に触れ、窓ガラス５と共に上昇して窓枠４と挟まれるが、圧電センサ６を窓ガラス５に支持する構成によれば、物体Ｍが圧電センサ６に接触した時点で挟み込みと判定して窓ガラス５を下降させて挟み込みを解除することができるので、開閉装置としてさらに不要な挟み込みを防止することができる。
【００２９】
尚、図６（ａ）、（ｂ）に示すように圧電センサ６が当接部１１周囲に当接部１１を保護する弾性体１７を備えた構成としてもよい。ここで、図６（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図６（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。この構成によれば、図６（ｂ）のように窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれても、弾性体１７により当接部１１が保護されるので、圧電センサ６の過度な変形を抑制するとともに、圧電センサ６の磨耗や損傷を防ぎ、圧電センサ６の耐久性を向上することができる。
【００３０】
また、上記構成では当接部１１を窓ガラス５の面と平行になるよう窓枠４に支持したが、このような支持構成に限定するものではなく、挟み込みの際に当接部１１が屈曲し大きく変形する構成であればよい。例えば、図７（ａ）、（ｂ）に示すように当接部１１を窓ガラス５の面と垂直になるよう窓枠４に支持する構成としてもよい。ここで、図７（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図７（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。この構成によれば、窓枠４から垂直方向への突起部分が少ないのでデザイン上、見栄えが良い。
【００３１】
また、圧電センサ６を窓枠４の車外側に支持したり、窓枠４の車内側と車外側の双方に支持する構成としてもよい。さらに、ウエザストリップ１２やサイドサンバイザーに支持する構成としてもよい。
【００３２】
（実施例２）
実施例２の発明を図８から図１１を参照して説明する。
【００３３】
図８（ａ）、（ｂ）は実施例２の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の断面構成図で、図１のＡ−Ａ’位置に対応している。ここで、図８（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図８（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示している。実施例２が実施例１と相違する点は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、感圧手段としての圧電センサ６の両端に支持部１０ａ、１０ｂを設け、開口部としての窓枠４に形成された溝孔部１２ａ、１２ｂにはめ込むことにより支持し、前記両端以外は非支持とし物体Ｍとの当接部１１とした点にある。
【００３４】
図９は圧電センサ６の外観図である。圧電センサ６は圧電層１８と可撓性のある電極１９、２０を積層し、物体Ｍとの接触面が凸面となるよう全体を幅方向に湾曲させて当接部１１を形成し、幅方向の両端に支持部１０ａ、１０ｂを設けている。圧電層１８と電極１９、２０、支持部１０ａ、１０ｂは実施例１と同じ材料から成る。上記以外の構成は実施例１と同様なので、詳細な説明は省略する。
【００３５】
上記構成により、実施例２の挟み込み検出装置によれば、窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれると圧電センサ６が物体Ｍと接触して、図８（ｂ）のように当接部１１が屈曲し大きく変形する。この際、圧電センサ６と物体Ｍとの当接面は実施例１よりも広くなるため、検出精度をさらに向上することができるといった効果がある。
【００３６】
上記実施例では圧電センサ６を窓枠４に支持する構成としたが、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように圧電センサ６を窓ガラス５に支持する構成としてもよく、同様な効果がある。ここで、図１０（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図１０（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。
【００３７】
また、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように圧電センサ６が湾曲した内側に当接部１１の変形を制限する変形制限部２１を備えた構成としてもよい。ここで、図１１（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図１１（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。この構成によれば、図１１（ｂ）のように窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれても、変形制限部２１により当接部１１の過度な変形が制限されるので耐久性を向上することができる。
【００３８】
（実施例３）
実施例３の発明を図１２から図１４を参照して説明する。
【００３９】
図１２（ａ）、（ｂ）は実施例３の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の断面構成図で、図１のＡ−Ａ’位置に対応している。ここで、図１２（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図１２（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示している。実施例３が実施例１、２と相違する点は、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、感圧手段としての圧電センサ６が複数の当接部１１ａ、１１ｂを有した点にある。
【００４０】
図１３は圧電センサ６の外観図である。圧電センサ６は圧電層２２と可撓性のある電極２３、２４を積層し、全体を幅方向の中央でハの字状に湾曲させて複数の当接部１１ａ、１１ｂを形成し、幅方向の中央に支持部１０を設けたものである。圧電層２２と電極２３、２４は実施例１と同じ材料を用いる。上記以外の構成は実施例１と同様なので、詳細な説明は省略する。
【００４１】
上記構成により、実施例３の挟み込み検出装置によれば、窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれると圧電センサ６が物体Ｍと接触して、図１２（ｂ）のように当接部１１ａ、１１ｂが屈曲し大きく変形する。この際、圧電センサ６が複数の当接部１１ａ、１１ｂを有しているので、圧電センサ６と物体Ｍとの当接面は実施例１よりも広くなるため、検出精度をさらに向上することができるといった効果がある。
【００４２】
上記実施例では圧電センサ６を窓枠４に支持する構成としたが、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように圧電センサ６を窓ガラス５に支持する構成としてもよく、同様な効果がある。ここで、図１４（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図１４（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。
【００４３】
尚、実施例１〜３では圧電センサ６の圧電層は１つであったが、バイモルフ型の圧電センサのように複数の圧電層を有した構成としてもよい。図１５はその一実施例で、圧電層２５、２６、電極２７、２８、２９を積層して圧電センサ６を構成している。この構成によれば、複数の圧電層を有しているので、感度が向上する。
【００４４】
また、図１６は圧電センサ６の他の実施例の外観図であるが、このように圧電層３０及び電極３１、３２を積層し、幅方向の中央で折り返して電極３２同士を密着し、支持部１０を圧電層３０及び電極３１、３２の両端と密着固定して圧電センサ６を構成してもよい。この構成により感度が向上する上、電極３１がシールドの役割を有するので電気的なノイズの影響をなくすことができる。
【００４５】
また、実施例１では圧電センサ６の支持部１０を窓枠４に設けられた溝孔部１２にはめ込んで圧電センサ６を窓枠４に支持したが、図１７に示すように、クリップ３３により圧電センサ６を窓枠４に支持する構成としてもよく、取り付け作業の効率化が図れる。
【００４６】
以上の実施例では本発明を自動車のパワーウインドウへ適用した場合を示したが、電動サンルーフに適用してもよい。
【００４７】
また、本発明を自動車、列車、飛行機、建物の自動ドアに適用したり、ガレージや店舗の電動シャッターに適用してもよい。
【００４８】
また、感圧手段は圧電センサに限定するものではなく、例えば静電容量型や感圧抵抗型、光透過量検出型等、変形に応じた出力信号を発生する他のセンサを用いてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開口部と前記開閉部の少なくとも一方に配設され変形に応じた出力信号を発生する帯状の可撓性を有した感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部の間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、前記感圧手段は、幅方向の側面の一方が、前記開口部または前記開閉部に配設され、他方の側面が物体と接触する当接部の一部を形成することを特徴とすることで、感圧手段が物体と接触すると当接部が屈曲自在に変形し、長手方向の屈曲に加えて幅方向の屈曲も付加されるので、従来よりも大きな変形量が得られて感圧手段からの出力信号が大きくなる。そのため、信号処理の際に増幅率を大きくする必要がなく、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易く、挟み込みの検出精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の外観図
【図２】 （ａ）物体Ｍが挟み込まれていない状態での図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図
（ｂ）物体Ｍが挟み込まれた状態での図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図
【図３】 （ａ）同装置で物体Ｍが挟み込まれていない状態での圧電センサの外観図
（ｂ）同装置で物体Ｍが挟み込まれた状態での圧電センサの外観図
【図４】 同装置の圧電センサからの出力信号Ｖ、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５】 （ａ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図６】 （ａ）同装置の圧電センサが当接部周囲に当接部を保護する弾性体を備えた場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）同装置の圧電センサが当接部周囲に当接部を保護する弾性体を備えた場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図７】 （ａ）同装置の当接部を窓ガラスの面と垂直になるよう窓枠に支持した場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）同装置の当接部を窓ガラスの面と垂直になるよう窓枠に支持した場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図８】 （ａ）実施例２の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）実施例２の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図９】 同装置の圧電センサの外観図
【図１０】 （ａ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図１１】 （ａ）圧電センサが湾曲した内側に当接部の変形を制限する変形制限部を備えた場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）圧電センサが湾曲した内側に当接部の変形を制限する変形制限部を備えた場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図１２】 （ａ）実施例３の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の物体が挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）実施例３の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の物体が挟み込まれた状態での断面構成図
【図１３】 同装置の圧電センサの外観図
【図１４】 （ａ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図１５】 圧電センサの他の実施例の外観図
【図１６】 圧電センサの他の実施例の外観図
【図１７】 圧電センサを窓枠へ支持する他の構成図
【図１８】 従来の挟み込み検出装置の外観図
【符号の説明】
４ 窓枠（開口部）
５ 窓ガラス（開閉部）
６ 圧電センサ（感圧手段）
７ 判定手段
９ 制御手段
１０ 支持部
１０ａ、１０ｂ 支持部
１１ 当接部
１１ａ、１１ｂ 当接部
１７ 弾性体
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口部と前記開口部を開閉する開閉部との間への物体の挟み込みを検出する挟み込み検出装置および開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の挟み込み検出装置は、例えば特開平１０−１３２６６９号公報に開示されているものがある。これは図１８に示すように、ポリフッ化ビニリデン等の高分子圧電材からなるピエゾケーブル１を自動車の窓枠２に沿って配設し、ピエゾケーブル１の出力信号に基づき窓枠２と窓ガラス３との間への物体の挟み込みを検出するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の挟み込み検出装置では、ピエゾケーブル１が自動車の窓枠２に沿って配設されているため、指などの柔らかい物体を挟み込んだ場合は窓枠２の硬さに制限されてピエゾケーブル１の変形が小さい。そのため、信号処理の際に増幅率を大きくしなくてはならず、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別が難しく、挟み込みの検出精度が悪いといった課題があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、検出精度の良い挟み込み検出装置および開閉装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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は、開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開口部と前記開閉部の少なくとも一方に配設され変形に応じた出力信号を発生する帯状の可撓性を有した感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部の間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、前記感圧手段は、幅方向の側面の一方が、前記開口部または前記開閉部に配設され、他方の側面が物体と接触する当接部の一部を形成することを特徴とする挟み込み検出装置である。そして、感圧手段が物体と接触すると当接部が屈曲自在に変形し、長手方向の屈曲に加えて幅方向の屈曲も付加されるので、従来よりも大きな変形量が得られて感圧手段からの出力信号が大きくなる。そのため、信号処理の際に増幅率を大きくする必要がなく、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易く、挟み込みの検出精度を向上することができる。
【０００６】
【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、開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開口部と前記開閉部の少なくとも一方に配設され変形に応じた出力信号を発生する帯状の可撓性を有した感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部の間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、前記感圧手段は、幅方向の側面の一方が、前記開口部または前記開閉部に配設され、他方の側面が物体と接触する当接部の一部を形成することを特徴とする挟み込み検出装置である。そして、感圧手段が物体と接触すると当接部が屈曲自在に変形し、長手方向の屈曲に加えて幅方向の屈曲も付加されるので、従来よりも大きな変形量が得られて感圧手段からの出力信号が大きくなる。そのため、信号処理の際に増幅率を大きくする必要がなく、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易く、挟み込みの検出精度を向上することができる。
【０００７】
また請求項２の発明は、開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開口部と前記開閉部の少なくとも一方に配設され変形に応じた出力信号を発生する帯状の可撓性を有した感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部の間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、前記感圧手段は、幅方向の中央でハの字状に湾曲させて複数箇所で物体と接触する当接部を形成し、幅方向の中央で前記開口部または前記開閉部に配設された挟み込み検出装置で、当接部が広くなり検出精度をさらに向上することができる。
【０００８】
また請求項３の発明は、感圧手段が当接部周囲に当接部を保護する弾性体を備えたもので、弾性体により当接部が保護されるので耐久性を向上することができる。
【０００９】
また請求項４の発明は、感圧手段がゴム弾性体の有機基材に圧電セラミックの焼結粉体を混合して成型し分極処理して構成した圧電センサからなるもので、高温耐久性を向上することができる。
【００１０】
また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の挟み込み検出装置を備え、判定手段の出力信号に基づき挟み込み判定時には挟み込みを解除するよう開閉部の開閉動作を制御する制御手段を有したもので、精度良く挟み込みを判定するとともに、挟み込み時には挟み込みを解除するので不要な挟み込みを防止することができる。
【００１１】
また請求項６の発明は、開閉部が自動車のパワーウィンドウや電動サンルーフであるので、パワーウィンドウや電動サンルーフでの不要な挟み込みを防止することができる。
【００１２】
また請求項７の発明は、開閉部が自動車、建物の自動ドアであるので、自動ドアでの不要な挟み込みを防止することができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図１から図１７を参照して説明する。
【００１４】
（実施例１）
実施例１の発明を図１から図７を参照して説明する。
【００１５】
図１は実施例１の発明の挟み込み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（ａ）、（ｂ）は図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図で、図２（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図２（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示している。
【００１６】
先ず、本発明の実施例１の挟み込み検出装置の構成は以下の通りである。図１より、４は開口部としての窓枠、５は開閉部としての窓ガラスである。窓枠４の周縁部には感圧手段としての圧電センサ６が配設されている。７は圧電センサ６の出力信号に基づき窓枠４と窓ガラス５の間への物体の挟み込みを判定する判定手段で、ドアのサイドミラー取り付け位置近傍のドア本体内に配設されている。
【００１７】
また、本発明の実施例１の開閉装置は上記の挟み込み検出装置と窓ガラス５を開閉させるパワーウインドウ駆動装置８、パワーウインドウ駆動装置８を制御する制御手段９から成る。ここで、パワーウインドウ駆動装置８はモータ８ａ、ワイヤ８ｂ、窓ガラス５の支持具８ｃ、ガイド８ｄ等から成る。モータ８ａによりワイヤ８ｂを動かし、ワイヤ８ｂと連結された支持具８ｃをガイド８ｄに沿って上下させることにより窓ガラス５を開閉する構造となっている。パワーウインドウ駆動装置８は上記のようなワイヤ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９はモータ８ａと一体化してもよい。
【００１８】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電センサ６は支持部１０と当接部１１から成り、窓枠４に形成された溝孔部１２に支持部１０をはめ込むことにより窓枠４に支持される。当接部１１は図２（ｂ）のように窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれた場合は屈曲自在に変形する。１２はウエザストリップである。当接部１１は窓ガラス５が開閉する方向と概ね平行になるよう窓枠４に支持してある。尚、図２（ａ）、（ｂ）は窓ガラス５の左側が車室内、右側が車外側である。
【００１９】
図３（ａ）、（ｂ）は圧電センサ６の外観図である。図３（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図３（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、図３（ｂ）は図２（ｂ）の際の圧電センサ６を車室内側から見た図である。圧電センサ６はゴム弾性体の有機基材に圧電セラミックの焼結粉体を混合した圧電層１４と、可撓性のある電極１５、１６を積層し、窓枠４に支持するための支持部１０を圧電層１４及び電極１５、１６各々の一端と密着固定して成型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。ゴム弾性体としては例えば塩素化ポリエチレンを用い、圧電セラミックとしては例えばチタン酸ジルコン酸鉛の焼結粉体を用いる。電極１５、１６としては例えば銀ペーストや導電ゴムを用いる。支持部１０はゴム等の弾性部材からなり、窓枠４の溝孔部１２にはめ込み可能となっている。電極１５、１６の上にさらに樹脂フィルムやゴムシート等による保護層を設けたり、さらにその上に電気的シールドのためのシールド層を設けてもよい。
【００２０】
判定手段７は図１のように圧電センサ６の端部に直接装着されている。そのため、圧電センサ６と判定手段７との間を接続するリード線やコネクタは不要となる。また、判定手段７は図１のようにサイドミラー取り付け位置近傍のドア本体内に配設されており、圧電センサ６を窓枠４以外の場所に延長して配設しない構成としているので、窓枠４以外で不要な振動を感知することがない。判定手段７は圧電センサ６の出力信号のインピーダンスを変換するＦＥＴ、信号増幅用のオペアンプ、後述する挟み込み判定用の信号処理回路等を内蔵している。ＦＥＴの代わりにチャージアンプ回路を用いてもよい。外来の電気的ノイズを除去するためシールド部材で判定手段７全体を覆い電気的にシールドしたり、上記回路の入出力部に貫通コンデンサやＥＭＩフィルタ等を付加してもよい。
【００２１】
次に作用について説明する。窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれると圧電センサ６が物体Ｍと接触して、図２（ｂ）のように当接部１１が屈曲し大きく変形する。図４はこの際の圧電センサ６からの出力信号Ｖ、判定手段７の判定出力Ｊ、モータ８ａへの印加電圧Ｖｍを示す特性図である。時刻ｔ１でモータ８ａに＋Ｖｄの電圧を印加して窓ガラス５を上昇させる。挟み込みが起こると圧電センサ６からは圧電効果により当接部１１の変形の加速度に応じた信号（図４の基準電位Ｖ０より大きな信号成分）が出力される。この際、従来の挟み込み検出装置では挟み込みの際のピエゾケーブル１の変形は長手方向の屈曲のみであるが、本実施例の場合は図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように圧電センサ６が長手方向の屈曲に加えて幅方向の屈曲も付加されるので、従来よりも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６の出力信号も大きくなる。
【００２２】
判定手段７はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０以上ならば挟み込みが生じたと判定し、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。制御手段９ではこのパルス信号があるとモータ８ａへの＋Ｖｄの電圧印加を停止し、−Ｖｄの電圧を一定時間印加して窓ガラス５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６からは当接部１１の変形が復元する加速度に応じた信号（図４の基準電位Ｖ０より小さな信号成分）が出力される。
【００２３】
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６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６の支持方向により変わるが、判定手段７ではＶのＶ０からの振幅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。
【００２４】
上記作用により、実施例１の挟み込み検出装置によれば、圧電センサ６（感圧手段）が物体と接触すると当接部１１が屈曲自在に変形し、大きな変形量が得られるので圧電センサ６（感圧手段）からの出力信号が大きくなる。そのため、従来のように信号処理の際に増幅率を大きくする必要がなく、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易く、挟み込みの検出精度を向上することができるといった効果がある。
【００２５】
また従来の挟み込み検出装置はポリフッ化ビニリデン等の高分子圧電材からなるピエゾケーブル１を用いているため、高温になると脱分極を起こして感度が低下するが、実施例１の挟み込み検出装置によれば、圧電センサ６（感圧手段）がゴム弾性体の有機基材に圧電セラミックの焼結粉体を混合して成型し分極処理して構成したので、高温耐久性を向上することができるといった効果がある。
【００２６】
また、実施例１の開閉装置によれば、判定手段７により精度良く挟み込みを判定するとともに、制御手段９により窓ガラス５を下降させて挟み込みを解除するようモータ８ａを制御するので、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。
【００２７】
また、実施例１の開閉装置によれば、自動車のドアのパワーウィンドウ（開閉部）での不要な挟み込みを防止することができる。
【００２８】
上記実施例では圧電センサ６を窓枠４に支持する構成としたが、図５（ａ）、（ｂ）に示すように圧電センサ６を窓ガラス５に支持する構成としてもよい。ここで、図５（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図５（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。この構成によれば、窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれると図５（ｂ）のように当接部１１が屈曲し大きく変形するので、上記と同様に判定手段７により挟み込みが判定され、制御手段９によりモータ８ａを逆転させ窓ガラス５を下降させて挟み込みを解除する。ここで、通常、物体が挟み込まれる場合は、物体Ｍが窓枠４側に接触する前に先ず窓ガラス５側に触れ、窓ガラス５と共に上昇して窓枠４と挟まれるが、圧電センサ６を窓ガラス５に支持する構成によれば、物体Ｍが圧電センサ６に接触した時点で挟み込みと判定して窓ガラス５を下降させて挟み込みを解除することができるので、開閉装置としてさらに不要な挟み込みを防止することができる。
【００２９】
尚、図６（ａ）、（ｂ）に示すように圧電センサ６が当接部１１周囲に当接部１１を保護する弾性体１７を備えた構成としてもよい。ここで、図６（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図６（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。この構成によれば、図６（ｂ）のように窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれても、弾性体１７により当接部１１が保護されるので、圧電センサ６の過度な変形を抑制するとともに、圧電センサ６の磨耗や損傷を防ぎ、圧電センサ６の耐久性を向上することができる。
【００３０】
また、上記構成では当接部１１を窓ガラス５の面と平行になるよう窓枠４に支持したが、このような支持構成に限定するものではなく、挟み込みの際に当接部１１が屈曲し大きく変形する構成であればよい。例えば、図７（ａ）、（ｂ）に示すように当接部１１を窓ガラス５の面と垂直になるよう窓枠４に支持する構成としてもよい。ここで、図７（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図７（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。この構成によれば、窓枠４から垂直方向への突起部分が少ないのでデザイン上、見栄えが良い。
【００３１】
また、圧電センサ６を窓枠４の車外側に支持したり、窓枠４の車内側と車外側の双方に支持する構成としてもよい。さらに、ウエザストリップ１２やサイドサンバイザーに支持する構成としてもよい。
【００３２】
（実施例２）
実施例２の発明を図８から図１１を参照して説明する。
【００３３】
図８（ａ）、（ｂ）は実施例２の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の断面構成図で、図１のＡ−Ａ’位置に対応している。ここで、図８（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図８（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示している。実施例２が実施例１と相違する点は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、感圧手段としての圧電センサ６の両端に支持部１０ａ、１０ｂを設け、開口部としての窓枠４に形成された溝孔部１２ａ、１２ｂにはめ込むことにより支持し、前記両端以外は非支持とし物体Ｍとの当接部１１とした点にある。
【００３４】
図９は圧電センサ６の外観図である。圧電センサ６は圧電層１８と可撓性のある電極１９、２０を積層し、物体Ｍとの接触面が凸面となるよう全体を幅方向に湾曲させて当接部１１を形成し、幅方向の両端に支持部１０ａ、１０ｂを設けている。圧電層１８と電極１９、２０、支持部１０ａ、１０ｂは実施例１と同じ材料から成る。上記以外の構成は実施例１と同様なので、詳細な説明は省略する。
【００３５】
上記構成により、実施例２の挟み込み検出装置によれば、窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれると圧電センサ６が物体Ｍと接触して、図８（ｂ）のように当接部１１が屈曲し大きく変形する。この際、圧電センサ６と物体Ｍとの当接面は実施例１よりも広くなるため、検出精度をさらに向上することができるといった効果がある。
【００３６】
上記実施例では圧電センサ６を窓枠４に支持する構成としたが、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように圧電センサ６を窓ガラス５に支持する構成としてもよく、同様な効果がある。ここで、図１０（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図１０（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。
【００３７】
また、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように圧電センサ６が湾曲した内側に当接部１１の変形を制限する変形制限部２１を備えた構成としてもよい。ここで、図１１（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図１１（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。この構成によれば、図１１（ｂ）のように窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれても、変形制限部２１により当接部１１の過度な変形が制限されるので耐久性を向上することができる。
【００３８】
（実施例３）
実施例３の発明を図１２から図１４を参照して説明する。
【００３９】
図１２（ａ）、（ｂ）は実施例３の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の断面構成図で、図１のＡ−Ａ’位置に対応している。ここで、図１２（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図１２（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示している。実施例３が実施例１、２と相違する点は、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、感圧手段としての圧電センサ６が複数の当接部１１ａ、１１ｂを有した点にある。
【００４０】
図１３は圧電センサ６の外観図である。圧電センサ６は圧電層２２と可撓性のある電極２３、２４を積層し、全体を幅方向の中央でハの字状に湾曲させて複数の当接部１１ａ、１１ｂを形成し、幅方向の中央に支持部１０を設けたものである。圧電層２２と電極２３、２４は実施例１と同じ材料を用いる。上記以外の構成は実施例１と同様なので、詳細な説明は省略する。
【００４１】
上記構成により、実施例３の挟み込み検出装置によれば、窓枠４と窓ガラス５の間に物体Ｍが挟み込まれると圧電センサ６が物体Ｍと接触して、図１２（ｂ）のように当接部１１ａ、１１ｂが屈曲し大きく変形する。この際、圧電センサ６が複数の当接部１１ａ、１１ｂを有しているので、圧電センサ６と物体Ｍとの当接面は実施例１よりも広くなるため、検出精度をさらに向上することができるといった効果がある。
【００４２】
上記実施例では圧電センサ６を窓枠４に支持する構成としたが、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように圧電センサ６を窓ガラス５に支持する構成としてもよく、同様な効果がある。ここで、図１４（ａ）は物体Ｍが挟み込まれていない状態、図１４（ｂ）は物体Ｍが挟み込まれた状態を示しており、いずれも図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図である。
【００４３】
尚、実施例１〜３では圧電センサ６の圧電層は１つであったが、バイモルフ型の圧電センサのように複数の圧電層を有した構成としてもよい。図１５はその一実施例で、圧電層２５、２６、電極２７、２８、２９を積層して圧電センサ６を構成している。この構成によれば、複数の圧電層を有しているので、感度が向上する。
【００４４】
また、図１６は圧電センサ６の他の実施例の外観図であるが、このように圧電層３０及び電極３１、３２を積層し、幅方向の中央で折り返して電極３２同士を密着し、支持部１０を圧電層３０及び電極３１、３２の両端と密着固定して圧電センサ６を構成してもよい。この構成により感度が向上する上、電極３１がシールドの役割を有するので電気的なノイズの影響をなくすことができる。
【００４５】
また、実施例１では圧電センサ６の支持部１０を窓枠４に設けられた溝孔部１２にはめ込んで圧電センサ６を窓枠４に支持したが、図１７に示すように、クリップ３３により圧電センサ６を窓枠４に支持する構成としてもよく、取り付け作業の効率化が図れる。
【００４６】
以上の実施例では本発明を自動車のパワーウインドウへ適用した場合を示したが、電動サンルーフに適用してもよい。
【００４７】
また、本発明を自動車、列車、飛行機、建物の自動ドアに適用したり、ガレージや店舗の電動シャッターに適用してもよい。
【００４８】
また、感圧手段は圧電センサに限定するものではなく、例えば静電容量型や感圧抵抗型、光透過量検出型等、変形に応じた出力信号を発生する他のセンサを用いてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開口部と前記開閉部の少なくとも一方に配設され変形に応じた出力信号を発生する帯状の可撓性を有した感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部の間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、前記感圧手段は、幅方向の側面の一方が、前記開口部または前記開閉部に配設され、他方の側面が物体と接触する当接部の一部を形成することを特徴とすることで、感圧手段が物体と接触すると当接部が屈曲自在に変形し、長手方向の屈曲に加えて幅方向の屈曲も付加されるので、従来よりも大きな変形量が得られて感圧手段からの出力信号が大きくなる。そのため、信号処理の際に増幅率を大きくする必要がなく、本来の挟み込み時の信号成分と外来振動や電気的ノイズによる信号成分との判別がつき易く、挟み込みの検出精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の外観図
【図２】 （ａ）物体Ｍが挟み込まれていない状態での図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図
（ｂ）物体Ｍが挟み込まれた状態での図１のＡ−Ａ’位置における断面構成図
【図３】 （ａ）同装置で物体Ｍが挟み込まれていない状態での圧電センサの外観図
（ｂ）同装置で物体Ｍが挟み込まれた状態での圧電センサの外観図
【図４】 同装置の圧電センサからの出力信号Ｖ、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５】 （ａ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図６】 （ａ）同装置の圧電センサが当接部周囲に当接部を保護する弾性体を備えた場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）同装置の圧電センサが当接部周囲に当接部を保護する弾性体を備えた場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図７】 （ａ）同装置の当接部を窓ガラスの面と垂直になるよう窓枠に支持した場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）同装置の当接部を窓ガラスの面と垂直になるよう窓枠に支持した場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図８】 （ａ）実施例２の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）実施例２の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図９】 同装置の圧電センサの外観図
【図１０】 （ａ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図１１】 （ａ）圧電センサが湾曲した内側に当接部の変形を制限する変形制限部を備えた場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）圧電センサが湾曲した内側に当接部の変形を制限する変形制限部を備えた場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図１２】 （ａ）実施例３の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の物体が挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）実施例３の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の物体が挟み込まれた状態での断面構成図
【図１３】 同装置の圧電センサの外観図
【図１４】 （ａ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれていない状態での断面構成図
（ｂ）同装置の圧電センサを窓ガラスに支持した場合の物体Ｍが挟み込まれた状態での断面構成図
【図１５】 圧電センサの他の実施例の外観図
【図１６】 圧電センサの他の実施例の外観図
【図１７】 圧電センサを窓枠へ支持する他の構成図
【図１８】 従来の挟み込み検出装置の外観図
【符号の説明】
４ 窓枠（開口部）
５ 窓ガラス（開閉部）
６ 圧電センサ（感圧手段）
７ 判定手段
９ 制御手段
１０ 支持部
１０ａ、１０ｂ 支持部
１１ 当接部
１１ａ、１１ｂ 当接部
１７ 弾性体
Claims (7)
- 開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開口部と前記開閉部の少なくとも一方に配設され変形に応じた出力信号を発生する帯状の可撓性を有した感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部の間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、前記感圧手段は、幅方向の側面の一方が、前記開口部または前記開閉部に配設され、他方の側面が物体と接触する当接部の一部を形成することを特徴とする挟み込み検出装置。
- 開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開口部と前記開閉部の少なくとも一方に配設され変形に応じた出力信号を発生する帯状の可撓性を有した感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部の間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、前記感圧手段は、幅方向の中央でハの字状に湾曲させて複数箇所で物体と接触する当接部を形成し、幅方向の中央で前記開口部または前記開閉部に配設された挟み込み検出装置。
- 感圧手段は当接部周囲に当接部を保護する弾性体を備えた請求項１または２に記載の挟み込み検出装置。
- 感圧手段はゴム弾性体の有機基材に圧電セラミックの焼結粉体を混合して成型し分極処理して構成した圧電センサからなる請求項１乃至３のいずれか１項記載の挟み込み検出装置。
- 請求項１乃至４のいずれか１項記載の挟み込み検出装置を備え、判定手段の出力信号に基づき挟み込み判定時には挟み込みを解除するよう開閉部の開閉動作を制御する制御手段を有した開閉装置。
- 開閉部が自動車のパワーウィンドウや電動サンルーフである請求項５記載の開閉装置。
- 開閉部が自動車や列車、飛行機、建物の自動ドアである請求項５記載の開閉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15611999A JP3680632B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 挟み込み検出装置及び開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15611999A JP3680632B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 挟み込み検出装置及び開閉装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000346721A JP2000346721A (ja) | 2000-12-15 |
| JP3680632B2 true JP3680632B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=15620745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15611999A Expired - Fee Related JP3680632B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 挟み込み検出装置及び開閉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3680632B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4484506B2 (ja) * | 2003-12-17 | 2010-06-16 | 株式会社平和 | 遊技機 |
| JP2006083522A (ja) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドアハンドル装置及びこれを備えたキーレスエントリー装置 |
| CA2574813A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Door handle device, door member with the door handle device, and smart entry system with the door member |
| US20090021112A1 (en) * | 2005-04-14 | 2009-01-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Contact detector and door handle unit including it and smart entry system |
| JP5939516B2 (ja) * | 2011-03-15 | 2016-06-22 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 有音程の膜鳴打楽器の調律方法および装置 |
| JP5849814B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2016-02-03 | 三菱自動車工業株式会社 | 給電装置を備える車両 |
| JP2017031710A (ja) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 株式会社東海理化電機製作所 | 挟み込み検出装置 |
| JP2020134444A (ja) * | 2019-02-25 | 2020-08-31 | ロボセンサー技研株式会社 | 圧電センサ |
-
1999
- 1999-06-03 JP JP15611999A patent/JP3680632B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000346721A (ja) | 2000-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW513358B (en) | Pressure-sensitive sensor, object detecting device, and opening-closing device | |
| KR20050086679A (ko) | 감압 센서의 지지 구조 | |
| JP3680632B2 (ja) | 挟み込み検出装置及び開閉装置 | |
| JP3719045B2 (ja) | 挟み込み防止装置 | |
| JP3740951B2 (ja) | 挟み込み判定装置および開閉装置 | |
| JP2000346717A5 (ja) | ||
| JP2002106258A (ja) | 挟み込み判定装置および開閉装置 | |
| JP2003106048A (ja) | 挟み込み検出装置及び開閉装置 | |
| JP2000343937A (ja) | 挟み込み検出装置及び開閉装置 | |
| JP3767263B2 (ja) | 挟み込み検出装置及び開閉装置 | |
| JP3680700B2 (ja) | 感圧センサ、物体検出装置及び開閉装置 | |
| JP3740947B2 (ja) | 挟み込み検出装置及び開閉装置 | |
| JP3741048B2 (ja) | 接触検出装置及び開閉装置 | |
| JP3664008B2 (ja) | 挟み込み検出装置及び開閉装置 | |
| JP2000321150A5 (ja) | ||
| JP2000321150A (ja) | 挟み込み検知センサおよび挟み込み防止装置 | |
| JP2001059381A5 (ja) | ||
| JP3637918B1 (ja) | 挟み込み防止装置 | |
| JP2001165784A5 (ja) | ||
| JP3719046B2 (ja) | 挟み込み防止装置 | |
| JP3775136B2 (ja) | 挟み込み検出装置及び開閉装置 | |
| JP2007057542A (ja) | 圧電センサ | |
| JP3891180B2 (ja) | 圧電センサ | |
| JP2001165784A (ja) | 挟み込み検出装置および開閉装置 | |
| JP2000346719A5 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040401 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20040413 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20040813 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040824 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041022 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041221 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050120 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20050228 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050426 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050509 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090527 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100527 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110527 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |