WO2018025558A1 - 車両用窓ガラス昇降装置、車両用ドア、及び車両 - Google Patents

車両用窓ガラス昇降装置、車両用ドア、及び車両 Download PDF

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WO2018025558A1
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window glass
vehicle
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door
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PCT/JP2017/024604
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池田　博之
竹原　秀明
斉藤　靖弘
定二 梅原
剛 近藤
礼兼 吉澤
秀明 柏木
真由 小林
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株式会社ミツバ
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    • E05F15/43—Detection using safety edges responsive to disruption of energy beams, e.g. light or sound
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    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/55—Windows

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle window glass elevating device, a vehicle door, and a vehicle.
  • a vehicle window glass lifting device that automatically lifts and lowers a window glass of a vehicle door is known.
  • the vehicle window glass elevating device includes a drive unit that generates a driving force for raising and lowering the window glass and a control unit that controls the drive unit.
  • a mechanism for preventing pinching by the window glass is generally provided.
  • the present applicant is equipped with a camera for imaging a detection line provided along the window frame, and when at least a part of the detection line imaged by the camera is shielded by a foreign object, A vehicle window glass elevating device for causing a drive mechanism to perform a pinching prevention operation for preventing pinching by a window glass has been proposed (see Patent Document 1).
  • a vehicle window glass lifting device described in Patent Document 1 includes a light source unit having a plurality of light emitting elements that irradiate infrared light toward a detection line, and is emitted from the plurality of light emitting elements and reflected by the detection line. By capturing external light with a camera arranged in the vicinity of the light source unit, it is possible to detect a foreign object that may be caught at night or the like.
  • the present invention provides a vehicle window glass elevating device capable of reliably detecting a foreign object that may be caught, a vehicle door using the vehicle window glass elevating device, and a vehicle. Objective.
  • a vehicle window glass lifting apparatus includes a drive unit that is disposed on a vehicle door and moves the window glass in a vertical direction, a control unit that controls the drive unit, the door and the window glass.
  • a detection line provided on the vehicle interior side of the window glass along at least a part of an outer edge of the window glass in a closed state; and a light source having a light emitting element that emits invisible light to the detection line;
  • a camera having a lens on which the invisible light emitted from the light source and reflected by the detection line is incident, and the control unit prevents the window glass from being sandwiched based on an image captured by the camera.
  • a pinching prevention means for causing the drive unit to perform a pinching prevention operation, and a reflection layer for reflecting the light incident on the detection line toward the light source.
  • a vehicle door according to another embodiment of the present invention includes the vehicle window glass elevating device.
  • a vehicle according to still another embodiment includes the vehicle door.
  • a vehicle window glass lifting device capable of reliably detecting a foreign object that may be caught, a vehicle door using the vehicle window glass lifting device, and a vehicle are provided. Can be provided.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a vehicle window glass lifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the door as viewed from above the vehicle interior side.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing the door viewed from the lower front inside the vehicle.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing a part of a door along a position including a camera;
  • FIG. 4B is an explanatory diagram showing an installation position of the camera unit shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view illustrating a configuration of a detection line.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram showing a microbead-type retroreflective material.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a vehicle window glass lifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the door as viewed from above the vehicle interior side.
  • FIG. 3 is an ex
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross section of the detection line shown to explain visible light and infrared light incident on the detection line.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a cross section for explaining visible light and infrared light incident on the detection line in the detection line according to the comparative example.
  • FIG. 8A is an explanatory diagram showing a state of the vehicle irradiated with headlights from a position behind the vehicle.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the detection line mounted on the vehicle irradiated with the headlight shown in FIG. 8A cut along the vehicle front-rear direction.
  • FIG. 9A is an explanatory diagram illustrating a state of the vehicle irradiated with a headlight from a position on the side of the vehicle.
  • FIG. 8A is an explanatory diagram showing a state of the vehicle irradiated with a headlight from a position on the side of the vehicle.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of the detection line mounted on the vehicle irradiated with the headlight shown in FIG. 9A cut along the vehicle front-rear direction.
  • FIG. 10A is an explanatory diagram showing a detection line according to the present embodiment.
  • FIG. 10B is an explanatory diagram illustrating a detection line according to a comparative example. It is a flowchart which shows the control flow of the window glass raising / lowering device for vehicles.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a vehicle window glass lifting apparatus according to the present embodiment.
  • a vehicle door (vehicle door) 2 on which the vehicle window glass elevating device 1 is mounted includes a storage portion 21 for storing the window glass 3 and a window glass frame portion 22 provided above the storage portion 21.
  • a door trim 23 is attached to the interior of the storage unit 21 so as to cover the storage unit 21.
  • the window glass frame portion 22 includes a rear standing portion 22a extending upward from the rear end portion of the storage portion 21 in the front-rear direction of the vehicle, and a front extending upward from the storage portion 21 in front of the rear standing portion 22a. It comprises a standing portion 22b and an upward extending portion 22c that extends from the upper end portion of the rear standing portion 22a to the upper end portion of the front standing portion 22b.
  • the window glass 3 is disposed in a space surrounded by the window glass frame portion 22 and the upper end portion of the door trim 23. That is, the window glass frame portion 22 and the upper end portion of the door trim 23 constitute a window frame 25.
  • the window frame 25 refers to a portion that contacts the outer edge of the window glass 3 when the door 2 and the window glass 3 in the fully closed state are closed.
  • the vehicle window glass elevating device 1 has a drive mechanism 4 for moving the window glass 3 between an open position and a closed position with respect to a frame portion (window frame 25) having an opening 25a, and a control for controlling the drive mechanism 4. Part 5.
  • the drive mechanism 4 moves the window glass 3 in the vertical direction with respect to the window frame 25, and converts the motor 41 such as a DC motor and the driving force of the motor 41 into the vertical movement force of the window glass 3.
  • a power conversion mechanism 42 includes, for example, a carrier plate that supports the window glass 3 and slides along the guide rail, and is attached to the wire by sliding the wire along the guide rail by the driving force of the motor 41.
  • a window regulator or the like that moves the carrier plate and the window glass 3 in the vertical direction along the guide rail can be used.
  • an X-arm type regulator or another type can be used as the power conversion mechanism 42.
  • the door 2 is provided with a switch (SW) 24 for raising and lowering the window glass 3.
  • An output signal line of the switch 24 is connected to the control unit 5.
  • the switch 24 is composed of, for example, a two-stage click type swing switch. When one end of the descending side is clicked by one stage, the descending first stage click signal is clicked, and one end of the descending side is clicked by two stages. When the second side click signal of the descending side is clicked, the first side click signal of the rising side when the other end side that is the rising side is clicked by one step, and when the other end side that is the rising side is clicked by two steps
  • the side second stage click signal is configured to be output to the control unit 5.
  • the control part 5 controls the drive part 4 according to the signal from the switch 24, and moves the window glass 3 to an up-down direction.
  • the control unit 5 is mounted on the door 2 as a control unit in which a CPU, a memory, an interface, software, and the like are appropriately combined.
  • the control unit 5 may be mounted as a function in an electronic control unit (ECU) that controls, for example, a vehicle mirror or a seat other than the door 2.
  • ECU electronice control unit
  • the control unit 5 descends the window glass 3 while the signal is input, and when the descending second step click signal is input. Is configured to control the drive unit 4 so that the window glass 3 is automatically lowered until the window glass 3 is lowered to the lowest position or the switch 24 is operated again. Further, when the ascending side first stage click signal is input from the switch 24, the control unit 5 ascends the window glass 3 while the signal is input, and the ascending side second stage click signal is input. In this case, the drive unit 4 is controlled so that the window glass 3 is automatically raised until the window glass 3 is raised to the top or the switch 24 is operated again.
  • the vehicle window glass elevating device 1 includes a detection line 6 provided on the vehicle interior side of the window glass 3 along at least a part of the outer edge of the window glass 3 in a state where the door 2 and the window glass 3 are closed. ing.
  • the detection line 6 is formed of a retroreflecting material along at least a part of the frame portion (window frame 25).
  • the vehicle window glass lifting apparatus 1 includes a light source unit 8 that emits invisible light to the detection line 6 and an optical system 71 that receives the invisible light that is emitted from the light source unit 8 and reflected by the detection line 6. And a camera 7. In the present embodiment, based on the image captured by the camera 7, it is determined whether there is a foreign object that may be caught by the window glass 3.
  • the light source unit 8 that emits near-infrared light is used.
  • the camera 7 is composed of an image sensor that images near-infrared light that is irradiated from the light source unit 8 and reflected by the detection line 6.
  • the detection line 6 serves as a reference for determining whether there is a foreign object that may be caught by the window glass 3, and at least the outer edge of the window glass 3 when the door 2 and the window glass 3 are closed. It is provided in the vehicle interior side rather than the window glass 3 along a part. The specific configuration and setting position of the detection line 6 will be described later.
  • the control unit 5 includes a detection unit 51 that detects a shielding state in which at least a part of the detection line 6 captured by the camera 7 is shielded by a foreign substance, and a shielding state that is detected by the detection unit 51 when the window glass 3 is moved by the driving unit 4. And a pinching prevention unit 52 that causes the drive unit 4 to perform a pinching prevention operation for preventing pinching by the window glass 3.
  • the detection unit 51 is an aspect of the detection means of the present invention
  • the pinching prevention unit 52 is an aspect of the pinching prevention means of the present invention.
  • the detection unit 51 performs image processing of an image captured by the camera 7 and extracts the detection line 6, and at least one of the detection lines 6 based on the image subjected to image processing by the image processing unit 51 a. And a shielding determination unit 51b for determining whether the part is in a shielding state shielded by a foreign object.
  • a specific method for extracting the detection line 6 in the image processing unit 51a is not particularly limited.
  • the image captured by the camera 7 is trimmed to remove unnecessary portions, and a posterization process or a binarization process is performed.
  • a posterization process or a binarization process is performed.
  • edge detection processing it is possible to extract a detection line 6 having a luminance different from that of the surrounding members.
  • an image in an unshielded state (an image after image processing by the image processing unit 51a) is stored as an initial state image, and the initial state image and the image processing unit 51a are stored. It is configured to determine whether or not the detection line 6 is shielded by a foreign object by comparing with the image output from.
  • the pinching prevention unit 52 causes the driving unit 4 to perform a pinching prevention operation for preventing pinching by the window glass 3 when the detection unit 51 detects a shielding state when the window glass 3 is moved by the driving unit 4.
  • a pinching prevention operation an operation for stopping the movement of the window glass 3, an operation for lowering the window glass 3 to a safe position, an operation for warning the operator by sound or light from an alarm device installed in the passenger compartment, , A combination of these operations is included.
  • control unit 5 gives an instruction from the switch 24 when the detection state is detected by the detection unit 51 after the movement of the window glass 3 is instructed by the switch 24 and before the movement of the window glass 3 is started.
  • An instruction invalidating unit 53 for invalidation is further provided. By providing the instruction invalidation unit 53, the window glass 3 does not move in the first place when the shielding state is detected, so that safety can be further improved.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the door 2 as viewed from above the vehicle interior side
  • FIG. 3 is an explanatory view showing the door 2 as viewed from below the front side of the vehicle
  • FIG. 4A is along the position including the camera 7.
  • FIG. 4B is an explanatory diagram showing an installation position of the camera unit 110 shown in FIG. 4A.
  • the camera 7 emits invisible light (near infrared light) emitted from the light source 8 and reflected by the detection line 6.
  • the optical system 71 is formed on the upper surface S of the door trim 23.
  • the optical axis C of the optical system 71 is disposed at a position corresponding to the opening 23a so as to pass through the opening 23a.
  • the camera 7 is provided on the upper surface S of the door trim 23.
  • the upper surface S of the door trim 23 is an outer surface at the upper end portion of the door trim 23, and is a surface that is visible from above in the vertical direction.
  • the upper surface S of the door trim 23 may be inclined with respect to the vehicle width direction (horizontal direction).
  • the position of the upper surface S of the door trim 23 is highest in the vicinity of the window glass 3, that is, in the vicinity of the outlet 21 a from which the window glass 3 is led out from the storage portion 21, and becomes lower as the distance from the window glass 3 increases. It is formed to be curved. Therefore, it can be said that the upper surface S of the door trim 23 is the outer surface (portion corresponding to the lower inner peripheral surface of the window frame 25) of the door trim 23 in the vicinity of the window glass 3 (outlet port 21a).
  • the opening 23a is formed on the vehicle interior side with respect to the outlet 21a, and the optical system 71 of the camera 7 is disposed so that the optical axis C is located on the vehicle interior side of the outlet 21a.
  • the camera 7 is arranged so that the optical axis C of the optical system 71 coincides with the vertical direction, but the optical axis C of the optical system 71 is the longitudinal direction of the vehicle with respect to the vertical direction. Or may be inclined in the vehicle width direction, and may be appropriately adjusted according to the mounting position of the camera 7 or a desired imaging range.
  • the camera 7 is disposed in a hole 23 b provided at a front position of the vehicle on the upper surface S of the door trim 23 (a front position on the upper surface S of the door trim 23 facing the window glass 3).
  • a hole 23 b provided at a front position of the vehicle on the upper surface S of the door trim 23 (a front position on the upper surface S of the door trim 23 facing the window glass 3).
  • the camera 7 is provided on the upper surface S of the door trim 23.
  • the position where the camera 7 is installed is not limited to this.
  • the camera 7 is formed in a columnar shape as a whole, and a flange 73 protruding outward in the radial direction is formed at the tip of the camera 7.
  • the camera 7 is inserted into the hole 23b from above the door trim 23 and engages a locking claw 23d provided at the lower periphery of the hole 23b with a groove (not shown) provided in the camera 7, thereby 23.
  • the structure for fixing the camera 7 to the door trim 23 and the insertion direction of the camera 7 are not particularly limited and can be changed as appropriate.
  • the optical system 71 of the camera 7 it is desirable to use a wide-angle lens so that foreign matter can be detected in the above-described range.
  • the optical system 71 four lenses 71a to 71d are combined, and a super-wide-angle lens having a viewing angle of 180 ° or more in the front-rear direction of the vehicle and 190 ° in consideration of mounting variation is used.
  • the number of lenses 71a to 71d constituting the optical system 71 is not limited to four, and the specific shapes of the lenses 71a to 71d are not limited to those shown in the drawing.
  • CMOS Complementary MOS
  • the image sensor 72 is mounted on the circuit board 100.
  • the light source 8 is configured to irradiate the entire detection line 6.
  • the two light sources 8 are used to irradiate the detection line 6 set on the entire inner peripheral surface of the window glass frame portion 22 with invisible light (near infrared rays).
  • the number is not limited to this.
  • the two light sources 8 are arranged so as to sandwich the camera 7 from the front and rear in the front-rear direction of the vehicle.
  • the two light sources 8 and the camera 7 are integrated to constitute the camera unit 110.
  • the camera unit 110 By configuring the camera unit 110, the camera 7 and the light source 8 can be easily attached.
  • the light source 8 is mounted on the circuit board 100 and emits invisible light (near infrared light), and a light guide that guides invisible light (near infrared light) from the light emitting element 81.
  • a member 82 and a diffusion plate 83 that diffuses and emits invisible light (near infrared light) guided from the light emitting element 81 through the light guide member 82 are provided.
  • the diffusion plate 83 is for diffusing and irradiating invisible light from the light emitting element 81 over a wide range, and is embedded in a through hole 23 e formed in the upper surface S of the door trim 23.
  • the light guide member 82 guides invisible light (near-infrared light) from the light emitting element 81 mounted on the circuit board 100 to the diffusion plate 83, and is composed of, for example, an optical waveguide or an optical fiber.
  • the light emitting element 81 is composed of, for example, a light emitting diode.
  • a detection surface 9 a surface in which the positions that are shielded when a foreign object is arranged between the optical system 71 of the camera 7 and the detection line 6 is referred to as a detection surface 9.
  • the detection surface 9 depends on the specific structure of the optical system 71, the detection surface 9 is substantially the same as the surface connecting the center of the optical system 71 (the center in the vehicle width direction, the height direction, and the vehicle front-rear direction) and the detection line 6. Will be equal. Note that the entire detection surface 9 may not be a continuous surface. For example, when the detection line 6 is not continuous, the detection surface 9 is constituted by a plurality of surfaces.
  • the detection line 6 is formed along at least a part of the outer edge of the window glass 3 in a state where the door 2 and the window glass 3 are closed, and is set on the vehicle interior side with respect to the window glass 3. In the present embodiment, the detection line 6 is set so as to extend along the entire window glass frame portion 22 and away from the window glass 3 toward the vehicle interior side.
  • the detection line 6 only needs to be set along the window frame 25, and may be set on the door 2 side or may be set on the vehicle body side. Moreover, the detection line 6 may not be continuous, a part thereof may be set on the door 2 side, and a part thereof may be set on the vehicle body side.
  • the detection line 6 is formed on the inner peripheral surface of the entire window glass frame portion 22, that is, on the entire inner peripheral surface of the rear standing portion 22a, the front standing portion 22b, and the upper extending portion 22c. Is set to be separated from the vehicle interior side.
  • the inner peripheral surface of the window glass frame portion 22 is a surface facing the window glass 3 of the window glass frame portion 22, and is a front surface of the vehicle in the rear standing portion 22 a and a front standing portion 22 b. It is a surface on the rear side of the vehicle and a surface on the lower side of the upper extending portion 22c. That is, the inner peripheral surface of the window glass frame portion 22 is a portion in the vicinity of the window glass 3 in the outer peripheral surface of the window glass frame portion 22.
  • the detection line 6 is formed on the reflective layer 61 made of a microbead-type retroreflective material and on the incident side of the non-visible light of the reflective layer 61.
  • An absorption layer 62 that absorbs visible light a weather resistance layer 63 formed on the surface of the absorption layer 62 on the incident side of non-visible light, and antireflection that prevents regular reflection of visible light incident from the outside of the weather resistance layer 63
  • the adhesive layer 66 is formed.
  • the absorption layer 62 shall be contained in the "absorbent" in this invention
  • the antireflection layer 64 shall be contained in the "antireflection agent" in this invention.
  • the retroreflective material reflects incident light in the direction of the light source, and uses microbead-type retroreflective material using minute glass beads (microbeads) and a prism on a small triangular pyramid. Prism-type retroreflective material is known. Among these, since the prism type retroreflective material is expensive, the microbead type retroreflective material is used for the detection line 6 in the present embodiment.
  • the reflective layer 61 made of a microbead-type retroreflective material has a reflective material layer 61a and glass beads 61b that are spaced apart from each other.
  • the reflective material layer 61a is formed, for example, by performing aluminum vapor deposition on a large number of glass beads 61b embedded in the holding layer 65.
  • the adhesive layer 66 is formed on the surface opposite to the glass beads 61b of the reflective material layer 61a made of an aluminum vapor deposition layer. Thereby, corrosion of aluminum vapor deposition in the reflective material layer 61a is prevented.
  • the light incident on the glass bead 61b is refracted on the surface of the glass bead 61b, reflected by the reflector layer 61a, and refracted again on the surface of the glass bead 61b. Reflected light is emitted.
  • the absorption layer 62 is formed at a position where the holding layer 65 is sandwiched between the absorption layer 62 and the reflection layer 61.
  • the absorption layer 62 is for preventing visible light from being retroreflected by the reflective layer 61 and causing the driver to feel dazzling by cutting visible light.
  • the absorption layer 62 can be configured, for example, by coating a visible light absorbing dye that absorbs a specific wavelength or by kneading into an acrylic resin.
  • the weathering layer 63 is made of, for example, PET (polyethylene terephthalate) or acrylic resin, and is for protecting the absorption layer 62.
  • the antireflection layer 64 suppresses regular reflection of visible light.
  • the antireflection layer 64 is formed, for example, by coating the surface of the weather resistant layer 63. In more detail, for example, it is formed by applying a coating with addition of silica, phase-separating or embossing the coating material. Or you may form by embossing the surface of the weather-resistant layer 63, or giving sandblasting.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross section of the detection line shown for explaining visible light and infrared light incident on the detection line 6.
  • the glass beads 61b, the holding layer 65, and the adhesive layer 66 shown in FIGS. 5A and 5B are not shown for convenience of explanation.
  • invisible light (infrared light) incident on the detection line 6 from the light source unit 8 passes through the antireflection layer 64, the weather resistant layer 63, and the absorption layer 62. , Retroreflected on the surface of the reflective layer 61. Visible light incident from the outside (for example, a headlight of a following vehicle) passes through the antireflection layer 64 and the weathering layer 63 and is absorbed by the absorption layer 62.
  • the detection line 6 is configured so that visible light is absorbed and no retroreflection occurs, and infrared light emitted from the light source 8 causes retroreflection.
  • the antireflection layer 64 is formed as a matte process on the surface of the weather resistant layer 63, a part of the reflected light reflected by the antireflection layer 64 is diffusely reflected. (Dashed line shown in FIG. 6).
  • the regular reflection in the surface of the reflection preventing layer 64 of visible light is reduced. That is, the regular reflection component is reduced by increasing the diffuse reflection component of the total reflection amount on the surface of the antireflection layer 64 for visible light.
  • a part of the invisible light (infrared light) incident on the detection line 6 is diffused in the antireflection layer 64.
  • the amount of diffusion is so small that it does not affect the retroreflection in the reflective layer 61. It is a thing.
  • the effect of the detection line 6 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 7 and FIGS. 10A and 10B.
  • the action and effect of the detection line 6 will be described separately for the action and effect of the absorption layer 62 and the action and effect of the antireflection layer 64.
  • the function and effect of the absorption layer 62 will be described with reference to FIG. 8, and the function and effect of the antireflection layer 64 will be described with reference to FIGS. 9A and 9B.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the detection line 6A according to the comparative example.
  • the detection line 6A according to the comparative example is configured in the same manner as the detection line 6 according to the present embodiment shown in FIGS. 5A and 5B, except that the absorption line 62 and the antireflection layer 64 are not included. ing.
  • components having substantially the same functions as those described in the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • invisible light (infrared light) incident on the detection line 6 ⁇ / b> A from the light source unit 8 (shown in FIG. 4B) passes through the weathering layer 63 and recurs on the surface of the reflective layer 61.
  • Visible light that passes through the weather-resistant layer 63 out of visible light incident from the outside (for example, a headlight 900 of a following vehicle to be described later) is retroreflected on the surface of the reflective layer 61.
  • most of the visible light incident from the outside is regularly reflected by the surface of the weather resistant layer 63 (broken line shown in FIG. 7).
  • the regular reflection component of the visible light incident on the detection line 6A is large and retroreflects.
  • Invisible light (infrared light) incident on the detection line 6 ⁇ / b> A according to the comparative example is transmitted through the weathering layer 63 and is retroreflected on the surface of the reflection layer 61.
  • FIG. 8A shows a state where the vehicle 91 on which the detection line 6 is mounted is irradiated with headlight 900 (visible light) from the other vehicle 92 located behind the vehicle toward the inner side surface of the door 2 of the vehicle 91.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the detection line 6 of the vehicle 91 shown in FIG. 8A and its periphery cut along the vehicle front-rear direction.
  • the other vehicle 92 transmits the headlight 900 (visible light) to the vehicle.
  • the light may be emitted toward the inner side surface of 91 door 2.
  • the headlight 900 enters the detection line 6 arranged on the front standing portion 22b side in the window glass frame portion 22.
  • the headlight 900 of the other vehicle 92 is not absorbed by the absorption layer 62 and is not retroreflected by the reflection layer 61, but the detection line 6A according to the comparative example.
  • the head ride 900 may be retroreflected and retroreflected toward the driver 901 (two-dot chain line shown in FIG. 8B).
  • the detection line 6 according to the present embodiment has the absorption layer 62, by preventing retroreflection in the visible light detection line 6 of the headlight 900, it is possible to prevent the driver from seeing the field of view. The impact is reduced.
  • FIG. 9A shows a state where the vehicle 91 on which the detection line 6 is mounted is irradiated with headlight 900 (visible light) from the other vehicle 92 located behind the vehicle toward the outer side surface of the door 2 of the vehicle 91.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of the detection line 6 of the vehicle 91 shown in FIG. 9A and the periphery thereof cut along the vehicle front-rear direction.
  • the other vehicle 92 emits the headlight 900 (visible light).
  • the light may be emitted toward the outer side surface of the door 2 of the vehicle 91.
  • the headlight 900 enters the detection line 6 arranged on the front standing portion 22b side in the window glass frame portion 22.
  • the headlight 900 of another vehicle 92 is diffusely reflected on the surface of the antireflection layer 64, so that the regular reflection component is reduced.
  • the detection line according to the comparative example In the case of 6A since the antireflection layer 64 is not provided, the regular reflection component of the headlight 900 is large (two-dot chain line shown in FIG. 9B).
  • the detection line 6 according to the present embodiment has the antireflection layer 64, by reducing the regular reflection component in the visible light detection line 6 of the headlight 900, to the driver's field of view. Has reduced the impact.
  • FIG. 10A is an explanatory diagram showing the detection line 6 according to the present embodiment.
  • FIG. 10B is an explanatory diagram illustrating a detection line 6A according to a comparative example.
  • the detection line 6 according to the present embodiment shows that the reflected light is reduced compared to the detection line 6A according to the comparative example shown in FIG. 10B. That is, retroreflection and regular reflection in the detection line 6 are suppressed, and the influence on the field of view of the driving vehicle can be reduced.
  • step S ⁇ b> 1 the control unit 5 determines whether a signal is input from the switch 24. If NO is determined in step S1, the control unit 5 turns off the power of the camera 7 and the light source unit 8 (or continues the power-off state) in step S2, and returns to step S1.
  • step S1 If YES is determined in step S1, the control unit 5 turns on the power of the camera 7 and the light source unit 8 (or continues the power-on state) in step S3, and proceeds to step S4.
  • step S ⁇ b> 4 the detection unit 51 (the image processing unit 51 a and the shielding state determination unit 51 b) performs processing for detecting the shielding state (shielding state detection processing) based on the image captured by the camera 7. Thereafter, in step S ⁇ b> 5, the instruction invalidation unit 53 determines whether the detection unit 51 has detected a shielding state.
  • step S5 the instruction invalidation unit 53 determines that there is a possibility of being caught by the window glass 3, and does not move the window glass 3 (that is, invalidates the signal from the switch 24). Return to S1.
  • step S6 the control unit 5 determines that the signal input from the switch 24 is a first-stage click signal (down-side first-stage click signal or ascending-side first-stage click). Signal).
  • step S6 the control unit 5 controls the drive unit 4 to control movement of the window glass 3 in step S7.
  • step S ⁇ b> 8 the detection unit 51 performs a process of detecting the shielding state (shielding state detection process) based on the image captured by the camera 7. Thereafter, in step S ⁇ b> 9, the pinching prevention unit 52 determines whether the detection unit 51 has detected the shielding state.
  • step S10 the pinching prevention unit 52 stops the movement of the window glass 3, or the window glass 3 is positioned at a safe position.
  • the trapping prevention operation such as lowering is performed.
  • the control part 5 complete finishes the movement of the window glass 3 in step S18, it returns to step S2.
  • the shielding state is detected while the first-stage click signal is being input from the switch 24, the movement of the window glass 3 is terminated after the pinching prevention operation is performed.
  • step S9 If it is determined NO in step S9, there is no possibility of being caught by the window glass 3, so the control unit 5 determines whether a signal is input from the switch 24 in step S11. When it is determined NO in step S11, the operation of the switch 24 has been completed. Therefore, after the control unit 5 finishes moving the window glass 3 in step S18, the process returns to step S2. If YES is determined in step S11, the process returns to step S6, and the movement of the window glass 3 is continued.
  • step S6 determines whether the second stage click signal (the lower side second stage click signal or the upward second stage click signal) is input from the switch 24, in step S12, The control unit 5 controls the drive unit 4 to control the movement of the window glass 3.
  • step S ⁇ b> 13 the detection unit 51 performs a process of detecting the shielding state (shielding state detection process) based on the image captured by the camera 7. Thereafter, in step S ⁇ b> 14, the pinching prevention unit 52 determines whether the detection unit 51 has detected the shielding state.
  • step S15 the pinching prevention unit 52 performs the pinching prevention operation. Thereafter, after the movement of the window glass 3 is finished in step S18, the process returns to step S2. That is, in this embodiment, when the second stage click signal is input from the switch 24 and the shielding state is detected when the window glass 3 is moved, the window glass 3 is moved after the pinch prevention operation is performed. End the move.
  • step S16 the control unit 5 determines whether the window glass 3 has been moved to the end (upper end or lower end position). To do. If YES is determined in step S16, the control unit 5 returns to step S2 after the control unit 5 finishes moving the window glass 3 in step S18.
  • the position information of the window glass 3 may be acquired by using a rotation pulse generated by using a Hall IC incorporated in the motor 41 or a current ripple.
  • step S17 it is determined in step S17 whether a new signal is input from the switch 24 (whether a new signal is input after the second-stage click signal is input). If YES is determined in the step S17, the process returns to the step S6. If NO is determined in step S17, the process returns to step S12, and the movement of the window glass 3 is continued. That is, when the second stage click signal is input, the window glass 3 is moved until the shielding state is detected, the window glass 3 moves to the end, or a new signal is input from the switch 24. continue.
  • the detection line 6 is formed of a retroreflecting material. With this configuration, it becomes possible to efficiently detect invisible light by the camera 7. As a result, the vehicle window glass elevating device 1 capable of reliably detecting a foreign object that may be caught can be realized.
  • the detection line 6 is formed of a relatively inexpensive microbead type retroreflecting material, so that the cost can be suppressed.
  • an antireflection layer 64 that absorbs visible light incident from the outside is formed on the retroreflecting material of the detection line 6.
  • an antireflection layer 64 for preventing reflection of incident light incident from the outside is formed on the retroreflecting material of the detection line 6.
  • the regular reflection component of visible light in the detection line 6 can be reduced. That is, it is possible to suppress the driver's field of view from being obstructed by regular reflection by an unintended light source (such as a headlight of a subsequent vehicle), and it is possible to further improve safety.
  • the weather resistant layer 63 is formed on the surface of the antireflection layer 64 .
  • the weather resistant layer 63 is not an essential component in the present invention, for example, the surface of the absorbing layer 62 Alternatively, the antireflection layer 64 may be formed directly.
  • the reflection layer 61, the absorption layer 62, the weathering layer 63, the antireflection layer 64, and the holding layer 65 are formed as a single independent layer. It is not limited and may be configured to be included in another layer.
  • the absorption layer 62 and the antireflection layer 64 are separated layers.
  • the absorption layer 62 is embossed or subjected to sand blasting, for example. It is also possible to form a layer including the function of the antireflection layer 64 in 62.
  • the “antireflection agent” in the present invention includes those obtained by embossing or sandblasting the surface of the independent absorption layer 62 as described above.
  • the absorption layer 62 may be formed as a holding layer for holding the glass beads 61b. Thereby, the absorption layer 62 can replace the holding layer 65.
  • the glass bead 61b was used for the reflection layer 61 was demonstrated in the said embodiment, it is not limited to this, For example, it replaces with the glass bead 61b and may use an acrylic bead.
  • an absorbent that absorbs visible light incident from the outside can be included in the reflective layer 61 by incorporating a visible light absorbing dye into the acrylic beads.
  • the vehicle window glass elevating device 1 monitors the rotation speed of the motor 41, and the load increases while the window glass 3 is raised and the rotation speed of the motor 41 decreases. When this is done, it may be determined that a foreign object has been caught by the window glass 3, and a safety device that performs various safety operations such as reversing the moving direction of the window glass 3 and automatically lowering the window glass 3 may be provided.

Landscapes

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Abstract

車両用窓ガラス昇降装置１は、窓ガラス３を昇降させる駆動力を発生する駆動部４と、駆動部４を制御する制御部５と、窓ガラス３よりも車室内側に設けられた検出ライン６と、検出ライン６に非可視光を放射する光源８と、光源８から放射されて検出ライン６で反射した非可視光が入射するカメラ７と、を備え、制御部５は、窓ガラス３による挟み込みを防止する挟み込み防止部５２を有し、検出ライン６は入射した光を光源８の方向へ反射させる反射層を有する。

Description

車両用窓ガラス昇降装置、車両用ドア、及び車両
本発明は、車両用窓ガラス昇降装置、車両用ドア、及び車両に関する。
車両のドアの窓ガラスを自動で昇降させる車両用窓ガラス昇降装置が知られている。
車両用窓ガラス昇降装置は、窓ガラスを昇降させる駆動力を発生する駆動部と、駆動部を制御する制御部とを備えている。このような車両用窓ガラス昇降装置では、窓ガラスを電動で昇降するために、窓ガラスによる挟み込みを防止する機構が設けられるのが一般的である。
車両用窓ガラス昇降装置として、本出願人は、窓枠に沿って設けられた検出ラインを撮像するカメラを備え、カメラによって撮像された検出ラインの少なくとも一部が異物によって遮蔽されたときに、窓ガラスによる挟み込みを防止するための挟み込み防止動作を駆動機構に行わせる車両用窓ガラス昇降装置を提案している（特許文献１参照）。
特許文献１に記載の車両用窓ガラス昇降装置は、検出ラインに向かって赤外光を照射する複数の発光素子を有する光源部を備え、複数の発光素子から放射されて検出ラインで反射した赤外光を光源部の近傍に配置されたカメラで撮像することで、夜間等においても挟み込みのおそれがある異物の検出を可能としている。
特許第５７６８２０２号公報
ところで、特許文献１に記載された挟み込み防止機構を備えた車両用窓ガラス昇降装置においては、光源からの光は検出ラインで反射されてカメラに撮像されることになるので、挟み込みのおそれがある異物を確実に検出するためには、光源からの光を特定の方向（カメラがある方向）に反射するように検出ラインを構成することがより望ましいといえる。
そこで、本発明は、挟み込みのおそれがある異物を確実に検出することが可能な車両用窓ガラス昇降装置、並びにこの車両用窓ガラス昇降装置を用いた車両用ドア、及び車両を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態による車両用窓ガラス昇降装置は、車両のドアに配置され窓ガラスを上下方向に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記ドア及び前記窓ガラスが閉まっている状態において前記窓ガラスの外縁の少なくとも一部に沿って前記窓ガラスよりも車室内側に設けられた検出ラインと、前記検出ラインに非可視光を放射する発光素子を有する光源と、前記光源から放射されて前記検出ラインで反射した前記非可視光が入射するレンズを有するカメラと、を備え、前記制御部は、前記カメラによって撮像された画像に基づいて前記窓ガラスによる挟み込みを防止するための挟み込み防止動作を前記駆動部に行わせる挟み込み防止手段を有し、前記検出ラインが入射した光を光源の方向へ反射させる反射層を有する。
また本発明の他の実施形態による車両用ドアは、前記車両用窓ガラス昇降装置を備えている。
またさらに他の実施形態による車両は、前記車両用ドアを備えている。
本発明の一実施形態によれば、挟み込みのおそれがある異物を確実に検出することが可能な車両用窓ガラス昇降装置、並びにこの車両用窓ガラス昇降装置を用いた車両用ドア、及び車両を提供できる。
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用窓ガラス昇降装置の概略構成を示す説明図である。 図２は、車室内側の上方から見たドアを示す説明図である。 図３は、車両の前方内側の下方から見たドアを示す説明図である。 図４Ａは、カメラを含む位置に沿うドアの一部を示す断面図であり、 図４Ｂは、図４Ａに示すカメラユニットの設置位置を示す説明図である。 図５Ａは、検出ラインの構成を示す断面図である。 図５Ｂは、マイクロビーズ型の再帰性反射材を示す説明図である。 図６は、検出ラインに入射する可視光及び赤外光について説明するために示した検出ラインの断面を示す模式図である。 図７は、比較例に係る検出ラインにおいて、検出ラインに入射する可視光及び赤外光について説明するために示した断面を示す模式図である。 図８Ａは、車両後方の位置からヘッドライトが照射された車両の状態を示す説明図である。 図８Ｂは、図８Ａに示すヘッドライトが照射された車両に搭載された検出ラインを車両前後方向に沿って切断した断面図である。 図９Ａは、車両側方の位置からヘッドライトが照射された車両の状態を示す説明図である。 図９Ｂは、図９Ａに示すヘッドライトが照射された車両に搭載された検出ラインを車両前後方向に沿って切断した断面図である。 図１０Ａは、本実施の形態に係る検出ラインを示す説明図である。 図１０Ｂは、比較例に係る検出ラインを示す説明図である。 車両用窓ガラス昇降装置の制御フローを示すフローチャートである。
［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係る車両用窓ガラス昇降装置の概略構成を示す説明図である。
車両用窓ガラス昇降装置１を搭載する車両のドア（車両用ドア）２は、窓ガラス３を格納する格納部２１と、格納部２１の上方に設けられた窓ガラス用枠部２２と、を有している。格納部２１の車室内側には、格納部２１を覆うようにドアトリム２３が取り付けられている。
窓ガラス用枠部２２は、車両の前後方向における格納部２１の後側の端部から上方に延びる後方立設部２２ａと、後方立設部２２ａよりも前側で格納部２１から上方に延びる前方立設部２２ｂと、後方立設部２２ａの上端部から前方立設部２２ｂの上端部に至る上方延設部２２ｃと、からなる。窓ガラス３の全閉時には、窓ガラス用枠部２２とドアトリム２３の上端部とに囲まれた空間に、窓ガラス３が配置されることになる。つまり、窓ガラス用枠部２２とドアトリム２３の上端部とが、窓枠２５を構成している。本実施の形態では、窓枠２５とは、全閉状態におけるドア２及び窓ガラス３が閉まっている状態で窓ガラス３の外縁に接する部分をいう。
車両用窓ガラス昇降装置１は、開口２５ａを有する枠部（窓枠２５）に対して窓ガラス３を開位置と閉位置との間で移動させる駆動機構４と、駆動機構４を制御する制御部５と、を備えている。
駆動機構４は、窓枠２５に対して窓ガラス３を上下方向に移動させるものであり、ＤＣモータ等のモータ４１と、モータ４１の駆動力を窓ガラス３の上下方向の運動力に変換する動力変換機構４２と、を備えている。動力変換機構４２としては、例えば、窓ガラス３を支持しガイドレールに沿って摺動するキャリアプレートを備え、モータ４１の駆動力によりワイヤをガイドレールに沿って摺動させることで、ワイヤに取り付けたキャリアプレートおよび窓ガラス３をガイドレールに沿って上下方向に移動させるウインドレギュレータ等を用いることができる。また、動力変換機構４２としては、Ｘアーム式のレギュレータやその他の方式のものを用いることもできる。
ドア２には、窓ガラス３を昇降操作するためのスイッチ（ＳＷ）２４が設けられている。スイッチ２４の出力信号線は、制御部５に接続されている。スイッチ２４は、例えば、２段階クリック式の揺動スイッチからなり、下降側となる一端側を１段階クリックした際には下降側第１段階クリック信号、下降側となる一端側を２段階クリックした際には下降側第２段階クリック信号、上昇側となる他端側を１段階クリックした際には上昇側第１段階クリック信号、上昇側となる他端側を２段階クリックした際には上昇側第２段階クリック信号を、制御部５に出力するように構成されている。
制御部５は、スイッチ２４からの信号に応じて駆動部４を制御し、窓ガラス３を上下方向に移動させるものである。制御部５は、ＣＰＵ、メモリ、インターフェイス、ソフトウェア等を適宜組み合わせたコントロールユニットとしてドア２に搭載されている。なお、制御部５は、ドア２以外では例えば車両のミラーやシート等の制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）に、機能として搭載されていてもよい。
制御部５は、スイッチ２４から下降側第１段階クリック信号が入力された際には、当該信号が入力されている間窓ガラス３を下降し、下降側第２段階クリック信号が入力された際には、窓ガラス３が最下部まで下降されるか再びスイッチ２４が操作されるまで窓ガラス３を自動的に下降するように駆動部４を制御するように構成される。また、制御部５は、スイッチ２４から上昇側第１段階クリック信号が入力された際には、当該信号が入力されている間窓ガラス３を上昇し、上昇側第２段階クリック信号が入力された際には、窓ガラス３が最上部まで上昇されるか再びスイッチ２４が操作されるまで窓ガラス３を自動的に上昇するように駆動部４を制御する。
以下、窓ガラス３による挟み込みを防止する構成について説明する。
車両用窓ガラス昇降装置１は、ドア２及び窓ガラス３が閉まっている状態において窓ガラス３の外縁の少なくとも一部に沿って窓ガラス３よりも車室内側に設けられた検出ライン６を備えている。本実施の形態では、検出ライン６は、枠部（窓枠２５）の少なくとも一部に沿って再帰性反射材によって形成されている。
また、車両用窓ガラス昇降装置１は、検出ライン６に非可視光を放射する光源部８と、光源部８から放射されて検出ライン６で反射した非可視光が入射する光学系７１を有するカメラ７と、を備えている。本実施の形態では、このカメラ７で撮像した画像を基に、窓ガラス３による挟み込みのおそれがある異物が存在するのか否かを判断することになる。
本実施の形態では、光源部８として、近赤外光を照射するものを用いた。カメラ７は、光源部８から照射されて検出ライン６で反射した近赤外光を撮像するイメージセンサから構成される。光源部８を備えることで、夜間および夜間以外の赤外線が届かない暗い場所、例えば地下駐車場等であっても、挟み込みのおそれがある異物を検出することが可能になる。
検出ライン６は、窓ガラス３による挟み込みのおそれがある異物が存在するのか否かを判断する基準となるものであり、ドア２及び窓ガラス３が閉まっている状態において窓ガラス３の外縁の少なくとも一部に沿って窓ガラス３よりも車室内側に設けられている。検出ライン６の具体的な構成、および設定位置については、後述する。
制御部５は、カメラ７によって撮像された検出ライン６の少なくとも一部が異物によって遮蔽された遮蔽状態を検出する検出部５１と、駆動部４による窓ガラス３の移動時に検出部５１によって遮蔽状態が検出されたとき、窓ガラス３による挟み込みを防止するための挟み込み防止動作を駆動部４に行わせる挟み込み防止部５２と、を有している。検出部５１は、本発明の検出手段の一態様であり、挟み込み防止部５２は、本発明の挟み込み防止手段の一態様である。
検出部５１は、カメラ７で撮像した画像の画像処理を行い、検出ライン６を抽出する画像処理部５１ａと、画像処理部５１ａで画像処理を行った画像を基に、検出ライン６の少なくとも一部が異物によって遮蔽された遮蔽状態となっているかを判定する遮蔽判定部５１ｂと、を備えている。
画像処理部５１ａにおける検出ライン６を抽出する具体的な方法については、特に限定するものではないが、例えば、カメラ７で撮像した画像をトリミングして不要部分を除き、ポスタリゼーション処理もしくは２値化処理もしくはエッジ検出処理を行うことで、周囲の部材と輝度の異なる検出ライン６を抽出することができる。
遮蔽判定部５１ｂでは、例えば、予め遮蔽状態となっていない状態の画像（画像処理部５１ａによる画像処理後の画像）を初期状態画像として記憶しておき、当該初期状態画像と、画像処理部５１ａから出力された画像とを比較することで、検出ライン６が異物によって遮蔽されているか否かを判定するように構成される。
挟み込み防止部５２は、駆動部４による窓ガラス３の移動時に検出部５１によって遮蔽状態が検出されたとき、窓ガラス３による挟み込みを防止するための挟み込み防止動作を駆動部４に行わせる。挟み込み防止動作としては、窓ガラス３の移動を停止させる動作や、窓ガラス３を安全な位置まで下降させる動作や、車室内に設置した警報装置による音や光により操作者に警告を行う動作や、これらを組み合わせた動作が含まれる。
また、制御部５は、スイッチ２４により窓ガラス３の移動が指示された後であって窓ガラス３の移動開始前に、検出部５１によって遮蔽状態が検出されたとき、スイッチ２４からの指示を無効とする指示無効部５３をさらに備えている。指示無効部５３を備えることによって、遮蔽状態が検出されている際にはそもそも窓ガラス３が移動しないことになるため、安全性をより高めることができる。
次に、カメラ７と光源部８の具体的な構成等について説明する。
図２は、車室内側の上方から見たドア２を示す説明図、図３は、車両の前方側の下方から見たドア２を示す説明図、図４Ａは、カメラ７を含む位置に沿うドアの一部を示す断面図であり、図４Ｂは、図４Ａに示すカメラユニット１１０の設置位置を示す説明図である。
図２～図４Ｂに示すように、本実施の形態に係る車両用窓ガラス昇降装置１では、カメラ７は、光源８から放射されて検出ライン６で反射した非可視光（近赤外光）が入射するレンズ７１ａ～７１ｄを含む光学系７１と、光学系７１によって被写体像が結像される撮像素子７２と、を有しており、光学系７１は、ドアトリム２３の上面Ｓに形成された開口２３ａに対応する位置に、光学系７１の光軸Ｃが開口２３ａを通るように配置されている。
つまり、本実施の形態では、カメラ７がドアトリム２３の上面Ｓに設けられている。ここで、ドアトリム２３の上面Ｓとは、ドアトリム２３の上端部における外面のことであり、鉛直方向の上方から視認可能な面である。ドアトリム２３の上面Ｓは、車幅方向（水平方向）に対して傾斜していてもよい。ドアトリム２３は、一般に、その上面Ｓの位置が、窓ガラス３の近傍、すなわち格納部２１から窓ガラス３が導出される導出口２１ａの近傍で最も高くなり、窓ガラス３から離れるほど低くなるように湾曲して形成されている。よって、ドアトリム２３の上面Ｓとは、ドアトリム２３における窓ガラス３（導出口２１ａ）の近傍の部分における外面（窓枠２５の下側の内周縁面に相当する部分）であるといえる。
開口２３ａは、導出口２１ａよりも車室内側に形成されており、カメラ７の光学系７１は、導出口２１ａの車室内側に光軸Ｃが位置するように配置されている。ここでは、図４Ａの断面図において光学系７１の光軸Ｃが鉛直方向と一致するようにカメラ７を配置しているが、光学系７１の光軸Ｃは鉛直方向に対して車両の前後方向や車幅方向に傾斜していてもよく、カメラ７の取付位置や所望の撮像範囲に応じて適宜調整するとよい。
本実施の形態では、カメラ７は、ドアトリム２３の上面Ｓにおける車両の前側の位置（窓ガラス３に面したドアトリム２３の上面Ｓにおける前側の位置）に設けられた孔２３ｂに配置されている。なお、ここでは、一例としてドアトリム２３の上面Ｓにカメラ７を設ける場合を説明するが、カメラ７を設置する位置は、これに限定されるものではない。
カメラ７は、全体として円柱状に形成されており、その先端部には、径方向外方に突出するフランジ７３が形成されている。カメラ７は、ドアトリム２３の上方から孔２３ｂに挿入され、孔２３ｂの下方の周縁に設けられた係止爪２３ｄをカメラ７に設けられた溝（図示せず）に係合することで、ドアトリム２３に固定される。また、カメラ７をドアトリム２３に固定する構造や、カメラ７の挿入方向については、特に限定するものではなく、適宜変更可能である。
カメラ７の光学系７１としては、上述の範囲での異物の検出を可能とすべく、広角レンズを用いることが望ましい。ここでは、光学系７１として、４つのレンズ７１ａ～７１ｄを組み合わせ、視野角が車両の前後方向で１８０°以上、取付ばらつきを考慮して１９０°の超広角レンズを用いた。なお、光学系７１を構成するレンズ７１ａ～７１ｄの数は４つに限定されず、各レンズ７１ａ～７１ｄの具体的な形状も図示のものに限定されない。
また、撮像素子７２としては、異物の検出を速やかに行うため、なるべく画像の読み出し速度が速いものを用いることが望ましい。本実施の形態では、撮像素子７２として、ＣＭＯＳ（Complementary MOS）イメージセンサを用いた。撮像素子７２は、回路基板１００に実装されている。
光源８は、検出ライン６の全体を照射するように構成される。ここでは、２つの光源８を用いて、窓ガラス用枠部２２の全体の内周面に設定された検出ライン６に非可視光（近赤外線）を照射するように構成したが、光源８の個数はこれに限定されるものではない。
２つの光源８は、車両の前後方向における前後からカメラ７を挟み込むように配置されている。本実施の形態では、２つの光源８とカメラ７とを一体としてカメラユニット１１０を構成している。カメラユニット１１０を構成することで、カメラ７および光源８の取り付け作業が容易になる。
本実施の形態では、光源８は、回路基板１００に搭載され非可視光（近赤外光）を発する発光素子８１と、発光素子８１からの非可視光（近赤外光）を導く導光部材８２と、発光素子８１から導光部材８２を介して導かれた非可視光（近赤外光）を拡散して出射する拡散板８３と、を有している。拡散板８３は、発光素子８１からの非可視光を広い範囲に拡散して照射するためのものであり、ドアトリム２３の上面Ｓに形成された貫通孔２３ｅに埋め込まれている。導光部材８２は、回路基板１００に搭載された発光素子８１から拡散板８３まで非可視光（近赤外光）を導くものであり、例えば光導波路や光ファイバから構成される。発光素子８１は、例えば発光ダイオードから構成される。
以下、カメラ７の光学系７１と検出ライン６との間で、異物が配置されたときに遮蔽状態となる位置を連続させた面を検出面９と呼称する。検出面９は、光学系７１の具体的な構造にもよるが、光学系７１の中心（車幅方向、高さ方向、および車両の前後方向における中心）と検出ライン６とを結ぶ面と略等しくなる。なお、検出面９はその全体が連続した面でなくてもよく、例えば検出ライン６が連続してない場合などには、検出面９は複数の面で構成されることになる。
次に、検出ライン６の具体的な構成等について説明する。
検出ライン６は、ドア２及び窓ガラス３が閉まっている状態において窓ガラス３の外縁の少なくとも一部に沿って形成されており、窓ガラス３よりも車室内側に設定されている。本実施の形態では、窓ガラス用枠部２２の全体に沿うように、かつ、窓ガラス３から車室内側に離間するように、検出ライン６を設定した。
検出ライン６は、窓枠２５に沿うように設定されていればよく、ドア２側に設定されてもよいし、車体側に設定されてもよい。また、検出ライン６は連続していなくてもよく、その一部がドア２側に設定され、その一部が車体側に設定されていてもよい。
本実施の形態では、一例として、検出ライン６をドア２側に設定する場合について説明する。この場合、検出ライン６は、窓ガラス用枠部２２全体の内周縁面、すなわち、後方立設部２２ａと前方立設部２２ｂと上方延設部２２ｃの全体の内周縁面に、窓ガラス３から車室内側に離間するように設定されることになる。なお、窓ガラス用枠部２２の内周縁面とは、窓ガラス用枠部２２の窓ガラス３に臨む面であり、後方立設部２２ａにおける車両の前方側の面、前方立設部２２ｂにおける車両の後方側の面、上方延設部２２ｃの下方側の面である。つまり、窓ガラス用枠部２２の内周縁面とは、窓ガラス用枠部２２の外周面のうち窓ガラス３の近傍の部分である。
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、本実施の形態では、検出ライン６は、マイクロビーズ型の再帰性反射材からなる反射層６１と、反射層６１の非可視光の入射側に形成されて可視光を吸収する吸収層６２と、吸収層６２の非可視光の入射側の表面に形成された耐候層６３と、耐候層６３の外部から入射される可視光の正反射を防止する反射防止層６４と、反射層６１及び吸収層６２の間に形成されて反射層６１の複数のガラスビーズ６１ｂを保持する樹脂製の保持層６５と、反射層６１の保持層６５とは反対側の表面に形成された、例えば粘着層６６と、を有している。なお、吸収層６２は本発明における「吸収剤」に含まれるものとし、反射防止層６４は本発明における「反射防止剤」に含まれるものとする。
再帰性反射材は、入射光を光源部の方向に反射するものであり、微少なガラスビーズ（マイクロビーズ）を用いたマイクロビーズ型の再帰性反射材と、微少な三角錐上のプリズムを用いたプリズム型の再帰性反射材が知られている。このうち、プリズム型の再帰性反射材は高価であることから、本実施の形態では、マイクロビーズ型の再帰性反射材を検出ライン６に用いている。
マイクロビーズ型の再帰性反射材からなる反射層６１は、反射材層６１ａと、互いに離間して配置されたガラスビーズ６１ｂと、を有している。反射材層６１ａは、例えば、保持層６５に埋め込まれた多数のガラスビーズ６１ｂに対してアルミ蒸着を施すことにより形成される。粘着層６６は、アルミ蒸着層からなる反射材層６１ａのガラスビーズ６１ｂとは反対側の表面に形成されている。これにより、反射材層６１ａにおけるアルミ蒸着の腐食が防止されている。
図５Ｂに示すように、ガラスビーズ６１ｂに入射した光は、ガラスビーズ６１ｂの表面で屈折し、反射材層６１ａで反射され、再びガラスビーズ６１ｂの表面で屈折をして、光の入射方向に反射光が出射される。
吸収層６２は、反射層６１との間に保持層６５を挟む位置に形成されている。また、吸収層６２は、可視光をカットすることで、反射層６１により可視光が再帰性反射されてドライバーが眩しく感じてしまうことを防止するためのものである。吸収層６２は、例えば、特定の波長を吸収する可視光吸収色素をコーティングすることや、アクリル樹脂に練り込むことにより構成することができる。
耐候層６３は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やアクリル樹脂からなり、吸収層６２を保護するためのものである。
反射防止層６４は、可視光の正反射を抑制している。なお、反射防止層６４は、耐候層６３の表面に、例えばコーティングを施すことにより形成される。より詳細に、例えば、シリカを添加したコーディングを施すことや、コーティング材料を相分離させる、または型押しすることにより形成される。または、耐候層６３の表面を型押しすることや、サンドブラスト加工を施すことによって形成させてもよい。
図６は、検出ライン６に入射する可視光及び赤外光について説明するために示した検出ラインの断面を示す模式図である。なお、図６では、説明の便宜上、図５Ａ及び図５Ｂに示すガラスビーズ６１ｂ、保持層６５及び粘着層６６の図示は省略している。
図６に示すように、光源部８（図４Ｂに示す）から検出ライン６に入射された非可視光（赤外光）は、反射防止層６４、耐候層６３及び吸収層６２を透過して、反射層６１の表面にて再帰性反射する。外部から入射する可視光（例えば後続車両のヘッドライト）は、反射防止層６４及び耐候層６３を透過して、吸収層６２にて吸収される。このように、検出ライン６は、可視光は吸収されて再帰性反射が起きないように、かつ、光源８から発せられる赤外光は再帰性反射が起きるように、構成されている。
この際、耐候層６３の表面にはつや消し加工として反射防止層６４が形成されているので、可視光が反射防止層６４で反射する反射光のうち一部は、拡散反射するように構成されている（図６に示す破線）。これにより、可視光の反射防止層６４の表面における正反射が低減されている。つまり、可視光の反射防止層６４の表面における反射総量のうち拡散反射の成分を増加させることにより、正反射成分を低減させている。なお、検出ライン６に入射された非可視光（赤外光）の一部は反射防止層６４において拡散するが、この拡散量としては反射層６１における再帰性反射に影響を及ぼさない程度の僅かなものである。
次に、本実施の形態に係る検出ライン６の作用効果について、図７並びに図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して説明する。ここでは、説明の便宜上、検出ライン６の作用効果について、吸収層６２の作用効果と、反射防止層６４の作用効果とを分けて説明する。吸収層６２の作用効果については図８を参照して説明し、反射防止層６４の作用効果については図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明する。
図７は、比較例に係る検出ライン６Ａの断面模式図である。比較例に係る検出ライン６Ａは、吸収層６２と、反射防止層６４とを有してない点を除いて、図５Ａ及び図５Ｂに示す本実施の形態に係る検出ライン６と同様に構成されている。図７では本実施の形態について説明したものと実質的に同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図７に示すように、光源部８（図４Ｂに示す）から検出ライン６Ａに入射された非可視光（赤外光）は、耐候層６３を透過して、反射層６１の表面にて再帰性反射する。外部から入射する可視光（例えば後述する後続車両のヘッドライト９００）のうち耐候層６３を透過する可視光は、反射層６１の表面にて再帰性反射する。一方、外部から入射する可視光の大部分が耐候層６３の表面で正反射する（図７に示す破線）。つまり、比較例では、本実施の形態に比較して、検出ライン６Ａに入射した可視光の正反射成分が多く、かつ、再帰性反射する。なお、比較例に係る検出ライン６Ａに入射した非可視光（赤外光）は、耐候層６３を透過して、反射層６１の表面にて再帰性反射する。
次に、本実施の形態に係る検出ライン６の吸収層６２の作用効果について図８及び図８Ｂを参照して説明する。図８Ａは、検出ライン６が搭載された車両９１が車両後方に位置する他の車両９２から車両９１のドア２の内側側面に向けてヘッドライト９００（可視光）が照射された場合の状態を示し、図８Ｂは、図８Ａに示す車両９１の検出ライン６及びその周辺部を車両前後方向に沿って切断した場合の断面図である。
図８Ａに示すように、本実施の形態に係る検出ライン６を備えた車両９１の真後ろに他の車両９２が位置している状況において、他の車両９２がヘッドライト９００（可視光）を車両９１のドア２の内側側面に向けて照射することがある。そうすると、図８Ｂに示すように、窓ガラス用枠部２２における前方立設部２２ｂ側に配置された検出ライン６に、ヘッドライト９００が入射する。
この際、本実施の形態の場合には、他の車両９２のヘッドライト９００は、吸収層６２で吸収されて反射層６１で再帰性反射されることがないが、比較例に係る検出ライン６Ａの場合は吸収層６２を備えていないので、ヘッドライド９００が再帰性反射して運転者９０１側へ再帰性反射することがある（図８Ｂに示す二点鎖線）。このように、本実施の形態に係る検出ライン６は吸収層６２を有しているので、ヘッドライト９００の可視光の検出ライン６における再帰性反射を防止することで、運転者の視界への影響を低減している。
次に、本実施の形態に係る検出ライン６の反射防止層６４の作用効果について図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明する。図９Ａは、検出ライン６が搭載された車両９１が車両後方に位置する他の車両９２から車両９１のドア２の外側側面に向けてヘッドライト９００（可視光）が照射された場合の状態を示し、図９Ｂは、図９Ａに示す車両９１の検出ライン６及びその周辺部を車両前後方向に沿って切断した場合の断面図である。
図９Ａに示すように、本実施の形態に係る検出ライン６を備えた車両９１の後ろ側に他の車両９２が位置している状況において、他の車両９２がヘッドライト９００（可視光）を車両９１のドア２の外側側面に向けて照射することがある。そうすると、図９Ｂに示すように、窓ガラス用枠部２２における前方立設部２２ｂ側に配置された検出ライン６に、ヘッドライト９００が入射する。
この際、本実施の形態の場合には、他の車両９２のヘッドライト９００は、反射防止層６４の表面で拡散反射するため、正反射成分が低減されているが、比較例に係る検出ライン６Ａの場合には反射防止層６４を備えていないので、ヘッドライト９００の正反射成分が多い（図９Ｂに示す二点鎖線）。このように、本実施の形態に係る検出ライン６は反射防止層６４を有しているので、ヘッドライト９００の可視光の検出ライン６における正反射成分を低減することで、運転者の視界への影響を低減している。
図１０Ａは、本実施の形態に係る検出ライン６を示す説明図である。図１０Ｂは、比較例に係る検出ライン６Ａを示す説明図である。本実施の形態に係る検出ライン６は、図１０Ａに示すように、図１０Ｂに示す比較例に係る検出ライン６Ａよりも反射光が低減されていることがわかる。すなわち、検出ライン６における再帰性反射と正反射が抑制されて、運転車の視界への影響を減らすことができている。
次に、車両用窓ガラス昇降装置１の制御フローについて説明する。
図１１に示すように、車両用窓ガラス昇降装置１では、まず、ステップＳ１にて、制御部５が、スイッチ２４から信号が入力されたかを判断する。ステップＳ１にてＮＯと判断された場合、ステップＳ２にて、制御部５が、カメラ７と光源部８の電源をオフ（または電源オフの状態を継続）して、ステップＳ１に戻る。
ステップＳ１にてＹＥＳと判断された場合、ステップＳ３にて、制御部５が、カメラ７と光源部８の電源をオン（または電源オンの状態を継続）し、ステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、検出部５１（画像処理部５１ａおよび遮蔽状態判定部５１ｂ）が、カメラ７で撮像した画像を基に、遮蔽状態を検出する処理（遮蔽状態検出処理）を行う。その後、ステップＳ５にて、指示無効部５３が、検出部５１により遮蔽状態が検出されたかを判断する。
ステップＳ５でＹＥＳと判断された場合、指示無効部５３は、窓ガラス３による挟み込みのおそれがあると判断し、窓ガラス３の移動を行わずに（すなわちスイッチ２４からの信号を無効として）ステップＳ１に戻る。
ステップＳ５にてＮＯと判断された場合、ステップＳ６にて、制御部５が、スイッチ２４から入力された信号が、第１段階クリック信号（下降側第１段階クリック信号または上昇側第１段階クリック信号）であるかを判断する。
ステップＳ６でＹＥＳと判断された場合、ステップＳ７にて、制御部５が、駆動部４を制御して、窓ガラス３の移動制御を行う。
その後、ステップＳ８にて、検出部５１が、カメラ７で撮像した画像を基に、遮蔽状態を検出する処理（遮蔽状態検出処理）を行う。その後、ステップＳ９にて、挟み込み防止部５２が、検出部５１により遮蔽状態が検出されたかを判断する。
ステップＳ９でＹＥＳと判断された場合、窓ガラス３による挟み込みのおそれがあるため、ステップＳ１０にて、挟み込み防止部５２が、窓ガラス３の移動を停止させる、あるいは、窓ガラス３を安全な位置まで下降させる等の挟み込み防止動作を実行する。その後、ステップＳ１８にて制御部５が窓ガラス３の移動を終了した後に、ステップＳ２に戻る。このように、本実施の形態では、スイッチ２４から第１段階クリック信号の入力中に遮蔽状態が検出された場合には、挟み込み防止動作を行った後に窓ガラス３の移動を終了する。
ステップＳ９でＮＯと判断された場合、窓ガラス３による挟み込みのおそれはないので、ステップＳ１１にて、制御部５が、スイッチ２４から信号が入力されているかを判断する。ステップＳ１１でＮＯと判断された場合、スイッチ２４の操作が終了したことになるので、ステップＳ１８にて制御部５が窓ガラス３の移動を終了した後に、ステップＳ２に戻る。ステップＳ１１でＹＥＳと判断された場合、ステップＳ６に戻り、窓ガラス３の移動を継続する。
他方、ステップＳ６でＮＯと判断された場合、すなわち、スイッチ２４から第２段階クリック信号（下降側第２段階クリック信号または上昇側第２段階クリック信号）が入力された場合、ステップＳ１２にて、制御部５が、駆動部４を制御して、窓ガラス３の移動制御を行う。
その後、ステップＳ１３にて、検出部５１が、カメラ７で撮像した画像を基に、遮蔽状態を検出する処理（遮蔽状態検出処理）を行う。その後、ステップＳ１４にて、挟み込み防止部５２が、検出部５１により遮蔽状態が検出されたかを判断する。
ステップＳ１４でＹＥＳと判断された場合、窓ガラス３による挟み込みのおそれがあるため、ステップＳ１５にて、挟み込み防止部５２が挟み込み防止動作を実行する。その後、ステップＳ１８にて窓ガラス３の移動を終了した後に、ステップＳ２に戻る。つまり、本実施の形態では、スイッチ２４から第２段階クリック信号が入力され窓ガラス３を移動させている際に遮蔽状態が検出された場合には、挟み込み防止動作を行った後に窓ガラス３の移動を終了する。
ステップＳ１４でＮＯと判断された場合、窓ガラス３による挟み込みのおそれはないので、ステップＳ１６にて、制御部５が、窓ガラス３が端まで（上端または下端の位置まで）移動されたかを判断する。ステップＳ１６でＹＥＳと判断された場合、ステップＳ１８にて、制御部５が窓ガラス３の移動を終了した後に、ステップＳ２に戻る。なお、窓ガラス３の位置情報は、モータ４１の内部に組み込んだホールＩＣを用いて生成した回転パルス、または電流リップルを用いて取得するとよい。
ステップＳ１６でＮＯと判断された場合、ステップＳ１７にて、スイッチ２４から新たな信号が入力されたか（第２段階クリック信号の入力後に新たな信号が入力されたか）を判断する。ステップＳ１７でＹＥＳと判断された場合、ステップＳ６に戻る。ステップＳ１７でＮＯと判断された場合、ステップＳ１２に戻り、窓ガラス３の移動を継続する。つまり、第２段階クリック信号が入力された場合、遮蔽状態が検出されるか、窓ガラス３が端まで移動するか、あるいは新たな信号がスイッチ２４から入力されるまで、窓ガラス３の移動を継続する。
以上、図１乃至図１１において説明した構成を有する検出ライン６によれば、検出ライン６の遮蔽状態を検出するための検出光としての赤外光の再帰性反射を確保しつつ、可視光の再帰性反射と正反射を防止することができる。
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用窓ガラス昇降装置１では、検出ライン６が再帰性反射材によって形成されている。このように構成することで、カメラ７にて効率的に非可視光を検出することが可能になる。その結果、挟み込みのおそれがある異物を確実に検出することが可能な車両用窓ガラス昇降装置１を実現できる。
また、本実施の形態では、検出ライン６が比較的安価なマイクロビーズ型の再帰性反射材によって形成されているため、コストを抑制することができる。
また、本実施の形態では、検出ライン６の再帰性反射材に、外部から入射される可視光を吸収する反射防止層６４が形成されている。これにより、可視光が反射層６１で再帰性反射することが抑制されるので、可視光が運転車の視界を妨げてしまうことを防止することができる。つまり、吸収層６２を備えていない場合には、可視光が反射層６１に入射して再帰性反射した可視光が運転者の視界を妨げてしまう可能性があるが、そのような状況が防止されている。すなわち、安全性を高めることができる。
また、本実施の形態では、検出ライン６の再帰性反射材に、外部から入射される入射光の反射を防止する反射防止層６４が形成されている。これにより、検出ライン６における可視光の正反射成分を低減させることができる。つまり、意図しない光源（後続車両のヘッドライト等）による正反射によって運転者の視界が妨げられることを抑制することができ、さらに安全性を高めることが可能である。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
上記の実施の形態では、反射防止層６４の表面に耐候層６３が形成されている場合についてのみ説明したが、耐候層６３は本発明における必須の構成要素ではないため、例えば吸収層６２の表面に直接、反射防止層６４が形成されていてもよい。
また、上記実施の形態では、反射層６１、吸収層６２、耐候層６３、反射防止層６４及び保持層６５がそれぞれ単一の独立した層として形成されている場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、他の層に含めるように構成してもよい。
より詳細には、上記実施の形態では、吸収層６２と反射防止層６４とが分離した層であったが、例えば吸収層６２の表面を型押しすることや、サンドブラスト加工を施すことによって吸収層６２に反射防止層６４の機能を含める層を形成することも可能である。なお、本発明における「反射防止剤」は、上記のように独立した吸収層６２の表面に型押し、あるいはサンドブラスト加工を施したものも含むものとする。
また、吸収層６２がガラスビーズ６１ｂを保持する保持層として形成されていてもよい。これにより、吸収層６２が保持層６５を代替可能である。
また、上記実施の形態では、反射層６１にガラスビーズ６１ｂを用いる場合について説明したが、これに限定されず、例えばガラスビーズ６１ｂに替えてアクリルビーズを用いてもよい。この場合に、アクリルビーズに可視光吸収色素を練り込ませることで、反射層６１に外部から入射される可視光を吸収する吸収剤を含ませることも可能である。
また、上記実施の形態では言及しなかったが、車両用窓ガラス昇降装置１には、モータ４１の回転数を監視し、窓ガラス３の上昇中に負荷が増加しモータ４１の回転数が減少したときに、窓ガラス３による異物の挟み込みが発生したと判定し、窓ガラス３の移動方向を反転させ自動で下降させる等の各種安全動作を行わせる安全装置が備えられてもよい。
１…車両用窓ガラス昇降装置
３…窓ガラス
４…駆動部
５…制御部
５１…検出部（検出手段）
５２…挟み込み防止部（挟み込み防止手段）
６…検出ライン
６１…反射層
６２…吸収層
６３…耐候層
６４…反射防止層
７…カメラ
７１…光学系
８…光源部
２５…窓枠（枠部）

Claims (7)

  1. 車両のドアに配置され窓ガラスを上下方向に移動させる駆動部と、
    前記駆動部を制御する制御部と、
    前記ドア及び前記窓ガラスが閉まっている状態において前記窓ガラスの外縁の少なくとも一部に沿って前記窓ガラスよりも車室内側に設けられた検出ラインと、
    前記検出ラインに非可視光を放射する発光素子を有する光源と、
    前記光源から放射されて前記検出ラインで反射した前記非可視光が入射するレンズを有するカメラと、を備え、
    前記制御部は、前記カメラによって撮像された画像に基づいて前記窓ガラスによる挟み込みを防止するための挟み込み防止動作を前記駆動部に行わせる挟み込み防止手段を有し、
    前記検出ラインが入射した光を前記光源の方向へ反射させる反射層を有する、
    車両用窓ガラス昇降装置。
  2. 前記検出ラインは、外部から入射される可視光を吸収する吸収層を有する、
    請求項１に記載の車両用窓ガラス昇降装置。
  3. 前記検出ラインは、外部から入射される可視光の反射を防止する反射防止層を有する、
    請求項１又は２に記載の車両用窓ガラス昇降装置。
  4. 前記反射層は、外部から入射される可視光を吸収する吸収剤を含む、
    請求項１に記載の車両用窓ガラス昇降装置。
  5. 前記吸収層は、外部から入射される可視光の反射を防止する反射防止剤を含む、
    請求項２に記載の車両用窓ガラス昇降装置。
  6. 請求項１～５の何れか１項に記載の車両用窓ガラス昇降装置を備えた、車両用ドア。
  7. 請求項６に記載の車両用ドアを備えた車両。
     
     
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