(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開閉部と前記開口部の少なくとも一方に弾性体を介して配設された感圧手段と、前記開口部又は前記開閉部が配設された環境温度を検出する温度検出手段と、
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との間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、
閾値関数が前記環境温度と挟み込みの判定条件である判定閾値とで正の相関を有するよう設定され、
前記閾値関数により前記判定閾値を演算することで、
前記温度検出手段の出力信号に基づき挟み込みの判定条件を変更する
挟み込み検出装置。
【請求項２】
開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開閉部と前記開口部の少なくとも一方に弾性体を介して配設された感圧手段と、前記感圧手段の出力信号を増幅する増幅手段と、前記開口部又は前記開閉部が配設された環境の温度を検出する温度検出手段と、前記増幅手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部との間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、
前記増幅手段は、
増幅率関数が前記環境温度と前記感圧手段の出力信号の増幅率とで負の相関を有するよう予め設定され、
前記増幅率関数により前記増幅率を演算することで、
前記温度検出手段の出力信号に基づき前記増幅率を変更する挟み込み検出装置。
【請求項３】
開口部と、前記開口部を開閉する開閉部と、前記開閉部と前記開口部の少なくとも一方に弾性体を介して配設された感圧手段と、前記感圧手段の出力信号を濾波する濾波手段と、前記開口部又は前記開閉部が配設された環境の温度を検出する温度検出手段と、前記濾波手段の出力信号に基づき前記開口部と前記開閉部との間への物体の挟み込みを判定する判定手段とを備え、
前記濾波手段は、
濾波特性関数が前記環境温度と前記感圧手段の出力信号を濾波する中心周波数とで負の相関を有するように設定され、
前記濾波特性関数に基づき濾波する中心周波数を演算することで、
前記温度検出手段の出力信号に基づき前記濾波特性を変更する挟み込み検出装置。
【請求項４】
感圧手段は感圧材と少なくとも１対の電極とを有し、温度検出手段は前記感圧材又は前記電極の温度特性に基づいて環境温度を検出する請求項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５】
感圧手段は、非晶質塩素化ポリエチレンと結晶性塩素化ポリエチレンと圧電セラミック粉体とを含む混合組成物からなる複合圧電体層を感圧材として有し、前記複合圧電体層を挟む複数の電極とを備え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６】
感圧手段は弾性体を介して開口部に配設され、前記弾性体は開口部と開閉部との間に物体が挟み込まれる際に前記感圧手段の変形量を増大することが可能な請求項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７】
弾性体は開口部と開閉部との間に物体が挟み込まれる際に前記感圧手段の変形量を増大することが可能な中空部を備えた請求項６記載の挟み込み検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至７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。
【請求項９】
開閉部が自動車のパワーウィンドウ、電動サンルーフ、電動ドアの少なくとも１つである請求項８記載の開閉装置。
【請求項１０】
開閉部が列車、飛行機、建物の自動ドアである請求項８記載の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【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９−１０２２３９号公報に開示されているものがある。図１８にその構成を示す。図１８は自動車のパワーウィンドウ付ドアの窓枠近傍の断面図である。１は窓枠、２はウエザストリップ、３はガラスシール、４はコードスイッチでウエザストリップ２の下端に配設されている。コードスイッチ４は壁部５の内面に導電ゴム６が配設され、空隙を隔てて導電ゴム７が配設され、導電ゴム６と導電ゴム７各々の一部にワイヤ８、ワイヤ９が埋め込まれた構成となっている。窓ガラス１０が閉動作中に物体１１が挟み込まれるとコードスイッチ４が押圧されて導電ゴム６と導電ゴム７が接触し、これによってコードスイッチ４が作動して挟み込みが検出されていた。
【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は、環境温度が低下するとコードスイッチ４全体が硬化するので、挟み込み検出の際に物体１１に印加される荷重が増大したり、導電ゴム６と導電ゴム７とが接触せず挟み込み検出できな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、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出する挟み込み検出装置および開閉装置を提供することである。
【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、検出した環境温度に基づき挟み込みの判定条件を変更して挟み込みを判定するものである。上記手段により環境温度が変化して挟み込み時の感圧手段の出力信号が変化しても、環境温度に応じて挟み込みの判定条件を変更して挟み込みを判定するので、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができる。
【０００６】
また本発明は、検出した環境温度に基づき感圧手段の出力信号の増幅率を変更して挟み込みを判定するものである。上記手段により環境温度が変化して挟み込み時の感圧手段の出力信号が変化しても、環境温度に応じて感圧手段の出力信号の増幅率を変更して挟み込みを判定するので、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができる。
【０００７】
また本発明は、検出した環境温度に基づき感圧手段の出力信号の濾波特性を変更して挟み込みを判定するものである。上記手段により環境温度により感圧手段の共振周波数が変化しても環境温度に応じて濾波手段の濾波特性を変更するので、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができる。
【０００８】
【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、検出した環境温度に応じて挟み込み判定の判定閾値を演算し、環境温度が低下して挟み込み時の感圧手段の出力信号が低下しても、判定閾値が小さくなるよう演算されるので、環境温度が低下しても挟み込み検出時の荷重の増大を抑制し、検出ミスがない。
【０００９】
また請求項２の発明は、検出した環境温度に応じて感圧手段の出力信号の増幅度を演算し、環境温度が低下して挟み込み時の感圧手段の出力信号が低下しても、増幅率が大きくなるよう演算され、挟み込み判定に用いられる信号の低下が抑制されるので、環境温度が低下しても挟み込み検出時の荷重の増大を抑制し、検出ミスがない。
【００１０】
また請求項３の発明は、検出した環境温度に応じて濾波手段の濾波特性を演算し、環境温度が低下して感圧手段の共振周波数が高くなっても、濾波するの中心周波数も高くなるよう演算され、挟み込み判定に用いられる濾波手段の出力信号の低下が抑制されるので、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができる。
【００１１】
また請求項４の発明は、感圧手段の感圧材又は電極の温度特性に基づいて環境温度を検出するので、新たに温度センサを設ける必要が無く装置の合理化ができる。
【００１２】
また請求項５の発明は、感圧手段が非晶質塩素化ポリエチレンと結晶性塩素化ポリエチレンと圧電セラミック粉体とを含む混合組成物からなる複合圧電体層を有した圧電センサからなり、非晶質塩素化ポリエチレンの有する可撓性と結晶性塩素化ポリエチレンの有する高温耐久性とを併せ持つので、圧電体としてポリフッ化ビニリデンを用いた従来の圧電センサのような高温での感度低下がなく、高温耐久性がよい。
【００１３】
また請求項６の発明は、開口部と開閉部との間に物体が挟み込まれる際に弾性体により感圧手段の変形量が増大して感圧手段の出力信号が大きくなるので、挟み込みの際、環境温度が低下しても感圧手段の出力信号の低下が抑制される。
【００１４】
また請求項７の発明は、弾性体が備えた中空部により挟み込みの際の感圧手段の変形量が増大して感圧手段の出力信号がさらに大きくなるので、挟み込みの際、環境温度が低下しても感圧手段の出力信号の低下がさらに抑制される。
【００１５】
また請求項８の発明は、請求項１乃至１０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、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができ、かつ、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。
【００１６】
また請求項９の発明は、開閉部が自動車のパワーウィンドウ、電動サンルーフ、電動ドアの少なくとも１つであるもので、パワーウィンドウ、電動サンルーフ、電動ドアでの不要な挟み込みを防止することができる。
【００１７】
また請求項１０の発明は、開閉部が列車、飛行機、建物の自動ドアであるもので、自動ドアでの不要な挟み込みを防止することができる。
【００１８】
【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。
【００１９】
（実施例１）
実施例１の発明を図１から図９を参照して説明する。
【００２０】
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は図１のＡ−Ａ′位置における断面構成図である。図２では図面右側が車室内側、左側が車外側である。
【００２１】
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、１２は開口部としての窓枠、１３は開閉部としての窓ガラスである。窓枠１２の周縁部には感圧手段としてのケーブル状の圧電センサ１４が配設されている。１５は感圧手段１４の出力信号に基づき窓枠１２と窓ガラス１３の間への物体の挟み込みを判定する判定手段である。
【００２２】
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１３を開閉させるパワーウインドウ駆動装置１６、パワーウインドウ駆動装置１６を制御する制御手段２１から成る。ここで、パワーウインドウ駆動装置１６はモータ１７、ワイヤ１８、窓ガラス１３の支持具１９、ガイド２０等から成る。モータ１７によりワイヤ１８を動かし、ワイヤ１８と連結された支持具１９をガイド２０に沿って上下させることにより窓ガラス１３を開閉する構造となっている。尚、パワーウインドウ駆動装置１６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２１はモータ１７と一体化してもよい。
【００２３】
図２に示すように、窓枠１２はガラスシール２２を有している。圧電センサ１４はゴムや発泡樹脂部材等の弾性体２３中に挿入されていて、弾性体２３を介して窓枠１２に配設されている。弾性体２３は中空部２４を有している。図３は圧電センサ１４と弾性体２３の斜視図である。弾性体２３は両面テープや接着剤により窓枠１２に固定される。他の固定方法としてくさび型のクリップにより弾性体２３を窓枠１２に固定したり、窓枠１２に溝部を設けて溝部に弾性体２３をはめ込んで固定してもよい。また、弾性体２３の形状と弾性体２３中の圧電センサ１４の配設位置は、対象車種の窓枠１２の形状に応じて最適化すればよい。
【００２４】
尚、米国の法規制ＦＭＶＳＳ１１８では、直径が最低４mmの堅牢な棒を使用して挟み込みの評価を行うことになっており、直径４mmの棒がどのような方向から挟み込まれても圧電センサ１４により挟み込みを検出することが望ましい。従って、窓ガラス１３が弾性体２３に接触しない範囲で窓ガラス１３と弾性体２３との距離（図２中のｘ）をなるべく短くできるように弾性体２３を窓枠１２に配設する必要がある。窓ガラス１３の装着ばらつきや振動によるぶれを考慮すれば、ｘが３〜５mmになるよう弾性体２３を窓枠１２に配設することが好ましい。
【００２５】
図４は圧電センサ１４の断面構成図である。圧電センサ１４は感圧材としての複合圧電体層２５と、複合圧電体層２５を挟む複数の電極としての中心電極２６及び外側電極２７と、保護用の被覆層２８とを同心円状に積層して成形したケーブル状の圧電センサである。このケーブル状圧電センサは以下の工程により製造される。最初に、塩素化ポリエチレンシートと４０〜７０vol％の圧電セラミック（ここでは、チタン酸ジルコン酸鉛）粉末がロール法によりシート状に均一に混合される。このシートを細かくペレット状に切断した後、これらのペレットは中心電極２６と共に連続的に押し出されて複合圧電層２５を形成する。それから、外側電極２７が複合圧電体層２５の周囲に巻きつけられる。外側電極２７を取り巻いて被覆層２８も連続的に押し出される。最後に、複合圧電層２５を分極するために、中心電極２６と外側電極２７の間に５〜１０ｋＶ／mmの直流高電圧が印加される。
【００２６】
塩素化ポリエチレンシートは非晶質塩素化ポリエチレンと結晶性塩素化ポリエチレンの混合物であることが好ましい。この場合、押し出しの加工性、可撓性、圧電特性等を考慮して、分子量６万〜１５万の非晶質塩素化ポリエチレンを７５wt％、結晶化度１５〜２５％で分子量２０万〜４０万の結晶性塩素化ポリエチレンを２５wt％混合した塩素化ポリエチレンが好ましいことが実験的に見出された。この塩素化ポリエチレンは圧電セラミック粉末を約７０vol％まで含むことができる。
【００２７】
中心電極２６は通常の金属単線導線を用いてもよいが、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを巻いた電極を用いている。絶縁性高分子繊維と金属コイルとしては、電気毛布において商業的に用いられているポリエステル繊維と銀を５wt％含む銅合金がそれぞれ好ましい。
【００２８】
外側電極２７は高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを複合圧電体層２５の周囲に巻きつける。そして、高分子層としてはポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）を用い、この上にアルミニウム膜を接着した電極は、１２０℃で高い熱的安定性を有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極２７として好ましい。この電極を判定手段１５に接続する際にはアルミニウム膜を半田付けすることが困難なため、カシメやハトメにより接続したり、アルミニウム膜の回りに金属単線コイルや金属編線を巻き付けてアルミニウム膜と導通をとり、金属単線コイルや金属編線を判定手段１５に半田付けする構成としてもよい。また、圧電センサ１４を外部環境の電気的雑音からシールドするために、外側電極２７は部分的に重なるようにして複合圧電体層２５の周囲に巻きつけることが好ましい。
【００２９】
被覆層２８としては、ウレタン、ポリエチレン、塩化ビニールなどの適切な弾性の高分子材料が用いられる。
【００３０】
図５は圧電センサ１４、弾性体２３、及び判定手段１５の位置関係を示す構成図である。図５に示すように、圧電センサ１４は判定手段１５に直接接続していて、圧電センサ１４と判定手段１５とは一体化されている。これにより、圧電センサ１４と判定手段１５とを接続するケーブル等が不要となる。また、圧電センサ１４の窓枠１２以外の場所での引き回しが短くなるので、圧電センサ１４が挟み込み以外の不要な振動の影響を受けることがない。判定手段１５はドアの内張り部２９の内側に配設されている。圧電センサ１４と弾性体２３が内張り部２９と接する部分には、内張り部２９のびびりや車体から内張り部２９を介して圧電センサ１４に不要な振動が伝達しないよう振動吸収部材を配設してもよい。
【００３１】
図６は判定手段１５のブロック図である。図６より、圧電センサ１４は判定手段１５に直接接続され、圧電センサ１４の中心電極２６は検出信号端子３０に接続され、圧電センサ１４の外側電極２７は基準電位端子３１に接続されている。３２は入力抵抗、３３はインピーダンス変換用のＦＥＴである。３４は窓枠１２や窓ガラス１３が配設された環境温度を検出する温度検出手段で、ここでは判定手段１５に内蔵されている。３５はＦＥＴ３２の出力信号Ｖに基づき挟み込みを判定する判定部である。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判定手段１５はシールド部材で全体を覆って電気的にシールドしてある。尚、判定手段１５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強電界対策を行ってもよい。また弾性体２３を導電ゴム等の可撓性シールド部材で構成し圧電センサ１４のシールドを行ってもよい。
【００３２】
次に作用について説明する。図７に示すように窓枠１２と窓ガラス１３の間に物体１１が挟み込まれると弾性体２３が物体１１と接触して弾性体２３が圧縮され、中空部２４が押しつぶされる。これにより圧電センサ１４は大きく変形する。
【００３３】
図８はこの際のＦＥＴ３３の出力信号Ｖ、判定手段１５の判定出力Ｊ、モータ２１への印加電圧Ｖmを示す特性図である。図８において、縦軸は上から順に、Ｖ、Ｊ、Ｖm、横軸は時刻ｔである。時刻ｔ１でモータ２１に＋Ｖｄの電圧を印加して窓ガラス１３を上昇させる。上記のように挟み込みが起こると圧電センサ１４からは圧電効果により圧電センサ１４の変形の加速度に応じた信号（図８の基準電位Ｖ０より大きな信号成分）が出力される。この際、単に圧電センサ１４を窓枠１２に配設した構成であれば、窓枠１２が剛体であるので挟み込みの際の圧電センサ１４の変形はわずかであるが、本実施例の場合は図２のように圧電センサ１４が弾性体２３を介して窓枠１２に配設されているので、挟み込みの際に圧電センサ１４の変形量が増大する。また、弾性体２３は中空部２４を有しているので、挟み込みの際に中空部２４も圧縮されて圧電センサ１４の変形量がさらに増大し、圧電センサ１４の変形量がさらに増大する。特に、環境温度が低下して圧電センサ１４や弾性体２３が硬化しても、中空部２４があるので挟み込みの際に圧電センサ１４が変形しやすくなる。このように圧電センサ１４は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ１４の出力信号も大きくなる。これにより、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なる上、環境温度が低下しても圧電センサ１４の出力信号の低下が抑制される。
【００３４】
判定部３５は温度検出手段３４が検出した環境温度に基づき挟み込みの判定条件を変更して挟み込みを判定する。すなわち、温度検出手段３４によって検出された環境温度Ｔを用いて予め定められた閾値関数に基づき挟み込みの判定条件としての判定閾値Ｄ０を演算する。図９は前記閾値関数により演算されるＤ０とＴとの関係を示す特性図である。図９において、縦軸はＤ０、横軸はＴである。図９に示すように、前記閾値関数はＴとＤ０とが正の相関を有するように設定されていて、Ｔが低下して挟み込み時のＶが低下しても、Ｄ０が共に小さくなるよう演算される。判定部３５は図８に示すように、ＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜が判定閾値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２１ではこのパルス信号があるとモータ２１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１３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１４からは変形が復元する加速度に応じた信号（図８の基準電位Ｖ０より小さな信号成分）が出力される。
【００３５】
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１４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１４の支持方向により変わるが、判定手段１５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。
【００３６】
また、圧電センサ１４は非晶質塩素化ポリエチレンと結晶性塩素化ポリエチレンと圧電セラミック粉体とを含む混合組成物からなる複合圧電体層２６を有し、複合圧電体層２６は非晶質塩素化ポリエチレンの有する可撓性と結晶性塩素化ポリエチレンの有する高温耐久性とを併せ持ち、１２０℃で１０００時間以上動作できる。また、複合圧電体層２６は一般の合成ゴムの製造に必要な加硫工程は不要である。
【００３７】
上記作用により、本実施例は検出した環境温度に基づき挟み込みの判定条件を変更して挟み込みを判定するもので、環境温度が変化して挟み込み時の感圧手段の出力信号が変化しても、環境温度に応じて挟み込みの判定条件を変更して挟み込みを判定するので、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができる。
【００３８】
また、検出した環境温度に応じて挟み込み判定の判定閾値を演算し、環境温度が低下して挟み込み時の感圧手段の出力信号が低下しても、判定閾値が小さくなるよう演算されるので、環境温度が低下しても挟み込み検出時の荷重の増大を抑制し、検出ミスがない。
【００３９】
また、感圧手段が非晶質塩素化ポリエチレンと結晶性塩素化ポリエチレンと圧電セラミック粉体とを含む混合組成物からなる複合圧電体層を有した圧電センサからなり、非晶質塩素化ポリエチレンの有する可撓性と結晶性塩素化ポリエチレンの有する高温耐久性とを併せ持つので、圧電体としてポリフッ化ビニリデンを用いた従来の圧電センサのような高温での感度低下がなく、高温耐久性がよい。
【００４０】
また、開口部と開閉部との間に物体が挟み込まれる際に弾性体により感圧手段の変形量が増大して感圧手段の出力信号が大きくなるので、挟み込みの際、環境温度が低下しても感圧手段の出力信号の低下が抑制される。
【００４１】
また、弾性体が備えた中空部により挟み込みの際の感圧手段の変形量が増大して感圧手段の出力信号がさらに大きくなるので、挟み込みの際、環境温度が低下しても感圧手段の出力信号の低下がさらに抑制される。
【００４２】
また、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、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができ、かつ、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。
【００４３】
また、パワーウィンドウでの不要な挟み込みを防止することができる。
【００４４】
（実施例２）
実施例２の発明を図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は実施例２の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の外観図である。本実施例が実施例１と相違する点は、圧電センサ１４を窓枠１２に沿って一周させ、圧電センサ１４の両端を判定手段１５に接続して配設し、温度検出手段３４が圧電センサ（感圧手段）１４の複合圧電体層（感圧材）２５、中心電極２６、外側電極２７の少なくとも１つの温度特性に基づいて環境温度Ｔを検出する点にある。
【００４５】
上記構成により、例えば、中心電極２６として実施例１で述べたような絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを巻いた電極を用いた場合、一般に金属は温度に応じて抵抗値が変化するので、金属コイルの抵抗値Ｒを圧電センサ１４の両端で検出すれば、Ｒの値により圧電センサ１４の温度、すなわち窓枠１２や窓ガラス１３が配設された環境温度を演算することができる。図１１は上記の演算を行う際に用いるＲとＴの関係を示す特性図である。図１１において縦軸がＲ、横軸がＴである。図１１より金属コイルのＲはＴと正の相関を有している。
【００４６】
上記作用により、感圧手段の感圧材又は電極の温度特性に基づいて環境温度を検出するので、新たに温度センサを設ける必要が無く装置の合理化ができる。
【００４７】
尚、図１０の領域Ｓに示したように、車種により窓ガラス１３が閉じる際に窓枠１２の側壁側と窓ガラス１３の間に隙間が生じながら全閉してゆくドアがあるが、本実施例によれば領域Ｓで物体の挟み込みがあっても挟み込みを検出することができ、圧電センサ１４が配設されている窓枠１２の全周にわたって挟み込みを検出できる。
【００４８】
（実施例３）
実施例３の発明を図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は実施例３の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の判定手段のブロック図である。実施例３が実施例１と相違する点は、図１２に示すように、判定手段１５はＦＥＴ３３の出力信号Ｖ１を増幅する増幅手段３６と、増幅手段３６の出力信号に基づき挟み込みを判定する判定部３５とを有し、増幅手段３６は温度検出手段３４の出力信号に基づきＶ１の増幅率Ｑを変更する点にある。
【００４９】
上記構成により、増幅手段３６では温度検出手段３４が検出した環境温度Ｔに基づきＱを変更する。すなわち、温度検出手段３４によって検出された環境温度Ｔを用いて予め定められた増幅率関数に基づきＱを演算する。図１３は前記増幅率関数により演算されるＱとＴとの関係を示す特性図である。図１３において、縦軸はＱ、横軸はＴである。図１３に示すように、前記増幅率関数はＴとＱとが負の相関を有するように設定されていて、Ｔが低下して圧電センサ（感圧手段）１４が硬化し、挟み込み時のＶ１が低下しても、Ｑが大きくなるよう演算され、挟み込み判定に用いられる増幅手段の出力信号Ｖの低下が抑制される。尚、判定部３５による挟み込み判定は、増幅手段３６の出力信号Ｖに基づき実施例１と同様な手順で行えばよい。
【００５０】
上記作用により、本実施例は検出した環境温度に基づき感圧手段の出力信号の増幅率を変更して挟み込みを判定するもので、環境温度が変化して挟み込み時の感圧手段の出力信号が変化しても、環境温度に応じて感圧手段の出力信号の増幅率を変更して挟み込みを判定するので、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができる。
【００５１】
また、検出した環境温度に応じて感圧手段の出力信号の増幅度を演算し、環境温度が低下して挟み込み時の感圧手段の出力信号が低下しても、増幅率が大きくなるよう演算され、挟み込み判定に用いられる信号の低下が抑制されるので、環境温度が低下しても挟み込み検出時の荷重の増大を抑制し、検出ミスがない。
【００５２】
（実施例４）
実施例４の発明を図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は実施例４の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の判定手段のブロック図である。実施例４が実施例１と相違する点は、図１４に示すように、判定手段１５はＦＥＴ３３の出力信号Ｖ１を濾波する濾波手段３７と、濾波手段３７の出力信号に基づき挟み込みを判定する判定部３５とを有し、濾波手段３７は温度検出手段３４の出力信号に基づき濾波特性を変更する点にある。
【００５３】
上記構成により、濾波手段３７では温度検出手段３４が検出した環境温度Ｔに基づき濾波する中心周波数Ｆｃを変更する。すなわち、温度検出手段３４によって検出された環境温度Ｔを用いて予め定められた炉は特性関数に基づきＦｃを演算する。図１５は前記濾波特性関数により演算されるＦｃとＴとの関係を示す特性図である。図１５において、縦軸はＦｃ、横軸はＴである。図１５に示すように、前記濾波特性関数はＴとＦｃとが負の相関を有するように設定されていて、Ｔが低下して圧電センサ（感圧手段）１４が硬化し、圧電センサ１４や弾性体２３の共振周波数が高くなり、挟み込み時のＶ１が低下しても、Ｆｃが高くなるよう演算され、挟み込み判定に用いられる濾波手段３７の出力信号Ｖの低下が抑制される。尚、判定部３５による挟み込み判定は、濾波手段３７の出力信号Ｖに基づき実施例１と同様な手順で行えばよい。
【００５４】
上記作用により、本実施例は検出した環境温度に基づき感圧手段の出力信号の濾波特性を変更して挟み込みを判定するもので、環境温度により感圧手段の共振周波数が変化しても、環境温度に応じて濾波手段の濾波特性を変更するので、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができる。
【００５５】
また、検出した環境温度に応じて濾波手段の濾波特性を演算し、環境温度が低下して感圧手段の共振周波数が高くなっても、濾波するの中心周波数も高くなるよう演算され、挟み込み判定に用いられる濾波手段の出力信号の低下が抑制されるので、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができる。
【００５６】
（実施例５）
実施例５の発明を図１６を参照して説明する。図１６は実施例５の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の外観図である。図１６に示したように、開閉部が自動車の電動サンルーフ１３ａで、電動サンルーフ１３ａの枠部１２ａに実施例１の圧電センサ１４ａを配設した構成としてもよく、電動サンルーフ１３ａと枠部１４ａとの間への物体の挟み込みを圧電センサ１４ａにより検出することができる。
【００５７】
また、図１６に示したように、開閉部が自動車の電動ドア１３ｂで、電動ドア１３ｂの枠部１２ｂに実施例１〜５の圧電センサ１４ｂを配設した構成としてもよく、電動ドア１３ｂと枠部１４ｂとの間への物体の挟み込みを圧電センサ１４ｂにより検出することができる。
【００５８】
（実施例６）
実施例６の発明を図１７を参照して説明する。図１７は実施例６の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の外観図である。図１７に示したように、開閉部が電車の自動ドア１３で、自動ドア１３の枠部１２に実施例１〜５の圧電センサ１４を配設した構成としてもよく、自動ドア１３と枠部１４との間への物体の挟み込みを圧電センサ１４により検出することができる。
【００５９】
尚、同様な構成を飛行機や建物の自動ドアに適用したり、ガレージや店舗等の電動シャッターに適用してもよい。この場合、感圧手段は開口部と開閉部の少なくとも一方に配設すればよい。
【００６０】
また、上記実施例１〜６では感圧手段として圧電センサを用いたが、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。センサ形状もケーブル状に限定するものではなく、例えば帯状のものでもよい。
【００６１】
また、上記実施例１〜６では感圧手段を開口部に配設したが、開閉部側に感圧手段を配設して開閉部の閉止動作中の物体の挟み込みや接触を検出し、物体の挟み込みや接触が検出されると開閉部を反転させて挟み込みを防止する構成としてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、本発明によれば、環境温度が変化して挟み込み時の感圧手段の出力信号が変化しても、環境温度に応じて挟み込みの判定条件を変更して挟み込みを判定するので、環境温度が変化しても挟み込み検出時の荷重を増大することなく挟み込みを検出することができるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  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】  図１のＡ−Ａ′位置における断面構成図
【図３】  同装置の圧電センサと弾性体の斜視図
【図４】  同装置の圧電センサの断面構成図
【図５】  同装置の圧電センサ、弾性体、及び判定手段の位置関係を示す構成図
【図６】  同装置の判定手段のブロック図
【図７】  物体が挟み込まれた際の図１のＡ−Ａ′位置における断面構成図
【図８】  同装置の感圧部からの出力信号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９】  同装置の判定手段の判定閾値Ｄ０と環境温度Ｔとの関係を示す特性図
【図１０】  実施例２の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の外観図
【図１１】  同装置の圧電センサの中心電極に使用される金属コイルの抵抗値Ｒと環境温度Ｔとの関係を示す特性図
【図１２】  実施例３の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の判定手段のブロック図
【図１３】  同装置の増幅手段の増幅率Ｑと環境温度Ｔとの関係を示す特性図
【図１４】  実施例４の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の判定手段のブロック図
【図１５】  同装置の濾波手段の中心周波数Ｆｃと環境温度Ｔとの関係を示す特性図
【図１６】  実施例５の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の外観図
【図１７】  実施例６の発明の挟み込み検出装置及び開閉装置の外観図
【図１８】  従来の挟み込み検出装置の外観図
【符号の説明】
１２  窓枠（開口部）
１３  窓ガラス（開閉部）
１４  圧電センサ（感圧手段）
１５  判定手段
２１  制御手段
２３  弾性体
２４  中空部
２５  複合圧電体層（感圧材）
２６  中心電極（電極）
２７  外側電極（電極）
３４  温度検出手段
３６  増幅手段
３７  濾波手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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