开闭式车窗玻璃的破损检测装置的制作方法

专利名称：开闭式车窗玻璃的破损检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及开闭式车窗玻璃的破损检测装置。
背景技术：
已提出了为了防盗而探测车辆的车窗玻璃的破裂的装置。例如专利文献1中公开 的装置，在车窗玻璃处于全闭位置等条件下对车窗玻璃的位置(存在)进行检测来检测出 车窗玻璃的破损。
在上述那样的破损检测装置中，要求不会误动作而可靠地进行破损检测。为此，就 需要防止起因于装置的温度特性的误探测和起因于自然现象所引起的车窗玻璃的摇晃等 的误探测。专利文献1 日本特开平11-321564号公报

发明内容
本发明的目的在于提供一种能够不会误动作而可靠地进行破损检测的开闭式车 窗玻璃的破损检测装置。为了实现上述目的，本发明的一技术方案提供一种检测将车辆的开口部自由开闭 的车窗玻璃的破损的破损检测装置，上述破损检测装置具备夹箍、磁传感器、检测部以及 判定部。上述夹箍被配置于上述车窗玻璃的端部，并在车窗玻璃发生破损时以可粉碎该车 窗玻璃的端部的力来夹持车窗玻璃的端部。上述磁传感器检测伴随于上述车窗玻璃的破损 而产生的上述夹箍的至少一部分的位移。上述检测部每隔规定时间取得上述磁传感器的输 出值以检测磁传感器的输出值的时间上的变化。上述判定部根据上述检测部检测出的时间 上的变化偏离了容许范围来判定车窗玻璃已破损。


图1是应用了本发明的一实施方式所涉及的破损检测装置的轿车的右前门的分 解斜视图。图2是图1的右前门的概略正面图。图3是沿着图2的3-3线的纵截面图。图4是图1的右前门上所应用的破损检测装置的斜视图。图5是图4的破损检测装置的正面图。图6是沿着图5的6-6线的纵截面图。图7是图4的破损检测装置的正面图。图8是沿着图7的8-8线的纵截面图。图9是图4的破损检测装置的正面图。图10是沿着图9的10-10线的纵截面图。图11是表示在图3的微型计算机中执行的处理的流程图。
图12是表示在图3的微型计算机中执行的处理的流程图。图13是关于在图11以及12的处理中获得的传感器输出值以及传感器输出的变 动值的时序图。图14是图3的传感器的输出特性图。图15是图3的传感器的输出特性图。图16是表示用于获得图14以及15的传感器输出特性的条件的说明图。
具体实施例方式以下，按照附图来说明使本发明具体化的一实施方式。如图1所示，车门1包括外板2和内板3。在外板2和内板3之间配置有由强化玻 璃构成的车窗玻璃5。车窗玻璃5的厚度为3. Imm 5. Omm左右。在内板3的车内侧设置 有车门装饰条(door trim) 8 (参照图3)。在车门1的内部收纳有使车窗玻璃5上下活动的车窗玻璃升降机(window regulator) 10。在本实施方式中，采用X臂式车窗玻璃升降机作为车窗玻璃升降机10。在 内板3上形成有车门零部件装配孔3a，并设置有模块面板(modular panel) 6以堵塞此车门 零部件装配孔3a。X臂式车窗玻璃升降机10通过基座板(固定基座)11被支撑在模块面板6的车外 侧的面上。即、在被固定于模块板6的车外侧的面的基座板11上支撑着X臂式车窗玻璃升 降机10的升降臂12的轴13。在基座板11上还固定着作为驱动部的电动驱动单元14。升 降臂12如图2所示那样一体地具有以轴13作为转动中心的扇形齿轮(从动齿轮)15，图1 的电动驱动单元14具有与此扇形齿轮15相啮合的小齿轮16(参照图2)以及驱动小齿轮 16的电机(未图示)。在图2中，平衡臂18的中间部分通过轴17可以转动地被安装在升降臂12的长度 方向的中间部分。引导构件(辊)19、20可旋转地被分别安装在升降臂12的上端部(前端 部)和平衡臂18的上端部(前端部)，引导构件(辊)21可旋转地被安装在平衡臂18的下 端部。升降臂12的引导构件19和平衡臂18的引导构件20自由移动地被嵌在车窗玻璃 托架22上，平衡臂18的引导构件21通过被固定于图1的模块面板6的车外侧的面的平衡 臂托架(姿势维持导轨)23而自由移动地被引导。在车窗玻璃5的下边缘固定有一对车窗玻璃夹具24。车窗玻璃夹具24被预先固 定于车窗玻璃5的下边缘，具有车窗玻璃夹具24的车窗玻璃5，从外板2和内板3之间的间 隙被插入并通过螺栓25而固定在车窗玻璃托架22上。如图2所示那样，在车门1上设置有前后一对的车门窗玻璃导槽26。此车门窗玻 璃导槽26由橡胶材料构成。车窗玻璃5可以自由移动地被作为导轨部件的一对车门窗玻 璃导槽26支撑。S卩、车窗玻璃5的前后端部被车门窗玻璃导槽26所引导并能够上下移动。若通过图1的电动驱动单元14驱动了小齿轮16，则借助于扇形齿轮15使升降臂 12以轴13为中心进行摇动，其结果，车窗玻璃托架22(车窗玻璃5)就通过平衡臂18、引导 构件19、20、21、平衡臂托架23—边大致保持水平状态一边进行升降运动。这样使车窗玻璃 5进行升降，通过车窗玻璃5而使车辆的开口部4自由开闭。
如图3所示那样，在车门1的内部配置有防止非法侵入用的破损检测装置30。破 损检测装置30包括夹箍40和传感器单元60。如图3所示那样，车窗玻璃5以通过密封条7密封起来的状态被配置在外板2和 内板3之间。另外，在内板3的车内侧配置有车门装饰条8。夹箍40被配置在车窗玻璃5 的下端部，夹着车窗玻璃5。
如图4、5、6所示那样，将一枚板簧用钢板折弯而构成夹箍40。夹箍40具有相互对 置的第1和第2部件41、42和折弯部(连结部)43。车外侧的第1部件41具有长方形状， 车内侧的第2部件42具有宽度比第1部件41窄的正方形状。在第1部件41和第2部件 42之间配置有车窗玻璃5，第1部件41和第2部件42向朝向车窗玻璃5的方向、亦即相互 接近的方向上趋向。折弯部43将第1部件41和第2部件42连结起来。此折弯部43包括 截面呈曲柄状的第1折弯部43a以及截面呈U字状的第2折弯部43b，第2折弯部43b的相 互对置的内侧面彼此之间的间隔小于车窗玻璃5的厚度。从而，车窗玻璃5的端面与第1 折弯部43a相接。如图4、5所示在第1部件41的中央部形成有长方形状的透孔44。第2 部件42位于与透孔44相对应的位置。在第1部件41的左右上角部分别形成有向车内侧 突出的突起45。如图6所示，各突起45的前端与车窗玻璃5的第1面(里面5b)相接触。 如图6所示，第2部件42与车窗玻璃5的第2面(表面5a)相接触。第2部件42被粘着 在车窗玻璃5上。通过这样设置，第1部件41和第2部件42在车窗玻璃5的面内的不同位置上与 车窗玻璃5接触，并且向相互接近的方向上趋向。即、在车窗玻璃5的表面5a和里面5b上 不同的地方对车窗玻璃5施加力。另外，夹箍40以规定的力以上夹持(把持)着车窗玻璃 5的下端部。如图4等所示，在夹箍40的第2部件42上的车内侧的面配置有永磁铁50。传感器单元60如图3所示被固定于内板3。这里，将垂直方向设为X方向，同时将 水平方向设为Y方向。夹箍40能够在X方向上移动、即能够落下。传感器单元60包括第1磁传感器(磁传感器元件)61、第2磁传感器(磁传感器 元件)62和基板63。在基板63上第1磁传感器61和第2磁传感器62沿上下方向间隔开 而被配置。具体而言，磁传感器61、62隔开4cm左右。第1磁传感器61被配置在与磁铁50 相同的高度上。另外，第1磁传感器61在Y方向上与磁铁50相隔规定距离配置。另一方 面，第2磁传感器62位于第1磁传感器61的下方。从而，当夹箍40落下时磁铁50就在第 2磁传感器62之前通过。各磁传感器61、62如图14所示输出与距磁铁50的距离相应的信号(输出电压 Vsl、Vs2)。在图3的状态下，第1磁传感器61被配置在与磁铁50相同的高度上，所以具有 较高的输出电压，第2磁传感器62位于比第1磁传感器61靠下方的位置，所以具有较低的 输出电压。作为磁传感器61、62能够列举霍尔IC。在图16所示的条件下获得图14的输出电压。在图16中，两个磁传感器在X方向 上的间隔距离为40mm，磁铁和各磁传感器在Y方向上的距离为13mm。在图14中，横轴表 示将磁铁的中心位置设为零时的各磁传感器的X方向位置，纵轴表示各磁传感器的输出电压。磁传感器61、62如图3所示那样被连接到控制器70上。控制器70包括A/D变换器71、微型计算机72和存储器73。通过A/D变换器71将磁传感器61、62的输出电压Vsl、 Vs2从模拟数据变换成数字数据。在微型计算机72中将磁传感器61、62的输出电压(数字 值)合计起来而获得图15所示的输出电压之和Vn( = Vsl+Vs2)。据此，与单独采用图14 的各磁传感器61、62的输出电压Vsl、Vs2的情况相比，就在较宽的范围(图15中为80mm) 获得了具有较高的输出电平的信号。其结果，就能够在较宽的范围检测出磁铁50的位置。 此外，以后将磁传感器61、62的输出电压之和Vn只是称为传感器输出值Vn。如图3所示，警报装置80、灯81和复位按钮82与微型计算机72连接。复位按钮 82的操作信号被输入到微型计算机72。接着，说明车窗玻璃5被损坏时的破损检测装置的动作。
在通常时，如图5、6所示那样夹箍40夹持着车窗玻璃5的端部。详细而言，就是 利用夹箍40自身的弹性力在第1部件41和第2部件42之间夹持着车窗玻璃5。磁铁50 位于比传感器单元60的磁传感器61靠车外侧的位置。在乘员关闭车门从车辆离开之际进行以下的动作。当操作了驻车制动器时，驻车制动器的操作信号就被输入到微型计算机72。据此， 微型计算机72探测到车辆已停车并开始图11的处理。微型计算机72在图11的步骤100对磁传感器61、62的输出电压进行A/D变换， 并根据变换后的数字值之和来判断车窗玻璃5处于全闭位置或者打开数cm。若玻璃打开 数cm以上，微型计算机72就判定为不能进行玻璃破裂探测并进入步骤101。在步骤101， 微型计算机72使警报装置80动作以进行表示车窗玻璃开得很大的意思的警报。通过此警 报驾驶员将车窗玻璃5关闭。如果玻璃处于全闭位置或者打开数cm，微型计算机72就在步骤100判定为能够进 行玻璃破裂探测并设定玻璃破裂探测模式。在设定了此模式时，执行车窗玻璃5的破损检 测动作。若车窗玻璃5发生了破损，其强度就下降。也就是说，若由强化玻璃构成的车窗玻 璃5的一部分发生了破损，整个车窗玻璃5会产生裂璺(龟裂)而使强度明显下降。伴随于此强度下降如图7、8所示那样，夹箍40借助于其夹持力而粉碎车窗玻璃5 的端部(下端部)。也就是说，夹箍40借助于自身的弹簧力部分地完全粉碎由强化玻璃构 成的车窗玻璃5。据此，夹箍40如图9、10所示那样落下。详细而言，借助于第2部件42的趋向力而按压车窗玻璃5以抵接夹箍40的第1 部件41。此时，在透孔44周围被第1部件41支撑的状态下，与透孔44相对应的车窗玻璃 5的部位被第2部件42的趋向力按压而被粉碎，夹箍40落下。微型计算机72判定磁传感器61、62的输出电压之和Vru亦即传感器输出值Vn的 变动值是否在容许范围内。若夹箍40伴随于车窗玻璃5的破损而落下，变动值就偏离容许 范围。据此，夹箍40的落下就被检测出来。如上述那样，强化玻璃具有若一部分破裂则在所有部位产生裂璺而使强度显著下 降的特征。利用这一特征就能够尽量减少车窗玻璃破损的未探测出、误探测。另外，即便在如图2所示那样车窗玻璃5未处在全闭位置时，若车窗玻璃5破损了 夹箍40就落下，故也能够检测出车窗玻璃5的破损。详细而言，即便在为了换气等稍微打 开车窗玻璃而使车窗玻璃未处在全闭位置时，也能够检测出车窗玻璃的破损。
就基于微型计算机72的车窗玻璃5的破损检测动作详细地进行说明。图13是车 窗玻璃5的破损检测之际的时序图，图13的横轴表示时间。如图13所示那样，微型计算机 72按规定的采样周期、具体而言就是每500msec来进行传感器输出值Vn的采样，并基于所 采样的传感器输出值Vn来判定玻璃破裂。若在图11的步骤100中设定了玻璃破裂探测模式，微型计算机72就在在图11的 步骤102中使灯81点亮后，在步骤103中取入传感器输出值Vn，并将此值存储在存储器73 中。然后，微型计算机72在步骤104按规定时间待机。此时，在步骤103中取得的传感器 输出值Vn被设定为上次采样值(Vn-1)。接着，微型计算机72在步骤105中与步骤103同样地取入传感器输出值Vn。微型 计算机72在步骤106中判定从此次的传感器输出值Vn中减去上次的传感器输出值Vn-1后 得到的值、即从此次采样值中减去上次采样值后得到的值是否在容许范围内。容许范围具 体而言就是如图13所示那样士0. IV的范围。也就是说如图13所示，在t2的时点上判定 从t2时的传感器输出值中减去tl时的传感器输出值后得到的值、即变动值(Vn-Vn-1)是 否在规定的容许范围内。若变动值在规定的容许范围内，微型计算机72就在步骤106中判定为没有玻璃破 裂，并在步骤107中将在步骤105中取入的传感器输出值Vn存储在存储器73中。之后，微 型计算机72在步骤108中按规定时间待机。此时，在步骤105中取得的传感器输出值Vn 被设定为上次采样值(Vn-1)。例如，在因温度变化而使传感器输出值Vn发生了变化时，500msec的较短期间中 的上次值和此次值之差很小，该差值在容许范围内。具体而言就是如图15所示那样，虽然 在25 °C和85 °C下传感器输出值Vn不同，但是在500msec这样较短的期间内的变化很小。因 而，在步骤106中做出肯定判定。另一方面，若在步骤106中传感器输出值Vn的变动值偏离规定的容许范围，微型 计算机72就判定为具有玻璃破裂的可能性并执行以下的重试(retry)动作。首先，微型计算机72在步骤109中按规定时间待机。而且，微型计算机72在步骤 110中取入传感器输出值Vn，并在步骤111中判定从此次的传感器输出值Vn中减去上次采 样值Vn-1后得到的值是否在容许范围内。具体而言，就是如图13所示那样，在t6的时点 上，判定从t6时的传感器输出值中减去t4时的传感器输出值后得到的值、即变动值是否落 入规定的容许范围内。若变动值落入规定的容许范围内，微型计算机72就判定为没有玻璃 破裂，并在步骤112中将在步骤110中取入的传感器输出值Vn存储在存储器73中。之后， 微型计算机72在步骤113中按规定时间待机。此时，在步骤110中取得的传感器输出值Vn 被设定为上次采样值(Vn-1)。另一方面，若在步骤111中变动值偏离了规定的容许范围，微型计算机72就判定 为存在玻璃破裂的可能性并开始第2次重试动作，在图12的步骤114中按规定时间待机。 然后，微型计算机72在步骤115中取入传感器输出值Vn，并在步骤116中判定从此次的传 感器输出值Vn中减去上次采样值Vn-1后得到的值是否在容许范围内。也就是说如图13 所示那样，在t7的时点上，判定从t7时的传感器输出值中减去t4时的传感器输出值后得 到的值、即变动值是否在规定的容许范围内。若变动值在规定的容许范围内，微型计算机72 就判定为没有发生玻璃破裂，并在步骤117中将在步骤115中取入的传感器输出值Vn存储
7在存储器73中。之后，微型计算机72在步骤118中按规定时间待机。此时，在步骤115中所取得的传感器输出值Vn就成为上次采样值。另一方面，若在步骤116中传感器输出值的变动值偏离了规定的容许范围，微型 计算机72就设为探测到玻璃破裂并在步骤119中使警报装置80动作以进行表示车窗玻璃 已破损的意思的警报。之后，微型计算机72继续警报直至在步骤120中按下复位按钮82 为止。在本实施方式中，微型计算机72作为检测部和判定部而发挥功能。如以上那样，微型计算机72每隔规定时间对传感器输出值Vn进行采样来检测传 感器输出值Vn的时间上的变化(变动值)，若其变化偏离了容许范围就判定为车窗玻璃5 已破损。由于即便磁传感器61、62周围的温度发生了变化，传感器输出值Vn也不会瞬间变 化，所以就不会因起因于温度变化的传感器输出值的变化而导致判定为车窗玻璃5破损。 另外，即便车窗玻璃5因温度变化或风等自然现象而发生了移动，传感器输出值Vn的变动 值也不会偏离容许范围，所以就不会判定为车窗玻璃5已破损。在车窗玻璃5已破损的情 况下，传感器输出值Vn的变动值偏离容许范围，据此就能够正确地判定为车窗玻璃5已破 损。根据上述实施方式，能够获得以下那样的优点。(1)夹箍40被配置于车窗玻璃5的端部，并在车窗玻璃5发生破损时以可粉碎上 述车窗玻璃5的端部的力来夹持上述车窗玻璃5的端部。磁传感器61、62检测伴随于车窗 玻璃5的破损而产生的夹箍40的至少一部分的位移(亦即夹箍40的落下)。微型计算机 72每隔规定时间对传感器输出值进行采样以检测传感器输出值的时间上的变化，并且若其 时间上的变化偏离了容许范围就判定为车窗玻璃已破损。根据上述构成，就能够提供一种 能够没有误动作而可靠地进行破损检测的破损检测装置。在尽管车窗玻璃5破损但车窗玻璃5没有完全粉碎而残留这种情况下，破损检测 装置也能够可靠地检测出车窗玻璃5的破损。另外，在为了换气等稍微打开车窗玻璃而使 车窗玻璃未处在全闭位置时，破损检测装置也能够检测出车窗玻璃的破损。另外，在现有技 术(专利文献1)中需要针对升降机的处理，可靠性、品质就有可能下降，但在本实施方式中 却不需要针对升降机的处理，且能够提供高可靠性、高品质的破损检测装置。另外，在现有 技术中因构造复杂故易于招致成本上升，但在本实施方式中却能够以简单的构成比较廉价 地提供破损检测装置。(2)微型计算机72具有如下的重试功能在传感器输出值的时间上的变化偏离了 容许范围的情况下，进行图11的步骤109以后的处理并再次判定传感器输出值的时间上的 变化是否偏离容许范围。所以能够更为可靠地检测出车窗玻璃的破损。(3)微型计算机72利用重试功能，若在图11、12的步骤106、111、116中传感器输 出值的时间上的变化连续3次偏离了容许范围就判定为车窗玻璃已破损，所以在实用上很
王困相实施方式并不限定于上述，例如还可以如下那样具体化。虽然在实施方式中，采用了 X臂式车窗玻璃升降机作为车窗玻璃升降机，但也可 以采用缆索式车窗玻璃升降机。另外，驱动部并不限于包含电机的电动驱动单元14，还可以是通过乘员的手动来驱动车窗玻璃5的构成。另外，虽然将车窗玻璃的破损检测装置应用于轿车的右前门，但不言而喻还可以 应用于其他的侧部车门，另外，除侧部车门以外，还可以应用于后部车门及设置于车顶的开 闭式玻璃顶棚。虽然将夹箍40设置于车窗玻璃5的下端部，但例如还可以设置于车窗玻璃5侧部 的下部。总之，只要设置在车窗玻璃的端部之中的车门1内部的不显眼之处即可。虽然传感器单元60包括一对磁传感器(霍尔元件)61、62，但还可以仅包含 一个磁 传感器。另外，还可以采用磁阻元件(MRE)来取代霍尔元件。如图6以及图8所示那样，若车窗玻璃5破损了，夹箍40的第2部件42 (磁铁50) 的位置就发生变化。从而，只要是通过用传感器检测出第2部件42的位置变化而能够判定 车窗玻璃5已破损的情况，则还可以采用通过磁传感器61、62来检测夹箍40落下以外的构 成。虽然将磁传感器61、62的输出发送给微型计算机72，但也可以取而代之经由车内 通信线路发送给其他的E⑶(例如车身E⑶)。此时，还可以使磁传感器61、62和A/D变换 器、微型计算机、车内通信用晶体管以及车内通信用连接器和电源IC模块化。
权利要求
一种破损检测装置，检测将车辆的开口部自由开闭的车窗玻璃的破损，其特征在于，具备夹箍，被配置于上述车窗玻璃的端部，并在车窗玻璃发生破损时以可粉碎该车窗玻璃的端部的力来夹持车窗玻璃的端部；磁传感器，用于检测伴随于上述车窗玻璃的破损而产生的上述夹箍的至少一部分的位移；检测部，每隔规定时间取得上述磁传感器的输出值以检测磁传感器的输出值的时间上的变化；以及判定部，基于上述检测部所检测出的时间上的变化偏离了容许范围来判定车窗玻璃已破损。
2.按照权利要求1所记载的破损检测装置，其特征在于上述判定部具有在由检测部检测出的时间上的变化偏离了容许范围的情况下，判定再 次由检测部检测出的时间上的变化是否偏离了容许范围的重试功能。
3.按照权利要求2所记载的破损检测装置，其特征在于若由上述检测部检测出的时间上的变化连续多次偏离了容许范围，上述判定部就判定 为车窗玻璃已破损。
4.按照权利要求2或者3所记载的破损检测装置，其特征在于在上次取得的第1输出值和此次取得的第2输出值之差偏离了容许范围的情况下，上 述判定部，继续判定上述第1输出值和接着上述第2输出值而接下来取得的第3输出值之 差是否偏离了容许范围。
5.按照权利要求1 4中任意一项所记载的破损检测装置，其特征在于上述磁传感器包括沿着伴随于上述车窗玻璃的破损的上述夹箍的位移方向所设置的 至少两个磁传感器，上述检测部检测这些磁传感器的输出值之和的时间上的变化。
全文摘要
本发明提供一种检测将车辆的开口部自由开闭的车窗玻璃的破损的破损检测装置。破损检测装置具备夹箍、磁传感器、检测部和判定部。其中，夹箍被配置于车窗玻璃的端部，并在车窗玻璃发生了破损时以可粉碎该车窗玻璃的端部的力来夹持车窗玻璃的端部。磁传感器检测伴随于车窗玻璃的破损而产生的夹箍的至少一部分的位移。检测部每隔规定时间取得磁传感器的输出值以检测磁传感器的输出值的时间上的变化。判定部基于检测部所检测出的时间上的变化偏离了容许范围来判定车窗玻璃已破损。
文档编号B60R25/10GK101808862SQ20088010887
公开日2010年8月18日 申请日期2008年9月26日 优先权日2007年9月28日
发明者铃木恒雄 申请人:株式会社丰田自动织机