CN101023232A - 门把手装置和具有该装置的门部件,以及具有该门部件的智能进入系统 - Google Patents

门把手装置和具有该装置的门部件,以及具有该门部件的智能进入系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101023232A
CN101023232A CN 200580029058 CN200580029058A CN101023232A CN 101023232 A CN101023232 A CN 101023232A CN 200580029058 CN200580029058 CN 200580029058 CN 200580029058 A CN200580029058 A CN 200580029058A CN 101023232 A CN101023232 A CN 101023232A
Authority
CN
China
Prior art keywords
portion
piezoelectric
handle
sensor
door
Prior art date
Application number
CN 200580029058
Other languages
English (en)
Inventor
荻野弘之
阿部幸夫
乾弘文
植田茂树
米野范幸
白井滋
近藤龙太
河合美幸
Original Assignee
松下电器产业株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2004355124A priority Critical patent/JP2006161429A/ja
Application filed by 松下电器产业株式会社 filed Critical 松下电器产业株式会社
Publication of CN101023232A publication Critical patent/CN101023232A/zh

Links

Abstract

为了解决用于检测门把手操作的包括接触式和电容式开关的开关中出现的诸如老化带来的接触故障和雨水造成的功能故障的问题。一种压电传感器(4)具有柔性并且可安装在门把手(3)中,并且可高灵敏度地检测到门把手(3)的小位移。因此,即使简单地触碰门把手(3)也会提供具有足够程度的信号输出,能够检测到与门把手(3)的触碰。此外,并不需要将电极暴露在外部;因此,门把手装置不太可能受到扰动、附着到其上的灰尘、雨水、雪等的影响。此外,由于压电传感器(4)是柔软并且可变形的,其对于安装位置的限制较小并且需要较小的安装空间。

Description

门把手装置和具有该装置的门部件,以及具有该门部件的智能进入系统

技术领域

本发明涉及一种其中设置有传感器的把手装置,该把手装置具有检测该把手装置的操作的把手。

另外,本发明涉及一种车门把手,该车门把手优选用于无匙进入系统,实现不使用钥匙的诸如小汽车的车辆的门的锁闭和解锁,尤其涉及一种可实现无匙进入系统的操作可靠性的改善的车门把手,并且可减小消耗电流。

背景技术

当通过操作门把手解锁车门时,存在一种车辆把手装置,该装置中设置有传感器,该传感器检测与门把手的接触和操作,从而实现在从传感器输出检测信号的预定条件下解锁车门的功能。

例如,专利文献No.1公开一种车门把手装置,在该装置中,诸如膜片开关的接触连接开关用作传感器从而实现车门的解锁。该膜片开关具有已知的结构,一对电极部分印刷在一对柔性膜状板的相对面对的内表面上,该对膜状板经由一间隔件相对地设置从而形成预定间隔。该膜片开关一般处于关闭状态,当诸如硅酮橡胶的弹性元件(该弹性元件设置在一个板上从而位于电极部分上)受到触发被按压以使得电极部分相互接触时,该膜片开关被置于开启状态。

另外,专利文献No.2公开一种机动车人体靠近检测传感器,该传感器设计为通过使用电容式传感器解锁车门。使用机动车人体靠近检测传感器的外把手形成为中空形状,构成作为非接触传感器的电容式传感器的平行电缆容纳在中空部分中,从而沿着外把手的握持部分的纵向方向延伸。该平行电缆连接至屏蔽线,该屏蔽线设置成其近端部分经由设置在外把手的枢转部分附近中的开口延伸到外部,并且该屏蔽线的另一端连接至电路板。

顺便说一下,近年来,代替通过将钥匙插入门把手中的钥匙孔而开门的常用开门方法,所谓的无匙进入装置已经应用于使用单独识别卡、发送器-接收器等不将钥匙插入钥匙孔而开门的机动车和房子中。这种类型的车用无线电钥匙装置公开于专利文献No.3中。在该车用无线电钥匙装置中,当车辆的门把手被拉动时激活控制单元,当可动侧发送器-接收器从车辆侧上的发送器-接收器接收发送-接收码时,该可动侧发送器-接收器被置于发送状态,并且控制单元根据可动侧发送器-接收器的内部码执行开门过程。另外,设置检测单元,用于检测门把手是否被拉动,从而将发送器-接收器码设计为根据检测单元的检测信号从车辆侧上的发送器-接收器发送出来。

专利文献No.1:JP-A-2002-322834专利文献No.2:JP-A-10-308149专利文献No.3:JP-A-8-53964另外,近年来,在诸如小汽车的车辆中,越来越多的车辆使用无匙进入系统,意在改善方便性和安全性。

无匙进入系统属于不用使用钥匙就能够锁闭和解锁车门的系统,在该无匙进入系统中,通过司机所携带的无线电通信终端和安装在车辆上的无线电通信终端之间的无线电通信、通过核对密码数据对车门进行锁闭和解锁。

图38所示的相关车门把手用于这种类型的无匙进入系统。

该车门把手701安装在车辆的门外板的开口703中,构成对应车门被开启和关闭时所握持的握持部分的把手主体704形成为中空构造,由此将把手操作检测传感器710结合入形成在把手主体704中的中空部分704a中。

把手操作检测传感器710通过监测司机等何时接触把手主体704、根据静电电容的变化、检测在开门或关闭的尝试中门是否已经被操作,把手主体704外周上的静电电容通过与人体的接触而发生变化并且该把手操作检测传感器包括检测静电电容变化的传感器电极709和天线708,当传感器电极709检测静电电容中的预定或较大变化时,该天线能够向由司机拥有并携带的无线电通信终端发送信号并且接收来自该无线电通信终端的信号(例如,参照专利文献No.4)。

注意,在把手主体704中,从该主体前部延伸的臂部705连接至门的侧部,使得把手主体704能够振荡从而沿箭头(a)所示的方向移动。另外,钥匙缸壳体706和套筒曲轴件707设置在把手主体704后面。套筒曲轴件707与一连接机构(未示出)协作地构成车门锁闭装置。

发明内容

本发明解决的问题但是,用于相关门把手装置中的接触连接开关具有下述缺陷,即由于不断的老化而产生接触故障,以及只通过诸如触摸的轻微触碰无法激活开关。另外,由于在触点连接到一起之前需要一段行程,所以从开关被触碰的时刻到真正被激活不可避免地产生一段时间滞后,该时间滞后会造成响应的恶化。例如,当握持以拉动门把手时,如果车门被突然拉动,那么锁闭单元的释放与拉动操作不同步,导致锁闭状态仍然存在或者锁闭的门被削弱的状态。由此,操作门把手的感觉受到影响,因为从门把手被握持直到被拉动以开启需要预定长度的时间。

另一方面,采用电容式传感器,会出现一个问题,当门把手由于雨水或者冲洗而变湿时,会造成功能障碍或者当门把手由带手套的手触碰时无法激活传感器。另外,由于静电电容的变化取决于个人并且根据触碰门把手的个人的鞋的磨损而进行改变,所以存在难于调整灵敏度的问题。

压电传感器优选作为接触开关,该开关可在分离噪音分量的同时增加检测灵敏度并且进行开关,对轻微的触碰也能够作出响应。

但是,普通的压电传感器是硬质单元,其中布置有由陶瓷制成的压电装置,当对设置传感器的区域有限制时,可能产生压电传感器不能设置和结合在理想位置的问题。

另外,虽然可考虑采用非接触式的光学传感器,但是由于使灰尘、雨水或雪附着至传感器的天气状况会造成很多功能故障,因此,光学传感器不是实用的选择。

由于这些情况,在采用使用接触连接开关、电容式传感器、普通压电传感器或者光学传感器的门把手装置或者结合有门把手装置的无匙进入装置的情况下难于实现良好的操作感觉、操作稳定性和结合特性。

本发明鉴于上述情况作出,本发明的目的是提供一种通过使用一种压电传感器检测对应门的开启和关闭操作的门把手装置,该压电传感器具有的柔性结构可获得足够的检测灵敏度,即使以低压力形成的接触也可检测到。

另外,本发明用于解决相关技术中存在的问题,除了提供一种通过使用具有可获得足够的、即使以低压形成的接触也可检测到的检测灵敏度的柔性结构的压电传感器检测对应门的开启和关闭操作的门把手装置,另一目的是提供一种通过由位移检测单元检测并确定振动从而执行对应于振动类型的预定操作的门把手装置。

另外,采用上述车门把手1,特定尺寸的中空部分4a必须形成在把手主体4中,从而结合把手操作检测传感器10,造成对把手主体4的形状和尺寸产生限制的问题。

另外,把手主体4外周周围的静电电容会由于例如除了人体靠近或接触的其他行为和事件而产生微小的变化。

然后,在电容式把手操作检测传感器10的检测灵敏度被设定得稍微低从而不会错误地检测到由于这种扰动造成的静电电容中的微小变化的情况下,当在门的开启和关闭操作期间由手施加至把手主体4的接触压力较弱时,不可能检测到门是否已经被开启或关闭,并且手必须再次接触把手主体4,导致可操作性恶化的风险。

另一方面,在把手操作检测传感器10的检测灵敏度被提高的情况下,门是否被操作开启或关闭可采用确定的方式即使在手与把手主体4的接触压力较弱的情况下被检测到,但是相反,即使在静电电容中由于扰动而产生微小变化的情况下,把手操作检测传感器10会确定出现门的开启或关闭操作,由此发送信号,这样导致发送这种无用信号造成对周围环境排放噪音的风险。

然后,本发明的进一步目的是通过提供一种车门把手而解决上述问题,该车门把手具有对应于把手主体的设计形状和尺寸的高自由度,而且,具有高检测灵敏度,使得门是否已经开启或关闭可采用确定的方式检测到,即使在门的开启或关闭操作期间手与把手主体的接触较弱的情况下,此外,可防止由发出无用信号造成的排放到周围环境的噪音,并且同时可通过减小消耗电流减小由安装在车辆上的电池承载的负载。

另外,本发明将解决的问题是提供一种实现操作可靠性改善并且消耗电流减小的门把手装置以及使用如此设置的门把手装置的无匙进入装置。

解决问题的方法为了解决现有技术中存在的问题,根据本发明,提供一种门把手装置,包括:执行门的开启和关闭的把手部分;在与所述把手部分连接的同时进行操作的可动部分;其上安装有所述把手部分和所述可动部分的框架部分;通过所述把手部分或者所述可动部分的操作而产生变形的弹性元件;至少局部地由所述弹性元件支承的压电传感器,该压电传感器通过所述弹性元件的变形输出信号;以及检测来自所述压电传感器的输出信号的传感器信号检测部分,其中,所述弹性元件安装在所述把手部分、所述可动部分和所述框架部分的任何一个上,同时在施加预定压力的情况下被偏压。

另外,根据本发明的门把手装置,所述压电传感器的至少部分包括弹性元件。

另外,根据本发明的门把手装置,所述压电传感器的至少部分包括预先产生变形的弯折部分。

另外,根据本发明的门把手装置,所述压电传感器的至少部分预先产生扭转变形。

另外,根据本发明的门把手装置,所述弹性元件形成为悬臂形状,所述弹性元件在其一端固定至所述门把手装置的内部。

另外,根据本发明的门把手装置,所述弹性元件沿所述弹性元件相对地面对所述可动部分的方向产生弯折。

另外,根据本发明的门把手装置,所述压电传感器包括弯折部分,该弯折部分在所述弹性元件与固定端相对的端部的延伸侧预先产生变形。

另外,根据本发明的门把手装置,所述弹性元件支承所述压电传感器,同时使所述压电传感器的至少部分发生弯折和变形。

另外,根据本发明的门把手装置,所述弹性元件支承所述压电传感器同时使所述压电传感器的至少部分发生扭曲变形。

另外,根据本发明的门把手装置,由于施加至所述弹性元件的一部分的预定扭转应力,所以当所述把手部分没有使用时所述弹性元件与所述可动部分的一部分接触。

另外,根据本发明的门把手装置,所述传感器信号检测部分包括滤波器,该滤波器抽取由所述门把手部分的操作产生的频率的信号。

另外,根据本发明的门把手装置,所述压电传感器、所述弹性元件和所述传感器信号检测部分模制为集成单元。

另外,根据本发明,提供一种包括所述门把手装置的门部件。

另外,根据本发明,提供一种包括所述门部件的无匙进入系统。

另外,根据本发明,提供一种传感器单元,包括:柔性压电传感器;支承所述压电传感器的一部分的弹性元件;以及检测来自所述压电传感器的输出信号的传感器信号检测部分,其中,当所述弹性元件从预定应力施加至所述弹性元件的状态产生变形时,所述传感器信号检测部分检测来自所述压电传感器的信号。

另外,根据本发明的传感器单元,所述压电传感器的至少部分包括弹性元件。

另外,根据本发明,提供一种传感器单元安装方法,其中,所述传感器单元安装为使得所述弹性单元经受来自所述把手部分的压力,由此在安装在门上时产生变形。

另外,根据本发明,提供一种门把手操作检测方法,用于检测人或物体与把手部分的接触或者包括所述传感器单元的门把手装置的把手部分的操作,该方法以当所述弹性元件通过使用所述把手部分而从在所述把手部分没有使用时预定应力被施加至所述弹性元件的状态产生变形时、来自所述压电传感器的信号为基础。

另外,由于根据本发明的门把手装置包括压电传感器,该压电传感器具有柔性并且至少局部地预先产生变形;支承所述压电传感器的弹性元件;操作门的开启和关闭的把手部分;可动部分,该部分在连接所述把手部分的同时产生作用;框架部分,其上安装有所述把手部分和所述可动部分;弹性元件安装在所述框架部分上,同时沿预先施加至所述压电传感器的变形被释放或增加的方向从所述操作单元施加压力;以及检测单元,该单元基于从所述压电传感器输出的输出信号检测至少人或物体与所述门把手接触、由所述把手部分进行的开启操作或者由所述把手部分进行的关闭操作的任何一个;并且压电传感器由所述弹性元件支承,通过与所述把手部分连接同时产生作用的可动部分将压力施加至所述弹性元件,从而经由所述把手部分的微小位移产生变形,可高灵敏度地检测到所述把手部分的位移。

在该门把手装置中,由于压电传感器的柔性使得该传感器以柔性的方式产生变形,从而附着至把手部分,并且预先局部地产生变形,所以可高灵敏度地检测到把手部分的微小位移。

由于本发明包括具有柔性并且至少预先局部变形的压电传感器;支承所述压电传感器的弹性元件;操作门的开启和关闭的把手部分;可动部分,该部分在连接所述把手部分的同时产生作用;框架部分,其上安装有所述把手部分和所述可动部分;弹性元件安装在所述框架部分上,同时沿预先施加至所述压电传感器的变形被释放或增加的方向从所述操作单元施加压力;以及检测单元,该单元基于从所述压电传感器输出的输出信号检测至少人或物体与所述门把手接触、由所述把手部分进行的开启操作或者由所述把手部分进行的关闭操作的任何一个;并且压电传感器由所述弹性元件支承,通过与所述把手部分连接同时产生作用的可动部分将压力施加至所述弹性元件,从而经由所述把手部分的微小位移产生变形,可高灵敏度地检测到所述把手部分的位移。

在该门把手装置中,压电传感器具有的柔性使得该传感器可附着至把手部分,当人或物体接触把手部分时产生的把手部分的微小位移可高灵敏度地被检测到。因此,即使简单地触碰把手部分也可获得足够的信号输出,由此可检测到至少与门把手接触、由把手部分进行的开启操作或者由把手部分进行的关闭操作的任何一个。另外,由于没有电极暴露在外部,所以压电传感器难于受到干扰和灰尘、雨水和雪的影响,否则灰尘、雨水和雪将附着于此。此外,由于该压电传感器可柔软地产生变形,所以对于设定位置没有什么限制,因此,该压电传感器可容易地以适当的匹配每个门把手装置的构造的形式进行附着。另外,由于设置该压电传感器的空间被减小,所以压电传感器可在不用大规模地改进目前使用的门把手装置的构造的情况下被附着。另外,由于压电传感器在其部分被预先变形的状态下由弹性元件支承,所以即使在把手部分的位移比较微小时也可产生变形,得到增加输出信号的构造,由此可高灵敏度地进行检测。

本发明中的操作单元构成在与把手部分连接的同时产生作用的臂部。然后,当把手部分通过人和物体与门把手的接触而产生微小位移时,臂部在与把手部分连接的同时产生位移,并且通过臂部被施加压力的弹性元件也产生位移,由此,由该弹性元件支承的压电传感器的部分与该弹性元件共同产生变形,响应该变形而产生输出信号。然后,可基于压电传感器的输出信号高灵敏度地检测把手部分的微小位移。虽然该弹性部分在与该把手部分的一部分接触的同时产生位移直到失去所施加的压力,但是该位移足以使该压力传感器输出信号。

另外,由于该压电传感器经由弹性元件接收臂部的位移,所以不会出现例如压电传感器由于与臂部接触而被磨损或者压电传感器直接地接收由把手部分的突然操作产生的碰撞的情况,这就改善了其可靠性。

另外,由于该弹性元件在施加至该弹性元件的压力与该把手部分的开启操作一起被释放时不会进一步产生位移,所以压电传感器也不会进一步产生位移,由此不会将过度的变形施加至该压电传感器从而导致断开。

本发明使得该弹性元件基本上模制为板,该板的一端被固定从而形成为悬臂形状,由此可实现预定压力通过极端简单的形状从该臂部施加预定压力的构造。

本发明使得弹性元件支承压电传感器,该弹性元件至少被局部弯折并且预先产生变形。当该把手部分产生微小的位移时,该位移经由操作单元和弹性元件施加至该压电传感器,由此,压电传感器沿该弯折和变形部分被进一步弯折或者弯折和变形被释放的方向产生变形。这里,拉伸应力和压缩力在该压电传感器的内部的弯折部分产生,当该部分产生变形时,与非弯折部分经受相同变形时的情况相比,更大的位移由于拉伸和压缩的作用产生在该压电传感器的内部。因此,即使在该把手部分产生微小位移的情况下,由于该位移经由操作单元和弹性元件被施加至压电传感器,所以被弯折和变形的部分被变形从而产生大位移,根据该变形的输出信号从压电传感器产生,由此改善该压电传感器的灵敏度。

本发明使得弹性元件支承至少局部产生扭转变形的压电传感器。当把手部分产生微小位移时,由于该位移经由操作单元和弹性元件施加至该压电传感器,由此,压电传感器沿扭转变形部分被进一步扭转或者扭转变形被释放的方向产生变形,根据该变形的输出信号从该压电传感器产生,使得当人和物体与把手接触时产生的把手部分的微小位移可被高灵敏地检测到。因此,即使与把手部分进行简单的触碰,也会获得足够的信号输出,并且可检测到至少与门把手接触、由把手部分进行的开启操作或者由把手部分进行的关闭操作的任何一个。

由于本发明使得压电传感器和弹性元件与检测单元共同模制,所以可高效地进行门把手装置的组装。

本发明提供包括门把手装置的门部件。通过该结构,本发明可应用至用于建筑物和房屋前门的智能进入系统,从而改善该职能进入系统的门把手部分的可操作性。

本发明提供一种包括门把手的智能进入系统,该门把手装置可应用至用于诸如侧门和后门的智能进入系统,从而改善该智能进入系统的门把手部分的操作性。

注意,压电传感器至少预先进行局部变形的构造可以是压电传感器在弯折变形和扭转变形之外由于压缩或拉伸而产生变形的构造。另外,通过该构造,经受微小位移的压电传感器由于其内在的弹性力产生更大的位移,从而与在没有施加预先变形而输出信号的状态下产生的变形相比,产生相对大的并且确定的位移。

另外,由于根据本发明的门把手装置包括执行门的开启和关闭操作的握持式把手部分;允许具有基于把手部分的位移产生变形的柔性的压电传感器;和基于压电传感器的输出信号检测至少人和物体与把手部分的接触、由把手部分进行的开启操作和由把手部分进行的关闭操作的任何一个的传感器信号检测部分,并且该压电传感器甚至只由通过其直接或间接接触与把手部分连接的同时产生作用的臂部造成的把手部分的微小位移而产生变形,可高灵敏度地检测到把手部分的位移。

在该门把手装置中,压电传感器具有柔性并且可在柔性变形的同时附着至门把手部分。

另外,本发明的特征在于包括执行门的开启和关闭操作的握持式把手部分;允许具有能够基于把手部分的位移产生变形的柔性的压电传感器;和基于压电传感器的输出信号检测至少人和物体与把手部分的接触、由把手部分进行的开启操作和由把手部分进行的关闭操作的任何一个的传感器信号检测部分,并且该压电传感器甚至只由通过其直接或间接接触与把手部分连接的同时产生作用的臂部造成的把手部分的微小位移而产生变形,可高灵敏度地检测到把手部分的位移。

在该门把手装置中,压电传感器具有的柔性使得该传感器可附着至把手部分,当人或物体接触把手部分时产生的把手部分的微小位移可高灵敏度地被检测到。因此,即使简单地触碰把手部分也可获得足够的信号输出,由此可检测到至少与门把手接触、由把手部分进行的开启操作或者由把手部分进行的关闭操作的任何一个。另外,由于没有电极暴露在外部,所以压电传感器难于受到干扰和灰尘、雨水和雪的影响,否则灰尘、雨水和雪将附着于此。此外,由于该压电传感器可柔软地产生变形,所以对于设定位置没有什么限制,因此,该压电传感器可容易地以适当的匹配每个门把手装置的构造的形式进行附着。另外,由于设置该压电传感器的空间被减小,所以压电传感器可在不用大规模地改进目前使用的门把手装置的构造的情况下被附着。

另外,本发明包括的弹性元件设置为当把手部分没有使用时被施加预定的压力,从而与部分臂部接触,使得压电传感器由该弹性元件局部地支承。然后,当该门把手通过人或物体与把手部分的接触而产生微小的位移,该臂部在与把手部分连接的同时产生位移,并且通过该臂部所施加压力的弹性元件也产生位移,由此由弹性元件支承的部分压电传感器与弹性元件共同产生变形,并且响应该变形而产生输出信号。然后,可基于压电传感器的输出信号高灵敏度地检测该把手部分的微小位移。虽然该弹性元件在与部分臂部接触的同时产生变形直到失去施加于此的压力,该位移足以使压电传感器输出信号。

另外,由于该压电传感器经由弹性元件接受臂部的位移,所以不会出现例如压电传感器由于与臂部接触而被磨损或者压电传感器直接地接收由把手部分的突然操作产生的碰撞的情况,这就改善了其可靠性。

另外,由于该弹性元件在施加至该弹性元件的压力与该把手部分的开启操作一起被释放时不会进一步产生位移,所以压电传感器也不会进一步产生位移,由此不会将过度的变形施加至该压电传感器从而导致断开。

另外,由于本发明使得该弹性元件基本上模制为板,该板的一端被固定从而形成为悬臂形状,由此可实现预定压力通过极端简单的形状从该臂部施加预定压力的构造。

另外,本发明使得预定扭转应力施加至弹性元件使得其部分在把手部分没有使用的同时接触部分臂部。然后,当该把手部分有过人或物体与把手部分的接触而产生微小的位移时,臂部在与把手部分连接的同时产生位移,部分弹性元件在与部分臂部接触的同时产生位移,直到所施加的扭转应力失去。这样,部分弹性元件被扭转以沿着所施加的扭转应力被释放或者弹性元件从扭转形状恢复至其初始形状的方向产生变形。这样,由弹性元件支承的部分压电传感器也扭转从而与部分弹性元件一起产生变形,根据该变形的输出信号从压电传感器产生。然后,可基于压电传感器的输出信号高灵敏度地检测把手部分的微小位移。

另外,本发明使得压电传感器具有沿该压电传感器从弹性元件的支承部分延伸出来的方向具有弯折部分,由此,该压电传感器的弯折部分也与弹性元件的位移共同产生变形,从而根据弯折部分的变形产生输出信号。因此,由于根据弯折部分的变形的输出信号也被输出从而叠置在与弹性元件的变形共同产生的输出信号和与扭转变形工那同产生的输出信号上,所以可增加该压电传感器的灵敏度。

另外,本发明使得压电传感器和弹性元件与检测单元共同模制,因此可高效地执行该门把手装置的组装。

本发明提供包括门把手装置的门部件。通过该结构,本发明可应用至用于建筑物和房屋前门的智能进入系统,从而改善该职能进入系统的门把手部分的可操作性。

本发明提供一种包括门把手的智能进入系统,该门把手装置可应用至用于诸如侧门和后门的智能进入系统,从而改善该智能进入系统的门把手部分的操作性。

另外,本发明的特征在于包括执行门的开启和关闭操作的握持式把手部分;允许具有能够基于把手部分的位移产生变形的柔性的压电传感器;和基于压电传感器的输出信号检测至少人和物体与把手部分的接触、由把手部分进行的开启操作和由把手部分进行的关闭操作的任何一个的传感器信号检测部分,其中,该压电传感器只由通过其直接或间接接触与门把手连接的同时产生作用的臂部造成的把手部分的微小位移而产生变形。

在该门把手装置中,压电传感器具有的柔性使得该传感器可附着至把手部分,微小位移可高灵敏度地被检测到。

另外,本发明的特征在于包括执行门的开启和关闭操作的把手部分;具有能够基于把手部分的位移产生变形的柔性的压电传感器;和基于压电传感器的输出信号检测至少人和物体与把手部分的接触、由把手部分进行的开启操作和由把手部分进行的关闭操作的任何一个的传感器信号检测部分,其中,该压电传感器由通过其直接或间接接触与门把手连接的同时产生作用的臂部造成的把手部分的微小位移而产生变形。

在该门把手装置中,压电传感器具有的柔性使得该传感器可附着至把手部分。因此,即使简单地触碰把手部分也可获得足够的信号输出,由此可检测到与门把手接触。另外,由于没有电极暴露在外部,所以压电传感器难于受到干扰和灰尘、雨水和雪的影响,否则灰尘、雨水和雪将附着于此。此外,由于该压电传感器可柔软地产生变形,所以对于设定位置没有什么限制,并且设置该压电传感器的空间被减小。

另外,本发明的特征在于门把手装置具有多个与把手部分连接并且产生作用的臂部,其中压电传感器可通过与臂部连接的同时产生作用的多个臂部的至少任何一个的变形而产生变形,并且由于把手部分的位移在多个位置被检测到,所以可增加检测的冗余性,由此增强检测的可靠性。

另外,本发明使得压电传感器由一端固定从而形成悬臂形状的弹性元件支承,并且预定压力施加至部分弹性元件从而在把手部分没有使用时接触臂部的上端,并且由于该压电传感器经由弹性元件接收臂部的位移,所以不会出现例如压电传感器由于与臂部接触而被磨损或者压电传感器直接地接收由把手部分的突然操作产生的碰撞的情况,由此改善了其可靠性。另外,由于预定压力施加至弹性元件从而使得弹性元件在把手部分没有使用的同时接触部分臂部,弹性元件和压电传感器产生位移从而在把手部分执行开启操作时跟随部分臂部,并且由于弹性元件在获得预定位移之后不再产生位移,所以不会出现过度的位移产生断开的情况。

另外,根据部分臂部与弹性元件之间的接触位置的关系,弹性元件的远端部的位移变得大于部分臂部的位移,由此增加臂部的位移,并且增加灵敏度。

另外,本发明使得压电传感器的弯折部分沿着压电传感器从弹性元件的固定部分的相对侧延伸出来的方向,并且由于与采用直部经受相同位移时相比可在弯折部分获得关于变形的更大输出信号,所以压电传感器的灵敏度可被增强。

另外,本发明使得压电传感器和弹性元件与检测单元共同模制,所以可高效地进行门把手装置的组装。

另外,本发明的门部件包括门把手装置并且使得该门把手装置包括在诸如侧门和后门的门中和诸如建筑物的前门的门中,由此增强门部件的可操作性。

另外,本发明提供包括门把手装置的智能进入系统,并且门把手装置可应用至用于诸如侧门和后门的门的智能进入系统以及用于建筑物的智能进入系统和房屋的前门,从而改善智能进入系统的门把手部分的可操作性。

另外,本发明的车门把手的特征在于包括组装至车门从而构成开门和关门时使用的握持部分的把手主体,当通过握持把手主体开门和关门时与把手主体以预定的方式产生位移的可动部分,以及检测可动部分的位移从而输出电信号的把手操作检测传感器,该传感器结合入车门从而使得把手操作传感器接触可动部分的变形而产生变形。

另外,本发明的特征在于车门把手,该把手操作检测传感器具有缆形压电装置,从而通过与可动部分的变形共同产生的部分压电装置的变形检测门的开启和关闭操作。

另外,本发明具有执行门的开启和关闭操作的握持部分;和把手固定部分,该把手固定部分安装在门上从而保持握持部分;以及压电传感器,该传感器安装在部分把手固定部分上,握持部分与把手固定部分接触,其中,压电传感器通过检测握持部分的振动检测到把手已经被操作。

通过这一构造,压电传感器检测握持部分的振动,由此以确定的方式检测到用户的操作,由此不仅可增强操作可靠性,也可减小消耗电流。

另外,本发明构造为具有执行门的开启和关闭操作的握持部分、安装在门上从而保持该握持部分的把手固定部分以及压电传感器,该压电传感器安装在与握持部分接触的把手固定部分的一部分上,其中,压电传感器通过检测握持部分的振动而检测到把手已被操作,由此因为压电传感器设置在与握持部分接触的把手固定部分的一部分处,所以即使在握持部分产生微小位移的情况下,压电传感器可检测到该位移,由此可以更确定的方式检测开启或关闭操作是否已经发生。

另外,在本发明中,压电传感器构造为使得应力持续地施加于此,由此,压电传感器可检测到甚至握持部分的微小位移,从而以高灵敏度检测到用户是否已经操作该握持部分。

另外,在本发明中,握持部分构造为使得凸起部分设置在与压电传感器接触的握持部分的一部分处,从而使得压电传感器检测到振动,由此即使在装配握持部分的偏差出现的情况下,可通过如此设置的凸起部分将应力施加至该压电传感器。

另外,在本发明中,握持部分构造为使得凸起部分形成为大于压电传感器直径的形状,由此即使在装配握持部分的偏差出现的情况下,可通过大于压电传感器的直径的凸起部分将应力施加至该压电传感器。

另外,在本发明中,把手固定部分构造成使得凸起部分设置在接触压电传感器的把手固定部分的一部分处,使得压电传感器设置在如此设置的凸起部分上,从而检测到振动,由此即使在装配握持部分的偏差出现的情况下,可通过该凸起部分将应力施加至该压电传感器。

另外,在本发明中,压电传感器构造成弯曲从而安装在把手固定部分上,由此应力可施加至压电传感器的弯曲部分从而能够检测到握持部分的微小位移。

另外,在本发明中,压电传感器构造成使得其远端由把手固定部分保持,使得除了把手固定部分之外的任何来源的振动难于被检测到,由此可减小由于来自除了把手固定部分之外的任何其他来源的振动造成的扰动的影响。

另外,在本发明中,压电传感器构造成使得传感器电路盒由把手固定部分保持,使得来自除了把手固定部分之外的任何其他来源的振动难于被检测到,由此来自除了把手固定部分之外的任何其他来源的扰动振动被减小从而确保握持部分的位移被检测到。

另外,在本发明中,传感器构造成具有放水装置,该放水装置覆盖压电传感器从而防止诸如雨水的水从外部渗入,由此使得压电传感器被防止暴露在外部,从而难于被灰尘、雨水和雪影响,否则灰尘、雨水和雪将附着于此。

另外,本发明提供一种无匙进入装置,该无匙进入装置包括门把手装置、安装在车辆上的车辆侧发送器-接收器、由操作者携带的可动侧发送器-接收器以及控制单元,该单元在可动侧发送器-接收器已经接收由车辆侧发送器-接收器发送的密码要求信号之后、在车辆侧发送器-接收器接收由可动侧发送器-接收器发送的密码信号从而解锁车门,其中,控制单元包括密码信号要求单元,该单元使车辆侧接收器-发送器在从压电传感器接收检测信号时发送密码要求信号;密码信号确定装置,该装置确定由车辆侧接收器-发送器接收和解释的密码信号是否为预先设定的正常信号;以及锁闭指令装置,该装置在密码信号被确定为正常信号时指示由门锁闭单元解锁。

通过这一构造,即使在手指与把手主体接触较弱的情况下,门把手装置也会被激活,并且由于不存在接触连接开关的触点连接在一起所需的行程,所以从门开启或关闭操作开始的时刻直到门开启和关闭开关被激活不存在时间滞后。

另外,本装置的门把手装置包括门的开启和关闭操作的门把手;与门把手共同移动或者与门把手连接的可动部分;检测该可动部分的位移的位移检测单元;确定单元,该单元根据从位移检测单元输出的输出信号确定人或物体与门把手的接触或者通过门把手的开启操作至少之一;以及解锁装置,该装置在与门把手的接触或者由门把手进行的开启操作被确定单元确定时解锁门,其中,该确定单元具有另一确定模式,该模式不同于确定与门把手接触或者开启操作的模式,从而以多种模式执行确定。

通过这一构造,通过由位移检测单元检测可动部分的位移,可高灵敏度地检测到人或物体与门把手接触时产生的门把手的微小位移。因此,当门把手仅被触碰时可获得充分的信号输出,由此可检测门把手的接触或者通过门把手进行的开启操作至少之一。此外,通过根据检测微小位移而检测各种类型的振动,确定单元可确定该振动是否是来自于门开启操作产生的振动或者诸如具有预定图形的振动、错误振动或者由扰动导致的振动产生的振动,由此可采用对应于如此确定的振动的预定动作,由此可实现具有多种功能和优良方便性的门把手装置。

另外,本发明的特征在于包括执行门的开启和关闭操作的门把手;当门把手执行开启和关闭操作时与门把手共同移动或者与门把手连接的可动部分;检测该可动部分的位移的位移检测单元;确定单元,该单元根据从位移检测单元输出的输出信号确定人或物体与门把手的接触或者通过门把手的开启操作至少之一;以及解锁装置,该装置在与门把手的接触或者由门把手进行的开启操作被确定单元确定时解锁门,其中,该确定单元具有另一确定模式,该模式不同于确定与门把手接触或者开启操作的模式,从而以多种模式执行确定,由此通过由位移检测单元检测到可动部分的位移,可高灵敏度地检测到当人体或物体接触门把手时产生的门把手的微小位移。因此,即使当门把手仅仅被触碰时也可获得充分的信号输出,由此至少可检测到与门把手的接触或者通过门把手进行的开启操作的至少之一,由此可获得仅通过轻轻触碰而得到的触碰感觉以及当门开启时门的操作的良好感觉。另外,由于电极不必暴露在外部,所以位移检测单元难于被灰尘、雨水和雪影响,否则灰尘、雨水和雪将附着于此。此外,通过由检测微小位移而检测各种类型的振动,该确定单元可确定该振动是否是来自于门开启操作产生的振动或者诸如具有预定图形的振动、错误振动或者由扰动导致的振动产生的振动,由此可采用对应于如此确定的振动的预定动作,由此可实现具有多种功能和优良方便性的门把手装置。

另外,由于本发明包括柔性缆形压电传感器,所以压电传感器可高灵敏度地检测微小的位移并且可柔软地变形,因此,对设置位置没有什么限制,并且可减小设置的空间。

另外,本发明使得该确定单元具有图形信号确定模式,由此在图形信号确定模式下,当由位移检测单元检测到的振动被确定由用户施加至门或门把手的预定图形的信号振动时,执行预定的用户要求动作。

即,在确定单元的多个确定模式下,其中一个模式不同于确定人或物体的接触或者开启操作的模式,通过将由位移检测单元检测到的振动设计为确定为由用户敲击车门或者对门把手进行操作得到的具有预定峰值次数和预定时间间隔的预定图形的信号振动,并且当信号被确定为具有预定图形时执行预定的用户要求动作,当用户以具有预定次数和预定时间间隔的预定图形撞击门或者操作门把手时,该振动的波形可在位移检测单元被检测到并且进行解释,在撞击的动作(节奏)等为预定动作的情况下,执行预定的用户要求动作。即,只有用户直到的撞击节奏构成实现预定动作的执行的密码信号,由此可实现具有多种功能和优良的可用性的门把手装置。

另外,本发明包括安全装置,确定单元具有犯罪振动确定模式,由此当犯罪振动确定模式确定由位移检测单元检测到的位移或振动为犯罪振动诸如当窃贼破坏车锁进行犯罪活动时产生的振动时,安全装置被设计为被激活从而执行预定的窃贼警报动作。

即,在确定单元的多种确定模式中,其中一种模式不同于确定人或物体的接触或者开启操作的模式,通过将在锁闭时确定的由位移检测单元检测到的振动设计为不同于诸如当窃贼通过破坏车锁进行犯罪活动时产生的振动的正常的由扰动引起的振动,并且当振动被确定为犯罪振动时安全装置为激活从而执行预定的窃贼警报动作,当振动的波形由位移检测单元检测到并且如此检测到的振动在锁闭时被确定为不同于正常的由扰动引起的振动并且具有由想要进入车内、偷车或者盗窃留在车内的物体或设备的窃贼产生的犯罪振动的特性时,该安全装置被激活从而采取预定的窃贼警报动作,由此可实现具有多种功能并且有用的、具有优异的反窃贼属性的车门把手。

另外,本发明包括警报单元,该单元基于由确定单元确定的犯罪振动模式发出警报,由此通过在检测到犯罪时发出警报可惊吓想要进入车辆等犯罪的窃贼等,由此抑制窃贼进入车辆,尤其当警报由例如声音和光亮产生时。

另外,本发明包括通信单元,该单元将由确定单元确定的犯罪振动模式通信至外部设备,由此可将窃贼等企图进入车辆等进行犯罪获得的事实告知内部警报终端或者外部电话、保安公司、警察局等,由此可快速地在出现窃贼时对付窃贼等。

另外,本发明包括一种锁闭加强单元,由此当企图进入汽车等进行犯罪的窃贼等被检测到时,加强锁闭,从而防止进一步地进入车辆等。尤其,通过在多个位置锁闭已经锁闭的部分,可加强该部分的锁闭,当企图进一步进入时,且则不得不花费更多的时间破坏锁,增加了被发现的风险,因此可使窃贼放弃进一步进入的企图。另外,在车辆中,诸如手套工具箱的存储室可被锁闭或者车载声音设备可由锁闭盖关闭从而保护不受窃贼破坏。

另外,本发明中的门部件包括门把手装置,由此,本发明可应用至用于建筑物或者诸如房屋的前门的门的无匙进入装置或者智能进入装置,从而增强无匙进入装置的门把手部分的可操作性,由此可实现具有多种功能并且具有优良的使用性能的门部件。

另外,本发明的无匙进入装置包括门把手装置,由此,门把手装置可被应用至用于诸如侧门和后门的门的无匙进入装置,从而增强无匙进入装置的门把手部分的可操作性,由此可实现具有多种功能和优良使用性能的无匙进入装置。

另外,本发明的无匙进入装置包括门把手装置、安装在车辆上的车辆侧发送器-接收器、由操作者携带的可动侧发送器-接收器以及控制单元,该单元在可动侧发送器-接收器已经接收由车辆侧发送器-接收器发送的密码要求信号之后、在车辆侧发送器-接收器接收由可动侧发送器-接收器发送的密码信号从而解锁车门,其中,控制单元具有预定的窃贼警报动作,该动作仅在由可动侧发送器-接收器发送的ID信号没有被车辆侧发送器-接收器接收时、确定单元确定犯罪振动的情况下执行。通过这一构造,由于通过区分用户的预定振动和犯罪振动可更清楚地确定相对于锁闭期间检测到的振动而言的犯罪振动,所以可防止出现功能故障,并且安全装置可被激活从而采取预定的窃贼警报动作,由此可实现具有高功能性、有用的以及优良的窃贼警报属性的无匙进入装置。

本发明的优势在本发明的门把手装置中,由于压电传感器具有柔性并且可柔软地产生变形从而附着至门把手并且其部分被预先产生变形,所以可高灵敏度地检测到门把手的微小位移。因此,仅通过与门把手的简单接触就可获得充分的信号输出,由此可检测与门把手的接触、由门把手进行的开启操作和由门把手进行的关闭操作中的至少任何一个。另外,由于电极不需要暴露在外部,所以压电传感器难于受到扰动、灰尘、雨水和雪影响,否则灰尘、雨水和雪将附着于此。此外,由于压电传感器可柔软地变形,所以对设定位置没有什么限制并且可减小设置压电传感器的空间,压电传感器可固定至目前使用的门把手从而在不大程度地改变门把手的情况下匹配其构造。

另外,在本发明的门把手装置中,压电传感器具有柔性并且可柔软地变形从而附着至门把手,由此可高灵敏度地检测门把手的微小位移。因此,仅通过与门把手的简单接触即可获得充分的信号输出,由此可检测与门把手的接触、由门把手进行的开启操作和由门把手进行的关闭操作的至少任何一个。另外,由于电极不需要暴露在外部,所以压电传感器难于受到扰动、灰尘、雨水和雪影响,否则灰尘、雨水和雪将附着于此。此外,由于压电传感器可柔软地变形,所以对设定位置没有什么限制并且可减小设置压电传感器的空间,压电传感器可固定至目前使用的门把手从而在不大程度地改变门把手的情况下匹配其构造。

另外,另外,在本发明的门把手装置中,压电传感器具有柔性并且可柔软地变形从而附着至门柄,由此可高灵敏度地检测门柄的微小位移。因此,仅通过与门柄的简单接触即可获得充分的信号输出,由此可检测与门把手的接触、由门把手进行的开启操作和由门把手进行的关闭操作的至少任何一个。另外,由于电极不需要暴露在外部,所以压电传感器难于受到扰动、灰尘、雨水和雪影响,否则灰尘、雨水和雪将附着于此。此外,由于压电传感器可柔软地变形,所以对设定位置没有什么限制并且可减小设置压电传感器的空间。

另外,在本发明的车门把手中,在把手操作检测传感器在与把手主体连接的同时产生作用的可动部分处产生变形的情况下,把手操作检测传感器可检测门是否已经被开启或关闭,因此,把手操作检测传感器本身不用结合入把手主体。因此,不必在把手主体中设置将把手操作检测传感器结合在其中的预定尺寸的中空部分,由此可通过考虑握持时的握持特性和外部设计而任意地设计把手主体的形状和尺寸,所以可提高设计把手主体的形状和尺寸的自由度。

另外,在本发明的车门把手中,把手操作检测传感器用于检测开启或关闭操作是否通过由在门开启或关闭时以预定方式与把手主体共同产生位移的可动部分施加至形成压电装置的压电装置材料的变形而进行,并且与相关的电容式把手操作检测传感器相比,不会出现错误地检测到与门的开启和关闭操作无关的接近一装置等的风险。

因此,通过将检测灵敏度设高,可快速地通过与把手主体共同移动的可动部分的轻微位移检测到门的开启或关闭操作是否进行,由此即使在门开启或关闭时手指与把手主体的接触微弱的情况下,也可以确定的方式检测到门的开启或关闭操作是否被执行。

另外,在把手操作检测传感器中,由于只要压电装置材料没有在与把手主体共同移动的可动部分的位移行为的作用下产生变形就不会输出检测信号,所以也可避免无用信号的传送造成的将噪音排放到周围环境中。

另外,由于使用压电装置的把手操作检测传感器可在1mA或更低的消耗电流下稳定地操作,所以与相关的电容式把手操作检测传感器相比,消耗电流可被减小从而缓解施加至车载电池上的负载。

另外,本发明的门把手装置在设计把手主体的形状和尺寸方面具有高自由度并且具有高检测灵敏度,即使在门开启或关闭时手指与把手主体的接触较弱,也可以确定的方式检测到是否已经进行门的开启或关闭操作,此外,不仅可防止无用信号的传送而向周围环境排放噪音,而且可减小消耗电流从而缓解施加至车载电池上的负载。

另外,本发明的门把手装置包括位移检测单元,该单元检测由门把手进行的开启或关闭操作产生的位移;和确定单元,该单元基于位移检测单元的输出信号区分与门把手接触或者由门把手进行的开启操作产生的振动和由其他原因产生的振动,可高灵敏度地检测门把手的微小位移,并且可通过与门把手的简单接触获得充分的信号输出,由此可检测到与门把手的接触和开启操作。另外,由于电极不需要暴露在外部,所以压电传感器难于受到扰动、灰尘、雨水和雪影响,否则灰尘、雨水和雪将附着于此。此外,当与门把手接触或者通过门把手进行开启操作时,门可被解锁,而当表示另一振动的输出信号被输出时,可采取与之对应的预定动作,由此可实现具有高功能性和优良实用性的门把手装置。

附图说明

图1是包括根据本发明实施例1的门把手装置的车门的外部视图。

图2是从车辆外部观看的根据本发明实施例1的把手支架2的外部视图。

图3是从车辆内部观看的根据本发明实施例1的把手支架2的外部视图。

图4是根据本发明实施例1的压电传感器4的剖视图。

图5(a)是示出操作门把手3时门把手3、压电传感器4、弹性元件8和臂部9如何位移的示意图,(b)示出在本发明实施例1中压电传感器没有弯折部分的实例,(c)是示出压电传感器如何弯折从而在图(b)所示的实例中变形的示意图。

图6是当图5(a)从箭头S所示的方向观看时得到的示意图。

图7是示出在根据本发明实施例1的传感器信号检测单元处放大并且滤波的信号V和确定单元的确定输出J的特性图。

图8是把手支架2的外部视图,其构造为两个弹性元件8设置为分别对应于与门把手3连接并进行操作的两个臂部9,从而使压电传感器4分别支承在并且固定至两个弹性元件8。

图9是包括根据本发明实施例2的门把手装置的机动车门的外部视图。

图10(a)示出根据本发明实施例2的门把手装置的剖视图并且是沿图9的线B-B所作的门把手装置的剖视图,(b)是沿线F-F所作的门把手装置的剖视图并且从图10(a)中的箭头E所示的方向观看。

图11是从图10中的箭头C所示的方向观看的,也就是从车辆内部观看的,根据本发明实施例2的门把手装置的外部视图。

图12(a)是示出当门把手13朝向车辆外部拉动时(沿着图中箭头S所示的方向)弹性元件15产生变形但是仍然与臂部16接触的状态的示意图,(b)是示出当门把手13朝向车辆外部进一步拉动时(沿图中的箭头S所示的方向)弹性元件15完成其位移并且与臂部16分离的状态的示意图。

图13(a)是沿线F-F所作的门把手装置的剖视图并且从图12(a)中的箭头E所示的方向观看,(b)是沿线F-F所作的门把手装置的剖视图并且从图12(b)中的箭头E所示的方向观看。

图14是示出在根据本发明实施例2的检测单元处放大和滤波的信号V和确定单元的确定输出J的特性图。

图15是包括根据本发明实施例3的门把手装置的机动车门的外部视图。

图16是沿图15中的线A-A所作的根据本发明实施例3的门把手装置的剖视图。

图17是从图16中的箭头B所示的方向观看的,也就是从车辆内部观看的,根据本发明实施例3的门把手装置的外部视图。

图18是根据本发明实施例3的压电传感器404的剖视图。

图19(a)是示出当门把手403朝向车辆外部拉动时(沿着图中箭头S所示的方向)弹性元件408产生变形但是仍然与臂部409接触的状态的示意图,(b)是示出当门把手403朝向车辆外部进一步拉动时(沿图中的箭头S所示的方向)弹性元件408完成位移并且与臂部409分离的状态的示意图。

图20是示出在根据本发明实施例3的传感器信号检测单元处放大和滤波的信号V和确定单元的确定输出J的特性图。

图21(a)是示出弹性元件408和压电传感器404处于根据本发明实施例4的门把手403没有使用的状态下的示意图,(b)是示出弹性元件408和压电传感器404处于根据本发明实施例4的门把手403朝向车辆内部拉动的状态下的示意图。

图22是包括根据本发明实施例5的门把手装置的机动车门的外部视图。

图23是从车辆外部观看时的根据本发明实施例5的把手支架302的外部视图。

图24是从车辆内部观看时的根据本发明实施例5的把手支架302的外部视图。

图25是根据本发明实施例5的压电传感器304的剖视图。

图26是示出在门柄303被操作时门柄303、压电传感器304和臂部309如何位移的示意图。

图27是当图26从箭头S所示方向观看时所得的示意图。

图28是示出在根据本发明实施例5的检测单元处放大和滤波的信号V和确定单元的确定输出J的特性图。

图29是根据本发明另一实施例的把手支架302的外部视图。

图30是根据本发明的车门把手的实施例的外部透视图。

图31是沿图30中的线A-A所作的车辆门把手的剖视图。

图32是图31所示的把手操作检测传感器的示意图。

图33是示出图31所示的把手操作检测传感器的构造的示意图。

图34是沿图31中的箭头C所示的方向观看得到的视图。

图35是图34所示的把手操作检测传感器的方框图。

图36是说明图31所示的车辆门把手的操作的解释性示意图。

图37是图35所示的把手操作检测传感器的输出特性图,(a)示出施加于传感器的弯折负载,(b)示出响应该弯折负载输出的传感器输出。

图38是说明相关车门把手的构造的解释性视图。

图39是示出根据本发明实施例7的门把手装置的外部透视图。

图40(a)是沿图39中的线A-A得到的本发明实施例7的内部结构的示意图,(b)是沿图40(a)中的线B-B得到的本发明实施例7的内部结构的示意图。

图41是根据图40所示的本发明实施例7的压电传感器的构造的示意图。

图42示根据本发明实施例7的压电装置的构造的示意图。

图43示根据本发明实施例7的门把手装置的方框图。

图44(a)是示出应用于根据本发明实施例7的压电传感器的弯折负载的示意图,(b)是示出响应施加于根据本发明实施例7的压电传感器的弯折负载输出的传感器输出的示意图。

图45是示出根据本发明实施例8的门把手装置的内部构造的示意图。

图46是示出根据本发明实施例9的门把手装置的剖视图。

图47是示出根据本发明实施例10的门把手装置的剖视图。

图48是示出根据本发明实施例11的门把手装置的剖视图。

图49是示出根据本发明实施例12的门把手装置的剖视图。

图50是示出根据本发明实施例13的门把手装置的剖视图。

图51是示出根据本发明实施例14的门把手装置的剖视图。

图52是示出根据本发明实施例15的门把手装置的剖视图。

图53(a)是示出根据本发明实施例16的无匙进入系统的构造的示意图,(b)是示出根据本发明实施例16的无匙进入系统的主部分的构造的示意图。

图54是示出根据图53所示的实施例的无匙进入系统的操作步骤的流程图。

图55是包括根据本发明实施例17的门把手装置的机动车门的外部视图。

图56是沿图55中的线A-A所作的根据实施例17的门把手装置的剖视图。

图57是沿图56中的箭头B所示的方向观看的,也就是从车辆的乘客室内部观看的,根据本发明实施例17的门把手装置的外部视图。

图58是根据本发明实施例17的压电传感器904的剖视图。

图59是包括根据实施例17的门把手装置的小汽车的相关部分的控制方框图。

图60(a)是示出当门把手903朝向车辆外部拉动时(沿着图中箭头S所示的方向)弹性元件908产生变形但是仍然与臂部909接触的状态的示意图,(b)是示出当门把手903朝向车辆外部进一步拉动时(沿图中的箭头S所示的方向)弹性元件908完成位移并且与臂部909分离的状态的示意图。

图61是示出在根据本发明实施例17的传感器信号检测单元905处放大和滤波的滤波单元951a的信号Va和比较单元952a的确定输出Ja的特性图。

图62是示出在根据本发明实施例17的传感器信号检测单元905处放大和滤波的滤波单元951b的信号Vb和比较单元952b的确定输出Jb的特性图图63是包括具有根据本发明实施例18的门把手装置的无匙进入装置的小汽车的外部视图。

图64(a)是示出根据本发明实施例18的无匙进入装置的示意性构造的方框图。

图64(b)是示出根据本发明实施例18的无匙进入装置的主部分的详细构造的方框图。

附图标记的说明1    门2    门把手支架(框架部分)3    门把手(把手部分)4    压电传感器5    传感器信号检测单元8    弹性元件9    臂部(可动部分)11   门13   门把手(把手部分)14   框架部分15   弹性元件

16            臂部(可动部分)101           控制电路(控制单元)105           密码信号要求装置111           密码信号确定装置113           解锁指示装置201           弹簧202、203、204 凸起部分205           传感器电路盒206           防水装置301           门303           门柄(把手部分)304           压电传感器304a          弯折部分305           传感器信号检测单元308           弹性元件308a          固定部分308b          支承部分309           臂部309a          上端309b          固定轴401           门403           门把手(把手部分)404           压电传感器404a          弯折部分405           传感器信号检测单元408           弹性元件408a、408b    支承部分409           臂部409a          端部712           车门把手713           门

714          把手主体(把手部分)714a         臂715          可动部分716          把手操作检测传感器719          传感器信号检测单元721          开启/关闭驱动装置723          开启/关闭控制装置733          压电装置745          中间电极747          外电极749          压电装置材料751          覆盖层811          把手主体813          门815          压电传感器815a         远端815b         弯部823          握持部分824          把手固定部分891          车辆侧发送器-接收器893          可动侧发送器-接收器901          门903          门把手(把手部分)904          压电传感器909          臂部(可动部分)918          解锁装置921          安全装置931          车辆932          车辆侧发送器-接收器933          可动侧发送器-接收器934          控制电路

938      锁闭状态识别装置9171     确定单元9211     警报装置9212     通信装置9213     锁闭加强装置9341     确定单元具体实施方式在下文中,将参照附图说明本发明的实施例。注意,本发明并不局限于下述实施例。

(实施例1)下面将参照图1至8说明本发明的第一实施例。

图1是包括根据本发明第一实施例的门把手装置的车门的外部视图。在该图中,把手支架2作为框架部分安装在门1上。把手支架2具有拉引门把手3作为把手部分。注意,虽然门11形成为包括正常的侧门,但是门也可以应用至其他门,诸如滑动门、后门等。图2是从车辆外部观看的把手支架2的外部视图,图3是从车辆内部观看的把手支架2的外部视图。在这些图中,柔性缆形压电传感器4与传感器信号检测单元5共同安装在把手支架2上。压电传感器4、动力供给和检测信号输出电缆6和连接器7连接至传感器信号检测单元5。压电传感器4支承并且固定至由片簧制成的弹性元件8的远端部分(在图中的支承部分8b)。另外,压电传感器4包括沿压电传感器4从弹性元件8的远端部分侧延伸出来的方向的弯折部分4a。弹性元件的另一端以悬臂方式固定至传感器信号检测单元5(图中的8a)。另外,弹性元件8接触作为可动部分的臂部9,该臂部产生作用同时在上端9a与门把手3连接。由此,在门把手3没有使用时,弹性元件8在预定压力作用下被偏压从而与上端9a接触。

如图3所示,压电传感器4、弹性元件8和传感器信号检测单元5在一起模制从而构成传感器单元500。然后,传感器单元500经由采用机用螺钉5c设置在传感器信号检测单元5上的金属安装夹具5a、5b安装在把手支架2上。

通过弹簧10将预定弹簧压力施加至臂部9从而沿门把手3被正常关闭的方向被压制。由于使经由臂部9通过弹簧10施加至弹性元件8的压力大于通过弹性元件8作用在臂部9上的压力,所以不会出现下述情况,即臂部9在由弹性元件8作用在臂部9上的压力下被推动,从而使门把手3朝向车辆外部开启。另外,臂部9的移动由未示出的挡块部分限制,由此,门把手3通过挡块部分被防止沿关闭方向过度偏压。

图4是压电传感器4的剖视图。压电传感器4为将中间电极4b、压电元件4c、外电极4d和覆盖层4e共轴模制并且在整体结构上具有优良的柔性。当正常的金属固体导体用作中间电极4b时,这里,使用其中的金属线圈缠绕绝缘聚合纤维的电极。在商业上用作电子壳层的聚酯纤维和包含5wt%银的铜合金分别优选作为绝缘聚合纤维和金属线圈。

压电元件4c通过将聚乙烯树脂和压电陶瓷(这里,铅钛酸盐-锆酸盐)粉末捏合在一起而制成并且与中间电极4b共同连续地挤压,由此形成柔性压电元件4c。注意,考虑到对环境的影响,理想地使用非铅材料诸如铋-钠钛酸盐基或铌酸盐-碱基压电陶瓷材料作为压电陶瓷。

若干千伏的DV电压应用到中间电极4b和人造电极,该人造电极在压电元件4c已经围绕中间电极4b的外周被挤压之后与压电元件4c的表面接触,从而极化压电元件4c,由此将压电作用施加至压电元件4c。其中的金属膜粘和至聚合层上的带状电极用作外电极4d,带状电极形成为缠绕压电元件4c的外周。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作聚合层,由于其中的铝膜粘和至聚合层上的电极在120℃下具有高热稳定性并且可在商业上大量生产,所以它们优选地用作外电极4d。注意,为了使电极屏蔽外部环境的噪音,优选地,外电极4d缠绕压电元件4c的外周从而局部地重叠。虽然乙烯基氯在可靠性方面优选用作覆盖层4c,但是考虑到对环境的影响因素,优选地使用诸如热塑料弹性体的非乙烯基氯基材料。

传感器信号检测单元5由至少一个带通滤波器组成,该带通滤波器又由操作放大器和外周部件组成,如果必要的话,该传感器信号检测单元还包括带阻滤波器或者低通滤波器,其由操作放大器和外周部件组成并且适于移除包括门1的自然振动频率的信号分量。另外,传感器信号检测单元5包括确定单元,该确定单元基于滤波器单元的输出信号检测物体与门把手3的接触、门把手3的开启操作和关闭操作中的至少一个。比较器用作确定单元。滤波器单元和确定单元分别使用消耗电流为1mA或更低的装置。

作为带通滤波器单元的特性,带通滤波器单元通过分析实验情况下操作该门把手3时由压电传感器4输出的输出信号的频率被设定为具有允许作为特性频率带的例如3Hz至8Hz的频率区域通过的特性。

另外,当设定带阻滤波器单元或者低通滤波器单元时,通过分析当门1被有意地例如撞击时从压电传感器4输出的输出信号的频率执行设定,从而提供作为特性频率带的例如10Hz或更大的频率区域被移除的特性。另外,当自然振动的强度很小从而对压电传感器4的输出信号的影响较小时,既不需设置带阻滤波器单元,也不需设置低通滤波器单元。

此外,由于假定根据车辆种类和车门尺寸和重量,自然振动特性会有所不同,所以优选地根据上述实验分析结果优化带通滤波器单元、带阻滤波器单元和低通滤波器单元的设定。

传感器信号检测单元5优选地覆盖有屏蔽部件,从而被电屏蔽以移除外部电子噪音。另外,可将馈通电容器、EMI滤波器等加入至传感器信号检测单元5的输入和输出部分,作为应对强电场的防范措施。

图5(a)是示出当门把手3被朝向车辆外部拉动时门把手3、压电传感器4、弹性元件8和臂部9如何产生位移的示意图。如图5(a)所示,当门把手3被朝向车辆外部拉动时,臂部9的上端9a被降低,在预定压力下偏压至上端9a的弹性元件8也以固定部分为中心最大程度地向下产生位移,同时其远端部侧围绕固定轴9b旋转。然后,当门把手3被进一步朝向车辆外部拉动时,臂部9的上端9a被进一步降低,由此,弹性元件8与臂部9分离。即,在没有从上端9a施加压力的情况下,弹性元件8形成为在固定部分8a附近预先弯折向下弯折的形状,压电传感器4也通过弹性元件8形成为在弯折部分4a处预先弯折以产生变形的形状。然后,当压电传感器4、弹性元件8和传感器信号检测单元5安装在把手支架2上时并且臂部9的上端9a和弹性元件8相互接触时,如图2或3所示,通过臂部9的上端9a将压力沿预先施加至压电传感器4的弯折变形被增加的方向(弯折部分4a处的曲率半径被减小的方向)施加至弹性元件8,并且弹性元件8本身沿固定部分8a附近中的弯折被减小的方向产生变形。

接下来,将说明功能。当门把手3被朝向车辆外部拉动从而开门或者门把手3的内侧与手轻微接触时,门把手3朝向车辆外部产生位移,并且臂部在与门把手3连接的同时产生位移。图5(a)和6是示出门把手3、压电传感器4、弹性元件8和臂部9如何位移的示意图。这里,图6是当图5(a)沿箭头S所示方向观看时得到的示意图。如图所示,当门把手3朝向车辆外部产生位移时,臂部9的上端9a被降低并且在预定压力下偏压至上端9a的弹性元件8也以固定部分为中心最大程度地向下产生位移,同时其远端部分侧围绕固定轴9b旋转。由此,压电传感器4也沿弯折部分4a的曲率半径被增加的方向产生变形。

在这种情况下,例如,如图6所示,根据上端9a与弹性元件8之间的接触位置的关系,上端9a处的位移Δx变为弹性元件8的远端部分处的Δy,该Δy大于Δx,由此,比上端9a的直接位移更大的位移提供在弹性元件8上。

图7是示出在传感器信号检测单元5中放大和滤波的信号V和确定单元的确定输出J的特性图,该图当弹性元件8和臂部如此位移时得到。在该图中,坐标轴从上部开始顺序地表示V、J,横坐标的轴线表示时间t。当由于门把手3的操作产生位移时,使压电传感器4产生变形,响应于压电传感器4变形的加速度的信号借助压电作用从压电传感器4输出。随着过程的进行,具有大约3至8Hz频率的信号产生在输出信号中,并且信号在传感器信号检测单元5中被放大和滤波,由此获得由图7中的V所示的信号。

确定单元确定物体与门把手3的接触、门把手3的开启操作和关闭操作至少之一已经进行并且在从V0到V的振幅V-V0为D0或更大的情况下在t1时刻输出脉冲信号Lo→Hi→Lo,作为确定输出。

另外,由于当门把手3从车辆外部被压制时压电传感器4经由臂部9和弹性元件8(沿曲率半径减小的方向)产生变形,所以在这种情况下也可进行类似的检测。

通过上述功能,在该门把手装置中,压电传感器4具有可附着至门把手3上的柔性,由此,门把手3的微小位移可高灵敏度地被检测到。因此,可仅通过与门把手3的简单触碰获得足够的信号输出,由此可检测到与门把手3的接触。另外,由于电极不必要暴露在外部,所以压电传感器4很难受到扰动、灰尘、雨水和雪的影响,否则扰动、灰尘、雨水和雪会粘附到其上。另外,由于压力传感器4可柔软地产生变形,所以在设置位置方面不会受到太大限制,并且可减小设置压电传感器4的空间。

另外,压电传感器4由基本上板形的弹性元件8支承,该弹性元件8以悬臂状方式固定在其一端,弹性元件4的一部分在预定压力下被偏压从而与臂部9的上端9a接触,由此可实现预定压力从臂部9以极端简单的方式施加的构造。

另外,由于压电传感器4没有与臂部9的上端9a直接接触而是经由弹性元件8接收上端9a的位移,所以不会产生例如压电传感器4与臂部9接触由此被磨损或者直接受到操作产生的撞击的情况,由此改善可靠性。另外,由于弹性元件8和压电传感器4在门把手3执行开启操作时在跟随臂部9的上端9a移动的同时产生位移并且在弹性元件8位移至预定程度之后不会产生进一步位移,所以不会出现压电传感器4由于弹性元件8的过度位移而断开的情况。

另外,根据臂部9的上端9a与弹性元件8的接触位置的关系,在弹性元件8的远端部分处的位移变得大于臂部9的上端9a处的位移,由此进一步增加压电传感器4的位移,从而增加灵敏度。

另外,弹性元件8支承压电传感器4并且部分压电传感器4预先被弯折和变形,并且当门把手3产生微小位移时,该位移经由臂部9和弹性元件8施加至压电传感器4,并且所弯折和变形的部分被进一步弯折。这里,在压电传感器弯折部分处的内部产生拉伸应力和压缩力,并且当这一部分被变形时,通过拉伸和压缩在压电传感器的内部中产生比当非弯折部分被变形时产生的位移更大的位移。因此,即使在门把手3的位移较小的情况下,由于该位移经由臂部9和弹性元件8施加至压电传感器4,由此弯折和变形部分被变形以产生大位移,响应于该位移的大输出信号从压电传感器4产生,由此增加压电传感器4的灵敏度。

另外,压电传感器4、弹性元件8和传感器信号检测单元5共同模制形成集成单元,由此构成传感器单元500,由于压电传感器4、弹性元件8和传感器信号检测单元5可安装在框架部分14上作为传感器单元500,所以可高效地实现门把手装置的组装。

另外,作为本发明的另一实施例,可提供图8所示的结构,其中产生作用并且与门把手3连接的两个臂部9设置为分别对应于两个弹性元件8,压电传感器4分别支承在并且固定至两个弹性元件8,在这种结构中,由于门把手的位移在多个位置处进行检测,所以检测的冗余性得以增强,由此提高检测的可靠度。

另外,在图5(a)中,虽然弯折部分4a沿压电传感器4从弹性元件8的远端部分侧延伸出来的方向设置,但是如图5(b)、(c)所示,压电传感器4可构造为不具有弯折部分4a。在该结构中,当门把手3执行门开启操作并且朝向车辆外部产生位移时,臂部9在与门把手3连接的同时产生位移,并且弹性元件8借助臂部9的位移在Q点的位置处弯折,由此使压电传感器4变形(参照图5(c))。然后,响应于压电传感器4产生变形的加速度的信号从压电传感器4中产生。然后,传感器信号检测单元5根据信号确定物体与门把手3的接触、门把手3的开启操作和关闭操作之一已经发生。

(实施例2)下面将参照图9至14说明本发明的第二实施例。

图9是包括根据本发明第二实施例的门把手装置的车门的外部视图。在该图中,门11具有安装在其外板(门板)12上的握持门把手13,作为把手部分。注意,虽然门11形成为正常的侧门,但是门11也可以包括诸如滑动门、后门等的门。图10(a)是沿图9中的线B-B所作的门把手装置的剖视图(从车体的上侧观看),在该图中,左侧表示车体的前部,而右侧表示车体的后侧。图10(b)是沿线F-F所作的门把手装置的剖视图并且沿图10(a)中的箭头E所示的方向观看。图11是沿图10(a)中的箭头C所示的方向观看的,也就是从车辆内部观看的,门把手装置的外部视图。在图10和11中,柔性缆形压电传感器4与传感器信号检测单元5共同安装在框架部分14上。压电传感器4、动力供给和检测信号输出电缆7a和连接器7b连接至传感器信号检测单元5。如图11所示,压电传感器4、弹性元件8和传感器信号检测单元5在一起模制从而构成传感器单元500。然后,传感器单元500经由采用机用螺钉5c设置在传感器信号检测单元5上的金属安装夹具5a、5b安装在把手支架2上。另外,传感器信号检测单元5包括将压电传感器4支承在框架部分14和它本身之间的导向部分5d,并且压电传感器4在导向部分5d的远端5e处固定定位。

压电传感器4支承并且固定至由片簧制成的弹性元件15的端部(在图中的支承部分15a)。另外,压电传感器4包括沿压电传感器4从弹性元件8的端部(支承部分15a)延伸出来的方向的弯折部分4b。弹性元件15借助在其沿朝向固定部分15c的方向放置的另一端处进行的焊接连接至传感器信号检测单元5的金属安装夹具5a,并且压电传感器4和弹性元件15经由金属安装夹具5a与传感器信号检测单元5整体模制。

弹性元件15以悬臂方式固定在固定部分15c。另外,弹性元件15接触作为可动部分的臂部16,该臂部产生作用同时在端部16a与门把手13连接。这里,虽然在弹性元件15初始的形状中弹性元件15在固定部分15c的附近以预定角度朝向车辆外部弯折,但是由于弹性元件15在门把手13没有使用时在预定压力下由端部16a偏压朝向车辆内部推动(正常状态下,弹性元件15完全安装在门板上,没有与人或物体接触以及由此执行的开启操作和关闭操作),所以当门把手13没有使用时,出现在弹性元件15的固定部分15c附近几乎没有弯折存在的状态。

曲柄臂17的部分邻接臂部16,配重18的部分邻接曲柄臂17。然后,由于线圈状弹簧19以预定弹簧压力偏压配重18,所以弹簧19的弹簧压力经由配重18和曲柄臂17施加至臂部16,使得门把手13沿关闭方向(朝向车辆内部)被正常地压制。另外,上述通过端部16a作用至弹性元件15的压制偏压动作来自经由臂部16施加至端部16a的弹簧19的弹簧压力,并且弹性元件15的弹性特性设定为端部16a借助弹簧19的弹簧压力施加至弹性元件15的压力变得大于作为片簧的弹性元件15的弹性。

操作中间臂部20设置在门把手13的与设置臂部16的一侧相对的侧部上,由此当门把手13朝向车辆外部拉动时,门把手13围绕基本上作为旋转中心的操作中间臂部20旋转和移动。钥匙缸21设置在臂部16上并且与其邻近。

由于压电传感器4和传感器信号检测单元5的构造记载于实施例1中,所以对其的详细说明在此略去。

图12(a)、(b)是示出当门把手13被手指握持从而执行门开启操作时门把手13、压电传感器4、弹性元件15和臂部16如何位移的示意图。这里,图12(a)对应于沿图9的线A-A所作的剖视图,也是示出当门把手13朝向车辆外部(沿图中箭头S所示的方向)拉动时弹性元件15产生位移但是仍然保持与臂部16接触的状态的示意图,图12(b)是示出门把手13从图12(a)所示的状态朝向车辆外部进一步拉动(沿图中箭头S所示的方向)的状态的示意图,并且弹性元件15已经完成其位移并且与臂部16分离。

另外,图13(a)和(b)是当图12(a)和(b)沿线F-F剖开并且分别从箭头E所示的方向观看的所得的剖视图,在这些图中,顶部表示车辆内部,而底部表示车辆外部。

如图12(a)和13(a)所示,当门把手13朝向车辆外部移动时,臂部的端部16a朝向车辆外部移动,并且以预定压力由端部16a偏压的弹性元件15在与端部16a接触的同时以固定部分15c的附近为中心在其支承部分15a侧上朝向车辆外部产生位移。然后如图12(b)和13(b)所示,当门把手13进一步朝向车辆外部拉动时,臂部16的端部16a也进一步朝向车辆外部移动,由此失去通过端部16a作用至弹性元件15的压制偏压作用,弹性元件15不再产生位移。即,当没有从端部16a施加压力时,该弹性元件的形状为,弹性元件15预先以固定部分15c的附近为中心朝向车辆外部弯折,并且压电传感器4通过弹性元件15形成一形状,其中该压电传感器4在导向部分5e的远端5e处预先沿图13(b)中的箭头G所示的方向扭转变形。然后,当压电传感器4、弹性元件15和传感器信号检测单元5安装在壳体部分14上并且臂部16的端部16a和弹性元件15相互接触,如图10(b)所示,弹性元件15沿扭转变形被减小或者优选地形成扭转变形被消除的状态的方向在压力作用下由臂部16的端部16a偏压,该扭转变形已经预先通过臂部16的端部16a施加至压电传感器4,并且弹性元件15本身也沿弯折被减小的方向在固定部分15c的附近产生变形。注意,扭转变形的方向G优选地相对于带状电极作为外电极4d缠绕压电元件4c的方向。这是因为在方向G与带状电极缠绕压电元件4的方向相同的情况下,即使当尝试将扭转变形施加至压电传感器4,由于沿带状电极缠绕(缠紧)的方向施加变形,那么有效的扭转变形将变得难于施加。

接下来,将说明功能。当门把手13被手指接触和握持从而朝向车辆外部拉动时,门把手13朝向车辆外部产生位移,并且臂部16在与门把手13连接的同时产生位移。即使当门把手13的内壁表面被手轻微地触碰,也会产生微小的振动,然后在门把手13中产生位移,由此臂部16在与门把手13的位移连接的同时产生位移。然后,如图12(a)和13(a)所示,当门把手13朝向车辆外部产生位移时,臂部16的端部16a朝向车辆外部位移,在预定压力下由端部16a偏压的弹性元件15在与端部16a接触的同时以固定部分15c的附近为中心在其支承部分15a侧朝向车辆外部产生位移。当弹性元件15如此位移时,支承在弹性元件15上的压电传感器4也在图12(a)中的点K处弯折和变形,并且由于朝向车辆外部的拉力施加在弯折部分4a上,所以压电传感器4沿弯折部分4a的曲率半径被增加的方向产生变形。另外,当弹性元件15产生位移时,扭矩变形沿图13(b)的方向G应用至导向部分5e的远端5e。然后,压电传感器4产生输出信号,该输出信号通过叠加借助由点K处的弯折变形施加的压电作用产生的电压信号、借助由弯折部分4a的变形施加的压电作用产生的电压信号和借助在导向部分5e的远端5e处的扭转变形施加的压电作用产生的电压信号而得到。

弹性元件15的位移一直进行,直到臂部16的端部16a在门把手13被进一步朝向车辆外部拉动时进一步朝向车辆外部产生位移,由此,失去由端部16a施加至弹性元件15的压制偏压作用,并且如图12(b)和13(b)所示,由于弹性元件15在由端部16a施加至弹性元件15的压制偏压作用失去时没有进一步位移,所以偏压传感器4也没有位移。但是,此时在这一点,压电传感器4已经接收由于门把手13的操作产生的位移并且充分地输出信号。

图14是示出在传感器信号检测单元5中放大并且滤波的信号V和确定单元的确定输出J的特性图,它们都在压电传感器4如上所述输出信号时产生。在该图中,坐标轴从上部开始顺序地表示V、J,横坐标的轴线表示时间t。当由于门把手13的上述操作使压电传感器4产生变形时,信号响应于压电传感器4变形的加速度、借助压电作用从压电传感器4输出。随着过程的进行,具有大约3至8Hz频率的信号产生在输出信号中,并且这样产生的信号在传感器信号检测单元5中被放大和滤波,由此获得由图7中的V所示的信号。

确定单元确定物体与门把手13的接触、门把手13的开启操作和关闭操作之一已经进行并且在从V0到V的振幅的绝对值|V-V0|为D0或更大的情况下在t2时刻输出Lo→Hi→Lo的脉冲信号,作为确定输出。使用幅值绝对值的原因在于可能会出现图14中的信号的极性取决于压电传感器的位置和变形状态变成相反值的情况,具体地说,可使用视窗比较器作为确定单元。

注意,同样当门把手13从乘客室外部按压时,臂部16朝向车辆内部产生轻微的变形并且弹性元件15朝向车辆内部按压,由此压电传感器4在点K朝向车辆内部弯折和变形并且沿与方向G相反的方向产生扭转变形,并且压电传感器4借助由其变形施加的压电作用输出电压信号,由此可检测到门把手13从车辆外部被按压。

在该门把手装置中,与实施例1类似的优势由上述功能提供,而且,由于弹性元件15在其至少部分预先产生扭转变形的情况下支承压电传感器4,由此当门把手13产生微小位移时,该位移经由作为操作单元的臂部16和弹性元件15施加至压电传感器,使得扭转变形部分被进一步扭转或者沿扭转被释放的方向产生变形,响应于该变形的输出信号从压电传感器4产生,由此可以高灵敏度地检测门把手13的微小位移,即当人或物体与门把手13接触时的位移。因此,可通过与门把手13的简单触碰获得足够的信号输出由此可检测与门把手13的接触、门把手13的开启操作和门把手的关闭操作至少之一。

注意,在实施例2中,虽然压电传感器4构造成与经由弹性元件15连接于门把手13的臂部16非直接接触,但是也可采用压电传感器4直接或间接接触与诸如曲柄臂17或配重18的门把手13连接的其他组成构件的部分的结构,由此可借助门把手13的位移使压电传感器4产生变形。

另外,压电传感器4可设置成缠绕弹簧19,使得由门把手13的操作造成的弹簧19沿旋转方向的位移由压电传感器4检测到。

由此,在该实施例中,由于使用柔性压电传感器,可带来下述优势,即压电传感器本身可变形为适当的形状,从而只采用简单的结构而不大程度地改变目前使用的门把手的结构即可容易地附着至各种结构。

注意,在上述实施例1和2中,虽然片簧用作弹性元件8、15,但是也可使用诸如盘簧和扭转杆的其他弹性元件。

另外,在上述实施例1和2中,虽然使用弹性元件8、15,但是压电传感器4可构造为与臂部9、16的一部分直接邻接,这样,由于臂部9、16的位移被直接传送到压电传感器4,所以可增强灵敏度。

另外,代替弹性元件8、15,压电传感器4的覆盖层4e可由具有预定弹性模量的弹性元件制成,或者可通过改变覆盖层4e的形状而提供预定的弹性模量,使得部分压电传感器4在门把手没有使用时体现出预定压力从而将其本身偏压以与部分臂部9、16接触。

另外,在车辆中,根据实施例1和2的门把手装置可应用至用于诸如侧门和滑动门的门以及后门的智能进入系统,在建筑物中,相同的门把手装置可应用至用于诸如前门的门的智能进入系统。

另外,小汽车上的各种装置可使用实施例1和2的门把手装置进行控制。例如,动力车窗系统可通过检测到人体与门把手的接触而被激活从而开启玻璃窗以使乘客室的内部通风,或者,汽车空调系统、座位加热器、汽车导航系统等可通过检测到人体与车把手的接触而被激活,因此,实施例1和2的门把手装置能够在所谓汽车生活的舒适度和方便度方面得以改善。

另外,在上述实施例1和2中,虽然使用柔性压电传感器,但是也可使用其他传感器,用于响应基于门把手位移的变形产生输出信号,例如,可使用其中的静电电容借助变形发生变化的缆状或者带状电容式传感器,或者可使用其中的传送光的量由变形发生变化的光学传感器。

(实施例3)下面将参照图15至21说明本发明的第三实施例。

图15是包括根据本发明第三实施例的门把手装置的车门的外部视图。在该图中,门401具有安装在其外板(门板)402上的握持门把手403作为把手部分。图16是沿图15中的线A-A所作的门把手装置的剖视图(从车体上侧观看),在该图中,左侧表示车体的前部,而右侧表示车体的后部。图17是沿图16中的箭头B所示的方向观看的,也就是从乘客室的内部观看的门把手装置的外部视图。在图16和17中,柔性缆形压电传感器404与传感器信号检测单元405共同安装在框架部分406上。压电传感器4、动力供给和检测信号输出电缆407a和连接器7b连接至传感器信号检测单元405。如图17所示,压电传感器404、由片簧制成的弹性元件408和传感器信号检测单元405在一起模制为集成单元从而构成传感器单元450。然后,传感器单元450经由采用机用螺钉405c设置在传感器信号检测单元405上的金属安装夹具405a、405b安装在框架部分406上。

压电传感器404在由片簧制成的弹性元件408的端部(在图中的支承部分408a)和压电传感器404的远端部分(在图中的支承部分408b)支承并且固定至弹性元件408。另外,压电传感器404包括沿压电传感器404从弹性元件408的端部(支承部分408a)延伸出来的方向的弯折部分404a。弹性元件408借助在其沿朝向固定部分408c的方向放置的另一端处进行的焊接连接至传感器信号检测单元405的金属安装夹具405a,并且压电传感器404和弹性元件408经由金属安装夹具405a与传感器信号检测单元405整体模制。

弹性元件408以悬臂方式固定在固定部分408c。另外,弹性元件408接触作为可动部分的臂部409,该臂部产生作用同时在端部409a与门把手403连接。这里,虽然在弹性元件408初始的形状中弹性元件408在固定部分408c的附近以预定角度朝向乘客室外部弯折,但是由于弹性元件408在门把手403没有使用时在预定压力下由端部409a偏压朝向乘客室内部推动(正常状态下,弹性元件408仅安装在门板上,没有人或物体的接触以及由此执行的开启操作和关闭操作),所以当门把手403没有使用时,得到在弹性元件408的固定部分408c附近几乎没有弯折存在的状态。

曲柄臂410的部分邻接臂部409,配重411的部分邻接曲柄臂410。然后,由于线圈状弹簧412在预定的弹簧压力下偏压配重411,所以弹簧412的弹簧压力经由配重411和曲柄臂410施加至臂部409,使得门把手403沿关闭方向(朝向车辆内部)被正常地压制。另外,上述通过端部409a作用至弹性元件408的压制偏压动作来自经由臂部409施加至端部409a的弹簧412的弹簧压力,并且弹性元件408的弹簧特性设定为使得端部409a借助弹簧412的弹簧压力施加至弹性元件408的压力变得大于作为片簧的弹性元件408的弹性。

操作中间臂部413设置在门把手403的与设置臂部409的一侧相对的侧部上,由此当门把手403朝向乘客室外部拉动时,门把手403围绕基本上作为旋转中心的操作中间臂部413旋转和位移。钥匙缸414设置在臂部409上并且与其邻近。

图18是压电传感器404的剖视图。压电传感器404为将中间电极404b、压电元件404c、外电极404d和覆盖层404e共轴模制并且在整体结构上具有优良的柔性。当正常的金属固体导体用作中间电极404b时,这里,使用其中的金属线圈缠绕绝缘聚合纤维的电极。在商业上用作电子壳层的聚酯纤维和包含5wt%银的铜合金分别优选作为绝缘聚合纤维和金属线圈。

压电元件404c通过将聚乙烯树脂和压电陶瓷(这里,铅钛酸盐-锆酸盐)粉末捏合在一起而制成并且与中间电极404b共同连续地挤压,由此形成柔性压电元件404c。注意,考虑到对环境的影响,理想地使用非铅材料诸如铋-钠钛酸盐基或铌酸盐-碱基压电陶瓷材料作为压电陶瓷。

若干千伏的DV电压应用到中间电极404b和人造电极之间,该人造电极在压电元件404c已经围绕中间电极404b的外周被挤压之后与压电元件404c的表面接触,从而极化压电元件404c,由此将压电作用施加至压电元件404c。其中的金属膜粘和至聚合层上的带状电极用作外电极404d,带状电极形成为缠绕压电元件404c的外周。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作聚合层,由于其中的铝膜粘和至聚合层上的电极在120℃下具有高热稳定性并且可在商业上大量生产,所以它们优选地用作外电极404d。注意,为了使电极屏蔽外部环境的噪音,优选地,外电极404d缠绕压电元件404c的外周从而局部地重叠。虽然乙烯基氯在可靠性方面优选用作覆盖层4e,但是考虑到对环境的影响,优选地使用诸如热塑料弹性体的非乙烯基氯基材料。

传感器信号检测单元5由至少一个带通滤波器组成,该带通滤波器又由操作放大器和外周部件组成,如果必要的话,该传感器信号检测单元还包括带阻滤波器或者低通滤波器,其由操作放大器和外周部件组成并且适于移除包括门401的自然振动频率的信号分量。另外,传感器信号检测单元405包括确定单元,该确定单元基于滤波器单元的输出信号检测物体与门把手403的接触、门把手403的开启操作和关闭操作中的至少一个。比较器用作确定单元。滤波器单元和确定单元分别使用消耗电流为1mA或更低的装置。

作为带通滤波器单元的特性,带通滤波器单元通过分析实验情况下操作门把手403时由压电传感器404输出的输出信号的频率被设定为具有允许作为特性频率带的例如3Hz至8Hz的频率区域通过的特性。

另外,当设定带阻滤波器单元或者低通滤波器单元时,通过分析当门401被有意地例如碰撞时从压电传感器404输出的输出信号的频率、验证特性频率带来执行设定。例如,由于当门401被有意地碰撞,可通过压电传感器404的输出信号验证具有主要为10Hz或更大的频率区域中的峰值的信号,在这种情况下,低通滤波器设置为将10Hz或更大的频率区域移除的特性。另外,当自然振动的强度很小从而对压电传感器404的输出信号的影响较小时,既不需设置带阻滤波器单元,也不需设置低通滤波器单元。

此外,由于假定根据车辆种类和车门尺寸和重量,自然振动特性会有所不同,所以优选地根据上述实验分析结果优化带通滤波器单元、带阻滤波器单元和低通滤波器单元的设定。

检测单元405优选地覆盖有屏蔽部件,从而被电屏蔽以移除外部电子噪音。另外,可将馈通电容器、EMI滤波器等加入至检测单元405的输入和输出部分,作为应对强电场的防范措施。

接下来,将说明功能。当门把手403被手指接触和握持从而朝向乘客室外部拉动时,门把手403朝向车辆外部产生位移,并且臂部409在与门把手403连接的同时产生位移。即使当门把手403的乘客室侧壁表面被手轻微地触碰,也会产生微小的振动,然后在门把手403中产生位移,由此臂部409也产生位移。图19(a)、(b)是示出当门把手403被手指握持从而执行门开启操作时门把手403、压电传感器404、弹性元件408和臂部409如何产生位移的示意图。这里,图19(a)对应于沿图15中的线A-A所作的剖视图并且是示出当门把手403朝向乘客室外部拉动(沿图中的箭头S所示的方向)时弹性元件408产生位移但是仍然保持接触臂部409的状态的示意图,图19(b)是示出门把手403从图19(a)所示的状态进一步朝向乘客室外部拉动(沿着图中箭头S所示的方向)的状态的示意图,弹性元件408完成位移并且与臂部409分离。

如图19(a)所示,当门把手403朝向车辆外部产生位移时,臂部409的端部409a朝向乘客室外部位移,在预定压力下由端部409a偏压的弹性元件408在与端部16a接触的同时以固定部分408c附近为中心在其支承部分408c侧上朝向车辆外部产生位移。当弹性元件408如此位移时,支承在弹性元件408上的压电传感器404也在图19(a)中的点K处弯折和变形,并且由于朝向车辆外部的拉力施加在弯折部分404a上,所以压电传感器404沿弯折部分404a的曲率半径被增加的方向产生变形。然后,压电传感器404产生输出信号,该输出信号通过叠加借助由点K处的弯折变形施加的压电作用产生的电压信号和借助由弯折部分404a的变形施加的压电作用产生的电压信号而得到。

弹性元件408的位移一直进行,直到臂部409的端部409a在门把手403被进一步朝向乘客室外部拉动时进一步朝向乘客室外部产生位移,由此,失去由端部409a施加至弹性元件408的压制偏压作用,所以偏压传感器404也没有位移。但是,此时在这一点,压电传感器404已经接收由于门把手403的操作产生的位移并且充分地输出信号。

图20是示出在传感器信号检测单元405中放大并且滤波的信号V和确定单元的确定输出J的特性图,它们都在压电传感器404如上所述输出信号时产生。在该图中,坐标轴从上部开始顺序地表示V、J,横坐标的轴线表示时间t。当由于门把手403的上述操作使压电传感器404产生变形时,信号响应于压电传感器404变形的加速度、借助压电作用从压电传感器404输出。随着过程的进行,具有大约3至8Hz频率的信号产生在输出信号中,并且这样产生的信号在传感器信号检测单元405中被放大和滤波,由此获得由图20中的V所示的信号。

确定单元确定人或物体与门把手403的接触、门把手403的开启操作和关闭操作之一已经进行并且在从V0到V的振幅的绝对值|V-V0|为D0或更大的情况下在t1时刻输出Lo→Hi→Lo的脉冲信号,作为确定输出。使用幅值绝对值的原因在于可能会出现图20中的信号的极性取决于压电传感器的位置和变形状态变成相反值的情况,具体地说,可使用比较器作为确定单元。

注意,同样当门把手403从乘客室外部按压时,臂部409朝向乘客室内侧产生轻微的变形并且弹性元件408朝向乘客室内部按压,由此压电传感器404产生变形,因此,可在这种情况下同样进行类似的检测。

通过上述功能,在该门把手装置中,压电传感器404具有可附着至门把手403上的柔性,由此,门把手403的微小位移可高灵敏度地被检测到。因此,可仅通过与门把手403的简单触碰获得足够的信号输出,由此可检测到与门把手403的接触、门把手的开启操作和门把手的关闭操作。另外,由于电极不必要暴露在外部,所以压电传感器404很难受到扰动、灰尘、雨水和雪的影响,否则扰动、灰尘、雨水和雪会粘附到其上。另外,由于压力传感器404可柔软地产生变形,所以在设置位置方面不会受到太大限制,并且可减小设置压电传感器404的空间。

另外,当门把手403由于人或物体与门把手403接触而产生微小位移时,臂部409在与门把手403连接的同时产生位移,弹性元件408的部分在与臂部409的端部409a接触的同时继续产生位移,直到失去施加至此的压力。当弹性元件408产生位移时,支承在弹性元件408上的部分压电传感器404也与弹性元件408一起产生位移并且响应于该变形产生输出信号。然后,可高灵敏度地根据压电传感器404的输出信号检测门把手403的微小位移。

另外,由于压电传感器404经由弹性元件408接收臂部409的位移,所以不会出现例如压电传感器404与臂部409接触从而磨损或者受到由门把手403的突然操作产生的直接撞击的情况,由此改善可靠性。

另外,由于当施加至弹性元件408的压力与门把手403的开启操作结合地被释放,所以弹性元件408没有进一步产生位移,压电传感器404也不会变形,由此不会出现压电传感器404由于其过度变形而断开的情况。

另外,由于弹性元件408基本上模制成板状并且在一端以悬臂状方式固定,所以可实现以非常简单的形状从臂部409施加预定压力的结构。

另外,压电传感器404具有沿压电传感器404从弹性元件408的支承部分408a延伸出来的方向具有弯折部分404a,并且因此,压电传感器404的弯折部分404a也与弹性元件408的位移关联地产生变形,由此,压电传感器404响应于弯折部分404a的变形产生输出信号。因此,由于响应于弯折部分404a的变形的输出信号被输出同时叠加在与弹性元件408的变形关联地产生的输出信号上,压电传感器404的灵敏度被增加。

另外,由于压电传感器404、弹性元件408和传感器信号检测单元405模制在一起从而构成传感器单元450,这样,由于压电传感器404、弹性元件408和传感器信号检测单元405可安装在框架部分406上作为传感器单元450,所以可高效地执行门把手装置的组装。

注意,在实施例3中,虽然压电传感器404构造成为经由弹性元件408非直接地接触与门把手403连接的臂部409,但是可采用压电传感器404与诸如曲柄臂410或配重411的连接于门把手403的另一组成元件的部分直接或非直接接触的结构,由此可借助门把手403的位移使压电传感器404产生变形。

另外,压电传感器404可设置为围绕弹簧402缠绕,从而可通过压电传感器404检测到由于门把手403的操作产生的沿旋转方向的弹簧412的位移。

另外,在该实施例中,由于使用柔性压电传感器,所以具有下述优势,即压电传感器本身可变形为适当形状从而在只加入简单的结构而不大程度地改变目前使用的门把手的结构的情况下容易地附着至各种结构。

(实施例4)下面将参照图21说明第四实施例。

本实施例与实施例3不同之处在于,部分弹性元件408构造为与臂部409的部分接触,使得预定扭转应力施加至弹性元件408。这里,图21(a)是示出当门把手403没有使用时弹性元件408和压电传感器404的示意图,图21(b)是示出在门把手403朝向车辆外部拉动的状态下弹性元件408和压电传感器404的示意图。如图21(a)、(b)所示,虽然弹性元件408初始的形状为弹性元件408沿图21(b)中的箭头R所示的方向在固定部分408c附近扭转,以及形状为弹性元件408在固定部分408c的附近以预定角度朝向乘客室外部弯折,但是由于弹性元件408在门把手403没有使用时在预定压力下由端部409a偏压朝向乘客室内部推动(正常状态下,弹性元件408仅安装在门板上,没有人或物体的接触以及由此执行的开启操作和关闭操作),所以当门把手403没有使用时,得到在弹性元件408的固定部分408c附近几乎没有弯折存在的状态。这里,弹性元件408的弹簧特性设定为端部409a借助弹簧412的弹性压力施加至弹性元件408的压力变得大于作为片簧的弹性元件408的弹性。

从相同的附图可知,与实施例3类似,当门把手403由于人或物体与门把手403接触而产生微小位移时,臂部409在与门把手403连接的同时产生位移,弹性元件408的部分在与臂部409的端部409a接触的同时继续产生位移,直到失去施加至此的扭转应力。当弹性元件408产生位移时,支承在弹性元件408上的压电传感器404的部分也与弹性元件408一起产生位移并且响应于该变形产生输出信号。

此外,当门把手没有使用时,弹性元件408的部分在预定扭转应力下被偏压由此与臂部409的端部409a相接触,并且当门把手403由于人或物体与门把手403接触而产生微小位移时,臂部409在与门把手403连接的同时产生位移,弹性元件408的部分在与臂部409的端部409a接触的同时继续产生位移,直到失去施加至此的压力。这样,弹性元件408的部分沿所施加的扭转应力被释放的方向产生变形,也就是,弹性元件408的部分尝试从扭转状态恢复至其初始形状的方向。这样,由弹性元件408支承的压电传感器404的部分也与弹性元件408的部分共同扭转并且变形,并且压电传感器404响应该变形产生输出信号。

因此,对应于弯折和扭转二者的叠加电压信号从压电传感器404输出,由此,可比实施例3中只产生弯折的情况更加可靠地检测到门把手403的微小位移。

注意,同样当门把手403从乘客室外部按压时,臂部409朝向乘客室内侧产生轻微的变形并且弹性元件408朝向乘客室内部按压,由此压电传感器404产生变形,因此,可在这种情况下同样进行类似的检测。

另外,在实施例4中,可采用弹性元件408没有被弯折但是只产生扭转变形的结构。

另外,将扭转变形施加至压电传感器404的结构并不局限于实施例4所描述的情况,但是也可以采用其他结构,假设扭转变形通过人或物体与门把手403的接触、门把手403的开启操作和关闭操作中的至少一个在压电传感器404中产生。

另外,在上述实施例3和4中,虽然使用片簧作为弹性元件408,但是也可使用其他弹性元件,诸如盘簧和扭转杆。

另外,在上述实施例3和4中,虽然使用弹性元件408,但是压电传感器404可构造为与臂部409的部分直接邻接,这样,由于臂部409的位移被直接地传送至压电传感器404,所以可增强灵敏度。

另外,代替弹性元件408,压电传感器404的覆盖层404e可由具有预定弹性模量的弹性元件制成,或者可通过改变覆盖层404e的形状提供预定的弹性模量,使得部分压电传感器404体现预定的压力,从而在门把手没有使用时将本身偏压为与臂部409的部分接触。

另外,在车辆中,根据实施例3和4的门把手装置可应用至用于诸如侧门和滑动门的门以及后门的智能进入系统,在建筑物中,相同的门把手装置可应用至用于诸如前门的门的智能进入系统。

另外,在上述实施例3和4中,虽然使用柔性压电传感器,但是也可使用其他传感器,用于响应基于门把手的位移形成变形产生输出信号,例如,可使用其中的静电电容借助变形发生变化的缆状或者带状电容式传感器,或者可使用其中的传送光的量借助变形发生变化的光学传感器。

(实施例5)下面将参照图22至29说明本发明的第五实施例。

图22是包括根据本发明第五实施例的门把手装置的车门的外部视图。在该图中,把手支架302作为框架部分安装在门301上。把手支架302具有作为把手部分的门柄303。图23是从车辆外部观看的把手支架302的外部视图,图24是从车辆内部观看的把手支架2的外部视图。在这些图中,柔性缆形压电传感器304与传感器信号检测单元305共同安装在把手支架302上。压电传感器304、动力供给和检测信号输出电缆306和连接器307连接至传感器信号检测单元305。压电传感器304支承并且固定至由片簧制成的弹性元件308的远端部分(在图中的支承部分308b)。压电传感器304包括沿压电传感器304从弹性元件308的远端部分侧延伸出来的方向的弯折部分304a。弹性元件以悬臂方式在另一端固定至检测单元(在图中的308a)。另外,弹性元件308接触作为可动部分的臂部309,该臂部产生作用同时在上端309a与门柄303连接。这样,弹性元件308在门柄303没有使用时以预定压力被偏压从而与上端309a接触。预定弹簧压力通过弹簧310施加至臂部309,由此正常地沿关闭方向按压门柄303。

图25是压电传感器304的剖视图。压电传感器304为将中间电极304b、压电元件304c、外电极304d和覆盖层304e共轴模制并且在整体结构上具有优良的柔性。当正常的金属固体导体用作中间电极304b时,这里,使用其中的金属线圈缠绕绝缘聚合纤维的电极。在商业上用作电子壳层的聚酯纤维和包含5wt%银的铜合金分别优选作为绝缘聚合纤维和金属线圈。

压电元件304c通过将聚乙烯树脂和压电陶瓷(这里,铅钛酸盐-锆酸盐)粉末捏合在一起而制成并且与中间电极304b共同连续地挤压,由此形成柔性压电元件304c。注意,考虑到对环境的影响,理想地使用非铅材料诸如铋-钠钛酸盐基或铌酸盐-碱基压电陶瓷材料作为压电陶瓷。

若干千伏的DV电压应用到中间电极304b和人造电极之间,该人造电极在压电元件304c已经围绕中间电极304b的外周被挤压之后与压电元件304c的表面接触,从而极化压电元件304c,由此将压电作用施加至压电元件304c。其中的金属膜粘和至聚合层上的带状电极用作外电极304d,带状电极形成为缠绕压电元件304c的外周。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作聚合层,由于其中的铝膜粘和至聚合层上的电极在120℃下具有高热稳定性并且可在商业上大量生产,所以它们优选地用作外电极304d。注意,为了使电极屏蔽外部环境的噪音,优选地,外电极304d缠绕压电元件304c的外周从而局部地重叠。虽然乙烯基氯在可靠性方面优选用作覆盖层304e,但是考虑到环境因素,优选地使用诸如热塑料弹性体的非乙烯基氯基材料。

传感器信号检测单元305由至少一个带通滤波器组成,该带通滤波器又由操作放大器和外周部件组成,如果必要的话,该传感器信号检测单元还包括带阻滤波器或者低通滤波器,其由操作放大器和外周部件组成并且适于移除包括门301的自然振动频率的信号分量。另外,传感器信号检测单元305包括确定单元,该确定单元基于滤波器单元的输出信号检测物体与门柄303的接触、门柄303的开启操作和关闭操作中的至少一个。比较器用作确定单元。滤波器单元和确定单元分别使用消耗电流为1mA或更低的装置。

作为带通滤波器单元的特性,带通滤波器单元通过分析实验情况下操作门把手303时由压电传感器304输出的输出信号的频率被设定为具有允许作为特性频率带的例如3Hz至8Hz的频率区域通过的特性。

另外,当设定带阻滤波器单元或者低通滤波器单元时,通过分析在门301被有意地例如撞击时从压电传感器304输出的输出信号的频率执行设定,从而提供作为特性频率带的例如10Hz或更大的频率区域被移除的特性。另外,当自然振动的强度很小从而对压电传感器304的输出信号的影响较小时,既不需设置带阻滤波器单元,也不需设置低通滤波器单元。

此外,由于假定根据车辆种类和车门尺寸和重量,自然振动特性会有所不同,所以优选地根据上述实验分析优化带通滤波器单元、带阻滤波器单元和低通滤波器单元的设定。

传感器信号检测单元305优选地覆盖有屏蔽部件,从而被电屏蔽以移除外部电子噪音。另外,可将馈通电容器、EMI滤波器等加入至传感器信号检测单元305的输入和输出部分,作为应对强电场的防范措施。

接下来,将说明功能。当门柄303朝向车辆外部拉动从而开门或者门柄303的内侧被手轻微地触碰时,门柄303朝向车辆外部产生位移,并且臂部309在与门柄303连接的同时产生位移。图26、27是示出门柄303、压电传感器304、弹性元件308和臂部309如何产生位移的示意图。这里,图27是当图26沿箭头S所示方向观看时得到的示意图。如该图所示,当门柄303朝向车辆外部位移时,臂部309的端部309a被降低,在预定压力下偏压至上端309a的弹性元件308在其远端部分侧围绕固定轴9b旋转的同时以固定部分为中心最大程度地向下产生位移。由此,压电传感器304也沿弯折部分304a的曲率半径增加的方向产生变形。

在这种情况下,例如,如图27所示,根据上端309a与弹性元件308之间的接触位置的关系,上端309a处的位移Δx变为弹性元件308的远端部分处的Δy,该Δy大于Δx,由此,比上端309a的直接位移更大的位移提供在弹性元件308上。

图28是示出在传感器信号检测单元305中放大并且滤波的信号V和确定单元的确定输出J的特性图,它们都在弹性元件308和臂部如上进行位移时产生。在该图中,坐标轴从上部开始顺序地表示V、J,横坐标的轴线表示时间t。当由于门柄303的操作产生位移并且使压电传感器304变形时,信号响应于压电传感器304变形的加速度、借助压电作用从压电传感器304输出。随着过程的进行,具有大约3至8Hz频率的信号产生在输出信号中,并且这样产生的信号在传感器信号检测单元305中被放大和滤波,由此获得由图28中的V所示的信号。

确定单元确定人或物体与门柄303的接触、门柄303的开启操作和关闭操作之一已经进行并且在从V0到V的振幅|V-V0|为D0或更大的情况下在t1时刻输出Lo→Hi→Lo的脉冲信号,作为确定输出。

另外,由于压电传感器304经由臂部309和弹性元件308产生变形(沿曲率半径减小的方向)同样当门柄303从车辆外部按压时,可在这种情况下同样进行类似的检测。

通过上述功能,在该门把手装置中,压电传感器304具有可附着至门柄303上的柔性,由此,门柄303的微小位移可高灵敏度地被检测到。因此,可仅通过与门把手303的简单触碰获得足够的信号输出,由此可检测到与门把手303的接触。另外,由于电极不必要暴露在外部,所以压电传感器304很难受到扰动、灰尘、雨水和雪的影响,否则扰动、灰尘、雨水和雪会粘附到其上。另外,由于压力传感器304可柔软地产生变形,所以在设置位置方面不会受到太大限制,并且可减小设置压电传感器304的空间。

另外,压电传感器304以悬臂状方式由一端固定的基本上板形的弹性元件308支承,并且弹性元件308的部分在预定压力下被偏压从而在门柄303没有使用时与臂部309接触,由此由于压电传感器304经由弹性元件309与臂部309上端接触,所以不会出现例如压电传感器304由于操作而与臂部309接触从而磨损或者受到直接碰撞的情况,因此增加可靠度。另外,由于弹性元件308的部分在门柄303没有使用时以预定压力被偏压从而与臂部309上端接触,所以弹性元件308和压电传感器304产生位移同时在门柄303操作开启操作时跟随臂部309上端移动,并且由于弹性元件在已经进行预定的位移之后没有进一步产生位移,所以不会出现压电传感器304由于过度位移而断开的情况。

另外,根据臂部309上端与弹性元件308之间的接触位置的关系,弹性元件308的远端部分处的位移变得大于臂部309上端处的位移,由此进一步增加压电传感器304的位移,从而增加灵敏度。

另外,压电传感器304沿压电传感器304从弹性元件308的远端部分侧延伸出来的方向具有弯折部分304a,由于当各个部分经受相同的位移时在弯折部分比直线部分获得关于变形的更大的输出信号,所以可增强压电传感器304的灵敏度。

另外,压电传感器304和弹性元件308与传感器信号检测单元305在一起模制,由此可高效地实现门把手装置的组装。

注意,如图29所示的构造可以作为本发明的另一实施例采用,其中两个弹性元件308设置为分别对应于产生作用并且与门柄303连接的两个臂部309,使得压电传感器304可分别支承在并且固定至弹性元件308,由此,由于门柄的位移在多个位置处进行检测,所以提高检测的冗余性,由此提高检测的可靠度。

另外,在车辆中,根据该实施例的门把手装置可应用至用于诸如侧门和滑动门的门以及后门的智能进入系统,在建筑物中,相同的门把手装置可应用至用于诸如前门的门的智能进入系统。

(实施例6)图30是包括根据本发明的门把手的车门的实施例的外部透视图,图31是图30所示的车门把手的沿该图的线A-A所作的剖视图。

该实施例的车门把手712包括作为把手部分的把手主体714,该主体组装至车辆的门713(门外板)从而构成当门713开启和关闭时使用的握持部分;可动部分715,当司机等使用手指握持把手主体714从而开门或关门时,该部分与把手主体714共同位移至预定范围;以及把手操作检测传感器716,该传感器检测可动部分715的位移并且输出电信号。

注意,从把手主体714的前部延伸出来的臂部714a连接至门的侧部,从而使把手主体714振动以沿图31中的箭头(b)所示的方向产生位移。另外,钥匙缸壳体706装配在把手主体714的后侧。

另外,在该实施例的情况下,可动部分715是杆状环形部件,该部分从把手主体714的后端侧凸出进入门713,并且在一端连接至把手主体714,同时在另一端与门锁闭装置接合和解除接合,使得把手主体714沿箭头(b)所示的方向拉出同时沿箭头(c)所示的方向滑动以产生位移。

把手操作检测传感器716如图32所示包括作为预定长度的缆形压电传感器的压电装置733;连接至压电装置733一端的断开检测电阻器755;连接至压电装置733另一端的传感器信号检测单元719;连接至传感器信号检测单元719的电缆757;以及连接至电缆757远端的连接器759。

连接至传感器信号检测单元719的电缆757用于动力供给和检测信号输出,并且经由装配在其远端的连接器759连接至动力供给和通信终端。

用在把手操作检测传感器716中的缆形压电装置733具有图33所示的构造并且包括布置在轴向中心的芯线745,作为压电陶瓷覆盖中间电极745的外周的压电装置材料749、围绕压电装置材料749的外周设置的外电极747以及覆盖压电装置733的最外周的PVC(聚氯乙烯)751。

该缆形压电装置733具有优良的柔性并且在变形时响应于变形加速度产生输出信号。

作为压电陶瓷,例如铅钛酸盐-锆酸盐或者铅钛酸盐的烧结粉末,以及非铅压电陶瓷烧结粉末,诸如钠铌酸盐。

另外,在缆形压电装置733中,使用一种树脂材料作为压电装置材料749,该树脂采用只由申请人研制并且具有能够实现大约120℃的工作温度的耐热性,因此,与诸如最高工作温度为90℃的相关典型材料诸如聚合物压电装置材料(拉伸聚偏二氟乙烯)和压电装置材料(由氯丁二稀和压电陶瓷粉末制成的压电装置材料)相比,缆形压电装置733可用在更高的温度区域(120℃或以下)。然后,由于压电装置材料749由柔性树脂和压电陶瓷制成并且也通过使用由线圈形金属中间电极和薄膜形外电极制成的柔性电极制成,所以缆形压电装置733具有相当于正常乙烯基线的柔性。

压电装置材料749由树脂基材料和10μm或更小的压电陶瓷粉末的复合材料制成,由此可通过陶瓷和树脂分别实现振动检测特性和柔性。该压电装置材料749使用氯基聚乙烯作为树脂基材料,由此可实现有利于成形的高耐热性(120℃)和柔软性,并且实现不需要交联的简单生产过程。

由于如上所述获得的缆形压电装置733在压电装置材料749仅进行模制的情况下不具有压电性能,所以需要进行处理(极化处理),通过施加若干千伏/mm的高DC电压将压电性能加入至压电装置材料749。

当在压电装置材料749内存在诸如裂缝的细小缺陷时,由于在缺陷部分产生放电从而促进两个电极之间的短路,所以不能施加充分的极化电压。但是,在本发明中,通过建立使用可粘和至特定长度的压电装置材料749的辅助电极的特殊极化过程,这种缺陷可被检测到并且消除从而实现稳定的极化,由此可将压电装置材料延长到几十米或更长。

另外,在压电装置733中,线圈形金属中间电极用做中间电极745,薄膜形电极(铝、聚对苯二甲酸乙二醇酯和铝的三层层叠薄膜)用做外电极747,由此,压电装置材料749与该电极之间的粘和特性得以保证,并且有利于外部引线的连接,由此可实现柔性缆形安装构造。

中间电极745使用铜-银合金线圈,外电极747使用铝-聚对苯二甲酸乙二醇酯-铝的三层层叠薄膜,压电装置材料749使用聚乙烯基树脂和压电陶瓷粉末的复合物,覆盖层751使用热塑性塑料,由此可实现特定介电常数55,10至13C(库仑)/gf的电荷产生量和120℃的最高工作温度。

上述压电装置733通过例如下述过程进行生产。首先,氯基聚乙烯片和体积比为40至70%的压电陶瓷(这里,铅钛酸盐-锆酸盐)粉末通过滚压方法均一地形成片状。然后将如此形成的片切割为微小的球粒,之后,这些球粒与中间电极745共同连续地挤压,由此形成压电装置材料749。然后,辅助电极与压电装置材料749的外周接触,通过在辅助电极和压电装置材料749之间施加高电压从而执行极化处理。之后,外电极747缠绕压电装置材料749的外周。覆盖层751也被连续地挤压从而围绕外电极747。

当压电陶瓷粉末加入聚氯乙烯时,优选地压电陶瓷粉末浸入钛溶合试剂的溶液中,然后被干燥。压电陶瓷粉末的表面覆盖有包含在钛溶合试剂中的亲水基团和疏水基团。

亲水基团防止压电陶瓷粉末的聚合,疏水基团增强聚氯乙烯和压电陶瓷粉末的湿特性。因此,大量的压电陶瓷粉末可均匀地加入聚氯乙烯,最大的体积比为70%。已经发现,当滚压聚氯乙烯和压电陶瓷粉末代替浸入钛溶合试剂时,通过加入钛溶合试剂,能够获得与上述相同的效果。该处理的优异之处在于,不必在钛溶合试剂中进行额外的浸入处理。因此,当混合压电陶瓷粉末时,聚氯乙烯也具有粘和剂树脂的作用。

在该实施例的情况下,使用铜基金属的固态导体用作为中间电极745。

另外,其中使铝金属薄膜粘和至聚合物层的带状电极用作外电极747,并且外电极747构造为缠绕压电装置材料749的外周。另外,由于其中的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作聚合层并且粘和有铝薄膜的电极可在商业上大量生产并且成本低廉,所以这种电极优选地用做外电极747。当该电极连接至传感器信号检测单元719时,该电极可借助压接或者使用垫圈进行连接。

另外,在可采用的结构中,金属固体线圈或者金属编织线被焊接至外电极747的铝薄膜的外周,从而连接传感器信号检测单元719,由于可进行焊接,所以可实现工作高效。

注意,为了将压电装置733与外界环境中的电子噪音屏蔽,外电极747优选地缠绕压电装置材料749的外周同时被重叠。

也可以使用在耐热和防水方面优于上述聚氯乙烯的橡胶材料作为覆盖层751。作为该橡胶材料,优选地使用比压电装置材料749的柔软性和柔性更高的橡胶,从而借助由与其接触的物体施加的压力促进压电装置材料749的变形。

橡胶材料应该考虑作为车载部件的耐热性和耐冷性而进行选择,具体地说,优选地选择在-30℃至85℃的温度范围内柔性减小得较小的橡胶材料。作为这种材料,可使用例如乙烯丙稀橡胶(EPDM)、氯丁二稀橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、硅酮橡胶(Si)、热塑性弹性体等。根据上述结构,压电装置733的最小曲率半径可被减小至5mm的半径,与相关的聚氯乙烯相比,可保证更优秀的耐热性和防水性。

如上所述,由于压电装置733的压电装置材料749具有聚氯乙烯中的柔性和压电陶瓷中的高温度持久性,所以作为使用聚偏二氟乙烯的相关压电传感器的特性的较高温度时的灵敏度减小不会出现,并且由于压电装置材料749在模制时具有良好的高温度持久性并且不需要硫化作用过程,这是EPDM的特性,所以可带来实现良好生产效率的优势。

该实施例的把手操作检测传感器716使得压电装置733组装至车门从而借助与把手主体714的操作关联地产生的可动部分715的位移使得压电装置733的压电装置材料749产生变形。

具体地说,局部地如图34所示,缆形压电装置733借助设置在可动部分715外周上从而从中伸出的一对凸起715a、715b缠绕可动部分715的外周并且定位在可动部分715的外周表面上,由此,当可动部分715沿着图34的箭头D所示的方向与把手主体714的操作结合地产生位移时,该对凸起715a、715b压靠压电装置733的外周表面,由此在压电装置材料749中产生变形。

连接至压电装置733一端的断开检测电阻器755在压电装置733的中间电极745与外电极747之间连接并且还作为放电单元,该单元将压电装置733中由于热电作用产生的电荷放出,由此有利于部件的合理化(rationalization)。

如图35所示,执行门的锁闭装置的锁闭/解锁的开启/关闭驱动装置721和控制开启/关闭驱动装置721操作的开启/关闭控制装置723装配在传感器信号检测单元719,该传感器信号检测单元检测门是否已经根据压电装置733的输出信号被操作开启或关闭,由此构成相关的无匙进入系统。

传感器信号检测单元719包括电压分配电阻器761,该电阻器在检测到压电装置831的断开时使用;滤波器单元762,只允许压电装置733的输出信号中的预定频率的分量通过;确定单元763,根据滤波器单元762的输出信号确定物体与压电传感装置733的接触;和异常确定单元764,根据由断开检测电阻器755和电压分配电阻器761形成的电压值确定压电装置733的中间电极745和外电极747之间的断开异常。

另外,中间电极745和外电极747连接至传感器信号检测单元719,将来自压电装置733的输出信号输入至传感器信号检测单元719的信号输入单元765和将确定单元763的确定信号输出的信号输出单元766彼此邻接地设置在传感器信号检测单元719中。与传感器信号检测单元719连接的动力供给线和接地线也连接至信号输出单元766。此外,传感器信号检测单元719具有诸如电容器的旁路单元,该旁路单元设置在信号输入单元765与信号输出单元766之间从而使高频率信号旁通。

另外,经由设置在乘客室中的前板上的预定灯通知在传感器信号检测单元719确定的结果的通知单元744以及开门和关门的开启/关闭开关775连接至开启/关闭控制装置723。另外,设置有动力供给776,该动力供给包括通过传感器信号检测单元719供给动力的汽车电池。

滤波器单元762具有滤波特性,由车体的振动产生的无益信号从压电装置733的输出信号中移去,只抽出出现在压电装置733的输出信号中的特定频率分量。为了确定滤波特性,对行驶时的车体的振动特性和车体的振动特性进行分析从而进行优化。

为了移除外部电子噪音,传感器信号检测单元719完全由屏蔽部件覆盖从而被电屏蔽。另外,外电极747与传感器信号检测单元719的屏蔽部件电性连通,压电装置733同样被电屏蔽。注意,馈通电容器、EMI滤波器等可加入电路的输入和输出部分,作为应对强电场的防范措施。

在上述车门把手712中,如图36所示,当手指放到把手主体714上沿箭头(d)所示方向拉出把手主体714时,缠绕可动部分715的压电装置733被按压由此通过一对凸起715a、715b产生变形,传感器信号检测单元719根据当时从压电装置733输出的输出信号确定门是否已经开启或关闭,从而控制开启/关闭驱动装置721的操作。

图37(a)是示出施加至把手操作检测传感器716的负载和传感器输出特性的示意图。通过申请人对施加至把手操作检测传感器716和传感器输出之间的关系的实验,当(a)中所示的弯折负载施加至把手操作检测传感器716时,传感器输出出现(b)所示的振动。

(1)当在时刻t0没有负载施加至把手操作检测传感器716时,传感器输出为电压Va。

(2)当弯折负载在时刻t1沿特定方向施加至把手操作检测传感器716时,传感器输出在施加弯折负载的瞬间增加至Vb,并且之后立刻返回至0(V),之后,传感器输出返回至Va。

(3)之后,即使当把手操作检测传感器716仍然弯折,传感器输出也保持为Va。

(4)当把手操作检测传感器716在时刻t3恢复至其初始状态时,传感器输出瞬间减小至Vc并且之后立刻返回至Vd,之后,传感器输出返回至Va。

因此,由于把手操作检测传感器716可高灵敏度地响应加速度而检测输出,所以把手操作检测传感器716可非常精确地检测并且输出微小的振动。注意,为了检测负载施加时刻,提供以例如所示电压Va为中心的预定电压宽度ΔV的确定阈值,并且当确定阈值被超过时可确定在负载中已经出现变化。

在上述实施例的车门把手712中,把手操作检传感器716可检测当作为组成元件的压电装置733借助与把手主体714连接的可动部分715的位移产生变形时门是否被开启或关闭,因此,把手操作检测传感器716本身不必结合在把手主体714中。因此,预定尺寸的中空部分不必设置在把手主体714中以将把手操作检测传感器716结合在其中,由此,把手主体714的形状和尺寸可随意地设计,同时需要注意操作时的握持特性和外部形状,并且增加把手主体714的设计形状和尺寸的自由度。

而且,把手操作检测传感器716检测门是否在压电装置733的压电装置材料749由可动部分715产生变形时被开启或关闭,该可动部分在门开启或关闭时与把手主体714共同地位移至预定范围,因此,与相关的电容式把手操作检测传感器相比,不会带来与门的开启和关闭操作无关的接近装置动作等被错误地检测到的风险。

因此,通过将检测灵敏度设定为高,门的开启或关闭操作是否已经执行可通过与把手主体714共同产生位移的可动部分715的轻微位移快速地检测到,由此,即使在门被开启或关闭时手指与把手主体714的接触较弱时,也可以确定的方式检测到门的开启或关闭操作是否被执行。

另外,在把手操作检测传感器716中,由于只要压电装置材料749不会通过与把手主体714共同位移的可动部分715的位移行为产生变形就不会输出检测信号,所以通过无用信号的传送而排放至周围环境的噪音也可被防止。

另外,由于使用压电装置733的把手操作检测传感器716可在1mA或更低的消耗电流下稳定地操作,所以与相关的电容式把手操作检测传感器716相比,消耗电流可被减小,从而减轻施加至车载电池的负载。

注意,当把手主体714被操作以开门或关门时与把手主体714共同位移的可动部分715并不局限于该实施例中所述的内容。例如,可使用与把手主体714和其他可动部分共同位移的臂部714a。

另外,压电装置733与在压电装置733中产生变形的可动部分715之间的接合形状也不局限于该实施例所述的内容。

在该实施例中,虽然缆形压电装置733缠绕杆形可动部分715的外周,但是压电装置733例如可以布置为(指图34中的链状双点划线)仅仅横跨可动部分,而并非进行缠绕。

(实施例7)图39是示出根据本发明的第七实施例的门把手装置的外部透视图,图40(a)是沿图39中的线A-A所作的剖视图,图40(b)是沿图40(a)中的线B-B所作的剖视图,图41是图40所示的压电传感器的示意图,图42是示出压电传感器的构造的示意图,图43是门把手装置的方框图。

根据本发明第七实施例的门把手装置100如图39所示,设置在具有用于开启和关闭门813的把手主体811的门813上,从而实现未示出的门锁闭装置的撤销,该锁闭装置锁闭车门813从而不会通过操作把手主体811而开启。门把手装置100主要包括设置在把手主体811上并且包括柔性压电装置的压电传感器815;以及传感器信号检测单元817(参照图41、43),该信号检测单元是用于在接收到一检测信号时撤销门锁闭的控制单元,该检测信号是压电传感器815根据当作为把手部分的握持部分823由插入在门813与握持部分之间的手接触和握持时施加的接触负载而产生的,该传感器信号检测单元817将在下文进行说明。

门把手装置100组装至车门813(门外板)。把手主体811具有握持部分823,该部分的一端侧823a经由支承轴821支承在门813上,从而自由地在其上振荡,由此,握持部分823被允许沿其另一端通过振荡而被拉出的方向移动。即,握持部分823构成拉升式把手主体811,其一端作为铰链。压电传感器815设置在接触握持部分823的把手固定部分824的部分之间,从而能够检测由握持部分823的握持操作触发的压电传感器815的变形。注意,在图39中,附图标记879表示装配在把手主体811后部的钥匙缸套。

在该实施例中,压电传感器815如图40(b)所示稳固地固定至把手固定部分824并且形成在把手固定部分824与握持部分823之间。当引出自把手固定部分824的缆部829被拉入车门813从而连接至传感器信号检测单元817时,压电传感器815连接至传感器信号检测单元817。

压电传感器815为,当用户的手接触握持部分823从而开启车门813时使握持部分823产生位移,由此,由握持部分823的位移产生的振动被传送至压电传感器815。压电传感器815借助振动产生变形从而获得电信号。即,压电传感器815可检测到用户在操作握持部分823。

压电传感器815如图41所示包括预定长度的缆形压电装置831;连接至压电装置831一端的断开检测电阻器833;连接至压电传感器831另一端的传感器信号检测单元817;连接至传感器信号检测单元817的电缆837以及连接至电缆837远端的连接器839。连接至传感器信号检测单元817的电缆837用于动力供给和检测信号输出并且经由装配在其远端的连接器839连接至动力供给和通信终端。

用在压电传感器815中的压电装置831具有图42所示的构造并且通过下述步骤形成,即在同轴中心布置芯线(同样指代为中间电极)841,使用压电陶瓷的压电装置材料(复合压电元件层)845覆盖中间电极841的外周,围绕压电装置材料845的外周设置外电极843并且采用诸如PVC(聚氯乙烯)的覆盖层847覆盖压电装置831的最外周。该压电装置831具有优良的柔性并且响应变形时的变形加速度产生输出信号。作为压电陶瓷,例如,铅钛酸盐-锆酸盐或者铅钛酸盐的烧结粉末,以及非铅压电陶瓷烧结粉末,诸如钠铌酸盐。

在缆形压电装置815中,使用一种树脂材料作为压电装置材料845,该树脂只由申请人研制并且具有能够实现大约120℃的工作温度的耐热性,因此,与最高工作温度为90℃的相关典型材料诸如聚合物压电装置材料(拉伸聚偏二氟乙烯)和压电装置材料(由氯丁二稀和压电陶瓷粉末制成的压电装置材料)压电装置材料相比,该压电装置831可用在更高的温度区域(120℃或以下)。然后,由于压电装置材料845由柔性树脂和压电陶瓷制成并且也通过由线圈形金属中间电极和薄膜形外电极制成的柔性电极制成,所以缆形压电装置831具有相当于正常乙烯基线的柔性。

压电装置材料845由树脂基材料和10μm或更小的压电陶瓷粉末的复合材料制成,由此可通过陶瓷和树脂分别实现振动检测特性和柔性。该压电装置材料845使用氯基聚乙烯作为树脂基材料,由此可实现有利于成形的高耐热性(120℃)和柔软性,并且实现不需要交联的简单生产过程。

由于如上所述获得的缆形压电装置815在压电装置材料845完全模制的情况下不具有压电性能,所以需要进行处理(极化处理),通过施加若干千伏/mm的高DC电压将压电性能加入至压电装置材料845。当在压电装置材料845内存在诸如裂缝的细小缺陷时,由于在缺陷部分产生放电从而有利于两个电极之间的短路,所以不能施加充分的极化电压。但是,在本发明中,通过建立使用可粘和至特定长度的压电装置材料845的辅助电极的特殊极化过程,这种缺陷可被检测到并且消除从而实现稳定的极化,由此可将压电装置材料延长到几十米或更长。

另外,在压电装置中,线圈形金属中间电极用做中间电极841,薄膜形电极(铝、聚对苯二甲酸乙二醇酯和铝的三层层叠薄膜)用做外电极843,由此,压电装置材料845与该电极之间的粘和特性得以保证,并且有利于外部引线的连接,由此可实现柔性缆形安装构造。

中间电极841使用铜-银合金线圈,外电极843使用铝-聚对苯二甲酸乙二醇酯-铝的三层层叠薄膜,压电装置材料845使用聚乙烯基树脂和压电陶瓷粉末的复合物,覆盖层使用热塑性材料,由此可实现特定介电常数55,10至13C(库仑)/gf的电荷产生量和120℃的最高工作温度。

上述压电装置831通过例如下述过程进行生产。首先,氯基聚乙烯片和体积比为40至70%的压电陶瓷(这里,铅钛酸盐-锆酸盐)粉末通过滚压方法均一地形成片状。然后将如此形成的片切割为微小的球粒,之后,这些球粒与中间电极841共同连续地挤压,由此形成复合压电元件层845。然后,辅助电极与复合压电元件层845的外周接触,通过在辅助电极和中间电极845之间施加高电压从而执行极化处理。之后,外电极845缠绕复合压电元件层845的外周。覆盖层847也被连续地挤压同时围绕外电极747。

当压电陶瓷粉末加入聚氯乙烯时,优选地将压电陶瓷粉末浸入钛溶合试剂的溶液中,然后被干燥。压电陶瓷粉末的表面覆盖有包含在钛溶合试剂中的亲水基团和疏水基团。亲水基团防止压电陶瓷粉末的聚合,疏水基团增强聚氯乙烯和压电陶瓷粉末的湿特性。因此,大量的压电陶瓷粉末可均匀地加入聚氯乙烯,最大的体积比为70%。

已经发现,当滚压聚氯乙烯和压电陶瓷粉末代替浸入钛溶合试剂时,通过加入钛溶合试剂能够获得上述相同的效果。该处理的优异之处在于,不必在钛溶合试剂中进行额外的浸入处理。因此,当混合压电陶瓷粉末时,聚氯乙烯也具有粘和剂树脂的作用。

在该实施例的情况下,使用铜基金属的固态导体作为中间电极841。另外,其中使铝金属薄膜粘和至聚合物层的带状电极用作外电极843,并且外电极843构造为缠绕复合压电元件层845的外周。另外,由于其中的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作聚合层并且使铝膜粘和的电极可在商业上大量生产并且成本低廉,所以这种电极优选地用做外电极843。当该电极连接至传感器信号检测单元817时,该电极可借助压接或者使用垫圈进行连接。另外,在可采用的结构中,金属固体线圈或者金属编织线焊接至外电极843的铝薄膜的外周,从而连接传感器信号检测单元817,由于可进行焊接,所以可实现工作高效。注意,为了将压电装置831与外界环境中的电子噪音屏蔽,外电极843优选地缠绕复合压电装置材料845的外周同时被重叠。

也可以使用在耐热和防水方面优于上述聚氯乙烯的橡胶材料作为覆盖层847。作为该橡胶材料,优选地使用比复合压电元件材料845的柔软性和柔性更高的橡胶,从而借助由与其接触的物体施加的压力促进复合压电元件材料845的变形。橡胶材料应该考虑作为车载部件的耐热性和耐冷性而进行选择,具体地说,优选地选择柔性在-30℃至85℃的温度范围内减小得较小的橡胶材料。作为这种材料,可使用例如乙烯丙稀橡胶(EPDM)、氯丁二稀橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、硅酮橡胶(Si)、热塑性弹性体等。根据上述结构,压电装置733的最小曲率半径可被减小至5mm的半径,与相关的聚氯乙烯相比,可保证更优秀的耐热性和防水性。

如上所述,由于压电装置831的复合压电元件层具有聚氯乙烯中的柔性和压电陶瓷中的高温度持久性,所以作为使用聚偏二氟乙烯的相关压电传感器的特性,较高温度时的灵敏度减小不会出现,并且由于复合压电元件层在模制时具有良好的高温度持久性并且不需要硫化作用过程,这是EPDM的特性,所以可实现良好的高效生产。

如图43所示,执行门的锁闭装置的锁闭/解锁的开启/关闭驱动装置851和控制开启/关闭驱动装置851操作的开启/关闭控制装置853装配在传感器信号检测单元817,该传感器信号检测单元817根据压电装置831的输出信号检测门是否已经被操作开启或关闭,由此构成相关的无匙进入系统。

传感器信号检测单元817包括电压分配电阻器861,该电阻器在检测到压电装置831的断开时使用;滤波器单元862,只允许压电装置831的输出信号中的预定频率的分量通过;确定单元863,根据滤波器单元862的输出信号确定物体与压电传感装置831的接触;和异常确定单元864,根据由断开检测电阻器833和电压分配电阻器861形成的电压值确定压电装置831的中间电极841和外电极843之间的断开异常。

另外,中间电极841和外电极843连接至传感器信号检测单元817,将来自压电装置831的输出信号输入至传感器信号检测单元817的信号输入单元865和将确定单元863的确定信号输出的信号输出单元866彼此邻接地设置在传感器信号检测单元817中。与传感器信号检测单元817连接的动力供给线和接地线也连接至信号输出单元866。此外,传感器信号检测单元817具有诸如电容器的旁路单元,该旁路单元设置在信号输出单元865与信号输出单元866之间从而使高频率信号旁通。

另外,经由设置在乘客室中的前板上的预定灯通知在传感器信号检测单元817确定的结果的通知单元874以及开门和关门的开启/关闭开关875连接至开启/关闭控制装置875。另外,设置有动力供给876,该动力供给包括通过传感器信号检测单元817供给动力的汽车电池。

滤波器单元862具有滤波特性,由车体的振动产生的无益信号从压电装置831的输出信号中移去,只抽出出现在压电装置831的输出信号中的特定频率分量。为了确定滤波特性,对行驶时的车体的振动特性和车体的振动进行分析从而进行优化。

为了移除外部电子噪音,传感器信号检测单元817完全由屏蔽部件覆盖从而被电屏蔽。另外,外电极843与传感器信号检测单元817的屏蔽部件电性连通,压电装置831同样被电屏蔽。注意,馈通电容器、EMI滤波器灯可加入电路的输入和输出部分,作为应对强电场的防范措施。

在上述车门把手100中,如图40(a)所示,当手指放到把手主体823上沿箭头(b)所示方向拉出把手部分823时,压电传感器815通过由于该位移产生的振动而变形,传感器信号检测单元817根据由于变形而从压电装置831输出的输出信号确定门是否已经开启或关闭,从而控制开启/关闭驱动装置851的操作。

图44(a)是示出施加至压电传感器815的负载和传感器输出特性的示意图。通过申请人对施加至压电传感器815和传感器输出之间的关系的实验,当44(a)中所示的弯折负载施加至压电传感器815时,传感器输出出现44(b)所示的变化,即。

(1)当在时刻t0没有负载施加至压电传感器815时,传感器输出为电压Va。

(2)当弯折负载在时刻t1沿特定方向施加至压电传感器815时,传感器输出在施加弯折负载的瞬间增加至Vb,并且之后立刻返回至0(V),之后,传感器输出返回至Va。

(3)之后,即使当把手操作检测传感器815仍然弯折,传感器输出也保持指示Va。

(4)当压电传感器815在时刻t3恢复至其初始状态时,传感器输出瞬间减小至Vc并且之后立刻返回至Vd,之后,传感器输出返回至Va。

因此,由于压电传感器815可高灵敏度地响应加速度而检测输出,所以压电传感器815可非常精确地检测并且输出微小的振动。注意,为了检测负载施加时刻,提供以例如所示电压Va为中心的预定电压宽度ΔV的确定阈值,并且当确定阈值被超过时可确定在负载中已经出现变化。

在上述第七实施例的车门把手100中,压电传感器815可检测当作为组成元件的压电装置831借助通过手握持该握持部分823产生的位移而变形时门是否被开启或关闭,因此,压电传感器815本身不必结合在握持部分823中。因此,预定尺寸的中空部分不必设置在握持部分823中以将压电传感器815结合在其中,由此,把手主体811的形状和尺寸可随意地设计,同时需要注意操作时的握持特性和外部形状,并且增加把手主体811的设计形状和尺寸的自由度。

而且,压电传感器815检测门是否在压电装置831的压电装置材料845在门被开启或关闭时握持部分823被手握持而产生变形时被开启或关闭,因此,与相关的电容式把手操作检测传感器相比,不会带来与门的开启和关闭操作无关的接近一装置等被错误地检测到的风险。

因此,通过将检测灵敏度设定为高,门的开启或关闭操作是否已经执行可通过当握持部分823被握持时在压电传感器815中产生的轻微位移而被快速地检测到,由此,即使在门被开启或关闭时手与握持部分823的接触较弱时,也可以确定的方式检测到门的开启或关闭操作是否被执行。

尤其,在该实施例中,由于压电传感器815设置在接触握持部分823的把手固定部分824,所以压电传感器815被允许检测到握持部分823的甚至微小的位移,由此可以以更确定的方式检测到门是否进行开启或关闭操作。

另外,在压电传感器815中,由于只要压电装置831的压电装置材料849没有由于握持部分823被手握持而产生变形就不会输出检测信号,所以通过无用信号的传送而排放至周围环境的噪音也可被防止。

另外,由于使用压电装置831的压电传感器815可在1mA或更低的消耗电流下被稳定地操作,所以与相关的电容式压电传感器815相比,消耗电流可被减小,从而减轻施加至车载电池的负载。

另外,因为压电传感器815形成在握持部分823和把手固定部分824之间不会暴露在外部,所以把手装置的美化外观不会被损坏。

注意,虽然在该实施例中,压电传感器815设置在握持部分823与把手固定部分824之间,但是本发明中可通过在握持部分823与压电传感器815之间或者压电传感器815与把手固定部分824之间设置例如软橡胶基缓冲材料而以更确定的方式检测到握持部分823的位移。

(实施例8)图45是示出根据本发明第八实施例的门把手装置的内部构造的示意图。在该实施例中,类似的附图标记应用于具有类似构造并且提供与第七实施例类似的功能和优势的组成部件,下面将主要说明第八实施例与第七实施例的不同之处,重复的说明已省略。

本发明的第八实施例不同于第七实施例之处在于应力持续地施加至压电传感器815这一特性。然后,作为应力持续地施加至压电传感器815的结构,设置形成在把手固定部分824上的弹簧201,用于沿与箭头(b)所示方向相反的方向拉回握持部分823。因此,在该实施例中,除了刚刚进行说明的结构,其他结构、功能和优势与图39、40(a)、41、42、43、44中所示的相同,因此,可使用第七实施例的相应部分的说明,重复的说明在此省略。

如上构造的把手装置100的操作和功能将在下文进行说明。弹簧201的一端连接至把手固定部分824,另一端连接至握持部分823。另外,弹簧201施加一力,该力将握持部分拉回从而与把手固定部分824紧密接触。在拉出之后,握持部分可借助弹簧201自动地拉回从而与把手固定部分824紧密接触。

压电传感器815设置在握持部分823与把手固定部分824之间并且借助弹簧201的弹性力处于压缩状态。因此,在把手握持部分823没有操作的正常状态下,压电传感器815处于压缩状态并且应力施加于此。然后,当用户操作握持部分823从而沿箭头(b)所示的方向拉动时,应力从压缩状态减小并且压电传感器815产生位移。压电传感器815在位移的作用下输出信号,握持部分823的操作在图43所示的传感器信号检测单元817中被检测到,由此可通过开启/关闭控制装置853和开启/关闭驱动装置851开启车门813。

因此,在该实施例中,握持部分823的微小位移可通过持续地将应力施加至压电传感器815而被测量,由此,握持部分823是否已经被操作可高灵敏度地被检测到。

(实施例9)图46是示出根据本发明第九实施例的门把手装置的剖视图。

实施例7不同于实施例8之处在于保持部分823的结构,其中凸起部分202设置在握持部分823接触压电传感器815的位置处,使得压电传感器815检测到振动。因此,在该实施例中,除了刚刚说明的结构,其他结构、功能和优势与图39、40(a)、41、42、43、44、45中所示的实施例7和8相同,因此,可使用相应实施例的相应部分的说明,重复的说明在此省略。

如上构造的把手装置100的操作和功能将在下文进行说明。凸起部分202保持在握持部分823上并且与压电传感器815接触。通过这一接触,应力可应用至压电传感器815从而使其处于压缩状态下。另一方面,握持部分823被用户握持并且拉动,如图46所示,间隙P物理地产生在握持部分823与把手固定部分824之间。一般情况下,装配偏差通过该间隙P产生在握持部分中,在这种情况下,预定压力没有施加至压电传感器815。

但是在该实施例中,由于凸起部分202设置在握持部分823上的握持部分823接触压电传感器815的位置处,因此,凸起部分202肯定会接触压电传感器815。因此,即使在装配偏差由于间隙P而出现在握持部分823中,由于凸起部分202可接触压电传感器815,所以可保持施加预定应力的状态。

注意,虽然在该实施例中,凸起部分202包括例如单独一个的凸起部分,但是也设置多个凸起部分,从而接触压电传感器,将获得与该实施例类似的功能和优势。另外,凹入部分(未示出)可设置在把手固定部分824中,从而定位压电传感器815,由此可进一步确保凸起部分202与压电传感器815的接触。

因此,在该实施例中,通过将凸起部分202设置在握持部分823的握持部分823接触压电传感器815的位置处,由于应力即使在装配偏差产生在握持部分823的情况下施加至压电传感器815,所以可高灵敏度地检测到握持部分823的操作。

(实施例10)图47是根据本发明第十实施例的门把手装置的剖视图。第十实施例不同于实施例7和8之处在于握持部分823的结构,其中,设置在握持部分823接触压电传感器815的位置处的凸起部分203的直径的尺寸比压电传感器815的直径的尺寸大。因此,在该实施例中,除了刚刚说明的结构,其他结构、功能和优势与图39、40(a)、41、42、43、44、45中所示的实施例相同,因此,可使用相应实施例的相应部分的说明,重复的说明在此省略。

如上所述构造的把手装置100的操作和功能将在下文进行说明。凸起部分203保持在握持部分823上并且所形成的形状大于压电传感器815的线宽度。即使在具有实施例8和9中所示的装配偏差的情况下,凸起部分203确保握持部分823与压电传感器815的接触。

注意,虽然在该实施例中,凸起部分203包括例如单独一个的凸起部分,但是也设置多个凸起部分,从而接触压电传感器,将获得与该实施例类似的功能和优势。

因此,在该实施例中,通过使设置在握持部分823上的凸起部分203的尺寸大于压电传感器815的线宽度,由于应力即使在装配偏差产生在握持部分823的情况下也可施加至压电传感器815,所以可高灵敏度地检测到握持部分823的操作。

(实施例11)图48是示出根据本发明第十一实施例的门把手装置的剖视图。第十一实施例与实施例7和8的不同之处在于把手固定部分824的结构,其中凸起部分204设置在具有压电传感器815的位置处,压电传感器815设置在该凸起部分204上,从而使压电传感器815检测振动。因此,在该实施例中,除了刚刚说明的结构,其他结构、功能和优势与图39、40(a)、41、42、43、44、45中所示的实施例相同,因此,可使用相应实施例的相应部分的说明,重复的说明在此省略。

如上所述构造的把手装置的操作和功能将在下文进行说明。凸起部分204保持在把手固定部分上。然后,压电传感器815形成在凸起部分204上,由此,压电传感器815凸出,使得握持部分823和压电传感器815相互接触。即使在握持部分823和把手固定部分824之间出现装配偏差,由于压电传感器815通过凸起部分204而形成凸出,所以握持部分823与压电传感器815之间的接触得以确保。

注意,虽然在该实施例中,凸起部分204包括例如单独一个的凸起部分,但是也设置多个凸起部分,从而接触压电传感器,将获得与该实施例类似的功能和优势。

因此,在该实施例中,通过将凸起部分204设置在把手固定部分824上使得压电传感815凸出,即使在握持部分823与把手固定部分824之间出现实施例8、9所述的装配偏差,应力也可施加至压电传感器815。

(实施例12)图49是示出根据本发明第十二实施例的门把手装置的剖视图。第十二实施例不同于实施例7和8之处在于压电传感器815以弯曲的方式安装在把手固定部分824上。即,压电传感器815形成为穿过把手固定部分824从而相对地面对握持部分823,并且将其远端815a插入把手固定部分824从而固定定位,由此防止振动,而在把手固定部分824的外部上,压电传感器815面对握持部分的部分形成为弯部815b(弯曲部分)。因此,在该实施例中,除了刚刚说明的结构,其他结构、功能和优势与图39、40(a)、41、42、43、44、45中所示的实施例1和2相同,因此,可使用相应实施例的相应部分的说明,重复的说明在此省略。

如上所述构造的把手装置100的操作和功能将在下文进行说明。通过在压电传感器815上形成弯部815b,应力借助弯折作用施加至弯曲位置。握持部分823的微小位移借助应力得以检测。即,在握持部分823没有被操作的正常情况下,压电传感器815处于在应力施加于此的情况下如虚线所示形成弯部815b的状态下并且也通过握持部分823产生变形,如实线所示。然后,当用户操作握持部分823从而沿图40(a)中的箭头(b)所示的方向拉动时,弯曲部分15b处的应力被减小,并且压电传感器815产生位移。压电传感器815在如此位移时输出信号,握持部分823的操作在图43所示的传感器信号检测单元817处被检测到,由此通过开启/关闭单元853和开启/关闭驱动装置851开启车门813。

注意,虽然在该实施例中,压电传感器815形成为穿过把手固定部分824由此被保持,但是本发明并不局限于此,可通过使压电传感器815产生弯曲而获得该功能和优势,并且弯曲压电传感器815可安装在把手固定部分824上。

另外,虽然在该实施例中,压电传感器815处于把手固定部分824外部的部分形成为弯部815b,但是用于使压电传感器815弯折的应力也应用于把手固定部分824外部的弯部815b两侧上的部分,因此,包括相应部分的限定在弯折应力施加部分之间的部分可形成为任何形状,包括曲线、直线和波浪形状,只要该形状可产生施加于此的应力即可。

因此,在该实施例中,通过将压电传感器815安装在把手固定部分824上并且前者的位置相对地面对形成为弯部815b的握持部分823,应力可施加至曲线位置,由此可检测握持部分823的微小位移。

(实施例13)图50使根据本发明第十三实施例的门把手装置的剖视图。本发明第十三实施例不同于实施例7、8和实施例12之处在于压电传感器815的结构,其中压电传感器815的远端815a形成为穿过把手固定部分824以被保持,从而使得来自除了把手固定部分824的其他来源的振动难于被检测到。因此,在该实施例中,除了刚刚说明的结构,其他结构、功能和优势与图39、40(a)、41、42、43、44、45中所示的实施例7和8以及图49中所示的实施例12相同,因此,可使用相应实施例的相应部分的说明,重复的说明在此省略。

如上所述构造的把手装置的操作和功能将在下文进行说明。在压电传感器815的远端815a没有与弯部815b固定的情况下,考虑压电传感器815由于车体的振动而产生振荡。压电传感器815通过该振荡显示,并且输出类似于操作握持部分823时输出的信号。

但是在该实施例中,由于压电传感器815的远端815a固定至并且保持在把手固定部分824上,所以由于车体振动产生的压电传感器815的位移被消除,并因此减小诸如车体振动的扰动的影响。另外,由于压电传感器815检测到的振动局限于通过把手固定部分824保持压电传感器815的远端815a而从握持部分823和把手固定部分产生振动,所以可实现难于检测到来自除了把手固定部分之外的其他来源的振动。

因此,在该实施例中,诸如来自除了把手固定部分824之外的其他来源产生的振动造成的扰动的影响可通过由把手固定部分824保持压电传感器815的远端815a而被减小。

(实施例14)图51是根据本发明第十四实施例的门把手装置的剖视图。本发明第十四实施例与实施例7、8和实施例12的不同之处在于压电传感器815的结构,其中传感器电路盒体205由把手固定部分824保持使得除了来自把手固定部分824之外的其他来源的振动难于被检测到。即,传感器电路盒体205是一种由覆盖连接至压电传感器815的传感器电路(未示出)的片金属制成的盒体。由操作放大器等组成的传感器电路用于将振动转换为电信号。因此,在该实施例中,除了刚刚说明的结构,其他结构、功能和优势与图39、40(a)、41、42、43、44、45中所示的实施例7和8以及图49所示的实施例12相同,因此,可使用相应实施例的相应部分的说明,重复的说明在此省略。

如上所述构造的把手装置的操作和功能将在下文进行说明。压电传感器815用于检测甚至在传感器连接至传感器电路盒体205处的振动。应用至传感器电路盒体205与压电传感器815连接的位置的振动变为通过由把手固定部分824保持传感器电路盒体205而从把手固定部分824传送来的振动。即,由于传送至传感器电路盒体205的振动局限于来自把手固定部分824的振动,所以可减小来自除了把手固定部分824之外的振动的影响。

因此,在该实施例中,通过由把手固定部分824保持传感器电路盒体205,来自除了把手固定部分之外的其他来源的扰动振动被减小,由此能够以确保的方式检测握持部分的位移。

(实施例15)图52是根据本发明第十五实施例的门把手装置的剖视图。

本发明第十五实施例不同于实施例7和8以及实施例12之处在于压电传感器815的结构,其中设置有覆盖位于把手固定部分824外部的压电传感器815的弯部815b的防水装置206,从而防止诸如雨水的水从外部进入。防水装置206由橡胶基树脂材料制成,并且厚度形成为较薄,从而覆盖从把手固定部分824暴露的压电传感器815的弯部815b。另外,虽然当防水装置206较薄时压电传感器可更加容易地位移,但是因为其较薄,所以该装置易于被破坏,因此,考虑到持久性,厚度优选地处于大约0.5mm至1mm的范围内。另外,虽然可使用自然橡胶材料和塑料材料作为防水装置206的材料,但是当考虑到持久性时,适当地使用EPDM橡胶材料。

因此,在该实施例中,除了刚刚说明的结构,其他结构、功能和优势与图39、40(a)、41、42、43、44、45中所示的实施例7和8以及图49中所示的实施例12相同,因此,可使用相应实施例的相应部分的说明,重复的说明在此省略。

如上所述构造的把手装置的操作和功能将在下文进行说明。形成在把手固定部分824外部的压电传感器815的弯部815b通过防水装置206而被防止暴露,由此,可防止易于粘附于此的灰尘、水、雪等的进入。因此,不会出现诸如雨水和雪进入以及压电传感器815上设置曲线815a的位置被冻结从而防止压电传感器815进行位移的情况,由此允许压电传感器815检测到握持部分823的位移。

因此,在该实施例中,压电传感器815由于防水装置206不会被暴露,由此可使得压电传感器815难于被易于粘附于此的灰尘、雨水、雪等的影响。

(实施例16)接下来,将说明根据本发明第十实施例的无匙进入装置。图53(a)是示意性地示出安装在根据本发明的实施例7至15的门把手装置100中的无匙进入装置的结构的方框图,图53(b)是详细示出该无匙进入装置的主要部分的结构的方框图,图54是图53(a)、(b)所示的无匙进入装置的操作程序的流程图。因此,可使用图39、40(a)、41、42、43、44所示的实施例7的结构、功能和优势以及因此可使用第七实施例的相关部分的描述,重复的说明在此省略。

根据该实施例的无匙进入装置300包括上述第七至第十五实施例中所述的门把手装置的至少任何门把手装置(例如,门把手装置100)并且重叠的功能被排除在外,和图53(a)所示的安装在车辆侧的发送器-接收器891以及由操作者携带的发送器-接收器893。无匙进入装置300基本上操作为使得可动侧发送器-接收器893接收由车辆侧发送器-接收器891发送的密码要求信号,之后,车辆侧发送器-接收器891接收由可动侧发送器-接收器893发送的密码信号,由此释放或打开锁闭车门813的锁。

可动侧发送器-接收器893包括发送-接收电路895,该电路发送和接收具有与车辆侧发送器-接收器891相同频率的无线电波;控制电路897,该电路控制发送-接收电路895和动力供给电路(未示出)。控制电路897构造成具有未示出的CPU以及非易失性存储器,在该存储器中写有用于控制CPU的程序和密码,由此,当来自车辆侧发送器-接收器891的密码要求码(将在下文进行说明)由传送-接收电路895接收时,控制电路897指令发送-接收电路895从而传送写入非易失性存储器中的密码。注意,未示出的天线线圈设置在发送-接收电路895。另外,作为用于可动侧发送器-接收器893的动力供给,可使用诸如原电池或者采用使用从车辆侧接收器-发送器891通过载体信号在天线线圈处导入的能量的结构。

车辆侧发送器-接收器891构造成具有发送-接收电路899和控制电路101,该发送-接收电路传送和接收具有与可动侧发送器-接收器893相同频率的无线电波,该控制电路是控制发送-接收电路899的控制单元。注意,未示出的天线线圈设置在发送-接收电路899上。门把手装置100的压电传感器815和门锁闭装置103连接至控制电路101。控制电路101通过压电传感器815监控由操作者与把手主体811接触产生的振动并且当所监控的振动的改变值达到或超过预定值时开启。当控制电路101开启时,动力经由未示出的继电器盒从电池供给至车辆侧发送器-接收器891。

车辆侧的发送器-接收器891的控制电路101基本上构造为具有CPU和写入用于控制CPU的程序和密码的非易失性存储器。具体地说,如图53(b)所示,控制电路101包括密码信号要求装置105,该装置接收来自压电传感器815的检测信号并且指示车辆侧发送器-接收器891发送密码要求信号;解码单元107,该单元解释由车辆侧发送器-接收器891接收的密码信号;密码信号确定装置111,该装置确定如此解释的密码信号是否是存储在存储器109中的正常信号;以及解锁指令装置113,该装置在密码信号被确定为正常信号时指令门锁闭装置103执行解锁操作。

在该无匙进入装置300中,如图54所示,当操作者将手插入门813与把手主体811之间从而尝试通过握持一握持部分823而开门813(步骤(下文中,所有情况下指代为“st”)21)时,门开启操作通过控制电路101检测(st22),并且密码要求信号传送自密码信号要求装置105(st23)。当接收密码要求信号(st24)时,可动侧发送器-接收器893的控制电路897从发送-接收电路895传送密码信号(st25)。当接收密码信号(st26)时,在控制电路101中,在密码信号被解码单元107解释,对密码信号的确定通过密码信号确定装置执行(st27),并且当如此解释的密码信号与存储器109中存储的密码信号一致(st28)时,解锁信号通过解锁指令装置113传送至门锁闭装置103(st29)。相反,当密码信号不一致并且密码信号经预定次数或者多次被确定为不一致时(st30),开始警报(st31)。

根据第十六实施例的无匙进入装置300,由于门把手装置100设置为能够实现高灵敏检测的主组成部件,该部件难于受到扰动的影响,也不会由于暴露的电极影响到该装置并且对设定位置和接触连接的行程(在接触连接开关内)没有限制,所以从门开始开启或关闭操作的时刻开始到激活开关没有时间滞后。因此,从开始门开启或关闭操作的时刻到控制电路101的指令装置113指示门锁闭装置103执行解锁之间的时间可被大量地减小,由此可采用门突然开启的方式打开门锁闭装置103。

(实施例17)图55是包括根据本发明实施例17的门把手装置的车门的外部视图。在该图中,门把后903作为把手部分安装到门901的外板(门板)902上。图56是沿图55中的线A-A所作的门把手装置的剖视图(从车体的上侧观看),在该图中,左侧表示车体的前部,右侧表示车体的后部。图57是从图56中的箭头B所示的方向观看的,也就是从乘客室的内部观看的,门把手装置的外部视图。

在图56和57中,柔性缆形压电传感器904与传感器信号检测单元905共同安装在框架部分906上。压电传感器904、动力供给和检测信号输出电缆907a和连接器907b连接至传感器信号检测单元905。压电传感器904支承并且固定至由片簧制成的弹性元件908的端部(在图中的支承部分908a)和弹性部件908的位于压电传感器904远端附近的部分(在图中的支承部分908b)。另外,压电传感器904包括沿压电传感器904从弹性元件908的端部(在该图中的支承部分908a)延伸出来的方向的弯折部分904a。如图57所示,弹性元件908借助在其沿朝向固定部分908c的方向放置的另一端焊接至框架部分906而连接至传感器信号检测单元905的金属安装夹具905a,并且压电传感器904和弹性元件908经由金属安装夹具905a与传感器信号检测单元905整体模制从而形成传感器单元950。另外,传感器单元950经由采用机用螺钉905c设置在传感器信号检测单元905上的金属安装夹具905a、905b固定至框架部分906。

弹性元件908以悬臂方式固定在固定部分908c。另外,弹性元件908接触作为可动部分的臂部909,该臂部产生作用同时在端部909a与门把手903连接。这里,虽然在弹性元件908初始的形状中弹性元件908在固定部分908c的附近以预定角度朝向乘客室外部弯折,但是由于弹性元件908在门把手903没有使用时在预定压力下由端部909a偏压朝向乘客室内部推动(在人或物体接触于此的状态下,不会由此执行的开启操作或关闭操作),所以当门把手403没有使用时,出现在弹性元件908的固定部分908c附近几乎没有弯折存在并且由于弹性元件908压靠端部908a而存在压力的状态。曲柄臂910的部分邻接臂部909,配重911的部分邻接曲柄臂410。然后,由于线圈状弹簧912在预定的弹簧压力下偏压配重911,所以弹簧912的弹簧压力经由配重911和曲柄臂910施加至臂部909,使得门把手903沿关闭方向(朝向乘客室内部)被正常地按压。另外,上述通过端部909a作用至弹性元件908的按压偏压动作来自于经由臂部909施加至端部909a的弹簧912的弹簧压力,并且弹性元件908的弹性特性设定为端部909a借助弹簧912的弹簧压力施加至弹性元件908的压力变得大于作为片簧的弹性元件908的弹性。操作中间臂部913设置在门把手903的与设置臂部909的一侧相对的侧部上,由此当门把手903朝向乘客室外部拉动时,门把手903围绕基本上作为旋转中心的操作中间臂部913进行旋转和位移。钥匙缸914设置在臂部909上并且与其邻近。

在图57中,车门901的常用车窗915设置在门把手903上方,并且保护床916设置在车窗915的乘客室侧上,与车窗915一起构成双层玻璃窗。在该图中,车窗915处于关闭状态,而保护窗916处于完全打开状态,在这两个窗都处于打开状态的状态下,车窗位于车把手903的乘客室侧上。

图58是压电传感器904的剖视图。压电传感器904为将中间电极904b、压电元件904c、外电极904d和覆盖层904e共轴模制并且在整体结构上具有优良的柔性。当正常的金属固体导体用作中间电极904b时,这里,使用其中的金属线圈缠绕绝缘聚合纤维的电极。在商业上用作电子壳层的聚酯纤维和包含5%重量比的银的铜合金分别优选作为绝缘聚合纤维和金属线圈。

压电元件904c通过将聚乙烯树脂和压电陶瓷(这里,铅钛酸盐-锆酸盐)粉末捏合在一起而制成并且与中间电极904b共同连续地挤压,由此形成柔性压电元件904c。注意,考虑到对环境的影响,理想地使用非铅材料诸如铋-钠钛酸盐基或铌酸盐-碱基压电陶瓷材料作为压电陶瓷。

若干千伏的DV电压应用到中间电极904b和人造电极之间,该人造电极在压电元件904c已经围绕中间电极904b的外周被挤压之后与压电元件904c的表面接触,从而极化压电元件904c,由此将压电作用施加至压电元件904c。其中的金属膜粘和至聚合层上的带状电极用作外电极904d,带状电极形成为缠绕压电元件904c的外周。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作聚合层,由于其中的铝膜粘和至聚合层上的电极在120℃下具有高热稳定性并且可在商业上大量生产,所以它们优选地用作外电极904d。注意,为了使电极屏蔽外部环境的噪音,优选地,外电极904d缠绕压电元件904c的外周从而局部地重叠。虽然乙烯基氯在可靠性方面优选用作覆盖层904e,但是考虑到对环境的影响因素,优选地使用诸如热塑料弹性体的非乙烯基氯基材料。

通过上述结构,压电传感器904具有优良的柔性并且响应于变形时的变形加速度产生输出信号。

图59是控制包括根据本发明实施例17的门把手装置的汽车的相关部分的方框图。在图59中,传感器信号检测单元905包括多个滤波器单元951(951a、951b、...)和多个比较单元952(952a、952b、...)。由于滤波器单元951采用预定滤波特性滤波掉来自压电传感器904的输出信号并且以预定放大程度对其进行放大,所以滤波器单元951具有至少一个未示出的带通滤波器,该带通滤波器又由操作放大器和外周部件组成,如果必要的话,还包括带阻滤波器或者低通滤波器,其由操作放大器和外周部件组成并且适于移除包括门901的自然振动频率的信号分量。比较单元952将来自滤波器单元95 1的输出信号与预先设定的设定值相比,然后作出确定。即,基于滤波器单元951的输出信号确定人或物体与门把手903的接触、门把手903的开启操作中的至少一个。比较器用作比较单元952。滤波器单元951和比较单元分别使用消耗电流为1mA或更低的装置。

在滤波器单元951a中,带通滤波器单元通过分析实验情况下操作门把手903时由压电传感器904输出的输出信号的频率被设定为具有允许作为特性频率带的例如3Hz至8Hz的频率区域通过的特性。当设定带阻滤波器单元或者低通滤波器单元时,通过分析当门901被有意地例如碰撞时从压电传感器904输出的输出信号的频率、验证特性频率带来执行设定。例如,由于当门901被有意地碰撞,所以可通过压电传感器904的输出信号验证具有主要为10Hz或更大的频率区域中的峰值的信号,在这种情况下,低通滤波器设置为将10Hz或更大的频率区域移除的特性。另外,当自然振动的强度很小从而对压电传感器904的输出信号的影响较小时,既不需设置带阻滤波器单元,也不需设置低通滤波器单元。由于假定根据车辆种类和车门尺寸和重量,自然振动特性会有所不同,所以优选地根据上述实验分析优化带通滤波器单元、带阻滤波器单元和低通滤波器单元的设定。

另外,滤波器单元951b具有所通过的频率区域不同于滤波器单元951a的带通滤波器。例如,带通滤波器根据实验频率分析结果被设定为具有允许10Hz至30Hz的频率区域通过的特性,从而可确定当门901的外板902和门把手903被撞击或者车窗916被破坏时输出的特性信号。

检测单元905优选地覆盖有屏蔽部件,从而被电屏蔽以移除外部电子噪音。另外,可将馈通电容器、EMI滤波器等加入至检测单元905的输入和输出部分,作为应对强电场的防范措施。

另外,经由检测信号输出电缆907a将传感器信号检测单元905的多个比较单元952连接至控制单元917。确定单元9171设置在控制单元917上,并且根据比较单元952的信号确定解锁以开门模式9171a、图形信号模式9171b和犯罪振动模式9197c的任何一个。此外,确定单元9171连接有用于车门901的锁闭/解锁装置918、用于车窗915的开启/关闭装置919、用于室灯的开关装置920和安全装置921,该安全装置921包括通知装置、通信装置9212和锁闭加强装置9213。

接下来,将说明功能。当门把手903被握持从而朝向乘客室外部拉动或者门把手903的乘客室侧壁表面被轻轻触碰时,门把手903朝向乘客室外部产生位移,并且臂部909在与门把手903连接的同时产生位移。图60(a)和(b)是示出门把手903、压电传感器904、弹性元件908和臂部909当时如何产生位移的示意图。这里,图60(a)对应于沿图55中的线A-A所作的剖视图并且是示出当门把手903朝向乘客室外部拉动(沿图中箭头S所示的方向)时弹性元件908产生位移但是仍然保持接触臂部909的状态的示意图,图60(b)是示出门把手903从图60(a)所示的状态进一步朝向乘客室外部拉动(沿着图中箭头S所示的方向)的状态的示意图,弹性元件908完成位移并且与臂部909分离。

首先,如图60(a)所示,当门把手903朝向乘客室外部产生位移时,臂部909的端部909a朝向乘客室外部产生位移,在预定压力下由端部909a偏压的弹性元件908在与端部909a接触的同时以固定部分908c的附近为中心在其支承部分908a侧上朝向乘客室外部产生位移。当弹性元件908如此位移时,支承在弹性元件908上的压电传感器904也在图60(a)中的点K处进行弯折和变形,并且由于朝向乘客室外部的拉力施加在弯折部分904a上,所以压电传感器904沿弯折部分904a的曲率半径被增加的方向产生变形。然后,压电传感器904产生输出信号,该输出信号通过叠加借助由点K处的弯折变形施加的压电作用产生的电压信号和借助由弯折部分904a的变形施加的压电作用产生的电压信号而得到。弹性元件908的位移一直进行,直到臂部909的端部909a在门把手903被进一步朝向乘客室外部拉动时进一步朝向乘客室外部产生位移,由此,失去由端部909a施加至弹性元件908的按压偏压操作,如图60(b)所示,由于当失去由端部909a施加至弹性元件908的按压偏压操作时弹性元件908没有进一步产生位移,所以偏压传感器904也没有位移。注意,同样当门把后903从乘客室外部按压时,臂部909轻微地朝向乘客室内部变形,并且弹性元件908被朝向乘客室内部按压,由此使压电传感器904产生变形,因此也可在这种情况下进行类似的检测。

图61是示出在传感器信号检测单元905中放大并且滤波的滤波器单元951a的信号Va和确定单元952a的确定输出Ja的特性图,它们都在压电传感器904如上所述输出信号时产生。在该图中,坐标轴从上部开始顺序地表示Va、Ja,横坐标的轴线表示时间t。当由于门把手903的上述操作使压电传感器904产生变形时,信号借助响应于压电传感器904变形的加速度的压电作用从压电传感器904输出。随着过程的进行,具有大约3至8Hz频率的信号产生在输出信号中,并且这样产生的信号在传感器信号检测单元905中被放大和滤波,由此获得由图61中的Va所示的信号。

比较单元952a确定人或物体与门把手903的接触、门把手903的开启操作至少之一已经进行并且在从参考电势V0的振幅Va的绝对值|V-V0|为D0或更大的情况下在t0时刻输出Lo→Hi→Lo的脉冲信号,作为确定输出。使用振幅绝对值的原因在于可能会出现图61中的信号的极性取决于压电传感器904的位置和变形状态变成相反值的情况,具体地说,可使用视窗比较器作为比较单元952。

通过上述功能,在该门把手装置中,压电传感器904具有可附着至门把手903上的柔性,由此,门把手903的微小位移可高灵敏度地被检测到。因此,可仅通过与门把手903的简单触碰获得足够的信号输出,由此可检测到与门把手903的接触、门把手的开启操作的至少之一。另外,由于电极不必要暴露在外部,所以压电传感器904很难受到扰动、灰尘、雨水和雪的影响,否则扰动、灰尘、雨水和雪会粘附到其上。另外,由于压力传感器904可柔软地产生变形,所以在设置位置方面不会受到太大限制,并且可减小设置压电传感器904的空间。

另外,当门把手903由于人或物体与门把手903接触而产生微小位移时,臂部909在与门把手903连接的同时产生位移,弹性元件908的部分在与臂部909的端部909a接触的同时继续产生位移,直到失去施加至此的压力。当弹性元件908产生位移时,支承在弹性元件908上的压电传感器904的部分也与弹性元件908一起产生位移并且响应于该变形产生输出信号。然后,可高灵敏度地根据压电传感器904的输出信号检测门把手903的微小位移。由于压电传感器904经由弹性元件908接收臂部909的位移,所以不会出现例如压电传感器904与臂部909接触从而磨损或者受到由门把手903的突然操作产生的直接撞击的情况,由此改善可靠性。另外,由于当施加至弹性元件908的压力与门把手903的开启操作结合地被释放,所以弹性元件908没有进一步位移,压电传感器904也不会变形,由此不会出现压电传感器904由于其过度变形而断开的情况。另外,由于弹性元件908基本上模制成板状并且以悬臂状方式在一端固定,所以可实现以非常简单的形状从臂部909施加预定压力的结构。

压电传感器904具有沿压电传感器904从弹性元件908的支承部分908a延伸出来的方向的弯折部分904a,并且因此,压电传感器904的弯折部分904a也与弹性元件908的位移关联地产生变形,由此,压电传感器904响应于弯折部分904a的变形产生输出信号。因此,由于响应于弯折部分904a的变形的输出信号被输出同时叠加在与弹性元件908的变形关联地产生的输出信号上,压电传感器904的灵敏度被增加。另外,由于压电传感器904、弹性元件908和传感器信号检测单元905模制在一起从而构成传感器单元950,这样,由于压电传感器904、弹性元件908和传感器信号检测单元905可安装在框架部分906上作为传感器单元950,所以可高效地执行门把手装置的组装。

另一方面,在由于诸如在车辆附近进行建造或者物体与车辆碰撞的扰动作用产生振动的情况下,如图55和59所示,基本上具有与压电传感器904相同特性的传感器设置在车门901的铰链侧,作为扰动检测装置922,其输出信号设计成进入传感器信号检测单元905,然后经由具有信号滤波和信号转换功能的转换单元953进入比较单元952a,例如,转换单元953构造为使得已经通过具有与951a相同特性的滤波器的信号V进行转换,从而使其振幅(V-V0)根据参考电势V0从正值变为负值或者相反,由此,类似地传递至压电传感器904和扰动检测单元922二者的振动可通过比较二者的振动而作为扰动振动而被移除。另外,多个车门安装在车体上,通过将门把手装置安装在如此设置的每个车门上,可设置多个压电传感器904,因此,当多个压电传感器904在相互连接时进行操作从而比较从中输出的输出信号时,扰动振动可在没有设置扰动检测装置922的情况下被移除。

接下来,在图62中示出一输出,该输出在用户撞击车门901或门把手903或者窃贼撞击车窗916企图破坏锁的情况下被输出。图62是示出当上述情况发生时滤波器单元951b的输出信号Vb和比较单元952b的确定输出Jb的特性图,该输出信号在传感器信号检测单元905中被放大和滤波。当振动由于撞击动作传送至设置在门把手903上的压电传感器904从而使压电传感器904产生变形时,输出响应于变形加速度的信号。这样,由于滤波器单元951b的带通滤波器的特性,具有大约10至30Hz频率的信号出现在输出信号中,如此出现的信号在传感器信号检测单元905中被放大和滤波,从而获得类似由图62中的Vb示出的信号,其波长短于图61中的Va的波长。比较单元952b确定来自于撞击动作等的振动已经产生并且在时刻t1输出脉冲信号Lo→Hi→Lo,作为在绝对值|Vb-V0|为D1或更大情况下的确定输出。

另外,在用户以预定撞击模式(例如,三次连续撞击节奏例如ta-ta-tan,或者两次连续撞击节奏ta-tan-ta-tan,中间有停顿)撞击车门901或者门把手903的情况下,得到一信号振动,该信号振动具有预定的图形,即预定次数的峰值和预定的时间间隔,当该信号振动在压电传感器904处被检测到,从比较单元952b输出的脉冲信号以预定的次数和时间间隔传送至确定单元9171。在确定单元9171中,当脉冲信号输入其中时,如此输入的脉冲信号与设定值进行比较,该设定值预先存储在其中并且具有预定次数的脉冲信号和包含有错误的预定时间间隔,当脉冲信号与设定值一致时,确定单元9171确定图形信号模式。即使在用户以上述预定图形操作门把手903的情况下,当作为可动部分的臂部909的位移或者微小位移和振动在压电传感器904处被检测到时,从比较单元952a输出的脉冲信号以特定的次数和时间间隔传送至确定单元9171。在确定单元9171中,当脉冲信号输入其中时,如此输入的脉冲信号与具有脉冲信号的预定次数和预定时间间隔的设定值比较,当脉冲信号与该设定值一致时,确定单元9171允许确定该图形信号模式。

另外,在从比较单元952a输出的脉冲信号具有单一次数并且因此不与该图形信号的设定值一致时,确定单元9171允许确定为解锁以开门模式。另外,在解锁以开门模式中,锁闭/解锁装置918被激活从而执行解锁操作,但是在执行自动解锁的情况下,由于在开始操作的瞬间执行自动解锁这样更方便,所以优选地只具有基于撞击操作的图形信号模式,而不使用门把手操作设定图形信号模式。在图形信号模式只相对于车门901和门把手903上的撞击操作进行设定的情况下,所有从比较单元952a输出的脉冲信号可通过确定单元9171确定为解锁以开门模式。

然后,在确定单元9171确定解锁以开门模式的情况下,如采用无匙进入装置(将在下文进行说明)那样,如果满足预定条件,那么车门将被解锁,控制单元917激活锁闭/解锁装置918从而解锁车门。相反,在确定单元9171确定形式信号模式的情况下,也就是,在夏天,用户在离开车辆并且锁闭车门后尝试使用只有用户知道作为密码的特定撞击节奏打开关闭的窗户或者稍微打开窗户进行通风,在用户使用某预定密码信号(例如,ta-ta-tan)操作该装置的情况下,控制单元971激活开启/关闭装置919从而打开车窗或者以人手无法伸入的预定量稍微打开车窗。可选择地,当用户意识到他或她在离开车辆之后没有关闭室内灯时,如果用户使用另一预定密码信号(例如,ta-tan-ta-tan)操作该装置,那么控制单元917激活开关装置920从而关闭室内灯。

因此,通过由位移检测单元检测可动部分的位移,可高灵敏度地检测当人体或物体与门把手接触时产生的门把手的微小位移。因此,即使在门把手被简单触碰时也可获得足够的信号输出,并且可检测与门把手的接触或者通过门把手进行的开启操作中的至少一项,由此可获得只轻微触碰时反应的触碰感觉以及开门时感觉到的良好操作感受。另外,通过检测微小位移而检测各种类型的振动,确定单元可确定该振动是否来自由门开启操作产生的振动或者诸如具有特定图形的振动的其他振动,错误的振动或者扰动引起的振动,由此可采用对应于如此确定的振动的预定操作,由此可实现具有多种功能和优良方便性的门把手装置。

另外,由于压电传感器可高灵敏度的地检测微小的位移并且传感器可柔软地变形,所以对于设定位置没有什么限制,并且可减小压电传感器所设置的空间。

另外,当用户以具有预定次数和预定时间间隔的预定图形撞击车门或者操作门把手时,该振动波形在位移检测装置中被检测到并且进行解释,在该撞击或其他动作(节奏)为预定动作的情况下,执行预定的用户要求操作。即,采用只有用户知道的作为密码信号的特定撞击或敲击节奏,用户可执行预定操作,诸如当他或她意识到没有关灯时关闭室内灯以及夏天时打开车门窗或者在车窗顶部稍微开窗以进行通风,因此可实现具有多重功能和优良方便性的门把手装置。

注意,在实施例17中,虽然压电传感器904构造成为经由弹性元件908非直接地接触与门把手903连接的臂部909,但是可采用压电传感器904与曲柄臂910或配重911的部分直接或非直接接触的结构,由此可借助门把手903的位移使压电传感器904产生变形。

另外,在上述实施例17中,可采用弹性元件908没有弯折但是产生扭转变形的结构。

另外,虽然在上述实施例17中,采用片簧作为弹性元件908,但是也可使用诸如盘簧和扭转杆的其他弹性元件。

另外,虽然在上述实施例17中使用弹性元件908,但是也可采用其他结构,诸如压电传感器904被插入臂部909的内部从而借助臂部909的移动产生变形或者压电传感器904与臂部909的部分直接邻接的结构,在这种情况下,由于臂部909的位移直接地传送至压电传感器904,所以灵敏度得以改善。

另外,可采用下述结构,即代替使用弹性元件908,压电传感器904的覆盖层904c由具有预定弹性模量的弹性元件组成或者压电传感器904的形状被改进从而具有预定的弹性模量,从而在门把手没有使用时,部分压电传感器904在施加预定压力的同时接触部分臂部。因此,由于使用缆形柔性压电传感器可使传感器容易地安装在车门上,所以即使它们具有其他结构,通过使其自身适应于各种结构,可实现节省空间的安装。

另外,虽然在上述实施例17中,使用柔性压电传感器,但是可使用其他传感器,响应于基于门把手的位移产生的变形产生输出信号,包括例如电容式缆形或者带形传感器,其中静电电容通过变形而改变,以及光纤维式传感器,其中的传送光的量通过变形而改变。

另外,在车辆中,上述实施例17的门把手装置可应用至用于诸如侧门的门以及后门的智能进入系统,在建筑物中,相同的门把手装置可应用至用于诸如前门的门的智能进入系统(实施例18)图63是安装具有根据本发明实施例18的门把手装置的无匙进入装置的汽车的外部视图,图64是根据实施例18的无匙进入装置的方框图,其中(a)示出无匙进入装置的简单结构,(b)示出无匙进入装置的主要部分的详细结构。注意,类似的附图标记应用于具有与实施例17的结构类似的结构的组成部件,对其的说明在此省略。在图63和64中,装配有压电传感器904的门把手903设置在车辆931的左前后和右前后的总共四个侧门的每个上,车辆侧发送器-接收器932安装在每个门的外板902中。该无匙进入装置的基本操作为当由用户携带的可动侧发送器-接收器932靠近车辆侧发送器-接收器932并且进入发送-接收实现范围(例如,大约1m)时,可动侧发送器-接收器933接收由车辆侧发送器-接收器932发送的ID要求信号,然后,车辆侧发送器-接收器932接收可动侧发送器-接收器933发送的ID信号,由此控制电路934解锁车门901。

可动侧发送器-接收器933构造为具有可动侧发送-接收电路935,该电路发送并且接收具有与车辆侧发送器-接收器932相同的频率的无线电波;可动侧控制电路,该电路控制可动发送-接收电路935和未示出的动力供给电路。可动侧控制电路936具有未示出的CPU以及非易失性存储器,在该存储器中写有用于控制CPU的程序和密码,当来自车辆侧发送器-接收器932的密码要求码由传送-接收电路935接收时,控制电路936指令可动侧发送-接收电路935从而传送写入非易失性存储器中的密码。注意,未示出的天线线圈设置在可动侧发送-接收电路935。另外,作为用于可动侧发送器-接收器933的动力供给,可使用诸如原电池或者采用使用从车辆侧接收器-发送器932通过载体信号在可动侧发送器-接收器933的天线线圈处导入的能量的结构。

车辆侧发送器-接收器932构造成具有发送-接收电路937,该发送-接收电路传送和接收具有与可动侧发送器-接收器933相同频率的无线电波,该发送-接收电路937由作为设置在车辆931上的控制单元的控制电路934控制。注意,未示出的天线线圈设置在发送-接收电路937上。连接至控制电路934的是压电传感器904、锁闭/解锁装置918、车窗915的开启/关闭装置919、开关装置920、安全装置921(包括警报装置9211、通信装置9212和锁闭加强装置9213)、扰动检测装置922和锁闭状态识别装置938,它们都设置在每个车门上。控制电路934通过压电传感器915监控由用户与门把手903接触产生的振动并且当所监控的振动上的改变值达到或超过预定值时开启。当控制电路934开启时,动力经由未示出的继电器盒从电池供给至车辆侧发送器-接收器932。

车辆侧的发送器-接收器9321的控制电路934基本上构造为具有CPU和写入用于控制CPU的程序和密码的非易失性存储器。具体地说,如图64(b)所示,控制电路934包括确定单元9341,该单元在接收到压电传感器904的检测信号时确定解锁以开门模式、图形信号模式和犯罪振动模式的任何一个;ID信号要求单元939,该单元将ID要求信号从车辆侧发送器-接收器932进行传送;解码单元940,该单元解释由车辆侧发送器-接收器932接收的ID信号;ID信号确定装置942,该装置确定如此解释的密码信号是否是存储在存储器941中的正常信号;以及解锁指令装置943,该装置在密码信号被确定为正常信号时指令锁闭/解锁装置918执行解锁操作。此外,控制电路934包括要求动作指示单元944,并且在确定单元9341中,只有用户知道的特定撞击或敲击节奏根据压电传感器914的检测信号被解释为密码信号,并且确定如此解释的密码信号是否为预先存储的正常信号,从而为用户指示要求的动作。

接下来,将说明功能。在根据本发明实施例18的无匙进入装置中,首先当用户触碰门把手903时,该触碰或接触被控制电路934检测到,并且当确定单元9341根据来自压电传感器904的大约3至8Hz的振动信号由于与门把手903的接触或者操作确定解锁以开门模式从而开门时,ID要求信号从ID信号要求单元939传送出。当接收到ID要求信号时,可动侧发送器-接收器933的可动侧控制电路936从可动侧发送-接收电路935发送ID信号。在控制电路934中,当接收ID信号时,如此接收的ID信号由解码单元940解释,此后,通过ID信号确定单元942对如此解释的ID信号进行确定,在ID信号与存储ID信号一致的情况下,解锁指令装置943发出解锁信号至锁闭/解锁装置918,从而解锁车门901。

接下来,当用户意识到他或她在离开车辆并且锁闭车门后没有关闭室内灯时,在用户通过使用作为密码信号的特定撞击节奏诸如ta-tan-ta-tan而撞击或敲击门把手903的情况下,该振动通过控制电路934检测到,并且锁闭状态识别装置938识别该锁闭状态存在。然后,当确定单元9341基于来自压电传感器904的大约10至30Hz的振动信号确定作为具有预定峰值次数和预定时间间隔的预定图形的密码信号的图形信号模式时,控制电路934指令要求动作指示单元944发送关闭室内灯信号至开关装置920,由此关闭室内灯。

因此,当用户以具有预定次数和时间间隔的预定图形敲击车门时,当时产生的振动波形被位移检测装置检测并且解释,并且在敲击节奏为预定动作的情况下,执行预定的用户要求操作。即,特定敲击节奏可构成密码信号从而实现预定操作,由此可实现具有多重功能和优良方便性的门把手装置,并且通过将门把手装置应用至车辆的无匙进入装置,无匙进入装置的门把手部分的操作性得以改善,由此可实现具有多重功能和优良方便性的无匙进入装置。

此外,当窃贼以冲击力敲击车窗916或者碰撞门把手903企图破坏锁从而进入车辆、盗窃车辆或者盗窃安装在或遗留在车中的物件时,产生的振动由控制电路934检测到,并且当锁闭状态识别装置938识别该锁闭状态时,确定单元9341基于压电传感器904的大约10至30Hz的振动信号确定除了解锁以开门模式和图形信号模式之外的模式(可能是犯罪振动模式),并且ID要求信号从ID信号要求单元939传送出。可动侧发送器-接收器933接收ID要求信号并且发送ID信号。在控制电路934中,当接收ID信号时,解码单元940解释如此接收到的ID信号,之后,ID信号确定单元942确定如此解释的ID信号是否是预先存储在存储器941中的正常信号。确定该ID信号是否为正常信号所得到的结果返回至确定单元9341,如果ID信号是正常信号,获知该振动是由于扰动产生的,不需要执行进一步的处理。相反,如果ID信号不是正常信号,那么确定单元9341确定犯罪振动模式。因此,当大约10至30Hz的振动信号由确定单元9341确定为振动模式时,警报声从警报装置9211中响起并持续特定的一段时间或者通过消息装置9212通知用户、外线电话、保安公司、警察局等存在窃贼,锁闭加强装置9213被激活从而执行保护动作,诸如锁闭储藏室,诸如未示出的手套式工作箱,激活点火钥匙孔以及乘客室中的车载AV装置的存储装置,从而分别使用保护墙进行遮盖,并且快速关闭通用门窗915内部上的玻璃(或金属)的保护窗916,从而形成双层玻璃状态。注意,虽然这里所描述的实例中所确定的犯罪振动局限于具有相对短波长的振动,但是可将该装置编程为使得确定单元9341确定包括当车门的钥匙孔被撬开或者门把手被操作企图进入车辆时产生的大约3至8Hz的振动信号的犯罪振动。

因此,当位移检测装置检测到振动波形并且该振动被确定为并非锁闭时产生的扰动振动而是特定于当窃贼企图破坏车锁进入车辆、偷车或者盗窃安装到车辆或留在车内的物件时产生的犯罪振动的振动时,警报装置即被激活从而在车辆中锁闭诸如手套式工作箱的储藏室,激活点火钥匙孔以及乘客室中的车载AV装置的存储装置,从而分别使用保护墙进行遮盖,并且快速关闭通用门窗915内部上的玻璃(或金属)的保护窗916,从而形成双层玻璃状态,由此可实现具有多重功能和优良方便性的门把手装置。

另外,设置根据确定单元确定犯罪振动模式而发送信息的信息装置,并且通过发出警报,将窃贼的出现告知离现场比较近的用户和其他人。另外,在警报声音用作警报模式时,不仅附近的人可被通知到,而且窃贼等可被吓到,放弃犯罪行为。另外,该装置包括通信装置,该通信装置基于由确定单元对犯罪振动模式的确定而与外部通信设备通信,使得窃贼正在偷车或者窃贼企图进入车辆这一事实告知至室内警报终端和外部电话、保安公司、警察局等,由此可在确实发生进入车辆的犯罪情况时快速地采取应对措施。

注意,虽然在上述实施例18中,门把手装置被描述为应用至车门,但是具有本发明的门把手装置的该无匙进入装置可应用至办公室、房屋或者公寓的前门,当该装置应用于房屋门时,与汽车相同,当确定单元9341确定振动信号为犯罪模式时,警报声从警报装置9211发出并且持续特定的时间段,或者通过消息装置9212将窃贼的存在告知用户、外线电话、保安公司、警察局等,并且锁闭加强装置9213被激活从而加强房屋的锁闭以防止进一步地进入房屋。尤其,通过加强已锁闭位置的锁闭(例如,在单一位置手动锁闭的阳台窗户),使得在多个位置处自动地锁闭,当窃贼企图进一步进入房屋时,加强锁闭使窃贼花费更多的时间达到目的,从而可让窃贼放弃企图。

因此,当车贼或者入侵者被检测到时,基于由确定单元确定的犯罪振动模式可加强锁闭,从而防止窃贼进入。尤其,通过由在多个位置的自动锁闭它们来加强锁闭位置的锁闭,入侵者不得不由于花费更多的时间破坏锁才能进一步进入房屋,这样会承担更大的风险,因此,加强锁闭可使入侵者放弃他或她的企图。在车辆中,存储室诸如手套工具箱可被锁闭,或者车载AV装置可通过锁闭盖锁定。另外,门把手装置可应用至无匙进入装置或智能进入装置中,诸如建筑物和房屋中的前门,由此可改善无匙进入装置的门把手部分的操作性,由此可实现具有多重功能和优良方便性的门部件。

另外,虽然在上述各个实施例中,门把手装置被描述为应用至乘客进出车辆使用的车门,诸如侧门和滑动门,但是根据本发明的门把手装置在应用至在车辆后部开启和关闭的后门时具有相同的优势。因此,可将该门把手装置应用至诸如侧门和后门的门的无匙进入装置,从而改善该无匙进入装置的门把手部分的操作性,由此可实现具有多重功能和优良方便性的无匙进入装置。

另外,由于在锁闭时检测到的振动可通过与用户常用的振动区分开而更清楚地确定为犯罪振动,所以可防止故障的产生,由此可激活警报装置从而执行预定的警报或反盗窃操作,由此可实现高功能性、方便的并且在反盗窃特性方面性能优良的无匙进入装置。

注意,在各个实施例中,虽然该门把手装置已经应用至铰接在一端的握持把手,但是本发明的门把手装置具有与应用到把手全部被上拉的上拉式门把手或者其他结构的门把手时相同的功能和优势。

实用性因此,在根据本发明的门把手装置中,压电传感器具有可附着至门把手的柔性,并且可高灵敏度地检测到门把手的微小位移。因此,由于仅通过与门把手的简单接触就可获得足够的信号输出从而检测到与门把手的接触,所以除了应用至门把手,本发明的门把手装置可用作高灵敏度开关,用在各种领域中作为门的开启/关闭控制开关,允许物体或人体的进出,或者用于移动物体存储室的移动控制开关。

Claims (18)

1.一种门把手装置,包括:执行门的开启和关闭的把手部分;在与所述把手部分连接的同时进行操作的可动部分;其上安装有所述把手部分和所述可动部分的框架部分;通过所述把手部分或者所述可动部分的操作而产生变形的弹性元件;至少局部地由所述弹性元件支承的压电传感器,该压电传感器通过所述弹性元件的变形输出信号;以及检测来自所述压电传感器的输出信号的传感器信号检测部分,其中,所述弹性元件安装在所述把手部分、所述可动部分和所述框架部分的任何一个上,同时在施加预定压力的情况下被偏压。
2.根据权利要求1所述的门把手装置,其中,所述压电传感器的至少部分包括弹性元件。
3.根据权利要求1或2所述的门把手装置,其中,所述压电传感器的至少部分包括预先产生变形的弯折部分。
4.根据权利要求1至3任一项所述的门把手装置,其中,所述压电传感器的至少部分预先产生扭转变形。
5.根据权利要求1至4任一项所述的门把手装置,其中,所述弹性元件形成为悬臂形状,所述弹性元件在其一端固定至所述门把手装置的内部。
6.根据权利要求1至5任一项所述的门把手装置,其中,所述弹性元件沿所述弹性元件相对地面对所述可动部分的方向产生弯折。
7.根据权利要求1至6任一项所述的门把手装置,其中,所述压电传感器包括弯折部分,该弯折部分在所述弹性元件与固定端相对的端部的延伸侧预先产生变形。
8.根据权利要求1至7任一项所述的门把手装置,其中,所述弹性元件支承所述压电传感器,同时使所述压电传感器的至少部分发生弯折和变形。
9.根据权利要求1至8任一项所述的门把手装置,其中,所述弹性元件支承所述压电传感器同时使所述压电传感器的至少部分发生扭曲变形。
10.根据权利要求1至9任一项所述的门把手装置,其中,由于施加至所述弹性元件的一部分的预定扭转应力,所以当所述把手部分没有使用时所述弹性元件与所述可动部分的一部分接触。
11.根据权利要求1至10任一项所述的门把手装置,其中,所述传感器信号检测部分包括滤波器,该滤波器抽取由所述门把手部分的操作产生的频率的信号。
12.根据权利要求1至11任一项所述的门把手装置,其中,所述压电传感器、所述弹性元件和所述传感器信号检测部分模制为集成单元。
13.一种包括根据权利要求1至12任一项所述的门把手装置的门部件。
14.一种包括根据权利要求13所述的门部件的无匙进入系统。
15.一种传感器单元,包括:柔性压电传感器;支承所述压电传感器的一部分的弹性元件;以及检测来自所述压电传感器的输出信号的传感器信号检测部分,其中,当所述弹性元件从预定应力施加至所述弹性元件的状态产生变形时,所述传感器信号检测部分检测来自所述压电传感器的信号。
16.根据权利要求14所述的传感器单元,其中,所述压电传感器的至少部分包括弹性元件。
17.一种传感器单元安装方法,其中,根据权利要求15或16所述的传感器单元安装为使得所述弹性单元经受来自所述把手部分的压力,由此在安装在门上时产生变形。
18.一种检测人或物体与把手部分的接触或者包括根据权利要求15或16所述的传感器单元的门把手装置的把手部分的操作的方法,该方法以当所述弹性元件通过使用所述把手部分而从在所述把手部分没有使用时预定应力被施加至所述弹性元件的状态产生变形时、来自所述压电传感器的信号为基础。
CN 200580029058 2004-12-08 2005-03-25 门把手装置和具有该装置的门部件,以及具有该门部件的智能进入系统 CN101023232A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004355124A JP2006161429A (ja) 2004-12-08 2004-12-08 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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101023232A true CN101023232A (zh) 2007-08-22

Family

ID=36663751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200580029058 CN101023232A (zh) 2004-12-08 2005-03-25 门把手装置和具有该装置的门部件,以及具有该门部件的智能进入系统

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2006161429A (zh)
CN (1) CN101023232A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101994416A (zh) * 2009-08-18 2011-03-30 爱信精机株式会社 用于车辆的门把手装置
CN102616204A (zh) * 2012-04-12 2012-08-01 常熟恒基科技有限公司 车用应急密码进入系统
CN102795172A (zh) * 2012-08-17 2012-11-28 马瑞利汽车电子(广州)有限公司 一种汽车智能进入系统的车门把手感应装置
CN103696638A (zh) * 2012-09-27 2014-04-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 控制车辆锁闩的致动器的方法和系统
CN105973273A (zh) * 2016-06-20 2016-09-28 马瑞利汽车电子(广州)有限公司 一种压电式门把手传感器
CN106609605A (zh) * 2015-10-22 2017-05-03 深圳绿米联创科技有限公司 门锁状态检测方法、装置及门锁状态检测器
CN106661905A (zh) * 2014-07-18 2017-05-10 胡夫·许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司 用于车辆的车门的车门内把手系统
CN107250749A (zh) * 2015-02-12 2017-10-13 日本发条株式会社 模拟线圈弹簧装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008111285A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Aisin Seiki Co Ltd 車両用開閉体のロック装置
JP2008111279A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Aisin Seiki Co Ltd 車両用開閉体制御装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101994416A (zh) * 2009-08-18 2011-03-30 爱信精机株式会社 用于车辆的门把手装置
CN101994416B (zh) * 2009-08-18 2014-06-11 爱信精机株式会社 用于车辆的门把手装置
CN102616204A (zh) * 2012-04-12 2012-08-01 常熟恒基科技有限公司 车用应急密码进入系统
CN102795172A (zh) * 2012-08-17 2012-11-28 马瑞利汽车电子(广州)有限公司 一种汽车智能进入系统的车门把手感应装置
CN102795172B (zh) * 2012-08-17 2015-08-05 马瑞利汽车电子(广州)有限公司 一种汽车智能进入系统的车门把手感应装置
CN103696638A (zh) * 2012-09-27 2014-04-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 控制车辆锁闩的致动器的方法和系统
CN106661905A (zh) * 2014-07-18 2017-05-10 胡夫·许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司 用于车辆的车门的车门内把手系统
CN106661905B (zh) * 2014-07-18 2019-03-29 胡夫·许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司 用于车辆的车门的车门内把手系统
CN107250749A (zh) * 2015-02-12 2017-10-13 日本发条株式会社 模拟线圈弹簧装置
CN107250749B (zh) * 2015-02-12 2019-12-31 日本发条株式会社 模拟线圈弹簧装置
CN106609605A (zh) * 2015-10-22 2017-05-03 深圳绿米联创科技有限公司 门锁状态检测方法、装置及门锁状态检测器
CN105973273A (zh) * 2016-06-20 2016-09-28 马瑞利汽车电子(广州)有限公司 一种压电式门把手传感器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006161429A (ja) 2006-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7126453B2 (en) Keyless system for actuating a motor-vehicle door latch
DE60118980T2 (de) Diebstahlsicherung für Fahrzeuge mit ferngesteuerter Motorstartfunktion
US6028505A (en) Electronic vehicle security system with remote control
EP1177362B1 (en) Pressure-sensitive sensor, object detecting device, and opening-closing device
JP3430747B2 (ja) 車両用防盗装置
CN101233287B (zh) 机动车锁定装置的传感器设备和相应方法
JP4047715B2 (ja) セキュリティシステム及びセキュリティシステム用携帯機
EP2285629B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur betätigung einer tür oder klappe eines fahrzeugs
EP1238177B1 (de) Türaussengriffanordnung
JP4214199B2 (ja) 車両のドアアンロック装置
CN100585645C (zh) 车载设备控制系统
US20070200672A1 (en) Apparatus for automatically initiating sequence of vehicle functions
JP3648396B2 (ja) 車両用のドアハンドル
US6707375B2 (en) Keyless entry apparatus capable of selectively controlling only member to be controlled closest to user
JPWO2003050370A1 (ja) 物体検知装置及び制御装置
US6075294A (en) Locking system, particularly for motor vehicles
JP3250074B2 (ja) キーレスゴー動作能力を有する車両安全システム
US6768413B1 (en) Closing device, in particular for motor vehicles
JP3566943B2 (ja) 車両用ドアハンドル
US6441512B1 (en) Vehicle door latching apparatus
CN1961128B (zh) 在汽车门和/或盖上的一种电动或机械锁闭机构的操作装置
EP1235190B1 (de) Schlüssellose Betätigungs und/oder Schliesseinrichtung
US20100007463A1 (en) Vehicle handle with control circuitry
US20090256677A1 (en) Passive entry system and method
KR101192570B1 (ko) 차량 도어 및/또는 셔터의 전기식 또는 기계식 잠금 메커니즘을 작동시키기 위한 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
C10 Request of examination as to substance
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)