JP2005098016A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】 柔軟な構造を有し軽いタッチでも十分な検出感度の得られる圧電センサを用いて、開閉動作を制御可能にする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を提供する。
【解決手段】 開閉操作のためのハンドル１１を有するドア１３に設けられ、このドア１３の開扉操作をロックするドアロック手段を、ハンドル１１の操作によってロック解除可能とするドアハンドル装置１００であって、ハンドル１１に配設され可撓性を有する圧電素子にて形成した圧電センサ１５と、ハンドル１１への接触により生じる圧電センサ１５からの検出信号を受けて、ドアロック手段によるロックを解除する制御部とを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドアハンドル等のハンドル装置にセンサを設けて、該ハンドル装置の操作を感知して開閉動作を制御可能にしたハンドル装置、及びこれを備えたキーレスエントリー装置に関する。

車両のドアハンドルを操作してドアのロック解除を行うに際し、ドアハンドルにハンドルへの接触や操作を検知するセンサを設けて、このセンサから検知信号が出力されたときに、所定の条件の下でドアロックを解除する機能を持たせたものがある。
例えば、センサにメンブレンスイッチ等の接点接合式スイッチを用いてドアロックの解除を行う車両用ドアハンドル装置が特許文献１に開示されている。このメンブレンスイッチは、周知の構造であって、スペーサを介して対向配置される対のフレキシブルフィルム状のプレートの対向内面に、所定の間隔をもって配置される対の電極部を印刷したものである。このメンブレンスイッチは、常時は、オフ状態にあり、電極部上に位置するよう一方のプレートに載置されるシリコンゴム等の弾性体がトリガーによって押圧されることで電極部同士が接触し、これにより、オン状態となる。

また、センサに静電容量形のセンサを用いてドアロックの解除を行う自動車用人体接近検出センサが特許文献２に開示されている。自動車用人体接近検出センサを用いたアウタハンドルは、中空形状に形成されており、その中空部分には非接触センサとしての静電容量形センサを構成する平行ケーブルがアウタハンドルの把持部の長手方向に沿って延在するように受容されている。平行ケーブルは、基端部がアウタハンドルの枢支部の近傍に設けられた開口を介して外部に延出するように設けられたシールド線と連結され、そのシールド線の他端が回路基板に接続される。

ところで、近年、ドアハンドルのキー孔にキーを挿入してドアのロック解除する一般的なドアロックの解除方法に対して、キー孔にキーを差し込むことなく、個人認識用のカードや送信機等を用いてドアロックを解除させる、所謂キーレスエントリー装置が、自動車や住宅等のドアに適用されるようになってきた。この種の車両用電波錠装置が特許文献３に開示されている。この車両用電波錠装置は、車両のドアハンドルが引かれることにより制御部が作動される一方、車両側の送受信器からの送受信コードを受信することにより携帯送受信器が送信状態となり、携帯送受信器からの固有コードに基づいて制御部が解錠処理を行う。そして、ドアハンドルが引かれたことを検出する検出手段を設け、この検出手段からの検出信号に基づいて車両側の送受信器から送受信コードを発信するようにしている。

特開２００２−３２２８３４号公報 特開平１０−３０８１４９号公報 特開平８−５３９６４号公報

ところが、上記した従来のドアハンドル装置に用いられる接点接合式スイッチは、接触のみ等の軽いタッチでは動作しない不具合がある。また、接点接合までのストロークが存在するため、タッチした瞬間からスイッチが動作するまでの時間差がどうしても生じ、これがレスポンスを悪化させる要因となる。例えば、ドアハンドルを掴んで引くときに、急峻にドアを引くと、ロック手段の解除が間に合わずにロック状態のままとなったり、がたつきを生じることになる。そのため、ドアハンドルを掴んで所定時間待ってから引き出すといった操作フィーリングに悪い影響を与える。
一方、静電式スイッチでは、構造上電極を表出しなければならず、そのため外乱の影響を受けやすくノイズが入りやすい。また、人により静電容量が異なり、履いている靴によっても変化するため、感度の調整が極めて難しいという問題があった。このため、誤作動が発生する頻度が多く実用化には至っていない。
検出感度を高めてかつノイズ成分との分離が行え、わずかに触っただけでも反応するタッチ感をもってオンオフ切り換え可能な接触スイッチとしては、圧電センサを用いることが好ましい。
しかし、一般的な圧電センサは、セラミックス等からなる圧電素子を配列してなる剛体であり、センサの配置領域に制約のある場合には、所望の場所に圧電センサを配置して組込みできない問題がある。
また、非接触方式である光学式センサを用いることも考えられるが、センサに付着する塵埃や雨や雪等の気象条件等により誤動作が多く、実用的なものではない。
このような事情から、接点接合式スイッチ、静電式スイッチ、一般的な圧電センサ或いは光学式センサを用いたドアハンドル装置や、これらドアハンドル装置を備えたキーレスエントリー装置では、良好な操作フィーリング、動作信頼性、及び組込み性を実現することが困難となっていた。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、柔軟な構造を有し軽いタッチでも十分な検出感度の得られる圧電センサを用いて、開閉動作を制御可能にする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を提供し、もって、操作フィーリング、動作信頼性、及び組込み性の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載のドアハンドル装置は、開閉操作のためのハンドルを有するドアに設けられ該ドアの開扉操作をロックするドアロック手段を前記ハンドルの操作によってロック解除可能とするドアハンドル装置であって、前記ハンドルに配設され可撓性を有する圧電素子にて形成した圧電センサと、前記ハンドルへの接触により生じる該圧電センサからの検出信号を受けて前記ドアロック手段によるロックを解除する制御部とを備えたことを特徴とする。

このドアハンドル装置では、圧電センサが可撓性を有するケーブル状のものとしてハンドルに付設可能となり、ハンドルに作用する振動が高感度に検出可能となる。従って、ハンドルに単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、ハンドルに対するタッチが検出可能となる。また、電極を表出させる必要がないので、外乱や、付着する塵埃や雨や雪等の影響を受けにくい。さらに、圧電センサは、柔軟な変形が可能なことから設置場所の制約条件が少なく、かつ配置スペースも少なくなる。

請求項２記載のドアハンドル装置は、前記ハンドルが、支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体を有し、前記圧電センサが、該ハンドル本体の前記ドアに対向する面に配設され前記ハンドル本体の把持操作による振動を検出することを特徴とする。

このドアハンドル装置では、圧電センサがドアに対向するハンドル本体の面に配設されていることで、ドアとハンドル本体との間に、手が挿入されてハンドル本体が把持されると、高確率で圧電センサが直接触れられることになり、把持操作の検出感度が高まる。

請求項３記載のドアハンドル装置は、前記ハンドルが、支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体を有し、前記圧電センサが、前記ドアと該ハンドル本体の他端側とに亘って懸架され前記ハンドル本体の引き出し操作による振動を検出することを特徴とする。

このドアハンドル装置では、ハンドルの一端側が支持軸を介してドアに揺動自在に支持され、ハンドルが把持されて引かれると、ハンドル本体の他端側が引き出し方向へ移動される。従って、この他端側とドアとの間に亘って圧電センサが懸架されていることで、ハンドル本体の引き出し操作によって圧電センサに張力による歪みが生じ易く、検出感度が高まる。

請求項４記載のドアハンドル装置は、前記ハンドルが、支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体を有し、前記圧電センサが、該ハンドル本体の前記支持軸の近傍に配設されて該ハンドル本体の前記揺動による振動を検出することを特徴とする。

このドアハンドル装置では、圧電センサが支持軸の近傍に配設されることで、ハンドル本体が支持軸を中心に揺動されると、支持軸を中心に屈曲された圧電センサが支持軸に接触することとなり、この接触による振動が検出され、検出感度が高まる。

請求項５記載のドアハンドル装置は、前記圧電センサが、支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体を有し、前記圧電センサが、前記支持軸に接して前記ドアと該ハンドル本体の一端側とに亘って懸架されかつ先端が自由端となって前記ハンドル本体に形成された挿通孔に収容されたことを特徴とする。

このドアハンドル装置では、ハンドル本体が揺動されると、圧電センサが支持軸に摺接するとともに、ハンドル本体内に収容された圧電センサの先端が、挿通孔の内壁に対して擦れ、ハンドル本体の操作が圧電センサの長い距離で高感度に検出可能となる。また、このドアハンドル装置では、圧電センサの先端が自由端となって挿通孔に収容されるので、圧電センサに経時的な疲労が生じ難くなり、圧電センサの長寿命化が可能となる。

請求項６記載のドアハンドル装置は、前記ハンドルが、両端を前記ドアに固定するハンドル本体を有したドア一体型ハンドルであることを特徴とする。

このドアハンドル装置では、ハンドル本体が可動部を有しないドア一体型ハンドルとなることで、ハンドル本体の操作によって圧電センサが直接的に変形されず、ハンドル操作が、ハンドル本体から伝わる振動のみによって検出される。このドアハンドル装置の場合も圧電センサに経時的な疲労が生じ難くなり、圧電センサの長寿命化が可能となる。

請求項７記載のドアハンドル装置は、前記圧電センサが、前記ハンドル本体の内部に設けられたことを特徴とする。

このドアハンドル装置では、圧電センサがハンドル本体の内部に設けられることで、圧電センサがハンドル本体のケーシングによって覆われ、他部材との衝突や、操作時に接触する手による経時的な磨耗から圧電センサが保護される。

請求項８記載のドアハンドル装置は、前記圧電センサが、前記ハンドル本体の内面に沿って設けられたことを特徴とする。

このドアハンドル装置では、ハンドル本体の内部に設けられた圧電センサが、ハンドル本体のケーシングの内面に沿って設けられ、ハンドル本体の把持操作による振動が伝わり易くなる。

請求項９記載のドアハンドル装置は、前記ハンドルが、前記ドアロック手段のロック時には前記ドアの外面から隠れ、前記ドアロック手段のロック解除時には表出する位置に配設されたことを特徴とする。

このドアハンドル装置では、ドアを開閉操作するためのハンドルが、例えばドアの木口部分に配置され、ドアが閉鎖された状態では外面に表出しなくなる。このようにしてドア外面に覆われたハンドルは、ドア外面への例えば打ち叩き等による振動を圧電センサが感知する。従って、ハンドルが隠蔽された状態で、圧電センサが振動を感知し、制御部によってドアロック手段がロック解除されると、ドアが半ドア状態に開扉され、これによって表出したハンドルによってドアが全開可能となる。このドアハンドル装置によれば、操作者のみが知る固有の場所でのハンドル本体の隠蔽が可能となる。

請求項１０記載のキーレスエントリー装置は、請求項１〜請求項９のいずれか１項記載のドアハンドル装置と、車両側に搭載した車両側送受信機と、操作者が携帯する携帯側送受信機と、車両側送受信機が送信した暗証要求信号を携帯側送受信機が受信した後に携帯側送受信機が送信した暗証信号を車両側送受信機で受信することによりドアのロックを解除する制御部とを具備したキーレスエントリー装置であって、前記制御部が、前記圧電センサからの検出信号を受けて前記車両側送受信機から暗証要求信号を送信させる暗証信号要求手段と、前記車両側送受信機によって受信し解読された暗証信号が予め設定された正規信号か否かを判定する暗証信号判定手段と、暗証信号が正規信号であった場合に前記ドアロック手段によるロックの解除を指示するロック解除指示手段とを備えたことを特徴とする。

このキーレスエントリー装置では、高感度な検出が可能で、電極の表出による外乱を受けにくく、設置場所の制約条件が少ないドアハンドル装置が主要な構成部材として備えられ、ハンドルに対する接触のみの軽いタッチでドアハンドル装置が動作され、また、接点接合のストロークが存在しないため、タッチした瞬間からスイッチが動作するまでの時間差がない。従って、ハンドルをタッチしてから、制御部のロック解除指示手段がドアロック手段へロックの解除を指示するまでの時間を、大幅に短縮でき、急峻なドアの開扉に対応した、ロック手段の解除が可能となる。

請求項１１記載のキーレスエントリー装置は、請求項１〜請求項９のいずれか１項記載のドアハンドル装置を備えたキーレスエントリー装置であって、前記制御部が、 前記圧電センサからの接触検出信号を受けて暗証信号の入力を待ち受ける暗証信号入力手段と、前記圧電センサから該暗証信号入力手段に入力されて解読された暗証信号が予め設定された正規信号か否かを判定する暗証信号判定手段と、暗証信号が正規信号であった場合に前記ドアロック手段によるロックの解除を指示するロック解除指示手段とを備えたことを特徴とする。

このキーレスエントリー装置では、ドアに設けられたドアハンドル装置の圧電センサがドア開扉操作に伴う振動を検出すると、制御部が暗証信号入力手段を入力待ち受け状態とし、この入力待ち受け状態からドアハンドル装置が検出した振動によって暗証信号が入力可能となる。入力された振動による暗証信号が正規信号であった場合には、ロック解除指示手段からドアロック手段へロックの解除が支持される。従って、ドアハンドル装置がドアに設けられるのみで、車両側送受信機、携帯側送受信機が不要となる。

請求項１２記載のキーレスエントリー装置は、前記暗証信号が、所定のリズムの打ち叩き動作による振動波形のピーク強度とピーク間隔とに基づいて設定されることを特徴とする。

このキーレスエントリー装置では、操作者が所定の間隔で所定の回数、ハンドル本体を打ち叩くと、この振動波形が制御部によって解読され、この打ち叩きの動作（リズム）が所定の動作であれば、ドアロック手段が制御部によって解除されることとなる。即ち、操作者のみが知る固有の打ち叩きリズムが暗証信号となる。

請求項１３記載のキーレスエントリー装置は、前記暗証信号が、掌握圧力の変動による圧力変化波形のピーク強度とピーク間隔とに基づいて設定されることを特徴とする。

このキーレスエントリー装置では、操作者が所定の間隔で所定の回数、ハンドル本体を掌握すると、この波形が制御部によって解読され、この掌握の動作が所定の動作であれば、ドアロック手段が制御部によって解除されることとなる。即ち、操作者のみが知る固有の掌握リズムが暗証信号となる。

請求項１４記載のキーレスエントリー装置は、前記圧電センサからの検出信号のうち、検出対象とする信号以外の信号成分を検出する外乱検出センサを備えたことを特徴とする。

このキーレスエントリー装置では、外乱による振動がドアに作用する場合であっても、ハンドル操作による振動の検出感度が高まる。即ち、例えばアイドリング等の外乱による振動が、ハンドル操作による振動と共に圧電センサによって検出されるが、外乱による振動がドアに設けられた外乱検出センサによって検出され、上記した圧電センサによって検出された振動から、この外乱による振動が差し引かれることで、外乱によるノイズが除去され、ハンドル操作の振動検出感度が高められる。

本発明に係るドアハンドル装置によれば、可撓性を有する圧電センサをハンドルに設け、この圧電センサからの検出信号を受けてドアロック手段のロックを解除するので、単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、ハンドルに対するタッチの高感度な検出が可能となる。また、電極の表出による外乱や、付着する塵埃や雨や雪等の影響を受けにくい。さらに、圧電センサは、柔軟な変形が可能なことから設置場所の制約条件が少なく、かつ配置スペースも少なくできる。この結果、従来のドアハンドル装置に比べ、操作フィーリング、動作信頼性、及び組込み性を大幅に向上させることができる。

本発明に係るキーレスエントリー装置によれば、高感度な検出が可能で、電極の表出による外乱を受けにくく、設置場所の制約条件が少ないドアハンドル装置を主要な構成部材として備えたので、ハンドルに対する接触のみの軽いタッチでドアハンドル装置が動作し、また、接点接合のストロークが存在しないため、タッチした瞬間からスイッチが動作するまでの時間差がない。従って、ハンドルをタッチしてから、制御部のロック解除指示手段がドアロック手段へロックの解除を指示するまでの時間を、大幅に短縮でき、急峻なドアの開扉に対しても、ロック手段の解除が間に合う。この結果、ドアハンドルを掴んで所定時間待つ必要がなくなって、操作フィーリングを良好にすることができる。

以下、本発明に係る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の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る第１の実施形態のドアハンドル装置を表す外観斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面を（ａ）、（ａ）のＢ−Ｂ断面を（ｂ）に表した内部構成図、図３は図２に示した圧電センサの概略構成図、図４は圧電素子材の構成図、図５はドアハンドル装置のブロック図である。

この第１の実施形態によるドアハンドル装置１００は、図１に示すように、開閉操作のためのハンドル１１を有するドア１３に設けられ、このドア１３の開扉操作をロックする図示しないドアロック手段を、ハンドル１１の操作によってロック解除可能とする。ドアハンドル装置１００は、その主要な構成として、ハンドル１１に配設され可撓性を有する圧電素子にて形成した圧電センサ１５と、ハンドル１１への接触により生じる圧電センサ１５からの検出信号を受けてドアロック手段によるロックを解除する制御部である後述の制御回路１７（図３，図５参照）とを備える。

ドアハンドル装置１００は、車両のドア（ドアアウタパネル）１３に組み付けられる。ハンドル１１は、支持軸２１を介して一端側２３ａをドア１３に揺動自在に支持して、この揺動によって他端側２３ｂを引き出し方向に移動するハンドル本体２３を有している。つまり、片側がヒンジとなるプルライズ式のハンドル１１を構成している。圧電センサ１５は、ハンドル本体２３のドア１３に対向する面２３ｃに配設され、ハンドル本体２３の把持操作による振動を検出可能としている。なお、図２（ａ）中、７９はハンドル本体２３の後側に装備されたキーシリンダケースを示す。

本実施形態において、圧電センサ１５は、図２（ｂ）に示すように緩衝材２５を介装したチューブ状の被覆材２７に覆われている。つまり、被覆材２７がハンドル本体２３のドア１３に対向する面２３ｃに貼着されている。圧電センサ１５は、ハンドル本体２３の他端側２３ｂから導出されたケーブル部２９がドア１３内に引き込まれて制御回路１７に接続される。圧電センサ１５がドア１３に対向するハンドル本体２３の面２３ｃに配設されていることで、ドア１３とハンドル本体２３との間に、手が挿入されてハンドル本体２３が把持されると、高確率で圧電センサ１５近傍に直接触れられることになり、把持操作の検出感度が高まる。

圧電センサ１５は、図３に示すように、所定長のケーブル状の圧電素子材３１と、この圧電素子材３１の一端に接続された断線検出用抵抗体３３と、圧電素子材３１の他端に接続された制御回路１７と、制御回路１７に接続されたケーブル３７と、このケーブル３７の先端に接続されたコネクタ３９とから構成されている。制御回路１７に接続されたケーブル３７は、電源供給用と検出信号の出力用で、その先端に装備されたコネクタ３９を介して、電源や、通信用端末に接続される。

圧電センサ１５に使用されている圧電素子材３１は、図４に示す構造を有し、軸方向中心に芯線（中心電極）４１と、この中心電極４１の周囲に圧電セラミックスであるピエゾ素子材料（複合圧電体層）４５を被覆し、さらにピエゾ素子材料４５の周囲に外側電極４３を配設し、最外周をＰＶＣ（塩化ビニル樹脂）等の被覆層４７で被覆して形成したものである。この圧電素子材３１は、優れた可撓性を有し、変形時の変形加速度に応じた出力信号を発生する。圧電セラミックスとしては、例えば、チタン酸鉛、又はチタン酸ジルコン酸鉛の焼結粉体やニオブ酸ナトリウム等の非鉛系圧電セラミック焼結粉体を用いる。

上記ケーブル状の圧電センサ１５は、使用温度が１２０℃まで可能な出願人独自開発の耐熱性を有する樹脂系材料をピエゾ素子材料４５に用いており、従来の代表的な高分子ピエゾ素子材料（一軸延伸ポリ弗化ビニリデン）やピエゾ素子材料（クロロプレンと圧電セラッミック粉末のピエゾ素子材料）の最高使用温度である９０℃より高い温度域(１２０℃以下)で使用できる。そして、ピエゾ素子材料４５がフレキシブル性を有する樹脂と圧電性セラミックから構成され、また、コイル状金属中心電極及びフィルム状外側電極から成るフレキシブル電極を用いて構成しており、通常のビニールコード並みのフレキシブル性を有している。

ピエゾ素子材料４５は、樹脂系材料と、１０μｍ以下の圧電性セラミック粉末の複合体とから構成され、振動検出特性はセラミックにより、またフレキシブル性は樹脂によりそれぞれ実現している。本ピエゾ素子材料４５は樹脂系材料として塩素系ポリエチレンを用い、高耐熱性（１２０℃）と容易に形成できる柔軟性を実現すると共に架橋する必要のない簡素な製造工程を可能とするものである。

このようにして得られたケーブル状の圧電センサ１５は、ピエゾ素子材料４５を成形したままでは、圧電性能を有しないので、ピエゾ素子材料４５に数ｋＶ/ｍｍの直流高電圧を印加することにより、ピエゾ素子材料４５に圧電性能を付与する処理（分極処理）を行うことが必要である。ピエゾ素子材料４５にクラックなどの微少な欠陥が内在する場合、その欠陥部で放電して両電極間が短絡し易くなるので、充分な分極電圧が印加できなくなるが、本発明では一定長さのピエゾ素子材料４５に密着できる補助電極を用いた独自の分極工程を確立することにより、欠陥を検出・回避して分極を安定化でき、これにより数１０ｍ以上の長尺化も可能になる。

また、圧電ケーブルセンサにおいては、中心電極４１にコイル状金属中心電極を、外側電極４３にフィルム状電極（アルミニウム−ポリエチレンテレフタレート−アルミニウムの三層ラミネートフィルム）を用い、これによりピエゾ素子材料４５と電極の密着性を確保すると共に、外部リード線の接続が容易にでき、フレキシブルなケーブル状実装構成が可能になる。

中心電極４１は、銅−銀合金コイル、外側電極４３はアルミニウム−ポリエチレンテレフタレート−アルミニウムから成る三層ラミネートフィルム、ピエゾ素子材料４５はポリエチレン系樹脂＋圧電性セラミック粉末、外皮は熱可塑性プラスチック、これにより、比誘電率は５５、電荷発生量は１０−１３Ｃ（クーロン）/ｇｆ、最高使用温度は１２０℃となる。

以上の圧電素子材３１は、一例として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４０〜７０体積％の圧電セラミックス（ここでは、チタン酸ジルコン酸鉛）粉未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４１と共に、連続的に押し出されて複合圧電体層４５を形成する。そして、補助電極を複合圧電体層４５の外周に接触させて前記補助電極と中心電極４１との間に高電圧を印加させて分極処理を行う。それから、外側電極４３が複合圧電体層４５の周囲に巻き付けられる。外側電極４３を取り巻いて被覆層４７も連続的に押し出される。

上記塩素化ポリエチレンに圧電セラミックス粉体を添加するとき、前もって、圧電セラミックス粉体をチタン・カップリング剤の溶液に浸漬・乾燥することが好ましい。この処理により、圧電セラミックス粉体表面が、チタン・カップリング剤に含まれる親水基と疎水基で覆われる。親水基は、圧電セラッミクス粉体同士の凝集を防止し、また、疎水基は塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体との濡れ性を増加する。この結果、圧電セラミックス粉体は、塩素化ポリエチレン中に均一に、最大７０体積％までに多量に添加することができる。上記チタン・カップリング剤溶液中の浸漬に代えて、塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体のロール時にチタン・カップリング剤を添加することにより、上記と同じ効果の得られることが見出された。この処理は、特別にチタン・カップリング剤溶液中の浸漬処理を必要としない点で優れている。このように、塩素化ポリエチレンは、圧電セラミックス粉体を混合する際のバインダー樹脂としての役割も担っている。

本実施形態の場合、中心電極４１には、銅系金属による単線導線を使用している。また、外側電極４３には、高分子層の上にアルミ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４５の周囲に巻き付けた構成としている。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、この上にアルミ薄膜を接着した電極は、商業的にも量産されて、安価であるので、外側電極４３として好ましい。この電極を制御回路１７に接続する際には、例えば、加締めや、ハトメにより接続することができる。また、外側電極４３のアルミ薄膜の周りに金属単線コイルや金属編線を制御回路１７の接続用に半田付けする構成としてもよく、半田付けが可能となるので、作業の効率化が図れる。なお、圧電素子材３１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４３は部分的に重なるようにして複合圧電体層４５の周囲に巻き付けることが好ましい。

被覆層４７としては、前述の塩化ビニル樹脂よりも断熱性及び防水性に優れたゴム材料を使用することもできる。このゴム材料とは、接触する物品の押圧力で複合圧電体層４５が変形し易いように、複合圧電体層４５よりも柔軟性及び可撓性の高いものが良い。車載部品として耐熱性、耐寒性を考慮して選定し、具体的には、−３０℃〜８５℃で可撓性の低下が少ないものを選定することが好ましい。このようなゴム材料として、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコンゴム（Ｓｉ）、熱可塑性エラストマー等を用いればよい。以上のような構成により、圧電素子材３１の最小曲率は、半径５ｍｍまで可能になり、また、塩化ビニルと比較して、更に優れた断熱性及び防水性を確保することができる。

上記のように、圧電素子材３１の複合圧電体が塩素化ポリエチレンの有する可撓性と圧電セラミックス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、高温耐久性がよい上、ＥＰＤＭのようなゴムのように成形時に加硫工程が不要なので生産効率がよいという利点が得られる。

図５に示すように、圧電素子材３１の出力信号からドア１３の開閉操作の有無を検出する制御回路１７には、ドア１３のドアロック手段の施錠／解錠を行う開閉駆動手段５１と、この開閉駆動手段５１の動作を制御する開閉制御手段５３が装備されて、キーレスエントリシステムを構成する。

制御回路１７は、圧電素子材３１の断線を検出する際に使用する分圧用抵抗体５５、圧電素子材３１からの出力信号から所定の周波数成分のみを通過させる濾波部５７、濾波部５７からの出力信号に基づき圧電素子材３１への物体の接触を判定する判定部５９、断線検出用抵抗体３３と分圧用抵抗体５５により形成される電圧値から圧電素子材３１の中心電極４１と外側電極４３の断線異常を判定する異常判定部６１を備えている。また、中心電極４１と外側電極４３を制御回路１７に接続し、圧電素子材３１からの出力信号を制御回路１７に入力する信号入力部６３と、判定部５９からの判定信号を出力する信号出力部６５とは、隣接して制御回路１７内に配設してある。信号出力部６５には、制御回路１７への電源ラインとグランドラインも接続されている。さらに、制御回路１７は、信号入力部６３と信号出力部６５との間に設けられ高周波信号をバイパスするコンデンサ等のバイパス部６７を有している。

また、開閉制御手段５３には、制御回路１７の判定結果を車室内のフロントパネル等の所定位置に設置されたライト或いはスピーカ等で報知する報知手段６９、ドアを開閉するための開閉スイッチ７１が接続されている。そして、制御回路１７を通じて電力を供給する自動車のバッテリー等からなる電源７３が設けられている。

濾波部５７は、圧電素子材３１の出力信号から自動車の車体の振動等に起因する不要な信号を除去し、異物の接触による押圧により圧電素子材３１が変形する際に圧電素子材３１の出力信号に現れる特有な周波数成分のみを抽出するような濾波特性を有する。濾波特性の決定には、自動車の車体の振動特性や走行時の車体振動を解析して最適化すればよい。

制御回路１７は、外来の電気的ノイズを除去するため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。また、外側電極４３は制御回路１７のシールド部材と導通し、圧電素子材３１も電気的にシールドされている。なお、上記回路の入出力部に貫通コンデンサやＥＭＩフィルタ等を付加して強電界対策を行っても良い。

ここで、図６に操作者のドア開扉動作と車両側制御部の処理動作との相関を表した説明図、図７にドアロック手段のロック解除までの手順を表す流れ図を示した。
以上のドアハンドル装置１００では、図６（ａ）に示すように、ハンドル本体２３に操作者の手が接触すると、その接触による振動の加速度成分が車両側の圧電素子材３１（以降は、単に圧電センサ１５と称することもある）によって検出され（図７のｓｔ１１）、図６（ｂ）に示すハンドル本体２３の掌握前に、その時の圧電素子材３１の出力信号に基づいて制御回路１７が、ドア１３の開閉操作の有無を判定し（図７のｓｔ１２）、図６（ｃ）に示すハンドル本体２３の引き出し前に、開閉制御手段５３からロック解除信号が送出されて、開閉駆動手段５１によってドアロック手段がロック解除される（図７のｓｔ１３）。つまり、ドアロックの解除がハンドル本体２３の引き出し前に完全に終了し、急峻にドア１３が引かれる場合であっても、ロック手段の解除が間に合う。これにより、がたつきの生じることがなく、ドアハンドルを掴んで所定時間待つ必要のない、良好な操作フィーリングが実現される。

図８は、このケーブル状の圧電センサ１５に加わる荷重とセンサ出力特性を示す線図である。出願人が圧電センサ１５の荷重とセンサ出力の関係を実験した結果、圧電センサ１５に（ａ）のような曲げ荷重を印加したとき、センサ出力が（ｂ）のような変動を呈するようになる。

（１）時刻ｔ₀で圧電センサ１５に荷重が加わっていないときは、センサ出力は電圧Ｖａを示している。
（２）時刻ｔ₁で圧電センサ１５に一定方向に曲げ荷重を加えると、加わった瞬間からセンサ出力はＶｂに増加した後、直ぐに反転して０（Ｖ）になり、その後再びＶａに戻る。
（３）その後、曲げたままにしていてもセンサ出力はＶａを示したままである。
（４）時刻ｔ₃で圧電センサ１５を元の状態に戻すと、その瞬間からセンサ出力はＶｃに減少したあと、直ぐに反転してＶｄになり、その後再びＶａに戻る。
このように、この圧電センサ１５は加速度に反応した出力を高感度に検出できるため、微小な振動を精度良く検出して出力することができる。なお、荷重印加タイミングの検出には、例えば図示した電圧Ｖａを中心とした所定電圧幅ΔＶの判定閾値を設け、この判定閾値を超えた場合に荷重変化があったと判定すればよい。

以上に説明したドアハンドル装置１００では、ハンドル本体２３に操作者の手指が接触すれば、圧電センサ１５がその接触によって生じる振動からドア開閉操作の有無を検出することができ、圧電センサ１５自体をハンドル本体２３内に組み込む必要がない。従って、圧電センサ１５を組み込むための所定の大きさの中空部が無い場合であっても圧電センサ１５を配設することができ、ハンドル本体２３を、操作時に把持性や外観デザイン等を重視して任意に形状や寸法を設計可能になり、ハンドル本体２３の形状や寸法に対する設計自由度が高くなる。

また、圧電素子材３１を使用した本発明の圧電センサ１５は、１ｍＡ以下の消費電流で安定動作させることができるため、静電容量式の従来の圧電センサと比較すると、消費電流の低減によって車載バッテリーへの負担を軽減することができる。

この第１の実施形態に係るドアハンドル装置によれば、圧電センサ１５が可撓性を有するケーブル状のものとしてハンドル１１に付設できるので、ハンドル１１に作用する振動が高感度に検出可能となる。従って、ハンドル１１に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、ハンドル１１に軽くタッチするだけで検出が可能となる。また、電極を表出させる必要がないので、外乱や、付着する塵埃や雨や雪等の影響を受けにくい構成にできる。さらに、圧電センサ１５は、柔軟な変形が可能なことから設置場所の制約条件が少なく、かつ配置スペースも少なくなる。その上、取り付け作業も容易にできる。

なお、ドアハンドル装置１００は、図９に示すように、圧電センサ１５がハンドル本体２３の内部に設けられても、操作者の接触による振動を高感度で検出することができる。この場合、圧電センサ１５は、ハンドル本体２３内への取り付けを容易にするために、ハンドル本体２３の内部にスポンジ或いはウレタンゴム等の緩衝材２５と共に挿入して固定するとよい。このように圧電センサ１５は、ハンドル本体２３の内部に設けられることで、ハンドル本体２３のケーシング７５によって覆われ、他部材との衝突や、操作時に接触する手による経時的な磨耗から保護可能となる。また、これに限らず、接着剤等によりハンドル本体２３の内壁面に接着して取り付けてもよい。

また、圧電センサ１５は、ハンドル本体２３の内部に収容する場合、図９に示したように、ハンドル本体２３の内面２３ｄに沿って所定長さにわたり設けられることが好ましい。このような配置とすることで、ハンドル本体２３の把持操作による振動をより伝わり易くすることができる。

次に、本発明に係る第２の実施形態のドアハンドル装置を説明する。なお、以下の各実施形態において、図１〜図９に示した部材又は部位と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
図１０は本発明に係る第２の実施形態のドアハンドル装置を表す断面図、図１１は図１０のＣ−Ｃ矢視図、図１２は圧電センサが支持軸の近傍に配設される第２の実施形態の変形例１を表す平面図、図１３は圧電センサの先端がハンドル本体の挿通孔に収容される第２の実施形態の変形例２を表す平面図、図１４はハンドル本体がドア一体型ハンドルとなった第２の実施形態の変形例３を表す平面図である。

この実施形態によるドアハンドル装置２００は、ドア１３の開閉操作時の把持部となるハンドル本体２３と、操作者等が手指でハンドル本体２３を把持してドア１３を開閉する際にハンドル本体２３と一体に所定の変位をする可動部７７と、この可動部７７の変位を検出して電気信号を出力する圧電センサ１５とから構成されている。

圧電センサ１５は、ハンドル本体２３の操作に伴う可動部７７の変位によって変形を受けるように、車両のドアに組み込みされる。具体的には、ケーブル状の圧電センサ１５は、その一部が、図１１に示すように、棒状の可動部７７の外周に巻き付けられると共に、可動部７７の外周に突設された一対の突起７７ａ、７７ｂによって可動部７７の外周面上に位置決めされていて、ハンドル本体２３の操作に伴って可動部７７が図１１の失印ａ方向に変位すると、一対の突起７７ａ、７７ｂが圧電センサ１５の外周面を押圧して、圧電センサ１５に変形を生じさせる。

なお、ハンドル本体２３は、図１０の矢印ｂ方向に揺動変位可能に、前部から延出したアーム２３ｅがドア側に支持軸２１を介して連結されている。また、ハンドル本体２３の後側には、キーシリンダケース７９が装備される。本実施形態の場合、可動部７７は、ハンドル本体２３の後端側からドア１３内に突出する棒状のリンク部品で、一端がハンドル本体２３に固定されると共に、他端がドアロック装置に係脱可能で、ハンドル本体２３が失印ｂ方向に引き出されると、それに伴って、矢印ａ方向にスライド変位する。

つまり、ドアハンドル装置２００は、ハンドル１１が、支持軸２１を介して一端側２３ａをドア１３に揺動自在に支持して、この揺動によって他端側２３ｂを引き出し方向に移動するハンドル本体２３を有し、圧電センサ１５が、ドア１３とハンドル本体２３の他端側２３ｂとに亘って懸架され、ハンドル本体２３の引き出し操作による振動を検出可能としている。

従って、ドアハンドル装置２００では、ハンドル本体２３に手指がかけられて、失印ｂ方向にハンドル本体２３が引き出されると、ハンドル本体２３と一体に変位する可動部７７によって、可動部７７に巻き着けられている圧電センサ１５が一対の突起７７ａ、７７ｂによって押圧を受けて変形し、その時の圧電センサ１５の出力信号に基づいて制御回路１７が、ドアの開閉操作の有無を判定し、開閉駆動手段５１の動作が制御される。

そして、圧電センサ１５は、ドア１３の開閉操作時にハンドル本体２３と一体に所定の変位をする可動部７７によって圧電素子材３１が変形を受けて開閉操作の有無を検出するもので、静電容量式の従来のハンドル操作検出センサと比較して、ドアの開閉操作に無関係な器物の接近等を誤検出する虞がない。これにより、検出感度を高く設定して、ハンドル本体２３と一体に変位する可動部７７の僅かな変位によって、鋭敏に開閉操作の有無を検出させることが可能で、ドア１３の開閉操作時のハンドル本体２３への手指の接触が弱い場合でも確実にドアの開閉操作の有無が検出されるようになっている。

また、上記の圧電センサ１５では、ハンドル本体２３と一体に変位する可動部７７の変位挙動によって圧電素子材３１の複合圧電体層４５が変形しない限り、検出信号を出力しないため、無為な信号発信による周囲環境へのノイズの放出も防止される。

この第２の実施形態に係るドアハンドル装置２００によれば、ハンドル１１の一端側２３ａが支持軸２１を介してドア１３に揺動自在に支持され、ハンドル１１が把持されて引かれると、ハンドル本体２３の他端側２３ｂが引き出し方向へ移動される。従って、この他端側２３ｂとドア１３との間に亘って圧電センサ１５が懸架されていることで、ハンドル本体２３の引き出し操作によって圧電センサ１５に張力による歪みが生じ易く、検出感度が高まる。

また、圧電センサ１５は、ハンドル本体２３に連動する可動部７７の変位で変形すればドア開閉操作の有無を検出することができ、圧電センサ１５自体をハンドル本体２３内に組み込む必要がない。従って、圧電センサ１５を組み込むための所定の大きさの中空部をハンドル本体２３に設ける必要がない。これにより、ハンドル本体２３は、操作時の把持性や外観デザイン等を重視して任意に形状や寸法を設計することができ、形状や寸法に対する設計自由度が高くなる。

なお、ハンドル本体２３の開開操作時にハンドル本体２３と一体となって変位する可動部７７は上記実施形態に限らない。例えば、ハンドル本体２３と一体に変位するアーム２３ｅや、その他の可動部を利用するようにしても良い。また、圧電素子材３１に変形を生じさせるための圧電素子材３１と可動部７７との係合形態も、上記実施形態に限らない。上記実施形態では、ケーブル状の圧電素子材３１を棒状の可動部７７の外周に巻き付けたが、この他、巻き付けずに、可動部７７の上を単純に横断するように圧電素子材３１を配線することでも可能である。

なお、この実施形態によるドアハンドル装置２００の変形例１としては、図１２に示すように、ハンドル１１が、支持軸２１を介して一端側２３ａをドア１３に揺動自在に支持し、この揺動によって他端側２３ｂを引き出し方向に移動するハンドル本体２３を有し、圧電センサ１５が、ハンドル本体２３の支持軸２１の近傍に配設されて、ハンドル本体２３の揺動による振動を検出するように構成されてもよい。圧電センサ１５は、基端１５ａに接続された制御回路１７がドア１３内に設けられた基板８１に固定される。また、制御回路１７と支持軸２１との間の圧電素子材３１はクランプ８３によって基板８１に固定される。

この変形例１によれば、圧電センサ１５が支持軸２１の近傍に配設されることで、ハンドル本体２３が支持軸２１を中心に矢印ｂ方向に揺動されると、支持軸２１を中心に屈曲された圧電センサ１５が支持軸２１に接触することとなり、この接触による振動が検出され、検出感度が高まる。なお、この場合、圧電センサ１５の先端１５ｂを、ハンドル本体２３の内部に収容することで、操作者の手指がハンドル本体２３に接触することによる振動も高感度に検出可能となる。

また、変形例２としては、図１３に示すように、圧電センサ１５が、支持軸２１に接してドア１３とハンドル本体２３の一端側２３ａとに亘って懸架され、かつ先端１５ｂが自由端となって、ハンドル本体２３に形成された挿通孔８５に収容される構成としてもよい。この場合、圧電素子材３１の先端１５ｂは、挿通孔８５の内部で可動自在に収容する。

この変形例２によれば、ハンドル本体２３が揺動されると、圧電センサ１５が支持軸２１に摺接するとともに、ハンドル本体２３内に収容された圧電センサ１５の先端１５ｂが、挿通孔８５の内壁に対して擦れ、ハンドル本体２３の操作が圧電センサ１５の長い距離で高感度に検出可能となる。また、このドアハンドル装置では、圧電センサ１５の先端１５ｂが自由端となって挿通孔８５に収容されるので、圧電センサ１５に経時的な疲労が生じ難くなり、圧電センサ１５の長寿命化が可能となる。

さらに、変形例３としては、図１４に示すように、ハンドル１１は、一端側２３ａ及び他端側２３ｂを共にドア１３に固定するハンドル本体２３を有したドア一体型ハンドルであってもよい。

この変形例３によれば、ハンドル本体２３が可動部を有しないドア一体型ハンドルとなることで、ハンドル本体２３の操作によって圧電センサ１５が直接的に変形されず、ハンドル操作が、ハンドル本体２３への接触により伝わる振動のみによって検出される。このドアハンドル装置の場合も圧電センサ１５に経時的な疲労が生じ難くなり、圧電センサ１５の長寿命化が可能となる。

次に、本発明に係る第３の実施形態のキーレスエントリー装置を説明する。
図１５は本発明に係る第３の実施形態のキーレスエントリー装置の概略構成を（ａ）、その要部詳細構成を（ｂ）に表したブロック図、図１６は図１５に示したキーレスエントリー装置の動作手順を表す流れ図である。

キーレスエントリー装置３００は、上記した第１、第２の実施形態で説明したドアハンドル装置１００、２００或いはその変形例のいずれか一つのドアハンドル装置（例えばドアハンドル装置１００）と、図１５（ａ）に示した車両側に搭載した送受信機９１と、操作者が携帯する送受信機９３とを具備する。キーレスエントリー装置３００は、車両側送受信機９１が送信した暗証要求信号を携帯側送受信機９３が受信した後に、携帯側送受信機９３が送信した暗証信号を車両側送受信機で受信することによりドア１３のロックを解除するよう基本動作する。

携帯側送受信機９３は、車両側送受信機９１と同一周波数の電波を送受信する送受信回路９５と、この送受信回路９５を制御する制御回路９７及び図示しない電源回路を装備して構成される。制御回路９７は、図示しないＣＰＵ及びこのＣＰＵを制御するためのプログラムと暗証コードとが書き込まれた不揮発性メモリを有して構成され、後述する車両側送受信機９１からの暗証要求コードが送受信回路９５で受信されると、不揮発性メモリに書き込まれている暗証コードを送受信回路９５から送信させる。なお、送受信回路９５には図示しないアンテナコイルが設けられている。また、携帯側送受信機９３の電源としては、ボタン電池等の一次電池を用いても良いし、車両側送受信機９１からの搬送波信号により、携帯側送受信機９３のアンテナコイルに誘起するエネルギーを利用するように構成してもよい。

車両側送受信機９１は、携帯側送受信機９３と同一周波数の電波を送受信する送受信回路９９と、この送受信回路９９を制御する制御部である制御回路１０１とを有して構成される。なお、送受信回路９９には図示しないアンテナコイルが設けられている。制御回路１０１にはドアハンドル装置１００の圧電センサ１５と、ドアロック手段１０３が接続される。制御回路１０１は、ハンドル１１に操作者が接触することによる振動を圧電センサ１５によって監視して、この変化値が所定値以上になるとオンする。制御回路１０１がオンすると、図示しないリレーボックスを介してバッテリーから車両側送受信機９１へ電源が供給される。

車両側送受信機９１の制御回路１０１は、基本的にＣＰＵ及びこのＣＰＵを制御するためのプログラムと暗証コードとが書き込まれた不揮発性メモリを有して構成される。具体的には、図１５（ｂ）に示すように、圧電センサ１５からの検出信号を受けて車両側送受信機９１から暗証要求信号を送信させる暗証信号要求手段１０５と、車両側送受信機９１によって受信した暗証信号を解読する解読手段１０７と、解読した暗証信号が予めメモリ１０９に格納された正規信号か否かを判定する暗証信号判定手段１１１と、暗証信号が正規信号であった場合にドアロック手段１０３によるロックの解除を指示するロック解除指示手段１１３とを備えてなる。

このキーレスエントリー装置３００では、図１６に示すように、操作者がハンドル１１に接触すると（ｓｔ２１）、制御回路１０１によって接触が検出され（ｓｔ２２）、暗証信号要求手段１０５から暗証要求信号が送信される（ｓｔ２３）。携帯側送受信機９３の制御回路９７は、暗証要求信号を受信すると（ｓｔ２４）、暗証信号を送受信回路９５から送信する（ｓｔ２５）。制御回路１０１は、暗証信号を受信すると（ｓｔ２６）、解読手段１０７によって暗証信号の解読を行った後、暗証信号判定手段１１１によって暗証信号の判定を行い（ｓｔ２７）、暗証信号がメモリ１０９に格納された暗証信号と一致すると（ｓｔ２８）、ロック解除指示手段１１３によってドアロック手段１０３へロック解除信号を送出する（ｓｔ２９）。一方、暗証信号が不一致であり、かつ不一致の暗証信号が所定回数以上判定されると（ｓｔ３０）、警報が発報される（ｓｔ３１）。

この第３の実施形態に係るキーレスエントリー装置３００によれば、高感度な検出が可能で、電極の表出による外乱を受けにくく、設置場所の制約条件が少ないドアハンドル装置１００が主要な構成部材として備えられ、ハンドル１１に対する接触のみの軽いタッチでドアハンドル装置１００が動作され、また、接点接合のストロークが存在しないため、タッチした瞬間からスイッチが動作するまでの時間差がない。従って、ハンドル１１をタッチしてから、制御回路１０１のロック解除指示手段１１３がドアロック手段１０３へロックの解除を指示するまでの時間を、大幅に短縮でき、急峻なドアの開扉に対応した、ロック手段１０３の解除が可能となる。

次に、本発明に係る第４の実施形態のキーレスエントリー装置を説明する。
図１７は本発明に係る第４の実施形態のキーレスエントリー装置の概略構成を（ａ）、その要部詳細構成を（ｂ）に表したブロック図、図１８は図１７に示したキーレスエントリー装置の信号入力方法を表す説明図、図１９は図１７に示したキーレスエントリー装置の動作手順を表す流れ図、図２０はドアハンドルに印加される圧力と、この圧力から得られる検出信号と、この検出信号から得られるパルスとの相関を表す説明図、図２１は図１７に示したキーレスエントリー装置における暗証信号認識手順の流れ図、図２２は圧電センサの信号をＳ１、外乱検出センサの信号をＳ２、Ｓ１−Ｓ２の時間的推移を表す特性図である。

このキーレスエントリー装置４００は、上記した第１、第２の実施形態で説明したドアハンドル装置１００、２００或いはその変形例のいずれか一つのドアハンドル装置（例えばドアハンドル装置１００）と、図１７（ａ）に示した制御部である制御回路１２１と、制御回路１２１に接続された外乱検出センサ１２３及びスピーカ１２５とを基本構成部材として備えている。このキーレスエントリー装置３００では、ハンドル１１を予め登録しておいた回数で打ち叩きすることで、制御回路１２１がドアロック手段１０３を解錠するように動作する。

制御回路１２１は、図１７（ｂ）に示すように、圧電センサ１５からの接触検出信号を受けて暗証信号の入力を待ち受ける暗証信号入力手段１２７と、圧電センサ１５から暗証信号入力手段１２７に入力された暗証信号を解読する解読手段１０７と、解読手段１０７によって解読された暗証信号を予めメモリ１０９に格納された正規信号か否かを判定する暗証信号判定手段１１１と、暗証信号が正規信号であった場合にドアロック手段１０３によるロックの解除を指示するロック解除指示手段１１３とを備えてなる。

ここで、ドアハンドル装置１００の圧電センサ１５は、操作者がハンドル１１を操作する際の振動を主に検出するが、その検出値には、例えば車両がアイドリング中である場合、エンジンからの振動も同時に検出することとなる。一方、外乱検出センサ１２３は、ハンドル１１とは離間されたドア１３の部位に設けられ、主にドア１３に作用する操作者の接触以外の振動（例えば上記したエンジンからの振動）を検出する。

ハンドル１１への打ち叩きは、図１８に示すように、ハンドル本体２３を例えばノックするようにして行う。即ち、所定のリズムの打ち叩き動作によって発生する振動が、暗号信号となる。

このキーレスエントリー装置４００では、図１９に示すように、操作者がハンドル１１に触れると（ｓｔ４１）、制御回路１２１によって接触が検出され、暗証信号入力手段１２７への暗証入力モードが開始される（ｓｔ４２）。なお、この際、暗証入力モードが開始された旨のブザー音がスピーカ１２５から発せられる。

ブザー音を確認した操作者によって、所定のリズムの打ち叩き動作で暗証信号が暗証信号入力手段１２７に入力されると（ｓｔ４３）、制御回路１２１は、解読手段１０７により暗証信号の解読を行った後、暗証信号判定手段１１１によって暗証信号の判定を行う（ｓｔ４４）。

この際、打ち叩きによってハンドル本体２３に印加圧力が入力されると、圧電素子材３１から図２０（ａ）に示す圧力変化信号が検出される（図２１のｓｔ５１）。圧力変化信号は制御回路１２１によって信号処理され（図２１のｓｔ５２）、図２０（ｂ）に示す圧力変化検出信号となる。次いで、この圧力変化検出信号から圧力ピークが検出される（図２１のｓｔ５３）。

即ち、暗証信号は、所定のリズムの打ち叩き動作による振動波形のピーク強度とピーク間隔とに基づいて設定される。操作者が所定の間隔で所定の回数、ハンドル本体２３を打ち叩くと、この振動波形が制御回路１２１によって解読される。つまり、操作者のみが知る固有の打ち叩きリズムが暗証信号となる。制御回路１２１は振動波形の振幅｜＋Ｐa｜＋｜−Ｐb｜が一定の基準量よりも大ならば、ドア１３の開開操作があったものと判定して、図２０（ｃ）に示すように、時刻ｔ１〜ｔ８で判定出力として、Ｌｏ→Ｈｉのパルス信号を出力する。これにより、暗証信号の認識が完了する（図２１のｓｔ５４）。

そして、暗証信号がメモリ１０９に格納された暗証信号と一致すると（図１９のｓｔ４５）、ロック解除指示手段１１３によってドアロック手段１０３へロック解除信号を送出する（ｓｔ４６）。一方、暗証信号が不一致であり、かつ不一致の暗証信号が所定回数以上判定されると（ｓｔ４７）、警報が発報される（ｓｔ４８）。

また、キーレスエントリー装置４００では、圧電素子材３１からの検出信号のうち、検出対象とする信号以外の信号成分を検出する外乱検出センサ１２３を備えている。この外乱検出センサ１２３を用いたノイズ除去処理は、制御回路１２１による圧力変化信号検出処理（図２１のｓｔ５１の処理）の際に実行される。即ち、図２２に示すように、例えばアイドリング等の外乱による振動Ｓ２が、ハンドル操作による振動と共に振動Ｓ１となって圧電素子材３１により検出されるが、外乱による振動Ｓ１がドア１３に設けられた外乱検出センサ１２３によって検出されることで、圧電素子材３１によって検出された振動から、この外乱による振動Ｓ１が差し引かれることで、外乱によるノイズが除去されたハンドル操作振動Ｓ３（Ｓ１−Ｓ２）が現れ、ハンドル操作の振動検出感度が高められることになる。

この第４の実施形態に係るキーレスエントリー装置４００によれば、ドア１３に設けられたドアハンドル装置１００の圧電センサ１５がドア開扉操作に伴う振動を検出すると、制御回路１２１が暗証信号入力手段１２７を入力待ち受け状態とし、この入力待ち受け状態からドアハンドル装置１００が検出した振動によって暗証信号が入力可能となる。入力された振動による暗証信号が正規信号であった場合には、ロック解除指示手段１１３からドアロック手段１０３へロックの解除が支持される。従って、ドアハンドル装置１００がドア１３に設けられるのみで、車両側送受信機９１、携帯側送受信機９３が不要となる。

次に、本発明に係る第５の実施形態のドアハンドル装置を説明する。
図２３は本発明に係る第５の実施形態のドアハンドル装置を表す外観斜視図、図２４は図２３に示したドアハンドル装置における暗証信号認識手順の流れ図、図２５はドアハンドルに印加される掌握力と、この掌握力から得られる検出信号と、この検出信号から得られるパルスとの相関を表す説明図、図２６は信号抽出帯域とノイズ帯域とを含んだ検出周波数の説明図である。

この実施形態によるドアハンドル装置５００は、ハンドル１３１が円筒状、円柱状、又は線体状に形成されるグリップタイプとなっている。操作者は、ハンドル１３１のハンドル本体１３３を掌握し、その掌握圧力を所定の間隔で所定の回数変化させたり、或いはハンドル本体１３３を軸線回りに回動させたりすることにより内部に設けた圧電素子材３１へ暗証信号を入力する。このドアハンドル装置５００には上記のキーレスエントリー装置４００に採用した制御回路１２１と同様の制御回路を用いることができ、外乱検出センサ１２３、スピーカ１２５も接続することが好ましい。

従って、このドアハンドル装置５００では、図２４に示すように、操作者がハンドル１３１を掌握すると、制御回路１２１によって暗証信号入力手段１２７への暗証入力モードが開始される。なお、この際、暗証入力モードが開始された旨のブザー音がスピーカ１２５から発せられる。

ブザー音を確認した操作者によって、所定のリズムでハンドル１３１が掌握されると、暗証信号入力手段１２７が圧力変化信号を検出し（ｓｔ６１）、信号処理を行う（ｓｔ６２）。即ち、圧電素子材３１から図２５（ａ）に示す印加圧力を検出すると、図２５（ｂ）に示す圧力変化信号が検出され、この圧力変化信号は制御回路１２１によって周波数解析される（ｓｔ６３）。

この際、制御回路１２１は、外乱周波数成分の除去処理を実行する（ｓｔ６４）。掌握によって得られる周波数は図２６に示す信号抽出用帯域（例えば０．５〜５Ｈｚ程度）として予め設定しておき、それ以外の周波数はノイズ帯域として外乱検出センサ１２３によって検出する。従って、制御回路１２１から出力される圧力変化検出信号は、圧電素子材３１によって得た周波数から、外乱検出センサ１２３によって得たノイズ帯域の周波数を除去した信号となっている。

次いで、この圧力変化検出信号から圧力ピークが検出される。本実施形態では、圧力ピークが、二つの閾値｜＋Ｐb｜＋｜−Ｐb｜と、閾値｜＋Ｐc｜＋｜−Ｐc｜とに分けられる（ｓｔ６５）。

暗証信号は、所定の掌握リズムによる振動波形のピーク強度とピーク間隔とに基づいて設定される。操作者が所定の間隔で所定の回数、ハンドル本体１３３を掌握すると、この振動波形が制御回路１２１によって解読される。つまり、操作者のみが知る固有の掌握リズムが暗証信号となる。制御回路１２１は振動波形の振幅が一定の基準量よりも大ならば、ハンドル１３１の操作があったものと判定して、図２５（ｃ）に示すように、時刻ｔ１〜ｔ７で判定出力として、Ｌｏ→Ｍｄ又はＬｏ→Ｈｉの二種のパルス信号を出力する。これにより、暗証信号の認識が完了する（ｓｔ６６）。

そして、暗証信号がメモリ１０９に格納された暗証信号と一致すると、ロック解除指示手段１１３によってドアロック手段１０３へロック解除信号を送出する一方、暗証信号が不一致であり、かつ不一致の暗証信号が所定回数以上判定されると、警報が発報される。

この第５の実施形態に係るドアハンドル装置５００によれば、操作者が所定の間隔で所定の回数、ハンドル本体１３３を掌握すると、この波形が制御回路１２１によって解読され、この掌握の動作が所定の動作であれば、ドアロック手段１０３が制御回路１２１によって解除されることとなる。即ち、操作者のみが知る固有の掌握リズムが暗証信号となる。
また、本構成では、掌握の動作により暗証信号を入力するため、操作者以外の第三者が、暗証信号入力動作を目視にて確認することが極めて困難であり、第三者が操作者の入力動作を傍受して、暗証信号を不正入力することが不可能となる。

次に、本発明に係る第６の実施形態のドアハンドル装置を説明する。
図２７は本発明に係る第６の実施形態のドアハンドル装置を備えた車両のドア部外観図、図２８は半ドア状態となってハンドルが表出したドアの斜視図、図２９はドアハンドル装置が設けられたハッチバックドアの斜視図である。

このドアハンドル装置６００は、ハンドル１４１が、ドアロック手段１０３のロック時にはドア１３の外面から隠れ、ドアロック手段１０３のロック解除時（例えばドアのロックが解除され、ドアが半開き状態となった半ドア時）には表出する位置（例えばドア１３の側面１３ａ）に配設されている。そして、圧電センサ１５を有した振動検出部（センシング部）１４３がドア１３の任意の位置に隠蔽されている。振動検出部１４３には上記のキーレスエントリー装置４００に採用した制御回路１２１と同様の制御回路を用いることができ、外乱検出センサ１２３、スピーカ１２５も接続することが好ましい。

この第６の実施形態に係るドアハンドル装置６００によれば、ドア１３を開閉操作するためのハンドル１４１が、例えばドア１３の側面部分に配置され、ドア１３が閉鎖された状態では外面に表出しなくなる。このようにしてドア外面に覆われたハンドル１４１は、ドア外面からの振動検出部１４３への打ち叩き等によって暗証信号が入力されると、ハンドル１４１が隠蔽された状態で、圧電センサ１５が振動を感知し、制御回路１２１によってドアロック手段１０３がロック解除される。これにより、ドア１３が半ドア状態に開扉され、表出したハンドル１４１によってドア１３が全開可能となる。一方、ドア外面の振動検出部１４３の配置場所以外の領域を打ち叩き等によって暗証信号を入力しても、信号の伝達時の減衰により振動検出部１４３が正常に動作しなくなり、ドア１３は半ドア状態とはならない。従って、操作者のみが知る固有の場所での暗証信号の入力を可能にすることができる。

なお、上記した各実施形態では、ドアハンドル装置を車両のサイドドアやスライドドア等の乗降用ドアに適用した場合を例に説明したが、本発明に係るドアハンドル装置（例えばドアハンドル装置１００）は、この他、図２９に示す車両後部を開閉するハッチドア１５１に適用しても同様の効果を奏するものである。

さらに、上記した各実施形態では、ドアハンドル装置を車両用ドアに適用した場合を例に説明したが、本発明に係るドアハンドル装置は、この他、図３０（ａ）に示す事務所、住宅或いはマンション等の玄関扉１６１、図３０（ｂ）に示す冷蔵庫のドア１６３、図３０（ｃ）に示す加熱調理器の扉１６５、図３０（ｄ）に示す自動ドア１６７、図３０（ｅ）に示す電気炊飯器の蓋１６９にも好適に用いることができ、この場合においても、操作フィーリング、動作信頼性、及び組込み性を高める効果を得ることができる。

さらに、上記した各実施形態では、片側がヒンジとなるプルライズ式のハンドルを例に説明したが、本発明に係るドアハンドル装置は、図３１（ａ）に示すように、ハンドル全体を引き上げるプルアップ式のハンドル１７１に適用しても同様の作用効果を奏する。この場合においても、圧電センサ１５は、図３１（ｂ）に示すように、ハンドル本体１７３の内部に収容する構造、ハンドル本体１７３のドア対向面に貼着する構造、或いは図３１（ｃ）に示すように、ハンドル本体１７３の支持軸１７５に接触させて、ハンドル本体１７３とドア１３との間に亘って懸架する構造とすることができる。

本発明に係る第１の実施形態のドアハンドル装置を表す外観斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面を（ａ）、（ａ）のＢ−Ｂ断面を（ｂ）に表した内部構成図である。 図２に示した圧電センサの概略構成図である。 図２に示した圧電素子材の構成図である。 ドアハンドル装置のブロック図である。 操作者のドア開扉動作と車両側制御部の処理動作との相関を表した説明図である。 ドアロック手段のロック解除までの手順を表す流れ図である。 図５に示した圧電センサからの出力信号Ｖ、判定手段の判定出力Ｊを表した特性図である。 圧電センサをハンドルケーシングの内面に沿って設けた第１の実施形態の変形例を表す断面図である。 本発明に係る第２の実施形態のドアハンドル装置を表す断面図である。 図１０のＣ−Ｃ矢視図である。 圧電センサが支持軸の近傍に配設される第２の実施形態の変形例１を表す平面図である。 圧電センサの先端がハンドル本体の挿通孔に収容される第２の実施形態の変形例２を表す平面図である。 ハンドル本体がドア一体型ハンドルとなった第２の実施形態の変形例３を表す平面図である。 本発明に係る第３の実施形態のキーレスエントリー装置の概略構成を（ａ）、その要部詳細構成を（ｂ）に表したブロック図である。 図１５に示したキーレスエントリー装置の動作手順を表す流れ図である。 本発明に係る第４の実施形態のキーレスエントリー装置の概略構成を（ａ）、その要部詳細構成を（ｂ）に表したブロック図である。 図１７に示したキーレスエントリー装置の信号入力方法を表す説明図である。 図１７に示したキーレスエントリー装置の動作手順を表す流れ図である。 ドアハンドルに印加される圧力と、この圧力から得られる検出信号と、この検出信号から得られるパルスとの相関を表す説明図である。 図１７に示したキーレスエントリー装置における暗証信号認識手順の流れ図である。 圧電センサの信号をＳ１、外乱検出センサの信号をＳ２、Ｓ１−Ｓ２の時間的推移を表す特性図である。 本発明に係る第５の実施形態のドアハンドル装置を表す外観斜視図である。 図２３に示したドアハンドル装置における暗証信号認識手順の流れ図である。 ドアハンドルに印加される掌握力と、この掌握力から得られる検出信号と、この検出信号から得られるパルスとの相関を表す説明図である。 信号抽出帯域とノイズ帯域とを含んだ検出周波数の説明図である。 本発明に係る第６の実施形態のドアハンドル装置を備えた車両のドア部外観図である。 半ドア状態となってハンドルが表出したドアの斜視図である。 ドアハンドル装置が設けられたハッチバックドアの斜視図である。 本発明に係るドアハンドル装置が適用可能な部位を（ａ）〜（ｅ）に例示した説明図である。 本発明に係るドアハンドル装置をプルアップ式のハンドルに採用した場合の説明図である。

符号の説明

１１，１３１，１４１ ハンドル
１３ ドア
１３ａ 側面（表出する位置）
１５ 圧電センサ
１５ｂ 先端
１７，９７，１０１，１２１ 制御回路（制御部）
２１，１７５ 支持軸
２３，１３３，１７３ ハンドル本体
２３ａ 一端側
２３ｂ 他端側
２３ｃ ドアに対向する面
３１ 圧電素子
８５ 挿通孔
９１ 車両側送受信機
９３ 携帯側送受信機
１００，２００，５００，６００ ドアハンドル装置
１０３ ドアロック手段
１０５ 暗証信号要求手段
１１１ 暗証信号判定手段
１１３ ロック解除指示手段
１２３ 外乱検出センサ
１２７ 暗証信号入力手段
３００，４００ キーレスエントリー装置

Claims (14)

1. 開閉操作のためのハンドルを有するドアに設けられ該ドアの開扉操作をロックするドアロック手段を前記ハンドルの操作によってロック解除可能とするドアハンドル装置であって、
   前記ハンドルに配設され可撓性を有する圧電素子にて形成した圧電センサと、
   前記ハンドルへの接触により生じる該圧電センサからの検出信号を受けて前記ドアロック手段によるロックを解除する制御部と
   を備えたことを特徴とするドアハンドル装置。
2. 前記ハンドルが、支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体を有し、
   前記圧電センサが、該ハンドル本体の前記ドアに対向する面に配設され前記ハンドル本体の把持操作による振動を検出することを特徴とする請求項１記載のドアハンドル装置。
3. 前記ハンドルが、支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体を有し、
   前記圧電センサが、前記ドアと該ハンドル本体の他端側とに亘って懸架され前記ハンドル本体の引き出し操作による振動を検出することを特徴とする請求項１記載のドアハンドル装置。
4. 前記ハンドルが、支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体を有し、
   前記圧電センサが、該ハンドル本体の前記支持軸の近傍に配設されて該ハンドル本体の前記揺動による振動を検出することを特徴とする請求項１記載のドアハンドル装置。
5. 前記圧電センサが、支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体を有し、
   前記圧電センサが、前記支持軸に接して前記ドアと該ハンドル本体の一端側とに亘って懸架されかつ先端が自由端となって前記ハンドル本体に形成された挿通孔に収容されたことを特徴とする請求項１記載のドアハンドル装置。
6. 前記ハンドルが、両端を前記ドアに固定するハンドル本体を有したドア一体型ハンドルであることを特徴とする請求項１記載のドアハンドル装置。
7. 前記圧電センサが、前記ハンドル本体の内部に設けられたことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１項記載のドアハンドル装置。
8. 前記圧電センサが、前記ハンドル本体の内面に沿って設けられたことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１項記載のドアハンドル装置。
9. 前記ハンドルが、前記ドアロック手段のロック時には前記ドアの外面から隠れ、前記ドアロック手段のロック解除時には表出する位置に配設されたことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１項記載のドアハンドル装置。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか１項記載のドアハンドル装置と、車両側に搭載した車両側送受信機と、操作者が携帯する携帯側送受信機と、車両側送受信機が送信した暗証要求信号を携帯側送受信機が受信した後に携帯側送受信機が送信した暗証信号を車両側送受信機で受信することによりドアのロックを解除する制御部とを具備したキーレスエントリー装置であって、
    前記制御部が、
    前記圧電センサからの検出信号を受けて前記車両側送受信機から暗証要求信号を送信させる暗証信号要求手段と、
    前記車両側送受信機によって受信し解読された暗証信号が予め設定された正規信号か否かを判定する暗証信号判定手段と、
    暗証信号が正規信号であった場合に前記ドアロック手段によるロックの解除を指示するロック解除指示手段とを備えたことを特徴とするキーレスエントリー装置。
11. 請求項１〜請求項９のいずれか１項記載のドアハンドル装置を備えたキーレスエントリー装置であって、
    前記制御部が、
    前記圧電センサからの接触検出信号を受けて暗証信号の入力を待ち受ける暗証信号入力手段と、
    前記圧電センサから該暗証信号入力手段に入力されて解読された暗証信号が予め設定された正規信号か否かを判定する暗証信号判定手段と、
    暗証信号が正規信号であった場合に前記ドアロック手段によるロックの解除を指示するロック解除指示手段とを備えたことを特徴とするキーレスエントリー装置。
12. 前記暗証信号が、
    所定のリズムの打ち叩き動作による振動波形のピーク強度とピーク間隔とに基づいて設定されることを特徴とする請求項１１記載のキーレスエントリー装置。
13. 前記暗証信号が、
    掌握圧力の変動による圧力変化波形のピーク強度とピーク間隔とに基づいて設定されることを特徴とする請求項１１記載のキーレスエントリー装置。
14. 前記圧電センサからの検出信号のうち、検出対象とする信号以外の信号成分を検出する外乱検出センサを備えたことを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載のキーレスエントリー装置。

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