JP2006193960A - Door handle device and door member equipped therewith and smart entry system equipped with the door member - Google Patents

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JP2006193960A JP2005005942A JP2005005942A JP2006193960A JP 2006193960 A JP2006193960 A JP 2006193960A JP 2005005942 A JP2005005942 A JP 2005005942A JP 2005005942 A JP2005005942 A JP 2005005942A JP 2006193960 A JP2006193960 A JP 2006193960A
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Hiroyuki Ogino
弘之 荻野
Yukio Abe
幸夫 阿部
Hirofumi Inui
弘文 乾
Shigeki Ueda
茂樹 植田
Noriyuki Komeno
範幸 米野
Shigeru Shirai
白井  滋
Ryuta Kondo
龍太 近藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a door handle device detecting opening and closing operation by using a piezo-electric sensor obtaining sufficient detection sensitivity even if it has a flexible structure by only contacting at low pressure. <P>SOLUTION: The door handle device is so constituted that the piezo-electric sensor 4 has flexibility to enable it to attach to a handle type door handle 3 and that infinitesimal displacement of the door handle 3 can be detected by high sensitivity. Accordingly, sufficient signal output is obtained only by simply coming into contact with the door handle 3, and a touch on the door handle 3 can be detected. Since it is not necessary to make an electrode exposed, it is hard to have an influence of disturbance, adhered dust, rain, snow or the like. Further, since the piezo-electric sensor 4 can have flexible deformation, there are few conditions of an installation place, and an installation space can be also decreased. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ドアハンドルを備えた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するハンドル装置に関する。   The present invention relates to a handle device that is provided with a sensor in a handle device including a door handle and senses an operation of the handle device.

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。   When unlocking the door by operating the door handle of the vehicle, a sensor is provided to detect contact and operation of the door handle, and when a detection signal is output from this sensor, the door is operated under a predetermined condition. Some have the function of unlocking.

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ハンドル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ハンドル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。   For example, Patent Document 1 discloses a vehicle door handle device that releases a door lock using a contact bonding type switch such as a membrane switch as a sensor. This membrane switch has a well-known structure, and is formed by printing a pair of electrode portions arranged at a predetermined interval on the opposed inner surfaces of a pair of flexible film-like handle rates arranged to face each other via a spacer. This membrane switch is normally in an off state, and the electrode parts come into contact with each other when an elastic body such as silicon rubber placed on the handle rate is pressed by a trigger so as to be positioned on the electrode part. Thus, the on state is established.

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。   Further, Patent Document 2 discloses an automobile human body proximity detection sensor that uses a capacitance type sensor as a sensor to release a door lock. An outer handle using a human body proximity detection sensor for an automobile is formed in a hollow shape, and a parallel cable constituting a capacitive sensor as a non-contact sensor is formed in the hollow portion in the longitudinal direction of the grip portion of the outer handle. Is accepted to extend along. The parallel cable is connected to a shield wire provided so that the base end portion extends to the outside through an opening provided near the pivot portion of the outer handle, and the other end of the shield wire is connected to the circuit board. Is done.

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
By the way, in recent years, with respect to a general door lock releasing method in which a key is inserted into a key hole of a door handle to unlock the door, a personal identification card, transmitter, etc. without inserting the key into the key hole A so-called keyless entry device for releasing a door lock using a door has been applied to a door of an automobile or a house. This type of vehicle radio wave lock device is disclosed in Patent Document 3. In this radio wave lock device for a vehicle, the control unit is operated by pulling a door handle of the vehicle, while the portable transceiver is in a transmission state by receiving a transmission / reception code from the transceiver on the vehicle side. The control unit performs the unlocking process based on the unique code from. And the detection means which detects that the door handle was pulled is provided, and the transmission / reception code is transmitted from the transmitter / receiver on the vehicle side based on the detection signal from this detection means.
JP 2002-322834 A JP-A-10-308149 JP-A-8-53964

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、経年変化による接点不良や、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さねばならないというような操作フィーリングに悪い影響を与える。   However, the contact junction type switch used in the above-described conventional door handle device has a problem that it does not operate with a light touch such as contact failure due to secular change or contact. In addition, since there is a stroke up to contact joining, a time difference from the moment of touching to the operation of the switch is inevitably generated, and this causes a deterioration in response. For example, when the door handle is grabbed and pulled, if the door is pulled suddenly, the lock means cannot be released in time, and the locked state remains, or rattling occurs. This adversely affects the operation feeling of having to hold the door handle and wait for a predetermined time before pulling it out.

一方、静電容量形のセンサでは、降雨や洗車によりドアハンドルが濡れると誤作動するといった問題や、手袋を装着しているとドアハンドルに触れても作動しないといった問題があった。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。   On the other hand, the capacitance type sensor has a problem that it malfunctions when the door handle gets wet due to rain or a car wash, and a problem that it does not operate even if it touches the door handle when wearing gloves. In addition, there is a problem in that it is extremely difficult to adjust the sensitivity because the capacitance varies depending on the person and varies depending on the shoes worn.

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。   It is preferable to use a piezoelectric sensor as a contact switch that can increase the detection sensitivity and can be separated from a noise component and can be switched on and off with a touch feeling that reacts even with a slight touch.

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。   However, a general piezoelectric sensor is a rigid body in which piezoelectric elements made of ceramics or the like are arranged. If there is a restriction on the sensor placement area, there is a problem that the piezoelectric sensor cannot be placed and incorporated at a desired location. is there.

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。   Although it is conceivable to use an optical sensor that is a non-contact type, there are many malfunctions due to weather conditions such as dust, rain, and snow adhering to the sensor, which is not practical.

このような事情から、接点接合式スイッチ、製電容量形センサ、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。   Under these circumstances, a door operation device using a contact bonding type switch, a capacitance type sensor, a general piezoelectric sensor or an optical sensor, and a keyless entry device equipped with these door handle devices have a good operation fee. It has been difficult to realize ring, operation reliability, and embeddability.

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、柔軟な構造を有し低圧力で接触するのみでも十分な検出感度の得られる圧電センサを用いて、開閉動作を検出するドアハンドル装置提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and provides a door handle device that detects an opening / closing operation using a piezoelectric sensor that has a flexible structure and can obtain sufficient detection sensitivity even by contact at low pressure. With the goal.

前記従来の課題を解決するために、本発明に係るドアハンドル装置は、ドアの開閉操作のための把手式のドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する可撓性を有する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルへの人または物体の接触、前記ドアハンドルによる開動作、前記ドアハンドルによる閉動作の少なくとも1つを検出する検出手段とを備え、前記前記圧電センサは、前記ドアハンドルと連動して作動するアーム部に直接または間接的に接触することでドアハンドルの微小な変位でも変形するので、ドアハンドルの変位を高感度に検出可能となる。   In order to solve the conventional problems, a door handle device according to the present invention includes a handle-type door handle for opening and closing a door, and a flexible piezoelectric sensor that is deformed based on displacement of the door handle. Detecting means for detecting at least one of contact of a person or an object to the door handle, an opening operation by the door handle, and a closing operation by the door handle based on an output signal of the piezoelectric sensor, and the piezoelectric sensor Is deformed even by a minute displacement of the door handle by directly or indirectly contacting the arm portion that operates in conjunction with the door handle, so that the displacement of the door handle can be detected with high sensitivity.

このドアハンドル装置では、圧電センサが可撓性を有しており柔軟に変形させて付設できる。   In this door handle device, the piezoelectric sensor has flexibility and can be attached by being deformed softly.

本発明のドアハンドル装置は、圧電センサが可撓性を有しており柔軟に変形させてドアハンドルに付設可能となり、ドアハンドルの微小変位を高感度に検出可能となる。従って、ドア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、ドアハンドルに対する接触、ドアハンドルによる開動作、ドアハンドルによる閉動作の少なくとも1つが検出可能となる。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ので、ドアハンドルの構成を大幅に変更しなくても、現状の構成に合わせて付設することが可能となる。   In the door handle device of the present invention, the piezoelectric sensor has flexibility, can be flexibly deformed and attached to the door handle, and minute displacement of the door handle can be detected with high sensitivity. Therefore, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door handle, and at least one of contact with the door handle, opening operation with the door handle, and closing operation with the door handle can be detected. Further, since it is not necessary to expose the electrode, it is not easily affected by disturbance, adhering dust, rain, snow, or the like. In addition, since the piezoelectric sensor can be flexibly deformed, there are few restrictions on the installation location and the installation space is reduced. Therefore, the piezoelectric sensor can be installed according to the current configuration without having to change the door handle configuration. It becomes possible to do.

第1の発明は、ドアの開閉操作のための把手式のドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形可能な可撓性を有する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルへの人または物体の接触、前記ドアハンドルによる開動作、前記ドアハンドルによる閉動作の少なくとも1つを検出する検出手段とを備え、前記前記圧電センサは前記ドアハンドルと連動して作動するアーム部に直接または間接的に接触することでドアハンドルの変位により変形可能なことを特徴とする。   A first invention is a handle-type door handle for opening and closing a door, a flexible piezoelectric sensor that can be deformed based on displacement of the door handle, and the door handle based on an output signal of the piezoelectric sensor. Detecting means for detecting at least one of contact of a person or an object to the object, an opening operation by the door handle, and a closing operation by the door handle, and the piezoelectric sensor is operated in conjunction with the door handle. It can be deformed by displacement of the door handle by directly or indirectly contacting the door.

このドアハンドル装置では、圧電センサが可撓性を有してドアハンドルに付設可能となり、ドアハンドルへの人または物体の接触の際の、ドアハンドルの微小変位を高感度に検出可能となる。従って、ドア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、ドアハンドルに対する接触、ドアハンドルによる開動作、ドアハンドルによる閉動作の少なくとも1つが検出可能となる。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、それぞれのドアハンドルの構成に合わせて適切な形状にして付設することが容易で、かつ配置スペースも少なくなるので、現状のドアハンドルの構成を大幅に変更しなくても、付設することが可能となる。   In this door handle device, the piezoelectric sensor has flexibility and can be attached to the door handle, and a minute displacement of the door handle when a person or an object contacts the door handle can be detected with high sensitivity. Therefore, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door handle, and at least one of contact with the door handle, opening operation with the door handle, and closing operation with the door handle can be detected. Further, since it is not necessary to expose the electrode, it is not easily affected by disturbance, adhering dust, rain, snow, or the like. In addition, since the piezoelectric sensor can be flexibly deformed, there are few restrictions on the installation location, and it is easy to install it in an appropriate shape according to the configuration of each door handle, and the arrangement space is also reduced. Even if the configuration of the current door handle is not significantly changed, it can be added.

第2の発明は、特に第1の発明において、ドアハンドル非使用時において所定の押圧を付勢されてアーム部の一部と接触するように設けた弾性体を備え、前記弾性体によって圧電センサの一部を支持するようにしたものである。そして、ドアハンドルへの人または物体の接触によりドアハンドルが微小変位すると、アーム部がドアハンドルと連動して変位する。弾性体が変位すると、弾性体に支持されていた圧電センサもその一部が弾性体とともに変形し、変形に応じた出力信号を発生する。そして、圧電センサの出力信号に基づき、ドアハンドルの微小変位を高感度に検出可能となる。弾性体は、付勢された所定の押圧がなくなるまでアーム部の一部に接触して変位するが、その変位をうけて圧電センサは十分に信号を出力する。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, there is provided an elastic body provided so as to come into contact with a part of the arm portion by being urged by a predetermined pressure when the door handle is not used. It is intended to support a part of. When the door handle is slightly displaced by contact of a person or an object with the door handle, the arm portion is displaced in conjunction with the door handle. When the elastic body is displaced, a part of the piezoelectric sensor supported by the elastic body is deformed together with the elastic body, and an output signal corresponding to the deformation is generated. Based on the output signal of the piezoelectric sensor, the minute displacement of the door handle can be detected with high sensitivity. The elastic body contacts and displaces a part of the arm portion until the biased predetermined pressure disappears, but the piezoelectric sensor sufficiently outputs a signal in response to the displacement.

また、圧電センサは、弾性体を介してアーム部の変位を受けるので、たとえば、圧電センサがアーム部と接触して磨耗したり、ドアハンドルの急な操作による衝撃を直接受けたりするといったことがなく、信頼性が向上する。   Further, since the piezoelectric sensor receives the displacement of the arm portion through the elastic body, for example, the piezoelectric sensor comes into contact with the arm portion and wears, or the shock due to a sudden operation of the door handle is directly received. And reliability is improved.

また、ドアハンドル開動作に伴い、弾性体に付勢された押圧が解除されると、弾性体はそれ以上変位しないので、圧電センサも変形しない。これにより圧電センサに過剰な変形が印加されて断線したりすることがない。   In addition, when the pressure applied to the elastic body is released along with the door handle opening operation, the elastic body is not displaced any further, so that the piezoelectric sensor is not deformed. This prevents excessive deformation from being applied to the piezoelectric sensor and disconnection.

第3の発明は、特に第2の発明の弾性体が略板状に成型され、一端を固定されて片持ち梁状としたもので、極めてシンプルな形状でアーム部から所定の押圧を付勢される構成が実現できる。   In the third invention, in particular, the elastic body of the second invention is formed into a substantially plate shape, and one end is fixed to form a cantilever, and a predetermined pressure is urged from the arm portion with an extremely simple shape. Can be realized.

第4の発明は、特に第2または第3の発明の弾性体の一部がドアハンドル非使用時において所定のねじり応力を付勢されてアーム部の一部に接触するものである。そして、ドアハンドルへの人または物体の接触によりドアハンドルが微小変位すると、アーム部がドアハンドルと連動して変位し、付勢されたねじり応力がなくなるまで弾性体の一部はアーム部の一部に接触して変位する。その際、弾性体の一部は付勢されたねじり応力を解除する方向、すなわち、ねじられた形状からもとの形状にも戻ろうとする方向にねじられて変形する。この時、弾性体に支持されていた圧電センサもその一部が弾性体の一部とともにねじられて変形し、変形に応じた出力信号を発生する。そして、圧電センサの出力信号に基づき、ドアハンドルの微小変位を高感度に検出可能となる。   In the fourth aspect of the invention, a part of the elastic body of the second or third aspect of the invention is urged by a predetermined torsional stress when the door handle is not used, and comes into contact with a part of the arm portion. When the door handle is slightly displaced due to contact of a person or an object with the door handle, the arm part is displaced in conjunction with the door handle, and a part of the elastic body is part of the arm part until the biased torsional stress disappears. Displaces in contact with the part. At that time, a part of the elastic body is twisted and deformed in a direction to release the biased torsional stress, that is, in a direction to return from the twisted shape to the original shape. At this time, a part of the piezoelectric sensor supported by the elastic body is also deformed by being twisted together with a part of the elastic body, and an output signal corresponding to the deformation is generated. Based on the output signal of the piezoelectric sensor, the minute displacement of the door handle can be detected with high sensitivity.

第5の発明は、特に第2〜4のいずれか1つの発明において、圧電センサは弾性体の支持部から延出する方向において屈曲部を備えたもので、弾性体の変位に伴い圧電センサの屈曲部も変形して、屈曲部の変形に応じた出力信号が発声する。従って、弾性体の変形に伴う出力信号やねじりの変形に伴う出力信号に重畳して、屈曲部の変形に応じた出力信号も出力されるので、圧電センサの感度が向上する。   According to a fifth invention, particularly in any one of the second to fourth inventions, the piezoelectric sensor includes a bent portion in a direction extending from the support portion of the elastic body. The bent portion is also deformed, and an output signal corresponding to the deformation of the bent portion is uttered. Accordingly, an output signal corresponding to the deformation of the bent portion is also output by superimposing it on the output signal accompanying the deformation of the elastic body and the output signal accompanying the deformation of the torsion, so that the sensitivity of the piezoelectric sensor is improved.

第6の発明は、特に第2〜5のいずれか1つの発明において、圧電センサと弾性体が検出手段と一体として成型されたもので、ドアハンドル装置の組み立てが効率的にできる。   In the sixth invention, in particular, in any one of the second to fifth inventions, the piezoelectric sensor and the elastic body are molded integrally with the detection means, and the door handle device can be efficiently assembled.

第7の発明は、特に第1〜第6のいずれか1つの発明におけるドアハンドル装置を備えたドア部材である。これにより、建物や玄関ドアなどのドアでのスマートエントリーシステムに適用して、スマートエントリーシステムのドアハンドル部の操作性が向上する。   The seventh invention is a door member provided with the door handle device according to any one of the first to sixth inventions. As a result, the operability of the door handle portion of the smart entry system is improved by applying to a smart entry system with a door such as a building or a front door.

第7の発明は、特に第1〜第6のいずれか1つの発明におけるドアハンドル装置を備えたスマートエントリーシステムであり、該ドアハンドル装置をサイドドアやテールゲート等のドアでのスマートエントリーシステムに適用して、スマートエントリーシステムのドアハンドル部の操作性を向上できる。   The seventh invention is a smart entry system provided with the door handle device according to any one of the first to sixth inventions, and the door handle device is a smart entry system for doors such as side doors and tailgates. When applied, the operability of the door handle part of the smart entry system can be improved.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
本発明の第1の実施の形態を図1から図6を参照して説明する。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は本発明の第1の実施の形態におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドアの外観図である。図中、ドア1にはアウタバネル(ドアパネル)2に把手式のドアハンドル3が装着されている。図2は図1のAA断面におけるドアハンドル装置の断面図(車体上部側から見たもの)で、図中、左側が車体前方、右側が車体後方である。図3はドアハンドル装置を図2のB方向、すなわち、車室内側から見た外観図である。図2および図3において、可撓性を有したケーブル状の圧電センサ4が検知手段5と共にフレーム部6に装着されている。検知手段5には電源供給用と検出信号出力用のケーブル7a、コネクタ7bが接続されている。検知手段5は取り付け金具5a、5bと接続され、ビス5cでフレーム部6に固定されている。   FIG. 1 is an external view of an automobile door provided with a door handle device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, the door 1 is provided with a handle type door handle 3 attached to an outer panel (door panel) 2. FIG. 2 is a cross-sectional view of the door handle device taken along the line AA in FIG. 1 (viewed from the upper side of the vehicle body). In the drawing, the left side is the front of the vehicle body and the right side is the rear of the vehicle body. FIG. 3 is an external view of the door handle device as viewed from the direction B of FIG. 2, that is, from the vehicle interior side. 2 and 3, a flexible cable-like piezoelectric sensor 4 is mounted on the frame portion 6 together with the detecting means 5. Connected to the detection means 5 are a power supply cable 7a and a detection signal output cable 7a and a connector 7b. The detection means 5 is connected to the mounting brackets 5a and 5b, and is fixed to the frame portion 6 with screws 5c.

圧電センサ4は板バネでできた弾性体8の端部(図中の支持部8a)と圧電センサ8の先端部(図中の支持部8b)で弾性体8に支持・固定されている。また、圧電センサ4は弾性体8の端部側(図中の支持部8a)から延出する方向において屈曲部4aを備えている。弾性体8は固定部8c方向の他端を検知手段5の取り付け金具5aと溶接で接合されており、圧電センサ4と弾性体8は取り付け金具5aを介して検知手段5と一体として成型されている。   The piezoelectric sensor 4 is supported and fixed to the elastic body 8 by an end portion (support portion 8a in the drawing) made of a leaf spring and a tip portion (support portion 8b in the drawing) of the piezoelectric sensor 8. In addition, the piezoelectric sensor 4 includes a bent portion 4a in a direction extending from the end portion side of the elastic body 8 (support portion 8a in the drawing). The elastic body 8 is joined at the other end in the direction of the fixing portion 8c by welding to the mounting bracket 5a of the detection means 5, and the piezoelectric sensor 4 and the elastic body 8 are molded integrally with the detection means 5 via the mounting bracket 5a. Yes.

弾性体8は固定部8cで片持ち梁状に固定されている。また、弾性体8はドアハンドル3と連動して作動するアーム部9と端部9aで接触している。ここで、弾性体8はもともと固定部8c近傍で車室外側に所定角度、屈曲した形状を有しているが、ドアハンドル3の非使用時(人や物体の接触や、ドアハンドルによる開動作、閉動作が無い、ドアパネルに取り付けられているだけの定常状態)には、弾性体8が端部9aにより車室内側へ所定の押圧を付勢されて押し込まれるため、ドアハンドル3の非使用時には弾性体8の固定部8c近傍での屈曲がほぼ無い状態になっている。   The elastic body 8 is fixed in a cantilever shape by a fixing portion 8c. The elastic body 8 is in contact with the arm portion 9 that operates in conjunction with the door handle 3 and the end portion 9a. Here, the elastic body 8 originally has a shape bent at a predetermined angle near the fixed portion 8c toward the outside of the passenger compartment. However, when the door handle 3 is not used (contact of a person or an object or opening operation by the door handle). In a steady state in which there is no closing operation and only the door panel is attached), the elastic body 8 is pushed into the vehicle interior side by the end portion 9a with a predetermined pressing force, so that the door handle 3 is not used. Sometimes the elastic body 8 is not bent in the vicinity of the fixing portion 8c.

アーム部9にはベルクランクアーム10の一部が当接し、ベルクランクアーム10にはバランスウエイト11の一部が当接している。そして、コイル状のバネ12が所定のバネ圧でバランスウエイト11を付勢しているので、バネ12のバネ圧がバランスウエイト11とベルクランクアーム10を介してアーム部9に印加されて、常時、ドアハンドル3が閉止方向(車室内側)に押圧されるようになっている。また、上述した端部9aによる弾性体8への押圧付勢は、バネ12のバネ圧がアーム部9を介して端部9aに作用したものであり、バネ12のバネ圧により端部9aが弾性体8へ付勢する押圧が、弾性体8の板バネとしての反発力よりも大きくなるよう弾性体8のバネ特性が設定されている。   A part of the bell crank arm 10 is in contact with the arm portion 9, and a part of the balance weight 11 is in contact with the bell crank arm 10. Since the coiled spring 12 urges the balance weight 11 with a predetermined spring pressure, the spring pressure of the spring 12 is applied to the arm portion 9 via the balance weight 11 and the bell crank arm 10 to constantly The door handle 3 is pressed in the closing direction (vehicle interior side). Further, the pressing biasing of the end portion 9 a against the elastic body 8 is caused by the spring pressure of the spring 12 acting on the end portion 9 a via the arm portion 9, and the end portion 9 a is caused by the spring pressure of the spring 12. The spring characteristics of the elastic body 8 are set so that the pressing force applied to the elastic body 8 is larger than the repulsive force of the elastic body 8 as a leaf spring.

ドアハンドル3にはアーム部9とは反対側に作動中心アーム部13が備えられており、ドアハンドル3を車室外側に引いたとき、作動中心アーム部13を略回転中心としてドアハンドル3が回転・変位する。アーム部9には隣接してキーシリンダー14が配設されている。   The door handle 3 is provided with an operation center arm portion 13 on the side opposite to the arm portion 9, and when the door handle 3 is pulled to the outside of the passenger compartment, the door handle 3 has the operation center arm portion 13 as a substantial rotation center. Rotates and displaces. A key cylinder 14 is disposed adjacent to the arm portion 9.

図4は圧電センサ4の断面図である。圧電センサ4は、中心電極4b、圧電体4c、外側電極4d、被覆層4eとを同軸状に成形したもので、全体として可撓性に優れた構成を有している。中心電極4bは通常の金属単線導線を用いてもよいが、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを巻いた電極を用いている。絶縁性高分子繊維と金属コイルとしては、電気毛布において商業的に用いられているポリエステル繊維と銀を5wt%含む銅合金がそれぞれ好ましい。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the piezoelectric sensor 4. The piezoelectric sensor 4 is formed by coaxially forming a center electrode 4b, a piezoelectric body 4c, an outer electrode 4d, and a coating layer 4e, and has a configuration excellent in flexibility as a whole. The center electrode 4b may be an ordinary metal single wire, but here, an electrode in which a metal coil is wound around an insulating polymer fiber is used. The insulating polymer fiber and the metal coil are each preferably a polyester fiber commercially used in electric blankets and a copper alloy containing 5 wt% silver.

圧電体4cはポリエチレン系樹脂と圧電セラミック(ここでは、チタン酸ジルコン酸鉛)粉末とを混錬したもので、中心電極4bと共に連続的に押し出されて可撓性のある圧電体4cを形成する。尚、圧電セラミックとしては、環境面への配慮から非鉛系の材料、たとえば、チタン酸ビスマスナトリウム系やニオブ酸アルカリ系の圧電セラミック材料を用いることが好ましい。   The piezoelectric body 4c is obtained by kneading a polyethylene resin and a piezoelectric ceramic (here, lead zirconate titanate) powder, and is continuously extruded together with the center electrode 4b to form a flexible piezoelectric body 4c. . As the piezoelectric ceramic, it is preferable to use a lead-free material, for example, a bismuth sodium titanate or alkali niobate piezoelectric ceramic material from the viewpoint of environmental considerations.

中心電極4bの周囲に圧電体4cを押し出し加工した後、中心電極4bと圧電体4cの表面に接触させた擬似電極との間に数kVの直流電圧を印加して圧電体4cの分極を行う。これにより圧電体4cが圧電効果を備える。外側電極4dは高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを圧電体4cの周囲に巻きつけるようにして構成する。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、この両面にアルミニウム膜を接着した電極は、120℃で高い熱的安定性を有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極4dとして好ましい。尚、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4dは部分的に重なるようにして圧電体4cの周囲に巻きつけることが好ましい。被覆層4eは信頼性面で塩化ビニールを使用するのがよいが、環境面への配慮から熱可塑性エラストマー等の非塩ビ系材料を用いることが好ましい。   After extruding the piezoelectric body 4c around the center electrode 4b, the piezoelectric body 4c is polarized by applying a DC voltage of several kV between the center electrode 4b and the pseudo electrode brought into contact with the surface of the piezoelectric body 4c. . Thereby, the piezoelectric body 4c has a piezoelectric effect. The outer electrode 4d is constituted by using a band-like electrode in which a metal film is bonded on a polymer layer, and winding this around the piezoelectric body 4c. As the polymer layer, polyethylene terephthalate (PET) is used, and an electrode having an aluminum film adhered to both sides thereof has high thermal stability at 120 ° C. and is also commercially mass-produced. preferable. In order to shield from electrical noise in the external environment, the outer electrode 4d is preferably wound around the piezoelectric body 4c so as to partially overlap. The covering layer 4e is preferably made of vinyl chloride in terms of reliability, but it is preferable to use a non-vinyl chloride material such as a thermoplastic elastomer in consideration of the environment.

検出手段5はオペアンプと周辺部品で構成される少なくとも1つのバンドパスフィルタ部と、必要であればオペアンプと周辺部品で構成され、ドア1の固有振動周波数を含む信号成分を除去するバンドエリミネーションフィルタ部またはローパスフィルタ部とを備えている。そして、上記フィルタ部の出力信号に基づきドアハンドル3への人や物体の接触、ドアハンドル3による開動作と閉動作の少なくとも1つを検出するための判定部を備える。判定部としてはコンパレータを使用する。上記フィルタ部や判定部は、それぞれ1mA以下の低消費電流型の素子を使用している。   The detection means 5 is at least one band-pass filter unit composed of an operational amplifier and peripheral components, and if necessary, a band elimination filter composed of an operational amplifier and peripheral components to remove signal components including the natural vibration frequency of the door 1 Part or a low-pass filter part. A determination unit is provided for detecting at least one of a contact of a person or an object to the door handle 3 and an opening operation or a closing operation by the door handle 3 based on an output signal of the filter unit. A comparator is used as the determination unit. Each of the filter unit and the determination unit uses a low current consumption type element of 1 mA or less.

前記バンドパスフィルタ部の特性としては、実験的にドアハンドル3を操作した際の圧電センサ4からの出力信号を周波数解析することにより、特徴的な周波数帯として例えば、3Hz〜8Hzの周波数領域を通過するような特性となるように設定する。   As a characteristic of the band-pass filter unit, for example, a frequency range of 3 Hz to 8 Hz is obtained as a characteristic frequency band by analyzing the frequency of the output signal from the piezoelectric sensor 4 when the door handle 3 is experimentally operated. Set the characteristics to pass.

また、前記バンドエリミネーションフィルタ部またはローパスフィルタ部の設定については、例えば、ドア1を故意に叩いたりした際の圧電センサ4からの出力信号を周波数解析することにより、特徴的な周波数帯を確認して行う。例えば、ドア1を故意に叩くと圧電センサ4の出力信号から主に10Hz以上の周波数領域でピークを有する信号が確認できるので、この場合はローパスフィルタ部が、10Hz以上の周波数領域を除去するような特性となるように設定する。尚、固有振動の強度が小さく、圧電センサ4の出力信号への影響が小さい場合は、バンドエリミネーションフィルタ部またはローパスフィルタ部を設けなくてもよい。   For setting the band elimination filter unit or the low pass filter unit, for example, a characteristic frequency band is confirmed by frequency analysis of the output signal from the piezoelectric sensor 4 when the door 1 is intentionally hit. And do it. For example, if the door 1 is intentionally hit, a signal having a peak mainly in the frequency region of 10 Hz or higher can be confirmed from the output signal of the piezoelectric sensor 4. In this case, the low-pass filter unit removes the frequency region of 10 Hz or higher. Set so that it has proper characteristics. In addition, when the intensity | strength of a natural vibration is small and the influence on the output signal of the piezoelectric sensor 4 is small, it is not necessary to provide a band elimination filter part or a low-pass filter part.

さらに、車種やドアのサイズ、重量等によりドアの固有振動特性が異なることが想定されるため、上記のような実験的な解析に基づき、バンドパスフィルタ部やバンドエリミネーションフィルタ部、ローパスフィルタ部の設定の最適化を行うことが好ましい。   Furthermore, since it is assumed that the natural vibration characteristics of the door differ depending on the vehicle type, door size, weight, etc., based on the above experimental analysis, the bandpass filter unit, the band elimination filter unit, the lowpass filter unit It is preferable to optimize the setting.

外来の電気的ノイズを除去するため検知手段5はシールド部材で全体を覆って電気的にシールドすることが好ましい。また、検知手段5の入出力部に貫通コンデンサやEMIフィルタ等を付加して強電界対策を行ってもよい。   In order to remove extraneous electrical noise, it is preferable that the detection means 5 is electrically shielded by covering the whole with a shield member. Further, a countermeasure against strong electric field may be taken by adding a feedthrough capacitor, an EMI filter or the like to the input / output part of the detection means 5.

次に作用について説明する。ドア開動作のため、ドアハンドル3に手指をかけてドアハンドル3を把手して車室外側に引くと、ドアハンドル3が車室外側に変位するとともに、ドアハンドル3と連動してアーム部9が変位する。軽くドアハンドル3の車室内側壁面に手を触れるだけでも、微小な振動が生じてドアハンドル3には変位が生じて、それに連動してアーム部9も変位する。図5(a)および(b)はこの時のドアハンドル3、圧電センサ4、弾性体8、アーム部9の変位の様子を示した概略図である。ここで、図5(a)は図1のAA断面に対応し、ドアハンドル3を車室外側(図中、S方向)に引いた際に弾性体8が変位して、弾性体8がまだアーム部9に接している状態の概略図、図5(b)は図5(a)の状態からドアハンドル3を車室外側(図中、S方向)にさらに引いて、弾性体8が変位し終えてアーム部9から離れた状態の概略図である。   Next, the operation will be described. In order to open the door, when a finger is placed on the door handle 3 and the door handle 3 is grasped and pulled outside the vehicle compartment, the door handle 3 is displaced outside the vehicle compartment and the arm portion 9 is interlocked with the door handle 3. Is displaced. Even if the hand is lightly touched on the side wall surface of the vehicle interior of the door handle 3, minute vibrations are generated and the door handle 3 is displaced, and the arm portion 9 is also displaced in conjunction therewith. FIGS. 5A and 5B are schematic views showing how the door handle 3, the piezoelectric sensor 4, the elastic body 8, and the arm portion 9 are displaced at this time. Here, FIG. 5A corresponds to the AA cross section of FIG. 1, and the elastic body 8 is displaced when the door handle 3 is pulled outside the passenger compartment (in the direction S in the figure), and the elastic body 8 still remains. FIG. 5B is a schematic diagram of the state in contact with the arm portion 9, and FIG. 5B is a state in which the elastic body 8 is displaced by further pulling the door handle 3 outward (in the direction S in the figure) from the state of FIG. It is the schematic of the state which finished and was separated from the arm part 9. FIG.

図5(a)に示したように、ドアハンドル3が車室外側に変位すると、アーム部9の端部9aが車室外側に変位し、端部9aによって所定の押圧で付勢されていた弾性体8も端部9aと接しながら固定部8c付近を中心として支持部8a側が車室外側へ変位する。弾性体8が変位すると、弾性体8に支持されていた圧電センサ4も図5(a)中のK点で屈曲変形するとともに、屈曲部4aで車室外側への引張り力が作用するので屈曲部4aの曲率半径が大きくなる方向に変形する。そして、圧電センサ4は、K点での屈曲変形により圧電効果によって生じる電圧信号と、屈曲部4aの変形により圧電効果によって生じる電圧信号とを重畳した出力信号を発生する。   As shown in FIG. 5A, when the door handle 3 is displaced to the outside of the passenger compartment, the end portion 9a of the arm portion 9 is displaced to the outer side of the passenger compartment and is urged by the end portion 9a with a predetermined pressure. While the elastic body 8 is also in contact with the end portion 9a, the support portion 8a side is displaced outward from the passenger compartment with the vicinity of the fixed portion 8c as a center. When the elastic body 8 is displaced, the piezoelectric sensor 4 supported by the elastic body 8 is also bent and deformed at a point K in FIG. 5A, and a bending force is exerted on the bent portion 4a because a tensile force is applied to the outside of the passenger compartment. The part 4a is deformed in the direction in which the radius of curvature becomes large. The piezoelectric sensor 4 generates an output signal in which a voltage signal generated by the piezoelectric effect due to the bending deformation at the point K and a voltage signal generated by the piezoelectric effect due to the deformation of the bending portion 4a are superimposed.

上記弾性体8の変位は、ドアハンドル3がさらに車室外側へ引かれてアーム部9の端部9aが車室外側へ変位して、端部9aによる弾性体8への押圧付勢が無くなるまで継続し、図5(b)に示したように、端部9aによる弾性体8への押圧付勢が無くなると、弾性体8はそれ以上変位しないので、圧電センサ4も変形しない。しかし、このとき圧電センサ4は、既にドアハンドル3が操作されたために生じた変位を受けて十分に信号を出力している。   As for the displacement of the elastic body 8, the door handle 3 is further pulled to the outside of the passenger compartment, the end 9a of the arm portion 9 is displaced to the outside of the passenger compartment, and the pressing force on the elastic body 8 by the end 9a is eliminated. 5B, as shown in FIG. 5B, when the pressing force is not applied to the elastic body 8 by the end portion 9a, the elastic body 8 is not displaced any more, and the piezoelectric sensor 4 is not deformed. However, at this time, the piezoelectric sensor 4 sufficiently outputs a signal in response to the displacement generated because the door handle 3 has already been operated.

図6はこの際、検知手段5内で増幅、濾波された信号V、判定部の判定出力Jを示す特性図である。図中、縦軸は上から順にV、J、横軸は時刻tである。上述したようなドアハンドル3の操作により圧電センサ4が変形すると、圧電センサ4からは圧電効果により圧電センサ4の変形の加速度に応じた信号が出力される。この時、出力信号には約3〜8Hzの周波数を有した信号が現れ、その信号は検知手段5内で増幅、濾波され、図7のVに示すような信号が得られる。   FIG. 6 is a characteristic diagram showing the signal V amplified and filtered in the detection means 5 and the determination output J of the determination unit at this time. In the figure, the vertical axis represents V and J in order from the top, and the horizontal axis represents time t. When the piezoelectric sensor 4 is deformed by the operation of the door handle 3 as described above, the piezoelectric sensor 4 outputs a signal corresponding to the deformation acceleration of the piezoelectric sensor 4 due to the piezoelectric effect. At this time, a signal having a frequency of about 3 to 8 Hz appears in the output signal, and the signal is amplified and filtered in the detection means 5 to obtain a signal as shown in V of FIG.

判定部はVのV0からの振幅の絶対値|V−V0|がD0以上ならばドアハンドル3への人または物体の接触、ドアハンドル3による開動作、ドアハンドル3による閉動作の少なくとも1つが生じたと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。振幅の絶対値を使うのは、圧電センサ4の位置や変形状態により、図6の信号の極性が反対になる場合があるためで、具体的には判定部としてウィンドウコンパレータを使えばよい。   If the absolute value | V−V0 | of the amplitude from V0 of V0 is equal to or greater than D0, the determination unit has at least one of contact of a person or an object with the door handle 3, an opening operation with the door handle 3, and a closing operation with the door handle 3. It determines with having occurred, and the pulse signal of Lo-> Hi-> Lo is output as a determination output at the time t1. The absolute value of the amplitude is used because the polarity of the signal in FIG. 6 may be reversed depending on the position and deformation state of the piezoelectric sensor 4. Specifically, a window comparator may be used as the determination unit.

尚、ドアハンドル3を車室外側から押してもアーム部9が車室内側にわずかに変位し、弾性体8が車室内側に押されて圧電センサ4が変形するので、この際も同様に検出可能である。   Even if the door handle 3 is pushed from the outside of the passenger compartment, the arm portion 9 is slightly displaced toward the passenger compartment side, and the elastic body 8 is pushed toward the passenger compartment side, so that the piezoelectric sensor 4 is deformed. Is possible.

上記作用により、このドアハンドル装置では、圧電センサ4が可撓性を有してドアハンドル3に付設可能となり、ドアハンドル3の微小変位を高感度に検出可能となる。従って、ドアハンドル3に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、ドアハンドル3に対する接触、ドアハンドルによる開動作、ドアハンドルによる閉動作の少なくとも1つが検出可能となる。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4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。   Due to the above action, in this door handle device, the piezoelectric sensor 4 has flexibility and can be attached to the door handle 3, and a minute displacement of the door handle 3 can be detected with high sensitivity. Accordingly, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door handle 3, and at least one of contact with the door handle 3, opening operation by the door handle, and closing operation by the door handle can be detected. Further, since it is not necessary to expose the electrode, it is not easily affected by disturbance, adhering dust, rain, snow, or the like. Furthermore, since the piezoelectric sensor 4 can be deformed flexibly, there are few restrictions on the installation location, and the arrangement space is also reduced.

また、ドアハンドル3への人または物体の接触によりドアハンドル3が微小変位すると、アーム部9がドアハンドル3と連動して変位し、付勢された押圧がなくなるまで弾性体8の一部はアーム部9の端部9aに接触して変位する。弾性体8が変位すると、弾性体8に支持されていた圧電センサ4もその一部が弾性体8とともに変形し、変形に応じた出力信号を発生する。そして、圧電センサ8の出力信号に基づき、ドアハンドル3の微小変位を高感度に検出可能となる。   Further, when the door handle 3 is slightly displaced due to contact of a person or an object with the door handle 3, the arm portion 9 is displaced in conjunction with the door handle 3, and a part of the elastic body 8 is not moved until the urged pressure disappears. The arm portion 9 is displaced in contact with the end portion 9a. When the elastic body 8 is displaced, a part of the piezoelectric sensor 4 supported by the elastic body 8 is deformed together with the elastic body 8, and an output signal corresponding to the deformation is generated. And based on the output signal of the piezoelectric sensor 8, the minute displacement of the door handle 3 can be detected with high sensitivity.

また、圧電センサ4が弾性体8を介してアーム部9の変位を受けるので、たとえば、圧電センサ4がアーム部9と接触して磨耗したり、ドアハンドル3の急な操作による衝撃を直接受けたりするといったことがなく、信頼性が向上する。   Further, since the piezoelectric sensor 4 receives the displacement of the arm portion 9 via the elastic body 8, for example, the piezoelectric sensor 4 comes into contact with the arm portion 9 and wears, or receives an impact caused by a sudden operation of the door handle 3. Reliability is improved.

また、ドアハンドル3の開動作に伴い、弾性体8に付勢された押圧が解除されると、弾性体8はそれ以上変位しないので、圧電センサ4も変形しない。これにより圧電センサ4に過剰な変形が印加されて断線したりすることがない。   In addition, when the pressure applied to the elastic body 8 is released along with the opening operation of the door handle 3, the elastic body 8 is not displaced any further, so that the piezoelectric sensor 4 is not deformed. As a result, excessive deformation is not applied to the piezoelectric sensor 4 and disconnection occurs.

また、弾性体8が略板状に成型され、一端を固定されて片持ち梁状としたもので、極めてシンプルな形状でアーム部9から所定の押圧を付勢される構成が実現できる。   In addition, the elastic body 8 is formed in a substantially plate shape and is fixed at one end to have a cantilever shape, and a configuration in which a predetermined pressure is urged from the arm portion 9 with a very simple shape can be realized.

また、圧電センサ4は弾性体8の支持部8aから延出する方向において屈曲部4aを備えたもので、弾性体8の変位に伴い圧電センサ4の屈曲部4aも変形して、屈曲部4aの変形に応じた出力信号が発声する。従って、弾性体8の変形に伴う出力信号に重畳して、屈曲部4aの変形に応じた出力信号も出力されるので、圧電センサ4の感度が向上する。   The piezoelectric sensor 4 is provided with a bent portion 4a in a direction extending from the support portion 8a of the elastic body 8, and the bent portion 4a of the piezoelectric sensor 4 is also deformed with the displacement of the elastic body 8, so that the bent portion 4a. An output signal corresponding to the deformation of the voice is produced. Accordingly, an output signal corresponding to the deformation of the bent portion 4a is also output in superposition with the output signal accompanying the deformation of the elastic body 8, so that the sensitivity of the piezoelectric sensor 4 is improved.

また、圧電センサ4と弾性体8が検出手段5と一体として成型されたもので、ドアハンドル装置の組み立てが効率的にできる。   Further, the piezoelectric sensor 4 and the elastic body 8 are molded integrally with the detecting means 5, and the door handle device can be assembled efficiently.

尚、本実施の形態1では、圧電センサ4はドアハンドル3と連動して作動するアーム部9に弾性体8を介して間接的に接触する構成としたが、ドアハンドル3と連動して作動する他の構成要素、例えば、ベルクランクアーム10やバランスウエイト11の一部に圧電センサ4が直接または間接的に接触することでドアハンドル3の変位により圧電センサ4が変形可能となる構成としてもよい。   In the first embodiment, the piezoelectric sensor 4 is configured to indirectly contact the arm portion 9 that operates in conjunction with the door handle 3 via the elastic body 8, but operates in conjunction with the door handle 3. The piezoelectric sensor 4 can be deformed by the displacement of the door handle 3 when the piezoelectric sensor 4 is in direct or indirect contact with a part of the bell crank arm 10 or the balance weight 11. Good.

また、圧電センサ4をバネ12に巻きつけて配設して、ドアハンドル3の操作によるバネ12の回転方向の変位を圧電センサ4で検出する構成としてもよい。   Alternatively, the piezoelectric sensor 4 may be disposed around the spring 12 so that the piezoelectric sensor 4 detects a displacement in the rotational direction of the spring 12 due to the operation of the door handle 3.

特に、本実施の形態では、可撓性のある圧電センサを用いているので、現状のドアハンドルの構成を大幅に変更することなく、圧電センサ自体を適切な形状に変形させて、簡単な構成を付加するだけで、多様な構成に対応して容易に付設することができるといった効果がある。   In particular, in this embodiment, since a flexible piezoelectric sensor is used, the piezoelectric sensor itself can be deformed into an appropriate shape without greatly changing the configuration of the current door handle. There is an effect that it can be easily attached corresponding to various configurations.

(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態を図7を参照して説明する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施の形態が実施の形態1と相違する点は、弾性体8に所定のねじり応力が印加されるよう弾性体8の一部がアーム部9の一部(端部9a)に接触する構成とした点にある。ここで、図7(a)はドアハンドル3非使用状態での弾性体8が圧電センサ4の概略図、図7(b)はドアハンドル3を車室外側に引いた状態での弾性体8が圧電センサ4の概略図である。図7(a)、図7(b)に示したように、弾性体8はもともと固定部8c近傍で図7(b)のR方向にねじれた形状となり、かつ、固定部8c近傍で車室外側に所定角度、屈曲した形状を有しているが、ドアハンドル3の非使用時(人や物体の接触や、ドアハンドルによる開動作、閉動作が無い状態)には、バネ12のバネ圧のため弾性体8が端部9aにより車室内側へ所定の押圧を付勢されて押し込まれるため、ドアハンドル3の非使用時には弾性体8の固定部8c近傍でのねじれと屈曲がほぼ無い状態になっている。ここで、バネ12のバネ圧により端部9aが弾性体8へ付勢する押圧が、弾性体8の板バネとしての反発力よりも大きくなるよう弾性体8のバネ特性が設定されている。   This embodiment is different from the first embodiment in that a part of the elastic body 8 is in contact with a part of the arm portion 9 (end portion 9a) so that a predetermined torsional stress is applied to the elastic body 8. It is in the point. 7A is a schematic diagram of the piezoelectric sensor 4 when the elastic body 8 is not used, and FIG. 7B is an elastic body 8 when the door handle 3 is pulled outside the vehicle compartment. These are schematic views of the piezoelectric sensor 4. As shown in FIGS. 7A and 7B, the elastic body 8 originally has a shape twisted in the R direction of FIG. 7B in the vicinity of the fixed portion 8c, and the vehicle interior in the vicinity of the fixed portion 8c. Although it has a bent shape on the outside at a predetermined angle, when the door handle 3 is not used (when there is no contact with a person or an object, or there is no opening or closing operation by the door handle), the spring pressure of the spring 12 For this reason, the elastic body 8 is pushed by a predetermined pressure toward the vehicle interior side by the end portion 9a, so that when the door handle 3 is not used, there is almost no twisting and bending in the vicinity of the fixing portion 8c of the elastic body 8. It has become. Here, the spring characteristics of the elastic body 8 are set so that the pressing force of the end 9a to the elastic body 8 by the spring pressure of the spring 12 is larger than the repulsive force of the elastic body 8 as a leaf spring.

同図より、実施の形態1と同様に、ドアハンドル3への人または物体の接触によりドアハンドル3が微小変位すると、アーム部9がドアハンドル3と連動して変位し、付勢された押圧がなくなるまで弾性体8の一部はアーム部9の端部9aに接触して変位する。弾性体8が変位すると、弾性体8に支持されていた圧電センサ4もその一部が弾性体8とともに変形し、変形に応じた出力信号を発生する。   As in the first embodiment, when the door handle 3 is slightly displaced by contact of a person or an object with the door handle 3, the arm portion 9 is displaced in conjunction with the door handle 3 and is urged. A portion of the elastic body 8 is displaced in contact with the end portion 9a of the arm portion 9 until there is no more. When the elastic body 8 is displaced, a part of the piezoelectric sensor 4 supported by the elastic body 8 is deformed together with the elastic body 8, and an output signal corresponding to the deformation is generated.

さらに、弾性体8の一部がドアハンドル非使用時において所定のねじり応力を付勢されてアーム部9の端部9aに接触していて、ドアハンドル3への人または物体の接触によりドアハンドル3が微小変位すると、アーム部9がドアハンドル3と連動して変位し、付勢されたねじり応力がなくなるまで弾性体8の一部はアーム部9の端部9aに接触して変位する。その際、弾性体8の一部は付勢されたねじり応力を解除する方向、すなわち、ねじられた形状からもとの形状にも戻ろうとする方向にねじられて変形する。この時、弾性体8に支持されていた圧電センサ4もその一部が弾性体の一部とともにねじられて変形し、変形に応じた出力信号を発生する。   Further, a part of the elastic body 8 is urged by a predetermined torsional stress when the door handle is not used and is in contact with the end portion 9a of the arm portion 9. When 3 is slightly displaced, the arm portion 9 is displaced in conjunction with the door handle 3, and a part of the elastic body 8 comes into contact with the end portion 9 a of the arm portion 9 and is displaced until the biased torsional stress disappears. At that time, a part of the elastic body 8 is twisted and deformed in a direction to release the biased torsional stress, that is, in a direction to return from the twisted shape to the original shape. At this time, a part of the piezoelectric sensor 4 supported by the elastic body 8 is twisted and deformed together with a part of the elastic body, and an output signal corresponding to the deformation is generated.

従って、圧電センサ4からは屈曲とねじりの双方に対応した電圧信号が重畳して出力される。これにより、実施の形態1で示した屈曲のみの変形が生じる場合よりも、ドアハンドル3の微小変位を信頼性よく検出可能となる。   Therefore, a voltage signal corresponding to both bending and twisting is output from the piezoelectric sensor 4 in a superimposed manner. Thereby, it is possible to detect the minute displacement of the door handle 3 with higher reliability than in the case where only the bending deformation shown in the first embodiment occurs.

尚、ドアハンドル3を車室外側から押してもアーム部9が車室内側にわずかに変位し、弾性体8が車室内側に押されて圧電センサ4が変形するので、この際も同様に検出可能である。   Even if the door handle 3 is pushed from the outside of the passenger compartment, the arm portion 9 is slightly displaced toward the passenger compartment side, and the elastic body 8 is pushed toward the passenger compartment side, so that the piezoelectric sensor 4 is deformed. Is possible.

また、上記実施の形態2で、弾性体8を屈曲させず、弾性体8にねじりのみの変形をさせる構成としてもよい。   In the second embodiment, the elastic body 8 may be deformed only by twisting without bending the elastic body 8.

また、圧電センサ4へのねじり変形をもたらす構成は、実施の形態2の構成に限定するものではなく、ドアハンドル3への人または物体の接触、ドアハンドル3による開動作、閉動作の少なくとも1つにより圧電センサ4へねじり変形を生じさせる構成であれば、他の構成をとってもよい。   Further, the configuration that causes torsional deformation to the piezoelectric sensor 4 is not limited to the configuration of the second embodiment, and at least one of contact of a person or an object with the door handle 3, opening operation by the door handle 3, and closing operation is not limited. Any other configuration may be adopted as long as it causes torsional deformation to the piezoelectric sensor 4 by one.

また、上記実施の形態1および2では、弾性体8として板バネを使用したが、他の弾性体、例えば、コイルバネやトーションバー等を使用してもよい。   In the first and second embodiments, a leaf spring is used as the elastic body 8, but another elastic body such as a coil spring or a torsion bar may be used.

また、上記実施の形態1および2では、弾性体8を使用したが、アーム部9の一部に圧電センサ4を直接当接させる構成としてもよく、アーム部9の変位が直接圧電センサ4に伝わるので感度が向上する。   In the first and second embodiments, the elastic body 8 is used. However, the piezoelectric sensor 4 may be directly brought into contact with a part of the arm portion 9, and the displacement of the arm portion 9 is directly applied to the piezoelectric sensor 4. The sensitivity is improved because it is transmitted.

また、弾性体8の代わりに、圧電センサ4の被覆層4eを所定の弾性率を有した弾性体で構成したり、被覆層4eの形状を変えることにより所定の弾性率を持たせた構成として、ドアハンドル非使用時において圧電センサ4の一部が所定の押圧を付勢してアーム部の一部に接触する構成としてもよい。   Further, instead of the elastic body 8, the covering layer 4e of the piezoelectric sensor 4 is formed of an elastic body having a predetermined elastic modulus, or a structure having a predetermined elastic modulus by changing the shape of the covering layer 4e. Further, when the door handle is not used, a part of the piezoelectric sensor 4 may urge a predetermined pressure to contact a part of the arm part.

また、上記実施の形態1および2のドアハンドル装置をサイドドアやテールゲート等のドアでのスマートエントリーシステムに適用した自動車や、玄関ドアなどのドアでのスマートエントリーシステムに適用した建物を提供できる。   In addition, it is possible to provide a vehicle in which the door handle device of the first and second embodiments is applied to a smart entry system using a door such as a side door or a tailgate, or a building applied to a smart entry system using a door such as a front door. .

また、上記実施の形態1および2では可撓性圧電センサを用いたが、ドアハンドルの変位に基づく変形に応じた出力信号を発生する他のセンサ、例えば、変形により静電容量が変化する静電容量型のケーブル状または帯状のセンサや、変形により透過光量が変化する光ファイバー型のセンサ等を用いてもよい。   In the first and second embodiments, the flexible piezoelectric sensor is used. However, another sensor that generates an output signal corresponding to the deformation based on the displacement of the door handle, for example, a static electricity whose capacitance changes due to the deformation. A capacitance-type cable-shaped or band-shaped sensor, an optical fiber-type sensor whose transmitted light amount changes due to deformation, or the like may be used.

以上のように、本発明にかかるドアハンドル装置は、圧電センサが可撓性を有して把手式のドアハンドルに付設可能となり、ドアハンドルの微小変位を高感度に検出可能となる。従って、ドア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、ドアハンドルに対するタッチが検出可能となるので、例えば、ドアハンドル以外での多くの分野にわたる高感度なスイッチとしても適用できるので、物の出し入れ、または人体の出入りするドアの開閉制御用スイッチや、移動式の物品収納庫の移動制御用スイッチ等に適用することが可能となる。   As described above, in the door handle device according to the present invention, the piezoelectric sensor has flexibility and can be attached to the handle type door handle, so that the minute displacement of the door handle can be detected with high sensitivity. Therefore, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door handle, and the touch on the door handle can be detected. For example, it can be applied as a highly sensitive switch in many fields other than the door handle. The present invention can be applied to a door opening / closing control switch for taking in / out an object or a human body in / out, a movement control switch for a mobile article storage, and the like.

本発明の実施の形態1におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドアの外観図1 is an external view of an automobile door provided with a door handle device in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるドアハンドル装置で、図1のAA断面におけるドアハンドル装置の断面図Sectional drawing of the door handle apparatus in the AA cross section of FIG. 1 by the door handle apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1におけるドアハンドル装置を図2のB方向、すなわち、車室内側から見た外観図FIG. 2 is an external view of the door handle device according to the first embodiment of the present invention as viewed from the direction B in FIG. 本発明の実施の形態1における圧電センサ4の断面図Sectional drawing of the piezoelectric sensor 4 in Embodiment 1 of this invention (a)ドアハンドル3を車室外側(図中、S方向)に引いた際に弾性体8が変位して、弾性体8がまだアーム部9に接している状態の概略図(b)図5(a)の状態からドアハンドル3を車室外側(図中、S方向)にさらに引いて、弾性体8が変位し終えてアーム部9から離れた状態の概略図(A) Schematic diagram of a state in which the elastic body 8 is displaced when the door handle 3 is pulled outside the passenger compartment (in the direction S in the figure) and the elastic body 8 is still in contact with the arm portion 9 (b). FIG. 5A is a schematic view of the state where the door handle 3 is further pulled from the state of FIG. 本発明の実施の形態1における検出手段で増幅・濾波した信号V、判定部の判定出力Jを示す特性図The characteristic diagram which shows the signal V amplified and filtered by the detection means in Embodiment 1 of this invention, and the determination output J of a determination part (a)本発明の実施の形態2におけるドアハンドル3非使用状態での弾性体8と圧電センサ4の概略図(b)本発明の実施の形態2におけるドアハンドル3を車室外側に引いた状態での弾性体8と圧電センサ4の概略図(A) Schematic diagram of the elastic body 8 and the piezoelectric sensor 4 when the door handle 3 is not used in the second embodiment of the present invention (b) The door handle 3 in the second embodiment of the present invention is pulled outside the vehicle compartment. Schematic of elastic body 8 and piezoelectric sensor 4 in the state

符号の説明Explanation of symbols

1 ドア
3 ドアハンドル
4 圧電センサ
4a 屈曲部
5 検出手段
8 弾性体
8a、8b 支持部
9 アーム部
9a 端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Door 3 Door handle 4 Piezoelectric sensor 4a Bending part 5 Detection means 8 Elastic body 8a, 8b Support part 9 Arm part 9a End part

Claims (8)

ドアの開閉操作のための把手式のドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する可撓性圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルへの人または物体の接触、前記ドアハンドルによる開動作、前記ドアハンドルによる閉動作の少なくとも1つを検出する検出手段とを備え、前記圧電センサは前記ドアハンドルと連動して作動するアーム部に直接または間接的に接触することでドアハンドルの変位により変形可能なことを特徴とするドアハンドル装置。 A handle-type door handle for opening and closing the door, a flexible piezoelectric sensor that deforms based on displacement of the door handle, contact of a person or an object with the door handle based on an output signal of the piezoelectric sensor, Detecting means for detecting at least one of an opening operation by the door handle and a closing operation by the door handle, and the piezoelectric sensor is in direct or indirect contact with an arm portion that operates in conjunction with the door handle. A door handle device that can be deformed by displacement of the door handle. ドアハンドル非使用時において所定の押圧を付勢されてアーム部の一部と接触するように設けた弾性体を備え、前記弾性体によって圧電センサの一部を支持するようにした請求項1記載のドアハンドル装置。 The elastic body provided so that predetermined | prescribed press was urged | biased and contacted with a part of arm part at the time of a door handle non-use may be supported, and a part of piezoelectric sensor may be supported by the said elastic body. Door handle device. 弾性体は、略板状に成型され、一端が固定されて片持ち梁状とした請求項2記載のドアハンドル装置。 The door handle device according to claim 2, wherein the elastic body is formed into a substantially plate shape, and one end is fixed to be a cantilever shape. 弾性体は、前記弾性体の一部がドアハンドル非使用時において所定のねじり応力を付勢されてアーム部の一部に接触する請求項2または3記載のドアハンドル装置。 4. The door handle device according to claim 2, wherein a part of the elastic body is urged by a predetermined torsional stress when the door handle is not used and contacts a part of the arm portion. 圧電センサは、弾性体によって支持された部分から延出する方向において屈曲部を備えた請求項2〜4のいずれか1項記載のドアハンドル装置。 The door handle device according to any one of claims 2 to 4, wherein the piezoelectric sensor has a bent portion in a direction extending from a portion supported by the elastic body. 圧電センサと弾性体が検出手段と一体として成型された請求項2〜5のいずれか1項記載のドアハンドル装置。 The door handle device according to any one of claims 2 to 5, wherein the piezoelectric sensor and the elastic body are molded integrally with the detection means. 請求項1〜6のいずれか1項記載のドアハンドル装置を備えたドア部材。 The door member provided with the door handle apparatus of any one of Claims 1-6. 請求項1〜6のいずれか1項記載のドアハンドル装置を備えたスマートエントリーシステム。 The smart entry system provided with the door handle device of any one of Claims 1-6.
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