JP2008014021A - 制御システムとそれを備えたドアハンドル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リズム入力を用いた制御システムにおいて、いたずらやノイズ等により誤動作が生じるといった課題があり、セキュリティ性がよくなかった。いたずらやノイズ等による誤動作が生じにくいる制御システムを提供する。
【解決手段】接触を受けると変位する可動部を有する支持手段８と、前記支持手段８により一部を支持され前記可動部８ｃの変位と連動して変形するケーブル状圧電センサ４と、前記ケーブル状圧電センサ４の出力を信号処理する信号処理手段とを備え、前記ケーブル状圧電センサ４は屈曲部４ａを有して複数の同時変形部を形成し、前記同時変形部が可動部８ｃと連動して変形することで、振動によるリズム入力を検知するので、高感度・高出力な検出が可能となり、操作性や利便性が高い制御システムを提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定のリズムパターンを入力することにより、前記リズムパターンに関連した動作を行うリズム入力を用いた制御システムに関する。

所定のリズムを入力することにより、前記リズムに関連した動作を行うリズム入力を用いた制御システムとしては、例えば、自動車において、ドアの外部より予め登録しておいた暗号信号を入力操作することにより、車内に設けられたキーレスエントリー制御回路が、予め登録され記憶している暗号と、この入力された暗号信号とを比較し両者が一致していると判断するとドアロックを解除すべき出力を発してドアロックレリーズ用アクチュエータを作動させ、これによりキーなしでドアを開くことができるようにしたキーレスエントリー装置において、ドア外部よりの暗号信号入力手段としてドアのアウタハンドルを用い、このアウタハンドルをモールス信号的にアンラッチ方向に作動させて暗号信号を入力できるようにした自動車ドアのキーレスエントリー方式があった（例えば特許文献１参照）。

この自動車ドアのキーレスエントリー方式においては、アウタハンドルのアンラッチ操作により作動するスイッチ素子が操作に対応するパルス信号を発し、アンラッチ操作の繰り返しによるパルスパターンを入力信号として用いている。そして、アウタハンドルの連続操作の回数を一つの入力として、例えば２回連続を「２」という入力とし、「２，２，１，３」というような４桁の数字を暗号信号入力に用いてドアロックを解除するようになっている。すなわち、接点接合式スイッチを用い、その操作回数を数字に見立てて暗証番号を入力し、単数の装置であるドアロックを解除する制御システムとなっている。

また、機器の動作制御をユーザからの複数キーの入力パターンによる指示に基づいて行う制御システムがあった（例えば特許文献２参照）。

これは、複数のキー入力パターンを記憶した記憶手段と、この記憶手段で記憶する複数のキー入力パターンから１つを選択して設定する設定手段と、制限動作時にキー入力を受付けるキー入力手段と、このキー入力手段でキー入力されたパターンと上記設定手段で設定したキー入力パターンとを比較する比較手段と、この比較手段での比較結果に基づいて動作の制限を解除する動作制御手段とを具備した構成により、複数のキー入力パターン中からユーザ自身が任意に選択したものをパスワード操作として装置の動作制限を解除する。
特開昭５８−２２２２６７号公報 特開２００４−３４１９３５号公報

ところが、上記した従来のリズム入力を用いた制御システムは、複雑なキー入力パターンを、しかも複数記憶して操作する必要がある。そして、キー入力パターンを簡単に設定してしまうと、正規ユーザ以外の第三者がたまたまランダムにキー入力をしたり、人の動作や周囲の振動等により本や書類等が移動してキーに当たったりして、ユーザが意図しない信号が設定したキー入力パターンとして入力されてしまうと、装置が作動制御されてしまうといった課題があった。

また、ドアのアウタハンドルをアンラッチ方向に操作するような場合に、接点接合式ス
イッチを応答させるために大きなアクションで操作すると、第三者にその操作を盗み見られたり、操作音を聞かれたりして、作動制御されてしまうといった課題があった。さらに、接点接合式や静電容量式等を用いたリズム入力手段では、経年変化による接点不良や、雨による誤作動といった課題もあった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、上記のような誤動作がなくてセキュリティ性が高く、ユーザが単純操作するだけで各種装置を作動できる操作性と利便性の高いリズム入力を用いた制御システムを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明に係る制御システムは、機器の動作制御をユーザからのリズムによる指示に基づいて行う制御システムにおいて、ユーザが振動リズムを入力する振動検知手段と、前記入力した振動リズムのパターンを認識しリズムパターンに対応した機器動作を行う制御手段とを備え、前記振動検知手段は、接触を受けると変位する可動部を有する支持手段と、前記支持手段により一部を支持され前記可動部の変位と連動して変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力を信号処理する信号処理手段とからなり、前記圧電センサは屈曲部を有して複数の同時変形部を形成し、前記同時変形部が可動部と連動して変形することで振動によるリズム入力を検知するようにしたことを特徴とする。

これによって、ユーザが振動検知手段を単純操作するだけで複数の装置を操作できるので利便性が向上する。そして、圧電センサの複数箇所の同時変形により人または物体の接触の際の微小変位を検出するので、接触検出対象に単に触れただけでも十分な信号出力が得られる高感度・高出力な検出が可能となる。したがって、接触検出対象に対するタッチを検出してユーザの振動リズム入力を検出し制御回路が装置の作動を制御するので、操作性や利便性が高いものにできる。また、セキュリティ性も向上できる。

本発明の制御システムは、機器の動作制御をユーザからのリズムによる指示に基づいて行う制御システムにおいて、ユーザが振動リズムを入力する振動検知手段とを備え、前記振動検知手段は、接触を受けると変位する可動部を有する支持手段と、前記支持手段により一部を支持され前記可動部の変位と連動して変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力を信号処理する信号処理手段とからなり、前記圧電センサは屈曲部を有して複数の同時変形部を形成し、前記同時変形部が可動部と連動して変形することで振動によるリズム入力を検知するようにしたことにより、ユーザがリズム振動検知手段を操作して所定の振動リズムパターンである暗号信号を入力するとそれに対応する装置の作動を制御できるので、操作性や利便性が向上する。そして、圧電センサの複数箇所の同時変形により人または物体の接触の際の微小変位を検出するので、接触検出対象に単に触れただけでも十分な信号出力が得られる高感度・高出力な検出が可能となる。したがって、操作性や利便性が高く、セキュリティ性も向上する制御システムを提供することができる。

第１の発明は、機器の動作制御をユーザからの振動リズムによる指示に基づいて行う制御システムにおいて、ユーザが振動リズムを入力する振動検知手段と、前記入力した振動リズムのパターンを認識しリズムパターンに対応した機器動作を行う制御手段とを備え、前記振動検知手段は、接触を受けると変位する可動部を有する支持手段と、前記支持手段により一部を支持され前記可動部の変位と連動して変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力を信号処理する信号処理手段とからなり、前記圧電センサは屈曲部を有して複数の同時変形部を形成し、前記同時変形部が可動部と連動して変形することで振動によるリズム入力を検知するようにしたことにより、ユーザが振動検知手段を操作して所定のリズ
ムパターンである暗号信号を入力すると、制御手段がこの暗号信号を解析し記憶されたリズムパターンを参照して制御内容を認識し、接続された装置のうちのリズムパターンに対応する装置の作動を制御することができ、このようにユーザが単純操作するだけなので操作性や利便性が向上する。そして、圧電センサの複数箇所の同時変形により人または物体の接触の際の微小変位を検出するので、接触検出対象に単に触れただけでも十分な信号出力が得られる高感度・高出力な検出が可能となる。したがって、接触検出対象に対するタッチを検出してユーザの振動リズム入力を検出し制御回路が装置の作動を制御するので、操作性や利便性が高いものにできる。

第２の発明は、特に第１の発明において、ユーザ認証手段と、前記ユーザ認証手段がユーザを認証すると機器動作を許可する認証許可手段とを備え、前記認証許可手段が未認証状態である間は前記制御手段にリズムパターンの入力があっても、前記機器動作を行わないようにしたことにより、認証手段によってユーザを認証した上でユーザが振動検知手段を操作すると、接続された装置のうちのリズムパターンに対応する装置の作動を制御手段が制御するので、ユーザの意思に反して非ユーザが勝手に装置を作動させることがないので、周りに人がいても他人に操作されるという防犯上の心配なく操作することができる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明の圧電センサの同時変形部を、１本の圧電センサに多層重畳部を形成することで構成したことにより、接触を検出する際に、圧電センサを多重巻きなどして形成した多層重畳部が変形することで圧電センサの複数箇所が同時変形するので、より高感度・高出力に検出可能となる。従って、接触検出対象に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、接触検出対象に対するタッチが検出可能となる。また、多層重畳部により同時変形部を形成することで構成がコンパクトになり、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。

第４の発明は、特に第１または第２の発明の圧電センサを、中心電極、圧電体、外側電極、被覆層とを備えてこれらを順に同軸状に成形して構成し、外側電極を編組金属線で形成したことにより、圧電センサの可撓性が向上するので、同時変形部形成のための屈曲が容易になるとともに、屈曲による外側電極の変形から生じる可撓性の低下や出力異常を防止し、高感度・高出力な検出を安定して実現し信頼性を向上できる。

第５の発明は、特に第１または第２の発明において、機器の動作制御を指示するリズムパターンは、動作制御内容を示す名称を音声として発する時のリズムパターンと同等のリズムパターンを用いるようにしたことにより、当該制御内容を表す名称の発音パターンを類型化した登録リズムパターンを用いて、ユーザがリズム入力部を単純操作するだけで各種装置の動作が制御されるので、少数の入力デバイスによって、各種装置の動作を制御することができる。また、ユーザは、自然言語のリズムに沿ってリズムパターンを入力するだけで各種装置を操作することができるので、操作性がよい制御システムが提供され、ユーザが短期間で操作を習得することができることが期待できる。さらに、リズム入力信号の振幅レベルの時間変化を単純化することによって入力リズムパターンが認識されるので、認識した入力リズムパターンとユーザの意図するリズムパターンとが一致している可能性が高くなり、その結果ユーザの意図通りに各種装置の動作を制御することができ、ユーザの意思に反する装置の誤動作を防止した、操作性や利便性の高い制御システムが提供できる。

第６の発明は、特に第１または第２の発明において、振動リズムのパターンと、対応する機器動作との組合せ内容を変更する変更手段を備えたことにより、ユーザがリズムパターンテーブルの内容を追加、書き換え、削除等、編集することができるので、ユーザの個人差に応じて、リズムパターンを決定することが可能となるので利便性が向上する。

第７の発明は、特に第１または第２の発明において、入力した振動リズムのパターンを認識する際に、圧電センサの出力信号から少なくとも1つの周波数帯の信号成分を抽出して、ユーザが入力したリズムか衝撃等のノイズかを分別判断する判断手段を備えたことにより、ユーザが入力したタップによる振動リズムを判定するもので、例えば、タップ以外の外乱振動等によるノイズ成分が圧電センサの出力信号に含まれていても、タップに特有な少なくとも1つの周波数帯の信号成分を抽出してタップを判定することができる。したがって、検知精度が向上し、ユーザが意図しない信号が振動検知手段から制御回路へ出力されて、たまたまリズムパターン記憶部の制御内容と一致したとしても、制御回路は接続された装置を決して作動制御することなく、ユーザの意思に反する装置の誤動作を防止できる。

第８の発明は、第１〜第７のいずれか１つの発明における振動検出装置を、ドアハンドルの可動アームを支持手段の可動部に接触させて取り付けたことにより、建物や玄関ドアなどのドアでのキーレスエントリー装置やスマートエントリー装置に適用して、同装置のドアハンドル部の操作性と機能性が向上し、多機能で利便性の優れたドアハンドル装置を実現できる。

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。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態を図１から図８を参照して説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるリズム入力を用いた制御システムのブロック図である。リズム入力を用いた制御システム１０１は、所定のリズムをユーザが入力するための振動検知手段１０２と、接続された少なくとも一つ以上の装置１０３ａ〜１０３ｆの動作を制御する装置制御部１０４と、振動検知手段１０２の出力と装置制御部１０４の制御内容とをリズムパターンにより対応させたリズム辞書を格納するリズムパターン記憶部１０５と、振動検知手段１０２の出力を解析してユーザが入力したリズムを認識するとともに、それに対応する制御内容をリズムパターン記憶部１０５を参照して認識し、接続された装置１０３ａ、１０３ｂ、・・・を制御する処理部１０６とを備え、装置制御部１０４とリズムパターン記憶部１０５と処理部１０６とで制御手段を構成するとともに、処理部１０６からの出力内容にかかわらず装置制御部１０４による装置１０３の動作を禁止する動作禁止手段１０７と、入力するユーザを認証するユーザ認証手段１０８と、報知手段１０９を備えている。ユーザ認証手段１０８はユーザが携帯可能な無線式の子機１０８ａと、この子機１０８ａと無線通信可能であって所定の認証動作を行う親機１０８ｂとを備えている。そして、ユーザ認証手段１０８の認証動作によりユーザ認証されると制御手段による装置１０３の動作を許可する認証許可手段１１０を備えている。また、この制御システム１０１は、自動車用のリズム入力を用いた制御システムとして、動作禁止手段１０７に接続されたエンジン検知手段１１１とが設けられている。

図２は振動検知手段１０２を配設したタップ入力手段であるドアハンドル装置１００を備えた自動車ドアの外観図である。図中、ドア１にはハンドルブラケット２が装着されている。ハンドルブラケット２はドアハンドル３を有している。図３はハンドルブラケット２を車外側から見た外観図、図４はハンドルブラケット２を車内側から見た外観図、図５はハンドルブラケット２の要部を示す拡大斜視図である。図中、可撓性を有したケーブル状の圧電センサ４が検出手段５と共にハンドルブラケット２に装着されている。

検出手段５には電源と検出信号出力用のケーブル６、コネクタ７が接続されており、信号処理回路を内蔵している。板状の支持手段８は検出手段５の図面に向かって左下端部で
回動支持されて延出しており、この支持手段８の先端部に圧電センサ４が支持・固定されている（図中の支持部８ｂ）。

圧電センサ４には、この圧電センサ４を少なくとも１回以上旋回（図３及び図４では、２回半旋回）させて構成した複数の屈曲部４ａからなる同時変形部となる多層重畳部９を備えている。ここで、圧電センサ４は屈曲部４ａで旋回後、束ねて支持手段８と支持部８ｂで支持されるとともに、検出手段５の上部からはガイド部５ｄが延出しており、位置規制手段であるこのガイド部５ｄと支持部５ｅで圧電センサ４は支持されている。

この支持部８ｂと、５ｅでは結束バンドなどを用いて、それぞれ支持手段８、ガイド部５ｄと、旋回させた圧電センサ４の積層状態を保持して固定する。固定はこの方法に限るわけではなくフック状の固定具に引っ掛けるような構成などでもよく、遊嵌状態で固定されるとよいが、接着剤で支持部と圧電センサを固定してしまうようなものでないのが好ましい。これは接着剤などで、圧電センサ４自体の形状を固定してしまう構成であれば、圧電体の変形が妨げられることになり、圧電センサ４の変形が抑制され出力が小さくなるので好ましくない。

支持部８ｂと支持部５ｅの圧電センサ４との接触面は、屈曲部４ａの一部に接していればよいが、支持部８ｂと対向する積層された圧電センサ４の屈曲部４ａよりも広い面積となるほうが確実に屈曲部４ａに同時に変形を生じさせることができるので好ましい。すなわち、圧電センサ４の複数の屈曲部が同時に変形を生じるように支持部８ｂと支持部５ｅに接していればよいので、この構成に限るものではない。

図４および図５に示すように、支持手段８の可動部８ｃはドアハンドル３と連動して作動するアーム部１０と上端１０ａで接触している。図５の５つの矢印Ａで示す部分は、圧電センサ４を巻回して構成した屈曲部の、同時変形部である。支持手段８は、検出手段５およびガイド部５ｄに固定された軸１１を回転軸として回動支持されており、弾性体連結手段であるバネ１２の作用により、ドアハンドル３非使用時において支持手段８は所定の押圧を付勢されてアーム部上端１０ａに接触している。アーム部１０にはハンドルバネ１３により所定のバネ圧が印加されて常時ドアハンドル３が閉止方向に押圧されるようになっている。検出手段５は取り付け金具５ａ、５ｂを介してビス５ｃでハンドルブラケット２に取り付けられている。

図６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。

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。なお、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。

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は編組構造の金属線を用いて構成する。多層重畳部９の形成においては、圧電センサ４の旋回回数を増すと屈曲部４ａを備えた変形部分全体の剛性が増し、変形しづらくなるので、このことを避けるために圧電センサ４の外側電極４ｄとして、編組線を用いている。この際、編組線を構成する素線として、例えば錫メッキ銅線の直径が５０μｍ以下の極細線を用い、圧電体４ｃ周囲への編み込みを４〜１０ｍｍピッチとすると、高分子層の上に金属膜の接着されたような帯状電極を巻き付ける構成よりも圧電センサ４の柔軟性が増して可撓性が向上するので、上記のように圧電センサ４を屈曲部４ａで旋回させる構成にしても屈曲部４ａの剛性の増加を抑えて容易に変形できる構成を実現できる。

また、上記のような編組線を用いれば、外側電極４ｄを形成する加工速度も帯状電極を巻き付ける構成と同等以上の速度を実現でき、生産性を向上できる。また、上記編組線により帯状電極を巻き付ける構成と同等の強電界ノイズへの耐性を確保できる。

また、圧電センサ４は、外側電極４ｄとして帯状電極を巻き付ける構成の場合、帯状電極は部分的に重なって巻き付けているため、圧電センサ４が屈曲して配設されると、屈曲している部位では被覆層４ｅの中で帯状電極が部分的に緩みを生じている。

従って、圧電センサ４の屈曲部位が変形する場合、帯状電極が部分的に緩んでいるので、帯状電極と圧電体４ｃとが擦れて摩擦電気を発生し、ノイズとなって誤検出の原因となることがある。一方、上述したような極細線からなる編組線を外側電極４ｄに使用すると、圧電体４ｃと編組線との密着が良好であるため、屈曲部位でも編組線が部分的に緩みを生じることはなく、屈曲部位が変形してもノイズとなる摩擦電気の発生が抑制され、誤検出を防止できる。

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ることで、検出手段５がユーザが入力したリズムか衝撃等のノイズかを分別判断する判断手段の役割を果たしている。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へのユーザのリズム入力としてのタップ動作と、ユーザがドアを開ける際のドアハンドル操作とを検出するための判定部を備える。判定部としては少なくとも２つの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。

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。

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、特徴的な周波数帯として例えば、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。なお、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。

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。

外来の電気的ノイズを除去するため検出手段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、検出手段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。

装置１０３ａ〜１０３ｆは、それぞれ、パワーウィンドウ、ルームライト、サイドミラー、ハザードランプ、空調機、エンジンのイグニッションである。また、ドアハンドル装置１００はスマートエントリーシステムを備えており、このスマートエントリーシステムの認証動作をユーザ認証手段１０８が兼用する構成となっている。すなわち、子機１０８ａは、ユーザが携帯するスマートキーであり、親機１０８ｂはアンテナと共に車体側に内蔵されている。親機１０８ｂは常時通電されており、前記アンテナが検出対象とする領域に子機１０８ａが入ると子機１０８ａと通信を行い、所定の認証動作を行う。

次に作用について説明する。子機１０８ａを携帯したユーザが施錠済みの車体に接近し、親機１０８ｂのアンテナの検出対象とする領域に入ると、親機１０８ｂと子機１０８ａとは通信を行い、子機の有する固有コードを送受する方法など所定の方法の認証動作を行う。そして、認証が完了すると認証許可手段１１０によって制御手段による装置１０３の動作を許可状態とし、例えば、ハザードランプを所定回数点灯して、認証が正常に済んでリズム入力の入力待機中であることをユーザに報知する。なお、子機１０８ａを携帯していない人が施錠済みの車体に接近しても親機１０８ｂは通信が成立しないので、認証動作は行われず認証許可手段１１０は未認証・未許可状態であるので、リズム入力も入力待機中にはならない。

認証完了後、ユーザが、ドアハンドル３を軽くタップしてリズム入力を行う。ここで、例えば、パワーウィンドウ１０３ａの開閉を行う場合は、「●●」（マド）と所定の間隔で２回タップする（●印はタップ一拍を表す）。

同様に、ルームライト１０３ｂの点灯、消灯の場合は、「●●●」（ライト）、サイドミラー１０３ｃの収納・展開の場合は「●●●●●」（サイドミラー）、ハザードランプ１０３ｄの点滅、消灯の場合は、「●●−●」（ハザード）（「−」はタップの一拍休止を表す）、空調機１０３ｅのオン・オフの場合は、「●−●」（クーラー）、エンジンのイグニッション１０３ｆのオン・オフの場合は「●●●●」（エンジン）とタップする。

これらのタップ動作により、ドアハンドル３がわずかに振動すると、ドアハンドル３と連動してアーム部１０もわずかに振動する。この振動は、アーム部１０に接した支持手段８を介して圧電センサ４に伝播し、圧電センサ４は圧電効果により振動の加速度の大きさに応じた出力信号を発生する。

一例であるこれら６つのリズムパターンを図７に示す。リズムパターンは制御手段による動作の制御内容名称と対応して、その制御内容の名称を音声として発する時のリズムパターンと同等のリズムパターンを用いられている。すなわち図７において、リズムパターンのルールとして、一音節を「●」とし、一長音を「−」と表現する。一長音とは「ー」や「ッ」の文字で表される言葉や二重母音であり、一音節とは前述の一長音を除く「マ」や「エ」などの子音や母音である。このように当該制御内容を表す名称の発音パターンを類型化したリズムパターンを用いて、ユーザが単純操作であるドアハンドル３のタップを行うと、それに応じた出力信号が圧電センサ４から発生する。

図８はこの際、検出手段５内で増幅、濾波された信号Ｖ、判定部の判定出力Ｊ１を示す特性図である。図中、縦軸は上から順にＶ、Ｊ１、横軸は時刻ｔである。ドアハンドル３のタップ操作による振動があり、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に印加される振動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、その信号は検出手段５内で増幅、濾波され、図８のＶに示すような信号が得られる。判定部はＶのＶ０からの振幅Ｖ−Ｖ０がＤ０以上ならばタップ１拍があったとして判定出力Ｊ１としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのパルス信号を出力する。そして、例えば、「●●」（マド）とタップされた場合は、図８に示すように、判定出力Ｊ１として２パルスの信号が出力される。

リズムパターン記憶部１０５には、上記の６つのリズムパターンに対応した「０」、「１」のパルス列情報が関連する装置の制御内容とともにデータテーブル化したリズム辞書として記憶されている。例えば、「１１」はパワーウィンドウ１０３ａの開閉を行う制御、「１１１」はルームライト１０３ｂの点灯、消灯の制御、「１１１１１」はサイドミラー１０３ｃの収納・展開の制御、「１１０１」はハザードランプ１０３ｄの点滅・消灯の制御、「１０１」は空調機１０３ｅのオン・オフ制御、「１１１１」はエンジンのイグニッション１０３ｆオン・オフ制御である。

図８に示すように、判定出力Ｊ１として２パルスの出力があった場合、処理部１０６でそれが「●●」（マド）に対応するパルス列情報であると認識すると、リズムパターン記憶部１０５のリズム辞書を参照し、装置制御部１０４に対してパワーウィンドウ１０３ａの開閉を行う制御命令を発信する。なお、パルス列情報の認識方法としては、例えば、パルス列情報として、１つ目のパルスから３００ミリ秒以内に２つ目のパルスがあり、かつ、２つ目のパルスから１秒以内にパルスがない場合は「１１」で確定、上記で２つ目のパルスから３００ミリ秒以内にはパルスがないが、１秒以内に３つ目のパルスがあり、３つ目のパルスから１秒以内にパルスがない場合は「１１０１」で確定、といった判定ルールでパルス列情報の認識を行う。

上記のように、処理部１０６から装置制御部１０４に対してパワーウィンドウ１０３ａの開閉を行う制御命令が発信されると、装置制御部１０４では、タップのあったドアのパワーウィンドウ１０３ａが全開するまで開動作を行うよう制御する。

なお、この状態で再度、「●●」（マド）に対応するタップ入力があった場合は、パワーウィンドウ１０３ａが全閉するまで閉動作を行う。以降の同様な入力に対しては全開と全閉を順に繰り返す。

同様に、「１１１」のパルス列情報が認識されると、ルームライト１０３ｂを点灯するよう制御され、その後の同じパルス列情報の認識に対しては、ルームライト１０３ｂを消灯するよう制御される。また、「１１１１１」のパルス列情報が認識されると、サイドミラー１０３ｃをたたんで収納するよう制御され、その後の同じパルス列情報の認識に対しては、サイドミラー１０３ｃを展開するよう制御される。また、「１１０１」のパルス列情報が認識されると、ハザードランプ１０３ｄを点滅するよう制御され、その後の同じパルス列情報の認識に対しては、ハザードランプ１０３ｄを消灯するよう制御される。さらに、「１０１」のパルス列情報が認識されると、空調機１０３ｅをオンするよう制御され、その後の同じパルス列情報の認識に対しては、空調機１０３ｅをオフするよう制御される。

次に、「１１１１」のパルス列情報が認識され、エンジンのイグニッション１０３ｆが制御される場合について説明する。この場合、エンジンを制御するので、誤動作防止とユーザの意思確認のため、以下のような手順で制御を行う。先ず、処理部１０６で「１１１１」のパルス列情報が認識されると、処理部１０６から装置制御部１０４に対して報知手段１０９としてのハザードランプ１０３ｄを所定回数点滅するよう制御命令が発信される。そして、ハザードランプ１０３ｄが所定回数点滅した後、所定時間内に予め定められたタップ入力があり、処理部１０６によりそれが認識された場合、「１１１１」のパルス列
情報の受け付けを最終的に完了し、処理部１０６から装置制御部１０４に対してエンジンのイグニッション１０３ｆをオンするよう制御命令が発信される。

上記の予め定められたタップ入力としては、例えば、「●」のように１回だけのタップを設定してもよいし、「●−●●」のように、上記で設定されていないタップパターンを設定してもよい。また、所定時間内に予め定められたタップ入力がない場合は、「１１１１」のパルス列情報の受け付けを不許可とし、イグニッション１０３ｆをオンするよう制御命令の発信を行わない。なお、イグニッション１０３ｆがオンされて、エンジン始動（アイドリング）中に再度、「１１１１」のパルス列情報が認識された場合は、ハザードランプ１０３ｄを所定回数点滅するよう制御命令が発信されて、ハザードランプ１０３ｄが所定回数点滅した後、ただちにイグニッション１０３ｆがオフされてエンジンが停止される。ハザードランプ１０３ｄの点滅後に上記のような予め定められたタップ入力の有無を確認しないのは、エンジン停止が安全側の動作であるためであるが、必要に応じて、上記のような予め定められたタップ入力の有無を確認する手順を入れてもよい。

なお、上記構成では報知手段１０９としてハザードランプ１０３ｄを使用したが、他の構成としてドアにブザーを配設してブザーを報知手段１０９として使用してもよい。

次に、ドアハンドル装置１００のスマートエントリー機能について説明する。子機１０８ａを携帯したユーザが施錠済みの車体に接近し、親機１０８ｂのアンテナの検出対象とする領域に入ると、親機１０８ｂと子機１０８ａとは通信を行い、所定の認証動作を行う。そして、認証が完了すると、例えば、ハザードランプを所定回数点灯して、認証が正常に済んでドアハンドル操作検出の待機中であることをユーザに報知する。

なお、子機１０８ａを携帯していない人が施錠済みの車体に接近しても親機１０８ｂは通信が成立しないので、認証動作は行われず、ドアハンドル操作検出の待機中にはならない。

認証完了後、ユーザがドア開動作のためドアハンドル３を引くと、ドアハンドル３が車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１０が変位する。図９はこの際のハンドルブラケット２を車内側から見た外観図である。また、図１０（ａ）はドアハンドル操作前の、ドアハンドル３、圧電センサ４、支持手段８、アーム部１０の変位の様子を示した概略図、図１０（ｂ）はドアハンドル操作時の、ドアハンドル３、圧電センサ４、支持手段８、アーム部１０の変位の様子を示した概略図である。

図１０（ａ）は図４をＳ方向から見たもの、図１０（ｂ）は図９をＳ方向から見たものに相当する。図示したように、ドアハンドル３が車外側に変位すると、アーム部１０の上端１０ａが下がり、上端１０ａに所定の押圧で付勢された支持手段８も軸１１を中心として先端部側が回転しながら最大変位を示して下方へ変位する。そのため、圧電センサ４も変形し、屈曲部４ａの曲率半径が大きくなる方向に変形する。

図１１はこの際、検出手段５内で増幅、濾波された信号Ｖ、判定部の判定出力Ｊ２を示す特性図である。図中、縦軸は上から順にＶ、Ｊ２、横軸は時刻ｔである。ドアハンドル３の操作による変位があり、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、その信号は検出手段５内で増幅、濾波され、図１１のＶに示すような信号が得られる。

判定部はＶのＶ０からの振幅の絶対値｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ１以上ならばドアハンドル３への物体の接触、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ｔ２で判定出力Ｊ２としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。ここで、Ｄ１はリズム入力判定のための閾値Ｄ０よりも大きな値に設定してある。これは、リズム入力の際のドアハンドルへの軽いタップによリ圧電センサ４に伝播される振動の加速度と、ドアハンドル操作による圧電センサ４の変位の加速度とを比較すると、前者より後者の方が加速度が大きいため、圧電センサ４の出力信号も前者より後者の方が大きいからで、Ｄ０とＤ１を設けることにより、リズム入力とドアハンドル操作との区別を行っている。参考として、図１１のＲ部分にドアハンドルへのタップの際の出力Ｖの波形とＤ０とを示した。

なお、ドアハンドル３を車外側から押してもアーム部１０と支持手段８を介して圧電センサ４が変形する。この場合、圧電センサ４の屈曲部４ａは曲率半径が小さくなる方向に変形するので、圧電センサ４の出力特性から、屈曲部４ａの曲率半径が大きくなる方向に変形した場合とは逆の極性の出力信号が圧電センサ４から出力される。これにより、濾波信号Ｖには図９の基準電位Ｖ０よりマイナス側の信号が現れる。そして、判定部はＶのＶ０からの振幅の絶対値｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ１以上ならばドアハンドル３への物体の接触、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、｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ１以上の期間はＨｉ信号を出力する。このように、ドアハンドル３を車外側から押した場合も検出可能であり、利便性がよい。特に、両手に物を持っている時や、力の弱い子供やお年寄りが利用する場合は、ドアハンドル３を車外側に引く動作よりも車外側から押す動作の方がやり易いので、使い勝手が向上する。

上記のようにしてドアハンドル操作ず検出されると、ドアの施錠が開錠されるよう、例えば、キーシリンダーのロックモータあるいはソレノイドなどのアクチュエータが制御されて、ドアの施錠が開錠され、ユーザは引き続きそのままドアハンドルを引き上げることにより、ドアを開けることができる。

なお、ユーザがドアを閉めて、ドアを施錠する際、上記のようにドアハンドル３を引いた時と車外側から押した時に、圧電センサ４の出力信号が基準電位Ｖ０に対して異なる極性となることを利用して、ドアハンドル３を車外側から押したことを検出すると、施錠する構成としてもよい。

次に、ユーザによるリズム入力制御の禁止設定機能について説明する。子機１０８ａを携帯したユーザが降車して施錠を行い車体から離れる前に、当分リズム入力制御が不要であると、「●−●●●●」（ドーサキンシ）とタップする。このタップ動作により、ドアハンドル３の振動が圧電センサ４に伝播し、圧電センサ４は圧電効果により振動に応じた出力信号を発生することで、「１０１１１１」というパルス列情報が出力される。このとき子機１０８ａは親機１０８ｂのアンテナの検出対象とする領域に入っているので、親機１０８ｂと子機１０８ａとの間で所定の認証動作が完了してハザードランプなどによるユーザ報知が済んでおり、認証許可手段１１０による許可状態になっている。そこで、処理部１０６によって「１０１１１１」のパルス列情報が認識されると、動作禁止手段１０７が有効状態となって装置制御部１０４による装置１０３の動作を禁止し、これ以降処理部１０６から装置制御部１０４に対する制御命令内容にかかわらず接続された装置１０３すべてのリズム入力制御が禁止される。

したがって、この後、子機１０８ａを携帯したユーザが施錠済みの車体に無意識に接近し、親機１０８ｂのアンテナの検出対象とする領域に意図せず入ってしまい、認証許可手段１１０が許可状態となっていても、子供のいたずらや振動ノイズ、電磁波ノイズなどのユーザが意図しない信号が制御手段へ入力されて、たまたま記憶されたリズムパターンの制御内容と一致したとしても、制御手段は接続された装置１０３を決して作動制御することはない。

なお、動作禁止手段１０７を有効状態に設定する方法としては、上記のように「●−●●●●」のようにタップ入力してもよいし、他の構成としてドアハンドル３の近傍や、あるいは子機１０８ａに設定用のスイッチを設けるなどしてもよい。

さらに、ユーザによるリズム入力制御の禁止設定後の、禁止状態からの復帰について説明する。子機１０８ａを携帯したユーザが自動車を運転するために施錠済みの車体に接近する。このときドアハンドル装置１００のスマートエントリー機能は禁止されていないので、親機１０８ｂのアンテナの検出対象とする領域に入ると、所定の認証動作が行われ、ユーザがドアハンドル３を操作することでドアの施錠が開錠され、乗車することができる。そしてユーザがエンジンを始動すると、エンジン検知手段１１１がエンジンの運転を検出しエンジン運転情報を動作禁止手段１０７に出力することで、動作禁止手段１０７は有効状態から無効状態に復帰する。すなわち、ユーザから見るとリズム入力制御の禁止設定後、エンジンを始動することで動作禁止手段１０７が有効状態から無効状態に自動復帰する。したがって、次にエンジンを停止し降車したときは、再度リズム入力による装置作動制御が可能となる。

上記作用により、例えばユーザが自動車を降車し施錠後に窓の閉め忘れに気づいた場合、振動検知手段の操作により窓を閉めることが可能となり、わざわざ開錠し乗車して操作することなく、ユーザが単純操作するだけなので操作性や利便性が向上する。そして、動作禁止手段があるので、振動検知手段の操作が不要なときには、ユーザが動作禁止手段を有効状態に設定することで、子供のいたずらや振動ノイズ、電磁波ノイズなどのユーザが意図しない信号が制御手段へ入力されて、たまたま記憶されたリズムパターンの制御内容と一致したとしても、制御手段は接続された装置を決して作動制御することなく、ユーザの意思に反する装置の誤動作を防止できる。

また、制御内容と当該制御内容を表す名称の発音パターンを類型化したリズムパターンをリズム辞書に登録し、これを用いてユーザがリズム入力部を単純操作するだけで各種装置の動作が制御されるので、少数の入力デバイス（典型的には１つのスイッチやセンサ）によって、各種装置の動作を制御することができる。

そして音声入力のように雑音による影響を受けることがなく、ユーザは、自然言語のリズムに沿ってリズムパターンを入力するだけで各種装置を操作することができるので、操作性がよい制御システムが提供され、ユーザが短期間で操作を習得することができることが期待できる。さらに、リズム入力信号の振幅レベルの時間変化を単純化することによって入力リズムパターンが認識されるので、認識した入力リズムパターンとユーザの意図するリズムパターンとが一致している可能性が高くなり、その結果ユーザの意図通りに各種装置の動作を制御することができ、ユーザの意思に反する装置の誤動作を防止した、操作性や利便性の高い制御システムが提供できる。

また、リズム入力の際にユーザ認証が必要となるので、ユーザ以外の人のリズム入力の操作が禁止されるので、ユーザの意思に反して非ユーザが勝手に装置を作動させることがないので、周りに人がいても他人に操作されるという防犯上の心配なく操作することができる。

また、リズム入力を用いた制御システムが、所定のリズムとしてタップを検出する振動検知手段を備えたもので、タップといった簡単な動作でリズム入力が可能となり、実用性が向上する。そして、振動検知手段が、ユーザによる打撃振動や打撃音といったリズム入力信号を、電気信号に変換して出力するものになるので、簡易な構成でリズム入力部を安価に提供することができる。したがって、車両内のスペースを有効活用しつつ、ユーザの
操作利便性が向上したリズム入力部が提供できる。

また、振動検知手段を同軸ケーブル状の圧電センサにしたことにより、タップによる微小な振動を高感度で検知可能である。また、中心電極、圧電体、外側電極、被覆層とを備えてこれらを順に同軸状に成形して構成し、外側電極を編組金属線で形成した同軸ケーブル状の圧電センサを使用しているので、圧電センサの可撓性が向上しセンサレイアウトの自由度が高くなる。

また、エンジンの始動により動作禁止手段が有効状態から無効状態に自動復帰する自動車としたことにより、リズム入力が不要でいたずらやノイズなどによる装置の誤動作を防止するために、ユーザがリズム入力制御の禁止操作を行っても、その後自動車をエンジン始動させてその場から離れ、装置誤動作の心配がなくなり再度リズム入力を使用したいときは、エンジン始動で動作禁止手段が有効状態から無効状態に自動復帰するようになっているので、リズム入力制御禁止からの自動復帰がなされ、装置制御のための暗号信号を振動検知手段の操作によって入力することで、接続された装置の作動を制御できるので、利便性が向上する。

また、振動検知手段に、圧電センサの出力信号から少なくとも1つの周波数帯の信号成分を抽出してタップを判定する、判断手段である検出手段５を備えていて、例えば、タップ以外の外乱振動等によるノイズ成分が圧電センサの出力信号に含まれていても、タップに特有な少なくとも1つの周波数帯の信号成分を抽出してタップを判定することができる。

したがって、検知精度が向上し、ユーザが意図しない信号が振動検知手段から制御回路へ出力されて、たまたまリズムパターン記憶部の制御内容と一致したとしても、制御回路は接続された装置を決して作動制御することなく、ユーザの意思に反する装置の誤動作を防止できる。

また、リズム入力を受け付けたことをユーザに報知する報知手段を備えていて、報知により入力したリズム信号が確実に受け付けられたことが判るので、ユーザの安心感が向上する。

また、報知手段から報知信号が発生した後、所定時間内にユーザが予め定められた入力を行う場合はリズムの入力の受け付けを完了し、所定時間内に前記入力がない場合はリズムの入力の受け付けを不許可とするので、リズム入力の入力の信頼性が向上する上、万一、誤った入力を行っても、所定時間後に再度入力すればよいので、使い勝手が向上する。

また、ユーザ認証手段が、ユーザが携帯可能な無線式の子機と、前記子機と無線通信可能で、かつ、所定の認証動作を行う親機とを備えていて、無線で認証動作を行うことができるので、利便性がある。

また、振動検知手段が自動車のドアハンドルに配設され、前記振動検知手段の出力信号に基づき、前記自動車の窓の開閉、ルームライトの点灯、サイドミラーの収納、ハザードランプの点灯、空調機の作動、エンジンの作動等の自動車搭載機器の動作の制御を行うもので、例えば、車外からドアハンドルをタップすることによりリズム入力を行って、自動車搭載機器の動作の制御が可能となり、利便性が向上する。

また、自動車がスマートエントリーシステムを備えていて、前記スマートエントリーシステムの認証動作をユーザ認証手段が兼用し、ユーザ認証手段がスマートエントリーシステムの認証動作を兼用するので、システムの合理化が可能となる上、利便性が向上する。

また、このドアハンドル装置では、ケーブル状圧電センサ４が可撓性を有してドアハンドル３などの接触検出対象への取付が可能となる。また、可動部８ｃの変位を検出することで人または物体の接触の際の微小変位を検出する際に、圧電センサ４の複数箇所の同時変形により検出するので、同じ変位を受けた場合に屈曲箇所が多いと、圧電効果による電荷発生量が屈曲箇所分だけ増加して出力信号がより大きくとれるので、圧電センサ４の感度が向上し、より高感度・高出力に検出可能となる。したがって、接触検出対象に対するタッチを検出してユーザの振動リズム入力を検出し制御回路が装置の作動を制御するので、操作性や利便性が高いものにできる。

図１２は屈曲箇所数と出力信号との関係を表した特性図である。図中、ドアハンドル操作時に現れる図１１のＶに示すような出力信号のうち、ＶのＶ０からの振幅の絶対値｜Ｖ−Ｖ０｜が最大となる値を｜Ｖ−Ｖ０｜ｍａｘとし、実験により旋回回数を変えることで屈曲箇所数を変化させて出力｜Ｖ−Ｖ０｜ｍａｘを求めると、屈曲箇所数が多くなると出力値が大きくなることが明らかであり、屈曲が３箇所を超えると、所定の増幅、濾波を行う検出手段５においては出力値が飽和している。この飽和現象は回路の特性によるもので、回路特性の限定をなくすと信号の出力は変形量に伴って大きくなる。

従って、接触検出対象に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、接触検出対象に対するタッチが検出可能となる。そして、圧電センサ４の感度が向上すると、検出手段５内に収めた検出回路においても、例えば、信号処理の増幅率を低減できるので電気的なノイズの影響を低減することができたり、オペアンプ等の増幅器の実装個数を削減できてユニットの小型化も可能となる。

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、ケーブル状圧電センサ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。

また、圧電センサ４の位置規制手段としてガイド部５ｄと支持部５ｅを検出手段５に固定して備え、支持手段８に連結手段であるバネ１２を設けて回動させることで、可動部８ｃと位置規制手段との間を弾性を有して連結し、可動部の変位に伴って多層重畳部９の屈曲部が同時に変形を行うので、接触対象に接触があった場合に可動部８ｃが変位しやすいようバネ１２の弾性で押圧を付勢することができるので圧電センサ４の弾性に依らず安定した動作が可能となり、微小変位の検出による人または物体の接触検出を応答性良く、より高感度・高出力で行えるとともに、信頼性を向上できる。

また、圧電センサ４を少なくとも１回以上旋回させて構成した複数の屈曲部４ａからなる多層重畳部９により同時変形部を形成することで、構成がコンパクトになり、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。

また、ケーブル状圧電センサ４の外側電極４ｄを編組金属線で形成したことにより、ケーブル状圧電センサ４の可撓性が向上するので、同時変形部形成のための屈曲が容易になるとともに、屈曲による外側電極４ｄの変形から生じる可撓性の低下や出力異常を防止し、高感度・高出力な検出を安定して実現し信頼性を向上できる。

また、ドアハンドル３非使用時において支持手段８の一部が所定の押圧を付勢されてアーム部１０上端に接触した状態なので、ドアハンドル３開動作時にはドアハンドル３の変位に伴いアーム部１０上端に支持手段８と圧電センサ４とが追従して変位するとともに、圧電センサ４の変形に応じて、検出手段５が開検出の信号を出力する。そして、所定の変位後は支持手段８は変位せず、圧電センサ４も変形をとどめるので、変位量が大きすぎて
圧電センサ４が断線したりすることがないので、繰り返し生じる変形の際に変形の前後の状態の復元性があり、出力も再現性のあるものとなるので検出手段５としての信頼性が向上する。

また、アーム部１０と支持手段８と圧電センサ４との位置関係を調節することで、検出領域や変位量の調整が可能で、構造や寸法等の異なるさまざまなドアハンドル装置に対しても検出手段５の最適化が可能となる。

また、圧電センサ４、支持手段８、検出手段５は一体として成型され検出手段５を形成しており、検出手段５としてドア１に取り付け可能なので、ドアハンドル装置としての組み立てが効率的にできる。

なお、本実施の形態では、リズム入力のリズムパターンは６パターンとしたが、ユーザが任意のリズムパターンを追加登録して任意の機器を制御するようリズムパターン記憶部１０５に記憶させることも可能である。すなわち、例えば、処理部１０６にリズムパターンの登録モードを設定可能なリズム登録部を備える構成とする。

そして、前記リズム登録部で登録モードを選択し、前記リズム登録部から制御したい機器と制御内容を入力した上で、振動検知手段１０２から任意のリズムでタップを行うと、タップのリズムパターンと機器の制御内容とを対応させた情報がリズムパターン記憶部１０５に記憶される。これにより、新たに登録されたリズムパターンで振動検知手段１０２をタップすると対応した機器が登録された制御内容で制御される。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態を図１３から図１４を参照して説明する。

図１３は本発明の第２の実施の形態におけるリズム入力を用いた制御システムのブロック図、図１４（ａ）は本発明の第２の実施の形態におけるハンドルブラケット２を車内側から見た外観図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）をＳ方向から見た概略図である。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、図１３において、リズム入力による装置１０３の動作を禁止する動作禁止手段であるリズム禁止スイッチ１１２と、動作禁止手段の有効状態を無効状態に復帰させ動作禁止を解く復帰手段である復帰スイッチ１１３とが子機１０８ａに設けられていることにある。また、この制御システム１０１は、自動車用のリズム入力を用いた制御システムとして、処理部１０６に接続された走行検知手段１１４を備えている点も異なる。

また図１４に示すように、多層重畳部９を形成するために旋回させた圧電センサ４を、板バネからなる支持手段１９によって旋回平面の上下から２箇所の支持部１９ｂで挟持して支持手段１９を片持ち梁状に固定し、ドアハンドルから伸びたアーム２０が変位することで可動部１９ｃが旋回平面を曲げる方向に変位するように構成した点が異なる。

上記構成により、ユーザがリズム入力制御の禁止設定を行う機能について説明する。子機１０８ａを携帯したユーザが降車して施錠を行い車体から離れる前に、当分リズム入力制御が不要であると、ユーザが子機１０８ａに設けたリズム禁止スイッチ１１２を押す。このとき子機１０８ａは親機１０８ｂのアンテナの検出対象とする領域に入っているので、親機１０８ｂと子機１０８ａとの間で所定の認証動作が完了してハザードランプなどによるユーザ報知が済んでおり、認証許可手段１１０による許可状態になっている。

そして、リズム禁止スイッチ１１２を押下された情報が、親機１０８ｂを介して処理部１０６によって認識されると、動作禁止の有効状態となって装置制御部１０４による装置１０３の動作を禁止し、これ以降処理部１０６から装置制御部１０４に対する制御命令が発せられず、接続された装置１０３すべてのリズム入力制御が禁止される。

したがって、この後、子供のいたずらや振動ノイズ、電磁波ノイズなどのユーザが意図しない信号が制御手段へ入力されて、たまたま記憶されたリズムパターンの制御内容と一致したとしても、制御手段は接続された装置１０３を決して作動制御することはない。

さらに、ユーザによるリズム入力制御の禁止設定後の、禁止状態からの復帰について説明する。子機１０８ａを携帯したユーザが施錠済みの車体に接近し、親機１０８ｂのアンテナの検出対象とする領域に入ると、所定の認証動作が行われる。そして、子機１０８ａに設けられた復帰手段である復帰スイッチ１１３をユーザが押すと、その出力が親機１０８ｂを介して処理部１０６によって認識され、動作禁止設定の有効状態から無効状態に復帰する。したがって、復帰スイッチ１１３の押下後は再度リズム入力による装置作動制御が可能となる。

なお、ユーザがリズム禁止スイッチ１１２を押下して動作禁止状態になっているときに、子機１０８ａに設けたＬＥＤが発光して動作禁止の有効状態をユーザに報知するようにしてもよい。このとき、次に復帰スイッチ１１３を押下するとＬＥＤは消える。あるいは、リズム禁止スイッチ１１２と復帰スイッチ１１３を兼ねるスイッチとして、トグルスイッチやロッカースイッチと呼ばれるような操作部の位置によって状態が判別できる構成のスイッチを用いて、リズム動作禁止が有効状態か無効状態化を判別できるようにしてもよい。

さらに、自動車走行中のリズム入力制御の禁止設定機能について説明する。ユーザが自動車に乗車してエンジンを始動し走行を開始すると、車速によって走行を検出する走行検知手段１１４が、走行中であるという情報を処理部１０６に出力する。処理部１０６によって走行中であると認識されると、動作禁止の有効状態となって装置制御部１０４による装置１０３の動作を禁止し、処理部１０６から装置制御部１０４に対する制御命令が発せられず、接続された装置１０３すべてのリズム入力制御が禁止される。

したがって、走行による振動ノイズなどのユーザが意図しない信号が制御手段へ入力されて、たまたま記憶されたリズムパターンの制御内容と一致したとしても、制御手段は接続された装置を決して作動制御することはない。

ここで、リズムパターンが登録されているリズム辞書について、ユーザが自らの入力リズムパターンに合致するように登録リズムパターンを編集することができるシステムについて説明する。

リズムパターン記憶部１０５は、ＲＡＭ、ＲＯＭまたはハードディスク等の記憶装置で構成される。リズムパターン記憶部１０５は、リズム辞書テーブル、入力リズムパターン認識のために必要なパラメータ、およびフィードバック方法に関する設定情報を格納している。

リズム辞書テーブルは、予めユーザが制御内容名に合わせてリズムパターンを登録しておくことによって定義されているものとする。また、入力リズムパターン認識のために必要なパラメータ（以下、認識用パラメータという）とは、打拍、休拍レベルのしきい値や、強拍、弱拍レベルのしきい値、長音インターバル時間、終了インターバル時間など、リ
ズム入力信号の時間変化を検知するために必要な情報のことをいう。

また、フィードバック方法に関する設定情報（以下、フィードバック設定情報という）とは、ユーザにフィードバックする内容が画面表示であるのか、音声出力であるのか、振動であるのかを示す情報のことをいう。

出力部１１５は、ディスプレイ等の画面装置、スピーカ、アンプ等の発声装置、バイブレータ等の振動装置などで構成され、ユーザの五感に何らかの刺激を与えるための体感装置である。

処理部１０６は、ＣＰＵ、メモリなどで構成され、リズムパターン記憶部１０５に格納されている認識用パラメータを参照して、振動検知手段１０２が出力したリズム入力信号を解析して入力リズムパターンを認識する。処理部１０６は、リズムパターン記憶部１０５に格納されたリズム辞書テーブルを参照して、認識した入力リズムパターンに一致する登録リズムパターンが存在するか否かを判断する。一致する登録リズムパターンが存在する場合、処理部１０６は、その判断結果を出力部１１５を介してユーザにフィードバックし、装置１０３の動作を制御する。

図１５は、ユーザがリズム辞書テーブルの内容を確認・編集するときの内容変更手段でもある処理部１０６の動作を示すフローチャートである。以下、図１５を参照しながら、ユーザがリズム辞書テーブルの内容を確認・編集するときの処理部１０６の動作について説明する。

まず、変更手段である処理部１０６は、リズム辞書の確認、編集作業に入ると、たとえば出力部１１５の画面上に「追加・修正」、「確認」、「削除」といった選択肢を表示させ、例えば画面上をタッチさせるなどして、ユーザに項目を選択させる（ステップＳ８０１）。

ステップＳ８０１において、ユーザが「追加」を選択した場合、処理部１０６は、出力部１１５の画面上に「文字による入力」、「リズムによる入力」といった選択肢を表示させ、ユーザの入力を待つ（ステップＳ８０２）。

ステップＳ８０２において、ユーザがリズムによる入力を選んだ場合、処理部１０６は、振動検知手段１０２からのリズム入力信号を受信して（ステップＳ８０３）、入力リズムパターンを認識し（ステップＳ８０４）、ステップＳ８０７の動作に進む。

ステップＳ８０２において、ユーザが文字による入力を選んだ場合、処理部１０６は、キーボード、音声認識部などの文字入力部（図示せず）を介して、ユーザからの文字入力を受け付け（ステップＳ８０５）、文字をリズムパターンに変換し（ステップＳ８０６）、ステップＳ８０７の動作に進む。ステップＳ８０６において、処理部１０６は、入力文字を所定の単位に分割して、分割後の単位毎に所定の単位リズムパターンを割り当てることによって、入力文字をリズムパターンに変換する。

ステップＳ８０７において、処理部１０６は、ステップＳ８０４またはＳ８０６で決定されたリズムパターンが、リズムパターン記憶部１０５に格納されている既存の登録リズムパターンと重複しているか否かをチェックする。取り得るリズムパターンの数は有限であるので、リズムパターンが重複する可能性がある。したがって、処理部１０６は、ステップＳ８０７のような判断を行う。

重複している登録リズムパターンがある場合、処理部１０６は、ステップＳ８０２に戻
って、入力をやり直すようユーザに促す。一方、重複しているリズムパターンがない場合、処理部１０６は、リズムパターン記憶部１０５に、新たなリズムパターンと制御内容とを登録し（ステップＳ８０８）、処理を終了する。なお、修正を行う場合、処理部１０６は、登録されている制御内容名に対応するリズムパターンを新たなリズムパターンに変更する。ここで、制御内容は、ユーザによって指定されてもよいし、処理部１０６がユーザに選択させてもよい。

このように、処理部１０６は、直接リズムをユーザに動作させてリズムパターンを登録したり、ユーザに文字を入力させてリズムパターンを登録したりすることによって、リズム辞書テーブルの登録内容を追加したり修正したりする。

ステップＳ８０１以降の動作説明に戻る。ステップＳ８０１において、ユーザが「確認」を選択した場合、処理部１０６は、出力部１１５にユーザが選択した登録リズムパターンを体感させて（ステップＳ８０９）、処理を終了する。具体的には、出力部１１５は、登録リズムパターンの打拍（強弱がある場合は強拍、弱拍）および／または休拍のテンポに従って、画面上にアニメーションパターンを表示したり、音声パターンを出力したり、振動パターンを出力したりする。これにより、ユーザは、登録リズムパターンを体感することができる。

ステップＳ８０１において、ユーザが「削除」を選択した場合、処理部１０６は、選択されたリズムパターンが該当する項目をリズムパターン記憶部１０５から削除し（ステップＳ８１０）、処理を終了する。

このように、制御システムはユーザに登録リズムパターンを体感させることができるので、ユーザは、登録リズムパターンを学習することができる。

さらに、制御システムは、ユーザによるリズム入力や文字入力に応じて、リズム辞書について追加・修正・削除といった編集を行うことができる。したがって、カスタマイズされたリズム辞書の構築が可能となるので、ユーザの個人差に応じて、リズムパターンを決定することができ、利便性が向上する。

さらに、振動検知手段１０２における作用について説明する。図１４に示す構成により、第１の実施の形態で用いた構成の屈曲部４ａの旋回曲率半径が大小することで同時変形部が変形する構成とは異なり、アーム２０が変位することで圧電センサ４の旋回平面が曲がる方向に複数の屈曲部４ａが変形する。これにより、可動部１９ｃの変位を検出することで人または物体の接触の際の微小変位を検出する際に、圧電センサの複数箇所の同時変形により検出するので、同じ変位を受けた場合に屈曲箇所が多いと、圧電効果による電荷発生量が屈曲箇所分だけ増加して出力信号がより大きくとれるので、圧電センサ４の感度が向上し、より高感度・高出力に検出可能となる。

従って、接触検出対象に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、接触検出対象に対するタッチが検出可能となる。そして、圧電センサ４の感度が向上すると、検出手段５内に収めた信号処理手段においても、例えば、信号処理の増幅率を低減できるので電気的なノイズの影響を低減することができたり、オペアンプ等の増幅器の実装個数を削減できてユニットの小型化も可能となる。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、ケーブル状圧電センサは、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。

なお、本実施の形態では、屈曲部４ａで圧電センサ４を旋回させる際に、圧電センサ４の巻き付け形状が同形状となるよう順次積層した構成だったが、例えば、圧電センサ４を
蚊取り線香のように渦巻状に旋回させて屈曲部４ａを形成したり、手毬を作る時のようにさまざまな方向から圧電センサ４を球面状に旋回させて屈曲部４ａを形成して多層重畳部９を構成したり、あるいは圧電センサ４を蛇行させて屈曲部４ａを複数有する同時変形部を形成してもよい。圧電センサ４の同時変形部Ａは、屈曲部４ａに設けられなくても、例えば蛇行させた場合では、複数の平行に重なった直線状の圧電センサが同時に変形を受けるように配設すればよく、同時変形部の変形量が多くなる構成であれば同様の効果を得られる。

このように、動作禁止手段が有効状態から無効状態に復帰する復帰手段を備えたことにより、ユーザが、リズム入力が不要でいたずらやノイズなどによる装置の誤動作を防止するためにリズム入力制御の禁止操作を行っても、その後装置誤動作の心配がなくなり再度リズム入力を使用したいときは、リズム禁止有効状態からの復帰手段があるので、リズム入力制御禁止からの復帰操作を行い、制御手段のリズム入力による装置作動制御が可能となるので、利便性が向上する。

また、走行検知手段を有し、走行中には、動作禁止手段を有効にする自動車としたことにより、走行検知手段によって走行中であるか停車中であるかを判断し、走行中であると判断したときは制御手段が動作禁止手段を有効状態にし、リズム入力による装置作動制御を停止設定する。すると、走行による振動ノイズなどのユーザが意図しない信号が制御手段へ入力されて、たまたま記憶されたリズムパターンの制御内容と一致したとしても、制御手段は接続された装置を決して作動制御することなく、ユーザの意思に反する装置の誤動作を防止できる。

なお、本発明の実施の形態２における復帰手段の機能あるいは走行中に動作禁止手段を有効にする機能のうち少なくとも一つの機能を、実施の形態１に用いてもよい。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態を図１６から図１８を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。ドアハンドル装置６００は、車両のドア（ドアアウタパネル）６３に組み付けられる。ハンドル６１は、支持軸２１を介して一端側２３ａをドア６３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やグリップ式、グラブ式と呼ばれるハンドル６１を構成している。

図１７は、ハンドル６１の内部の概略構成図である。同図中、可撓性を有したケーブル状の圧電センサ４が検出手段５と共にハンドルブラケットに装着されてアウタパネル６３に固定されている。圧電センサ４は、結束バンド６７ａ、６７ｂにより同時変形部である屈曲部を複数有するように旋回形状（巻回形状）に形成されている。その旋回形状部（巻回形状部）の一部が位置規制部６６に固定されており、また、巻回形状の他方側は、板バネからなる支持部６５を介してハンドルのアーム部６４と連動して可動するように支持部６５の可動部に一体的に固定されている。検出手段５は、固定部５ｃによりブラケット内に固定され、同様に位置規制部６６は、固定部６６ａによりブラケット内に固定され、支持部６５は、アーム部６４と接触する部分が可動部となるように、固定部６５ａにより片持ち梁状にブラケット内に固定されている。そして、このように圧電センサの旋回部分のうち一部だけが固定され他は遊びの部分を有する遊嵌状態で固定されている。

図１８（ａ）は、ハンドルが通常位置のとき、図１７中のｚ方向から本実施の形態３を見たときの図である。図１８（ｂ）は、ハンドルが手前ｂ方向に引かれたとき、図１７中のｚ方向から本実施の形態３を見たときの図である。図１８（ａ）、（ｂ）に示すように
、圧電センサ４の巻回形状部４ｇは、動作の前後においてアーム６４が変位することに連動して引っ張られるので、その旋回平面が曲がる方向に変形している。

この構成により、人または物体の接触の際の微小変位を検出する際に、アームの変位により圧電センサ４の巻回形状部に形成されている複数の屈曲部も同時に変形するので、高感度・高出力に検出可能となる。

（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態として、子機に圧電センサを配設し、子機から所定のリズムを入力することを可能とした構成としてもよい。子機が認証とリズム入力の双方の機能を兼ね備えているのでシステムの合理化が可能となる上、利便性が向上する。

（実施の形態５）
本発明の第５の実施の形態として、認証の停止を設定可能な認証停止設定手段を設けた構成としてもよい。この構成により、例えば、認証を行う子機を携帯したユーザが親機から離れていて、リズム入力を行いたくない場合、認証停止設定手段により認証停止の設定を行うと、認証動作は行われない。また、この際、万一、第三者による不要なリズム入力が行われても、認証動作が停止しているので、リズム入力は受け付けられず、誤動作が起こらない。

なお、本実施の形態では、ユーザ認証手段を無線式の子機と親機で構成したが、例えば、虹彩や静脈パターン等のバイオメトリクス応用の認証を行う構成としてもよい。

また、本実施の形態では、リズムに入力手段としてタップを検出する振動検知手段を備えた構成としたが、他の物理量を検出してリズム入力する構成としてもよい。例えば、ドアに発光素子と受光素子を設け、ユーザの動作による反射光の変化を検出してリズム入力を行う構成としたり、赤外線センサを設けて、ユーザの動作による赤外線の変化を検出してリズム入力を行う構成としてもよい。また、ユーザの手かざしによる電磁場の変化を検出したり、静電容量変化や音量変化、距離の変化等を検出してリズム入力を行う構成としてもよい。

また、例えば、圧電センサ４をサイドミラー１０３ｃに配設して、サイドミラー１０３ｃをタップしてリズム入力を行ない、サイドミラー１０３ｃの収納・展開を行う、といったように、振動検知手段を制御したい機器そのものに配設する構成としてもよく、利便性が向上する。

また、上記実施の形態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。これにより、ドアハンドル部の操作性と機能性が向上し、多機能で利便性の優れたドアハンドル装置を実現できる。

また、上記実施の形態のドアハンドル装置の出力信号に基づき、他の機器のさまざまな制御を行う構成としてもよい。例えば、上記実施の形態のドアハンドル装置を自動車のバワースライドドアやパワーハッチバックドア、建物の自動ドア等のドアに配設し、ドアハンドルの操作を検出してドアの自動開閉を制御する構成としてもよく利便性が向上する。この際、上記実施の形態の作用の説明で述べたように、ドアハンドル３を車外側から引いた場合と押した場合では圧電センサ４の出力信号の極性が逆になることを利用して、例えば、ドアハンドル３を車外側から引くとドアを開動作し、ドアハンドル３を車外側から押すとドアを閉動作するといったように、圧電センサ４の出力信号の極性に基づきドアの開閉制御を行う構成としてもよい。

また、圧電センサ４の出力信号の大きさに応じてドアの開閉速度を制御する構成としてもよい。例えば、圧電センサ４の出力信号が大きいほどドアの開閉速度を早くする構成により、ドアを急いで開閉したい場合は、ドアハンドル３を強く操作して圧電センサ４からの出力信号を増大させればよく、利便性が向上する。

以上のように、本発明にかかるリズム入力を用いた制御システムは、リズム入力の動作禁止手段が設けられているので、ユーザ以外の人のリズム入力の操作が禁止できる。従って、従来のような誤動作はなく、セキュリティ性も向上するリズム入力を用いた制御システムを提供することができるので、例えば、自動車のドア以外での多分野にわたるリズム入力を用いた制御システムとしても適用できる。例えば、住宅やオフィスビル等のドアや門扉に応用すれば、家屋に入ることなく室内照明や空調機等の住宅機器の制御ができ、セキュリティと利便性を兼ね備えたリズム入力を用いた制御システムが実現できる。また、簡易的なリモコン装置としても活用可能であり、例えば、ＡＶ機器などの家電製品を簡易操作したり、複数の機器をまとめて簡易操作する入力装置としての応用も可能である。

本発明の第１の実施の形態におけるリズム入力を用いた制御システムのブロック図 本発明の第１の実施の形態におけるリズム入力を用いた制御システムを備えた自動車ドアの外観図 本発明の第１の実施の形態におけるハンドルブラケット２を車外側から見た外観図 本発明の第１の実施の形態におけるハンドルブラケット２を車内側から見た外観図 本発明の第１の実施の形態におけるハンドルブラケット２の要部拡大斜視図 本発明の第１の実施の形態における圧電センサ４の断面図 本発明の第１の実施の形態におけるリズムパターンの一例を示す図 本発明の第１の実施の形態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Ｊ１を示す特性図 ドアハンドル３操作時のドアハンドル３、圧電センサ４、支持手段８、アーム部１０の変位の様子を示す概略図 （ａ）ドアハンドル操作前の、ドアハンドル３、圧電センサ４、支持手段８、アーム部１０の変位の様子を示した概略図（ｂ）ドアハンドル操作時の、ドアハンドル３、圧電センサ４、支持手段８、アーム部１０の変位の様子を示した概略図 本発明の第１の実施の形態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Ｊ２を示す特性図 本発明の第１の実施の形態における圧電センサの屈曲箇所数と出力信号との関係を示す特性図 本発明の第２の実施の形態におけるリズム入力を用いた制御システムのブロック図 （ａ）本発明の第２の実施の形態におけるハンドルブラケット２を車内側から見た外観図（ｂ）図１４（ａ）をＳ方向から見た概略図 ユーザがリズム辞書テーブルの内容を確認・編集するときの動作を示すフローチャート 本発明の第３の実施の形態におけるリズム入力を用いた制御システムを備えた自動車ドアの外観図 本発明の第３の実施の形態におけるハンドルブラケットを車内側から見た外観図 （ａ）ハンドルが通常位置のとき、図１７中のｚ方向から本実施の形態３を見た外観図（ｂ）ハンドルが図中ｂ方向に引かれているとき、図１７中のｚ方向から本実施の形態３を見た外観図

符号の説明

３ ドアハンドル
４ 圧電センサ
４ａ 屈曲部
４ｂ 中心電極
４ｃ 圧電体
４ｄ 外側電極（編組金属線）
４ｅ 被覆層
５ 検出手段（判断手段）
８ 支持手段
８ｃ 可動部
９ 多層重畳部
１００ ドアハンドル装置
１０１ 制御システム
１０２ 振動検知手段
１０３ 装置
１０４ 装置制御部
１０５ リズムパターン記憶部
１０６ 処理部（変更部）
１０８ ユーザ認証手段
１１０ 認証許可手段
６００ ドアハンドル装置
Ａ 同時変形部

Claims (8)

1. 機器の動作制御をユーザからの振動リズムによる指示に基づいて行う制御システムにおいて、ユーザが振動リズムを入力する振動検知手段と、前記入力した振動リズムのパターンを認識しリズムパターンに対応した機器動作を行う制御手段とを備え、前記振動検知手段は、接触を受けると変位する可動部を有する支持手段と、前記支持手段により一部を支持され前記可動部の変位と連動して変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力を信号処理する信号処理手段とからなり、前記圧電センサは屈曲部を有して複数の同時変形部を形成し、前記同時変形部が可動部と連動して変形することで振動によるリズム入力を検知するようにした制御システム。
2. ユーザ認証手段と、前記ユーザ認証手段がユーザを認証すると機器動作を許可する認証許可手段とを備え、前記認証許可手段が未認証状態である間は前記制御手段にリズムパターンの入力があっても、前記機器動作を行わない請求項１に記載の制御システム。
3. 同時変形部は、１本の圧電センサに多層重畳部を形成することで構成した請求項１または請求項２に記載の制御システム。
4. 圧電センサは、中心電極、圧電体、外側電極、被覆層とを備えてこれらを順に同軸状に成形して構成し、前記外側電極は編組金属線で形成した請求項１または請求項２に記載の制御システム。
5. 機器の動作制御を指示する振動リズムパターンは、動作制御内容を示す名称を音声として発する時のリズムパターンと同等のリズムパターンを用いる請求項１または請求項２に記載の制御システム。
6. 振動リズムのパターンと、対応する機器動作との組合せ内容を変更する変更手段を備えた請求項１または請求項２に記載の制御システム。
7. 入力した振動リズムのパターンを認識する際に、圧電センサの出力信号から少なくとも1つの周波数帯の信号成分を抽出して、ユーザが入力したリズムか衝撃等のノイズかを分別判断する判断手段を備えた請求項１または請求項２に記載の制御システム。
8. ドアハンドルの可動アームを支持手段の可動部に接触させて取り付けた請求項１〜７のいずれか１項記載の制御システムを備えたドアハンドル装置。