JP2008082069A - 車両用ドアハンドル - Google Patents

Abstract

【課題】車両用ドアに備えられたドアハンドルへの操作に伴う利用者の手の接近や接触を精度よく検出することのできる車両用ドアハンドルを提供する。
【解決手段】車両用ドアに備えられ、車両の利用者による車両用ドアの開閉操作時に操作される車両用ドアハンドルであって、以下を備える。車両用ドアのドアパネルに向かって超音波を発信する超音波発信手段２と、超音波発信手段２から発信された発信波Ｓ１の反射波Ｓ２を受信する超音波受信手段３と、発信波Ｓ１及び反射波Ｓ２に基づいて、利用者による車両用ドアハンドルへの操作を検出する検出手段４と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用ドアに備えられ、車両の利用者による当該車両用ドアの開閉操作時に操作される車両用ドアハンドルに関する。

車両の利用者が車両に接近したことや車両から降車したことを検出し、自動的に車両用ドアの解錠や施錠を行うように制御するロッキングシステム（スマートエントリーシステム）が、知られている。このロッキングシステムでは、解錠や施錠の際の利用者の操作を、当該車両用ドアに備えられたドアハンドルへの操作に基づいて検出し、自動的に施解錠が行われる。例えば、車外の利用者が車両に接近し、ドアハンドルを操作しようと手を近づけた場合や、ドアハンドルに触れた場合に、ドアロックが解錠される。

下記に出典を示す特許文献１、特許文献２には、このようなロッキングシステムにおいて利用されるドアハンドルが記載されている。
特許文献１に記載されたドアハンドルは、ハンドル本体の変位を検出するセンサをハンドル本体と一体の可動部に備えている。センサは、可動部の変位によって変形を受けて、ドアハンドルへの操作を検出する。
特許文献２に記載されたドアハンドルは、内部に中空部を有し、その中空部に人体検出部としてのセンサ電極を収容している。このセンサ電極は、利用者が車両ドアを開けようとしてドアハンドルを握る動作（手の接近）による静電容量の変化を検出する。この静電容量の変化によって、利用者の接近状態が検出される。

特開２００５−９８０１７号公報（第９〜１１段落等参照） 特開２００３−１９４９５９号公報（第１６〜１８段落、図１、２等参照）

特許文献１のドアハンドルは、ドアハンドルにハンドル本体に変位が生じるほどの力が掛かった後でなければ利用者の解錠の意志を検出することができない。
特許文献２のドアハンドルは、利用者の手が接近した際に、利用者の解錠の意志を検出することができる。しかし、静電容量の検出は、精度の確保が困難である。例えば、雨や露などによってドアハンドルが濡れている場合や、利用者が手袋をはめているような場合など、種々の条件によって静電容量が大きく異なる。

本願は、上記課題に鑑みて創案されたもので、車両用ドアに備えられたドアハンドルへの操作に伴う利用者の手の接近や接触を精度よく検出することのできる車両用ドアハンドルを提供することを目的とする。

この目的を達成するための本発明に係る車両用ドアハンドルは、車両用ドアに備えられ、車両の利用者による当該車両用ドアの開閉操作時に操作される車両用ドアハンドルであって、以下のように構成される。
その特徴構成は、前記車両用ドアのドアパネルに向かって超音波を発信する超音波発信手段と、前記超音波発信手段から発信された発信波の反射波を受信する超音波受信手段と、前記発信波及び前記反射波に基づいて、前記利用者による当該車両用ドアハンドルへの操作を検出する検出手段と、を備える点にある。

車両用ドアハンドルとドアパネルとの間を往復する超音波は、利用者が当該車両用ドアハンドルを操作しようとする際に遮られる。超音波が遮られると、超音波受信手段が受信する反射波に変化が生じる（例えば、反射波が消失する、送信波と反射波との時間差が縮まる、など。）。また、利用者が当該車両用ドアハンドルを操作しようとして車両用ドアハンドルに触れた場合には、発信波や反射波の周波数が変化する。
従って、検出手段は、発信波と反射波とに基づいて、利用者による車両用ドアハンドルへの操作を検出することができる。
その結果、車両用ドアに備えられたドアハンドルへの操作に伴う利用者の手の接近や接触を精度よく検出することのできる車両用ドアハンドルを提供することができる。

また、本発明に係る車両用ドアハンドルは、上記特徴構成に加え、前記超音波発信手段及び前記超音波受信手段が、電気信号を超音波に変換すると共に超音波を電気信号に変換する圧電素子を備えることを特徴とする。
さらに、前記圧電素子が、前記車両用ドアハンドルを構成し、前記ドアパネルと対向する部材に設けられることを特徴とする。

電気信号を超音波に変換すると共に超音波を電気信号に変換する圧電素子を利用することによって、効率良く、超音波の発信と受信とを行うことができる。また、圧電素子が、ドアパネルと対向する部材に備えられるので、ドアパネルに対して効率良く超音波を発信することができる。

また、本発明に係る車両用ドアハンドルは、上記特徴構成に加え、さらに、前記ドアパネルと対向する前記部材が、前記圧電素子と共振する共振部材を備えて構成される。そして、前記圧電素子が、前記共振部材の前記ドアパネルと対向する側である内側に設けられ、前記共振部材の外側には、防振手段が設けられることを特徴とする。

ドアパネルと対向する部材が共振部材を備えて構成されるので、ドアパネルに対して効率良く超音波を発信することができる。また、この共振部材の内側に圧電素子が設けられるので、ドアパネルに対して効率よく超音波を発信することができる。さらに、共振部材の外側には、防振手段が設けられているので、ドアパネル以外の方向への超音波の伝播が抑制される。従って、超音波の外乱などが抑制されて、精度の良い検出が可能となる。

また、本発明に係る車両用ドアハンドルは、前記検出手段が、前記ドアパネルで反射する前記発信波に対応する前記反射波の受信の有無によって、前記利用者による当該車両用ドアハンドルへの操作を検出する非接触検出手段を有することを特徴とする。

この特徴構成によれば、送信波と反射波との時間差を逐次計算することなく、反射波が存在するか否かの簡単な基準によって、利用者による車両用ドアハンドルへの操作を検出することができる。
この存在するか否かの検出は、所定時刻を含む一定の時間内において実施することができる。つまり、所定の時刻において、反射波が存在する場合には、超音波が利用者の手などによって遮られること無くドアパネルによって反射してきたことが確認できる。所定の時刻において、反射波が存在しない場合には、超音波が遮断されたり、ドアパネルよりも手前から反射して所定の時刻よりも早く反射波が返ってきたりしたことが考えられる。従って、この場合には、利用者による車両用ドアハンドルへの操作があると、検出することができる。
尚、「反射波が存在する」とは、反射波が検出可能な所定レベル以上で超音波受信手段や検出手段に入力される場合を意味するものである。

また、本発明に係る車両用ドアハンドルは、前記検出手段が、前記発信波の共振周波数の変化によって、前記利用者による当該車両用ドアハンドルへの操作を検出する接触検出手段を有することを特徴とする。

利用者が当該車両用ドアハンドルを操作しようとして車両用ドアハンドルに触れた場合には、発信波や反射波の周波数が変化する。この周波数の変化は、車両用ドアハンドルに付着した水滴などによる影響を受けないので、精度のよい検出が可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、スマートエントリーシステムなどのロッキングシステムにおいて、本発明の車両用ドアハンドル（適宜、ドアハンドルと略称する。）が用いられる例を用いて説明する。
図１は、本発明に係る車両用ドアハンドルが備えられた車両用ドアの一例を示す斜視図である。図２は、図１の車両用ドアハンドルの断面図である。図３は、ロッキングシステムのシステム構成の一例を模式的に示すブロック図である。

図１に示すように車両用ドアのドアパネル６０には、車両用ドアの開閉の操作を行うための操作部として、ドアハンドル１０が備えられている。このドアハンドル１０は、車両用ドアのドアパネル６０の内部に備えられたハンドルフレーム６３（図２参照）によって保持されている。ドアハンドル１０には、解錠の際の利用者の操作を検知するための解錠操作検知手段３１と、施錠の際の操作を検知するための施錠操作検知手段３２とが備えられている。

〔システム構成〕
図３は、ロッキングシステムのシステム構成の一例を模式的に示すブロック図である。このシステムは、リモコンと称される携帯機５０を携帯する利用者（運転者）が車両に接近したこと、あるいは車室外へ移動したことを認識して、車両用ドアの解錠と施錠とを自動的に制御する。例えば、携帯機５０を携帯する利用者が車両に接近すると、車両側でこの接近を認識する。そして、利用者が車両用ドアを開けようとしてドアハンドル１０に手を掛けると、利用者の操作を認識して自動的に車両用ドアを解錠するように制御する。また、携帯機５０を携帯する利用者が車外に出ると、車両側で降車を認識する。そして、利用者がドアハンドル１０の施錠操作検知手段３２を操作すると、利用者の施錠の操作を認識して車両用ドアを施錠する。

利用者に携帯される携帯機５０は、図３に示すように、車両からの電波を受信するためのアンテナやチューナなどから構成される受信システム５２と、車両へ電波を送信するためのアンテナや変調回路などから構成される送信システム５３と、送受信の制御や、受信信号の判断、送信信号の生成等の信号処理を行うＭＰＵ５１とを有している。

車室内には、システムＥＣＵ(Electronic Control Unit)７１と、車室内送信アンテナ７３と、車室内ドライバ７２と、受信アンテナ７５と、チューナ７６とが設けられている。システムＥＣＵ７１は、ロッキングシステムの全般的な制御を行う制御手段である。また、システムＥＣＵ７１は、後述するような携帯機５０との通信によって、この携帯機５０の車両への接近又は車室外への移動を認識する認識手段を有している。
車室内送信アンテナ７３は、車室内において携帯機５０へ信号を送信するアンテナである。車室内ドライバ７２は、車室内送信アンテナ７３を介して送信する信号に対して変調、増幅等の信号処理を行う信号処理回路である。受信アンテナ７５は、携帯機５０からの送信信号を受信するアンテナである。チューナ７６は、携帯機５０からの信号を検波、復調する信号処理回路である。
ここで、車両側から携帯機５０への送信に際しては、ＬＦ帯域（例えば１２５ｋＨｚ程度）の搬送波が用いられ、携帯機５０から車両側への送信に際しては、ＵＨＦ帯域（例えば３１０ＭＨｚ程度）の搬送波が用いられる。上記、アンテナやドライバ、チューナなどは、これらの周波数帯域に合わせて備えられる。

図３に示すように、ドアハンドル１０には、携帯機５０に信号を送信する車室外送信アンテナ７４、ドアハンドル１０に対する利用者の操作を検知する解錠操作検知手段３１、施錠操作検知手段３２が備えられている。ドアハンドル１０をドアパネル６０に保持するハンドルフレーム６３の内部には、ドアハンドル１０に設けられた各部との信号の受け渡しを行う車室外ドライバ９が設けられている。また、ドアパネル６０の内部には、車両用ドアのロック（鍵）機構を作動させて、解錠、施錠を行うドアアクチュエータ６２と、このドアアクチュエータ６２を制御するドアＥＣＵ６１とが備えられている。ドアＥＣＵ６１と車室外ドライバ９は、システムＥＣＵ７１によって制御されている。

〔各部の構成〕
図２に示すように、ドアパネル６０を挟んで、ハンドルフレーム６３によって、ドアハンドル１０が保持されている。ハンドルフレーム６３にはハンドル本体１０ａの他、ハンドルキャップ１０ｂが保持されている。ハンドルキャップ１０ｂには、手動による機械的キー操作で車両用ドアの解錠や施錠を行う場合に使用されるキーシリンダー１０ｃが設けられている。ハンドルフレーム６３内には車室外ドライバ９が設けられ、ワイヤーハーネス９１を介してドアハンドル１０内の各部及び車室内のシステムＥＣＵ７１と接続されている。

ドアハンドル１０内部には車室外送信アンテナ７４、解錠操作検知手段３１、施錠操作検知手段３２が設けられている。図２に示すように、車室外送信アンテナ７４はドアハンドル１０の水平方向中央部に設置されている。車室外送信アンテナ７４は、例えばフェライトにワイヤを巻回したループアンテナで構成される。しかし、使用する周波数帯に対応してドアハンドル１０内に設置可能であればこれに限ることはない。

ドアハンドル１０のドアパネル６０に対向しない側、即ち外側には施錠操作検知手段３２が設けられ、ドアパネル６０と対向する側、即ち内側には解錠操作検知手段３１が設けられている。利用者が車両用ドアを開けようとする場合には、ドアハンドル１０を手で引く動作を伴う。このとき、ドアハンドル１０に掛けようとする手が、ドアハンドル１０とドアパネル６０との間に入ったことを解錠操作検知手段３１が検知する。この検知結果に基づいて、システムＥＣＵ７１は、解錠の際の利用者の操作を検出する。解錠操作検知手段３１は、ドアハンドル１０の内側からドアパネル６０に向かって超音波を送信して検知する。詳細については、後述する。
施錠操作検知手段３２は、利用者が降車し、車両用ドア６を閉めた後、ドアハンドル１０の外側を指等で押したり、触れたりする行為を検知するために、ドアハンドル１０の外側に向けて設けられている。この検知結果に基づいて、システムＥＣＵ７１は、施錠の際の操作を検出する。施錠操作検知手段３２は、静電容量センサや、スイッチなどを用いて構成される。

〔解錠操作検知手段の構成〕
図４は、解錠操作検知手段３１の構成の一例を模式的に示すブロック図である。
解錠操作検知手段３１は、超音波発信手段２と、超音波受信手段３と、検出手段４とを有して構成される。超音波発信手段２は、ドアハンドル１０から車両用ドアのドアパネル６０に向かって超音波を発信する。超音波受信手段３は、超音波発信手段２から発信された発信波Ｓ１の反射波Ｓ２を受信する。超音波受信手段３には、超音波発信手段２から発信波Ｓ１も入力される。検出手段４には、超音波受信手段２を介して、発信波Ｓ１及び反射波Ｓ２が入力される。そして、検出手段４は、発信波Ｓ１及び反射波Ｓ２に基づいて、利用者によるドアハンドル１０への操作を検出する。

図４に示すように、解錠操作検知手段３１は、ＭＰＵ４ｃと、発振回路２ａと、昇圧回路２ｂと、圧電素子１と、リミッタ回路３ａと、受信回路３ｂと、検波回路４ａと、比較器４ｂと、を有している。
詳細は、以下に詳述するが、ＭＰＵ４ｃと、発振回路２ａと、昇圧回路２ｂと、圧電素子１とは、超音波発信手段２に相当する。圧電素子１と、リミッタ回路３ａと、受信回路３ｂとは、超音波受信手段３に相当する。検波回路４ａと、比較器４ｂと、ＭＰＵ４ｃとは、検出手段４に相当する。
尚、このような構成は、一例である。各回路等は、機能としての分担を示すものであり、必ずしも物理的に独立したものである必要はない。また、ハードウェアに限定されることなく、ソフトウェアによって各機能が達成されるものであってもよい。また、本実施形態では、圧電素子１を用いて超音波−電気信号間の変換を行う例を示したが、もちろん他の素子を用いてもよい。

超音波発信手段２及び超音波受信手段３は、電気信号を超音波に変換すると共に超音波を電気信号に変換する圧電素子１を備える。本実施形態では、超音波発信手段２と超音波受信手段３とが、同一の圧電素子１を備えているが、それぞれが別の圧電素子を有していてもよい。

圧電素子１は、ドアパネル１０へ向けて超音波を発信するために、図２に示すように、ドアハンドル本体１０ａの内側部材１１に設けられる。内側部材１１は、圧電素子１の他、共振部材１３と、支持部材１７とを有している。共振部材１３は、圧電素子１と共振するもので、アルミニウムなどの金属によって構成される。支持部材１７は、共振部材１３を支持し、共振部材１３は、支持部材１７との接合部を支点として振動する。従って、支持部材１７は、共振部材１３の振動を遮断して、ドアパネル６０への直接振動が伝播することを抑制する。

圧電素子１は、さらに共振部材１３のドアパネル６０と対向する側である内側に設けられる。つまり、圧電素子１は、内側部材１１の中でもより内側よりに設けられる。共振部材１３の外側（ドアパネル６０と対向しない側）には、圧電素子１を覆うようにシリコンが充填される。充填されたシリコンは、防振手段１５を構成する。このような構造により、圧電素子１及び共振部材１３の振動によって発信された超音波は、ドアパネル６０への指向性を有する。つまり、ドアハンドル１０の外側（車体から外側）への送信強度が抑制され、ドアハンドル１０からドアパネル６０へ強い強度で送信される。

内側部材１１の外側、例えば、防振手段１５には回路基板１９が備えられ、この回路基板１９に図４に示す解錠操作検知手段３１の回路群が実装される。尚、図４に示す全ての回路群が実装される必要はなく、一部が実装されるものでもよい。例えば、ＭＰＵ４ｃの機能は、車室外ドライバ９や、システムＥＣＵ７１に含まれるものであってもよい。

〔信号処理〕
図５は、解錠操作検知手段３１の信号処理の一例を模式的に示す波形図である。以下、図５も利用して、解錠操作検知手段３１の信号処理について説明する。

（発信工程）
ＭＰＵ４ｃは、定期的に超音波を送信する指令（発振指令（発信指令））を発する。例えば、図５に示すように、時間Ｔ３間隔で、指令を発する。この指令は、信号ｗ１として、発振回路２ａに入力される。ＣＲ発振回路などにより構成された発振回路２ａは、所定の発振周波数で数周期分の発振信号ｗ２を生成する。
例えば、時間Ｔ３は１ミリ秒〜２ミリ秒程度、発振回路２ａの発振周波数は６０ｋＨｚ程度、周期数は４周期程度である。
発振信号ｗ２は、圧電素子１を振動させるためにコイル等を利用した昇圧回路２ｂにおいて、３．３〜５Ｖ程度から、６０Ｖ程度まで昇圧される。昇圧された発振信号ｗ３によって、圧電素子１が振動し、共振部材１３と共に振動して、超音波（発信波）Ｓ１が発信される。

後述するように、本発明においては、ドアハンドル１０とドアパネル６０との間を往復する超音波によって、ドアハンドル１０への利用者の操作の有無を検出する。従って、発信波Ｓ１に残響が多いと、超音波の往復を正確に判定することができない。そこで、残響を抑制するために、発振回路２ａによるバースト発振の周期を４周期程度としている（図５には、発振回路２ａの残響成分も示している。）。
例えば、ドアハンドル１０とドアパネル６０との距離が３４ｍｍ、音速を秒速３４０ｍとすると、超音波の往復時間は、０．２ミリ秒である。ドアハンドル１０とドアパネル６０との中間に反射物が挿入されたことなどを考慮すれば、往復時間０．２ミリ秒の半分程度に残響を抑えることが好ましい。この発振に際して、共振の鋭さＱは、一般的な超音波発信のための発振に比べて鈍いものでよい。例えば、一般的な共振の鋭さＱを有し、６０ｋＨｚで８周期程度のバースト発振パルスを利用すると、０．１ミリ秒程度の残響が発生する。本実施形態においては、共振の鋭さＱを鈍くし、共振パルスの周期も４周期程度として、残響の発生期間が０．５ミリ秒よりも少なくなるようにしている。

共振の鋭さＱが鋭い場合には、超音波が遠くまで伝播するが、残響が大きくなる傾向がある。本発明においては、片道が３０〜４０ｍｍ程度の伝播距離でよいので、残響による不感帯の発生を抑制することが優先される。

上記、実施形態においては、ＭＰＵ４ｃからの信号に基づいて発振回路２ａによってバースト発振させているが、例えば、直接ＭＰＵ４ｃから昇圧回路２ｂを介して圧電素子１に発振パルスを与えるようにしてもよい。また、この場合には、アナログ回路による発振回路を経由しないので、単発パルスを与えることも可能となり、さらに残響の抑制が期待できる可能性がある。
超音波の発振周期は、１ミリ秒〜２ミリ秒としているが、これは、上述した往復時間の０．２ミリ秒に対して充分に余裕を持たせて、確実な検出を可能とするためである。
上述したように、バースト発振の周期数や、超音波を送信する間隔（時間Ｔ３）などは、用途（ドアハンドル１０とドアパネル６０との距離等）によって異なることが明らかである。従って、これらの数値は、本実施形態に限定されるものではない。

（受信工程）
超音波受信手段３は、超音波発信手段２から発信された発信波Ｓ１の反射波Ｓ２を受信すると共に、発信波Ｓ１（発振信号ｗ３）を受信する。本実施形態では、送受信において同一の圧電素子１を用いているため、超音波受信手段３に高電圧の発振信号ｗ３が入力される。このため、超音波受信手段３の初段にリミッタ回路３ａが備えられている。リミッタ回路３ａを経由した信号ｗ５は、インピーダンス変換やフィルタリング処理などを行う受信回路３ｂで信号処理され、検出手段４へ出力される。

（検出工程）
超音波受信手段３から出力された信号ｗ６は、検波回路４ａにおいて、例えば包絡線検波される。検波された信号ｗ７は、比較器４ｂにおいて、所定のしきい値ＴＨ１によってパルス化される。パルス化された信号ｗ８は、ＭＰＵ４ｃに入力される。

上述したように、受信後の信号ｗ４〜ｗ８には、発信波Ｓ１と反射波Ｓ２との双方が含まれている。発信波Ｓ１と反射波Ｓ２との時間差Ｔ１は、概ねドアハンドル１０とドアパネル６０との間を超音波が往復する時間である。ＭＰＵ４ｃは、発振指令（発信指令）を発してから時間Ｔ２経過後に信号ｗ８のパルスの入力を受け、そこから時間Ｔ１後に信号ｗ８のパルスの入力を受けた場合に、反射波Ｓ２があったと判定することができる。また、発信波Ｓ１があることは明白であるから、次のように判定してもよい。ＭＰＵ４ｃは、発振指令を発してから時間Ｔ４経過後から、次の発振指令までの間に、パルスの入力を受けた場合に、反射波Ｓ２があったと判定することができる。

図５のＰＨ１側に示したように、時間Ｔ３の間に、反射波Ｓ２が確認された場合には、ドアハンドル１０とドアパネル６０との間に、超音波の往復を妨げる物体がないと判定される。つまり、車両の利用者による操作がないと判定される。

図５のＰＨ２側には、時間Ｔ３の間に、反射波Ｓ２が確認されない場合の例が示されている。発信波Ｓ１を示すパルスは、ＭＰＵ４ｃに入力されるが、反射波Ｓ２を示すパルスは入力されていない。この場合には、ドアハンドル１０とドアパネル６０との間に、超音波の往復を妨げる物体があると判定される。つまり、利用者の手がドアハンドル１０とドアパネル６０との間に挿入されたと判定され、車両の利用者による操作があることが検出される。

利用者の手がドアハンドル１０とドアパネル６０との間に挿入された場合、利用者の手によって超音波が遮られると、反射波Ｓ２が得られなくなる。従って、車両の利用者による操作があると判定することができる。
一方、利用者の手によって、発信波Ｓ１が反射された場合には、反射波Ｓ２が存在する可能性がある。しかし、この場合には、超音波が利用者の手によって吸収され、ドアパネル６０による反射に比べて、信号強度が低下する。従って、比較器４ｂのしきい値ＴＨ１を適切に設定しておけば、しきい値ＴＨ１を超えず、反射波Ｓ２は検出されない。
信号強度が強い場合には、しきい値ＴＨ１を超えて反射波Ｓ２が検出される可能性がある。しかし、ドアパネル６０による反射に比べて、近い距離で反射するために、時間Ｔ１が短くなる。従って、時間Ｔ１を計測することによってドアパネル６０による反射波ではないことが判定できる。また、時間Ｔ１の計測に依らず、例えば、所定の時間Ｔ４後の時刻から先の時間において、反射波Ｓ２の存在を確認するようにしてもよい。

このように、本発明によれば、基本的に反射波Ｓ２の有無によって、利用者によるドアハンドルの操作を検出することができる。つまり、解錠操作検知手段３１の検出手段４は、ドアパネル６０で反射する発信波Ｓ１に対応する反射波Ｓ２の受信の有無によって、利用者によるドアハンドル１０への操作を検出する非接触検出手段４Ａを有する構成とすることができる。検出手段４は、非接触検出手段４Ａに替えて、あるいはこれに加えて、以下に示す接触検出手段を有することができる。

図６は、解錠操作検知手段３１の構成の他の例を模式的に示すブロック図である。図６に示す検出手段４は、非接触検出手段４Ａに加え、発信波Ｓ１の共振周波数の変化によって、利用者によるドアハンドル１０への操作を検出する接触検出手段４Ｂを有している。
利用者の手が、ドアハンドル１０（特に内側部材１１）に接触すると、共振周波数が変化する。接触検知手段４Ｂは、共振周波数を検出し、その結果をＭＰＵ４ｃに出力する周波数検出回路４ｄを備えて構成される。ＭＰＵ４ｃは、共振周波数の変化があったことを判定し、利用者によるドアハンドル１０への操作を検出する。
周波数検出回路４ｄは、例えば、発信波Ｓ１及び反射波Ｓ２を積分して得られた電圧値の大きさによって周波数を検出するように構成することができる。

尚、図２に示した構成においては、バスタブ形状の内側部材１１（共振部材１３）の底部のほぼ中央に１つの圧電素子１が備えられている。しかし、この位置に限らず、中央から偏移した位置に圧電素子１を備えてもよい。偏移した位置に圧電素子１が備えられた場合には、反射波Ｓ２による反響の影響を抑制できる可能性がある。
また、ドアパネル６０とドアハンドル１０との距離に応じて、反射波Ｓ２が長時間に亘って返ってくるようにすることもできる。この場合には、検出手段４が、ドアハンドル１０に対して手を掛けようとしている位置を含めて検出できる可能性が生まれる。

〔ロッキングシステムの施解錠動作〕
以下、本発明のドアハンドル１０を用いたロッキングシステムの施解錠動作について、簡単に説明する。

（解錠動作）
車両が施錠されて駐車した状態において、システムＥＣＵ７１は、この車両に対して登録された電子キーである携帯機５を検索する。システムＥＣＵ７１は、ドアパネル６０に設置された車室外ドライバ９に定期的にリクエスト信号を出力する。車室外ドライバ９内の送信用アンプにより、このリクエスト信号が変調、増幅され、ドアハンドル１０に設置された車室外送信アンテナ７４から車外に電波が送信される。
携帯機５が車両に接近すると、車室外送信アンテナ７４から送信された電波が携帯機５の受信システム５２で受信される。携帯機５は、受信した信号を内部のＭＰＵ５１で信号処理する。そして、受信した信号の属性や、電子キーとしての携帯機５の登録コードなどを含んだ返信情報を、送信システム５３を介して送信する。ここで、属性とは、例えば受信した信号が車室外送信アンテナ７４を介したものであることや、車両ＩＤなど、受信した信号の出所を示す情報である。
車両側では、携帯機５から送信された電波を受信アンテナ７５、チューナ７６を介して受信する。システムＥＣＵ７１は返信された電波に含まれた情報から属性や登録コードなどを確認し、この車両に対して登録された電子キーとしての携帯機５が接近してきたことを認識する。

携帯機５を認識すると、システムＥＣＵ７１は解錠検出モードに移行する。システムＥＣＵ７１からの指令は、解錠操作検知手段３１のＭＰＵ４ｃに伝達される。指令を受けたＭＰＵ４ｃは、上述したような、発信、受信、検出工程を実行する。システムＥＣＵ１は、所定時間内に解錠操作検知手段３１からの検知信号が無かったり、携帯機５との通信が途絶えたりした場合には、解錠操作検知手段３１への指令を解除して、解錠検出モードを終了する。

解錠検出モード中に解錠操作検知手段３１からの検知信号が入力されると、システムＥＣＵ１はドアＥＣＵ６１に解錠制御を指示する。ドアＥＣＵ６１の制御によりドアアクチュエータ６２が駆動されて、車両用ドアが解錠される。
つまり、解錠操作検知手段３１の検出手段４により、携帯機５を携帯した利用者が、車両に近づき、ドアハンドル２に手を掛けようとしたこと（非接触検出手段４Ａ）や、手を掛けたこと（接触検出手段４Ｂ）が検出され、車両用ドアが解錠される。

（施錠動作）
利用者が車室内にいる場合には、利用者によって携帯される携帯機５も車室内にある。携帯機５は、車室内に設置された車室内ドライバ７２で変調、増幅され、車室内に設置された車室内送信アンテナ７３から送信されたリクエスト信号を受信している。携帯機５は、受信した信号を信号処理ＣＰＵ５１で信号処理して、受信信号の属性や登録コードなどの返信情報を、送信システム５３を介して送信する。携帯機５から送信された電波は受信アンテナ７５、チューナ７６を介して受信され、システムＥＣＵ１は携帯機５が車室内にあることを認識する。

利用者が携帯機５を携帯して降車し、車両用ドアを閉めると、上記通信が途絶え、システムＥＣＵ７１は、携帯機５が車室内から車室外へ移動したと認識する。尚、これと合わせて、解錠動作で説明したように車室外送信アンテナ７４より送信される信号との通信が確立できることを確認するようにしても良い。利用者の降車、及び車両用ドアが閉じられたことを確認すると、システムＥＣＵ７１は、施錠検出モードに移行する。システムＥＣＵ１は、所定時間内に施錠操作検知手段３１からの検知信号が無かったり、携帯機５が再び車室内に入ったと認識したりした場合には、施錠検出モードを終了する。
施錠検出モード内に施錠操作検知手段３２からの検知信号が入力されると、システムＥＣＵ７１はドアＥＣＵ６１に施錠制御を指示する。ドアＥＣＵ６１の制御によりドアアクチュエータ６２が駆動されて、車両用ドア６が施錠される。

以上、説明したように、本発明によれば、ドアハンドルへの操作に伴う利用者の手の接近や接触を精度よく検出することのできるドアハンドルを提供することができる。そして、このドアハンドルを用いて、利便性の高いロッキングシステムを提供することができる。

本発明に係る車両用ドアハンドルが備えられた車両用ドアの一例を示す斜視図 図１の車両用ドアハンドルの断面図 ロッキングシステムのシステム構成の一例を模式的に示すブロック図 本発明の解錠操作検知手段の構成の一例を模式的に示すブロック図 本発明の解錠操作検知手段の信号処理の一例を模式的に示す波形図 本発明の解錠操作検知手段の構成の他の例を模式的に示すブロック図

符号の説明

１：圧電素子（超音波発信手段、超音波受信手段）
２：超音波発信手段
３：超音波受信手段
４：検出手段
４Ａ：被接触検出手段
４Ｂ：周波数検出回路（接触検出手段）
１０：ドアハンドル（車両用ドアハンドル）
１１：内側部材
１３：共振部材
１５：防振手段

Claims (5)

1. 車両用ドアに備えられ、車両の利用者による当該車両用ドアの開閉操作時に操作される車両用ドアハンドルであって、
   前記車両用ドアのドアパネルに向かって超音波を発信する超音波発信手段と、
   前記超音波発信手段から発信された発信波の反射波を受信する超音波受信手段と、
   前記発信波及び前記反射波に基づいて、前記利用者による当該車両用ドアハンドルへの操作を検出する検出手段と、を備える車両用ドアハンドル。
2. 前記超音波発信手段及び前記超音波受信手段は、電気信号を超音波に変換すると共に超音波を電気信号に変換する圧電素子を備え、
   前記圧電素子は、前記車両用ドアハンドルを構成し、前記ドアパネルと対向する部材に設けられる請求項１に記載の車両用ドアハンドル。
3. 前記ドアパネルと対向する前記部材は、前記圧電素子と共振する共振部材を備え、
   前記圧電素子は、前記共振部材の前記ドアパネルと対向する側である内側に設けられ、前記共振部材の外側には、防振手段が設けられる請求項２に記載の車両用ドアハンドル。
4. 前記検出手段は、前記ドアパネルで反射する前記発信波に対応する前記反射波の受信の有無によって、前記利用者による当該車両用ドアハンドルへの操作を検出する非接触検出手段を有する請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用ドアハンドル。
5. 前記検出手段は、前記発信波の共振周波数の変化によって、前記利用者による当該車両用ドアハンドルへの操作を検出する接触検出手段を有する請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用ドアハンドル。

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