KR20070099515A - 도어 핸들 장치, 이를 구비한 도어 부재 및 이를 구비한스마트 엔트리 시스템 - Google Patents

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KR20070099515A
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시게루 시라이
유키오 아베
히로유키 오기노
노리유키 요네노
시게키 우에다
히로후미 이누이
미유키 카와이
류타 콘도우
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 도어 핸들의 조작을 검출하는 스위치로서 접점 접합식이나 정전 용량식 등이 있는데, 열화에 따른 접점 불량이나 비에 의한 오동작 등의 과제를 해결하는 것이다. 본 발명에 따르면, 압전 센서(4)가 가요성을 가지고 도어 핸들(3)에 부설 가능하게 되어, 도어 핸들(3)의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 핸들(3)에 단지 닿는 것만으로도 충분한 신호 검출이 얻어져, 도어 핸들(3)에 대한 접촉이 검출 가능하게 된다. 또한 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착되는 먼지나 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한 압전 센서(4)는 유연한 변형이 가능하므로, 설치 장소의 제약 조건이 적고 배치 공간도 적어진다.

Description

도어 핸들 장치, 이를 구비한 도어 부재 및 이를 구비한 스마트 엔트리 시스템{Door handle device, door member with the door handle device and smart entry system with the door member}

본 발명은 도어 핸들을 구비한 핸들 장치에 센서를 설치하여 이 핸들 장치의 조작을 감지하는 핸들 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 자동차 등 차량의 도어의 잠금/잠금 해제를 키 조작 없이 가능하게 하는 키레스 엔트리 시스템(keyless entry system)에 매우 적합한 차량용 도어 핸들에 관한 것으로서, 특히 키레스 엔트리 시스템의 동작 신뢰성의 향상, 소비 전류의 저감 등을 실현할 수 있는 차량용 도어 핸들에 관한 것이다.

차량의 도어 핸들을 조작하여 도어의 잠금 해제를 행할 시에, 도어 핸들로의 접촉이나 조작을 검지하는 센서를 설치하고, 이 센서로부터 검지 신호가 출력되었을 때에 소정 조건 하에서 도어 잠금을 해제하는 기능을 가지게 한 것이 있다.

예를 들면, 센서에 멤브레인 스위치(membrane switch) 등의 접점 접합식 스위치를 이용하여 도어 잠금의 해제를 행하는 차량용 도어 핸들 장치가 특개 2002-322834호 공보에 개시되어 있다. 이 멤브레인 스위치는 주지의 구조로서, 공간을 통해 대향 배치되는 쌍으로 된 가요성(flexible) 필름 형상의 핸들 플레이트의 대 향 내면에, 소정 간격으로 배치되는 쌍으로 된 전극부를 인쇄한 것이다. 이 멤브레인 스위치는, 평상시에는 오프(OFF) 상태에 있고, 전극부 상에 위치하도록 핸들 플레이트 일측에 배치되는 실리콘 고무 등의 탄성체가 트리거에 의해 눌려짐으로써 전극부끼리 접촉하고, 이에 따라 온(ON) 상태가 된다.

또한 센서에 정전 용량형 센서를 이용하여 도어 잠금의 해제를 행하는 자동차용 인체 근접 검출 센서가 특개평 10-308149호 공보에 개시되어 있다. 자동차용 인체 근접 검출 센서를 이용한 외부 핸들(outer handle)은 중공 형상으로 형성되어 있고, 그 중공 부분에는 비접촉 센서로서의 정전 용량형 센서를 구성하는 평행 케이블이 외부 핸들의 손잡이의 길이 방향을 따라 연장하도록 수용되어 있다. 평행 케이블은, 기단부가 외부 핸들의 축 지지부의 근방에 설치된 개구를 통해 외부로 연장 돌출하도록 설치된 실드선과 연결되고, 그 실드선의 타단이 회로 기판에 접속된다.

그런데 최근에 도어 핸들의 키 홀에 키를 삽입하여 도어의 잠금을 해제하는 일반적인 도어 잠금의 해제 방법에 대하여, 키 홀에 키를 꽂지 않고, 개인 인식용 카드나 송신기 등을 이용하여 도어 잠금을 해제시키는, 소위 키레스 엔트리 장치가 자동차나 주택 등의 도어에 적용되게 되었다. 이러한 종류의 차량용 전파 자물쇠 장치가 특개평 8-53964호 공보에 개시되어 있다. 이 차량용 전파 자물쇠 장치는 차량의 도어 핸들이 당겨짐으로써 제어부가 작동되는 한편, 차량측의 송수신기로부터의 송수신 코드를 수신함으로써 휴대 송수신기가 송신 상태가 되고, 휴대 송수신기로부터의 고유 코드에 기초하여 제어부가 잠금 해제 처리를 행한다. 그리고 도어 핸들이 당겨지는 것을 검출하는 검출 수단을 설치하고, 이 검출 수단으로부터의 검출 신호에 기초하여 차량측의 송수신기로부터 송수신 코드를 발신하도록 하고 있다.

또한, 최근에 자동차 등의 차량에서는, 편리성, 보안 향상을 목적으로 하여 키레스 엔트리 시스템을 탑재한 것이 증가하고 있다.

키레스 엔트리 시스템은 도어의 잠금/잠금 해제를 키 조작 없이 가능하게 하는 시스템으로서, 운전자가 휴대 소지하는 무선 통신 단말과 차량에 탑재된 무선 통신 단말 사이의 무선 통신에 의해 암호 데이터 등을 조회함으로써, 도어의 잠금/잠금 해제를 행한다.

종래에 이와 같은 키레스 엔트리 시스템용으로서, 도 38에 도시한 차량용 도어 핸들이 제안되어 있다.

이 차량용 도어 핸들(701)은 차량의 도어 외부 패널(702)의 개구부(703)에 설치되고, 도어의 개폐 조작시 손잡이가 되는 핸들 본체(704)를 중공 구조로 하며, 이 핸들 본체(704) 내의 중공부(704a)에 핸들 조작 검출 센서(710)를 끼워 넣은 것이다.

핸들 조작 검출 센서(710)는 운전자 등이 핸들 본체(704)에 손을 접촉하면, 그 인체와의 접촉으로 핸들 본체(704) 주위의 정전 용량이 변동하는 것에 착안하여, 정전 용량의 변동으로부터 도어의 개폐 조작의 유무를 검출하는 것으로, 정전 용량의 변동을 검출하기 위한 센서 전극(709)과, 이 센서 전극(709)에 의해 정전 용량이 일정 이상의 변동을 검출했을 시에 운전자가 휴대 소지하는 무선 통신 단말 과의 사이에 신호의 송수신을 수행하는 안테나(708)를 구비한 구성이다(예를 들면, 특개 2003-194959호 공보).

또한, 핸들 본체(704)는 화살표(a) 방향으로 왕복 가능하도록 전방부로부터 연장 돌출한 아암(arm;705)이 도어측에 연결되어 있다. 또한 핸들 본체(704)의 뒤쪽에는 키 실린더 케이스(706)와, 벨 크랭크(bell crank)체(707)가 장비되어 있다. 벨 크랭크체(707)는 도시하지 않은 링크 기구와 협동하여 도어 잠금 장치를 구성한다.

그러나 상기한 종래의 도어 핸들 장치에 이용되는 접점 접합식 스위치는 열화(deterioration)에 의한 접점 불량이나, 오직 접촉하는 것만의 가벼운 터치로는 동작하지 않는 문제가 있다. 또한 접점 접합까지의 스트로크가 존재하므로, 터치한 순간부터 스위치가 동작하기까지의 시간차가 어떻게 해도 발생하여, 이것이 응답을 악화시키는 요인이 된다. 예를 들면 도어 핸들을 쥐고 당길 때, 급격하게 도어를 당기면, 잠금 수단의 해제가 늦어 잠금 상태를 유지하거나, 덜컹거림을 발생시키게 된다. 그 때문에 도어 핸들을 쥐고 소정 시간 기다리고 나서 끌어당기지 않으면 안되는 등, 조작감에 나쁜 영향을 미친다.

한편, 정전 용량형 센서에서는, 강우나 세차에 의해 도어 핸들이 젖으면 오동작하는 문제나, 장갑을 장착하고 있으면 도어 핸들에 하여도 작동하지 않는 등의 문제가 있었다. 또한 사람에 따라 정전 용량이 다르고, 신고 있는 구두에 따라서도 변화하므로, 감도의 조정이 극히 어렵다는 문제가 있었다.

검출 감도를 높이고, 또한 노이즈 성분과의 분리를 행할 수 있어, 살짝 닿은 것만으로도 반응하는 터치감으로 온 오프 전환 가능한 접촉 스위치로서는, 압전 센서를 이용하는 것이 바람직하다.

그러나 일반적인 압전 센서는, 세라믹 등으로 이루어지는 압전 소자를 배열하여 이루어지는 강체로서, 센서의 배치 영역에 제약이 있는 경우에는 소망하는 장소에 압전 센서를 배치하여 끼워 넣을 수 없는 문제가 있다.

또한, 비접촉 방식인 광학식 센서를 이용하는 것도 생각할 수 있으나, 센서에 부착하는 먼지나 비, 눈 등의 기상 조건에 의해 오동작이 많아, 실용적인 것은 아니다.

이와 같은 사정으로부터, 접점 접합식 스위치, 정전 용량형 센서, 일반적인 압전 센서, 혹은 광학식 센서를 이용한 도어 핸들 장치나, 이들 도어 핸들 장치를 구비한 키레스 엔트리 장치에서는, 양호한 조작감, 동작 신뢰성, 및 장착성을 실현하는 것이 곤란했다.

본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, 유연한 구조를 가지고 저압력으로 접촉하는 것만으로도 충분한 검출 감도가 얻어지는 압전 센서를 이용하여 개폐 동작을 검출하는 도어 핸들 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 종래 과제를 해결하는 것으로서, 유연한 구조를 가지고 저압력으로 접촉하는 것만으로도 충분한 검출 감도가 얻어지는 변위 검출 수단을 이용하여 개폐 동작을 검출하는 도어 핸들 장치를 제공하는 것에 더하여, 변위 검출 수단에 의해 진동을 검출하고 판별함으로써, 진동의 종류에 대응한 소정 동작을 행할 수 있는 도어 핸들 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 차량용 도어 핸들(1)은, 핸들 조작 검출 센서(10)를 끼워 넣기 위하여 핸들 본체(4) 내에 일정 이상 크기의 중공부(4a)를 확보하지 않으면 안되어, 핸들 본체(4)의 형상이나 치수가 제한되어 버리는 문제가 있었다.

또한, 핸들 본체(4) 주위의 정전 용량은, 예를 들면 인체 이외의 기물의 접근이나 접촉에 의해서도 미소 변동한다.

그래서 이와 같은 외란(外亂)에 의한 정전 용량의 미소 변동을 오검출하지 않도록 정전 용량식의 핸들 조작 검출 센서(10)의 검출 감도를 낮게 설정해 두면, 도어 개폐 조작시 핸들 본체(4)로의 손의 접촉압이 약할 때에는 도어의 개폐 조작 유무를 검출할 수 없어, 핸들 본체(4)로 손을 다시 접촉하는 것이 필요하여, 조작성의 저하를 초래할 우려가 있었다.

한편, 핸들 조작 검출 센서(10)의 검출 감도를 높이면, 도어의 개폐 조작시 핸들 본체(4)로의 손의 접촉압이 약한 경우에도 확실히 도어의 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있게 되나, 그 반면, 외란에 의한 정전 용량의 미소 변동으로도 핸들 조작 검출 센서(10)는 도어의 개폐 조작이 있었다고 판정하고 신호의 발신을 수행하게 되어, 쓸데없는 신호 발신이 주위 환경으로의 노이즈 방출이 될 우려가 있었다.

그래서, 본 발명의 목적은 상기 과제를 해소하는 것에 관한 것으로서, 핸들 본체의 형상이나 치수에 대한 설계 자유도가 높고, 게다가 검출 감도가 높아서, 도어의 개폐 조작시 핸들 본체로의 손의 접촉이 약한 경우에도 확실하게 도어의 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있고, 또한 쓸데없는 신호 발신에 따른 주위 환경으로의 노이즈 방출을 방지함과 동시에, 소비 전류의 저감에 의해 차량 탑재 배터리로의 부담을 경감할 수 있는 차량용 도어 핸들을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 동작의 신뢰성 향상과 소비 전류의 저감 등을 실현하는 도어 핸들 장치 및 이를 이용한 키레스 엔트리 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 종래 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 도어 핸들 장치는, 도어의 개폐 조작을 수행하는 핸들부와, 상기 핸들부와 연동하여 동작하는 가동부와, 상기 핸들부와 상기 가동부가 설치된 프레임부와, 상기 핸들부 또는 상기 가동부의 어느 하나의 동작에 의해 변형하는 탄성체와, 상기 탄성체에 의해 적어도 일부가 지지되고 상기 탄성체의 변형에 따라 신호를 출력하는 가요성의 압전 센서와, 상기 압전 센서의 출력 신호를 검출하는 센서 신호 검출부를 구비하고, 상기 탄성체는 소정의 응력이 바이어스(bias)되어 상기 핸들부 또는 가동부 또는 프레임부의 어느 하나에 설치된 도어 핸들 장치이다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 압전 센서의 적어도 일부가 탄성체로 이루어진다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 압전 센서의 적어도 일부가 미리 변형된 굴곡부를 가진다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 압전 센서의 적어도 일부가 미리 비틀림 변형되어 있다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 탄성체의 일단이, 상기 도어 핸들 장치 내에 고정된 캔틸레버(cantilever) 형상이다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 탄성체를 가동부에 대향하는 방향으로 굴곡 시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 압전 센서가, 상기 탄성체의 고정단과 반대측 단부의 연장 돌출된 쪽에 미리 변형한 굴곡부를 가진다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 탄성체가, 상기 압전 센서의 적어도 일부를 굴곡 변형시켜 지지한다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 탄성체가, 상기 압전 센서의 적어도 일부를 비틀림 변형시켜 지지한다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 탄성체가, 핸들부 비사용시에 상기 탄성체의 일부가 소정의 비틀림 응력이 바이어스되어 가동부의 일부에 접촉한다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 센서 신호 검출부가, 도어 핸들부 조작에 의해 발생하는 주파수의 신호를 추출하는 필터를 구비한다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 상기 압전 센서와 상기 탄성체와 상기 센서 신호 검출부가 일체로서 성형되어 있다.

또한, 본 발명의 도어 부재는 상기 도어 핸들 장치를 구비한 도어 부재이다.

또한, 본 발명의 키레스 엔트리 시스템은 상기 도어 부재를 구비한 키레스 엔트리 시스템이다.

또한, 본 발명의 센서 유닛은 가요성의 압전 센서와, 상기 압전 센서의 일부를 지지하는 탄성체와, 상기 압전 센서의 출력 신호를 검출하는 센서 신호 검출부를 구비하는 센서 유닛으로서, 센서 신호 검출부는, 상기 탄성체가 소정의 응력이 바이어스된 상태로부터 변형했을 때의 상기 압전 센서의 신호를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 센서 유닛은 상기 압전 센서의 적어도 일부가 탄성체로 이루어진다.

또한, 본 발명의 센서 유닛의 설치 방법은 상기 센서 유닛을 도어에 설치했을 때에 핸들부로부터 압력을 받아 탄성체가 변형하도록 설치하는 센서 유닛의 설치 방법이다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 조작의 검출 방법은 상기 센서 유닛을 구비한 도어 핸들 장치로서, 핸들부 비사용시에 상기 탄성체가 소정의 응력이 바이어스된 상태로부터 핸들부 사용에 의해 상기 탄성체가 변형했을 때의 상기 압전 센서의 신호에 기초하여, 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉, 또는 핸들부의 조작을 검출하는 도어 핸들 조작의 검출 방법이다.

또한, 본 발명에 따른 도어 핸들 장치는 가요성을 가지고 적어도 그 일부를 미리 변형시킨 압전 센서와, 상기 압전 센서를 지지한 탄성체와, 도어의 개폐 조작을 위한 핸들부와, 상기 핸들부와 연동하여 작동하는 가동부와, 상기 핸들부와 상기 가동부가 설치된 프레임부를 구비하고, 상기 탄성체는 상기 작동 수단으로부터 상기 압전 센서에 미리 부여되어 있던 변형을 해제 또는 증대하는 방향으로 누름이 바이어스되어 상기 프레임부에 설치되고, 상기 압전 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉, 상기 핸들부에 의한 열림 동작, 상기 핸들부에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출하는 검출 수단을 구비하고, 상기 압전 센서는 상기 핸들부와 연동하여 작동하는 상기 가동부로부터 누름이 바이어스되어 상기 탄성체에 지지되어 있고, 상기 핸들부의 미소한 변위로도 변형하므로 상기 핸들부의 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다.

이 도어 핸들 장치에서는 압전 센서가 가요성을 가지고 있어 유연하게 변형시켜 설치할 수 있고, 미리 그 일부를 변형시켰으므로 핸들부의 미소 변위를 고감도로 검출한다.

본 발명은 가요성을 가지고 적어도 그 일부를 미리 변형시킨 압전 센서와, 상기 압전 센서를 지지한 탄성체와, 도어의 개폐 조작을 위한 핸들부와, 상기 도어 핸들과 연동하여 작동하는 가동부와, 상기 도어 핸들과 상기 가동부가 설치된 프레임부를 구비하고, 상기 탄성체는 상기 가동부로부터 상기 압전 센서에 미리 부여되어 있던 변형을 해제 또는 증대하는 방향으로 누름이 바이어스되어 상기 프레임부에 설치되고, 상기 압전 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉, 상기 핸들부에 의한 열림 동작, 상기 핸들부에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출하는 검출 수단을 구비하고, 상기 압전 센서는 상기 핸들부와 연동하여 작동하는 상기 가동부로부터 누름이 바이어스되어 상기 탄성체에 지지되어 있고, 핸들부의 미소한 변위로도 변형하므로, 핸들부의 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다.

이 도어 핸들 장치에서는, 압전 센서가 가요성을 가지고 핸들부에 부설 가능하게 되어, 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉시에 핸들부의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 핸들부에 단지 접촉한 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어지고, 핸들부에 대한 접촉, 핸들부에 의한 열림 동작, 핸들부에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나가 검출 가능하게 된다. 또한 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착하는 먼지, 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한, 압전 센서는 유연한 변형이 가능하므로 설치 장소의 제약 조건이 적고, 각각의 도어 핸들 장치의 구성에 맞춰 적절한 변형을 하여 부설하는 것이 용이하고, 또한 배치 공간도 적어지므로, 현재의 도어 핸들 장치의 구성을 대폭 변경하지 않아도 부설할 수 있게 된다. 그리고 압전 센서가 미리 그 일부를 변형시킨 상태로 탄성체에 지지되어 있으므로, 핸들부의 미소한 변위라도 변형량이 커지고 출력 신호가 보다 커지는 구성이 되어, 고감도로 검출할 수 있다.

본 발명은 작동 수단은 핸들부와 연동하여 작동하는 아암부로 한 것이다. 그리고 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉에 의해 핸들부가 미소 변위하면, 아암부가 핸들부와 연동하여 변위하고, 아암부로부터 누름이 바이어스되어 탄성체도 변위하고, 탄성체에 지지되어 있던 압전 센서도 그 일부가 탄성체와 함께 변형하여, 변형에 따른 출력 신호를 발생시킨다. 그리고 압전 센서의 출력 신호에 기초하여 핸들부의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 탄성체는 바이어스되는 소정의 누름이 없어질 때까지 아암부의 일부에 접촉하여 변위하는데, 그 변위를 받아 압전 센서는 충분하게 신호를 출력한다.

또한, 압전 센서는 탄성체를 통해 아암부의 변위를 받으므로, 예를 들면 압전 센서가 아암부와 접촉하여 마모되거나, 핸들부의 급한 조작에 의한 충격을 직접 받거나 하는 경우가 없어, 신뢰성이 향상된다.

또한, 핸들부 열림 동작에 수반하여 탄성체에 바이어스된 누름이 해제되면, 탄성체는 그 이상 변위하지 않으므로, 압전 센서도 변형하지 않는다. 이에 따라 압전 센서에 과잉한 변형이 인가되어 단선되거나 하는 경우가 없다.

본 발명은 탄성체가 대략 판 형상으로 성형되고, 일단이 고정되어 캔틸레버 형상으로 한 것으로서, 극히 간단한 형상으로 아암부로부터 소정의 누름이 바이어스되는 구성을 실현할 수 있다.

본 발명은 탄성체가 압전 센서의 적어도 일부를 미리 굴곡 변형시켜 지지한 것이다. 핸들부가 미소 변위하면, 그 변위가 작동 수단과 탄성체를 통해 압전 센서에 인가되어, 굴곡 변형한 부위가 더욱 굴곡되거나, 또는 굴곡 변형이 개방되는 방향으로 변형한다. 여기서, 압전 센서의 굴곡 변위에는 압전 센서 내부에 장력이나 압축력이 발생해 있고, 이 부위가 변형하면, 비굴곡 부위가 같은 변형을 한 경우보다도 압전 센서 내부에서 신장(伸張)이나 압축에 의한 큰 변위가 발생한다. 따라서, 핸들부의 변위가 미소해도 그 변위가 작동 수단과 탄성체를 통해 압전 센서에 인가되고, 굴곡 변형한 부위가 변형하여 큰 변위가 발생하므로, 압전 센서로부터 변형에 따른 큰 출력 신호가 발생하여 압전 센서의 감도가 향상된다.

본 발명은 탄성체가 압전 센서의 적어도 일부를 미리 비틀림 변형시켜 지지한 것이다. 핸들부가 미소 변위하면, 그 변위가 작동 수단과 탄성체를 통해 압전 센서에 인가되어, 비틀림 변형한 부위가 더욱 비틀리거나, 또는 비틀림이 개방되는 방향으로 변형하므로, 압전 센서로부터 변형에 따른 출력 신호가 발생하고, 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉시의 핸들부의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 핸들부에 단지 접촉한 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어지고, 핸들부에 대한 접촉, 핸들부에 의한 열림 동작, 핸들부에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나가 검출 가능하게 된다.

본 발명은 압전 센서와 탄성체가 검출 수단과 일체로 하여 성형된 것으로서, 도어 핸들 장치의 조립을 효율적으로 할 수 있다.

본 발명은 상기 도어 핸들 장치를 구비한 도어 부재이다. 이에 따라 건물이나 현관 도어 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용하여, 스마트 엔트리 시스템의 도어 핸들부의 조작성이 향상된다.

본 발명은 상기 도어 핸들 장치를 구비한 스마트 엔트리 시스템으로서, 이 도어 핸들 장치를 사이드 도어나 테일게이트(tailgate) 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용하여, 스마트 엔트리 시스템의 도어 핸들부의 조작성을 향상할 수 있다.

또한, 압전 센서의 적어도 그 일부를 미리 변형시킨 구성이라는 것은, 굴곡 변형, 비틀림 변형 외에, 압축 또는 신장 등에 의해 변형시킨 구성이라도 무방하다. 그리고 이 구성에 의해 미소 변위를 받은 압전 센서가, 그 자체가 갖는 탄성력에 의해 보다 큰 변위를 발생하여, 미리 변형시키지 않은 상태에서 변형을 받는 것보다도 비교적 크고 확실한 변위가 일어나 신호를 출력하는 구성으로 해도 무방하다.

또한, 본 발명에 따른 도어 핸들 장치는, 도어의 개폐 조작을 위한 손잡이식 핸들부와, 상기 핸들부의 변위에 기초하여 변형하는 가요성을 갖는 압전 센서와, 상기 압전 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉, 상기 핸들부에 의한 열림 동작, 상기 핸들부에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출하는 센서 신호 검출부를 구비하고, 상기 압전 센서는 상기 도어 핸들과 연동하여 작동하는 아암부에 직접 또는 간접적으로 접촉함으로써 핸들부의 미소한 변위로도 변형하므로, 핸들부의 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다.

이 도어 핸들 장치에서는 압전 센서가 가요성을 갖고 있어 유연하게 변형시켜 부설할 수 있다.

또한, 본 발명은 도어의 개폐 조작을 위한 손잡이식 핸들부와, 상기 핸들부의 변위에 기초하여 변형 가능한 가요성을 갖는 압전 센서와, 상기 압전 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉, 상기 핸들부에 의한 열림 동작, 상기 핸들부에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출하는 센서 신호 검출부를 구비하고, 상기 압전 센서는 상기 핸들부와 연동하여 작동하는 아암부에 직접 또는 간접적으로 접촉함으로써 핸들부의 변위에 따라 변형 가능한 것을 특징으로 한다.

이 도어 핸들 장치에서는 압전 센서가 가요성을 갖고 도어 핸들 장치에 부설 가능하게 되어, 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉시에 핸들부의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 핸들부에 단지 접촉한 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어지고, 핸들부에 대한 접촉, 핸들부에 의한 열림 동작, 핸들부에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나가 검출 가능하게 된다. 또한, 전극을 표출시킬 필요가 없으므로 외란이나, 부착하는 먼지, 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한, 압전 센서는 유연한 변형이 가능하므로 설치 장소의 제약 조건이 적고, 각각의 도어 핸들 장치의 구성에 맞춰 적절한 변형을 하여 부설하는 것이 용이하고, 또한 배치 공간도 적어지므로, 현재의 도어 핸들 장치의 구성을 대폭 변경하지 않아도 부설할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 핸들부 비사용시에 소정의 누름이 바이어스되어 아암부의 일부와 접촉하도록 설치한 탄성체를 구비하고, 상기 탄성체에 의해 압전 센서의 일부를 지지하도록 한 것이다. 그리고 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉에 의해 핸들부가 미소 변위하면, 아암부가 핸들부와 연동하여 변위한다. 탄성체가 변위하면, 탄성체에 지지되어 있던 압전 센서도 그 일부가 탄성체와 함께 변형하고, 변형에 따른 출력 신호를 발생시킨다. 그리고 압전 센서의 출력 신호에 기초하여 핸들부의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 탄성체는 바이어스되어 소정의 누름이 없어질 때까지 아암부의 일부에 접촉하여 변위하는데, 그 변위를 받아 압전 센서는 충분히 신호를 출력한다.

또한, 압전 센서는 탄성체를 통해 아암부의 변위를 받으므로 예를 들면, 압전 센서가 아암부와 접촉하여 마모되거나, 핸들부의 급한 조작에 의한 충격을 직접 받거나 하는 경우가 없어 신뢰성이 향상된다.

또한, 핸들부 열림 동작에 수반하여 탄성체에 바이어스된 누름이 해제되면, 탄성체는 그 이상 변위하지 않으므로, 압전 센서도 변형하지 않는다. 이에 따라 압전 센서에 과잉한 변형이 인가되어 단선되거나 하는 경우가 없다.

또한, 본 발명은 일단을 고정하여 캔틸레버 형상으로 한 것으로서, 매우 간단한 형상으로 아암부로부터 소정의 누름이 바이어스되는 구성을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명은 탄성체의 일부가 핸들부 비사용시에 소정의 비틀림 응력이 바이어스되어 아암부의 일부에 접촉하는 것이다. 그리고 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉에 의해 핸들부가 미소 변위하면, 아암부가 핸들부와 연동하여 변위하고, 바이어스되는 비틀림 응력이 없어질 때까지 탄성체의 일부는 아암부의 일부에 접촉하여 변위한다. 그때 탄성체의 일부는 바이어스되는 비틀림 응력을 해제하는 방향, 즉 비틀린 형상으로부터 원래의 형상으로 되돌아가려고 하는 방향으로 비틀려 변형한다. 이때 탄성체에 지지되어 있던 압전 센서도 그 일부가 탄성체의 일부와 함께 비틀려 변형하고, 변형에 따른 출력 신호를 발생시킨다. 그리고 압전 센서의 출력 신호에 기초하여 핸들부의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 압전 센서는 탄성체의 지지부로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴곡부를 구비한 것으로, 탄성체의 변위에 수반하여 압전 센서의 굴곡부도 변형하고, 굴곡부의 변형에 따른 출력 신호가 발생된다. 따라서 탄성체의 변형에 수반되는 출력 신호나 비틀림의 변형에 수반되는 출력 신호에 중첩하여 굴곡부의 변형에 따른 출력 신호도 출력되므로, 압전 센서의 감도가 향상된다.

또한, 본 발명은 압전 센서와 탄성체가 검출 수단과 일체로 하여 성형된 것으로서, 도어 핸들 장치의 조립을 효율적으로 할 수 있다.

또한, 본 발명은 도어 핸들 장치를 구비한 도어 부재이다. 이에 따라 건물이나 현관 도어 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용하여, 스마트 엔트리 시스템의 도어 핸들부의 조작성이 향상된다.

또한, 본 발명은 도어 핸들 장치를 구비한 스마트 엔트리 시스템으로서, 이 도어 핸들 장치를 사이드 도어나 테일게이트 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용하여, 스마트 엔트리 시스템의 도어 핸들부의 조작성을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 도어 핸들 장치는 도어의 개폐 조작을 위한 핸들부와, 상기 핸들부의 변위에 기초하여 변형 가능한 가요성을 갖는 압전 센서와, 상기 압전 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 핸들부로의 물체의 접촉, 상기 핸들부에 의한 열림 동작, 상기 핸들부에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출하는 센서 신호 검출부를 구비하고, 상기 압전 센서는 상기 핸들부와 연동하여 작동하는 아암부에 직접 또는 간접적으로 접촉함으로써 핸들부의 변위에 따라 변형 가능한 것을 특징으로 한다.

이 도어 핸들 장치에서는, 압전 센서가 가요성을 갖고 핸들부에 부설 가능하게 되어, 핸들부의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 도어의 개폐 조작을 위한 핸들부와, 상기 핸들부의 변위에 기초하여 변형 가능한 가요성을 갖는 압전 센서와, 상기 압전 센서의 출력 신호에 기초하여 상기 핸들부로의 물체의 접촉, 상기 핸들부에 의한 열림 동작, 상기 핸들부에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출하는 센서 신호 검출부를 구비하고, 상기 압전 센서는 상기 핸들부와 연동하여 작동하는 아암부에 직접 또는 간접적으로 접촉함으로써 핸들부의 변위에 따라 변형 가능한 것을 특징으로 한다.

이 도어 핸들 장치에서는, 압전 센서가 가요성을 갖고 핸들부에 부설 가능하게 되어, 핸들부의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 핸들부에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어지고, 핸들부에 대한 터치가 검출 가능하게 된다. 또한, 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착하는 먼지, 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한, 압전 센서는 유연한 변형이 가능하므로 설치 장소의 제약 조건이 적고, 배치 공간도 적어진다.

또한, 본 발명은 도어 핸들 장치가 핸들부와 연동하여 작동하는 복수의 아암부를 구비하고, 압전 센서는 상기 핸들부와 연동하여 작동하는 복수의 아암부 중 적어도 어느 하나가 변위함으로써 변형 가능한 것을 특징으로 하는 것으로서, 핸들부의 변위를 복수 장소에서 검출하므로, 검출의 다중성이 높아지고 검출의 신뢰성이 향상된다.

또한, 본 발명은 압전 센서가 일단을 고정하여 캔틸레버 형상으로 한 대략 판 형상의 탄성체에 지지되고, 핸들부 비사용시에 상기 탄성체의 일부는 소정의 누름이 바이어스되어 아암부 상단에 접촉하는 것으로서, 압전 센서가 탄성체를 통해 아암부 상단에 접촉하므로, 예를 들면 압전 센서가 아암부와 접하여 마모되거나, 조작에 의한 충격을 직접 받거나 하는 경우가 없어 신뢰성이 향상된다. 또한, 핸들부 비사용시에 탄성체의 일부가 소정의 누름이 바이어스되어 아암부의 일부에 접촉하므로, 핸들부 열림 동작시에 아암부의 일부에 탄성체와 압전 센서가 추종하여 변위하면서, 소정의 변위 후에는 탄성체는 변위하지 않으므로, 너무 변위하여 압전 센서가 단선되거나 하는 경우가 없다.

또한, 아암부의 일부와 탄성체와의 접촉 위치 관계로부터 아암부의 일부의 변위보다도 탄성체의 선단부의 변위가 커지고, 압전 센서의 변위가 보다 커져 감도가 향상된다.

또한, 본 발명은 압전 센서는 탄성체의 고정부의 반대측으로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴곡부를 구비한 것으로, 같은 변위를 받은 경우에 직선부보다도 굴곡부가 변형에 대한 출력 신호가 크게 잡히므로, 압전 센서의 감도가 향상된다.

또한, 본 발명은 압전 센서와 탄성체가 검출 수단과 일체로 하여 성형된 것으로서, 도어 핸들 장치의 조립을 효율적으로 할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 도어 핸들 장치를 구비한 도어 부재로서, 이 도어 핸들 장치를 사이드 도어, 테일게이트 등의 도어나, 건물에서 현관 도어 등의 도어에 구비한 것이다. 이에 따라 도어 부재의 조작성이 향상된다.

또한, 본 발명은 상기 도어 핸들 장치를 구비한 스마트 엔트리 시스템으로서, 이 도어 핸들 장치를 사이드 도어나 테일 게이트 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템, 건물이나 현관 도어 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용하여, 스마트 엔트리 시스템의 도어 핸들부의 조작성을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 도어 핸들은 차량의 도어에 설치되어 상기 도어의 개폐 조작시의 손잡이가 되는 핸들 본체와, 상기 핸들 본체를 쥐고 상기 도어를 개폐할 시에 상기 핸들 본체와 일체로 소정의 변위를 하는 가동부와, 이 가동부의 변위를 검출하여 전기 신호를 출력하는 핸들 조작 검출 센서를 구비하고, 상기 가동부의 변위에 의해 상기 핸들 조작 검출 센서가 변형을 받도록 차량의 도어에 끼워 넣은 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 차량용 도어 핸들에 있어서, 상기 핸들 조작 검출 센서는 케이블 형상의 압전 소자재를 가지고, 상기 가동부의 변위에 따라 상기 압전 소자재의 일부가 변형함으로써 상기 도어의 개폐 조작을 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 도어의 개폐 조작을 행하는 손잡이와, 상기 손잡이를 가지고 상기 도어에 설치되는 핸들 고정부와, 상기 손잡이가 접촉하는 상기 핸들 고정부의 부위에 설치된 압전 센서를 가지고, 상기 압전 센서는 손잡이의 진동을 검출함으로써 핸들이 조작된 것을 검지하는 것이다.

이에 따라 손잡이의 진동을 압전 센서가 검출하여 사용자의 조작을 확실히 검출할 수 있어, 동작의 신뢰성 향상과 함께 소비 전력을 저감할 수 있다.

또한, 본 발명은 도어의 개폐 조작을 수행하는 손잡이와, 상기 손잡이를 가지고 상기 도어에 설치되는 핸들 고정부와, 상기 손잡이가 접촉하는 상기 핸들 고정부의 부위에 설치된 압전 센서를 가지고, 상기 압전 센서는 손잡이의 진동을 검출함으로써 핸들이 조작된 것을 검지하는 구성으로 함으로써, 손잡이와 접촉하는 핸들 고정부의 부위에 압전 센서를 설치하고 있으므로, 손잡이의 아주 작은 변위라도 압전 센서에 변위를 검출시킬 수 있어, 보다 확실하게 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 압전 센서를 응력이 정상적으로 가해진 구성으로 함으로써, 압전 센서는 손잡이의 미소한 변위를 검출할 수 있어, 사용자의 조작의 유무를 높은 감도로 검출할 수 있다.

또한, 본 발명은 손잡이를 압전 센서와 접촉하는 부위에 돌출부를 설치하여 압전 센서가 진동을 검출하도록 한 구성으로 함으로써, 손잡이의 결합 어긋남이 일어난 경우라도, 돌출부에 의해 압전 센서에 응력을 가할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 손잡이를 돌출부의 형상을 압전 센서의 직경보다 크게 한 구성으로 함으로써, 손잡이의 결합 어긋남이 일어난 경우라도, 압전 센서의 직경보다 큰 돌출부에 의해 압전 센서에 응력을 가할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 핸들 고정부를 압전 센서와 접촉하는 부위에 돌출부를 설치하고, 이 돌출부에 압전 센서를 설치하여 진동을 검출하도록 한 구성으로 함으로써, 손잡이의 결합 어긋남이 일어난 경우라도, 돌출부에 의해 압전 센서에 응력을 가할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 압전 센서를 만곡시켜 핸들 고정부에 설치한 구성으로 함으로써, 압전 센서의 굴곡한 부위에 응력이 가해져 손잡이의 미소한 변위를 검출할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 압전 센서를 압전 센서의 선단을 핸들 고정부로 유지하고, 핸들 고정부 이외로부터의 진동을 검출하기 어려운 구성으로 함으로써, 핸들 고정부 이외로부터의 진동의 외란 영향을 저감하는 것이다.

또한, 본 발명은 압전 센서를 센서 회로 케이스를 핸들 고정부로 유지하고, 핸들 고정부 이외로부터의 진동을 검출하기 어려운 구성으로 함으로써, 핸들 고정부 이외로부터의 외란 진동을 저감하여, 확실히 손잡이의 변위를 검출할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 압전 센서를 외부로부터의 비 등의 물의 진입을 방지하기 위하여 압전 센서를 덮는 방수 수단을 가진 구성으로 함으로써, 압전 센서가 노출하지 않게 되어, 부착하는 먼지나 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵게 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 도어 핸들 장치와, 차량측에 탑재한 차량측 송수신기와, 조작자가 휴대하는 휴대측 송수신기와, 차량측 송수신기가 송신한 암증 요구 신호를 휴대측 송수신기가 수신한 후에 휴대측 송수신기가 송신한 암증 신호를 차량측 송수신기에서 수신함으로써 도어의 잠금을 해정하는 제어부를 구비한 키레스 엔트리 장치로서, 상기 제어부가 상기 압전 센서로부터의 검출 신호를 받아 상기 차량측 송수신기로부터 암증 요구 신호를 송신시키는 암증 신호 요구 수단과, 상기 차량측 송수신기에 의해 수신하여 해독된 암증 신호가 미리 설정된 정규 신호인지 아닌지를 판정하는 암증 신호 판정 수단과, 암증 신호가 정규 신호였던 경우에 상기 도어 잠금 수단에 의한 잠금의 해정을 지시하는 잠금 해정 지시 수단을 구비한 것이다.

이에 따라, 핸들 본체에 대한 손의 접촉이 비교적 약한 경우에도 도어 핸들 장치가 동작되고, 또한 접점 접합식 스위치와 같은 접점 접합의 스트로크가 존재하지 않으므로, 도어 개폐 동작을 개시한 순간으로부터 스위치가 동작하기까지의 시간차가 없다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 도어의 개폐 조작을 위한 도어 핸들과, 상기 도어 핸들에 일체 또는 연동하여 움직이는 가동부와, 상기 가동부의 변위를 검출하는 변위 검출 수단과, 상기 변위 검출 수단의 출력 신호에 기초하여 상기 도어 핸들로의 사람이나 물체의 접촉 또는 상기 도어 핸들에 의한 열림 동작의 적어도 하나를 판별하는 판별 수단과, 상기 판별 수단에 의해 상기 도어 핸들로의 접촉 또는 열림 동작을 판별하면 상기 도어의 잠금을 해정하는 해정 수단을 구비하고, 상기 판별 수단은, 상기 도어 핸들로의 접촉이나 열림 동작과는 다른 별도의 판별 모드를 가지고 복수의 모드로 판별을 수행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이에 따라, 변위 검출 수단이 가동부의 변위를 검출함으로써, 도어 핸들로의 사람 또는 물체의 접촉시의 도어 핸들의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 핸들에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어져, 도어 핸들에 대한 접촉, 도어 핸들에 의한 열림 동작의 적어도 하나가 검출 가능하게 된다. 또한 미소 변위를 검출함으로써 각종 진동을 검출하여, 판별 수단에 의해 도어 열림시의 조작에 의한 진동인지, 혹은 의도적인 패턴의 진동이나 과실에 의한 진동, 외란 진동 등의 다른 진동인지의 판별을 행할 수 있어, 그에 대응한 소정 동작을 행할 수 있다.

또한, 본 발명은 도어의 개폐 조작을 위한 도어 핸들과, 도어 핸들의 개폐 조작시에 일체 또는 연동하여 움직이는 가동부와, 가동부의 변위를 검출하는 변위 검출 수단과, 변위 검출 수단의 출력 신호에 기초하여 도어 핸들로의 사람이나 물체의 접촉 또는 도어 핸들에 의한 열림 동작의 적어도 하나를 판별하는 판별 수단과, 판별 수단에 의해 도어 핸들로의 접촉 또는 열림 동작을 판별하면 도어의 잠금을 해정하는 해정 수단을 구비하고, 판별 수단은 도어 핸들로의 접촉이나 열림 동작과는 다른 별도의 판별 모드를 가지고 복수의 모드로 판별을 행하는 것을 특징으로 함에 따라, 변위 검출 수단이 가동부의 변위를 검출함으로써 도어 핸들로의 사람 또는 물체의 접촉시의 도어 핸들의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 핸들에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어져, 도어 핸들에 대한 접촉, 도어 핸들에 의한 열림 동작의 적어도 하나가 검출 가능하게 되고, 가볍게 닿은 것만으로 반응하는 터치감과, 도어 열림시의 양호한 조작감이 얻어진다. 또한, 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착하는 먼지나 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한, 미소 변위를 검출함으로써 각종 진동을 검출하여, 판별 수단에 의해 도어 열림시의 조작에 의한 진동인지, 혹은 의도적인 패턴의 진동이나 과실에 의한 진동, 외란 진동 등의 다른 진동인지의 판별을 행할 수 있어, 그에 대응한 소정 동작을 행할 수 있는 등, 다기능이고 편리성이 우수한 도어 핸들 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명은 가요성을 가진 케이블 형상의 압전 센서를 구비함으로써, 압전 센서는 미소 변위를 고감도로 검출할 수 있고, 유연한 변형이 가능하므로 설치 장소의 제약 조건이 적고, 배치 공간도 적어진다.

또한, 본 발명은 판별 수단은 패턴 신호 판별 모드를 가지고, 상기 패턴 신호 판별 모드는 변위 검출 수단에 의해 검출되는 진동이 사용자에 의해 도어 또는 도어 핸들에 부여한 소정 패턴의 신호 진동이라고 판별하면, 소정의 사용자 요구 동작을 행하도록 한 것이다.

즉, 판별 수단의 복수의 판별 모드 중, 사람이나 물체의 접촉 또는 열림 동작과는 다른 모드의 하나는, 변위 검출 수단에 의해 검출되는 진동이, 사용자의 도어 두드림이나 도어 핸들 조작에 의해 소정 패턴의 피크 회수나 시간 간격을 가지는 신호 진동이라고 판별하고, 상기 소정 패턴의 신호를 판별하면 소정의 사용자 요구 동작을 행하도록 함으로써, 사용자가 소정 회수와 소정 간격을 가지는 소정 패턴으로 도어 두드림이나 도어 핸들 조작을 하면, 변위 검출 수단에 의해 이 진동 파형이 검출되어 해독되고, 이 두드림 등의 동작(리듬)이 소정의 동작이면, 소정의 사용자 요구 동작을 행하게 된다. 즉, 사용자만이 아는 고유의 두드림 리듬이 암증 신호가 되어 소정 동작을 행할 수 있어, 다기능이고 편리성이 우수한 도어 핸들 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명은 방범 수단을 구비하고, 판별 수단은 범죄 진동 판별 모드를 가지고, 상기 범죄 진동 판별 모드는 변위 검출 수단에 의해 검출된 변위 또는 진동이 범죄에 의한 잠금 상태 파괴시의 진동 등, 범죄 진동이라고 판별하면, 상기 방범 수단을 작동하여 소정의 방법 동작을 행하도록 했다.

즉, 판별 수단의 복수의 판별 모드 중, 사람이나 물체의 접촉 또는 열림 동작과는 다른 모드의 하나는, 변위 검출 수단에 의해 검출되는 진동이 잠금시에 범죄에 의한 잠금 상태 파괴시 진동 등, 통상의 외란 진동과 다른 진동이라고 판별하고, 이것을 범죄 진동이라고 판별하면, 방범 수단을 작동하여 소정의 방범 동작을 행하도록 함으로써, 변위 검출 수단에 의해 진동 파형을 검출하여, 잠금 중에 외란 진동과 다르게 침입이나 차량 도난, 차량 안 물품 도난 등을 노린 잠금 상태 파괴에 따른 범죄 진동에 특유의 진동이라고 판별하면, 방범 수단을 작동하여 소정의 방범 동작을 행할 수 있어, 다기능이고 편리성이 좋으며 방범성이 우수한 도어 핸들 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명은 판별 수단의 범죄 진동 모드 판별에 기초하여 통지를 행하는 통지 수단을 구비함으로써, 범죄를 검지하고 나서 즉시 통지를 행함에 따라, 예를 들면 통지를 소리나 빛 등으로 행하는 경우에는, 차량 범죄자나 침입자를 위협하는 효과도 있어 침입을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 판별 수단의 범죄 진동 모드 판별 정보를 외부 기기로 통신 가능한 통신 수단을 구비함으로써, 차량 범죄자나 침입자가 있었던 것을 실내의 경보 단말기나 외부 전화, 경비 회사, 경찰 등으로 통보할 수 있어, 침입 발생 시에 신속한 대응이 가능해진다.

또한, 본 발명은 판별 수단의 범죄 진동 모드 판별에 기초하여 잠금 공간의 잠금을 강화하는 잠금 강화 수단을 구비함으로써, 차량 범죄자나 침입자를 검출하면 잠금을 강화함으로써 추가 침입을 방지할 수 있다. 특히, 이미 잠금이 되어 있는 장소의 잠금을 자동으로 복수개 잠금으로 강화함으로써, 추가 침입시에 보다 더 시간이 걸리는 등, 침입자의 리스크가 증대되므로 침입을 단념시킬 수 있다. 또한 차량의 경우에는, 글로브 박스 등의 수납고를 잠그거나 차량 탑재 AV 기기에 뚜껑을 씌워 시정하는 것 등이 가능하다.

또한, 본 발명은 도어 핸들 장치를 구비한 도어 부재이다. 이에 따라, 건물이나 현관 도어 등의 도어에서의 키레스 엔트리 장치나 스마트 엔트리 장치에 적용하여, 키레스 엔트리 장치의 도어 핸들부의 조작성을 향상하여 다기능이고 편리성이 우수한 도어 부재를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명은 도어 핸들 장치를 구비한 키레스 엔트리 장치로서, 이 도어 핸들 장치를 사이드 도어나 테일 게이트 등의 도어에서의 키레스 엔트리 장치에 적용하여, 키레스 엔트리 장치의 도어 핸들부의 조작성을 향상할 수 있어, 다기능이고 편리성이 우수한 키레스 엔트리 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명은 도어 핸들 장치와, 차량측에 탑재한 차량측 송수신기와, 사용자가 휴대하는 휴대측 송수신기와, 차량측 송수신기가 송신한 ID 요구 신호를 휴대측 송수신기가 수신한 후에 휴대측 송수신기가 송신한 ID 신호를 차량측 송수신기에서 수신함으로써 도어의 잠금을 해제하는 제어부를 구비한 키레스 엔트리 장치로서, 상기 제어부는 차량측 송수신기에서 휴대측 송수신기가 송신한 ID 신호를 수신하고 있지 않을 때에만, 판별 수단에 의해 범죄 진동이라고 판별하면 소정의 방범 동작을 행하도록 한 키레스 엔트리 장치이다. 이에 따라 시정중의 검출 진동에 대하여, 사용자에 의한 의도적인 진동과 구별하여, 보다 명확하게 범죄 진동이라고 판별할 수 있으므로 오작동을 방지할 수 있고, 방범 수단을 작동하고 소정의 방범 동작을 행하여, 고기능이고 편리성이 좋으며 방범성이 우수한 키레스 엔트리 장치를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어 의 외관도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 핸들 브래킷(2)을 차 외측으로부터 본 외관도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 핸들 브래킷(2)을 차 내측으로부터 본 외관도.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 센서(4)의 단면도.

도 5(a)는 도어 핸들(3) 조작시의 도어 핸들(3), 압전 센서(4), 탄성체(8), 아암부(9)의 변위의 모습을 나타내는 개략도, (b)는 본 발명의 제1 실시예에서 압전 센서가 굴곡부를 가지지 않는 예, (c)는 (b)에 도시된 예의 압전 센서가 굴곡하여 변형하는 모습을 나타내는 도.

도 6은 도 5(a)를 S방향으로부터 본 개략도.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 신호 검출부에서 증폭·여과한 신호 V, 판정부의 판정 출력 J을 나타내는 특성도.

도 8은 도어 핸들(3)과 연동하여 작동하는 2개의 아암부(9) 각각에 대응하여 탄성체(8)를 설치하고, 압전 센서(4)를 2개의 탄성체(8)에 각각 지지·고정하는 구성에서의 핸들 브래킷(2)의 외관도.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어 의 외관도.

도 10(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 도어 핸들 장치에 있어서, 도 9의 BB단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도, (b)는 도 10(a)의 E방향으로부터 본 FF단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 도 10의 C방향, 즉 차 내측으로부터 본 외관도.

도 12(a)는 도어 핸들(13)을 차 외측(도면 중, S 방향)으로 당겼을 시에 탄성체(15)가 변위하고, 탄성체(15)가 아직 아암부(16)에 접하고 있는 상태의 개략도, (b)는 도 12(a)의 상태로부터 도어 핸들(13)을 차 외측(도면 중, S 방향)으로 더 당겨서, 탄성체(15)가 변위를 끝내고 아암부(16)로부터 떨어진 상태의 개략도.

도 13(a)는 도 12(a)의 E 방향으로부터 본 FF단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도, (b)는 도 12(b)의 E방향으로부터 본 FF단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도.

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 검출 수단에 의해 증폭·여과한 신호 V, 판정부의 판정 출력 J을 나타내는 특성도.

도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어 의 외관도.

도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도어 핸들 장치로서, 도 15의 AA 단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도.

도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 도 16의 B방향, 즉 차실내측으로부터 본 외관도.

도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 압전 센서(404)의 단면도.

도 19(a)는 도어 핸들(403)을 차실외측(도면 중, S 방향)으로 당겼을 시에 탄성체(408)가 변위하고, 탄성체(408)가 아직 아암부(409)에 접하고 있는 상태의 개략도, (b)는 도 19(a)의 상태로부터 도어 핸들(403)을 차실외측(도면 중, S 방향)으로 더 당겨서, 탄성체(408)가 변위를 끝내고 아암부(409)로부터 떨어진 상태의 개략도.

도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 신호 검출부에서 증폭·여과한 신호 V, 판정부의 판정 출력 J을 나타내는 특성도.

도 21(a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 도어 핸들(403) 비사용 상태에서의 탄성체(408)와 압전 센서(404)의 개략도, (b)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 도어 핸들(403)을 차실외측으로 당긴 상태에서의 탄성체(408)와 압전 센서(404)의 개략도.

도 22는 본 발명의 제5 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어의 외관도.

도 23은 본 발명의 제5 실시예에 따른 핸들 브래킷(302)을 차 외측으로부터 본 외관도.

도 24는 본 발명의 제5 실시예에 따른 핸들 브래킷(302)을 차 내측으로부터 본 외관도.

도 25는 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전 센서(304)의 단면도.

도 26은 도어 노브(303) 조작시의 노어 노브(303), 압전 센서(304), 탄성체(308), 아암부(309)의 변위의 모습을 나타내는 개략도.

도 27은 도 26을 S방향으로부터 본 개략도.

도 28은 본 발명의 제5 실시예에 따른 검출 수단에 의해 증폭·여과한 신호 V, 판정부의 판정 출력 J을 나타내는 특성도.

도 29는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸들 브래킷(302)의 외관도.

도 30은 본 발명에 따른 차량용 도어 핸들의 일 실시예의 외관 사시도.

도 31은 도 30의 차량용 도어 핸들의 A-A 단면도.

도 32는 도 31에 도시한 핸들 조작 검출 센서의 개략도.

도 33은 도 31에 도시한 핸들 조작 검출 센서의 압전 소자재의 구성도.

도 34는 도 31의 화살표 C방향에서 본 도.

도 35는 도 34에 도시한 핸들 조작 검출 센서의 블록도.

도 36은 도 31에 도시한 차량용 도어 핸들의 동작 설명도.

도 37은 도 35에 도시한 핸들 조작 검출 센서의 출력 특성도로서, (a)는 센서에 인가되는 구부림 하중을, (b)는 그 구부림 하중에 따라 출력되는 센서 출력을 나타낸다.

도 38은 종래의 차량용 도어 핸들의 구성 설명도.

도 39는 본 발명의 제7 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 나타내는 외관 사시도.

도 40(a)는 동 제7 실시예에 따른 도 39의 A-A 단면의 내부 구성도, (b)는 동 제7 실시예에 따른 도 40(a)의 B-B 단면의 내부 구성도.

도 41은 동 제7 실시예에 따른 도 40에 도시한 압전 센서의 개략 구성도.

도 42는 동 제7 실시예에 따른 압전 소자재의 구성도.

도 43은 동 제7 실시예에 따른 도어 핸들 장치의 블록도.

도 44(a)는 동 제7 실시예에 따른 압전 센서에 대한 구부림 하중을 나타내는 도, (b)는 동 제7 실시예에 따른 압전 센서의 구부림 하중에 대하여 출력되는 센서 출력도.

도 45는 본 발명의 제8 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 나타내는 내부 구성도.

도 46은 본 발명의 제9 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도.

도 47은 본 발명의 제10 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도.

도 48은 본 발명의 제11 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도.

도 49는 본 발명의 제12 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도.

도 50은 본 발명의 제13 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도.

도 51은 본 발명의 제14 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도.

도 52는 본 발명의 제15 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도.

도 53(a)는 본 발명의 제16 실시예에 따른 키레스 엔트리 장치의 개략 구성도, (b)는 동 제16 실시예의 키레스 엔트리 장치의 주요부 구성도.

도 54는 동 제16 실시예에 따른 도 53에 도시한 키레스 엔트리 장치의 동작 순서를 나타내는 흐름도.

도 55는 본 발명의 제17 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어의 외관도.

도 56은 본 발명의 제17 실시예에 따른 도어 핸들 장치로서, 도 55의 AA 단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도.

도 57은 본 발명의 제17 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 도 56의 B 방향, 즉 차실내측으로부터 본 외관도.

도 58은 본 발명의 제17 실시예에 따른 압전 센서(904)의 단면도.

도 59는 본 발명의 제17 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차의 관련부의 제어 블록도.

도 60(a)는 도어 핸들(903)을 차실외측(도면 중, S 방향)으로 당겼을 시에 탄성체(908)가 변위하고, 탄성체(908)가 아직 아암부(909)에 접하고 있는 상태의 개략도, (b)는 도 60(a)의 상태로부터 도어 핸들(903)을 차실외측(도면 중, S 방향)으로 더 당겨서, 탄성체(908)가 변위를 끝내고 아암부(909)로부터 떨어진 상태의 개략도.

도 61은 본 발명의 제17 실시예에 따른 센서 신호 검출부(905) 내에서 증폭, 여과된 필터부(951a)의 출력 신호 Va, 비교부(952a)의 판정 출력 Ja를 나타내는 특성도.

도 62는 본 발명의 제17 실시예에 따른 센서 신호 검출부(905) 내에서 증폭, 여과된 필터부(951a)의 출력 신호 Vb, 비교부(952a)의 판정 출력 Jb를 나타내는 특성도.

도 63은 본 발명의 제18 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 가지는 키레스 엔트리 장치를 구비한 자동차의 외관도.

도 64(a)는 본 발명의 제18 실시예에 따른 키레스 엔트리 장치의 개략 구성을 나타낸 블록도.

도 64(b)는 본 발명의 제18 실시예에 따른 키레스 엔트리 장치의 주요부 상세 구성을 나타낸 블록도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1: 도어 2: 도어 핸들 브래킷(프레임부)

3: 도어 핸들(핸들부) 4: 압전 센서

5: 센서 신호 검출부 8: 탄성체

9: 아암부(가동부) 11: 도어

13: 도어 핸들(핸들부) 14: 프레임부

15: 탄성체 16: 아암부(가동부)

101: 제어 회로(제어부) 105: 암증 신호 요구 수단

111: 암증 신호 판정 수단 113: 잠금 해정 지시 수단

201: 스프링 202, 203, 204: 돌출부

205: 센서 회로 케이스 206: 방수 수단

301: 도어 303: 도어 노브(핸들부)

304: 압전 센서 304a: 굴곡부

305: 센서 신호 검출부 308: 탄성체

308a: 고정부 308b: 지지부

309: 아암부 309a: 상단

309b: 고정축 401: 도어

403: 도어 핸들(핸들부) 404: 압전 센서

404a: 굴곡부 405: 센서 신호 검출부

408: 탄성체 408a, 408b: 지지부

409: 아암부 409a: 단부

712: 차량용 도어 핸들 713: 도어

714: 핸들 본체(핸들부) 714a: 아암

715: 가동부 716: 핸들 조작 검출 센서

719: 센서 신호 검출부 721: 개폐 구동 수단

723: 개폐 제어 수단 733: 압전 소자재

745: 중심 전극 747: 외측 전극

749: 피에조 소자 재료 751: 피복층

811: 핸들 본체 813: 도어

815: 압전 센서 815a: 선단

815b: 만곡 823: 손잡이

824: 핸들 고정부 891: 차량측 송수신기

893: 휴대측 송수신기 901: 도어

903: 도어 핸들(핸들부) 904: 압전 센서

909: 아암부(가동부) 918: 잠금/잠금해제 수단

921: 방범 수단 931: 차량

932: 차량측 송수신기 933: 휴대측 송수신기

934: 제어 회로 938: 잠금 상태 인식 수단

9171: 판별부 9211: 통지 수단

9212: 통신 수단 9213: 잠금 강화 수단

9341: 판별부

이하 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 아울러, 이 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

(제1 실시예)

본 발명의 제1 실시예를 도 1 내지 8을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어의 외관도이다. 도면 중에서, 도어(1)에는 프레임부로서의 핸들 브래킷(2;handle bracket)이 장착되어 있다. 핸들 브래킷(2)은 핸들부로서의 손잡이식 도어 핸들(3)을 가지고 있다. 또한 도어(11)는 통상의 사이드 도어로 했으나, 슬라이드 도어, 테일 게이트 등의 다른 도어라도 무방하다. 도 2는 핸들 브래킷(2)을 차 외측에서 본 외관도, 도 3은 핸들 브래킷(2)을 차 내측에서 본 외관도이다. 도면 중에서, 가요성을 가진 케이블 형상의 압전 센서(4)가 센서 신호 검출부(5)와 함께 핸들 브래킷(2)에 장착되어 있다. 센서 신호 검출부(5)에는 압전 센서(4), 전원 공급용과 검출 신호 출력용의 케이블(6), 커넥터(7)가 접속되어 있다. 압전 센서(4)는 판 스프링으로 만들어진 탄성체(8)의 선단부에 지지·고정되어 있다(도면 중의 지지부(8a)). 압전 센서(4)는 탄성체(8)의 선단부측으로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴 곡부(4a)를 구비하고 있다. 탄성체는 타단을 센서 신호 검출부(5)에 캔틸레버 형상으로 고정하고 있다(도면 중의 8a). 또한 탄성체(8)는 도어 핸들(3)과 연동하여 작동하는 가동부로서의 아암부(9)와 상단(9a)에서 접촉하고 있다. 이때 도어 핸들(3) 비사용시에 탄성체(8)는 소정의 누름이 바이어스되어 아암부 상단(9a)에 접촉하고 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 압전 센서(4), 탄성체(8), 센서 신호 검출부(5)는 일체로 성형되어 센서 유닛(500)을 형성하고 있다. 그리고 센서 유닛(500)은 센서 신호 검출부(5)에 구비된 설치 금구(5a, 5b)를 통해 나사(5c)로 핸들 브래킷(2)에 설치되어 있다.

아암부(9)에는 스프링(10)에 의해 소정의 스프링압이 인가되어 항상 도어 핸들(3)이 닫힘 방향으로 눌려지도록 되어 있다. 스프링(10)에 의해 아암부(9)를 통하여 탄성체(8)에 작용하는 눌림은, 탄성체(8)가 아암부(9)에 작용하는 눌림보다도 크게 하고 있으므로, 탄성체(8)가 아암부(9)에 작용하는 눌림에 의해 아암부(9)가 눌려져 도어 핸들(3)이 차 외측으로 열리는 경우는 없다. 또한 아암부(9)는 도시하지 않은 스토퍼부에 의해 움직임이 규제되고 있어, 스토퍼부에 의해, 도어 핸들(3)이 닫힘 방향으로 과도하게 가는 경우가 없도록 되어 있다.

도 4는 압전 센서(4)의 단면도이다. 압전 센서(4)는 중심 전극(4b), 압전체(4c), 외측 전극(4d), 피복층(4e)을 동축 형상으로 성형한 것으로서, 전체적으로 가요성이 우수한 구성을 가지고 있다. 중심 전극(4b)은 통상의 금속 단선 도선을 이용해도 되나, 여기서는 절연성 고분자 섬유의 주위에 금속 코일을 감은 전극을 이용하고 있다. 절연성 고분자 섬유와 금속 코일로서는, 전기 모포에 있어 상업적으로 이용되고 있는 폴리에스테르 섬유와 은을 5wt% 포함하는 구리 합금이 각각 바람직하다.

압전체(4c)는 폴리에틸렌계 수지와 압전 세라믹(여기서는 티탄산 지르콘산납) 분체를 혼련(混鍊)한 것으로, 중심 전극(4b)과 함께 연속적으로 압출되어 가요성이 있는 압전체(4c)를 형성한다. 또한 압전 세라믹으로서는, 환경에 대한 배려로, 비(非)납계의 재료, 예를 들면 티탄산 비스머스나트륨계나 니오브산 알칼리계의 압전 세라믹 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

중심 전극(4b)의 주위에 압전체(4c)를 압출 가공한 후, 중심 전극(4b)과 압전체(4c)의 표면에 접촉시킨 유사 전극과의 사이에 수 kV의 직류 전압을 인가하여 압전체(4c)의 분극을 행한다. 이에 따라 압전체(4c)가 압전 효과를 가진다. 외측 전극(4d)은 고분자층 상에 금속막이 접착된 벨트 형상 전극을 이용하고, 이것을 압전체(4c)의 주위에 감도록 하여 구성한다. 고분자층으로서는 폴리에틸렌·텔레프탈레이트(PET)를 이용하고, 이 위에 알루미늄막을 접착한 전극은, 120℃에서 높은 열적 안정성을 가짐과 동시에 상업적으로도 양산되고 있으므로 외측 전극(4d)으로서 바람직하다. 또한 외부 환경의 전기적 잡음으로부터 보호하기 위하여, 외측 전극(4d)은 부분적으로 겹치도록 하여 압전체(4c)의 주위에 감도록 하는 것이 바람직하다. 피복층(4e)은 신뢰성면에서 염화 비닐을 사용하는 것이 좋으나, 환경에 대한 배려로, 열가소성 엘라스토머 등의 비염화비닐계 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

센서 신호 검출부(5)는 오피 앰프와 주변 부품으로 구성되는 적어도 1개의 밴드패스 필터부와, 필요하다면 오피 앰프와 주변 부품으로 구성되고, 도어(1)의 고유 진동 주파수를 포함하는 신호 성분을 제거하는 밴드 엘리미네이션 필터부 또는 로우패스 필터부를 구비하고 있다. 그리고 센서 신호 검출부(5)는 상기 필터부의 출력 신호에 기초하여 도어 핸들(3)로의 물체의 접촉, 도어 핸들(3)에 의한 열림 동작과 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출하기 위한 판정부를 구비한다. 판정부로서는 컴퍼레이터를 사용한다. 상기 필터부나 판정부는, 각각 1mA 이하의 저소비 전류형의 소자를 사용하고 있다.

상기 밴드패스 필터부의 특성으로서는, 실험적으로 도어 핸들(3)을 조작했을 때의 압전 센서(4)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대로서 예를 들면 3Hz~8Hz의 주파수 영역을 통과하는 특성이 되도록 설정한다.

또한 상기 밴드 엘리미네이션 필터부 또는 로우패스 필터부의 설정에 대해서는, 예를 들면 도어(1)를 고의로 두들기거나 했을 때의 압전 센서(4)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대로서 예를 들면, 10Hz 이상의 주파수 영역을 제거하는 특성이 되도록 설정한다. 또한 고유 진동의 강도가 작고, 압전 센서(4)의 출력 신호로의 영향이 작은 경우에는, 밴드 엘리미네이션 필터부 또는 로우패스 필터부를 설치하지 않아도 무방하다.

또한 차종이나 도어의 사이즈, 중량 등에 의해 도어의 고유 진동 특성이 다른 것이 상정되므로, 상기와 같은 실험적인 해석에 기초하여, 밴드패스 필터부나 밴드 엘리미네이션 필터부, 로우패스 필터부의 설정의 최적화를 행하는 것이 바람 직하다.

외부로부터의 전기적 노이즈를 제거하기 위하여 센서 신호 검출부(5)는 실드 부재로 전체를 덮어 전기적으로 보호하는 것이 바람직하다. 또한 센서 신호 검출부(5)의 입출력부에 관통 콘덴서나 EMI 필터 등을 부가하여 강전계 대책을 행해도 무방하다.

도 5(a)는 도어 핸들(3)을 차 외측으로 당겼을 때의 도어 핸들(3), 압전 센서(4), 탄성체(8), 아암부(9)의 변위의 모습을 나타내는 개략도이다. 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 도어 핸들(3)을 차 외측으로 당기면 아암부(9)의 상단(9a)이 내려가고, 상단(9a)에 소정의 누름으로 바이어스된 탄성체(8)도 고정부를 중심으로 하여, 선단부측이 고정축(9b)을 중심으로 하여 회전하면서 최대 변위를 나타내고 하방으로 변위한다. 그리고 도어 핸들(3)을 더욱 차 외측으로 당기면, 아암부(9)의 상단(9a)이 더 내려가고, 상단(9a)으로부터 탄성체(8)가 떨어진다. 즉, 상단(9a)으로부터의 누름이 없으면, 탄성체(8)는 고정부(8a) 근방에서 미리 하방으로 굴곡한 형상을 하고 있고, 탄성체(8)에 의해 압전 센서(4)도 굴곡부(4a)에서 미리 굴곡 변형된 형상을 구비하고 있다. 그리고 압전 센서(4), 탄성체(8), 센서 신호 검출부(5)를 핸들 브래킷(2)에 설치하고, 아암부(9)의 상단(9a)과 탄성체(8)를 접촉시키면, 도 2 또는 도 3에 도시한 바와 같이, 탄성체(8)는 아암부(9)의 상단(9a)으로부터 압전 센서(4)에 미리 부여되어 있던 굴곡 변형을 증대하는 방향(굴곡부(4a)에서의 곡률 반경이 작아지는 방향)으로 누름이 바이어스되어 탄성체(8) 자신도 고정부(8a) 근방에서 굴곡이 감소하는 방향으로 변형한다.

다음으로 작용에 대하여 설명한다. 도어 열림 동작을 위하여, 도어 핸들(3)을 차 외측으로 당기거나, 또는 가볍게 도어 핸들(3)의 내측에 손을 대면, 도어 핸들(3)이 차 외측으로 변위함과 동시에 도어 핸들(3)과 연동하여 아암부(9)가 변위한다. 도 5(a) 및 도 6은 이때의 도어 핸들(3), 압전 센서(4), 탄성체(8), 아암부(9)의 변위의 모습을 나타낸 개략도이다. 여기서 도 6은 도 5(a)를 S방향에서 본 개략도이다. 도시한 바와 같이, 도어 핸들(3)이 차 외측으로 변위하면, 아암부(9)의 상단(9a)이 내려가고, 상단(9a)에 소정의 누름으로 바이어스된 탄성체(8)도 고정부를 중심으로 하여, 선단부측이 고정축(9b)을 중심으로 하여 회전하면서 최대 변위를 나타내고 하방으로 변위한다. 그 때문에 압전 센서(4)도 변형하고, 굴곡부(4a)의 곡률 반경이 커지는 방향으로 변형한다.

이때, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같이, 상단(9a)과 탄성체(8)와의 접촉 위치의 관계로부터, 상단(9a)은 △x의 변위에서도 탄성체(8)의 선단부에서는 △x보다 큰 △y가 되어, 상단(9a)의 직접적인 변위보다도 큰 변위가 탄성체(8)에 의해 야기된다.

도 7은 이때, 센서 신호 검출부(5) 내에서 증폭, 여과된 신호 V, 판정부의 판정 출력 J를 나타내는 특성도이다. 도면 중에서, 세로축은 위로부터 순서대로 V, J, 가로축은 시각 t이다. 도어 핸들(3)의 조작에 의한 변위가 있고 압전 센서(4)가 변형하면, 압전 센서(4)로부터는 압전 효과에 의해 압전 센서(4)의 변형의 가속도에 따른 신호가 출력된다. 이때 출력 신호에는 약 3~8Hz의 주파수를 가진 신호가 나타나고, 이 신호는 센서 신호 검출부(5) 내에서 증폭, 여과되어 도 7의 V로 나타 낸 바와 같은 신호가 얻어진다

판정부는 V의 V0로부터의 진폭 V-V0가 D0이상이라면, 도어 핸들(3)로의 물체의 접촉이나, 도어 핸들(3)에 의한 열림 동작과 닫힘 동작의 적어도 하나가 발생했다고 판정하고, 시각 t1에서 판정 출력으로서 Lo→Hi→Lo의 펄스 신호를 출력한다.

또한, 도어 핸들(3)을 차 외측으로부터 밀어도 아암부(9)와 탄성체(8)를 통해 압전 센서(4)가 변형하므로(곡률 반경이 작아지는 방향), 이때도 마찬가지로 검출 가능하다.

상기 작용에 의해, 이 도어 핸들 장치에서는 압전 센서(4)가 가요성을 가지고 도어 핸들(3)에 부설 가능하게 되어, 도어 핸들(3)의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 핸들(3)에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어져, 도어 핸들(3)에 대한 접촉이 검출 가능하게 된다. 또한 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착하는 먼지나, 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한 압전 센서(4)는 유연한 변형이 가능하므로, 설치 장소의 제약 조건이 적고, 또한 배치 공간도 적어진다.

또한 압전 센서(4)가, 일단을 고정하여 캔틸레버 형상으로 한 대략 판 형상의 탄성체(8)에 지지되고, 탄성체(4)의 일부는 소정의 누름이 바이어스되는 아암부(9) 상단(9a)에 접촉하는 것으로서, 매우 단순한 형상으로 아암부(9)로부터 소정의 누름이 바이어스되는 구성을 실현할 수 있다.

또한 압전 센서(4)는 직접 아암부(9) 상단(9a)에 접촉하는 것이 아니라, 탄성체(8)를 통해 상단(9a)의 변위를 받으므로, 예를 들면 압전 센서(4)가 아암부(9) 와 접하여 마모되거나, 조작에 의한 충격을 직접 받거나 하지 않아, 신뢰성이 향상된다. 또한 도어 핸들(3)의 열림 동작시에 아암부(9) 상단(9a)에 탄성체(8)와 압전 센서(4)가 추종(追從)하여 변위함과 함께, 소정의 변위 후에는 탄성체(8)는 변위하지 않으므로, 너무 변위하여 압전 센서(4)가 단선되거나 하지 않는다.

또한 아암부(9) 상단(9a)과 탄성체(8)와의 접촉 위치 관계로부터, 아암부(9) 상단(9a)의 변위보다도 탄성체(8)의 선단부의 변위가 커지고, 압전 센서(4)의 변위가 보다 커져 감도가 향상된다.

또한 탄성체(8)가 압전 센서(4)의 일부를 미리 굴곡 변형시켜 지지한 것으로, 도어 핸들(3)이 미소 변위하면, 그 변위가 아암부(9)와 탄성체(8)를 통해 압전 센서(4)에 인가되고 굴곡 변형한 부위가 더 굴곡된다. 여기서, 압전 센서(4)의 굴곡 부위에는 압전 센서 내부에 장력이나 압축력이 발생해 있고, 이 부위가 변형하면, 비굴곡 부위가 같은 변형을 한 경우보다도 압전 센서 내부에서 신장(伸張)이나 압축에 의한 큰 변위가 발생한다. 따라서 도어 핸들(3)의 변위가 미소해도, 그 변위가 아암부(9)와 탄성체(8)를 통해 압전 센서(4)에 인가되고, 굴곡 변형한 부위가 변형하여 큰 변위가 발생하므로, 압전 센서(4)로부터 변형에 따른 큰 출력 신호가 발생하여 압전 센서(4)의 감도가 향상된다.

또한 압전 센서(4), 탄성체(8), 센서 신호 검출부(5)는 일체로 성형되어 센서 유닛(500)을 형성하고 있고, 센서 유닛(500)으로서 프레임부(14)에 설치 가능하므로, 도어 핸들 장치의 조립을 효율적으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예로서, 도 8에 도시한 바와 같이 도어 핸들(3)과 연동하여 작동하는 2개의 아암부(9) 각각에 대응하여 탄성체(8)를 설치하고, 압전 센서(4)를 2개의 탄성체(8)에 각각 지지·고정하는 구성으로 해도 무방하여, 도어 핸들의 변위를 복수 장소에서 검출하므로, 검출의 다중성이 높아지고 검출의 신뢰성이 향상된다.

또한 도 5(a)에서는 압전 센서(4)가 탄성체(8)의 선단부측으로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴곡부(4a)를 구비하고 있었으나, 도 5(b), (c)에 나타낸 바와 같이 압전 센서(4)가 굴곡부(4a)를 구비하지 않는 구성으로 해도 무방하다. 이 구성에서 도어 열림 동작을 위해 도어 핸들(3)을 조작하여 도어 핸들(3)이 차 외측으로 변위하면, 도어 핸들(3)과 연동하여 아암부(9)가 변위하고, 아암부(9)의 변위에 의해 탄성체(8)가 점Q 위치에서 굴곡하여 압전 센서(4)가 변형한다(도 5(c) 참조). 그리고 압전 센서(4)의 변형의 가속도에 따른 신호가 압전 센서(4)로부터 발생한다. 그리고 이 신호에 기초하여 센서 신호 검출부(5)에 의해 도어 핸들(3)로의 물체의 접촉이나, 도어 핸들(3)에 의한 열림 동작과 닫힘 동작의 적어도 하나가 발생한 것으로 판정된다.

(제2 실시예)

본 발명의 제2 실시예를 도 9 내지 도 14를 참조하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어의 외관도이다. 도면 중에서, 도어(11)에는 외부 패널(12;도어 패널)에 핸들부로서의 손잡이식 도어 핸들(13)이 장착되어 있다. 또한 도어(11)는 통상의 사이드 도어 로 했으나, 슬라이드 도어, 테일 게이트 등의 다른 도어라도 무방하다. 도 10(a)는 도 9의 B-B 단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도(차체 상부측으로부터 본 것)이고, 도면 중에서 좌측이 차체 전방, 우측이 차체 후방이다. 도 10(b)는 도 10(a)의 E 방향으로부터 본 F-F 단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도이다. 도 11은 도어 핸들 장치를 도 10(a)의 C방향, 즉, 차 내측으로부터 본 외관도이다. 도 10 및 도 11에 있어서, 가요성을 가진 케이블 형상의 압전 센서(4)가 센서 신호 검출부(5)와 함께 프레임부(14)에 장착되어 있다. 센서 신호 검출부(5)에는 압전 센서(4), 전원 공급용과 검출 신호 출력용의 케이블(7a), 커넥터(7b)가 접속되어 있다. 도 11에 도시한 바와 같이, 압전 센서(4), 탄성체(8), 센서 신호 검출부(5)는 일체로 성형되어 센서 유닛(500)을 형성하고 있다. 그리고 센서 유닛(500)은 센서 신호 검출부(5)에 구비된 설치 금구(5a, 5b)를 통해 나사(5c)로 프레임부(14)에 설치되어 있다. 또한 센서 신호 검출부(5)는 압전 센서(4)를 프레임부(14)와의 사이에서 지지하는 가이드부(5d)를 구비하고, 가이드부(5d)의 선단(5e)에서 압전 센서(4)를 고정하고 있다.

압전 센서(4)는 판 스프링으로 만들어진 탄성체(15)의 단부(도면 중의 지지부(15a)와 압전 센서(4)의 선단부(도면 중의 지지부(15b))에서 탄성체(8)에 지지·고정되어 있다. 또한 압전 센서(4)는 탄성체(15)의 단부측(도면 중의 지지부(15a))으로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴곡부(4b)를 구비하고 있다. 탄성체(15)는 고정부(15c) 방향의 타단이 센서 신호 검출부(5)의 설치 금구(5a)와 용접으로 접합되어 있고, 압전 센서(4)와 탄성체(15)는 설치 금구(5a)를 통해 센서 신호 검출부(5)와 일체로 성형되어 있다.

탄성체(15)는 고정부(15c)에서 캔틸레버 형상으로 고정되어 있다. 또한 탄성체(15)는 도어 핸들(13)과 연동하여 작동하는 가동부로서의 아암부(16)와 단부(16a)에서 접촉하고 있다. 여기서, 탄성체(15)는 원래 고정부(15c) 근방에서 차 외측으로 소정 각도 굴곡한 형상을 가지고 있으나, 도어 핸들(13)의 비사용시(사람, 물체의 접촉이나, 도어 핸들에 의한 열림 동작, 닫힘 동작이 없는, 도어 패널에 설치되어 있을 뿐인 정상 상태)에는, 탄성체(15)가 단부(16a)에 의해 차 내측으로 소정의 누름이 바이어스되어 눌려 들어가므로, 도어 핸들(13)의 비사용시에는 탄성체(15)의 고정부(15c) 근방에서의 굴곡이 거의 없는 상태로 되어 있다.

아암부(16)에는 벨 크랭크 아암(17;bell crank arm)의 일부가 맞닿고, 벨 크랭크 아암(17)에는 밸런스 웨이트(18;balance weight)의 일부가 맞닿아 있다. 그리고, 코일 형상의 스프링(19)이 소정의 스프링압으로 밸런스 웨이트(18)를 부세하고 있으므로, 스프링(19)의 스프링압이 밸런스 웨이트(18)와 벨 크랭크 아암(17)을 통해 아암부(16)에 인가되어, 항상 도어 핸들(13)이 닫힘 방향(차 내측)으로 눌리도록 되어 있다. 또한 상술한 단부(16a)에 의한 탄성체(15)로의 누름 바이어스는, 스프링(19)의 스프링압이 아암부(16)를 통해 단부(16a)에 작용한 것으로서, 스프링(19)의 스프링압에 의해 단부(16a)가 탄성체(15)로 바이어스하는 누름이, 탄성체(15)의 판 스프링으로서의 반발력보다도 커지도록 탄성체(15)의 스프링 특성이 설정되어 있다.

도어 핸들(13)에는 아암부(16)와는 반대측에 작동 중심 아암부(20)가 구비되 어 있고, 도어 핸들(13)을 차 외측으로 당겼을 때, 작동 중심 아암부(20)를 대략 회전 중심으로 하여 도어 핸들(13)이 회전·변위한다. 아암부(16)에는 인접하여 키 실린더(21)가 배설되어 있다.

압전 센서(4) 및 센서 신호 검출부(5)의 구성은 제1 실시예에서 기술했으므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다.

도 12(a) 및 (b)는 도어 열림 동작을 위하여, 도어 핸들(13)에 손을 얹어 도어 핸들(13)을 쥐고 차 외측으로 당겼을 때의 도어 핸들(13), 압전 센서(4), 탄성체(15), 아암부(16)의 변위의 모습을 나타낸 개략도이다. 여기서, 도 12(a)는 도 9의 A-A단면에 대응하며, 도어 핸들(13)을 차 외측(도면 중 S방향)으로 당겼을 때에 탄성체(15)가 변위하고, 탄성체(15)가 아직 아암부(16)에 접하고 있는 상태의 개략도이고, 도 12(b)는 도 12(a)의 상태로부터 도어 핸들(13)을 차 외측(도면 중 S방향)으로 더 당겨, 탄성체(15)가 변위를 끝내고 아암부(16)로부터 떨어진 상태의 개략도이다.

또한 도 13(a) 및 (b)는, 각각 도 12(a) 및 (b)의 E방향으로부터 본 FF 단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도로서, 도면 중 위쪽이 차 내측, 아래쪽이 차 외측이다.

도 12(a) 및 도 13(a)에 도시한 바와 같이, 도어 핸들(13)이 차 외측으로 변위하면, 아암부(16)의 단부(16a)가 차 외측으로 변위하고, 단부(16a)에 의해 소정의 누름으로 바이어스되어 있던 탄성체(15)도 단부(16a)와 접하면서 고정부(15c) 부근을 중심으로 하여 지지부(15a) 측이 차 외측으로 변위한다. 그리고 도 12(a) 및 도 13(b)에 도시한 바와 같이, 도어 핸들(13)이 차 외측으로 더 당겨지면, 아암부(16)의 단부(16a)도 더욱 차 외측으로 변위하여, 단부(16a)에 의한 탄성체(15)로의 누름 바이어스가 없어지고 탄성체(15)는 그 이상 변위하지 않는다. 즉, 단부(16a)로부터의 누름이 없으면, 탄성체(15)는 고정부(15c) 부근을 중심으로 하여 미리 차 외측으로 굴곡한 형상으로 하고 있고, 탄성체(15)에 의해 압전 센서(4)는 가이드부(5e)의 선단(5e)에서 도 13(b)의 G방향으로 미리 비틀림 변형된 형상을 구비하고 있다. 그리고 압전 센서(4), 탄성체(15), 센서 신호 검출부(5)를 케이스부(14)에 설치하고 아암부(16)의 단부(16a)와 탄성체(15)를 접촉시키면, 도 10(b)에 도시한 바와 같이 탄성체(15)는 아암부(16)의 단부(16a)로부터 압전 센서(4)에 미리 부여되어 있던 비틀림 변형을 감소하는 방향, 바람직하게는 비틀림 변형이 없어지는 상태로 누름이 바이어스되어 탄성체(15)도 고정부(15c) 근방에서 굴곡이 감소하는 방향으로 변형한다. 또한 비틀림 변형의 G방향은, 외측 전극(4d)으로서 벨트 형상 전극을 압전체(4c)에 감는 방향과는 역방향으로 하는 것이 바람직하다. 이것은 벨트 형상 전극을 압전체(4c)에 감는 방향과 G 방향을 같게 하면, 압전 센서(4)에 비틀림 변형을 인가해도 벨트 형상 전극을 감아 올리는(죄어 올리는) 방향이 되므로, 유효한 비틀림 변형을 인가하기 어렵기 때문이다.

다음으로 작용에 대하여 설명한다. 도어 열림 동작을 위하여 도어 핸들(13)에 손을 얹어 도어 핸들(13)을 쥐고 차 외측으로 당기면, 도어 핸들(13)이 차 외측으로 변위하면서 도어 핸들(13)과 연동하여 아암부(16)가 변위한다. 가볍게 도어 핸들(13)의 차 내측 벽면에 손을 대는 것만으로도 미소한 진동이 발생하여 도어 핸 들(13)에는 변위가 발생하고, 그에 연동하여 아암부(16)도 변위한다. 그리고 도 12(a) 및 도 13(a)에 도시한 바와 같이 도어 핸들(13)이 차 외측으로 변위하면, 아암부(16)의 단부(16a)가 차 외측으로 변위하고, 단부(16a)에 의해 소정의 누름으로 부세되어 있던 탄성체(15)도 단부(16a)와 접하면서 고정부(15c) 부근을 중심으로 하여 지지부(15a) 측이 차 외측으로 변위한다. 탄성체(15)가 변위하면, 탄성체(15)에 지지되어 있던 압전 센서(4)도 도 12(a) 중의 K점에서 굴곡 변형함과 동시에 굴곡부(4a)에서 차 외측으로의 인장력이 작용하므로, 굴곡부(4a)의 곡률 반경이 커지는 방향으로 변형한다. 또한 탄성체(15)가 변위하면, 가이드부(5e)의 선단(5e)에서 도13(b)의 G방향으로 비틀림 변형이 인가된다. 그리고 압전 센서(4)는 K점에서의 굴곡 변형에 따른 압전 효과에 의해 발생하는 전압 신호와, 굴곡부(4a)의 변형에 따른 압전 효과에 의해 발생하는 전압 신호와, 가이드부(5e)의 선단(5e)에서의 비틀림 변형에 의한 압전 효과에 의해 발생하는 전압 신호를 중첩하여 출력 신호를 발생시킨다.

상기 탄성체(15)의 변위는, 도어 핸들(13)이 차 외측으로 더 당겨져 아암부(16)의 단부(16a)가 차 외측으로 변위하고, 단부(16a)에 의한 탄성체(15)로의 누름 바이어스가 없어질 때까지 계속하고, 도 12(b) 및 도 13(b)에 도시한 바와 같이 단부(16a)에 의한 탄성체(15)로의 누름 바이어스가 없어지면, 탄성체(15)는 그 이상 변위하지 않으므로 압전 센서(4)도 변형하지 않는다. 그러나, 이때 압전 센서(4)는 이미 도어 핸들(13)이 조작되었기 때문에 발생한 변위를 받아 충분히 신호를 출력하고 있다.

도 14는, 이때 센서 신호 검출부(5) 내에서 증폭, 여과된 신호 V, 판정부의 판정 출력 J를 나타내는 특성도이다. 도면 중, 세로축은 위로부터 순서대로 V, J, 가로축은 시각 t이다. 상술한 바와 같은 도어 핸들(13)의 조작에 의해 압전 센서(4)가 변형하면, 압전 센서(4)로부터는 압전 효과에 의해 압전 센서(4)의 변형의 가속도에 따른 신호가 출력된다. 이때 출력 신호에는 약 3~8Hz의 주파수를 가진 신호가 나타나고, 그 신호는 센서 신호 검출부(5) 내에서 증폭, 여과되어 도 7의 V로 나타낸 바와 같은 신호가 얻어진다.

판정부는 V의 V0로부터의 진폭의 절대치 |V-VO|가 D0이상이면, 도어 핸들(13)로의 사람 또는 물체의 접촉, 도어 핸들(13)에 의한 열림 동작, 도어 핸들(13)에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나가 발생했다고 판정하고, 시각 t2에서 판정 출력으로서 Lo→Hi→Lo의 펄스 신호를 출력한다. 진폭의 절대치를 사용하는 것은, 압전 센서(4)의 위치나 변형 상태에 따라 도 14의 신호의 극성이 반대가 되는 경우가 있기 때문으로, 구체적으로는 판정부로서 윈도우 컴퍼레이터를 사용하면 된다.

또한 도어 핸들(13)을 차 외측으로부터 밀어도 아암부(16)가 차 내측으로 아주 조금 변위하고, 탄성체(15)가 차실내측으로 눌려 압전 센서(4)가 k점에서 차 내측으로 굴곡 변형함과 동시에 G 방향과는 반대로 비틀림 변형하여, 압전 센서(4) 의 변형에 따른 압전 효과에 의해 전압 신호를 출력하므로, 도어 핸들 장치(13)를 차 외측으로부터 민 것을 검출할 수 있다.

상기 작용에 의해, 이 도어 핸들 장치에서는 제1 실시예와 동일한 효과가 있으며, 탄성체(15)가 압전 센서(4)의 적어도 일부를 미리 비틀림 변형시켜 지지하고 있어, 도어 핸들(13)이 미소 변위하면, 그 변위가 작동 수단으로서의 아암부(16)와 탄성체(15)를 통해 압전 센서(4)에 인가되어, 비틀림 변형한 부위가 더 비틀리거나, 또는 비틀림이 개방되는 방향으로 변형하므로, 압전 센서(4)로부터 변형에 따른 출력 신호가 발생하고, 도어 핸들(13)로의 사람 또는 물체의 접촉시의 도어 핸들(13)의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 핸들(13)에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어져, 도어 핸들(13)에 대한 접촉, 도어 핸들(13)에 의한 열림 동작, 도어 핸들(13)에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출할 수 있게 된다.

또한 본 제2 실시예에서는 압전 센서(4)는 도어 핸들(13)과 연동하여 작동하는 아암부(16)에 탄성체(15)를 통해 간접적으로 접촉하는 구성으로 했으나, 도어 핸들(13)과 연동하여 작동하는 다른 구성 요소, 예를 들면 벨 크랭크 아암(17)이나 밸런스 웨이트(18)의 일부에 압전 센서(4)가 직접 또는 간접적으로 접촉함으로써 도어 핸들(13)의 변위에 따라 압전 센서(4)가 변형 가능해지는 구성으로 해도 무방하다.

또한 압전 센서(4)를 스프링(19)에 감아 배설하고, 도어 핸들(13)의 조작에 의한 스프링(19)의 회전 방향의 변위를 압전 센서(4)로 검출하는 구성으로 해도 무방하다.

특히 본 실시예에서는 가요성이 있는 압전 센서를 이용하고 있으므로, 현재의 도어 핸들의 구성을 대폭 변경하지 않고 압전 센서 자체를 적절한 형상으로 변형시켜 단순한 구성을 부가하는 것만으로, 다양한 구성에 대응하여 용이하게 부설 할 수 있는 등의 효과가 있다.

또한 상기 제1 및 제2 실시예에서는 탄성체(8 도 3 참조, 15)로서 판 스프링을 사용했으나, 다른 탄성체, 예를 들면 코일 스프링이나 토션 바(torsion bar) 등을 사용해도 무방하다.

또한 상기 제1 및 제2 실시예에서는 탄성체(8, 15)를 사용했으나, 아암부(9 도 3 참조, 16)의 일부에 압전 센서(4)를 직접 맞닿게 하는 구성으로 해도 무방하며, 아암부(9, 16)의 변위가 직접 압전 센서(4)에 전해지므로, 감도가 향상된다.

또한 탄성체(8,15) 대신에 압전 센서(4)의 피복층(4e, 도 4 참조)을 소정의 탄성률을 가진 탄성체로 구성하거나, 피복층(4e)의 형상을 바꿈으로써 소정의 탄성률을 가지게 한 구성으로 하여, 도어 핸들 비사용시에 압전 센서(4)의 일부가 소정의 누름이 바이어스되어 아암부(9, 16)의 일부에 접촉하는 구성으로 해도 무방하다.

또한 상기 제1 및 제2 실시예의 도어 핸들 장치를 사이드 도어나 슬라이드 도어, 테일 게이트 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 자동차나, 현관 도어 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 건물을 제공할 수 있다.

또한 상기 제1 및 제2 실시예의 도어 핸들 장치를 사용하여 자동차의 다양한 기기의 제어를 행해도 된다. 예를 들면 도어 핸들에 인체가 접촉한 것을 검출하고, 파워 윈도우를 작동시켜 유리창을 열고 차 실내를 환기하거나, 도어 핸들에 인체가 접촉한 것을 검출하여 카 에어콘이나 시트 히터, 카 내비게이션 등을 기동시키는 구성으로 해도 무방하여, 차량 생활에서의 쾌적성이나 편리성의 향상에 기여할 수 있다.

또한 상기 제1 및 제2 실시예에서는 가요성 압전 센서를 이용했으나, 도어 핸들의 변위에 기초한 변형에 따른 출력 신호를 발생시키는 다른 센서, 예를 들면 변형에 따라 정전 용량이 변화하는 정전 용량형의 케이블 형상 또는 벨트 형상의 센서나, 변형에 따라 투과 광량이 변화하는 광섬유형의 센서 등을 이용해도 무방하다.

(제3 실시예)

본 발명의 제3 실시예를 도 15 내지 도 21을 참조하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어의 외관도이다. 도면 중에서, 도어(401)에는 외부 패널(402;도어 패널)에 핸들부로서의 손잡이식 도어 핸들(403)이 장착되어 있다. 도 16은 도 15의 AA단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도(차체 상부측에서 본 것)이고, 도면 중에서 좌측이 차체 전방, 우측이 차체 후방이다. 도 17은 도어 핸들 장치를 도 16의 B 방향, 즉 차 실내측에서 본 외관도이다. 도 16 및 도 17에서, 가요성을 가진 케이블 형상의 압전 센서(404)가 센서 신호 검출부(405)와 함께 프레임부(406)에 장착되어 있다. 센서 신호 검출부(405)에는 압전 센서(4), 전원 공급용과 검출 신호 출력용의 케이블(407a), 커넥터(407b)가 접속되어 있다. 도 17에 도시한 바와 같이, 압전 센서(404), 판 스프링으로 만들어진 탄성체(408), 센서 신호 검출부(405)는 일체로 성형되어 센서 유닛(450)을 형성하고 있다. 그리고 센서 유닛(450)은 센서 신호 검출 부(405)에 구비된 설치 금구(405a, 405b)를 통해 나사(405c)로 프레임부(406)에 설치되어 있다.

압전 센서(404)는 탄성체(408)의 단부(도면 중의 지지부(408a)와 압전 센서(404)의 선단부(도면 중의 지지부(408b))에서 탄성체(408)에 지지·고정되어 있다. 또한 압전 센서(404)는 탄성체(408)의 단부측(도면 중의 지지부(408a))으로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴곡부(404a)를 구비하고 있다. 탄성체(408)는 고정부(408c) 방향의 타단이 센서 신호 검출부(405)의 설치 금구(405a)와 용접으로 접합되어 있고, 압전 센서(404)와 탄성체(408)는 설치 금구(405a)를 통해 센서 신호 검출부(405)와 일체로 성형되어 있다.

탄성체(408)는 고정부(408c)에서 캔틸레버 형상으로 고정되어 있다. 또한 탄성체(408)는 도어 핸들(403)과 연동하여 작동하는 가동부로서의 아암부(409)와 단부(409a)에서 접촉하고 있다. 여기서, 탄성체(408)는 원래 고정부(408c) 근방에서 차실외측으로 소정 각도 굴곡한 형상을 가지고 있으나, 도어 핸들(403)의 비사용시(사람, 물체의 접촉이나, 도어 핸들에 의한 열림 동작, 닫힘 동작이 없는, 도어 패널에 설치되어 있을 뿐인 정상 상태)에는, 탄성체(408)가 단부(409a)에 의해 차 실내측으로 소정의 누름이 바이어스되어 눌려 들어가므로, 도어 핸들(403)의 비사용시에는 탄성체(408)의 고정부(408c) 근방에서의 굴곡이 거의 없는 상태로 되어 있다.

아암부(409)에는 벨 크랭크 아암(410)의 일부가 맞닿고, 벨 크랭크 아암(410)에는 밸런스 웨이트(411)의 일부가 맞닿아 있다. 그리고, 코일 형상의 스프링 (412)이 소정의 스프링압으로 밸런스 웨이트(411)를 바이어스하고 있으므로, 스프링(412)의 스프링압이 밸런스 웨이트(411)와 벨 크랭크 아암(410)을 통해 아암부(409)에 인가되어, 항상 도어 핸들(403)이 닫힘 방향(차실내측)으로 눌리도록 되어 있다. 또한 상술한 단부(409a)에 의한 탄성체(408)로의 누름 바이어스는, 스프링(412)의 스프링압이 아암부(409)를 통해 단부(409a)에 작용한 것으로서, 스프링(412)의 스프링압에 의해 단부(409a)가 탄성체(408)로 바이어스하는 누름이, 탄성체(408)의 판 스프링으로서의 반발력보다도 커지도록 탄성체(408)의 스프링 특성이 설정되어 있다.

도어 핸들(403)에는 아암부(409)와는 반대측에 작동 중심 아암부(413)가 구비되어 있고, 도어 핸들(403)을 차실외측으로 당겼을 때, 작동 중심 아암부(413)를 대략 회전 중심으로 하여 도어 핸들(403)이 회전·변위한다. 아암부(409)에는 인접하여 키 실린더(414)가 배설되어 있다.

도 18은 압전 센서(404)의 단면도이다. 압전 센서(404)는 중심 전극(404b), 압전체(404c), 외측 전극(404d), 피복층(404e)을 동축 형상으로 성형한 것으로서, 전체적으로 가요성이 우수한 구성을 가지고 있다. 중심 전극(404b)은 통상의 금속 단선 도선을 이용해도 되나, 여기서는 절연성 고분자 섬유의 주위에 금속 코일을 감은 전극을 이용하고 있다. 절연성 고분자 섬유와 금속 코일로서는, 전기 모포에 있어 상업적으로 이용되고 있는 폴리에스테르 섬유와 은을 5wt% 포함하는 구리 합금이 각각 바람직하다.

압전체(404c)는 폴리 에틸렌계 수지와 압전 세라믹(여기서는 티탄산 지르콘 산납) 분체를 혼련(混鍊)한 것으로, 중심 전극(404b)과 함께 연속적으로 압출되어 가요성이 있는 압전체(404c)를 형성한다. 또한 압전 세라믹으로서는, 환경에 대한 배려로, 비(非)납계의 재료, 예를 들면 티탄산 비스머스나트륨계나 니오브산 알칼리계의 압전 세라믹 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

중심 전극(404b)의 주위에 압전체(404c)를 압출 가공한 후, 중심 전극(404b)과 압전체(404c)의 표면에 접촉시킨 유사 전극과의 사이에 수 kV의 직류 전압을 인가하여 압전체(404c)의 분극을 행한다. 이에 따라 압전체(404c)가 압전 효과를 가진다. 외측 전극(404d)은 고분자층 상에 금속막이 접착된 벨트 형상 전극을 이용하고, 이것을 압전체(404c)의 주위에 감도록 하여 구성한다. 고분자층으로서는 폴리에틸렌·텔레프탈레이트(PET)를 이용하고, 이 양면에 알루미늄막을 접착한 전극은, 120℃에서 높은 열적 안정성을 가짐과 동시에 상업적으로도 양산되고 있으므로 외측 전극(404d)으로서 바람직하다. 또한 외부 환경의 전기적 잡음으로부터 보호하기 위하여, 외측 전극(404d)은 부분적으로 겹치도록 하여 압전체(404c)의 주위에 감도록 하는 것이 바람직하다. 피복층(404e)은 신뢰성면에서 염화 비닐을 사용하는 것이 좋으나, 환경에 대한 배려로, 열가소성 엘라스토머 등의 비염화비닐계 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

센서 신호 검출부(5)는, 오피 앰프와 주변 부품으로 구성되는 적어도 1개의 밴드패스 필터부와, 필요하다면 오피 앰프와 주변 부품으로 구성되고, 도어(401)의 고유 진동 주파수를 포함하는 신호 성분을 제거하는 밴드 엘리미네이션 필터부 또는 로우패스 필터부를 구비하고 있다. 그리고 상기 필터부의 출력 신호에 기초하여 도어 핸들(403)로의 사람이나 물체의 접촉, 도어 핸들(403)에 의한 열림 동작과 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출하기 위한 판정부를 구비한다. 판정부로서는 컴퍼레이터를 사용한다. 상기 필터부나 판정부는, 각각 1mA 이하의 저소비 전류형의 소자를 사용하고 있다.

상기 밴드패스 필터부의 특성으로서는, 실험적으로 도어 핸들(403)을 조작했을 때의 압전 센서(404)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대로서 예를 들면 3Hz~8Hz의 주파수 영역을 통과하는 특성이 되도록 설정한다.

또한 상기 밴드 엘리미네이션 필터부 또는 로우패스 필터부의 설정에 대해서는, 예를 들면 도어(401)를 고의로 두들기거나 했을 때의 압전 센서(404)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대를 확인하여 행한다. 예를 들어 도어(401)를 고의로 두들기면, 압전 센서(404)의 출력 신호로부터 주로 10Hz 이상의 주파수 영역에서 피크를 가지는 신호를 확인할 수 있으므로, 이 경우에는 로우패스 필터부가 10Hz 이상의 주파수 영역을 제거하는 특성이 되도록 설정한다. 또한 고유 진동의 강도가 작고, 압전 센서(404)의 출력 신호로의 영향이 작은 경우에는, 밴드 엘리미네이션 필터부 또는 로우패스 필터부를 설치하지 않아도 무방하다.

또한 차종이나 도어의 사이즈, 중량 등에 의해 도어의 고유 진동 특성이 다른 것이 상정되므로, 상기와 같은 실험적인 해석에 기초하여, 밴드패스 필터부나 밴드 엘리미네이션 필터부, 로우패스 필터부의 설정의 최적화를 행하는 것이 바람직하다.

외부로부터의 전기적 노이즈를 제거하기 위하여 검지 수단(405)은 실드 부재 로 전체를 덮어 전기적으로 보호하는 것이 바람직하다. 또한 검지 수단(405)의 입출력부에 관통 콘덴서나 EMI 필터 등을 부가하여 강전계 대책을 행해도 무방하다.

다음으로 작용에 대하여 설명한다. 도어 열림 동작을 위하여 도어 핸들(403)에 손을 얹어 도어 핸들(403)을 쥐고 차실외측으로 당기면, 도어 핸들(403)이 차실 외측으로 변위하면서 도어 핸들(403)과 연동하여 아암부(409)가 변위한다. 가볍게 도어 핸들(403)의 차실내측 벽면에 손을 대는 것만으로도 미소한 진동이 발생하여 도어 핸들(403)에는 변위가 발생하고, 그에 연동하여 아암부(409)도 변위한다. 도 19(a) 및 (b)는 이때의 도어 핸들(403), 압전 센서(404), 탄성체(408), 아암부(409)의 변위의 모습을 나타낸 개략도이다. 여기서 도 19(a)는 도 15의 A-A 단면에 대응하며, 도어 핸들(403)을 차실외측(도면 중 S방향)으로 당겼을 때에 탄성체(408)가 변위하고, 탄성체(408)가 아직 아암부(409)에 접하고 있는 상태의 개략도이고, 도 19(b)는 도 19(a)의 상태로부터 도어 핸들(403)을 차실외측(도면 중 S방향)으로 더 당겨, 탄성체(408)가 변위를 끝내고 아암부(409)로부터 떨어진 상태의 개략도이다.

도 19(a)에 도시한 바와 같이 도어 핸들(403)이 차실외측으로 변위하면, 아암부(409)의 단부(409a)가 차실외측으로 변위하고, 단부(409a)에 의해 소정의 누름으로 바이어스되어 있던 탄성체(408)도 단부(409a)와 접하면서 고정부(408c) 부근을 중심으로 하여 지지부(408a) 측이 차실외측으로 변위한다. 탄성체(408)가 변위하면, 탄성체(408)에 지지되어 있던 압전 센서(404)도 도 19(a) 중의 K점에서 굴곡 변형함과 동시에 굴곡부(404a)에서 차실외측으로의 인장력이 작용하므로, 굴곡부 (404a)의 곡률 반경이 커지는 방향으로 변형한다. 그리고 압전 센서(404)는 K점에서의 굴곡 변형에 따른 압전 효과에 의해 발생하는 전압 신호와, 굴곡부(404a)의 변형에 따른 압전 효과에 의해 발생하는 전압 신호를 중첩한 출력 신호를 발생시킨다.

상기 탄성체(408)의 변위는, 도어 핸들(403)이 차실외측으로 더 당겨져 아암부(409)의 단부(409a)가 차실외측으로 변위하고, 단부(409a)에 의한 탄성체(408)로의 누름 바이어스가 없어질 때까지 계속하고, 도 19(b)에 도시한 바와 같이 단부(409a)에 의한 탄성체(408)로의 누름 바이어스가 없어지면, 탄성체(408)는 그 이상 변위하지 않으므로 압전 센서(404)도 변형하지 않는다. 그러나, 이때 압전 센서(404)는 이미 도어 핸들(403)이 조작되었기 때문에 발생한 변위를 받아 충분히 신호를 출력하고 있다.

도 20은, 이때 센서 신호 검출부(405) 내에서 증폭, 여과된 신호 V, 판정부의 판정 출력 J를 나타내는 특성도이다. 도면 중, 세로축은 위로부터 순서대로 V, J, 가로축은 시각 t이다. 상술한 바와 같은 도어 핸들(403)의 조작에 의해 압전 센서(404)가 변형하면, 압전 센서(404)로부터는 압전 효과에 의해 압전 센서(404)의 변형의 가속도에 따른 신호가 출력된다. 이때 출력 신호에는 약 3~8Hz의 주파수를 가진 신호가 나타나고, 그 신호는 센서 신호 검출부(405) 내에서 증폭, 여파되어 도 20의 V로 나타낸 바와 같은 신호가 얻어진다.

판정부는 V의 V0로부터의 진폭의 절대치 |V-VO|가 D0이상이면, 도어 핸들(403)로의 사람 또는 물체의 접촉, 도어 핸들(403)에 의한 열림 동작, 도어 핸들 (403)에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나가 발생했다고 판정하고, 시각 t1에서 판정 출력으로서 Lo→Hi→Lo의 펄스 신호를 출력한다. 진폭의 절대치를 사용하는 것은, 압전 센서(404)의 위치나 변형 상태에 따라 도 20의 신호의 극성이 반대가 되는 경우가 있기 때문으로, 구체적으로는 판정부로서 윈도우 컴퍼레이터를 사용하면 된다.

또한 도어 핸들(403)을 차실외측으로부터 밀어도 아암부(409)가 차실내측으로 아주 조금 변위하고, 탄성체(408)가 차실내측으로 눌려 압전 센서(404)가 변형하므로, 이때에도 마찬가지로 검출 가능하다.

상기 작용에 의해, 이 도어 핸들 장치에서는 압전 센서(404)가 가요성을 가지고 도어 핸들(403)에 부설 가능하게 되어, 도어 핸들(403)의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 핸들(403)에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어져, 도어 핸들(403)에 대한 접촉, 도어 핸들에 의한 열림 동작, 도어 핸들에 의한 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출할 수 있게 된다. 또한 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착하는 먼지, 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한 압전 센서(404)는 유연한 변형이 가능하므로, 설치 장소의 제약 조건이 적고 배치 공간도 적어진다.

또한, 도어 핸들(403)로의 사람 또는 물체의 접촉에 의해 도어 핸들(403)이 미소 변위하면, 아암부(409)가 도어 핸들(403)과 연동하여 변위하고, 바이어스된 누름이 없어질 때까지 탄성체(408)의 일부는 아암부(409)의 단부(409a)에 접촉하여 변위한다. 탄성체(408)가 변위하면, 탄성체(408)에 지지되어 있던 압전 센서(404) 도 그 일부가 탄성체(408)와 함께 변형하고, 변형에 따른 출력 신호를 발생시킨다. 그리고 압전 센서(404)의 출력 신호에 기초하여 도어 핸들(403)의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다.

또한 압전 센서(404)가 탄성체(408)를 통해 아암부(409)의 변위를 받으므로, 예를 들어 압전 센서(404)가 아암부(409)와 접촉하여 마모되거나, 도어 핸들(403)의 급한 조작에 따른 충격을 직접 받거나 하지 않아, 신뢰성이 향상된다.

또한 도어 핸들(403)의 열림 동작에 수반하여 탄성체(408)에 바이어스된 누름이 해제되면, 탄성체(408)는 그 이상 변위하지 않으므로 압전 센서(404)도 변형하지 않는다. 이에 따라 압전 센서(404)에 과잉한 변형이 인가되어 단선되거나 하지 않는다.

또한 탄성체(408)가 대략 판 형상으로 성형되고, 일단을 고정하여 캔틸레버 형상으로 한 것으로서, 매우 단순한 형상으로 아암부(409)로부터 소정의 누름이 바이어스되는 구성을 실현할 수 있다.

또한 압전 센서(404)는 탄성체(408)의 지지부(408a)로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴곡부(404a)를 구비한 것으로, 탄성체(408)의 변위에 수반하여 압전 센서(404)의 굴곡부(404a)도 변형하고, 굴곡부(404a)의 변형에 따른 출력 신호가 발생한다. 따라서 탄성체(408)의 변형에 수반한 출력 신호에 중첩하여, 굴곡부(404a)의 변형에 따른 출력 신호도 출력되므로, 압전 센서(404)의 감도가 향상된다.

또한 압전 센서(404), 탄성체(408), 센서 신호 검출부(405)는 일체로 성형되어 센서 유닛(450)을 형성하고 있고, 센서 유닛(450)으로서 프레임부(406)에 설치 가능하므로, 도어 핸들 장치의 조립을 효율적으로 할 수 있다.

또한 본 제3 실시예에서는 압전 센서(404)는 도어 핸들(403)과 연동하여 작동하는 아암부(409)에 탄성체(408)를 통해 간접적으로 접촉하는 구성으로 했으나, 도어 핸들(403)과 연동하여 작동하는 다른 구성 요소, 예를 들면 벨 크랭크 아암(410)이나 밸런스 웨이트(411)의 일부에 압전 센서(404)가 직접 또는 간접적으로 접촉함으로써 도어 핸들(403)의 변위에 따라 압전 센서(404)가 변형 가능해지는 구성으로 해도 무방하다.

또한 압전 센서(404)를 스프링(412)에 감아 배설하고, 도어 핸들(403)의 조작에 의한 스프링(412)의 회전 방향의 변위를 압전 센서(404)로 검출하는 구성으로 해도 무방하다.

특히 본 실시예에서는 가요성이 있는 압전 센서를 이용하고 있으므로, 현재의 도어 핸들의 구성을 대폭 변경하지 않고 압전 센서 자체를 적절한 형상으로 변형시켜, 단순한 구성을 부가하는 것만으로, 다양한 구성에 대응하여 용이하게 부설할 수 있는 등의 효과가 있다.

(제4 실시예)

본 발명의 제4 실시예를 도 21을 참조하여 설명한다.

본 실시예가 제3 실시예와 상이한 점은, 탄성체(408)에 소정의 비틀림 응력이 인가되도록 탄성체(408)의 일부가 아암부(409)의 일부(단부(409a))에 접촉하는 구성으로 한 점에 있다. 여기서, 도 21(a)는 도어 핸들(403) 비사용 상태에서의 탄 성체(408)와 압전 센서(404)의 개략도이고, 도 21(b)는 도어 핸들(403)을 차실외측으로 당긴 상태에서의 탄성체(408)와 압전 센서(404)의 개략도이다. 도 21(a), 21(b)에 도시한 바와 같이, 탄성체(408)는 원래 고정부(408c) 근방에서 도 21(b)의 R 방향으로 비틀린 형상이 되고, 또한 고정부(408c) 근방에서 차실외측으로 소정 각도 굴곡한 형상을 가지고 있으나, 도어 핸들(403)의 비사용시(사람, 물체의 접촉이나, 도어 핸들에 의한 열림 동작, 닫힘 동작이 없는 상태)에는, 스프링(412)의 스프링압 때문에 탄성체(408)가 단부(409a)에 의해 차실내측으로 소정의 누름이 바이어스되어 눌려 들어가므로, 도어 핸들(403)의 비사용시에는 탄성체(408)의 고정부(408c) 근방에서의 비틀림과 굴곡이 거의 없는 상태로 되어 있다. 여기서 스프링(412)의 스프링압에 의해 단부(409a)가 탄성체(408)로 바이어스하는 누름이, 탄성체(408)의 판 스프링으로서의 반발력보다도 커지도록 탄성체(408)의 스프링 특성이 설정되어 있다.

도 21(a) 및 도 21(b)로부터, 제3 실시예와 마찬가지로 도어 핸들(403)로의 사람 또는 물체의 접촉에 의해 도어 핸들(403)이 미소 변위하면, 아암부(409)가 도어 핸들(403)과 연동하여 변위하고, 바이어스된 누름이 없어질 때까지 탄성체(408)의 일부는 아암부(409)의 단부(409a)에 접촉하여 변위한다. 탄성체(408)가 변위하면, 탄성체(408)에 지지되어 있던 압전 센서(404)도 그 일부가 탄성체(408)와 함께 변형하고, 변형에 따른 출력 신호를 발생시킨다.

또한 탄성체(408)의 일부가 도어 핸들 비사용시에 소정의 비틀림 응력이 바이어되어 아암부(409)의 단부(409a)에 접촉하고 있고, 도어 핸들(403)로의 사람 또 는 물체의 접촉에 따라 도어 핸들(403)이 미소 변위하면, 아암부(409)가 도어 핸들(403)과 연동하여 변위하고, 바이어스된 비틀림 응력이 없어질 때까지 탄성체(408)의 일부는 아암부(409)의 단부(409a)에 접촉하여 변위한다. 그때 탄성체(408)의 일부는 바이어스된 비틀림 응력을 해제하는 방향, 즉, 비틀린 형상으로부터 원래의 형상으로 되돌아 가려고 하는 방향으로 비틀려 변형한다. 이때 탄성체(408)에 지지되어 있던 압전 센서(404)도 그 일부가 탄성체의 일부와 함께 비틀려 변형하고, 변형에 따른 출력 신호를 발생시킨다.

따라서 압전 센서(404)로부터는 굴곡과 비틀림의 쌍방에 대응한 전압 신호가 중첩하여 출력된다. 이에 따라, 제3 실시예에서 나타낸 굴곡 변형만이 발생하는 경우보다도, 도어 핸들(403)의 미소 변위를 높은 신뢰성으로 검출 가능하게 된다.

또한 도어 핸들(403)을 차실외측으로부터 밀어도 아암부(409)가 차실내측으로 아주 조금 변위하고, 탄성체(408)가 차실내측으로 눌려 압전 센서(404)가 변형하므로, 이때에도 마찬가지로 검출 가능하다.

또한 상기 제4 실시예에서, 탄성체(408)를 굴곡시키지 않고, 탄성체(408)에 비틀림 변형만을 시키는 구성으로 해도 무방하다.

또한 압전 센서(404)로의 비틀림 변형을 가져오는 구성은, 제4 실시예의 구성에 한정되는 것이 아니라, 도어 핸들(403)로의 사람 또는 물체의 접촉, 도어 핸들(403)에 의한 열림 동작, 닫힘 동작의 적어도 하나에 의해 압전 센서(404)로 비틀림 변형을 발생시키는 구성이라면, 다른 구성을 취해도 무방하다.

또한 상기 제3 및 제4 실시예에서는, 탄성체(408)로서 판 스프링을 사용했으 나, 다른 탄성체, 예를 들면 코일 스프링이나 토션 바 등을 사용해도 무방하다.

또한 상기 제3 및 제4 실시예에서는 탄성체(408)를 사용했으나, 아암부(409)의 일부에 압전 센서(404)를 직접 맞닿게 하는 구성으로 해도 무방하며, 아암부(409)의 변위가 직접 압전 센서(404)에 전해지므로, 감도가 향상된다.

또한 탄성체(408) 대신에 압전 센서(404)의 피복층(404e, 도 18참조)을 소정의 탄성률을 가진 탄성체로 구성하거나, 피복층(404e)의 형상을 바꿈으로써 소정의 탄성률을 가지게 한 구성으로 하여, 도어 핸들 비사용시에 압전 센서(404)의 일부가 소정의 누름이 바이어스되어 아암부의 일부에 접촉하는 구성으로 해도 무방하다.

또한 상기 제3 및 제4 실시예의 도어 핸들 장치를 사이드 도어나 테일 게이트 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 자동차나, 현관 도어 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 건물을 제공할 수 있다.

또한 상기 제3 및 제4 실시예에서는 가요성 압전 센서를 이용했으나, 도어 핸들의 변위에 기초한 변형에 따른 출력 신호를 발생시키는 다른 센서, 예를 들면 변형에 따라 정전 용량이 변화하는 정전 용량형의 케이블 형상 또는 벨트 형상의 센서나, 변형에 따라 투과 광량이 변화하는 광섬유형의 센서 등을 이용해도 무방하다.

(제5 실시예)

본 발명의 제5 실시예를 도 22 내지 도 29을 참조하여 설명한다.

도 22는 본 발명의 제5 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어의 외관도이다. 도면 중에서, 도어(301)에는 프레임부로서의 핸들 브래킷(302)이 장착되어 있다. 핸들 브래킷(302)은 핸들부로서의 도어 노브(303;door knob)를 가지고 있다. 도 23은 핸들 브래킷(302)을 차 외측에서 본 외관도, 도 24는 핸들 브래킷(302)을 차 내측에서 본 외관도이다. 도면 중에서, 가요성을 가진 케이블 형상의 압전 센서(304)가 센서 신호 검출부(305)와 함께 핸들 브래킷(302)에 장착되어 있다. 센서 신호 검출부(305)에는 압전 센서(304), 전원 공급용과 검출 신호 출력용의 케이블(306), 커넥터(307)가 접속되어 있다. 압전 센서(304)는 판 스프링으로 만들어진 탄성체(308)의 선단부에 지지·고정되어 있다(도면 중의 지지부(308b)). 압전 센서(304)는 탄성체(308)의 선단부측으로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴곡부(304a)를 구비하고 있다. 탄성체는 타단을 검지 수단에 캔틸레버 형상으로 고정하고 있다(도면 중의 308a). 또한 탄성체(308)는 도어 노브(303)와 연동하여 작동하는 가동부로서의 아암부(309)와 상단(309a)에서 접촉하고 있다. 이때 도어 노브(303) 비사용시에 탄성체(308)는 소정의 누름이 바이어스되어 아암부 상단(309a)에 접촉하고 있다. 아암부(309)에는 스프링(310)에 의해 소정의 스프링압이 인가되어 항상 도어 노브(303)가 닫힘 방향으로 눌리도록 되어 있다.

도 25는 압전 센서(304)의 단면도이다. 압전 센서(304)는 중심 전극(304b), 압전체(304c), 외측 전극(304d), 피복층(304e)을 동축 형상으로 성형한 것으로서, 전체적으로 가요성이 우수한 구성을 가지고 있다. 중심 전극(304b)은 통상의 금속 단선 도선을 이용해도 되나, 여기서는 절연성 고분자 섬유의 주위에 금속 코일을 감은 전극을 이용하고 있다. 절연성 고분자 섬유와 금속 코일로서는, 전기 모포에 있어 상업적으로 이용되고 있는 폴리에스테르 섬유와 은을 5wt% 포함하는 구리 합금이 각각 바람직하다.

압전체(304c)는 폴리 에틸렌계 수지와 압전 세라믹(여기서는 티탄산 지르콘산납) 분체를 혼련한 것으로, 중심 전극(304b)과 함께 연속적으로 압출되어 가요성이 있는 압전체(304c)를 형성한다. 또한 압전 세라믹으로서는, 환경에 대한 배려로, 비(非)납계의 재료, 예를 들면 티탄산 비스머스나트륨계나 니오브산 알칼리계의 압전 세라믹 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

중심 전극(304b)의 주위에 압전체(304c)를 압출 가공한 후, 중심 전극(304b)과 압전체(304c)의 표면에 접촉시킨 유사 전극과의 사이에 수 kV의 직류 전압을 인가하여 압전체(304c)의 분극을 행한다. 이에 따라 압전체(304c)가 압전 효과를 가진다. 외측 전극(304d)은 고분자층 상에 금속막이 접착된 벨트 형상 전극을 이용하고, 이것을 압전체(304c)의 주위에 감도록 하여 구성한다. 고분자층으로서는 폴리에틸렌·텔레프탈레이트(PET)를 이용하고, 이 위에 알루미늄막을 접착한 전극은, 120℃에서 높은 열적 안정성을 가짐과 동시에 상업적으로도 양산되고 있으므로 외측 전극(304d)으로서 바람직하다. 또한 외부 환경의 전기적 잡음으로부터 보호하기 위하여, 외측 전극(304d)은 부분적으로 겹치도록 하여 압전체(304c)의 주위에 감는 것이 바람직하다. 피복층(304e)은 신뢰성면에서 염화 비닐을 사용하는 것이 좋으나, 환경에 대한 배려로, 열가소성 엘라스토머 등의 비염화비닐계 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

센서 신호 검출부(305)는, 오피 앰프와 주변 부품으로 구성되는 적어도 1개의 밴드패스 필터부와, 필요하다면 오피 앰프와 주변 부품으로 구성되고, 도어(301)의 고유 진동 주파수를 포함하는 신호 성분을 제거하는 밴드 엘리미네이션 필터부 또는 로우패스 필터부를 구비하고 있다. 그리고 상기 필터부의 출력 신호에 기초하여 도어 노브(303)로의 물체의 접촉, 도어 노브(303)에 의한 열림 동작과 닫힘 동작의 적어도 하나를 검출하기 위한 판정부를 구비한다. 판정부로서는 컴퍼레이터를 사용한다. 상기 필터부나 판정부는, 각각 1mA 이하의 저소비 전류형의 소자를 사용하고 있다.

상기 밴드패스 필터부의 특성으로서는, 실험적으로 도어 노브(303)를 조작했을 때의 압전 센서(304)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대로서 예를 들면 3Hz~8Hz의 주파수 영역을 통과하는 특성이 되도록 설정한다.

또한 상기 밴드 엘리미네이션 필터부 또는 로우패스 필터부의 설정에 대해서는, 예를 들면 도어(301)를 고의로 두들기거나 했을 때의 압전 센서(304)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대로서 예를 들면 10Hz 이상의 주파수 영역을 제거하는 특성이 되도록 설정한다. 또한 고유 진동의 강도가 작고, 압전 센서(304)의 출력 신호로의 영향이 작은 경우에는, 밴드 엘리미네이션 필터부 또는 로우패스 필터부를 설치하지 않아도 무방하다.

또한 차종이나 도어의 사이즈, 중량 등에 의해 도어의 고유 진동 특성이 다른 것이 상정되므로, 상기와 같은 실험적인 해석에 기초하여, 밴드패스 필터부나 밴드 엘리미네이션 필터부, 로우패스 필터부의 설정의 최적화를 행하는 것이 바람 직하다.

외부로부터의 전기적 노이즈를 제거하기 위하여 센서 신호 검출부(305)는 실드 부재로 전체를 덮어 전기적으로 보호하는 것이 바람직하다. 또한 센서 신호 검출부(305)의 입출력부에 관통 콘덴서나 EMI 필터 등을 부가하여 강전계 대책을 행해도 무방하다.

다음으로 작용에 대하여 설명한다. 도어 열림 동작을 위하여 도어 노브(303)를 차 외측으로 당기거나, 또는 가볍게 도어 노브(303)의 내측에 손을 대면, 도어 노브(303)가 차 외측으로 변위하면서 도어 노브(303)와 연동하여 아암부(309)가 변위한다. 도 26 및 도 27은 이때의 도어 노브(303), 압전 센서(304), 탄성체(308), 아암부(309)의 변위의 모습을 나타낸 개략도이다. 여기서, 도 27은 도 26을 S방향으로부터 본 개략도이다. 도시한 바와 같이, 도어 노브(303)가 차 외측으로 변위하면 아암부(309)의 상단(309a)이 내려가고, 상단(309a)에 소정의 누름으로 바이어스된 탄성체(308)도 고정부를 중심으로 하여, 선단부측이 고정축(9b)을 중심으로 하여 회전하면서 최대 변위를 나타내고 하방으로 변위한다. 그 때문에 압전 센서(304)도 변형하고, 굴곡부(304a)의 곡률 반경이 커지는 방향으로 변형한다.

이때, 예를 들면 도 27에 도시한 바와 같이, 상단(309a)과 탄성체(308)와의 접촉 위치의 관계로부터, 상단(309a)은 △x의 변위에서도 탄성체(308)의 선단부에서는 △x보다 큰 △y가 되어, 상단(309a)의 직접적인 변위보다도 큰 변위가 탄성체(308)에 의해 야기된다.

도 28은 이때, 센서 신호 검출부(305) 내에서 증폭, 여과된 신호 V, 판정부 의 판정 출력 J를 나타내는 특성도이다. 도면 중에서, 세로축은 위로부터 순서대로 V, J, 가로축은 시각 t이다. 도어 노브(303)의 조작에 의한 변위가 있고 압전 센서(304)가 변형하면, 압전 센서(304)로부터는 압전 효과에 의해 압전 센서(304)의 변형의 가속도에 따른 신호가 출력된다. 이때 출력 신호에는 약 3~8Hz의 주파수를 가진 신호가 나타나고, 이 신호는 센서 신호 검출부(305) 내에서 증폭, 여과되어 도 28의 V로 나타낸 바와 같은 신호가 얻어진다

판정부는 V의 V0로부터의 진폭 V-V0가 D0이상이라면, 도어 노브(303)로의 물체의 접촉이나, 도어 노브(303)에 의한 열림 동작과 닫힘 동작의 적어도 하나가 발생했다고 판정하고, 시각 t1에서 판정 출력으로서 Lo→Hi→Lo의 펄스 신호를 출력한다.

또한, 도어 노브(303)를 차 외측으로부터 밀어도 아암부(309)와 탄성체(308)를 통해 압전 센서(304)가 변형하므로(곡률 반경이 작아지는 방향), 이때도 마찬가지로 검출 가능하다.

상기 작용에 의해, 이 도어 핸들 장치에서는 압전 센서(304)가 가요성을 가지고 도어 노브(303)에 부설 가능하게 되어, 도어 노브(303)의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 노브(303)에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어져, 도어 노브(303)에 대한 터치가 검출 가능하게 된다. 또한 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착하는 먼지나, 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한 압전 센서(304)는 유연한 변형이 가능하므로, 설치 장소의 제약 조건이 적고, 또한 배치 공간도 적어진다.

또한 압전 센서(304)가, 일단을 고정하여 캔틸레버 형상으로 한 대략 판 형상의 탄성체(308)에 지지되고, 도어 노브(303) 비사용시에 탄성체(308)의 일부는 소정의 누름이 바이어스되어 아암부(309) 상단에 접촉하는 것으로서, 압전 센서(304)가 탄성체(309)를 통해 아암부(309) 상단에 접촉하므로, 예를 들면 압전 센서(304)가 아암부(309)와 접하여 마모되거나, 조작에 의한 충격을 직접 받거나 하지 않아, 신뢰성이 향상된다. 또한 도어 노브(303) 비사용시에 탄성체(308)의 일부가 소정의 누름이 바이어스되어 아암부(309) 상단에 접촉하므로, 도어 노브(303)의 열림 동작시에 아암부(309) 상단에 탄성체(308)와 압전 센서(304)가 추종(追從)하여 변위함과 함께, 소정의 변위 후에는 탄성체는 변위하지 않으므로, 과잉 변위하여 압전 센서(304)가 단선되거나 하지 않는다.

또한 아암부(309) 상단과 탄성체(308)와의 접촉 위치 관계로부터, 아암부(309) 상단의 변위보다도 탄성체(308)의 선단부의 변위가 커지고, 압전 센서(304)의 변위가 보다 커져 감도가 향상된다.

또한 압전 센서(304)는 탄성체(308)의 선단부측으로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴곡부(304a)를 구비한 것으로, 같은 변위를 받은 경우에 직선부보다도 굴곡부가 변형에 대한 출력 신호가 크게 잡히므로, 압전 센서(304)의 감도가 향상된다.

또한 압전 센서(304)와 탄성체(308)가 센서 신호 검출부(405)와 일체로 하여 성형된 것으로서, 도어 핸들 장치의 조립을 효율적으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예로서, 도 29에 도시한 바와 같이 도어 노브(303)와 연동하여 작동하는 2개의 아암부(309) 각각에 대응하여 탄성체(308)를 설치하 고, 압전 센서(304)를 2개의 탄성체(308)에 각각 지지·고정하는 구성으로 해도 무방하여, 도어 노브의 변위를 복수 장소에서 검출하므로, 검출의 다중성이 높아지고 검출의 신뢰성이 향상된다.

또한 상기 실시예의 도어 핸들 장치를 사이드 도어나 테일 게이트 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 자동차나, 현관 도어 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 건물을 제공할 수 있다.

(제6 실시예)

도 30은 본 발명에 따른 차량용 도어 핸들을 장비한 차량 도어의 일 실시예의 외관 사시도이고, 도 31은 도 30에 도시한 차량용 도어 핸들의 A-A 단면도이다.

이 일 실시예의 차량용 도어 핸들(712)은, 차량의 도어(713;도어 외부 패널)에 설치되어 도어(713)의 개폐 조작시의 손잡이가 되는 핸들부로서의 핸들 본체(714)와, 운전자 등이 손으로 핸들 본체(714)를 쥐고 도어를 개폐할 시에 핸들 본체(714)와 일체로 소정의 변위를 하는 가동부(715)와, 이 가동부(715)의 변위를 검출하여 전기 신호를 출력하는 핸들 조작 검출 센서(716)로 구성되어 있다.

또한 핸들 본체(714)는 도 31의 화살표 (b) 방향으로 요동 변위 가능하게, 전부(前部)로부터 연장 돌출한 아암(714a)이 도어측에 연결되어 있다. 또한 핸들 본체(714)의 뒤쪽에는 키 실린더 케이스(706)가 장비되어 있다.

또한 본 실시예의 경우, 가동부(715)는 핸들 본체(714)의 후단측으로부터 도어(713) 내로 돌출하는 봉 형상의 링크 부품으로, 일단이 핸들 본체(714)에 연결됨 과 동시에 타단이 도어 잠금 장치에 결합·분리 가능하며, 핸들 본체(714)가 화살표 (b) 방향으로 끌어 당겨지면, 그에 따라 화살표 (c) 방향으로 슬라이드 변위한다.

핸들 조작 검출 센서(716)는 도 32에 도시한 바와 같이, 소정 길이의 케이블 형상의 압전 센서로서의 압전 소자재(733)와, 이 압전 소자재(733)의 일단에 접속된 단선 검출용 저항체(755)와, 압전 소자재(733)의 타단에 접속된 센서 신호 검출부(719)와, 센서 신호 검출부(719)에 접속된 케이블(757)과, 이 케이블(757)의 선단에 접속된 커넥터(759)로 구성되어 있다.

센서 신호 검출부(719)에 접속된 케이블(757)은, 전원 공급용과 검출 신호의 출력용으로, 그 선단에 장비된 커넥터(759)를 통해 전원이나 통신용 단말에 접속된다.

핸들 조작 검출 센서(716)에 사용되어 있는 케이블 형상의 압전 소자재(733)는 도 33에 도시한 구조로서, 축방향 중심에 배치한 심선(745;중심 전극)과, 이 중심 전극(745)의 주위를 피복한 압전 세라믹인 피에조 소자 재료(749)와, 피에조 소자 재료(749)의 주위에 배설한 외측 전극(747)과, 최(最)외주를 피복하는 PVC(751;염화 비닐 수지)로 구성된다.

이 케이블 형상의 압전 소자재(733)는 우수한 가요성을 가지고, 변형시의 변형 가속도에 따른 출력 신호를 발생시킨다.

압전 세라믹으로서는, 예를 들면 티탄산 납, 또는 티탄산 지르콘산 납의 소결 분체나, 니오브산 나트륨 등의 비납계 압전 세라믹 소결 분체를 이용한다.

또한 상기 케이블 형상의 압전 소자재(733)는, 사용 온도가 120℃ 정도까지가능한 출원인 독자 개발의 내열성을 가진 수지계 재료를 피에조 소자 재료(749)로 이용하고 있어, 종래의 대표적인 고분자 피에조 소자 재료(일축연신 폴리불화비닐리덴)나 피에조 소자 재료(클로로프렌과 압전 세라믹스 분말의 피에조 소자 재료)의 최고 사용 온도인 90℃보다 높은 온도범위(120℃ 이하)에서 사용할 수 있다. 그리고 피에조 소자 재료(749)가 가요성을 가지는 수지와 압전 세라믹으로 구성되고, 또한 코일 형상 금속 중심 전극 및 필름 형상 외측 전극으로 이루어지는 가요성 전극을 이용하여 구성됨으로써, 통상의 비닐 코드 수준의 가요성을 가지고 있다.

피에조 소자 재료(749)는, 수지계 재료와, 10㎛ 이하의 압전성 세라믹 분말의 복합체로 구성되고, 진동 검출 특성은 세라믹에 의해, 또한 가요성은 수지에 의해 각각 실현하고 있다. 본 피에조 소자 재료(749)는 수지계 재료로서 염소계 폴리에틸렌을 이용하여, 고내열성(120℃)과 용이하게 형성할 수 있는 유연성을 실현함과 동시에, 가교(架橋)할 필요가 없는 간소한 제조 공정을 가능하게 하는 것이다.

이와 같이 하여 얻어진 케이블 형상의 압전 소자재(733)는, 피에조 소자 재료(749)를 성형한 채로는 압전 성능을 가지지 않으므로, 피에조 소자 재료(749)에 수 KV/mm의 직류 고전압을 인가함으로써 피에조 소자 재료(749)에 압전 성능을 부여하는 처리(분극 처리)를 행하는 것이 필요해진다.

피에조 소자 재료(749)에 크랙(crack) 등의 미소한 결함이 내재하는 경우, 그 결함부에서 방전하여 양 전극간이 단락하기 쉬워지므로 충분한 분극 전압을 인가할 수 없어지나, 본 발명에서는 일정 길이의 피에조 소자 재료(749)에 밀착할 수 있는 보조 전극을 이용한 독자의 분극 공정을 확립함으로써, 결함을 검출·회피하여 분극을 안정화할 수 있고, 이에 따라 수 10m 이상으로 길게 하는 것도 가능해진다.

또한 압전 소자재(733)에 있어서는, 중심 전극(745)에 코일 형상 금속 중심 전극을 외측 전극(747)에 필름 형상 전극(알루미늄-폴리에틸렌 텔레프탈레이트-알루미늄으로 이루어지는 삼층 라미네이트 필름)을 이용하고, 이에 따라 피에조 소자 재료(749)와 전극의 밀착성을 확보함과 동시에 외부 리드선의 접속을 용이하게 할 수 있어, 가요성 있는 케이블 형상 실장 구성이 가능해진다.

중심 전극(745)은 구리-은 합금 코일, 외측 전극(747)은 알루미늄-폴리에틸렌 텔레프탈레이트-알루미늄으로 이루어지는 삼층 라미네이트 필름, 피에조 소자 재료(749)는 폴리에틸렌계 수지+압전성 세라믹스 분말, 피복층(751)은 열가소성 플라스틱, 이에 따라 비투전률은 55, 전하 발생량은 10~13C(쿨롱)/gf, 최고 사용 온도는 120℃가 된다.

이상의 압전 소자재(733)는 일례로서 이하의 공정에 의해 제조된다. 먼저, 염소계 폴리에틸렌 시트와 40~70 체적%의 압전 세라믹스(여기서는, 티탄산 지르콘산납) 분체가 롤법에 의해 시트 형상으로 균일하게 혼합된다. 이 시트를 잘게 펠릿(pellet) 형상으로 절단한 후, 이들 펠릿은 중심 전극(745)과 함께 연속적으로 압출되어 피에조 소자 재료(749)를 형성한다. 그리고 보조 전극을 피에조 소자 재료(749)의 외주에 접촉시키고, 상기 보조 전극과 중심 전극(745) 사이에 고전압을 인가시켜 분극 처리를 행한다. 그리고 나서 외측 전극(747)이 피에조 소자 재료(749) 의 주위에 감긴다. 외측 전극(747)을 둘러싸고 피복층(751)도 연속적으로 압출된다.

상기 염소화 폴리에틸렌에 압전 세라믹스 분체를 첨가할 때, 미리 압전 세라믹스 분체를 티탄·커플링제의 용액에 침지·건조하는 것이 바람직하다. 이 처리에 의해, 압전 세라믹스 분체 표면이 티탄·커플링제에 함유되는 친수기와 소수기로 덮인다.

친수기는 압전 세라믹스 분체끼리의 응집을 방지하고, 또한 소수기는 염소화 폴리에틸렌과 압전 세라믹스 분체와의 젖음성을 증가시킨다. 이 결과, 압전 세라믹스 분체는 염소화 폴리에틸렌 중에 균일하게 최대 70 체적%까지 다량으로 첨가할 수 있다. 상기 티탄·커플링제 용액 중의 침지를 대신하여, 염소화 폴리에틸렌과 압전 세라믹스 분체의 롤링시에 티탄·커플링제를 첨가함으로써 상기와 같은 효과가 얻어지는 것이 발견되었다. 이 처리는 특별하게 티탄·커플링제 용액 중의 침지 처리를 필요로 하지 않는 점에서 우수하다. 이와 같이 염소화 폴리에틸렌은, 압전 세라믹스 분체를 혼합할 시에 바인더 수지로서의 역할을 담당하고 있다.

본 실시예의 경우, 중심 전극(745)에는 구리계 금속에 의한 단선 도선을 사용하고 있다.

또한 외측 전극(747)에는 고분자층 위에 알루미늄 금속막이 접착된 벨트 형상 전극을 이용하고, 이것을 피에조 소자 재료(749)의 주위에 감은 구성으로 하고 있다. 그리고 고분자층으로서는 폴리에틸렌·텔레프탈레이트(PET)를 이용하고, 이 위에 알루미늄 박막을 접착한 전극은, 상업적으로도 양산되고 저가이므로 외측 전 극(747)으로서 바람직하다. 이 전극을 센서 신호 검출부(719)에 접속할 시에는, 예를 들면 코킹이나 덧테쇠(grommet)에 의해 접속할 수 있다.

또한 외측 전극(747)의 알루미늄 박막의 주위에 금속 단선 코일이나 금속 편선을 센서 신호 검출부(719)의 접속용으로 납땜하는 구성으로 해도 무방하고, 납땜이 가능해지므로 작업의 효율화가 도모된다.

또한 압전 소자재(733)를 외부 환경의 전기적 잡음으로부터 보호하기 위해서, 외측 전극(747)은 부분적으로 겹치도록 하여 피에조 소자 재료(749)의 주위에 감는 것이 바람직하다.

피복층(751)으로서는, 상술한 염화 비닐 수지보다도 단열성 및 방수성이 우수한 고무 재료를 사용할 수도 있다. 이 고무 재료는 접촉하는 물품의 누르는 힘으로 피에조 소자 재료(749)가 변형하기 쉽도록 피에조 소자 재료(749)보다도 유연성 및 가요성이 높은 것이 좋다.

차량 탑재 부품으로서 내열성, 내한성을 고려하여 선정하고, 구체적으로는, -30℃~85℃에서 가요성의 저하가 적은 것을 선정하는 것이 바람직하다. 이와 같은 고무 재료로서, 예를 들면 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM), 클로로프렌 고무(CR), 부틸 고무(IIR), 실리콘 고무(Si), 열가소성 엘라스토머 등을 이용하면 좋다. 이상과 같은 구성에 의해, 압전 소자재(733)의 최소 곡률은 반경 5mm까지 가능해지고, 또한 종래 염화 비닐과 비교하여 더욱 우수한 단열성 및 방수성을 확보할 수 있다.

상기와 같이, 압전 소자재(733)의 피에조 소자 재료(749)가 염소화 폴리에틸렌이 가지는 가요성과 압전 세라믹스가 가지는 고온 내구성을 함께 가지므로, 압전 체로서 폴리불화비닐리덴을 이용한 종래의 압전 센서와 같은 고온에서의 감도 저하가 없어 고온 내구성이 좋은데다가, EPDM과 같이 성형시에 경화 공정이 불필요하므로 생산 효율이 좋다는 이점이 얻어진다.

본 실시예의 핸들 조작 검출 센서(716)는, 핸들 본체(714)의 조작에 따른 가동부(715)의 변위에 의해 압전 소자재(733)의 피에조 소자 재료(749)가 변형을 받도록, 차량의 도어에 압전 소자재(733)가 끼워 넣어진다.

구체적으로는, 케이블 형상의 압전 소자재(733)는, 그 일부가 도 34에도 도시한 바와 같이 봉 형상의 가동부(715)의 외주에 감기면서, 가동부(715)의 외주에 돌출 설치된 한 쌍의 돌기(715a, 715b)에 의해 가동부(715)의 외주면 상에 위치 결정되어 있고, 핸들 본체(714)의 조작에 따라 가동부(715)가 도 34의 화살표 D 방향으로 변위하면, 한 쌍의 돌기(715a, 715b)가 압전 소자재(733)의 외주면을 눌러 피에조 소자 재료(749)에 변형을 발생시킨다.

압전 소자재(733)의 일단에 접속된 단선 검출용 저항체(755)는, 압전 소자재(733)의 중심 전극(745)과 외측 전극(747)의 사이에 접속되어 있고, 초전 효과에 의해 압전 소자재(733)에 발생하는 전하를 방전하는 방전부를 겸용하고 있어, 부품이 합리화되어 있다.

도 35에 도시한 바와 같이, 압전 소자재(733)의 출력 신호로부터 도어의 개폐 조작의 유무를 검출하는 센서 신호 검출부(719)에는, 도어의 잠금 장치의 잠금/잠금 해제를 행하는 개폐 구동 수단(721)과, 이 개폐 구동 수단(721)의 동작을 제어하는 개폐 제어 수단(723)이 장비되어, 종래 키레스 엔트리 시스템을 구성한다.

센서 신호 검출부(719)는, 압전 소자재(733)의 단선을 검출할 시에 사용하는 분압용 저항체(761), 압전 소자재(733)로부터의 출력 신호로부터 소정의 주파수 성분만을 통과시키는 필터부(762), 필터부(762)로부터의 출력 신호에 기초하여 압전 소자재(733)로의 물체의 접촉을 판정하는 판정부(763), 단선 검출용 저항체(755)와 분압용 저항체(761)에 의해 형성되는 전압치로부터 압전 소자재(733)의 중심 전극(745)과 외측 전극(747)의 단선 이상을 판정하는 이상 판정부(764)를 구비하고 있다.

또한 중심 전극(745)과 외측 전극(747)을 센서 신호 검출부(719)에 접속하고, 압전 소자재(733)로부터의 출력 신호를 센서 신호 검출부(719)에 입력하는 신호 입력부(765)와, 판정부(763)로부터의 판정 신호를 출력하는 신호 출력부(766)는, 인접하여 센서 신호 검출부(719) 내에 배설되어 있다. 신호 출력부(766)에는 센서 신호 검출부(719)로의 전원 라인과 그라운드 라인도 접속되어 있다. 또한 센서 신호 검출부(719)는, 신호 입력부(765)와 신호 출력부(766)의 사이에 설치되어 고주파 신호를 바이패스하는 콘덴서 등의 바이패스부(767)를 가지고 있다.

또한 개폐 제어 수단(723)에는, 센서 신호 검출부(719)의 판정 결과를 차 실내의 프론트 패널에 설치된 소정의 라이트 등으로 통지하는 통지 수단(774), 도어를 개폐하기 위한 개폐 스위치(775)가 접속되어 있다. 그리고 센서 신호 검출부(719)를 통해 전력을 공급하는 자동차의 배터리 등으로 이루어지는 전원(776)이 설치되어 있다.

필터부(762)는, 압전 소자재(733)의 출력 신호로부터 자동차의 차체의 진동 등에 기인하는 불필요한 신호를 제거하고, 이물의 접촉에 따른 누름에 의해 압전 소자재(733)가 변형할 시에 압전 소자재(733)의 출력 신호에 나타나는 특유의 주파수 성분만을 추출하는 여과 특성을 가진다. 여과 특성의 결정에는, 자동차의 차체의 진동 특성이나 주행시의 차체 진동을 해석하여 최적화하면 된다.

외부로부터의 전기적 노이즈를 제거하기 위하여, 센서 신호 검출부(719)는 실드 부재로 전체를 덮어 전기적으로 실드되어 있다. 또한 외측 전극(747)은 센서 신호 검출부(719)의 실드 부재와 도통하고, 압전 소자재(733)도 전기적으로 실드되어 있다. 또한 상기 회로의 입출력부에 관통 콘덴서나 EMI 필터 등을 부가하여 강전계 대책을 행해도 무방하다.

이상의 차량용 도어 핸들(712)에서는, 도 36에 도시한 바와 같이 핸들 본체(714)에 손이 얹어지고, 화살표 (d) 방향으로 핸들 본체(714)가 끌어 당겨지면, 핸들 본체(714)와 일체로 변위하는 가동부(715)에 의해 가동부(715)에 감겨져 있는 압전 소자재(733)가 한 쌍의 돌기(715a, 715b)에 의해 눌려 변형하고, 그때의 압전 소자재(733)의 출력 신호에 기초하여 센서 신호 검출부(719)가 도어의 개폐 조작의 유무를 판정하고, 개폐 구동 수단(721)의 동작이 제어된다.

도 37(a)는 핸들 조작 검출 센서(716)에 가해지는 하중과 센서 출력 특성을 나타내는 다이어그램이다. 출원인은 핸들 조작 검출 센서(716)의 하중과 센서 출력의 관계를 실험한 결과, 핸들 조작 검출 센서(716)에 (a)와 같은 구부림 하중을 인가했을 때, 센서 출력이 (b)와 같은 변동을 보이게 된다.

(1) 시각 t0에서 핸들 조작 검출 센서(716)에 하중이 가해지고 있지 않은 때에는, 센서 출력은 전압 Va를 나타내고 있다.

(2) 시각 t1에서 핸들 조작 검출 센서(716)에 일정 방향으로 구부림 하중이 가해지면, 가해진 순간부터 센서 출력은 Vb로 증가한 후, 곧 반전하여 0(V)가 되고, 그 후 다시 Va로 되돌아간다.

(3) 그 후, 구부린 상태를 하고 있어도 센서 출력은 Va를 나타낸 상태이다.

(4) 시각 t3에서 핸들 조작 검출 센서(716)를 원래의 상태로 되돌리면, 그 순간부터 센서 출력은 Vc로 감소한 후, 곧 반전하여 Vd가 되고, 그 후 다시 Va로 되돌아간다.

이와 같이, 이 핸들 조작 검출 센서(716)는 가속도에 반응한 출력을 고감도로 검출할 수 있으므로, 미소한 진동을 고정밀도로 검출하여 출력할 수 있다. 또한 하중 인가 타이밍의 검출에는, 예를 들면 도시한 전압 Va를 중심으로 한 소정 전압폭 △V의 판정 임계치를 설정하고, 이 판정 임계치를 넘은 경우에 하중 변화가 있었다고 판정하면 된다.

이상과 같이 설명한 일 실시예의 차량용 도어 핸들(712)에서는, 핸들 조작 검출 센서(716)는 그 구성 요소인 압전 소자재(733)가 핸들 본체(714)에 연동하는 가동부(715)의 변위로 변형하면 도어 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있어, 핸들 조작 검출 센서(716) 자체를 핸들 본체(714) 내에 끼워 넣을 필요가 없다. 따라서 핸들 조작 검출 센서(716)를 끼워 넣기 위한 소정 크기의 중공부를 핸들 본체(714)에 설치할 필요가 없고, 핸들 본체(714)는 조작시에 쥐는 성능이나 외관 디자인 등을 중시하여 임의로 형상이나 치수를 설계 가능하게 되어, 핸들 본체(714)의 형상이나 치수에 대한 설계 자유도가 높아진다.

게다가 상기한 핸들 조작 검출 센서(716)는, 도어의 개폐 조작시에 핸들 본체(714)와 일체로 소정의 변위를 하는 가동부(715)에 의해 압전 소자재(733)의 피에조 소자 재료(749)가 변형을 받음으로써 개폐 조작의 유무를 검출하는 것으로, 정전 용량식의 종래의 핸들 조작 검출 센서와 비교하여, 도어의 개폐 조작에 무관계한 기물의 접근 등을 오검출할 우려가 없다.

따라서 검출 감도를 높게 설정하고, 핸들 본체(714)와 일체로 변위하는 가동부(715)의 아주 작은 변위에 의해 예민하게 개폐 조작의 유무를 검출시킬 수 있어, 도어 개폐 조작시 핸들 본체(714)로의 손의 접촉이 약한 경우에도, 확실하게 도어의 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있다.

또한 상기한 핸들 조작 검출 센서(716)에서는, 핸들 본체(714)와 일체로 변위하는 가동부(715)의 변위 거동에 의해 압전 소자재(733)의 피에조 소자 재료(749)가 변형하지 않는 한 검출 신호를 출력하지 않으므로, 쓸데없는 신호 발신에 따른 주위 환경으로의 노이즈의 방출을 방지할 수 있다.

또한 압전 소자재(733)를 사용한 본 발명의 핸들 조작 검출 센서(716)는 1mA 이하의 소비 전류로 안정 동작시킬 수 있으므로, 정전 용량식의 종래의 핸들 조작 검출 센서(716)와 비교하면, 소비 전류의 저감에 의해 차량 탑재 배터리로의 부담을 경감할 수 있다.

또한 핸들 본체(714)의 개폐 조작시에 핸들 본체(714)와 일체가 되어 변위하는 가동부(715)는 상기 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면 핸들 본체(714)와 일체로 변위하는 아암(714a)이나 그 밖의 가동부를 이용하도록 해도 무방하다.

또한 압전 소자재(733)에 변형을 발생시키기 위한 압전 소자재(733)와 가동부(715)의 결합 형태도 상기 실시예에 한정되지 않는다.

상기 실시예에서는 케이블 형상의 압전 소자재(733)를 봉 형상의 가동부(715)의 외주에 감았으나, 예를 들면 감지 않고 가동부(715) 상을 단순히 횡단하도록 압전 소자재(733)를 배치하는(도 34의 이점 쇄선을 참조) 것도 가능하다.

(제7 실시예)

도 39는 본 발명에 따른 제7 실시예의 도어 핸들 장치를 나타내는 외관 사시도이고, 도 40(a)는 도 39의 A-A 단면도이고, 도 40(b)는 도 40(a)의 B-B 단면도이고, 도 41은 도 40에 도시한 압전 센서의 개략 구성도이고, 도 42는 압전 소자재의 구성도이고, 도 43은 도어 핸들 장치의 블록도이다.

이 제7 실시예에 따른 도어 핸들 장치(100)는, 도 39에 도시한 바와 같이 도어(813)의 개폐 조작을 위한 핸들 본체(811)를 가지는 도어(813)에 설치되고, 이 도어(813)의 열림 조작을 잠금하는 도시하지 않은 도어 잠금 수단을 핸들 본체(811)의 조작에 의해 잠금 해제를 가능하게 한다. 도어 핸들 장치(100)는 그 주요한 구성으로서, 핸들 본체(811)에 배설되고 가요성을 가지는 압전 소자로 형성한 압전 센서(815)와, 도어(813)와 핸들부로서의 손잡이(823)와의 사이에 손이 삽입되 어 접촉되거나 하여 손잡이(823)가 쥐어졌을 때의 접촉 하중에 따른 압전 센서(815)로부터의 검출 신호를 받아 도어 잠금을 해정하는 제어부인 후술하는 센서 신호 검출부(817;도 41, 도 43 참조)를 구비한다.

도어 핸들 장치(100)는 챠량의 도어(813;도어 외부 패널)에 설치된다. 핸들 본체(811)는 지지축(821)을 통해 일단측(823a)을 도어(813)에 변동 가능하게 지지하고, 이 변동에 의해 타단측(823b)이 인출 방향으로 이동하는 손잡이(823)를 가지고 있다. 즉, 한쪽 편이 힌지가 되는 풀라이즈(pull-rise)식의 핸들 본체(811)를 구성하고 있다. 압전 센서(815)는 손잡이(823)와 접촉하는 핸들 고정부(824)의 사이에 배설되고, 손잡이(823)의 쥐는 조작에 의한 압전 센서(815)의 변형을 검출할 수 있다. 또한 도 39 중 879는 핸들 본체(811)의 뒤쪽에 장비된 키 실린더 케이스를 나타낸다.

본 실시예에서 압전 센서(815)는 도 40(b)에 나타낸 바와 같이, 핸들 고정부(824)에 부착되어 손잡이(823)와의 사이에 형성되어 있다. 압전 센서(815)는 핸들 고정부(824)로부터 도출된 케이블부(829)가 도어(813) 내로 끌려 들어가 센서 신호 검출부(817)에 접속된다.

압전 센서(815)는, 도어(813)을 열기 위하여 사용자가 손으로 손잡이(823)에 접촉함에 따라 손잡이(823)가 변위함으로써, 압전 센서(815)에 손잡이(823)의 변위에 따른 진동이 전달된다. 이 진동에 의해 압전 센서(815)가 변형하여 전기 신호가 얻어진다. 즉, 손잡이(823)를 사용자가 조작하는 것을 압전 센서(815)가 검지할 수 있다.

압전 센서(815)는 도 41에 도시한 바와 같이, 소정 길이의 케이블 형상의 압전 소자재(831)와, 이 압전 소자재(831)의 일단에 접속된 단선 검출용 저항체(833)와, 압전 소자재(831)의 타단에 접속된 센서 신호 검출부(817)와, 센서 신호 검출부(817)에 접속된 케이블(837)과, 이 케이블(837)의 선단에 접속된 커넥터(839)로 구성되어 있다. 센서 신호 검출부(817)에 접속된 케이블(837)은, 전원 공급용과 검출 신호의 출력용으로, 그 선단에 장비된 커넥터(839)를 통해 전원이나 통신용 단말에 접속된다.

압전 센서(815)에 사용되어 있는 압전 소자재(831)는 도 42에 도시한 구조를 가지며, 축방향 중심에 심선(841;중심 전극이라고도 함)과, 이 중심 전극(841)의 주위에 압전 세라믹스인 피에조 소자 재료(845;복합 압전체층)를 피복하고, 또한 피에조 소자 재료(845)의 주위에 외측 전극(843)을 배설하고, 최(最)외주를 PVC(염화 비닐 수지) 등의 피복층(847)으로 피복하여 형성한 것이다. 이 압전 소자재(831)는 우수한 가요성을 가지고, 변형시의 변형 가속도에 따른 출력 신호를 발생시킨다. 압전 세라믹스로서는, 예를 들면 티탄산 납, 또는 티탄산 지르콘산 납의 소결 분체나, 니오브산 나트륨 등의 비납계 압전 세라믹 소결 분체를 이용한다.

상기 케이블 형상의 압전 센서(815)는, 사용 온도가 120℃까지 가능한 출원인 독자 개발의 내열성을 가지는 수지계 재료를 피에조 소자 재료(845)로 이용하고 있어, 종래의 대표적인 고분자 피에조 소자 재료(일축연신 폴리불화비닐리덴)나 피에조 소자 재료(클로로프렌과 압전 세라믹스 분말의 피에조 소자 재료)의 최고 사용 온도인 90℃보다 높은 온도범위(120℃ 이하)에서 사용할 수 있다. 그리고 피에 조 소자 재료(845)가 가요성을 가지는 수지와 압전성 세라믹으로 구성되고, 또한 코일 형상 금속 중심 전극 및 필름 형상 외측 전극으로 이루어지는 가요성 전극을 이용하여 구성하고 있어, 통상의 비닐 코드 수준의 가요성을 가지고 있다.

피에조 소자 재료(845)는, 수지계 재료와 10㎛ 이하의 압전성 세라믹 분말의 복합체로 구성되고, 진동 검출 특성은 세라믹에 의해, 또한 가요성은 수지에 의해 각각 실현하고 있다. 본 피에조 소자 재료(845)는 수지계 재료로서 염소계 폴리에틸렌을 이용하여, 고내열성(120℃)과 용이하게 형성할 수 있는 유연성을 실현함과 동시에, 경화할 필요가 없는 간소한 제조 공정을 가능하게 하는 것이다.

이와 같이 하여 얻어진 케이블 형상의 압전 센서(815)는, 피에조 소자 재료(845)를 성형한 채로는 압전 성능을 가지지 않으므로, 피에조 소자 재료(845)에 수 kV/mm의 직류 고전압을 인가함으로써 피에조 소자 재료(845)에 압전 성능을 부여하는 처리(분극 처리)를 행하는 것이 필요하다. 피에조 소자 재료(845)에 크랙(crack) 등의 미소한 결함이 내재하는 경우, 그 결함부에서 방전하여 양 전극간이 단락하기 쉬워지므로 충분한 분극 전압을 인가할 수 없게 되나, 본 발명에서는 일정 길이의 피에조 소자 재료(845)에 밀착할 수 있는 보조 전극을 이용한 독자의 분극 공정을 확립함으로써, 결함을 검출·회피하여 분극을 안정화할 수 있고, 이에 따라 수 10m 이상으로 길게 하는 것도 가능해진다.

또한 압전 케이블 센서에 있어서는, 중심 전극(841)에 코일 형상 금속 중심 전극을, 외측 전극(843)에 필름 형상 전극(알루미늄-폴리에틸렌 텔레프탈레이트-알루미늄의 삼층 라미네이트 필름)을 이용하고, 이에 따라 피에조 소자 재료(845)와 전극의 밀착성을 확보함과 동시에 외부 리드선의 접속을 용이하게 할 수 있어, 가요성 있는 케이블 형상 실장 구성이 가능해진다.

중심 전극(841)은 구리-은 합금 코일, 외측 전극(843)은 알루미늄-폴리에틸렌 텔레프탈레이트-알루미늄으로 이루어지는 삼층 라미네이트 필름, 피에조 소자 재료(845)는 폴리에틸렌계 수지+압전성 세라믹 분말, 외피는 열가소성 플라스틱, 이에 따라 비투전률은 55, 전하 발생량은 10~13C(쿨롱)/gf, 최고 사용 온도는 120℃가 된다.

이상의 압전 소자재(831)는 일례로서 이하의 공정에 의해 제조된다. 먼저, 염소화 폴리에틸렌 시트와 40~70 체적%의 압전 세라믹스(여기서는, 티탄산 지르콘산납) 분체가 롤법에 의해 시트 형상으로 균일하게 혼합된다. 이 시트를 잘게 펠릿(pellet) 형상으로 절단한 후, 이들 펠릿은 중심 전극(841)과 함께 연속적으로 압출되어 복합 압전체층(845)을 형성한다. 그리고 보조 전극을 복합 압전체층(845)의 외주에 접촉시키고, 상기 보조 전극과 중심 전극(841) 사이에 고전압을 인가시켜 분극 처리를 행한다. 그리고 나서 외측 전극(843)이 복합 압전체층(845)의 주위에 감긴다. 외측 전극(843)을 둘러싸고 피복층(847)도 연속적으로 압출된다.

상기 염소화 폴리에틸렌에 압전 세라믹스 분체를 첨가할 때, 미리 압전 세라믹스 분체를 티탄·커플링제의 용액에 침지·건조하는 것이 바람직하다. 이 처리에 의해, 압전 세라믹스 분체 표면이 티탄·커플링제에 함유되는 친수기와 소수기로 덮인다. 친수기는 압전 세라믹스 분체끼리의 응집을 방지하고, 또한 소수기는 염소화 폴리에틸렌과 압전 세라믹스 분체와의 젖음성을 증가시킨다. 이 결과, 압전 세 라믹스 분체는 염소화 폴리에틸렌 중에 균일하게 최대 70체적%까지 다량으로 첨가할 수 있다.

상기 티탄·커플링제 용액 중의 침지를 대신하여, 염소화 폴리에틸렌과 압전 세라믹스 분체의 롤링시에 티탄·커플링제를 첨가함으로써 상기와 같은 효과가 얻어지는 것이 발견되었다. 이 처리는 특별하게 티탄·커플링제 용액 중의 침지 처리를 필요로 하지 않는 점에서 우수하다. 이와 같이 염소화 폴리에틸렌은, 압전 세라믹스 분체를 혼합할 시에 바인더 수지로서의 역할도 담당하고 있다.

본 실시예의 경우, 중심 전극(841)에는 구리계 금속에 의한 단선 도선을 사용하고 있다. 또한 외측 전극(843)에는 고분자층 위에 알루미늄 금속막이 접착된 벨트 형상 전극을 이용하고, 이것을 복합 압전체층(845)의 주위에 감은 구성으로 하고 있다. 그리고 고분자층으로서는 폴리에틸렌·텔레프탈레이트(PET)를 이용하고, 이 위에 알루미늄 박막을 접착한 전극은, 상업적으로도 양산되고 저가이므로 외측 전극(843)으로서 바람직하다. 이 전극을 센서 신호 검출부(817)에 접속할 시에는, 예를 들면 코킹이나 덧테쇠(grommet)에 의해 접속할 수 있다. 또한 외측 전극(843)의 알루미늄 박막의 주위에 금속 단선 코일이나 금속 편선을 센서 신호 검출부(817)의 접속용으로 납땜하는 구성으로 해도 무방하고, 납땜이 가능해지므로 작업의 효율화가 도모된다. 또한 압전 소자재(831)를 외부 환경의 전기적 잡음으로부터 보호하기 위해서, 외측 전극(843)은 부분적으로 겹치도록 하여 복합 압전체층(845)의 주위에 감는 것이 바람직하다.

피복층(847)으로서는, 상술한 염화 비닐 수지보다도 단열성 및 방수성이 우 수한 고무 재료를 사용할 수도 있다. 이 고무 재료는 접촉하는 물품의 누르는 힘으로 복합 압전체층(845)이 변형하기 쉽도록 복합 압전체층(845)보다도 유연성 및 가요성이 높은 것이 좋다. 차량 탑재 부품으로서 내열성, 내한성을 고려하여 선정하고, 구체적으로는 -30℃~85℃에서 가요성의 저하가 적은 것을 선정하는 것이 바람직하다. 이와 같은 고무 재료로서, 예를 들면 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM), 클로로프렌 고무(CR), 부틸 고무(IIR), 실리콘 고무(Si), 열가소성 엘라스토머 등을 이용하면 좋다. 이상과 같은 구성에 의해, 압전 소자재(831)의 최소 곡률은 반경 5mm까지 가능해지고, 또한 종래 염화 비닐과 비교하여 더욱 우수한 단열성 및 방수성을 확보할 수 있다.

상기와 같이, 압전 소자재(831)의 복합 압전체가 염소화 폴리에틸렌이 가지는 가요성과 압전 세라믹스가 가지는 고온 내구성을 함께 가지므로, 압전체로서 폴리불화비닐리덴을 이용한 종래의 압전 센서와 같은 고온에서의 감도 저하가 없어 고온 내구성이 좋은데다가, EPDM 등의 고무와 같이 성형시에 경화 공정이 불필요하므로 생산 효율이 좋다는 이점이 얻어진다.

도 43에 도시한 바와 같이, 압전 소자재(831)의 출력 신호로부터 도어의 개폐 조작의 유무를 검출하는 센서 신호 검출부(817)에는, 도어 잠금 장치의 잠금/잠금 해제를 수행하는 개폐 구동 수단(851)과, 이 개폐 구동 수단(851)의 동작을 제어하는 개폐 제어 수단(853)이 장비되어, 종래 키레스 엔트리 시스템을 구성한다.

센서 신호 검출부(817)는, 압전 소자재(831)의 단선을 검출할 시에 사용하는 분압용 저항체(861), 압전 소자재(831)로부터의 출력 신호로부터 소정의 주파수 성 분만을 통과시키는 필터부(862), 필터부(862)로부터의 출력 신호에 기초하여 압전 소자재(831)로의 물체의 접촉을 판정하는 판정부(863), 단선 검출용 저항체(833)와 분압용 저항체(861)에 의해 형성되는 전압치로부터 압전 소자재(831)의 중심 전극(841)과 외측 전극(843)의 단선 이상을 판정하는 이상 판정부(864)를 구비하고 있다.

또한 중심 전극(841)과 외측 전극(843)을 센서 신호 검출부(817)에 접속하고, 압전 소자재(831)로부터의 출력 신호를 센서 신호 검출부(817)에 입력하는 신호 입력부(865)와, 판정부(863)로부터의 판정 신호를 출력하는 신호 출력부(866)는, 인접하여 센서 신호 검출부(817) 내에 배설되어 있다. 신호 출력부(866)에는 센서 신호 검출부(817)로의 전원 라인과 그라운드 라인도 접속되어 있다. 또한 센서 신호 검출부(817)는, 신호 입력부(865)와 신호 출력부(866)의 사이에 설치되어 고주파 신호를 바이패스하는 콘덴서 등의 바이패스부(867)를 가지고 있다.

또한 개폐 제어 수단(853)에는, 센서 신호 검출부(817)의 판정 결과를 차 실내의 프론트 패널에 설치된 소정의 라이트 등으로 통지하는 통지 수단(874), 도어를 개폐하기 위한 개폐 스위치(875)가 접속되어 있다. 그리고 센서 신호 검출부(817)를 통해 전력을 공급하는 자동차의 배터리 등으로 이루어지는 전원(876)이 설치되어 있다.

필터부(862)는, 압전 소자재(831)의 출력 신호로부터 자동차의 차체의 진동 등에 기인하는 불필요한 신호를 제거하고, 이물의 접촉에 따른 누름에 의해 압전 소자재(831)가 변형할 시에 압전 소자재(831)의 출력 신호에 나타나는 특유의 주파 수 성분만을 추출하는 여과 특성을 가진다. 여과 특성의 결정에는, 자동차의 차체의 진동 특성이나 주행시의 차체 진동을 해석하여 최적화하면 된다.

외부로부터의 전기적 노이즈를 제거하기 위하여, 센서 신호 검출부(817)는 실드 부재로 전체를 덮어 전기적으로 실드되어 있다. 또한 외측 전극(843)은 센서 신호 검출부(817)의 실드 부재와 도통하고, 압전 소자재(831)도 전기적으로 실드되어 있다. 또한 상기 회로의 입출력부에 관통 콘덴서나 EMI 필터 등을 부가하여 강전계 대책을 행해도 무방하다.

이상의 도어 핸들 장치(100)에서는, 도 40(a)에 도시한 바와 같이 손잡이(823)에 손이 얹어지고, 화살표 (b) 방향으로 손잡이(823)가 끌어 당겨지면, 이 변위에 의한 진동으로 압전 센서(815)가 변형하고, 그 변형에 따른 압전 소자재(831)의 출력 신호에 기초하여 센서 신호 검출부(817)가 도어의 개폐 조작의 유무를 판정하고, 개폐 구동 수단(851)의 동작이 제어된다.

도 44(a)는 압전 센서(815)에 가해지는 하중과 센서 출력 특성을 나타내는 다이어그램이다. 출원인은 압전 센서(815)의 하중과 센서 출력의 관계를 실험한 결과, 압전 센서(815)에 도 44(a)에 도시한 바와 같은 구부림 하중을 인가했을 때, 센서 출력이 도 44(b)에 나타낸 것과 같은 변동을 보이게 된다. 즉,

(1) 시각 t0에서 압전 센서(815)에 하중이 가해지고 있지 않은 때에는, 센서 출력은 전압 Va를 나타내고 있다.

(2) 시각 t1에서 압전 센서(815)에 일정 방향으로 구부림 하중이 가해지면, 가해진 순간부터 센서 출력은 Vb로 증가한 후, 곧 반전하여 0(V)가 되고, 그 후 다 시 Va로 되돌아간다.

(3) 그 후, 구부린 상태로 있어도 센서 출력은 Va를 나타낸 상태이다.

(4) 시각 t3에서 압전 센서(815)를 원래의 상태로 되돌리면, 그 순간부터 센서 출력은 Vc로 감소한 후, 곧 반전하여 Vd가 되고, 그 후 다시 Va로 되돌아간다.

이와 같이, 이 압전 센서(815)는 가속도에 반응한 출력을 고감도로 검출할 수 있으므로, 미소한 진동을 고정밀도로 검출하여 출력할 수 있다. 또한 하중 인가 타이밍의 검출에는, 예를 들면 도시한 전압 Va를 중심으로 한 소정 전압폭 △V의 판정 임계치를 설정하고, 이 판정 임계치를 넘은 경우에 하중 변화가 있었다고 판정하면 된다.

이상과 같이 설명한 제7 실시예의 도어 핸들 장치(100)에서는, 압전 센서(815)는 그 구성 요소인 압전 소자재(831)가 손잡이(823)를 손으로 잡음에 따른 변위로 변형을 받으면 도어 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있어, 압전 센서(815) 자체를 손잡이(823) 내에 끼워 넣을 필요가 없다. 따라서 압전 센서(815)를 끼워 넣기 위하여 소정 크기의 중공부를 손잡이(823)에 설치할 필요가 없고, 핸들 본체(811)는 조작시에 쥐는 성능이나 외관 디자인 등을 중시하여 임의로 형상이나 치수를 설계 가능하게 되어, 핸들 본체(811)의 형상이나 치수에 대한 설계 자유도가 높아진다.

게다가 상기한 압전 센서(815)는, 도어의 개폐 조작시에 손으로 손잡이(823)가 쥐어짐에 따라 압전 소자재(831)의 피에조 소자 재료(849)가 변형을 받음으로써 개폐 조작의 유무를 검출하는 것으로, 정전 용량식의 종래의 핸들 조작 검출 센서 와 비교하여, 도어의 개폐 조작에 무관계한 기물의 접근 등을 오검출할 우려가 없다.

따라서 검출 감도를 높게 설정하여, 손잡이(823)가 쥐어졌을 때 압전 센서(815)에 발생하는 아주 작은 변위에 의해 예민하게 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있고, 도어의 개폐 조작의 유무를 검출시키는 것이 가능하여, 도어의 개폐 조작시의 손잡이(823)로의 손의 접촉이 약한 경우에도, 확실하게 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있다.

특히 본 실시예에서는 압전 센서(815)를 손잡이(823)와 접촉하는 핸들 고정부(824)의 부위에 설치하고 있으므로, 손잡이(823)의 아주 작은 변위라도 압전 센서(815)에 변위를 검출시킬 수 있으므로, 보다 확실하게 개폐 동작의 유무를 검출하고 있다.

또한 상기한 압전 센서(815)에서는, 손잡이(823)가 손으로 쥐어짐에 따라 압전 소자재(831)의 피에조 소자 재료(849)가 변형하지 않는 한 검출 신호를 출력하지 않으므로, 쓸데없는 신호 발신에 따른 주위 환경으로의 노이즈 방출을 방지할 수 있다.

또한 압전 소자재(831)를 사용한 본 발명의 압전 센서(815)는 대략 1mA 이하의 소비 전류로 안정 동작시킬 수 있으므로, 정전 용량식의 종래의 압전 센서(815)와 비교하면, 소비 전류의 저감에 의해 차량 탑재 배터리로의 부담을 경감할 수 있다.

또한 압전 센서(815)를 손잡이(823)와 핸들 고정부(824)의 사이에 형성함으 로써 외관에 압전 센서(815)가 노출되지 않으므로, 미관을 손상시키지 않는 핸들 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 압전 센서(815)를 손잡이(823)와 핸들 고정부(824)의 사이에 설치하고 있으나, 예를 들면 부드러운 고무계의 완충재를 손잡이(823)와 압전 센서(815)의 사이, 혹은 압전 센서(815)와 핸들 고정부(824)의 사이에 설치함으로써 보다 확실하게 손잡이(823)의 변위를 검출할 수 있는 것이다.

(제8 실시예)

도 45는 본 발명에 따른 제8 실시예의 도어 핸들 장치를 나타내는 내부 구성도이다. 본 실시예에서 제7 실시예와 동일 구성 및 작용 효과를 가지는 것에는 동일 부호를 붙여 중복되는 설명은 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.

본 발명의 제8 실시예는 제7 실시예와의 상이점으로서, 압전 센서(815)에 응력을 정상적으로 가한 것을 특징으로 하고 있다. 그리고 압전 센서(815)에 응력을 정상적으로 가한 구성으로서, 손잡이(823)를 화살표 (b) 방향과 반대 방향으로 되돌리기 위한 핸들 고정부(824)에 형성한 스프링(201)을 구비하고 있다. 따라서 본 실시예에서는, 상술한 이와 같은 구성 이외의 점은 제7 실시예에 따른 도 39, 도 40(a), 도 41, 도 42, 도 43, 도 44에 나타낸 구성 및 작용 효과와 동일하므로, 이들을 이용하여 설명을 생략한다.

이상과 같이 구성된 핸들 장치(100)에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다. 스프링(201)은 일단을 핸들 고정부(824)에 접속하고, 타단을 손잡이(823)에 연 결하고 있다. 그리고 스프링(201)은 손잡이(823)를 핸들 고정부(824)에 밀접하도록 되돌리는 힘이 가해져 있다. 이 스프링(201)에 의해, 손잡이(823)가 당겨진 후에 자동적으로 핸들 고정부(824)에 밀접할 수 있다.

압전 센서(815)는 손잡이(823)와 핸들 고정부(824) 사이에 설치되어 있고, 스프링(201)의 스프링력에 의해 압축된 상태가 된다. 따라서 압전 센서(815)는 정상시인 손잡이(823)가 조작되고 있지 않은 경우에는, 압축된 상태에 있고 응력이 가해져 있다. 그리고 사용자가 손잡이(823)를 조작하여 화살표 (b)방향으로 당겨진 경우에는, 압전 센서(815)가 압축된 상태로부터 응력이 감소하여 변위한다. 이 변위에 따라 압전 센서(815)가 신호를 출력하고, 도 43에 나타낸 센서 신호 검출부(817)에 의해 손잡이(823)의 조작을 검지하고, 개폐 제어 수단(853), 개폐 구동 수단(851)에 의해 도어(813)를 열 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 압전 센서(815)에 정상적으로 응력을 가함으로써 손잡이(823)의 미소한 변위를 검출할 수 있어, 사용자의 조작의 유무를 높은 감도로 검출할 수 있는 것이다.

(제9 실시예)

도 46은 본 발명에 따른 제9 실시예의 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도이다. 본 실시예의 제7 및 제8 실시예와의 상이점은 손잡이(823)에 있으며, 압전 센서(815)와 접촉하는 부위에 돌출부(202)를 설치하여 압전 센서(815)가 진동을 검출도록 구성하고 있는 점에 있다. 따라서 본 실시예에서는, 상술한 이와 같은 구성 이외의 점은 제7 및 제8 실시예에 따른 도 39, 도 40(a), 도 41, 도 42, 도 43, 도 44, 도 45에 나타낸 구성 및 작용 효과와 동일하므로, 이들을 이용하여 설명을 생략한다.

이상과 같이 구성된 도어 핸들 장치(100)에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다. 돌출부(202)는 손잡이(823)에 유지되어 압전 센서(815)에 접촉하고 있다. 이 접촉에 의해 압전 센서(815)에 응력을 가하여 압축된 상태로 할 수 있다. 한편, 손잡이(823)는 사용자가 손으로 쥐고 당길 수 있는 것으로, 도 46에 도시한 바와 같이 물리적으로 손잡이(823)와 핸들 고정부(824) 사이에는 틈새 P가 발생한다. 이 틈새 P에 의해 일반적으로 손잡이(823)에 결합 어긋남이 발생하여 압전 센서(815)에 소정의 응력이 가해지지 않게 된다.

그러나 본 실시예에서는, 돌출부(202)를 손잡이(823)에서의 압전 센서(815)와 접촉하는 부위에 설치하고 있으므로, 반드시 압전 센서(815)와 접촉할 수 있다. 따라서 손잡이(823)에 틈새 P에 의한 결합 어긋남이 일어난 경우에도, 돌출부(202)가 압전 센서(815)와 접촉할 수 있으므로, 소정이 응력을 가한 상태를 유지할 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 돌출부(202)는 1개의 돌출부로 형성하고 있으나, 예를 들면 복수의 돌출부를 설치하여 압전 센서와 접촉시켜도 본 실시예와 동일한 작용 효과가 얻어진다. 또한 핸들 고정부(824)에 오목부(미도시)를 설치하고 압전 센서(815)의 위치 결정을 행하여, 돌출부(202)와 압전 센서(815)의 접촉을 보다 확실하게 할 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 손잡이(823)에 압전 센서(815)와 접촉하는 부위에 돌출부(202)를 설치함으로써, 손잡이(823)의 결합 어긋남이 일어난 경우에도 압전 센서(815)에 응력을 가할 수 있으므로, 높은 감도로 조작의 검출이 가능해진다.

(제10 실시예)

도 47은 본 발명에 따른 제10 실시예의 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도이다. 본 발명의 제10 실시예의 제7 및 제8 실시예와의 상이점은, 손잡이(823)는, 압전 센서(815)와 접촉하는 부위에 설치한 돌출부(203)의 형상을 압전 센서(815)의 직경보다 크게 한 것에 있다. 따라서 본 실시예에서는, 상술한 이와 같은 구성 이외의 점은 제7 및 제8 실시예에 따른 도 39, 도 40(a), 도 41, 도 42, 도 43, 도 44, 도 45에 나타낸 구성 및 작용 효과와 동일하므로, 이들을 이용하여 설명을 생략한다.

이상과 같이 구성된 도어 핸들 장치(100)에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다. 돌출부(203)는 손잡이(823)에 유지되고, 압전 센서(815)의 선형보다 큰 형상으로 하고 있다. 이 돌출부(203)의 형상에 의해, 손잡이(823)와 핸들 고정부(824)의 제8, 제9 실시예에서 설명한 결합 어긋남이 있는 경우에도, 돌출부(203)에 의해 확실하게 압전 센서(815)와 접촉할 수 있는 것이다.

또한 본 실시예에서는 돌출부(203)는 1개의 돌출부로 형성하고 있으나, 예를 들어 복수의 돌출부를 설치하여 압전 센서와 접촉시켜도 본 실시예와 동일한 작용 효과가 얻어진다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 손잡이(823)에 형성한 돌출부(203)의 형상을 압전 센서(815)의 선형보다 크게 함으로써, 손잡이(823)의 결합 어긋남이 일어난 경우에도 압전 센서(815)에 응력을 가할 수 있으므로, 높은 감도로 조작의 검출이 가능해진다.

(제11 실시예)

도 48은 본 발명에 따른 제11 실시예의 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도이다. 본 발명의 제11 실시예의 제7 및 제8 실시예와의 상이점은, 핸들 고정부는 압전 센서(815)를 설치하는 부위에 돌출부(204)를 설치하고, 이 돌출부(204)에 압전 센서(815)를 설치하여 압전 센서(815)가 진동을 검출하도록 한 것이다. 따라서 본 실시예에서는, 상술한 이와 같은 구성 이외의 점은 제7 및 제8 실시예에 따른 도 39, 도 40(a), 도 41, 도 42, 도 43, 도 44, 도 45에 나타낸 구성 및 작용 효과와 동일하므로, 이들을 이용하여 설명을 생략한다.

이상과 같이 구성된 도어 핸들 장치에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다. 돌출부(204)는 핸들 고정부(824)에 유지되어 있다. 그리고 압전 센서(815)는 돌출부(204) 상에 형성되고, 압전 센서(815)가 돌출하여 손잡이(823)와 압전 센서(815)가 접촉하고 있다. 손잡이(823)와 핸들 고정부(824)와의 결합 어긋남이 있는 경우에도 돌출부(204)에 의해 압전 센서(815)가 돌출하고 있으므로, 확실하게 손잡이(823)와 압전 센서(815)를 접촉할 수 있는 것이다.

또한 본 실시예에서는, 돌출부(204)는 1개의 돌출부로 형성하고 있으나, 예 를 들면 복수의 돌출부를 설치하여 압전 센서와 접촉시켜도 본 실시예와 동일한 작용 효과가 얻어진다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 핸들 고정부(824)에 압전 센서(815)를 돌출시키는 돌출부(204)를 설치함으로써, 손잡이(823)와 핸들 고정부(824)의 사이에서 제8, 제9 실시예에서 설명한 손잡이(823)의 결합 어긋남이 일어난 경우라도, 압전 센서(815)에 응력을 가할 수 있다.

(제12 실시예)

도 49는 본 발명에 따른 제12 실시예의 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도이다. 본 발명의 제12 실시예의 제7 및 제8 실시예와의 상이점은, 압전 센서(815)는 핸들 고정부(824)에 만곡시켜 부착한 점이다. 즉, 압전 센서(815)는 핸들 고정부(824)로부터 관통시켜서 손잡이(823)에 서로 대향시키고, 그 선단(815a)을 진동하지 않도록 핸들 고정부(824)에 끼워 넣음으로써 고정하고, 핸들 고정부(824) 밖에 있으며 손잡이(823)에 서로 대향한 압전 센서(815)의 부분을 만곡(815b : 만곡부라고도 함)으로 형성하고 있다. 따라서 본 실시예에서는, 상술한 이와 같은 구성 이외의 점은 제1 및 제2 실시예에 따른 도 39, 도 40(a), 도 41, 도 42, 도 43, 도 44, 도 45에 나타낸 구성 및 작용 효과와 동일하므로, 이들을 이용하여 설명을 생략한다.

이상과 같이 구성된 도어 핸들 장치(100)에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다. 압전 센서(815)를 만곡(815b)으로 함으로써, 만곡된 부위에는 구부림에 따른 응력이 가해진다. 이 응력에 의해 손잡이(823)의 미소한 변위를 검출할 수 있다. 즉, 압전 센서(815)는 정상시인 손잡이(823)가 조작되고 있지 않은 경우에는, 점선으로 나타낸 만곡(815b)된 상태에 있어 응력이 가해지고, 또한 손잡이(823)에 의해 실선으로 나타낸 바와 같이 변형하고 있다. 그리고 사용자가 손잡이(823)를 조작하여 도 40(a)에 나타낸 화살표 (B) 방향으로 당긴 경우에는, 압전 센서(815)의 만곡부(15b)의 응력이 감소하여 변위한다. 이 변위에 의해 압전 센서(815)가 신호를 출력하고, 도 43에 나타낸 센서 신호 검출부(817)에서 손잡이(823)의 조작을 검지하여, 개폐 제어 수단(853), 개폐 구동 수단(851)에 의해 도어(813)를 열 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 압전 센서(815)를 핸들 고정부(824)에 관통시켜 유지함으로써 형성하고 있으나, 압전 센서(815)를 만곡시킴으로써 작용 효과가 얻어지는 것이라면, 예를 들어 만곡시킨 압전 센서(815)를 핸들 고정부(824)에 부착시킬 수 있는 등의 형태라면, 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.

또한 본 실시예에서는 핸들 고정부(824)로부터 외부로 나온 압전 센서(815)의 부분을 만곡(815b)으로 했으나, 만곡(815b)의 양측에서 핸들 고정부(824)로부터 외부로 나온 부분에서도 굴곡되어 응력이 작용하고 있고, 상기 부분을 포함하는 그 사이가 만곡이라도, 직선이라도, 파형의 형상이라도, 요컨대 응력이 작용하고 있는 형태로 하면 무방한 것이다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 손잡이(823)에 서로 대향하는 압전 센서(815)의 부위를 만곡(815b)시켜 핸들 고정부(824)에 부착함으로써, 굴곡한 부위에 응력 이 가해져 손잡이(823)의 미소한 변위를 검출할 수 있다.

(제13 실시예)

도 50은 본 발명에 따른 제13 실시예의 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도이다. 본 발명의 제13 실시예의 제7, 제8, 제12 실시예와의 상이점은, 압전 센서(815)에 있어서, 압전 센서(815)의 선단(815a)을 핸들 고정부(824)를 관통시켜 유지하고, 핸들 고정부(824) 이외로부터의 진동을 검출하기 어려운 구성으로 하고 있는 점이다. 따라서 본 실시예에서는, 상술한 이와 같은 구성 이외의 점은 제7 및 제8 실시예에 따른 도 39, 도 40(a), 도 41, 도 42, 도 43, 도 44, 도 45와 제12 실시예에 따른 도 49에 나타낸 구성 및 작용 효과와 동일하므로, 이들을 이용하여 설명을 생략한다.

이상과 같이 구성된 도어 핸들 장치에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다. 만곡(815b)시켜 압전 센서(815)의 선단(815a)이 고정되어 있지 않은 경우에는, 차체의 진동에 의해 압전 센서(815)가 흔들려 버리는 것을 생각할 수 있다. 이 흔들림에 의해 압전 센서(815)에 변위가 가해져, 손잡이(823)가 조작된 경우와 동일한 신호가 출력된다.

그러나 본 실시예에서는, 압전 센서(815)의 선단(815a)을 핸들 고정부(824)에 고정하여 유지하고 있으므로, 차체의 진동에 의한 변위가 경감되고, 차체의 진동 등 외란에 대하여 영향이 저감될 수 있는 것이다. 또한 압전 센서(815)의 선단(815a)을 핸들 유지부(824)에서 유지함으로써, 압전 센서(815)가 검출하는 진동은 손잡이(823)와 핸들 고정부(824)로부터의 진동에 한정할 수 있으므로, 핸들 고정부 이외로부터의 진동을 검출하기 어려운 구성으로 할 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 압전 센서(815)의 선단(815a)을 핸들 고정부(824)에서 유지함으로써, 핸들 고정부(824) 이외로부터의 진동의 외란 영향을 저감할 수 있다.

(제14 실시예)

도 51은 본 발명에 따른 제14 실시예의 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도이다. 본 발명의 제14 실시예의 제7, 제8, 및 제12 실시예와의 상이점은, 압전 센서(815)에 있어서, 센서 회로 케이스(205)를 핸들 고정부(824)에서 유지하여 핸들 고정부(824) 이외로부터의 진동을 검출하기 어려운 구성으로 하고 있다. 즉, 센서 회로 케이스(205)는, 압전 센서(815)에 접속되는 도시하지 않은 센서 회로를 덮는 판금 등으로 구성한 케이스이다. 상기 센서 회로는, 오피 앰프 등으로 구성하는 진동을 전기 신호로 변환하는 것이다. 따라서 본 실시예에서는, 상술한 이와 같은 구성 이외의 점은 제7 및 제8 실시예에 따른 도 39, 도 40(a), 도 41, 도 42, 도 43, 도 44, 도 45와 제12 실시예에 따른 도 49에 나타낸 구성 및 작용 효과와 동일하므로, 이들을 이용하여 설명을 생략한다.

이상과 같이 구성된 도어 핸들 장치에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다. 압전 센서(815)는 센서 회로 케이스(205)에 접속되는 부위에서도 진동을 검출하는 것이다. 센서 회로 케이스(205)를 핸들 고정부(824)에서 유지함으로써, 압전 센서(815)와 접속하는 부위에 가해지는 진동은 핸들 고정부(824)로부터 전달되게 된다. 즉, 센서 회로 케이스(205)에 전달되는 진동은 핸들 고정부(824)로부터의 진동에 한정되므로, 핸들 고정부(824) 이외로부터의 진동 영향을 저감할 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 센서 회로 케이스(205)를 핸들 고정부(824)에서 유지함으로써, 핸들 고정부 이외로부터의 외란 진동을 저감하고 확실하게 손잡이(823)의 변위를 검출할 수 있다.

(제15 실시예)

도 52는 본 발명에 따른 제15 실시예의 도어 핸들 장치를 나타내는 단면도이다. 본 발명의 제15 실시예의 제7, 제8 및 제12 실시예와의 상이점은, 압전 센서(815)에 있어서, 외부로부터의 비 등의 물 진입을 방지하기 위하여 압전 센서(815)의 핸들 고정부(824) 밖에 위치한 만곡(815b) 부분을 덮는 방수 수단(206)을 구비하고 있다. 방수 수단(206)은 고무계의 수지 재료로 이루어지는 얇은 판 두께로 형성하고, 핸들 고정부(824)로부터 노출한 압전 센서(815)의 만곡(815b)을 덮고 있다. 그리고 방수 수단(206)의 판 두께는 얇은 쪽이 압전 센서를 변위시키기 쉬우나, 얇으면 찢어지기 쉬운 경향이 있어, 내구성을 고려하여 대략 0.5mm~1mm 정도가 바람직하다. 또한 방수 수단(206)의 재료는, 천연 고무 등의 고무 재료나 플라스틱 재료를 이용할 수 있는데, 내구성을 고려하면 EPD 고무 재료가 적합하다.

따라서 본 실시예에서는, 상술한 이와 같은 구성 이외의 점은 제7 및 제8 실시예에 따른 도 39, 도 40(a), 도 41, 도 42, 도 43, 도 44, 도 45와 제12 실시예 에 따른 도 49에 나타낸 구성 및 작용 효과와 동일하므로, 이들을 이용하여 설명을 생략한다.

이상과 같이 구성된 도어 핸들 장치에 대하여, 이하 그 동작 작용을 설명한다. 핸들 고정부(824)의 밖에 형성한 압전 센서(815)의 만곡(815b)은 방수 수단(206)에 의해 노출하지 하지 않아 부착하는 먼지나 비, 눈 등의 진입을 방지할 수 있다. 따라서 비, 눈 등의 수분이 진입하여 압전 센서(815)의 만곡(815b) 부분이 동결하여 압전 센서(815)가 변위하지 않게 되는 경우 등이 없어져, 압전 센서(815)는 손잡이(823)의 변위를 확실히 검출할 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 방수 수단(206)에 의해 압전 센서(815)가 노출하지 않아도 되어, 부착하는 먼지나 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다.

(제16 실시예)

다음으로 본 발명에 따른 제10 실시예의 키레스 엔트리 장치에 대하여 설명한다. 도 53(a)은 본 발명에 따른 제7 내지 15 실시예의 도어 핸들 장치(100) 중 어느 하나를 탑재한 키레스 엔트리 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이고, 도 53(b)은 그 주요부 상세의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 54는 도 53(a), (b)에 나타낸 키레스 엔트리 장치의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다. 따라서 본 실시예에서는, 제7 실시예에 따른 도 39, 도 40(a), 도 41, 도 42, 도 43, 도 44에 나타낸 구성 및 작용 효과는 동일하므로, 이들을 이용하여 설명을 생략한다.

본 실시예에 따른 키레스 엔트리 장치(300)는, 상기한 제7 내지 15 실시예에서 설명한 도어 핸들 장치의 중복되는 기능을 제외한 적어도 하나 이상의 도어 핸들 장치(예를 들면 도어 핸들 장치(100))와, 도 53(a)에 나타낸 차량측에 탑재한 송수신기(891)와, 조작자가 휴대하는 송수신기(893)를 구비한다. 키레스 엔트리 장치(300)는, 차량측 송수신기(891)가 송신한 암증 요구 신호를 휴대측 송수신기(893)가 수신한 후에, 휴대측 송수신기(893)가 송신한 암증 신호를 차량측 송수신기(891)에서 수신함으로써 도어(813)의 잠금을 해제하도록 기본 동작한다.

휴대측 송수신기(893)는, 차량측 송수신기(891)와 동일 주파수의 전파를 송수신하는 송수신 회로(895)와, 이 송수신 회로(895)를 제어하는 제어 회로(897) 및 도시하지 않은 전원 회로를 장비하여 구성된다. 제어 회로(897)는, 도시하지 않은 CPU 및 이 CPU를 제어하기 위한 프로그램과 암증 코드가 기입된 불휘발성 메모리를 가지고 구성되며, 후술하는 차량측 송수신기(891)로부터의 암증 요구 코드가 송수신 회로(895)에서 수신되면, 불휘발성 메모리에 기입되어 있는 암증 코드를 송수신 회로(895)로부터 송신시킨다. 또한 송수신 회로(895)에는 도시하지 않은 안테나 코일이 설치되어 있다. 또한 휴대측 송수신기(893)의 전원으로서는 버튼 전지 등의 일차 전지를 이용해도 되고, 차량측 송수신기(891)로부터의 반송파 신호에 의해 휴대측 송수신기(893)의 안테나 코일에 유기(誘起)하는 에너지를 이용하도록 구성해도 무방하다.

차량측 송수신기(891)는, 휴대측 송수신기(893)와 동일 주파수의 전파를 송수신하는 송수신 회로(899)와, 이 송수신 회로(899)를 제어하는 제어부인 제어 회 로(101)를 가지고 구성된다. 또한 송수신 회로(899)에는 도시하지 않은 안테나 코일이 설치되어 있다. 제어 회로(101)에는 도어 핸들 장치(100)의 압전 센서(815)와 도어 잠금 수단(103)이 접속된다. 제어 회로(101)는 핸들 본체(811)에 조작자가 접촉함에 따른 진동을 압전 센서(815)에 의해 감시하고, 이 변화치가 소정치 이상이 되면 온(On) 한다. 제어 회로(101)가 온(On) 되면, 도시하지 않은 릴레이 박스를 통해 배터리로부터 차량측 송수신기(891)로 전원이 공급된다.

차량측 송수신기(891)의 제어 회로(101)는, 기본적으로 CPU 및 CPU를 제어하기 위한 프로그램과 암증 코드가 기입된 불휘발성 메모리를 가지고 구성된다. 구체적으로는 도 53(b)에 나타낸 바와 같이, 압전 센서(815)로부터의 검출 신호를 받아 차량측 송수신기(891)로부터 암증 요구 신호를 송신시키는 암증 신호 요구 수단(105)과, 차량측 송수신기(891)에 의해 수신한 암증 신호를 해독하는 해독 수단(107)과, 해독한 암증 신호가 미리 메모리(109)에 격납된 정규 신호인지의 여부를 판정하는 암증 신호 판정 수단(111)과, 암증 신호가 정규신호이었던 경우에 도어 잠금 수단(103)에 의한 잠금의 해제를 지시하는 잠금 해제 지시 수단(113)을 구비하여 이루어진다.

이 키레스 엔트리 장치(300)에서는, 도 54에 도시한 바와 같이 조작자가 도어(813)와 핸들 본체(811)와의 사이에 손을 삽입하여 손잡이(823)를 쥐고 도어(813)를 열려고 하면(단계(이하 모두 st로 표시함) 21), 제어 회로(101)에 의해 도어 열림 동작이 검출되고(st22), 암증 신호 요구 수단(105)으로부터 암증 요구 신호가 송신된다(st23). 휴대측 송수신기(893)의 제어 회로(897)는 암증 요구 신호를 수신하면(st24), 암증 신호를 송수신 회로(895)로부터 송신한다(st25). 제어 회로(101)는, 암증 신호를 수신하면(st26), 해독 수단(107)에 의해 암증 신호의 해독을 행한 후, 암증 신호 판정 수단(111)에 의해 암증 신호의 판정을 행하고(st 27), 암증 신호가 메모리(109)에 격납된 암증 신호와 일치하면(st28), 잠금 해제 지시 수단(113)에 의해 도어 잠금 수단(103)으로 잠금 해제 신호를 송출한다(st29). 한편 암증 신호가 불일치하고, 또한 불일치의 암증 신호가 소정 회수 이상 판정되면(st30), 경보가 발보된다(st31).

이 제16 실시예에 따른 키레스 엔트리 장치(300)에 따르면, 고감도의 검출이 가능하고, 전극의 표출에 따른 외란을 받기 어려우며, 설치 장소의 제약 조건이 적은 도어 핸들 장치(100)가 주요한 구성 부재로서 구비되어, 핸들 본체(811)에 대한 손의 접촉이 비교적 약한 경우에도 도어 핸들 장치(100)가 동작되고, 또한 접점 접합식 스위치와 같은 접점 점합의 스트로크가 존재하지 않으므로, 도어 개폐 동작을 개시한 순간부터 스위치가 동작할 때까지의 시간차가 없다. 따라서 도어 개폐 동작을 개시한 순간부터 제어 회로(101)의 잠금 해제 지시 수단(113)이 도어 잠금 수단(103)으로 잠금의 해제를 지시할 때까지의 시간을 대폭 단축할 수 있어, 갑작스러운 도어의 열림에 대응한 도어 잠금 수단(103)의 해제가 가능해진다.

(제17 실시예)

도 55는 본 발명의 제17 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어의 외관도이다. 도면 중에서, 도어(901)에는 외부 패널(902: 도어 패널)에 핸들 부로서의 도어 핸들(903)이 장착되어 있다. 도 56은 도 55의 A-A 단면에서의 도어 핸들 장치의 단면도(차체 상부측에서 본 것)로서, 도면 중에서 좌측이 차체 전방, 우측이 차체 후방이다. 도 57은 도어 핸들 장치를 도 56의 B 방향, 즉 차실내측으로부터 본 외관도이다.

도 56 및 도 57에서, 가요성을 가진 케이블 형상의 압전 센서(904)가 센서 신호 검출부(905)와 함께 프레임부(906)에 장착되어 있다. 센서 신호 검출부(905)에는 압전 센서(904), 전원 공급용과 검출 신호 출력용의 케이블(907a), 커넥터(907b)가 접속되어 있다. 압전 센서(904)는, 판 스프링으로 만들어진 탄성체(908)의 단부(도면 중의 지지부(908a)와 압전 센서(904) 선단 근방의 탄성체(908) 부분(도면 중의 지지부(908b))에서 탄성체(908)에 지지·고정되어 있다. 또한 압전 센서(904)는 탄성체(908)의 단부측(도면 중의 지지부(908a))으로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴곡부(904a)를 구비하고 있다. 도 57에 도시한 바와 같이, 탄성체(908)는 프레임부(906)와의 고정부(908c) 방향의 타단이 센서 신호 검출부(905)의 설치 금구(905a)와 용접으로 접합되어 있고, 압전 센서(904)와 탄성체(908)는 설치 금구(905a)를 통해 센서 신호 검출부(905)와 일체로 성형되어 센서 유닛(950)을 형성하고 있다. 그리고 센서 유닛(950)은 센서 신호 검출부(905)에 구비된 설치 금구(905a, 905b)를 통해 나사(905c)로 프레임부(906)에 고정되어 있다.

탄성체(908)는 고정부(908c)에서 캔틸레버 형상으로 고정되어 있다. 또한 탄성체(908)는 도어 핸들(903)과 연동하여 작동하는 가동부인 아암부(909)와 단부(909a)에서 접촉하고 있다. 여기서, 탄성체(908)는 원래 고정부(908c) 근방에서 차 실외측으로 소정 각도 굴곡한 형상을 가지고 있으나, 도어 핸들(903)의 비사용시(사람, 물체의 접촉이나, 도어 핸들에 의한 열림 동작, 닫힘 동작이 없는 상태)에는, 탄성체(908)가 단부(909a)에 의해 차실내측으로 소정의 누름이 바이어스되어 눌려 들어가므로, 도어 핸들(903)의 비사용시에는 탄성체(908)의 고정부(908c) 근방에서의 굴곡이 거의 없어지고, 탄성체(908)가 단부(909a)를 누르고 있어 눌림이 있는 상태로 되어 있다. 아암부(909)에는 벨 크랭크 아암(910)의 일부가 맞닿고, 벨 크랭크 아암(910)에는 밸런스 웨이트(911)의 일부가 맞닿아 있다. 그리고, 코일 형상의 스프링(912)이 소정의 스프링압으로 밸런스 웨이트(911)를 바이어스하고 있으므로, 스프링(912)의 스프링압이 밸런스 웨이트(911)와 벨 크랭크 아암(910)을 통해 아암부(909)에 인가되어, 항상 도어 핸들(903)이 닫힘 방향(차실내측)으로 눌리도록 되어 있다. 또한 상술한 단부(909a)에 의한 탄성체(908)로의 누름 바이어스는 스프링(912)의 스프링압이 아암부(909)를 통해 단부(909a)에 작용한 것으로서, 스프링(912)의 스프링압에 의해 단부(909a)가 탄성체(908)로 바이어스하는 누름이, 탄성체(908)의 판 스프링으로서의 반발력보다도 커지도록 탄성체(908)의 스프링 특성이 설정되어 있다. 도어 핸들(903)에는 아암부(909)와는 반대측에 작동 중심 아암부(913)가 구비되어 있고, 도어 핸들(903)을 차실외측으로 당겼을 때, 작동 중심 아암부(913)를 대략 회전 중심으로 하여 도어 핸들(903)이 회전·변위한다. 아암부(909)에는 인접하여 키 실린더(914)가 배설되어 있다.

도 57에서, 도어 핸들(903)의 상방에는 일반적인 도어(901)의 창(915)이 설치되고, 창(915)의 실내측에는 창(915)과 함께 이중창 형상이 되는 방어창(916)이 설치되어 있다. 이 도면에서는 창(915)은 닫혀 있는 상태에 있고, 방어창(916)은 완전히 열려 있는 상태에 있으며, 양쪽 다 열린 상태에서는 도어 핸들(903)의 실내측에 위치한다. 방어창(916)은 완전 열림 상태에 있는 것이 통상이다.

도 58은 압전 센서(904)의 단면도이다. 압전 센서(904)는 중심 전극(904b), 압전체(904c), 외측 전극(904d), 피복층(904e)을 동축 형상으로 성형한 것으로서, 전체적으로 가요성이 우수한 구성을 가지고 있다. 중심 전극(904b)은 통상의 금속 단선 도선을 이용해도 되나, 여기서는 절연성 고분자 섬유의 주위에 금속 코일을 감은 전극을 이용하고 있다. 절연성 고분자 섬유와 금속 코일로서는, 전기 모포에 있어 상업적으로 이용되고 있는 폴리에스테르 섬유와 은을 5wt% 포함하는 구리 합금이 각각 바람직하다.

압전체(904c)는 폴리에틸렌계 수지와 압전 세라믹(여기서는 티탄산 지르콘산납) 분체를 혼련한 것으로, 중심 전극(904b)과 함께 연속적으로 압출되어 가요성이 있는 압전체(904c)를 형성한다. 또한 압전 세라믹으로서는, 환경에 대한 배려로, 비(非)납계의 재료, 예를 들면 티탄산 비스머스나트륨계나 니오브산 알칼리계의 압전 세라믹 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

중심 전극(904b)의 주위에 압전체(904c)를 압출 가공한 후, 중심 전극(904b)과 압전체(904c)의 표면에 접촉시킨 유사 전극과의 사이에 수 kV의 직류 전압을 인가하여 압전체(904c)의 분극을 행한다. 이에 따라 압전체(904c)가 압전 효과를 가진다. 외측 전극(904d)은 고분자층 상에 금속막이 접착된 벨트 형상 전극을 이용하고, 이것을 압전체(904c)의 주위에 감도록 하여 구성한다. 고분자층으로서는 폴리 에틸렌·텔레프탈레이트(PET)를 이용하고, 이 양면에 알루미늄막을 접착한 전극은, 120℃에서 높은 열적 안정성을 가짐과 동시에 상업적으로도 양산되고 있으므로 외측 전극(904d)으로서 바람직하다. 또한 외부 환경의 전기적 잡음으로부터 보호하기 위하여, 외측 전극(904d)은 부분적으로 겹치도록 하여 압전체(904c)의 주위에 감는 것이 바람직하다. 피복층(904e)은 신뢰성면에서 염화 비닐을 사용하는 것이 좋으나, 환경에 대한 배려로, 열가소성 엘라스토머 등의 비염화비닐계 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의해, 압전 센서(904)는 우수한 가요성을 가지고, 변형시의 변형 가속도에 따른 출력 신호를 발생한다.

도 59는 본 발명의 제17 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차의 관련부의 제어 블록도이다. 도 59에서, 센서 신호 검출부(905)는 복수의 필터부(9 51(951a, 951b, …))와 복수의 비교부(952(952a, 952b, …))를 구비하고 있다. 필터부(951)는 압전 센서(904)로부터의 출력 신호를 소정의 여과 특성으로 여과하고, 또한 소정의 증폭도로 증폭을 행하기 위하여, 도시하지 않으나, 예를 들어 오피 앰프와 주변 부품으로 구성되는 적어도 1개의 밴드패스 필터와, 필요하다면 오피 앰프와 주변 부품으로 구성되며, 도어(901)의 고유 진동 주파수를 포함하는 신호 성분을 제거하는 밴드 엘리미네이션 필터 또는 로우패스 필터를 가진다. 비교부(952)는, 필터부(951)의 출력 신호를 미리 설정된 설정치와 비교하여 판정을 행한다. 즉, 필터부(951)의 출력 신호에 기초하여 도어 핸들(903)로의 사람이나 물체의 접촉, 도어 핸들(903)에 의한 열림 동작의 적어도 하나를 검출할 수 있다. 비교부(952)로 서는 컴퍼레이터를 사용한다. 상기 필터부(951)와 비교부(952)는, 각각 1mA 이하의 저소비 전류형의 소자를 사용하고 있다.

상기 필터부(951a)에서, 밴드패스 필터의 특성으로서는, 실험적으로 도어 핸들(903)을 조작했을 때의 압전 센서(904)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대로서 예를 들면 3Hz~8Hz의 주파수 영역을 통과하는 특성이 되도록 설정한다. 밴드 엘리미네이션 필터 또는 로우패스 필터의 설정에 대해서는, 예를 들면 도어(901)를 고의로 두들기거나 했을 때의 압전 센서(904)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대를 확인하여 행한다. 예를 들면 도어(901)를 고의로 두들기면, 압전 센서(904)의 출력 신호로부터 주로 10Hz 이상의 주파수 영역에서 피크를 가지는 신호를 확인할 수 있으므로, 이 경우에는 로우패스 필터가 10Hz 이상의 주파수 영역을 제거하는 특성이 되도록 설정하면, 도어 핸들(903)로의 접촉이나 열림 동작만 판정할 수 있다. 또한 고유 진동의 강도가 작고, 압전 센서(904)의 출력 신호로의 영향이 작은 경우에는, 밴드 엘리미네이션 필터 또는 로우패스 필터를 설치하지 않아도 무방하다. 차종이나 도어의 사이즈, 중량 등에 의해 도어의 고유 진동 특성이 다른 것이 상정되므로, 상기와 같은 실험적인 해석에 기초하여, 밴드패스 필터나 밴드 엘리미네이션 필터, 로우패스 필터의 설정의 최적화를 행하는 것이 바람직하다.

또한 필터부(951b)는 필터부(951a)와는 다른 주파수 영역을 통과하는 밴드패스 필터를 가지고 있다. 예를 들면 실험적 주파수 해석에 기초하여 10Hz~30Hz의 주파수 영역을 통과하는 특성이 되도록 설정하고, 도어(901)의 외부 패널(902)이나 도어 핸들(903)을 두들기거나, 창(916)을 쳐서 깨려고 했을 때에 출력되는 특징적인 신호를 비교부(952b)에서 판정할 수 있도록 하고 있다.

외부로부터의 전기적 노이즈를 제거하기 위하여, 센서 신호 검출부(905)는 실드 부재로 전체를 덮어 전기적으로 실드하는 것이 바람직하다. 또한 센서 신호 검출부(905)의 입출력부에 관통 콘덴서나 EMI 필터 등을 부가하여 강전계 대책을 행해도 무방하다.

그리고 센서 신호 검출부(905)의 복수의 비교부(952)는, 검출 신호 출력용의 케이블(907a)을 거쳐 제어 장치(917)로 연결된다. 제어 장치(917)에는 판별부(9171)가 설치되어 있고, 비교부(952)로부터의 신호에 기초하여 판별부(9171)가 도어 열림시 해정 모드(9171a), 패턴 신호 모드(9171b), 범죄 진동 모드(9171c)로 모드 판별한다. 또한 판별부(9171)는 도어(901)의 잠금/잠금해제 수단(918), 창(915)의 개폐 수단(919), 실내등의 스위칭 수단(920), 방법 수단(921) 등과 연결되고, 방범 수단(921)은 통지 수단(9211), 통신 수단(9212), 잠금 강화 수단(9213)으로 구성되어 있다.

다음으로 작용에 대하여 설명한다. 도어 열림 동작을 위하여, 도어 핸들(903)을 쥐고 차실외측으로 당기거나, 또는 가볍게 도어 핸들(903)의 차실내측 벽면에 손을 대면, 도어 핸들(903)이 차실외측으로 변위함과 동시에 도어 핸들(903)과 연동하여 아암부(909)가 변위한다. 도 60(a) 및 (b)는 이때의 도어 핸들(903), 압전 센서(904), 탄성체(908), 아암부(909)의 변위의 모습을 나타낸 개략도이다. 여기서 도 60(a)는 도 55의 A-A 단면에 대응하며, 도어 핸들(903)을 차실외측(도면 중 S방향)으로 당겼을 때에 탄성체(908)가 변위하고, 탄성체(908)가 아직 아암부(909)에 접하고 있는 상태의 개략도이고, 도 60(b)는 도 60(a)의 상태로부터 도어 핸들(903)을 차실외측(도면 중 S방향)으로 더 당겨, 탄성체(908)가 변위를 끝내고 아암부(909)로부터 떨어진 상태의 개략도이다.

먼저, 도 60(a)에 도시한 바와 같이 도어 핸들(903)이 차실외측으로 변위하면, 아암부(909)의 단부(909a)가 차실외측으로 변위하고, 단부(909a)에 의해 소정의 누름으로 바이어스되어 있던 탄성체(908)도 단부(909a)와 접하면서 고정부(908c) 부근을 중심으로 하여 지지부(908a) 측이 차실외측으로 변위한다. 탄성체(908)가 변위하면, 탄성체(908)에 지지되어 있던 압전 센서(904)도 도 60(a) 중의 K점에서 굴곡 변형함과 동시에 굴곡부(904a)에서 차실외측으로의 인장력이 작용하므로, 굴곡부(904a)의 곡률 반경이 커지는 방향으로 변형한다. 그리고 압전 센서(904)는 K점에서의 굴곡 변형에 따른 압전 효과에 의해 발생하는 전압 신호와, 굴곡부(904a)의 변형에 따른 압전 효과에 의해 발생하는 전압 신호를 중첩한 출력 신호를 발생시킨다. 상기 탄성체(908)의 변위는 도어 핸들(903)이 차실외측으로 더 당겨져 아암부(909)의 단부(909a)가 차실외측으로 변위하고, 단부(909a)에 의한 탄성체(908)로의 누름 바이어스가 없어질 때까지 계속하고, 도 60(b)에 도시한 바와 같이 단부(909a)에 의한 탄성체(908)로의 누름 바이어스가 없어지면, 탄성체(908)는 그 이상 변위하지 않으므로 압전 센서(904)도 변형하지 않는다. 또한 도어 핸들(903)을 차실외측으로부터 눌러도 아암부(909)가 차실내측으로 아주 조금 변위하고, 탄성체(908)가 차실내측으로 눌려 압전 센서(904)가 변형하므로, 이때에도 마 찬가지로 검출 가능하다.

도 61은, 이때 센서 신호 검출부(905) 내에서 증폭, 여과된 필터부(951a)의 출력 신호 Va, 비교부(952a)의 판정 출력 Ja를 나타내는 특성도이다. 도면 중, 세로축은 위로부터 순서대로 Va, Ja, 가로축은 시각 t이다. 상술한 바와 같은 도어 핸들(903)의 조작에 의해 압전 센서(904)가 변형하면, 압전 센서(904)로부터는 압전 효과에 의해 압전 센서(904)의 변형의 가속도에 따른 신호가 출력된다. 이때 출력 신호에는 약 3~8Hz의 주파수를 가진 신호가 나타나고, 그 신호는 센서 신호 검출부(905) 내에서 증폭, 여과되어 도 61의 Va로 나타낸 바와 같은 신호가 얻어진다.

비교부(952a)는 Va의 기준 전위 V0로부터의 진폭의 절대치 |Va-VO|가 D0이상이면, 도어 핸들(903)로의 사람 또는 물체의 접촉, 도어 핸들(903)에 의한 열림 동작의 적어도 하나가 발생했다고 판정하고, 시각 t0에서 판정 출력으로서 Lo→Hi→Lo의 펄스 신호를 출력한다. 진폭의 절대치를 사용하는 것은, 압전 센서(904)의 위치나 변형 상태에 따라 도 61의 신호의 극성이 반대가 되는 경우가 있기 때문으로, 구체적으로는 비교부(952)로서 윈도우 컴퍼레이터를 사용하면 된다.

상기 작용에 의해, 이 도어 핸들 장치에서는 압전 센서(904)가 가요성을 가지고 도어 핸들(903)에 부설 가능하게 되어, 도어 핸들(903)의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 핸들(903)에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어져, 도어 핸들(903)에 대한 접촉, 도어 핸들에 의한 열림 동작의 적어도 하나를 검출할 수 있게 된다. 또한 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이 나, 부착하는 먼지, 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한 압전 센서(904)는 유연한 변형이 가능하므로, 설치 장소의 제약 조건이 적고 배치 공간도 적어진다.

또한 도어 핸들(903)로의 사람 또는 물체의 접촉에 의해 도어 핸들(903)이 미소 변위하면, 아암부(909)가 도어 핸들(903)과 연동하여 변위하고, 바이어스된 누름이 없어질 때까지 탄성체(908)의 일부는 아암부(909)의 단부(909a)에 접촉하여 변위한다. 탄성체(908)가 변위하면, 탄성체(908)에 지지되어 있던 압전 센서(904)도 그 일부가 탄성체(908)와 함께 변형하고, 변형에 따른 출력 신호를 발생시킨다. 그리고 압전 센서(904)의 출력 신호에 기초하여 도어 핸들(903)의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 압전 센서(904)는 탄성체(908)를 통해 아암부(909)의 변위를 받으므로, 예를 들어 압전 센서(904)가 아암부(909)와 접촉하여 마모되거나, 도어 핸들(903)의 급한 조작에 따른 충격을 직접 받거나 하지 않아, 신뢰성이 향상된다. 또한 도어 핸들(903)의 열림 동작에 수반하여 탄성체(908)에 바이어스된 누름이 해제되면, 탄성체(908)는 그 이상 변위하지 않으므로 압전 센서(904)도 변형하지 않는다. 이에 따라 압전 센서(904)에 과잉한 변형이 인가되어 단선되거나 하지 않는다. 또한 탄성체(908)가 대략 판 형상으로 성형되고, 일단을 고정하여 캔틸레버 형상으로 한 것으로서, 극히 단순한 형상으로 아암부(909)로부터 소정의 누름이 바이어스되는 구성을 실현할 수 있다.

압전 센서(904)는 탄성체(908)의 지지부(908a)로부터 연장 돌출하는 방향에서 굴곡부(904a)를 구비한 것으로, 탄성체(908)의 변위에 수반하여 압전 센서(904)의 굴곡부(904a)도 변형하고, 굴곡부(904a)의 변형에 따른 출력 신호가 발생한다. 따라서 탄성체(908)의 변형에 수반한 출력 신호에 중첩하여, 굴곡부(904a)의 변형에 따른 출력 신호도 출력되므로, 압전 센서(904)의 감도가 향상된다. 또한 압전 센서(904), 탄성체(908), 센서 신호 검출부(905)는 일체로 성형되어 센서 유닛(950)을 형성하고 있고, 센서 유닛(950)으로서 프레임부(906)에 설치 가능하므로, 도어 핸들 장치의 조립을 효율적으로 할 수 있다.

한편, 근방의 공사나 차체에 물체가 부딪히는 등, 외란의 영향에 의해 진동이 발생한 경우, 도 55 및 도 59에 도시한 바와 같이, 도어(901)의 힌지측에 외란 검출 수단(922)으로서 압전 센서(904)와 대략 같은 특성의 센서를 설치하고 있고, 이 출력 신호가 센서 신호 검출부(905)로 들어가고, 신호 여과와 신호 변환 기능을 가지는 변환부(953)를 거쳐 비교부(952a)로 들어가도록 구성되며, 예를 들어 변환부(953)는 951a과 같은 특성의 필터를 거친 신호 V가 기준 변위 VO를 기준으로 진폭(V-VO)이 정부(正負) 역전하도록 변환되게 구성되어 있으므로, 압전 센서(904)와 외란 검출 수단(922)의 양쪽에 동일하게 전달되는 진동은, 양쪽의 진동을 비교함으써 외란 진동으로서 제거할 수 있게 되어 있다. 또한 자동차의 차체에는 복수의 도어가 있고, 각 도어에 본 발명의 도어 핸들 장치를 설치함으로써 복수의 압전 센서(904)가 설치되게 되므로, 이들 복수의 압전 센서(904)를 연동시키고 이들 출력 신호를 비교함으로써, 외란 검출 수단(922)을 설치하지 않고 외란 진동을 제거하는 것도 가능하다.

다음으로 사용자가 도어(901)나 도어 핸들(903)을 두드린 경우, 혹은 범죄자가 잠금 상태 파괴의 목적으로 창(916)을 두들긴 것과 같은 경우의 출력을 도 62에 나타낸다. 도 62는 이 경우의 센서 신호 검출부(905) 내에서 증폭, 여과된 필터부(951b)의 출력 신호 Vb, 비교부(952b)의 판정 출력 Jb를 나타내는 특성도이다. 상술한 바와 같은 두드림 동작에 의해, 도어 핸들(903)에 설치한 압전 센서(904)에 진동이 전달됨으로써 압전 센서(904)가 변형하면, 변형의 가속도에 따른 신호가 출력된다. 이때 필터부(951b)의 밴드패스 필터의 특성에 의해 출력 신호에는 약 10~30Hz의 주파수를 가진 신호가 나타나고, 그 신호는 센서 신호 검출부(905) 내에서 증폭, 여과되어, 도 62의 Vb로 나타낸 바와 같은 도 61의 Va보다도 파장이 짧은 신호가 얻어진다. 비교부(952b)는 진폭의 절대치 |Va-VO|가 D1이상이면, 두드림 동작 등에 의한 진동이 발생했다고 판정하고, 시각 t1에서 판정 출력으로서 Lo→Hi→Lo의 펄스 신호를 출력한다.

그리고 사용자가, 도어(901)나 도어 핸들(903)을 미리 정해둔 소정 패턴(예를 들어 타·타·탕이라는 식으로 계속해서 3회 두들기거나, 혹은 타·탕·타·탕으로 연속해서 2회 두들기고 한 호흡 간격을 두고 다시 2회 두들기는 식의 패턴)을 이용하여 두드린 경우, 소정 패턴의 피크 회수나 시간 간격을 가지는 신호 진동이 되고, 이것이 압전 센서(904)에서 검출되면, 비교부(952b)로부터 출력되는 펄스 신호가 특유의 회수와 시간 간격으로 판별부(9171)에 전송된다. 판별부(9171)에서는 이 펄스 신호가 입력되면, 펄스 신호의 소정 회수와, 오차를 포함하여 설정된 소정의 시간 간격을 가지는 미리 기억되어 있던 설정치와 비교되고, 이 설정치에 합치하면 패턴 신호 모드라고 판별한다. 사용자가 상술한 바와 같은 소정 패턴으로 도어 핸들(903)을 조작한 경우에도, 가동부인 아암부(909)의 변위 또는 미소 변위나 진동이 압전 센서(904)에서 검출되면, 비교부(952a)로부터 출력되는 펄스 신호가 특유의 회수와 시간 간격으로 판별부(9171)에 전송된다. 판별부(9171)에서는 이 펄스 신호가 입력되면, 펄스 신호의 소정 회수와 소정 시간 간격을 가지는 설정치와 비교되고, 이 설정치에 합치하면 패턴 신호 모드라고 판별할 수 있다.

또한 상술한 비교부(952a)로부터 출력되는 펄스 신호가 단일한 회수인 등, 패턴 신호의 설정치와 합치하지 않는 경우에는, 판별부(9171)에서 도어 열림시 해정 모드라고 판별시킬 수 있다. 또한 도어 열림시 해정 모드인 경우에는 잠금/잠금해제 수단(918)을 동작시켜 잠금을 해제하는 동작 등을 행하는데, 자동으로 잠금 해제를 행하는 경우에는, 도어 조작 개시 후 곧바로 행하는 방향이 편리성이 향상되므로, 도어 핸들 조작을 이용한 패턴 신호 모드는 설정하지 않고, 두드림 조작에 의한 것만으로 하는 방향이 바람직하다. 패턴 신호 모드를 도어(901)나 도어 핸들(903)의 두드림 조작만으로 설정하면, 비교부(952a)로부터 출력되는 펄스 신호는 모두 판별부(9171)에서 도어 열림시 해정 모드라고 판별시켜도 무방하다.

그리고 판별부(9171)에서 도어 열림시 해정 모드라고 판별한 경우에는, 후술하는 키레스 엔트리 장치와 같이 소정의 조건을 만족시켜 도어 잠금을 해제해도 되는 경우에, 제어 장치(917)가 잠금/잠금해제 수단(918)을 작동시켜 도어 잠금을 해제한다. 한편 판별부(9171)에서 패턴 신호 모드라고 판별한 경우, 즉, 사용자만이 아는 고유의 두드림 리듬을 암증 신호로 하고, 사용자가 여름쯤에 하차하여 도어를 시정한 후에, 닫혀 있는 창을 환기를 위해 조금 열고 싶다고 생각했을 때에는 소정의 어떤 암증 신호(예를 들면 타·타·탕)로 조작하면, 제어 장치(917)가 개폐 수 단(919)을 동작시켜 창(915)을 사람의 손이 들어가지 않는 작은 소정량만큼 열림 동작을 행한다. 혹은, 사용자가 하차하여 도어를 시정한 후에, 차 실내 램프의 소등을 잊어버린 것을 알아차렸을 때에 소정의 다른 암증 신호(예를 들면 타·탕·타·탕)로 조작하면, 제어 장치(917)가 스위칭 수단(920)을 작동시켜 차 실내 램프를 소등시킨다.

이와 같이 변위 검출 수단이 가동부의 변위를 검출함으로써, 도어 핸들로의 사람 또는 물체의 접촉시의 도어 핸들의 미소 변위를 고감도로 검출할 수 있게 된다. 따라서 도어 핸들에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어지고, 도어 핸들에 대한 접촉, 도어 핸들에 의한 열림 동작의 적어도 하나가 검출 가능하게 되며, 가볍게 닿은 것만으로 반응하는 터치감과, 도어 열림시의 양호한 조작감이 얻어진다. 그리고 미소 변위를 검출함으로써 각종 진동을 검출하여, 판별 수단에 의해 도어 열림시의 조작에 의한 진동인지, 혹은 의도적인 패턴의 진동이나 과실에 의한 진동, 외란 진동 등의 다른 진동인지의 판별을 행할 수 있어, 그에 대응한 소정 동작을 행할 수 있는 등, 다기능이고 편리성이 우수한 도어 핸들 장치를 실현할 수 있다.

또한 압전 센서는 미소 변위를 고감도로 검출할 수 있고 유연한 변형이 가능하므로, 설치 장소의 제약 조건이 적고 배치 공간도 적어진다.

또한 사용자가 소정 회수와 소정 간격을 가지는 소정 패턴으로 도어 두드림이나 도어 핸들 조작을 하면, 변위 검출 수단에서 이 진동 파형이 검출되고 해독되어, 이 두드림 등의 동작(리듬)이 소정의 동작이면 소정의 사용자 요구 동작을 행 하게 된다. 즉, 사용자만이 아는 고유의 두드림 리듬이 암증 신호가 되어, 예를 들면 사용자가 차 실내 램프의 소등을 잊어버린 것을 알아차렸을 때에 소등을 행하거나, 여름에 환기를 위해 도어창의 상부를 조금만 여는 등의 소정 동작을 행할 수 있어, 다기능이고 편리성이 우수한 도어 핸들 장치를 실현할 수 있다.

또한 본 제17 실시예에서는, 압전 센서(904)는 도어 핸들(903)과 연동하여 작동하는 아암부(909)에 탄성체(908)를 통해 간접적으로 접촉하는 구성으로 했으나, 도어 핸들(903)과 연동하여 작동하는 다른 구성 요소, 예를 들면 벨 크랭크 아암(910)이나 밸런스 웨이트(911)의 일부에 압전 센서(904)가 직접 또는 간접적으로 접촉함으로써 도어 핸들(903)의 변위에 따라 압전 센서(904)가 변형 가능해지는 구성으로 해도 무방하다.

또한 상기 제17 실시예에서, 탄성체(908)를 굴곡시키지 않고, 탄성체(908)에 비틀림 변형을 시키는 구성으로 해도 무방하다.

또한 상기 제17 실시예에서는, 탄성체(908)로서 판 스프링을 사용했으나, 다른 탄성체, 예를 들면 코일 스프링이나 토션 바 등을 사용해도 무방하다.

또한 상기 제17 실시예에서는 탄성체(908)를 사용했으나, 아암부(909)의 내부에 압전 센서(904)를 삽입하고 아암부(909)의 움직임에 따라 변형하는 구성을 이용해도 무방하고, 혹은 아암부(909)의 일부에 압전 센서(904)를 직접 맞닿게 하는 구성 등, 다른 구성으로 해도 무방하며, 이 경우 아암부(909)의 변위가 직접 압전 센서(904)에 전해지므로 감도가 향상된다.

또한 탄성체(908) 대신에 압전 센서(904)의 피복층(904e)을 소정의 탄성률을 가진 탄성체로 구성하거나, 피복층(904e)의 형상을 바꿈으로써 소정의 탄성률을 가지게 한 구성으로 하여, 도어 핸들 비사용시에 압전 센서(904)의 일부가 소정의 누름이 바이어스되어 아암부의 일부에 접촉하는 구성으로 해도 무방하다. 이와 같이 케이블 형상의 가요성 압전 센서를 이용함으로써, 다른 구성의 도어라도 각각의 구성에 대응하여 용이하게 설치 가능하므로, 공간을 절약한 설치가 가능하다.

또한 상기 제17 실시예에서는 가요성 압전 센서를 이용했으나, 도어 핸들의 변위에 기초한 변형에 따른 출력 신호를 발생시키는 다른 센서, 예를 들면 변형에 따라 정전 용량이 변화하는 정전 용량형의 케이블 형상 또는 벨트 형상의 센서나, 변형에 따라 투과 광량이 변화하는 광섬유형의 센서 등을 이용해도 무방하다.

또한 상기 제17 실시예의 도어 핸들 장치를 사이드 도어나 테일 게이트 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 자동차나, 현관 도어 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 건물을 제공할 수 있다.

(제18 실시예)

도 63은 본 발명의 제18 실시예에 따른 도어 핸들 장치를 가지는 키레스 엔트리 장치를 구비한 자동차의 외관도, 도 64는 동 제18 실시예에 따른 키레스 엔트리 장치의 개략 구성을 a, 그 주요부 상세 구성을 b로 나타낸 블록도이다. 또한 제17 실시예의 도어 핸들 장치와 동일 구조인 것은 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 63 및 도 64에 있어서, 차량(931)의 좌우 양측의 전후 합계 4장의 도어(901)에는, 각각 압전 센서(904)를 구비한 도어 핸들(903)이 설치되어 있으면서, 외부 패널(902)의 내부에는 차량측 송수신기(932)가 탑재되어 있다. 그리고 사용자가 휴대하는 휴대측 송수신기(933)가 차량측 송수신기(932)에 다가가서 송수신 가능 거리(예를 들면 약 1m) 이내로 들어가면, 차량측 송수신기(932)가 송신한 ID 요구 신호를 휴대측 송수신기(933)가 수신한 후에 휴대측 송수신기(933)가 송신한 ID 신호를 차량측 송수신기(932)에 의해 수신함으로써, 제어 회로(934)는 도어(901)의 록킹을 해제하도록 기본 동작하게 되어 있다.

휴대측 송수신기(933)는, 차량측 송수신기(932)와 동일 주파수의 전파를 송수신하는 휴대측 송수신 회로(935)와, 이 휴대측 송수신 회로(935)를 제어하는 휴대측 제어 회로(936) 및 도시하지 않은 전원 회로를 장비하여 구성된다. 휴대측 제어 회로(936)는, 도시하지 않은 CPU 및 이 CPU를 제어하기 위한 프로그램과 암증 코드가 기입된 불휘발성 메모리를 가지고 구성되며, 후술하는 차량측 송수신기(932)로부터의 암증 요구 코드가 휴대측 송수신 회로(935)에서 수신되면, 불휘발성 메모리에 기입되어 있는 암증 코드를 휴대측 송수신 회로(935)로부터 송신시킨다. 또한 휴대측 송수신 회로(935)에는 도시하지 않은 안테나 코일이 설치되어 있다. 또한 휴대측 송수신기(933)의 전원으로서는, 버튼 전지 등의 일차 전지를 이용해도 되고, 차량측 송수신기(932)로부터의 반송파 신호에 의해 휴대측 송수신기(933)의 안테나 코일에 유기(誘起)하는 에너지를 이용하도록 구성해도 무방하다.

차량측 송수신기(932)는, 휴대측 송수신기(933)와 동일 주파수의 전파를 송수신하는 송수신 회로(937)를 가지고 구성되고, 차량(931)에 설치한 제어부인 제어 회로(934)에 의해 이 송수신 회로(937)를 제어한다. 또한 송수신 회로(937)에는 도 시하지 않은 안테나 코일이 설치되어 있다. 제어 회로(934)에는 도어 핸들(903)에 설치한 압전 센서(904), 잠금/잠금해제 수단(918), 창(915)의 개폐 수단(919), 스위칭 수단(920), 방범 수단(921;통지 수단(9211), 통신 수단(9212), 잠금 강화 수단(9213)으로 구성되어 있음), 외란 검출 수단(922) 및 잠금 상태 인식 수단(938)이 접속된다. 제어 회로(934)는 도어 핸들(903)에 조작자가 접촉함에 따른 진동을 압전 센서(915)에 의해 감시하고, 이 변화치가 소정치 이상이 되면 온(On) 한다. 제어 회로(934)가 온(On) 되면, 도시하지 않은 릴레이 박스를 통해 배터리로부터 차량측 송수신기(932)로 전원이 공급된다.

차량측 송수신기(932)의 제어 회로(934)는, 기본적으로 CPU 및 이 CPU를 제어하기 위한 프로그램과 암증 코드가 기입된 불휘발성 메모리를 가지고 구성된다. 구체적으로는 도 64b에 나타낸 바와 같이, 압전 센서(904)로부터의 검출 신호를 받아 도어 열림시 해정 모드, 패턴 신호 모드, 범죄 진동 모드로 모드 판별하는 판별부(9341)와, 차량측 송수신기(932)로부터 ID 요구 신호를 송신시키는 ID 신호 요구 수단(939)과, 차량측 송수신기(932)에 의해 수신한 ID 신호를 해독하는 해독 수단(940)과, 해독한 ID 신호가 미리 메모리(941)에 격납된 정규 신호인지의 여부를 판정하는 ID 신호 판정 수단(942)과, ID 신호가 정규 신호이었던 경우에 잠금/잠금해제 수단(918)에 의한 잠금의 해제를 지시하는 잠금 해제 지시 수단(943)을 구비하고 있다. 또한 제어 회로(934)는 요구 동작 지시 수단(944)을 구비하여 이루어지고, 판별부(9341)에 있어, 압전 센서(904)로부터의 검출 신호에 기초하여 사용자만이 아는 고유의 두드림 리듬을 암증 신호로서 해독하고, 해독한 암증 신호가 미리 기억된 정규 신호인지 여부를 판정하여 사용자의 요구 동작을 지시한다.

다음으로 작용에 대하여 설명한다. 본 발명의 제18 실시예에 따른 키레스 엔트리 장치에서는, 먼저 사용자가 도어 핸들(903)에 접촉하면 제어 회로(934)에 의해 접촉이 검출되고, 압전 센서(904)의 약 3~8Hz의 진동 신호에 기초하여 도어 핸들(903)로의 접촉이나 열림 조작에 의한 열림시 해정 모드라고 판별부(9341)가 판별하면, ID 신호 요구 수단(939)으로부터 ID 요구 신호가 송신된다. 휴대측 송수신기(933)의 휴대측 제어 회로(936)는 ID 요구 신호를 수신하면, ID 신호를 휴대측 송수신 회로(935)로부터 송신한다. 제어 회로(934)는, ID 신호를 수신하면 해독 수단(940)에 의해 ID 신호의 해독을 행한 후, ID 신호 판정 수단(942)에 의해 ID 신호의 판정을 행하고, ID 신호가 메모리(941)에 격납된 ID 신호와 일치하면, 잠금 해제 지시 수단(943)에 의해 잠금/잠금해제 수단(918)으로 잠금 해제 신호를 송출하여, 도어(901)의 잠금이 해정된다.

다음으로 사용자가 하차하여 도어를 잠금한 후에 차 실내 램프의 소등을 잊어버렸음을 알아차렸을 때에, 고유의 두드림 리듬을 암증 신호로 하여, 예를 들면 타·탕·타·탕이라는 리듬으로 도어 핸들(903)을 두드려 조작하면, 제어 회로(934)에 의해 진동이 검출되고, 잠금 상태 인식 수단(938)에 의해 잠금 상태인 것이 인식되며, 압전 센서(904)의 약 10~30Hz의 진동 신호에 기초하여 소정 패턴의 피크 회수나 시간 간격을 가지는 암증 신호로서 패턴 신호 모드라고 판별부(9341)가 판별하면, 제어 회로(934)는 요구 동작 지시 수단(944)에 의해 스위칭 수단(920)으로 소등 신호를 송출하여 차 실내 램프가 소등된다.

이와 같이 사용자가 소정 회수와 소정 간격을 가지는 소정 패턴으로 도어를 두드리면, 변위 검출 수단에 의해 이 진동 파형이 검출되어 해독되고, 이 두드림의 리듬이 소정 동작이면, 소정의 사용자 요구 동작을 행하게 된다. 즉, 사용자만이 아는 고유의 두드림 리듬이 암증 신호가 되어 소정 동작을 행할 수 있어, 다기능이고 편리성이 우수한 도어 핸들 장치를 실현할 수 있고, 이 도어 핸들 장치를 차량 도어에서의 키레스 엔트리 장치에 적용하여 키레스 엔트리 장치의 도어 핸들부의 조작성을 향상할 수 있어, 다기능이고 편리성이 우수한 키레스 엔트리 장치를 실현할 수 있다.

또한 범죄자가 침입이나 차량 도난, 차량 안 물품 도난 등을 노린 잠금 상태 파괴의 목적으로 창(916)을 두들기거나 충격을 가하여 도어 핸들(903)에 전달되면, 제어 회로(934)에 의해 진동이 검출되고, 잠금 상태 인식 수단(938)에 의해 잠금 상태인 것이 인식되어 있는 경우에, 압전 센서(904)의 약 10~30Hz의 진동 신호에 기초하여 열림시 해정 모드나 패턴 신호 모드 이외의 모드(범죄 진동 모드의 가능성이 있음)라고 판별부(9341)가 판별하면, ID 신호 요구 수단(939)으로부터 ID 요구 신호가 송신된다. 휴대측 송수신기(933)는 ID 요구 신호를 수신하고 ID 신호를 송신한다. 제어 회로(934)는 ID 신호를 수신하면 해독 수단(940)에 의해 ID 신호의 해독을 행한 후, ID 신호 판정 수단(942)에 의해 ID 신호가 미리 메모리(941)에 격납된 정규 신호인지 여부를 판정한다. ID 신호가 정규 신호인지 여부의 판정 결과를 판별부(9341)로 되돌리고, 정규 신호였던 경우에는 외란에 의한 것이었다고 하여 새로운 처리는 행하지 않는다. 한편, ID 신호가 정규 신호가 아니었던 경우에는 판별부(9341)에서 범죄 진동 모드로서 확정한다. 이와 같이 하여 약 10~30Hz의 진동 신호를 범죄 모드로서 판별부(9341)가 판별하면, 통지 수단(9211)으로부터 일정 시간 알람음이 발생되거나, 통신 수단(9212)에 의해 범죄자의 존재를 사용자나 외부 전화, 경비 회사, 경찰 등으로 통보하거나 함과 동시에, 잠금 강화 수단(9213)을 동작시켜, 도시하지 않은 글로브 박스 등의 수납고를 시정하거나, 차 실내의 이그니션(ignition) 키 홀이나 차량 탑재 AV 기기의 수납 장치를 작동시키고 방어벽으로 덮거나, 일반 도어창(915)의 내측에 이중창 형태가 되는 유리제(또는 금속제)의 방어창(916)을 급속히 닫는 동작을 행한다. 또한 여기서는 파장이 비교적 짧은 진동으로 한정하여 범죄 진동이라고 판별하는 예를 나타내고 설명을 했으나, 침입을 노리고 도어의 키 홀을 쑤시거나 도어 핸들을 조작하는 것과 같은 약 3~8Hz의 진동 신호도 포함하여 범죄 진동을 판별부(9341)에서 판별할 수 있도록 프로그램해도 무방하다.

이와 같이 변위 검출 수단에 의해 진동 파형을 검출하여, 잠금중에 외란 진동과 다르게, 침입이나 차량 도난, 차량 안 물품 도난 등을 노린 잠금 상태 파괴에 의한 범죄 진동에 특유의 진동이라고 판별하면, 방범 수단을 작동하여 소정의 방범 동작, 예를 들면 차량의 경우에는 글로브 박스 등의 수납고를 잠금하거나, 차 실내의 이그니션 키 홀이나 차량 탑재 AV 기기의 수납 장치를 작동시키고 방어벽으로 덮거나, 일반 도어창의 내측에 이중창 형태가 되는 방어창이나 금속제창을 급속히 닫는 동작을 행할 수 있어, 다기능이고 편리성이 좋으며 방범성이 우수한 도어 핸들 장치를 실현할 수 있다.

또한 판별부의 범죄 진동 모드의 판별에 기초하여 통지를 행하는 통지 수단을 구비하고 있어, 경보 발생에 의해 근처의 사용자나 다른 사람에게 통보할 수 있다. 또한 경보의 형태가 예를 들면 알람음 등이면, 근처의 사람에 대한 통보와 함께 차량 범죄자나 침입자에 대한 위협도 되어, 차량 범죄나 침입을 억제할 수 있다. 그리고 판별부의 범죄 진동 모드의 판별에 기초하여 외부 기기로 통신 가능한 통신 수단을 구비한 것으로, 차량 범죄자나 침입자가 있었던 것을 실내의 경보 단말이나 외부 전화, 경비 회사, 경찰 등으로 통보할 수 있어, 침입 발생시의 신속한 대응이 가능해진다.

또한 상기 제18 실시예에서는 도어 핸들 장치를 차량용 도어에 적용한 경우를 예로 설명했으나, 본 발명에 따른 도어 핸들 장치를 가지는 키레스 엔트리 장치는 사무소, 주택, 혹은 맨션 등의 현관문에 이용해도 무방하고, 주거용 도어에 적용한 경우에는 자동차용과 마찬가지로 진동 신호를 범죄 모드로서 판별부(9341)가 판별하면, 통지 수단(9211)으로부터 일정 시간 알람음이 발생되거나, 통신 수단(9212)에 의해 범죄자의 존재를 사용자나 외부 전화, 경비 회사, 경찰 등으로 통보하거나 하는 동시에, 잠금 강화 수단(9213)을 동작시켜 주거의 잠금을 강화하고 주거로의 추가 침입을 방지한다. 특히, 이미 잠금되어 있는 장소(예를 들어 통상 한개 수동 잠금된 발코니창)의 잠금을 자동으로 복수개 잠금으로 강화함으로써, 주거로의 추가 침입시에 보다 시간이 걸리는 등, 침입자의 리스크가 증대되므로 침입을 단념시킬 수 있다.

이와 같이 차량 범죄자나 침입자를 검출하면, 판별부의 범죄 진동 모드의 판 별에 기초하여 잠금을 강화함으로써 추가 침입을 방지할 수 있다. 특히 이미 잠금되어 있는 장소의 잠금을 자동으로 복수개 잠금으로 강화함으로써, 추가 침입시에 보다 시간이 걸리는 등, 침입자의 리스크가 증대되므로 침입을 단념시킬 수 있다. 또한 차량의 경우에는 글로브 박스 등의 수납고를 잠금하거나, 차량 탑재 AV 기기에 뚜껑을 덮어버려 잠금을 행할 수 있다. 그리고 건물이나 현관 도어 등의 도어에서의 키레스 엔트리 장치나 스마트 엔트리 장치에 적용하여, 키레스 엔트리 장치의 도어 핸들부의 조작성을 향상하여 다기능이고 편리성이 우수한 도어 부재를 실현할 수 있다.

또한 상기한 각 실시예에서는, 도어 핸들 장치를 차량의 사이드 도어나 슬라이드 도어 등의 승강용 도어에 적용한 경우를 예로 설명했으나, 본 발명에 따른 도어 핸들 장치는 이 외에, 차량 후부(後部)를 개폐하는 해치 도어에 적용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 따라서 이 도어 핸들 장치를 사이드 도어나 테일 게이트 등의 도어에서의 키레스 엔트리 시스템에 적용하여 키레스 엔트리 장치의 도어 핸들부의 조작성을 향상시킬 수 있어, 다기능이고 편리성이 우수한 키레스 엔트리 장치를 실현할 수 있다.

또한 시정중의 검출 진동에 대하여, 사용자에 의한 의도적인 진동과 구별하여 보다 명확하게 범죄 진동이라고 판별할 수 있으므로 오작동을 방지할 수 있고, 방범 수단을 작동해서 소정의 방범 동작을 행하여, 다기능이고 편리성이 좋으며 방범성이 우수한 키레스 엔트리 장치를 실현할 수 있다.

또한 상기한 각 실시예에서는, 한쪽편이 힌지가 되는 손잡이식 핸들을 예로 설명했으나, 본 발명에 따른 도어 핸들 장치는 핸들 전체를 끌어올리는 풀업(pull-up)식 도어 핸들이나 다른 구성의 도어 핸들에 적용해도 동일한 작용 효과를 가진다.

본 발명의 도어 핸들 장치는, 압전 센서가 가요성을 가지고 있어 유연하게 변형시켜 도어 핸들에 부설 가능하게 되고, 또한 미리 그 일부를 변형시켰으므로, 도어 핸들의 미소 변위를 보다 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 핸들에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 검출이 얻어지고, 도어 핸들에 대한 접촉, 도어 핸들에 의한 열림 동작, 도어 핸들에 의한 닫힘 동작 중 적어도 하나가 검출 가능하게 된다. 또한 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착하는 먼지나 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한 압전 센서는 유연한 변형이 가능하므로 설치 장소의 제약 조건이 적고 배치 공간도 적어지므로, 도어 핸들의 구성을 대폭 변경하지 않아도 현재의 구성에 맞춰 부설할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는, 압전 센서가 가요성을 가지고 있어 유연하게 변형시켜 도어 핸들에 부설 가능하게 되어, 도어 핸들의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 핸들에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 검출이 얻어지고, 도어 핸들에 대한 접촉, 도어 핸들에 의한 열림 동작, 도어 핸들에 의한 닫힘 동작 중 적어도 하나가 검출 가능하게 된다. 또한 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착하는 먼지나 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한 압전 센서는 유연한 변형이 가능하므로 설치 장소의 제약 조건이 적고 배치 공간도 적어지므로, 도어 핸들의 구성을 대폭 변경하지 않아도 현재의 구성에 맞춰 부설할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는, 압전 센서가 가요성을 가지고 도어 노브에 부설 가능하게 되어, 도어 노브의 미소 변위를 고감도로 검출 가능하게 된다. 따라서 도어 노브에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어져, 도어 노브에 대한 터치가 검출 가능하게 된다. 또한 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착하는 먼지나 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한 압전 센서는, 유연한 변형이 가능하므로 설치 장소의 제약 조건이 적고, 또한 배치 공간도 적어진다.

또한, 본 발명의 차량용 도어 핸들에서는 핸들 조작 검출 센서는 핸들 본체에 연동하는 가동부의 변위로 변형하면 도어 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있어, 핸들 조작 검출 센서 자체를 핸들 본체 내에 끼워 넣을 필요가 없다. 따라서 핸들 조작 검출 센서를 끼워 넣기 위한 소정 크기의 중공부를 핸들 본체에 설치할 필요가 없고, 핸들 본체는 조작시에 쥐는 특성이나 외관 디자인 등을 중시하여 임의로 형상이나 치수를 설계 가능하게 되어, 핸들 본체의 형상이나 치수에 대한 설계 자유도가 높아진다.

또한, 본 발명의 차량용 도어 핸들에서는 상기한 핸들 조작 검출 센서는 도어의 개폐 조작시에 핸들 본체와 일체로 소정의 변위를 하는 가동부에 의해 압전 소자재를 형성하는 피에조 소자 재료가 변형을 받음으로써 개폐 조작의 유무룰 검출하는 것으로, 정전 용량식의 종래의 핸들 조작 검출 센서와 비교하여 도어의 개폐 조작에 무관계한 기물의 근접 등을 오검출할 우려가 없다.

따라서 검출 감도를 높게 설정하여, 핸들 본체와 일체로 변위하는 가동부의 아주 작은 변위에 따라 예민하게 개폐 조작의 유무를 검출시킬 수 있어, 도어의 개폐 조작시의 핸들 본체로의 손의 접촉이 약한 경우에도 확실하게 도어의 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있다.

또한, 상기 핸들 조작 검출 센서에서는 핸들 본체와 일체로 변위하는 가동부의 변위 거동에 의해 피에조 소자 재료가 변형하지 않는 한 검출 신호를 출력하지 않으므로, 쓸데없는 신호 발신에 따른 주위 환경으로의 노이즈 방출을 방지할 수 있다.

또한, 압전 소자재를 사용한 본 발명의 핸들 조작 검출 센서는, 1mA 이하의 소비 전류로 안정 동작시킬 수 있으므로, 정전 용량식의 종래의 핸들 조작 검출 센서와 비교하면, 소비 전류의 저감에 의해 차량 탑재 배터리의 부담을 경감할 수 있다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 핸들 본체의 형상이나 치수에 대한 설계 자유도가 높고, 게다가 검출 감도가 높아, 도어의 개폐 조작시의 핸들 본체로의 손의 접촉이 약한 경우에도 확실하게 도어의 개폐 조작의 유무를 검출할 수 있고, 또한 쓸데없는 신호 발신에 따른 주위 환경으로의 노이즈 방출을 방지할 수 있음과 동시에, 소비 전류의 저감에 의해 배터리의 부담을 경감할 수 있다.

또한, 본 발명의 도어 핸들 장치는 도어 핸들의 개폐 조작에 따른 변위를 검출하는 변위 검출 수단과, 변위 검출 수단의 출력 신호에 기초하여 도어 핸들로의접촉이나 열림 동작과, 다른 원인에 의한 진동이라고 판별하는 판별 수단을 구비하 고 있으므로, 도어 핸들의 미소 변위를 고감도로 검출하여 도어 핸들에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어져서, 도어 핸들에 대한 접촉이나 열림 동작이 검출 가능하게 된다. 또한 전극을 표출시킬 필요가 없으므로, 외란이나, 부착하는 먼지나 비, 눈 등의 영향을 받기 어렵다. 또한 도어 핸들로의 접촉이나 열림 동작시에는 도어 잠금을 해정하고, 다른 진동에 의한 출력 신호시에는 그에 대응한 소정 동작을 행할 수 있어, 고기능이고 편리성이 우수한 도어 핸들 장치를 실현할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 도어 핸들 장치는, 압전 센서가 가요성을 가지고 도어 핸들에 부설 가능하게 되어, 도어 핸들의 미소 변위를 고감도로 검출할 수 있게 된다. 따라서 도어 핸들에 단지 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력이 얻어져, 도어 핸들에 대한 접촉을 검출할 수 있게 되므로, 예를 들면 도어 핸들 이외에서의 많은 분야에 걸친 고감도의 스위치로서도 적용할 수 있으므로, 사물의 출입, 또는 인체가 출입하는 도어의 개폐 제어용 스위치나, 이동식 물품 수납고의 이동 제어용 스위치 등에 적용할 수 있게 된다.

Claims (18)

  1. 도어의 개폐 조작을 행하는 핸들부와,
    상기 핸들부와 연동하여 동작하는 가동부와,
    상기 핸들부와 상기 가동부가 설치된 프레임부와,
    상기 핸들부 또는 상기 가동부의 어느 하나의 동작에 의해 변형하는 탄성체와,
    상기 탄성체에 의해 적어도 일부가 지지되고, 상기 탄성체의 변형에 따라 신호를 출력하는 가요성의 압전 센서와,
    상기 압전 센서의 출력 신호를 검출하는 센서 신호 검출부를 구비하고,
    상기 탄성체는 소정의 응력이 바이어스되어 상기 핸들부 또는 가동부 또는 프레임부의 어느 하나에 설치된 도어 핸들 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 압전 센서는 적어도 일부가 탄성체로 이루어지는 도어 핸들 장치.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 압전 센서는 적어도 일부가 미리 변형한 굴곡부를 가지는 도어 핸들 장치.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 센서는 적어도 일부가 미리 비틀림 변형되어 있는 도어 핸들 장치.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체는 일단이 상기 도어 핸들 장치 내에 고정된 캔틸레버(cantilever) 형상인 도어 핸들 장치.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체는 가동부에 대향하는 방향으로 굴곡시킨 것을 특징으로 하는 도어 핸들 장치.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 센서는 상기 탄성체의 고정단과 반대측 단부의 연장 돌출된 쪽에 미리 변형한 굴곡부를 가지는 도어 핸들 장치.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체는 상기 압전 센서의 적어도 일부를 굴곡 변형시켜 지지하는 도어 핸들 장치.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체는 상기 압전 센서의 적어도 일부를 비틀림 변형시켜 지지하는 도어 핸들 장치.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체는 핸들부 비사용시에 상기 탄성체의 일부가 소정의 비틀림 응력이 바이어스되어 가동부의 일부에 접촉하는 도어 핸들 장치.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 신호 검출부는 핸들부의 조작에 의해 발생하는 주파수의 신호를 추출하는 필터를 구비하는 도어 핸들 장치.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 센서와 상기 탄성체와 상기 센서 신호 검출부가 일체로서 성형된 도어 핸들 장치.
  13. 제1 항 내지 제12 항에 기재된 도어 핸들 장치를 구비한 도어 부재.
  14. 제13 항에 기재된 도어 부재를 구비한 키레스 엔트리 시스템(keyless entry system).
  15. 가요성의 압전 센서와,
    상기 압전 센서의 일부를 지지하는 탄성체와,
    상기 압전 센서의 출력 신호를 검출하는 센서 신호 검출부를 구비하는 센서 유닛으로서,
    상기 센서 신호 검출부는 상기 탄성체가 소정의 응력을 부세받은 상태로부터 변형했을 때의 상기 압전 센서의 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 센서 유닛.
  16. 제14 항에 있어서, 상기 압전 센서의 적어도 일부가 탄성체로 이루어지는 센서 유닛.
  17. 제15 항 또는 제16 항에 기재된 센서 유닛을 도어에 설치했을 때에 핸들부로부터 압력을 받아 탄성체가 변형하도록 한 센서 유닛의 설치 방법.
  18. 제15 항 또는 제16 항에 기재된 센서 유닛을 구비한 도어 핸들 장치로서,
    핸들부 비사용시에 상기 탄성체가 소정의 응력을 부세받은 상태로부터 핸들부 사용에 의해 상기 탄성체가 변형했을 때의 상기 압전 센서의 신호에 기초하여, 핸들부로의 사람 또는 물체의 접촉, 또는 핸들부의 조작을 검출하는 도어 핸들 조작의 검출 방법.
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