KR20080004497A - 접촉 검출 장치와 이를 구비한 도어 핸들 장치 및 스마트엔트리 시스템 - Google Patents

접촉 검출 장치와 이를 구비한 도어 핸들 장치 및 스마트엔트리 시스템

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KR20080004497A
KR20080004497A KR1020077023547A KR20077023547A KR20080004497A KR 20080004497 A KR20080004497 A KR 20080004497A KR 1020077023547 A KR1020077023547 A KR 1020077023547A KR 20077023547 A KR20077023547 A KR 20077023547A KR 20080004497 A KR20080004497 A KR 20080004497A
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door handle
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KR1020077023547A
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류타 콘도우
유키오 아베
히로유키 오기노
시게루 시라이
노리유키 요네노
미유키 카와이
히로후미 이누이
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 도어 핸들의 조작을 검출하는 스위치로서 접점 접합식이나 정전 용량식 등이 있지만, 시간 경과에 따른 접점 불량이나, 비에 의한 오작동과 같은 과제가 있으며, 또한 다른 용도로 사용하는 다기능화가 우수하지 않다는 것이다.
본 발명의 접촉 검출 장치는 접촉을 받으면 변위하는 가동부를 갖는 지지 수단(8)과, 상기 지지 수단(8)에 의해 일부가 지지되어 상기 가동부(8c)의 변위와 연동하여 변형하는 케이블 형상 압전 센서(4)와, 상기 케이블 형상 압전 센서(4)의 출력을 신호 처리하는 신호 처리 수단을 구비하며, 상기 케이블 형상 압전 센서(4)는 굴곡부(4a)를 가지고 복수의 동시 변형부를 형성하고, 상기 동시 변형부가 가동부(8c)와 연동하여 변형된으로써 접촉을 검지한다.
도어 핸들, 접촉, 검출, 압전 센서

Description

접촉 검출 장치와 이를 구비한 도어 핸들 장치 및 스마트 엔트리 시스템{CONTACT DETECTION DEVICE, AND DOOR HANDLE DEVICE AND SMART ENTRY SYSTEM WITH THE SAME}
본 발명은 도어 핸들을 구비한 핸들 장치에 센서를 설치하고, 이 핸들 장치의 조작을 검지하는 접촉 검지 장치를 구비한 핸들 장치에 관한 것이다.
차량의 도어 핸들을 조작하여 도어의 잠금 해제를 수행함에 있어서, 도어 핸들에 대한 접촉이나 조작을 검지하는 센서로부터 검지 신호가 출력되었을 때에 소정의 조건 하에서 도어록(door lock)을 해제하는 기능을 갖는 장치가 있다. 여기에서 말하는 접촉이라 함은 주로 도어 개폐 조작을 목적으로 도어 핸들의 미는 방향이나 혹은 당기는 방향, 더 나아가 당기는 동작 초기의 도어 핸들로의 접촉을 말한다.
도어 핸들에 대한 접촉이나 조작을 검지하는 종래의 센서로는 예를 들면, 센서에 멤브레인 스위치(membrane switch) 등의 접점 접합식 스위치를 이용하여 도어록을 해제하는 차량용 도어 핸들 장치가 일본 특허공개 2002-322834호 공보에 개시 되어 있다. 이 멤브레인 스위치는 주지의 구조로서, 스페이서(spacer)를 통하여 대향 배치되는 한 쌍의 플렉시블 필름 형상의 플레이트의 대향 내면에, 소정의 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 전극부를 인쇄한 것이다. 이 멤브레인 스위치는 평상시에는 오프 상태로 있고, 전극부 상에 위치하도록 한 쪽 플레이트에 재치되는 실리콘 고무 등의 탄성체가 트리거(trigger)에 의해 가압됨으로써 전극부끼리 접촉하여, 이로 인해 온 상태가 된다.
또한, 센서에 정전 용량형의 센서(capacitance type sensor)를 이용하여 도어록을 해제하는 자동차용 인체 접근 검출 센서가 일본 특허공개 평10-308149호에 개시되어 있다. 자동차용 인체 접근 검출 센서를 이용한 외측 핸들은 중공 형상으로 형성되어 있고, 그 중공 부분에는 비접촉 센서로서의 정전 용량형 센서를 구성하는 평행 케이블이 외측 핸들의 파지부의 길이 방향을 따라 연장하도록 수용되어 있다. 평행 케이블은 기단부가 외측 핸들의 피봇부의 근방에 설치된 개구를 통하여 외부로 연장되도록 설치된 실드선과 연결되고, 그 실드선의 타단이 회로 기판에 접속된다.
그런데, 최근 도어 핸들의 키 홀에 키를 삽입하여 도어를 잠금 해제하는 일반적인 도어록의 해제 방법에 대하여, 키 홀에 키를 끼워넣지 않고 개인 인식용의 카드나 송신기 등을 이용하여 도어록을 해제시키는, 키레스 엔트리 장치(keyless entry apparatus)가 자동차나 주택 등의 도어에 적용되게 되었다. 이러한 종류의 차량용 전파 록 장치가 일본 특허공개 평 8-53964호 공보에 개시되어 있다. 이 차량용 전파 록 장치는 차량의 도어 핸들이 당겨짐으로써 제어부가 작동되는 한편, 차량의 송수신기로부터의 송수신 코드를 수신함으로서 휴대 송수신기가 송신 상태가 되어, 휴대 송수신기로부터의 고유 코드에 기초하여 제어부가 잠금 해제 처리를 수행한다. 그리고, 도어 핸들이 당겨진 것을 검출하는 검출 수단을 설치하고, 이 검출 수단으로부터의 검출 신호에 기초하여 차량의 송수신기로부터 송수신 코드를 발신하도록 하고 있다.
그러나, 상기한 종래의 도어 핸들 장치에 이용되는 접점 접합식 스위치는 시간 경과에 따른 접점 불량이나, 접촉 등의 가벼운 터치만으로는 동작하지 않는 문제점이 있다. 또한, 접점 접합까지의 스트로크(stroke)가 존재하기 때문에, 아무리 해도 터치한 순간부터 스위치가 동작할 때까지의 시간차가 생겨, 이것이 반응을 악화시키는 요인이 된다. 예를 들면, 도어 핸들을 잡고 당길 때, 갑자기 도어를 당기면, 록 수단의 해제가 늦어 록 상태인채로 되거나, 덜걱거림이 생기게 된다. 그 때문에, 도어 핸들을 잡고 소정 시간 기다렸다가 당겨야 한다는 조작 필링에 나쁜 영향을 미친다.
한편, 정전 용량형의 센서에서는 강우나 세차에 의해 도어 핸들이 젖으면 오작동한다는 문제나, 장갑을 장착하고 있으면 사용자가 도어 핸들에 접촉하여도 작동하지 않는다는 문제가 있었다. 또한, 사람에 따라 정전 용량이 다르고, 신고 있는 신발에 따라서도 변화하기 때문에, 감도의 조정이 극히 어렵다는 문제가 있었다.
검출 감도를 높이는 동시에 소음 성분과의 분리를 수행할 수 있고, 살짝 닿는 것만으로도 반응하는 터치감으로 온오프 전환이 가능한 접촉 스위치로는 압전 센서를 이용하는 것이 바람직하다.
그러나, 일반적인 압전 센서는 세락믹스 등으로 이루어지는 압전 소자를 배열하여 이루어지는 강체로서, 센서의 배치 영역에 제약이 있는 경우에는 원하는 장소에 압전 센서를 배치하여 조립할 수 없다는 문제가 있다.
또한, 비접촉 방식인 광학 센서를 이용하는 것도 생각할 수 있지만, 광학 센서는 센서에 부착되는 먼지나 비나 눈 등의 기상 조건 등에 의해 오동작이 많아 실용적인 것이 아니다.
이러한 사정에 의해, 접점 접합식 스위치, 정전 용량형 센서, 일반적인 압전 센서 혹은 광학 센서를 이용한 도어 핸들 장치나, 이들 도어 핸들 장치를 구비한 키레스 엔트리 장치에서는 양호한 조작 필링, 동작 신뢰성, 및 조립성을 실현하는 것이 곤란하였다.
본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 유연한 구조를 가지고 가벼운 터치로도 충분한 검출 감도를 얻을 수 있는 압전 센서를 이용한 접촉 검출 장치와, 이 검출 장치를 구비하여 개폐 동작을 검출하는 도어 핸들 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 종래의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 접촉 검출 장치는 접촉을 받으면 변위하는 가동부를 갖는 지지 수단과, 상기 지지 수단에 의해 일부가 지지되어 상기 가동부의 변위와 연동하여 변형하는 압전 센서와, 상기 압전 센서의 출력을 신호 처리하는 신호 처리 수단을 구비하며, 상기 압전 센서는 굴곡부를 가지고 복수의 동시 변형부를 형성하고, 상기 동시 변형부가 가동부와 연동하여 변형함으로써 접촉을 검지하는 것을 특징으로 한다.
이로 인해, 압전 센서가 가요성을 가지고 도어 핸들 등으로의 장착이 가능하게 된다. 또한, 가동부의 변위를 검출함으로써 사람 또는 물체의 접촉시의 미소 변위를 검출할 때에, 압전 센서의 복수 개소의 동시 변형에 의해 검출하기 때문에 고감도/고출력으로 검출 가능하게 된다.
본 발명의 접촉 검출 장치는 압전 센서가 가요성을 가지고 도어 핸들 등으로의 장착이 가능하게 된다. 또한, 가동부의 변위를 검출함으로써 사람 또는 물체의 접촉시의 미소 변위를 검출할 때에, 압전 센서의 복수 개소가 동시 변형함으로써 생기는 신호에 의해 검출하기 때문에, 고감도, 고출력으로 검출 가능하게 된다. 따라서, 도어 핸들 등 접촉 검출 대상에 단순히 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력을 얻을 수 있어, 접촉 검출 대상에 대한 터치를 검출할 수 있게 된다. 또한, 전극을 표출시킬 필요가 없기 때문에, 외란, 부착되는 먼지, 비, 눈 등의 영향을 잘 받지 않는다. 또한, 압전 센서는 유연한 변형이 가능하기 때문에 설치 장소의 제약 조건이 적은 동시에 배치 공간도 작아진다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 접촉 검출 장치를 구비한 도어 핸들 장치 를 구비하는 자동차 도어의 외관도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 핸들 브라켓(2)을 차 외측에서 본 외관도.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 핸들 브라켓(2)을 차 내측에서 본 외관도.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 압전 센서(4)의 단면도.
도 5는 도어 노브(3) 조작시의 도어 노브(3), 압전 센서(4), 탄성체(8), 아암부(9)의 변위의 모습을 나타내는 개략도.
도 6은 도 5를 S방향에서 본 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 검출 수단에서 증폭·여파한 신호(V) 및 판정부의 판정 출력(J)을 나타내는 특성도.
도 8a는 본 발명의 실시예 2에 따른 핸들 브라켓(2)을 차 내측에서 본 외관도, 도 8b는 도 8a를 S방향에서 본 개략도.
도 9a는 본 발명의 실시예 2에 따른 핸들 브라켓(2)의 도어 노브(3) 조작시의 도어 노브(3), 압전 센서(4), 탄성체(8) 및 아암부(9)의 변위의 모습을 나타내는 개략도, 도 9b는 도 9a를 S방향에서 본 개략도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸들 브라켓(2)의 외관도.
도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 접촉 검출 장치를 구비한 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어의 외관도.
도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 핸들 브라켓(1002)을 차 외측에서 본 외 관도.
도 13은 본 발명의 실시예 3에 따른 핸들 브라켓(1002)을 차 내측에서 본 외관도.
도 14는 본 발명의 실시예 3에 따른 핸들 브라켓의 주요부 확대 사시도.
도 15a는 본 발명의 실시예 3에 따른 압전 센서(1004)의 단면도.
도 15b는 압전 센서(1004)의 변형예(편심 구조)의 단면도.
도 15c는 압전 센서(1004)의 변형예(직사각형)의 단면도.
도 15d는 테이프 형상 압전 센서의 선회 형상을 나타내는 도면.
도 15e는 테이프 형상 압전 센서의 단면도.
도 15f는 편심 구조의 테이프 형상 압전 센서의 단면도.
도 15g는 편심 구조의 압전 센서의 굴곡부의 요부 확대도.
도 16은 도어 핸들(1003) 조작시의 도어 핸들(1003), 압전 센서(1004), 지지 수단(1008) 및 아암부(1010)의 변위의 모습을 나타내는 개략도.
도 17a는 도 16을 S방향에서 본 개략도, 도 17b는 도 17a의 핸들 조작시의 개략도.
도 18은 본 발명의 실시예 3에 따른 검출 수단에서 증폭·여파한 신호(V) 및 판정부의 판정 출력(J)을 나타내는 특성도.
도 19는 본 발명의 실시예 3에 따른 접촉 검출 장치의 압전 센서의 굴곡 개소수와 출력 신호의 관계를 나타내는 그래프.
도 20a는 본 발명의 실시예 4에 따른 핸들 브라켓(1002)을 차 내측에서 본 외관도, 도 20b는 도 20a를 S방향에서 본 개략도.
도 21은 본 발명의 실시예 5에 따른 핸들 브라켓(1002)을 차 내측에서 본 요부의 확대 외관도.
도 22a는 본 발명의 실시예 5에 따른 다른 장착 구성을 설명하는 도면, 도 22b는 도 22a를 S방향에서 본 개략도.
도 23은 본 발명의 실시예 6에 따른 핸들 브라켓(1002)을 차 내측에서 본 주요부의 확대 외관도.
도 24a는 본 발명의 실시예 7에 따른 핸들 브라켓(1002)을 차 내측에서 본 외관도, 도 24b는 도 24a를 S방향에서 본 개략도.
도 25는 본 발명의 실시예 8에 따른 도어 핸들 장치의 외관 사시도.
도 26은 본 발명의 실시예 8에 따른 핸들 브라켓을 차 내측에서 본 외관도.
도 27a는 핸들이 통상 위치일 때, 도 26의 z방향에서 실시예 8을 본 외관도, 도 27b는 핸들이 도면의 b방향으로 당겨지고 있을 때, 도 26의 Z방향에서 실시예 8을 본 외관도.
도 28a는 압전 센서(1004)의 권회 형상부의 변형예를 나타내는 도면.
도 28b는 압전 센서(1004)의 권회 형상부의 변형예의 요부 확대도.
도 29는 다른 구성의 핸들로의 적용예를 나타내는 도면.
도 30a는 실시예 8의 접촉 검출 장치의 외관 사시도, 도 30b는 실시예 8의 정면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 도어
3 도어 노브
4 압전 센서
4a 굴곡부
5 검출 수단
8 탄성체
8a 고정부
8b 지지부
9 아암부
9a 상단
9b 고정축
500 센서 유닛
1001 도어
1003 도어 핸들
1004 압전 센서
1004a 굴곡부
1005 검출 수단(신호 처리 수단)
1008 지지 수단
1008a 고정부
1008b 지지부
1009 다층 중첩부
1010 아암부
1012 스프링(탄성 연결 수단)
1014 걸림부(접속부)
1015 복원 스프링(연결 수단)
A 동시 변형부
본 발명의 제 1 측면은 접촉을 받으면 변위하는 가동부를 갖는 지지 수단; 상기 지지 수단에 의해 일부가 지지되어 상기 가동부의 변위와 연동하여 변형하는 압전 센서; 및 상기 압전 센서의 출력을 신호 처리하는 신호 처리 수단을 구비하며, 상기 압전 센서는 굴곡부를 가지고 복수의 동시 변형부를 형성하고, 상기 동시 변형부가 가동부와 연동하여 변형함으로써 접촉을 검지한다.
이 구성에 의해, 압전 센서가 가요성을 가지고 도어 핸들 등에 장착이 가능하게 된다. 또한, 가동부의 변위를 검출함으로써 사람 또는 물체의 접촉시의 미소 변위를 검출할 때에, 압전 센서의 복수 개소의 동시 변형에 의해 검출하기 때문에 고감도, 고출력으로 검출 가능하게 된다. 따라서, 접촉 검출 대상에 단순히 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력을 얻을 수 있어, 접촉 검출 대상에 대한 터치를 검출할 수 있게 된다. 또한, 전극을 표출시킬 필요가 없기 때문에, 외란, 부착되는 먼지, 비, 눈 등의 영향을 잘 받지 않는다. 또한, 압전 센서는 유연한 변형이 가능하기 때문에 설치 장소의 제약 조건이 적은 동시에 배치 공간도 작아진다.
본 발명의 제 2 측면은 특히 본 발명의 제 1 측면에 있어서, 지지 수단의 가동부의 변위량은 소정의 상한값을 가지며, 상기 가동부의 변위가 상기 소정의 상한값 이상이 되면 변위하지 않는다.
이 구성에 의해, 가동부의 가동 범위가 제한되기 때문에 압전 센서의 변형폭도 제한된다. 따라서, 센서의 출력을 얻는데 필요 이상으로 센서를 변형시킬 필요가 없어, 변형시에 센서에 걸리는 부하도 한정된다.
본 발명의 제 3 측면은 특히 본 발명의 제 1 또는 제 2 측면에 있어서, 지지 수단과 압전 센서가 신호 처리 수단에 의해 고정되어 있다.
이 구성에 의해, 접촉 검출 장치가 일체로 형성되어 있기 때문에, 도어 핸들 등의 대상물에 장착하기 쉽다.
본 발명의 제 4 측면은 특히 본 발명의 제 1 내지 제 3 측면 중 어느 한 측면에 있어서, 압전 센서의 위치 규제 수단을 구비하고, 지지 수단의 가동부에 탄성체로 이루어지는 연결 수단을 설치함으로써 상기 가동부와 상기 위치 규제 수단 사이를 탄성을 가지고 연결하며, 가동부의 변위에 수반하여 동시 변형부의 변형을 수행한다.
이 구성에 의해, 접촉 대상에 접촉이 있는 경우에 가동부가 변위하기 쉬워지도록 연결 수단의 탄성으로 압력을 가할 수 있기 때문에, 압전 센서의 탄성에 의하지 않고 안정된 동작이 가능하게 되어, 미소 변위의 검출에 의한 사람 또는 물체의 접촉 검출을 응답성 좋게, 고감도, 고출력으로 수행할 수 있음과 동시에, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제 5 측면은 특히 본 발명의 제 1 내지 제 3 측면 중 어느 한 측면에 있어서, 지지 수단은 탄성체로 이루어지고, 동시 변형부를 가동부로 지지함으로써 상기 가동부의 변위에 수반하여 상기 동시 변형부의 변형을 수행한다.
이 구성에 의해, 접촉 대상에 접촉이 있은 경우에 가동부가 변위하기 쉬워지도록 연결 수단의 탄성으로 압력을 가할 수 있기 때문에 안정된 동작이 가능하게 되어, 접촉 검출을 응답성 좋게, 고감도, 고출력으로 수행할 수 있음과 동시에, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제 6 측면은 특히 본 발명의 제 5 측면에 있어서, 지지 수단은 지지 수단과 압전 센서와 신호 처리 수단을 구비하는 센서 유닛에 일단을 고정한 고정부를 가지고, 외팔보(cantilever)와 같은 대략 판 형상으로 성형되어, 고정부와는 반대측으로 연장하는 방향에서 압전 센서의 일부를 지지한다.
이 구성에 의해, 탄성체가 변형했을 때에 압전 센서도 함께 변형되는 실용적인 구성을 제공할 수 있다.
본 발명의 제 7 측면은 특히 본 발명의 제 6 측면에 있어서, 압전 센서는 고정부와는 반대측으로 연장하는 방향으로 동시 변형부를 구비한다.
이 구성에 의해, 같은 변위를 받은 경우에 직선부보다도 굴곡부의 변형에 대한 출력 신호를 취할 수 있기 때문에, 압전 센서의 감도가 향상된다.
본 발명의 제 8 측면은 특히 본 발명의 제 7 측면에 있어서, 신호 처리 수단은 지지 수단이 소정의 응력을 받은 상태로부터 변형했을 때의 압전 센서의 신호를 검출한다.
이 구성에 의해, 접촉 또는 지지 수단의 가동부의 변위에 틈이 생기지 않아, 접촉을 받으면 응답성 좋게 가동부가 변위하기 때문에, 고속 고감도로 접촉을 검출할 수 있다.
본 발명의 제 9 측면은 특히 본 발명의 제 1 내지 제 8 측면 중 어느 한 측면에 있어서, 동시 변형부는 압전 센서를 적어도 1회 이상 선회시켜 구성한다.
이 구성에 의해, 압전 센서를 단순히 U턴시킨 굴곡부보다도 압전 센서를 적어도 1회 이상 선회시켜 구성한 굴곡부 쪽이, 같은 변위를 받은 경우에 굴곡 개소가 많아지고, 압전 효과에 의한 전하 발생량이 굴곡 개소분만큼 증가하여 출력 신호를 보다 크게 얻을 수 있기 때문에, 압전 센서의 감도가 더욱 향상된다.
본 발명의 제 10 측면은 특히 본 발명의 제 1 내지 제 9 측면 중 어느 한 측면에 있어서, 동시 변형부는 1개의 압전 센서에 다층 중첩부를 형성함으로써 구성된다.
이 구성에 의해, 접촉을 검출할 때에, 압전 센서를 다중으로 감거나 하여 형성한 다층 중첩부가 변형됨으로써 압전 센서의 복수 개소가 동시에 변형되기 때문에, 고감도, 고출력으로 검출이 가능하다. 따라서, 접촉 검출 대상에 단순히 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력을 얻을 수 있어, 접촉 검출 대상에 대한 터치를 검출 할 수 있다. 또한, 다층 중첩부에 의해 동시 변형부를 형성함으로써 구성이 콤팩트해져 설치 장소의 제약 조건이 적은 동시에 배치 공간도 작아진다.
본 발명의 제 11 측면은 특히 본 발명의 제 9 또는 제 10 측면에 있어서, 압전 센서의 다층 중첩부가 느슨하게 지지된다.
이 구성에 의해, 다층 중첩부가 느슨하게 고정된 상태이기 때문에, 용이하게 변형할 수 있어 변형에 제약이 적게 되어, 센서에 걸리는 부하가 적어진다.
본 발명의 제 12 측면은 특히 본 발명의 제 1 내지 제 11 측면 중 어느 한 측면에 있어서, 압전 센서는 중심 전극, 압전체, 외측 전극 및 피복층을 구비하여 이들을 순서대로 동축상으로 형성하고, 상기 외측 전극은 편조 금속선으로 형성된다.
이 구성에 의해, 압전 센서의 가요성이 향상되기 때문에, 동시 변형부 형성을 위한 굴곡이 용이하게 되고, 굴곡에 의한 외측 전극의 변형에서 생기는 가요성의 저하 및 출력 이상을 방지하고, 고감도, 고출력의 검출을 안정되게 실현하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제 13 측면은 특히 본 발명의 제 1 내지 제 12 측면 중 어느 한 측면에 있어서, 압전 센서는 압전체에 대하여 중심 전극이 편심되어 있는 편심 구이고, 편심 방향에 대하여 특정 방향으로 굴곡시켜 동시 변형부를 형성한다.
이 구성에 의해, 상기 중심 전극이 외측이 되도록 압전 센서를 굴곡시켜 사용할 때, 중심 전극에 대하여 큰 장력이 걸리기 때문에 큰 출력을 얻을 수 있다. 반대로, 중심 전극이 내측이 되도록 압전 센서를 굴곡시켜 사용할 때, 중심 전극에 대하여 작은 출력을 얻을 수 있다.
본 발명의 제 14 측면은 특히 본 발명의 제 13 측면에 있어서, 압전 센서는 외형의 단면 형상이 직사각형 단면으로 형성된다.
이 구성에 의해, 압전 센서를 여러 번 둘러 감아 굴곡부를 형성할 때, 직사 각형 형상의 면부분끼리를 겹쳐 형성할 수 있기 때문에 수납성이 좋아진다.
본 발명의 제 15 측면은 특히 본 발명의 제 1 내지 제 14 측면 중 어느 한 측면에 있어서, 도어 핸들의 가동 아암을 지지 수단의 가동부에 접촉시켜 장착한다.
이 구성에 의해, 건물이나 현관 도어 등의 도어에서의 키레스 엔트리 장치나 스마트 엔트리 장치에 도어 핸들 장치를 적용하여, 이들 장치의 도어 핸들부의 조작성이 향상되고, 다기능이며 이용성이 우수한 도어 핸들 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 제 16 측면은 특히 본 발명의 제 15 측면에 있어서, 도어 핸들의 가동 아암과 지지 수단의 가동부를 접속하는 접속부를 구비하고, 도어 핸들 조작에서의 가동 아암 변위의 적어도 초기에는 접속부에 의해 가동 아암과 가동부와의 접속 상태가 유지된다.
이 구성에 의해, 도어 핸들 조작에서의 가동 아암 변위의 적어도 초기에는 접속부에 의해 가동 아암과 가동부의 접속 상태가 유지됨으로써, 도어 핸들 조작에 의해 가동 아암 변위가 생긴 경우에 가동부가 벗어나는 일 없이 확실하게 변위할 수 있기 때문에, 고감도, 고출력의 검출을 안정되게 실현하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제 17 측면은 특히 본 발명의 제 15 또는 제 16 측면에서의 도어 핸들 장치를 구비한 스마트 엔트리 시스템이다.
이 구성에 의해, 이 도어 핸들 장치를 사이드 도어, 테일 게이트 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용하여, 스마트 엔트리 시스템의 도어 핸들부의 조작성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 이 실시예들에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
본 발명의 실시예 1을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어의 외관도이다. 도면 중, 도어(1)에는 핸들 브라켓(2)이 장착되어 있다. 핸들 브라켓(2)은 도어 노브(3)를 가지고 있다. 도 2는 핸들 브라켓(2)을 차 외측에서 본 외관도이고, 도 3은 핸들 브라켓(2)을 차 내측에서 본 외관도이다. 도면 중, 가요성을 갖는 케이블 형상의 압전 센서(4)가 검출 수단(5)과 함께 핸들 브라켓(2)에 장착되어 있다. 검출 수단(5)에는 전원과 검출 신호 출력용의 케이블(6) 및 커넥터(7)가 접속되어 있다. 압전 센서(4)는 판 스프링으로 만들어진 탄성체(8)의 선단부에 지지·고정되어 있다(도면 중의 지지부(8b)). 압전 센서(4)는 탄성체(8)의 선단부측으로부터 연장되는 방향으로 굴곡부(4a)를 구비하고 있다. 탄성체는 타단이 검출 수단(5)에 외팔보 형상으로 고정되어 있다(도면 중 8a). 도면에 나타내는 바와 같이, 탄성체(8)의 압전 센서(4) 지지부(8b)와 탄성체(8)의 고정부(8a)는 떨어진 위치에 설치되어 있고, 본 실시예에서는 판 형상의 길이 방향의 양단에 설치되어 있다. 그러나 반드시 양단에 위치시키지 않아도 되며, 서로 다른 장소에 위치시키기만 하면 된다. 탄성체(8)는 도어 노브(3)와 연동하여 동작하는 아암부(9)와 상 단(9a)에서 접촉하고 있다. 이때, 도어 노브(3)의 비사용시에는 탄성체(8)는 소정의 압력으로 가압되어 아암부 상단(9a)에 접촉하고 있다. 아암부(9)에는 스프링(10)에 의해 소정의 스프링압이 인가되어 항상 도어 노브(3)가 닫히는 방향으로 가압된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 압전 센서(4), 탄성체(8) 및 검출 수단(5)은 일체로 성형되어 센서 유닛(500)을 형성하고 있다. 그리고, 센서 유닛(500)은 검출 수단(5)에 구비된 장착 브라켓(5a, 5b)을 통하여 스크류(5c)로 핸들 브라켓(2)에 장착되어 있다.
도 4는 압전 센서(4)의 단면도이다. 압전 센서(4)는 중심 전극(4b), 압전체(4c), 외측 전극(4d) 및 피복층(4e)을 동축상으로 성형하여 설치한 것이며, 전체적으로 가용성이 우수한 구성을 가지고 있다. 중심 전극(4b)은 통상의 금속 단선 도선을 이용할 수도 있지만, 여기에서는 절연성 고분자 섬유의 주위에 금속 코일을 감은 전극을 이용하고 있다. 절연성 고분자 섬유와 금속 코일로는 각각 전기 모포에 상업적으로 이용되고 있는 폴리에스테르 섬유와 은을 5wt% 포함하는 구리 합금을 이용하는 것이 바람직하다.
압전체(4c)는 폴리에틸렌계 수지와 압전 세라믹(여기에서는 티탄산지르콘산납) 분말을 혼련한 것으로, 중심 전극(4b)과 함께 연속적으로 압출되어 가요성을 갖는 압전체(4c)를 형성한다. 또한, 압전 세라믹으로는 환경을 고려하여 비납계의 재료, 예를 들면, 티탄산 비스머스나트륨(bismuth sodium titanate)계나 니오브산알칼리(niobate alkali)계의 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 전극 사이에 수 kV의 직류 전압을 인가하여 압전체(4c)의 분극을 수행한다. 이로 인해 압전체(4c)가 압전 효과를 구비한다. 고분자층 위에 금속막이 접착된 대상 전극(strip electrode)이 압전체(4c)의 주변에 둘러 감겨, 외측 전극(4d)을 형성한다. 고분자층으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 이용하고 이 위에 알루미늄막을 접착한 전극은 120℃에서 높은 열적 안정성을 가짐과 동시에 상업적으로 양산되고 있기 때문에, 외측 전극(4d)으로서 바람직하다. 또한, 외부 환경의 전기적 노이즈로부터 실드(shield)하기 위하여, 외측 전극(4d)은 부분적으로 겹치도록 하여 압전체(4c)의 주위에 감는 것이 바람직하다. 피복층(4e)은 신뢰성면에서 염화비닐을 사용하는 것이 좋지만, 환경을 고려하여 열가소성 엘라스토머 등의 비 염화비닐계 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
검출 수단(5)은 연산 증폭기와 주변 부품으로 구성되는 적어도 한 개의 대역 필터부, 또는 도어(1)의 고유 진동 주파수를 포함하는 신호 성분을 제거하기 위하여 연산 증폭기와 주변 부품으로 구성되는 대역 소거 필터부 또는 로우패스 필터부를 구비한다. 그리고, 상기 필터부의 출력 신호에 기초하여 도어 노브(3)로의 물체의 접촉, 도어 노브(3)에 의한 열림 동작과 닫힘 동작 중 적어도 하나를 검출하기 위한 판정부를 구비한다. 판정부로는 콤퍼레이터를 사용한다. 상기 필터부나 판정부는 각각 1mA 이하의 저소비 전류형의 소자를 사용하고 있다.
상기 대역 필터부는 실험적으로 도어 노브(3)를 조작했을 때의 압전 센서(4)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대로서 예를 들면 3Hz~8Hz의 주파수 영역을 통과하는 특성이 되도록 설정한다.
또한, 상기 대역 소거 필터부 또는 로우패스 필터부는 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 대역 소거 필터부 또는 로우패스 필터부를 설치하지 않아도 된다.
또한, 차종이나 도어의 사이즈, 중량 등에 따라 도어의 고유 진동 특성이 다를 것으로 상정되기 때문에, 상기와 같은 실험적인 해석에 기초하여, 대역 필터부나 대역 소거 필터부, 로우패스 필터부의 설정을 최적화하는 것이 바람직하다.
외부의 전기적 노이즈를 제거하기 위하여 검출 수단(5) 전체를 실드 부재로 덮어 전기적으로 실드하는 것이 바람직하다. 또한, 검출 수단(5)의 입출력부에 관통 콘덴서나 EMI 필터 등을 부가하여 강전계 대책을 수행할 수도 있다.
다음으로 작용에 대하여 설명한다. 도어 열림 동작을 위하여 도어 노브(3)를 차외측으로 당기거나 또는 가볍게 도어 노브(3)의 내측에 손을 대면, 도어 노브(3)가 차 외측으로 변위하고 아암부(9)가 도어 노브(3)와 연동하여 변위한다. 도 5 및 도 6은 이 때의 도어 노브(3), 압전 센서(4), 탄성체(8) 및 아암부(9)의 변위의 모습을 나타낸 개략도이다. 여기에서, 도 6은 도 5를 S방향에서 본 개략도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 도어 노브(3)가 차 외측으로 변위하면, 아암부(9)의 상단(9a)이 내려가고, 상단(9a)에 소정의 압력으로 가압된 탄성체(8)도 고정부를 중 심으로 선단부측이 고정축(9b)을 중심으로 하여 회전하면서 최대 변위를 나타내고 하방으로 변위한다. 그 때문에, 압전 센서(4)도 굴곡부(4a)의 곡률 반경이 커지는 방향으로 변형한다.
이때, 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상단(9a)과 탄성체(8)의 접촉 위치의 관계에서, 상단(9a)은 Δx의 변위이지만 탄성체(8)의 선단은 Δx보다 큰 Δy가 되어, 상단(9a)의 직접적인 변위보다도 큰 변위가 탄성체(8)에 의해 초래된다.
도 7은 이때, 검출 수단(5) 내에서 증폭, 여파된 신호(V) 및 판정부의 판정 출력(J)을 나타내는 특성도이다. 도면에서, 종축은 위부터 순서대로 V, J이고, 횡축은 시각(t)이다. 도어 노브(3)의 조작에 의한 변위가 발생하여 압전 센서(4)가 변형되면, 압전 센서(4)는 압전 효과에 의해 압전 센서(4)의 변형의 가속도에 따른 신호를 출력한다. 이때, 출력 신호에는 약 3~8Hz의 주파수를 갖는 신호가 나타나고, 그 신호는 검출 수단(5) 내에서 증폭, 여파되어, 도 7의 V에 나타내는 바와 같은 신호를 얻게 된다.
V의 V0으로부터의 진폭의 절대값 │V-V0│이 D0 이상이면, 판정부는 도어 노브(3)와 물체의 접촉, 도어 노브(3)에 의한 열림 동작, 도어 노브(3)에 의한 닫힘 동작 중 적어도 하나가 일어났다고 판정하고, 시각(t1)에서 판정 출력으로서 Lo-Hi-Lo의 펄스 신호를 출력한다.
또한, 도어 노브(3)를 차 외측에서 밀어도 아암부(9)와 탄성체(8)를 통하여 압전 센서(4)가 변형된다. 이 경우, 압전 센서(4)의 굴곡부(4a)는 곡률 반경이 작아지는 방향으로 변형되기 때문에, 압전 센서(4)는 압전 센서(4)의 출력 특성에서 굴곡부(4a)가 곡률 반경이 커지는 방향으로 변형된 경우와는 반대 극성의 출력 신호를 출력한다. 이로 인해, 여파 신호(V)에는 도 7의 기준 전위(V0)보다 마이너스측의 신호가 나타난다. 그리고, 판정부는 V의 V0으로부터의 진폭의 절대값 │V-V0│이 D0 이상이면 도어 노브(3)와 물체의 접촉, 도어 노브(3)에 의한 열림 동작, 도어 노브(3)에 의한 닫힘 동작 중 적어도 하나가 일어났다고 판정하여, │V-V0│이 D0 이상인 기간 동안 Hi 신호를 출력한다. 이와 같이, 도어 노브(3)를 차 외측에서 민 경우에도 검출이 가능하여 이용 편리성이 높다. 특히, 양손에 물건을 들고 있을 때나, 힘이 약한 어린이나 노인이 이용하는 경우에 도어 노브(3)를 차 외측으로 당기는 동작보다는 차 외측으로부터 미는 동작이 쉽기 때문에 사용 편리성이 향상된다.
상기 작용에 의해, 도어 핸들 장치에서는 압전 센서가 가요성을 가지고 도어 노브(3)에 부설 가능하게 되어, 도어 노브(3)의 미소 변위를 고감도로 검출할 있다. 따라서, 도어 노브(3)에 단순히 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력을 얻을 수 있어, 도어 노브(3)에 대한 터치를 검출할 수 있게 된다. 또한, 전극을 표출시킬 필요가 없기 때문에, 외란, 부착되는 먼지, 비, 눈 등의 영향을 잘 받지 않는다. 또한, 압전 센서는 유연한 변형이 가능하기 때문에 설치 장소의 제약 조건이 적고, 배치 공간도 작아진다.
압전 센서(4)는 외팔보 형상으로 일단을 고정한 대략 판 형상의 탄성체(8)에 지지되고, 도어 노브(3) 비사용시에 탄성체(8)의 일부는 소정의 압력으로 가압되어 아암부(9) 상단에 접촉하며; 압전 센서(4)가 탄성체(8)를 통하여 아암부(9) 상단에 접촉하기 때문에, 예를 들면 압전 센서(4)가 아암부(9)와 접하여 마모되거나, 조작에 의한 충격을 직접 받거나 하는 일이 없어 신뢰성이 향상된다.
또한, 도어 노브(3) 비사용시에, 탄성체(8)의 일부가 소정의 압력으로 가압되어 아암부(9) 상단에 접촉된다. 따라서, 도어 노브(3) 열림 동작시에는 도어 노브(3)의 변위에 수반하여 아암부(9) 상단에 탄성체(8)와 압전 센서(4)가 변위하고, 압전 센서(4)의 변형에 따라 검출 수단(5)은 열림 검출 신호를 출력한다. 그리고, 소정의 변위 후에는 탄성체(8)는 변위하지 않고, 압전 센서(4)도 변형을 멈추기 때문에, 변위량이 너무 커서 압전 센서(4)가 단선되거나 하는 일이 없어 센서 유닛(500)으로서의 신뢰성이 향상된다.
또한, 아암부(9), 탄성체(8) 및 압전 센서(4)의 위치 관계를 조절함으로써, 검출 영역과 변위량의 조정이 가능하고, 구조와 치수 등이 서로 다른 다양한 도어 핸들 장치에 대해서도 센서 유닛(500)의 최적화가 가능하게 된다.
또한, 아암부(9) 상단과 탄성체(8)의 접촉 위치 관계에서, 아암부(9) 상단의 변위보다도 탄성체(8)의 선단부의 변위가 커지고, 압전 센서(4)의 변위가 보다 커져 감도가 향상된다.
또한, 압전 센서(4)는 탄성체(8)의 선단부측으로부터 연장하는 방향으로 굴곡부를 구비한 것으로, 같은 변위를 받은 경우에 직선부보다도 굴곡부가 변형에 대한 출력 신호를 크게 얻을 수 있기 때문에, 압전 센서(4)의 감도가 향상된다. 압전 센서(4)의 감도가 향상되면, 센서 유닛(500) 내에 수용된 검출 수단(5)에서도, 예를 들면 신호 처리의 증폭률을 저감할 수 있기 때문에 전기적인 노이즈의 영향을 저감할 수 있으며, 연산 증폭기 등의 증폭기의 실장 개수를 줄일 수 있어 유닛의 소형화도 가능해진다.
또한, 압전 센서(4), 탄성체(8) 및 검출 수단(5)은 일체로 성형되어 센서 유닛(500)을 형성하고 있으며, 센서 유닛(500)으로서 도어(1)에 장착 가능하기 때문에, 도어 핸들 장치로서의 조립을 효과적으로 수행할 수 있다.
(실시예 2)
본 발명의 실시예 2를 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.
도 8a은 본 발명의 실시예 2에서의 핸들 브라켓(2)을 차 내측에서 본 외관도이고, 도 8b는 도 8a를 S방향에서 본 개략도이고, 도 9a는 본 발명의 실시예 2에 따른 핸들 브라켓(2)의 도어 노브(3) 조작시의 도어 노브(3), 압전 센서(4), 탄성체(8) 및 아암부(9)의 변위 모습을 나타내는 개략도이며, 도 9b는 도 9a를 S방향 에서 본 개략도이다. 본 실시예가 실시예 1과 상이한 점은 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 압전 센서(4)의 굴곡부(4a)가 압전 센서(4)를 적어도 1회 이상 선회(도 8 및 도 9에서는 2회 반 선회)시켜 구성한 점에 있다. 압전 센서(4)는 굴곡부(4a)에서 선회 후, 결속되어 탄성체(8)와 지지부(8c)에 지지며, 또한 검출 수단(5)으로부터 연장된 가이드부(5d)와 지지부(5e)에 지지된다. 이 지지부(8c, 5e)에서는 결속 밴드 등을 이용하여, 각각 탄성체(8), 가이드(5d)와, 선회시킨 압전 센서(4)의 적층 상태를 유지하여 고정한다. 고정은 이 방법에 한정되는 것이 아니라 훅 형상의 고정구에 걸리는 구성 등이어도 무방하며, 느슨한 상태로 고정되면 되는데, 접착제로 지지부와 압전 센서를 고정하지 않는 것이 바람직하다. 이것은 접착제 등으로 압전 센서(4)의 형상을 고정해 버리면, 압전체의 변형이 방해받게 되고, 압전 센서의 변형이 억제되어 출력이 작아지게 되기 때문에 바람직하지 않다.
지지부(8c) 및 지지부(5e)의 압전 센서와의 접촉면은 굴곡부(4a)의 일부에 접하고 있으면 되는데, 지지부(8c)와 대향하는 적층된 압전 센서(4)의 굴곡부(4a)보다도 넓은 면적이 되는 것이 확실하게 굴곡부(4a)에 동시에 변형을 발생시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 선회 횟수를 늘리면 굴곡부(4a)를 구비한 변형 부분 전체의 강성이 커져 변형이 어려워지기 때문에, 이를 피하기 위하여 압전 센서(4)의 외측 전극(4d)으로서 편조선을 이용하고 있다. 이때, 편조선을 구성하는 소선으로서, 예를 들면 주석 도금 구리선의 직경이 50㎛ 이하인 극세선을 이용하고, 압전체(4c) 주위로의 편입을 4~10㎜ 피치로 하면, 실시예 1에서 이용한 대상 전극을 감는 구성보다도 압전 센서(4)의 유연성이 증가하여 가요성이 향상하므로, 상기와 같이 압전 센서(4)를 굴곡부(4a)에서 선회시키는 구성으로 하면 굴곡부(4a)의 강성 증가를 억제하여 용이하게 변형할 수 있는 구성을 실현할 수 있다.
또한, 상기와 같은 편조선을 이용하면, 외측 전극(4d)을 형성하는 가공 속도도 대상 전극을 감는 구성과 동등 이상의 속도를 실현할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 편조선에 의해 대상 전극을 감는 구성과 동등한 강전계 노이즈로의 내성을 확보할 수 있다.
또한, 압전 센서(4)는 외측 전극(4d)으로서 대상 전극을 감는 구성의 경우, 대상 전극은 부분적으로 겹쳐져 감고 있기 때문에, 압전 센서(4)가 굴곡하여 설치되면, 굴곡하고 있는 부위에서는 피복층(4) 안에서 대상 전극이 부분적으로 느슨해진다. 따라서, 압전 센서(4)의 굴곡 부위가 변형하는 경우, 대상 전극이 부분적으로 느슨해지기 때문에, 대상 전극과 압전체(4c)가 마찰하여 마찰 전기를 발생하고, 이것이 노이즈가 되어 오검출의 원인이 되는 경우가 있다. 한편, 상술한 바와 같은 극세선으로 이루어지는 편조선을 외측 전극(4d)에 사용하면, 압전체(4c)와 편조선의 밀착이 양호하기 때문에, 굴곡 부위에서도 편조선이 부분적으로 느슨함을 일으키는 일은 없어, 굴곡 부위가 변형하여도 노이즈가 되는 마찰 전기의 발생이 억제되어 오검출을 방지할 수 있다.
상기 구성에 의해, 도어 열림 동작을 위하여 도 8의 상태에서 도 9와 같이 도어 노브(3)를 차 외측으로 당기거나, 또는 가볍게 도어 노브(3)의 내측에 손을 대면, 도어 노브(3)가 차 외측으로 변위함과 동시에, 도어 노브(3)와 연동하여 아암부(9)의 상단(9a)이 내려가고, 상단(9a)에 소정의 압력으로 가압된 탄성체(8)도 고정부를 중심으로 선단부측이 고정축(9b)을 중심으로 하여 회전하면서 최대 변위를 나타내고 하방으로 변위한다. 그 때문에, 압전 센서(4)도 변형하여, 특히 도 9b에 나타내는 굴곡부(4a)의 양 사이드부(4b, 4c)의 곡률 반경이 커지는 방향으로 변형된다. 그리고, 압전 효과에 의해 압전 센서(4)의 변형의 가속도에 따라 전압 신호가 발생된다.
상기 작용에 의해, 실시예 1과 같이 압전 센서(4)를 단순히 U턴시킨 굴곡부 보다도, 압전 센서(4)를 적어도 1회 이상 선회시켜 구성한 굴곡부쪽이, 같은 변위를 받은 경우에 굴곡 개소가 많아져, 압전 효과에 의한 전하 발생량이 굴곡 개소분만큼 증가하여 출력 신호를 보다 크게 취할 수 있기 때문에, 압전 센서(4)의 감도가 더욱 향상되어 도어 노브 조작이나 도어 노브로의 접촉의 검출 시간을 더욱 단축할 수 있다.
또한, 도어 노브(3)를 차 외측에서 밀어도 아암부(9)와 탄성체(8)를 통하여 압전 센서(4)가 변형된다. 특히, 양 사이드부(4b, 4c)의 곡률 반경이 도 8의 상태로부터 작아지는 방향으로 변형하기 때문에 상기와 마찬가지로 압전 효과에 의해 압전 센서(4)로부터 큰 전압 신호가 출력되어, 도어 노브(3)를 차 외측에서 미는 경우에도 압전 센서(4)의 감도가 더욱 향상되어 도어 노브 조작이나 도어 노브로의 접촉의 검출 시간을 더욱 단축할 수 있다.
본 실시예에서는 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이 굴곡부(4a)에서 압전 센서(4)를 선회시킬 때에, 압전 센서(4)의 감는 형상이 같은 형상이 되도록 순차 적층한 구성이다. 그러나, 예를 들면 압전 센서(4)를 모기향과 같이 소용돌이 형상으로 선회시켜 굴곡부(4a)를 형성하거나, 일본 전통공을 만들 때와 같이 여러 방향에서 압전 센서(4)를 구면(球面)형상으로 선회시켜 굴곡부(4a)를 형성할 수도 있으며, 압전 센서(4)의 굴곡부(4a)가 변형을 받았을 때에 굴곡 개소가 많아지는 구성이라면 다른 여러 가지 선회 구성을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 형태로서 도 10에 나타낸 바와 같이, 도어 노브(3)와 연동하여 작동하는 두 개의 아암부(9) 각각에 대응하여 탄성체(8)를 설치 하고, 압전 센서(4)를 두 개의 탄성체(8)에 각각 지지·고정하는 구성으로 할 수 있다. 도어 노브의 변위를 복수 개소에서 검출하기 때문에, 검출의 용장성이 높아지고, 검출의 신뢰성이 향상된다.
또한, 상기 실시예의 도어 핸들 장치를 사이드 도어, 테이블 게이트 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 자동차, 현관 도어 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 건물을 제공할 수 있다.
또한, 상기 실시예의 도어 핸들 장치의 출력 신호에 기초하여 다른 기기들도 다양한 방식으로 제어될 수 있다. 예를 들면, 상기 실시예의 도어 핸들 장치를 자동차의 파워 슬라이드 도어나 파워 해치백 도어, 또는 건물의 자동 도어 등의 도어에 설치하고, 도어 노브의 조작을 검출하여 도어의 자동 개폐를 제어할 수도 있어 이용 편리성이 향상된다. 이때, 상기 실시예의 작용 설명에서 기술한 바와 같이, 도어 노브(3)를 차 외측에서 당긴 경우와 민 경우에는 압전 센서(4)의 출력 신호의 극성이 역이 되는 점을 이용하여, 예를 들면 도어 노브(3)를 차 외측에서 당기면 도어를 열림 동작하고, 도어 노브(3)를 차 외측에서 밀면 도어를 닫힘 동작한다는 식으로, 압전 센서(4)의 출력 신호의 극성에 기초하여 도어의 개폐 제어를 수행 할 수 있다.
또한, 압전 센서(4)의 출력 신호의 크기에 따라 도어의 개폐 속도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 압전 센서(4)의 출력 신호가 클수록 도어의 개폐 속도를 빨리 하는 구성에 의해, 도어를 서둘러 개폐하고자 하는 경우에는 도어 노브(3)를 강하게 조작하여 압전 센서(4)로부터의 출력 신호를 증대시키면 되므로 이용 편리성이 향상된다.
그 외에, 도어 핸들 장치의 출력 신호에 기초하여 파워 윈도우의 개폐, 조명의 온/오프, 조광, 또는 AV 기기의 온/오프를 수행하는 등 다양한 기기의 제어에 응용 가능하다.
(실시예 3)
본 발명의 실시예 3을 도 11 내지 도 19를 참조하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 접촉 검출 장치를 구비한 도어 핸들 장치를 구비한 자동차 도어의 외관도이다. 도면에서, 도어(1001)에는 핸들 브라켓(1002)이 장착되어 있다. 핸들 브라켓(1002)은 도어 핸들(1003)을 가지고 있다. 도 12는 핸들 브라켓(1002)을 차 외측에서 본 외관도이고, 도 13은 핸들 브라켓(1002)을 차 내측에서 본 외관도이며, 도 14는 핸들 브라켓(1002)의 주요부를 나타내는 확대 사시도이다. 도면에서, 가요성을 갖는 압전 센서(1004)가 검출 수단(1005)과 함께 핸들 브라켓(1002)에 장착되어 있다. 검출 수단(1005)에는 전원과 검출 신호 출력용의 케이블(1006), 커넥터(1007)가 접속되어 있고, 신호 처리 수단을 내장하고 있다. 판 형상의 지지 수단(1008)은 검출 수단(1005)의 측방 하단부에서 회동 지지되어 연장되며, 지지 수단(1008)의 선단부에 압전 센서(1004)가 지지·고정되어 있다(도면 중의 지지부(1008b)). 압전 센서(1004)는 이 압전 센서(1004)를 적어도 1회 이상 선회(도 12, 도 13, 및 도 14에서는 2회 반 선회)시켜 구성한 복수의 굴곡부(1004a)로 이루어지는 동시 변형부가 되는 다층 중첩부(1009) 를 구비한다. 여기에서, 압전 센서(1004)는 굴곡부(1004a)에서 선회 후, 결속되어 지지 수단(1008)과 지지부(1008b)로 지지되고, 검출 수단(1005)의 상부로부터 가이드부(1005d)가 연장되며, 위치 규제 수단인 이 가이드부(1005d)와 지지부(1005e)가 압전 센서(1004)를 지지하고 있다. 이 지지부(1008b, 1005e)에 결속 밴드 등을 이용하여, 선회시킨 압전 센서(1004)의 적층 상태를 유지되도록 지지 수단(1008)과 가이드부(1005d)를 고정한다. 고정은 이 방법에 한정되는 것이 아니라 훅 형상의 고정구에 걸리는 구성 등이어도 무방하며, 압전 센서의 선회 부분(다층 중첩부) 중 일부만이 고정되고 다른 부분은 여유 부분을 갖는 느슨한 상태로 고정되면 되는데, 접착제로 지지부와 압전 센서를 고정하지 않는 것이 바람직하다. 이것은 접착제 등으로 압전 센서(1004) 형상을 고정해 버리면, 압전체의 변형이 방해받게 되고, 압전 센서의 변형이 억제되어 출력이 작아지기 때문에 바람직하지 않다.
지지부(1008b) 및 지지부(1005e)의 압전 센서와의 접촉면은 다층 중첩부의 일부에 접하고 있으면 되는데, 지지부(1008b)와 대향하는 적층된 압전 센서(1004)의 다층 중첩부보다도 넓은 면적이 되는 것이 확실하게 굴곡부(1004a)에 동시에 변형을 발생시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 즉, 압전 센서의 복수의 굴곡부가 동시에 변형을 일으키도록 압전 센서가 지지부(1008b) 및 지지부(1005e)에 접하고 있으면 되므로, 이 구성에 한정되는 것이 아니다.
도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 지지 수단(1008)의 가동부(1008c)는 도어 핸들(1003)과 연동하여 작동하는 아암부(1010)와 상단(1010a)에서 접촉하고 있다. 도 14의 5개의 화살표(A)로 나타내는 부분은 압전 센서(1004)를 감아 형성한 굴곡부의 동시 변형부이다. 지지 수단(1008)은 검출 수단(1005) 및 가이드부(1005d)에 고정된 축(1011)을 회전축으로 하여 회전 지지되어 있고, 탄성체 연결 수단인 스프링(1012)의 작용에 의해, 도어 핸들(1003) 비사용시에 지지 수단(1008)은 소정의 압력으로 가압되어 아암부 상단(1010a)에 접촉하고 있다. 아암부(1010)에는 핸들 스프링(1013)에 의해 소정의 스프링압이 인가되어 항상 도어 핸들(1003)이 닫히는 방향으로 가압된다. 검출 수단(1005)은 장착 브라켓(1005a, 1005b)을 통하여 스크류(1005c)로 핸들 브라켓(1002)에 장착되어 있다.
도 15a는 압전 센서(1004)의 단면도이다. 압전 센서(1004)는 중심 전극(1004b), 압전체(1004c), 외측 전극(1004d) 및 피복층(1004e)을 동축상으로 성형한 것이며, 전체적으로 가요성이 우수한 구성을 가지고 있다. 중심 전극(1004b)은 통상의 금속 단선 도선을 이용하여도 좋지만, 여기에서는 절연성 고분자 섬유의 주위에 금속 코일을 감은 전극을 이용하고 있다. 절연성 고분자 섬유와 금속 코일로는 각각 전기 모포에 상업적으로 이용되고 있는 폴리에스테르 섬유와 은을 5wt% 포함하는 구리 합금을 이용하는 것이 바람직하다.
압전체(1004c)는 폴리에틸렌계 수지와 압전 세라믹(여기에서는 티탄산지르콘산납) 분말을 혼련한 것으로, 중심 전극(1004b)과 함께 연속적으로 압출되어 가요성이 있는 압전체(1004c)를 형성한다. 또한, 압전 세라믹으로는 환경을 고려하여 비납계의 재료, 예를 들면, 티탄산 비스머스나트륨계나 니오브산알칼리계의 압전 세라믹 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
중심 전극(1004b)의 주위에 압전체(1004c)를 압출 가공한 후, 중심 전 극(1004b)과 압전체(1004c)의 표면에 접촉시킨 유사 전극 사이에 수 kV의 직류 전압을 인가하여 압전체(1004c)의 분극을 수행한다. 이로 인해 압전체(1004c)가 압전 효과를 구비한다.
외측 전극(1004d)은 편조 구조의 금속선을 이용하여 형성한다. 다중 중첩부(1009)의 형성에 있어서는, 압전 센서(1004)의 선회 횟수를 늘리면 굴곡부(1004a)를 구비한 변형 부분 전체의 강성이 커져 변형하기 어려워지므로, 이를 피하기 위하여 압전 센서(1004)의 외측 전극(1004d)으로서 편조선을 이용하고 있다. 이때, 편조선을 구성하는 소선으로서, 예를 들면 주석 도금 구리선의 직경이 50㎛ 이하인 극세선을 이용하고, 압전체(1004c) 주위로의 편입을 4~10㎜ 피치로 하면, 고분자층 위에 금속막이 접착된 대상 전극을 감는 구성보다도 압전 센서(1004)의 유연성이 증가하여 가요성이 향상하므로, 상기와 같이 압전 센서(1004)를 굴곡부(1004a)에서 선회시키는 구성으로 하여도 굴곡부(1004a)의 강성의 증가를 억제하여 용이하게 변형할 수 있는 구성을 실현할 수 있다.
또한, 상기와 같은 편조선을 이용하면, 외측 전극(1004d)을 형성하는 가공 속도도 대상 전극을 감는 구성과 동등하거나 그 이상의 속도를 실현할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 편조선에 의해 대상 전극을 감는 구성과 동등한 강전계 노이즈로의 내성을 확보할 수 있다.
또한, 압전 센서(1004)는 외측 전극(1004d)으로서 대상 전극을 감는 구성의 경우, 대상 전극은 부분적으로 겹쳐져 감겨 있기 때문에, 압전 센서(1004)가 굴곡되어 설치되면, 굴곡되어 있는 부위에서는 피복층(1004) 안에서 대상 전극이 부분 적으로 느슨해진다. 따라서, 압전 센서(1004)의 굴곡 부위가 변형하는 경우, 대상 전극이 부분적으로 느슨해지기 때문에, 대상 전극과 압전체(1004c)가 마찰하여 마찰 전기를 발생하고, 이것이 노이즈가 되어 오검출의 원인이 되는 경우가 있다. 한편, 상술한 바와 같은 극세선으로 이루어지는 편조선을 외측 전극(1004d)에 사용하면, 압전체(1004c)와 편조선의 밀착이 양호하기 때문에, 굴곡 부위에서도 편조선이 부분적으로 느슨함을 일으키는 일이 없어, 굴곡 부위가 변형되어도 노이즈가 되는 마찰 전기의 발생이 억제되어 오검출을 방지할 수 있다.
도 15b는 압전 센서(1004)의 변형예를 나타낸다. 도 15b에 나타내는 압전 센서(1004)는 압전체(1004c)에 대하여 중심 전극(1004f)이 편심한 위치에 형성되는 편심 구조를 갖는다. 그 외의 구성에 대해서는 도 15a에 설명한 것과 같다. 이 구성에 의해, 압전 센서(1004)가 굴곡부를 갖도록 변형하여 사용할 때, 예를 들면, 중심 전극(1004f)이 외측이 되도록 압전 센서를 굴곡시켜 사용할 때, 도 15a에 나타낸 구성의 압전 센서에 비하여, 중심 전극(1004f)에 대해 장력이 크게 걸리기 때문에 큰 출력이 얻어진다. 반대로, 중심 전극(1004f)이 내측이 되도록 압전 센서를 굴곡시켜 사용할 때, 도 15a에 나타낸 구성의 압전 센서에 비하여, 중심 전극(1004f)에 대해 작은 출력이 얻어진다.
도 15c는 압전 센서(1004)의 변형예를 나타낸다. 도 15c에 나타내는 압전 센서(1004)는 압전체(1004c)에 대하여 중심 전극(1004f)이 편심한 위치에 형성되는 편심 구조로 되어 있는 동시에 직사각 형상으로 형성되어 있다. 그 외의 구성은 도 15a에 설명한 것과 같다. 이 구성에 의해 압전 센서를 여러 번 감아 굴곡부를 형성 할 때, 단면 직사각형으로 둘레면의 평탄부끼리를 중첩하여 형성함으로써 수납성이 좋아지고 편심 방향을 특정하기 쉬워져, 굴곡의 소정측(외측 또는 내측)으로 위치시키는 것이 용이하게 된다.
지금까지 가요성이 있는 동축 케이블로 형성한 압전 센서를 사용하는 것으로 설명하였다. 그러나, 압전 센서는 가요성이 있는 장척 형상의 선회 구조 또는 중첩 구조를 성형할 수 있으면 되므로, 테이프 형상으로 성형한 압전 센서를 이용할 수도 있다. 예를 들면, 도 15d에 나타내는 바와 같이, 테이프 형상의 압전 센서(1004)를 사용하여 동일 평면 내에서 둘러 감아 동시 굴곡부(A)를 형성할 수도 있다. 도 15e에 나타내는 바와 같이, 가요성이 있는 압전체(1004c)를 제 1 전극(1004g)과 제 2 전극(1004h)으로 사이에 끼우듯이 적층하여 피복층(1004e)으로 전체를 덮어 구성되는 소정의 길이가 있는 가는 끈 형상 또는 얇은 리본 형상(테이프 형상)의 압전 센서(1004)를 이용함으로써, 복수의 동시 굴곡부를 구비한 구성을 실현할 수 있다. 이와 같은 가요성을 구비한, 장척 형상 압전 소자의 동시 굴곡부가 변형됨으로써, 변위를 검지하고 충분한 전압을 발생하여, 센서로서의 장착 용이성뿐만 아니라 감도의 향상을 이룰 수 있다.
또한, 테이프 형상 압전 센서(1004)의 변형예로서, 도 15f에 나타내는 바와 같이 제 1 전극(1004g), 제 1 압전체(1004c1), 심전극(1004i), 제 2 압전체(1004c2), 및 제 2 전극(1004h)을 적층하여, 피복층(1004e)으로 덮어 구성할 수도 있다. 도면에서, 심전극(1004i)은 중심에서 제 1 전극(1004g)측으로 치우친 위치에 형성되며, 제 1 압전체(1004c1)는 제 2 압전체(1004c2)보다 얇게 형성된다.
도 15b, 도 15c, 또는 도 15f로 나타낸 바와 같은 편심 구조의 압전 센서(1004)를 소정 전압으로 분극하면, 압전체(1004c)의 얇은 부분에서는 전계 강도가 커지기 때문에, 감도(변형에 대한 출력)가 커지기 쉽다. 도 15g에 나타내는 바와 같이, 이 감도가 큰 부위를 변형량이 큰 외측에 위치시킴으로써 큰 출력을 얻을 수 있다. 또한, 압전체(1004c)의 두께에 의해 감도가 적은 경우라도, 중심 전극(1004f) 또는 심전극(1004i)에 대하여 강성이 작은 압전체(1004c)의 얇은 부분이 외측에 오면, 얇은 부분이 집중적으로 변형하여 큰 출력이 얻어진다. 반대로, 압전체(1004c)의 두꺼운 부분에서는 전계 강도가 작아지기 때문에, 감도(변형에 대한 출력)가 작아지기 쉽다. 즉, 변형에 대한 출력이 작아진다.
검출 수단(1005)은 연산 증폭기와 주변 부품으로 구성되는 적어도 한 개의 대역 필터부와, 연산 증폭기와 주변 부품으로 구성되며, 도어(1001)의 고유 진동 주파수를 포함하는 신호 성분을 제거하는 대역 소거 필터부 또는 로우패스 필터부를 구비하고 있다. 그리고, 상기 필터부의 출력 신호에 기초하여 도어 핸들(1003)로의 물체의 접촉, 도어 핸들(1003)에 의한 열림 동작과 닫힘 동작 중 적어도 하나를 검출하기 위한 판정부를 구비한다. 판정부로는 콤퍼레이터를 사용한다. 상기 필터부나 판정부는 각각 1mA 이하의 저소비 전류형의 소자를 사용하고 있다.
상기 대역 필터부는 실험적으로 도어 핸들(1003)을 조작했을 때의 압전 센서(1004)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대로서 예를 들면 3Hz~8Hz의 주파수 영역을 통과하는 특성이 되도록 설정한다.
또한, 상기 대역 소거 필터부 또는 로우패스 필터부는 예를 들면, 도 어(1001)를 고의로 두들기거나 했을 때의 압전 센서(1004)로부터의 출력 신호를 주파수 해석함으로써, 특징적인 주파수대로서 예를 들면 10Hz 이상의 주파수 영역을 제거하는 특성이 되도록 설정한다. 또한, 고유 진동의 강도가 작고, 압전 센서(1004)의 출력 신호로의 영향이 작은 경우에는 대역 소거 필터부 또는 로우패스 필터부를 설치하지 않아도 된다.
또한, 차종이나 도어의 사이즈, 중량 등에 따라 도어의 고유 진동 특성이 다를 것으로 상정되기 때문에, 상기와 같은 실험적인 해석에 기초하여, 대역 필터부나 대역 소거 필터부, 로우패스 필터부의 설정을 최적화하는 것이 바람직하다.
외부의 전기적 노이즈를 제거하기 위하여 검출 수단(1005)은 전체를 실드 부재로 덮어 전기적으로 실드하는 것이 바람직하다. 또한, 검출 수단(1005)의 입출력부에 관통 콘덴서나 EMI 필터 등을 부가하여 강전계 대책을 수행할 수도 있다.
다음으로 작용에 대하여 설명한다. 도어 열림 동작을 위하여, 도어 핸들(1003)를 차외측으로 당기거나, 또는 가볍게 도어 핸들(1003)의 내측에 손을 대면, 도어 핸들(1003)이 차 외측으로 변위함과 동시에, 도어 핸들(1003)과 연동하여 아암부(1010)가 변위한다. 도 16 및 도 17은 이 때의 도어 핸들(1003), 압전 센서(1004), 지지 수단(1008) 및 아암부(1010)의 변위 모습을 나타낸 개략도이다. 여기에서, 도 17은 도 13 및 도 16을 S방향에서 본 개략도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 도어 핸들(1003)이 차 외측으로 변위하면, 아암부(1010)의 상단(1010a)이 내려가고, 상단(1010a)에 소정의 압력으로 가압된 지지 수단(1008)도 축(1011)을 중심으로 하여 선단부측이 회전하면서 최대 변위를 나타내고 하방으로 변위한다. 그 때문에, 압전 센서(1004)도 굴곡부(1004a)의 곡률 반경이 커지는 방향으로 변형한다.
도 18은 이때, 검출 수단(1005) 내에서 증폭, 여파된 신호(V) 및 판정부의 판정 출력(J)을 나타내는 특성도이다. 도면에서, 종축은 위부터 순서대로 V, J, 횡축은 시각(t)이다. 도어 핸들(1003)의 조작에 의한 변위가 있어 압전 센서(1004)가 변형되면, 압전 센서(1004)는 압전 효과에 의해 압전 센서(1004)의 변형 가속도에 따른 신호를 출력한다. 이때, 출력 신호에는 약 3~8Hz의 주파수를 갖는 신호가 나타나고, 그 신호는 검출 수단(1005) 내에서 증폭, 여파되어, 도 18의 V에 나타내는 바와 같은 신호를 얻을 수 있다.
판정부는 V의 V0으로부터의 진폭의 절대값 │V-V0│이 D0 이상이면 도어 핸들(1003)로의 물체의 접촉, 도어 핸들(1003)에 의한 열림 동작, 및 도어 핸들(1003)에 의한 닫힘 동작 중 적어도 하나가 일어났다고 판정하고, 시각(t1)에서 판정 출력으로서 Lo-Hi-Lo의 펄스 신호를 출력한다.
또한, 도어 핸들(1003)을 차 외측에서 밀어도 아암부(1010)와 지지 수단(1008)를 통하여 압전 센서(1004)가 변형된다. 이 경우, 압전 센서(1004)의 굴곡부(1004a)는 곡률 반경이 작아지는 방향으로 변형하기 때문에, 압전 센서(1004)는 압전 센서(1004)의 출력 특성에서 굴곡부(1004a)의 곡률 반경이 커지는 방향으로 변형한 경우와는 반대 극성의 출력 신호를 출력한다. 이로 인해, 여파 신호(V)에는 도 18의 기준 전위(V0)보다 마이너스측의 신호가 나타난다. 그리고, 판정부는 V의 V0으로부터의 진폭의 절대값 │V-V0│이 D0 이상이면 도어 핸들(1003)로의 물체의 접촉, 도어 핸들(1003)에 의한 열림 동작, 및 도어 핸들(1003)에 의한 닫힘 동작 중 적어도 하나가 일어났다고 판정하여, │V-V0│이 D0 이상인 기간 동안 Hi 신호를 출력한다. 이와 같이, 도어 핸들(1003)을 차 외측에서 민 경우에도 검출 가능하여 이용 편리성이 높다. 특히, 양손에 물건을 들고 있을 때나, 힘이 약한 어린이나 노인이 이용하는 경우에는 도어 핸들(1003)을 차 외측으로 당기는 동작보다도 차 외측으로부터 미는 동작이 쉽기 때문에 사용 편리성이 향상된다.
상기 작용에 의해, 이 도어 핸들 장치에서는 케이블 형상 압전 센서(1004)가 가요성을 가져 도어 핸들(1003) 등의 접촉 검출 대상으로의 장착이 가능하게 된다. 또한, 가동부(1008c)의 변위를 검출함으로써 사람 또는 물체의 접촉시의 미소 변위를 검출할 때에, 압전 센서의 복수 개소의 동시 변형에 의해 검출하게 된다. 따라서, 같은 변위를 받은 경우에 굴곡 개소가 많으면, 압전 효과에 의한 전하 발생량이 굴곡 개소분만큼 증가하여 출력 신호를 보다 크게 취할 수 있기 때문에, 압전 센서(1004)의 감도가 향상되어 고감도, 고출력으로 검출할 수 있다.
도 19는 굴곡 개소수와 출력 신호의 관계를 그래프로 나타낸다. 도 18의 V에 나타내는 바와 같은 출력 신호 중, V의 V0으로부터의 진폭의 절대값 │V-V0│이 최대가 되는 값을 │V-V0│max로 하고, 실험에 의해 선회 횟수를 변경함으로써 굴곡 개소수를 변화시켜 출력 │V-V0│max를 구해보면, 굴곡 개소수가 많아지면 출력값이 커지는 것이 명백하며, 굴곡이 3개소를 넘으면, 소정의 증폭 및 여파를 수행하는 검출 수단(1005)에서 출력값이 포화하고 있다. 이 포화 현상은 회로의 특성에 의한 것으로, 회로 특성의 한정을 없애면 신호의 출력은 변형량에 수반하여 커진 다.
따라서, 접촉 검출 대상에 단순히 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력을 얻을 수 있어, 접촉 검출 대상에 대한 터치를 검출할 수 있게 된다. 그리고, 압전 센서(1004)의 감도가 향상되면, 검출 수단(1005) 내에 수용된 신호 처리 수단에 있어서도, 예를 들면 신호 처리의 증폭률을 저감할 수 있기 때문에 전기적인 노이즈의 영향을 저감할 수 있으며, 연산 증폭기 등의 증폭기의 실장 개수를 삭감할 수 있어 유닛의 소형화도 가능하게 된다. 또한, 전극을 표출시킬 필요가 없기 때문에, 외란, 부착되는 먼지, 비, 눈 등의 영향을 잘 받지 않는다. 또한, 케이블 형상 압전 센서는 유연한 변형이 가능하기 때문에 설치 장소의 제약 조건이 적고, 배치 공간도 작아진다.
또한, 압전 센서(1004)의 위치 규제 수단으로서 가이드부(1005d)와 지지부(1005e)를 검출 수단(1005)에 고정하고, 지지 수단(1008)에 연결 수단인 스프링(1012)을 설치하여 회동시킴으로써, 가동부(1008c)와 위치 규제 수단 사이를 탄성을 가지고 연결하고, 가동부의 변위에 수반하여 다층 중첩부(1009)의 굴곡부가 동시에 변형을 수행하게 된다. 따라서, 접촉 대상에 접촉이 있은 경우에 가동부(1008c)가 변위하기 쉽도록 스프링(1012)의 탄성으로 압력을 가할 수 있으므로 압전 센서(1004)의 탄성에 의하지 않고 안정된 동작이 가능하게 되며, 미소 변위의 검출에 의한 사람 또는 물체의 접촉 검출을 응답성 좋게, 고감도, 고출력으로 수행할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 압전 센서(1004)를 적어도 1회 이상 선회시켜 구성한 복수의 굴곡 부(1004a)로 이루어지는 다층 중첩부(1009)에 의해 동시 변형부가 형성됨으로써, 구성이 소형화되어 설치 장소의 제약 조건이 적은 동시에, 배치 공간도 작아진다.
또한, 케이블 형상 압전 센서(1004)의 외측 전극(1004d)을 편조 금속선으로 형성함으로써, 케이블 형상 압전 센서(1004)의 가요성이 향상되기 때문에, 동시 변형부 형성을 위한 굴곡이 용이하게 됨과 동시에, 굴곡에 의한 외측 전극(1004d)의 변형에서 생기는 가요성의 저하 및 출력 이상을 방지하고, 고감도, 고출력의 검출을 안정되게 실현하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도어 핸들(1003) 비사용시에 지지 수단(1008)의 일부가 소정의 압력으로 가압되어 아암부(1010) 상단에 접촉한 상태이기 때문에, 도어 핸들(1003) 열림 동작시에는 도어 핸들(1003)의 변위에 수반하여 아암부(1010) 상단에 지지 수단(1008)과 압전 센서(1004)가 추종하여 변위함과 동시에, 압전 센서(1004)의 변형에 따라 검출 수단(1005)이 열림 검출의 신호를 출력한다. 그리고, 소정의 변위 후에는 지지 수단(1008)은 변위하지 않고, 압전 센서(1004)도 변형을 멈추기 때문에, 변위량이 너무 커서 압전 센서(1004)가 단선되거나 하는 일이 없으므로, 반복하여 생기는 변형시에 변형 전후의 상태 복원성이 있고, 출력 재현성고 있기 때문에 검출 수단(1005)의 신뢰성이 향상된다. 또한, 지지 수단(1008)이 소정량 이상의 변위를, 아암부(1010)의 변위에 추종하여 수행하지 않는 구성에 대해서는, 탄성 연결 수단(1012)의 탄성과 아암부와의 접촉 위치 관계를 조절함으로써 최대 변위량을 결정할 수 있다. 이로 인해, 압전 센서(1004)의 내구성을 고려한 구성이 가능하게 되어, 반복되는 변형을 받아도 압전 센서의 굴곡 열화가 잘 생기지 않는 구성을 실현 할 수 있다.
또한, 아암부(1010), 지지 수단(1008) 및 압전 센서(1004)의 위치 관계를 조절함으로써, 검출 영역이나 변위량의 조정이 가능하여, 구조나 치수 등이 서로 다른 다양한 도어 핸들 장치에 대해서도 검출 수단(1005)의 최적화가 가능하게 된다.
또한, 압전 센서(1004), 지지 수단(1008) 및 검출 수단(1005)은 일체로 성형되어 검출 수단(1005)을 형성하고 있어, 검출 수단(1005)으로서 도어(1001)에 장착 가능하기 때문에, 도어 핸들 장치로서의 조립을 효율적을 할 수 있다.
(실시예 4)
본 발명의 실시예 4를 도 20을 참조하여 설명한다.
도 20a는 본 발명의 실시예 4에 따른 핸들 브라켓(1002)을 차 내측에서 본 주요부의 확대 외관도이고, 도 20b는 도 20a를 S방향에서 본 개략도이다. 본 실시예가 실시예 3과 상이한 점은 도 20에 나타내는 바와 같이, 아암부(1010)의 상단(1010c)을 탈착 가능한 걸쇠 형상으로 형성하고, 지지 수단(1008)의 하부에 봉 형상의 걸림부(1014)를 설치하여, 상단(1010c)과 걸림부(1014)를 래치식의 접속부로 형성한 점에 있다.
상기 구성에 의해, 도어 핸들(1003)의 조작에 있어 아암부(1010)의 변위 초기에는 상단(1010c)이 걸림부(1014)에 결합하여 확실하게 아암부(1010)의 변위가 지지 수단(1008)에 전달된다. 그리고, 도어 핸들(1003)이 차 외측으로 변위해 가면, 아암부(1010)가 회전하면서 하방으로 내려가기 때문에 걸쇠 형상의 상 단(1010c)이 걸림부(1014)로부터 분리되며, 지지 수단(1008)은 스프링(1012)의 탄성에 의해 조작 전의 원래의 위치로 되돌아간다. 그 후 도어 핸들(1003)에서 손을 떼면 핸들 스프링(1013)의 작용으로 도어 핸들(1003)이 비사용시의 위치로 되돌아가, 다시 상단(1010c)이 걸림부(1014)에 결합한다.
이와 같이, 도어 핸들 조작에서의 가동 아암 변위의 적어도 초기에는 접속부에 의해 아암부(1010), 지지 수단(1008) 및 가동부(1008c)의 결합을 유지되기 때문에, 가동 아암의 변위시에 가동부(1008c)가 분리되는 일 없이 이 변위가 확실하게 전달되어, 고감도, 고출력의 검출을 안정되게 실현함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 소정의 변위 후에 지지 수단(1008)은 변위하지 않고, 압전 센서(1004)도 변형을 멈추기 때문에, 변위량이 너무 커서 압전 센서(1004)가 단선되거나 하는 일이 없어 검출 수단(1005)의 신뢰성이 향상된다.
또한, 핸들 브라켓 내에 빗물 등이 들어가 저온이 되어도, 본 실시예에서는, 강제적으로 아암부(1010)에 연동하여 압전 센서(1004)에 변형을 일으킬 수 있으므로, 센서의 경화나 동결이 생겨도 신호의 출력을 확실하게 얻을 수 있다.
(실시예 5)
본 발명의 실시예 5를 도 21을 참조하여 설명한다.
도 21은 본 발명의 실시예 5에 따른 핸들 브라켓(1002)을 차 내측에서 본 주요부의 확대 외관도이다. 본 실시예가 실시예 3 및 실시예 4와 상이한 점은 도 21에 나타내는 바와 같이, 다층 중첩부(1009)를 형성하기 위하여 선회시킨 압전 센 서(1004)의 루프 내부에 복원 스프링(1015)을 설치하고, 위치 규제 수단인 가이드부(1005d)가 대향하는 위치에 지지 수단(1016), 지지부(1016b) 및 가동부(1016c)를 배치하여, 복원 스프링의 탄성에 의해 지지 수단(1016)이 아암부(1010)의 상단(1010c)에 밀어 붙여지도록 구성한 점에 있다.
상기 구성에 의해, 압전 센서(1004)의 위치 규제 수단으로서 가이드부(1005d)와 지지부(1005e)를 검출 수단(1005)에 고정하여 구비하고, 지지 수단(1016)에 연결 수단인 복원 스프링(1015)을 설치하여 상하 운동시킴으로써, 가동부(1016c)와 위치 규제 수단이 탄성을 가지고 연결되고, 가동부의 변위에 수반하여 다층 중첩부(1009)가 변형하게 된다. 따라서, 도어 핸들(1003) 비사용시에 지지 수단(1016)의 가동부(1016c)가 소정의 압력으로 가압되어 아암부(1010) 상단에 접촉한 상태이기 때문에, 도어 핸들(1003) 열림 동작시에는 도어 핸들(1003)의 변위에 수반하여 아암부(1010) 상단에 지지 수단(1016)과 압전 센서(1004)가 추종하여 변위함과 동시에, 압전 센서(1004)의 변형에 따라 검출 수단(1005)이 열림 검출의 신호를 출력한다. 이로 인해, 접촉 대상에 접촉이 있은 경우에 가동부(1016c)가 변위하기 쉽도록 복원 스프링(1015)의 탄성으로 압력을 가할 수 있어 압전 센서(1004)의 탄성에 의하지 않고 안정된 동작이 가능하게 되며, 미소 변위의 검출에 의한 사람 또는 물체의 접촉 검출을 응답성 좋게, 고감도, 고출력으로 수행할 수 있으며, 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 소정의 변위 후에는 지지 수단(1016)은 변위하지 않고, 압전 센서(1004)도 변형을 멈추기 때문에, 변위량이 너무 커서 압전 센서(1004)가 단선되거나 하는 일이 없으므로, 검출 수단(1005)의 신뢰성이 향상된 다.
도 22a는 본 실시예의 다른 장착 구성을 설명하는 도면을 나타내고, 도 22b는 도 22a의 S방향에서 본 개략도를 나타낸다. 접촉 검출 장치는 실시예 5에서의 가동부와는 다른 가동부와 연동되어 작동되도록 설치되며, 핸들 브라켓의 핸들과 함께 동작한다. 여기에 나타내는 바와 같이, 접촉 검출 장치의 설치 자유도가 높기 때문에, 이와 같이 다른 구성에 의해 실현하는 것도 가능하다.
(실시예 6)
본 발명의 실시예 6을 도 23을 참조하여 설명한다.
도 23은 본 발명의 실시예 6에 따른 핸들 브라켓(1002)을 차 내측에서 본 주요부의 확대 외관도이다. 본 실시예가 실시예 3 내지 실시예 5와 상이한 점은 도 23에 나타내는 바와 같이, 탄성체인 판 스프링을 선단에 곡률부를 갖는 대략 J자 형상으로 구부려, 이 곡률 선단(1017)을 위치 규제 수단인 가이드부(1005d)에 접촉시켜 90도 회전시킨 형상으로 지지 수단(1018)을 형성하여, 지지 수단(1018) 자체가 판 스프링의 탄성에 의해 아암부(1010)의 상단(1010c)에 밀어 붙여지도록 구성한 점에 있다.
상기 구성에 의해, 압전 센서(1004)의 위치 규제 수단으로서 가이드부(1005d)와 지지부(1005e)를 검출 수단(1005)에 고정하여 구비하고, 지지 수단(1018)을 탄성체로 형성하여, 가동부의 변위에 수반하여 다층 중첩부(1009)가 변형된다. 따라서, 도어 핸들(1003) 비사용시에 지지 수단(1018)의 가동부(1018c)가 소정의 압력으로 가압되어 아암부(1010) 상단에 접촉한 상태이기 때문에, 도어 핸들(1003) 열림 동작시에는 도어 핸들(1003)의 변위에 수반하여 아암부(1010) 상단에 지지 수단(1018)과 압전 센서(1004)가 추종하여 변위함과 동시에, 압전 센서(1004)의 변형에 따라 검출 수단(1005)이 열림 검출의 신호를 출력한다. 이로 인해, 접촉 대상에 접촉이 있은 경우에 가동부(1018c)가 변위하기 쉽도록 지지 수단(1018) 자체의 탄성으로 압력을 가할 수 있어 압전 센서(1004)의 탄성에 의하지 않고 안정된 동작이 가능하게 되며, 미소 변위의 검출에 의한 사람 또는 물체의 접촉 검출을 응답성 좋게, 고감도, 고출력으로 수행할 수 있으며, 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 소정의 변위 후에는 지지 수단(1018)은 변위하지 않고, 압전 센서(1004)도 변형을 멈추기 때문에, 변위량이 너무 커서 압전 센서(1004)가 단선되거나 하는 일이 없으므로, 검출 수단(1005)의 신뢰성이 향상된다.
(실시예 7)
본 발명의 실시예 7을 도 24를 참조하여 설명한다.
도 24a는 본 발명의 실시예 7에 따른 핸들 브라켓(1002)을 차 내측에서 본 외관도이고, 도 24b는 도 24a를 S방향에서 본 개략도이다. 본 실시예가 실시예 3 내지 실시예 6과 상이한 점은 도 24에 나타내는 바와 같이, 다층 중첩부(1009)를 형성하기 위하여 선회시킨 압전 센서(1004)를, 판 스프링으로 이루어지는 지지 수단(1019)에 의해 선회 평면의 상하로부터 2개소의 지지부(1019b)로 끼워 잡아 지지 수단(1019)을 외팔보 형상으로 고정하고, 도어 핸들로부터 연장된 아암(1020)이 변 위함으로써 가동부(1019c)가 선회 평면을 구부리는 방향으로 변위하도록 구성한 점에 있다.
상기 구성에 의해, 실시예 3에서 굴곡부(1004a)의 선회 곡률 반경이 커지거나 작아짐으로써 동시 변형부가 변형되는 구성과는 달리, 아암(1020)이 변위함으로써 압전 센서(1004)의 선회 평면이 구부러지는 방향으로 복수의 굴곡부(1004a)가 변형된다. 이로 인해, 가동부(1019c)의 변위를 검출함으로써 사람 또는 물체의 접촉시의 미소 변위를 검출할 때에, 압전 센서의 복수 개소의 동시 변형에 의해 검출이 수행된다. 따라서, 같은 변위를 받은 경우에 굴곡 개소가 많으면, 압전 효과에 의한 전하 발생량이 굴곡 개소분만큼 증가하여 출력 신호를 보다 크게 취할 수 있기 때문에, 압전 센서(1004)의 감도가 향상하여 고감도, 고출력으로 검출 가능하게 된다. 따라서, 접촉 검출 대상에 닿은 것만으로도 충분한 신호 출력을 얻을 수 있어, 접촉 검출 대상에 대한 터치가 검출 가능하게 된다. 그리고, 압전 센서(1004)의 감도가 향상되면, 검출 수단(1005) 내에 수용한 신호 처리 수단에 있어서도, 예를 들면 신호 처리의 증폭률을 저감할 수 있기 때문에 전기적인 노이즈의 영향을 저감할 수 있거나, 연산 증폭기 등의 증폭기의 실장 개수를 삭감할 수 있어 유닛의 소형화도 가능하게 된다. 또한, 전극을 표출시킬 필요가 없기 때문에, 외란, 부착되는 먼지, 비, 눈 등의 영향을 잘 받지 않는다. 또한, 케이블 형상 압전 센서는 유연한 변형이 가능하기 때문에 설치 장소의 제약 조건이 적고, 배치 공간도 작아진다.
또한, 본 실시예에서는 굴곡부(1004a)에서 압전 센서(1004)를 선회시킬 때 에, 압전 센서(1004)의 감는 형상이 같은 형상이 되도록 순차 적층한 구성이다. 그러나, 예를 들면 압전 센서(1004)를 모기향과 같이 소용돌이 형상으로 선회시켜 굴곡부(1004a)를 형성하거나, 일본 전통공을 만들 때와 같이 여러 방향에서 압전 센서(1004)를 구면(球面)형상으로 선회시켜 굴곡부(1004a)를 형성하여 다층 중첩부(1009)를 구성하거나, 또는 압전 센서(1004)를 사행(蛇行)시켜 복수의 굴곡부(1004a)를 갖는 동시 변형부를 형성할 수도 있다. 압전 센서(1004)의 동시 변형부(A)는 굴곡부(1004a)에 설치되지 않아도, 예를 들면 사행시킨 경우에는, 복수의 평행하게 겹쳐진 직선 형상의 압전 센서가 동시에 변형을 받도록 설치하면 되고, 동시 변형부의 변형량이 많아지는 구성이라면 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 8)
본 발명의 실시예 8을 도 25 내지 도 30을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 상술한 구성 요소와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다. 도어 핸들 장치(1600)는 차량의 도어(도어 외측 패널; 1063)에 장착된다. 핸들(1061)은 지지축(1021)을 통하여 일단측(1023a)이 도어(1063)에 요동 가능하게 지지되고, 이 요동에 의해 타단측(1023b)이 인출 방향으로 이동하는 핸들 본체(1023)를 가지고 있다. 즉, 한쪽이 힌지가 되는 풀 라이즈(pull rise) 타입(pull rise), 그립(grip) 타입, 또는 그랩(grab) 타입이라 불리는 핸들(1061)을 구성하고 있다.
도 26은 핸들(1061) 내부의 개략 구성도이다. 도면에서, 가요성을 갖는 케이 블 형상의 압전 센서(1004)가 검출 수단(1005)과 함께 핸들 브라켓에 장착되어 외측 패널(1063)에 고정되어 있다. 압전 센서(1004)는 결속 밴드(1067a, 1067b)에 의해 동시 변형부인 복수의 굴곡부를 갖도록 선회 형상(권회 형상)으로 형성되어 있다. 그 선회 형상부(권회 형상부)의 일부가 위치 규제부(1066)에 고정되어 있으며, 또한, 권회 형상의 다른 쪽은 판 스프링으로 이루어지는 지지부(1065)를 통하여 핸들의 아암부(1064)와 연동하여 가동되도록 지지부(1065)의 가동부에 일체적으로 고정되어 있다. 검출 수단(1005)은 고정부(1005c)에 의해 브라켓 내에 고정되고, 마찬가지로 위치 규제부(1066)는 고정부(1066a)에 의해 브라켓 내에 고정되며, 지지부(1065)는 아암부(1064)와 접촉하는 부분이 가동부가 되도록, 고정부(1065a)에 의해 외팔보 형상으로 브라켓 내에 고정되어 있다. 그리고, 이와 같이 압전 센서의 선회 부분 중 일부만이 고정되고 다른 부분은 여유분을 갖는 느슨한 상태로 고정되어 있다.
도 27a는 핸들이 통상 위치일 때, 도 26의 z방향에서 실시예 8을 보았을 때의 도면이다. 도 27b는 핸들이 정면(b) 방향으로 당겨졌을 때, 도 26의 z방향에서 실시예 8을 보았을 때의 도면이다. 도 27a 및 도 27b 에 나타내는 바와 같이, 압전 센서(1004)의 권회 형상부(1004g)는 동작의 전후에 있어서 아암(1064)이 변위하는데 연동하여 당겨지기 때문에 그 선회 평면이 구부러지는 방향으로 변형하고 있다.
이 구성에 의해, 사람 또는 물체의 접촉시의 미소 변위를 검출할 때에 아암의 변위에 의해 압전 센서(1004)의 권회 형상부에 형성되어 있는 복수의 굴곡부도 동시에 변형하기 때문에, 고감도, 고출력으로 검출 가능하게 된다.
또한, 도 28a에 나타내는 바와 같이, 압전 센서(1004)의 권회 형상부는 모기향과 같이 소용돌이 형상으로 선회시켜 굴곡부를 갖는 형상이 될 수 있다. 압전 센서(1004)는 지지부(1068)의 일부에 있어서 결속 밴드(1068b)에 의해 고정된다. 한편, 도 28b에 나타내는 바와 같이, 압전센서(1004)는 지지부(1068)의 철(凸)부(1068c)로, 압전 센서(1004)가 겹쳐지지 않도록 2개소에서 가압하여 고정되어 있다. 또한, 지지부(1068)는 고정부(1068a)에 의해 브라켓을 통하여 외측 패널(1063)에 고정되어 있다.
이 구성에 의해, 권회 형상부를 형성하는데 있어 압전 센서를 결속 밴드 등으로 고정하는 부분이 적어도 되기 때문에, 형성된 권회 형상부는 유연성이 높고, 굴곡부도 아암의 변위에 연동하여 유연하게 변형하여, 고감도, 고출력으로 검출 가능하게 된다.
또한, 동일한 구성이, 도 29에 나타내는 핸들에 설치될 수도 있다. 도 29는 핸들(1023)을 바로 앞으로 당겼을 때, 아암(1064)에 권회 형상부(1004g)가 밀려, 권회 형상부(1004g)의 선회 평면이 구부러지는 방향으로 변형하고 있는 모습을 나타내고 있다. 이와 같이, 아암(1064)이 밀려 나오는데 연동하여 압전 센서(1004)의 권회 형상부에 형성되어 있는 복수의 굴곡부도 동시에 변형하기 때문에, 고감도, 고출력으로 검출 가능하게 된다.
또한, 도 30a 및 도 30b에 나타내는 바와 같이, 검출 수단(1005)을 브라켓 내에 고정하는 레그부인 장착 브라켓(1005a, 1005b)을 검출 수단(1005)의 본체의 두께 방향 중앙부의 좌우 대칭의 위치에 설치할 수도 있다. 이 구성에 의해, 압전 센서(1004)와 검출 수단(1005)을 구비하는 검출 수단 장치를 브라켓에 장착할 때, 검출 수단 장치의 방향에 관계없이 운전석측 또는 조수석측에도 장착할 수 있다.
또한, 상기 실시예의 도어 핸들 장치를 사이드 도어나 테이블 게이트 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 자동차와, 현관 도어 등의 도어에서의 스마트 엔트리 시스템에 적용한 건물을 제공할 수 있다.
자동차 등의 스마트 엔트리 시스템에 있어서, 핸들에 대한 접촉을 검출하는 정전 용량형의 센서의 경우에는 센서의 특성상, 핸들 그립 내에 설치된다. 한편, 외부와 통신의 용이성, 정밀도를 고려하여 핸들 그립 내의 중공 구조부에 송수신 코드를 송신하는 안테나를 설치하는 경우가 있는데, 이 경우, 이런 안테나와 센서를 한정된 공간 밖에 갖지 않는 그립 내에 수용하도록 설계할 필요가 있다.
본 실시예에서는 접촉 검출용의 센서를 핸들 그립 내가 아니라, 브라켓 내에 일부를 고정하는 구성이기 때문에, 상기 안테나와 센서를 따로따로 설치하면 되므로 설계의 자유도가 높아진다.
또한, 상기 실시예의 도어 핸들 장치의 출력 신호에 기초하여, 다른 기기의 다양한 제어를 수행할 수도 있다. 예를 들면, 상기 실시예의 도어 핸들 장치를 자동차의 파워 슬라이드 도어나 파워 해치백 도어, 건물의 자동 도어 등의 도어에 설치하고, 도어 핸들의 조작을 검출하여 도어의 자동 개폐를 제어하는 구성으로 할 수도 있어 이용 편리성이 향상된다. 이때, 상기 실시예의 작용 설명에서 기술한 바와 같이, 도어 핸들(1003)을 차 외측에서 당긴 경우와 민 경우에는 압전 센서(1004)의 출력 신호의 극성이 역이 되는 점을 이용하여, 예를 들면 도어 핸 들(1003)을 차 외측에서 당기면 도어를 열림 동작하고, 도어 핸들(1003)을 차 외측에서 밀면 도어를 닫힘 동작한다는 식으로, 압전 센서(1004)의 출력 신호의 극성에 기초하여 도어의 개폐 제어를 수행할 수도 있다.
또한, 압전 센서(1004)의 출력 신호의 크기에 따라 도어의 개폐 속도를 제어할 수도 있다. 예를 들면, 압전 센서(1004)의 출력 신호가 클수록 도어의 개폐 속도를 빨리 하는 구성에 의해, 도어를 서둘러 개폐하고자 하는 경우에는 도어 핸들(1003)를 강하게 조작하여 압전 센서(1004)로부터의 출력 신호를 증대시키면 되므로 이용 편리성이 향상된다.
그 외에, 도어 핸들 장치의 출력 신호에 기초하여 파워 윈도우의 개폐, 조명의 온/오프, 조광, 또는 AV 기기의 온/오프를 수행하는 등 다양한 기기의 제어에 응용 가능하다.
본 발명을 상세하게 또한 특정의 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있다는 것은 당업자에게 있어 자명하다.
본 발명은 2005년 4월 14일 출원된 일본 특허 출원 제 2005-116829호, 2005년 11월 2일 출원된 일본 특허 출원 제 2005-319042호, 2006년 1월 31일 출원된 일본 특허 출원 제 2006-022051호, 2006년 3월 28일 출원된 일본 특허 출원 제 2006-089002호에 기초한 것으로서, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 도어 핸들 장치는 압전 센서가 가요성을 가지 고 도어 핸들에 부설 가능하게 되어, 도어 핸들의 미소 변위를 고감도로 검출할 수 있다. 따라서, 도어 핸들에 단순히 접촉하는 것만으로도 충분한 신호 출력을 얻을 수 있어 도어 핸들에 대한 터치를 검출할 수 있다. 따라서, 예를 들면 도어 이외의 여러 분야에 걸친 고감도의 스위치로도 적용할 수 있어, 물건의 출납 또는 인체가 출입하는 도어의 핸들 부재에 적용하는 것이 가능하게 된다.

Claims (17)

  1. 접촉을 받으면 변위하는 가동부를 갖는 지지 수단;
    상기 지지 수단에 의해 일부가 지지되어 상기 가동부의 변위와 연동하여 변형되는 압전 센서; 및
    상기 압전 센서의 출력을 신호 처리하는 신호 처리 수단을 포함하며,
    상기 압전 센서는 굴곡부를 구비하여 복수의 동시 변형부를 형성하고, 상기 동시 변형부가 상기 가동부와 연동하여 변형됨으로써 접촉을 검지하는 접촉 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지 수단의 가동부의 변위량은 소정의 상한값을 가지며,
    상기 가동부의 변위가 상기 소정의 상한값 이상이 되면 변위하지 않는 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 지지 수단과 상기 압전 센서는 상기 신호 처리 수단에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 센서의 위치 규제 수단을 더 포함하고,
    상기 지지 수단의 가동부에 탄성체로 이루어지는 연결 수단을 설치함으로써 상기 가동부와 상기 위치 규제 수단이 탄성을 가지고 연결되며, 상기 가동부의 변위에 수반하여 상기 동시 변형부가 변형되는 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 수단은 탄성체로 이루어지고, 상기 동시 변형부는 가동부에 의해 지지됨으로써 상기 가동부의 변위에 수반하여 상기 동시 변형부가 변형되는 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 지지 수단은 상기 지지 수단, 상기 압전 센서 및 상기 신호 처리 수단을 구비하는 센서 유닛에 일단이 고정된 고정부를 갖고, 외팔보(cantilever)와 같은 대략 판 형상으로 성형되어, 상기 고정부와는 반대측으로 연장하는 방향에서 상기 압전 센서의 일부를 지지하는 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 압전 센서는 상기 고정부와는 반대측으로 연장하는 방향에 상기 동시 변형부를 구비하는 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 신호 처리 수단은 상기 지지 수단이 소정의 응력을 받은 상태로부터 변형했을 때의 상기 압전 센서의 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동시 변형부는 상기 압전 센서를 적어도 1회 이상 선회시켜 형성한 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동시 변형부는 1개의 압전 센서에 다층 중첩부를 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 압전 센서의 다층 중첩부는 느슨하게 지지된 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 센서는 중심 전극, 압전체, 외측 전극 및 피복층을 구비하여 이들을 순서대로 동축상으로 성형하고, 상기 외측 전극은 편조 금속선으로 형성한 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 센서는 압전체에 대하여 중심 전극이 편심된 편심 구조이고, 편심 방향에 대하여 특정 방향으로 굴곡시켜 동시 변형부를 형성한 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 압전 센서는 외형의 단면 형상이 직사각형 단면인 것을 특징으로 하는 접촉 검출 장치.
  15. 도어 핸들의 가동 아암을 지지 수단의 가동부에 접촉시켜 장착한 것을 특징으로 하는 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 기재된 접촉 검출 장치를 구비한 도어 핸들 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 도어 핸들의 가동 아암과 상기 지지 수단의 가동부를 접속하는 접속부를 더 포함하고, 상기 도어 핸들 조작에서 상기 가동 아암 변위의 적어도 초기에는 상기 접속부에 의해 상기 가동 아암과 상기 가동부의 접속 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 도어 핸들 장치.
  17. 제 15항 또는 제 16항에 기재된 도어 핸들 장치를 구비한 스마트 엔트리 시스템.
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