WO2005031092A1 - ドアハンドル装置及びこれを備えたキーレスエントリー装置 - Google Patents

ドアハンドル装置及びこれを備えたキーレスエントリー装置 Download PDF

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WO2005031092A1
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door
handle
signal
opening
engagement
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PCT/JP2004/013573
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Inventor
Hiroyuki Ogino
Shigeki Ueda
Hideki Kaneko
Hirofumi Inui
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • G07C2209/63Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle
    • G07C2209/65Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle using means for sensing the user's hand

Definitions

  • the present invention relates to a handle device in which a sensor is provided on a handle device such as a door handle so that opening and closing operations can be controlled by sensing operation of the handle device, and a keyless entry device including the handle device.
  • the present invention is suitable for a keyless entry system that enables locking and unlocking of a door of a vehicle such as an automobile without key operation, and is used for a vehicle door or a building door. It relates to a switchgear. . Background Technology>
  • the door handle When unlocking the door by operating the vehicle's door handle, the door handle is provided with a sensor that detects the contact or operation of the handle, and when a detection signal is output from this sensor, a predetermined condition is Some have a function to unlock the door underneath.
  • Patent Literature 1 discloses a vehicle door handle device that releases a door lock using a contact bonding type switch such as a sensor switch as a sensor.
  • This sample switch has a well-known structure, and prints a pair of electrode portions arranged at a predetermined interval on opposed inner surfaces of a pair of flexible film-shaped plates opposed to each other via a spacer. It was done.
  • the membrane switch is normally in the off state, and the elastic members such as silicon rubber placed on one of the plates are pressed by a trigger so as to be located on the electrode portions, so that the electrode portions come into contact with each other. Thereby, it is turned on.
  • Patent Document 2 discloses a human body approach detection sensor for an automobile that releases a door lock using a capacitance type sensor as a sensor.
  • An auter handle using a human body approach detection sensor for automobiles is formed in a hollow shape, and the hollow part is a parallel type that constitutes a capacitance-type sensor as a non-contact sensor.
  • the cable is received so as to extend along the longitudinal direction of the grip portion of the outer handle.
  • the parallel cable is connected at its base end to a shield wire provided so as to extend to the outside through an opening provided near the pivot of the outer handle, and the other end of the shield wire is connected to the circuit board.
  • Patent Document 3 discloses this type of vehicular radio lock device.
  • the control unit is actuated by pulling a door handle of the vehicle, and the portable transmitter / receiver enters a transmission state by receiving a transmission / reception code from a transceiver on the vehicle side.
  • the control unit performs unlocking processing based on the unique code from the transceiver.
  • a detection means for detecting that the door handle is pulled is provided, and a transmission / reception code is transmitted from a transceiver on the vehicle side based on a detection signal from the detection means.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 200-32 2 2 8 3 4
  • Patent Literature 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-30881
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-539394
  • the contact bonding type switch used in the above-described conventional door handle device has a problem that it does not operate with a light touch such as a contact only. Also, since there is a stroke up to the point of contact bonding, there is inevitably a time difference from the moment of touch to the time when the switch operates, and this causes a deterioration in response. For example, if the user pulls the door sharply when grasping and pulling the door handle, the clinging means may not be released in time and may remain in the clinging state or rattle. Therefore, grasping the door handle, waiting for a predetermined time, and then pulling out the door handle adversely affects the operation feeling.
  • a piezoelectric sensor as a contact switch that can be switched on and off with a touch feeling that can increase detection sensitivity and separate from noise components and react even with a slight touch.
  • a general piezoelectric sensor is a rigid body in which piezoelectric elements made of ceramics or the like are arranged, and if there is a restriction on the sensor placement area, the piezoelectric sensor cannot be placed at a desired location and assembled. There is.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a door handle device and a door handle device capable of controlling opening and closing operations using a piezoelectric sensor having a flexible structure and having sufficient detection sensitivity even with a light touch.
  • An object of the present invention is to provide a keyless entry device equipped with a keypad, thereby improving operation feeling, operation reliability, and spreadability.
  • the keyless entry system is a system that enables doors to be locked and unlocked without key operation.
  • the driver verifies password data, etc. by wireless communication between the wireless communication terminal carried by the driver and the wireless communication terminal mounted on the vehicle Then, the door is locked and unlocked.
  • This door handle 701 is assembled with the opening 703 of the car door 702
  • the handle body 704 which is attached and becomes a gripping part at the time of opening and closing the door has a hollow structure, and the handle operation detection sensor 705 is placed in the hollow part 704 a inside this handle body 704. Incorporated.
  • the sensor electrode 706 for detecting the presence or absence of the door opening / closing operation from the capacitance change, and further detecting the capacitance change, and the sensor electrode 706
  • An antenna 707 that transmits and receives a signal to and from a wireless communication terminal carried by the driver when a fluctuation exceeding a certain level is detected (for example, see Patent Document 1).
  • the handle body 704 has an arm 708 extending from the front part connected to the door side so as to be movable in the direction of the arrow (a).
  • a key cylinder 709 that is opened from the outside so that the door 702 is not opened without permission
  • a bell crank body 710 are provided on the rear side of the handle body 704.
  • the bell crank body 7 10 forms a door opening device in cooperation with a link mechanism (not shown).
  • the door handle 701 in order to incorporate the handle operation detection sensor 705, the door handle 701 must secure a hollow portion 704a of a certain size or more in the handle body 704. There was a problem that the shape and dimensions of the main body 704 were limited.
  • the capacitance around the handle body 704 slightly varies, for example, even when an object other than the human body approaches or contacts.
  • the detection sensitivity of the capacitance type handle operation detection sensor 705 is set low so as not to erroneously detect the minute fluctuation of the capacitance due to such disturbance, the opening and closing of the door 702 If the finger touches the handle body 704 during operation, the presence or absence of the opening / closing operation of the door 702 cannot be detected, and the finger must touch the handle body 704 again. As a result, the operability may be reduced.
  • the detection sensitivity of the handle operation detection sensor 705 is increased, the door Even if the contact pressure of the finger on the handle body 704 during the opening and closing operation of 2 is weak, the presence or absence of the opening and closing operation of the door 702 can be reliably detected. Even with small fluctuations, the steering wheel operation detection sensor 705 determines that the door 702 has been opened and closed, and transmits a signal, and the unnecessary signal transmission causes noise emission to the surrounding environment. There was a risk of becoming.
  • the door of the automobile is provided with a door lock knob 711 that locks a door lock device (not shown) from the indoor side so that the door 702 does not open unintentionally during traveling. ing. Therefore, when getting off the stopped vehicle, first unlock the door lock knob 711 and then operate the inside door handle 712 to detachably engage the U-shaped receiver provided on the car body 713.
  • the door 720 is opened outward while the door engaging means (not shown), which is formed by the L-shaped hooks, is removed (hereinafter, referred to as release).
  • the lock of the door lock device is unlocked by inserting a key into a key cylinder (not shown) and turning it, and then the outside door handle. Is operated to release the door engaging means and open the door 702 outward.
  • 714 is a window glass
  • 715 is a driving handle.
  • the car opens the door from both the outside and the inside, so when the door opening device is opening the door, unlock the door and then operate the inside door handle or the outside door handle.
  • the door is opened while releasing the door engaging means engaged with the vehicle body. Therefore, by the time the operation of releasing the door engaging means with the inner door handle or the outer door handle is completed, at least the timing at which the door lock device is unlocked becomes optimal in terms of the door opening operation. .
  • the above-described conventional technology does not disclose any technology relating to the steering wheel operation detection sensor at the time of opening and closing the door from the passenger compartment side. If the opening / closing operation is to be detected, it is conceivable to provide a handle operation detection sensor inside the inside door handle in the same way as the structure provided on the outside handle body. Various design restrictions are conceivable, such as a large door handle and a large installation space.
  • the handle operation detection sensor 705 is used to open the door engaging means by opening the handle body. Regardless of the release operation, it is conceivable that the unlocking operation of the door opening device of the door opening device may be delayed, and at this time, the door must be opened by the handle body 704 with the timing shifted. However, it is possible that the operability is reduced.
  • opening the door requires unlocking the door and then releasing the door engaging means by operating the door handle, which is a two-step operation.
  • the operation of opening and closing the door is complicated.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-open No. 2003-19949
  • the problem to be solved by the present invention is to open or unlock and lock the door lock simultaneously by opening and closing the door from outside and inside. It is to provide a switchgear.
  • the door handle device wherein the door handle is provided on a door having a handle for opening and closing operation, and the door opening operation of the door is performed.
  • a door handle device wherein the means can be unlocked by operating the handle, the door handle device being provided on the handle, formed by a piezoelectric sensor formed of a flexible piezoelectric element, and contacting the handle. And a control unit for receiving a detection signal from the piezoelectric sensor and releasing the lock by the door opening means.
  • the piezoelectric sensor can be attached to the handle as a flexible cable, and the vibration acting on the handle can be detected with high sensitivity. Therefore, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the handle, and the touch on the handle can be detected. Also, since there is no need to expose the electrode, it is not affected by disturbances, adhering dust, rain, snow, etc. Hateful. '' In addition, the piezoelectric sensor can be flexibly deformed, so there are few restrictions on the installation location and the space required for installation is reduced.
  • the door handle device wherein the handle is pivotally supported at one end to the door via a support shaft, and the other end is moved in the pulling-out direction by the swing.
  • the piezoelectric sensor is disposed on the surface of the handle body facing the door, when the hand is inserted between the door and the handle body and the handle body is gripped, the height is high. The probability that the piezoelectric sensor will be touched directly increases the detection sensitivity of the gripping operation.
  • one end of the handle is swingably supported by the door via the support shaft, and when the handle is gripped and pulled, the other end of the handle body is moved in the pull-out direction. Therefore, since the piezoelectric sensor is suspended between the other end and the door, distortion of the piezoelectric sensor due to tension is easily caused by the pull-out operation of the handle body, and the detection sensitivity is increased. 5.
  • a main body wherein the piezoelectric sensor is disposed near the support shaft of the handle main body, and detects vibration caused by the swing of the handle main body.
  • the piezoelectric sensor is disposed near the support shaft, so that when the handle body is swung about the support shaft, the piezoelectric sensor bent around the support shaft is moved. And the vibration caused by this contact Detected, increasing detection sensitivity.
  • the door handle device wherein the piezoelectric sensor swingably supports one end side to the door via a support shaft, and moves the other end side in the pulling-out direction by the swing.
  • the handle body is a door-integrated handle having no movable parts
  • the piezoelectric sensor is not directly deformed by the operation of the handle body, and the handle operation is performed only by the vibration transmitted from the handle body. Is detected. Also in the case of this door handle device, the fatigue of the piezoelectric sensor over time is less likely to occur, and the life of the piezoelectric sensor can be extended.
  • the piezoelectric sensor is provided inside the handle main body, so that the piezoelectric sensor is covered by the casing of the handle main body. The piezoelectric sensor is protected.
  • the piezoelectric sensor is provided along an inner surface of the handle main body.
  • the piezoelectric sensor provided inside the handle main body is provided along the inner surface of the casing of the handle main body, so that vibration caused by the gripping operation of the handle main body is easily transmitted.
  • a handle for opening and closing the door is disposed, for example, at the opening of the door, and does not appear on the outer surface when the door is closed.
  • the handle covered with the outer surface of the door in this manner is detected by the piezoelectric sensor when the outer surface of the door is vibrated by, for example, being hit. Therefore, when the handle is concealed and the piezoelectric sensor detects vibration and the control unit unlocks the door opening means, the door is opened in a half-door state, and the door is opened.
  • the handle allows the door to be fully open.
  • the handle main body can be concealed in a unique place known only by the operator.
  • a keyless entry device comprising: a door handle device according to any one of claims 1 to 9; and a vehicle-side transceiver mounted on the vehicle side.
  • the portable transceiver carried by the operator, and the vehicle-mounted transceiver transmits and receives the password signal transmitted by the portable transceiver after the portable transceiver receives the password request signal transmitted by the vehicle transceiver.
  • a keyless entry device comprising: a control unit for unlocking a door by the control unit, wherein the control unit receives a detection signal from the piezoelectric sensor and sends a password request signal from the vehicle-side transmitter / receiver to the keyless entry device.
  • Password signal requesting means to be transmitted password signal determining means for determining whether or not the password signal received and decoded by the vehicle-side transmitter / receiver is a predetermined normal signal; and when the password signal is a normal signal.
  • password signal determining means for determining whether or not the password signal received and decoded by the vehicle-side transmitter / receiver is a predetermined normal signal; and when the password signal is a normal signal.
  • a mouth-click release instruction means for instructing the release of the mouth-click by the serial door-locking means.
  • This keyless entry device is a door handle device that can perform highly sensitive detection, is less susceptible to disturbances caused by the appearance of electrodes, and has fewer installation location restrictions.
  • the door handle device is operated with a light touch that only touches the handle, and since there is no contact joint stroke, there is a time lag between the moment of touch and the operation of the switch. Absent. Therefore, the time from when the handle is touched to when the lock release instruction means of the control unit instructs the door lock means to release the lock can be significantly reduced, and the lock means corresponding to a steep door opening can be provided. Can be released.
  • a keyless entry device is a keyless entry device provided with the door handle device according to any one of claims 1 to 9.
  • the control unit receives a contact detection signal from the piezoelectric sensor and waits for input of a password signal, and a password signal input to the password signal input means from the piezoelectric sensor and decoded.
  • Password signal determination means for determining whether or not is a predetermined normal signal; and a lock release instruction means for instructing release of the lock by the door lock means when the password signal is a normal signal. And characterized in that:
  • the control unit sets the password signal input unit to an input standby state.
  • the password signal can be input by the vibration detected by the control device. If the password signal from the input vibration is a legitimate signal, unlocking is supported from the unlocking instruction means to the door locking means. Therefore, only the door handle device is provided on the door, and the vehicle side transceiver and the portable side transceiver are not required.
  • the keyless entry device wherein the password signal is set based on a peak intensity and a peak interval of a vibration waveform by a tapping operation of a predetermined rhythm.
  • the vibration waveform is decoded by the control unit, and the operation (rhythm) of the hitting is performed in a predetermined operation. If so, the door lock means will be released by the control unit. That is, a unique hitting that only the operator knows The beating rhythm becomes the secret signal.
  • the keyless entry device wherein the password signal is set based on a peak intensity and a peak interval of a pressure change waveform due to a change in grip pressure.
  • the waveform is decoded by the control unit, and if the operation of the grip is a predetermined operation, the door opening is opened.
  • the lock means is released by the control unit. That is, a unique grip rhythm known only to the operator is a password signal.
  • the keyless entry device further comprising: a disturbance detection sensor that detects a signal component other than a signal to be detected among the detection signals from the piezoelectric sensor. .
  • vibration due to disturbance acts on the door
  • vibration due to disturbance is detected by the piezoelectric sensor together with vibration due to steering operation
  • vibration due to disturbance is detected by the disturbance detection sensor provided on the door and detected by the above-described piezoelectric sensor.
  • a flexible piezoelectric sensor is provided on the handle, and the lock of the door opening means is released in response to a detection signal from the piezoelectric sensor.
  • a sufficient signal output can be obtained, and highly sensitive detection of touch on the steering wheel is possible.
  • it is less susceptible to disturbances caused by the appearance of the electrodes, dust, rain, snow, and the like that adhere to the electrodes.
  • the piezoelectric sensor can be flexibly deformed, so that there are few restrictions on the installation location and the space for the arrangement can be reduced. As a result, operation feeling, operation reliability, and incorporation can be greatly improved as compared with the conventional door handle device.
  • the keyless entry device As a main component, a door handle device that is less susceptible to disturbances caused by the appearance of the electrodes and has few restrictions on the installation location, the door handle device operates with a light touch only to the handle. Since there is no contact junction stroke, there is no time difference between the moment of touch and the time when the switch operates. Therefore, the time from when the handle is touched to when the unlocking instruction means of the control unit instructs the door logic means to release the lock can be greatly shortened, and even when the door is steeply opened, the locking means can be locked. Release in time. As a result, it is not necessary to hold the door handle and wait for a predetermined time, so that the operation feeling can be improved.
  • the present invention provides an outer door handle and an inner door handle gripped during opening / closing operation of a door, a door opening means for opening the door so that the door is not opened, and a door that is openably and closably engaged with the main body.
  • the door engagement means, the door engagement release operation means for interlocking with the operation from the outside or the inside to open the door and release the engagement of the door engagement means, and the door engagement release operation means
  • a door opening / closing device comprising: a door engagement release signal detecting means for generating a signal; and a main body side control means for controlling unlocking of the door opening means by a detection signal of the door engagement release signal detecting means. is there.
  • the present invention also provides an outer door handle and an inner door handle that are gripped during opening and closing operations of the door, a door opening means for locking the door so that the door is not opened, and a door engagement for opening and closing the door to the main body.
  • a signal is generated by the operation of the joint operation means.
  • the door opening means is unlocked by a detection signal of the door engagement signal detection means.
  • a door opening / closing device provided with a main body side control means for controlling locking.
  • the invention described in claim 15 includes an outer door handle and an inner door handle which are gripped when the door is opened and closed, a door lock means for opening the door so that the door is not opened, and A door engaging means which is openably and closably engageable; a door engagement releasing actuating means which releases the engagement of the door engaging means in conjunction with an operation from outside or inside to open the door; and the door engagement A door engagement release signal detecting means for generating a signal by operation of the release operation means; and a main body side control means for controlling unlocking of the door opening means by a detection signal of the door engagement release signal detecting means. It is a door opening and closing device.
  • the door engagement release signal detecting means generates a signal in response to the operation of the door engagement release operating means which is interlocked with the opening operation of the door from both the outside and the inside, and receives the signal. Since the side control means unlocks the door lock, the door lock can be unlocked in conjunction with opening both the outside and inside doors, and both the outside and inside doors can be opened conventionally. The operation is easier and less complicated.
  • the invention described in claim 16 is an outer door handle and an inner door hand grip which are gripped when the door is opened / closed, a door opening means for locking the door so that the door is not opened, and a door that can be opened and closed with the main body.
  • Door engaging means for engaging and disengaging and engaging the door engaging means in conjunction with an operation from the outside or side to open and close the door; Disengagement.
  • a signal is generated by the operation of the door engagement operation means.
  • Door engagement signal detection means, and the door opening signal is detected by the detection signal of the door engagement release / door engagement signal detection means.
  • This is a door opening / closing device provided with a main body side control means for controlling unlocking and locking of the locking means.
  • the door disengagement / door engagement signal detection means generates a signal in response to the operation of the door engagement / disengagement means which is interlocked with both the opening and closing operations of the door from outside and inside.
  • the control unit on the main unit unlocks and locks the lock of the door lock means, so that the door lock can be unlocked and locked together with opening and closing the door from the outside and inside. Both opening the door from the outside and the inside is less complicated than before and the operation is easier.
  • the invention described in claim 17 is the door engagement release signal detecting means according to claim 15 or the door engagement disengagement signal detection means according to claim 16. This is a door opening / closing device configured to detect door opening or door opening / closing operation from outside or inside by using only one door engagement signal detecting means.
  • the door engagement release signal detecting means or the door engagement release / door engagement signal detecting means is interlocked with the door opening operation from either the outside or the inside, and the door engagement release operating means or from the outside and the inside.
  • Door engagement disengagement interlocks with any of the door opening / closing operations.Signal is generated in response to the operation of the door engagement actuation means, so it is also used for detecting door opening or door opening / closing operation from either outside or inside.
  • the structure can be simplified, and there is no variation in the detection of door opening or door opening / closing operations from outside and inside, and stable door opening / closing operations can be performed. .
  • the invention described in claim 18 is the door engagement release signal detecting means according to any one of the inventions described in claim 15 to the invention described in claim 17.
  • Door engagement signal detection means is linked to door opening / closing operation from outside or inside, respectively. This is a door opening / closing device provided at a position where a signal is generated by operation of a common portion of the engagement operation means.
  • the invention described in claim 19 is a door engagement release signal detecting means according to any one of the inventions described in claim 15 to claim 18. Or door disengagement ⁇
  • the door engagement signal detection means is provided inside the door by a door opening / closing device provided inside the door, which is wider than the inside and outside door handles gripped when opening and closing the door.
  • Door engagement release! ⁇ Signal detection Provision means or door engagement release means.
  • a door engagement signal detection means is provided, which reduces restrictions on space and facilitates installation.
  • the door engagement release signal detecting means or the door engagement release door detection means since it is not necessary to incorporate the door engagement release signal detecting means or the door engagement release door detection means into the door handle, the door engagement release signal detecting means or the door engagement release door engagement It is not necessary to provide a hollow part of a predetermined size to incorporate the signal detection means in the door handle, and the door handle can be arbitrarily shaped and dimensioned with emphasis on the grip and appearance design during operation. The degree of design freedom for the shape and dimensions of the device increases.
  • the invention described in claim 20 is the door engagement release signal detecting means or the door engagement release signal detection device according to any one of the inventions described in claim 15 to claim 19.
  • Door disengagement ⁇ The door engagement signal detecting means is constituted by a piezoelectric element material, and the piezoelectric element material is deformed by the operation of the door engagement disengagement operation means or the door disengagement / door engagement operation means. This is a door opening / closing device arranged to output an electric signal.
  • the piezoelectric element material is used as the door engagement release signal detection means or the door engagement release detection means, and the door engagement release operation means or the door engagement release means is activated.
  • the electric signal is output as a result of the deformation, and the detection sensitivity of the door opening operation or the door opening / closing operation from both the outside and the inside is improved.
  • Appropriate timing of disengagement of the engagement means and unlocking of the door lock means, or release and engagement of the door engagement means by the outer door handle or inner door handle, and unlocking and locking of the door opening means The operability of opening or closing the door can be improved.
  • the invention according to claim 21 is the piezoelectric element material according to claim 20, wherein the piezoelectric element material is provided with a bent portion to which tension is applied, and the bent portion is disengaged by door engagement operating means or door.
  • Disengagement ⁇ This is a door opening / closing device arranged to be deformed by the operation of the door engagement operating means.
  • the piezoelectric element material is actuated by the door disengagement actuation means or the door disengagement actuation at the bent portion where the detection sensitivity is increased due to the tension applied thereto.
  • the detection sensitivity of the door opening operation or the door opening / closing operation from outside and inside is further increased, and the door engaging means is released from the main body by the outside door handle or the inside door handle and the door opening means It is easy to unlock the door, or use the outer door handle or the inner door handle to release the door engaging means and to lock the door locking means properly.
  • the operability of opening or opening and closing the door can be further improved.
  • the invention described in claim 22 is the main body control means according to any one of the invention described in claim 15 to the invention described in claim 21.
  • the same operation as the invention of any one of the inventions described in claim 21 can be obtained from the invention described in claim 15 and the operation of opening the door from either the outside or the inside can be obtained.
  • the lock unlocking control means as a keyless entry device unlocks the door opening means, or unlocks the door and the lock control means locks the door.
  • the time required to unlock and lock the lock means can be shortened, and the door lock means can be smoothly unlocked and locked in response to a steep door opening or door opening and closing.
  • the invention described in claim 23 is a vehicle door provided with the keyless entry device according to the invention described in claim 22, and the invention described in claim 22.
  • the same effect can be obtained, for example, mounting on a car makes it easier to open and close the door from outside and inside at the timing of unlocking and locking the door opening means when getting on and off And get on and off Can provide a smooth car.
  • the invention described in claim 24 is a building door provided with the keyless entry device according to the invention described in claim 22.
  • the same effect as the invention can be obtained, and it is easy to open or close the door from outside and inside at the timing of unlocking and locking the door opening means at the time of entry and exit by mounting it in a house etc. Can provide a home with smooth access.
  • the door opening and closing apparatus of this invention can unlock or unlock and lock a door opening together with the door opening or door opening and closing operation from either the outside and the inside, and the user can easily open and close the door. Become.
  • FIG. 1 is an external perspective view illustrating a door handle device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an internal configuration diagram showing an AA section of FIG. 1 as (a) and a BB section of (a) as (b).
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the piezoelectric sensor shown in FIG.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the piezoelectric element material shown in FIG.
  • FIG. 5 is a block diagram of the door handle device.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the correlation between the door opening operation of the operator and the processing operation of the vehicle-side control unit.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the procedure up to the release of the door opening means.
  • FIG. 8 is a characteristic diagram showing the output signal V from the piezoelectric sensor shown in FIG. 5 and the judgment output J of the judgment means.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a modified example of the first embodiment in which the piezoelectric sensor is provided along the inner surface of the handle casing.
  • FIG. 10 is a sectional view showing a door handle device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view taken in the direction of arrows CC in FIG.
  • FIG. 12 is a plan view illustrating Modification Example 1 of the second embodiment in which a piezoelectric sensor is provided near a support shaft.
  • FIG. 13 is a plan view illustrating a second modification of the second embodiment in which the tip of the piezoelectric sensor is housed in the through hole of the handle body.
  • FIG. 14 is a plan view illustrating a third modification of the second embodiment in which the handle body is a door-integrated handle.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration of a keyless entry device according to a third embodiment of the present invention in (a), and a detailed configuration of a main part thereof in (b).
  • FIG. 16 is a flowchart showing the operation procedure of the keyless entry device shown in FIG.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a schematic configuration of a keyless entry device according to a fourth embodiment of the present invention in (a), and a detailed configuration of a main part thereof in (b).
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing a signal input method of the keyless entry device shown in FIG.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the operation procedure of the keyless entry device shown in FIG.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing a correlation between a pressure applied to the door handle, a detection signal obtained from the pressure, and a pulse obtained from the detection signal.
  • FIG. 21 is a flowchart of a password signal recognition procedure in the keyless entry device shown in FIG.
  • FIG. 22 is a characteristic diagram showing the time transition of the signal of the piezoelectric sensor S 1, the signal of the disturbance detection sensor S 2, and S 1 -S 2.
  • FIG. 23 is an external perspective view illustrating a door handle device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a flowchart of a password signal recognition procedure in the door handle device shown in FIG.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram showing a correlation between a grip force applied to the door handle, a detection signal obtained from the grip force, and a pulse obtained from the detection signal.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram of a detection frequency including a signal extraction band and a noise band.
  • FIG. 27 is an external view of a vehicle door provided with the door handle device of the sixth embodiment according to the present invention.
  • FIG. 28 is a perspective view of the door in which the handle is exposed in a half-door state.
  • FIG. 29 is a perspective view of a hatchback door provided with a door handle device.
  • FIG. 30 is an explanatory view exemplifying parts (a) to (e) to which the door handle device according to the present invention can be applied.
  • FIG. 31 is an explanatory diagram in the case where the door handle device according to the present invention is employed in a pull-up handle.
  • FIG. 32 is a block diagram showing a configuration of a seventh embodiment in which the door opening / closing device of the present invention is mounted on a vehicle door.
  • FIG. 33 shows (a) a schematic configuration diagram of a door engaging means portion when the door of the door opening / closing device is closed, and (b) a diagram of a release / lock detection portion of the same.
  • FIG. 34 shows (a) a schematic configuration diagram of the door engaging means portion when the door of the door opening and closing device is opened, and (b) a view of the unlocked / locked detecting portion of the door engaging means.
  • FIG. 35 is a configuration diagram of a widget including a piezoelectric element material for detecting door opening / closing in the door opening / closing device.
  • FIG. 36 is a configuration diagram of a piezoelectric element material in the door opening and closing device.
  • FIG. 37 is a control block diagram of a keyless entry device using the door opening and closing device.
  • FIG. 38 shows (a) a diagram of the bending load applied to the piezoelectric element material of the door opening and closing device, and (b) an output characteristic diagram of the piezoelectric element material output according to the bending load.
  • FIG. 39 is a cross-sectional view of a main part of a handle portion of a door in a conventional automobile.
  • FIG. 40 is a schematic perspective view of a handle portion of a door as viewed from the indoor side in a conventional automobile.
  • reference numerals 11, 13 1, 14 1 are handles, 13 is doors, 13 a is the side (position to be exposed), 15 is the piezoelectric sensor, 15 b is the tip, 17, 97, 101, 121 is the control circuit (control part), 21, 17 5 is the Support shaft, 23, 133, 173 is the handle body, 23a is one end, 23b is the other end, 23c is the surface facing the door, 31 is the piezoelectric element, 85 Is a through hole, 91 is a vehicle side transmitter / receiver, 93 is a portable side transmitter / receiver, 100, 200, 500, and 600 are door handle devices, and 10-3 are door lock means.
  • 105 is a password signal request means
  • 111 is a password signal determination means
  • 113 is an unlocking instruction means
  • 123 is a disturbance detection sensor
  • 127 is a password signal input means
  • 300 4 0 0 is a keyless entry device
  • 7 2 0 is a main body
  • 7 2 1 is a door
  • 7 2 2 is a door lock means
  • 7 2 3 is an outside door handle
  • 7 2 4 is an inside door handle
  • door engagement actuation means door engagement disengagement actuation means
  • 7 2 7 is door disengagement ⁇ door engagement signal detection means (door engagement release signal detection means)
  • 7 2 8 is main body side control means
  • 7 3 4 is lever (common part)
  • 7 3 6 is piezoelectric element 736a is the bent portion
  • 746 is the main body transmission / reception means
  • 748 is the lock unlocking means' Locking control means (locking unlocking control means)
  • FIG. 1 is an external perspective view showing a door handle device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1
  • FIG. 1B is a sectional view taken along line BB of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the piezoelectric sensor shown in FIG. 2
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a piezoelectric element material
  • FIG. 5 is a block diagram of a door handle device.
  • a door handle device 100 As shown in FIG. 1, a door handle device 100 according to the first embodiment is provided on a door 13 having a handle 11 for opening and closing operations.
  • the door opening means (not shown) to be opened
  • the lock can be released by the operation of 1.
  • the door handle device 100 includes, as its main components, a piezoelectric sensor 15 formed of a flexible piezoelectric element disposed on the handle 11, and a piezoelectric sensor generated by contact with the handle 11.
  • a control circuit 17 (see FIGS. 3 and 5), which is a control unit that receives the detection signal from 15 and releases the lock by the door opening means, is provided.
  • the door handle device 100 is mounted on a door (door outer panel) 13 of the vehicle.
  • the handle 11 supports the one end 23a to the door 13 via a support shaft 21 so as to be freely movable, and the swinging movement causes the other end 23b to move in the pull-out direction.
  • the piezoelectric sensor 15 is disposed on a surface 23 c of the handle body 23 facing the door 13, and is capable of detecting vibration caused by a gripping operation of the handle body 23.
  • reference numeral 79 denotes a key cylinder case provided on the rear side of the handle main body 23.
  • the piezoelectric sensor 15 is covered with a tubular covering material 27 with a buffer material 25 interposed as shown in FIG. 2 (b). That is, the covering material 27 is attached to the surface 23 c of the handle main body 23 facing the door 13.
  • a cable portion 29 derived from the other end 23 b of the handle main body 23 is drawn into the door 13 and connected to the control circuit 17. Since the piezoelectric sensor 15 is disposed on the surface 23 c of the handle main body 23 facing the door 13, a hand is inserted between the door 13 and the handle main body 23 so that the handle main body 2 can be inserted.
  • the user can directly touch the vicinity of the piezoelectric sensor 15 with a high probability, and the detection sensitivity of the gripping operation increases.
  • the piezoelectric sensor 15 includes a cable-shaped piezoelectric element material 31 of a predetermined length, a disconnection detecting resistor 33 connected to one end of the piezoelectric element material 31, and a piezoelectric element material 31. It comprises a control circuit 17 connected to the other end of 31, a cable 37 connected to the control circuit 17, and a connector 39 connected to the end of the cable 37.
  • a cable 37 connected to the control circuit 17 is for power supply and for outputting a detection signal, and is connected to a power supply and a communication terminal via a connector 39 provided at the end thereof.
  • the piezoelectric element material 31 used in the piezoelectric sensor 15 has the structure shown in FIG.
  • This piezoelectric element material 31 has excellent flexibility and generates an output signal corresponding to the deformation acceleration at the time of deformation.
  • the piezoelectric ceramic for example, lead titanate, a lead zirconate titanate sintered powder, or a lead-free piezoelectric ceramic sintered powder such as sodium niobate is used.
  • the cable-shaped piezoelectric sensor 15 uses a resin-based heat-resistant resin material developed uniquely by the applicant, which can be used at temperatures up to 120 ° C, as the piezoelectric element material 45.
  • the piezoelectric element material 45 is composed of a flexible resin and a piezoelectric ceramic, and is composed of a flexible electrode composed of a coil-shaped metal center electrode and a film-shaped outer electrode. It has the flexibility of a cord.
  • the piezo element material 45 is composed of a resin material and a composite of a piezoelectric ceramic powder of 10 ⁇ m or less.
  • the vibration detection characteristics are realized by ceramic, and the flexibility is realized by resin.
  • This piezo element material 45 uses chlorine-based polyethylene as the resin material, realizes high heat resistance (120 ° C) and flexibility that can be easily formed, and enables a simple manufacturing process without the need for cross-linking. It is assumed that.
  • the cable-shaped piezoelectric sensor 15 obtained in this manner does not have piezoelectric performance when the piezoelectric element material 45 is formed as it is, the DC high voltage of several kV / mm is applied to the piezoelectric element material 45. It is necessary to perform a process (polarization process) for imparting piezoelectric performance to the piezo element material 45 by applying. If there are minute defects such as cracks in the piezo element material 45, Although a short-circuit between the two electrodes is likely to occur due to discharge, a sufficient polarization voltage cannot be applied.However, in the present invention, a unique polarization process using an auxiliary electrode that can adhere to the piezo element material 45 of a fixed length is established. By doing so, defects can be detected and avoided, and the polarization can be stabilized, thereby making it possible to increase the length by several tens of Om or more.
  • a coil-shaped metal center electrode is used for the center electrode 41, and a film-shaped electrode (a three-layer laminated film of aluminum-polyethylene terephthalate-aluminum) is used for the outer electrode 43, thereby forming a piezoelectric element material. 4 while ensuring the adhesion of the 5 and the electrode can be easily connected to external lead wire, allowing a flexible cable-like mounting structure 0
  • the center electrode 41 is a copper-silver alloy coil
  • the outer electrode 43 is a three-layer laminated finolem made of aluminum-polyethylene terephthalate aluminum
  • the piezoelectric material 45 is a polyethylene resin + piezoelectric ceramic
  • the powder and the outer shell are made of thermoplastic plastic, which results in a relative dielectric constant of 55, a charge generation of 10--13 C (coulomb) / gf, and a maximum operating temperature of 120 ° C.
  • the above-described piezoelectric element material 31 is manufactured by the following steps as an example. First, a chlorinated polyethylene sheet and 40 to 70% by volume of piezoelectric ceramic (here, lead zirconate titanate) powder are uniformly mixed in a sheet form by a roll method. After the sheet is finely cut into pellets, these pellets are continuously extruded together with the center electrode 41 to form a composite piezoelectric layer 45. Then, the auxiliary electrode is brought into contact with the outer periphery of the composite piezoelectric layer 45 and a high voltage is applied between the auxiliary electrode and the center electrode 41 to perform a polarization process. Then, the outer electrode 43 is wound around the composite piezoelectric layer 45. The coating layer 47 surrounding the outer electrode 43 is also continuously extruded.
  • piezoelectric ceramic here, lead zirconate titanate
  • the piezoelectric ceramic powder When the piezoelectric ceramic powder is added to the chlorinated polyethylene, it is preferable that the piezoelectric ceramic powder be immersed in a solution of a titanium coupling agent and dried beforehand. By this treatment, the surface of the piezoelectric ceramic powder is covered with hydrophilic groups and hydrophobic groups contained in the titanium / coupling agent. Hydrophilic groups prevent aggregation of piezoelectric ceramics powders, and hydrophobic groups Increases the wettability between titanium and piezoelectric ceramic powder. As a result, the piezoelectric ceramic powder can be uniformly added to the chlorinated polyethylene in a large amount up to 70% by volume.
  • a single wire made of a copper-based metal is used for the center electrode 41.
  • the outer electrode 43 a band-shaped electrode in which an aluminum metal film is adhered on a polymer layer is used, and the outer electrode 43 is wound around the composite piezoelectric layer 45.
  • the polymer layer polyethylene terephthalate (PET) is used, and an electrode having an aluminum thin film adhered thereon is preferably mass-produced commercially and inexpensive.
  • PET polyethylene terephthalate
  • an electrode having an aluminum thin film adhered thereon is preferably mass-produced commercially and inexpensive.
  • a single metal coil or metal braid may be soldered around the aluminum thin film of the outer electrode 43 for connection to the control circuit 17, and soldering is possible, thus increasing work efficiency.
  • the outer electrode 43 is preferably wound around the composite piezoelectric layer 45 so as to partially overlap.
  • a rubber material having better heat insulation and waterproofness than the above-mentioned vinyl chloride resin can be used.
  • the rubber material is preferably more flexible and more flexible than the composite piezoelectric layer 45 so that the composite piezoelectric layer 45 is easily deformed by the pressing force of a contacting object. It is preferable to select the in-vehicle parts in consideration of heat resistance and cold resistance. Specifically, it is preferable to select parts that have a small decrease in flexibility between 130 ° C and 85 ° C.
  • a rubber material for example, ethylene propylene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), plastic rubber (IIR), silicon rubber (Si), thermoplastic elastomer, etc. are used. Just fine. With the configuration described above, the minimum curvature of the piezoelectric element material 31 can be up to a radius of 5 mm, and further excellent heat insulation and waterproofness can be ensured as compared with the case of using vinyl chloride.
  • EPDM ethylene propylene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • IIR plastic rubber
  • Si silicon rubber
  • thermoplastic elastomer thermoplastic elastomer
  • the composite piezoelectric material of the piezoelectric element material 31 has both the flexibility of chlorinated polyethylene and the high-temperature durability of piezoelectric ceramics, a conventional piezoelectric material using polyvinylidene fluoride as the piezoelectric material is used. It has the advantages of no sensitivity drop at high temperatures such as sensors, high durability at high temperatures, and high production efficiency because a vulcanization step is not required at the time of molding like rubber such as EPDM.
  • the control circuit 17 for detecting the opening / closing operation of the door 13 from the output signal of the piezoelectric element material 31 includes an opening / closing drive for locking / unlocking the door locking means of the door 13.
  • a keyless entry system is configured by being equipped with the means 51 and the opening / closing control means 53 for controlling the operation of the opening / closing drive means 51.
  • the control circuit 17 includes a voltage-dividing resistor 55 used to detect a break in the piezoelectric element material 31, a filtering section 57 that passes only a predetermined frequency component from an output signal from the piezoelectric element material 31, Based on the output signal from the filtering unit 57, the judgment unit 59 that judges the contact of the object with the piezoelectric element material 31 based on the output signal from the disconnection detection resistor 33 and the voltage dividing resistor 55 An abnormality judging unit 61 for judging a disconnection abnormality between the center electrode 41 and the outer electrode 43 of the element material 31 is provided.
  • the center electrode 41 and the outer electrode 43 are connected to the control circuit 17, and a signal input section 63 for inputting an output signal from the piezoelectric element material 31 to the control circuit 17, and a determination section 59.
  • the signal output unit 65 that outputs these determination signals is disposed adjacent to the control circuit 17.
  • the signal output section 65 is also connected to a power supply line to the control circuit 17 and a ground line.
  • the control circuit 17 has a bypass section 67 such as a capacitor provided between the signal input section 63 and the signal output section 65 to bypass a high-frequency signal.
  • the opening / closing control means 53 includes a notifying means 69 for notifying the determination result of the control circuit 17 by a light or a speed force installed at a predetermined position such as a front panel in the vehicle cabin, and for opening and closing the door. Open / close switch 71 is connected. And from the car battery etc. which supplies electric power through the control circuit 17 Power supply 73 is provided.
  • the filtering section 57 removes unnecessary signals due to vibration of the vehicle body of the vehicle from the output signal of the piezoelectric element material 31, and removes the piezoelectric element material 31 when the piezoelectric element material 31 is deformed by pressing by foreign matter. 31 It has a filtering characteristic that extracts only the specific frequency components appearing in the output signal. In order to determine the filtering characteristics, it is sufficient to analyze and optimize the vibration characteristics of the vehicle body and the vehicle body vibration during traveling.
  • the control circuit 17 is entirely covered with a shield member and electrically shielded to remove external electrical noise. Further, the outer electrode 43 is electrically connected to the shield member of the control circuit 17, and the piezoelectric element material 31 is also electrically shielded. A strong electric field countermeasure may be taken by adding a feedthrough capacitor or an EMI filter to the input / output section of the above circuit.
  • Fig. 6 is an explanatory diagram showing the correlation between the door opening operation of the operator and the processing operation of the vehicle-side control unit
  • Fig. 7 is a flowchart showing the procedure up to the release of the door lock by the door lock means.
  • the control circuit 17 determines whether the door 13 has been opened or closed (st 12 in FIG. 7), and before opening the handle body 23 shown in FIG.
  • the unlocking signal is sent from the means 53, and the door opening means is unlocked by the opening / closing drive means 51 (st13 in FIG. 7).
  • the door lock is completely released before the handle body 23 is pulled out, and even if the door 13 is pulled out sharply, the lock means can be released in time. Thereby, good operation feeling without rattling and without having to hold the door handle and wait for a predetermined time is realized.
  • FIG. 8 is a diagram showing the load applied to the cable-shaped piezoelectric sensor 15 and the sensor output characteristics. Applicant determines the relationship between the load of the piezoelectric sensor 15 and the sensor output As a result of experiment, when a bending load as shown in (a) is applied to the piezoelectric sensor 15, the sensor output changes as shown in (b).
  • the piezoelectric sensor 15 can detect the output in response to the acceleration with high sensitivity, it can accurately detect and output a minute vibration.
  • a determination threshold of a predetermined voltage width ⁇ V centered on the illustrated voltage Va may be provided, and when the determination threshold is exceeded, it may be determined that the load change has occurred.
  • the piezoelectric sensor 15 can detect the presence or absence of the door opening / closing operation from the vibration caused by the contact. There is no need to incorporate the piezoelectric sensor 15 into the handle body 23 itself. Therefore, the piezoelectric sensor 15 can be provided even when there is no hollow part having a predetermined size for incorporating the piezoelectric sensor 15, and the handle body 23 can be used for gripping, external design, and the like during operation.
  • the shape and dimensions can be arbitrarily designed with emphasis on the design, and the degree of freedom in designing the shape and dimensions of the handle body 23 increases.
  • the piezoelectric sensor 15 of the present invention using the piezoelectric element material 31 can be operated stably with a current consumption of 1 mA or less, so that compared with a conventional capacitance-type piezoelectric sensor, The burden on the vehicle battery can be reduced by reducing the current consumption.
  • the piezoelectric sensor 15 can be attached to the handle 11 as a flexible cable, the vibration acting on the handle 11 can be detected with high sensitivity. It becomes possible. Therefore, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the handle 11, and detection can be achieved by lightly touching the handle 11 ′.
  • the configuration can be made less susceptible to disturbances, attached dust, rain, snow, and the like. Further, since the piezoelectric sensor 15 can be flexibly deformed, there are few restrictions on the installation location and the arrangement space is small. In addition, the installation work is also easy.
  • the door handle device 100 can detect vibration caused by contact of the operator with high sensitivity. it can.
  • the piezoelectric sensor 15 is inserted into the handle body 23 together with a cushioning material 25 such as sponge or urethane rubber to be easily fixed in the handle body 23, and fixed. Good. Since the piezoelectric sensor 15 is provided inside the handle main body 23 in this way, it is covered by the casing 75 of the handle main body 23, and it may collide with other members or wear over time due to a hand that comes into contact during operation. Can be protected.
  • the present invention is not limited to this, and may be attached to the inner wall surface of the handle main body 23 with an adhesive or the like.
  • the piezoelectric sensor 15 When housed inside the handle body 23, the piezoelectric sensor 15 is preferably provided over a predetermined length along the inner surface 23d of the handle body 23, as shown in FIG. . With such an arrangement, the vibration caused by the gripping operation of the handle main body 23 can be transmitted more easily. (Second embodiment)
  • FIG. 10 is a sectional view showing a door handle device of a second embodiment according to the present invention
  • FIG. 11 is a view taken in the direction of arrows C--C in FIG. 10
  • FIG. 12 is a plan view showing Modification 1 of the second embodiment in which the piezoelectric sensor is disposed near the support shaft
  • FIG. I is a plan view showing Modification Example 2 of the second embodiment in which the tip of the piezoelectric sensor is housed in a through hole of the handle main body
  • FIG. 14 is a second embodiment in which the handle main body is a door-integrated handle. It is a top view showing the modification 3 of a form.
  • the door handle device 200 includes a handle main body 23 serving as a grip portion when the door 13 is opened and closed, and an operator or the like holding the handle main body 23 with fingers to open and close the door 13.
  • a movable part 77 that performs a predetermined displacement integrally with the handle main body 23 is provided, and a piezoelectric sensor 15 that detects the displacement of the movable part 77 and outputs an electric signal.
  • the piezoelectric sensor 15 is built into a vehicle door so that the piezoelectric sensor 15 is deformed by the displacement of the movable part 77 accompanying the operation of the handle main body 23. Specifically, as shown in FIG. 11, a part of the cable-shaped piezoelectric sensor 15 is wound around the outer periphery of the rod-shaped movable portion 77 and protrudes from the outer periphery of the movable portion 77.
  • the movable part 77 is positioned on the outer peripheral surface of the movable part 77 by the pair of projections 77a and 77b, and the movable part 77 is moved in the direction of the mark a in FIG. When displaced, the pair of protrusions 77a and 77b press the outer peripheral surface of the piezoelectric sensor 15 to cause the piezoelectric sensor 15 to deform.
  • the handle main body 23 has an arm 23 e extending from the front thereof connected to the door side via a support shaft 21 so as to be movable in the direction of arrow b in FIG. 10.
  • a key cylinder case 79 is provided on the rear side of the handle body 23.
  • the movable portion 77 is a rod-shaped link component projecting into the door 13 from the rear end side of the handle main body 23, one end of which is fixed to the handle main body 23, and the other end of which is fixed.
  • the handle body 23 can be disengaged from the door lock device, and when the handle body 23 is pulled out in the direction b, the slide body is displaced in the direction of arrow a.
  • the handle 11 pivotally supports the one end 23a to the door 13 via the support shaft 21 so that the other end 23 b has a handle body 23 that moves b in the pull-out direction.
  • a support 15 is suspended between the door 13 and the other end 23 b of the handle main body 23, so that vibration caused by the pull-out operation of the handle main body 23 can be detected. Therefore, in the door handle device 200, when a finger is put on the handle main body 23 and the handle main body 23 is pulled out in the direction of the missing mark b, the movable portion 77 is displaced integrally with the handle main body 23.
  • the piezoelectric sensor '15 wound around the movable portion 77 is deformed by being pressed by the pair of projections 77a and 77b ', and is transformed into an output signal of the piezoelectric sensor 15 at that time.
  • the control circuit 17 determines whether or not the door has been opened / closed, and the operation of the opening / closing drive means 51 is controlled.
  • the piezoelectric sensor 15 receives the deformation of the piezoelectric element material 31 by the movable portion 77 that performs a predetermined displacement integrally with the handle main body 23 when the door 13 is opened and closed, and detects the presence or absence of the opening and closing operation.
  • the detection sensitivity is set high, and the presence or absence of the opening / closing operation can be detected sharply by the slight displacement of the movable part 7 that is displaced integrally with the handle body 23. Even when the finger touches the handle body 23 during operation, the presence or absence of the door opening / closing operation is reliably detected.
  • one end 23 a of the handle 11 is swingably supported by the door 13 via the support shaft 21, and the handle 11 1
  • the other end 23 b of the handle body 23 is moved in the pulling direction. Therefore, since the piezoelectric sensor 15 is suspended between the other end 23 b and the door 13, the pull-out operation of the handle main body 23 easily causes distortion of the piezoelectric sensor 15 due to tension. The detection sensitivity increases.
  • the piezoelectric sensor 15 changes the movable part 77 linked to the handle body 23. If it is deformed at the position, the presence or absence of the door opening / closing operation can be detected, and it is not necessary to incorporate the piezoelectric sensor 15 itself into the handle main body 23. Therefore, it is not necessary to provide the handle main body 23 with a hollow portion of a predetermined size for incorporating the piezoelectric sensor 15.
  • the handle body 23 can be arbitrarily designed in shape and dimensions with an emphasis on gripping properties during operation, appearance design, and the like, and the degree of freedom in designing the shapes and dimensions is increased.
  • the movable portion 77 that is displaced integrally with the handle main body 23 when the handle main body 23 is opened and closed is not limited to the above embodiment.
  • an arm 23 e that is displaced integrally with the handle main body 23 or another movable part may be used.
  • the form of engagement between the piezoelectric element material 31 and the movable portion 77 for causing the piezoelectric element material 31 to deform is not limited to the above embodiment.
  • the cable-shaped piezoelectric element material 31 is wound around the outer periphery of the rod-shaped movable portion 77, but other than that, the cable-like piezoelectric material 31 is simply traversed over the movable portion 77 without being wound. It is also possible to wire the piezoelectric element material 31.
  • the handle 11 swings one end 23 a to the door 13 via the support shaft 21.
  • the handle body 23 is movably supported, and the other end 23 b is moved in the pulling-out direction by this movement.
  • the piezoelectric sensor 15 has a force near the support shaft 21 of the handle body 23. It may be arranged to detect vibration caused by swinging of the handle main body 23.
  • a control circuit 17 connected to a base end 15 a is fixed to a substrate 81 provided in a door 13. Further, the piezoelectric element material 31 between the control circuit 17 and the support shaft 21 is fixed to the substrate 81 by the clamp 83.
  • the piezoelectric sensor 15 by disposing the piezoelectric sensor 15 near the support shaft 21, when the handle body 23 is swung about the support shaft 21 in the direction of arrow b, the support The piezoelectric sensor 15 bent around the shaft 21 comes into contact with the support shaft 21. Vibration due to this contact is detected, and the detection sensitivity is increased.
  • the tip 15b of the piezoelectric sensor 15 is housed inside the handle body 23 so that the operator's finger contacts the handle body 23. Vibration can be detected with high sensitivity.
  • the piezoelectric sensor 15 is suspended between the door 13 and one end 23 a of the handle body 23 in contact with the support shaft 21.
  • the configuration may be such that the end 15 b is a free end and is housed in the through hole 85 formed in the handle body 23.
  • the tip 15 of the piezoelectric element material 31 is movably accommodated inside the through hole 85.
  • the piezoelectric sensor 15 comes into sliding contact with the support shaft 21 and the tip 15 of the piezoelectric sensor 15 housed in the handle main body 23 is formed. b rubs against the inner wall of the through hole 85, and the operation of the handle body 23 can be detected with high sensitivity over a long distance of the piezoelectric sensor 15. Further, in this door handle device, the tip 15b of the piezoelectric sensor 15 is a free end and is housed in the through hole 85, so that the piezoelectric sensor 15 is less likely to be fatigued over time, and 15 It is possible to extend the service life.
  • the handle 11 has a handle body 23 fixing both the one end 23 a and the other end 23 b to the door 13.
  • the door integrated handle may be used.
  • the handle main body 23 is a door-integrated handle having no movable part
  • the piezoelectric sensor 15 is not directly deformed by the operation of the handle main body 23, and the handle operation is reduced. It is detected only by the vibration transmitted by contact with the handle body 23. Also in the case of this door handle device, fatigue over time in the piezoelectric sensor 15 is unlikely to occur, and the life of the piezoelectric sensor 15 can be extended.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration of a keyless entry device according to a third embodiment of the present invention in (a), and a detailed configuration of a main part thereof in (b).
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure of the keyless entry device shown.
  • the keyless entry device 300 is a door handle device of any one of the door handle devices 100, 200 described in the first and second embodiments, or a modified example thereof (for example, a door handle device).
  • the keyless entry device 300 transmits the password signal transmitted by the portable transmitter / receiver 93 after the portable transmitter / receiver 93 receives the certificate request signal transmitted by the vehicle transmitter / receiver 91.
  • a basic operation is performed to release the lock of the door 13 by receiving the signal by the transceiver.
  • the portable transceiver 93 includes a transceiver circuit 95 for transmitting and receiving radio waves of the same frequency as the vehicle transceiver 91, a control circuit 97 for controlling the transceiver circuit 95, and a power supply circuit (not shown). It is composed.
  • the control circuit 97 includes a CPU (not shown) and a non-volatile memory in which a program for controlling the CPU and a verification code are written. When the password request code from 1 is received by the transmission / reception circuit 95, the transmission / reception circuit 95 transmits the password written in the non-volatile memory.
  • the transmitting and receiving circuit 95 is provided with an antenna coil (not shown).
  • a primary battery such as a pot battery may be used, or a carrier wave signal from the vehicle transceiver 91 induces an antenna coil of the portable transceiver 93. It may be configured to use energy.
  • the vehicle side transceiver 91 has a transmission / reception circuit 99 for transmitting and receiving radio waves of the same frequency as the portable side transceiver 93, and a control circuit 101 as a control unit for controlling the transmission / reception circuit 99. It is composed.
  • the transmitting and receiving circuit 99 is provided with an antenna coil (not shown).
  • the piezoelectric sensor 15 of the door handle device 100 and the door lock means 103 are connected to the control circuit 101.
  • the control circuit 101 monitors the vibration caused by the operator touching the handle 11 with the piezoelectric sensor 15 and turns on when the change value becomes equal to or greater than a predetermined value. When the control circuit 101 is turned on, power is supplied from the battery to the vehicle-side transceiver 91 via a relay box (not shown).
  • the control circuit 101 of the vehicle-side transceiver 91 basically includes a CPU, a nonvolatile memory in which a program for controlling the CPu and a secret code are written. More specifically, as shown in FIG. 15 (b), a password signal requesting means 105 ′ for receiving a detection signal from the piezoelectric sensor 15 and transmitting a password request signal from the vehicle side transceiver 91, Decoding means 107 for decoding a password signal received by the vehicle-side transceiver 91, and password signal determination means 1 for determining whether or not the decoded password signal is a normal signal stored in the memory 109 in advance. 11 and lock release instructing means 113 for instructing the unlocking of the door by means of the door opening means 103 when the password signal is a legitimate signal.
  • the door handle device is hardly affected by disturbance due to the appearance of the electrodes, and the installation location is less restricted.
  • 100 is provided as a main component, the door handle device 100 is operated with a light touch that only touches the handle 11, and there is no contact joint stroke. There is no time difference until it operates. Therefore, the time from when the handle 11 is touched to when the lock release instruction means 1 13 of the control circuit 101 instructs the door lock means 103 to release the lock is greatly reduced.
  • Can, Opening means 103 can be released in response to steep door opening
  • FIG. 17 is a block diagram showing a schematic configuration of a keyless entry device according to a fourth embodiment of the present invention in (a), and a detailed configuration of a main part thereof is shown in (b).
  • FIG. Explanatory diagram showing the signal input method of the keyless entry device shown in the figure Fig. 19 is a flowchart showing the operation procedure of the keyless entry device shown in Fig. 17, and Fig. 20 is the pressure applied to the door handle And an explanatory diagram showing a correlation between a detection signal obtained from the pressure and a pulse obtained from the detection signal.
  • FIG. 21 is a flowchart of a password signal recognition procedure in the keyless entry device shown in FIG. 17, 22 is a characteristic diagram showing the time transition of the signal of the piezoelectric sensor as S1, the signal of the disturbance detection sensor as S2, and S1-S2.
  • the keyless entry device 400 may be any one of the door handle devices 100 and 200 described in the first and second embodiments or a modified example thereof—one of the door handle devices (for example, the door handle device).
  • Device 100 a control circuit 121, which is a control unit shown in Fig. 17 (a), a disturbance detection sensor 123, and a speed force 1 25 connected to the control circuit 121, Is provided as a basic constituent member.
  • the control circuit 121 operates to unlock the door opening means 103 by hitting and hitting the handle 11 a predetermined number of times. I do.
  • the control circuit 12 1 receives the contact detection signal from the piezoelectric sensor 15 and waits for Decryption means 107 for decrypting the security signal input to the security signal input means 127, and whether the security signal decoded by the decryption means 107 is a normal signal stored in the memory 109 in advance.
  • Signal determination means 1 1 1 and a lock release instructing means 1 1 3 for instructing unlocking by the door opening means 103 when the password signal is a regular signal.
  • the piezoelectric sensor 15 of the door handle device 100 mainly detects the vibration when the operator operates the handle 11, and the detected value includes, for example, when the vehicle is idling. In some cases, vibration from the engine is detected at the same time.
  • the disturbance detection sensor 1 2 ′ 3 is provided at a portion of the door 13, which is separated from the handle 11, and mainly generates vibration other than the contact of the operator acting on the door 13 (for example, the above-described engine Vibration) is detected.
  • the hitting of the handle 11 is performed by, for example, knocking the handle body 23 as shown in FIG. That is, the vibration generated by the tapping operation of the predetermined rhythm becomes the encryption signal.
  • this keyless entry device 400 As shown in FIG. 19, when the operator touches the handle 11 (st 41), the contact is detected by the control circuit 121 and the password signal input means is provided. The password input mode to 1 2 7 is started (st 4 2). At this time, a buzzer sound indicating that the password input mode has been started is emitted from the speaker 125.
  • the control circuit 121 controls the decoding means 110. After decrypting the security signal by 7, the security signal is determined by the security signal determination means 111 (st 44).
  • a pressure change signal shown in FIG. 20A is detected from the piezoelectric element material 31 (st 51 in FIG. 21).
  • the pressure change signal is signal-processed by the control circuit 122 (st 52 in FIG. 21), and becomes a pressure change detection signal shown in FIG. 20 (b).
  • a pressure peak is detected from the pressure change detection signal (st53 in FIG. 21). That is, the password signal is set based on the peak intensity and the peak interval of the vibration waveform due to the tapping operation of the predetermined rhythm.
  • the vibration waveform is decoded by the control circuit 122.
  • Control circuit 1 2 1 is the amplitude of vibration waveform I + Pa I + I— Pb I Is larger than a certain reference amount, it is determined that the door 13 has been opened and opened, and as shown in FIG. 20 (c), at time t1 to t8, the determination output is Outputs a pulse signal of o ⁇ Hi. This completes the identification of the password signal (st54 in Fig. 21).
  • the lock release instruction means 1 13 sends the lock release signal to the door lock means 103. (St 4 6) 0
  • the security signals do not match and the mismatched security signal is determined a predetermined number of times (s t 4 7), an alarm is issued (st 4 8). ).
  • the keyless entry device 400 includes a disturbance detection sensor 123 that detects a signal component other than a signal to be detected among the detection signals from the piezoelectric element material 31.
  • the noise elimination process using the disturbance detection sensor 123 is executed at the time of the pressure change signal detection process (the process of st51 in FIG. 21) by the control circuit 121. That is, as shown in FIG. 22, for example, vibration S2 due to disturbance such as an idling is detected by the piezoelectric element material 31 as vibration S1 along with vibration due to operation of the steering wheel. 1 is detected by the disturbance detection sensor 123 provided on the door 13, and the vibration S 1 due to the disturbance is subtracted from the vibration detected by the piezoelectric element material 31, thereby causing the disturbance.
  • Steering wheel operation vibration S3 (S1-S2) from which noise has been removed appears, and the vibration detection sensitivity of steering wheel operation is increased.
  • the control circuit 121 puts the password signal input means 127 into an input standby state, and from this input standby state, a password signal can be input by the vibration detected by the door handle device 100. If the password signal due to the input vibration is a normal signal, the unlocking instruction means 113 and the door opening means 103 support unlocking. Therefore, only the door handle device 100 is provided on the door 13, and the vehicle-side transceiver 91 and the portable-side transceiver 93 are not required. ' (Fifth embodiment)
  • FIG. 23 is an external perspective view showing a door handle device according to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 24 is a flowchart of a password signal recognition procedure in the door pandle device shown in FIG. 23, and
  • FIG. 25 is a door.
  • Explanatory diagram showing the correlation between the grip force applied to the handle, the detection signal obtained from the grip force, and the pulse obtained from the detection signal.
  • Figure 26 shows the detection including the signal extraction band and the noise band.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a frequency.
  • the door handle device 500 is a grip type in which the handle 13 is formed in a cylindrical shape, a column shape, or a linear shape.
  • the operator grips the handle body 13 3 of the handle 13 1, and changes the grip pressure by a predetermined number of times at a predetermined interval, or rotates the handle body 13 3 around the axis.
  • a password signal is input to the piezoelectric element material 31 provided inside.
  • a control circuit similar to the control circuit 121 employed in the keyless entry device 400 described above can be used for the door handle device 500, and the disturbance detection sensor 123 and the speed force 122 can be used. 5 is also preferably connected. Therefore, in this door handle device 500, as shown in FIG.
  • the control circuit 121 starts the password input mode to the password signal input means 127. Is done. In addition, at this time, a buzzer sound indicating that the password input mode has been started is emitted from the speaker 125.
  • the password signal input means 1 27 detects the pressure change signal (st 6 1) and performs signal processing (st 6 1). 2). That is, when the applied pressure shown in FIG. 25 (a) is detected from the piezoelectric element material 31, a pressure change signal shown in FIG. 25 (b) is detected, and the pressure change signal is frequency-controlled by the control circuit 122. Parsed (st 6 3) 0
  • the control circuit 122 executes a process of removing disturbance frequency components (st64).
  • the frequency obtained by grasping is the signal extraction band shown in Figure 26 (example (For example, about 0.5 to 5 Hz), and the other frequencies are detected by the disturbance detection sensor 123 as a noise band. Therefore, the pressure change detection signal output from the control circuit 121 is a signal obtained by removing the frequency in the noise band obtained by the disturbance detection sensor 123 from the frequency obtained by the piezoelectric element material 31. ,
  • a pressure peak is detected from the pressure change detection signal.
  • the pressure peak is divided into two thresholds, I + PbI + I—PbI, and threshold I + PcI + I-Pc
  • the password signal is set based on the peak intensity and the peak interval of the vibration waveform due to a predetermined grip rhythm.
  • this vibration waveform is decoded by the control circuit 122.
  • the unique grip rhythm known only to the operator is a password signal.
  • the control circuit 1 2 1 determines that the operation of the handle 13 1 has been performed, and as shown in FIG. At 1 to t.7, two types of pulse signals, Lo ⁇ Md or Lo ⁇ Hi, are output as judgment outputs.
  • the recognition of the password signal is completed (St 66).
  • the password release instructing means 1 13 sends the password release signal to the door password means 103, while the password is released. If the signals do not match and the number of mismatching passwords is determined more than a specified number of times, an alarm is issued.
  • the waveform is decoded by the control circuit 122, If the gripping operation is a predetermined operation, the door opening means 103 is released by the control circuit 121. That is, the unique grip rhythm known only to the operator is the verification signal.
  • FIG. 27 is an external view of a door portion of a vehicle provided with a door handle device according to a sixth embodiment of the present invention
  • FIG. 28 is a perspective view of a door in which a handle is exposed in a half-door state
  • FIG. It is a perspective view of the hatchback door provided with the door handle device.
  • the door handle device 600 hides from the outer surface of the door 13 when the handle 14 1 force S is locked and the door lock means 103 is locked, and when the door lock means 103 is unlocked (for example, when the door is unlocked).
  • the door is unlocked and the door is opened halfway (when the door is half open), it is arranged at a position where it is exposed (for example, the side surface 13a of the door 13).
  • a vibration detection unit (sensing unit) 144 having the piezoelectric sensor 15 is hidden at an arbitrary position of the door 13.
  • a control circuit similar to the control circuit 12 1 employed in the keyless entry device 400 described above can be used for the vibration detection section 1 43, and the disturbance detection sensor 1 2 3 and the speaker 1 2 5 It is also preferable to connect them.
  • the handle 14 1 for opening and closing the door 13 is disposed, for example, on the side surface of the door 13, and the door 13 is closed. In this state, it does not appear on the outer surface. In this way, the handle 141, which is covered by the outer surface of the door, hides the handle 141, when a verification signal is input from the outer surface of the door, for example, by hitting the vibration detector 144, etc. In this state, the piezoelectric sensor 15 detects the vibration, and the control circuit 122 unlocks the door lock means 103. As a result, the door 13 is opened in a half-door state, and the door 13 can be fully opened by the exposed handle 14 1.
  • the door handle device according to the present invention is also applicable to the office shown in FIG. 30 (a). , Doors of houses or condominiums 161, refrigerator doors 163 shown in Fig. 30 (b), heating cooker doors 165 shown in Fig. 30 (c), Fig. 30 (d ) And the lid 169 of the electric rice cooker shown in FIG. 30 (e), and in this case, the operation feeling, operation reliability, and installation It is possible to obtain the effect of enhancing the performance.
  • the pull-rise type handle having one side as a hinge has been described as an example.
  • the door handle device according to the present invention has a pull-up mechanism for pulling up the entire handle as shown in FIG. The same operation and effect can be obtained even when applied to the up-type handle 17 1.
  • the piezoelectric sensor 15 has a structure that is housed inside the handle main body 173, a structure that is attached to the door facing surface of the handle main body 173,
  • a structure may be adopted in which the handle body 173 is brought into contact with the support shaft 175 so as to be suspended between the handle body 173 and the door 13. it can.
  • FIG. 32 is a block diagram of an embodiment in which the door opening / closing device and the keyless entry device according to the present invention are mounted on a vehicle door.
  • FIG. 33 (a) shows a door engaging means portion when the door is closed.
  • Figure 33 (b) is a schematic diagram of Fig. 34 (a) is a schematic diagram of the door engaging means when the door is opened, and
  • Fig. 34 (b) is the door engaging means.
  • FIG. 11 is a diagram of a lock detection part.
  • FIG. 35 is a configuration diagram of a unit including a piezoelectric element material for detecting door opening / closing
  • FIG. 36 is a configuration diagram of a piezoelectric element material of a door opening / closing device.
  • FIG. 37 is a control block diagram of the keyless entry device using the door opening and closing device shown in Fig. 32.
  • Fig. 38 (a) is a diagram of the bending load applied to the piezoelectric element material.
  • Fig. 38 (b) FIG. 4 is an output characteristic diagram of the piezoelectric element material output according to the bending load.
  • the main body which is the body of the car, has a door that opens and closes at one end when getting in and out, and a door that locks the door so that it does not open freely.
  • the door 7 2 1 has an outer door handle 7 2 3 and an inner door handle 7 2 4 that are gripped by hand to open and close the door 7 2 1 when getting on and off the main body 7 2 0, and the inside of the door 7 2 1
  • a door engaging means 725 for engaging the door 721 with the main body 720 so as to be openable and closable.
  • the door opening / closing device includes the above-described outer door handle 72 and inner door handle 72, door lock means 72, and door engaging means 72.
  • Door engaging and disengaging and engaging the door engaging means 7 25 in conjunction with an operation from the outside or inside to open and close the door 7 2 1 26, Door disengagement and door engagement actuating means 7 2 6 Detecting the operation of door engagement disengagement ⁇ Door engagement signal detection means 7 2 7 and Door engagement disengagement ⁇ Door engagement signal detection means 7 It is operated by the detection signal of 27, and has a main body side control means 728 for controlling the unlocking and locking of the door lock means 722 when the door opening / closing operation is a regular operator. As shown in Fig.
  • the outer door handle 723 is gripped at one end 723a and the other end 723b, pulled outward against the elastic force, and rotated while turning.
  • the engaging means 7 25 is released and the door 7 21 is opened.
  • the inner door handle 72 4 is provided with a door engaging means while pulling and rotating the one end 72 4a against the elastic force with the other end 72 4a as a fulcrum. 7 Release 2 5 and open door 7 2 1.
  • the door engaging means 725 for example, rotates up and down around a U-shaped receiver 729 fixed to the main body 720 and a pivot 730 at one end, and suddenly after a certain rotational position.
  • L-shaped hook 731 that engages and disengages with U-shaped receiver 7229 by rotating to the outside, and the outside door handle 723 for opening and closing the door 721, Alternatively, it is released and engaged in conjunction with operation from inside by the inside door handle 7 2 4.
  • the door engaging means 7 25 is connected to the opening or closing operation of the door from the outside or the inside.
  • the outside wire 7 3 2 which is connected to one end of the outside door handle 7 2 3 and the inside door handle 7 2 4 is provided.
  • the door engaging means 7 25 closes the main body 7 20 and the L-shaped hook 7 3 1 engages with the U-shaped receiver 7 2 9 as shown in FIG.
  • the lever 7 3 4 is pulled upward about the pivot axis 7 3 0 via the outer wire 7 32 and the L-shaped hook 7 31 moves downward as indicated by the arrow, and is released from the U-shaped receiver 729 to release the door 721, as shown in FIG. 34 (a).
  • the door engaging means 725 closes the main body 720 and the L-shaped hook
  • the lever 7 3 4 is pulled upward around the pivot 7 3 0 via the inner wire 7 3 3.
  • the L-shaped hook 731 moves downward as indicated by the arrow, releases from the U-shaped receiver 7229, and releases the door 721 as shown in Fig. 34 (a).
  • the outer wire 7 3 2 and the inner wire 7 33 is configured so that when one operates, the other does not affect the operation.
  • the door engaging means 7 25 opens the main body 7 20 and removes the L-shaped hook 7 3 1 from the U-shaped receiver 7 2 9 as shown in Fig. 34 (a).
  • the cam 7 35 hits the U-shaped receiver 7
  • the L-shaped hook 731 is also rotated upward and is engaged with the U-shaped receiver 7229 in response to the upward movement indicated by the arrow with the center at 730, as shown in Fig. 33 (a).
  • the door 7 21 closes the main body 7 20.
  • the door engaging means 7 25 holds the ⁇ side door handle 7 24 and pulls the open door 7 21 to the main body 7 20 and closes, the same operation as described above is performed, and At the time of closing the door from the outside and inside, it is configured not to affect the operation of the outside wire 732 and the inside wire 733.
  • the door engagement signal detection means 7 2 7 uses one cable-shaped piezoelectric element material 7 3 6 to detect the door opening / closing operation from outside and inside with high sensitivity, and Operate the outer handle 7 2 3 and the inner door handle 7 2 4 to release and engage the door engaging means 7 25 Door release and door engagement Installed inside door 7 2 1.
  • the door disengagement / door engagement signal detecting means 727 is provided at the door disengagement position (FIG. 34 (b)) including the position in the middle of the process of releasing the door engagement means 725. Position shown in the figure) and the door engagement position (the position shown in Fig. 33 (b)) including the position in the middle of the process of engaging the door engaging means 7 25 as well.
  • Door disengagement which is a common part that interlocks with door opening and closing operations from the door.Deployment is performed by the lever 734 that constitutes the door engagement operating means 726, which generates an electric signal when deformed. are doing.
  • the door engagement release / door engagement signal detecting means 7 277 is provided on the piezoelectric element material 7 36 in order to further increase the detection sensitivity of the release and engagement of the door engaging means 7 25.
  • a plurality of bent portions 736a to which tension is applied in advance are provided, and each bent portion 7336a is disengaged at the door engagement position including the middle of the release of the door engaging means 725 (Fig. 3 4 ( b)) and the door engagement position including the halfway operation of the door engagement means 7 25 (the position shown in FIG. 33 (b)) and deformed by the lever 734.
  • the receiving portion 737 receives the piezoelectric element material 736 so as to reliably receive deformation by the lever 734.
  • the door engagement release / door engagement signal detecting means 7 27 is connected to a cable-shaped piezoelectric element material 7 36 of a predetermined length and one end of the piezoelectric element material 7 36. Connected to the disconnection detection resistor 738, the door release / engagement determination means 739 connected to the other end of the piezoelectric element material 736, and the door release / engagement determination means 739.
  • a unit is constituted by the cable 7400 and the connector 741 connected to the end of the cable 7400.
  • the cable 7400 connected to the door release / engagement determination means 739 is used to supply power and output detection signals. Power and communication are provided via the connector 741 at the end of the cable. Connected to the terminal.
  • the cable-shaped piezoelectric element material 736 used in the door engagement signal detecting means 727 has the structure shown in Fig. 36, and has a central electrode 7 arranged at the center in the axial direction. 42, a piezo element material 743, which is a piezoelectric ceramic coated around the center electrode 7445, and an outer electrode 7444 disposed around the piezoelement material 743. Coating layer of vinyl chloride resin to coat 7 4
  • the cable-shaped piezoelectric element material 733 has excellent flexibility and generates an output signal according to the deformation acceleration at the time of deformation.
  • the piezoelectric ceramic that is the piezoelectric element material 743 for example, a sintered powder of lead titanate or lead zirconate titanate, or a sintered powder of lead-free piezoelectric ceramic such as sodium niobate is used.
  • the piezoelectric element material 736 uses a resin-based material with heat resistance that can be used up to about 120 ° C and has a heat resistance of the applicant as the piezoelectric element material 743.
  • This is the maximum operating temperature of 90 ° which is the maximum operating temperature of conventional typical polymer piezo element materials (uniaxially oriented polyvinylidene fluoride) and piezo element materials (piezo element materials such as black plate and piezoelectric ceramic powder).
  • the piezo element material 7443 is composed of a flexible resin and piezoelectric ceramics, and is still formed of a coiled metal center electrode 742 and a film-shaped outer electrode 7444. By using electrodes, it has the flexibility of a normal vinyl cord.
  • the piezo element material 743 is composed of a resin-based material and a composite of piezoelectric ceramic powder of 10 m or less.
  • the vibration detection characteristics are realized by ceramics, and the flexibility is realized by resin.
  • Applicant's proprietary piezo element material 7 4 3 uses chlorine-based polyethylene as the resin material, realizes high heat resistance (120 ° C) and flexibility that can be easily formed, and is simple without the need for cross-linking. This enables the manufacturing process.
  • the cable-shaped piezoelectric element material 736 obtained in this manner does not have piezoelectric performance when the piezoelectric element material 743 is molded, so that the piezoelectric element material 743 has several KV Zm m. It is necessary to perform a process (polarization process) for imparting piezoelectric performance to the piezoelectric element material 743 by applying a high DC voltage.
  • the center electrode 742 has a coiled metal center electrode
  • the outer electrode 744 has a film electrode (a three-layer laminated film made of aluminum-polyethylene terephthalate-aluminum). This ensures the adhesion between the piezo element material 743 and the electrode, and facilitates the connection of external lead wires, enabling a flexible cable-like mounting configuration. It will work.
  • the center electrode 7424 is a copper-silver alloy coil
  • the outer electrode 7444 is an aluminum film
  • the piezoelectric element material 7443 is a polyethylene resin + piezoelectric ceramic
  • the powder and the coating layer 745 are made of a thermoplastic material, which has a relative dielectric constant of 55 and a charge generation of 10 to 13 C (coulomb).
  • the above-described piezoelectric element material 736 is manufactured by the following steps as an example. First, a chlorinated polyethylene sheet and 40 to 70% by volume of piezoelectric ceramics (here, lead zirconate titanate) powder are uniformly mixed into a sheet by a roll method. After the sheet is finely cut into pellets, these pellets are continuously extruded together with the center electrode 742 to form a piezoelectric element material 743. Then, the auxiliary electrode is brought into contact with the outer periphery of the piezo element material 743 to apply a high voltage between the auxiliary electrode and the center electrode 742 to perform a polarization treatment. Then, the outer electrode 744 is wound around the piezo element material 743. The coating layer 745 surrounding the outer electrode 744 is also continuously extruded.
  • piezoelectric ceramics here, lead zirconate titanate
  • the piezoelectric ceramic powder When the piezoelectric ceramic powder is added to the chlorinated polyethylene, it is preferable that the piezoelectric ceramic powder be immersed in a solution of a titanium-coupling agent and dried beforehand. By this treatment, the surface of the piezoelectric ceramic powder is covered with the hydrophilic group and the hydrophobic group contained in the titanium coupling agent.
  • the hydrophilic group prevents aggregation between the piezoelectric ceramic powders, and the hydrophobic group increases the wettability between the chlorinated polyethylene and the piezoelectric ceramic powder.
  • the piezoelectric ceramic powder can be uniformly added to the chlorinated polyethylene in a large amount up to 70% by volume. It has been found that the same effect as described above can be obtained by adding a titanium-coupling agent at the time of rolling the chlorinated polyethylene and the piezoelectric ceramic powder instead of immersion in the titanium-coupling agent solution. This treatment is excellent in that it does not require a special immersion treatment in a titanium / coupling agent solution.
  • chlorine PT / JP2004 / 013573 Polyethylene plays a role as a binder resin when mixing piezoelectric ceramic powder.
  • a single-wire conductor made of copper-based metal is used for the center electrode 742.
  • the outer electrode 747 a band-shaped electrode having an aluminum metal film adhered on a polymer layer is used, and is wound around the piezo element material 743.
  • the polymer layer polyethylene terephthalate (PET) is used, and an electrode with an aluminum thin film adhered on it is commercially mass-produced and inexpensive. Is preferred.
  • PET polyethylene terephthalate
  • this electrode is connected to the door release / engagement determination means 739, for example, it can be connected by caulking or eyelets.
  • a single metal wire coil or metal braided wire may be soldered around the aluminum thin film of the outer electrode 744 for door release / engagement determination means 739 to allow soldering. Therefore, work efficiency can be improved.
  • the outer electrode 744 is preferably wound around the piezoelectric element material 743 so as to partially overlap.
  • a rubber material having better heat insulation and waterproofness than the above-mentioned vinyl chloride resin can be used as the coating layer 745.
  • the rubber material is preferably a material having higher flexibility and flexibility than the piezoelectric element material 743 so that the piezoelectric element material 743 is easily deformed by the pressing force of the contacting article. It is preferable to select in-vehicle components in consideration of heat resistance and cold resistance. Specifically, it is preferable to select components that have a small decrease in flexibility between 130 ° C and 85 ° C.
  • a rubber material for example, ethylene propylene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), silicon rubber (Si), thermoplastic elastomer, etc. may be used.
  • EPDM ethylene propylene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • IIR butyl rubber
  • Si silicon rubber
  • thermoplastic elastomer etc.
  • the minimum curvature of the piezoelectric element material 733 can be up to a radius of 5 mm, and further excellent heat insulation and waterproofness can be secured as compared with conventional vinyl chloride.
  • the piezoelectric element material 743 of the piezoelectric element material 736 combines the flexibility of chlorinated polyethylene with the high-temperature durability of piezoelectric ceramics. As a result, there is no decrease in sensitivity at high temperatures, unlike conventional piezoelectric element materials that use polyvinylidene fluoride as the piezoelectric material, high durability at high temperatures, and the need for a vulcanization step during molding, unlike EPDM, reduces production efficiency. The advantage of good is obtained.
  • the door engagement release detecting means 727 is used to open and close the outer door handle 723 and the inner door handle 724 as described above.
  • Lever which is arranged on the outer periphery of the lever 734 so that the piezoelectric element 734 of the piezoelectric element 736 is deformed by the vertical displacement of the lever 734 of the moving means 726 734 presses the outer peripheral surface of the piezoelectric element material 736 to cause deformation of the piezoelectric element material 743.
  • the disconnection detection resistor 738 connected to one end of the piezoelectric element material 736 is connected between the center electrode 742 and the outer electrode 7444 of the piezoelectric element material 736, and It also serves as a discharge part that discharges the electric charge generated in the piezoelectric element material 736 by the electric effect, thus streamlining the parts.
  • the main body-side control means 7 28 taking in the detection signal of the piezoelectric element material 7 36 comprises a CPU, a microphone port computer having a nonvolatile memory in which a program for controlling the CPU and a personal identification code are written, and its peripherals. It is composed of a circuit and has a built-in program that executes all control sequences that execute the operation of the door opening / closing device. As shown in Fig. 32, the door engaging means 725 detects the disengagement and engagement of the door engaging means. Door release signal reception means 7 2 7 signal reception Door release 'engagement determination means 7 39, main body transmission / reception means 7 46, door open / close operator determination means 7 4 7 A keyless entry system is provided with lock release and lock control means 7 4 8.
  • Door release-engagement determination means 7 3 release and engagement of the door engagement unit 7 2 5 due to the opening and closing operation of the door 7 2 1 from the output signal of the piezoelectric element member 7 3 6 3 7 Is determined. That is, the door release / engagement determination means 739 is based on the output signal from the voltage dividing resistor 749 and the piezoelectric element material 736 used to detect the disconnection of the piezoelectric element material 736.
  • An abnormality determination unit 752 that determines the disconnection abnormality of the center electrode 742 and the outer electrode 744 of the piezoelectric element material 736 from the voltage value formed by the voltage divider 8 and the voltage dividing resistor 749 is provided. .
  • the signal input portion 753 of the engagement determination means 739 connects the center electrode 742 and the outer electrode 7444 to the door release and engagement with the engagement determination means 739.
  • the output signal of the material 736 is input to the door release / engagement determination means 739, and the signal output section 754 outputs the determination signal from the determination section 751.
  • a power supply line to the door release / engagement judging means 739 and a ground line are also connected to the signal output section 754.
  • the door release / engagement judging means 739 has a bypass section 755 such as a capacitor provided between the signal input section 753 and the signal output section 754 to bypass a high-frequency signal. I have.
  • the filtering section 750 removes unnecessary signals caused by vibration of the body of the automobile from the output signal of the piezoelectric element material 736, and when the piezoelectric element material 736 is deformed by pressing by foreign matter contact. In addition, it has a filtering characteristic of extracting only a specific frequency component appearing in an output signal of the piezoelectric element material 736.
  • the above-mentioned filtering characteristics may be determined by analyzing the vibration characteristics of the vehicle body of the automobile and the vibration of the vehicle body during traveling.
  • the door release / engagement determination means 739 is entirely shielded and electrically shielded by a shield member. Further, the outer electrode 7444 is electrically connected to the shield member of the door release / engagement determination means 739, and the piezoelectric element 736 is also electrically shielded.
  • a strong electric field countermeasure may be taken by adding a feedthrough capacitor or EMI filter to the input / output section of the above circuit.
  • the door opening / closing operator judging means 747 receives the judgment signal of the door release / engagement judging means 739, and sends a password request signal via the main body transmitting / receiving means 746 to the door opening / closing operator.
  • Password signal requesting means 757 requesting the portable control means 756, decryption means 759 for decrypting the password signal transmitted by the door opening / closing operator portable control means 756 via the portable transmitting / receiving means 758,
  • a password signal determination means 761 for determining whether or not the decryption signal decrypted by the decryption means 759 is a proper password stored in the memory 760 in advance. .
  • the unlocking / locking control means 748 controls the operation of the unlocking / locking driving means 762 when the password signal determined by the password signal determination means 761 is an authorized operator. To unlock the door opening means 7 2 2. Further, the unlocking / locking control means 748 includes the door release / engagement determination means 739 in accordance with the determination result of the front door in the vehicle interior. Notifying means for notifying with a predetermined light etc. installed on the panel 763, Door locking means 722 Unlocking and locking, manual opening and closing of the door 721 Open / close operation of the manual inside door Unit 7 6 4 is connected. In addition, a power source 765 composed of a vehicle battery or the like that supplies power through the door release / engagement determination means 739 is provided.
  • the password request signal transmitted by the main body control means 728 serving as the main transceiver is transmitted after the door opening / closing operator portable control means 756 serving as the mobile transceiver receives the password request signal.
  • the main body control means 728 receives the password signal, the basic operation is performed to unlock or unlock and lock the door 7221.
  • the door opening / closing operator portable control means 756 includes a portable transmitting / receiving means 758 for transmitting / receiving radio waves having the same frequency as the main body transmitting / receiving means 746, and a control means for controlling the portable transmitting / receiving means 758 (not shown). ) And a power supply circuit (not shown).
  • the door opening / closing operator portable control means 756 includes a non-illustrated control means for controlling the portable transmission / reception means 758, a non-volatile memory in which a CPU, a program for controlling the CPU, and a password are written.
  • the mobile phone transmission / reception unit 758 When the mobile phone transmission / reception unit 758 receives the password request code from the password signal requesting unit 758 of the main unit control unit 728, it transmits and receives the password written in the nonvolatile memory. Transmit from means 7 5 8 An antenna coil (not shown) is provided in the portable transmitting / receiving means 758.
  • a primary battery such as a pot battery may be used, or an antenna coil of the portable transmission / reception means 7 58 may be used by a carrier signal from the main body transmitting / receiving means 7 46. It may be configured to utilize the energy induced in the heat.
  • the main body transmission / reception means 7 4 6 of the main body side control means 7 2 8 Radio waves of the same frequency as the control means 756 are transmitted and received, and an antenna coil (not shown) is provided.
  • the main body side control means 7 28 includes a door engagement release means that is linked to the opening and closing operation of the door 72 1. 25. Disengagement and engagement of doors are detected.
  • Door engagement release ⁇ The piezoelectric element material 736, which is a door engagement signal detecting means, and the door opening means 72,2 'are connected.
  • the main body-side control means 728 monitors the release and engagement of the door engaging means 725 by the authorized door opening / closing operator opening and closing the door 721 with the piezoelectric element material 736. Then, when the change value becomes equal to or more than a predetermined value, the operation is performed, and power is supplied from a battery to the main body transmitting / receiving means 746 via a relay box (not shown). As shown in Fig. 32, the key cylinder 7 6 6 inserts a key (not shown) to start the engine of the car and rotates it to unlock and lock the lock 7 22. 7 2 1 outer door handle 7
  • Fig. 33 (a) and Fig. 33 (b) grasp the outer door handle 7 2 3 or the inner door handle 7 2 4 and pull it to open the door 7 2 1 that closes the main body 7 2 0
  • the lever 734 is pulled upward about the pivot 7330 via the outer wire 732 or the inner wire 733, and the L-shaped hook 731 moves downward as indicated by the arrow.
  • the door is deactivated from the U-shaped receiving member 729 to release the door engaging means 725, and the door 721 is opened as shown in FIG. 34 (a). Then, the operation of the lever 7 3 4 until the door engaging means 7 2 5 is released
  • the piezoelectric element material 736 is deformed and generates an electric signal upon detecting the release of the door engaging means 725 which is linked to the operation of opening the door.
  • the main body-side control means 728 taking in the electric signal of the piezoelectric element material 736 detects the release of the door engagement means 725 by the door opening operation by the door release / engagement determination means 739.
  • a password request signal is transmitted from the password signal requesting means 575 7.
  • the door opening / closing operator portable control means 7 5 6 The identification signal is transmitted from the portable transmission / reception means 758.
  • the main body side control means 728 decodes the personal identification signal by the decoding means 759, and then determines the personal identification signal by the personal identification signal determination means 761, and the personal identification signal is stored in the memory.
  • the password coincides with the password signal stored in 760, a signal is transmitted to the lip release / lock drive means 762 by the lip release / lock control means 748.
  • the password signals do not match, and if the mismatch password signals are determined a predetermined number of times or more, an alarm is issued.
  • the main body side control means 728 determines whether or not the operation of opening and closing the door is a regular operator, and when the operator is a regular operator, controls the operation of the door unlocking / locking driving means 746. Control and unlock the door opening means 7 2 2.
  • Fig. 34 (a) to close the door 721, which has the main body 720 open, grasp the outer door handle 723 and push the door 721 toward the main body 7200.
  • the cam 7 3 5 hits the U-shaped receiver 7 2 9 and the pivot 7
  • the L-shaped hook 7 31 is rotated upward in response to this and is engaged with the U-shaped receiver 7 29 while the door engaging means 7 2 5 is engaged, and the door 7 21 closes the main body 7 20 as shown in FIG.
  • the operator determination means 7 4 7 determines whether or not the door closing operation is an authorized operator in the same manner as the above-described door operating operation.
  • Locking ⁇ Locking control means 7 4 8 unlocks ⁇ Locking control means 7 62 controls the operation of the door locking means 7 2 2 to lock.
  • FIGS. 38 (a) and 38 (b) are diagrams showing the load applied to the piezoelectric element material 736 which is the door disengagement / door engagement signal detecting means 727 and the signal output characteristics.
  • the applicant experimented on the relationship between the load of the piezoelectric element material 736 and the signal output.As a result, when a bending load as shown in Fig. 38 (a) was applied to the piezoelectric element material 736, the signal output was (b).
  • the piezoelectric element material 7336 can detect the output in response to the acceleration with high sensitivity, it can accurately detect and output a minute vibration.
  • a determination threshold of a predetermined voltage width ⁇ centered on the illustrated voltage Va may be provided, and when the determination threshold is exceeded, it may be determined that a load change has occurred.
  • the door disengagement and door engagement signal detecting means 727 are interlocked with the opening / closing operation of any of the doors 721 from outside and inside.
  • a signal is generated in response to the operation of the door engagement operating means 7 26, and the main body control means 7 28 having received this signal controls the unlocking and locking of the door opening means 7 22.
  • the door lock can also be unlocked and locked, making opening and closing the door from both the outside and inside easier and less complicated than before. Become.
  • the door engagement / disengagement door engagement signal detecting means 7 27 is configured to be a single unit to detect both the opening and closing operations of the door from the outside and the inside. Interlocking with any door opening / closing operation from inside Door disengagement ⁇ Generates a signal in response to the operation of the door engagement operating means. Therefore, outside It can also be used for door opening and closing operation detection from both sides and inside, simplifying the configuration. There is no variation in door opening and closing detection, and stable door opening and closing operations can be performed.
  • the door engagement release / door engagement signal detecting means 727 is provided by operating the lever 734 which is a common part interlocking with the door opening / closing operation from the outside or the inside, respectively.
  • the door is provided at one location in spite of detecting the release and engagement of the door engaging means 725 in response to the door opening / closing operation from the outside or inside. , Installation is simplified.
  • the door engagement release / door engagement signal detecting means 7 227 is provided inside the door 7 21, the inside of the inside and outside of the door handle which is gripped when the door is opened and closed is provided. As a result, the space in installation is reduced, and the door disengagement / door engagement signal detecting means 727 can be easily installed.
  • the door-engaging / door-engaging signal detecting means 7 27 is constituted by a piezoelectric element material 7 36, and the piezoelectric element material 7 36 is a door-engaging / door-engaging operating means. Since it is arranged to output an electric signal when it is deformed by the operation of 7 2 6, the detection sensitivity of the opening and closing operation of the door from both the outside and the inside is improved, and the outside door handle 7 2 3 and the inside It is easy to adjust the timing of the release and engagement of the door engaging means 7 2 5 by the door handle 7 2 4 and the unlocking and locking of the door opening means 7 2 2, and it is easy to open and close the door. Operability can be improved.
  • the detection signal is not output unless the piezoelectric element material 743 of the piezoelectric element material 736 is deformed by the position of the lever 734 that is displaced integrally with the door engaging means 725. Noise emission to the surrounding environment due to unnecessary signal transmission can also be prevented.
  • the door engagement release method using the piezoelectric element material 736 and the door engagement signal detection method 727 can be operated stably with a current consumption of 1 mA or less. Compared with the steering wheel operation detection sensor, the load on the vehicle battery can be reduced by reducing the current consumption.
  • the form of engagement between the piezoelectric element material 736 and the lever 734 for causing deformation of the piezoelectric element material 736 is not limited to the above-described embodiment.
  • the piezoelectric element material 736 is provided with a bent portion 736a to which tension is applied, and the bent portion 736a is disengaged from the door. Since the piezoelectric element 736 is placed so as to be deformed by the door, the piezoelectric element material 736 is disengaged from the door 7 As a result of deformation due to operation, the detection sensitivity of both door opening and closing operations from the outside and inside is further increased, and the door engaging means is released and engaged by the outside door handle or the inside door handle, and the door opening means is released. It is easy to set the timing of locking and locking appropriately, and the operability of opening and closing the door can be further improved.
  • doors that can perform high-sensitivity detection are less susceptible to disturbances due to the appearance of electrodes, and have few restrictions on the installation location are main components.
  • the door opening / closing device is operated only by operating the outer door handle 72 and the inner door handle 72, and since there is no contact joint stroke, the moment the door is opened / closed Door disengagement 'There is no time difference until the door engagement signal detection means operates. Therefore, the time from when the door is opened / closed to when the control means on the main unit side is unlocked and when the locking control means 7 48 unlocks and locks the door opening means 7 22 is greatly reduced.
  • the locking means 7 22 can be released and locked, which can be shortened and corresponds to the steep opening and closing of the door. ,
  • the lever 730 is used as a common portion for deforming the piezoelectric element material 736, but a cam 735 or an L-shaped hook 731 may be used.
  • a cam 735 or an L-shaped hook 731 may be used. The same operational effects as the form can be expected.
  • the opening and closing of the door from the outside or the inside releases and engages the door engaging means 7 25 simultaneously with the unlocking and opening of the door opening means 7 22.
  • a door opening / closing device that only unlocks the door opening means simultaneously with the release of the door engaging means by opening the door from the outside and inside may be used.
  • the door engagement release / door engagement operating means 7 26 of the present embodiment is used as the door engagement release operating means, and the door engagement release / door engagement signal detecting means 7 2 7 Is replaced by door engagement release signal detection means, door release / engagement determination means 739 is replaced by door release determination means, and door opening / closing operator determination means 747 is replaced by door opening operator determination means. Make up.
  • the door disengagement signal detection means generates a signal in response to the operation of the door engagement disengagement actuating means that is interlocked with the operation of opening the door both from the outside and the inside. Since the means unlocks the door opening means, the door opening can be unlocked in conjunction with opening both the outside and inside doors. The operation is easier and the operation is easier, and the same operation and effect as in the present embodiment when opening the door can be expected.
  • the door opening and closing device of the present embodiment has been described as being mounted on a car, the door opening and closing the door from the outside and inside can be used for a house, a warehouse, a commercial refrigerator, a ship, an airplane, etc. Alternatively, it may be used for a door opening / closing device such as a safe that opens and closes a door only from the outside.
  • the lever 730 or the cam 735 which is a common part interlocked with the operation of the outer door handle 723 and the inner door handle 7224 for opening and closing the door 7221.
  • L-shaped hook 7 31 deforms piezoelectric element 7 36 to obtain acceleration, but pulls or pushes outer door handle 7 2 3 and inner door handle 7 2 '4 or touches
  • the piezoelectric element material 736 may be detected via the lever 730, the cam 735, or the L-shaped hook 731 which is a common part that has received the vibration propagated by the 'operation'.
  • the door opening / closing device can unlock or unlock and lock the door lock in both the opening and closing operations of the door from the outside and the inside. It is easy to open and close, and can be applied to doors for cars, houses, warehouses, commercial refrigerators, ships, airplanes, safes, etc.

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Abstract

本発明の課題は、柔軟な構造を有し軽いタッチでも十分な検出感度の得られる圧電センサを用いて、開閉動作を制御可能にするドアハンドル装置及びこれを備えたキーレスエントリー装置を提供することである。 開閉操作のためのハンドル(11)を有するドア(13)に設けられ、このドア(13)の開扉操作をロックするドアロック手段を、ハンドル(11)の操作によってロック解除可能とするドアハンドル装置(100)であって、ハンドル(11)に配設され可撓性を有する圧電素子にて形成した圧電センサ(15)と、ハンドル(11)への接触により生じる圧電センサ(15)からの検出信号を受けて、ドアロック手段によるロックを解除する制御部とを設けた。

Description

明 細 書 ドアハンドル装置及びこれを備えたキーレスェントリ一装置 <技術分野 > 、
本発明は、 ドアハンドル等のハンドル装置にセンサを設けて、 該ハンド ル装置の操作を感知して開閉動作を制御可能にしたハン ドル装置、 及びこ れを備えたキーレスエント リ一装置に関する。
また、 本発明は、 自動車等の車両のドアの施錠 Z解錠をキー操作なしで 可能にするキーレスエント リ システムに好適であって、 車両用ドア、 また は建築物用ドア等に使用する ドア開閉装置に関する。 . く背景技術 >
車両のドアハンドルを操作してドアの口ック解除を行うに際し、 ドアハ ンドルにハンドルへの接触や操作を検知するセンサを設けて、 このセンサ から検知信号が出力されたときに、 所定の条件の下でドアロックを解除す る機能を持たせたものがある。
例えば、 センサにメ ンプレンスィツチ等の接点接合式スィツチを用いて ドア口ックの解除を行う車両用ドアハンドル装置が特許文献 1に開示され ている。 このメ ンプレンスィッチは、 周知の構造であって、 スぺーサを介 して対向配置される対のフレキシブルフイルム状のプレートの対向内面に、 所定の間隔をもって配置される対の電極部を印刷したものである。 このメ ンブレンスイッチは、 常時は、 オフ状態にあり、 電極部上に位置するよう 一方のプレートに載置されるシリコンゴム等の弾性体がトリガーによって 押圧されることで電極部同士が接触し、 これにより、 オン状態となる。
また、 センサに静電容量形のセンサを用いてドア口ックの解除を行う自 動車用人体接近検出センサが特許文献 2に開示されている。 自動車用人体 接近検出センサを用いたァウタハン ドルは、 中空形状に形成されており、 その中空部分には非接触センサとしての静電容量形センサを構成する平行 ケーブルがァウタハン ドルの把持部の長手方向に沿って延在するように受 容されている。 平行ケーブルは、 基端部がァウタハンドルの枢支部の近傍 に設けられた開口を介して外部に延出するように設けられたシールド線と 連結され、 そのシールド線の他端が回路基板に接続される。.
ところで、 近年、 ドアハンドルのキ一孔にキーを揷入してドアのロック 解除する一般的なドアロ ックの解除方法に対して、 キ一孔にキーを差し込 むことなく、 個人認識用のカードゃ送信機等を用いてドアロックを解除さ せる、 所謂キーレスエント リー装置が、 自動車や住宅等のドアに適用され るようになってきた。 この種の車両用電波錠装置が特許文献 3に開示され ている。 この車両用電波錠装置は、 車両のドアハンドルが引かれることに より制御部が作動される一方、 車両側の送受信器からの送受信コードを受 信することにより携帯送受信器が送信状態となり、 携帯送受信器からの固 有コードに基づいて制御部が解錠処理を行う。 そして、 ドアハンドルが引 かれたことを検出する検出手段を設け、 この検出手段からの検出信号に基 づいて車両側の送受信器から送受信コードを発信するようにしている。
(特許文献 1 ) 特開 2 0 0 2— 3 2 2 8 3 4号公報
(特許文献 2 ) 特開平 1 0— 3 0 8 1 4 9号公報
(特許文献 3 ) 特開平 8— 5 3 9 6 4号公報
ところが、 上記した従来のドアハンドル装置に用いられる接点接合式ス イッチは、 接触のみ等の軽いタツチでは動作しない不具合がある。 また、 接点接合までのス トロークが存在するため、 タツチした瞬間からスィツチ が動作するまでの時間差がどうしても生じ、 これがレスポンスを悪化させ る要因となる。 例えば、 ドアハンドルを掴んで引く ときに、 急峻にドアを 引く と、 口ック手段の解除が間に合わずに口ック状態のままとなったり、 がたつきを生じることになる。 そのため、 ドアハン ドルを掴んで所定時間 待ってから引き出すといつた操作フィーリ ングに悪い影響を与える。
一方、 静電式スィッチでは、 構造上電極を表出しなければならず、 その ため外乱の影響を受けやすくノイズが入りやすい。 また、 人により静電容 量が異なり、 履いている靴によっても変化するため、 感度の調整が極めて 難しいという問題があった。 このため、 誤作動が発生する頻度が多く実用 化には至っていない。
検出感度を高めてかつノイズ成分との分離が行え、 わずかに触っただけ でも反応するタツチ感をもってオンオフ切り換え可能な接触スィツチとし ては、 圧電センサを用いることが好ま、しい。
しかし、 一般的な圧電センサは、 セラミックス等からなる圧電素子を配 列してなる剛体であり、 センサの配置領域に制約のある場合には、 所望の 場所に圧電センサを配置して組込みできない問題がある。
また、 非接触方式である光学式センサを用いることも考えられるが、 セ ンサに付着する塵埃や雨や雪等の気象条件等により誤動作が多く、 実用的 なものではない。
このような事情から、 接点接合式スィッチ、 静電式スィッチ、 一般的な 圧電センサ或いは光学式センサを用いたドアハンドル装置や、 これら ドア ハンドル装置を備えたキーレスェントリ一装置では、 良好な操作フィーリ ング、 動作信頼性、 及び組込み性を実現することが困難となっていた。 本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、 柔軟な構造を有し軽いタッ チでも十分な検出感度の得られる圧電センサを用いて、 開閉動作を制御可 能にする ドアハンドル装置及ぴこれを備えたキーレスェントリ一装置を提 供し、 もって、 操作フィーリング、 動作信頼性、 及ぴ駔込み性の向上を図 ることを目的とする。
また、 近年、 自動車等の車両では、 利便性、 セキュリティーの向上を目 的として、 キーレスェントリシステムを搭載したものが増えている。
キーレスェントリシステムは、 ドアの施錠ノ解錠をキー操作なしで可能 にするシステムで、 運転者が携帯所持する無線通信端末と車載の無線通信 端末との間における無線通信によって暗証データ等を照合することで、 ド ァの施錠 Z解錠を行う。
従来、 このようなキーレスエントリシステム用として、 図 3 9に示す車 両としての自動車用ドアハンドルが提案されている。
このドアハンドル 7 0 1は、 自動車のドア 7 0 2の開口部 7 0 3に組み 付けられてドアの開閉操作時の把持部となるハンドル本体 7 0 4を中空構 造にし、 このハンドル本体 7 0 4内の中空部 7 0 4 aに、 ハン ドル操作検 出センサ 7 0 5を組み込んだものである。
そして、 ハンドル操作検出センサ 7 0 5は、 運転者等がハン ドル本体 7 0 4に手を触れると、 その人体との接、触でハンドル本体 7 0 4周囲の静電 容量が変動する-ことに着眼して、 静電容量の変動からドアの開閉操作の有 無を検出し、 さらに静電容量の変動を検出するためのセンサ電極 7 0 6と、 このセンサ電極 7 0 6によって静電容量の 定以上の変動を検出した時に 運転者が携帯所持する無線通信端末との間で信号の送受を行うアンテナ 7 0 7とを備えた構成である (例えば、 特許文献 1参照)。
なお、 ハン ドル本体 7 0 4は、 矢印 (ィ) 方向に摇動変位可能に、 前部 から延出したアーム 7 0 8がドア側に連結されている。 また、 ハンドル本 体 7 0 4の後側には、 ドア 7 0 2が勝手に開成されないように外側から口 ックするキーシリンダ 7 0 9と、 ベルクランク体 7 1 0が装備されている。 そして、 ベルクランク体 7 1 0は、 図示しないリンク機構と協働してドア 口ック装置を構成する。
ところが、 上記ドアハン ドル 7 0 1は、 ハンドル操作検出センサ 7 0 5 の組み込みのためにハンドル本体 7 0 4内に一定以上の大きさの中空部 7 0 4 aを確保しなければならず、 ハンドル本体 7 0 4の形状や寸法が制限 されてしまうという問題があった。
また、 ハンドル本体 7 0 4の周囲の静電容量は、 例えば、 人体以外の器 物の接近や接触によっても微小変動する。
そこで、 このよ うな外乱による静電容量の微小変動を誤検出しないよう に、 静電容量式のハンドル操作検出センサ 7 0 5の検出感度を低めに設定 しておく と、 ドア 7 0 2の開閉操作時のハン ドル本体 7 0 4への手指の接 触圧が弱い時には、 ドア 7 0 2の開閉操作の有無が検出できず、 ハン ドル 本体 7 0 4への手指の接触のやり直しが必要になって、 操作性の低下を招 く虞があった。
一方、 ハンドル操作検出センサ 7 0 5の検出感度を高めれば、 ドア 7 0 2の開閉操作時のハンドル本体 7 0 4への手指の接触圧が弱い場合でも、 確実にドア 7 0 2の開閉操作の有無を検出できるようになるが、 その反面、 外乱による静電容量の微小変動でも、 ハンドル操作検出センサ 7 0 5はド ァ 7 0 2の開閉操作が有ったと判定して、 信号の発信を行うようになり、 無為な信号発信が周囲環境へのノイズの放出となる虞があった。
また、 自動車のドアは図 4 0に示すように走行中にドア 7 0 2が勝手に 開かないように室内側からもドアロック装置 (図示せず) をロックする ド アロックノブ 7 1 1が設けられている。 従って、 停車した車両から降りる 時には、 先ずドアロックノブ 7 1 1を解錠操作し、 次に内側ドアハンドル 7 1 2を操作して自動車本体 7 1 3に設けた U字状受けに着脱自在に係合 している L字状鈎で構成している ドア係合手段(図示せず) を外し (以下、 解除という) ながらドア 7 0 2を外側へ開く のである。
もちろん、 外側からドア 7 0 2を開けて自動車に乗る際も、 キーシリ ン ダ (図示せず) にキーを差し込んで回す等の操作でドアロック装置のロッ クを解錠し、 それから外側ドアハン ドルを操作してドア係合手段を解除し ながら ドア 7 0 2を外側へ開くのである。 図中、 7 1 4は窓ガラス、 7 1 5は運転用ハンドルである。
以上のように自動車は、 外側と内側の両方からドアを開くので、 ドア口 ック装置がドアを口ックしている時は解錠操作して、 それから内側ドアハ ンドルまたは外側ドアハン ドルを操作して通常、 自動車本体に係合してい る ドア係合手段を解除しながら ドアを開いている。 従って、 内側ドアハン ドルまたは外側ドアハンドルでドア係合手段を解除する操作が終わるまで には、 少なく ともドア口ック装置の解錠が完了しているタイミングがドア 開成操作の点で最適になる。
このような自動車のドア開閉操作の観点から上記従来技術では、 車室側 からのドア開閉操作時におけるハンドル操作検出センサに係る技術につい ては何ら開示されていないとともに、 仮に車室側からのドア開閉操作を検 出するとすれば、 外側のハンドル本体に設けた構成と同じように内側ドア ハンドル内にハンドル操作検出センサを設けることが考えられるが、 内側 ドアハンドルが大きぐなり、 その設置スペースを多く必要とする等、 種々 の設計上の制約を受けることが考えられる。
また、 上記したようにハンドル操作検出センサ 7 0 5は、 ハンドル本体 7 0 4の握り方でドア開成操作の検出にパラツキが起こる虞があると、 ハ ンドル本体の開成操作による ドア係合手段の解除操作に拘わらず、 ドア口 ック装置の口ックの解錠操作が遅れてしまうことが考えられるとともに、 この時にはタイミングをずらして再ぴハンドル本体 7 0 4による ドア開成 操作をしなければならなく、 操作性の低下を招くことが考えられる。
さらに、 図 4 0で説明したようにドアの開成には、 ドアロックを解錠操 作し、 その後にドアハンドルの操作でドア係合手段を解除しなければなら なく、 2段階の操作となり、 ドア開閉の操作が煩雑である。
(特許文献 4 ) 特開 2 0 0 3— 1 9 4 9 5 9号公報
上記従来の問題点に鑑み、 本発明が解決しょうとする課題は、 外側およ ぴ内側からのドア開成またはドア開閉の操作で以つて同時にドア口ックを 解錠または解錠および施錠できる ドア開閉装置を提供することである。
<発明の開示 >
上記目的を達成するための本発明に係る請求の範囲第 1項記載のドアハ ンドル装置 、 開閉操作のためのハンドルを有する ドアに設けられ該ドア の開扉操作を口ックする ドア口ック手段を前記ハンドルの操作によって口 ック解除可能とする ドアハンドル装置であって、 前記ハンドルに配設され 可撓性を有する圧電素子にて形成した圧電センサと、 前記ハンドルへの接 触により生じる該圧電センサからの検出信号を受けて前記ドア口ック手段 によるロックを解除する制御部とを備えたことを特徴とする。
このドアハンドル装置では、 圧電センサが可撓性を有するケーブル状の ものとしてハンドルに付設可能となり、 ハンドルに作用する振動が高感度 に検出可能となる。 従って、 ハンドルに単に触れただけでも十分な信号出 力が得られ、 ハンドルに対するタツチが検出可能となる。 また、 電極を表 出させる必要がないので、 外乱や、 付着する塵埃や雨や雪等の影響を受け にくい。' さらに、 圧電センサは、 柔軟な変形が可能なことから設置場所の 制約条件が少なく、 かつ配置スペースも少なくなる.。
請求の範囲第 2項記載のドアハンドル装置は、 前記ハンドルが、 支持軸 を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該摇動によって他端側を 引き出し方向に移動するハン ドル本体、を有し、 前記圧電センサが、 該ハン ドル本体の前記卞ァに対向する面に配設され前記ハンドル本体の把持操作 による振動を検出することを特徴とする。
この ドアハンドル装置では、 圧電センサがドアに対向するハンドル本体 の面に配設されていることで、 ドアとハンドル本体との間に、 手が挿入さ れてハンドル本体が把持されると、 高確率で圧電センサが直接触れられる ことになり、 把持操作の検出感度が高まる。
請求の範囲第 3項記載のドアハン ドル装置は、 前記ハンドルが、 支持軸 を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側を 引き出し方向に移動するハンドル本体を有し、 前記圧電センサが、 前記ド ァと該ハンドル本体の他端側とに亘つて懸架され前記ハンドル本体の引き 出し操作による振動を検出することを特徴とする。
このドアハンドル装置では、 ハン ドルの一端側が支持軸を介してドアに 揺動自在に支持され、 ハンドルが把持されて引かれると、 ハン ドル本体の 他端側が引き出し方向へ移動される。 従って、 この他端側と ドアとの間に 亘つて圧電センサが懸架されていることで、 ハンドル本体の引き出し操作 によって圧電センサに張力による歪みが生じ易く、 検出感度が高まる。 請求の範囲第 4項記載のドアハンドル装置は、 前記ハンドルが、 支持軸 を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側を 引き出し方向に移動するハン ドル本体を有し、 前記圧電センサが、 該ハン ドル本体の前記支持軸の近傍に配設されて該ハンドル本体の前記揺動によ る振動を検出することを特徴とする。
この'ドアハンドル装置では、 圧電センサが支持軸の近傍に配設されるこ とで、 ハンドル本体が支持軸を中心に揺動されると、 支持軸を中心に屈曲 された圧電センサが支持軸に接触することとなり、 この接触による振動が 検出され、 検出感度が高まる。
請求の範囲第 5項記載のドアハンドル装置は、 前記圧電センサが、 支持 軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在に支持して該揺動によって他端側 を引き出し方向に移動するハンドル本体を有し、 前記圧電センサが、 前記 支持軸に接して前記ドアと該ハンドル本体の一端側とに亘つて懸架されか つ先端が自由端となって前記ハンドル本体に形成された揷通孔に収容され たことを特徴とする。
このドアハン ドル装置では、 ハンドル本体が揺動されると、 圧電センサ が支持軸に摺接するとともに、 ハンドル本体内に収容された圧電センサの 先端が、 揷通孔の内壁に対して擦れ、 ハンドル本体の操作が圧電センサの 長い距離で高感度に検出可能となる。 また、 このドアハンドル装置では、 圧電センサの先端が自由端となって揷通孔に収容されるので、 圧電センサ に経時的な疲労が生じ難くなり、 圧電センサの長寿命化が可能となる。 請求の範囲第 6項記載のドアハン ドル装置は、 前記ハンドルが、 両端を 前記ドアに固定するハンドル本体を有したドア一体型ハンドルであること を特徴とする。
このドアハンドル装置では、 ハンドル本体が可動部を有しないドア一体 型ハンドルとなることで、 ハンドル本体の操作によって圧電センサが直接 的に変形されず、 ハンドル操作が、 ハンドル本体から伝わる振動のみによ つて検出される。 このドアハンドル装置の場合も圧電センサに経時的な疲 労が生じ難くなり、 圧電センサの長寿命化が可能となる。
請求の範囲第 7項記載のドアハンドル装置は、 前記圧電センサが、 前記 ハンドル本体の内部に設けられたことを特徴とする。
この ドアハンドル装置では、 圧電センサがハンドル本体の内部に設けら れることで、 圧電センサがハン ドル本体のケーシングによって覆われ、 他 部材との衝突や、 操作時に接触する手による経時的な磨耗から圧電センサ が保護される。
請求の範囲第 8項記載のドアハンドル装置は、 前記圧電センサが、 前記 ハンドル本体の内面に沿って設けられたことを特徴とする。 この ドアハン ドル装置では、 ハンドル本体の内部に設けられた圧電セン サが、 ハンドル本体のケーシングの内面に沿って設けられ、 ノヽンドル本体 の把持操作による振動が伝わり易くなる。
請求の範囲第 9項記載のドアハン ドル装置は、 前記ハンドルが、 前記ド アロック手段のロック時には前記ドアの外面から隠れ、 前記ドアロック手 段の口ック解除-時には表出する位置に配設されたことを特徴とする。
この ドアハン ドル装置では、 ドアを開閉操作するためのハン ドルが、 例 えばドアの木口部分に配置され、 ドアが閉鎖された状態では外面に表出し なくなる。 このようにしてドア外面に覆われたハン ドルは、 ドア外面への 例えば打ち叩き等による振動を圧電センサが感知する。 従って、 ハンドル が隠蔽された状態で、 圧電センサが振動を感知し、 制御部によってドア口 ック手段がロック解除されると、 ドアが半ドア状態に開扉され、 これによ つて表出したハンドルによってドアが全開可能となる。 このドアハンドル 装置によれば、 操作者のみが知る固有の場所でのハンドル本体の隠蔽が可 能となる。
請求の範囲第 1 0項記載のキーレスェントリ一装置は、 請求の範囲第 1 項〜請求の範囲第 9項のいずれか 1項記載のドアハンドル装置と、 車両側 に搭載した車両側送受信機と、 操作者が携帯する携帯側送受信機と、 車両 側送受信機が送信した暗証要求信号を携帯側送受信機が受信した後に携帯 側送受信機が送信した暗証信号を車両側送受信機で受信することにより ド ァのロックを解除する制御部とを具備したキーレスエン ト リ一装置であつ て、 前記制御部が、 前記圧電センサからの検出信号を受けて前記車両側送 受信機から暗証要求信号を送信させる暗証信号要求手段と、 前記車両側送 受信機によって受信し解読された暗証信号が予め設定された正規信号か否 かを判定する暗証信号判定手段と、 暗証信号が正規信号であった場合に前 記ドア口ック手段による口ックの解除を指示する口ック解除指示手段とを 備えたことを特徴とする。
'このキーレスエン ト リー装置では、 高感度な検出が可能で、 電極の表出 による外乱を受けにく く、 設置場所の制約条件が少ないドアハンドル装置 が主要な構成部材として備えられ、 ハンドルに対する接触のみの軽いタッ チでドアハン ドル装置が動作され、 また、 接点接合のス トロークが存在し ないため、 タツチした瞬間からスィツチが動作するまでの時間差がない。 従って、 ハンドルをタツチしてから、 制御部のロック解除指示手段がドア ロック手段へロックの解除を指示するまでの時間を、 大幅に短縮でき、 急 峻なドアの開扉に対応した、 ロック手段の解除が可能となる。
請求の範囲第 1 1項記載のキーレスェントリ一装置は、 請求の範囲第 1 項〜請求の範囲第 9項のいずれか 1項記載のドアハンドル装置を備えたキ 一レスエントリー装置であって、 前記制御部が、 前記圧電センサからの接 触検出信号を受けて暗証信号の入力を待ち受ける暗証信号入力手段と、 前 記圧電センサから該暗証信号入力手段に入力されて解読された喑証信号が 予め設定された正規信号か否かを判定する暗証信号判定手段と、 暗証信号 が正規信号であった場合に前記ドア口ック手段による口ックの解除を指示 する口ック解除指示手段とを備えたことを特徴とする。
このキーレスエン ト リー装置では、 ドアに設けられたドアハンドル装置 の圧電センサがドア開扉操作に伴う振動を検出すると、 制御部が暗証信号 入力手段を入力待ち受け状態とし、 この入力待ち受け状態から ドアハンド ル装置が検出した振動によって暗証信号が入力可能となる。 入力された振 動による暗証信号が正規信号であった場合には、 口ック解除指示手段から ドアロック手段へロックの解除が支持される。 従って、 ドアハンドル装置 がドアに設けられるのみで、 車両側送受信機、 携帯側送受信機が不要とな る。
請求の範囲第 1 2項記載のキーレスェントリ一装置は、 前記暗証信号が、 所定のリズムの打ち叩き動作による振動波形のピーク強度とピーク間隔と に基づいて設定されることを特徴とする。
このキーレスェントリ一装置では、 操作者が所定の間隔で所定の回数、 ハンドル本体を打ち叩くと、 この振動波形が制御部によって解読され、 こ の打ち叩きの動作 (リズム) が所定の動作であれば、 ドアロック手段が制 御部によって解除されることとなる。 即ち、 操作者のみが知る固有の打ち 叩きリズムが暗証信号となる。
請求の範囲第 1 3項記載のキーレスェントリー装置は、 前記暗証信号が、 掌握圧力の変動による圧力変化波形のピーク強度とピーク間隔とに基づい て設定されることを特徴とする。
このキーレスェントリ一装置では、、操作者が所定の間隔で所定の回数、 ハンドル本体を掌握すると、 この波形が制御部によって解読され、 この掌 握の動作が所定の動作であれば、 ドア口ック手段が制御部によって解除さ れることとなる。 即ち、 操作者のみが知る固有の掌握リズムが暗証信号と なる。
請求の範囲第 1 4項記載のキーレスエン ト リー装置は、 前記圧電センサ からの検出信号のうち、 検出対象とする信号以外の信号成分を検出する外 乱検出センサを備えたことを特徴とする。
このキーレスエン ト リ一装置では、 外乱による振動がドアに作用する場 合であっても、 ハン ドル操作による振動の検出感度が高まる。 即ち、 例え ばアイ ドリング等の外乱による振動が、 ハンドル操作による振動と共に圧 電センサによって検出されるが、 外乱による振動がドアに設けられた外乱 検出センサによって検出され、 上記した圧電センサによって検出された振 動から、 この外乱による振動が差し引かれることで、 外乱によるノイズが 除去され、 ハンドル操作の振動検出感度が高められる。
· 本発明に係る ドアハンドル装置によれば、 可撓性を有する圧電センサを ハンドルに設け、 この圧電センサからの検出信号を受けてドア口ック手段 のロックを解除するので、 単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、 ハンドルに対するタツチの高感度な検出が可能となる。 また、 電極の表出 による外乱や、 付着する塵埃や雨や雪等の影響を受けにくい。 さらに、 圧 電センサは、 柔軟な変形が可能なことから設置場所の制約条件が少なく、 かつ配置スペースも少なくできる。 この結果、 従来のドアハンドル装置に 比べ、 操作フィーリング、 動作信頼性、 及び組込み性を大幅に向上させる ことができる。
本発明に係るキーレスェントリ一装置によれば、 高感度な検出が可能で、 電極の表出による外乱を受けにく く、 設置場所の制約条件が少ないドアハ ンドル装置を主要な構成部材として備えたので、 ハンドルに対する接触の みの軽いタツチでドアハン ドル装置が動作し、 また、 接点接合のス ト ロー クが存在しないため、 タツチした瞬間からスィツチが動作するまでの時間 差がない。 従って、 ハンドルをタツチしてから、 制御部のロック解除指示 手段がドアロジク手段へロックの解除を指示するまでの時間を、 大幅に短 縮でき、 急峻なドアの開扉に対しても、 ロック手段の解除が間に合う。 こ の結果、 ドアハンドルを掴んで所定時間待つ必要がなくなって、 操作フィ 一リングを良好にすることができる。
また、 本発明は、 ドアの開閉操作時に把持する外側ドアハン ドルおよび 内側ドアハンドルと、 ドアが開成されないように口ックする ドア口ック手 段と、 ドアを本体に開閉自在に係合するドア係合手段と、 ドアを開成する ため外側または内側からの操作に連動し、 前記ドア係合手段の係合を解除 する ドア係合解除作動手段と、 前記ドア係合解除作動手段の作動により信 号を発生する ドア係合解除信号検出手段と、 前記ドア係合解除信号検出手 段の検出信号により前記ドア口ック手段の解錠を制御する本体側制御手段 を備えたドア開閉装置である。
また本発明は、 ドアの開閉操作時に把持する外側ドアハンドルおよび内 側ドアハンドルと、 ドアが開成されないようにロックする ドア口ック手段 と、 ドアを本体に開閉自在に係合する ドア係合手段と、 ドアを開閉するた め外側または内側からの操作に連動し、 前記ドア係合手段を解除および係 合させる ドア係合解除 · ドア係合作動手段と、 前記ドア係合解除 ' ドア係 合作動手段の作動により信号を発生する ドア係合解除 · ドア係合信号検出 手段と、 前記ドア係合解除■ ドア係合信号検出手段の検出信号により前記 ドア口ック手段の解錠おょぴ施錠を制御する本体側制御手段を備えたドア 開閉装置である。
これにより、 外側と内側からのいずれのドア開成またはドア開閉の操作 だけで同時にドア口ックも解錠または解錠および施錠でき、 ドア開成また はドア開閉の操作が極めて容易になる。 請求の範囲第 1 5項に記載の発明は、 ドアの開閉操作時に把持する外側 ドアハンドルおょぴ内側ドアハンドルと、 ドアが開成されないように口ッ クする ドアロック手段と、 ドアを本体に開閉自在に係合する ドア係合手段 と、 ドアを開成するため外側または内側からの操作に連動し、 前記ドア係 合手段の係合を解除する ドア係合解除作動手段と、 前記ドア係合解除作動 手段の作動により信号を発生するドア係合解除信号検出手段と、 前記ドア 係合解除信号検出手段の検出信号により前記ドア口ック手段の解錠を制御 する本体側制御手段を備えたドア開閉装置である。
これにより、 ドア係合解除信号検出手段は外側と内側からのいずれのド ァ開成の操作にも連動する ドア係合解除作動手段の作動を受けて信号を発 生し、 この信号を受けた本体側制御手段がドアロック手段の口ックを解錠 するので、 外側と内側からのいずれのドア開成と併せてドア口ックも解錠 でき、 外側と内側からのいずれのドア開成も従来に比べ煩雑さがなくなり 操作が楽にできる。
請求の範囲第 1 6項に記載の発明は、 ドアの開閉操作時に把持する外側 ドアハンドルおよび内側ドアハンドノレと、 ドアが開成されないようにロッ クする ドア口ック手段と、 ドアを本体に開閉自在に係合する ドア係合手段 と、 ドアを開閉するため外側または內側からの操作に連動し、 前記ドア係 合手段を解除および係合させる ドア係合解除 · ドア係合作動手段と、 前記 ドア係合解除■ ドア係合作動手段の作動により信号を発生する ドア係合解 除■ ドア係合信号検出手段と、 前記ドア係合解除 · ドア係合信号検出手段 の検出信号により前記ドア口ック手段の解錠および施錠を制御する本体側 制御手段を備えたドア開閉装置である。
これにより、 ドア係合解除■ ドア係合信号検出手段は外側と内側からの いずれのドア開閉の操作にも連動する ドア係合解除 ' ドア係合作動手段の 作動を受けて信号を発生し、 この信号を受けた本体側制御手段がドアロッ ク手段の口ックを解錠および施錠するので、 外側と内側からのいずれのド ァ開閉と併せてドア口ックの解錠および施錠もでき、 外側と内側からのい ずれのドア開成も従来に比べ煩雑さがなくなり操作が楽にできる。 請求の範囲第 1 7項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 5項に記載の発明 のドア係合解除信号検出手段を、 または請求の範囲第 1 6項に記載の発明 のドア係合解除 ' ドア係合信号検出手段を、 それぞれ一つで以つて外側ま たは内側からのドア開成またはドア開閉の操作を検出する構成にしたドア 開閉装置である。 、
これにより、 ドア係合解除信号検出手段またはドア係合解除, ドア係合 信号検出手段は外側と内側からのいずれのドア開成の操作にも連動する ド ァ係合解除作動手段または外側と内側からのいずれのドア開閉の操作にも 連動する ドア係合解除 · ドア係合作動手段の作動を受けて信号を発生する ので、 外側と内側からのいずれのドア開成またはドア開閉の操作検出にも 共用できて構成を簡単にできるとともに、 外側と内側からのいずれのドア 開成またはドア開閉操作の検出にもバラツキがなくなり、 安定したドア開 閉の操作ができる。 .
請求の範囲第 1 8項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 5項に記載の発明 から請求の範囲第 1 7項に記載の発明のいずれかの発明におけるドア係合 解除信号検出手段を外側または内側からのドア開成の操作に、 またはドア 係合解除 · ドア係合信号検出手段を外側または内側からのドア開閉の操作 にそれぞれ連動する ドア係合解除作動手段またはドア係合解除■ ドア係合 作動手段の共通部位の作動により信号を発生する位置に設けたドア開閉装 置である。
これにより、 請求の範囲第 1 7項に記載の発明と同じ作用が得られると ともに、 さらに外側または内側からのドア開成またはドア開閉の操作にそ れぞれ連動する共通部位の作動で信号を発生する位置に設けるため、 設置 が簡単になる。
請求の範囲第 1 9項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 5項に記載の発明 から請求の範囲第 1 8項に記載の発明のいずれかの発明における ドア係合 解除信号検出手段を、 またはドア係合解除 · ドア係合信号検出手段を、 ド ァの内部に設けたドア開閉装置で、 ドア開閉時に把持する内外のそれぞれ のドアハンドルの内部に比較して広いドアの内部に、 ドア係合解!^信号検 出手段またはドア係合解除 . ドア係合信号検出手段を設けられ、 スペース 上の制約が軽減されて設置が容易になる。
また、 ドア係合解除信号検出手段またはドア係合解除 · ドア係合信号検 出手段をドアハンドル内に組み込む必要がないので、 ドア係合解除信号検 出手段またはドア係合解除 · ドア係合信号検出手段を組み込む所定の大き さの中空部をドアハンドルに設ける必要がなくなり、 ドアハンドルは操作 時に把持性や外観デザィン等を重視して任意に形状や寸法を設計可能にな り、 ドアハンドルの形状や寸法に対する設計自由度が高くなる。
請求の範囲第 2 0項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 5項に記載の発明 から請求の範囲第 1 9項に記載の発明のいずれかの発明におけるドア係合 解除信号検出手段またはドア係合解除■ ドア係合信号検出手段を、 圧電素 子材で構成し、 前記圧電素子材はドア係合解除作動手段またはドア係合解 除 · ドア係合作動手段の作動により変形を受けて電気信号を出力するよう に配置したドア開閉装置である。
これにより、 ドア係合解除信号検出手段またはドア係合解除■ ドア係合 信号検出手段として圧電素子材を使用し、 ドア係合解除作動手段またはド ァ係合解除■ ドア係合作動手段の作動により変形を受けて電気信号を出力 するので、 外側と内側からのいずれのドア開成の操作またはドア開閉の操 作の検出感度も良くなり、 外側ドアハンドルまたは內側ドアハンドルによ る本体からドア係合手段の係合解除と.ドアロック手段の解錠、 または外側 ドアハンドルまたは内側ドアハンドルによる ドア係合手段の解除および係 合と ドア口ック手段の解錠および施錠のそれぞれのタイミングを適切にす ることが容易で、 ドア開成またはドア開閉の操作性を向上できる。
請求の範囲第 2 1項に記載の発明は、 請求の範囲第 2 0項に記載の発明 の圧電素子材に張力が加わった屈曲部を設け、 前記屈曲部をドア係合解除 作動手段またはドア係合解除 · ドア係合作動手段の作動による変形を受け るように配置したドア開閉装置である。
これにより、 圧電素子材は張力が加わり検出感度が高まっている屈曲部 にドア係合解除作動手段またはドア係合解除 · ドア係合作動手段の作動に よる変形を受けるので、 外側と内側からのいずれのドア開成の操作または ドア開閉操作の検出感度がさらに高まり、 外側ドアハンドルまたは内側ド ァハンドルによる本体から ドア係合手段の解除と ドア口ック手段の解錠、 または外側ドアハンドルまたは内側ドアハンドルによる ドア係合手段の解 除おょぴ係合と ドアロック手段の解錠おょぴ施錠のそれぞれのタイミング を適切にすることが容易で、 ドア開成またはドア開閉の操作性をさらに向 上できる。
請求の範囲第 2 2項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 5項に記載の発明 から請求の範囲第 2 1項に記載の発明のいずれかの本体側制御手段は、 本 体送受信手段と、 ドア係合解除信号検出手段またはドア係合解除 · ドア係 合信号検出手段からの検出信号を受けて前記本体送受信手段を介し暗証要 求信号をドア開閉操作者携帯制御手段に要求する暗証信号要求手段と、 ド ァ開閉操作者携帯制御手段が送信した暗証信号が解読され、 この解読され た暗証信号が予め設定された正規信号か否かを判定する ドア開閉操作者判 定手段と、 暗証信号が正規であった場合ドアロック手段によるロックの解 錠または解錠および施錠を制御する口ック解錠制御手段または口ック解 錠 ·施錠制御手段とを有するキーレスェント リ一装置である。
これにより、 請求の範囲第 1 5項に記載の発明から請求の範囲第 2 1項 に記載の発明のいずれかの発明と同じ作用が得られ、 外側と内側からのい ずれのドア開成の操作またはドア開閉の操作の検出感度が良いので、 キー レスエン ト リ一装置として口ック解錠制御手段がドア口ック手段への解錠 制御、 または口ック解錠■施錠制御手段がドア口ック手段への解錠および 施錠制御までの時間を短縮でき急峻なドア開成またはドア開閉に応じ円滑 なドアロック手段の解錠、 施錠が可能になる。
請求の範囲第 2 3項に記載の発明は、 請求の範囲第 2 2項に記載の発明 のキーレスェントリ一装置を備えた車両用ドアで、 請求の範囲第 2 2項に 記載の発明と同じ作用が得られ、 例えば自動車に搭載することで乗降時に おける ドア口ック手段の解錠おょぴ施錠とのタイミングにおいての外側お よび内側からのドア開成の操作またはドア開閉の操作が容易になり、 乗降 の円滑な自動車を提供できる。
請求の範囲第 2 4項に記載の発明は、 請求の範囲第 2 2項に記載の発明 のキーレスエン ト リ一装置を備えた建築物用ドアで、 請求の範囲第 2 2項 に記載の発明と同じ作用が得られ、 住宅等に搭載することで出入時におけ る ドア口ック手段の解錠および施錠とのタイミングにおいての外側および 内側からのドア開成の操作またはドア開閉の操作が容易で出入の円滑な住 宅を提供できる。
本発明のドア開閉装置は、 外側と内側からのいずれのドア開成またはド ァ開閉の操作でも、 併せてドア口ックも解錠または解錠および施錠でき、 使用者にとってドア開閉の操作が楽になる。
<図面の簡単な説明 >
図 1は、 本発明に係る第 1の実施形態のドアハンドル装置を表す外観斜 視図である。
図 2は、 図 1の A— A断面を (a )、 (a ) の B— B断面を (b ) に表し た内部構成図である。
図 3は、 図 2に示した圧電センサの概略構成図である。
図 4は、 図 2に示した圧電素子材の構成図である。
図 5は、 ドアハンドル装置のブロック図である。
図 6は、 操作者のドア開扉動作と車両側制御部の処理動作との相関を表 した説明図である。
図 7は、 ドア口ック手段の口ック解除までの手順を表す流れ図である。 図 8は、 図 5に示した圧電センサからの出力信号 V、 判定手段の判定出 力 Jを表した特性図である。
図 9は、 圧電センサをハンドルケ一シングの内面に沿って設けた第 1の 実施形態の変形例を表す断面図である。
図 1 0は、 本発明に係る第 2の実施形態のドアハンドル装置を表す断面 図である。
図 1 1は、 図 1 0の C— C矢視図である。 図 1 2は、 圧電センサが支持軸の近傍に配設される第 2の実施形態の変 形例 1を表す平面図である。
図 1 3は、 圧電センサの先端がハン ドル本体の揷通孔に収容される第 2 の実施形態の変形例 2を表す平面図である。
図 1 4は、 ハンドル本体がドア一体型ハンドルとなった第 2の実施形態 の変形例 3を表す平面図である。
図 1 5は、 本発明に係る第 3の実施形態のキーレスェントリ一装置の概 略構成を (a )、 その要部詳細構成を (b ) に表したプロック図である。 図 1 6は、 図 1 5に示したキーレスエン ト リ一装置の動作手順を表す流 れ図である。
図 1 7は、 本発明に係る第 4の実施形態のキーレスェントリ一装置の概 略構成を (a )、 その要部詳細構成を (b ) に表したブロック図である。 図 1 8は、 図 1 7に示したキーレスェントリ一装置の信号入力方法を表 す説明図である。
図 1 9は、 図 1 7に示したキーレスエン ト リー装置の動作手順を表す流 れ図である。
図 2 0は、 ドアハン ドルに印加される圧力と、 この圧力から得られる検 出信号と、 この検出信号から得られるパルスとの相関を表す説明図である。 図 2 1は、 図 1 7に示したキーレスエン ト リ一装置における暗証信号認 識手順の流れ図である。
図 2 2は、 圧電センサの信号を S 1、 .外乱検出センサの信号を S 2、 S 1一 S 2の時間的推移を表す特性図である。
図 2 3は、 本発明に係る第 5の実施形態のドアハンドル装置を表す外観 斜視図である。
図 2 4は、 図 2 3に示したドアハン ドル装置における暗証信号認識手順 の流れ図である。
図 2 5は、 ドアハンドルに印加される掌握力と、 この掌握力から得られ る検出信号と、 この検出信号から得られるパルスとの相関を表す説明図で ある。 図 2 6は、 信号抽出帯域とノイズ帯域とを含んだ検出周波数の説明図で める。
図 2 7は、 本発明に係る第 6の実施形態のドアハンドル装置を備えた車 両のドア部外観図である。
図 2 8は、 半ドア状態となってハンドルが表出したドアの斜視図である。 図 2 9は、 ドアハンドル装置が設けられたハッチバック ドアの斜視図で ある。
図 3 0は、 本発明に係る ドアハンドル装置が適用可能な部位を (a ) 〜 ( e ) に例示した説明図である。
図 3 1は、 本発明に係る ドアハン ドル装置をプルアップ式のハン ドルに 採用した場合の説明図である。
図 3 2は、 本発明のドア開閉装置を示し、 車両用ドアに搭載した実施の 形態 7における構成ブロック図である。
図 3 3は、 (a ) 同ドア開閉装置のドア閉成時におけるドア係合手段部分 の概略構成図 (b ) 同じく ドア係合手段の解除 ·施錠検出部分の図である。 図 3 4は、 (a ) 同ドア開閉装置のドア開成時における ドア係合手段部分 の概略構成図 (b ) 同じく ドア係合手段の解除'施錠検出部分の図である。 図 3 5は、 同ドア開閉装置における ドア開閉を検出する圧電素子材を含 むュエツトの構成図である。
図 3 6は、 同ドア開閉装置における圧電素子材の構成図である。
図 3 7は、 同ドア開閉装置を使用したキーレスェントリ一装置の制御プ ロック図である。
図 3 8は、 ( a ) 同ドア開閉装置の圧電素子材に印加した曲げ荷重の図 ( b ) 前記曲げ荷重に応じて出力される圧電素子材の出力特性図である。 図 3 9は、 従来の自動車における ドアのハンドル部分の要部断面図であ る。
図 4 0は、 従来の自動車における室内側から見たドアのハンドル部分の 概略斜視図である。
なお、 図中の符号 1 1, 1 3 1 , 1 4 1はハンドル、 1 3はドア、 1 3 aは側面(表出する位置)、 1 5は圧電センサ、 1 5 bは先端、 1 7 , 9 7, 1 0 1, 1 2 1は制御回路 (制御部)、 2 1 , 1 7 5は支持軸、 2 3, 1 3 3 , 1 7 3はハンドル本体、 2 3 aは一端側、 2 3 bは他端側、 2 3 cは ドアに対向する面、 3 1は圧電素子、 8 5は揷通孔、 9 1は車両側送受信 機、 9 3は携帯側送受信機、 1 0 0, ' 2 0 0, 5 0 0, 6 0 0はドアハン ドル装置、 1 0—3はドアロック手段、 1 0 5は暗証信号要求手段、 1 1 1 ほ暗証信号判定手段、 1 1 3はロック解除指示手段、 1 2 3は外乱検出セ ンサ、 1 2 7は暗証信号入力手段、 3 0 0 , 4 0 0はキーレスエントリー 装置、 7 2 0は本体、 7 2 1はドア、 7 2 2はドアロック手段、 7 2 3は 外側ドアハンドル、 7 2 4は内側ドアハンドル、 7 2 5はドア係合手段、 7 2 6はドア係合解除, ドア係合作動手段 (ドア係合解除作動手段)、 7 2 7はドア係合解除 · ドア係合信号検出手段 (ドア係合解除信号検出手段)、 7 2 8は本体側制御手段、 7 3 4はレバー (共通部位)、 7 3 6は圧電素子 材、 7 3 6 aは屈曲部、 7 4 6は本体送受信手段、 7 4 8はロック解錠 ' 施錠制御手段 (ロック解錠制御手段)、 7 5 6はドア開閉操作者携帯制御手 段、 7 5 7は暗証信号要求手段、 7 6 1は暗証信号判定手段である。
<発明を実施するための最良の形態 >
以下、 本発明に係る ドアハンドル装置及びこれを備えたキーレスェント リ一装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
(第 1の実施の形態)
図 1は本発明に係る第 1の実施形態のドアハンドル装置を表す外観斜視 図、 図 2は図 1の A— A断面を (a )、 ( a ) の B— B断面を (b ) に表し た内部構成図、 図 3は図 2に示した圧電センサの概略構成図、 図 4は圧電 素子材の構成図、 図 5はドアハンドル装置のプロック図である。
この第 1の実施形態による ドアハンドル装置 1 0 0は、 図 1に示すよう に、 開閉操作のためのハンドル 1 1を有する ドア 1 3に設けられ、 このド ァ 1 3.の開扉操作を口ックする図示しないドア口ック手段を、 ハンドル 1 1 の操作によってロック解除可能とする。 ドアハンドル装置 1 0 0は、 そ の主要な構成として、 ハンドル 1 1に配設され可撓性を有する圧電素子に て形成した圧電センサ 1 5と、 ハンドル 1 1への接触により生じる圧電セ ンサ 1 5からの検出信号を受けてドア口ック手段によるロックを解除する 制御部である後述の制御回路 1 7 (図' 3, 図 5参照) とを備える。
ドアハンドル装置 1 0 0は、 車両のドア (ドアァウタパネル) 1 3に組 み付けられる。 ハンドル 1 1は、 支持軸 2 1を介して一端側 2 3 aをドア 1 3に摇動自在に支持して、 この揺動によって他端側 2 3 bを引き出し方 向に移動するハンドル本体 2 3を有している。 つまり、 片側がヒンジとな るプルライズ式のハン ドル 1 1を構成している。 圧電センサ 1 5は、 ハン ドル本体 2 3のドア 1 3に対向する面 2 3 cに配設され、 ハンドル本体 2 3の把持操作による振動を検出可能としている。 なお、 図 2 ( a ) 中、 7 9はハンドル本体 2 3の後側に装備されたキーシリンダケースを示す。 本実施形態において、 圧電センサ 1 5は、 図 2 ( b ) に示すように緩衝 材 2 5を介装したチューブ状の被覆材 2 7に覆われている。 つまり、 被覆 材 2 7がハンドル本体 2 3のドア 1 3に対向する面 2 3 cに貼着されてい る。 圧電センサ 1 5は、 ハンドル本体 2 3の他端側 2 3 bから導出された ケーブル部 2 9がドア 1 3内に引き込まれて制御回路 1 7に接続される。 圧電センサ 1 5がドア 1 3に対向するハンドル本体 2 3の面 2 3 cに配設 されていることで、 ドア 1 3とハンドル本体 2 3との間に、 手が挿入され てハンドル本体 2 3が把持されると、 高確率で圧電センサ 1 5近傍に直接 触れられることになり、 把持操作の検出感度が高まる。
圧電センサ 1 5は、 図 3に示すように、 所定長のケーブル状の圧電素子 材 3 1 と、 この圧電素子材 3 1 の一端に接続された断線検出用抵抗体 3 3 と、 圧電素子材 3 1 の他端に接続された制御回路 1 7と、 制御回路 1 7に 接続されたケーブル 3 7と、 このケーブル 3 7の先端に接続されたコネク タ 3 9とから構成されている。 制御回路 1 7に接続されたケーブル 3 7は、 電源供給用と検出信号の出力用で、 その先端に装備されたコネクタ 3 9を 介して、 電源や、 通信用端末に接続される。 圧電センサ 1 5に使用されている圧電素子材 3 1は、 図 4に示す構造を 有し、 軸方向中心に芯線 (中心電極) 4 1 と、 この中心電極 4 1の周囲に 圧電セラミックスであるピエゾ素子材料 (複合圧電体層) 4 5を被覆し、 さらにピエゾ素子材料 4 5の周囲に外側電極 4 3を配設し、 最外周を P V C (塩化ビュル樹脂) 等の被覆層 4 7'で被覆して形成したものである。 こ の圧電素子材 3 1は、 優れた可撓性を有し、 変形時の変形加速度に応じた 出力信号を発生する。 圧電セラミックスとしては、 例えば、 チタン酸鉛、 又はチタン酸ジルコン酸鉛の焼結粉体やニオブ酸ナトリ ゥム等の非鉛系圧 電セラミック焼結粉体を用いる。
上記ケーブル状の圧電センサ 1 5は、 使用温度が 1 2 0 °Cまで可能な出 願人独自開発の耐熱性を有する樹脂系材料をピエゾ素子材料 4 5に用いて おり、 従来の代表的な高分子ピエゾ素子材料 (一軸延伸ポリ弗化ビユリデ ン) やピエゾ素子材料 (クロ口プレンと圧電セラッミック粉末のピエゾ素 子材料) の最高使用温度である 9 0 °Cより高い温度域(1 2 0 °C以下)で使 用できる。 そして、 ピエゾ素子材料 4 5がフレキシブル性を有する樹脂と 圧電性セラミックから構成され、 また、 コイル状金属中心電極及びフィル ム状外側電極から成るフレキシブル電極を用いて構成しており、 通常のビ ニールコード並みのフレキシプル性を有している。
ピエゾ素子材料 4 5は、 樹脂系材料と、 1 0 μ m以下の圧電性セラミツ ク粉末の複合体とから構成され、 振動検出特性はセラミックにより、 また フレキシブル性は樹脂によりそれぞれ実現している。 本ピエゾ素子材料 4 5は樹脂系材料として塩素系ポリエチレンを用い、 高耐熱性 ( 1 2 0 °C ) と容易に形成できる柔軟性を実現すると共に架橋する必要のない簡素な製 造工程を可能とするものである。
このようにして得られたケーブル状の圧電センサ 1 5は、 ピエゾ素子材 料 4 5を成形したままでは、 圧電性能を有しないので、 ピエゾ素子材料 4 5に数 k V /m mの直流高電圧を印加することにより、 ピエゾ素子材料 4 5 に圧電性能を付与する処理 (分極処理) を行うことが必要である。 ピエゾ 素子材料 4 5にクラックなどの微少な欠陥が内在する場合、 その欠陥部で 放電して両電極間が短絡し易くなるので、 充分な分極電圧が印加できなく なるが、 本発明では一定長さのピエゾ素子材料 4 5に密着できる補助電極 を用いた独自の分極工程を確立することにより、 欠陥を検出 ■回避して分 極を安定化でき、 これにより数 1 O m以上の長尺化も可能になる。
また、 圧電ケーブルセンサにおいては、 中心電極 4 1にコイル状金属中 心電極を、 外側電極 4 3にフィルム状電極 (アルミニウム—ポリエチレン テレフタレート一アルミニウムの三層ラミネートフィルム) を用い、 これ によりピエゾ素子材料 4 5と電極の密着性を確保すると共に、 外部リード 線の接続が容易にでき、 フレキシブルなケーブル状実装構成が可能になる 0
中心電極 4 1は、 銅一銀合金コイル、 外側電極 4 3はアルミニウムーポ リエチレンテレフタレート一ア^^ミニゥムから成る三層ラミネートフィノレ ム、 ピエゾ素芋材料 4 5はポリエチレン系樹脂 +圧電性セラミック粉末、 外皮は熱可塑性プラスチック、 これにより、 比誘電率は 5 5、 電荷発生量 は 1 0— 1 3 C (クーロン) / g f 、 最高使用温度は 1 2 0 °Cとなる。
以上の圧電素子材 3 1は、 一例として以下の工程により製造される。 最 初に塩素化ポリエチレンシートと 4 0〜 7 0体積%の圧電セラミ ックス (ここでは、 チタン酸ジルコン酸鉛) 粉未がロール法によりシート状に均 一に混合される。 このシートを細かくペレッ ト状に切断した後、 これらの ペレツ トは中心電極 4 1と共に、 連続的に押し出されて複合圧電体層 4 5 を形成する。 そして、 補助電極を複合圧電体層 4 5の外周に接触させて前 記補助電極と中心電極 4 1 との間に高電圧を印加させて分極処理を行う。 それから、 外側電極 4 3が複合圧電体層 4 5の周囲に卷き付けられる。 外 側電極 4 3を取り巻いて被覆層 4 7も連続的に押し出される。
上記塩素化ポリエチレンに圧電セラミックス粉体を添加するとき、 前も つて、 圧電セラミックス粉体をチタン ' カツプリング剤の溶液に浸漬 ·乾 燥することが好ましい。 この処理により、 圧電セラミ ックス粉体表面が、 チタン.カツプリング剤に含まれる親水基と疎水基で覆われる。親水基は、 圧電セラッミタス粉体同士の凝集を防止し、 また、 疎水基は塩素化ポリエ チレンと圧電セラミックス粉体との濡れ性を増加する。 この結果、 圧電セ ラミ ックス粉体は、 塩素化ポリエチレン中に均一に、 最大 7 0体積%まで に多量に添加することができる。 上記チタン ' カツプリング剤溶液中の浸 漬に代えて、 塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体のロール時にチ タン . カップリング剤を添加すること、により、 上記と同じ効果の得られる ことが見出された。 この処理は、 特別にチタン 'カップリング剤溶液中の 浸漬処理を必要としない点で優れている。 このように、 塩素化ポリエチレ ンは、 圧電セラミックス粉体を混合する際のバインダー樹脂としての役割 も担っている。
本実施形態の場合、 中心電極 4 1には、 銅系金属による単線導線を使用 している。 また、 外側電極 4 3には、 高分子層の上にアルミ金属膜の接着 された帯状電極を用い、 これを複合圧電体層 4 5の周囲に卷き付けた構成 と している。 そして、 高分子層としては、 ポリエチレン ' テレフタレー ト ( P E T ) を用い、 この上にアルミ薄膜を接着した電極は、 商業的にも量 産されて、 安価であるので、 外側電極 4 3として好ましい。 この電極を制 御回路 1 7に接続する際には、 例えば、 加締めや、 ハトメにより接続する ことができる。 また、 外側電極 4 3のアルミ薄膜の周りに金属単線コイル や金属編線を制御回路 1 7の接続用に半田付けする構成としてもよく、 半 田付けが可能となるので、 作業の効率化が図れる。 なお、 圧電素子材 3 1 を外部環境の電気的雑音からシールドするために、 外側電極 4 3は部分的 に重なるようにして複合圧電体層 4 5の周囲に巻き付けることが好ましい。 被覆層 4 7としては、 前述の塩化ビニル樹脂よりも断熱性及び防水性に 優れたゴム材料を使用することもできる。 このゴム材料とは、 接触する物 品の押圧力で複合圧電体層 4 5が変形し易いように、 複合圧電体層 4 5よ りも柔軟性及ぴ可撓性の高いものが良い。 車載部品として耐熱性、 耐寒性 を考慮して選定し、 具体的には、 一 3 0 °C〜 8 5 °Cで可撓性の低下が少な いものを選定することが好ましい。 このようなゴム材料として、 例えば、 エチレンプロピレンゴム (E P D M)、 クロロプレンゴム (C R )、 プチノレ ゴム ( I I R )、 シリ コンゴム (S i )、 熱可塑性エラス トマ一等を用いれ ばよい。 以上のような構成により、 圧電素子材 3 1の最小曲率は、 半径 5 m mまで可能になり、 また、 塩化ビエルと比較して、 更に優れた断熱性及 ぴ防水性を確保することができる。
上記のように、 圧電素子材 3 1の複合圧電体が塩素化ポリエチレンの有 する可撓性と圧電セラミックスの有する高温耐久性とを併せ持つので、 圧 電体としてポリクッ化ビニリデンを用いた従来の圧電センサのような高温 での感度低下がなく、 高温耐久性がよい上、 E P D Mのようなゴムのよう に成形時に加硫工程が不要なので生産効率がよいという利点が得られる。 図 5に示すように、 圧電素子材 3 1の出力信号からドア 1 3の開閉操作 の有無を検出する制御回路 1 7には、 ドア 1 3のドアロック手段の施錠/ 解錠を行う開閉駆動手段 5 1 と、 この開閉駆動手段 5 1の動作を制御する 開閉制御手段 5 3が装備されて、 キーレスェントリシステムを構成する。 制御回路 1 7は、 圧電素子材 3 1の断線を検出する際に使用する分圧用 抵抗体 5 5、 圧電素子材 3 1からの出力信号から所定の周波数成分のみを 通過させる濾波部 5 7、 濾波部 5 7からの出力信号に基づき圧電素子材 3 1への物体の接触を判定する判定部 5 9、 断線検出用抵抗体 3 3と分圧用 抵抗体 5 5により形成される電圧値から圧電素子材 3 1の中心電極 4 1 と 外側電極 4 3の断線異常を判定する異常判定部 6 1を備えている。 また、 中心電極 4 1 と外側電極 4 3を制御回路 1 7に接続し、 圧電素子材 3 1か らの出力信号を制御回路 1 7に入力する信号入力部 6 3 と、 判定部 5 9か らの判定信号を出力する信号出力部 6 5とは、 隣接して制御回路 1 7内に 配設してある。 信号出力部 6 5には、 制御回路 1 7への電源ラインとダラ ンドラインも接続されている。 さらに、 制御回路 1 7は、 信号入力部 6 3 と信号出力部 6 5との間に設けられ高周波信号をバイパスするコンデンサ 等のバイパス部 6 7を有している。
また、 開閉制御手段 5 3には、 制御回路 1 7の判定結果を車室内のフロ ントパネル等の所定位置に設置されたライ ト或いはスピー力等で報知する 報知手段 6 9、 ドアを開閉するための開閉スィツチ 7 1が接続されている。 そして、 制御回路 1 7を通じて電力を供給する自動車のバッテリ一等から なる電源 7 3が設けられている。
濾波部 5 7は、 圧電素子材 3 1の出力信号から自動車の車体の振動等に 起因する不要な信号を除去し、 異物の接触による押圧により圧電素子材 3 1が変形する際に圧電素子材 3 1の出力信号に現れる特有な周波数成分の みを抽出するような濾波特性を有する。 濾波特性の決定には、 自動車の車 体の振動特性や走行時の車体振動を解析して最適化すればよい。
制御回路 1 7は、 外来の電気的ノイズを除去するためシールド部材で全 体を覆って電気的にシールドしてある。 また、 外側電極 4 3は制御回路 1 7のシールド部材と導通し、 圧電素子材 3 1も電気的にシールドされてい る。 なお、 上記回路の入出力部に貫通コンデンサや E M I フィルタ等を付 加して強電界対策を行っても良い。
ここで、 図 6に操作者のドア開扉動作と車両側制御部の処理動作との相 関を表した説明図、 図 7にドアロック手段の口ック解除までの手順を表す 流れ図を示した。
以上のドアハンドル装置 1 0 0では、 図 6 ( a ) に示すように、 ハンド ル本体 2 3に操作者の手が接触すると、 その接触による振動の加速度成分 が車両側の圧電素子材 3 1 (以降は、 単に圧電センサ 1 5と称することも ある) によって検出され (図 7の s t i l )、 図 6 ( b ) に示すハンドル本 体 2 3の掌握前に、 その時の圧電素子材 3 1の出力信号に基づいて制御回 路 1 7が、 ドア 1 3の開閉操作の有無を判定し(図 7の s t 1 2 )、図 6 ( c ) に示すハンドル本体 2 3の引き出し前に、 開閉制御手段 5 3からロック解 除信号が送出されて、 開閉駆動手段 5 1によってドア口ック手段が口ック 解除される (図 7の s t 1 3 )。 つまり、 ドアロックの解除がハンドル本体 2 3の引き出し前に完全に終了し、 急峻にドア 1 3が引かれる場合であつ ても、 ロック手段の解除が間に合う。 これにより、 がたつきの生じること がなく、 ドアハンドルを掴んで所定時間待つ必要のない、 良好な操作フィ ーリングが実現される。
図 8は、 このケーブル状の圧電センサ 1 5に加わる荷重とセンサ出力特 性を示す線図である。 出願人が圧電センサ 1 5の荷重とセンサ出力の関係 を実験した結果、 圧電センサ 1 5に ( a ) のような曲げ荷重を印加したと き、 センサ出力が (b ) のような変動を呈するようになる。
( 1 ) 時刻 t。で圧電センサ 1 5に荷重が加わっていないときは、 センサ出 力は電圧 V aを示している。
( 2 ) 時刻 t で圧電センサ 1 5に一定方向に曲げ荷重を加えると、 加わつ た瞬間からセンサ出力は V bに増加した後、 直ぐに反転して 0 ( V ) にな り、 その後再び V aに戻る。
( 3 ) その後、 曲げたままにしていてもセンサ出力は V aを示したままで ある。
( 4 ) 時刻 t 3で圧電センサ 1 5を元の状態に戻すと、 その瞬間からセンサ 出力は V cに減少したあと、 直ぐに反転して V dになり、 その後再び V a に戻る。
このように、 この圧電センサ 1 5は加速度に反応した出力を高感度に検 出できるため、 微小な振動を精度良く検出して出力することができる。 な お、 荷重印加タイミングの検出には、 例えば図示した電圧 V aを中心とし た所定電圧幅 Δ Vの判定閾値を設け、 この判定閾値を超えた場合に荷重変 化があつたと判定すればよい。
以上に説明したドアハンドル装置 1 0 0では、 ハンドル本体 2 3に操作 者の手指が接触すれば、 圧電センサ 1 5がその接触によって生じる振動か らドア開閉操作の有無を検出することができ、 圧電センサ 1 5自体をハン ドル本体 2 3内に組み込む必要がない。 従って、 圧電センサ 1 5を組み込 むための所定の大きさの中空部が無い場合であっても圧電センサ 1 5を配 設することができ、 ハンドル本体 2 3を、 操作時に把持性や外観デザイン 等を重視して任意に形状や寸法を設計可能になり、 ハンドル本体 2 3の形 状や寸法に対する設計自由度が高くなる。
また、 圧電素子材 3 1を使用した本発明の圧電センサ 1 5は、 1 m A以 下の消費電流で安定動作させることができるため、 静電容量式の従来の圧 電センサと比較すると、 消費電流の低減によって車載バッテリ一への負担 を軽減することができる。 この第 1の実施形態に係る ドアハンドル装置によれば、 圧電センサ 1 5 が可撓性を有するケーブル状のものとしてハンドル 1 1に付設できるので、 ハンドル 1 1に作用する振動が高感度に検出可能となる。 従って、 ハンド ル 1 1に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、 ハン ドル 1 1に軽 くタツチするだけで検出が可能となる'。 また、 電極を表出させる必要がな いので、 外乱や、 付着する塵埃や雨や雪等の影響を受けにくい構成にでき る。 さらに、 圧電センサ 1 5は、 柔軟な変形が可能なことから設置場所の 制約条件が少なく、 かつ配置スペースも少なくなる。 その上、 取り付け作 業も容易にできる。
なお、 ドアハンドル装置 1 0 0は、 図 9 に示すよ う に、 圧電センサ 1 5 がハンドル本体 2 . 3の内部に設けられても、 操作者の接触による振動を高 感度で検出することができる。 この場合、 圧電センサ 1 5は、 ハンドル本 体 2 3内への取り付けを容易にするために、 ハンドル本体 2 3の内部にス ポンジ或いはウレタンゴム等の緩衝材 2 5 と共に揷入して固定するとよい。 このよ うに圧電センサ 1 5は、 ハンドル本体 2 3の内部に設けられること で、 ハンドル本体 2 3のケーシング 7 5によって覆われ、 他部材との衝突 や、 操作時に接触する手による経時的な磨耗から保護可能となる。 また、 これに限らず、 接着剤等によりハンドル本体 2 3の内壁面に接着して取り 付けてもよい。
また、 圧電センサ 1 5は、 ハンドル本体 2 3の内部に収容する場合、 図 9に示したように、 ハンドル本体 2 3の内面 2 3 dに沿つて所定長さにわ たり設けられることが好ましい。 このような配置とすることで、 ハンドル 本体 2 3の把持操作による振動をより伝わり易くすることができる。 (第 2の実施の形態)
次に、 本発明に係る第 2の実施形態のドアハンドル装置を説明する。 な お、 以下の各実施形態において、 図 1〜図 9に示した部材又は部位と同一 のものには同一の符号を付し、 重複する説明は省略するものとする。
図 1 0は本発明に係る第 2の実施形態のドアハンドル装置を表す断面図、 3 図 1 1は図 1 0の C一 C矢視図、 図 1 2は圧電センサが支持軸の近傍に配 設される第 2の実施形態の変形例 1を表す平面図、 .図 1 3は圧電センサの 先端がハンドル本体の揷通孔に収容される第 2の実施形態の変形例 2を表 す平面図、 図 1 4はハンドル本体がドア一体型ハンドルとなった第 2の実 施形態の変形例 3を表す平面図である
この実施形態による ドアハン ドル装置 2 0 0は、 ドア 1 3の開閉操作時 の把持部となるハンドル本体 2 3と、 操作者等が手指でハンドル本体 2 3 を把持してドア 1 3を開閉する際にハンドル本体 2 3と一体に所定の変位 をする可動部 7 7と、 この可動部 7 7の変位を検出して電気信号を出力す る圧電センサ 1 5とから構成されている。
圧電センサ 1 5は、 ハンドル本体 2 3の操作に伴う可動部 7 7の変位に よって変形を受けるように、 車両のドアに組み込みされる。 具体的には、 ケーブル状の圧電センサ 1 5は、 その一部が、 図 1 1に示すように、 棒状 の可動部 7 7の外周に巻き付けられると共に、 可動部 7 7の外周に突設さ れた一対の突起 7 7 a、 7 7 bによって可動部 7 7の外周面上に位置決め されていて、 ハンドル本体 2 3の操作に伴って可動部 7 7が図 1 1 の失印 a方向に変位すると、 一対の突起 7 7 a、 7 7 bが圧電センサ 1 5の外周 面を押圧して、 圧電センサ 1 5に変形を生じさせる。
なお、 ハンドル本体 2 3は、 図 1 0の矢印 b方向に摇動変位可能に、 前 部から延出したアーム 2 3 eがドア側に支持軸 2 1を介して連結されてい る。 また、 ハンドル本体 2 3の後側には、 キーシリンダケース 7 9が装備 される。 本実施形態の場合、 可動部 7 7は、 ハンドル本体 2 3の後端側か らドア 1 3内に突出する棒状のリンク部品で、 一端がハンドル本体 2 3に 固定されると共に、 他端がドアロック装置に係脱可能で、 ハンドル本体 2 3が失印 b方向に引き出されると、 それに伴って、 矢印 a方向にスライ ド 変位する。
つまり、 ドアハンドル装置 2 0 0は、 ハンドル 1 1が、 支持軸 2 1を介 して一端側 2 3 aをドア 1 3に揺動自在に支持して、 この揺動によって他 端側 2 3 bを引き出し方向に移動するハンドル本体 2 3を有し、 圧電セン サ 1 5が、 ドア 1 3 とハンドル本体 2 3の他端側 2 3 bとに亘って懸架さ れ、 ハンドル本体 2 3の引き出し操作による振動を.検出可能としている。 従って、 ドアハン ドル装置 2 0 0では、 ハンドル本体 2 3に手指がかけ られて、 失印 b方向にハン ドル本体 2 3が引き出されると、 ハンドル本体 2 3と一体に変位する可動部 7 7に って、 可動部 7 7に巻き着けられて いる圧電センサ' 1 5がー対の突起 7 7 a、 7 7 b 'によって押圧を受けて変 形し、 その時の圧電センサ 1 5の出力信号に基づいて制御回路 1 7が、 ド ァの開閉操作の有無を判定し、 開閉駆動手段 5 1の動作が制御される。
そして、 圧電センサ 1 5は、 ドア 1 3の開閉操作時にハンドル本体 2 3 と一体に所定の変位をする可動部 7 7によって圧電素子材 3 1が変形を受 けて開閉操作の有無を検出するもので、 静電容量式の従来のハンドル操作 検出センサと比較して、 ドアの開閉操作に無関係な器物の接近等を誤検出 する虞がない。 これにより、 検出感度を高く設定して、 ハンドル本体 2 3 と一体に変位する可動部 7 7の僅かな変位によって、 鋭敏に開閉操作の有 無を検出させることが可能で、 ドア 1 3の開閉操作時のハン ドル本体 2 3 への手指の接触が弱い場合でも確実にドアの開閉操作の有無が検出される ようになつている。
また、 上記の圧電センサ 1 5では、 ハン ドル本体 2 3と一体に変位する 可動部 7 7の変位挙動によって圧電素子材 3 1の複合圧電体層 4 5が変形 しない限り、 検出信号を出力しないため、 無為な信号発信による周囲環境 へのノィズの放出も防止される。
この第 2の実施形態に係る ドアハンドル装置 2 0 0によれば、 ハンドル 1 1の一端側 2 3 aが支持軸 2 1を介してドア 1 3に揺動自在に支持され、 ハン ドル 1 1が把持されて引かれると、 ハンドル本体 2 3の他端側 2 3 b が引き出し方向へ移動される。 従って、 この他端側 2 3 bと ドア 1 3との 間に亘つて圧電センサ 1 5が懸架されていることで、 ハンドル本体 2 3の 引き出し操作によって圧電センサ 1 5に張力による歪みが生じ易く、 検出 感度が高まる。
また、 圧電センサ 1 5は、 ハンドル本体 2 3に連動する可動部 7 7の変 位で変形すればドア開閉操作の有無を検出することができ、 圧電センサ 1 5自体をハンドル本体 2 3内に組み込む必要がない。 従って、 圧電センサ 1 5を組み込むための所定の大きさの中空部をハンドル本体 2 3に設ける 必要がない。 これにより、 ハンドル本体 2 3は、 操作時の把持性や外観デ ザイン等を重視して任意に形状や寸法を設計することができ、 形状や寸法 に対する設計自-由度が高くなる。
なお、 ハンドル本体 2 3の開開操作時にハンドル本体 2 3と一体となつ て変位する可動部 7 7は上記実施形態に限らない。 例えば、 ハンドル本体 2 3と一体に変位するアーム 2 3 eや、 その他の可動部を利用するように しても良い。 また、 圧電素子材 3 1に変形を生じさせるための圧電素子材 3 1 と可動部 7 7との係合形態も、 上記実施形態に限らない。 上記実施形 態では、 ケーブル状の圧電素子材 3 1を棒状の可動部 7 7の外周に卷き付 けたが、 この他、 巻き付けずに、 可動部 7 7の上を単純に横断するように 圧電素子材 3 1を配線することでも可能である。
なお、 この実施形態による ドアハンドル装置 2 0 0の変形例 1 としては、 図 1 2に示すように、 ハンドル 1 1が、 支持軸 2 1を介して一端側 2 3 a をドア 1 3に揺動自在に支持し、 この摇動によって他端側 2 3 bを引き出 し方向に移動するハンドル本体 2 3を有し、 圧電センサ 1 5力 、 ハンドル 本体 2 3の支持軸 2 1の近傍に配設されて、 ハンドル本体 2 3の揺動によ る振動を検出するように構成されてもよい。 圧電センサ 1 5は、 基端 1 5 aに接続された制御回路 1 7がドア 1 3内に設けられた基板 8 1に固定さ れる。 また、 制御回路 1 7と支持軸 2 1との間の圧電素子材 3 1はクラン プ 8 3によって基板 8 1に固定される。
この変形例 1によれば、 圧電センサ 1 5が支持軸 2 1の近傍に配設され ることで、 ハンドル本体 2 3が支持軸 2 1を中心に矢印 b方向に揺動され ると、 支持軸 2 1を中心に屈曲された圧電センサ 1 5が支持軸 2 1に接触 することとなり、 この接触による振動が検出され、 検出感度が高まる。 な お、 この場合、 圧電センサ 1 5の先端 1 5 bを、 ハンドル本体 2 3の内部 に収容することで、 操作者の手指がハンドル本体 2 3に接触することによ る振動も高感度に検出可能となる。
また、 変形例 2としては、 図 1 3に示すように、. 圧電センサ 1 5が、 支 持軸 2 1に接してドア 1 3とハンドル本体 2 3の一端側 2 3 a とに亘つて 懸架され、 かつ先端 1 5 bが自由端となって、 ハン ドル本体 2 3に形成さ れた揷通孔 8 5に収容される構成とじてもよい。 この場合、 圧電素子材 3 1の先端 1 5 は、 揷通孔 8 5の内部で可動自在に収容する。
この変形例 2によれば、 ハンドル本体 2 3が揺動されると、 圧電センサ 1 5が支持軸 2 1に摺接するとともに、 ハンドル本体 2 3内に収容された 圧電センサ 1 5の先端 1 5 bが、 揷通孔 8 5の内壁に対して擦れ、 ハンド ル本体 2 3の操作が圧電センサ 1 5の長い距離で高感度に検出可能となる。 また、 このドアハンドル装置では、 圧電センサ 1 5の先端 1 5 bが自由端 となって揷通孔 8 5に収容されるので、 圧電センサ 1 5に経時的な疲労が 生じ難くなり、 圧電センサ 1 5の長寿命化が可能となる。
さらに、 変形例 3 としては、 図 1 4に示すように、 ハンドル 1 1は、 一 端側 2 3 a及ぴ他端側 2 3 bを共にドア 1 3に固定するハンドル本体 2 3 を有したドア一体型ハンドルであってもよい。
この変形例 3によれば、 ハンドル本体 2 3が可動部を有しないドア一体 型ハンドルとなることで、 ハンドル本体 2 3の操作によって圧電センサ 1 5が直接的に変形されず、 ハンドル操作が、 ハンドル本体 2 3への接触に より伝わる振動のみによって検出される。 このドアハンドル装置の場合も 圧電センサ 1 5に経時的な疲労が生じ難くなり、 圧電センサ 1 5の長寿命 化が可能となる。
(第 3の実施の形態)
次に、 本発明に係る第 3の実施形態のキーレスエン ト リー装置を説明す る。
図 1 5は本発明に係る第 3の実施形態のキーレスェントリ一装置の概略 構成を (a )、 その要部詳細構成を (b ) に表したブロック図、 図 1 6は図 1 5に示したキーレスェントリ一装置の動作手順を表す流れ図である。 キーレスエン ト リー装置 3 0 0は、 上記した第 1、 第 2の実施形態で説 明したドアハンドル装置 1 0 0、 2 0 0或いはその変形例のいずれか一つ の ドアハンドル装置 (例えばドアハン ドル装置 1 0 0 ) と、 図 1 5 ( a ) に示した車両側に搭載した送受信機 9 1と、 操作者が携帯する送受信機 9 3 とを具備する。 キーレスエン ト リ 装置 3 0 0は、 車両側送受信機 9 1 が送信した喑証要求信号を携帯側送受信機 9 3が受信した後に、 携帯側送 受信機 9 3が送信した暗証信号を車両側送受信機で受信することにより ド ァ 1 3の口ックを解除するよう基本動作する。
携帯側送受信機 9 3は、 車両側送受信機 9 1 と同一周波数の電波を送受 信する送受信回路 9 5と、 この送受信回路 9 5を制御する制御回路 9 7及 ぴ図示しない電源回路を装備して構成される。 制御回路 9 7は、 図示しな い C P U及びこの C P Uを制御するためのプログラムと喑証コ一ドとが書 き込まれた不揮発性メモリを有して構成され、 後述する車両側送受信機 9 1からの暗証要求コードが送受信回路 9 5で受信されると、 不揮発性メモ リに書き込まれている暗証コードを送受信回路 9 5から送信させる。 なお、 送受信回路 9 5には図示しないアンテナコイルが設けられている。 また、 携帯側送受信機 9 3の電源としては、 ポタン電池等の一次電池を用いても 良いし、 車両側送受信機 9 1からの搬送波信号により、 携帯側送受信機 9 3のアンテナコイルに誘起するエネルギーを利用するように構成してもよ い。
車両側送受信機 9 1は、 携帯側送受信機 9 3と同一周波数の電波を送受 信する送受信回路 9 9と、 この送受信回路 9 9を制御する制御部である制 御回路 1 0 1 とを有して構成される。 なお、 送受信回路 9 9には図示しな いアンテナコイルが設けられている。 制御回路 1 0 1にはドアハンドル装 置 1 0 0の圧電センサ 1 5と、 ドアロック手段 1 0 3が接続される。 制御 回路 1 0 1は、 ハンドル 1 1に操作者が接触することによる振動を圧電セ ンサ 1 5によって監視して、 この変化値が所定値以上になるとオンする。 制御回路 1 0 1がオンすると、 図示しないリ レーボックスを介してバッテ リーから車両側送受信機 9 1へ電源が供給される。 ' 車両側送受信機 9 1の制御回路 1 0 1は、 基本的に C P U及びこの C P uを制御するためのプログラムと暗証コードとが書き込まれた不揮発性メ モリを有して構成される。 具体的には、 図 1 5 ( b ) に示すように、 圧電 センサ 1 5からの検出信号を受けて車両側送受信機 9 1から暗証要求信号 を送信させる暗証信号要求手段 1 0 5 'と、 車両側送受信機 9 1によって受 信した暗証信号を解読する解読手段 1 0 7と、 解読した暗証信号が予めメ モリ 1 0 9に格納された正規信号か否かを判定する暗証信号判定手段 1 1 1 と、 暗証信号が正規信号であった場合にドア口ック手段 1 0 3による口 ックの解除を指示するロック解除指示手段 1 1 3とを備えてなる。
このキーレスエント リー装置 3 0 0では、 図 1 6に示すように、 操作者 がハンドル 1 1に接触すると ( s t 2 1 )、 制御回路 1 0 1によって接触が 検出され ( S t 2 2 )、 暗証信号要求手段 1 0 5から暗証要求信号が送信さ れる ( s t 2 3 )。 携帯側送受信機 9 3の制御回路 9 7は、 暗証要求信号を 受信すると ( s t 2 4 )、 暗証信号を送受信回路 9 5から送信する ( s t 2 5 )。 制御回路 1 0 1は、 暗証信号を受信すると ( s t 2 6 )、 解読手段 1 0 7によって暗証信号の解読を行った後、 暗証信号判定手段 1 1 1によつ て暗証信号の判定を行い ( s t 2 7 )、 暗証信号がメモリ 1 0 9に格納され た暗証信号と一致すると ( s t 2 8 )、 口ック解除指示手段 1 1 3によって ドア口ック手段 1 0 3へ口ック解除信号を送出する ( s t 2 9 )。 一方、 暗 証信号が不一致であり、 かつ不一致の唷証信号が所定回数以上判定される と ( s t 3 0 )、 警報が発報される ( s t 3 1 )。
この第 3の実施形態に係るキーレスェントリー装置 3 0 0によれば、 高 感度な検出が可能で、 電極の表出による外乱を受けにく く、 設置場所の制 約条件が少ないドアハンドル装置 1 0 0が主要な構成部材として備えられ、 ハンドル 1 1に対する接触のみの軽いタツチでドアハンドル装置 1 0 0が 動作され、 また、 接点接合のス トロークが存在しないため、 タツチした瞬 間からスィッチが動作するまでの時間差がない。 従って、 ハンドル 1 1を タツチしてから、 制御回路 1 0 1の口ック解除指示手段 1 1 3がドアロッ ク手段 1 0 3へ口ックの解除を指示するまでの時間を、 大幅に短縮でき、 急峻なドアの開扉に対応した、 口ック手段 1 0 3の解除が可能となる
(第 4の実施の形態)
次に、 本発明に係る第 4の実施形態のキーレスェントリー装置を説明す る。 、
図 1 7は本発明に係る第 4の実施形態のキーレスェントリ一装置の概略 構成を ( a )、 その要部詳細構成を (b ) に表したブロック図、 図 1 8は図 1 7に示したキーレスエン ト リ一装置の信号入力方法を表す説明図、 図 1 9は図 1 7に示したキーレスェントリ一装置の動作手順を表す流れ図、 図 2 0はドアハンドルに印加される圧力と、 この圧力から得られる検出信号 と、 この検出信号から得られるパルスとの相関を表す説明図、 図 2 1は図 1 7に示したキーレスェントリ一装置における暗証信号認識手順の流れ図、 図 2 2は圧電センサの信号を S 1、 外乱検出センサの信号を S 2、 S 1 - S 2の時間的推移を表す特性図である。
このキーレスエン ト リー装置 4 0 0は、 上記した第 1、 第 2の実施形態 で説明したドアハンドル装置 1 0 0、 2 0 0或いはその変形例のいずれか —つの ドアハンドル装置(例えばドアハンドル装置 1 0 0 ) と、図 1 7 ( a ) に示した制御部である制御回路 1 2 1 と、 制御回路 1 2 1に接続された外 乱検出センサ 1 2 3及びスピー力 1 2 5とを基本構成部材として備えてい る。 このキーレスエン ト リー装置 3 0 0では、 ハンドル 1 1を予め登録し ておいた回数で打ち叩きすることで、 制御回路 1 2 1がドア口ック手段 1 0 3を解錠するように動作する。
制御回路 1 2 1は、 図 1 7 ( b ) に示すように、 圧電センサ 1 5からの 接触検出信号を受けて暗証信号の入力を待ち受ける暗証信号入力手段 1 2 7と、 圧電センサ 1 5から暗証信号入力手段 1 2 7に入力された暗証信号 を解読する解読手段 1 0 7と、 解読手段 1 0 7によって解読された暗証信 号を予めメモリ 1 0 9に格納された正規信号か否かを判定する暗証信号判 定手段 1 1 1 と、 暗証信号が正規信号であった場合にドア口ック手段 1 0 3によるロックの解除を指示する口ック解除指示手段 1 1 3とを備えてな る。
ここで、 ドアハンドル装置 1 0 0の圧電センサ 1 5は、 操作者がハンド ル 1 1を操作する際の振動を主に検出するが、 その検出値には、 例えば車 両がアイ ドリング中である場合、 エンジンからの振動も同時に検出するこ ととなる。 一方、 外乱検出センサ 1 2' 3は、 ハンドル 1 1とは離間された ドア 1 3の部位に設けられ、 主にドア 1 3に作用する操作者の接触以外の 振動 (例えば上記したエンジンからの振動) を検出する。
ハンドル 1 1への打ち叩きは、 図 1 8に示すように、 ハンドル本体 2 3 を例えばノックするようにして行う。 即ち、 所定のリズムの打ち叩き動作 によって発生する振動が、 暗号信号となる。
このキーレスエント リ一装置 4 0 0では、 図 1 9に示すように、 操作者 がハンドル 1 1に触れると ( s t 4 1)、 制御回路 1 2 1によって接触が検 出され、 暗証信号入力手段 1 2 7への暗証入力モードが開始される ( s t 4 2)。 なお、 この際、 暗証入力モードが開始された旨のブザー音がスピー 力 1 2 5から発せられる。
ブザー音を確認した操作者によって、 所定のリズムの打ち叩き動作で暗 証信号が暗証信号入力手段 1 2 7に入力されると ( s t 4 3)、 制御回路 1 2 1は、 解読手段 1 0 7により暗証信号の解読を行った後、 暗証信号判定 手段 1 1 1によって暗証信号の判定を行う ( s t 4 4)。
この際、 打ち叩きによってハンドル本体 2 3に印加圧力が入力されると、 圧電素子材 3 1から図 2 0 ( a ) に示す圧力変化信号が検出される (図 2 1の s t 5 1 )。 圧力変化信号は制御回路 1 2 1によって信号処理され (図 2 1の s t 5 2)、 図 2 0 ( b ) に示す圧力変化検出信号となる。 次いで、 この圧力変化検出信号から圧力ピークが検出される (図 2 1の s t 5 3)。 即ち、 暗証信号は、 所定のリズムの打ち叩き動作による振動波形のピー ク強度とピーク間隔とに基づいて設定される。 操作者が所定の間隔で所定 の回数、 ハンドル本体 2 3を打ち叩く と、 この振動波形が制御回路 1 2 1 によって解読される。 つまり、 操作者のみが知る固有の打ち叩きリズムが 暗証信号となる。 制御回路 1 2 1は振動波形の振幅 I + Pa I + I— Pb I が一定の基準量よりも大ならば、 ドア 1 3の開開操作があったものと判定 して、 図 2 0 ( c ) に示すように、 時刻 t 1〜 t 8で判定出力として、 L o→H iのパルス信号を出力する。 これにより、 暗証信号の認識が完了す る (図 2 1の s t 5 4 )。
そして、暗証信号がメモリ 1 0 9に格納された暗証信号と一致すると (図 1 9の s t 4 5 )、 口ック解除指示手段 1 1 3によってドア口ック手段 1 0 3へロック解除信号を送出する ( s t 4 6 ) 0 一方、 暗証信号が不一致であ り、 かつ不一致の暗証信号が所定回数以上判定されると ( s .t 4 7 )、 警報 が発報される ( s t 4 8 )。
また、 キーレスエン ト リ一装置 4 0 0では、 圧電素子材 3 1からの検出 信号のうち、 検出対象とする信号以外の信号成分を検出する外乱検出セン サ 1 2 3を備えている。 この外乱検出センサ 1 2 3を用いたノィズ除去処 理は、 制御回路 1 2 1による圧力変化信号検出処理 (図 2 1の s t 5 1の 処理) の際に実行される。 即ち、 図 2 2に示すように、 例えばアイ ドリ ン グ等の外乱による振動 S 2が、 ハンドル操作による振動と共に振動 S 1 と なって圧電素子材 3 1により検出されるが、 外乱による振動 S 1がドア 1 3に設けられた外乱検出センサ 1 2 3によって検出されることで、 圧電素 子材 3 1によって検出された振動から、 この外乱による振動 S 1が差し引 かれることで、 外乱によるノイズが除去されたハンドル操作振動 S 3 ( S 1 - S 2 )が現れ、ハンドル操作の振動検出感度が高められることになる。 この第 4の実施形態に係るキーレスェントリ一装置 4 0 0によれば、 ド ァ 1 3に設けられたドアハンドル装置 1 0 0の圧電センサ 1 5がドア開扉 操作に伴う振動を検出すると、 制御回路 1 2 1が暗証信号入力手段 1 2 7 を入力待ち受け状態とし、 この入力待ち受け状態から ドアハンドル装置 1 0 0が検出した振動によって暗証信号が入力可能となる。 入力された振動 による暗証信号が正規信号であった場合には、 ロック解除指示手段 1 1 3 からドア口ック手段 1 0 3へ口ックの解除が支持される。 従って、 ドアハ ンドル装置 1 0 0がドア 1 3に設けられるのみで、 車両側送受信機 9 1、 携帯側送受信機 9 3が不要となる。 ' (第 5の実施の形態)
次に、 本発明に係る第 5の実施形態のドアハンドル装置を説明する。 図 2 3は本発明に係る第 5の実施形態のドアハンドル装置を表す外観斜 視図、 図 2 4は図 2 3に示したドアパンドル装置における暗証信号認識手 順の流れ図、 図 2 5はドアハンドルに印加される掌握力と、 この掌握力か ら得られる検出信号と、 この検出信号から得られるパルスとの相関を表す 説明図、 図 2 6は信号抽出帯域とノイズ帯域とを含んだ検出周波数の説明 図である。
この実施形態による ドアハン ドル装置 5 0 0は、 ハン ドル 1 3 1が円筒 状、 円柱状、 又は線体状に形成されるグリ ップタイプとなっている。 操作 者は、 ハンドル 1 3 1のハンドル本体 1 3 3を掌握し、 その掌握圧力を所 定の間隔で所定の回数変化させたり、 或いはハンドル本体 1 3 3を軸線回 りに回動させたりすることにより内部に設けた圧電素子材 3 1へ暗証信号 を入力する。 このドアハン ドル装置 5 0 0には上記のキーレスエン ト リー 装置 4 0 0に採用した制御回路 1 2 1 と同様の制御回路を用いることがで き、 外乱検出センサ 1 2 3、 スピー力 1 2 5も接続することが好ましい。 従って、 このドアハンドル装置 5 0 0では、 図 2 4に示すように、 操作 者がハンドル 1 3 1を掌握すると、 制御回路 1 2 1によって暗証信号入力 手段 1 2 7への暗証入力モードが開始される。 なお、 この際、 暗証入力モ 一ドが開始された旨のブザー音がスピー力 1 2 5から発せられる。
ブザー音を確認した操作者によって、 所定のリズムでハンドル 1 3 1が 掌握されると、 暗証信号入力手段 1 2 7が圧力変化信号を検出し ( s t 6 1 )、 信号処理を行う ( s t 6 2 )。 即ち、 圧電素子材 3 1から図 2 5 ( a ) に示す印加圧力を検出すると、 図 2 5 ( b ) に示す圧力変化信号が検出さ れ、 この圧力変化信号は制御回路 1 2 1によって周波数解析される ( s t 6 3 ) 0
この際、 制御回路 1 2 1は、 外乱周波数成分の除去処理を実行する ( s t 6 4 )。 掌握によって得られる周波数は図 2 6に示す信号抽出用帯域 (例 4 013573 えば 0 . 5〜 5 H z程度) として予め設定しておき、 それ以外の周波数は ノイズ帯域として外乱検出センサ 1 2 3によって検出する。 従って、 制御 回路 1 2 1から出力される圧力変化検出信号は、 圧電素子材 3 1によって 得た周波数から、 外乱検出センサ 1 2 3によって得たノイズ帯域の周波数 を除去した信号となっている。 、
次いで、 この'圧力変化検出信号から圧力ピークが検出される。 本実施形 態では、 圧力ピークが、 二つの閾値 I + P b I + I — P b I と、 閾値 I + P c I + I - P c | とに分けられる ( s t 6 5 )。
暗証信号は、 所定の掌握リズムによる振動波形のピーク強度とピーク間 隔とに基づいて設定される。 操作者が所定の間隔で所定の回数、 ハンドル 本体 1 3 3を掌握すると、 この振動波形が制御回路 1 2 1によって解読さ れる。 つまり、 操作者のみが知る固有の掌握リズムが暗証信号となる。 制 御回路 1 2 1は振動波形の振幅が一定の基準量よりも大ならば、 ハンドル 1 3 1の操作があったものと判定して、 図 2 5 ( c ) に示すように、 時刻 t 1〜 t .7で判定出力として、 L o→M d又は L o→H iの二種のパルス 信号を出力する。 これにより、 暗証信号の認識が完了する ( s t 6 6 )。 そして、 暗証信号がメモリ 1 0 9に格納された暗証信号と一致すると、 口ック解除指示手段 1 1 3によってドア口ック手段 1 0 3へ口ック解除信 号を送出する一方、 暗証信号が不一致であり、 かつ不一致の暗証信号が所 定回数以上判定されると、 警報が発報される。
この第 5の実施形態に係る ドアハンドル装置 5 0 0によれば、 操作者が 所定の間隔で所定の回数、 ハンドル本体 1 3 3を掌握すると、 この波形が 制御回路 1 2 1によって解読され、 この掌握の動作が所定の動作であれば、 ドア口ック手段 1 0 3が制御回路 1 2 1によって解除されることとなる。 即ち、 操作者のみが知る固有の掌握リズムが喑証信号となる。
また、 本構成では、 掌握の動作により暗証信号を入力するため、 操作者 以外の第三者が、 暗証信号入力動作を目視にて確認することが極めて困難 であり、 第三者が操作者の入力動作を傍受して、 暗証信号を不正入力する ことが不可能となる。 - (第 6の実施の形態)
次に、 本発明に係る第 6の実施形態のドアハンドル装置を説明する。 図 2 7は本発明に係る第 6の実施形態のドアハンドル装置を備えた車両 のドア部外観図、 図 2 8は半ドア状態 なってハンドルが表出したドアの 斜視図、 図 2 9はドアハンドル装置が設けられたハッチバック ドアの斜視 図である。
この ドアハン ドル装置 6 0 0は、 ハンドル 1 4 1力 S、 ドアロック手段 1 0 3のロック時にはドア 1 3の外面から隠れ、 ドア口ック手段 1 0 3の口 ック解除時 (例えばドアのロックが解除され、 ドアが半開き状態となった 半ドア時) には表出する位置 (例えばドア 1 3の側面 1 3 a ) に配設され ている。 そして、 圧電センサ 1 5を有した振動検出部 (センシング部) 1 4 3がドア 1 3の任意の位置に隠蔽されている。 振動検出部 1 4 3には上 記のキーレスェントリ一装置 4 0 0に採用した制御回路 1 2 1 と同様の制 御回路を用いることができ、 外乱検出センサ 1 2 3、 スピーカ 1 2 5も接 続することが好ましい。
この第 6の実施形態に係る ドアハンドル装置 6 0 0によれば、 ドア 1 3 を開閉操作するためのハンドル 1 4 1が、 例えばドア 1 3の側面部分に配 置され、 ドア 1 3が閉鎖された状態では外面に表出しなくなる。 このよ う にしてドア外面に覆われたハンドル 1 4 1は、 ドア外面からの振動検出部 1 4 3への打ち叩き等によって喑証信号が入力されると、 ハン ドル 1 4 1 が隠蔽された状態で、 圧電センサ 1 5が振動を感知し、 制御回路 1 2 1に よってドアロック手段 1 0 3がロック解除される。 これにより、 ドア 1 3 が半ドア状態に開扉され、 表出したハンドル 1 4 1によってドア 1 3が全 開可能となる。 一方、 ドア外面の振動検出部 1 4 3の配置場所以外の領域 を打ち叩き等によって暗証信号を入力しても、 信号の伝達時の減衰により 振動検出部 1 4 3が正常に動作しなくなり、 ドア 1 3は半ドア状態とはな らない。 従って、 操作者のみが知る固有の場所での暗証信号の入力を可能 にすることができる。 なお、 上記した各実施形態では、 ドアハン ドル装置を車両のサイ ドドア ゃスライ ドドア等の乗降用ドアに適用した場合を例に説明したが、 本発明 に係る ドアハンドル装置 (例えばドアハン ドル装置 1 0 0 ) は、 この他、 図 2 9に示す車両後部を開閉するハツチドア 1 5 1に適用しても同様の効 果を奏するものである。 、
さらに、 上記した各実施形態では、 ドアハン ドル装置を車両用ドアに適 用した場合を例に説明したが、本発明に係るドアハンドル装置は、この他、 図 3 0 ( a ) に示す事務所、 住宅或いはマンショ ン等の玄関扉 1 6 1、 図 3 0 ( b ) に示す冷蔵庫のドア 1 6 3、 図 3 0 ( c ) に示す加熱調理器の 扉 1 6 5、 図 3 0 ( d ) に示す自動ドア 1 6 7、 図 3 0 ( e ) に示す電気 炊飯器の蓋 1 6 9にも好適に用いることができ、 この場合においても、 操 作フィーリング、 動作信頼性、 及び組込み性を高める効果を得ることがで さる。
さらに、 上記した各実施形態では、 片側がヒンジとなるプルライズ式の ハンドルを例に説明したが、本発明に係る ドアハンドル装置は、図 3 1 ( a ) に示すように、 ハンドル全体を引き上げるプルアップ式のハンドル 1 7 1 に適用しても同様の作用効果を奏する。 この場合においても、 圧電センサ 1 5は、 図 3 1 ( b ) に示すように、 ハンドル本体 1 7 3の内部に収容す る構造、 ハンドル本体 1 7 3の ドア対向面に貼着する構造、 或いは図 3 1 ( c ) に示すように、 ハンドル本体 1 7 3の支持軸 1 7 5に接触させて、 ハンドル本体 1 7 3と ドア 1 3との間に亘つて懸架する構造とすることが できる。
(第 7の実施の形態)
以下、 本発明に係る ドア開閉装置を車両用ドアに搭載した実施の形態に ついて、 図面を参照して詳細に説明する。
図 3 2は本発明に係るドア開閉装置およびキーレスェントリ装置を車両 用ドアに搭載した一実施の形態のブロック図で、 図 3 3 ( a ) はドアの閉 成時における ドア係合手段部分の概略構成図で、 図 3 3 ( b ) は同じく ド ァ係合手段の解除 '施錠検出部分の図で、 図 3 4 ( a ) はドアの開成時に おける ドア係合手段部分の概略構成図で、 図 3 4 .( b ) は同じく ドア係合 手段の解除 ·施錠検出部分の図である。 図 3 5はドア開閉を検出する圧電 素子材を含むュニッ トの構成図で、 図 3 6はドア開閉装置の圧電素子材の 構成図.である。 図 3 7は図 3 2に示すドア開閉装置を使用したキーレスェ ントリ装置の制御ブロック図で、 図 3 8 ( a } は圧電素子材に印加した曲 げ荷重の図で、 図 3 8 ( b ) は前記曲げ荷重に応じて出力される圧電素子 材の出力特性図である。
自動車の車体である本体 7 2 0は、 乗降り時に一端部を支点に開閉する ドア 7 2 1と、 本体 7 2 0力 ら ドア 7 2 1が勝手に開かれないようにロッ クする ドア口ック手段 7 2 2を備えている。 ドア 7 2 1は、 本体 7 2 0に 乗降りする際にドア 7 2 1を開閉操作するため手で把持する外側ドアハン ドル 7 2 3および内側ドアハン ドル 7 2 4と、 ドア 7 2 1の内部にドア 7 2 1を本体 7 2 0に開閉自在に係合する ドア係合手段 7 2 5とを設けてい る。
本発明に係る第 7の実施の形態のドア開閉装置は、 上記した外側ドアハ ンドル 7 2 3およぴ内側ドアハンドル 7 2 4と ドアロック手段 7 2 2と ド ァ係合手段 7 2 5とを有するものにあって、 ドア 7 2 1を開閉するため外 側または内側からの操作に連動し、 ドア係合手段 7 2 5を解除および係合 させる ドア係合解除■ ドア係合作動手段 7 2 6と、 ドア係合解除 · ドア係 合作動手段 7 2 6の作動を検出する ドア係合解除■ ドア係合信号検出手段 7 2 7と、 ドア係合解除■ ドア係合信号検出手段 7 2 7の検出信号により 動作し、 ドア開閉の操作が正規の操作者である時にドアロック手段 7 2 2 の解錠および施錠を制御する本体側制御手段 7 2 8を備えたものである。 外側ドアハン ドル 7 2 3は、 図 3 3 ( a ) に示すように一端部 7 2 3 a を支点に他端部 7 2 3 bを把持して弾性力に抗し外側へ引っ張り回転させ ながらドア係合手段 7 2 5を解除してドア 7 2 1を開成する。 また、 内側 ドアハンドル 7 2 4は、 図 3 3 ( a ) に示すように一端部 7 2 4 aを支点 に他端部 7 2 4 bを弾性力に抗し引っ張り回転させながらドア係合手段 7 2 5を解除してドア 7 2 1を開成する。
ドア係合手段 7 2 5は、 例えば本体 7 2 0に固着した U字状受け 7 2 9 と、 一端部の枢軸 7 3 0を中心に上下方向に回転し、 ある回転位置を過ぎ ると急に回転して U字状受け 7 2 9に係合および係合を解除する L字状鉤 7 3 1で構成し、 ドア 7 2 1を開閉す ため外側ドアハンドル 7 2 3によ る外側、 または内側ドアハンドル 7 2 4による内側からの操作に連動して 解除および係合する。
また、 ドア係合手段 7 2 5は、 外側または内側からのドア開閉の操作に 連動するため例えば、 外側ドアハンドル 7 2 3および内側ドアハンドル 7 2 4と一端部を連結した外側ワイヤー 7 3 2、 内側 7 3 3と、 外側ワイヤ 一 7 3 2、 内側ワイヤー 7 3 3の他端部に連結し、 かつ枢軸 7 3 0を境に して L字状鉤 7 3 1 の他端部に一体に設けたレバー 7 3 4と、 L字状鉤 7 3 1に相対向して一体に設けたカム 7 3 5等で構成し、 ドア 7 2 1の内部 に設けたドア係合解除 · ドア係合作動手段 7 2 6を介して外側ドアハンド ル 7 2 3およぴ内側ドアハンドル 7 2 4と連結している。
すなわち、 ドア係合手段 7 2 5は図 3 3 ( a ) に示すようにドア 7 2 1 が本体 7 2 0を閉じて U字状受け 7 2 9に L字状鉤 7 3 1が係合している 状態において、 外側ドアハンドル 7 2 3を把持して引っ張り回転させると 外側ワイヤー 7 3 2を介してレバー 7 3 4が枢軸 7 3 0を中心に上方へ引 かれて L字状鉤 7 3 1が矢印で示す下方へ作動し、 U字状受け 7 2 9から 外れて解除され、 図 3 4 ( a ) に示すようにドア 7 2 1を開成できる構成 にしている。
また、 ドア係合手段 7 2 5は前記と同じように、 図 3 3 ( a ) に示すよ うにドア 7 2 1が本体 7 2 0を閉じて U字状受け 7 2 9に L字状鉤 7 3 1 が係合している状態において、 内側ドアハンドル 7 2 4を把持して引っ張 り回転させると内側ワイヤー 7 3 3を介してレバー 7 3 4が枢軸 7 3 0を 中心に上方へ引かれて L字状鉤 7 3 1が矢印で示す下方へ作動し、 U字状 受け 7 2 9から外れて解除され、 図 3 4 ( a ) に示すようにドア 7 2 1を 開成できる構成にしている。 なお、 外側ワイヤー 7 3 2、 内側ワイヤー 7 3 3は一方が作動する時に、 他方は前記作動に影響を与えないように構成 している。
さらに、 ドア係合手段 7 2 5は図 3 4 ( a ) に示すようにドア 7 2 1が 本体 7 2 0を開いて U字状受け 7 2 9から L字状鉤 7 3 1が外れている状 態において、 外側ドアハンドル 7 2 3'を把持してドア 7 2 1を本体 7 2 0 へ向って押して'閉じていく と、 カム 7 3 5が U字状受け 7 2 9に当たり枢 軸 7 3 0を中心に矢印で示す上方へ押し上げられ、 これに呼応して L字状 鉤 7 3 1も上方へ回転しながら U字状受け 7 2 9に係合して図 3 3 ( a ) に示すようにドア 7 2 1が本体 7 2 0を閉成する構成にしている。 もちろ ん、 ドア係合手段 7 2 5は內側ドアハンドル 7 2 4を把持して開いている ドア 7 2 1を本体 7 2 0に引き寄せて閉じる時も、 前記したと同様の動作 となり、 そして外側および内側からのドアを閉じる操作時にあって、 外側 ワイヤー 7 3 2、 内側ワイヤー 7 3 3の作動には影響を与えないように構 成している。
ドア係合解除 . ドア係合信号検出手段 7 2 7は、 外側と内側からのドア 開閉の操作を高感度で検出するため、 1個のケーブル状の圧電素子材 7 3 6を使用し、 かつ外側ハンドル 7 2 3と内側ドアハン ドル 7 2 4の操作に より ドア係合手段 7 2 5を解除および係合させる ドア係合解除 · ドア係合 作動手段 7 2 6の作動により加速度を受けるようにドア 7 2 1の内部に設 けている。
すなわち、 ドア係合解除 · ドア係合信号検出手段 7 2 7は、 ドア係合手 段 7 2 5を解除させる途中過程の位置を含んだドア係合解除の位置 (図 3 4 ( b ) に示す位置) と、 同じく ドア係合手段 7 2 5を係合させる途中過 程の位置を含んだドア係合の位置 (図 3 3 ( b ) に示す位置) との 2箇所 で、 外側または内側からのドア開閉の操作にそれぞれ連動する共通部位で ある ドア係合解除 · ドア係合作動手-段 7 2 6を構成するレバー 7 3 4によ り変形を受けて電気信号を発生するように配置している。
そして、 ドア係合解除 ' ドア係合信号検出手段 7 2 7は、 ドア係合手段 7 2 5の解除と係合の検出感度を、 さらに高めるため圧電素子材 7 3 6に 予め張力が加わった複数の屈曲部 7 3 6 aを設け、 それぞれの屈曲部 7 3 6 aをドア係合手段 7 2 5の作動する解除途中を含むドア係合解除の位置 (図 3 4 ( b ) に示す位置) と、 ドア係合手段 7 2 5の作動する係合途中 を含むドア係合の位置 (図 3 3 ( b ) に示す位置) とに配置してレバー 7 3 4により変形を受けるように配置じている。 受け部 7 3 7は、 圧電素子 材 7 3 6を受止めてレバー 7 3 4による変形を確実に受けるようにしてい る。
ドア係合解除 · ドア係合信号検出手段 7 2 7は、 図 3 5に示すように、 所定長のケーブル状の圧電素子材 7 3 6と、 この圧電素子材 7 3 6の一端 に接続された断線検出用抵抗体 7 3 8と、 圧電素子材 7 3 6の他端に接続 されたドア解除■係合判定手段 7 3 9と、 ドア解除■係合判定手段 7 3 9 に接続されたケーブル 7 4 0と、 このケーブル 7 4 0の先端に接続された コネクタ 7 4 1とでュニッ トを構成している。
ドア解除 ·係合判定手段 7 3 9に接続されたケーブル 7 4 0は、 電源供 給用と検出信号の出力用で、 その先端に装備されたコネクタ 7 4 1を介し て、 電源や、 通信用端末に接続される。
ドア係合解除■ ドア係合信号検出手段 7 2 7に使用されているケーブル 状の圧電素子材 7 3 6は、 図 3 6に示す構造のもので、 軸方向中心に配設 した中心電極 7 4 2と、 この中心電極 7 4 5の周囲を被膜した圧電セラミ ックスであるピエゾ素子材料 7 4 3と、 ピエゾ素子材料 7 4 3の周囲に配 設した外側電極 7 4 4と、 最外周を被覆する塩化ビニル樹脂の被覆層 7 4
5とから構成される。
このケーブル状の圧電素子材 7 3 3は、 優れた可撓性を有し、 変形時の 変形加速度に応じた出力信号を発生する。 ピエゾ素子材料 7 4 3である圧 電セラミックスとしては、 例えば、 チタン酸鉛、 またはチタン酸ジルコン 酸鉛の燒結粉体やニオブ酸ナトリゥム等の非鉛系圧電セラミック燒結粉体 を用いる。
また、 圧電素子材 7 3 6は、 使用温度が 1 2 0 °C程度まで可能な出願人 独自開発の耐熱性を有する樹脂系材料をピエゾ素子材料 7 4 3として用い ており、 従来の代表的な高分子ピエゾ素子材料 (一軸延伸ポリ弗化ビ-リ デン) やピエゾ素子材料 (クロ口プレンと圧電セラミックス粉末のピエゾ 素子材料) の最高使用温度である 9 0 °Cより高い温度域 (1 2 0 °C以下) で使用できる。 そして、 ピエゾ素子材料 7 4 3が可撓性を有する樹脂と圧 電セラミックスとから構成され、 まだ、 コイル状金属の中心電極 7 4 2お よびフィルム状の外側電極 7 4 4からなる可撓性電極を用いて構成される ことで、 通常のビニールコード並みの可撓性を有している。
ピエゾ素子材料 7 4 3は、 樹脂系材料と、 1 0 m以下の圧電性セラミ ックス粉末の複合体とから構成され、 振動検出特性はセラミックスにより、 また可撓性は樹脂によりそれぞれ実現している。 出願人独自開発のピエゾ 素子材料 7 4 3は樹脂系材料として塩素系ポリエチレンを用い、 高耐熱性 ( 1 2 0 °C ) と容易に形成できる柔軟性を実現するとともに架橋する必要 のない簡素な製造工程を可能とするものである。
このようにして得られたケーブル状の圧電素子材 7 3 6は、 ピエゾ素子 材料 7 4 3を成形したままでは、 圧電性能を有しないので、 ピエゾ素子材 料 7 4 3に数 K V Zm mの直流高電圧を印加することにより、 ピエゾ素子 材料 7 4 3に圧電性能を付与する処理 (分極処理) を行うことが必要とな る。
ピエゾ素子材料 7 4 3にクラックなどの微少な欠陥が内在する場合、 そ の欠陥部で放電して両電極間が短絡し易くなるので、 充分な分極電圧が印 加できなくなるが、 本発明では一定長さのピエゾ素子材料 7 4 3に密着で きる補助電極を用いた独自の分極工程を確立することにより、 欠陥を検 出 · 回避して分極を安定化でき、 これにより、 数 1 0 m以上の長尺化も可 能になる。
また、 圧電素子材 7 3 6においては、 中心電極 7 4 2にコイル状金属中 心電極を、 外側電極 7 4 4にフィルム状電極 (アルミニウム—ポリエチレ ンテレフタレ一ト一アルミニウムからなる三層ラミネ一トフイルム) を用 い、 これにより、 ピエゾ素子材料 7 4 3と電極の密着性を確保するととと に、 外部リード線の接続が容易にでき、 可撓なケーブル状の実装構成が可 能になる。
中心電極 7 4 2は銅—銀合金コイル、 外側電極 7 4 4はアルミ二ゥム— ポリエチレンテレフタレート一アルミニウムからなる三層ラミネ一トフィ ルム、 ピエゾ素子材料 7 4 3はポリエチレン系樹脂 +圧電性セラミックス 粉末、被覆層 7 4 5は熱可塑性プラスチック、これにより比誘電率は 5 5、 電荷発生量は 1 0〜1 3 C (クーロン) Z g i 最高使用温度は 1 2 0 °C となる。
以上の圧電素子材 7 3 6は、 一例として以下の工程により製造される。 最初に塩素系ポリエチレンシートと 4 0〜 7 0体積%の圧電セラミックス (ここでは、 チタン酸ジルコン酸鉛) 粉末がロール法によりシート状に均 一に混合される。 このシートを細かくペレッ ト状に切断した後、 これらの ペレッ トは中心電極 7 4 2とともに、 連続的に押し出されてピエゾ素子材 料 7 4 3を形成する。 そして、 捕助電極をピエゾ素子材料 7 4 3の外周に 接触させて前記捕助電極と中心電極 7 4 2との間に高電圧を印加させて分 極処理を行う。 それから、 外側電極 7 4 4がピエゾ素子材料 7 4 3の周囲 に巻き付けられる。 外側電極 7 4 4を取り巻いて被覆層 7 4 5も連続的に 押し出される。
上記塩素化ポリエチレンに圧電セラミックス粉体を添加するとき、 前も つて圧電セラミックス粉体をチタン■ カツプリング剤の溶液に浸漬 · 乾燥 することが好ましい。 この処理により、 圧電セラミ ックス粉体表面が、 チ タン · カップリング剤に含まれる親水基と疎水基で覆われる。
親水基は、 圧電セラミックス粉体同士の凝集を防止し、 また、 疎水基は 塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体との濡れ性を増加する。 この 結果、 圧電セラミックス粉体は、 塩素化ポリエチレン中に均一に、 最大 7 0体積%までに多量に添加することができる。 上記チタン · カップリング 剤溶液中の浸漬に代えて、 塩素化ポリエチレンと圧電セラミックス粉体の ロール時にチタン · カツプリング剤を添加することにより、 上記と同じ効 果を得られることが見出された。 この処理は、 特別にチタン · カップリン グ剤溶液中の浸漬処理を必要としない点で優れている。 このように、 塩素 P T/JP2004/013573 化ポリエチレンは、 圧電セラミックス粉体を混合する際のバインダー樹脂 としての役割を担っている。
本実施の形態の場合、 中心電極 7 4 2には、 銅系金属による単線導線を 使用している。 また、 外側電極 7 4 7には、 高分子層の上にアルミ金属膜 の接着された帯状電極を用い、 これを'ピエゾ素子材料 7 4 3の周囲に巻き 付けた構成とし-ている。 そして、 高分子層としては、 ポリエチレン ' テレ フタ レー ト (P E T ) を用い、 この上にアルミ薄膜を接着した電極は、 商 業的にも量産されて安価であるので、 外側電極 7 4 4と して好ましい。 こ の電極をドア解除,係合判定手段 7 3 9に接続する際には、 例えば、 加締 めや、 ハトメにより接続することができる。
また、 外側電極 7 4 4のアルミ薄膜の周りに金属単線コイルや金属編線 をドア解除 ·係合判定手段 7 3 9の接続用に半田付けする構成としてもよ く、 半田付けが可能となるので、 作業の効率化が図れる。
なお、 圧電素子材 7 3 6を外部環境の電気的雑音からシールドするため に、 外側電極 7 4 4は部分的に重なるようにしてピエゾ素子材料 7 4 3の 周囲に巻き付けることが好ましい。 被覆層 7 4 5としては、 前述の塩化ビ ニル樹脂よりも断熱性および防水性に優れたゴム材料を使用することもで きる。 このゴム材料とは、 接触する物品の押圧力でピエゾ素子材料 7 4 3 が変形し易いように、 ピエゾ素子材料 7 4 3よりも柔軟性および可撓性の 高いものが良い。 車載部品として耐熱性、 耐寒性を考慮して選定し、 具体 的には、 一 3 0 °C〜 8 5 °Cで可撓性の低下が少ないものを選定することが 好ましい。 このようなゴム材料として、 例えば、 エチレンプロ ピレンゴム ( E P D M)、 クロロプレンゴム (C R )、 プチルゴム ( I I R〉、 シリ コン ゴム (S i )、 熱可塑性エストラマー等を用いればよい。 以上のような構成 により、 圧電素子材 7 3 3の最小曲率は、 半径 5 m mまで可能になり、 ま た、 従来塩化ビニールと比較して、 更に優れた断熱性および防水性を確保 することができる。
上記のように、 圧電素子材 7 3 6のピエゾ素子材料 7 4 3が塩素化ポリ エチレンの有する可撓性と圧電セラミッタスの有する高温耐久性とを併せ 持つので、 圧電体としてポリフッ化ビユリデンを用いた従来の圧電素子材 のような高温での感度低下がなく、 高温耐久性がよい上、 E P D Mのよう に成形時に加硫工程が不要なので生産効率がよいという利点が得られる。 上記したドア係合解除■ ドア係合信号検出手段 7 2 7は、 前述したよう に外側ドアハンドル 7 2 3および内側ドアハンドル 7 2 4の開閉操作に伴 う ドア係合解除' · ドア係合作動手段 7 2 6のレバー 7 3 4の上下動した変 位によって圧電素子材 7 3 6のピエゾ素子材料 7 4 3が変形を受けるよう に、 レバー 7 3 4の外周に配置し、 変位するレバー 7 3 4が圧電素子材 7 3 6の外周面を押圧して、 ピエゾ素子材料 7 4 3に変形を生じさせる。
圧電素子材 7 3 6の一端に接続された断線検出用抵抗体 7 3 8は、 圧電 素子材 7 3 6の中心電極 7 4 2と外側電極 7 4 4との間に接続されていて、 焦電効果によって圧電素子材 7 3 6に発生する電荷を放電する放電部を兼 用しており、 部品の合理化となっている。
圧電素子材 7 3 6の検出信号を取り込む本体側制御手段 7 2 8は、 C P Uおよびこの C P Uを制御するためのプログラムと暗証コードとが書き込 まれた不揮発性メモリを有するマイク口コンピュータおよびその周辺回路 からなり、 ドア開閉装置の動作を実行する全ての制御シーケンスを実行す るプログラムを内蔵し、 図 3 2に示すようにドア係合手段 7 2 5の解除お よび係合を検出する ドア係合解除 · ドア係合信号検出手段 7 2 7の信号受 ける ドア解除 '係合判定手段 7 3 9と、 本体送受信手段 7 4 6と、 ドア開 閉操作者判定手段 7 4 7と、 口ック解除 ·施錠制御手段 7 4 8とを備え、 キーレスエントリシステムを構成する。
ドア解除 ·係合判定手段 7 3 9は、 図 3 7に示すように圧電素子材 7 3 6の出力信号からドア 7 2 1の開閉操作に伴う ドア係合手段 7 2 5の解除 および係合を検出した信号を判定する。 すなわち、 ドア解除■係合判定手 段 7 3 9は、 圧電素子材 7 3 6の断線を検出する際に使用する分圧用抵抗 体 7 4 9、 圧電素子材 7 3 6からの出力信号から所定の周波数成分のみを 通過させる瀘波部 7 5 0、 瀘波部 7 5 0からの出力信号に基づき圧電素子 材 7 3 6への物体の接触を判定する判定部 7 5 1、 断線検出用抵抗体 7 3 8と分圧用抵抗体 7 4 9により形成される電圧値から圧電素子材 7 3 6の 中心電極 7 4 2と外側電極 7 4 4の断線異常を判定する異常判定部 7 5 2 を備えている。
また、 ドア解除 .係合判定手段 7 3 9の信号入力部 7 5 3は、 中心電極 7 4 2と外側電極 7 4 4をドア解除■ '係合判定手段 7 3 9に接続して圧電 素子材 7 3 6かもの出力信号をドア解除 ·係合判定手段 7 3 9に入力し、 信号出力部 7 5 4は判定部 7 5 1からの判定信号を出力する。 信号出力部 7 5 4には、 ドア解除■係合判定手段 7 3 9への電源ラインとグランドラ インも接続されている。 さらに、 ドア解除 '係合判定手段 7 3 9は、 信号 入力部 7 5 3と信号出力部 7 5 4との間に設けられ高周波信号をバイパス するコンデンサ等のバイパス部 7 5 5を有している。
瀘波部 7 5 0は、 圧電素子材 7 3 6の出力信号から自動車の車体の振動 等に起因する不要な信号を除去し、 異物の接触による押圧により圧電素子 材 7 3 6が変形する際に圧電素子材 7 3 6の出力信号に現れる特有な周波 数成分のみを抽出するような濾波特性を有する。 前記の濾波特性の決定に は、 自動車の車体の振動特性や走行時の車体振動を解析して最適化すれば よい。
外来の電気的ノイズを除去するため、 ドア解除 ·係合判定手段 7 3 9は シールド部材で全体を覆って電気的にシールドしてある。 また、 外側電極 7 4 4はドア解除 .係合判定手段 7 3 9のシールド部材と導通し、 圧電素 子材 7 3 6も電気的にシールドされている。 なお、 上記回路の入出力部に 貫通コンデンサや E M I フィルタ等を付加して強電界対策を行っても良い。
ドア開閉操作者判定手段 7 4 7は、 図 3 7に示すようにドア解除 ·係合 判定手段 7 3 9の判定信号を受けて本体送受信手段 7 4 6を介し暗証要求 信号をドア開閉操作者携帯制御手段 7 5 6に要求する暗証信号要求手段 7 5 7と、 ドア開閉操作者携帯制御手段 7 5 6が携帯送受信手段 7 5 8介し 送信した暗証信号を解読する解読手段 7 5 9と、 解読手段 7 5 9に解読さ れた喑証信号が、 予め設定されメモリー 7 6 0に格納されている正規の暗 証信号か否かを判定する暗証信号判定手段 7 6 1とを備えている。 そして、 口ック解除 ·施錠制御手段 7 4 8は、 暗証信号判定手段 7 6 1 が判定した暗証信号が正規の操作者である時にロック解錠 ·施錠駆動手段 7 6 2の動作を制御してドア口ック手段 7 2 2を解錠おょぴ施錠させる。 また、 ロック解錠 '施錠制御手段 7 4 8には、 ドア解除 ·係合判定手段 7 3 9の判定結果を車室内のフロン トソ、。ネルに設置された所定のライ ト等 で報知する報知手段 7 6 3、 ドアロック手段 7 2 2を解錠および施錠して ドア 7 2 1を開閉するための手動の内側ドア解錠■施錠操作部 7 6 4が接 続されている。 そして、 ドア解除 ·係合判定手段 7 3 9を通じて電力を供 給する自動車のバッテリ一等からなる電源 7 6 5が設けられている。
上記したキーレスエントリー装置は、 本体側送受信機となる本体側制御 手段 7 2 8が送信した暗証要求信号を、 携帯側送受信機となる ドア開閉操 作者携帯制御手段 7 5 6が受信した後に送信した暗証信号を本体側制御手 段 7 2 8が受信することにより ドア 7 2 1の口ックを解錠または解錠およ ぴ施錠するよう基本動作する。
ドア開閉操作者携帯制御手段 7 5 6は、 本体送受信手段 7 4 6と同一周 波数の電波を送受信する携帯送受信手段 7 5 8と、 携帯送受信手段 7 5 8 を制御する制御手段 (図示せず) および電源回路 (図示せず) を装備して 構成される。 ドア開閉操作者携帯制御手段 7 5 6は、 携帯送受信手段 7 5 8を制御する図示しない制御手段と C P Uおよび C P Uを制御するための プログラムと暗証コードとが書き込まれた不揮発性メモリを有して構成さ れ、 本体側制御手段 7 2 8の暗証信号要求手段 7 5 7からの暗証要求コー ドが携帯送受信手段 7 5 8で受信されると、 不揮発性メモリに書き込まれ ている暗証コードを送受信手段 7 5 8から送信させる。 なお、 携帯送受信 手段 7 5 8にはアンテナコイル (図示せず) が設けられている。
ドア開閉操作者携帯制御手段 7 5 6の電源としては、 ポタン電池等の一 次電池を用いても良いし、本体送受信手段 7 4 6からの搬送波信号により、 携帯送受信手段 7 5 8のアンテナコイルに誘起するエネルギーを利用する ように構成してもよい。
本体側制御手段 7 2 8の本体送受信手段 7 4 6は、— ドア開閉操作者携帯 制御手段 7 5 6 と同一周波数の電波を送受信するとともに、 アンテナコィ ル (図示せず) が設けられている。 本体側制御手段 7 2 8には、 図 3 2、 図 3 7に示すようにドア 7 2 1の開閉操作に連動する ドア係合解除■ ドア 係合作動手段 7 2 6により ドア係合手段 7 2 5の解除および係合を検出す る ドア係合解除 · ドア係合信号検出手段である圧電素子材 7 3 6と ドア口 ック手段 7 2 2'が接続される。
そして、 本体側制御手段 7 2 8は、 正規のドア開閉操作者がドア 7 2 1 を開閉操作することによる ドア係合手段 7 2 5の解除および係合を圧電素 子材 7 3 6によって監視して、 この変化値が所定値以上になると動作し、 リ レーボックス (図示せず) を介してバッテリーから本体送受信手段 7 4 6へ電源が供給される。 キーシリンダ 7 6 6は、 図 3 2に示すように自動 車のエンジンを始動するキー (図示せず) を差し込んで回転させロック手 段 7 2 2を解錠おょぴ施錠するもので、 ドア 7 2 1の外側ドアハンドル 7
2 3の近傍に設けてある。
上記構成のドア開閉装置において、 その動作と作用を説明する。 図 3 3 ( a )、 図 3 3 ( b ) に示すように、 本体 7 2 0を閉じているドア 7 2 1を 開くため外側ドアハンドル 7 2 3または内側ドアハンドル 7 2 4を把持し 引っ張り回転させると、 外側ワイヤー 7 3 2または内側ワイヤー 7 3 3を 介してレバー 7 3 4が枢軸 7 3 0を中心に上方へ引かれて L字状鉤 7 3 1 が矢印で示すように下方へ作動し、 U字状受け 7 2 9から外れてドア係合 手段 7 2 5が解除され、 図 3 4 ( a ) に示すようにドア 7 2 1を開成する。 そして、 ドア係合手段 7 2 5が解除される迄のレバー 7 3 4の作動で図
3 4 ( b ) に示すように圧電素子材 7 3 6は、 変形を受けてドア開成の操 作に連動する ドア係合手段 7 2 5の解除を検出して電気信号を発生する。 この圧電素子材 7 3 6の電気信号を取り込んだ本体側制御手段 7 2 8は、 ドア解除 ·係合判定手段 7 3 9により ドア開成の操作による ドア係合手段 7 2 5の解除が検出され、 暗証信号要求手段 7 5 7から暗証要求信号が送 信される。
ドア開閉操作者携帯制御手段 7 5 6は、 暗証要求信号を受信すると、 暗 証信号を携帯送受信手段 7 5 8から送信する。、 本体側制御手段 7 2 8は、 暗証信号を受信すると解読手段 7 5 9によって暗証信号の解読を行った後、 暗証信号判定手段 7 6 1によって暗証信号の判定を行い、 暗証信号がメモ リ 7 6 0に格納された暗証信号と一致すると、 口ック解除 ·施錠制御手段 7 4 8によって口ック解除'施錠駆動手段 7 6 2に信号を送出する。一方、 暗証信号が不一致であり、 かつ不一致の暗証信号が所定回数以上判定され ると警報が発報される。
このように本体側制御手段 7 2 8はドア開閉の操作が正規の操作者であ るか否かを判定し、 正規の操作者である時にドア解錠 ·施錠駆動手段 7 4 6の動作を制御してドア口ック手段 7 2 2を解錠する。
また、 図 3 4 ( a ) に示すように本体 7 2 0を開いている ドア 7 2 1を 閉じるため外側ドアハンドル 7 2 3を把持してドア 7 2 1を本体 7 2 0に 向って押して閉じていく と、 または内側ドアハンドル 7 2 4を把持してド ァ 7 2 1を本体 7 2 0に引き寄せて閉じていく と、 カム 7 3 5が U字状受 け 7 2 9に当たり枢軸 7 3 0を中心に矢印で示す上方へ押し上げられ、 こ れに呼応して L字状鉤 7 3 1も上方へ回転しながら U字状受け 7 2 9に係 合してドア係合手段 7 2 5が係合され図 3 3 ( a ) に示すようにドア 7 2 1が本体 7 2 0を閉成する。
そして、 ドア係合手段 7 2 5が係合されるとレバー 7 3 4の作動で図 3 3 ( b ) に示すように圧電素子材 7 3 6は、 変形を受けてドア閉成の操作 に連動するドア係合手段 7 2 5の係合を検出して電気信号を発生する。 こ の圧電素子材 7 3 6の電気信号を取り込んだ本体側制御手段 7 2 8のドア 解除 ·係合判定手段 7 3 9はドア閉成を判定し、 この判定信号を受けたド ァ開閉操作者判定手段 7 4 7が上記したドア^成の操作時と同じようにし てドア閉成の操作が正規の操作者であるか否かを判定し、 正規の操作者で ある時に口ック解錠 ·施錠制御手段 7 4 8が口ック解錠 ·施錠駆動手段 7 6 2の動作を制御してドア口ック手段 7 2 2を施錠する。
図 3 8 ( a )、 図 3 8 ( b ) はドア係合解除, ドア係合信号検出手段 7 2 7である圧電素子材 7 3 6に加わる荷重と信号出力特性を示す線図である。 出願人が圧電素子材 7 3 6の荷重と信号出力の関係を実験した結果、 圧電 素子材 7 3 6に図 3 8 ( a ) のような曲げ荷重を印加したとき、 信号出力 が図 3 8 ( b ) のような変動を呈するようになる。
( 1 ) 時刻 t 0で圧電素子材 7 3 6に荷重が加わっていないときは、 信号 出力は電圧 V aを示している。 、
( 2 ) 時刻 t 1で圧電素子材 7 3 6に一定方向に曲げ荷重が加わると、 加 わった瞬間から信号出力は V bに増加した後、 直ぐに反転して 0 ( V ) に なり、 その後再び V aに戻る。
( 3 ) その後、 曲げたままにしていても信号出力は V aを示したままであ る。
( 4 ) 時刻 t 3で、 圧電素子材 3 6をもとの状態に戻すと、 その瞬間から センサ出力は V cに減少したあと、 直ぐに反転して V dになり、 その後再 び V aに戻る。
このように圧電素子材 7 3 6は、 加速度に反応した出力を高感度に検出 できるため、微小な振動を精度良く検出して出力することができる。なお、 荷重印加タイミングの検出には、 例えば図示した電圧 V aを中心とした所 定電圧幅 Δ νの判定閾値を設け、 この判定閾値を越えた場合に荷重変化が あつたと判定すれば良い。
特に本実施の形態のドア開閉装置では、 ドア係合解除, ドア係合信号検 出手段 7 2 7が外側と内側からのいずれのドア 7 2 1の開閉操作にも連動 する ドア係合解除 · ドア係合作動手段 7 2 6の作動を受けて信号を発生し、 この信号を受けた本体側制御手段 7 2 8がドア口ック手段 7 2 2の解錠お ょぴ施錠を制御するので、 外側と内側からのいずれのドア開閉の操作と併 せてドア口ックの解錠および施錠もでき、 外側と内側からのいずれのドア 開閉の操作も従来に比べ煩雑さがなくなり操作が楽になる。
また、本実施の形態ではドア係合解除' ドア係合信号検出手段 7 2 7を、 一つで以つて外側と内側からの両方のドア開閉の操作を検出する構成にし ているので、 外側と内側からのいずれのドア開閉の操作にも連動する ドア 係合解除 · ドア係合作動手段の作動を受けて信号を発生する。 従って、 外 側と内側の両方からのドア開閉の操作検出にも共用できて構成を簡単にで きるとともに、 ドア開閉の操作の検出にもバラツキがなくなり、 安定した ドア開閉の操作ができる。
また、本実施の形態ではドア係合解除' ドア係合信号検出手段 7 2 7を、 外側または内側からのドア開閉の操^にそれぞれ連動する共通部位である レバー 7 3 4の作動により信号を発生する位置に設けているので、 外側ま たは内側からのドア開閉の操作に呼応してドア係合手段 7 2 5の解除およ ぴ係合を検出するにも拘わらず 1箇所に設けられ、 設置が簡単になる。
また、本実施の形態ではドア係合解除 · ドア係合信号検出手段 7 2 7を、 ドア 7 2 1の内部に設けているので、 ドア開閉時に把持する内外のそれぞ れのドアハンドルの内部に比較して広くなり設置上におけるスペースの制 約が軽減され、 ドア係合解除 · ドア係合信号検出手段 7 2 7の設置が容易 になる。
そして、 ドア係合解除 ' ドア係合信号検出手段 7 2 7をドアハンドル内 に組み込む必要がないので、 ドア係合解除 ' ドア係合信号検出手段 7 2 7 を組み込む所定の大きさの中空部をドアハンドルに設ける必要がなくなり、 ドアハンドルは操作時に 持性や外観デザィン等を重視して任意に形状や 寸法を設計可能になり、 ドアハンドルの形状や寸法に対する設計自由度が 高くなる。
また、本実施の形態ではドア係合解除' ドア係合信号検出手段 7 2 7を、 圧電素子材 7 3 6で構成し、 圧電素子材 7 3 6はドア係合解除■ ドア係合 作動手段 7 2 6の作動により変形を受けて電気信号を出力するように配置 したので、 外側と内側からのいずれのドア開閉の操作の検出感度も良くな り、 外側ドアハンドル 7 2 3およぴ内側ドアハンドル 7 2 4による ドア係 合手段 7 2 5の解除および係合と ドア口ック手段 7 2 2の解錠おょぴ施錠 のそれぞれのタイミングを適切にすることが容易で、 ドア開閉の操作性を 向上できる。 - そして、 静電容量式の従来のハンドル操作検出センサと比較して、 ドア の開閉操作に無関係な器物の接近等を誤検出する虞がない。 従って、 検出 感度を高く設定して、 ドア係合手段 7 2 5と一体に変位するレバー 7 3 4 の僅かな変位によって、 鋭敏にドア開閉の操作の有無を検出させることが 可能で、 ドア 7 2 1の開閉操作時における外側ドアハンドル 7 2 3および 内側ドアハンドル 7 2 4の把持が弱い場合でも確実にドアの開閉操作の有 無を検出することができる。 '
また、 ドア係合手段 7 2 5と一体に変位するレバー 7 3 4のま位挙動に よって圧電素子材 7 3 6のピエゾ素子材 7 4 3が変形しない限り、 検出信 号を出力しないため、 無為な信号発信による周囲環境へのノイズの放出を 防止することもできる。
また、 圧電素子材 7 3 6を使用したドア係合解除■ ドア係合信号検出手 段 7 2 7は、 1 m A以下の消費電流で安定動作させることができるため、 静電容量式の従来のハンドル操作検出センサと比較すると、 消費電流の低 減によって車載バッテリ一への負担を軽減することができる。
また、 圧電素子材 7 3 6に変形を生じさせるための圧電素子材 7 3 6と レバー 7 3 4との係合形態も、 上記実施の形態に限らない。
また、 本実施の形態では、 圧電素子材 7 3 6に張力が加わった屈曲部 7 3 6 aを設け、 屈曲部 7 3 6 aをドア係合解除■ ドア係合作動手段 7 2 6 の作動による変形を受けるように配置しているので、 圧電素子材 7 3 6は 張力が加わり検出感度が高まっている屈曲部 7 3 6 aにドア係合解除 · ド ァ係合作動手段 7 2 6の作動による変形を受け、 外側と内側からのいずれ のドア開閉操作の検出感度も、 さらに高まり、 外側ドアハンドルまたは内 側ドアハンドルによる ドア係合手段の解除および係合と ドア口ック手段の 解錠および施錠のそれぞれのタイミングを適切にすることが容易で、 ドア 開閉の操作性をさらに向上できる。
また、 本実施の形態のキーレスエン ト リー装置によれば、 高感度な検出 が可能で、 電極の表出による外乱を受けにく く、 設置場所の制約条件が少 ないドアが主要な構成部材として備えられ、 外側ドアハンドル 7 2 3およ ぴ内側ドアハンドル 7 2 4のみの操作でドア開閉装置が動作され、 また、 接点接合のス トロークが存在しないため、 ドア開閉の操作をした瞬間から ドア係合解除 ' ドア係合信号検出手段が動作するまでの時間差がない。 従 つて、 ドア開閉の操作をしてから、 本体側制御手段のロック解除 '施錠制 御手段 7 4 8がドア口ック手段 7 2 2 へ解錠および施錠をするまでの時間 を、 大幅に短縮でき、 急峻なドアの開閉に対応した、 ロック手段 7 2 2の 解除および施錠が可能となる。 、
なお、 本実施の形態では圧電素子材 7 3 6を変形させる共通部位として レバー 7 3 0を使用したが、 カム 7 3 5または L字状鉤 7 3 1を使用して も良く、 本実施の形態と同等の作用効果を期待できる。
また、 本実施の形態のドア開閉装置では、 外側または内側からのドアの 開閉の操作でドア係合手段 7 2 5の解除および係合と同時にドア口ック手 段 7 2 2の解錠および施錠する形態について説明したが、 外側と内側から のドアを開く操作でドア係合手段の解除と同時にドア口ック手段の解錠の みのドア開閉装置であっても良く、 そして斯かる ドア開閉装置にあっては、 本実施の形態のドア係合解除 · ドア係合作動手段 7 2 6をドア係合解除作 動手段に、 そしてドア係合解除■ ドア係合信号検出手段 7 2 7をドア係合 解除信号検出手段に、 ドア解除■係合判定手段 7 3 9をドア解除判定手段 に、 ドア開閉操作者判定手段 7 4 7をドア開成操作者判定手段に、 それぞ れ置き換えて構成するものである。
そして、 ドア係合解除信号検出手段は外側と内側からのいずれのドア開 成の操作にも連動する ドア係合解除作動手段の作動を受けて信号を発生し、 この信号を受けた本体側制御手段がドア口ック手段の口ックを解錠するの で、 外側と内側からのいずれのドア開成と併せてドア口ックも解錠でき、 外側と内側からのいずれのドア開成も従来に比べ煩雑さがなくなり操作が 楽にできるとともに、 ドア開成の操作時における本実施の形態と同等の作 用効果を期待できる。
また、 本実施の形態のドア開閉装置は自動車に搭載した形態をについて 説明したが、 外側と内側から ドアを開閉して出入する建物である住宅、 倉 庫、 業務用冷蔵庫、 船舶、 飛行機等、 または外側からのみドアを開閉する 金庫等のドア開閉装置に使用しても良いものである。 また、 本実施の形態のドア開閉装置ではドア 7 2 1を開閉するため外側 ドアハン ドル 7 2 3および内側ドアハンドル 7 2 4の操作に連動する共通 部位であるレバー 7 3 0またはカム 7 3 5または L字状鉤 7 3 1により圧 電素子材 7 3 6を変形させて加速度を得る構成にしたが、 外側ドアハンド ル 7 2 3および内側ドアハンドル 7 2' 4を引っ張る、 または押す、 または タツチする操作'により伝播する振動を受けた共通部位であるレバー 7 3 0 またはカム 7 3 5または L字状鉤 7 3 1を介して圧電素子材 7 3 6が検出 する構成であっても良い。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、 本発明の精 神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができること は当業者にとって明らかである。
本出願は、 2003年 9月 26 日出願の日本特許出願 Να2003- 334874、 2004年 9月 2 日出願の日本特許出願 Νο.2004- 255224に基づくものであり、 その内容 はここに参照として取り込まれる。
<産業上の利用可能性 >
以上のように、 本発明にかかるドア開閉装置は、 外側と内側からのいず れのドア開成またはドア開閉の操作でも、 併せてドアロックも解錠または 解錠および施錠でき、 使用者にとってドア開閉の操作が容易で、 自動車、 住宅、 倉庫、 業務用冷蔵庫、 船舶、 飛行機、 金庫等のドアに適用できる。

Claims

1 . 開閉操作のためのハンドルを有する ドアに設けられ該ドアの開 扉操作を口ックする ドア口ック手段を前記ハンドルの操作によって口ック 解除可能とする ドアハンドル装置であ て、
前記ハンドルに配設され可撓性を有する圧電素子にて形成した圧電セン サと、 請
前記ハンドルへの接触により生じる該圧電センサからの検出信号を受け て前記ドア口ック手段による口ックを解除する制御部と
を備えたことを特徴とする ドアハンドル装置。
2 . 前記ハンドルが、 支持軸を介して一囲端側を前記ドアに揺動自在 に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体 を有し、
前記圧電センサが、 該ハンドル本体の前記ドアに対向する面に配設され 前記ハンドル本体の把持操作による振動を検出することを特徴とする請求 の範囲第 1項に記載のドアハンドル装置。
3 . 前記ハンドルが、 支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在 に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体 を有し、
前記圧電センサが、 前記ドアと該ハンドル本体の他端側とに亘つて懸架 され前記ハン ドル本体の引き出し操作による振動を検出することを特徴と する請求の範囲第 1項に記載のドアハンドル装置。
4 . 前記ハンドルが、 支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自在 に支持して該揺動によって他端側を引き出し方向に移動するハンドル本体 • を有し、
前記圧電センサが、 該ハンドル本体の前記支持軸の近傍に配設されて該 ハン ドル本体の前記揺動による振動を検出することを特徴とする請求の範 囲第 1項に記載のドアハンドル装置。
5 . 前記圧電センサが、 支持軸を介して一端側を前記ドアに揺動自 在に支持して該摇動によって他端側を'引き出し方向に移動するハン ドル本 体を有し、 '
前記圧電センサが、 前記支持軸に接して前記ドアと該ハンドル本体の一 端側とに亘つて懸架されかつ先端が自由端となって前記ハンドル本体に形 成された揷通孔に収容されたことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の ドアハンドル装置。
6 . 前記ハン ドルが、 両端を前記ドアに固定するハン ドル本体を有 したドア一体型ハンドルであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載 の ドアハンドル装置。
7 . 前記圧電センサが、 前記ハンドル本体の内部に設けられたこと を特徴とする請求の範囲第 2項〜請求の範囲第 6項のいずれか 1項記載の ドアハンドル装置。
8 . 前記圧電センサが、 前記ハンドル本体の内面に沿って設けられ たことを特徴とする請求の範囲第 2項〜請求の範囲第 6項のいずれか 1項 記載のドアハンドル装置。
9 . 前記ハンドルが、 前記ドアロック手段のロック時には前記ドア の外面から隠れ、 前記ドアロック手段のロック解除時には表出する位置に 配設されたことを特徴とする請求の範囲第 2項〜請求の範囲第 6項のいず れか 1項記載のドアハンドル装置。
1 0 . 請求の範囲第 1項〜請求の範囲第 9項のいずれか 1項記載の ドアハンドル装置と、 車両側に搭載した車両側送受信機と'、 操作者が携帯 する携帯側送受信機と、 車両側送受信機が送信した暗証要求信号を携帯側 送受信機が受信した後に携帯側送受信機が送信した暗証信号を車両側送受 信機で受信することにより ドアの口ックを解除する制御部とを具備したキ 一レスエン ト リー装置であって、 、
前記制御部が、
前記圧電センサからの検出信号を受けて前記車両側送受信機から暗証要 求信号を送信させる暗証信号要求手段と、
前記車両側送受信機によって受信し解読された暗証信号が予め設定され た正規信号か否かを判定する暗証信号判定手段と、
暗証信号が正規信号であった場合に前記ドアロック手段によるロックの 解除を指示する口ック解除指示手段とを備えたことを特徴とするキーレス エント リ一装置。
1 1 . 請求の範囲第 1項〜請求の範囲第 9項のいずれか 1項記載の ドアハンドル装置を備えたキーレスェン ト リ一装置であって、
前記制御部が、
前記圧電センサからの接触検出信号を受けて暗証信号の入力を待ち受け る暗証信号入力手段と、
前記圧電センサから該暗証信号入力手段に入力されて解読された暗証信 号が予め設定された正規信号か否かを判定する暗証信号判定手段と、 暗証信号が正規信号であった場合に前記ドアロック手段によるロックの 解除を指示する口ック解除指示手段とを備えたことを特徴とするキーレス エント リ一装置。'
1 2 . 前記暗証信号が、
所定のリズムの打ち叩き動作による振動波形のピーク強度とピーク間隔 とに基づいて設定されることを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載のキー レスエント リー装置。
1 3 . 前記暗証信号が、
掌握圧力の変動による圧力変化波形のピーク強度とピーク間隔とに基づ いて設定されることを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載のキーレスェン トリ一装置。 、
1 4 . 前記圧電センサからの検出信号のうち、 検出対象とする信号 以外の信号成分を検出する外乱検出センサを備えたことを特徴とする請求 の範囲第 1 2項又は請求の範囲第 1 3項記載のキーレスェント リ一装置。
1 5 . ドアの開閉操作時に把持する外側ドアハンドルおょぴ内側ド ァハンドルと、 ドアが閉成している本体から ドアが開成されないように口 ックする ドア口ック手段と、 ドアを本体に開閉自在に係合する ドア係合手 段と、 ドアを開成するため外側または内側からの操作に連動し、 前記ドア 係合手段の係合を解除する ドア係合解除作動手段と、 前記ドア係合解除作 動手段の作動により信号を発生する ドア係合解除信号検出手段と、 前記ド ァ係合解除信号検出手段の検出信号により前記ドア口ック手段の解錠を制 御する本体側制御手段を備えたドア開閉装置。
1 6 . ドアの開閉操作時に把持する外側ドアハン ドルおよび内側ド ァハンドノレと、 ドアが開成されないようにロックする ドア口ック手段と、 ドアを本体に開閉自在に係合するドア係合手段と、 ドアを開閉するため外 側または内側からの操作に連動し、 前記ドア係合手段を解除および係合さ せる ドア係合解除 · ドア係合作動手段と、 前記ドア係合解除 · ドア係合作 動手段の作動により信号を発生する ドア係合解除 · ドア係合信号検出手段 と、 前記ドア係合解除 · ドア係合信号検出手段の検出信号により前記ドア 口ック手段の解錠および施錠を制御する本体側制御手段を備えたドア開閉 装置。
1 7 . ドア係合解除信号検出手段またはドア係合解除 ' ドア係合信 号検出手段は、 一つで以つて外側または内側からのドア開成の操作または ドア開閉の操作を検出してなる請求の範囲第 1 5項または請求の範囲第 1 6項に記載のドア開閉装置。
1 8 . ドテ係合解除信号検出手段またはドア係合解除, ドア係合信 号検出手段は、 ドア係合解除作動手段における外側または内側からのドア 開成の操作に、 またはドア係合解除 ' ドア係合作動手段における外側また は内側からのドア開閉の操作にそれぞれ連動する共通部位の作動により信 号を発生する位置に設けてなる請求の範囲第 1 5項から請求の範囲第 1 7 項のいずれかに記載のドア開閉装置。
1 9 . ドア係合解除信号検出手段またはドア係合解除 · ドア係合信 号検出手段は、 ドアの内部に設けてなる請求の範囲第 1 5項から請求の範 囲第 1 8項のいずれかに記載のドア開閉装置。
2 0 . ドア係合解除信号検出手段またはドア係合解除 · ドア係合信 号検出手段は、 圧電素子材で構成し、 前記圧電素子材はドア係合解除作動 手段またはドア係合解除 · ドア係合作動手段の作動により変形を受けて電 気信号を出力するように配置してなる請求の範囲第 1 5項から請求の範囲 第 1 9項のいずれかに記載のドア開閉装置。
2 1 . 圧電素子材は、 張力が加わった屈曲部を設け、 前記屈曲部を ドア係合解除作動手段またはドア係合解除 · ドア係合作動手段の作動によ る変形を受けるように配置してなる請求の範囲第 2 0項に記載のドア開閉 装置。
2 2 . 本体側制御手段は、 本体送受信手段と、 ドア係合解除信号検 出手段またはドア係合解除 · ドア係合信号検出手段からの検出信号を受け て前記本体送受信手段を介し暗証要求信号をドア開閉操作者携帯制御手段 に要求する暗証信号要求手段と、 ドア開閉操作者携帯制御手段が送信した 暗証信号が解読され、 この解読された暗証信号が予め設定された正規信号 か否かを判定するドア開閉操作者判定手段と、 暗証信号が正規であった場 合ドア口ック手段の口ックの解錠また、は解錠おょぴ施錠を制御するロック 解錠制御手段ま'たは口ック解錠■施錠制御手段とを有する請求の範囲第 1 5項からから請求の範囲第 2 1項のいずれかに記載のキーレスェントリー 装置。
2 3 . 請求の範囲第 2 2項に記載のキーレスェントリ一装置を備え た車両用ドア。
2 4 · 請求の範囲第 2 2項に記載のキーレスェントリ一装置を備え た建築物用ドア。
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