WO2006061917A1 - ドアハンドル装置とそれを備えたドア部材およびそれを備えたスマートエントリーシステム - Google Patents

ドアハンドル装置とそれを備えたドア部材およびそれを備えたスマートエントリーシステム Download PDF

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WO2006061917A1
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door
door handle
piezoelectric sensor
sensor
elastic body
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PCT/JP2005/005576
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Hiroyuki Ogino
Yukio Abe
Hirofumi Inui
Shigeki Ueda
Noriyuki Yoneno
Shigeru Shirai
Ryuta Kondou
Miyuki Kawai
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • G07C2209/65—Comprising 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 also relates to a vehicle door handle suitable for a keyless entry system that enables locking and unlocking of a door of a vehicle such as an automobile without a key operation, and in particular, operation reliability of the keyless entry system.
  • the present invention relates to a door handle for a vehicle that can realize improvement of power consumption and reduction of current consumption.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle door handle device that releases a door lock using a contact bonding type switch such as a membrane switch as a sensor.
  • This membrane switch has a well-known structure and prints a pair of electrode parts arranged at a predetermined interval on the opposite inner surfaces of a pair of flexible film-like and dollar rates arranged opposite to each other via a spacer. It is a thing.
  • This membrane switch is normally in an off state, and the electrode parts are brought into contact with each other when an elastic body such as silicon rubber placed on the handle rate is pressed by a trigger so as to be positioned on the electrode part. Thereby, it will be in an ON state.
  • Patent Document 3 JP-A-8-53964
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a door handle device and a keyless entry device using the door handle device which realizes improvement in operation reliability and reduction in current consumption.
  • At least a part of the piezoelectric sensor is made of an elastic body.
  • the elastic body has a cantilever shape with one end fixed in the door handle device.
  • the piezoelectric sensor has a bent portion deformed in advance on the extending side of the end opposite to the fixed end of the elastic body.
  • the piezoelectric sensor, the elastic body, and the sensor signal detection unit are formed as a single body.
  • the handle unit Based on an output signal of the piezoelectric sensor, a contact of a person or an object to the handle unit, an opening operation by the handle unit, the handle unit Detecting means for detecting at least one of the closing operations by the piezoelectric sensor, wherein the piezoelectric sensor is supported by the elastic body biased by the pressing force of the movable part operating in conjunction with the handle part, so that the displacement of the handle portion can be detected with high sensitivity.
  • the piezoelectric sensor has flexibility and can be attached to the handle portion. Therefore, it is possible to detect with high sensitivity the minute displacement of the handle portion when a person or an object contacts the handle portion. Accordingly, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the handle portion, and at least one of contact with the handle portion, opening operation by the handle portion, and closing operation by the handle portion can be detected. In addition, since it is not necessary to expose the electrode, it is not easily affected by disturbance, adhering dust, rain or snow. In addition, since the piezoelectric sensor can be flexibly deformed, it is easy to install the piezoelectric sensor in an appropriate shape according to the configuration of each door handle device with few restrictions on the installation location, and the installation space is also small.
  • the piezoelectric sensor receives the displacement of the arm portion via the elastic body, for example, the piezoelectric sensor comes into contact with the arm portion and wears, or directly receives an impact due to a sudden operation of the handle portion. This will improve the reliability of the event.
  • a door handle device includes a handle portion for opening and closing a door, a flexible piezoelectric sensor that can be deformed based on displacement of the handle portion, and the piezoelectric sensor.
  • a sensor signal detection unit that detects at least one of contact of an object to the handle unit based on an output signal, an opening operation by the handle unit, and a closing operation by the handle unit, and the piezoelectric sensor includes the handle unit and It can be deformed by the displacement of the needle part by directly or indirectly contacting the interlocked arm part.
  • the gripping portion is provided with a convex portion at a site in contact with the piezoelectric sensor so that the piezoelectric sensor detects vibration, the gripping portion is not fitted. Even if it happens, stress can be applied to the piezoelectric sensor by the convex part.
  • the piezoelectric sensor is bent and attached to the handle fixing portion, stress is applied to the curved portion of the piezoelectric sensor, and a minute displacement of the grip portion can be detected. Is.
  • the door handle device of the present invention includes a door handle for opening and closing a door, a movable part that moves integrally or in conjunction with the door handle, and a displacement detection means that detects a displacement of the movable part.
  • a determination means for determining at least one of contact of a person or an object to the door handle or an opening operation by the door handle based on an output signal of the displacement detection means, and contact to the door handle by the determination means
  • an unlocking means for unlocking the lock of the door when the opening operation is discriminated and the discriminating means has a different discrimination mode different from the contact with the door handle and the opening operation, and is in a plurality of modes. It is characterized by performing discrimination.
  • Unlocking means for locking The other means has a different discrimination mode different from the contact with the door handle or the opening operation, and is characterized by performing discrimination into a plurality of modes, so that the displacement detection means detects the displacement of the movable part. Therefore, it is possible to detect with high sensitivity the minute displacement of the door handle when a person or an object contacts the door handle. Therefore, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door handle, and at least one of the contact with the door handle and the opening operation by the door handle can be detected. Good operation feeling can be obtained. Further, since it is not necessary to expose the electrode, it is not easily affected by disturbance, adhering dust, rain or snow.
  • the piezoelectric sensor can detect minute displacement with high sensitivity and can be flexibly deformed. There are fewer restrictions on the installation location and the installation space is also reduced.
  • one of the modes different from the contact or opening operation of a person or an object is that the vibration detected by the displacement detection means is detected by the user hitting the door or the door handle. It is determined that the signal vibration has a predetermined number of peak times and time intervals by an operation, and when the predetermined pattern signal is determined, a predetermined user request operation is performed. When the door is hit or the door handle is operated with a predetermined pattern having an interval, this vibration waveform is detected and decoded by the displacement detection means, and if the operation (rhythm) such as tapping is a predetermined operation, User requested action will be performed. That is, a unique tapping rhythm known only to the user becomes a personal identification signal, can perform a predetermined operation, and can realize a multifunctional and convenient door handle device.
  • the present invention includes a communication means capable of communicating the crime vibration mode discrimination information of the discrimination means to an external device, so that there is an alarm terminal or an external It is possible to report to the telephone, security company, police, etc., and it is possible to respond quickly when an intrusion occurs.
  • the present invention is provided with the lock strengthening means for strengthening the lock of the lock space based on the crime vibration mode discrimination of the discrimination means, so that the lock is strengthened when a vehicle criminal or an intruder is detected. This can prevent further intrusion. In particular, by automatically strengthening multiple locks at locations that have already been locked, the intruder's risk increases, for example, more time is required for further intrusions, so that intruders can be abandoned. In the case of a vehicle, it is possible to lock a storage such as a glove box or to lock an in-vehicle AV device with a lid.
  • the present invention is a door member including a door handle device. As a result, it can be applied to keyless entry devices and smart entry devices at doors such as entrance doors of buildings, improving the operability of the door handle part of the keyless entry device, and a multifunctional and convenient door. A member can be realized.
  • the present invention provides a door handle device, a vehicle-side transceiver mounted on the vehicle side, a portable transceiver carried by the user, and an ID request signal transmitted by the vehicle-side transceiver.
  • a keyless entry device comprising: a controller that unlocks a door by receiving an ID signal transmitted by a portable transceiver after the machine has received by the vehicle transceiver; This is a keyless entry device that performs the specified crime prevention operation when the discrimination means determines that it is a crime vibration only when the ID signal transmitted by the portable transceiver is not received by the transceiver.
  • the discrimination means determines that it is a crime vibration only when the ID signal transmitted by the portable transceiver is not received by the transceiver.
  • the piezoelectric sensor has flexibility, can be flexibly deformed and attached to the door handle, and can detect a minute displacement of the door handle with high sensitivity. Therefore, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door handle, and at least one of contact with the door handle, opening operation by the door handle, and closing operation by the door handle can be detected.
  • the piezoelectric sensor since it is not necessary to expose the electrode, it is not easily affected by disturbance, adhering dust, rain, snow, or the like.
  • the piezoelectric sensor can be flexibly deformed, there are few restrictions on the installation location and the installation space is reduced. Therefore, even if the door handle configuration is not significantly changed, it can be installed according to the current configuration. It becomes possible to do.
  • the piezoelectric sensor is flexible and can be attached to the door knob, so that a minute displacement of the door knob can be detected with high sensitivity. Therefore, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door knob, and the touch on the door knob can be detected.
  • the piezoelectric sensor since it is not necessary to expose the electrode, it is not easily affected by disturbances, adhering dust, rain or snow.
  • the piezoelectric sensor can be flexibly deformed, there are less restrictions on the installation location and the arrangement space is also reduced.
  • the handle operation detection sensor if the handle operation detection sensor is deformed by the displacement of the movable part interlocked with the handle body, the presence or absence of the door opening / closing operation can be detected. There is no need to embed it in the handle body. Therefore, it is not necessary to provide a hollow part of a predetermined size for incorporating the handle operation detection sensor in the handle body, and the handle body is arbitrarily shaped and dimensioned with emphasis on gripping and appearance design during operation. Design becomes possible, and the degree of freedom in design with respect to the shape and dimensions of the handle body increases.
  • a detection signal is not output unless the piezo element material is deformed by the displacement behavior of the movable part that is integrally displaced with the handle body. Noise emission can also be prevented.
  • the door handle device of the present invention includes a displacement detection means for detecting a displacement due to an opening / closing operation of the door handle, contact with the door handle based on an output signal of the displacement detection means, an opening operation, and other causes. Because it is equipped with a discriminating means that discriminates from vibration, a small displacement of the door handle can be detected with high sensitivity, and a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door handle, and contact and opening operations on the door handle can be performed. It can be detected. In addition, since it is not necessary to expose the electrode, it is not easily affected by disturbance, adhering dust, rain or snow. In addition, the door lock is unlocked when the door handle is touched or opened, and when the output signal is due to another vibration, the corresponding action can be performed. A handle apparatus can be realized.
  • FIG. 5 (a) Schematic diagram showing the displacement of the door handle 3, the piezoelectric sensor 4, the elastic body 8, and the arm portion 9 when the door handle 3 is operated. (B) In Embodiment 1 of the present invention, An example in which the piezoelectric sensor does not have a bent portion, and a state in which the piezoelectric sensor in the example shown in (c) and (b) is bent and deformed.
  • the outer electrode 4d is placed around the piezoelectric body 4c so as to partially overlap.
  • the covering layer 4e it is preferable to use vinyl chloride vinyl for reliability, but it is preferable to use a non-vinyl chloride material such as a thermoplastic elastomer for consideration of the environment.
  • the sensor signal detection unit 5 includes at least one bandpass filter unit including an operational amplifier and peripheral components, and if necessary, includes an operational amplifier and peripheral components, and removes signal components including the natural vibration frequency of the door 1.
  • a determination unit is provided for detecting at least one of an object contact with the door handle 3 and an opening operation and a closing operation by the door handle 3 based on an output signal of the filter unit.
  • a comparator is used as the determination unit.
  • the filter section and judgment section use low current consumption type elements of 1mA or less.
  • a characteristic frequency band is, for example, 3 Hz-8 Hz. It is set so that the characteristics pass through the frequency domain.
  • the elastic body 8 is urged from the upper end 9a of the arm portion 9 in the direction of increasing the bending deformation previously applied to the piezoelectric sensor 4 (the direction in which the radius of curvature at the bending portion 4a decreases), and the elastic body 8 8 itself also deforms in the direction in which the bending decreases near the fixed portion 8a.
  • FIG. 5 (a) and FIG. 6 are schematic views showing how the door handle 3, the piezoelectric sensor 4, the elastic body 8, and the arm portion 9 are displaced at this time.
  • FIG. 6 is a schematic view of FIG. 5 (a) viewed from the S direction.
  • the displacement is applied to the piezoelectric sensor 4 through the arm portion 9 and the elastic body 8, and the bent portion is deformed to generate a large displacement. A large output signal corresponding to the deformation is generated, and the sensitivity of the piezoelectric sensor 4 is improved.
  • an elastic body 8 is provided corresponding to each of the two arm portions 9 operating in conjunction with the door handle 3. Since the displacement of the door handle is detected at a plurality of locations, even if the sensor 4 is supported and fixed to the two elastic bodies 8 respectively, the detection redundancy is increased and the detection reliability is improved.
  • the force in which the piezoelectric sensor 4 is provided with the bent portion 4a in the direction in which the force on the distal end side of the elastic body 8 extends is as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c).
  • the piezoelectric sensor 4 may be configured not to include the bent portion 4a. In this configuration, when the door handle 3 is operated to open the door and the door handle 3 is displaced to the outside of the vehicle, the arm portion 9 is displaced in conjunction with the door handle 3 The elastic body 8 is bent at the point Q position due to the displacement of the head portion 9, and the piezoelectric sensor 4 is deformed (see FIG. 5 (c)).
  • a signal corresponding to the deformation acceleration of the piezoelectric sensor 4 is generated from the piezoelectric sensor 4. Based on this signal, the sensor signal detector 5 determines that at least one of the contact of an object with the door handle 3 and the opening and closing operations by the door handle 3 has occurred.
  • the piezoelectric sensor 4 is supported and fixed to the elastic body 8 by the end of the elastic body 15 made of plate panel (support 15a in the figure) and the tip of the piezoelectric sensor 4 (support 15b in the figure). ing. Further, the piezoelectric sensor 4 includes a bent portion 4b extending in a direction extending from the end portion side of the elastic body 15 (support portion 15a in the drawing).
  • the elastic body 15 has the other end in the direction of the fixed portion 15c joined to the mounting bracket 5a of the sensor signal detection section 5 by welding, and the piezoelectric sensor 4 and the elastic body 15 are connected via the mounting bracket 5a.
  • the sensor signal detection unit 5 is integrally formed.
  • the elastic body 15 is fixed in a cantilever shape by a fixing portion 15c.
  • the elastic body 15 is in contact with an arm portion 16 and an end portion 16a as a movable portion that operates in conjunction with the door handle 13.
  • the elastic body 15 is a force that has a bent shape at a predetermined angle and outside the vehicle in the vicinity of the fixed portion 15c.
  • the door handle 13 is provided with an operation center arm portion 20 on the side opposite to the arm portion 16, and when the door handle 13 is pulled to the outside of the vehicle, the door is operated with the operation center arm portion 20 as a substantial rotation center.
  • the handle 13 is rotated and displaced.
  • a key cylinder 21 is disposed adjacent to the arm portion 16.
  • another sensor that generates an output signal corresponding to the deformation based on the displacement of the force door handle using the flexible piezoelectric sensor, for example, the capacitance changes due to the deformation.
  • Capacitance-type cable-shaped or band-shaped sensors that perform such changes, or optical fiber-type sensors that change the amount of transmitted light due to deformation, may be used.
  • the piezoelectric body 404c is a mixture of polyethylene-based resin and piezoelectric ceramic (in this case, lead zirconate titanate) powder, and is continuously extruded together with the center electrode 404b to be a flexible piezoelectric body.
  • the piezoelectric ceramic it is preferable to use a lead-free material such as a bismuth sodium titanate or alkali niobate piezoelectric ceramic material in consideration of the environment.
  • the bandpass filter unit and band elimination filter unit are based on the above experimental analysis. It is preferable to optimize the settings of the low-pass filter section.
  • the detection means 405 is electrically shielded by covering the whole with a shield member. Further, a strong electric field countermeasure may be taken by attaching a through capacitor EMI filter or the like to the input / output section of the detection means 405.
  • FIG. 19 (b) is a schematic view of the state still in contact with the arm portion 409, and FIG. 19 (b) further pulls the door handle 403 from the state of FIG. 19 (a) to the outside of the passenger compartment (in the direction S in the figure).
  • FIG. 4 is a schematic view showing a state where the arm is displaced from the arm portion 409.
  • the arm portion 409 is displaced in conjunction with the door handle 403, and the elastic body is released until the biased pressure disappears.
  • a part of 408 comes into contact with the end 409a of the arm 409 and is displaced.
  • the elastic body 408 is displaced, a part of the piezoelectric sensor 404 supported by the elastic body 408 is deformed together with the elastic body 408, and an output signal corresponding to the deformation is generated. Based on the output signal of the piezoelectric sensor 404, the minute displacement of the door handle 403 can be detected with high sensitivity.
  • the piezoelectric sensor 404 operates in conjunction with the door handle 403.
  • the force is configured to indirectly contact the arm portion 409 via the elastic body 408.
  • the piezoelectric sensor 404 can be deformed by the displacement of the door handle 403 when the piezoelectric sensor 404 is in direct or indirect contact with other components that operate in the same manner, for example, the bell crank arm 410 or the balance weight 411. It is good also as composition which becomes.
  • the panel 412 Due to the panel pressure, the elastic body 408 is pushed into the passenger compartment by the end 409a with a predetermined pressure, so that when the door handle 403 is not used, the elastic body 408 is twisted and bent in the vicinity of the fixed portion 408c. There is almost nothing, it is in a state.
  • the panel characteristics of the elastic body 408 are set so that the pressing force of the end 409a urging the elastic body 408 by the panel pressure of the panel 412 is larger than the repulsive force of the elastic body 408 as a plate panel.
  • a part of the elastic body 408 is biased with a predetermined torsional stress when the door handle is not used and comes into contact with the end 409a of the arm 409! /
  • the arm portion 409 is displaced in conjunction with the door handle 4 03, and a part of the elastic body 408 is the end of the arm portion 409 until the biased torsional stress disappears. Displaces in contact with part 409a.
  • a part of the elastic body 408 is deformed by being twisted in a direction to release the biased torsional stress, that is, in a direction to return from the twisted shape to the original shape.
  • a part of the piezoelectric sensor 404 supported by the elastic body 408 is also twisted and deformed together with a part of the elastic body, and an output signal corresponding to the deformation is generated.
  • the piezoelectric sensor 304 is supported and fixed to the tip of an elastic body 308 made of a plate panel (support 308b in the figure).
  • the piezoelectric sensor 304 is provided with a bent portion 304a in the direction in which the distal end portion of the elastic body 308 extends.
  • the other end of the elastic body is fixed to the detection means in a cantilever shape (308a in the figure).
  • the elastic body 308 is in contact with an arm portion 309 as a movable portion that operates in conjunction with the door knob 303 at an upper end 309a. At this time, when the door knob 303 is not used, the elastic body 308 is urged by a predetermined pressure and is in contact with the upper end 309a of the arm portion.
  • a predetermined panel pressure is applied to the arm unit 309 by the panel 310 so that the door knob 303 is always pressed in the closing direction.
  • the piezoelectric body 304c After pressing the piezoelectric body 304c around the center electrode 304b and applying a DC voltage of several kV between the center electrode 304b and the pseudo electrode in contact with the surface of the piezoelectric body 304c, the piezoelectric body is pressed.
  • the body 304c is polarized. Accordingly, the piezoelectric body 304c has a piezoelectric effect.
  • Outer electrode 304d Uses a strip-like electrode with a metal film adhered on a polymer layer, and is constructed so as to stick around the piezoelectric body 304c.
  • the electrode that uses polyethylene terephthalate (PET) as the polymer layer and has an aluminum film bonded to it has high thermal stability at 120 ° C and is also commercially mass-produced.
  • the outer electrode 304d is preferably wrapped around the piezoelectric body 304c so as to partially overlap.
  • vinyl chloride vinyl should be used in terms of reliability, but it is preferable to use non-vinyl chloride materials such as thermoplastic elastomers.
  • the sensor signal detection unit 5 includes at least one band-pass filter unit including an operational amplifier and peripheral components, and if necessary, includes an operational amplifier and peripheral components, and includes a signal component including the natural vibration frequency of the door 301.
  • a band elimination filter section or a low-pass filter section to be removed is provided.
  • a determination unit is provided for detecting at least one of an object contact with the door knob 303 and an opening operation and a closing operation by the door knob 303 based on the output signal of the filter unit.
  • a comparator is used as the determination unit.
  • the filter section and judgment section use low current consumption type elements of 1mA or less.
  • the setting of the band elimination filter unit or the low-pass filter unit is characterized by, for example, performing frequency analysis on an output signal from the piezoelectric sensor 304 when the door 301 is intentionally hit.
  • the frequency band is set so as to eliminate the frequency band of 10 Hz or higher. If the influence on the output signal of the piezoelectric sensor 304 having a small natural vibration intensity is small, the band elimination filter section or the low-pass filter section may not be provided.
  • the bandpass filter unit and the band elimination filter unit It is preferable to optimize the settings of the low-pass filter section.
  • FIG. 26 and FIG. 27 are schematic views showing how the door knob 303, the piezoelectric sensor 304, the elastic body 308, and the arm portion 309 are displaced at this time.
  • FIG. 27 is a schematic view of FIG. 26 viewed from the S direction.
  • the upper end 309a is larger than ⁇ at the tip of the elastic body 308 even if ⁇ is displaced. Ay, and the elastic body 308 causes a displacement larger than the direct displacement of the upper end 309a.
  • the piezoelectric sensor 304 has flexibility and can be attached to the door knob 303, and a minute displacement of the door knob 303 can be detected with high sensitivity. Obedience Thus, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door knob 303, and the touch to the door knob 303 can be detected. In addition, since it is not necessary to expose the electrode, it is not easily affected by disturbance, adhering dust, rain or snow. Furthermore, since the piezoelectric sensor 304 can be flexibly deformed, there are fewer restrictions on the installation location and less installation space.
  • the piezoelectric sensor 304 is supported by a substantially plate-like elastic body 308 having one end fixed and cantilevered. When the door knob 303 is not used, a part of the elastic body 308 is subjected to a predetermined pressure. Since the piezoelectric sensor 304 contacts the upper end of the arm portion 309 via the elastic body 309, the piezoelectric sensor 304 is in contact with the arm portion 309 and wears. If you are directly impacted by the operation, the reliability will be improved.
  • the piezoelectric sensor 304 is provided with a bent portion 304a in the direction in which the distal end side of the elastic body 308 extends, and when subjected to the same displacement, the bent portion outputs an output signal for deformation rather than the straight portion. Therefore, the sensitivity of the piezoelectric sensor 304 is improved.
  • the piezoelectric sensor 304 and the elastic body 308 are molded integrally with the sensor signal detection unit 405, so that the door handle device can be efficiently assembled.
  • FIG. 30 is an external perspective view of an embodiment of a vehicle door equipped with the vehicle door handle according to the present invention
  • FIG. 31 is a cross-sectional view taken along the line AA of the vehicle door handle shown in FIG.
  • the handle body 714 has an arm 714a extending from the front portion connected to the door so as to be swingable and displaceable in the direction of the arrow (mouth) in FIG.
  • a key cylinder case 706 is provided on the rear side of the handle body 714.
  • the handle operation detection sensor 716 includes a piezoelectric element material 733 as a cable-shaped piezoelectric sensor having a predetermined length, and a breakage detection resistor connected to one end of the piezoelectric element material 733. 755, a sensor signal detection unit 719 connected to the other end of the piezoelectric element material 733, a cable 757 connected to the sensor signal detection unit 719, and a connector 759 connected to the tip of the cable 757 are also configured. And
  • the cable-shaped piezoelectric element material 733 used in the handle operation detection sensor 716 has the structure shown in Fig. 33, and includes a core wire (center electrode) 745 arranged at the center in the axial direction and the center electrode 745.
  • Piezoelectric element material 749 which is a piezoelectric ceramic with a coating on the periphery, an outer electrode 747 disposed around the piezoelectric element material 749, and PVC (vinyl chloride) covering the outermost periphery Rosin) 751 and force are also composed.
  • the cable-shaped piezoelectric element material 733 obtained in this way does not have piezoelectric performance when the piezoelectric element material 749 is formed, and therefore a direct high voltage of several KVZmm is applied to the piezoelectric element material 749. It is necessary to apply a treatment (polarization treatment) to impart piezoelectric performance to the piezo element material 749 by application.
  • a treatment polarization treatment
  • the steering operation detection sensor 716 can detect the output in response to the acceleration with high sensitivity, it can accurately detect and output a minute vibration.
  • a determination threshold value of a predetermined voltage width ⁇ centered on the illustrated voltage Va is provided, and it is determined that there is a load change when the determination threshold value is exceeded.
  • the movable portion 715 that is displaced together with the handle body 714 when the handle body 714 is opened and closed is not limited to the above embodiment.
  • the arm 714a that is displaced integrally with the handle body 714 or other movable parts may be used!
  • the form of engagement between the piezoelectric element material 733 and the movable portion 715 for causing deformation of the piezoelectric element material 733 is not limited to the above embodiment.
  • the force used to wind the cable-shaped piezoelectric element material 733 around the outer periphery of the rod-shaped movable portion 715 is arranged so as to simply traverse the movable portion 715 without being wound. It is also possible to search (see the two-dot chain line in Fig. 34).
  • FIG. 39 is an external perspective view showing a door handle device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 40 (a) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 39, and
  • FIG. 40 (b) is FIG. 40 (a).
  • FIG. 41 is a schematic configuration diagram of the piezoelectric sensor shown in FIG. 40
  • FIG. 42 is a configuration diagram of the piezoelectric element material
  • FIG. 43 is a block diagram of the door handle device.
  • the door handle device 100 is provided in a door 813 having a handle body 811 for opening and closing the door 813, and the door 813 is operated for opening and closing.
  • the door lock means (not shown) for locking can be unlocked by operating the handle body 811.
  • the door handle device 100 includes, as its main components, a piezoelectric sensor 815 disposed on a handle body 811 and formed of a flexible piezoelectric element, a door 813, When a hand is inserted or touched between the gripping part 823 as a handle part, the door lock is released by receiving a detection signal from the piezoelectric sensor 815 due to the contact load when the gripping part 823 is gripped.
  • a sensor signal detection unit 817 (see FIGS. 41 and 43), which will be described later, which is a control unit for locking.
  • the door handle device 100 is assembled to a door (door outer panel) 813 of the vehicle.
  • the handle body 811 has a holding portion 823 that supports one end side 823a on a door 813 so as to be swingable via a support shaft 821, and moves the other end side 823b in the pulling direction by this swinging. That is, a pull-rise type handle body 811 having a hinge on one side is formed.
  • the piezoelectric sensor 815 is disposed between the handle fixing portion 824 that contacts the grip portion 823, and can detect the deformation of the piezoelectric sensor 815 due to the grip operation of the grip portion 823.
  • reference numeral 879 denotes a key cylinder case mounted on the rear side of the handle body 811.
  • the piezoelectric sensor 815 includes a cable-shaped piezoelectric element material 831 having a predetermined length, a disconnection detecting resistor 833 connected to one end of the piezoelectric element material 831, and the piezoelectric element material 8
  • the sensor signal detection unit 817 is connected to the other end of 31, the cable 837 is connected to the sensor signal detection unit 817, and the connector 839 is connected to the tip of the cable 837.
  • a cable 837 connected to the sensor signal detection unit 817 is used for supplying power and outputting a detection signal, and is connected to a power source or a communication terminal via a connector 839 provided at the tip.
  • the piezoelectric element material 831 used in the piezoelectric sensor 815 has the structure shown in Fig. 42, a core wire (also referred to as a center electrode) 841 at the center in the axial direction, and a piezoelectric ceramic around the center electrode 841.
  • Piezo element material (composite piezoelectric layer) 845 is coated, and an outer electrode 843 is arranged around the piezo element material 845, and the outermost periphery is covered with a covering layer 847 such as PVC (vinyl chloride resin).
  • the piezoelectric element material 831 has excellent flexibility and generates an output signal corresponding to the deformation acceleration during deformation.
  • the piezoelectric ceramic for example, lead titanate or lead zirconate titanate sintered powder or lead-free piezoelectric ceramic sintered powder such as sodium niobate is used.
  • the piezoelectric element material 831 described above is manufactured by the following process as an example.
  • (In this case, lead zirconate titanate) first chlorinated polyethylene sheet and 40- 70 vol 0/0 of the piezoelectric ceramic Konahitsuji are uniformly mixed into a sheet by a roll method. After the sheet is cut into a thin pellet, these pellets are continuously extruded together with the center electrode 841 to form a composite piezoelectric layer 845. Then, the auxiliary electrode is brought into contact with the outer periphery of the composite piezoelectric layer 845, and a high voltage is applied between the auxiliary electrode and the center electrode 841 to perform polarization treatment. O Then, the outer electrode 843 is connected to the composite piezoelectric layer 845. Wrapped around The covering layer 847 is also continuously extruded around the outer electrode 843.
  • the center electrode 841 is a single-wire conducting wire made of a copper-based metal.
  • the outer electrode 843 a band-like electrode in which an aluminum metal film is bonded on a polymer layer is used, and this is wound around the composite piezoelectric layer 845.
  • PET polyethylene terephthalate
  • this electrode is connected to the sensor signal detection unit 817, for example, it can be connected by caulking or eyelet.
  • a rubber material superior in heat insulating property and waterproof property to the above-mentioned salty vinyl vinyl resin can also be used.
  • the rubber material is preferably a material having higher flexibility and flexibility than the composite piezoelectric layer 845 so that the composite piezoelectric layer 845 is easily deformed by the pressing force of the article to be contacted. It is preferable to select in-vehicle parts in consideration of heat resistance and cold resistance. Specifically, it is preferable to select those that have less flexibility reduction at -30 ° C to 85 ° C.
  • the sensor signal detection unit 817 that detects whether the output signal force of the piezoelectric element material 831 also opens or closes the door includes an opening / closing driving hand that locks and unlocks the door locking device.
  • the stage 851 and the opening / closing control means 853 for controlling the operation of the opening / closing drive means 851 are provided to constitute a conventional keyless entry system.
  • the center electrode 841 and the outer electrode 843 are connected to the sensor signal detection unit 817, and the signal input unit 865 that inputs the output signal from the piezoelectric element material 831 to the sensor signal detection unit 817, and the determination unit 863
  • the signal output unit 866 that outputs the determination signal is disposed in the sensor signal detection unit 817 adjacent to the signal output unit 866.
  • the signal output unit 866 is also connected with a power line and a ground line for the sensor signal detection unit 817.
  • the sensor signal detection unit 817 includes a bypass unit 867 that is provided between the signal input unit 865 and the signal output unit 866 and bypasses a high-frequency signal.
  • the opening / closing control means 853 includes notifying means 874 for notifying the determination result of the sensor signal detection unit 817 with a predetermined light or the like installed on the front panel in the passenger compartment, and an opening / closing switch for opening and closing the door. 875 is connected.
  • a power supply 876 is also provided which also serves as a vehicle battery power supply that supplies power through the sensor signal detection unit 817.
  • the sensor signal detection unit 817 is electrically shielded by covering the whole with a shield member.
  • the outer electrode 843 is electrically connected to the shield member of the sensor signal detection unit 817, and the piezoelectric element material 831 is also electrically shielded.
  • a feedthrough capacitor or EMI filter is added to the input / output section of the above circuit to take measures against strong electric fields. You can go.
  • FIG. 44 (a) is a diagram showing the load applied to the piezoelectric sensor 815 and the sensor output characteristics.
  • the detection sensitivity can be set high, and the presence or absence of the opening / closing operation can be detected sharply by the slight displacement generated in the piezoelectric sensor 815 when the grip portion 823 is gripped.
  • the presence / absence of the opening / closing operation can be reliably detected even when the hand contact with the grip portion 823 during the door opening / closing operation is weak.
  • the piezoelectric sensor 815 is provided at the position of the handle fixing portion 824 that contacts the grip portion 823, even if the grip portion 823 is slightly displaced, the piezoelectric sensor 815 is displaced. Therefore, the presence / absence of the opening / closing operation is more reliably detected.
  • the piezoelectric sensor 815 of the present invention using the piezoelectric element material 831 can be stably operated with a current consumption of approximately 1 mA or less, and therefore, compared with the conventional piezoelectric sensor 815 of the capacitance type, The burden on the vehicle battery can be reduced by reducing the current consumption.
  • the piezoelectric sensor 815 is formed between the gripping portion 823 and the handle fixing portion 824, the piezoelectric sensor 815 is not exposed to the outside, so that it is possible to provide a handle device that does not impair the appearance.
  • FIG. 45 is an internal block diagram showing the door handle device according to the eighth embodiment of the present invention.
  • components having the same configuration and operational effects as those of the seventh embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted, and different points will be mainly described.
  • the eighth embodiment of the present invention is different from the seventh embodiment in that a stress is constantly applied to the piezoelectric sensor 815.
  • a panel 201 formed on a handle fixing portion 824 for pulling back the grip portion 823 in the direction opposite to the (mouth) direction of the arrow is provided. Therefore, in the present embodiment, the configuration and operational effects shown in FIGS. 39, 40 (a), 41, 42, 43, and 44 in the seventh embodiment other than the above-described configuration are described. Are the same, so we will use them and omit the explanation.
  • One end of the panel 201 is connected to the handle fixing part 824 and the other end is connected to the gripping part 823.
  • the panel 201 is applied with a force for pulling back the gripping portion 823 so as to be in close contact with the handle fixing portion 824. This panel 201 can automatically come into close contact with the handle fixing portion 824 after the grip portion 823 is pulled.
  • FIG. 46 is a sectional view showing a door handle device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • the present embodiment is different from the seventh and eighth embodiments in that a grip portion 823 is provided with a convex portion 202 at a portion in contact with the piezoelectric sensor 815 so that the piezoelectric sensor 815 detects vibration. It is in the place which is configured. Therefore, in the present embodiment, parts other than the above-described configuration are shown in FIGS. 39, 40 (a), 41, 42, 43, 44, and 45 in the seventh and eighth embodiments. Since the configuration and the operational effects are the same, the description is omitted using these.
  • the convex portion 202 is formed by a single convex portion.
  • a concave portion (not shown) is provided in the handle fixing portion 824, and the position of the piezoelectric sensor 815 is determined, so that the contact between the convex portion 202 and the piezoelectric sensor 815 can be made more reliable.
  • the convex portion 202 is provided in the portion that contacts the piezoelectric sensor 815 in the grip portion 823, so that even if the grip portion 823 is misfit, the piezoelectric sensor 815 Since stress can be applied to the sensor, the sensitivity is high and the operation can be detected.
  • the convex portion 203 is held by the grip portion 823 and has a shape larger than the linear shape of the piezoelectric sensor 815. Due to the shape of the convex portion 203, the convex portion 203 can reliably contact the piezoelectric sensor 815 even when the gripping portion 823 and the handle fixing portion 824 have the fitting displacement described in the eighth and ninth embodiments. .
  • the convex portion 203 has the same effect as the present embodiment even if a force formed by one convex portion, for example, a plurality of convex portions is provided and brought into contact with the piezoelectric sensor. It is done.
  • the shape of the convex portion 203 formed on the grip portion 823 is made larger than the linear shape of the piezoelectric sensor 815, so that even when the grip portion 823 is misaligned. Since stress can be stored in the piezoelectric sensor 815, highly sensitive operation can be detected.
  • FIG. 48 is a sectional view showing a door handle device according to an eleventh embodiment of the present invention.
  • the eleventh embodiment of the present invention is different from the seventh and eighth embodiments in that the handle fixing portion is provided with a convex portion 204 at a portion where the piezoelectric sensor 815 is provided.
  • the piezoelectric sensor 815 detects vibration. Therefore, in the present embodiment, the portions other than the above-described configuration are the same as those in FIGS. 39, 40 (a), 41, 42, 43, 44, and 45 in the seventh and eighth embodiments. Since the configuration and operational effects shown are the same, explanations are omitted by using these.
  • the convex portion 204 is held by the handle fixing portion 824.
  • the piezoelectric sensor 815 is formed on the convex portion 204, the piezoelectric sensor 815 protrudes, and the grip portion 823 and the piezoelectric sensor 815 are in contact with each other. Even when the gripping portion 823 and the handle fixing portion 824 are misfit, the piezoelectric sensor 815 protrudes by the convex portion 204, so that the gripping portion 823 and the piezoelectric sensor 815 can be reliably contacted.
  • the convex portion 204 is a force formed by one convex portion, for example, a plurality of convex portions. Even if the portion is provided and brought into contact with the piezoelectric sensor, the same effect as that of the present embodiment can be obtained.
  • the handle fixing portion 824 is provided with the convex portion 204 for projecting the piezoelectric sensor 815, so that the gripping portion 823 and the handle fixing portion 824 are arranged in the eighth embodiment. Even if the gripping part 823 described in 9 is displaced, the stress can be applied to the piezoelectric sensor 815.
  • FIG. 49 is a sectional view showing a door handle device according to a twelfth embodiment of the present invention.
  • the twelfth embodiment of the present invention is different from the seventh and eighth embodiments in that the piezoelectric sensor 815 is attached to the handle fixing portion 824 in a curved manner. That is, the piezoelectric sensor 815 penetrates from the handle fixing portion 824 and is opposed to the gripping portion 823, and is fixed by inserting the tip 815a into the handle fixing portion 824 so as not to vibrate. Thus, the portion of the piezoelectric sensor 815 that faces the grip portion 823 is formed into a curved portion 815b (also referred to as a curved portion). Therefore, in the present embodiment, the configurations shown in FIGS. 39, 40 (a), 41, 42, 43, 44, and 45 in the first and second embodiments are the same as those described in the first and second embodiments. In addition, since the effects are the same, description thereof is omitted using these.
  • the stress of the bending portion 15b of the piezoelectric sensor 815 is reduced and displaced. Due to this displacement, the piezoelectric sensor 815 outputs a signal, the sensor signal detector 817 shown in FIG. 43 detects the operation of the grip 823, and the door 813 can be opened by the opening / closing control means 853 and the opening / closing driving means 851. .
  • a force and effect are obtained by bending the piezoelectric sensor 815 formed by penetrating and holding the piezoelectric sensor 815 through the handle fixing portion 824. If there is, for example, a curved piezoelectric cable 815 is connected to the needle fixing part 8
  • the present embodiment is not limited to this embodiment as long as it is attached to 24.
  • the portion of the piezoelectric sensor 815 that protrudes from the handle fixing portion 824 to the outside is bent 815b.
  • the portion that protrudes outside the handle fixing portion 824 is also bent. Regardless of whether it is curved, straight, or corrugated, it is sufficient that the stress is applied.
  • FIG. 50 is a sectional view showing a door handle device according to a thirteenth embodiment of the present invention.
  • the thirteenth embodiment of the present invention is different from the seventh and eighth embodiments and the twelfth embodiment in that in the piezoelectric sensor 815, the tip 815a of the piezoelectric sensor 815 is passed through the handle fixing portion 824. It is configured so that it is difficult to detect vibrations other than the handle fixing part 824. Therefore, in the present embodiment, parts other than the above-described configuration are the same as those in the seventh and eighth embodiments shown in FIG. 39, FIG. 40 (a), FIG. 41, FIG. 42, FIG. 43, FIG. Since the configuration and operation and effects shown in FIG. 49 in the form 12 are the same, description thereof will be omitted using these.
  • the operation and action of the door handle device configured as described above will be described below. If the tip 815a of the piezoelectric sensor 815 is not fixed due to the bending 815b, the piezoelectric sensor 815 may be shaken by the vibration of the vehicle body. Due to this shaking, displacement is applied to the piezoelectric sensor 815, and the same signal as when the grip portion 823 is operated is output.
  • the tip 815a of the piezoelectric sensor 815 is fixed and held on the handle fixing part 824, so that the displacement due to the vibration of the vehicle body is reduced, and the disturbance due to the vibration of the vehicle body is reduced. The effect can be reduced.
  • the vibration detected by the piezoelectric sensor 815 can be limited to the vibration from the gripping part 823 and the handle fixing part 824. Force swing It is difficult to detect movement!
  • FIG. 51 is a sectional view showing a door handle device according to a fourteenth embodiment of the present invention.
  • the fourteenth embodiment of the present invention is different from the seventh and eighth embodiments and the twelfth embodiment in that the sensor circuit case 205 is held by the handle fixing portion 824 in the piezoelectric sensor 815, and the handle is fixed. It is configured so that vibration from other than part 824 is difficult to detect.
  • the sensor circuit case 205 is a case made of a sheet metal or the like that covers a sensor circuit (not shown) connected to the piezoelectric sensor 815.
  • the sensor circuit converts vibrations composed of operational amplifiers into electrical signals.
  • the portions other than the above-described configuration are the same as those in the seventh and eighth embodiments shown in FIGS. 39, 40 (a), 41, 42, 43, 44, and 45. Since the configuration and operation and effects shown in FIG. 49 in Embodiment 12 are the same, description thereof will be omitted using these.
  • the piezoelectric sensor 815 detects vibration even at a portion connected to the sensor circuit case 205.
  • vibration applied to the portion connected to the piezoelectric sensor 815 is transmitted from the handle fixing portion 824.
  • the vibration transmitted to the sensor circuit case 205 is limited to the vibration from the handle fixing portion 824, so that the influence of vibration from other than the handle fixing portion 824 can be reduced.
  • the sensor circuit case 205 is held by the handle fixing portion 824, so that disturbance vibrations from other than the handle fixing portion can be reduced, and the holding portion 823 can be reliably attached. Can be detected.
  • FIG. 52 is a sectional view showing the door handle device according to the fifteenth embodiment of the present invention.
  • the fifteenth embodiment of the present invention is different from the seventh and eighth embodiments and the twelfth embodiment.
  • the piezoelectric sensor 815 includes waterproof means 206 for covering the curved portion 815b located outside the handle fixing portion 824 of the piezoelectric sensor 815 in order to prevent the entry of water such as rain from the outside.
  • the waterproof means 206 is formed with a thin plate thickness that also has a rubber-based resin material force, and covers the curve 815b of the piezoelectric sensor 815 exposed from the handle fixing portion 824. Further, the thickness of the waterproof means 206 is more likely to displace the piezoelectric sensor if it is thinner, but it tends to break easily if it is thin, and is preferably about 0.5 mm-lmm considering durability.
  • an EPD rubber material is suitable in consideration of power durability in which a rubber material such as natural rubber or a plastic material can be used.
  • the parts other than the above-described configuration are the same as in FIGS. 39, 40 (a), 41, 42, 43, 44, and 44 in the seventh and eighth embodiments.
  • the configuration and operation and effects shown in FIG. 49 in FIG. 49 in Embodiment 12 are the same as those in Embodiment 12, and will not be described using these.
  • the operation and action of the door handle apparatus configured as described above will be described below.
  • the curved portion 815b of the piezoelectric sensor 815 formed outside the handle fixing portion 824 can prevent adhering dust, rain, snow, and the like that cannot be exposed by the waterproof means 206. Therefore, it will no longer happen that moisture such as rain or snow enters and the curved 815b portion of the piezoelectric sensor 815 freezes and the piezoelectric sensor 815 is not displaced, and the piezoelectric sensor 815 ensures the displacement of the gripping part 823. Can be detected.
  • the waterproof means 206 can prevent the piezoelectric sensor 815 from being exposed and can be affected by dust, rain, snow, or the like.
  • FIG. 53 (a) is a block diagram showing a schematic configuration of a keyless entry device equipped with any one of the door handle devices 100 according to Embodiments 7-15 of the present invention
  • FIG. FIG. 54 is a flowchart showing an operation procedure of the keyless entry device shown in FIGS. 53 (a) and 53 (b). Therefore, in the present embodiment, the configurations shown in FIG. 39, FIG. 40 (a), FIG. 41, FIG. 42, FIG. 43, and FIG. Omitted.
  • the keyless entry device 300 in the present embodiment is the seventh to fifteenth embodiment. At least one door handle device (for example, the door handle device 100) excluding the overlapping function of the door handle device described in the state, a transceiver 891 mounted on the vehicle side shown in FIG. 53 (a), And a transceiver 893 carried by the operator.
  • the keyless entry apparatus 300 receives the password request signal transmitted from the vehicle-side transceiver 891 after the portable-side transceiver 893 receives the password request signal transmitted from the vehicle-side transceiver 891, and then receives the password signal transmitted from the portable-side transceiver 893 at the vehicle-side transceiver 891.
  • the basic operation is to unlock the door 813.
  • the portable transceiver 893 includes a transceiver circuit 895 that transmits and receives radio waves of the same frequency as that of the vehicle transceiver 891, a control circuit 897 that controls the transceiver circuit 895, and a power circuit (not shown).
  • the control circuit 897 includes a CPU (not shown) and a non-volatile memory in which a program for controlling the CPU and a code are written, and a code request code from a vehicle-side transceiver 891 described later is transmitted / received by the control circuit 897. When the code is received at 895, the code code written in the nonvolatile memory is transmitted from the transmission / reception circuit 895.
  • the vehicle-side transceiver 891 includes a transmission / reception circuit 899 that transmits and receives radio waves of the same frequency as the portable-side transceiver 893, and a control circuit 101 that is a control unit that controls the transmission / reception circuit 899. .
  • the transmission / reception circuit 899 is provided with an antenna coil (not shown).
  • the control circuit 101 is connected to the piezoelectric sensor 815 of the door handle device 100 and the door lock means 103.
  • the control circuit 101 monitors the vibration caused by the operator's contact with the handle main body 811 by the piezoelectric sensor 815, and turns on when the change value exceeds a predetermined value.
  • the control circuit 101 is turned on, the battery power is also supplied to the both-side transmitter / receiver 891 via a relay box (not shown).
  • the control circuit 101 of the vehicle-side transceiver 891 basically includes a CPU and a nonvolatile memory in which a program for controlling the CPU and a password are written. Specifically, as shown in FIG. 53 (b), a password signal requesting means 105 for receiving a detection signal from the piezoelectric sensor 815 and transmitting a password request signal from the vehicle-side transceiver 891, and the vehicle side
  • the decryption means 107 for decrypting the personal identification signal received by the transceiver 891, the personal identification signal judgment means 111 for determining whether or not the decrypted personal identification signal is stored in the memory 109 in advance, and the personal identification signal is a normal signal.
  • a lock / unlock instruction means 113 for instructing unlocking of the lock by the door lock means 103 is provided.
  • Step 21 when an operator inserts a hand between the door 813 and the handle body 811 and grasps the grip portion 823 to open the door 813 ( Step (hereinafter referred to as st) 21), the door opening operation is detected by the control circuit 101 (st22), and a password request signal is transmitted from the password signal requesting means 105 (st23).
  • the control circuit 897 of the portable side transmitter / receiver 893 transmits the password signal from the transmission / reception circuit 895 (st25).
  • FIG. 55 is an external view of an automobile door provided with a door handle device according to Embodiment 17 of the present invention.
  • a door handle 903 is mounted on a door 901 and an outer panel (door panel) 902 as a handle portion.
  • Fig. 56 shows the door handle in the AA section of Fig. 55 In the sectional view of the device (viewed from the upper side of the vehicle body), the left side is the front side of the vehicle body and the right side is the rear side of the vehicle body.
  • FIG. 57 is an external view of the door handle device as viewed from the direction B of FIG. 56, that is, from the vehicle interior side.
  • the elastic body 908 is fixed in a cantilever manner by a fixing portion 908c. Further, the elastic body 908 is in contact with an arm portion 909 that is a movable portion that operates in conjunction with the door handle 903 and an end portion 909a.
  • the elastic body 908 originally has a bent shape at a predetermined angle near the fixed portion 908c toward the outside of the passenger compartment, but when the door handle 903 is not in use (contact with a person or object, or opening by the door handle).
  • the elastic body 908 is fixed to the fixed portion of the elastic body 908 because the elastic body 908 is pushed into the vehicle interior by the end 909a.
  • the pressing force applied to the elastic body 908 by the end portion 909a described above is that the panel pressure of the panel 912 acts on the end portion 909a via the arm portion 909, and the end portion is caused by the panel pressure of the panel 912.
  • the panel characteristics of the elastic body 908 are set so that the pressing force 909a biases the elastic body 908 is larger than the repulsive force of the elastic body 908 as a plate panel.
  • the door handle 903 is provided with an operation center arm portion 913 on the side opposite to the arm portion 909. When the door handle 903 is pulled outside the vehicle compartment, the door handle is operated with the operation center arm portion 913 as a substantial rotation center. 903 rotates and displaces.
  • a key cylinder 914 is disposed adjacent to the arm portion 909.
  • a window 915 of a general door 901 is provided above the door handle 903, and a defense window 916 having a double window shape with the window 915 is provided on the indoor side of the window 915.
  • the window 915 is in a closed state
  • the protective window 916 is in a fully open state, and both of them are located inside the door handle 903 in the open state.
  • the defense window 916 is normally in a fully open state.
  • FIG. 58 is a cross-sectional view of the piezoelectric sensor 904.
  • the piezoelectric sensor 904 has a central electrode 904b, a piezoelectric body 904c, an outer electrode 904d, and a coating layer 904e that are coaxially formed, and has an excellent flexibility as a whole! /
  • the center electrode 904b may be a normal metal single wire, but here, an electrode having a metal coil around the insulating polymer fiber is used!
  • As the insulating polymer fiber and the metal coil a polyester fiber and a copper alloy containing 5 wt% of silver, which are commercially used in electric blankets, are preferable, respectively.
  • the piezoelectric material is applied by applying a DC voltage of several kV between the center electrode 904b and the pseudo electrode in contact with the surface of the piezoelectric body 904c. Polarization of the body 904c. As a result, the piezoelectric body 904c has a piezoelectric effect.
  • the outer electrode 904d a band electrode having a metal film bonded on a polymer layer is used. It is structured so as to be struck by.
  • the electrode that uses polyethylene terephthalate (PET) as the polymer layer and has an aluminum film bonded to both sides has high thermal stability at 120 ° C and is commercially produced. Preferred as 904d.
  • the outer electrode 904d is preferably wrapped around the piezoelectric body 904c so as to partially overlap.
  • the covering layer 904e is preferably made of vinyl chloride in terms of reliability, but it is preferable to use a non-vinyl chloride material such as a thermoplastic elastomer in consideration of the environment.
  • FIG. 59 is a control block diagram of relevant parts of an automobile provided with a door handle device in Embodiment 17 of the present invention.
  • the sensor signal detection unit 905 includes a plurality of filters 951 (951a, 951b,...) And a plurality of it comparisons 952 (952a, 952b,).
  • the filter unit 951 filters the output signal from the piezoelectric sensor 904 with a predetermined filtering characteristic and performs amplification with a predetermined amplification degree.
  • the filter includes a pass filter and, if necessary, an operational amplifier and peripheral components, and a band elimination filter or a low-pass filter that removes signal components including the natural vibration frequency of the door 901.
  • the comparison unit 952 performs determination by comparing the output signal of the filter unit 951 with a preset set value. That is, it is possible to detect at least one of contact of a person or an object to the door handle 903 and an opening operation by the door handle 903 based on the output signal of the filter unit 951.
  • the comparator 952 uses a comparator.
  • Each of the filter unit 951 and the comparison unit 952 uses a low current consumption type element of 1 mA or less.
  • the characteristic of the bandpass filter is that a characteristic frequency band is obtained by frequency analysis of the output signal from the piezoelectric sensor 904 when the door handle 903 is experimentally operated. For example, set the characteristics to pass through the frequency range of 3Hz-8Hz.
  • the band elimination filter or low-pass filter for example, by analyzing the frequency of the output signal from the piezoelectric sensor 904 when the door 901 is deliberately hit, the characteristic frequency band is confirmed. Do. For example, do When deliberately tapping 901, the output signal force of the piezoelectric sensor 904 can be confirmed to have a signal mainly having a peak in the frequency range of 10 Hz or higher.
  • the characteristic is such that the low-pass filter force has a frequency range of 10 Hz or higher.
  • the influence on the output signal of the piezoelectric sensor 904 having a small natural vibration intensity is small, it is not necessary to provide a band elimination filter or a low-pass filter. Since it is assumed that the natural vibration characteristics of the door vary depending on the vehicle type, door size, weight, etc., the settings of the bandpass filter, band elimination filter, and lowpass filter are based on the above experimental analysis. It is preferable to perform optimization.
  • the filter unit 951b has a band-pass filter that passes through a frequency region different from that of the filter unit 951a. For example, based on experimental frequency analysis, it is set to have characteristics that pass through the frequency range of 10 Hz to 30 Hz, and it is output when the door panel 902 or door handle 903 of the door 901 is struck or the window 916 is smashed.
  • the comparison signal 952b can determine the characteristic signal.
  • the sensor signal detection unit 905 is preferably covered with a shield member to be electrically shielded. Further, a countermeasure against strong electric field may be taken by adding a feedthrough capacitor or EMI filter to the input / output part of the sensor signal detection part 905.
  • the plurality of comparison units 952 of the sensor signal detection unit 905 are connected to the control device 917 via a detection signal output cable 907a.
  • the control device 917 is provided with a discriminator 9171. Based on the signal from the comparator 952, the discriminator 9171 discriminates the mode into door unlocking mode 917 la, pattern signal mode 9171b, and crime vibration mode 9171c. To do.
  • the determination unit 9171 is connected to the door 901 locking / unlocking means 918, the window 915 opening / closing means 919, the interior lighting on / off means 920, the security means 921, etc. It consists of means 9213.
  • FIG. 60 (a) and (b) show the door handle 903, piezoelectric sensor 904, ⁇ FIG. 6 is a schematic diagram showing how the sex body 908 and the arm 909 are displaced.
  • FIG. 60 (a) corresponds to the AA cross section of FIG. 55.
  • FIG. 6 is a schematic view of a state where the displacement is finished and the arm portion 909 is separated
  • the piezoelectric sensor 904 generates an output signal in which the voltage signal generated by the piezoelectric effect due to the bending deformation at the point K and the voltage signal generated by the piezoelectric effect due to the deformation of the bending portion 904a are superimposed.
  • the arm portion 909 is slightly displaced toward the vehicle interior side, and the elastic body 908 is pushed toward the vehicle interior side, so that the piezoelectric sensor 904 is deformed. It can be detected.
  • FIG. 61 is a characteristic diagram showing the output signal Va of the filter unit 951a amplified and filtered in the sensor signal detection unit 905 and the judgment output Ja of the comparison unit 952a at this time.
  • the vertical axis shows the upward force in order Va, Ja, and the horizontal axis shows time t.
  • the piezoelectric sensor 904 has flexibility and can be attached to the door handle 903, and a minute displacement of the door handle 903 can be detected with high sensitivity. Accordingly, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door handle 903, and at least one of contact with the door handle 903 and opening operation by the door handle can be detected. In addition, since it is not necessary to expose the electrode, it is not easily affected by disturbance, adhering dust, rain or snow. Furthermore, since the piezoelectric sensor 904 can be flexibly deformed, there are less restrictions on the installation location and the installation space is reduced.
  • the piezoelectric sensor 904 receives the displacement of the arm portion 909 via the elastic body 908, for example, the piezoelectric sensor 904 comes into contact with the arm portion 909 and wears, or a shock due to a sudden operation of the door handle 903 is directly applied. When you receive it, the reliability will be improved. Further, when the pressure applied to the elastic body 908 is released along with the opening operation of the door handle 903, the elastic body 908 is not displaced any more, and the piezoelectric sensor 904 is not deformed. As a result, excessive deformation is not applied to the piezoelectric sensor 904 to cause disconnection. Then, the elastic body 908 is molded into a substantially plate shape, and one end is fixed to form a cantilever, and a configuration in which a predetermined pressure is urged from the arm portion 909 can be realized with an extremely simple shape.
  • the vibration transmitted similarly to both of the means 922 can be removed as disturbance vibration by comparing both vibrations.
  • the automobile body has a plurality of doors, and by providing the door handle device of the present invention at each door, a plurality of piezoelectric sensors 904 are provided. By comparing these output signals, it is possible to eliminate disturbance vibration without providing the disturbance detection means 922.
  • FIG. 62 shows the output when the user hits the door 901 or the door handle 903 or when the criminal hits the window 916 for the purpose of breaking the lock.
  • FIG. 62 is a characteristic diagram showing the output signal Vb of the filter unit 951b amplified and filtered in the sensor signal detection unit 905 and the judgment output Jb of the comparison unit 952b in this case.
  • a signal having a frequency of about 10-30 Hz appears in the output signal, and the signal is amplified and filtered in the sensor signal detection section 905, as shown in FIG.
  • Vb a signal with a shorter wavelength than Va in Fig. 61 is obtained.
  • the comparator 952b uses the absolute amplitude
  • the predetermined pattern for example, tap three times in succession, or continue with the tongue “ta” tongue. If you strike using a pattern that strikes twice, breathes once, and then strikes twice again), a signal vibration with a predetermined number of peak times and time intervals will result.
  • the pulse signal output from the unit 952b is transmitted to the determination unit 9171 at a specific number of times and time intervals. When this pulse signal is input to the discriminating unit 9171, it is compared with a preset value having a predetermined number of times of the pulse signal and a predetermined time interval set including an error. If they match, the pattern signal mode is determined.
  • the transmitted pulse signal is transmitted to the discriminator 9171 at a specific number of times and time intervals.
  • this pulse signal is input to the discriminating unit 9171, it is compared with a set value having a predetermined number of pulse signals and a predetermined time interval, and if it matches this set value, it can be discriminated from the pattern signal mode.
  • the determination unit 9171 should determine the door unlocking mode. Can do. In the unlocking mode when the door is open, the locking / unlocking means 918 is activated to unlock the lock, but when unlocking automatically, it is more convenient to do it immediately after starting the door operation. Therefore, it is preferable not to set the pattern signal mode using the door handle operation, but to use only the operation based on the hitting operation. If the pattern signal mode is set only to the knocking operation of the door 901 or the door handle 903, all the pulse signals output from the comparison unit 952a are determined to be in the door unlocking mode by the determination unit 9171.
  • the control device 917 can be used when the door lock can be released by satisfying a predetermined condition as in a key entry device described later.
  • the unlocking means 918 is operated to unlock the door lock.
  • the discrimination unit 9171 When the pattern signal mode is determined, the unique beating rhythm known only to the user is used as a secret signal, the user gets off in the summer and locks the door and opens the window that is closed for a while! If you operate with a certain secret signal (e.g., tata-tan), the controller 917 activates the opening / closing means 919 and the window 915 does not get into human hands. Opening operation is performed by a predetermined amount.
  • the controller 917 Turn on / off means 920 to turn off the vehicle interior lamp.
  • the piezoelectric sensor can detect minute displacements with high sensitivity and can be deformed flexibly, there are few restrictions on the installation location and the installation space is also reduced.
  • this vibration waveform is detected and decoded by the displacement detecting means, and operations such as tapping ( If the rhythm is a predetermined action, a predetermined user request action is performed.
  • the unique beating rhythm that only the user knows becomes a secret signal.
  • the user notices that the passenger has forgotten to turn off the vehicle interior lamp, the user turns off the light, or slightly lifts the upper part of the door window for ventilation in summer. It is possible to perform a predetermined operation that can be opened only, and to realize a multifunctional and convenient door handle device.
  • the piezoelectric sensor 904 is configured to indirectly contact the arm portion 909 that operates in conjunction with the door handle 903 via the elastic body 908.
  • the piezoelectric sensor 904 is deformed by the displacement of the door handle 903 due to direct or indirect contact with other components that operate in conjunction with the 903, for example, the bell crank arm 910 or a part of the balance weight 911. It is good also as a structure which becomes possible.
  • the elastic body 908 may be twisted and deformed without being bent.
  • a configuration in which the piezoelectric sensor 904 is inserted into the force arm portion 909 using the elastic body 908 and deformed by the movement of the arm portion 909 may be used.
  • Other configurations such as a configuration in which the piezoelectric sensor 904 is directly brought into contact with a part of the portion 909 may be used. In this case, the displacement of the arm portion 909 is directly transmitted to the piezoelectric sensor 904, so that sensitivity is improved.
  • the covering layer 904e of the piezoelectric sensor 904 is formed of an elastic body having a predetermined elastic modulus, or the shape of the covering layer 904e is changed to have a predetermined elastic modulus.
  • a part of the piezoelectric sensor 904 may press a predetermined pressure to contact a part of the arm portion when the door handle is not used. In this way, by using a cable-like flexible piezoelectric sensor, even doors with other configurations can be easily installed according to each configuration, so that space-saving installation is possible.
  • another sensor that generates an output signal corresponding to deformation based on displacement of a force door handle using a flexible piezoelectric sensor, for example, a static capacitance whose capacitance changes due to deformation.
  • a capacitive cable-type or strip-type sensor or an optical fiber type sensor that changes the amount of transmitted light due to deformation.
  • a vehicle in which the door handle device of the embodiment 17 is applied to a smart entry system using a door such as a side door or a tailgate, or a building applied to a smart entry system using a door such as a front door. Can be provided.
  • FIG. 63 is an external view of an automobile provided with a key response device having a door handle device according to the eighteenth embodiment of the present invention
  • FIG. 64 is a key response according to the eighteenth embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a Lee apparatus as a and a detailed configuration of a main part thereof as b. Components having the same structure as that of the door handle device of the seventeenth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • a total of four doors 901 on the left and right sides of the vehicle 931 are provided with door handles 903 each having a piezoelectric sensor 904, and the vehicle panel 902 has a vehicle side.
  • the vehicle-side transceiver 932 is configured to include a transmission / reception circuit 937 that transmits and receives radio waves of the same frequency as the portable-side transceiver 933, and this transmission / reception is performed by the control circuit 934 that is a control unit provided in the vehicle 931.
  • the transmitter / receiver circuit 937 is provided with an antenna coil (not shown).
  • the control circuit 934 includes a piezoelectric sensor 904 provided on the door handle 903, locking / unlocking means 918, window 915 opening / closing means 919, on / off means 920, crime prevention means 921 (notifying means 9211, communication means 9212, locking strengthening means 9213 Disturbance detection means 922 and lock state recognition means 938 are connected.
  • Control circuit 934 door handle
  • the vibration due to the user coming into contact with the dollar 903 is monitored by the piezoelectric sensor 915, and when this change value exceeds a predetermined value, it is turned on.
  • the control circuit 934 is turned on, power is supplied from the battery to the vehicle-side transceiver 932 via a relay box (not shown).
  • the control circuit 934 of the vehicle-side transceiver 932 basically includes a CPU and a nonvolatile memory in which a program for controlling the CPU and a password are written. More specifically, as shown in FIG. 64b, a discrimination unit 9341 that receives a detection signal from the piezoelectric sensor 904 and discriminates between the unlocking mode, the pattern signal mode, and the crime vibration mode when the door is opened, and the vehicle-side transceiver 932 ID signal requesting means 939 for transmitting the ID request signal from the vehicle, transceiver means 940 for decoding the ID signal received by the vehicle side transmitter / receiver 932, and the normal signal number that the decoded ID signal is stored in the memory 941 in advance ID signal judging means 942 for judging whether or not, and when the ID signal is a regular signal, unlocking instructing means 943 for giving an instruction to release the lock by the locking / unlocking means 918 is provided.
  • a discrimination unit 9341 that receives a detection signal from the piez
  • a keyless entry device having a door handle device according to the present invention is an office, a house, an apartment, etc.
  • the alarm unit 1111 When applied to a residential door that can be used as an entrance door, the alarm unit 1111 generates an alarm sound for a certain period of time when the discriminator 9341 discriminates the vibration signal as a crime mode, as in the case of an automobile.
  • Notification means 9212 notifies the user, the external phone, the security company, the police, etc. of the existence of the criminal, and operates the lock strengthening means 9213 to strengthen the locking of the residence and further intrude into the residence. prevent.
  • the door handle device is applied to a passenger door such as a side door or a slide door of a vehicle.
  • the door handle device according to the present invention is not limited to this. Even if it is applied to a hatch door that opens and closes the rear of the vehicle, the same effect can be obtained. Therefore, the door handle device can be applied to a keyless entry device for doors such as side doors and tailgates to improve the operability of the door handle portion of the keyless entry device. Can be realized.
  • a handle type handle having a hinge on one side has been described as an example.
  • the door handle device according to the present invention has a pull-up type door handle that pulls up the entire handle, and other handles. Even if it is applied to a door handle having the configuration, the same effects can be obtained.
  • the piezoelectric sensor has flexibility so that it can be attached to the door handle, and the minute displacement of the door handle can be detected with high sensitivity. Therefore, a sufficient signal output can be obtained by simply touching the door handle, and contact with the door handle can be detected.
  • it can be used in many fields other than the door handle. It can also be used as a high-sensitivity switch, so it can be applied to the door opening / closing control switch for moving in and out of the object or the human body, and the movement control switch for a mobile goods storage. .

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Abstract

　本発明の課題は、ドアハンドルの操作を検出するスイッチとして、接点接合式や静電容量式等があるが、経年変化による接点不良や、雨による誤作動といった課題を解決することである。 　本発明によれば、圧電センサ（４）が可撓性を有してドアハンドル（３）に付設可能となり、ドアハンドル（３）の微小変位を高感度に検出可能となる。従って、ドアハンドル（３）に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、ドアハンドル（３）に対する接触が検出可能となる。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（４）は、柔軟な変形が可能なことから設置場所の制約条件が少なく、かつ配置スペースも少なくなる。

Description

明 細 書
ドアハンドル装置とそれを備えたドア部材およびそれを備えたスマートェ ントリーシステム 技術分野
[0001] 本発明は、ドアハンドルを備えたハンドル装置にセンサを設けて、該ハンドル装置 の操作を感知するハンドル装置に関する。
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な車両用ドアハンドルに関するもので、特に、キー レスエントリシステムの動作信頼性の向上、消費電流の低減等を実現することのでき る車両用ドアハンドルに関する。
背景技術
[0002] 車両のドアハンドルを操作してドアのロック解除を行うに際し、ドアハンドルへの接 触や操作を検知するセンサを設けて、このセンサ力も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。
[0003] 例えば、センサにメンブレンスイッチ等の接点接合式スィッチを用いてドアロックの 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 、る。このメンブレンス イッチは、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 フィルム状ノ、ンドル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ハンドル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。
[0004] また、センサに静電容量形のセンサを用いてドアロ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。
[0005] ところで、近年、ドアハンドルのキ一孔にキーを挿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ぐ個人認識用 のカードや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、携帯送受信器力 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、この検出手段力 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 ヽる。
特許文献 1：特開 2002-322834号公報
特許文献 2 :特開平 10- 308149号公報
特許文献 3：特開平 8— 53964号公報
[0006] 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 一レスエントリシステムを搭載したものが増えて 、る。
キーレスエントリシステムは、ドアの施錠 Z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、ドアの施錠 Z解錠を行う。
[0007] 従来、このようなキーレスエントリシステム用として、図 38に示す車両用ドアハンドル が提案されている。
この車両用ドアハンドル 701は、車両のドアァウタパネル 702の開口部 703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 704を中空構造にし、この ハンドル本体 704内の中空部 704aに、ハンドル操作検出センサ 710を組み込んだ ものである。
ハンドル操作検出センサ 710は、運転者等がハンドル本体 704に手を触れると、そ の人体との接触でノヽンドル本体 704周囲の静電容量が変動することに着眼して、静 電容量の変動カゝらドアの開閉操作の有無を検出するもので、静電容量の変動を検出 するためのセンサ電極 709と、このセンサ電極 709によって静電容量の一定以上の 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 708とを備えた構成である（例えば、特許文献 4参照)。
なお、ハンドル本体 704は、矢印 (ィ)方向に揺動変位可能に、前部力 延出したァ ーム 705がドア側に連結されている。また、ハンドル本体 704の後側には、キーシリン ダケース 706と、ベルクランク体 707が装備されている。ベルクランク体 707は、図示 しな 、リンク機構と協働してドアロック装置を構成する。
特許文献 4:特開 2003— 194959号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 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ィッチは、経 年変化による接点不良や、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ッチが動作 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ィ匕させる要因となる。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、ロック手段の解除が間に合 わずにロ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さねばならないというような操作フィーリングに 悪い影響を与える。
[0009] 一方、静電容量形のセンサでは、降雨や洗車によりドアハンドルが濡れると誤作動 すると!/、つた問題や、手袋を装着して!/、るとドアハンドルに触れても作動しな 、と!/、つ た問題があった。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 、と 、う問題があった。
[0010] 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ッチとしては、圧電センサを用 、ることが好まし!/、。
[0011] しかし、一般的な圧電センサは、セラミックス等力も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。 [0012] 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ぐ実用的なものではない。
[0013] このような事情から、接点接合式スィッチ、製電容量形センサ、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 たキーレスエントリー装置では、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。
[0014] 本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、柔軟な構造を有し低圧力で接触する のみでも十分な検出感度の得られる圧電センサを用いて、開閉動作を検出するドア ハンドル装置提供することを目的とする。
[0015] また、本発明は、前記従来の課題を解決するもので、柔軟な構造を有し低圧力で 接触するのみでも十分な検出感度の得られる変位検出手段を用いて、開閉動作を 検出するドアハンドル装置を提供することに加えて、変位検出手段により振動を検出 し判別することで、振動の種類に対応した所定動作を行うことができるドアハンドル装 置を提供することを目的とする。
[0016] また、上記の車両用ドアハンドル 1は、ハンドル操作検出センサ 10の組み込みのた めにハンドル本体 4内に一定以上の大きさの中空部 4aを確保しなければならず、ハ ンドル本体 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。
[0017] また、ハンドル本体 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 10の検出感度を低めに設定しておくと、ドアの開閉操 作時のハンドル本体 4への手指の接触圧が弱い時には、ドアの開閉操作の有無が検 出できず、ハンドル本体 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。
[0018] 一方、ハンドル操作検出センサ 10の検出感度を高めれば、ドアの開閉操作時のハ ンドル本体 4への手指の接触圧が弱 、場合でも、確実にドアの開閉操作の有無を検 出できるようになる力 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 10はドア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。
[0019] そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、ハンドル本体の形状ゃ寸 法に対する設計自由度が高ぐしかも、検出感度が高ぐドアの開閉操作時のハンド ル本体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を検出するこ とができ、更には、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と同 時に、消費電流の低減によって車載バッテリーへの負担を軽減することができる車両 用ドアハンドルを提供することである。
[0020] また、本発明が解決しょうとする課題は、動作の信頼性向上と、消費電流の低減等 を実現するドアハンドル装置及びこれを用いたキーレスエントリー装置を提供すること にある。
課題を解決するための手段
[0021] 前記従来の課題を解決するために、本発明のドアハンドル装置は、ドアの開閉操 作を行うハンドル部と、前記ハンドル部と連動して動作する可動部と、前記ハンドル部 と前記可動部とが取り付けられたフレーム部と、前記ハンドル部または前記可動部の いずれか 1つの動作により変形する弾性体と、前記弾性体により少なくとも一部が支 持されて前記弾性体の変形により信号を出力する可撓性の圧電センサと、前記圧電 センサの出力信号を検出するセンサ信号検出部とを備え、前記弾性体は、所定の応 力を付勢されて前記ハンドル部または可動部またはフレーム部のいずれか 1つに取 り付けらたドアハンドル装置である。
[0022] また、本発明のドアハンドル装置は、前記圧電センサが、少なくとも一部が弾性体 からなる。
[0023] また、本発明のドアハンドル装置は、前記圧電センサが、少なくとも一部が予め変 形した屈曲部を有する。
[0024] また、本発明のドアハンドル装置は、前記圧電センサが、少なくとも一部が予めねじ り変形している。
[0025] また、本発明のドアハンドル装置は、前記弾性体が一端が、前記ドアハンドル装置 内に固定された片持ち梁状である。
[0026] また、本発明のドアハンドル装置は、前記弾性体が、可動部に対向する方向に屈 曲させたことを特徴とする。
[0027] また、本発明のドアハンドル装置は、前記圧電センサが、前記弾性体の固定端と反 対側の端部の延出側に予め変形した屈曲部を有する。
[0028] また、本発明のドアハンドル装置は、前記弾性体が、前記圧電センサの少なくとも 一部を屈曲変形させて支持する。
[0029] また、本発明のドアハンドル装置は、前記弾性体が、前記圧電センサの少なくとも 一部をねじり変形させて支持する。
[0030] また、本発明のドアハンドル装置は、前記弾性体が、ハンドル部非使用時にお!、て
、前記弾性体の一部が所定のねじり応力を付勢されて可動部の一部に接触する。
[0031] また、本発明のドアハンドル装置は、前記センサ信号検出部が、ドアハンドル部操 作によって生じる周波数の信号を抽出するフィルタを備える。
[0032] また、本発明のドアハンドル装置は、前記圧電センサと前記弾性体と前記センサ信 号検出部とがー体として成形されている。
[0033] また、本発明のドア部材は、上記ドアハンドル装置を備えたドア部材である。
[0034] また、本発明のキーレスエントリーシステムは、上記ドア部材を備えたキーレスェント リーシステムである。
[0035] また、本発明のセンサユニットは、可撓性の圧電センサと、前記圧電センサの一部 を支持する弾性体と、前記圧電センサの出力信号を検出するセンサ信号検出部とを 備えるセンサユニットであって、センサ信号検出部は、前記弾性体が所定の応力を 付勢された状態から変形したときの前記圧電センサの信号を検出することを特徴とす る。
[0036] また、本発明のセンサユニットは、前記圧電センサの少なくとも一部が弾性体力もな る。
[0037] また、本発明のセンサユニットの取り付け方法は、上記センサユニットを、ドアに取り 付けた時にハンドル部から圧力を受けて弾性体が変形するよう取り付けるセンサュ- ットの取り付け方法である。
[0038] また、本発明のドアハンドル操作の検出方法は、上記センサユニットを備えたドアハ ンドル装置であって、ハンドル部非使用時に前記弾性体が所定の応力を付勢された 状態から、ハンドル部使用により前記弾性体が変形したときの前記圧電センサの信 号に基づいて、ハンドル部への人または物体の接触、またはハンドル部の操作を検 出するドアハンドル操作の検出方法である。
[0039] また、本発明に係るドアハンドル装置は、可撓性を有して少なくともその一部を予め 変形させた圧電センサと、前記圧電センサを支持した弾性体と、ドアの開閉操作のた めのハンドル部と、前記ハンドル部と連動して作動する可動部と、前記ハンドル部と 前記可動部とが取り付けられたフレーム部とを備え、前記弾性体は前記作動手段か ら前記圧電センサに予め付与されていた変形を解除または増大する方向に押圧を 付勢されて前記フレーム部に取り付けられ、前記圧電センサの出力信号に基づき前 記ハンドル部への人または物体の接触、前記ハンドル部による開動作、前記ハンド ル部による閉動作の少なくとも 1つを検出する検出手段を備え、前記圧電センサは、 前記ハンドル部と連動して作動する前記可動部から押圧を付勢された前記弾性体に 支持されていて、前記ハンドル部の微小な変位でも変形するので、前記ハンドル部 の変位を高感度に検出可能となる。
[0040] このドアハンドル装置では、圧電センサが可撓性を有しており柔軟に変形させて付 設でき、予めその一部を変形させたので、ハンドル部の微小変位を高感度に検出す る。
[0041] 本発明は、可撓性を有して少なくともその一部を予め変形させた圧電センサと、前 記圧電センサを支持した弾性体と、ドアの開閉操作のためのハンドル部と、前記ドア ハンドルと連動して作動する可動部と、前記ドアハンドルと前記可動部とが取り付けら れたフレーム部とを備え、前記弾性体は前記可動部から前記圧電センサに予め付与 されていた変形を解除または増大する方向に押圧を付勢されて前記フレーム部に取 り付けられ、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ハンドル部への人または物体 の接触、前記ハンドル部による開動作、前記ハンドル部による閉動作の少なくとも 1つ を検出する検出手段を備え、前記圧電センサは、前記ハンドル部と連動して作動す る前記可動部力 押圧を付勢された前記弾性体に支持されて 、て、ハンドル部の微 小な変位でも変形するので、ハンドル部の変位を高感度に検出可能となる。
[0042] このドアハンドル装置では、圧電センサが可撓性を有してハンドル部に付設可能と なり、ハンドル部への人または物体の接触の際の、ハンドル部の微小変位を高感度 に検出可能となる。従って、ハンドル部に単に触れただけでも十分な信号出力が得ら れ、ハンドル部に対する接触、ハンドル部による開動作、ハンドル部による閉動作の 少なくとも 1つが検出可能となる。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ぐそれぞれのドアハンドル装置の構 成に合わせて適切な形状にして付設することが容易で、かつ配置スペースも少なくな るので、現状のドアハンドル装置の構成を大幅に変更しなくても、付設することが可 能となる。そして、圧電センサが予めその一部を変形させた状態で弾性体に支持さ れているので、ハンドル部の微小な変位であっても、変形量が大きくなり、出力信号 力 り大きくなる構成となり、高感度に検出できる。
[0043] 本発明は、作動手段は、ハンドル部と連動して作動するアーム部としたものである。
そして、ハンドル部への人または物体の接触によりハンドル部が微小変位すると、ァ ーム部がハンドル部と連動して変位し、アーム部から押圧を付勢された弾性体も変位 し、弾性体に支持されていた圧電センサもその一部が弾性体とともに変形し、変形に 応じた出力信号を発生する。そして、圧電センサの出力信号に基づき、ハンドル部の 微小変位を高感度に検出可能となる。弾性体は、付勢された所定の押圧がなくなる までアーム部の一部に接触して変位する力 その変位をうけて圧電センサは十分に 信号を出力する。
[0044] また、圧電センサは、弾性体を介してアーム部の変位を受けるので、たとえば、圧電 センサがアーム部と接触して磨耗したり、ハンドル部の急な操作による衝撃を直接受 けたりするといつたことがなぐ信頼性が向上する。
[0045] また、ハンドル部開動作に伴 、、弾性体に付勢された押圧が解除されると、弾性体 はそれ以上変位しないので、圧電センサも変形しない。これにより圧電センサに過剰 な変形が印加されて断線したりすることがない。
[0046] 本発明は、弾性体が略板状に成型され、一端が固定されて片持ち梁状としたもの で、極めてシンプルな形状でアーム部力 所定の押圧を付勢される構成が実現でき る。 [0047] 本発明は、弾性体が圧電センサの少なくとも一部を予め屈曲変形させて支持したも のである。ハンドル部が微小変位すると、その変位が作動手段と弾性体を介して圧電 センサに印加され、屈曲変形した部位がさらに屈曲されたり、または、屈曲変形が開 放される方向に変形する。ここで、圧電センサの屈曲部位には圧電センサ内部に張 力や圧縮力が発生しており、この部位が変形すると非屈曲部位が同じ変形をした場 合よりも圧電センサ内部で伸張や圧縮による大きな変位が発生する。従って、ハンド ル部の変位が微小でも、その変位が作動手段と弾性体を介して圧電センサに印加さ れ、屈曲変形した部位が変形して大きな変位が発生するので、圧電センサから変形 に応じた大きな出力信号が発生し、圧電センサの感度が向上する。
[0048] 本発明は、弾性体が圧電センサの少なくとも一部を予めねじり変形させて支持した ものである。ハンドル部が微小変位すると、その変位が作動手段と弾性体を介して圧 電センサに印加され、ねじり変形した部位がさらにねじられたり、または、ねじれが開 放される方向に変形するので、圧電センサ力 変形に応じた出力信号が発生し、ハ ンドル部への人または物体の接触の際の、ハンドル部の微小変位を高感度に検出 可能となる。従って、ハンドル部に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、ハ ンドル部に対する接触、ハンドル部による開動作、ハンドル部による閉動作の少なくと も 1つが検出可能となる。
[0049] 本発明は、圧電センサと弾性体が検出手段と一体として成型されたもので、ドアハ ンドル装置の組み立てが効率的にできる。
[0050] 本発明は、上記ドアハンドル装置を備えたドア部材である。これにより、建物や玄関 ドアなどのドアでのスマートエントリーシステムに適用して、スマートエントリーシステム のドアハンドル部の操作性が向上する。
[0051] 本発明は、上記ドアハンドル装置を備えたスマートエントリーシステムであり、該ドア ハンドル装置をサイドドアやテールゲート等のドアでのスマートエントリーシステムに 適用して、スマートエントリーシステムのドアハンドル部の操作性を向上できる。
[0052] なお、圧電センサが少なくともその一部を予め変形させた構成というのは、屈曲変 形、ねじれ変形の他に、圧縮または伸張などによる変形させた構成でもよい。そして この構成により、微小変位をうけた圧電センサが、それ自体のもつ弾性力によってより 大きな変位を生じて、予め変形させない状態で変形を受けるよりも比較的大きなまた は確実な変位が生起して、信号出力するような構成としてもょ 、ものである。
[0053] また、本発明に係るドアハンドル装置は、ドアの開閉操作のための把手式のハンド ル部と、前記ハンドル部の変位に基づき変形する可撓性を有する圧電センサと、前 記圧電センサの出力信号に基づき前記ハンドル部への人または物体の接触、前記 ハンドル部による開動作、前記ハンドル部による閉動作の少なくとも 1つを検出するセ ンサ信号検出部とを備え、前記前記圧電センサは、前記ドアハンドルと連動して作動 するアーム部に直接または間接的に接触することでノヽンドル部の微小な変位でも変 形するので、ハンドル部の変位を高感度に検出可能となる。
[0054] このドアハンドル装置では、圧電センサが可撓性を有しており柔軟に変形させて付 設できる。
[0055] また、本発明は、ドアの開閉操作のための把手式のハンドル部と、前記ハンドル部 の変位に基づき変形可能な可撓性を有する圧電センサと、前記圧電センサの出力 信号に基づき前記ハンドル部への人または物体の接触、前記ハンドル部による開動 作、前記ハンドル部による閉動作の少なくとも 1つを検出するセンサ信号検出部とを 備え、前記前記圧電センサは前記ハンドル部と連動して作動するアーム部に直接ま たは間接的に接触することでノヽンドル部の変位により変形可能なことを特徴とする。
[0056] このドアハンドル装置では、圧電センサが可撓性を有してドアハンドル装置に付設 可能となり、ハンドル部への人または物体の接触の際の、ハンドル部の微小変位を高 感度に検出可能となる。従って、ハンドル部に単に触れただけでも十分な信号出力 が得られ、ハンドル部に対する接触、ハンドル部による開動作、ハンドル部による閉 動作の少なくとも 1つが検出可能となる。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ぐそれぞれのドアハンドル装置 の構成に合わせて適切な形状にして付設することが容易で、かつ配置スペースも少 なくなるので、現状のドアハンドル装置の構成を大幅に変更しなくても、付設すること が可能となる。
[0057] また、本発明は、ハンドル部非使用時において所定の押圧を付勢されてアーム部 の一部と接触するように設けた弾性体を備え、前記弾性体によって圧電センサの一 部を支持するようにしたものである。そして、ハンドル部への人または物体の接触によ りハンドル部が微小変位すると、アーム部がハンドル部と連動して変位する。弾性体 が変位すると、弾性体に支持されていた圧電センサもその一部が弾性体とともに変 形し、変形に応じた出力信号を発生する。そして、圧電センサの出力信号に基づき、 ハンドル部の微小変位を高感度に検出可能となる。弾性体は、付勢された所定の押 圧がなくなるまでアーム部の一部に接触して変位するが、その変位をうけて圧電セン サは十分に信号を出力する。
[0058] また、圧電センサは、弾性体を介してアーム部の変位を受けるので、たとえば、圧電 センサがアーム部と接触して磨耗したり、ハンドル部の急な操作による衝撃を直接受 けたりするといつたことがなぐ信頼性が向上する。
[0059] また、ハンドル部開動作に伴 、、弾性体に付勢された押圧が解除されると、弾性体 はそれ以上変位しないので、圧電センサも変形しない。これにより圧電センサに過剰 な変形が印加されて断線したりすることがない。
[0060] また、本発明は、一端を固定されて片持ち梁状としたもので、極めてシンプルな形 状でアーム部力 所定の押圧を付勢される構成が実現できる。
[0061] また、本発明は、弾性体の一部がハンドル部非使用時において所定のねじり応力 を付勢されてアーム部の一部に接触するものである。そして、ハンドル部への人また は物体の接触によりハンドル部が微小変位すると、アーム部がハンドル部と連動して 変位し、付勢されたねじり応力がなくなるまで弾性体の一部はアーム部の一部に接 触して変位する。その際、弾性体の一部は付勢されたねじり応力を解除する方向、す なわち、ねじられた形状からもとの形状にも戻ろうとする方向にねじられて変形する。 この時、弾性体に支持されていた圧電センサもその一部が弾性体の一部とともにね じられて変形し、変形に応じた出力信号を発生する。そして、圧電センサの出力信号 に基づき、ハンドル部の微小変位を高感度に検出可能となる。
[0062] また、本発明は、圧電センサは弾性体の支持部力 延出する方向において屈曲部 を備えたもので、弾性体の変位に伴い圧電センサの屈曲部も変形して、屈曲部の変 形に応じた出力信号が発声する。従って、弾性体の変形に伴う出力信号やねじりの 変形に伴う出力信号に重畳して、屈曲部の変形に応じた出力信号も出力されるので 、圧電センサの感度が向上する。
[0063] また、本発明は、圧電センサと弾性体が検出手段と一体として成型されたもので、ド ァハンドル装置の組み立てが効率的にできる。
[0064] また、本発明は、ドアハンドル装置を備えたドア部材である。これにより、建物ゃ玄 関ドアなどのドアでのスマートエントリーシステムに適用して、スマートエントリーシステ ムのドアハンドル部の操作性が向上する。
[0065] また、本発明は、ドアハンドル装置を備えたスマートエントリーシステムであり、該ド ァハンドル装置をサイドドアやテールゲート等のドアでのスマートエントリーシステムに 適用して、スマートエントリーシステムのドアハンドル部の操作性を向上できる。
[0066] また、本発明に係るドアハンドル装置は、ドアの開閉操作のためのハンドル部と、前 記ハンドル部の変位に基づき変形可能な可撓性を有する圧電センサと、前記圧電セ ンサの出力信号に基づき前記ハンドル部への物体の接触、前記ハンドル部による開 動作、前記ハンドル部による閉動作の少なくとも 1つを検出するセンサ信号検出部と を備え、前記前記圧電センサは前記ハンドル部と連動して作動するアーム部に直接 または間接的に接触することでノヽンドル部の変位により変形可能なことを特徴とする
[0067] このドアハンドル装置では、圧電センサが可撓性を有してハンドル部に付設可能と なり、ハンドル部の微小変位を高感度に検出可能となる。
[0068] また、本発明は、ドアの開閉操作のためのハンドル部と、前記ハンドル部の変位に 基づき変形可能な可撓性を有する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基 づき前記ハンドル部への物体の接触、前記ハンドル部による開動作、前記ハンドル 部による閉動作の少なくとも 1つを検出するセンサ信号検出部とを備え、前記前記圧 電センサは前記ハンドル部と連動して作動するアーム部に直接または間接的に接触 することでノヽンドル部の変位により変形可能なことを特徴とする。
[0069] このドアハンドル装置では、圧電センサが可撓性を有してハンドル部に付設可能と なり、ハンドル部の微小変位を高感度に検出可能となる。従って、ハンドル部に単に 触れただけでも十分な信号出力が得られ、ハンドル部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 制約条件が少なぐかつ配置スペースも少なくなる。
[0070] また、本発明は、ドアハンドル装置力 ハンドル部と連動して作動する複数のアーム 部を備え、圧電センサは前記ハンドル部と連動して作動する複数のアーム部のうちの 少なくともいずれ力 1つが変位することにより変形可能なことを特徴とするもので、ハン ドル部の変位を複数箇所で検出するので、検出の冗長性が高まり、検出の信頼性が 向上する。
[0071] また、本発明は、圧電センサが、一端を固定して片持ち梁状とした略板状の弾性体 に支持され、ハンドル部非使用時において前記弾性体の一部は所定の押圧を付勢 されてアーム部上端に接触するもので、圧電センサが弾性体を介してアーム部上端 に接触するので、たとえば、圧電センサがアーム部と接して磨耗したり、操作による衝 撃を直接受けたりするといつたことがなぐ信頼性が向上する。また、ハンドル部非使 用時において弾性体の一部が所定の押圧を付勢されてアーム部の一部に接触する ので、ハンドル部開動作時にアーム部の一部に弾性体と圧電センサとが追従して変 位するとともに、所定の変位後は弾性体は変位しないので、変位しすぎて圧電センサ が断線したりすることがない。
[0072] また、アーム部の一部と弾性体との接触位置の関係から、アーム部の一部の変位よ りも弾性体の先端部の変位が大きくなり、圧電センサの変位がより大きくなつて、感度 が向上する。
[0073] また、本発明は、圧電センサは弾性体の固定部の反対側力 延出する方向におい て屈曲部を備えたもので、同じ変位を受けた場合に直線部よりも屈曲部が変形に対 する出力信号が大きくとれるので、圧電センサの感度が向上する。
[0074] また、本発明は、圧電センサと弾性体が検出手段と一体として成型されたもので、ド ァハンドル装置の組み立てが効率的にできる。
[0075] また、本発明は、上記ドアハンドル装置を備えたドア部材であり、該ドアハンドル装 置をサイドドアやテールゲート等のドアや、建物で、玄関ドアなどのドアに備えたもの である。これにより、ドア部材の操作性が向上する。 [0076] また、本発明は、上記ドアハンドル装置を備えたスマートエントリーシステムであり、 該ドアハンドル装置をサイドドアやテールゲート等のドアでのスマートエントリーシステ ム、建物や玄関ドアなどのドアでのスマートエントリーシステムに適用して、スマートェ ントリーシステムのドアハンドル部の操作性を向上できる。
[0077] また、本発明の車両用ドアハンドルは、車両のドアに組み付けられて前記ドアの開 閉操作時の把持部となるハンドル本体と、前記ハンドル本体を把持して前記ドアを開 閉する際に前記ハンドル本体と一体に所定の変位をする可動部と、この可動部の変 位を検出して電気信号を出力するハンドル操作検出センサとを備え、前記可動部の 変位によって前記ハンドル操作検出センサが変形を受けるように、車両のドアに組み 込んだことを特徴とする。
[0078] また、本発明は、前記車両用ドアハンドルにおいて、前記ハンドル操作検出センサ は、ケーブル状の圧電素子材を有し、前記可動部の変位によって前記圧電素子材 の一部が変形することで前記ドアの開閉操作を検出することを特徴とする。
[0079] また、本発明は、ドアの開閉操作を行う把持部と、前記把持部を保持して前記ドア に取り付けられるハンドル固定部と、前記把持部が接触する前記ハンドル固定部の 部位に取り付けられた圧電センサとを有し、前記圧電センサは、把持部の振動を検 出することでノヽンドルが操作されたことを検知するものである。
[0080] これによつて、把持部の振動を圧電センサが検出し、使用者の操作を確実に検出 することができて動作の信頼性向上と消費電力を低減できる。
[0081] また、本発明は、ドアの開閉操作を行う把持部と、前記把持部を保持して前記ドア に取り付けられるハンドル固定部と、前記把持部が接触する前記ハンドル固定部の 部位に取り付けられた圧電センサとを有し、前記圧電センサは、把持部の振動を検 出することでノヽンドルが操作されたことを検知する構成としたことにより、把持部と接 触するハンドル固定部の部位に圧電センサを設けて 、るため、把持部の僅かな変位 であっても圧電センサに変位を検出させることができ、より確実に開閉操作の有無を 検出できるものである。
[0082] また、本発明は、圧電センサを、応力が定常的に加えられた構成としたことにより、 圧電センサは把持部の微少な変位を検出することができ、使用者の操作の有無を高 い感度で検出ができる。
[0083] また、本発明は、把持部を、圧電センサと接触する部位に凸部を設けて、圧電セン サが振動を検出するようにした構成としたことにより、把持部の嵌合ずれが起きた場 合でも、凸部によって圧電センサに応力をカ卩えることができるものである。
[0084] また、本発明は、把持部を、凸部の形状を圧電センサの直径より大きくした構成とし たことにより、把持部の嵌合ずれが起きた場合でも、圧電センサの直径より大きい凸 部によって圧電センサに応力をカ卩えることができるものである。
[0085] また、本発明は、ハンドル固定部を、圧電センサと接触する部位に凸部を設けて、 この凸部に圧電センサを設けて振動を検出するようにした構成としたことにより、把持 部の嵌合ずれが起きた場合でも、凸部によって圧電センサに応力をカ卩えることができ るものである。
[0086] また、本発明は、圧電センサを、湾曲させてハンドル固定部に取り付けた構成とした ことにより、圧電センサの湾曲した部位に応力が加わり把持部の微少な変位を検出 することができるものである。
[0087] また、本発明は、圧電センサを、圧電センサの先端をノヽンドル固定部で保持して、 ハンドル固定部以外力もの振動を検出しにくい構成としたことにより、ハンドル固定部 以外力 の振動の外乱影響を低減するものである。
[0088] また、本発明は、圧電センサを、センサ回路ケースをノヽンドル固定部で保持して、 ハンドル固定部以外力もの振動を検出しにくい構成としたことにより、ハンドル固定部 以外からの外乱振動を低減して、確実に把持部の変位を検出することができるもの である。
[0089] また、本発明は、圧電センサを、外部からの雨などの水の進入を防止するため圧電 センサを覆おう防水手段を有した構成としたことにより、圧電センサが露出しなくなり、 付着する塵埃や雨や雪などの影響を受けに《することができるものである。
[0090] また、本発明は、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ロックを解錠する制御部とを具備したキーレスエントリー 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 よるロックの解錠を指示するロック解錠指示手段とを備えたものである。
[0091] これにより、ハンドル本体に対する手指の接触が比較的弱い場合でもドアハンドル 装置が動作され、また、接点接合式スィッチのような接点接合のストロークが存在しな いため、ドア開閉動作を開始した瞬間からスィッチが動作するまでの時間差がない。
[0092] また、本発明のドアハンドル装置は、ドアの開閉操作のためのドアハンドルと、前記 ドアハンドルに一体または連動して動く可動部と、前記可動部の変位を検出する変 位検出手段と、前記変位検出手段の出力信号に基づき前記ドアハンドルへの人や 物体の接触または前記ドアハンドルによる開動作の少なくとも 1つを判別する判別手 段と、前記判別手段により前記ドアハンドルへの接触または開動作を判別すると前記 ドアのロックを解錠する解錠手段とを備え、前記判別手段は前記ドアハンドルへの接 触や開動作とは異なる別の判別モードを有して複数のモードに判別を行うことを特徴 とするちのである。
[0093] これによつて、変位検出手段が可動部の変位を検出することで、ドアハンドルへの 人または物体の接触の際のドアハンドルの微小変位を高感度に検出可能となる。従 つて、ドア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、ドアハンドルに 対する接触、ドアハンドルによる開動作の少なくとも 1つが検出可能となる。さらに、微 小変位を検出することで各種の振動を検出して、判別手段によりドア開時の操作によ る振動か、あるいは意図的なパターンの振動や過失による振動や外乱振動などの別 の振動かの判別を行うことができ、それに対応した所定動作を行うことができる。
[0094] また、本発明は、ドアの開閉操作のためのドアハンドノレと、ドアハンドルの開閉操作 時に一体または連動して動く可動部と、可動部の変位を検出する変位検出手段と、 変位検出手段の出力信号に基づきドアハンドルへの人や物体の接触またはドアハン ドルによる開動作の少なくとも 1つを判別する判別手段と、判別手段によりドアハンド ルへの接触または開動作を判別するとドアのロックを解錠する解錠手段とを備え、判 別手段はドアハンドルへの接触や開動作とは異なる別の判別モードを有して複数の モードに判別を行うことを特徴としたことにより、変位検出手段が可動部の変位を検 出することで、ドアハンドルへの人または物体の接触の際のドアハンドルの微小変位 を高感度に検出可能となる。従って、ドア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、ドアハンドルに対する接触、ドアハンドルによる開動作の少なくとも 1 つが検出可能となり、軽く触っただけで反応するタツチ感と、ドア開時の良好な操作 感が得られる。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、微小変位を検出することで各種の振動を検出し て、判別手段によりドア開時の操作による振動か、あるいは意図的なパターンの振動 や過失による振動や外乱振動などの別の振動かの判別を行うことができ、それに対 応した所定動作を行うことができ、多機能で利便性の優れたドアハンドル装置を実現 できる。
[0095] また、本発明は、可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたものとしたことに より、圧電センサは微小変位を高感度に検出でき、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ぐかつ配置スペースも少なくなる。
[0096] また、本発明は、判別手段はパターン信号判別のモードを有し、前記パターン信号 判別のモードは変位検出手段で検出される振動が使用者によってドアまたはドアハ ンドルに与えた所定パターンの信号振動であると判別すると、所定の使用者要求動 作を行うようにしたものである。
[0097] すなわち、判別手段の複数の判別モードのうち、人や物体の接触または開動作と は異なるモードの一つは、変位検出手段で検出される振動が、使用者がドア叩きや ドアハンドル操作によって所定パターンのピーク回数や時間間隔を有する信号振動 であると判別し、前記所定パターンの信号を判別すると所定の使用者要求動作を行 うようにしたことにより、使用者が所定回数と所定間隔を有する所定パターンで、ドア 叩きやドアハンドル操作をすると、変位検出手段でこの振動波形が検出されて解読さ れ、この打ち叩きなどの動作 (リズム）が所定の動作であれば、所定の使用者要求動 作を行うこととなる。即ち、使用者のみが知る固有の打ち叩きリズムが暗証信号となり 、所定動作を行うことができ、多機能で利便性の優れたドアハンドル装置を実現でき る。
[0098] また、本発明は、防犯手段を備え、判別手段は犯罪振動判別のモードを有し、前 記犯罪振動判別モードは変位検出手段で検出された変位または振動が犯罪による 錠破り時の振動などの犯罪振動と判別すると、前記防犯手段を作動して所定の防犯 動作を行うようにした。
[0099] すなわち、判別手段の複数の判別モードのうち、人や物体の接触または開動作と は異なるモードの一つは、変位検出手段で検出される振動が、施錠時に犯罪による 錠破り時の振動など通常の外乱振動と異なる振動であると判別し、これを犯罪振動と 判別すると防犯手段を作動して所定の防犯動作を行うようにしたことにより、変位検 出手段で振動波形を検出し、施錠中に外乱振動と異なり、侵入や車両盗や車上荒ら しなどを狙った錠破りによる犯罪振動に特有の振動であると判別すると、防犯手段を 作動して所定の防犯動作を行うことができ、多機能で利便性がよく防犯性に優れたド ァハンドル装置を実現できる。
[0100] また、本発明は、判別手段の犯罪振動のモード判別に基づき報知を行う報知手段 を備えたことにより、犯罪を検知してすぐに報知を行うことにより、例えば報知を音や 光などで行う場合は、車両犯罪者や侵入者を威嚇する効果もあり、侵入を抑制するこ とがでさる。
[0101] また、本発明は、判別手段の犯罪振動のモード判別情報を外部機器へ通信可能 な通信手段を備えたことにより、車両犯罪者や侵入者があったことを屋内の警報端末 や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が 可能となる。
[0102] また、本発明は、判別手段の犯罪振動のモード判別に基づき施錠空間の施錠を強 化する施錠強化手段を備えたことにより、車両犯罪者や侵入者を検出すると、施錠を 強化することでさらなる侵入を防ぐことができる。特に、既に施錠されている箇所の施 錠を自動で複数個施錠に強化することにより、さらなる侵入の際に、より時間がかかる など侵入者のリスクが増大するので侵入を断念させることができる。また車両の場合 は、グローブボックスなどの収納庫を施錠したり、車載 AV機器に蓋をして施錠してし まうことなどができる。 [0103] また、本発明は、ドアハンドル装置を備えたドア部材である。これにより、建物ゃ玄 関ドアなどのドアでのキーレスエントリー装置やスマートエントリー装置に適用して、キ 一レスエントリー装置のドアハンドル部の操作性が向上し、多機能で利便性の優れた ドア部材を実現できる。
[0104] また、本発明は、ドアハンドル装置を備えたキーレスエントリー装置であり、該ドアハ ンドル装置をサイドドアやテールゲート等のドアでのキーレスエントリー装置に適用し て、キーレスエントリー装置のドアハンドル部の操作性を向上でき、多機能で利便性 の優れたキーレスエントリー装置を実現できる。
[0105] また、本発明は、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、使用 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 ID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 ID信号を車両側送受信機で 受信することによりドア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ー装置 であって、前記制御部は、車両側送受信機で携帯側送受信機が送信した ID信号を 受信していないときにのみ、判別手段で犯罪振動と判別すると所定の防犯動作を行 うようにしたキーレスエントリー装置である。これにより、施錠中の検出振動に対して、 使用者による意図的な振動と区別して、より明確に犯罪振動と判別することができる ので誤作動を防止でき、防犯手段を作動して所定の防犯動作行って、高機能で利 便性がよく防犯性に優れたキーレスエントリー装置を実現できる。
発明の効果
[0106] 本発明のドアハンドル装置は、圧電センサが可撓性を有しており柔軟に変形させて ドアハンドルに付設可能となり、さらに予めその一部を変形させたので、ドアハンドル の微小変位をより高感度に検出可能となる。従って、ドア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、ドアハンドルに対する接触、ドアハンドルによる開動 作、ドアハンドルによる閉動作の少なくとも 1つが検出可能となる。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ぐか つ配置スペースも少なくなるので、ドアハンドルの構成を大幅に変更しなくても、現状 の構成に合わせて付設することが可能となる。 [0107] また、本発明のドアハンドル装置は、圧電センサが可撓性を有しており柔軟に変形 させてドアハンドルに付設可能となり、ドアハンドルの微小変位を高感度に検出可能 となる。従って、ドア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、ドアハ ンドルに対する接触、ドアハンドルによる開動作、ドアハンドルによる閉動作の少なく とも 1つが検出可能となる。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ぐかつ配置スペースも少なくなるので、ドアハ ンドルの構成を大幅に変更しなくても、現状の構成に合わせて付設することが可能と なる。
[0108] また、本発明のドアハンドル装置は、圧電センサが可撓性を有してドアノブに付設 可能となり、ドアノブの微小変位を高感度に検出可能となる。従って、ドアノブに単に 触れただけでも十分な信号出力が得られ、ドアノブ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 約条件が少なぐかつ配置スペースも少なくなる。
[0109] また、本発明の車両用ドアハンドルでは、ハンドル操作検出センサはハンドル本体 に連動する可動部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、 ハンドル操作検出センサ自体をノヽンドル本体内に組み込む必要がない。従って、ハ ンドル操作検出センサを組み込むための所定の大きさの中空部をノヽンドル本体に設 ける必要がなく、ハンドル本体は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、ハンドル本体の形状や寸法に対する設計自由度 が高くなる。
[0110] また、本発明の車両用ドアハンドルでは、上記のハンドル操作検出センサは、ドア の開閉操作時にハンドル本体と一体に所定の変位をする可動部によって圧電素子 材を形成するピエゾ素子材料が変形を受けることで、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。
従って、検出感度を高く設定して、ハンドル本体と一体に変位する可動部の僅かな 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、ドアの開閉操作 時のハンドル本体への手指の接触が弱 1、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。
[0111] また、上記のハンドル操作検出センサでは、ハンドル本体と一体に変位する可動部 の変位挙動によってピエゾ素子材料が変形しない限り、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。
[0112] また、圧電素子材を使用した本発明のハンドル操作検出センサは、 1mA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ーへの負担を軽減するこ とがでさる。
[0113] また、本発明のドアハンドル装置は、ハンドル本体の形状や寸法に対する設計自 由度が高ぐし力も、検出感度が高ぐドアの開閉操作時のハンドル本体への手指の 接触が弱い場合でも確実にドアの開閉操作の有無を検出することができ、更には、 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とともに、消費電流の 低減によってバッテリーへの負担を軽減することができる。
[0114] また、本発明のドアハンドル装置は、ドアハンドルの開閉操作による変位を検出す る変位検出手段と、変位検出手段の出力信号に基づきドアハンドルへの接触や開動 作と他の原因による振動とに判別する判別手段とを備えているので、ドアハンドルの 微小変位を高感度に検出し、ドア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、ドアハンドルに対する接触や開動作が検出可能となる。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、ドアハンドルへの接触や開動作の時はドアロックを解錠し、別の振動による出力 信号の時はそれに対応した所定動作を行うことができ、高機能で利便性の優れたド ァハンドル装置を実現できる。
図面の簡単な説明
[0115] [図 1]本発明の実施の形態 1におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドアの外観図 [図 2]本発明の実施の形態 1におけるハンドルブラケット 2を車外側カゝら見た外観図 [図 3]本発明の実施の形態 1におけるハンドルブラケット 2を車内側力も見た外観図 圆 4]本発明の実施の形態 1における圧電センサ 4の断面図
[図 5] (a)ドアハンドル 3操作時のドアハンドル 3、圧電センサ 4、弾性体 8、アーム部 9 の変位の様子示す概略図、（b)本発明の実施の形態 1にお 、て圧電センサが屈曲 部を有さない例、（c) (b)に示される例の圧電センサが屈曲して変形する様子を示す 図
[図 6]図 5 (a)を S方向から見た概略図
圆 7]本発明の実施の形態 1におけるセンサ信号検出部で増幅'濾波した信号 判 定部の判定出力 Jを示す特性図
[図 8]ドアハンドル 3と連動して作動する 2つのアーム部 9それぞれのに対応して弾性 体 8を設け、圧電センサ 4を 2つの弾性体 8にそれぞれ支持 ·固定する構成における ハンドルブラケット 2の外観図
圆 9]本発明の実施の形態 2におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドアの外観図 [図 10] (a)本発明の実施の形態 2におけるドアハンドル装置で、図 9の BB断面におけ るドアハンドル装置の断面図、（b)図 10 (a)の E方向から見た FF断面におけるドアハ ンドル装置の断面図
[図 11]本発明の実施の形態 2におけるドアハンドル装置を図 10の C方向、すなわち、 車内側から見た外観図
圆 12] (a)ドアハンドル 13を車外側（図中、 S方向）に引いた際に弾性体 15が変位し て、弾性体 15がまだアーム部 16に接している状態の概略図、（b)図 12 (a)の状態か らドアハンドル 13を車外側（図中、 S方向）にさらに引いて、弾性体 15が変位し終え てアーム部 16から離れた状態の概略図
[図 13] (a)図 12 (a)の E方向から見た FF断面におけるドアハンドル装置の断面図、（ b)図 12 (b)の E方向から見た FF断面におけるドアハンドル装置の断面図
圆 14]本発明の実施の形態 2における検出手段で増幅'濾波した信号 V、判定部の 判定出力 Jを示す特性図
圆 15]本発明の実施の形態 3におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドアの外観 図
[図 16]本発明の実施の形態 3におけるドアハンドル装置で、図 15の AA断面におけ るドアハンドル装置の断面図
[図 17]本発明の実施の形態 3におけるドアハンドル装置を図 16の B方向、すなわち、 車室内側から見た外観図
[図 18]本発明の実施の形態 3における圧電センサ 404の断面図
[図 19] (a)ドアハンドル 403を車室外側（図中、 S方向）に引いた際に弾性体 408が変 位して、弾性体 408がまだアーム部 409に接している状態の概略図、（b)図 19 (a)の 状態からドアハンドル 403を車室外側（図中、 S方向）にさらに引いて、弾性体 408が 変位し終えてアーム部 409から離れた状態の概略図
圆 20]本発明の実施の形態 3におけるセンサ信号検出部で増幅'濾波した信号 V、 判定部の判定出力 Jを示す特性図
圆 21] (a)本発明の実施の形態 4におけるドアハンドル 403非使用状態での弾性体 4 08と圧電センサ 404の概略図、（b)本発明の実施の形態 4におけるドアハンドル 403 を車室外側に引 、た状態での弾性体 408と圧電センサ 404の概略図
圆 22]本発明の第 5の実施の形態におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドアの 外観図
[図 23]本発明の実施の形態 5におけるハンドルブラケット 302を車外側カゝら見た外観 図
[図 24]本発明の実施の形態 5におけるハンドルブラケット 302を車内側力も見た外観 図
[図 25]本発明の実施の形態 5における圧電センサ 304の断面図
[図 26]ドアノブ 303操作時のドアノブ 303、圧電センサ 304、弾性体 308、アーム部 3
09の変位の様子示す概略図
[図 27]図 26を S方向力も見た概略図
圆 28]本発明の実施の形態 5における検出手段で増幅'濾波した信号 V、判定部の 判定出力 Jを示す特性図
[図 29]本発明の他の実施の形態におけるハンドルブラケット 302の外観図
圆 30]本発明に係る車両用ドアハンドルの一実施の形態の外観斜視図である。
[図 31]図 30の車両用ドアハンドルの A— A断面図である。 [図 32]図 31に示したノヽンドル操作検出センサの概略図である。
[図 33]図 31に示したノヽンドル操作検出センサの圧電素子材の構成図である。
[図 34]図 31の C矢視図である。
[図 35]図 34に示したノ、ンドル操作検出センサのブロック図である。
[図 36]図 31に示した車両用ドアハンドルの動作説明図である。
[図 37]図 35に示したノヽンドル操作検出センサの出力特性図で、（a)はセンサに印加 する曲げ荷重を、 (b)はその曲げ荷重に応じて出力されるセンサ出力を示す。
[図 38]従来の車両用ドアハンドルの構成説明図である。
圆 39]本発明の実施の形態 7におけるドアハンドル装置を表す外観斜視図
[図 40] (a)同実施形態 7における図 39の A— A断面の内部構成図、（b)同実施形態 7 における図 40 (a)の B— B断面の内部構成図
[図 41]同実施の形態 7における図 40に示した圧電センサの概略構成図
圆 42]同実施の形態 7における圧電素子材の構成図
[図 43]同実施の形態 7におけるドアハンドル装置のブロック図
[図 44] (a)同実施の形態 7における圧電センサに対する曲げ荷重を示す図、 (b)同 実施の形態 7における圧電センサの曲げ荷重に対して出力されるセンサ出力図 圆 45]本発明の実施の形態 8におけるドアハンドル装置を示す内部構成図 圆 46]本発明の実施の形態 9におけるドアハンドル装置を示す断面図
圆 47]本発明の実施の形態 10におけるドアハンドル装置を示す断面図
圆 48]本発明の実施の形態 11におけるドアハンドル装置を示す断面図
圆 49]本発明の実施の形態 12におけるドアハンドル装置を示す断面図
圆 50]本発明の実施の形態 13におけるドアハンドル装置を示す断面図
圆 51]本発明の実施の形態 14におけるドアハンドル装置を示す断面図
圆 52]本発明の実施の形態 15におけるドアハンドル装置を示す断面図
圆 53] (a)本発明の実施の形態 16におけるキーレスエントリー装置の概略構成図、 ( b)同実施の形態 16のキーレスエントリー装置の要部構成図
[図 54]同実施の形態 16における図 53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 圆 55]本発明の実施の形態 17におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドアの外観 図
[図 56]本発明の実施の形態 17におけるドアハンドル装置で、図 55の AA断面におけ るドアハンドル装置の断面図
[図 57]本発明の実施の形態 17におけるドアハンドル装置を図 56の B方向、すなわち 、車室内側力 見た外観図
[図 58]本発明の実施の形態 17における圧電センサ 904の断面図
圆 59]本発明の実施の形態 17におけるドアハンドル装置を備えた自動車の関連部 の制御ブロック図
[図 60] (a)ドアハンドル 903を車室外側（図中、 S方向）に引いた際に弾性体 908が変 位して、弾性体 908がまだアーム部 909に接している状態の概略図、（b)図 60 (a)の 状態からドアハンドル 903を車室外側（図中、 S方向）にさらに引いて、弾性体 908が 変位し終えてアーム部 909から離れた状態の概略図
[図 61]本発明の実施の形態 17におけるセンサ信号検出部 905内で増幅、濾波され たフィルタ部 95 laの出力信号 Va、比較部 952aの判定出力 Jaを示す特性図
[図 62]本発明の実施の形態 17におけるセンサ信号検出部 905内で増幅、濾波され たフィルタ部 95 lbの出力信号 Vb、比較部 952bの判定出力 Jbを示す特性図
[図 63]本発明の実施の形態 18におけるドアハンドル装置を有するキーレスエントリー 装置を備えた自動車の外観図
圆 64(a)]本発明の実施の形態 18におけるキーレスエントリー装置の概略構成を表し たブロック図
圆 64(b)]本発明の実施の形態 18におけるキーレスエントリー装置の要部詳細構成を 表したブロック図
符号の説明
1 ドア
2 ドアハンドルブラケット（フレーム部）
3 ドアハンドル（ノヽンドル部）
4 圧電センサ センサ信号検出部 弾性体
アーム部（可動部） ドア
ドアハンドル（ノヽンドル部) フレーム §
弾性体
アーム部（可動部）1 制御回路 (制御部）5 暗証信号要求手段1 暗証信号判定手段3 ロック解錠指示手段1 パネ
2、 203、 204 凸部5 センサ回路ケース6 防水手段
1 ドア
3 ドアノブ（ノヽンドル部）4 圧電センサ
4a 屈曲部
5 センサ信号検出部8 弾性体
8a 固定咅
8b 支持部
9 アーム部
9a 上端
9b 固定軸
1 ドア 403 ドアハンドル（ノヽンドル部）
404 圧電センサ
404a 屈曲咅
405 センサ信号検出部
408 弾性体
408a, 408b 支持部
409 アーム部
409a 端部
712 車両用ドアハンドル 713 ドア
714 ハンドル本体（ノ、ンドル部) 714a アーム
715 可動部
716 ハンドル操作検出センサ
719 センサ信号検出部
721 開閉駆動手段
723 開閉制御手段
733 圧電素子材
745 中心電極
747 外側電極
749 ピエゾ素子材料
751 被覆層
811 ハンドル本体
813 ドア
815 圧電センサ
815a 先端
815b 湾曲
823 把持部 824 ハンドル固定部
891 車両側送受信機
893 携帯側送受信機
901 ドア
903 ドアハンドル（ノヽンドル部）
904 圧電センサ
909 アーム部（可動部）
918 解錠手段
921 防犯手段
931 車両
932 車両側送受信機
933 携帯側送受信機
934 制御回路
938 施錠状態認識手段
9171 判別部
9211 報知手段
9212 通信手段
9213 施錠強化手段
9341 判別部
発明を実施するための最良の形態
[0117] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実 施の形態によって本発明が限定されるものではない。
[0118] (実施の形態 1)
本発明の第 1の実施の形態を図 1から図 8を参照して説明する。
[0119] 図 1は本発明の第 1の実施の形態におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドアの 外観図である。図中、ドア 1にはフレーム部としてのハンドルブラケット 2が装着されて いる。ハンドルブラケット 2はハンドル部としての引手式のドアハンドル 3を有している。 尚、ドア 11は通常のサイドドアとした力 スライドドア、テールゲート等の他のドアでも よい。図 2はハンドルブラケット 2を車外側から見た外観図、図 3はハンドルブラケット 2 を車内側力も見た外観図である。図中、可撓性を有したケーブル状の圧電センサ 4 がセンサ信号検出部 5と共にハンドルブラケット 2に装着されている。センサ信号検出 部 5には圧電センサ 4、電源供給用と検出信号出力用のケーブル 6、コネクタ 7が接 続されている。圧電センサ 4は板パネでできた弾性体 8の先端部に支持 ·固定されて いる（図中の支持部 8b)。圧電センサ 4は弾性体 8の先端部側から延出する方向にお いて屈曲部 4aを備えている。弾性体は他端をセンサ信号検出部 5に片持ち梁状に 固定されている（図中の 8a)。また、弾性体 8はドアハンドル 3と連動して作動する可 動部としてのアーム部 9と上端 9aで接触している。この際、ドアハンドル 3非使用時に おいて弾性体 8は所定の押圧を付勢されてアーム部上端 9aに接触している。
[0120] 図 3に示すように、圧電センサ 4、弾性体 8、センサ信号検出部 5は一体として成型 されセンサユニット 500を形成している。そして、センサユニット 500はセンサ信号検 出部 5に備えられた取り付け金具 5a、 5bを介してビス 5cでノヽンドルブラケット 2に取り 付けられている。
[0121] アーム部 9にはパネ 10により所定のパネ圧が印加されて常時ドアハンドル 3が閉止 方向に押圧されるようになつている。パネ 10によりアーム部 9を介して弾性体 8に作用 する押圧は、弾性体 8がアーム部 9に作用する押圧よりも大きくしているので、弾性体 8がアーム部 9に作用する押圧によりアーム部 9が押されてドアハンドル 3が車外側に 開くといったことはない。また、アーム部 9は図示しないストッパー部により動きが規制 されていて、ストッパー部によりドアハンドル 3が閉止方向に行き過ぎることがないよう になっている。
[0122] 図 4は圧電センサ 4の断面図である。圧電センサ 4は、中心電極 4b、圧電体 4c、外 側電極 4d、被覆層 4eとを同軸状に成形したもので、全体として可撓性に優れた構成 を有している。中心電極 4bは通常の金属単線導線を用いてもよいが、ここでは絶縁 性高分子繊維の周囲に金属コイルを卷 ヽた電極を用いている。絶縁性高分子繊維 と金属コイルとしては、電気毛布にお 、て商業的に用いられて ヽるポリエステル繊維 と銀を 5wt%含む銅合金がそれぞれ好ま ヽ。
[0123] 圧電体 4cはポリエチレン系榭脂と圧電セラミック（ここでは、チタン酸ジルコン酸鉛） 粉末とを混鍊したもので、中心電極 4bと共に連続的に押し出されて可撓性のある圧 電体 4cを形成する。尚、圧電セラミックとしては、環境面への配慮から非鉛系の材料 、たとえば、チタン酸ビスマスナトリウム系やニオブ酸アルカリ系の圧電セラミック材料 を用いることが好ましい。
[0124] 中心電極 4bの周囲に圧電体 4cを押し出し加工した後、中心電極 4bと圧電体 4cの 表面に接触させた擬似電極との間に数 kVの直流電圧を印加して圧電体 4cの分極 を行う。これにより圧電体体 4cが圧電効果を備える。外側電極 4dは高分子層の上に 金属膜の接着された帯状電極を用い、これを圧電体 4cの周囲に巻きつけるようにし て構成する。高分子層としてはポリエチレン'テレフタレート（PET)を用い、この上に アルミニウム膜を接着した電極は、 120°Cで高い熱的安定性を有するとともに商業的 にも量産されているので、外側電極 4dとして好ましい。尚、外部環境の電気的雑音 力もシールドするために、外側電極 4dは部分的に重なるようにして圧電体 4cの周囲 に卷きつけることが好まし 、。被覆層 4eは信頼性面で塩ィ匕ビニールを使用するのが よいが、環境面への配慮力も熱可塑性エラストマ一等の非塩ビ系材料を用いることが 好ましい。
[0125] センサ信号検出部 5はオペアンプと周辺部品で構成される少なくとも 1つのバンドパ スフィルタ部と、必要であればオペアンプと周辺部品で構成され、ドア 1の固有振動 周波数を含む信号成分を除去するバンドエリミネーシヨンフィルタ部またはローバスフ ィルタ部とを備えている。そして、上記フィルタ部の出力信号に基づきドアハンドル 3 への物体の接触、ドアハンドル 3による開動作と閉動作の少なくとも 1つを検出するた めの判定部を備える。判定部としてはコンパレータを使用する。上記フィルタ部や判 定部は、それぞれ 1mA以下の低消費電流型の素子を使用している。
[0126] 前記バンドパスフィルタ部の特性としては、実験的にドアハンドル 3を操作した際の 圧電センサ 4からの出力信号を周波数解析することにより、特徴的な周波数帯として 例えば、 3Hz— 8Hzの周波数領域を通過するような特性となるように設定する。
[0127] また、前記バンドエリミネーシヨンフィルタ部またはローパスフィルタ部の設定につい ては、例えば、ドア 1を故意に叩いたりした際の圧電センサ 4からの出力信号を周波 数解析することにより、特徴的な周波数帯として例えば、 10Hz以上の周波数領域を 除去するような特性となるように設定する。尚、固有振動の強度が小さぐ圧電センサ
4の出力信号への影響が小さい場合は、バンドエリミネーシヨンフィルタ部またはロー パスフィルタ部を設けなくてもよ 、。
[0128] さらに、車種やドアのサイズ、重量等によりドアの固有振動特性が異なることが想定 されるため、上記のような実験的な解析に基づき、バンドパスフィルタ部やバンドエリミ ネーシヨンフィルタ部、ローパスフィルタ部の設定の最適化を行うことが好まし 、。
[0129] 外来の電気的ノイズを除去するためセンサ信号検出部 5はシールド部材で全体を 覆って電気的にシールドすることが好ましい。また、センサ信号検出部 5の入出力部 に貫通コンデンサや EMIフィルタ等を付カ卩して強電界対策を行ってもよい。
[0130] 図 5 (a)は、ドアハンドル 3を車外側に引いた時のドアハンドル 3、圧電センサ 4、弹 性体 8、アーム部 9の変位の様子示す概略図である。図 5 (a)に示したように、ドアハ ンドル 3を車外側に引くと、アーム部 9の上端 9aが下がり、上端 9aに所定の押圧で付 勢された弾性体 8も固定部を中心して先端部側が固定軸 9bを中心にして回転しなが ら最大変位を示して下方へ変位する。そして、ドアハンドル 3をさらに車外側に引くと 、アーム部 9の上端 9aがさらに下がり、上端 9aから弾性体 8が離れる。すなわち、上 端 9aからの押圧が無いと、弾性体 8は固定部 8a近傍で予め下方へ屈曲した形状を して 、て、弾性体 8により圧電センサ 4も屈曲部 4aで予め屈曲変形された形状を備え ている。そして、圧電センサ 4、弾性体 8、センサ信号検出部 5をノヽンドルブラケット 2 に取り付けて、アーム部 9の上端 9aと弾性体 8とを接触させると、図 2または図 3に示 したように、弾性体 8はアーム部 9の上端 9aから圧電センサ 4に予め付与されていた 屈曲変形を増大する方向（屈曲部 4aでの曲率半径が小さくなる方向）に押圧を付勢 されて、弾性体 8自身も固定部 8a近傍で屈曲が減少する方向に変形する。
[0131] 次に作用について説明する。ドア開動作のため、ドアハンドル 3を車外側に引くか、 または、軽くドアハンドル 3の内側に手を触れると、ドアハンドル 3が車外側に変位す るとともに、ドアハンドル 3と連動してアーム部 9が変位する。図 5 (a)および図 6はこの 時のドアハンドル 3、圧電センサ 4、弾性体 8、アーム部 9の変位の様子を示した概略 図である。ここで、図 6は図 5 (a)を S方向から見た概略図である。図示したように、ドア ハンドル 3が車外側に変位すると、アーム部 9の上端 9aが下がり、上端 9aに所定の押 圧で付勢された弾性体 8も固定部を中心して先端部側が固定軸 9bを中心にして回 転しながら最大変位を示して下方へ変位する。そのため、圧電センサ 4も変形し、屈 曲部 4aの曲率半径が大きくなる方向に変形する。
[0132] この際、たとえば、図 6に示したように、上端 9aと弾性体 8との接触位置の関係から、 上端 9aは Δ χの変位でも弾性体 8の先端部では Δ χより大きい Ayとなり、上端 9aの 直接的な変位よりも大きな変位が弾性体 8によりもたらされる。
[0133] 図 7はこの際、センサ信号検出部 5内で増幅、濾波された信号 V、判定部の判定出 力 Jを示す特性図である。図中、縦軸は上力も順に V、 J、横軸は時刻 tである。ドアハ ンドル 3の操作による変位があり、圧電センサ 4が変形すると、圧電センサ 4からは圧 電効果により圧電センサ 4の変形の加速度に応じた信号が出力される。この時、出力 信号には約 3— 8Hzの周波数を有した信号が現れ、その信号はセンサ信号検出部 5 内で増幅、濾波され、図 7の Vに示すような信号が得られる。
[0134] 判定部は Vの VOからの振幅 V— VOが DO以上ならばドアハンドル 3への物体の接触 や、ドアハンドル 3による開動作と閉動作の少なくとも 1つをが生じたと判定し、時刻 tl で判定出力として Lo→Hi→Loのパルス信号を出力する。
[0135] 尚、ドアハンドル 3を車外側力 押してもアーム部 9と弾性体 8を介して圧電センサ 4 が変形する（曲率半径力 、さくなる方向）ので、この際も同様に検出可能である。
[0136] 上記作用により、このドアハンドル装置では、圧電センサ 4が可撓性を有してドアハ ンドル 3に付設可能となり、ドアハンドル 3の微小変位を高感度に検出可能となる。従 つて、ドアハンドル 3に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、ドアハンドル 3 に対する接触が検出可能となる。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 4は、柔軟な変形 が可能なことから設置場所の制約条件が少なぐかつ配置スペースも少なくなる。
[0137] また、圧電センサ 4が、一端を固定して片持ち梁状とした略板状の弾性体 8に支持 され、弾性体 4の一部は所定の押圧を付勢されてアーム部 9上端 9aに接触するもの で、極めてシンプルな形状でアーム部 9から所定の押圧を付勢される構成が実現で きる。
[0138] また、圧電センサ 4は直接アーム部 9上端 9aに接触するのはなぐ弾性体 8を介して 上端 9aの変位を受けるので、たとえば、圧電センサ 4がアーム部 9と接して磨耗したり 、操作による衝撃を直接受けたりするといつたことがなぐ信頼性が向上する。また、ド ァハンドル 3の開動作時にアーム部 9上端 9aに弾性体 8と圧電センサ 4とが追従して 変位するとともに、所定の変位後は弾性体 8は変位しないので、変位しすぎて圧電セ ンサ 4が断線したりすることがない。
[0139] また、アーム部 9上端 9aと弾性体 8との接触位置の関係から、アーム部 9上端 9aの 変位よりも弾性体 8の先端部の変位が大きくなり、圧電センサ 4の変位がより大きくな つて、感度が向上する。
[0140] また、弾性体 8が圧電センサ 4の一部を予め屈曲変形させて支持したもので、ドア ハンドル 3が微小変位すると、その変位がアーム部 9と弾性体 8を介して圧電センサ 4 に印加され、屈曲変形した部位がさらに屈曲る。ここで、圧電センサ 4の屈曲部位に は圧電センサ内部に張力や圧縮力が発生しており、この部位が変形すると非屈曲部 位が同じ変形をした場合よりも圧電センサ内部で伸張や圧縮による大きな変位が発 生する。従って、ドアハンドル 3の変位が微小でも、その変位がアーム部 9と弾性体 8 を介して圧電センサ 4に印加され、屈曲変形した部位が変形して大きな変位が発生 するので、圧電センサ 4から変形に応じた大きな出力信号が発生し、圧電センサ 4の 感度が向上する。
[0141] また、圧電センサ 4、弾性体 8、センサ信号検出部 5は一体として成型されセンサュ ニット 500を形成しており、センサユニット 500としてフレーム部 14に取り付け可能な ので、ドアハンドル装置の組み立てが効率的にできる。
[0142] 尚、本発明の他の実施の形態として、図 8に示したように、ドアハンドル 3と連動して 作動する 2つのアーム部 9それぞれのに対応して弾性体 8を設け、圧電センサ 4を 2 つの弾性体 8にそれぞれ支持'固定する構成としてもよぐドアハンドルの変位を複数 箇所で検出するので、検出の冗長性が高まり、検出の信頼性が向上する。
[0143] また、図 5 (a)では、圧電センサ 4が弾性体 8の先端部側力 延出する方向におい て屈曲部 4aを備えていた力 図 5 (b)、（c)に示すように圧電センサ 4が屈曲部 4aを 備えない構成としてもよい。この構成で、ドア開動作のためドアハンドル 3を操作し、ド ァハンドル 3が車外側に変位すると、ドアハンドル 3と連動してアーム部 9が変位し、了 ーム部 9の変位により弾性体 8が点 Q位置で屈曲して圧電センサ 4が変形する（図 5 ( c)参照)。そして、圧電センサ 4の変形の加速度に応じた信号が圧電センサ 4から発 生する。そして、この信号に基づきセンサ信号検出部 5によりドアハンドル 3への物体 の接触や、ドアハンドル 3による開動作と閉動作の少なくとも 1つが生じたものと判定さ れる。
(実施の形態 2)
本発明の第 2の実施の形態を図 9から図 14を参照して説明する。
[0144] 図 9は本発明の第 2の実施の形態におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドアの 外観図である。図中、ドア 11にはァウタバネル（ドアパネル） 12にハンドル部としての 把手式のドアハンドル 13が装着されている。尚、ドア 11は通常のサイドドアとしたが、 スライドドア、テールゲート等の他のドアでもよい。図 10 (a)は図 9の BB断面における ドアハンドル装置の断面図（車体上部側力も見たもの)で、図中、左側が車体前方、 右側が車体後方である。図 10 (b)は図 10 (a)の E方向から見た FF断面におけるドア ハンドル装置の断面図である。図 11はドアハンドル装置を図 10の C方向、すなわち 、車内側力も見た外観図である。図 10および図 11において、可撓性を有したケープ ル状の圧電センサ 4がセンサ信号検出部 5と共にフレーム部 14に装着されている。 センサ信号検出部 5には圧電センサ 4、電源供給用と検出信号出力用のケーブル 7a 、コネクタ 7bが接続されている。図 11に示すように、圧電センサ 4、弾性体 8、センサ 信号検出部 5は一体として成型されセンサユニット 500を形成している。そして、セン サユニット 500はセンサ信号検出部 5に備えられた取り付け金具 5a、 5bを介してビス 5cでフレーム部 14に取り付けられている。また、センサ信号検出部 5は圧電センサ 4 をフレーム部 14との間で支持するガイド部 5dを備え、ガイド部 5dの先端 5eで圧電セ ンサ 4を固定している。
[0145] 圧電センサ 4は板パネでできた弾性体 15の端部（図中の支持部 15a)と圧電センサ 4の先端部（図中の支持部 15b)で弾性体 8に支持 ·固定されている。また、圧電セン サ 4は弾性体 15の端部側（図中の支持部 15a)から延出する方向にお!、て屈曲部 4b を備えている。弾性体 15は固定部 15c方向の他端をセンサ信号検出部 5の取り付け 金具 5aと溶接で接合されており、圧電センサ 4と弾性体 15は取り付け金具 5aを介し てセンサ信号検出部 5と一体として成型されている。
[0146] 弾性体 15は固定部 15cで片持ち梁状に固定されている。また、弾性体 15はドアハ ンドル 13と連動して作動する可動部としてのアーム部 16と端部 16aで接触している。 ここで、弾性体 15はもともと固定部 15c近傍で車外側に所定角度、屈曲した形状を 有している力 ドアハンドル 13の非使用時 (人や物体の接触や、ドアハンドルによる 開動作、閉動作が無い、ドアパネルに取り付けられているだけの定常状態）には、弾 性体 15が端部 16aにより車内側へ所定の押圧を付勢されて押し込まれるため、ドア ハンドル 13の非使用時には弾性体 15の固定部 15c近傍での屈曲がほぼ無 、状態 になっている。
[0147] アーム部 16にはベルクランクアーム 17の一部が当接し、ベルクランクアーム 17に はバランスウェイト 18の一部が当接している。そして、コイル状のパネ 19が所定のバ ネ圧でバランスウェイト 18を付勢しているので、パネ 19のパネ圧がバランスウェイト 1 8とベルクランクアーム 17を介してアーム部 16に印加されて、常時、ドアハンドル 13 が閉止方向（車内側）に押圧されるようになつている。また、上述した端部 16aによる 弾性体 15への押圧付勢は、パネ 19のパネ圧がアーム部 16を介して端部 16aに作 用したものであり、パネ 19のパネ圧により端部 16aが弾性体 15へ付勢する押圧が、 弾性体 15の板パネとしての反発力よりも大きくなるよう弾性体 15のパネ特性が設定さ れている。
[0148] ドアハンドル 13にはアーム部 16とは反対側に作動中心アーム部 20が備えられて おり、ドアハンドル 13を車外側に引いたとき、作動中心アーム部 20を略回転中心とし てドアハンドル 13が回転'変位する。アーム部 16には隣接してキーシリンダー 21が 配設されている。
[0149] 圧電センサ 4およびセンサ信号検出部 5の構成は実施の形態 1で述べたので、ここ での詳細な説明は省略する。
[0150] 図 12 (a)および (b)はドア開動作のため、ドアハンドル 13に手指をかけてドアハンド ル 13を把手して車外側に引いた際の、ドアハンドル 13、圧電センサ 4、弾性体 15、 アーム部 16の変位の様子を示した概略図である。ここで、図 12 (a)は図 9の AA断面 に対応し、ドアハンドル 13を車外側（図中、 S方向）に引いた際に弾性体 15が変位し て、弾性体 15がまだアーム部 16に接している状態の概略図、図 12 (b)は図 12 (a) の状態力もドアハンドル 13を車外側（図中、 S方向）にさらに引いて、弾性体 15が変 位し終えてアーム部 16から離れた状態の概略図である。
[0151] また、図 13 (a)および (b)は、 それぞれ、図 12 (a)および (b)の E方向から見た FF 断面におけるドアハンドル装置の断面図で、図中、上方が車内側、下方が車外側で ある。
[0152] 図 12 (a)および図 13 (a)に示したように、ドアハンドル 13が車外側に変位すると、ァ ーム部 16の端部 16aが車外側に変位し、端部 16aによって所定の押圧で付勢されて いた弾性体 15も端部 16aと接しながら固定部 15c付近を中心として支持部 15a側が 車外側へ変位する。そして、図 12 (b)および図 13 (b)に示したように、ドアハンドル 1 3がさらに車外側へ引かれると、アーム部 16の端部 16aもさらに車外側へ変位して、 端部 16aによる弾性体 15への押圧付勢が無くなり、弾性体 15はそれ以上変位しな い。すなわち、端部 16aからの押圧が無いと、弾性体 15は固定部 15c付近を中心と して予め車外側へ屈曲した形状をして 、て、弾性体 15により圧電センサ 4はガイド部 5eの先端 5eで図 13 (b)の G方向に予めねじれ変形された形状を備えて!/、る。そして 、圧電センサ 4、弾性体 15、センサ信号検出部 5をケース部 14に取り付けて、アーム 部 16の端部 16aと弾性体 15とを接触させると、図 10 (b)に示したように、弾性体 15 はアーム部 16の端部 16aから圧電センサ 4に予め付与されていたねじり変形を減少 する方向、好ましくはねじり変形が無くなる状態に押圧を付勢されて、弾性体 15も固 定部 15c近傍で屈曲が減少する方向に変形する。尚、ねじり変形の G方向は、外側 電極 4dとして帯状電極を圧電体 4cに卷きつける方向とは逆方法にすることが好まし い。これは、帯状電極を圧電体 4cに卷きつける方向と G方向とを同じにすると、圧電 センサ 4にねじり変形を印加しても、帯状電極を巻き上げる（締め上げる）方向になる ので、有効なねじり変形を印加しにくいためである。
[0153] 次に作用について説明する。ドア開動作のため、ドアハンドル 13に手指をかけてド ァハンドル 13を把手して車外側〖こ引くと、ドアハンドル 13が車外側に変位するととも に、ドアハンドル 13と連動してアーム部 16が変位する。軽くドアハンドル 13の車内側 壁面に手を触れるだけでも、微小な振動が生じてドアハンドル 13には変位が生じて、 それに連動してアーム部 16も変位する。そして、図 12 (a)および図 13 (a)に示したよ うに、ドアハンドル 13が車外側に変位すると、アーム部 16の端部 16aが車外側に変 位し、端部 16aによって所定の押圧で付勢されていた弾性体 15も端部 16aと接しな がら固定部 15c付近を中心として支持部 15a側が車外側へ変位する。弾性体 15が 変位すると、弾性体 15に支持されていた圧電センサ 4も図 12 (a)中の K点で屈曲変 形するとともに、屈曲部 4aで車外側への引張り力が作用するので屈曲部 4aの曲率 半径が大きくなる方向に変形する。また、弾性体 15が変位すると、ガイド部 5eの先端 5eで図 13 (b)の G方向にねじれ変形が印加される。そして、圧電センサ 4は、 K点で の屈曲変形により圧電効果によって生じる電圧信号と、屈曲部 4aの変形により圧電 効果によって生じる電圧信号と、ガイド部 5eの先端 5eでのねじれ変形により圧電効 果によって生じる電圧信号とを重畳した出力信号を発生する。
[0154] 上記弾性体 15の変位は、ドアハンドル 13がさらに車外側へ引かれてアーム部 16 の端部 16aが車外側へ変位して、端部 16aによる弾性体 15への押圧付勢が無くなる まで継続し、図 12 (b)および図 13 (b)に示したように、端部 16aによる弾性体 15への 押圧付勢が無くなると、弾性体 15はそれ以上変位しないので、圧電センサ 4も変形し ない。しかし、このとき圧電センサ 4は、既にドアハンドル 13が操作されたために生じ た変位を受けて十分に信号を出力している。
[0155] 図 14はこの際、センサ信号検出部 5内で増幅、濾波された信号 V、判定部の判定 出力 Jを示す特性図である。図中、縦軸は上力も順に V、 J、横軸は時刻 tである。上述 したようなドアハンドル 13の操作により圧電センサ 4が変形すると、圧電センサ 4から は圧電効果により圧電センサ 4の変形の加速度に応じた信号が出力される。この時、 出力信号には約 3— 8Hzの周波数を有した信号が現れ、その信号はセンサ信号検 出部 5内で増幅、濾波され、図 7の Vに示すような信号が得られる。
[0156] 判定部は Vの VOからの振幅の絶対値 I V— VO Iが DO以上ならばドアハンドル 13 への人または物体の接触、ドアハンドル 13による開動作、ドアハンドル 13による閉動 作の少なくとも 1つが生じたと判定し、時刻 t2で判定出力として Lo→Hi→Loのノ レ ス信号を出力する。振幅の絶対値を使うのは、圧電センサ 4の位置や変形状態により 、図 14の信号の極性が反対になる場合があるためで、具体的には判定部としてウイ ンドウコンパレータを使えばよい。
[0157] 尚、ドアハンドル 13を車外側力も押してもアーム部 16が車内側にわずかに変位し、 弾性体 15が車室内側に押されて、圧電センサ 4が K点で車内側へ屈曲変形するとと もに、 G方向とは反対にねじり変形し、圧電センサ 4変形にる圧電効果により電圧信 号を出力するので、ドアハンドル 13を車外側力も押したことを検出可能である。
[0158] 上記作用により、このドアハンドル装置では、実施の形態 1と同様な効果がある上、 弾性体 15が圧電センサ 4の少なくとも一部を予めねじり変形させて支持していて、ド ァハンドル 13が微小変位すると、その変位が作動手段としてのアーム部 16と弾性体 15を介して圧電センサ 4に印加され、ねじり変形した部位がさらにねじられたり、また は、ねじれが開放される方向に変形するので、圧電センサ 4から変形に応じた出力信 号が発生し、ドアハンドル 13への人または物体の接触の際の、ドアハンドル 13の微 小変位を高感度に検出可能となる。従って、ドアハンドル 13に単に触れただけでも 十分な信号出力が得られ、ドアハンドル 13に対する接触、ドアハンドル 13による開動 作、ドアハンドル 13による閉動作の少なくとも 1つが検出可能となる。
[0159] 尚、本実施の形態 2では、圧電センサ 4はドアハンドル 13と連動して作動するァー ム部 16に弾性体 15を介して間接的に接触する構成としたが、ドアハンドル 13と連動 して作動する他の構成要素、例えば、ベルクランクアーム 17やバランスウェイト 18の 一部に圧電センサ 4が直接または間接的に接触することでドアハンドル 13の変位に より圧電センサ 4が変形可能となる構成としてもよい。
[0160] また、圧電センサ 4をパネ 19に卷きつけて配設して、ドアハンドル 13の操作による パネ 19の回転方向の変位を圧電センサ 4で検出する構成としてもよい。
[0161] 特に、本実施の形態では、可撓性のある圧電センサを用いているので、現状のドア ハンドルの構成を大幅に変更することなぐ圧電センサ自体を適切な形状に変形させ て、簡単な構成を付加するだけで、多様な構成に対応して容易に付設することがで きるといった効果がある。
[0162] 尚、上記実施の形態 1および 2では、弾性体 8、 15として板パネを使用した力 他の 弾性体、例えば、コイルパネやトーシヨンバー等を使用してもよい。
[0163] また、上記実施の形態 1および 2では、弾性体 8、 15を使用したが、アーム部 9、 16 の一部に圧電センサ 4を直接当接させる構成としてもよぐアーム部 9、 16の変位が 直接圧電センサ 4に伝わるので感度が向上する。
[0164] また、弾性体 8、 15の代わりに、圧電センサ 4の被覆層 4eを所定の弾性率を有した 弾性体で構成したり、被覆層 4eの形状を変えることにより所定の弾性率を持たせた 構成として、ドアハンドル非使用時において圧電センサ 4の一部が所定の押圧を付 勢してアーム部 9、 16の一部に接触する構成としてもよい。
[0165] また、上記実施の形態 1および 2のドアハンドル装置をサイドドアやスライドドア、テ ールゲート等のドアでのスマートエントリーシステムに適用した自動車や、玄関ドアな どのドアでのスマートエントリーシステムに適用した建物を提供できる。
[0166] また、上記実施の形態 1および 2のドアハンドル装置を使って自動車のさまざまな機 器の制御を行ってもよい。例えば、ドアハンドルに人体が接触したことを検出してバヮ 一ウィンドウを作動させて窓ガラスを空けて車室内を換気したり、ドアハンドルに人体 が接触したことを検出してカーエアコンやシートヒータ、カーナビ等を起動させる構成 としてもよぐカーライフにおける快適性や利便性の向上に寄与できる。
[0167] また、上記実施の形態 1および 2では可撓性圧電センサを用いた力 ドアハンドル の変位に基づく変形に応じた出力信号を発生する他のセンサ、例えば、変形により 静電容量が変化する静電容量型のケーブル状または帯状のセンサや、変形により透 過光量が変化する光ファイバ一型のセンサ等を用いてもょ 、。
[0168] (実施の形態 3)
本発明の第 3の実施の形態を図 15から図 21を参照して説明する。
[0169] 図 15は本発明の第 3の実施の形態におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドア の外観図である。図中、ドア 401にはァウタバネル（ドアパネル) 402にハンドル部とし ての把手式のドアハンドル 403が装着されている。図 16は図 15の AA断面における ドアハンドル装置の断面図（車体上部側力も見たもの)で、図中、左側が車体前方、 右側が車体後方である。図 17はドアハンドル装置を図 16の B方向、すなわち、車室 内側から見た外観図である。図 16および図 17において、可撓性を有したケーブル 状の圧電センサ 404がセンサ信号検出部 405と共にフレーム部 406に装着されてい る。センサ信号検出部 405には圧電センサ 4、電源供給用と検出信号出力用のケー ブノレ 407a、コネクタ 407b力接続されて!ヽる。図 17に示すように、圧電センサ 404、 板パネでできた弾性体 408、センサ信号検出部 405は一体として成型されセンサュ ニット 450を形成している。そして、センサユニット 450はセンサ信号検出部 405に備 えられた取り付け金具 405a、 405bを介してビス 405cでフレーム部 406に取り付けら れている。
[0170] 圧電センサ 404は弾性体 408の端部（図中の支持部 408a)と圧電センサ 404の先 端部（図中の支持部 408b)で弾性体 408に支持 '固定されている。また、圧電センサ 404は弾性体 408の端部側（図中の支持部 408a)から延出する方向にお!、て屈曲 部 404aを備えて 、る。弾性体 408は固定部 408c方向の他端をセンサ信号検出部 4 05の取り付け金具 405aと溶接で接合されており、圧電センサ 404と弾性体 408は取 り付け金具 405aを介してセンサ信号検出部 405と一体として成型されている。
[0171] 弾性体 408は固定部 408cで片持ち梁状に固定されている。また、弾性体 408はド ァハンドル 403と連動して作動する可動部としてのアーム部 409と端部 409aで接触 している。ここで、弾性体 408はもともと固定部 408c近傍で車室外側に所定角度、屈 曲した形状を有しているが、ドアハンドル 403の非使用時 (人や物体の接触や、ドア ハンドルによる開動作、閉動作が無い、ドアパネルに取り付けられているだけの定常 状態）には、弾性体 408が端部 409aにより車室内側へ所定の押圧を付勢されて押し 込まれるため、ドアハンドル 403の非使用時には弾性体 408の固定部 408c近傍で の屈曲がほぼ無 ヽ状態になって ヽる。
[0172] アーム部 409にはベルクランクアーム 410の一部が当接し、ベルクランクアーム 41 0にはバランスウェイト 411の一部が当接している。そして、コイル状のパネ 412が所 定のパネ圧でバランスウェイト 411を付勢しているので、パネ 412のパネ圧がバラン スウェイト 411とベルクランクアーム 410を介してアーム部 409に印加されて、常時、 ドアハンドル 403が閉止方向（車室内側）に押圧されるようになつている。また、上述 した端部 409aによる弾性体 408への押圧付勢は、パネ 412のパネ圧がアーム部 40 9を介して端部 409aに作用したものであり、パネ 412のパネ圧により端部 409aが弹 性体 408へ付勢する押圧力、弾性体 408の板パネとしての反発力よりも大きくなるよ う弾性体 408のパネ特性が設定されて 、る。 [0173] ドアハンドル 403にはアーム部 409とは反対側に作動中心アーム部 413が備えら れており、ドアハンドル 403を車室外側に引いたとき、作動中心アーム部 413を略回 転中心としてドアハンドル 403が回転'変位する。アーム部 409には隣接してキーシリ ンダー 414が配設されて!/、る。
[0174] 図 18は圧電センサ 404の断面図である。圧電センサ 404は、中心電極 404b、圧 電体 404c、外側電極 404d、被覆層 404eとを同軸状に成形したもので、全体として 可撓性に優れた構成を有して！/、る。中心電極 404bは通常の金属単線導線を用いて もよ 、が、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを卷 、た電極を用いて!/ヽ る。絶縁性高分子繊維と金属コイルとしては、電気毛布において商業的に用いられ て 、るポリエステル繊維と銀を 5wt%含む銅合金がそれぞれ好まし 、。
[0175] 圧電体 404cはポリエチレン系榭脂と圧電セラミック（ここでは、チタン酸ジルコン酸 鉛)粉末とを混鍊したもので、中心電極 404bと共に連続的に押し出されて可撓性の ある圧電体 404cを形成する。尚、圧電セラミックとしては、環境面への配慮から非鉛 系の材料、たとえば、チタン酸ビスマスナトリウム系やニオブ酸アルカリ系の圧電セラ ミック材料を用いることが好まし 、。
[0176] 中心電極 404bの周囲に圧電体 404cを押し出しカ卩ェした後、中心電極 404bと圧 電体 404cの表面に接触させた擬似電極との間に数 kVの直流電圧を印加して圧電 体 404cの分極を行う。これにより圧電体 404cが圧電効果を備える。外側電極 404d は高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを圧電体 404cの周囲 に卷きつけるようにして構成する。高分子層としてはポリエチレン'テレフタレート（PE T)を用い、この両面にアルミニウム膜を接着した電極は、 120°Cで高い熱的安定性 を有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極 404dとして好ましい。尚 、外部環境の電気的雑音力もシールドするために、外側電極 404dは部分的に重な るようにして圧電体 404cの周囲に巻きつけることが好ましい。被覆層 404eは信頼性 面で塩ィ匕ビニールを使用するのがよいが、環境面への配慮から熱可塑性エラストマ 一等の非塩ビ系材料を用いることが好まし 、。
[0177] センサ信号検出部 5はオペアンプと周辺部品で構成される少なくとも 1つのバンドパ スフィルタ部と、必要であればオペアンプと周辺部品で構成され、ドア 401の固有振 動周波数を含む信号成分を除去するバンドエリミネーシヨンフィルタ部またはローバ スフィルタ部とを備えている。そして、上記フィルタ部の出力信号に基づきドアハンド ル 403への人や物体の接触、ドアハンドル 403による開動作と閉動作の少なくとも 1 つを検出するための判定部を備える。判定部としてはコンパレータを使用する。上記 フィルタ部や判定部は、それぞれ 1mA以下の低消費電流型の素子を使用している。
[0178] 前記バンドパスフィルタ部の特性としては、実験的にドアハンドル 403を操作した際 の圧電センサ 404からの出力信号を周波数解析することにより、特徴的な周波数帯 として例えば、 3Hz— 8Hzの周波数領域を通過するような特性となるように設定する
[0179] また、前記バンドエリミネーシヨンフィルタ部またはローパスフィルタ部の設定につい ては、例えば、ドア 401を故意に叩いたりした際の圧電センサ 404からの出力信号を 周波数解析することにより、特徴的な周波数帯を確認して行う。例えば、ドア 401を故 意に叩くと圧電センサ 404の出力信号から主に 10Hz以上の周波数領域でピークを 有する信号が確認できるので、この場合はローパスフィルタ部が、 10Hz以上の周波 数領域を除去するような特性となるように設定する。尚、固有振動の強度が小さぐ圧 電センサ 404の出力信号への影響が小さい場合は、バンドエリミネーシヨンフィルタ 部またはローノ スフィルタ部を設けなくてもよい。
[0180] さらに、車種やドアのサイズ、重量等によりドアの固有振動特性が異なることが想定 されるため、上記のような実験的な解析に基づき、バンドパスフィルタ部やバンドエリミ ネーシヨンフィルタ部、ローパスフィルタ部の設定の最適化を行うことが好まし 、。
[0181] 外来の電気的ノイズを除去するため検知手段 405はシールド部材で全体を覆って 電気的にシールドすることが好ましい。また、検知手段 405の入出力部に貫通コンデ ンサゃ EMIフィルタ等を付カ卩して強電界対策を行ってもよい。
[0182] 次に作用について説明する。ドア開動作のため、ドアハンドル 403に手指をかけて ドアハンドル 403を把手して車室外側〖こ引くと、ドアハンドル 403が車室外側に変位 するととも〖こ、ドアハンドル 403と連動してアーム部 409が変位する。軽くドアハンドル 403の車室内側壁面に手を触れるだけでも、微小な振動が生じてドアハンドル 403 には変位が生じて、それに連動してアーム部 409も変位する。図 19 (a)および (b)は この時のドアハンドル 403、圧電センサ 404、弾性体 408、アーム部 409の変位の様 子を示した概略図である。ここで、図 19 (a)は図 15の AA断面に対応し、ドアハンド ル 403を車室外側（図中、 S方向）に引いた際に弾性体 408が変位して、弾性体 408 力 Sまだアーム部 409に接して 、る状態の概略図、図 19 (b)は図 19 (a)の状態からド ァハンドル 403を車室外側（図中、 S方向）にさらに引いて、弾性体 408が変位し終え てアーム部 409から離れた状態の概略図である。
[0183] 図 19 (a)に示したように、ドアハンドル 403が車室外側に変位すると、アーム部 409 の端部 409aが車室外側に変位し、端部 409aによって所定の押圧で付勢されて 、た 弾性体 408も端部 409aと接しながら固定部 408c付近を中心として支持部 408a側 が車室外側へ変位する。弾性体 408が変位すると、弾性体 408に支持されていた圧 電センサ 404も図 19 (a)中の K点で屈曲変形するとともに、屈曲部 404aで車室外側 への引張り力が作用するので屈曲部 404aの曲率半径が大きくなる方向に変形する 。そして、圧電センサ 404は、 K点での屈曲変形により圧電効果によって生じる電圧 信号と、屈曲部 404aの変形により圧電効果によって生じる電圧信号とを重畳した出 力信号を発生する。
[0184] 上記弾性体 408の変位は、ドアハンドル 403がさらに車室外側へ引かれてアーム 部 409の端部 409aが車室外側へ変位して、端部 409aによる弾性体 408への押圧 付勢が無くなるまで継続し、図 19 (b)に示したように、端部 409aによる弾性体 408へ の押圧付勢が無くなると、弾性体 408はそれ以上変位しないので、圧電センサ 404も 変形しない。し力し、このとき圧電センサ 404は、既にドアハンドル 403が操作された ために生じた変位を受けて十分に信号を出力している。
[0185] 図 20はこの際、センサ信号検出部 405内で増幅、濾波された信号 V、判定部の判 定出力 Jを示す特性図である。図中、縦軸は上力も順に V、 J、横軸は時刻 tである。上 述したようなドアハンドル 403の操作により圧電センサ 404が変形すると、圧電センサ 404からは圧電効果により圧電センサ 404の変形の加速度に応じた信号が出力され る。この時、出力信号には約 3— 8Hzの周波数を有した信号が現れ、その信号はセ ンサ信号検出部 405内で増幅、濾波され、図 20の Vに示すような信号が得られる。
[0186] 判定部は Vの V0からの振幅の絶対値 |V— V0|が DO以上ならばドアハンドル 403へ の人または物体の接触、ドアハンドル 403による開動作、ドアハンドル 403による閉動 作の少なくとも 1つが生じたと判定し、時刻 tlで判定出力として Lo→Hi→Loのノ レ ス信号を出力する。振幅の絶対値を使うのは、圧電センサ 404の位置や変形状態に より、図 20の信号の極性が反対になる場合があるためで、具体的には判定部として ウィンドウコンパレータを使えばよい。
[0187] 尚、ドアハンドル 403を車室外側から押してもアーム部 409が車室内側にわずかに 変位し、弾性体 408が車室内側に押されて圧電センサ 404が変形するので、この際 も同様に検出可能である。
[0188] 上記作用により、このドアハンドル装置では、圧電センサ 404が可撓性を有してドア ハンドル 403に付設可能となり、ドアハンドル 403の微小変位を高感度に検出可能と なる。従って、ドアハンドル 403に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、ド ァハンドル 403に対する接触、ドアハンドルによる開動作、ドアハンドルによる閉動作 の少なくとも 1つが検出可能となる。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 404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ぐかつ配置スペースも少なくなる
[0189] また、ドアハンドル 403への人または物体の接触によりドアハンドル 403が微小変位 すると、アーム部 409がドアハンドル 403と連動して変位し、付勢された押圧がなくな るまで弾性体 408の一部はアーム部 409の端部 409aに接触して変位する。弾性体 408が変位すると、弾性体 408に支持されて ヽた圧電センサ 404もその一部が弾性 体 408とともに変形し、変形に応じた出力信号を発生する。そして、圧電センサ 404 の出力信号に基づき、ドアハンドル 403の微小変位を高感度に検出可能となる。
[0190] また、圧電センサ 404が弾性体 408を介してアーム部 409の変位を受けるので、た とえば、圧電センサ 404がアーム部 409と接触して磨耗したり、ドアハンドル 403の急 な操作による衝撃を直接受けたりするといつたことがなぐ信頼性が向上する。
[0191] また、ドアハンドル 403の開動作に伴い、弾性体 408に付勢された押圧が解除され ると、弾性体 408はそれ以上変位しないので、圧電センサ 404も変形しない。これに より圧電センサ 404に過剰な変形が印加されて断線したりすることがない。 [0192] また、弾性体 408が略板状に成型され、一端を固定されて片持ち梁状としたもので 、極めてシンプルな形状でアーム部 409から所定の押圧を付勢される構成が実現で きる。
[0193] また、圧電センサ 404は弾性体 408の支持部 408aから延出する方向において屈 曲部 404aを備えたもので、弾性体 408の変位に伴!、圧電センサ 404の屈曲部 404 aも変形して、屈曲部 404aの変形に応じた出力信号が発声する。従って、弾性体 40 8の変形に伴う出力信号に重畳して、屈曲部 404aの変形に応じた出力信号も出力さ れるので、圧電センサ 404の感度が向上する。
[0194] また、圧電センサ 404、弾性体 408、センサ信号検出部 405は一体として成型されセ ンサユニット 450を形成しており、センサユニット 450としてフレーム部 406に取り付け 可能なので、ドアハンドル装置の組み立てが効率的にできる。
[0195] 尚、本実施の形態 3では、圧電センサ 404はドアハンドル 403と連動して作動する アーム部 409に弾性体 408を介して間接的に接触する構成とした力 ドアハンドル 4 03と連動して作動する他の構成要素、例えば、ベルクランクアーム 410やバランスゥ エイト 411の一部に圧電センサ 404が直接または間接的に接触することでドアハンド ル 403の変位により圧電センサ 404が変形可能となる構成としてもよい。
[0196] また、圧電センサ 404をパネ 412に卷きつけて配設して、ドアハンドル 403の操作 によるパネ 412の回転方向の変位を圧電センサ 404で検出する構成としてもよい。
[0197] 特に、本実施の形態では、可撓性のある圧電センサを用いているので、現状のドア ハンドルの構成を大幅に変更することなぐ圧電センサ自体を適切な形状に変形させ て、簡単な構成を付加するだけで、多様な構成に対応して容易に付設することがで きるといった効果がある。
[0198] (実施の形態 4)
本発明の第 4の実施の形態を図 21を参照して説明する。
[0199] 本実施の形態が実施の形態 3と相違する点は、弾性体 408に所定のねじり応力が 印加されるよう弾性体 408の一部がアーム部 409の一部 (端部 409a)に接触する構 成とした点にある。ここで、図 21 (a)はドアハンドル 403非使用状態での弾性体 408 が圧電センサ 404の概略図、図 21 (b)はドアハンドル 403を車室外側に引いた状態 での弾性体 408が圧電センサ 404の概略図である。図 21 (a)、図 21 (b)に示したよう に、弾性体 408はもともと固定部 408c近傍で図 21 (b)の R方向にねじれた形状とな り、かつ、固定部 408c近傍で車室外側に所定角度、屈曲した形状を有しているが、 ドアハンドル 403の非使用時 (人や物体の接触や、ドアハンドルによる開動作、閉動 作が無い状態）には、パネ 412のパネ圧のため弾性体 408が端部 409aにより車室 内側へ所定の押圧を付勢されて押し込まれるため、ドアハンドル 403の非使用時に は弾性体 408の固定部 408c近傍でのねじれと屈曲がほぼ無 、状態になって 、る。 ここで、パネ 412のパネ圧により端部 409aが弾性体 408へ付勢する押圧力 弾性体 408の板パネとしての反発力よりも大きくなるよう弾性体 408のパネ特性が設定され ている。
[0200] 同図より、実施の形態 3と同様に、ドアハンドル 403への人または物体の接触により ドアハンドル 403が微小変位すると、アーム部 409がドアハンドル 403と連動して変 位し、付勢された押圧がなくなるまで弾性体 408の一部はアーム部 409の端部 409a に接触して変位する。弾性体 408が変位すると、弾性体 408に支持されていた圧電 センサ 404もその一部が弾性体 408とともに変形し、変形に応じた出力信号を発生 する。
[0201] さらに、弾性体 408の一部がドアハンドル非使用時において所定のねじり応力を付 勢されてアーム部 409の端部 409aに接触して!/、て、ドアハンドル 403への人または 物体の接触によりドアハンドル 403が微小変位すると、アーム部 409がドアハンドル 4 03と連動して変位し、付勢されたねじり応力がなくなるまで弾性体 408の一部はァー ム部 409の端部 409aに接触して変位する。その際、弾性体 408の一部は付勢され たねじり応力を解除する方向、すなわち、ねじられた形状からもとの形状にも戻ろうと する方向にねじられて変形する。この時、弾性体 408に支持されていた圧電センサ 4 04もその一部が弾性体の一部とともにねじられて変形し、変形に応じた出力信号を 発生する。
[0202] 従って、圧電センサ 404からは屈曲とねじりの双方に対応した電圧信号が重畳して 出力される。これにより、実施の形態 3で示した屈曲のみの変形が生じる場合よりも、 ドアハンドル 403の微小変位を信頼性よく検出可能となる。 [0203] 尚、ドアハンドル 403を車室外側から押してもアーム部 409が車室内側にわずかに 変位し、弾性体 408が車室内側に押されて圧電センサ 404が変形するので、この際 も同様に検出可能である。
[0204] また、上記実施の形態 4で、弾性体 408を屈曲させず、弾性体 408にねじりのみの 変形をさせる構成としてもょ 、。
[0205] また、圧電センサ 404へのねじり変形をもたらす構成は、実施の形態 4の構成に限 定するものではなぐドアハンドル 403への人または物体の接触、ドアノヽンドル 403に よる開動作、閉動作の少なくとも 1つにより圧電センサ 404へねじり変形を生じさせる 構成であれば、他の構成をとつてもよい。
[0206] また、上記実施の形態 3および 4では、弾性体 408として板パネを使用した力 他の 弾性体、例えば、コイルパネやトーシヨンバー等を使用してもよい。
[0207] また、上記実施の形態 3および 4では、弾性体 408を使用した力 アーム部 409の 一部に圧電センサ 404を直接当接させる構成としてもよぐアーム部 409の変位が直 接圧電センサ 404に伝わるので感度が向上する。
[0208] また、弾性体 408の代わりに、圧電センサ 404の被覆層 404eを所定の弾性率を有 した弾性体で構成したり、被覆層 404eの形状を変えることにより所定の弾性率を持 たせた構成として、ドアハンドル非使用時にお!ヽて圧電センサ 404の一部が所定の 押圧を付勢してアーム部の一部に接触する構成としてもょ 、。
[0209] また、上記実施の形態 3および 4のドアハンドル装置をサイドドアやテールゲート等 のドアでのスマートエントリーシステムに適用した自動車や、玄関ドアなどのドアでの スマートエントリーシステムに適用した建物を提供できる。
[0210] また、上記実施の形態 3および 4では可撓性圧電センサを用いた力 ドアハンドル の変位に基づく変形に応じた出力信号を発生する他のセンサ、例えば、変形により 静電容量が変化する静電容量型のケーブル状または帯状のセンサや、変形により透 過光量が変化する光ファイバ一型のセンサ等を用いてもょ 、。
[0211] (実施の形態 5)
本発明の第 5の実施の形態を図 22から図 29を参照して説明する。
[0212] 図 22は本発明の第 5の実施の形態におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドア の外観図である。図中、ドア 301にはフレーム部としてのハンドルブラケット 302が装 着されて!、る。ハンドルブラケット 302はハンドル部としてのドアノブ 303を有して!/、る 。図 23はハンドルブラケット 302を車外側から見た外観図、図 24はハンドルブラケッ ト 302を車内側力も見た外観図である。図中、可撓性を有したケーブル状の圧電セン サ 304がセンサ信号検出部 305と共にハンドルブラケット 302に装着されている。セ ンサ信号検出部 305には圧電センサ 304、電源供給用と検出信号出力用のケープ ル 306、コネクタ 307が接続されている。圧電センサ 304は板パネでできた弾性体 30 8の先端部に支持'固定されて 、る（図中の支持部 308b)。圧電センサ 304は弾性 体 308の先端部側カも延出する方向にぉ 、て屈曲部 304aを備えて 、る。弾性体は 他端を検知手段に片持ち梁状に固定されている（図中の 308a)。また、弾性体 308 はドアノブ 303と連動して作動する可動部としてのアーム部 309と上端 309aで接触 している。この際、ドアノブ 303非使用時において弾性体 308は所定の押圧を付勢さ れてアーム部上端 309aに接触している。アーム部 309にはパネ 310により所定のバ ネ圧が印加されて常時ドアノブ 303が閉止方向に押圧されるようになって!/、る。
[0213] 図 25は圧電センサ 304の断面図である。圧電センサ 304は、中心電極 304b、圧 電体 304c、外側電極 304d、被覆層 304eとを同軸状に成形したもので、全体として 可撓性に優れた構成を有して！/、る。中心電極 304bは通常の金属単線導線を用いて もよ 、が、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを卷 、た電極を用いて!/ヽ る。絶縁性高分子繊維と金属コイルとしては、電気毛布において商業的に用いられ て 、るポリエステル繊維と銀を 5wt%含む銅合金がそれぞれ好まし 、。
[0214] 圧電体 304cはポリエチレン系榭脂と圧電セラミック（ここでは、チタン酸ジルコン酸 鉛)粉末とを混鍊したもので、中心電極 304bと共に連続的に押し出されて可撓性の ある圧電体 304cを形成する。尚、圧電セラミックとしては、環境面への配慮から非鉛 系の材料、たとえば、チタン酸ビスマスナトリウム系やニオブ酸アルカリ系の圧電セラ ミック材料を用いることが好まし 、。
[0215] 中心電極 304bの周囲に圧電体 304cを押し出しカ卩ェした後、中心電極 304bと圧 電体 304cの表面に接触させた擬似電極との間に数 kVの直流電圧を印加して圧電 体 304cの分極を行う。これにより圧電体 304cが圧電効果を備える。外側電極 304d は高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを圧電体 304cの周囲 に卷きつけるようにして構成する。高分子層としてはポリエチレン'テレフタレート（PE T)を用い、この上にアルミニウム膜を接着した電極は、 120°Cで高い熱的安定性を 有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極 304dとして好ましい。尚、 外部環境の電気的雑音力もシールドするために、外側電極 304dは部分的に重なる ようにして圧電体 304cの周囲に巻きつけることが好ましい。被覆層 304eは信頼性面 で塩ィ匕ビニールを使用するのがよいが、環境面への配慮力 熱可塑性エラストマ一 等の非塩ビ系材料を用いることが好ま 、。
[0216] センサ信号検出部 5はオペアンプと周辺部品で構成される少なくとも 1つのバンドパ スフィルタ部と、必要であればオペアンプと周辺部品で構成され、ドア 301の固有振 動周波数を含む信号成分を除去するバンドエリミネーシヨンフィルタ部またはローバ スフィルタ部とを備えている。そとて、上記フィルタ部の出力信号に基づきドアノブ 30 3への物体の接触、ドアノブ 303による開動作と閉動作の少なくとも 1つを検出するた めの判定部を備える。判定部としてはコンパレータを使用する。上記フィルタ部や判 定部は、それぞれ 1mA以下の低消費電流型の素子を使用している。
[0217] 前記バンドパスフィルタ部の特性としては、実験的にドアノブ 303を操作した際の圧 電センサ 304からの出力信号を周波数解析することにより、特徴的な周波数帯として 例えば、 3Hz— 8Hzにの周波数領域を通過するような特性となるように設定する。
[0218] また、前記バンドエリミネーシヨンフィルタ部またはローパスフィルタ部の設定につい ては、例えば、ドア 301を故意に叩いたりした際の圧電センサ 304からの出力信号を 周波数解析することにより、特徴的な周波数帯として例えば、 10Hz以上の周波数領 域を除去するような特性となるように設定する。尚、固有振動の強度が小さぐ圧電セ ンサ 304の出力信号への影響が小さい場合は、バンドエリミネーシヨンフィルタ部また はローパスフィルタ部を設けなくてもよ 、。
[0219] さらに、車種やドアのサイズ、重量等によりドアの固有振動特性が異なることが想定 されるため、上記のような実験的な解析に基づき、バンドパスフィルタ部やバンドエリミ ネーシヨンフィルタ部、ローパスフィルタ部の設定の最適化を行うことが好まし 、。
[0220] 外来の電気的ノイズを除去するためセンサ信号検出部 305はシールド部材で全体 を覆って電気的にシールドすることが好ましい。また、センサ信号検出部 305の入出 力部に貫通コンデンサや EMIフィルタ等を付加して強電界対策を行ってもよい。
[0221] 次に作用について説明する。ドア開動作のため、ドアノブ 303を車外側に引くか、ま たは、軽くドアノブ 303の内側に手を触れると、ドアノブ 303が車外側に変位するとと もに、ドアノブ 303と連動してアーム部 309が変位する。図 26および図 27はこの時の ドアノブ 303、圧電センサ 304、弾性体 308、アーム部 309の変位の様子を示した概 略図である。ここで、図 27は図 26を S方向から見た概略図である。図示したように、ド ァノブ 303が車外側に変位すると、アーム部 309の上端 309aが下がり、上端 309aに 所定の押圧で付勢された弾性体 308も固定部を中心して先端部側が固定軸 9bを中 心にして回転しながら最大変位を示して下方へ変位する。そのため、圧電センサ 30 4も変形し、屈曲部 304aの曲率半径が大きくなる方向に変形する。
[0222] この際、たとえば、図 27に示したように、上端 309aと弾性体 308との接触位置の関 係から、上端 309aは Δ χの変位でも弾性体 308の先端部では Δ χより大きい Ayとな り、上端 309aの直接的な変位よりも大きな変位が弾性体 308によりもたらされる。
[0223] 図 28はこの際、センサ信号検出部 305内で増幅、濾波された信号 V、判定部の判 定出力 Jを示す特性図である。図中、縦軸は上力も順に V、 J、横軸は時刻 tである。ド ァノブ 303の操作による変位があり、圧電センサ 304が変形すると、圧電センサ 304 からは圧電効果により圧電センサ 304の変形の加速度に応じた信号が出力される。 この時、出力信号には約 3— 8Hzの周波数を有した信号が現れ、その信号はセンサ 信号検出部 305内で増幅、濾波され、図 28の Vに示すような信号が得られる。
[0224] 判定部は Vの V0からの振幅 V— V0が DO以上ならばドアノブ 303への物体の接触 や、ドアノブ 303による開動作と閉動作の少なくとも 1つをが生じたと判定し、時刻 tl で判定出力として Lo→Hi→Loのパルス信号を出力する。
[0225] 尚、ドアノブ 303を車外側力も押してもアーム部 309と弾性体 308を介して圧電セン サ 304が変形する（曲率半径が小さくなる方向）ので、この際も同様に検出可能であ る。
[0226] 上記作用により、このドアハンドル装置では、圧電センサ 304が可撓性を有してドア ノブ 303に付設可能となり、ドアノブ 303の微小変位を高感度に検出可能となる。従 つて、ドアノブ 303に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、ドアノブ 303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 304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ぐかつ配置スペースも少なくなる
[0227] また、圧電センサ 304が、一端を固定して片持ち梁状とした略板状の弾性体 308に 支持され、ドアノブ 303非使用時において弾性体 308の一部は所定の押圧を付勢さ れてアーム部 309上端に接触するもので、圧電センサ 304が弾性体 309を介してァ ーム部 309上端に接触するので、たとえば、圧電センサ 304がアーム部 309と接して 磨耗したり、操作による衝撃を直接受けたりするといつたことがなぐ信頼性が向上す る。また、ドアノブ 303非使用時において弾性体 308の一部が所定の押圧を付勢さ れてアーム部 309上端に接触するので、ドアノブ 303開動作時にアーム部 309上端 に弾性体 308と圧電センサ 304とが追従して変位するとともに、所定の変位後は弾性 体は変位しな 、ので、変位しすぎて圧電センサ 304が断線したりすることがな 、。
[0228] また、アーム部 309上端と弾性体 308との接触位置の関係から、アーム部 309上端 の変位よりも弾性体 308の先端部の変位が大きくなり、圧電センサ 304の変位がより 大きくなつて、感度が向上する。
[0229] また、圧電センサ 304は弾性体 308の先端部側カも延出する方向において屈曲部 304aを備えたもので、同じ変位を受けた場合に直線部よりも屈曲部が変形に対する 出力信号が大きくとれるので、圧電センサ 304の感度が向上する。
[0230] また、圧電センサ 304と弾性体 308がセンサ信号検出部 405と一体として成型され たもので、ドアハンドル装置の組み立てが効率的にできる。
[0231] 尚、本発明の他の実施の形態として、図 29に示したように、ドアノブ 303と連動して 作動する 2つのアーム部 309それぞれのに対応して弾性体 308を設け、圧電センサ 304を 2つの弾性体 308にそれぞれ支持'固定する構成としてもよぐドアノブの変位 を複数箇所で検出するので、検出の冗長性が高まり、検出の信頼性が向上する。
[0232] また、上記実施の形態のドアハンドル装置をサイドドアやテールゲート等のドアでの スマートエントリーシステムに適用した自動車や、玄関ドアなどのドアでのスマートェ ントリーシステムに適用した建物を提供できる。
[0233] (実施の形態 6)
図 30は本発明に係る車両用ドアハンドルを装備した車両のドアの一実施の形態の 外観斜視図で、図 31は図 30に示した車両用ドアハンドルの A— A断面図である。
[0234] この一実施の形態の車両用ドアハンドル 712は、車両のドア（ドアァウタパネル） 71 3に組み付けられてドア 713の開閉操作時の把持部となるハンドル部としてのハンド ル本体 714と、運転者等が手指でハンドル本体 714を把持してドアを開閉する際に ハンドル本体 714と一体に所定の変位をする可動部 715と、この可動部 715の変位 を検出して電気信号を出力するハンドル操作検出センサ 716とから構成されている。
[0235] なお、ハンドル本体 714は、図 31の矢印（口）方向に揺動変位可能に、前部から延 出したアーム 714aがドア側に連結されている。また、ハンドル本体 714の後側には、 キーシリンダケース 706が装備されて 、る。
また、本実施の形態の場合、可動部 715は、ハンドル本体 714の後端側からドア 7 13内に突出する棒状のリンク部品で、一端がハンドル本体 714に連結されると共に、 他端がドアロック装置に係脱可能で、ハンドル本体 714が矢印（口)方向に引き出さ れると、それに伴って、矢印 (ハ)方向にスライド変位する。
[0236] ハンドル操作検出センサ 716は、図 32に示すように、所定長のケーブル状の圧電 センサとしての圧電素子材 733と、この圧電素子材 733の一端に接続された断線検 出用抵抗体 755と、圧電素子材 733の他端に接続されたセンサ信号検出部 719と、 センサ信号検出部 719に接続されたケーブル 757と、このケーブル 757の先端に接 続されたコネクタ 759と力も構成されて 、る。
センサ信号検出部 719に接続されたケーブル 757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 759を介して、電源や、通信用端末に接続さ れる。
[0237] ハンドル操作検出センサ 716に使用されているケーブル状の圧電素子材 733は、 図 33に示す構造のもので、軸方向中心に配した芯線（中心電極） 745と、この中心 電極 745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 749と、ピエゾ素 子材料 749の周囲に配設した外側電極 747と、最外周を被覆する PVC (塩化ビニル 榭脂） 751と、力も構成される。
このケーブル状の圧電素子材 733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燒結 粉体やニオブ酸ナトリウム等の非鉛系圧電セラミック燒結粉体を用いる。
[0238] また、上記ケーブル状の圧電素子材 733は、使用温度が 120°C程度まで可能な出 願人独自開発の耐熱性を有する榭脂系材料をピエゾ素子材料 749を用いており、 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ニリデン)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 90°Cより高い温度域（120°C以下）で使用できる。そして、ピエゾ素子材料 749が可 撓性を有する榭脂と圧電セラミックスとから構成され、また、コイル状金属中心電極及 びフィルム状外側電極カゝ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 、る。
[0239] ピエゾ素子材料 749は、榭脂系材料と、 10 μ m以下の圧電性セラミック粉末の複 合体とから構成され、振動検出特性はセラミックにより、また可撓性は榭脂によりそれ ぞれ実現して 、る。本ピエゾ素子材料 749は榭脂系材料として塩素系ポリエチレンを 用い、高耐熱性 (120°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 、簡素な製造工程を可能とするものである。
[0240] このようにして得られたケーブル状の圧電素子材 733は、ピエゾ素子材料 749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 749に数 KVZmmの直 流高電圧を印加することにより、ピエゾ素子材料 749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 749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 749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ィ匕でき、これにより、数 1 Om以上の長尺化も可能になる。
[0241] また、圧電素子材 733においては、中心電極 745にコイル状金属中心電極を、外 側電極 747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 アルミ-ゥ ムカもなる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 749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、可撓なケーブル状実 装構成が可能になる。
[0242] 中心電極 745は銅 銀合金コイル、外側電極 747はアルミニウム ポリエチレンテレ フタレート アルミニウムからなる三層ラミネートフィルム、ピエゾ素子材料 749はポリ エチレン系榭脂 +圧電性セラミックス粉末、被覆層 751は熱可塑性プラスチック、こ れにより、比誘電率は 55、電荷発生量は 10— 13C (クーロン) Zgf、最高使用温度 は 120°Cとなる。
[0243] 以上の圧電素子材 733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 40— 70体積0 /0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。このシートを細力べペレツ ト状に切断した後、これらのペレットは中心電極 745と共に、連続的に押し出されてピ ェゾ素子材料 749を形成する。そして、補助電極をピエゾ素子材料 749の外周に接 触させて前記補助電極と中心電極 745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 747がピエゾ素子材料 749の周囲に巻き付けられる。外側電 極 747を取り巻いて被覆層 751も連続的に押し出される。
[0244] 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、前もって、圧電セ ラミックス粉体をチタン'カップリング剤の溶液に浸漬 '乾燥することが好まし 、。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 70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ノインダー榭脂としての役割を担っている。
[0245] 本実施の形態の場合、中心電極 745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 747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 749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 (PET)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 747として好まし い。この電極をセンサ信号検出部 719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 747のアルミ薄膜の周りに金属単線コイルや金属編線をセンサ信 号検出部 719の接続用に半田付けする構成としてもよぐ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 733を外部環境の電気的雑音力もシールドするために、外側電 極 747は部分的に重なるようにしてピエゾ素子材料 749の周囲に巻き付けることが好 ましい。
[0246] 被覆層 751としては、前述の塩ィ匕ビニル榭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ピエゾ 素子材料 749が変形し易 、ように、ピエゾ素子材料 749よりも柔軟性及び可撓性の 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、 - 30°C— 85°Cで可 橈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（EPDM)、クロロプレンゴム（CR)、ブチルゴム（IIR)、シ リコンゴム（Si)、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 733の最小曲率は、半径 5mmまで可能になり、また、従来塩ィ匕ビニール と比較して、更に優れた断熱性及び防水性を確保することができる。
[0247] 上記のように、圧電素子材 733のピエゾ素子材料 749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 ポリフ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ぐ 高温耐久性がょ 、上、 EPDM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。
[0248] 本実施の形態のハンドル操作検出センサ 716は、ハンドル本体 714の操作に伴う 可動部 715の変位によって圧電素子材 733のピエゾ素子材料 749が変形を受けるよ うに、車両のドアに圧電素子材 733の組み込みがなされる。
具体的には、ケーブル状の圧電素子材 733は、その一部が、図 34にも示すように、 棒状の可動部 715の外周に巻き付けられると共に、可動部 715の外周に突設された 一対の突起 715a, 715bによって可動部 715の外周面上に位置決めされていて、ハ ンドル本体 714の操作に伴って可動部 715が図 34の矢印 D方向に変位すると、一 対の突起 715a, 715bが圧電素子材 733の外周面を押圧して、ピエゾ素子材料 749 に変形を生じさせる。
[0249] 圧電素子材 733の一端に接続された断線検出用抵抗体 755は、圧電素子材 733 の中心電極 745と外側電極 747との間に接続されていて、焦電効果によって圧電素 子材 733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。
[0250] 図 35に示すように、圧電素子材 733の出力信号力もドアの開閉操作の有無を検出 するセンサ信号検出部 719には、ドアのロック装置の施錠 Z解錠を行う開閉駆動手 段 721と、この開閉駆動手段 721の動作を制御する開閉制御手段 723が装備されて 、従来キーレスエントリシステムを構成する。
[0251] センサ信号検出部 719は、圧電素子材 733の断線を検出する際に使用する分圧 用抵抗体 761、圧電素子材 733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 762、瀘波部 762からの出力信号に基づき圧電素子材 733への物体 の接触を判定する判定部 763、断線検出用抵抗体 755と分圧用抵抗体 761により形 成される電圧値から圧電素子材 733の中心電極 745と外側電極 747の断線異常を 判定する異常判定部 764を備えて ヽる。
また、中心電極 745と外側電極 747をセンサ信号検出部 719に接続し、圧電素子 材 733からの出力信号をセンサ信号検出部 719に入力する信号入力部 765と、判定 部 763からの判定信号を出力する信号出力部 766とは、隣接してセンサ信号検出部 719内に配設してある。信号出力部 766には、センサ信号検出部 719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、センサ信号検出部 719は、信号入力部 765と信号出力部 766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 767を有して!/、る。
[0252] また、開閉制御手段 723には、センサ信号検出部 719の判定結果を車室内のフロ ントパネルに設置された所定のライト等で報知する報知手段 774、ドアを開閉するた めの開閉スィッチ 775が接続されている。そして、センサ信号検出部 719を通じて電 力を供給する自動車のバッテリー等力もなる電源 776が設けられて 、る。
[0253] 瀘波部 762は、圧電素子材 733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 733が変形する際 に圧電素子材 733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ょ ヽ。
[0254] 外来の電気的ノイズを除去するため、センサ信号検出部 719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 747はセンサ信号検出部 71 9のシールド部材と導通し、圧電素子材 733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 EMIフィルタ等を付加して強電界対策を 行っても良い。
[0255] 以上の車両用ドアハンドル 712では、図 36に示すように、ハンドル本体 714に手指 がかけられて、矢印（二）方向にハンドル本体 714が引き出されると、ハンドル本体 71 4と一体に変位する可動部 715によって、可動部 715に巻き着けられている圧電素 子材 733がー対の突起 715a, 715bによって押圧を受けて変形し、その時の圧電素 子材 733の出力信号に基づいてセンサ信号検出部 719が、ドアの開閉操作の有無 を判定し、開閉駆動手段 721の動作が制御される。
[0256] 図 37 (a)はハンドル操作検出センサ 716に加わる荷重とセンサ出力特性を示す線 図である。出願人がハンドル操作検出センサ 716の荷重とセンサ出力の関係を実験 した結果、ハンドル操作検出センサ 716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。 [0257] (1)時刻 tでノヽンドル操作検出センサ 716に荷重が加わっていないときは、センサ出
0
力は電圧 Vaを示している。
(2)時刻 tでノヽンドル操作検出センサ 716に一定方向に曲げ荷重が加わると、加わ
1
つた瞬間からセンサ出力は Vbに増加した後、直ぐに反転して o(v)になり、その後再 び Vaに戻る。
(3)その後、曲げたままにしていてもセンサ出力は Vaを示したままである。（4)時刻 t
3 で、ハンドル操作検出センサ 716をもとの状態に戻すと、その瞬間からセンサ出力は Vcに減少したあと、直ぐに反転して Vdになり、その後再び Vaに戻る。
このように、このハンドル操作検出センサ 716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 Vaを中心とした所定電圧幅 Δν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。
[0258] 以上に説明した一実施の形態の車両用ドアハンドル 712では、ハンドル操作検出 センサ 716はその構成要素である圧電素子材 733がハンドル本体 714に連動する 可動部 715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、ハンド ル操作検出センサ 716自体をノヽンドル本体 714内に組み込む必要がない。従って、 ハンドル操作検出センサ 716を組み込むための所定の大きさの中空部をノヽンドル本 体 714に設ける必要がなぐハンドル本体 714は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 714の形状や寸法に 対する設計自由度が高くなる。
[0259] しかも、上記のハンドル操作検出センサ 716は、ドアの開閉操作時にハンドル本体 714と一体に所定の変位をする可動部 715によって圧電素子材 733のピエゾ素子材 料 749が変形を受けることで、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。
従って、検出感度を高く設定して、ハンドル本体 714と一体に変位する可動部 715 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、ドアの開 閉操作時のハンドル本体 714への手指の接触が弱い場合でも確実にドアの開閉操 作の有無を検出することができる。
[0260] また、上記のハンドル操作検出センサ 716では、ハンドル本体 714と一体に変位す る可動部 715の変位挙動によって圧電素子材 733のピエゾ素子材料 749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。
[0261] また、圧電素子材 733を使用した本発明のハンドル操作検出センサ 716は、 1mA 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 716と比較すると、消費電流の低減によって車載バッテリーへの負 担を軽減することができる。
[0262] なお、ハンドル本体 714の開閉操作時にハンドル本体 714と一体となって変位する 可動部 715は上記実施の形態に限らない。例えば、ハンドル本体 714と一体に変位 するアーム 714aや、その他の可動部を利用するようにしても良!、。
また、圧電素子材 733に変形を生じさせるための圧電素子材 733と可動部 715との 係合形態も、上記実施の形態に限らない。
上記実施の形態では、ケーブル状の圧電素子材 733を棒状の可動部 715の外周 に巻き付けていた力 例えば、巻き付けずに、可動部 715の上を単純に横断するよう に圧電素子材 733を配索する（図 34の二点鎖線を参照）ことも可能である。
[0263] (実施の形態 7)
図 39は本発明に係る第 7の実施形態のドアハンドル装置を表す外観斜視図で、図 40 (a)は図 39の A— A断面図で、図 40 (b)は図 40 (a)の B— B断面図で、図 41は図 4 0に示した圧電センサの概略構成図で、図 42は圧電素子材の構成図で、図 43はド ァハンドル装置のブロック図である。
[0264] この第 7の実施形態によるドアハンドル装置 100は、図 39に示すように、ドア 813の 開閉操作のためのハンドル本体 811を有するドア 813に設けられ、このドア 813の開 扉操作をロックする図示しないドアロック手段を、ハンドル本体 811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 100は、その主要な構成として、ハンドル本体 811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 815と、ドア 813と ハンドル部としての把持部 823との間に手が挿入されたりして触れられたりして、把持 部 823が把持された際の接触荷重による圧電センサ 815からの検出信号を受けてド アロックを解錠する制御部である後述のセンサ信号検出部 817 (図 41、図 43参照）と を備える。
[0265] ドアハンドル装置 100は、車両のドア（ドアァウタパネル） 813に組み付けられる。ハ ンドル本体 811は、支持軸 821を介して一端側 823aをドア 813に揺動自在に支持し て、この揺動によって他端側 823bを引き出し方向に移動する把持部 823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本体 811を構成している。圧 電センサ 815は、把持部 823と接触するハンドル固定部 824の間に配設され、把持 部 823の把持操作による圧電センサ 815の変形を検出可能としている。なお、図 39 中、 879はハンドル本体 811の後側に装備されたキーシリンダケースを示す。
[0266] 本実施形態において、圧電センサ 815は、図 40 (b)に示すようにハンドル固定部 8 24に貼着され、把持部 823との間に形成している。圧電センサ 815は、ハンドル固定 部 824導出されたケーブル部 29がドア 813内に引き込まれてセンサ信号検出部 81 7に接続される。
[0267] 圧電センサ 815は、ドア 813を開くため使用者が手で把持部 823に触れることによ り把持部 823が変位することで、圧電センサ 815に把持部 823の変位による振動が 伝わる。この振動によって圧電センサ 815が変形して、電気信号が得られる。つまり、 把持部 823を使用者が操作することを圧電センサ 815が検知することができる。
[0268] 圧電センサ 815は、図 41に示すように、所定長のケーブル状の圧電素子材 831と 、この圧電素子材 831の一端に接続された断線検出用抵抗体 833と、圧電素子材 8 31の他端に接続されたセンサ信号検出部 817と、センサ信号検出部 817に接続さ れたケーブル 837と、このケーブル 837の先端に接続されたコネクタ 839とから構成 されている。センサ信号検出部 817に接続されたケーブル 837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 839を介して、電源や、通信用 端末に接続される。
[0269] 圧電センサ 815に使用されている圧電素子材 831は、図 42に示す構造を有し、軸 方向中心に芯線（中心電極とも言う） 841と、この中心電極 841の周囲に圧電セラミツ タスであるピエゾ素子材料 (複合圧電体層） 845を被覆し、さらにピエゾ素子材料 845 の周囲に外側電極 843を配設し、最外周を PVC (塩化ビニル榭脂）等の被覆層 847 で被覆して形成したものである。この圧電素子材 831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ウム等の非鉛系 圧電セラミック焼結粉体を用いる。
[0270] 上記ケーブル状の圧電センサ 815は、使用温度が 120°Cまで可能な出願人独自 開発の耐熱性を有する榭脂系材料をピエゾ素子材料 845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ニリデン)やピエゾ素子材料 (ク ロロ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 90°Cより 高い温度域（120°C以下）で使用できる。そして、ピエゾ素子材料 845がフレキシブ ル性を有する榭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カゝ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- ールコード並みのフレキシブル性を有して 、る。
[0271] ピエゾ素子材料 845は、榭脂系材料と、 10 μ m以下の圧電性セラミック粉末の複 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榭脂に よりそれぞれ実現して ヽる。本ピエゾ素子材料 845は榭脂系材料として塩素系ポリエ チレンを用い、高耐熱性（120°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。
[0272] このようにして得られたケーブル状の圧電センサ 815は、ピエゾ素子材料 845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 845に数 kVZmmの直 流高電圧を印加することにより、ピエゾ素子材料 845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 845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 845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 極を安定ィ匕でき、これにより数 10m以上の長尺化も可能になる。
[0273] また、圧電ケーブルセンサにおいては、中心電極 841にコイル状金属中心電極を、 外側電極 843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 アルミ- ゥ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 845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。
[0274] 中心電極 841は、銅 銀合金コイル、外側電極 843はアルミニウム ポリエチレンテ レフタレ一トーアルミニウム力も成る三層ラミネートフィルム、ピエゾ素子材料 845はポ リエチレン系榭脂 +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 55、電荷発生量は 10— 13C (クーロン) Zgf、最高使用温度は 120°Cと なる。
[0275] 以上の圧電素子材 831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 40— 70体積0 /0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。このシートを細力べペレツ ト状に切断した後、これらのペレットは中心電極 841と共に、連続的に押し出されて 複合圧電体層 845を形成する。そして、補助電極を複合圧電体層 845の外周に接 触させて前記補助電極と中心電極 841との間に高電圧を印加させて分極処理を行う oそれから、外側電極 843が複合圧電体層 845の周囲に巻き付けられる。外側電極 843を取り巻いて被覆層 847も連続的に押し出される。
[0276] 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、前もって、圧電セ ラミックス粉体をチタン'カップリング剤の溶液に浸漬 '乾燥することが好まし 、。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 70体積％までに多量 に添加することができる。
[0277] 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榭脂としての役割も担っている。
[0278] 本実施の形態の場合、中心電極 841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 843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 845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 (PET)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安価であるので、外側電極 843として好ましい。 この電極をセンサ信号検出部 817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 843のアルミ薄膜の周りに金属単線コイルや 金属編線をセンサ信号検出部 817の接続用に半田付けする構成としてもよぐ半田 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 831を外部環境 の電気的雑音力もシールドするために、外側電極 843は部分的に重なるようにして 複合圧電体層 845の周囲に巻き付けることが好ましい。
[0279] 被覆層 847としては、前述の塩ィ匕ビニル榭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 845が変形し易いように、複合圧電体層 845よりも柔軟性及び可撓性の高い 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、— 30°C 一 85°Cで可撓性の低下が少な 、ものを選定することが好ま U、。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（EPDM)、クロロプレンゴム（CR)、ブチルゴ ム（IIR)、シリコンゴム（Si)、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 831の最小曲率は、半径 5mmまで可能になり、また、塩ィ匕 ビュルと比較して、更に優れた断熱性及び防水性を確保することができる。
[0280] 上記のように、圧電素子材 831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、圧電体としてポリフツイ匕 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ぐ高温耐久性 カ 、上、 EPDM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。
[0281] 図 43に示すように、圧電素子材 831の出力信号力もドアの開閉操作の有無を検出 するセンサ信号検出部 817には、ドアのロック装置の施錠 Z解錠を行う開閉駆動手 段 851と、この開閉駆動手段 851の動作を制御する開閉制御手段 853が装備されて 、従来のキーレスエントリシステムを構成する。
[0282] センサ信号検出部 817は、圧電素子材 831の断線を検出する際に使用する分圧 用抵抗体 861、圧電素子材 831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 862、瀘波部 862からの出力信号に基づき圧電素子材 831への物体 の接触を判定する判定部 863、断線検出用抵抗体 833と分圧用抵抗体 861により形 成される電圧値から圧電素子材 831の中心電極 841と外側電極 843の断線異常を 判定する異常判定部 864を備えて ヽる。
[0283] また、中心電極 841と外側電極 843をセンサ信号検出部 817に接続し、圧電素子 材 831からの出力信号をセンサ信号検出部 817に入力する信号入力部 865と、判定 部 863からの判定信号を出力する信号出力部 866とは、隣接してセンサ信号検出部 817内に配設してある。信号出力部 866には、センサ信号検出部 817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、センサ信号検出部 817は、信号入力部 865と信号出力部 866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 867を有して!/、る。
[0284] また、開閉制御手段 853には、センサ信号検出部 817の判定結果を車室内のフロ ントパネルに設置された所定のライト等で報知する報知手段 874、ドアを開閉するた めの開閉スィッチ 875が接続されている。そして、センサ信号検出部 817を通じて電 力を供給する自動車のバッテリー等力もなる電源 876が設けられて 、る。
[0285] 瀘波部 862は、圧電素子材 831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 831が変形する際 に圧電素子材 831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ょ ヽ。
[0286] 外来の電気的ノイズを除去するため、センサ信号検出部 817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 843はセンサ信号検出部 81 7のシールド部材と導通し、圧電素子材 831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 EMIフィルタ等を付加して強電界対策を 行っても良い。
[0287] 以上のドアハンドル装置 100では、図 40 (a)に示すように、把持部 823に手指がか けられて、矢印（口）方向に把持部 823が引き出されると、この変位による振動で圧電 センサ 815が変形し、その変形による圧電素子材 831の出力信号に基づ!/、てセンサ 信号検出部 817が、ドアの開閉操作の有無を判定し、開閉駆動手段 851の動作が 制御される。
[0288] 図 44 (a)は圧電センサ 815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 815の荷重とセンサ出力の関係を実験した結果、圧電センサ 815 に図 44 (a)に示すような曲げ荷重を印加したとき、センサ出力が図 44 (b)に示すよう な変動を呈するようになる。すなわち、
(1)時刻 tOで圧電センサ 815に荷重が加わって ヽな 、ときは、センサ出力は電圧 V aを示している。
[0289] (2)時刻 tlで圧電センサ 815に一定方向に曲げ荷重が加わると、加わった瞬間か らセンサ出力は Vbに増加した後、直ぐに反転して 0 (V)になり、その後再び Vaに戻 る。
[0290] (3)その後、曲げたままにしていてもセンサ出力は Vaを示したままである。
[0291] (4)時刻 t3で、圧電センサ 815をもとの状態に戻すと、その瞬間からセンサ出力は Vcに減少したあと、直ぐに反転して Vdになり、その後再び Vaに戻る。
[0292] このように、この圧電センサ 815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、荷重印カロタイミング の検出には、例えば図示した電圧 Vaを中心とした所定電圧幅 Δν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 、。
[0293] 以上に説明した第 7の実施の形態のドアハンドル装置 100では、圧電センサ 815は その構成要素である圧電素子材 831が、把持部 823を手で把持することによる変位 で変形を受け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 815自体 を把持部 823内に組み込む必要がない。従って、圧電センサ 815を組み込むため所 定の大きさの中空部を把持部 823に設ける必要がなぐハンドル本体 811は操作時 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 811の形状や寸法に対する設計自由度が高くなる。
[0294] し力も、上記の圧電センサ 815は、ドアの開閉操作時に手で把持部 823が把持さ れることによって圧電素子材 831のピエゾ素子材料 849が変形を受けることで、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。
[0295] 従って、検出感度を高く設定して、把持部 823が把持された際に圧電センサ 815に 生じる僅かな変位によって、鋭敏に開閉操作の有無を検出することが可能で、ドアの 開閉操作の有無を検出させることが可能で、ドアの開閉操作時の把持部 823への手 の接触が弱い場合でも確実に開閉操作の有無を検出できる。
[0296] 特に、本実施の形態では、圧電センサ 815を把持部 823と接触するハンドル固定 部 824の部位に設けているため、把持部 823の僅かな変位であっても圧電センサ 81 5に変位を検出させることができるため、より確実に開閉操作の有無を検出している。
[0297] また、上記の圧電センサ 815では、把持部 823が手で把持されることにより圧電素 子材 831のピエゾ素子材料 849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。
[0298] また、圧電素子材 831を使用した本発明の圧電センサ 815は、略 1mA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 815と比 較すると、消費電流の低減によって車載バッテリーへの負担を軽減することができる
[0299] また、圧電センサ 815を把持部 823とハンドル固定部 824の間に形成することで、 外観に圧電センサ 815が露出しないため、美観を損ねることがいハンドル装置が提 供できる。
[0300] なお、本実施の形態では圧電センサ 815を把持部 823とハンドル固定部 824の間 に設けているが、例えば柔らカ 、ゴム系の緩衝材を把持部 823と圧電センサ 815と の間、あるいは圧電センサ 815とハンドル固定部 824との間に設けることで、より把持 部 823の変位を検出することもできるものである。
[0301] (実施の形態 8)
図 45は本発明に係る第 8の実施の形態のドアハンドル装置を表す内部構成図であ る。本実施の形態において、第 7の実施の形態と同一構成並びに作用効果を奏する ものには同一の符号を付して、重複する説明は省略し、異なるところを中心に説明す る。
[0302] 本発明の第 8の実施の形態は、実施の形態 7との相違点は、圧電センサ 815に応 力を定常的に加えたことを特徴としている。そして、圧電センサ 815に応力を定常的 に加えた構成として、把持部 823を矢印の（口）方向と反対方向に引き戻すためのハ ンドル固定部 824に形成したパネ 201を備えている。従って、本実施の形態では前 述の斯かる構成以外のところは、実施の形態 7における図 39、図 40 (a)、図 41、図 4 2、図 43、図 44に示す構成並びに作用効果は同じなので、これらを利用し説明を省 略する。
[0303] 以上のように構成されたノ、ンドル装置 100について、以下その動作、作用を説明す る。パネ 201は一端をノヽンドル固定部 824に接続され、他端を把持部 823に連結し ている。そして、パネ 201は把持部 823をノヽンドル固定部 824に密接するように引き 戻す力が加えられている。このパネ 201によって、把持部 823が引かれた後、自動的 にハンドル固定部 824に密接することができる。
[0304] 圧電センサ 815は、把持部 823とハンドル固定部 824との間に設けられており、ノ ネ 201のパネ力によって圧縮された状態になる。従って、圧電センサ 815は、定常時 である把持部 823が操作されていない場合は、圧縮された状態にあり応力が加えら れている。そして、使用者が把持部 823を操作して（口）の矢印方向へ引かれた場合 は、圧電センサ 815が圧縮された状態から応力が減少して変位する。この変位によつ て圧電センサ 815が信号を出力して、図 43に示すセンサ信号検出部 817で把持部 823の操作を検知し、開閉制御手段 853、開閉駆動手段 851によりドア 813を開成 することができる。
[0305] 以上のように本実施の形態においては、圧電センサ 815に定常的に応力をカ卩えた ことにより、把持部 823の微少な変位を検出することができ、使用者の操作の有無を 感度の高い検出ができるものである。
[0306] (実施の形態 9)
図 46は本発明に係る第 9の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図である。 本実施の形態は、実施の形態 7及び 8との相違点は、把持部 823にあって、圧電セ ンサ 815と接触する部位に凸部 202を設けて、圧電センサ 815が振動を検出するよう に構成しているところにある。従って、本実施の形態では前述の斯カる構成以外のと ころは、実施の形態 7及び 8における図 39、図 40 (a)、図 41、図 42、図 43、図 44、 図 45に示す構成並びに作用効果は同じなので、これらを利用し説明を省略する。
[0307] 以上のように構成されたドアハンドル装置 100について、以下その動作、作用を説 明する。凸部 202は、把持部 823に保持されて圧電センサ 815に接触している。この 接触によって圧電センサ 815に応力を加えて圧縮された状態にできる。一方、把持 部 823は使用者が手で把持し引くことができるもので、図 46に示すように物理的に把 持部 823とハンドル固定部 824との間には隙間 Pが発生する。この隙間 Pによって一 般的に把持部 823に嵌合ずれが生じるもので、圧電センサ 815に所定の応力が加え られないことになる。
[0308] 然るに本実施の形態では、凸部 202を把持部 823における圧電センサ 815と接触 する部位に設けているので、必ず圧電センサ 815と接触できる。従って、把持部 823 が隙間 Pによる嵌合ずれが起きた場合でも、凸部 202が圧電センサ 815と接触できる ため、所定の応力を加えた状態を保つことができる。
[0309] なお、本実施の形態では凸部 202は、 1つの凸部で形成しているが、例えば複数 の凸部を設けて圧電センサと接触させても本実施の形態と同様の作用効果が得られ る。また、ハンドル固定部 824に凹部（図示せず)を設けて、圧電センサ 815の位置 決めを行い、凸部 202と圧電センサ 815との接触を、より確実にすることができる。
[0310] 以上のように本実施の形態においては、把持部 823に圧電センサ 815と接触する 部位に凸部 202を設けることで、把持部 823の嵌合ずれが起きた場合でも圧電セン サ 815に応力を加えることができるため、感度の高!、操作の検出が可能となる。
[0311] (実施の形態 10)
図 47は本発明に係る第 10の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図である 。本発明の第 10の実施の形態は、実施の形態 7及び 8との相違点は、把持部 823は 、圧電センサ 815と接触する部位に設けた凸部 203の形状を圧電センサ 815の直径 より大きくしたことにある。従って、本実施の形態では前述の斯カる構成以外のところ は、実施の形態 7及び 8における図 39、図 40 (a)、図 41、図 42、図 43、図 44、図 45 に示す構成並びに作用効果は同じなので、これらを利用し説明を省略する。
[0312] 以上のように構成されたドアハンドル装置 100について、以下その動作、作用を説 明する。凸部 203は、把持部 823に保持されて、圧電センサ 815の線形より大きい形 状としている。この凸部 203の形状によって、把持部 823とハンドル固定部 824との 実施の形態 8、 9で説明した嵌合ずれがある場合でも、凸部 203によって確実に圧電 センサ 815と接触できるものである。
[0313] なお、本実施例では凸部 203は、 1つの凸部で形成している力 例えば複数の凸 部を設けて圧電センサと接触させても本実施の形態と同様の作用効果が得られる。
[0314] 以上のように本実施の形態においては、把持部 823に形成した凸部 203の形状を 圧電センサ 815の線形より大きくすることで、把持部 823の嵌合ずれが起きた場合で も圧電センサ 815に応力をカ卩えることができるため、感度の高い操作の検出が可能と なる。
[0315] (実施の形態 11)
図 48は本発明に係る第 11の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図である 。本発明の第 11の実施の形態は、実施の形態 7及び 8との相違点は、ハンドル固定 部は、圧電センサ 815を設ける部位に凸部 204を設け、この凸部 204に圧電センサ 8 15を設けて、圧電センサ 815が振動を検出するようにしたものである。従って、本実 施の形態では前述の斯カる構成以外のところは、実施の形態 7及び 8における図 39 、図 40 (a)、図 41、図 42、図 43、図 44、図 45に示す構成並びに作用効果は同じな ので、これらを利用し説明を省略する。
[0316] 以上のように構成されたドアハンドル装置について、以下その動作、作用を説明す る。凸部 204は、ハンドル固定部 824に保持されている。そして、圧電センサ 815は 凸部 204上に形成され、圧電センサ 815が突出して把持部 823と圧電センサ 815が 接触している。把持部 823とハンドル固定部 824との嵌合ずれがある場合でも、凸部 204によって圧電センサ 815が突出しているため、確実に把持部 823と圧電センサ 8 15と接触できるものである。
[0317] なお、本実施例では凸部 204は、 1つの凸部で形成している力 例えば複数の凸 部を設けて圧電センサと接触させても本実施の形態と同様の作用効果が得られる。
[0318] 以上のように本実施の形態においては、ハンドル固定部 824に圧電センサ 815を 突出させる凸部 204を設けることで、把持部 823とハンドル固定部 824との間で実施 の形態 8、 9で説明した把持部 823の嵌合ずれが起きた場合でも圧電センサ 815に 応力をカ卩えることができる。
[0319] (実施の形態 12)
図 49は本発明に係る第 12の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図である 。本発明の第 12の実施の形態は、実施の形態 7及び 8との相違点は、圧電センサ 81 5は、ハンドル固定部 824に湾曲させて取り付けたことにある。すなわち、圧電センサ 815はハンドル固定部 824から貫通させて把持部 823に相対向させ、その先端 815 aを振動しないようにハンドル固定部 824に差し込むことで固定し、ハンドル固定部 8 24外にあって把持部 823に相対向した圧電センサ 815の部分を湾曲 815b (湾曲部 ともいう）に形成している。従って、本実施の形態では前述の斯かる構成以外のところ は、実施の形態 1及び 2における図 39、図 40 (a)、図 41、図 42、図 43、図 44、図 45 に示す構成並びに作用効果は同じなので、これらを利用し説明を省略する。
[0320] 以上のように構成されたドアハンドル装置 100について、以下その動作、作用を説 明する。圧電センサ 815を湾曲 815bにすることで、湾曲された部位には曲げることに よる応力が加わる。この応力によって、把持部 823の微少な変位を検出することがで きる。すなわち、圧電センサ 815は、定常時である把持部 823が操作されていない場 合は、点線で示す湾曲 815bされた状態にあり応力が加えられ、なおかつ把持部 82 3により実線で示すように変形している。そして、使用者が把持部 823を操作して図 4 0 (a)に示す (口）の矢印方向へ引かれた場合は、圧電センサ 815の湾曲部 15bの応 力が減少して変位する。この変位によって圧電センサ 815が信号を出力して、図 43 に示すセンサ信号検出部 817で把持部 823の操作を検知し、開閉制御手段 853、 開閉駆動手段 851によりドア 813を開成することができる。
[0321] なお、本実施の形態においては、圧電センサ 815をハンドル固定部 824に貫通さ せて保持することで形成している力 圧電センサ 815を湾曲させることにより作用効 果が得られるものであれば、例えば湾曲させた圧電ケーブル 815をノヽンドル固定部 8 24に取り付けられるなどの形態であれば本実施の形態に限られるものではない。
[0322] また、本実施の形態ではハンドル固定部 824から外部に出た圧電センサ 815の部 分を湾曲 815bとした力 湾曲 815bの両側でハンドル固定部 824から外部にでた部 分でも屈曲させられ応力が作用しており、前記部分を含む、その間が湾曲でも、直線 でも、波形の形状であっても、要するに応力が作用している形態にしてあれば良いも のである。
[0323] 以上のように本実施の形態においては、把持部 823に相対向する圧電センサ 815 の部位を湾曲 815bさせてハンドル固定部 824に取り付けることで、湾曲した部位に 応力が加わり把持部 823の微少な変位を検出することができる。
[0324] (実施の形態 13)
図 50は本発明に係る第 13の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図である 。本発明の第 13の実施の形態は、実施の形態 7及び 8そして実施の形態 12との相 違点は、圧電センサ 815において、圧電センサ 815の先端 815aをノヽンドル固定部 8 24を貫通させて保持し、ハンドル固定部 824以外力ゝらの振動を検出しにく ヽ構成とし ている。従って、本実施の形態では前述の斯カる構成以外のところは、実施の形態 7 及び 8における図 39、図 40 (a)、図 41、図 42、図 43、図 44、図 45と実施の形態 12 における図 49に示す構成並びに作用効果は同じなので、これらを利用し説明を省 略する。
[0325] 以上のように構成されたドアハンドル装置について、以下その動作、作用を説明す る。湾曲 815bさせて圧電センサ 815の先端 815aが固定されていない場合は、車体 の振動により圧電センサ 815が揺れてしまうことが考えられる。この揺れによって圧電 センサ 815に変位が加わり、把持部 823が操作された場合と同様な信号が出力され る。
[0326] 然るに本実施の形態では圧電センサ 815の先端 815aをハンドル固定部 824に固 定して保持して!/ヽるので車体の振動による変位が軽減され、車体の振動などの外乱 に対して影響が低減できるものである。また、圧電センサ 815の先端 815aをノヽンドル 保持部 824で保持することによって、圧電センサ 815が検出する振動は、把持部 82 3とハンドル固定部 824からの振動に限定できるため、ハンドル固定部以外力 の振 動を検出しにく!/、構成とすることができる。
[0327] 以上のように本実施の形態においては、圧電センサ 815の先端 815aをノヽンドル固 定部 824で保持することによって、ハンドル固定部 824以外力もの振動の外乱影響 を低減することができる。
[0328] (実施の形態 14)
図 51は本発明に係る第 14の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図である 。本発明の第 14の実施の形態は、実施の形態 7及び 8、実施の形態 12との相違点 は、圧電センサ 815において、センサ回路ケース 205をノヽンドル固定部 824で保持 して、ハンドル固定部 824以外からの振動を検出しにくい構成としている。すなわち、 センサ回路ケース 205は、圧電センサ 815に接続される図示していないセンサ回路 を覆う板金などで構成したケースである。前記センサ回路は、オペアンプなどで構成 する振動を電気信号に変換するものである。従って、本実施の形態では前述の斯か る構成以外のところは、実施の形態 7及び 8における図 39、図 40 (a)、図 41、図 42、 図 43、図 44、図 45と実施の形態 12における図 49に示す構成並びに作用効果は同 じなので、これらを利用し説明を省略する。
[0329] 以上のように構成されたドアハンドル装置について、以下その動作、作用を説明す る。圧電センサ 815は、センサ回路ケース 205に接続される部位でも振動を検出する ものである。センサ回路ケース 205をハンドル固定部 824で保持することで、圧電セ ンサ 815と接続する部位に加わる振動は、ハンドル固定部 824から伝達されるものと なる。つまり、センサ回路ケース 205に伝達される振動は、ハンドル固定部 824からの 振動に限定されるため、ハンドル固定部 824以外からの振動の影響を低減できる。
[0330] 以上のように本実施の形態においては、センサ回路ケース 205をノヽンドル固定部 8 24で保持することにより、ハンドル固定部以外からの外乱振動を低減して、確実に把 持部 823の変位を検出することができる。
[0331] (実施の形態 15)
図 52は本発明に係る第 15の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図である
[0332] 本発明の第 15の実施の形態は、実施の形態 7及び 8と実施の形態 12との相違点 は、圧電センサ 815において、外部からの雨などの水の進入を防止するため圧電セ ンサ 815のハンドル固定部 824外に位置した湾曲 815bの部分を覆おう防水手段 20 6を備えている。防水手段 206は、ゴム系の榭脂材料力もなる薄い板厚で形成して、 ハンドル固定部 824から露出した圧電センサ 815の湾曲 815bを覆っている。そして 、防水手段 206の板厚は、薄い方が圧電センサを変位させやすいが、薄いと破れや すい傾向にあり、耐久性を考慮して略 0. 5mm— lmm程度が望ましい。また、防水 手段 206の材料は、天然ゴムなどのゴム材料やプラスチック材料を用いることができ る力 耐久性を考慮すると EPDゴム材料が適して 、る。
[0333] 従って、本実施の形態では前述の斯カる構成以外のところは、実施の形態 7及び 8 における図 39、図 40 (a)、図 41、図 42、図 43、図 44、図 45と実施の形態 12におけ る図 49に示す構成並びに作用効果は同じなので、これらを利用し説明を省略する。
[0334] 以上のように構成されたドアハンドル装置について、以下その動作、作用を説明す る。ハンドル固定部 824の外に形成した圧電センサ 815の湾曲 815bは、防水手段 2 06によって露出することがなぐ付着する塵埃や雨や雪などの進入を防止することが できる。従って、雨や雪などの水分が進入して圧電センサ 815の湾曲 815bの部分が 凍結して、圧電センサ 815が変位しなくなるようなことはなくなり、圧電センサ 815は 把持部 823の変位を確実に検出することができる。
[0335] 以上のように本実施の形態においては、防水手段 206によって、圧電センサ 815が 露出しなくて良ぐ付着する塵埃や雨や雪などの影響を受けに《することができる。
[0336] (実施の形態 16)
次に、本発明に係る第 10の実施の形態におけるキーレスエントリー装置について 説明する。図 53 (a)は本発明に係る実施の形態 7— 15におけるドアハンドル装置 10 0のいずれか一つを搭載したキーレスエントリー装置の概略構成を示すブロック図で 、図 53 (b)はその要部詳細の構成を示すブロック図で、図 54は図 53 (a)、（b)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。従って、本実施の形態で は実施の形態 7における図 39、図 40 (a)、図 41、図 42、図 43、図 44に示す構成並 びに作用効果は同じなので、これらを利用し説明を省略する。
[0337] 本実施の形態におけるキーレスエントリー装置 300は、上記した第 7— 15の実施形 態で説明したドアハンドル装置の重複する機能を除いた少なくともいずれか一つのド ァハンドル装置 (例えばドアハンドル装置 100)と、図 53 (a)に示した車両側に搭載し た送受信機 891と、操作者が携帯する送受信機 893とを具備する。キーレスエントリ 一装置 300は、車両側送受信機 891が送信した暗証要求信号を携帯側送受信機 8 93が受信した後に、携帯側送受信機 893が送信した暗証信号を車両側送受信機 8 91で受信することによりドア 813のロックを解錠するよう基本動作する。
[0338] 携帯側送受信機 893は、車両側送受信機 891と同一周波数の電波を送受信する 送受信回路 895と、この送受信回路 895を制御する制御回路 897及び図示しない電 源回路を装備して構成される。制御回路 897は、図示しない CPU及びこの CPU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、後述する車両側送受信機 891からの暗証要求コードが送受信回路 895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 895から送 信させる。なお、送受信回路 895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 893の電源としては、ボ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 891からの搬送波信号により、携帯側送受信機 893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 、。
[0339] 車両側送受信機 891は、携帯側送受信機 893と同一周波数の電波を送受信する 送受信回路 899と、この送受信回路 899を制御する制御部である制御回路 101とを 有して構成される。なお、送受信回路 899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 101にはドアハンドル装置 100の圧電センサ 815と、ドアロック手段 103が接続される。制御回路 101は、ハンドル本体 811に操作者が接触することによ る振動を圧電センサ 815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 101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力も車 両側送受信機 891へ電源が供給される。
[0340] 車両側送受信機 891の制御回路 101は、基本的に CPU及びこの CPU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 53 (b)に示すように、圧電センサ 815からの検出信号を受けて車両 側送受信機 891から暗証要求信号を送信させる暗証信号要求手段 105と、車両側 送受信機 891によって受信した暗証信号を解読する解読手段 107と、解読した暗証 信号が予めメモリ 109に格納された正規信号カゝ否かを判定する暗証信号判定手段 1 11と、暗証信号が正規信号であった場合にドアロック手段 103によるロックの解錠を 指示するロック解錠指示手段 113とを備えてなる。
[0341] このキーレスエントリー装置 300では、図 54に示すように、操作者がドア 813とハン ドル本体 811との間に手を挿入し、把持部 823を握ってドア 813を開けようとすると（ ステップ（以下みな stと表示する） 21)、制御回路 101によってドア開動作が検出され (st22)、暗証信号要求手段 105から暗証要求信号が送信される（st23)。携帯側送 受信機 893の制御回路 897は、暗証要求信号を受信すると（st24)、暗証信号を送 受信回路 895から送信する（st25)。制御回路 101は、暗証信号を受信すると（st26 )、解読手段 107によって暗証信号の解読を行った後、暗証信号判定手段 111によ つて暗証信号の判定を行 、 (st27)、暗証信号カ モリ 109に格納された暗証信号と 一致すると（st28)、ロック解錠指示手段 113によってドアロック手段 103へロック解錠 信号を送出する（st29)。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（st30)、警報が発報される (st31)。
[0342] この第 16の実施形態に係るキーレスエントリー装置 300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ぐ設置場所の制約条件が少ないドアハン ドル装置 100が主要な構成部材として備えられ、ハンドル本体 811に対する手指の 接触が比較的弱い場合でもドアハンドル装置 100が動作され、また、接点接合式スィ ツチのような接点接合のストロークが存在しないため、ドア開閉動作を開始した瞬間 からスィッチが動作するまでの時間差がない。従って、ドア開閉動作を開始した瞬間 から、制御回路 101のロック解錠指示手段 113がドアロック手段 103へロックの解錠 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 103の解錠が可能となる。
[0343] (実施の形態 17)
図 55は本発明の実施の形態 17におけるドアハンドル装置を備えた自動車ドアの 外観図である。図中、ドア 901にはァウタパネル（ドアパネル） 902にハンドル部として のドアハンドル 903が装着されている。図 56は図 55の AA断面におけるドアハンドル 装置の断面図 (車体上部側から見たもの)で、図中、左側が車体前方、右側が車体 後方である。図 57はドアハンドル装置を図 56の B方向、すなわち、車室内側から見 た外観図である。
[0344] 図 56および図 57において、可撓性を有したケーブル状の圧電センサ 904がセン サ信号検出部 905と共にフレーム部 906に装着されている。センサ信号検出部 905 には。圧電センサ 904、電源供給用と検出信号出力用のケーブル 907a、コネクタ 90 7bが接続されて 、る。圧電センサ 904は板パネでできた弾性体 908の端部（図中の 支持部 908a)と圧電センサ 904先端近傍の弾性体 908部分（図中の支持部 908b) で弾性体 908に支持 '固定されている。また、圧電センサ 904は弾性体 908の端部 側（図中の支持部 908a)カも延出する方向にぉ 、て屈曲部 904aを備えて 、る。図 5 7に示すように、弾性体 908はフレーム部 906との固定部 908c方向の他端をセンサ 信号検出部 905の取り付け金具 905aと溶接で接合されており、圧電センサ 904と弹 性体 908は取り付け金具 905aを介してセンサ信号検出部 905と一体として成型され センサユニット 950を形成している。そして、センサユニット 950はセンサ信号検出部 905に備えられた取り付け金具 905a、 905bを介してビス 9055cでフレーム咅 906に 固定されている。
[0345] 弾性体 908は固定部 908cで片持ち梁状に固定されている。また、弾性体 908はド ァハンドル 903と連動して作動する可動部であるアーム部 909と端部 909aで接触し ている。ここで、弾性体 908はもともと固定部 908c近傍で車室外側に所定角度、屈 曲した形状を有しているが、ドアハンドル 903の非使用時 (人や物体の接触や、ドア ハンドルによる開動作、閉動作が無い状態）には、弾性体 908が端部 909aにより車 室内側へ所定の押圧を付勢されて押し込まれるため、ドアハンドル 903の非使用時 には弾性体 908の固定部 908c近傍での屈曲がほぼ無くなり、弾性体 908が端部 90 9aを押していて押圧がある状態になっている。アーム部 909にはベルクランクアーム 910の一部が当接し、ベルクランクアーム 910にはバランスウェイト 911の一部が当 接している。そして、コイル状のパネ 912が所定のパネ圧でバランスウェイト 911を付 勢しているので、パネ 912のパネ圧がバランスウェイト 911とベルクランクアーム 910 を介してアーム部 909に印加されて、常時、ドアハンドル 903が閉止方向（車室内側 )に押圧されるようになつている。また、上述した端部 909aによる弾性体 908への押 圧付勢は、パネ 912のパネ圧がアーム部 909を介して端部 909aに作用したものであ り、パネ 912のパネ圧により端部 909aが弾性体 908へ付勢する押圧力 弾性体 908 の板パネとしての反発力よりも大きくなるよう弾性体 908のパネ特性が設定されている 。ドアハンドル 903にはアーム部 909とは反対側に作動中心アーム部 913が備えら れており、ドアハンドル 903を車室外側に引いたとき、作動中心アーム部 913を略回 転中心としてドアハンドル 903が回転'変位する。アーム部 909には隣接してキーシリ ンダー 914が配設されている。
[0346] 図 57において、ドアハンドル 903の上方には一般的なドア 901の窓 915が設けら れて、窓 915の室内側には窓 915とともに二重窓状になる防御窓 916が設けられて いる。この図では窓 915は閉まっている状態にあり、防御窓 916は完全に開いている 状態にあって、どちらも開いた状態ではドアハンドル 903の室内側に位置する。防御 窓 916は、完全開の状態にあるのが通常である。
[0347] 図 58は圧電センサ 904の断面図である。圧電センサ 904は、中心電極 904b、圧 電体 904c、外側電極 904d、被覆層 904eとを同軸状に成形したもので、全体として 可撓性に優れた構成を有して！/、る。中心電極 904bは通常の金属単線導線を用いて もよ 、が、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを卷 、た電極を用いて!/ヽ る。絶縁性高分子繊維と金属コイルとしては、電気毛布において商業的に用いられ て 、るポリエステル繊維と銀を 5wt%含む銅合金がそれぞれ好まし 、。
[0348] 圧電体 904cはポリエチレン系榭脂と圧電セラミック（ここでは、チタン酸ジルコン酸 鉛)粉末とを混鍊したもので、中心電極 904bと共に連続的に押し出されて可撓性の ある圧電体 904cを形成する。なお、圧電セラミックとしては、環境面への配慮から非 鉛系の材料、たとえば、チタン酸ビスマスナトリウム系やニオブ酸アルカリ系の圧電セ ラミック材料を用いることが好まし 、。
[0349] 中心電極 904bの周囲に圧電体 904cを押し出しカ卩ェした後、中心電極 904bと圧 電体 904cの表面に接触させた擬似電極との間に数 kVの直流電圧を印加して圧電 体 904cの分極を行う。これにより圧電体 904cが圧電効果を備える。外側電極 904d は高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを圧電体 904cの周囲 に卷きつけるようにして構成する。高分子層としてはポリエチレン'テレフタレート（PE T)を用い、この両面にアルミニウム膜を接着した電極は、 120°Cで高い熱的安定性 を有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極 904dとして好ましい。な お、外部環境の電気的雑音力もシールドするために、外側電極 904dは部分的に重 なるようにして圧電体 904cの周囲に巻きつけることが好ましい。被覆層 904eは信頼 性面で塩ィ匕ビニールを使用するのがよいが、環境面への配慮から熱可塑性エラスト マー等の非塩ビ系材料を用いることが好まし 、。
[0350] このような構成により、圧電センサ 904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。
[0351] 図 59は本発明の実施の形態 17におけるドアハンドル装置を備えた自動車の関連 部の制御ブロック図である。図 59において、センサ信号検出部 905は複数のフィルタ 咅 951 (951a、 951b, · · · )と複数の it較咅 952 (952a、 952b, · · · )とを備えて ヽる 。フィルタ部 951は、圧電センサ 904からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、か つ、所定の増幅度で増幅を行うため、図示しないが例えばオペアンプと周辺部品で 構成される少なくとも 1つのバンドパスフィルタと、必要であればオペアンプと周辺部 品で構成され、ドア 901の固有振動周波数を含む信号成分を除去するバンドエリミネ ーシヨンフィルタまたはローパスフィルタとを有する。比較部 952は、フィルタ部 951の 出力信号を予め設定された設定値と比較して判定を行う。すなわち、フィルタ部 951 の出力信号に基づきドアハンドル 903への人や物体の接触、ドアハンドル 903による 開動作の少なくとも 1つを検出することができる。比較部 952としてはコンパレータを 使用する。上記フィルタ部 951や比較部 952は、それぞれ 1mA以下の低消費電流 型の素子を使用している。
[0352] 前記フィルタ部 95 laにおいて、バンドパスフィルタの特性としては、実験的にドアハ ンドル 903を操作した際の圧電センサ 904からの出力信号を周波数解析することに より、特徴的な周波数帯として例えば、 3Hz— 8Hzの周波数領域を通過するような特 性となるように設定する。バンドエリミネーシヨンフィルタまたはローパスフィルタの設 定については、例えば、ドア 901を故意に叩いたりした際の圧電センサ 904からの出 力信号を周波数解析することにより、特徴的な周波数帯を確認して行う。例えば、ド ァ 901を故意に叩くと圧電センサ 904の出力信号力も主に 10Hz以上の周波数領域 でピークを有する信号が確認できるので、この場合はローパスフィルタ力 10Hz以上 の周波数領域を除去するような特性となるように設定すると、ドアハンドル 903への接 触や開動作のみ判定できる。なお、固有振動の強度が小さぐ圧電センサ 904の出 力信号への影響が小さ 、場合は、バンドエリミネーシヨンフィルタまたはローパスフィ ルタを設けなくてもよい。車種やドアのサイズ、重量等によりドアの固有振動特性が異 なることが想定されるため、上記のような実験的な解析に基づき、バンドパスフィルタ やバンドエリミネーシヨンフィルタ、ローパスフィルタの設定の最適化を行うことが好ま しい。
[0353] また、フィルタ部 951bはフィルタ部 951aとは異なる周波数領域を通過するようなバ ンドパスフィルタを有している。例えば実験的周波数解析に基づき 10Hz— 30Hzの 周波数領域を通過するような特性となるように設定し、ドア 901のァウタパネル 902や ドアハンドル 903を叩いたり、窓 916を叩き割ろうとしたときに出力される特徴的な信 号を比較部 952bで判定できるようにして 、る。
[0354] 外来の電気的ノイズを除去するためセンサ信号検出部 905はシールド部材で全体 を覆って電気的にシールドすることが好ましい。また、センサ信号検出部 905の入出 力部に貫通コンデンサや EMIフィルタ等を付加して強電界対策を行ってもよい。
[0355] そして、センサ信号検出部 905の複数の比較部 952は、検出信号出力用のケープ ル 907aを経て制御装置 917につながる。制御装置 917には、判別部 9171が設けら れており、比較部 952からの信号に基づき判別部 9171が、ドア開時解錠モード 917 la、パターン信号モード 9171b、犯罪振動モード 9171cにモード判別する。さらに 判別部 9171は、ドア 901の施解錠手段 918、窓 915の開閉手段 919、室内灯の入 切手段 920、防犯手段 921などとつながり、防犯手段 921は報知手段 9211、通信 手段 9212、施錠強化手段 9213で構成されている。
[0356] 次に作用について説明する。ドア開動作のため、ドアハンドル 903を把手して車室 外側に引くか、または、軽くドアハンドル 903の車室内側壁面に手を触れると、ドアハ ンドル 903が車室外側に変位するとともに、ドアハンドル 903と連動してアーム部 909 が変位する。図 60 (a)および（b)はこの時のドアハンドル 903、圧電センサ 904、弹 性体 908、アーム部 909の変位の様子を示した概略図である。ここで、図 60 (a)は図 55の AA断面に対応し、ドアハンドル 903を車室外側（図中、 S方向）に引いた際に 弾性体 908が変位して、弾性体 908がまだアーム部 909に接している状態の概略図 、図 60 (b)は図 60 (a)の状態からドアハンドル 903を車室外側（図中、 S方向）にさら に引いて、弾性体 908が変位し終えてアーム部 909から離れた状態の概略図である
[0357] まず、図 60 (a)に示したように、ドアハンドル 903が車室外側に変位すると、アーム 部 909の端部 909aが車室外側に変位し、端部 909aによって所定の押圧で付勢さ れていた弾性体 908も端部 909aと接しながら固定部 908c付近を中心として支持部 908a側が車室外側へ変位する。弾性体 908が変位すると、弾性体 908に支持され ていた圧電センサ 904も図 60 (a)中の K点で屈曲変形するとともに、屈曲部 904aで 車室外側への引張り力が作用するので屈曲部 904aの曲率半径が大きくなる方向に 変形する。そして、圧電センサ 904は、 K点での屈曲変形により圧電効果によって生 じる電圧信号と、屈曲部 904aの変形により圧電効果によって生じる電圧信号とを重 畳した出力信号を発生する。上記弾性体 908の変位は、ドアハンドル 903がさらに車 室外側へ引かれてアーム部 909の端部 909aが車室外側へ変位して、端部 909aに よる弾性体 908への押圧付勢が無くなるまで継続し、図 60 (b)に示したように、端部 909aによる弾性体 908への押圧付勢が無くなると、弾性体 908はそれ以上変位しな いので、圧電センサ 904も変形しない。なお、ドアハンドル 903を車室外側力 押し てもアーム部 909が車室内側にわずかに変位し、弾性体 908が車室内側に押されて 圧電センサ 904が変形するので、この際も同様に検出可能である。
[0358] 図 61はこの際、センサ信号検出部 905内で増幅、濾波されたフィルタ部 951aの出 力信号 Va、比較部 952aの判定出力 Jaを示す特性図である。図中、縦軸は上力も順 に Va、 Ja、横軸は時刻 tである。上述したようなドアハンドル 903の操作により圧電セ ンサ 904が変形すると、圧電センサ 904からは圧電効果により圧電センサ 904の変 形の加速度に応じた信号が出力される。この時、出力信号には約 3— 8Hzの周波数 を有した信号が現れ、その信号はセンサ信号検出部 905内で増幅、濾波され、図 61 の Vaに示すような信号が得られる。 [0359] 比較部 952aは Vaの基準電位 VOからの振幅の絶対値 |Va— V0|が DO以上ならばド ァハンドル 903への人または物体の接触、ドアハンドル 903による開動作の少なくと も 1つが生じたと判定し、時刻 tOで判定出力として Lo→Hi→Loのパルス信号を出力 する。振幅の絶対値を使うのは、圧電センサ 904の位置や変形状態により、図 61の 信号の極性が反対になる場合があるためで、具体的には比較部 952としてウィンドウ コンパレータを使えばよい。
[0360] 上記作用により、このドアハンドル装置では、圧電センサ 904が可撓性を有してドア ハンドル 903に付設可能となり、ドアハンドル 903の微小変位を高感度に検出可能と なる。従って、ドアハンドル 903に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、ド ァハンドル 903に対する接触、ドアハンドルによる開動作の少なくとも 1つが検出可能 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 904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ぐかつ配置スペースも少なくなる。
[0361] また、ドアハンドル 903への人または物体の接触によりドアハンドル 903が微小変位 すると、アーム部 909がドアハンドル 903と連動して変位し、付勢された押圧がなくな るまで弾性体 908の一部はアーム部 909の端部 909aに接触して変位する。弾性体 908が変位すると、弾性体 908に支持されていた圧電センサ 904もその一部が弾性 体 908とともに変形し、変形に応じた出力信号を発生する。そして、圧電センサ 904 の出力信号に基づき、ドアハンドル 903の微小変位を高感度に検出可能となる。圧 電センサ 904は弾性体 908を介してアーム部 909の変位を受けるので、たとえば、圧 電センサ 904がアーム部 909と接触して磨耗したり、ドアハンドル 903の急な操作に よる衝撃を直接受けたりするといつたことがなぐ信頼性が向上する。また、ドアハンド ル 903の開動作に伴い、弾性体 908に付勢された押圧が解除されると、弾性体 908 はそれ以上変位しないので、圧電センサ 904も変形しない。これにより圧電センサ 90 4に過剰な変形が印加されて断線したりすることがない。そして、弾性体 908が略板 状に成型され、一端を固定されて片持ち梁状としたもので、極めてシンプルな形状で アーム部 909から所定の押圧を付勢される構成が実現できる。
[0362] 圧電センサ 904は弾性体 908の支持部 908aから延出する方向にお!、て屈曲部 9 04aを備えたもので、弾性体 908の変位に伴!、圧電センサ 904の屈曲部 904aも変 形して、屈曲部 904aの変形に応じた出力信号が発声する。従って、弾性体 908の変 形に伴う出力信号に重畳して、屈曲部 904aの変形に応じた出力信号も出力される ので、圧電センサ 904の感度が向上する。また、圧電センサ 904、弾性体 908、セン サ信号検出部 905は一体として成型されセンサユニット 950を形成しており、センサ ユニット 950としてフレーム部 906に取り付け可能なので、ドアハンドル装置の組み立 てが効率的にできる。
[0363] 一方、近傍の工事や車体に物がぶつ力つたなど外乱の影響により振動が発生した 場合、図 55および図 59に示すように、ドア 901のヒンジ側に外乱検出手段 922として 圧電センサ 904と略同特性のセンサを設けてあり、この出力信号がセンサ信号検出 部 905に入り、信号濾波と信号変換機能を有する変換部 953を経て比較部 952aに 入るように構成され、例えば変換部 953は、 951aと同特性のフィルターを経た信号 V が基準電位 V0を基準に振幅 (V— V0)が正負逆転するように変換されるように構成さ れているので、圧電センサ 904と外乱検出手段 922との両方に同様に伝わる振動は 、両方の振動を比較することで外乱振動として除去することが可能となっている。また 、自動車の車体には複数のドアがあり、各ドアに本発明のドアハンドル装置を設ける ことで、複数の圧電センサ 904が設けられることになるので、これら複数の圧電センサ 904を連動させ、これらの出力信号を比較することで外乱検出手段 922を設けずに 外乱振動を除去することも可能である。
[0364] 次に、使用者がドア 901やドアハンドル 903を叩いた場合、あるいは犯罪者が錠破 りの目的で窓 916を叩いたような場合の出力を図 62に示す。図 62はこの場合の、セ ンサ信号検出部 905内で増幅、濾波されたフィルタ部 951bの出力信号 Vb、比較部 952bの判定出力 Jbを示す特性図である。上述したような叩き動作により、ドアハンド ル 903に設けた圧電センサ 904に振動が伝わることで圧電センサ 904が変形すると 、変形の加速度に応じた信号が出力される。この時、フィルタ部 95 lbのバンドパスフ ィルタの特性により、出力信号には約 10— 30Hzの周波数を有した信号が現れ、そ の信号はセンサ信号検出部 905内で増幅、濾波され、図 62の Vbに示すような図 61 の Vaよりも波長の短い信号が得られる。比較部 952bは振幅の絶対値 |Vb-V0|が D 1以上ならば、叩き動作などによる振動が生じたと判定し、時刻 tlで判定出力として L o→Hi→Loのパルス信号を出力する。
[0365] そして、使用者がドア 901やドアハンドル 903を予め決めてお!、た所定パターン（ 例えばタ 'タ'タンと続けざまに 3回叩いたり、あるいはタ 'タン 'タ'タンと続けて 2回叩 き一呼吸お 、て再び 2回叩くようなパターン）を用いて叩 、た場合、所定パターンの ピーク回数や時間間隔を有する信号振動となり、これが圧電センサ 904で検出される と、比較部 952bから出力されるパルス信号が特有の回数と時間間隔で判別部 9171 に伝送される。判別部 9171ではこのパルス信号が入力されると、パルス信号の所定 の回数と、誤差を含んで設定された所定の時間間隔とを有する予め記憶されていた 設定値と比較され、この設定値に合致するとパターン信号モードと判別する。使用者 が上述したような所定パターンでドアハンドル 903を操作した場合でも、可動部であ るアーム部 909の変位または微小変位や振動が圧電センサ 904で検出されると、比 較部 952aから出力されるパルス信号が特有の回数と時間間隔で判別部 9171に伝 送される。判別部 9171ではこのパルス信号が入力されると、パルス信号の所定の回 数と所定の時間間隔とを有する設定値と比較され、この設定値に合致するとパターン 信号モードと判別することができる。
[0366] また、前述の比較部 952aから出力されるパルス信号力 単一の回数であるなど、 ノターン信号の設定値と合致しない場合は判別部 9171でドア開時解錠モードと判 別させることができる。なお、ドア開時解錠モードの場合は施解錠手段 918を作動さ せてロックを解錠する動作などを行うが、自動でロック解錠を行う場合はドア操作開始 後瞬時に行う方が利便性が向上するので、ドアハンドル操作を用いたパターン信号 モードは設定せずに、叩き操作に因るものだけにする方が好ましい。パターン信号モ ードをドア 901やドアハンドル 903の叩き操作だけに設定すると、比較部 952aから出 力されるパルス信号はすべて、判別部 9171でドア開時解錠モードと判別させてょ ヽ
[0367] そして、判別部 9171でドア開時解錠モードと判別した場合は、後述するキーレスェ ントリー装置のように所定の条件を満たしてドアロックを解除しても良い場合に、制御 装置 917が施解錠手段 918を作動させてドアロックを解錠する。一方、判別部 9171 でパターン信号モードと判別した場合、すなわち使用者のみが知る固有の打ち叩き リズムを暗証信号として、使用者が夏場に降車してドアを施錠後に閉じている窓を換 気のため少し開けた!/、と考えたときは所定のある暗証信号 (例えばタ ·タ ·タン)で操 作すると、制御装置 917が開閉手段 919を作動させて窓 915を人の手が入らな 、よ うな少しの所定量だけ開動作を行う。あるいは、使用者が降車してドアを施錠後に車 室内ランプの消し忘れに気づ 、たときに所定の別の暗証信号 (例えばタ 'タン ·タ ·タ ン)で操作すると、制御装置 917が入切手段 920を作動させて車室内ランプを消灯さ せる。
[0368] このように、変位検出手段が可動部の変位を検出することで、ドアハンドルへの人ま たは物体の接触の際のドアハンドルの微小変位を高感度に検出可能となる。従って 、ドア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、ドアハンドルに対す る接触、ドアハンドルによる開動作の少なくとも 1つが検出可能となり、軽く触っただけ で反応するタツチ感と、ドア開時の良好な操作感が得られる。そして、微小変位を検 出することで各種の振動を検出して、判別手段によりドア開時の操作による振動か、 あるいは意図的なパターンの振動や過失による振動や外乱振動などの別の振動か の判別を行うことができ、それに対応した所定動作を行うことができ、多機能で利便 性の優れたドアハンドル装置を実現できる。
[0369] また、圧電センサは微小変位を高感度に検出でき、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。
[0370] また、使用者が所定回数と所定間隔を有する所定パターンで、ドア叩きやドアハン ドル操作をすると、変位検出手段でこの振動波形が検出されて解読され、この打ち叩 きなどの動作 (リズム）が所定の動作であれば、所定の使用者要求動作を行うこととな る。即ち、使用者のみが知る固有の打ち叩きリズムが暗証信号となり、例えば使用者 が車室内ランプの消し忘れに気づいたときに消灯を行ったり、夏場の換気のためにド ァ窓の上部を少しだけ開けるような所定動作を行うことができ、多機能で利便性の優 れたドアハンドル装置を実現できる。
[0371] なお、本実施の形態 17では、圧電センサ 904はドアハンドル 903と連動して作動す るアーム部 909に弾性体 908を介して間接的に接触する構成とした力 ドアハンドル 903と連動して作動する他の構成要素、例えば、ベルクランクアーム 910やバランス ウェイト 911の一部に圧電センサ 904が直接または間接的に接触することでドアハン ドル 903の変位により圧電センサ 904が変形可能となる構成としてもよい。
[0372] また、上記実施の形態 17で、弾性体 908を屈曲させず、弾性体 908にねじり変形 をさせる構成としてもよい。
[0373] また、上記実施の形態 17では、弾性体 908として板パネを使用した力 他の弾性 体、例えば、コイルパネやトーシヨンバー等を使用してもよい。
[0374] また、上記実施の形態 17では、弾性体 908を使用した力 アーム部 909の内部に 圧電センサ 904を挿入してアーム部 909の動きにより変形する構成を用いてもよぐ あるいは、アーム部 909の一部に圧電センサ 904を直接当接させる構成など他の構 成としてもよぐこの場合アーム部 909の変位が直接圧電センサ 904に伝わるので感 度が向上する。
[0375] また、弾性体 908の代わりに、圧電センサ 904の被覆層 904eを所定の弾性率を有 した弾性体で構成したり、被覆層 904eの形状を変えることにより所定の弾性率を持 たせた構成として、ドアハンドル非使用時において圧電センサ 904の一部が所定の 押圧を付勢してアーム部の一部に接触する構成としてもよい。このように、ケーブル 状の可撓性圧電センサを用いることで、他の構成のドアであっても、それぞれの構成 に応じて容易に取り付け可能であるので、省スペースの取り付けが可能である。
[0376] また、上記実施の形態 17では可撓性圧電センサを用いた力 ドアハンドルの変位 に基づく変形に応じた出力信号を発生する他のセンサ、例えば、変形により静電容 量が変化する静電容量型のケーブル状または帯状のセンサや、変形により透過光量 が変化する光ファイバ一型のセンサ等を用いてもょ 、。
[0377] また、上記実施の形態 17のドアハンドル装置をサイドドアやテールゲート等のドア でのスマートエントリーシステムに適用した自動車や、玄関ドアなどのドアでのスマー トエントリーシステムに適用した建物を提供できる。
[0378] (実施の形態 18)
図 63は本発明の実施の形態 18におけるドアハンドル装置を有するキーレスェント リー装置を備えた自動車の外観図、図 64は同実施の形態 18におけるキーレスェント リー装置の概略構成を a、その要部詳細構成を bに表したブロック図である。なお、実 施の形態 17のドアハンドル装置と同一構造のものは同一符号を付与し、説明を省略 する。図 63および図 64において、車両 931の左右両側の前後の計 4枚のドア 901に は、それぞれ圧電センサ 904を備えたドアハンドル 903が設けられているとともに、ァ ウタパネル 902の内部には車両側送受信機 932が搭載されている。そして、使用者 が携帯する携帯側送受信機 933が車両側送受信機 932に近づき送受信可能距離（ 例えば約 lm)以内にはいると、車両側送受信機 932が送信した ID要求信号を携帯 側送受信機 933が受信した後に携帯側送受信機 933が送信した ID信号を車両側 送受信機 932で受信することにより、制御回路 934はドア 901のロックを解除するよう 基本動作することになつている。
[0379] 携帯側送受信機 933は、車両側送受信機 932と同一周波数の電波を送受信する 携帯側送受信回路 935と、この携帯側送受信回路 935を制御する携帯側制御回路 936及び図示しない電源回路を装備して構成される。携帯側制御回路 936は、図示 しない CPU及びこの CPU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、後述する車両側送受信機 932からの ID要求コ ードが携帯側送受信回路 935で受信されると、不揮発性メモリに書き込まれている暗 証コードを携帯側送受信回路 935から送信させる。なお、携帯側送受信回路 935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 933の電源と しては、ボ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 932からの搬 送波信号により、携帯側送受信機 933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ちょい。
[0380] 車両側送受信機 932は、携帯側送受信機 933と同一周波数の電波を送受信する 送受信回路 937を有して構成され、車両 931に設けた制御部である制御回路 934に よって、この送受信回路 937を制御する。なお、送受信回路 937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 934にはドアハンドル 903に設けた圧電セン サ 904、施解錠手段 918、窓 915の開閉手段 919、入切手段 920、防犯手段 921 ( 報知手段 9211、通信手段 9212、施錠強化手段 9213で構成されている）、外乱検 出手段 922および施錠状態認識手段 938が接続される。制御回路 934は、ドアハン ドル 903に使用者が接触することによる振動を圧電センサ 915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 934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 932へ電源が供給される。
[0381] 車両側送受信機 932の制御回路 934は、基本的に CPU及びこの CPU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 64bに示すように、圧電センサ 904からの検出信号を受けてドア開時 解錠モード、パターン信号モード、犯罪振動モードにモード判別する判別部 9341と 、車両側送受信機 932から ID要求信号を送信させる ID信号要求手段 939と、車両 側送受信機 932によって受信した ID信号を解読する解読手段 940と、解読した ID信 号が予めメモリ 941に格納された正規信号カゝ否かを判定する ID信号判定手段 942と 、 ID信号が正規信号であった場合に施解錠手段 918によるロックの解除を指示する ロック解除指示手段 943とを備えている。さらに制御回路 934は要求動作指示手段 9 44とを備えてなり、判定部 9341において、圧電センサ 904からの検出信号に基づい て使用者のみが知る固有の打ち叩きリズムを暗証信号として解読し、解読した暗証 信号が予め記憶された正規信号か否かを判定して使用者の要求動作を指示する。
[0382] 次に作用について説明する。本発明の実施の形態 18におけるキーレスエントリー 装置では、まず使用者がドアハンドル 903に接触すると制御回路 934によって接触 が検出され、圧電センサ 904の約 3— 8Hzの振動信号に基づきドアハンドル 903へ の接触や開操作による開時解錠モードと判別部 9341が判別すると、 ID信号要求手 段 939から ID要求信号が送信される。携帯側送受信機 933の携帯側制御回路 936 は ID要求信号を受信すると、 ID信号を携帯側送受信回路 935から送信する。制御 回路 934は、 ID信号を受信すると解読手段 940によって ID信号の解読を行った後、 ID信号判定手段 942によって ID信号の判定を行い、 ID信号カ モリ 941に格納さ れた ID信号と一致すると、ロック解除指示手段 943によって施解錠手段 918へロック 解除信号を送出し、ドア 901のロックが解錠される。
[0383] 次に使用者が降車してドアを施錠後に車室内ランプの消し忘れに気づいたときに、 固有の打ち叩きリズムを暗証信号として、例えばタ 'タン 'タ'タンというリズムでドアハ ンドル 903を叩いて操作すると、制御回路 934によって振動が検出され、施錠状態 認識手段 938によって施錠状態であることが認識され、圧電センサ 904の約 10— 30 Hzの振動信号に基づき所定パターンのピーク回数や時間間隔を有する暗証信号と してパターン信号モードと判別部 9341が判別すると、制御回路 934は、要求動作指 示手段 944によって入切手段 920へ消灯信号を送出し、車室内ランプが消灯される
[0384] このように、使用者が所定回数と所定間隔を有する所定パターンで、ドア叩きをする と、変位検出手段でこの振動波形が検出されて解読され、この打ち叩きのリズムが所 定の動作であれば、所定の使用者要求動作を行うこととなる。即ち、使用者のみが知 る固有の打ち叩きリズムが暗証信号となり、所定動作を行うことができ、多機能で利便 性の優れたドアハンドル装置を実現でき、該ドアハンドル装置を車両ドアでのキーレ スエントリー装置に適用して、キーレスエントリー装置のドアハンドル部の操作性を向 上でき、多機能で利便性の優れたキーレスエントリー装置を実現できる。
[0385] さらに、犯罪者が侵入や車両盗や車上荒らしなどを狙った錠破りの目的で窓 916を 叩いたり、衝撃を加えてドアハンドル 903に伝わったりすると、制御回路 934によって 振動が検出され、施錠状態認識手段 938によって施錠状態であることが認識されて いる場合に、圧電センサ 904の約 10— 30Hzの振動信号に基づき開時解錠モード やパターン信号モード以外のモード (犯罪振動モードの可能性がある）と判別部 934 1が判別すると、 ID信号要求手段 939から ID要求信号が送信される。携帯側送受信 機 933は ID要求信号を受信して ID信号を送信する。制御回路 934は、 ID信号を受 信すると解読手段 940によって ID信号の解読を行った後、 ID信号判定手段 942に よって ID信号が予めメモリ 941に格納された正規信号か否かを判定する。 ID信号が 正規信号か否かの判定結果を判別部 9341に戻し、正規信号であった場合は外乱 によるものであったとして新たな処理は行わない。一方、 ID信号が正規信号でなかつ た場合は判別部 9341で犯罪振動モードとして確定する。このようにして、約 10— 30 Hzの振動信号を犯罪モードとして判別部 9341が判別すると、報知手段 9211から 一定時間アラーム音が発生されたり、通報手段 9212により犯罪者の存在を使用者 や外部電話、警備会社、警察等へ通報したりするとともに、施錠強化手段 9213を動 作させて、図示しないグローブボックスなどの収納庫を施錠したり、車室内のイダ-ッ シヨンキー穴や車載 AV機器の収納装置を作動させて防御壁で覆蓋したり、一般のド ァ窓 915の内側に二重窓状になるガラス製 (または金属製)の防御窓 916を急速に 閉めるような動作を行う。なお、ここでは波長の比較的短い振動に絞って犯罪振動と 判別する例を示して説明を行ったが、侵入を狙ってドアの鍵穴をこじったりドアハンド ルを操作するような約 3— 8Hzの振動信号も含めて犯罪振動を判定部 9341で判別 でさるように、プログラムしてちょい。
[0386] このように、変位検出手段で振動波形を検出し、施錠中に外乱振動と異なり、侵入 や車両盗や車上荒らしなどを狙った錠破りによる犯罪振動に特有の振動であると判 別すると、防犯手段を作動して所定の防犯動作、例えば車両の場合は、グローブボ ックスなどの収納庫を施錠したり、車室内のイグニッションキー穴や車載 AV機器の収 納装置を作動させて防御壁で覆蓋したり、一般のドア窓の内側に二重窓状になる防 御窓や金属製窓を急速に閉めるような動作を行うことができ、多機能で利便性がよく 防犯性に優れたドアハンドル装置を実現できる。
[0387] また、判別部の犯罪振動モードの判別に基づき報知を行う報知手段を備えており、 警報発生により近くの使用者や他の人へ通報することができる。また、警報の形態が 例えばアラーム音などであると、近くの人への通報とともに、車両犯罪者や侵入者に 対する威嚇にもなり、車両犯罪や侵入を抑制することができる。そして、判別部の犯 罪振動モードの判別に基づき外部機器へ通信可能な通信手段を備えたもので、車 両犯罪者や侵入者があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等 へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
[0388] なお、上記実施の形態 18では、ドアハンドル装置を車両用ドアに適用した場合を 例に説明した力 本発明におけるドアハンドル装置を有するキーレスエントリー装置 は、事務所、住宅或いはマンション等の玄関扉に用いてもよぐ住居用ドアに適用し た場合は、自動車用と同様に振動信号を犯罪モードとして判別部 9341が判別する と、報知手段 9211から一定時間アラーム音が発生されたり、通報手段 9212により犯 罪者の存在を使用者や外部電話、警備会社、警察等へ通報したりするとともに、施 錠強化手段 9213を動作させて、住居の施錠を強化し住居へのさらなる侵入を防ぐ。 特に、既に施錠されている箇所 (例えば通常時に一個手動施錠されたバルコニ一窓 )の施錠を自動で複数個施錠に強化することにより、住居へのさらなる侵入の際に、 より時間が力かるなど侵入者のリスクが増大するので侵入を断念させることができる。
[0389] このように、車両犯罪者や侵入者を検出すると、判別部の犯罪振動モードの判別に 基づき施錠を強化することでさらなる侵入を防ぐことができる。特に、既に施錠されて いる箇所の施錠を自動で複数個施錠に強化することにより、さらなる侵入の際に、より 時間が力かるなど侵入者のリスクが増大するので侵入を断念させることができる。また 車両の場合は、グローブボックスなどの収納庫を施錠したり、車載 AV機器に蓋をし て施錠してしまうことなどができる。そして、建物や玄関ドアなどのドアでのキーレスェ ントリー装置やスマートエントリー装置に適用して、キーレスエントリー装置のドアハン ドル部の操作性が向上し、多機能で利便性の優れたドア部材を実現できる。
[0390] また、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やスライドドア 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 は、この他車両後部を開閉するハッチドアに適用しても同様の効果を奏するものであ る。よって、該ドアハンドル装置をサイドドアやテールゲート等のドアでのキーレスェン トリー装置に適用して、キーレスエントリー装置のドアハンドル部の操作性を向上でき 、多機能で利便性の優れたキーレスエントリー装置を実現できる。
[0391] また、施錠中の検出振動に対して、使用者による意図的な振動と区別して、より明 確に犯罪振動と判別することができるので誤作動を防止でき、防犯手段を作動して 所定の防犯動作行って、高機能で利便性がよく防犯性に優れたキーレスエントリー 装置を実現できる。
[0392] なお、上記した各実施形態では、片側がヒンジとなる把手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、ハンドル全体を引き上げるプルアップ式 のドアハンドルや他の構成のドアハンドルに適用しても同様の作用効果を奏する。 産業上の利用可能性
[0393] 以上のように、本発明に力かるドアハンドル装置は、圧電センサが可撓性を有してド ァハンドルに付設可能となり、ドアハンドルの微小変位を高感度に検出可能となる。 従って、ドア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、ドアハンドル に対する接触を検出可能となるので、例えば、ドアハンドル以外での多くの分野にわ たる高感度なスィッチとしても適用できるので、物の出し入れ、または人体の出入りす るドアの開閉制御用スィッチや、移動式の物品収納庫の移動制御用スィッチ等に適 用することが可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] ドアの開閉操作を行うハンドル部と、
前記ハンドル部と連動して動作する可動部と、
前記ハンドル部と前記可動部とが取り付けられたフレーム部と、
前記ハンドル部または前記可動部のいずれか 1つの動作により変形する弾性体と、 前記弾性体により少なくとも一部が支持されて前記弾性体の変形により信号を出力 する可撓性の圧電センサと、
前記圧電センサの出力信号を検出するセンサ信号検出部とを備え、
前記弾性体は、所定の応力を付勢されて前記ハンドル部または可動部またはフレ ーム部のいずれ力 1つに取り付けられたドアハンドル装置。
[2] 前記圧電センサは、少なくとも一部が弾性体力 なる請求項 1記載のドアハンドル 装置。
[3] 前記圧電センサは、少なくとも一部が予め変形した屈曲部を有する請求項 1または
2に記載のドアハンドル装置。
[4] 前記圧電センサは、少なくとも一部が予めねじり変形している請求項 1から 3のいず れか記載のドアハンドル装置。
[5] 前記弾性体は、一端が前記ドアハンドル装置内に固定された片持ち梁状である請 求項 1から 4に記載のドアハンドル装置。
[6] 前記弾性体は、可動部に対向する方向に屈曲させたことを特徴とする請求項 1から
5の!、ずれか記載のドアハンドル装置。
[7] 前記圧電センサは、前記弾性体の固定端と反対側の端部の延出側に予め変形し た屈曲部を有する請求項 1から 6の 、ずれかに記載のドアハンドル装置。
[8] 前記弾性体は、前記圧電センサの少なくとも一部を屈曲変形させて支持する請求 項 1な 、し 71、ずれか一項に記載のドアハンドル装置。
[9] 前記弾性体は、前記圧電センサの少なくとも一部をねじり変形させて支持する請求 項 1な 、し 81/、ずれか一項に記載のドアハンドル装置。
[10] 前記弾性体は、ハンドル部非使用時において、前記弾性体の一部が所定のねじり 応力を付勢されて可動部の一部に接触する請求項 1ないし 9いずれか一項に記載の ドアハンドル装置。
[11] 前記センサ信号検出部は、ハンドル部の操作によって生じる周波数の信号を抽出 するフィルタを備える請求項 1な 、し 10 、ずれか一項に記載のドアハンドル装置。
[12] 前記圧電センサと前記弾性体と前記センサ信号検出部とがー体として成形された 請求項 1な!、し 1 IV、ずれか一項に記載のドアハンドル装置。
[13] 請求項 1な!、し 12記載のドアハンドル装置を備えたドア部材。
[14] 請求項 13記載のドア部材を備えたキーレスエントリーシステム。
[15] 可撓性の圧電センサと、
前記圧電センサの一部を支持する弾性体と、
前記圧電センサの出力信号を検出するセンサ信号検出部とを備えるセンサユニット であって、
前記センサ信号検出部は、前記弾性体が所定の応力を付勢された状態から変形し たときの前記圧電センサの信号を検出することを特徴としたセンサユニット。
[16] 前記圧電センサの少なくとも一部が弾性体力もなる請求項 14記載のセンサユニット
[17] 請求項 15または 16記載のセンサユニットを、ドアに取り付けた時にハンドル部から 圧力を受けて弾性体が変形するようにしたセンサユニットの取り付け方法。
[18] 請求項 15または 16記載のセンサユニットを備えたドアハンドル装置であって、ハン ドル部非使用時に前記弾性体が所定の応力を付勢された状態から、ハンドル部使用 により前記弾性体が変形したときの前記圧電センサの信号に基づ 、て、ハンドル部 への人または物体の接触、またはハンドル部の操作を検出するドアハンドル操作の 検出方法。
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