WO2019171849A1 - 操作検知装置及びドアハンドル - Google Patents

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WO2019171849A1
WO2019171849A1 PCT/JP2019/003712 JP2019003712W WO2019171849A1 WO 2019171849 A1 WO2019171849 A1 WO 2019171849A1 JP 2019003712 W JP2019003712 W JP 2019003712W WO 2019171849 A1 WO2019171849 A1 WO 2019171849A1
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WO
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case
control unit
electrostatic sensor
door handle
hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/003712
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
譲 川名
高井 大輔
尚 佐々木
俊季 中村
義之 菊地
Original Assignee
アルプスアルパイン株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/04Doors arranged at the vehicle sides
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54Electrical circuits
    • E05B81/64Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/76Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B85/00Details of vehicle locks not provided for in groups E05B77/00 - E05B83/00
    • E05B85/10Handles
    • E05B85/14Handles pivoted about an axis parallel to the wing
    • E05B85/16Handles pivoted about an axis parallel to the wing a longitudinal grip part being pivoted at one end about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the grip part

Definitions

  • the present invention relates to an operation detection device and a door handle.
  • Doors such as automobiles are provided with door handles for opening and closing the doors. In recent years, doors can be locked or unlocked by touching or gesturing with a hand close to the door handle. There are also things that can be done.
  • a door handle is provided with an electrostatic sensor or the like for detecting the operation of the hand, and such an electrostatic sensor is installed inside the door handle in a state of being put in a case. Yes.
  • the door handle as described above is provided with a locking electrostatic sensor for locking the door and an unlocking electrostatic sensor for unlocking the door for unlocking the door.
  • the unlocking electrostatic sensor is installed inside the door handle. When a finger of a human hand approaches the door handle and is detected by the unlocking electrostatic sensor, the door is unlocked.
  • the electrostatic lock sensor is installed inside the door handle, and when the finger of a human hand approaches the vicinity of the area where the lock electrostatic sensor for the door handle is installed, Is locked.
  • the electrostatic sensor for locking and the electrostatic sensor for unlocking are connected to a control unit provided inside the door handle case.
  • the electrostatic sensor for locking and the electrostatic sensor for unlocking are controlled. Signal detection and the like are performed.
  • a control unit may be fixed to a door handle case or integrated with an unlocking electrostatic sensor or the like.
  • the operation of the hand when unlocking the door is often performed by the hand approaching the door handle after the hand enters between the door handle and the door and contacting the inside of the door handle.
  • a force is applied to the door handle, the door handle case is deformed, stress is applied to the circuit board on which the electronic components in the control unit are mounted, and the circuit The substrate may be deformed and affect the characteristics, or the solder bonded to the electronic component may be removed.
  • a control unit that applies a voltage to the electrostatic sensor and measures the capacitance by the control unit, and the inner case is different from a detection surface in contact with the operating body.
  • a through hole is provided in the part, an attachment member formed of an elastic material is attached to the through hole, and the control unit is attached to an installation hole provided in the attachment member. It is characterized by that.
  • the disclosed operation detection device even if a hand contacts the case of the operation detection device, no stress is applied to the control unit provided in the case, and the reliability of the operation detection device is improved. Can be made.
  • the X1-X2 direction, the Y1-Y2 direction, and the Z1-Z2 direction are directions orthogonal to each other.
  • a plane including the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction is referred to as an XY plane
  • a plane including the Y1-Y2 direction and the Z1-Z2 direction is referred to as a YZ plane
  • the Z1-Z2 direction and the X1-X2 direction are referred to as YZ plane.
  • the plane including the surface is referred to as a ZX plane.
  • the hand as an operating body approaches the door handle, the distance between the electrode serving as the electrostatic sensor and the hand is shortened, and the electrostatic capacity increases during this period, When the capacity exceeds a predetermined value, it is detected as a manual operation.
  • the door handle 900 has an outer case 910, an inner case 920, an electrostatic sensor 930, a control unit 950, and the like.
  • a case serving as a door handle case is formed by an outer case 910 and an inner case 920, and an electrostatic sensor 930 and a control unit 950 are integrally formed inside the door handle case. Is installed.
  • the inner surface 921 of the inner case 920 serves as an operation surface, and detection is performed when a hand contacts the operation surface. Therefore, since the one where the distance between the electrostatic sensor 930 and the hand is closer is easily detected, the electrostatic sensor 930 is attached in the inner case 920 near the inner surface 921. Accordingly, when a hand comes into contact with the inner surface 921 of the door handle 900, a force is applied to the inner case 920 of the door handle 900 to deform it. Accordingly, the electrostatic sensor 930 and the electrostatic sensor 930 are integrally formed. A force may be applied to the control unit 950.
  • FIGS. 2 is an explanatory view of a door of a vehicle such as an automobile to which the door handle 100 is attached in the present embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view of the door handle 100
  • FIG. 4 is a top view
  • FIG. FIG. 1 is an explanatory view of a door of a vehicle such as an automobile to which the door handle 100 is attached in the present embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view of the door handle 100
  • FIG. 4 is a top view
  • the door handle 100 in the present embodiment is attached to a door 10 of an automobile or the like, and the operation detection device in the present embodiment is built in the door handle 100.
  • a door handle case that is a casing portion of the door handle 100 is formed by an outer case 110 and an inner case 120.
  • An electrostatic sensor 130 for unlocking is provided inside the case covered with the outer case 110 and the inner case 120.
  • a lock electrostatic sensor 140, a control unit 150, an inner lid 160, and the like are provided.
  • the door handle 100 is attached so that the inner Z2 side which is the side facing the door 10 is the inner case 120 side, and the outer Z1 side opposite to the door 10 is the outer case 110 side.
  • unlocking the door handle 100 generally, an operation of putting a hand inside the door handle 100 and bringing the hand into contact with the inner surface 121 of the door handle 100 is performed. Therefore, when unlocking the door, the hand is moved from the Z2 side toward the Z1 side with respect to the door handle 100, and the hand is brought into contact with the surface on the Z2 side which is the inner surface 121 of the door handle 100.
  • the inner surface 121 of the door handle 100 has a central portion that is recessed toward the Z1 side so that it can be easily gripped by a human hand.
  • the inner surface 121 of the door handle 100 may be described as a detection surface.
  • the unlocking electrostatic sensor 130 includes two unlocking conductors called parallel cables, that is, a first unlocking conductor 131 and a second unlocking conductor 131.
  • the first unlocking lead wire 131 is on the Z1 side
  • the second unlocking lead wire 132 is on the Z2 side.
  • the first unlocking conductor 131 and the second unlocking conductor 132 are covered with an insulating material at the outer periphery. Accordingly, the first unlocking conductor 131 and the second unlocking conductor 132 are arranged substantially perpendicular to the inner surface 121 of the door handle 100, and are more than the first unlocking conductor 131.
  • the second unlocking conducting wire 132 is arranged on the inner surface 121 side which is the detection surface side. That is, the first unlocking lead 131 and the second unlocking lead 132 are aligned in the Z1-Z2 direction with respect to the inner surface 121 substantially parallel to the Y1-Y2 direction.
  • the second unlocking lead wire 132 is arranged on the Z2 side with respect to the lead wire 131.
  • 6 is a perspective view of the unlocking electrostatic sensor 130
  • FIG. 7 is a top view
  • FIG. 8 is a front view.
  • the shape of the unlocking electrostatic sensor 130 can be relatively easily desired. It can be made into a shape.
  • the unlocking electrostatic sensor 130 formed by the first unlocking conductor 131 and the second unlocking conductor 132 is spirally wound on a plane parallel to the XY plane. ing. In this way, by winding the unlocking electrostatic sensor 130 in a spiral shape, the value of the electrostatic capacitance that is detected with respect to hand contact and proximity from the Z direction perpendicular to the XY plane in particular is increased.
  • a groove 122 for accommodating the unlocking electrostatic sensor 130 is provided inside the inner case 120 in the present embodiment.
  • the unlocking electrostatic sensor 130 By inserting the unlocking electrostatic sensor 130 into the groove 122, the state in which the first unlocking conductor 131 is disposed on the Z1 side and the second unlocking conductor 132 is on the Z2 side is maintained.
  • FIG. 11 one end of the first unlocking lead 131 and the one end of the second unlocking lead 132 that are the outer ends of the unlocking electrostatic sensor 130 are shown in FIG. 11 and the control unit 150 shown in FIG.
  • the control unit 150 is provided with a circuit board 152 on which a control circuit 151 serving as a control unit is mounted.
  • the circuit board 152 on which the control circuit 151 is mounted is controlled so that water does not enter from the outside. Covered by unit housing.
  • the control unit casing is formed by a case 153 and a lid 154, and is fixed with an O-ring 155 inserted between the case 153 and the lid 154, and the control unit casing of the control unit 150 is fixed. From the outside, the structure prevents water from entering inside.
  • 11 is an enlarged view of the upper surface side of the control unit 150
  • FIG. 12 is an enlarged view of the inside of the control unit 150 with the lid portion 154 removed.
  • a connector 156 for signal transmission and power supply is connected to the control unit 150, and the case 153 and the lid 154 that are outside the control unit 150 are parallel to the ZX plane.
  • Two upper projections 157 are provided on the Z1 side, and one lower projection 158 is provided on the Z2 side.
  • the connector 156 is a connector in which conductive pins electrically connected to the control unit 150 are provided, and a connector of a cable coming from the door side is inserted.
  • the operation detection device Detection by operation detection device
  • the first unlocking lead 131 and the second unlocking lead 132 in the unlocking electrostatic sensor 130 are controlled by the control circuit 151 serving as a control unit in the control unit 150. A voltage is applied to each of them, and the capacitances of the first unlocking conductor 131 and the second unlocking conductor 132 are measured.
  • the capacitance value detected by the first unlocking lead 131 and the second unlocking lead depending on the approaching direction of the hand is different from the capacitance value detected by 132.
  • the distance between the hand and the second unlocking lead 131 is greater than the distance between the hand and the first unlocking lead 131. Shorter. Therefore, in this case, the capacitance value detected by the second unlocking conductor 132 is larger than the capacitance value detected by the first unlocking conductor 131, and the second A value obtained by subtracting the value of the capacitance detected by the first unlocking lead 131 from the value of the capacitance detected by the unlocking lead 132 is positive.
  • the distance between the hand and the second unlocking lead 132 is greater than the distance between the hand and the second unlocking lead 132.
  • the distance becomes shorter. Therefore, in this case, the capacitance value detected by the second unlocking conductor 132 is smaller than the capacitance value detected by the first unlocking conductor 131, and the second A value obtained by subtracting the value of the capacitance detected by the first unlocking lead 131 from the value of the capacitance detected by the unlocking lead 132 is negative.
  • the distance between the hand and the first unlocking conductor 131 and the hand and the second unlocking conductor The distance of 132 is substantially equal. Therefore, in this case, the capacitance value detected by the first unlocking conductor 131 and the capacitance value detected by the second unlocking conductor 132 are substantially equal, and the second The value obtained by subtracting the value of the capacitance detected by the first unlocking lead 131 from the value of the capacitance detected by the unlocking lead 132 is substantially zero.
  • the hand approaches the door handle 100 from the Z2 side toward the Z1 side and contacts the surface of the door handle 100 on the Z2 side. Therefore, if the value obtained by subtracting the value of the capacitance detected by the first unlocking lead 131 from the value of the capacitance detected by the second unlocking lead 132 is positive, Can be determined to exist on the Z2 side of the door handle 100, and only in this case, the door is unlocked.
  • the value obtained by subtracting the capacitance value detected by the first unlocking lead 131 from the capacitance value detected by the second unlocking lead 132 is zero, Can be determined to exist on the Y1 side or the Y2 side of the door handle 100. In this case, the door is not unlocked.
  • the door is unlocked only in the case where the hand is intended to unlock the door lock contacting the Z2 side surface of the door handle 100, and therefore the door lock is not intended to be unlocked. It is possible to prevent the door lock from being released by the movement of the hand, and to prevent erroneous detection of the door lock release.
  • control unit 150 Installation of control unit, attachment of the control unit 150 in the door handle and the operation detection device in the present embodiment will be described.
  • the control unit 150 is attached to the inner case 120 via an attachment member 170 shown in FIG.
  • a through hole 123 for installing the control unit 150 is formed at the end of the inner case 120 on the X1 side.
  • the through hole 123 is provided in a region near the end portion on the X1 side of the inner surface 121 serving as a detection surface with which the hand contacts, and where no force is applied by the hand.
  • the through hole 123 provided in the vicinity of the end portion on the X1 side has a substantially rectangular shape, and is in the Z1-Z2 direction of the inner case 120, that is, It penetrates from the front side to the back side.
  • 13 is an enlarged perspective view of a portion where the through hole 123 of the inner case 120 is provided
  • FIG. 14 is a front view.
  • the mounting member 170 has a substantially rectangular shape so as to be inserted into the through hole 123 of the inner case 120, and is formed in a square shape. Is formed with a substantially rectangular installation hole 171 penetrating in the Z1-Z2 direction.
  • the attachment member 170 is made of an elastic resin material such as urethane foam, rubber, or elastomer, and has elasticity. Further, on the four surfaces around the mounting member 170, that is, the surface on the X1 side, the surface on the Y1 side, the surface on the X2 side, and the surface on the Y2 side, an upper protrusion 172 protruding outward is provided on the Z1 side. A lower protrusion 173 protruding outward is provided on the Z2 side. 15 is a perspective view of the mounting member 170, and FIG. 16 is a front view.
  • the mounting member 170 is inserted in the through hole 123 of the inner case 120, and the installation hole 171 of the mounting member 170 is controlled in the control hole 171.
  • the unit 150 is attached in a state where it is inserted. Specifically, the mounting member 170 is inserted in the through hole 123 of the inner case 120, a surface parallel to the XY side on the Z1 side around the through hole 123 of the inner case 120, and the upper protrusion of the mounting member 170.
  • the portion 172 is in contact, and is held in a state where the surface parallel to the XY surface on the Z2 side around the through hole 123 and the lower protrusion 173 of the attachment member 170 are in contact.
  • control unit 150 is placed in the installation hole 171 of the mounting member 170, a surface parallel to the Z1 side XY plane around the installation hole 171 of the mounting member 170, and the upper protrusion 157 of the control unit 150. Are in contact with each other, and the surface parallel to the XY surface on the Z2 side around the installation hole 171 and the lower protrusion 158 of the control unit 150 are held in contact with each other.
  • the attachment member 170 is formed of an elastic material, the hand contacts the inner surface 121 of the inner case 120 of the door handle 100 and a force is applied to the inner case 120 to cause deformation.
  • the attachment member 170 has elasticity, the attachment member 170 is deformed, so that the stress is relaxed and the stress is prevented from being applied to the control unit 150.
  • FIG. 17 is an enlarged perspective view of a main part in a state where the control unit 150 is attached to the through hole 123 of the inner case 120 via the attachment member 170
  • FIG. 18 is a front view
  • FIG. 20 is a side view.
  • the outer case 110 is attached to the inner case 120 instead of the lower protrusion 158 or the lower protrusion 173
  • the portion extending from the outer case 110 contacts the upper surface of the control unit 150.
  • the control unit 150 may be held in the configuration.
  • the present embodiment is a door handle using the same inner case 120 as that of the first embodiment, and has different mounting members and the like.
  • the attachment member 270 has a substantially rectangular shape and is formed in a square shape so as to enter the through hole 123 of the inner case 120.
  • a through hole 271 having a substantially rectangular shape penetrating in the Z1-Z2 direction is formed in the central portion.
  • the mounting member 270 is formed of a resin material or the like. The four surfaces around the mounting member 270, that is, the X1 side surface, the Y1 side surface, the X2 side surface, and the Y2 side surface are on the Z1 side. Is provided with an upper protrusion 272 protruding outward, and a lower protrusion 273 protruding outward is provided on the Z2 side.
  • a support portion 274 that protrudes to the Z1 side is provided on the Z1 side surface around the through hole 271.
  • the support portion 274 is provided on both the Y1 side and the Y2 side of the through hole 271.
  • the support portion 274 is provided with a support hole 275 that penetrates in the Y1-Y2 direction.
  • a support parallel to the ZX plane of the case 153 and the lid portion 154 on the outside of the control unit 150 is convex on the Y1 side and the Y2 side.
  • a protrusion 257 is provided.
  • the support protrusion 257 is provided at a position corresponding to the support hole 275 of the support portion 274 of the attachment member 270.
  • the mounting member 270 is put in the through hole 123 of the inner case 120, and the through hole 271 of the mounting member 270 has a control.
  • a unit 150 is inserted and attached.
  • the mounting member 270 is inserted in the through hole 123 of the inner case 120, and a surface parallel to the XY side on the Z1 side around the through hole 123 of the inner case 120 and an upper protrusion of the mounting member 270.
  • the portion 272 is in contact, and the surface parallel to the Z2 side XY surface around the through hole 123 and the lower protrusion 273 of the attachment member 270 are held in contact.
  • control unit 150 is entirely inserted into the through hole 271 of the mounting member 270, and the support protrusions 257 that protrude toward the Y1 side and the Y2 side of the control unit 150 are further provided as support portions of the mounting member 270. It is put in a support hole 275 provided in 274.
  • the size of the support hole 275 provided in the support portion 274 of the attachment member 270 is slightly larger than the support projection portion 257 provided in the control unit 150, for example, in the X1-X2 direction and the outer shape of the support projection portion 257. Both the Z1-Z2 directions are formed to be approximately 1 mm larger, and the support protrusion 257 can freely move in the support hole 275.
  • the support protrusion 257 can move freely in the support hole 275. The stress is prevented from being applied to the control unit 150.
  • FIG. 25 is an enlarged perspective view of a main part in a state where the control unit 150 is attached to the through hole 123 of the inner case 120 via the attachment member 270
  • FIG. 26 is a front view. Is a top view and FIG. 28 is a side view.
  • the support protrusion may be provided on the mounting member 270 side, and the support hole may be provided in the control unit 150.
  • control unit 150 is supported by a support portion provided inside the outer case.
  • FIG. 29 is an enlarged perspective view of the main part of the outer case 310
  • FIG. 30 is a rear view
  • FIG. 31 is a sectional view parallel to the ZX plane
  • FIG. 32 is a sectional view parallel to the YZ plane.
  • the case 153 and the lid 154 of the control unit 150 are not provided with a protrusion or the like.
  • the control unit 150 is sandwiched and supported between two support portions 311. As described above, in the door handle according to the present embodiment, the control unit 150 is supported by being sandwiched between the two support portions 311, so that the hand contacts the inner surface 121 of the inner case 120, and the inner handle Even if a force is applied to the case 120 to deform it, the control unit 150 is not affected.
  • the control unit 150 is placed in the through hole 123 of the inner case 120. However, since the through hole 123 is larger than the control unit 150, the control unit 150 is deformed even if the inner case 120 is deformed by stress. Will not be affected.
  • the control unit 150 has a support protrusion
  • the support 311 has a support hole that is slightly larger than the support protrusion
  • the support protrusion enters the support hole.
  • FIG. 33 is an enlarged perspective view of a main part in a state where the control unit 150 is sandwiched and supported between the two support parts 311 of the outer case 310, and FIG. 34 is a rear view.
  • 35 is a sectional view parallel to the ZX plane, and FIG. 36 is a sectional view parallel to the YZ plane.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

アウターケースと、インナーケースと、前記アウターケースと前記インナーケースにより形成されるケースの内部に設置される静電センサと、前記静電センサに接続された制御部と、を有し、前記制御部により、前記静電センサに電圧を印加し、静電容量を測定するものであって、前記インナーケースには、操作体が接触する検知面とは異なる部分に貫通穴が設けられており、前記貫通穴には、弾性を有する材料により形成された取付部材が取り付けられており、前記取付部材に設けられた設置穴に前記制御部が取り付けられていることを特徴とする操作検知装置。

Description

操作検知装置及びドアハンドル
 本発明は、操作検知装置及びドアハンドルに関するものである。
 自動車等のドアには、ドアを開閉するためのドアハンドルが設けられており、近年は、ドアハンドルに手を近づけてタッチ操作やジェスチャ操作をすることにより、ドアの開閉のロックまたはロックの解除を行うことのできるものも登場している。このようなドアハンドルには、手の操作を検知するための静電センサ等が設けられており、このような静電センサは、ケースに入れられた状態で、ドアハンドルの内部に設置されている。
特開2003-221948号公報
 上記のようなドアハンドルには、ドアをロックするためのロック用静電センサと、ドアのロックを解除するドアをアンロックするためのアンロック用静電センサとが設けられている。アンロック用静電センサは、ドアハンドルの内部に設置されており、人の手の指がドアハンドルに近づきアンロック用静電センサにより検知されると、ドアのロックが解除される。また、ロック用静電センサは、ドアハンドルの内部に設置されており、人の手の指がドアハンドルのロック用静電センサが設置されている領域の近傍に近づき、検知されると、ドアがロックされる。
 ロック用静電センサ及びアンロック用静電センサは、ドアハンドルケースの内部に設けられた制御ユニットに接続されており、制御ユニットにおいて、ロック用静電センサ及びアンロック用静電センサの制御や、信号検出等が行われる。このような制御ユニットは、例えば、ドアハンドルケースに固定されていたり、アンロック用静電センサ等と一体となっている場合がある。
 ところで、ドアのロックを解除する際の手の操作としては、ドアハンドルとドアの間に手が入った後に手がドアハンドルが近づき、ドアハンドルの内側と接触することによりなされる場合が多い。このように、ドアハンドルの内側に手が接触した場合には、ドアハンドルに力がかかり、ドアハンドルケースが変形し、制御ユニット内における電子部品が搭載されている回路基板に応力が加わり、回路基板が変形し特性に影響を与えたり、電子部品と接合されているハンダがとれたりする場合がある。
 このため、ドアハンドルの内側に手が接触し、ドアハンドルに力がかかり、筐体となるドアハンドルケースが変形した場合であっても、制御ユニットに応力が加わることのない信頼性の高い操作検知装置となるドアハンドルが求められている。
 本実施の形態の一観点によれば、アウターケースと、インナーケースと、前記アウターケースと前記インナーケースにより形成されるケースの内部に設置される静電センサと、前記静電センサに接続された制御部と、を有し、前記制御部により、前記静電センサに電圧を印加し、静電容量を測定するものであって、前記インナーケースには、操作体が接触する検知面とは異なる部分に貫通穴が設けられており、前記貫通穴には、弾性を有する材料により形成された取付部材が取り付けられており、前記取付部材に設けられた設置穴に前記制御部が取り付けられていることを特徴とする。
 開示の操作検知装置によれば、操作検知装置の筐体に手が接触しても、筐体内に設けられている制御ユニットには、応力が加わることはなく、操作検知装置の信頼性を向上させることができる。
ドアハンドルの分解斜視図 ドアハンドルが取り付けられているドアの説明図 第1の実施の形態におけるドアハンドルの斜視図 第1の実施の形態におけるドアハンドルの上面図 第1の実施の形態におけるドアハンドルの分解斜視図 第1の実施の形態におけるアンロック用静電センサの斜視図 第1の実施の形態におけるアンロック用静電センサの上面図 第1の実施の形態におけるアンロック用静電センサの正面図 第1の実施の形態におけるインナーケースの斜視図 アンロック用静電センサがインナーケースに入れられた状態の斜視図 第1の実施の形態における制御ユニットの外観図 第1の実施の形態における制御ユニットの内部の説明図 第1の実施の形態におけるインナーケースの説明図(1) 第1の実施の形態におけるインナーケースの説明図(2) 第1の実施の形態における取付部材の説明図(1) 第1の実施の形態における取付部材の説明図(2) 第1の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(1) 第1の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(2) 第1の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(3) 第1の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(4) 第2の実施の形態における取付部材の説明図(1) 第2の実施の形態における取付部材の説明図(2) 第2の実施の形態における取付部材の説明図(3) 第2の実施の形態における制御ユニットの外観図 第2の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(1) 第2の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(2) 第2の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(3) 第2の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(4) 第3の実施の形態におけるアウターケースの説明図(1) 第3の実施の形態におけるアウターケースの説明図(2) 第3の実施の形態におけるアウターケースの説明図(3) 第3の実施の形態におけるアウターケースの説明図(4) 第3の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(1) 第3の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(2) 第3の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(3) 第3の実施の形態におけるドアハンドルの説明図(4)
 実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。また、本願においては、X1-X2方向、Y1-Y2方向、Z1-Z2方向を相互に直交する方向とする。また、X1-X2方向及びY1-Y2方向を含む面をXY面と記載し、Y1-Y2方向及びZ1-Z2方向を含む面をYZ面と記載し、Z1-Z2方向及びX1-X2方向を含む面をZX面と記載する。
 一般的に、静電センサを用いたドアハンドルでは、ドアハンドルに操作体である手が近づき、静電センサとなる電極と手の距離が短くなり、この間における静電容量が増加し、静電容量が所定の値を超えた場合に手による操作として検知される。
 例えば、図1に示すように、ドアハンドル900は、アウターケース910、インナーケース920、静電センサ930、制御ユニット950等を有している。このドアハンドル900では、アウターケース910とインナーケース920により、ドアハンドルケースとなる筐体が形成され、このドアハンドルケースの内部に、静電センサ930と制御ユニット950とが一体に形成されたものが設置されている。
 ドアハンドル900では、インナーケース920の内側の面921が操作面となり、操作面に手が接触することにより検知がなされる。よって、静電センサ930と手との距離が近い方が検知されやすいため、静電センサ930は、インナーケース920の内部において、内側の面921の近くに取り付けられている。従って、ドアハンドル900の内側の面921に手が接触すると、ドアハンドル900のインナーケース920に力が加わり変形し、これに伴い静電センサ930や、静電センサ930と一体に形成されている制御ユニット950に力が加わる場合がある。このように制御ユニット950に力が加わると、制御ユニット950内の電子部品が搭載されている回路基板に応力が加わり、回路基板が変形し特性に影響を与えたり、電子部品と接合されているハンダがとれたりする場合がある。このような場合には、ドアハンドルによるロック操作、アンロック操作の検知に支障が生じ、信頼性の低下を招く。
 このため、ドアハンドル900の内側に手が接触して力がかかり、ドアハンドルケースが変形した場合であっても、制御ユニット950に応力が加わることのない信頼性の高い操作検知装置となるドアハンドルが求められている。
 〔第1の実施の形態〕
 (ドアハンドル及び操作検知装置)
 次に、第1の実施の形態における車両のドアハンドル及び操作検知装置について、図2から図5に基づき説明する。図2は本実施の形態におけるドアハンドル100が取り付けられている自動車等の車両のドアの説明図であり、図3はドアハンドル100の斜視図であり、図4は上面図であり、図5は分解斜視図である。
 図2に示されるように、本実施の形態におけるドアハンドル100は、自動車等のドア10に取り付けられており、本実施の形態における操作検知装置は、ドアハンドル100の内部に内蔵されている。
 ドアハンドル100の筐体部分となるドアハンドルケースは、アウターケース110とインナーケース120により形成されており、アウターケース110とインナーケース120に覆われたケースの内部に、アンロック用静電センサ130、ロック用静電センサ140、制御ユニット150、中蓋160等が設けられている。
 ドアハンドル100は、ドア10と対向する側である内側のZ2側がインナーケース120側、ドア10と対向する側とは反対側の外側のZ1側がアウターケース110側となるように取り付けられている。ドアハンドル100においてロックを解除する際には、一般的に、ドアハンドル100の内側に手を入れ、ドアハンドル100の内側の面121に手を接触させる操作が行われる。従って、ドアのロックを解除する際には、ドアハンドル100に対し、手をZ2側よりZ1側に向かって動かし、ドアハンドル100の内側の面121となるZ2側の面に手を接触させる。尚、ドアハンドル100の内側の面121は、人の手により握りやすいように、中央部分がZ1側に凹んでいる。本願においては、ドアハンドル100において、ドアハンドル100の内側の面121を検知面と記載する場合がある。
 (アンロック用静電センサ)
 本実施の形態におけるアンロック用静電センサ130は、図6から図8に示されるように、平行ケーブルと呼ばれる2本のアンロック用導線、即ち、第1のアンロック用導線131と第2のアンロック用導線132とにより形成されており、第1のアンロック用導線131がZ1側、第2のアンロック用導線132がZ2側となっている。尚、第1のアンロック用導線131及び第2のアンロック用導線132は、外周が絶縁材料により覆われている。従って、ドアハンドル100の内側の面121に対し、第1のアンロック用導線131と第2のアンロック用導線132は、略垂直に並んでおり、第1のアンロック用導線131よりも、第2のアンロック用導線132が、検知面側となる内側の面121側となるように配置されている。即ち、Y1-Y2方向に略平行な内側の面121に対し、第1のアンロック用導線131と第2のアンロック用導線132は、Z1-Z2方向に並んでおり、第1のアンロック用導線131よりも、第2のアンロック用導線132がZ2側となるように配置されている。尚、図6は、アンロック用静電センサ130の斜視図であり、図7は上面図であり、図8は正面図である。
 アンロック用静電センサ130となる2本のアンロック用導線を形成している平行ケーブルは、比較的自由に折り曲げることができるため、アンロック用静電センサ130の形状を比較的容易に所望の形状にすることができる。本実施の形態においては、第1のアンロック用導線131と第2のアンロック用導線132により形成されるアンロック用静電センサ130は、XY面に平行な面において、らせん状に巻かれている。このように、アンロック用静電センサ130をらせん状に巻くことにより、特にXY平面に垂直なZ方向からの手の接触や近接に対して検出される静電容量の値が大きくなる。
 本実施の形態におけるインナーケース120の内側には、図9に示されるように、アンロック用静電センサ130を収納するための溝122が設けられており、図10に示されるように、この溝122にアンロック用静電センサ130を入れることにより、第1のアンロック用導線131がZ1側に第2のアンロック用導線132がZ2側となるように配置されている状態が維持される。
 本実施の形態においては、アンロック用静電センサ130の外側の端となる第1のアンロック用導線131の一方の端部及び第2のアンロック用導線132の一方の端部は、図11及び図12に示される制御ユニット150に各々接続されている。制御ユニット150の内部には、制御部となる制御回路151が搭載された回路基板152が設けられており、制御回路151が搭載された回路基板152は、外から水が浸入しないように、制御ユニット筐体に覆われている。制御ユニット筐体は、ケース153、蓋部154により形成されており、ケース153と蓋部154との間にOリング155が入れられた状態で固定されており、制御ユニット150の制御ユニット筐体の外側からは、内側に水が浸入しないような構造となっている。尚、図11は、制御ユニット150の上面側の拡大図であり、図12は、蓋部154を取り除いた制御ユニット150の内部の拡大図である。
 本実施の形態においては、制御ユニット150には信号伝達や電源供給のためのコネクタ156が接続されており、制御ユニット150の外側となるケース153及び蓋部154のZX面に平行な面には、Z1側に上側突起部157が2つ設けられており、Z2側に下側突起部158が1つ設けられている。尚、コネクタ156は、内部に制御ユニット150に電気的に接続された導電ピンが設けられているコネクタであり、ドア側からくるケーブルのコネクタが差し込まれる。
 (操作検知装置による検知)
 次に、本実施の形態における操作検知装置による検知について説明する。本実施の形態における操作検知装置においては、制御ユニット150における制御部となる制御回路151より、アンロック用静電センサ130における第1のアンロック用導線131及び第2のアンロック用導線132の各々に電圧を印加し、第1のアンロック用導線131及び第2のアンロック用導線132における静電容量を測定する。
 アンロック用静電センサ130に操作体である手が近づいた場合、手の近づく方向により、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値と、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値とは異なる。
 具体的に、図6から図8に基づき説明する。アンロック用静電センサ130に、手がZ2側からZ1側に向かって近づく場合、手と第1のアンロック用導線131の距離よりも、手と第2のアンロック用導線132の距離は短くなる。従って、この場合には、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値よりも、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値は大きく、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値は正となる。
 また、アンロック用静電センサ130に、手がZ1側からZ2側に向かって近づく場合、手と第2のアンロック用導線132の距離よりも、手と第1のアンロック用導線131の距離は短くなる。従って、この場合には、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値よりも、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値は小さく、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値は負となる。
 また、アンロック用静電センサ130に、手がY1側から近づく場合やY2側から近づく場合には、手と第1のアンロック用導線131の距離と、手と第2のアンロック用導線132の距離とは略等しい。従って、この場合には、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値と、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値は略等しく、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値は略0となる。
 上述したように、ドア10のロックを解除する際には、手はZ2側からZ1側に向かってドアハンドル100に近づき、ドアハンドル100のZ2側の面に接触する。従って、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値が正である場合には、手はドアハンドル100のZ2側に存在しているものと判断することができ、この場合にのみドアのロックを解除する。
 また、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値が0である場合には、手はドアハンドル100のY1側、または、Y2側に存在しているものと判断することができ、この場合にはドアのロックを解除しない。
 また、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値が負である場合には、手はドアハンドル100のZ1側に存在しているものと判断することができ、この場合にもドアのロックを解除しない。
 このような制御を行うことにより、手がドアハンドル100のZ2側の面に接触するドアロックの解除を意図する操作の場合のみドアのロックが解除されるため、ドアのロックの解除を意図しない手の動きによりドアロックが解除されることを防ぐことができ、ドアロックの解除の誤検出を防ぐことができる。
 (制御ユニットの取り付け)
 次に、本実施の形態におけるドアハンドル及び操作検知装置における制御ユニット150の取り付けについて説明する。本実施の形態におけるドアハンドルにおいては、制御ユニット150は、インナーケース120に図5等に示される取付部材170を介して取り付けられている。
 具体的には、図10、図13及び図14等に示されるように、インナーケース120のX1側の端部には、制御ユニット150を設置するための貫通穴123が形成されている。貫通穴123は、インナーケース120において、手が接触する検知面となる内側の面121よりもX1側の端部近傍であって、手による力が加わらない領域に設けられている。
 図13及び図14に示されるように、インナーケース120において、X1側の端部近傍に設けられている貫通穴123は、略長方形の形状であり、インナーケース120のZ1-Z2方向、即ち、表側から裏側まで貫通している。尚、図13は、インナーケース120の貫通穴123の設けられている部分を拡大した斜視図であり、図14は、正面図である。
 また、図15及び図16に示されるように、取付部材170は、インナーケース120の貫通穴123に入れられるように略長方形の形状であって、ロの字状に形成されており、中央部分にはZ1-Z2方向に貫通する略長方形の形状の設置穴171が形成されている。取付部材170は、発泡ウレタン、ゴム、エラストマ等の弾性を有する樹脂材料により形成されており、弾性を有している。また、取付部材170の周囲の4つの面、即ち、X1側の面、Y1側の面、X2側の面、Y2側の面においては、Z1側には外側に突き出た上側突起部172が設けられており、Z2側には外側に突き出た下側突起部173が設けられている。尚、図15は、取付部材170の斜視図であり、図16は、正面図である。
 本実施の形態におけるドアハンドルにおいては、図17から図20に示されるように、インナーケース120の貫通穴123には取付部材170が入れられており、取付部材170の設置穴171には、制御ユニット150が入れられた状態で取り付けられている。具体的には、取付部材170は、インナーケース120の貫通穴123に入れられており、インナーケース120の貫通穴123の周囲のZ1側のXY面に平行な面と、取付部材170の上側突起部172とが接触しており、貫通穴123の周囲のZ2側のXY面に平行な面と、取付部材170の下側突起部173とが接触している状態で保持されている。
 また、制御ユニット150は、取付部材170の設置穴171内に入れられており、取付部材170の設置穴171の周囲のZ1側のXY面に平行な面と、制御ユニット150の上側突起部157とが接触しており、設置穴171の周囲のZ2側のXY面に平行な面と、制御ユニット150の下側突起部158とが接触している状態で保持されている。
 本実施の形態においては、取付部材170は弾性を有する材料により形成されているため、ドアハンドル100のインナーケース120の内側の面121に手が接触し、インナーケース120に力が加わり変形しても、取付部材170は弾性を有しているため、取付部材170が変形するため応力は緩和され、制御ユニット150に応力が加わることを防いでいる。
 よって、本実施の形態におけるドアハンドル100においては、ドアハンドル100のインナーケース120の内側の面121に手が接触しても、制御ユニット150内の制御回路151に応力が加わることを防ぐことができ、ドアハンドルの信頼性等を向上させることができる。尚、図17は、インナーケース120の貫通穴123に、取付部材170を介し制御ユニット150が取り付けられている状態の要部を拡大した斜視図であり、図18は正面図であり、図19は上面図であり、図20は側面図である。ここで、下側突起部158または下側突起部173の代わりに、アウターケース110をインナーケース120に取り付けたときに、アウターケース110から延設された部位が制御ユニット150の上面に接触することで制御ユニット150を保持する構成としてもよい。
 〔第2の実施の形態〕
 次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態と同じインナーケース120を用いたドアハンドルであって、取付部材等が異なるものである。
 本実施の形態においては、図21及び図23に示されるように、取付部材270は、インナーケース120の貫通穴123に入るように、略長方形の形状であって、ロの字状に形成されており、中央部分にはZ1-Z2方向に貫通する略長方形の形状の貫通穴271が形成されている。取付部材270は、樹脂材料等により形成されており、取付部材270の周囲の4つの面、即ち、X1側の面、Y1側の面、X2側の面、Y2側の面においては、Z1側には外側に突き出た上側突起部272が設けられており、Z2側には外側に突き出た下側突起部273が設けられている。
 また、貫通穴271の周囲のZ1側の面には、Z1側に飛び出た支持部274が設けられている。支持部274は、貫通穴271よりもY1側とY2側の双方に設けられており、支持部274には、Y1-Y2方向に貫通する支持穴275が各々設けられている。尚、図21は、取付部材270の斜視図であり、図22は正面図であり、図23は上面図である。
 また、本実施の形態においては、図24に示されるように、制御ユニット150の外側となるケース153及び蓋部154のZX面に平行な面には、Y1側及びY2側に凸となる支持突起部257が設けられている。支持突起部257は、取付部材270の支持部274の支持穴275に対応する位置に設けられている。
 本実施の形態におけるドアハンドルにおいては、図25から図28に示されるように、インナーケース120の貫通穴123に、取付部材270が入れられており、取付部材270の貫通穴271には、制御ユニット150が入れられて取り付けられている。具体的には、取付部材270は、インナーケース120の貫通穴123に入れられており、インナーケース120の貫通穴123の周囲のZ1側のXY面に平行な面と、取付部材270の上側突起部272とが接触しており、貫通穴123の周囲のZ2側のXY面に平行な面と、取付部材270の下側突起部273とが接触している状態で保持されている。
 また、制御ユニット150は、全体が取付部材270の貫通穴271内に入れられており、更に、制御ユニット150のY1側及びY2側に凸となる支持突起部257が、取付部材270の支持部274に設けられた支持穴275に入れられている。取付部材270の支持部274に設けられた支持穴275の大きさは、制御ユニット150に設けられた支持突起部257よりも若干大きく、例えば、支持突起部257の外形よりもX1-X2方向及びZ1-Z2方向がにともに約1mm大きく形成されており、支持突起部257は、支持穴275内を自由に動くことができる。
 従って、ドアハンドル100のインナーケース120の内側の面121に手が接触し、インナーケース120に力が加わり変形しても、支持突起部257は、支持穴275内を自由に動くことができるため、制御ユニット150に応力が加わることを防いでいる。
 よって、本実施の形態におけるドアハンドルにおいては、ドアハンドル100のインナーケース120の内側の面121に手が接触しても、制御ユニット150内の制御回路151に応力が加わることを防ぐことができ、ドアハンドルの信頼性等を向上させることができる。尚、図25は、インナーケース120の貫通穴123に、取付部材270を介し制御ユニット150が取り付けられている状態の要部を拡大した斜視図であり、図26は正面図であり、図27は上面図であり、図28は側面図である。ここで、支持突起部が取付部材270側に、支持穴が制御ユニット150に設けられていてもよい。
 尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態と同様である。
 〔第3の実施の形態〕
 次に、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、アウターケースの内部に設けられた支持部により、制御ユニット150を支持する構造のものである。
 本実施の形態においては、図29から図32に示されるように、アウターケース310の内側に2つの支持部311が設けられている構造のものである。アウターケース310は、内側に2つの支持部311が設けられていることを除き、アウターケース110と同じである。尚、図29はアウターケース310の要部を拡大した斜視図であり、図30は、背面図であり、図31はZX面に平行な断面図であり、図32はYZ面に平行な断面図である。
 本実施の形態においては、制御ユニット150のケース153及び蓋部154には、突起部等は設けられてはいない。本実施の形態においては、図33から図37に示すように、制御ユニット150は、2つの支持部311の間に挟まれて支持されている。このように、本実施の形態におけるドアハンドルでは、制御ユニット150は、2つの支持部311の間に挟まれて支持されているため、インナーケース120の内側の面121に手が接触し、インナーケース120に力が加わり変形しても、制御ユニット150に影響を与えることはない。尚、制御ユニット150は、インナーケース120の貫通穴123内に入れられているが、制御ユニット150に比べて貫通穴123は大きいため、インナーケース120が応力を受け変形しても、制御ユニット150に影響を与えることはない。
 本実施の形態においては、第2の実施の形態と同様に、制御ユニット150に支持突起部、支持部311に支持突起部より少し大きい支持穴があって、支持穴に支持突起部が入ることにより支持される。図では、支持突起部及び支持穴は、各々2つであるが、回転等を考慮し、各側面に2ヶ所設けてもよく、また、X1側の側面等に設けてもよく、支持部は複数箇所に設けられていてもよい。また、支持突起部と支持穴との関係は、逆であってもよい。
 よって、本実施の形態におけるドアハンドルにおいては、ドアハンドルのインナーケース120の内側の面121に手が接触しても、制御ユニット150内の制御回路151に応力が加わらないため、ドアハンドルの信頼性等を向上させることができる。尚、図33はアウターケース310の2つの支持部311の間に制御ユニット150が挟まれて支持されている状態の要部を拡大した斜視図であり、図34は、背面図であり、図35はZX面に平行な断面図であり、図36はYZ面に平行な断面図である。
 尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態と同様である。
 以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
 尚、本国際出願は、2018年3月7日に出願した日本国特許出願第2018-040683号に基づく優先権を主張するものであり、その出願の全内容は本国際出願に援用する。
10    ドア
100   ドアハンドル
110   アウターケース
120   インナーケース
121   内側の面
123   貫通穴
130   アンロック用静電センサ
131   第1のアンロック用導線
132   第2のアンロック用導線
140   ロック用静電センサ
150   制御ユニット
151   制御回路
152   回路基板
153   ケース
154   蓋部
155   Oリング
156   コネクタ
157   上側突起部
158   下側突起部
160   中蓋
170   取付部材
171   設置穴
172   上側突起部
173   下側突起部

Claims (6)

  1.  アウターケースと、
     インナーケースと、
     前記アウターケースと前記インナーケースにより形成されるケースの内部に設置される静電センサと、
     前記静電センサに接続された制御部と、
     を有し、
     前記制御部により、前記静電センサに電圧を印加し、静電容量を測定するものであって、
     前記インナーケースには、操作体が接触する検知面とは異なる部分に貫通穴が設けられており、
     前記貫通穴には、弾性を有する材料により形成された取付部材が取り付けられており、
     前記取付部材に設けられた設置穴に前記制御部が取り付けられていることを特徴とする操作検知装置。
  2.  アウターケースと、
     インナーケースと、
     前記アウターケースと前記インナーケースにより形成されるケースの内部に設置される静電センサと、
     前記静電センサに接続された制御部と、
     を有し、
     前記制御部により、前記静電センサに電圧を印加し、静電容量を測定するものであって、
     前記インナーケースには、操作体が接触する検知面とは異なる部分に貫通穴が設けられており、
     前記貫通穴には、設置穴を有する取付部材が取り付けられており、
     前記取付部材の前記設置穴の周囲には、支持穴が形成された支持部が設けられており、
     前記制御部の筐体の外側に設けられた支持突起部が、前記支持穴に入ることにより、前記制御部が支持されていることを特徴とする操作検知装置。
  3.  アウターケースと、
     インナーケースと、
     前記アウターケースと前記インナーケースにより形成されるケースの内部に設置される静電センサと、
     前記静電センサに接続された制御部と、
     を有し、
     前記制御部により、前記静電センサに電圧を印加し、静電容量を測定するものであって、
     前記インナーケースには、操作体が接触する検知面とは異なる部分に貫通穴が設けられており、
     前記貫通穴には、設置穴を有する取付部材が取り付けられており、
     前記取付部材の前記設置穴の周囲には、支持突起部が形成された支持部が設けられており、
     前記制御部の筐体の外側に設けられた支持穴に、前記支持突起部が入ることにより、前記制御部が支持されていることを特徴とする操作検知装置。
  4.  アウターケースと、
     インナーケースと、
     前記アウターケースと前記インナーケースにより形成されるケースの内部に設置される静電センサと、
     前記静電センサに接続された制御部と、
     を有し、
     前記制御部により、前記静電センサに電圧を印加し、静電容量を測定するものであって、
     前記アウターケースの内側には、複数の支持部が設けられており、
     前記制御部は、前記アウターケースの内側の複数の支持部に挟まれた状態で支持されていることを特徴とする操作検知装置。
  5.  前記静電センサは、導線により形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかの記載の操作検知装置。
  6.  前記ケースはドアハンドルケースであって、
     請求項1から5のいずれかに記載の操作検知装置を有し、
     車両のドアに取り付けられるものであることを特徴とするドアハンドル。
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