(57)【要約】      （修正有）【課題】第三者のランダム入力等による誤動作がなく、セキュリティ性の高いリズム入力装置の提供。【解決手段】スマートエントリーシステムと兼用の、ユーザーを認証する認証手段７を備え、ユーザが携帯する子機７ａと親機７ｂとの通信により認証か完了すると、認証手段７の出力信号に基づきリズム入力を受け付ける。ユーザがリズム入力手段２を配設したドアハンドルを軽くタップしてリズム入力を行うと、処理部６はリズムパターン記憶部５のデータテーブルを参照して、装置制御部４に対して入力されたリズムに対応するパワーウィンドウ３ａ等の制御命令を発信する。装置制御部４では、タップのあったドアのパワーウィンドウ３ａが開動作を行うよう制御する。【効果】リズム入力の際にユーザー認証が必要となるので、ユーザ以外の人のリズム入力の操作が禁止され、セキュリティ性が向上する。【選択図】図１
2008014020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーが所定のリズムを入力することにより、前記リズムに関連した動作を行うリズム入力システムにおいて、前記ユーザーを認証する認証手段を備え、前記認証手段の出力信号に基づき前記リズムの入力を受け付けることを特徴としたリズム入力システム。
【請求項２】
所定のリズムとしてタップを検出するリズム入力手段を備えた請求項１記載のリズム入力システム。
【請求項３】
リズム入力手段は、ケーブル状の圧電センサを備えた請求項２記載のリズム入力システム。
【請求項４】
リズム入力手段は、圧電センサの出力信号から少なくとも1つの周波数帯の信号成分を抽出してタップを判定することを特徴とした請求項３記載のリズム入力システム。
【請求項５】
リズム入力を受け付けたことをユーザに報知する報知手段を備えた請求項１〜４のいずれか１項記載のリズム入力システム。
【請求項６】
報知手段から報知信号が発生した後、所定時間内にユーザーが予め定められた入力を行う場合はリズムの入力の受け付けを完了し、所定時間内に前記入力がない場合はリズムの入力の受け付けを不許可とすることを特徴とした請求項５記載のリズム入力システム。
【請求項７】
認証手段は、ユーザが携帯可能な無線式の子機と、前記子機と無線通信可能で、かつ、所定の認証動作を行う親機とを備えた請求項１〜６のいずれか１項記載のリズム入力システム。
【請求項８】
子機から所定のリズムを入力することが可能な請求項７記載のリズム入力システム。
【請求項９】
認証の停止を設定可能な認証停止設定手段を設けた請求項１〜８のいずれか１項記載のリズム入力システム。
【請求項１０】
リズム入力手段が自動車のドアハンドルに配設され、前記リズム入力手段の出力信号に基づき、前記自動車の窓の開閉、ルームライトの点灯、サイドミラーの収納、ハザードランプの点滅、空調機の作動、エンジンの作動等の自動車搭載機器の動作の制御を行う請求項１〜９のいずれか１項記載のリズム入力システム。
【請求項１１】
自動車がスマートエントリーシステムを備えていて、前記スマートエントリーシステムの認証動作を認証手段が兼用する請求項１０記載のリズム入力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のリズムを入力することにより、前記リズムに関連した動作を行うリズム入力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定のリズムを入力することにより、前記リズムに関連した動作を行うリズム入力システムとしては、例えば、複数のキー入力パターンを記憶した記憶手段と、この記憶手段で記憶する複数のキー入力パターンから１つを選択して設定する設定手段と、制限動作時にキー入力を受付けるキー入力手段と、このキー入力手段でキー入力されたパターンと上記設定手段で設定したキー入力パターンとを比較する比較手段と、この比較手段での比較結果に基づいて動作の制限を解除する動作制御手段とを具備したリズム入力システムがあった（例えば特許文献１参照）。この構成により、複数のキー入力パターン中からユーザ自身が任意に選択したものをパスワード操作として装置の動作制限を解除する。
【特許文献１】特開２００４−３４１９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記した従来のリズム入力システムは、キー入力パターンを簡単に設定してしまうと、正規ユーザ以外の第三者がたまたまランダムにキー入力をしたり、人の動作や周囲の振動等により本や書類等が移動してキーに当たったりして、設定したキー入力パターンが入力されてしまうと、装置の動作制限が解除されてしまうといった課題があった。
【０００４】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、上記のような誤動作がなく、セキュリティ性も向上するリズム入力システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明に係るリズム入力システムは、ユーザーが所定のリズムを入力することにより、前記リズムに関連した動作を行うリズム入力システムにおいて、前記ユーザーを認証する認証手段を備え、前記認証手段の出力信号に基づき前記リズムの入力を受け付けることを特徴とする。
【０００６】
このリズム入力システムでは、リズム入力の際にユーザー認証が必要となるので、ユーザ以外の人のリズム入力の操作が禁止される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のリズム入力システムは、ユーザーが所定のリズムを入力することにより、前記リズムに関連した動作を行うリズム入力システムにおいて、前記ユーザーを認証する認証手段を備え、前記認証手段の出力信号に基づき前記リズムの入力を受け付けることを特徴とする。そして、このリズム入力システムでは、リズム入力の際にユーザー認証が必要となるので、ユーザ以外の人のリズム入力の操作が禁止される。従って、従来のような誤動作はなく、セキュリティ性も向上するリズム入力システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、ユーザーが所定のリズムを入力することにより、前記リズムに関連した動作を行うリズム入力システムにおいて、前記ユーザーを認証する認証手段を備え、前記認証手段の出力信号に基づき前記リズムの入力を受け付けることを特徴とする。そして、リズム入力の際にユーザー認証が必要となるので、ユーザ以外の人のリズム入力の操作が
禁止される。
【０００９】
第２の発明は、特に第１の発明のリズム入力システムが、所定のリズムとしてタップを検出するリズム入力手段を備えたもので、タップといった簡単な動作でリズム入力が可能となり、実用性が向上する。
【００１０】
第３の発明は、特に第２の発明のリズム入力手段がケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサを用いているので、タップによる微小な振動を高感度で検知可能である。また、ケーブル状の圧電センサを使用しているので、センサレイアウトの自由度が高い。
【００１１】
第４の発明は、特に第３の発明のリズム入力手段が、圧電センサの出力信号から少なくとも1つの周波数帯の信号成分を抽出してタップを判定するもので、例えば、タップ以外の外乱振動等によるノイズ成分が圧電センサの出力信号に含まれていても、タップに特有な少なくとも1つの周波数帯の信号成分を抽出してタップを判定することができ、検知精度が向上する。
【００１２】
第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明において、リズム入力を受け付けたことをユーザに報知する報知手段を備えたもので、報知により入力したリズム信号が確実に受け付けられたことが判るので、ユーザの安心感が向上する。
【００１３】
第６の発明は、特に第５の発明において、報知手段から報知信号が発生した後、所定時間内にユーザーが予め定められた入力を行う場合はリズムの入力の受け付けを完了し、所定時間内に前記入力がない場合はリズムの入力の受け付けを不許可とすることを特徴としたもので、リズム入力の入力の信頼性が向上する上、万一、誤った入力を行っても、所定時間後に再度入力すればよいので、使い勝手が向上する。
【００１４】
第７の発明は、第１〜第６のいずれか１つの発明における認証手段が、ユーザが携帯可能な無線式の子機と、前記子機と無線通信可能で、かつ、所定の認証動作を行う親機とを備えたもので、無線で認証動作を行うことができるので、利便性がある。
【００１５】
第８の発明は、特に第７の発明において、子機から所定のリズムを入力することが可能なもので、子機が認証とリズム入力の双方の機能を兼ね備えているのでシステムの合理化が可能となる上、利便性が向上する。
【００１６】
第９の発明は、第１〜第８のいずれか１つの発明において、認証の停止を設定可能な認証停止設定手段を設けたもので、例えば、認証を行う子機を携帯したユーザが親機から離れていて、リズム入力を行いたくない場合、認証停止設定手段により認証停止の設定を行うと、認証動作は行われない。また、この際、万一、第三者による不要なリズム入力が行われても、認証動作が停止しているので、リズム入力は受け付けられず、誤動作が起こらない。
【００１７】
第１０の発明は、第１〜第８のいずれか１つの発明において、リズム入力手段が自動車のドアハンドルに配設され、前記リズム入力手段の出力信号に基づき、前記自動車の窓の開閉、ルームライトの点灯、サイドミラーの収納、ハザードランプの点灯、空調機の作動、エンジンの作動等の自動車搭載機器の動作の制御を行うもので、例えば、車外からドアハンドルをタップすることによりリズム入力を行って、自動車搭載機器の動作の制御が可能となり、利便性が向上する。
【００１８】
第１１の発明は、特に第１０の発明において、自動車がスマートエントリーシステムを
備えていて、前記スマートエントリーシステムの認証動作を認証手段が兼用するもので、認証手段がスマートエントリーシステムの認証動作を兼用するので、システムの合理化が可能となる上、利便性が向上する。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態を図１から図７を参照して説明する。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるリズム入力システムのブロック図である。
【００２２】
リズム入力システム１は、所定のリズムをユーザーが入力するためのリズム入力手段２と、接続された少なくとも一つ以上の装置３ａ〜３ｆの動作を制御する装置制御部４と、リズム入力手段２の出力と装置制御部４の制御内容とをリズムパターンにより対応させたテーブルを格納するリズムパターン記憶部5と、リズム入力手段２の出力を解析してユーザが入力したリズムを認識するとともに、それに対応する制御内容をリズムパターン記憶部５を参照して認識し、接続された装置３ａ、３ｂ、・・・を制御する処理部６と、入力するユーザーを認証する認証手段７と、報知手段８を備えている。認証手段７はユーザが携帯可能な無線式の子機７ａと、子機７ａと無線通信可能で、かつ、所定の認証動作を行う親機７ｂとを備えている。
【００２３】
図２はリズム入力手段２を配設したドアハンドル装置１０を備えた自動車ドアの外観図である。図中、ドア１１にはハンドルブラケット１２が装着されている。ハンドルブラケット１２はドアハンドル１３を有している。
【００２４】
図３はハンドルブラケット１２を車外側から見た外観図、図４はハンドルブラケット１２を車内側から見た外観図、図５はハンドルブラケット１２の要部を示す拡大斜視図である。
【００２５】
図中、可撓性を有したケーブル状の圧電センサ１４が検出手段１５と共にハンドルブラケット１２に装着されている。検出手段１５には電源と検出信号出力用のケーブル１６、コネクタ１７が接続されており、信号処理回路を内蔵している。板状の支持手段１８は検出手段１５の図面に向かって左下端部で回動支持されて延出しており、この支持手段１８の先端部に圧電センサ１４が支持・固定されている（図中の支持部１８ｂ）。
【００２６】
圧電センサ１４には、この圧電センサ１４を少なくとも１回以上旋回（図３及び図４では、２回半旋回）させて構成した複数の屈曲部１４ａからなる同時変形部となる多層重畳部１９を備えている。ここで、圧電センサ１４は屈曲部１４ａで旋回後、束ねて支持手段１８と支持部１８ｂで支持されるとともに、検出手段１５の上部からはガイド部１５ｄが延出しており、位置規制手段であるこのガイド部１５ｄと支持部１５ｅで圧電センサ１４は支持されている。
【００２７】
この支持部１８ｂと、１５ｅでは結束バンドなどを用いて、それぞれ支持手段１８、ガイド部１５ｄと、旋回させた圧電センサ１４の積層状態を保持して固定する。固定はこの方法に限るわけではなくフック状の固定具に引っ掛けるような構成などでもよく、遊嵌状態で固定されるとよいが、接着剤で支持部と圧電センサを固定してしまうようなものでないのが好ましい。これは接着剤などで、圧電センサ１４自体の形状を固定してしまう構成であれば、圧電体の変形が妨げられることになり、圧電センサ１４の変形が抑制され出力が小さくなるので好ましくない。
【００２８】
支持部１８ｂと支持部１５ｅの圧電センサ１４との接触面は、屈曲部１４ａの一部に接していればよいが、支持部１８ｂと対向する積層された圧電センサ１４の屈曲部１４ａよりも広い面積となるほうが確実に屈曲部１４ａに同時に変形を生じさせることができるので好ましい。すなわち、圧電センサ１４の複数の屈曲部が同時に変形を生じるように支持部１８ｂと支持部１５ｅに接していればよいので、この構成に限るものではない。
【００２９】
図４および図５に示すように、支持手段１８の可動部１８ｃはドアハンドル１３と連動して作動するアーム部２０と上端２０ａで接触している。
【００３０】
図５の５つの矢印Ａで示す部分は、圧電センサ１４を巻回して構成した屈曲部の、同時変形部である。支持手段１８は、検出手段１５およびガイド部１５ｄに固定された軸２１を回転軸として回動支持されており、弾性体連結手段であるバネ２２の作用により、ドアハンドル１３非使用時において支持手段１８は所定の押圧を付勢されてアーム部上端２０ａに接触している。アーム部２０にはハンドルバネ２３により所定のバネ圧が印加されて常時ドアハンドル１３が閉止方向に押圧されるようになっている。検出手段１５は取り付け金具１５ａ、１５ｂを介してビス１５ｃでハンドルブラケット１２に取り付けられている。
【００３１】
図６は圧電センサ１４の断面図である。圧電センサ１４は、中心電極１４ｂ、圧電体１４ｃ、外側電極１４ｄ、被覆層１４ｅ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。
【００３２】
中心電極１４ｂ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巻い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、電気毛布において商業的に用いられてい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い。
【００３３】
圧電体１４ｃはポリエチレン系樹脂と圧電セラミック（ここでは、チタン酸ジルコン酸鉛）粉末とを混錬したもので、中心電極１４ｂと共に連続的に押し出されて可撓性のある圧電体１４ｃ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。
【００３４】
中心電極１４ｂの周囲に圧電体１４ｃを押し出し加工した後、中心電極１４ｂと圧電体１４ｃ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１４ｃの分極を行う。これにより圧電体１４ｃが圧電効果を備える。
【００３５】
外側電極１４ｄは編組構造の金属線を用いて構成する。多層重畳部１９の形成においては、圧電センサ１４の旋回回数を増すと屈曲部１４ａを備えた変形部分全体の剛性が増し、変形しづらくなるので、このことを避けるために圧電センサ１４の外側電極１４ｄとして、編組線を用いている。この際、編組線を構成する素線として、例えば錫メッキ銅線の直径が５０μｍ以下の極細線を用い、圧電体１４ｃ周囲への編み込みを４〜１０ｍｍピッチとすると、高分子層の上に金属膜の接着されたような帯状電極を巻き付ける構成よりも圧電センサ１４の柔軟性が増して可撓性が向上するので、上記のように圧電センサ１４を屈曲部１４ａで旋回させる構成にしても屈曲部１４ａの剛性の増加を抑えて容易に変形できる構成を実現できる。
【００３６】
また、上記のような編組線を用いれば、外側電極１４ｄを形成する加工速度も帯状電極を巻き付ける構成と同等以上の速度を実現でき、生産性を向上できる。また、上記編組線
により帯状電極を巻き付ける構成と同等の強電界ノイズへの耐性を確保できる。
【００３７】
また、圧電センサ１４は、外側電極１４ｄとして帯状電極を巻き付ける構成の場合、帯状電極は部分的に重なって巻き付けているため、圧電センサ１４が屈曲して配設されると、屈曲している部位では被覆層１４の中で帯状電極が部分的に緩みを生じている。従って、圧電センサ１４の屈曲部位が変形する場合、帯状電極が部分的に緩んでいるので、帯状電極と圧電体１４ｃとが擦れて摩擦電気を発生し、ノイズとなって誤検出の原因となることがある。
【００３８】
一方、上述したような極細線からなる編組線を外側電極１４ｄに使用すると、圧電体１４ｃと編組線との密着が良好であるため、屈曲部位でも編組線が部分的に緩みを生じることはなく、屈曲部位が変形してもノイズとなる摩擦電気の発生が抑制され、誤検出を防止できる。
【００３９】
検出手段１５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１１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ョンフィルタ部またはローパ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１３へのユーザのリズム入力としてのタップ動作と、ユーザがドアを開ける際のドアハンドル操作とを検出するための判定部を備える。判定部としては少なくとも２つの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。
【００４０】
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１３を操作した際の圧電センサ１４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。
【００４１】
また、前記バンドエリミネーショ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１１を故意に叩いたりした際の圧電センサ１４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く、圧電センサ１４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ョ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い。
【００４２】
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ョンフィルタ部、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い。
【００４３】
外来の電気的ノイズを除去するため検出手段１５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、検出手段１５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。
【００４４】
装置３ａ〜３ｆは、それぞれ、パワーウィンドウ、ルームライト、サイドミラー、ハザードランプ、空調機、エンジンのイグニッションである。また、ドアハンドル装置１０はスマートエントリーシステムを備えており、このスマートエントリーシステムの認証動作を認証手段７が兼用する構成となっている。すなわち、子機７ａは、ユーザが携帯するスマートキーであり、親機７ｂはアンテナと共に車体側に内蔵されている。親機７ｂは常時通電されており、前記アンテナが検出対象とする領域に子機７ａが入ると子機７ａと通信を行い、所定の認証動作を行う。
【００４５】
次に作用について説明する。子機７ａを携帯したユーザが施錠済みの車体に接近し、親
機７ｂのアンテナの検出対象とする領域に入ると、親機７ｂと子機７ａとは通信を行い、所定の認証動作を行う。そして、認証が完了すると、例えば、ハザードランプを所定回数点灯して、認証が正常に済んでリズム入力の入力待機中であることをユーザに報知する。尚、子機７ａを携帯していない人が施錠済みの車体に接近しても親機７ｂは通信が成立しないので、認証動作は行われず、リズム入力も入力待機中にはならない。
【００４６】
認証完了後、ユーザが、ドアハンドル１３を軽くタップしてリズム入力を行う。ここで、例えば、パワーウィンドウ３ａの開閉を行う場合は、「●●」（マド）と所定の間隔で２回タップする（●印はタップ一拍を表す）。
【００４７】
同様に、ルームライト３ｂの点灯、消灯の場合は、「●●●」（ライト）、サイドミラー３ｃの収納・展開の場合は「●●●●●」（サイドミラー）、ハザードランプ３ｄの点滅、消灯の場合は、「●●−●」（ハザード）（「−」はタップの一拍休止を表す）、空調機３ｅのオン・オフの場合は、「●−●」（クーラー）、エンジンのイグニッション３ｆのオン・オフの場合は「●●●●」とタップする。
【００４８】
これらのタップ動作により、ドアハンドル１３がわずかに振動すると、ドアハンドル１３と連動してアーム部２０もわずかに振動する。この振動は、アーム部２０に接した支持手段１８を介して圧電センサ１４に伝播し、圧電センサ１４は圧電効果により振動の加速度の大きさに応じた出力信号を発生する。
【００４９】
図７はこの際、検出手段１５内で増幅、濾波された信号Ｖ、判定部の判定出力Ｊ１を示す特性図である。図中、縦軸は上から順にＶ、Ｊ１、横軸は時刻ｔである。ドアハンドル１３のタップ操作による振動があり、圧電センサ１４が変形すると、圧電センサ１４からは圧電効果により圧電センサ１４に印加つれる振動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、その信号は検出手段１５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。判定部はＶのＶ０からの振幅Ｖ−Ｖ０がＤ０以上ならばタップ１拍があったとして判定出力Ｊ１としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのパルス信号を出力する。そして、例えば、「●●」（マド）とタップされた場合は、図７に示すように、判定出力Ｊ１として２パルスの信号が出力される。
【００５０】
リズムパターン記憶部5には、上記の５つのリズムパターンに対応した「０」、「１」のパルス列情報が関連する装置の制御内容とともにデータテーブル化して記憶されている。例えば、「１１」はパワーウィンドウ３ａの開閉を行う制御、「１１１」はルームライト３ｂの点灯、消灯の制御、「１１１１１」はサイドミラー３ｃの収納・展開の制御、「１１０１」はハザードランプ３ｄの点滅・消灯の制御、「１０１」は空調機３ｅのオン・オフ制御、「１１１１」はエンジンのイグニッション３ｆオン・オフ制御である。
【００５１】
図７に示すように、判定出力Ｊ１として２パルスの出力があった場合、処理部６でそれが「●●」（マド）に対応するパルス列情報であると認識すると、リズムパターン記憶部5のデータテーブルを参照し、装置制御部４に対してパワーウィンドウ３ａの開閉を行う制御命令を発信する。尚、パルス列情報の認識方法としては、例えば、パルス列情報として、１つ目のパルスから３００ミリ秒以内に２つ目のパルスがあり、かつ、２つ目のパルスから１秒以内にパルスがない場合は「１１」で確定、上記で２つ目のパルスから３００ミリ秒以内にはパルスがないが、１秒以内に３つ目のパルスがあり、３つ目のパルスから１秒以内にパルスがない場合は「１１０１」で確定、といった判定ルールでパルス列情報の認識を行う。
【００５２】
上記のように、処理部６から装置制御部４に対してパワーウィンドウ３ａの開閉を行う制御命令が発信されると、装置制御部４では、タップのあったドアのパワーウィンドウ３
ａが全開するまで開動作を行うよう制御する。尚、この状態で再度、「●●」（マド）に対応するタップ入力があった場合は、パワーウィンドウ３ａが全閉するまで閉動作を行う。以降の同様な入力に対しては全開と全閉を順に繰り返す。
【００５３】
同様に、「１１１」のパルス列情報が認識されると、ルームライト３ｂを点灯するよう制御され、その後の同じパルス列情報の認識に対しては、ルームライト３ｂを消灯するよう制御される。また、「１１１１１」のパルス列情報が認識されると、サイドミラー３ｃをたたんで収納するよう制御され、その後の同じパルス列情報の認識に対しては、サイドミラー３ｃを展開するよう制御される。
【００５４】
また、「１１０１」のパルス列情報が認識されると、ハザードランプ３ｄを点滅するよう制御され、その後の同じパルス列情報の認識に対しては、ハザードランプ３ｄを消灯するよう制御される。さらに、「１０１」のパルス列情報が認識されると、空調機３ｅをオンするよう制御され、その後の同じパルス列情報の認識に対しては、空調機３ｅをオフするよう制御される。
【００５５】
次に、「１１１１」のパルス列情報が認識され、エンジンのイグニッション３ｆが制御される場合について説明する。この場合、エンジンを制御するので、誤動作防止とユーザの意思確認のため、以下のような手順で制御を行う。
【００５６】
先ず、処理部６で「１１１１」のパルス列情報が認識されると、処理部６から装置制御部４に対して報知手段８としてのハザードランプ３ｄを所定回数点滅するよう制御命令が発信される。そして、ハザードランプ３ｄが所定回数点滅した後、所定時間内に予め定められたタップ入力があり、処理部６によりそれが認識された場合、「１１１１」のパルス列情報の受け付けを最終的に完了し、処理部６から装置制御部４に対してエンジンのイグニッション３ｆをオンするよう制御命令が発信される。
【００５７】
上記の予め定められたタップ入力としては、例えば、「●」のように１回だけのタップを設定してもよいし、「●−●●」のように、上記で設定されていないタップパターンを設定してもよい。また、所定時間内に予め定められたタップ入力がない場合は、「１１１１」のパルス列情報の受け付けを不許可とし、イグニッション３ｆをオンするよう制御命令の発信を行わない。
【００５８】
尚、イグニッション３ｆがオンされて、エンジン始動（アイドリング）中に再度、「１１１１」のパルス列情報が認識された場合は、ハザードランプ３ｄを所定回数点滅するよう制御命令が発信されて、ハザードランプ３ｄが所定回数点滅した後、ただちにイグニッション３ｆがオフされてエンジンが停止される。ハザードランプ３ｄの点滅後に上記のような予め定められたタップ入力の有無を確認しないのは、エンジン停止が安全側の動作であるためであるが、必要に応じて、上記のような予め定められたタップ入力の有無を確認する手順を入れてもよい。
【００５９】
尚、上記構成では報知手段８としてハザードランプ３ｄを使用したが、他の構成としてドアにブザーを配設してブザーを報知手段８として使用してもよい。
【００６０】
次に、ドアハンドル装置１０のスマートエントリー機能について説明する。子機７ａを携帯したユーザが施錠済みの車体に接近し、親機７ｂのアンテナの検出対象とする領域に入ると、親機７ｂと子機７ａとは通信を行い、所定の認証動作を行う。そして、認証が完了すると、例えば、ハザードランプを所定回数点灯して、認証が正常に済んでドアハンドル操作検出の待機中であることをユーザに報知する。尚、子機７ａを携帯していない人が施錠済みの車体に接近しても親機７ｂは通信が成立しないので、認証動作は行われず、ド
アハンドル操作検出の待機中にはならない。
【００６１】
認証完了後、ユーザがドア開動作のためドアハンドル１３を引くと、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３と連動してアーム部２０が変位する。
【００６２】
図８はこの際のハンドルブラケット１２を車内側から見た外観図である。また、図９（ａ）はドアハンドル操作前の、ドアハンドル１３、圧電センサ１４、支持手段１８、アーム部２０の変位の様子を示した概略図、図９（ｂ）はドアハンドル操作時の、ドアハンドル１３、圧電センサ１４、支持手段１８、アーム部２０の変位の様子を示した概略図である。
【００６３】
図９（ａ）は図４をＳ方向から見たもの、図９（ｂ）は図８をＳ方向から見たものに相当する。図示したように、ドアハンドル１３が車外側に変位すると、アーム部２０の上端２０ａが下がり、上端２０ａに所定の押圧で付勢された支持手段１８も軸２１を中心として先端部側が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１４も変形し、屈曲部１４ａの曲率半径が大きくなる方向に変形する。
【００６４】
図１０はこの際、検出手段１５内で増幅、濾波された信号Ｖ、判定部の判定出力Ｊ２を示す特性図である。図中、縦軸は上から順にＶ、Ｊ２、横軸は時刻ｔである。ドアハンドル１３の操作による変位があり、圧電センサ１４が変形すると、圧電センサ１４からは圧電効果により圧電センサ１４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、その信号は検出手段１５内で増幅、濾波され、図１０のＶに示すような信号が得られる。
【００６５】
判定部はＶのＶ０からの振幅の絶対値｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ１以上ならばドアハンドル３への物体の接触、ドアハンドル３による開動作、ドアハンドル３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Ｊ２としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。ここで、Ｄ１はリズム入力判定のための閾値Ｄ０よりも大きな値に設定してある。これは、リズム入力の際のドアハンドルへの軽いタップによリ圧電センサ１４に伝播される振動の加速度と、ドアハンドル操作による圧電センサ１３の変位の加速度とを比較すると、前者より後者の方が加速度が大きいため、圧電センサ１４の出力信号も前者より後者の方が大きいからで、Ｄ０とＤ１を設けることにより、リズム入力とドアハンドル操作との区別を行っている。参考として、図１０のＲ部分にドアハンドルへのタップの際の出力Ｖの波形とＤ０とを示した。
【００６６】
尚、ドアハンドル１３を車外側から押してもアーム部２０と支持手段１８を介して圧電センサ１４が変形する。この場合、圧電センサ１４の屈曲部１４ａは曲率半径が小さくなる方向に変形するので、圧電センサ１４の出力特性から、屈曲部１４ａの曲率半径が大きくなる方向に変形した場合とは逆の極性の出力信号が圧電センサ１４から出力される。
【００６７】
これにより、濾波信号Ｖには図８の基準電位Ｖ０よりマイナス側の信号が現れる。そして、判定部はＶのＶ０からの振幅の絶対値｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ１以上ならばドアハンドル１３への物体の接触、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、｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ１以上の期間はＨｉ信号を出力する。このように、ドアハンドル１３を車外側から押した場合も検出可能であり、利便性がよい。特に、両手に物を持っている時や、力の弱い子供やお年寄りが利用する場合は、ドアハンドル１３を車外側に引く動作よりも車外側から押す動作の方がやり易いので、使い勝手が向上する。
【００６８】
上記のようにしてドアハンドル操作ず検出されると、ドアの施錠が開錠されるよう、例
えば、キーシリンダーのソレノイドが制御されて、ドアの施錠が開錠され、ユーザは引き続きそのままドアハンドルを引き上げることにより、ドアを開けることができる。
【００６９】
尚、ユーザがドアを閉めて、ドアを施錠する際、上記のようにドアハンドル１３を引いた時と車外側から押した時に、圧電センサ１４の出力信号が基準電位Ｖ０に対して異なる極性となることを利用して、ドアハンドル１３を車外側から押したことを検出すると、施錠する構成としてもよい。
【００７０】
上記作用により、リズム入力の際にユーザー認証が必要となるので、ユーザ以外の人のリズム入力の操作が禁止されるので、従来のような誤動作はなく、セキュリティ性も向上するリズム入力システムを提供することができる。
【００７１】
また、リズム入力システムが、所定のリズムとしてタップを検出するリズム入力手段を備えたもので、タップといった簡単な動作でリズム入力が可能となり、実用性が向上する。
【００７２】
また、リズム入力手段がケーブル状の圧電センサを用いているので、タップによる微小な振動を高感度で検知可能である。また、ケーブル状の圧電センサを使用しているので、センサレイアウトの自由度が高い。
【００７３】
また、リズム入力手段が、圧電センサの出力信号から少なくとも1つの周波数帯の信号成分を抽出してタップを判定する判定部を備えていて、例えば、タップ以外の外乱振動等によるノイズ成分が圧電センサの出力信号に含まれていても、タップに特有な少なくとも1つの周波数帯の信号成分を抽出してタップを判定することができ、検知精度が向上する。
【００７４】
また、リズム入力を受け付けたことをユーザに報知する報知手段を備えていて、報知により入力したリズム信号が確実に受け付けられたことが判るので、ユーザの安心感が向上する。
【００７５】
また、報知手段から報知信号が発生した後、所定時間内にユーザーが予め定められた入力を行う場合はリズムの入力の受け付けを完了し、所定時間内に前記入力がない場合はリズムの入力の受け付けを不許可とするので、リズム入力の入力の信頼性が向上する上、万一、誤った入力を行っても、所定時間後に再度入力すればよいので、使い勝手が向上する。
【００７６】
また、認証手段が、ユーザが携帯可能な無線式の子機と、前記子機と無線通信可能で、かつ、所定の認証動作を行う親機とを備えていて、無線で認証動作を行うことができるので、利便性がある。
【００７７】
また、リズム入力手段が自動車のドアハンドルに配設され、前記リズム入力手段の出力信号に基づき、前記自動車の窓の開閉、ルームライトの点灯、サイドミラーの収納、ハザードランプの点灯、空調機の作動、エンジンの作動等の自動車搭載機器の動作の制御を行うもので、例えば、車外からドアハンドルをタップすることによりリズム入力を行って、自動車搭載機器の動作の制御が可能となり、利便性が向上する。
【００７８】
また、自動車がスマートエントリーシステムを備えていて、前記スマートエントリーシステムの認証動作を認証手段が兼用し、認証手段がスマートエントリーシステムの認証動作を兼用するので、システムの合理化が可能となる上、利便性が向上する。
【００７９】
また、このドアハンドル装置では、ケーブル状圧電センサ１４が可撓性を有してドアハンドル１３などの接触検出対象への取付が可能となる。また、可動部１８ｃの変位を検出することで人または物体の接触の際の微小変位を検出する際に、圧電センサ１４の複数箇所の同時変形により検出するので、同じ変位を受けた場合に屈曲箇所が多いと、圧電効果による電荷発生量が屈曲箇所分だけ増加して出力信号がより大きくとれるので、圧電センサ１４の感度が向上し、より高感度・高出力に検出可能となる。
【００８０】
図１１は屈曲箇所数と出力信号との関係を表した特製図である。図中、ドアハンドル操作時に現れる図１０のＶに示すような出力信号のうち、ＶのＶ０からの振幅の絶対値｜Ｖ−Ｖ０｜が最大となる値を｜Ｖ−Ｖ０｜ｍａｘとし、実験により旋回回数を変えることで屈曲箇所数を変化させて出力｜Ｖ−Ｖ０｜ｍａｘを求めると、屈曲箇所数が多くなると出力値が大きくなることが明らかであり、屈曲が３箇所を超えると、所定の増幅、濾波を行う検出手段１５においては出力値が飽和している。この飽和現象は回路の特性によるもので、回路特性の限定をなくすと信号の出力は変形量に伴って大きくなる。
【００８１】
従って、接触検出対象に単に触れただけでも十分な信号出力が得られ、接触検出対象に対するタッチが検出可能となる。そして、圧電センサ１４の感度が向上すると、検出手段１５内に収めた検出回路においても、例えば、信号処理の増幅率を低減できるので電気的なノイズの影響を低減することができたり、オペアンプ等の増幅器の実装個数を削減できてユニットの小型化も可能となる。
【００８２】
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、ケーブル状圧電センサ１４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。
【００８３】
また、圧電センサ１４の位置規制手段としてガイド部１５ｄと支持部１５ｅを検出手段１５に固定して備え、支持手段１８に連結手段であるバネ２２を設けて回動させることで、可動部１８ｃと位置規制手段との間を弾性を有して連結し、可動部の変位に伴って多層重畳部１９の屈曲部が同時に変形を行うので、接触対象に接触があった場合に可動部１８ｃが変位しやすいようバネ２２の弾性で押圧を付勢することができるので圧電センサ１４の弾性に依らず安定した動作が可能となり、微小変位の検出による人または物体の接触検出を応答性良く、より高感度・高出力で行えるとともに、信頼性を向上できる。
【００８４】
また、圧電センサ１４を少なくとも１回以上旋回させて構成した複数の屈曲部１４ａからなる多層重畳部１９により同時変形部を形成することで、構成がコンパクトになり、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。
【００８５】
また、ケーブル状圧電センサ１４の外側電極１４ｄを編組金属線で形成したことにより、ケーブル状圧電センサ１４の可撓性が向上するので、同時変形部形成のための屈曲が容易になるとともに、屈曲による外側電極１４ｄの変形から生じる可撓性の低下や出力異常を防止し、高感度・高出力な検出を安定して実現し信頼性を向上できる。
【００８６】
また、ドアハンドル１３非使用時において支持手段１８の一部が所定の押圧を付勢されてアーム部２０上端に接触した状態なので、ドアハンドル１３開動作時にはドアハンドル１３の変位に伴いアーム部２０上端に支持手段１８と圧電センサ１４とが追従して変位するとともに、圧電センサ１４の変形に応じて、検出手段１５が開検出の信号を出力する。そして、所定の変位後は支持手段１８は変位せず、圧電センサ１４も変形をとどめるので、変位量が大きすぎて圧電センサ１４が断線したりすることがないので、繰り返し生じる変形の際に変形の前後の状態の復元性があり、出力も再現性のあるものとなるので検出手段１５としての信頼性が向上する。
【００８７】
また、アーム部２０と支持手段１８と圧電センサ１４との位置関係を調節することで、検出領域や変位量の調整が可能で、構造や寸法等の異なるさまざまなドアハンドル装置に対しても検出手段１５の最適化が可能となる。
【００８８】
また、圧電センサ１４、支持手段１８、検出手段１５は一体として成型され検出手段１５を形成しており、検出手段１５としてドア１１に取り付け可能なので、ドアハンドル装置としての組み立てが効率的にできる。
【００８９】
尚、本実施の形態では、リズム入力のリズムパターンは６パターンとしたが、ユーザが任意のリズムパターンを登録して任意の機器を制御するようリズムパターン記憶部5に記憶させることも可能である。すなわち、例えば、処理部６にリズムパターンの登録モードを設定可能なリズム登録部を備える構成とする。そして、前記リズム登録部で登録モードを選択し、前記リズム登録部から制御したい機器と制御内容を入力した上で、リズム入力手段２から任意のリズムでタップを行うと、タップのリズムパターンと機器の制御内容とを対応させた情報がリズムパターン記憶部5に記憶される。これにより、新たに登録されたリズムパターンでリズム入力手段２をタップすると対応した機器が登録された制御内容で制御される。
【００９０】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態として、子機に圧電センサを配設し、子機から所定のリズムを入力することを可能とした構成としてもよい。子機が認証とリズム入力の双方の機能を兼ね備えているのでシステムの合理化が可能となる上、利便性が向上する。
【００９１】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態として、認証の停止を設定可能な認証停止設定手段を設けた構成としてもよい。この構成により、例えば、認証を行う子機を携帯したユーザが親機から離れていて、リズム入力を行いたくない場合、認証停止設定手段により認証停止の設定を行うと、認証動作は行われない。また、この際、万一、第三者による不要なリズム入力が行われても、認証動作が停止しているので、リズム入力は受け付けられず、誤動作が起こらない。
【００９２】
尚、本実施の形態では、認証手段を無線式の子機と親機で構成したが、例えば、虹彩や静脈パターン等のバイオメトリクス応用の認証を行う構成としてもよい。また、本実施の形態では、リズムに入力手段としてタップを検出するリズム入力手段を備えた構成としたが、他の物理量を検出してリズム入力する構成としてもよい。例えば、ドアに発光素子と受光素子を設け、ユーザの動作による反射光の変化を検出してリズム入力を行う構成としたり、赤外線センサを設けて、ユーザの動作による赤外線の変化を検出してリズム入力を行う構成としてもよい。また、ユーザの手かざしによる電磁場の変化を検出したり、静電容量変化や音量変化、距離の変化等を検出してリズム入力を行う構成としてもよい。
【００９３】
また、例えば、圧電センサ１４をサイドミラー３ｃに配設して、サイドミラー３ｃをタップしてリズム入力を行ない、サイドミラー３ｃの収納・展開を行う、といったように、リズム入力手段を制御したい機器そのものに配設する構成としてもよく、利便性が向上する。
【００９４】
また、本実施の形態では、屈曲部１４ａで圧電センサ１４を旋回させる際に、圧電センサ１４の巻き付け形状が同形状となるよう順次積層した構成だったが、例えば、圧電センサ１４を蚊取り線香のように渦巻状に旋回させて屈曲部１４ａを形成したり、手毬を作る時のようにさまざまな方向から圧電センサ１４を球面状に旋回させて屈曲部１４ａを形成
して多層重畳部１９を構成したり、あるいは圧電センサ１４を蛇行させて屈曲部１４ａを複数有する同時変形部を形成してもよい。圧電センサ１４の同時変形部Ａは、屈曲部１４ａに設けられなくても、例えば蛇行させた場合では、複数の平行に重なった直線状の圧電センサが同時に変形を受けるように配設すればよく、同時変形部の変形量が多くなる構成であれば同様の効果を得られる。
【００９５】
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エントリーシステムに適用した建物を提供できる。
【００９６】
また、上記実施の形態のドアハンドル装置の出力信号に基づき、他の機器のさまざまな制御を行う構成としてもよい。例えば、上記実施の形態のドアハンドル装置を自動車のバワースライドドアやパワーハッチバックドア、建物の自動ドア等のドアに配設し、ドアハンドルの操作を検出してドアの自動開閉を制御する構成としてもよく利便性が向上する。
【００９７】
この際、上記実施の形態の作用の説明で述べたように、ドアハンドル３を車外側から引いた場合と押した場合では圧電センサ１４の出力信号の極性が逆になることを利用して、例えば、ドアハンドル１３を車外側から引くとドアを開動作し、ドアハンドル１３を車外側から押すとドアを閉動作するといったように、圧電センサ１４の出力信号の極性に基づきドアの開閉制御を行う構成としてもよい。
【００９８】
また、圧電センサ１４の出力信号の大きさに応じてドアの開閉速度を制御する構成としてもよい。例えば、圧電センサ１４の出力信号が大きいほどドアの開閉速度を早くする構成により、ドアを急いで開閉したい場合は、ドアハンドル１３を強く操作して圧電センサ１４からの出力信号を増大させればよく、利便性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上のように、本発明にかかるリズム入力システムは、リズム入力の際にユーザー認証が必要となるので、ユーザ以外の人のリズム入力の操作が禁止される。従って、従来のような誤動作はなく、セキュリティ性も向上するリズム入力システムを提供することができるので、例えば、自動車のドア以外での多分野にわたるリズム入力システムとしても適用できる。
【０１００】
例えば、住宅やオフィスビル等のドアや門扉に応用すれば、ユーザ認証の上、家屋に入ることなく、室内照明や空調機等の住宅機器の制御ができ、セキュリティと利便性を兼ね備えたリズム入力システムが実現できる。また、簡易的な認証システムとしても活用可能であり、例えば、携帯電話やパソコン等の簡易認証システムとしての応用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるリズム入力システムのブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるリズム入力システムを備えた自動車ドアの外観図
【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１２を車外側から見た外観図
【図４】本発明の実施の形態１におけるハンドルブラケット１２を車内側から見た外観図
【図５】本発明の実施の形態１におけるハンドルブラケット１２の要部拡大斜視図
【図６】本発明の実施の形態１における圧電センサ１４の断面図
【図７】本発明の実施の形態１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Ｊ１を示す特性図
【図８】ドアハンドル１３操作時のドアハンドル１３、圧電センサ１４、支持手段１８、アーム部２０の変位の様子を示す概略図
【図９】（ａ）ドアハンドル操作前の、ドアハンドル１３、圧電センサ１４、支持手段１８、アーム部２０の変位の様子を示した概略図（ｂ）ドアハンドル操作時の、ドアハンドル１３、圧電センサ１４、支持手段１８、アーム部２０の変位の様子を示した概略図
【図１０】本発明の実施の形態１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Ｊ２を示す特性図
【図１１】本発明の実施の形態１における圧電センサの屈曲箇所数と出力信号との関係を示す特性図
【符号の説明】
【０１０２】
１  リズム入力システム
２  リズム入力手段
３  装置
３ａ  パワーウィンドウ
３ｂ  ルームライト
３ｃ  サイドミラー
３ｄ  ハザードランプ
３ｅ  空調機
３ｆ  イグニッション
４  装置制御部
５  リズムパターン記憶部
６  処理部
７  認証手段
７ａ  子機
７ｂ  親機
８  報知手段
１０  ドアハンドル装置
１１  ドア
１２  ハンドルブラケット
１３  ドアハンドル
１４  圧電センサ
１４ａ  屈曲部
１５  検出手段
１８  支持手段
１８ｂ  支持部
１９  多層重畳部
２０  アーム部
２２  バネ（弾性連結手段）
２４  引っ掛け部（接続部）
２５  復元バネ（連結手段）
Ａ  同時変形部
【図１】
2008014020.tif 000003
【図２】
2008014020.tif 000004
【図３】
2008014020.tif 000005
【図４】
2008014020.tif 000006
【図５】
2008014020.tif 000007
【図６】
2008014020.tif 000008
【図７】
2008014020.tif 000009
【図８】
2008014020.tif 000010
【図９】
2008014020.tif 000011
【図１０】
2008014020.tif 000012
【図１１】
2008014020.tif 000013