(57)【要約】【課題】低温時でも凍結を防止して、検出感度が高くすることができるドアハンドル装置とそれを備えたキーレスエントリーシステムを提供すること。【解決手段】ドア１３の開閉操作のためのドアハンドル１１と、前記ドアハンドル１１の変位に基づき変形する圧電センサ１５と、前記圧電センサ１５の出力信号に基づき前記ドアハンドル１１の人または物体の接触や、前記ドアハンドル１１の開動作、前記ドアハンドル１１の閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段１７とを備えて、前記圧電センサ１５の可動部または前記可動部との接触部またはその近傍領域外に水滴を誘導する誘導部材６１を設けて、圧電センサ１５の凍結を防止することができる。【選択図】図２
2007032179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアの開閉操作のためのドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルの人または物体の接触や、前記ドアハンドルの開動作、前記ドアハンドルの閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段とを備え、前記圧電センサの可動部または前記可動部との接触部またはその近傍領域外に水滴を誘導する誘導部材を設けたドアハンドル装置。
【請求項２】
ドアの開閉操作のためのドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルの人または物体の接触や、前記ドアハンドルの開動作、前記ドアハンドルの閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段とを備え、前記圧電センサの可動部または前記可動部との接触部またはその近傍のうちのすくなくとも１つに撥水処理を施したドアハンドル装置。
【請求項３】
ドアの開閉操作のためのドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルの人または物体の接触や、前記ドアハンドルの開動作、前記ドアハンドルの閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段とを備え、前記圧電センサの可動部または前記可動部との接触部またはその近傍領域外に水滴を誘導する誘導部材を設け、前記圧電センサの可動部または前記可動部との接触部またはその近傍のうちのすくなくとも１つに撥水処理を施したドアハンドル装置。
【請求項４】
ドアの開閉操作のためのドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルの人または物体の接触や、前記ドアハンドルの開動作、前記ドアハンドルの閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段とを備え、前記圧電センサの可動部との接触部に傾斜面を設けたドアハンドル装置。
【請求項５】
ドアハンドルと連動して作動するアーム部を備え、前記アーム部の変位により圧電センサが変形するようにした請求項１から４のいずれか１項記載のドアハンドル装置。
【請求項６】
圧電センサの可動部または前記可動部との接触面積を少なくした請求項１〜５のいずれか１項記載のドアハンドル装置。
【請求項７】
圧電センサの可動部または前記可動部との接触部に凸凹を設けた請求項１〜６のいずれか１項記載のドアハンドル装置。
【請求項８】
誘導部材は、圧電センサの可動部の上方に設けた請求項１または３〜７のいずれか１項記載のドアハンドル装置。
【請求項９】
誘導部材は、圧電センサの可動部の下方に設けた排水部とした請求項１または３〜８のいずれか１項記載のドアハンドル装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項記載のドアハンドル装置を備えたキーレスエントリーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドアハンドル装置にセンサを設けて、このハンドル装置の操作を関知するハンドル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両では、利便性、セキュリティーの向上を目的として、キーレスエントリシステムを搭載したものが増えている。
【０００３】
キーレスエントリシステムは、ドアの施錠／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／解錠を行う。
【０００４】
従来、このようなキーレスエントリシステム用として、図１２に示す車両用ドアハンドルが提案されている。
【０００５】
この車両用ドアハンドル１は、車両のドアアウタパネル２の開口部３に組み付けられてドアの開閉操作時の把持部となるハンドル固定部４を中空構造にし、このハンドル固定部４内の中空部４ａに、ハンドル操作検出センサ１０を組み込んだものである。
【０００６】
ハンドル操作検出センサ１０は、運転者等がハンドル固定部４に手を触れると、その人体との接触でハンドル固定部４周囲の静電容量が変動することに着眼して、静電容量の変動からドアの開閉操作の有無を検出するもので、静電容量の変動を検出するためのセンサ電極９と、このセンサ電極９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８とを備えた構成である。（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
なお、ハンドル固定部４は、矢印（イ）方向に揺動変位可能に、前部から延出したアーム５がドア側に連結されている。また、ハンドル固定部４の後側には、キーシリンダケース６と、ベルクランク体７が装備されている。ベルクランク体７は、図示しない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１】特開２００３−１９４９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記の車両用ドアハンドル１では、ハンドル本体４の周囲の静電容量は、人がハンドルを触り静電容量が変化することであり、例えば、極寒地で手袋を使用することが多い。この手袋を着用した状態では、静電容量の変化は少なく検出しにくいものである。
【０００９】
また、静電容量式のハンドル操作検出センサ１０の検出感度を高く設定しておくと、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や手袋着用時でも検出可能となるが、その反面、外乱による静電容量の微小変動や電気ノイズでも、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しまう虞があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、手袋を着用した場合でも検出感度が高く、ドアの開閉操作時のハンドル固定部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。更には、極寒地の周囲温度が低い場合でも
凍結することなくドアの開閉操作を検出することができ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システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、ドアの開閉操作のためのドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルの人または物体の接触や、前記ドアハンドルの開動作、前記ドアハンドルの閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段とを備え、前記圧電センサの可動部または前記可動部との接触部またはその近傍領域外に水滴を誘導する誘導部材を設けた構成とした。
【００１２】
そして、圧電センサの可動部または可動部との接触部またはその近傍領域に水が侵入したとしても、圧電センサの可動部または前記可動部と接触するハンドル装置の接触面またはその近傍の領域外へ水滴を誘導する誘導部材により、確実に誘導して排出するので、水がこの領域内で凍結することが防止され、圧電センサの可動部の変位動作を損なうようなことがない。よって、凍結するような環境下においても確実にドハンドル装置が作動し、ドアの開閉を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
手袋を着用した場合でも検出感度が高く、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る。更に、極寒地など低温下でも凍結により開閉操作の有無を検出できなくなることを防止して、ドアハンドルの開閉操作を確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、ドアの開閉操作のためのドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルの人または物体の接触や、前記ドアハンドルの開動作、前記ドアハンドルの閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段とを備え、前記圧電センサの可動部または前記可動部との接触部またはその近傍領域外に水滴を誘導する誘導部材を設けた構成とする。
【００１５】
そして、圧電センサの可動部または可動部との接触部またはその近傍領域に水が侵入したとしても、圧電センサの可動部または前記可動部と接触するハンドル装置の接触面またはその近傍の領域外へ誘導して排出するので、水がこの領域内で凍結することが防止され、可動部の変位動作を損なうようなことがない。よって、凍結するような環境下においても、確実にドアの開閉を検出することが可能となる。
【００１６】
第２の発明は、ドアの開閉操作のためのドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルの人または物体の接触や、前記ドアハンドルの開動作、前記ドアハンドルの閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段とを備え、前記圧電センサの可動部または前記可動部との接触部またはその近傍のうちのすくなくとも１つに撥水処理を施したものである。
【００１７】
そして、撥水処理を施した部分には水が溜まらず、そこで凍結することが防止されるので、凍結による可動部の動作への影響がなくなる。
【００１８】
第３の発明は、ドアの開閉操作のためのドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルの人または物体の接触や、前記ドアハンドルの開動作、前記ドアハンドルの閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段とを備え、前記圧電センサの可動部または前記可動部との接触部
またはその近傍領域外に水滴を誘導する誘導部材を設け、前記圧電センサの可動部または前記可動部との接触部またはその近傍のうちのすくなくとも１つに撥水処理を施したものとした。
【００１９】
そして、撥水処理を施した面にに水滴が付着しにくくなり、滴下するが、誘導部材により滴下方向が確実に圧電センサの可動部または可動部との接触部またはその近傍の領域外へ誘導され、水溜りを生じることが無いので、より凍結による影響をうけない。
【００２０】
第４の発明は、ドアの開閉操作のためのドアハンドルと、前記ドアハンドルの変位に基づき変形する圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記ドアハンドルの人または物体の接触や、前記ドアハンドルの開動作、前記ドアハンドルの閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段とを備え、前記圧電センサの可動部との接触部に傾斜面を設けた。
【００２１】
そして、圧電センサの可動部との接触面を傾斜させることで、水が浸入した際に確実に傾斜させた方向へ水を誘導して、可動部に水を溜まらせないようにできる。よって、水が溜まらず、凍結の影響をうけない。
【００２２】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、ドアハンドルと連動して作動するアーム部を備え、前記アーム部の変位により圧電センサが変形するようにしたものである。
【００２３】
そして、アーム部を設けることで、アーム部が確実に変位してそれと圧電センサが連動することで、確実に圧電センサから出力があり、ドアハンドルの操作を検出することができる。
第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明において、圧電センサの可動部または前記可動部との接触面積を少なくしたものである。
【００２４】
そして、圧電センサの可動部とその接触部のそれぞれの接触面の構成により接触面積を低減することで、水が浸入した際に接触部に水が付着したり、溜まることを防止できる。
【００２５】
第７の発明は、第１〜６のいｚれうかの発明において、圧電センサの可動部または前記可動部との接触部に凸凹を設けたものである。
【００２６】
そして、圧電センサとそれとの接触面に凹凸を設けて接触面積を低減させて、水の浸入時に水の付着や水溜まりを防止する。
【００２７】
第８の発明は、第１または３〜７の発明において、誘導部材は、圧電センサの可動部の上方に設けたものである。
【００２８】
そして、誘導部材が圧電センサの少なくとも可動部の上方に設けたので、水が上方向から浸入することを防いで、可動部に直接に水が滴下することを防ぐ。
【００２９】
第９の発明は、第１または３〜７の発明において、誘導部材は、圧電センサの可動部の下方に設けた排水部とし、誘導部材が圧電センサの少なくとも可動部の下方に設けてあるので、水が浸入したとしても、下方に必ず滴下するので、圧電センサの可動部または可動部との接触部またはその近傍の領域に水を溜めることなく、下方向へ確実に排出することができる。
【００３０】
第１０の発明は、特に、第１〜９のいずれか１つの発明のドアハンドル装置を備えたキ
ーレスエントリーシステムであり、このドアハンドル装置をサイドドアやテールゲートなどのドアでのキーレスエントリーシステムに適用して、キーレスエントリーシステムのドアハンドル部の操作性が向上できる。凍結するような環境下に置かれた場合も確実にドアハンドルの操作を検出することが可能となる。
【００３１】
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。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は本発明に係る第１の実施形態のドアハンドル装置を表す外観斜視図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面を表した内部構成図、（ｂ）、（ｃ）はドアハンドル２３が閉状態の、また（ロ）の方向へ駆動させて、開状態とした際のＢ−Ｂ断面図であり、図３は図２に示した圧電センサの概略構成図、図４は圧電素子材の構成図、図５はドアハンドル装置のブロック図である。
【００３３】
本発明の第１の実施の形態は、ドア１３の開閉操作のためのドアハンドル１１と、前記ドアハンドル１１の変位に基づき変形する圧電センサ１５と、前記圧電センサ１５の出力信号に基づき前記ドアハンドル１１の人または物体の接触や、前記ドアハンドル１１の開動作、前記ドアハンドル１１の閉動作の少なくとも１つを検出する検出手段１７とを備え、前記圧電センサの可動部１５ａへ水が溜まらないよう、可動部外へ誘導するように傾斜壁６１を備えている。
【００３４】
このドアハンドル装置１００は、図１に示すように、開閉操作のためのハンドル１１を有するドア１３に設けられ、このドア１３の開扉操作をロックする図示しないドアロック手段を、ハンドル１１の操作によってロック解除可能とする。ドアハンドル装置１００は、その主要な構成として、ハンドル１１に配設され可撓性を有する圧電素子にて形成した圧電センサ１５と、ドア１３と把持部２３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２３が把持された際の接触荷重による圧電センサ１５からの検出信号を受けてドアロックを解除する検出手段１７とを備える。
【００３５】
ドアハンドル装置１００は、車両のドア（ドアアウタパネル）１３に組み付けられる。ハンドル１１は、支持軸２１を介して一端側２３ａをドア１３に揺動自在に支持して、この揺動によって他端側２３ｂを引き出し方向に移動する把持部２３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１１を構成している。圧電センサ１５は、把持部２３と接触するハンドル固定部２４の間に配設され、把持部２３の把持操作による圧電センサ１５の変形を検出可能としている。なお、図１中、７９はハンドル本体２３の後側に装備されたキーシリンダケースを示す。
【００３６】
本実施形態において、圧電センサ１５は、ハンドルが閉時には、ハンドル固定部２４と把持部２３との間に形成している。ハンドル固定部２４は、圧電センサ１５と接する面に水溜まりを防止する傾斜角度を設けた傾斜壁６１を形成している。傾斜壁６１は、上方や側方から侵入した水を流すために傾斜角度を有して、侵入した水を下方へ導くことができる。さらに、接触部は、圧電センサがケーブル状の形状を成しているために、直線状となっていて、接触面積を低減している。また、圧電センサ１５からの信号を導出するケーブル部２９がドア１３内に引き込まれて検出手段１７に接続される。
【００３７】
圧電センサ１５は、使用者が手で触れることによって把持部２３が変位することで、圧電センサ１５に振動が伝わる。この振動によって圧電センサ１５の可動部１５ａが変形して、電気信号が得らる。つまり、把持部２３を使用者が操作することを圧電センサ１５が検知することができる。
【００３８】
把持部２３が閉時は、圧電センサ１５の可動部１５ａは把持部２３とハンドル固定部２４の間に挟まった状態で保持されている。この時、圧電センサの可動部１５ａは変位がなく、出力も一定となっている。また把持部２３が開時は、把持部２３とハンドル固定部２４との間に隙間が形成され、把持部２３の変位に連動して圧電センサの可動部１５ａが変位して振動が発生する。この振動を圧電センサ１５が検出することで、把持部２３の開動作を検出することができる。
【００３９】
圧電センサ１５は、図３に示すように、所定長のケーブル状の圧電素子材３１と、この圧電素子材３１の一端に接続された断線検出用抵抗体３３と、圧電素子材３１の他端に接続された検出手段１７と、この検出手段１７に接続されたハーネス３７と、このハーネス３７の先端に接続されたコネクタ３９とから構成されている。制御回路１７に接続されたハーネス３７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３９を介して、電源や、通信用端末に接続される。
【００４０】
圧電センサ１５に使用されている圧電素子材３１は、図４に示す構造を有し、軸方向中心に芯線（中心電極）４１と、この中心電極４１の周囲に圧電セラミックスであるピエゾ素子材料（複合圧電体層）４５を被覆し、さらにピエゾ素子材料４５の周囲に外側電極４３を配設して、最外周をＰＶＣ（塩化ビニル樹脂）等の被覆層４７で被覆して形成したものである。この圧電素子材３１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。
【００４１】
上記ケーブル状の圧電センサ１５は、使用温度が１２０℃まで可能な出願人独自開発の耐熱性を有する樹脂系材料をピエゾ素子材料４５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℃より高い温度域（１２０℃以下）で使用できる。そして、ピエゾ素子材料４５がフレキシブル性を有する樹脂と圧電性セラミックから構成され、また、コイル状金属中心電極及びフィルム状外側電極から成るフレキシブル電極を用いて構成しており、通常のビニールコード並みのフレキシブル性を有している。
【００４２】
ピエゾ素子材料４５は、樹脂系材料と、１０μｍ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樹脂によりそれぞれ実現している。本ピエゾ素子材料４５は樹脂系材料として塩素系ポリエチレンを用い、高耐熱性（１２０℃）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。
【００４３】
このようにして得られたケーブル状の圧電センサ１５は、ピエゾ素子材料４５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４５に数ｋＶ／ｍｍの直流高電圧を印加することにより、ピエゾ素子材料４５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４５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４５に密着できる補助電極を用いた独自の分極工程を確立することにより、欠陥を検出・回避して分極を安定化でき、これにより数１０ｍ以上の長尺化も可能になる。
【００４４】
また、圧電ケーブルセンサにおいては、中心電極４１にコイル状金属中心電極を、外側電極４３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−アルミニウムの三層ラミネートフィルム）を用い、これによりピエゾ素子材料４５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。
【００４５】
中心電極４１は、銅−銀合金コイル、外側電極４３はアルミニウム−ポリエチレンテレフタレート−アルミニウムから成る三層ラミネートフィルム、ピエゾ素子材料４５はポリエチレン系樹脂＋圧電性セラミック粉末、外皮は熱可塑性プラスチック、これにより、比誘電率は５５、電荷発生量は１０−１３Ｃ（クーロン）／ｇｆ、最高使用温度は１２０℃となる。
【００４６】
以上の圧電素子材３１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％の圧電セラミックス（ここでは、チタン酸ジルコン酸鉛）粉未がロール法によりシート状に均一に混合される。このシートを細かくペレット状に切断した後、これらのペレットは中心電極４１と共に、連続的に押し出されて複合圧電体層４５を形成する。そして、補助電極を複合圧電体層４５の外周に接触させて前記補助電極と中心電極４１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４３が複合圧電体層４５の周囲に巻き付けられる。外側電極４３を取り巻いて被覆層４７も連続的に押し出される。
【００４７】
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い。この処理により、圧電セラミックス粉体表面が、チタン・カップリング剤に含まれる親水基と疎水基で覆われる。親水基は、圧電セラッミ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バインダー樹脂としての役割も担っている。
【００４８】
本実施の形態の場合、中心電極４１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４３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４５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４３として好ましい。この電極を制御回路１７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４３のアルミ薄膜の周りに金属単線コイルや金属編線を制御回路１７の接続用に半田付けする構成としてもよく、半田付けが可能となるので、作業の効率化が図れる。なお、圧電素子材３１を外部環境の電気的雑音からシールドするために、外側電極４３は部分的に重なるようにして複合圧電体層４５の周囲に巻き付けることが好ましい。
【００４９】
被覆層４７としては、前述の塩化ビニル樹脂よりも断熱性及び防水性に優れたゴム材料を使用することもできる。このゴム材料とは、接触する物品の押圧力で複合圧電体層４５が変形し易いように、複合圧電体層４５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℃〜８５℃で可撓性の低下が少ないものを選定することが好ましい。このようなゴム材料として、例えば、エチレンプロピレンゴム（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３１の最小曲率は、半径５ｍｍまで可能になり、また、塩化ビニルと比較して、更に優れた断熱性及び防水性を確保することができる。
【００５０】
上記のように、圧電素子材３１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ッ化ビニリデンを用いた従来の圧電センサのような高温での感度低下がなく、高温耐久性がよい上、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。
【００５１】
図５に示すように、圧電素子材３１の出力信号からドアの開閉操作の有無を検出する検出手段１７と、検出手段１７の信号を図示していないドアのロック装置の施錠／解錠を行う開閉駆動手段を制御する開閉制御手段に送り、キーレスエントリーシステムを構成する。
【００５２】
検出手段１７は、バッテリーから供給される電源を安定化する電源部５３と、圧電素子材３１の出力信号から所定の周波数成分を増幅する増幅部５４と、増幅部５４からの出力信号に基づき圧電素子材３１への物体の接触を判定する電圧比較部５５と、この電圧比較部５５からの信号を前記開閉制御手段に送るトランジスタなどからなるセンサ出力部５６を有している。増幅部５４は、圧電素子材３１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３１が変形する際に圧電素子材３１の出力信号に現れる特有な低周波数成分のみを抽出するようなフィルタ特性を有する。フィルタ特性の決定には、自動車の車体の振動特性や走行時の車体振動を解析して最適化すればよく、制御回路１７をシールド効果で安定したフィルタ特性が実現できる。
【００５３】
以上のドアハンドル装置１００では、図２に示すように、把持部２３に手指がかけられて、矢印（ロ）方向に把持部２３が引き出されると、圧電センサ１５が変形し、その変形による圧電素子材３１の出力信号に基づいて判定手段１７が、ドアの開閉操作の有無を判定し、開閉駆動手段の動作が制御される。
【００５４】
図６（ａ）は圧電センサ１５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１５の荷重とセンサ出力の関係を実験した結果、圧電センサ１５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。
【００５５】
（１）時刻ｔ０で圧電センサ１５に荷重が加わっていないときは、センサ出力は電圧Ｖａを示している。
【００５６】
（２）時刻ｔ１で圧電センサ１５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。
【００５７】
（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ｔ３で、圧電センサ１５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。
【００５８】
このように、この圧電センサ１５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ΔＶ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ったと判定すれば良い。
【００５９】
以上に説明した第１の実施の形態のドアハンドル装置１００では、圧電センサ１５はその構成要素である圧電素子材３１が把持部２３を手で把持されることにより変形すればド
ア開閉操作の有無を検出することができる。しかも、上記の圧電センサ１５は、ドアの開閉操作時に手で把持部２３が把持されることによって圧電素子材３１のピエゾ素子材料４９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、手袋着用時でも確実に開閉操作を検出することができる。
【００６０】
また、圧電センサ１５を傾斜壁６１を形成することで、水溜まりを防止しして水溜まりが凍結して圧電センサ１５が凍結して変位しなくなることが防止できる。
【００６１】
なお、本実施の形態では圧電センサ１５を把持部２３とハンドル固定部２４の間に形成しているが、例えば柔らかいゴム系の緩衝材を把持部２３と圧電センサ１５との間、あるいは圧電センサ１５とハンドル固定部２４との間に設けることで、より把持部２３の変位を検出することができるものである。
【００６２】
（実施の形態２）
次に本発明の第２の実施の形態のドアハンドル装置について説明する。
【００６３】
なお、本実施の形態において、第１の実施の形態と同一のものには同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００６４】
図７は本発明に係る第２の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図である。（ａ）はドア閉時のハンドルの状態を説明する図、（ｂ）はドア開時のハンドルの状態を説明する図である。
【００６５】
本発明の第２の実施の形態の実施の形態１との相違点は、ドアハンドル１１と連動して作動するアーム部６２を備えて、圧電センサがドアハンドル１１に直接または間接的に接触することでドアハンドル１１の変位を検出するようにしたものである。
【００６６】
以上のように構成されたハンドル装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００６７】
圧電センサ１５は、アーム部６２に固定されている。アーム部６２は、バネ性を有して一端をハンドル固定部２４に固定され、図示していない把持部２３を閉じるバネのバネ圧によって、把持部２３はハンドル固定部２４へ閉じた状態となる（図７（ａ））。ドアハンドルが閉時は、把持部２３とハンドル固定部２４の間に圧電センサ１５の可動部１５ａが挟まった状態で、アーム部６２は固定されている。前記アーム部６２に固定された圧電センサ１５の可動部１５ａは、把持部２３が閉じた状態で保持されているため変位することがない。
【００６８】
ドアハンドル１１が開放された場合は、アーム部６２のバネ力によって、アーム部６２が開放方向へ変位する（図７（ｂ））。このアーム部６２のバネ力によってドアハンドル１１の開閉動作と連動してアーム部６２が変位し、アーム部６２に固定された圧電センサ１５が変位することで、ドアハンドル１１の開閉動作が検出できるものである。
【００６９】
このアーム部６２によって圧電センサ１５が保持されており、ドア閉時に圧電センサ１５の可動部１５ａと接触するハンドル固定部２４の面に傾斜が設けてあり、ここへ侵入した水滴、ここで結露した水滴はこの傾斜面を滴下するので、アーム部と接触して可動する圧電センサ１５の可動部１５ａに水滴が溜まることはなく、溜まった水が凍結することもない。
【００７０】
以上のように本実施の形態においては、圧電センサ１５はアーム部６２の変位を利用してドアハンドル１１の開閉動作が検出できるもので、安定にドアハンドル１１の変位を検
出することができ、感度の高い操作の有無検出ができるものである上に、アーム部と圧電センサの可動部との接触部が凍結しないので、凍結を防止してドアハンドルが操作されたことを確実に検出することができる。
【００７１】
（実施の形態３）
図８は本発明に係る第３の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図である。
【００７２】
本発明の第３の実施の形態の実施の形態１との相違点は、アーム部とドアハンドル１１の接触する部分を点接触とし、接触面積を低減したことにある。
【００７３】
以上のように構成されたハンドル装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００７４】
アーム部６２は、把持部２３と点接触で接している。ドアハンドル１１が操作されて把持部２３が開放された場合は、アーム部６２は把持部２３と離れて、この離れる変位によって圧電センサ１５の可動部１５ａが変位して、把持部２３が操作されたことを検出している。アーム部６２と把持部２３との接する面積が大きい場合は、水が侵入した時に可動部１５ａとの接触部で水溜まりが大きくなり凍結しやすくなる傾向にある。本発明の狙いは、接触面積を小さくして水溜まりを少なくし、凍結を防止し、万が一凍結しても弱い力で把持部２３が開閉操作できる、すなわち可動部１５ａが容易に可動し、ハンドル操作を確実に検出することのできるドアハンドル装置を提供することである。
【００７５】
以上のように本実施の形態においては、アーム部６２と把持部２３の接触を点接触とすることで、水溜まりを少なくして凍結した場合でも安定にドアハンドル１１の開閉操作を検出することができ、感度の高い操作の有無検出ができるものである。なお、点接触となるようにするのは、アーム部と把持部との接触部にかぎらず、圧電センサの可動部とアーム部、圧電センサの可動部とハンドル固定部との接触部も接触面積を低減するような構成としてもよい。
【００７６】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態について説明する。実施の形態１との相違点は、圧電センサ１５の表面に撥水処理を施して、水の付着を防止したものでる。
【００７７】
以上のように構成されたハンドル装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００７８】
圧電センサ１５の表面に撥水効果を有する撥水材料を塗布している。この撥水材料により、圧電センサ１５の可動部に侵入した水が圧電センサ１５に付着することが低減できる。低温時は侵入した水が凍結して圧電センサ１５の変位を抑制してしまう。この凍結を防止するために、圧電センサ１５の表面に撥水処理することで、圧電センサ１５の水の付着が低減でき、この水の凍結を防止することができる。
【００７９】
なお本実施例では、圧電センサ１５の表面に撥水材料を塗布しているが、圧電センサ１５の表面の撥水効果が得られれば良く、例えば圧電センサ１５の表面である外皮に撥水材料を形成しても良い。なお、少なくとも圧電センサの可動部に撥水処理を施すようにして、可動部への水滴の付着を防止することで、可動部の凍結を防止できる。
【００８０】
以上のように本実施の形態においては、圧電センサ１５の表面に撥水処理を施すことで、圧電センサ１５の凍結を防止して、低温時でも安定にドアハンドル１１の開閉操作が検出できるものである。
【００８１】
（実施の形態５）
本発明の第５の実施の形態について説明する。実施の形態１との相違点は、アーム部は、アーム部６２の表面に撥水処理を施して、水の付着を防止するようにしたものである。
【００８２】
以上のように構成されたハンドル装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００８３】
アーム部６２は、表面に撥水効果を有する撥水材料を塗布している。この撥水材料により侵入した水がアーム部６２に付着することを低減している。この付着した水が凍結することで、アーム部６２の変位が抑制され、把持部２３の開放操作時にアーム部６２が固着して変位しなくなる。この凍結を防止するために、アーム部６２に付着する水の量を低減する必要がある。前記撥水材料は、アーム部６２に付着するして溜まる水をなくし、凍結を防止することができる。
【００８４】
以上のように本実施の形態においては、アーム部６２の表面に撥水処理を施すことで、アーム部６２の凍結を防止して、低温時でも安定にドアハンドル１１の開閉操作が検出できるものである。
【００８５】
（実施の形態６）
本発明の第６の実施の形態について説明する。実施の形態１との相違点は、ドアハンドルは、ドアハンドル１１である把持部２３とハンドル固定部２４の表面に撥水処理を施して、水の付着を防止するようにしたものである。
【００８６】
以上のように構成されたハンドル装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００８７】
圧電センサ１５が接する把持部２３とハンドル固定部２４の表面に、撥水効果を有する撥水材料を塗布している。この撥水材料により侵入した水がドアハンドル１１である把持部２３とハンドル固定部２４に付着することを低減している。この付着した水が凍結することで、把持部２３の開放操作時に圧電センサ１５或いはアーム部６２の変位が抑制され変位しなくなる。この凍結を防止するために、把持部２３とハンドル固定部２４に付着する水の量を低減する必要がある。前記撥水材料は、アーム部６２に付着する水の量を低減することができ、この水の凍結を低減することができる。
【００８８】
以上のように本実施の形態においては、圧電センサ１５と接するドアハンドル１１の表面に撥水処理を施すことで、圧電センサ１５或いはアーム部６２の凍結を防止して、低温時でも安定にドアハンドル１１の開閉操作が検出できるものである。
【００８９】
ここで図９を用いて、撥水処理の領域について説明する。図９は本発明に係わる第４〜６の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図で、（ａ）圧電センサに撥水処理を施した状態を表す断面図、（ｂ）アーム部に撥水処理を施した状態を表す断面図、（ｃ）ドアハンドルに撥水処理を施した状態を表す断面図である。撥水処理の領域Ａは、圧電センサ１５の表面に形成して、圧電センサ１５の表面に付着する水が低減できる。少なくとも可動部１５ａの表面に撥水処理が施されていることが望ましい。
【００９０】
また撥水処理の領域Ｂは、アーム部６２の把持部２３側の面に形成した領域Ｂ（１）と、領域（１）の裏面であるアーム部６２に領域Ｂ（２）を形成している。この領域Ｂ（１）、領域Ｂ（２）によって、アーム部６２に付着する水が低減できる。
【００９１】
さらに撥水処理の領域Ｃは、圧電センサ１５と接触する把持部２３の面に形成した領域Ｃ（１）と、少なくとも圧電センサ１５と接触するハンドル固定部２４の面、その近傍に形成する。これらの撥水処理を施すことで、圧電センサ１５が凍結することを防止して、低温時でもドアハンドル１１の開閉操作を検出することができる。なお、撥水処理の領域
は、どの様な組み合わせでも用いても良く、より効果的な構成を選ぶことことで効率よく凍結防止ができるものである。
【００９２】
（実施の形態７）
図１０は本発明に係る第７の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図で（ａ）横からの断面図、（ｂ）はドアパネルの正面からみた断面図ある。
【００９３】
本発明の第７の実施の形態は、実施の形態１との相違点は、ドアハンドルは、圧電センサ１５に水が侵入しないように防水カバー６３を圧電センサ１５の上方に設けたものである。
【００９４】
防水カバー６３は、圧電センサ１５の可動部１５ａに水滴が滴下、侵入しないよう、その上方部に形成されており、カバーの両端には傾斜を設けてカバーの上部にも水分が溜まらず、必ず下方へ滴下するように構成している。また、その下方には、傾斜部６１のように、滴下した水滴もさらにその下方へ排出されるような構成としている。
【００９５】
以上のように構成されたハンドル装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００９６】
防水カバー６３は、圧電センサ１５の上方部に形成され、ドアハンドル１１と図示していないドアパネルの隙間から侵入する水を圧電センサ１５の特に可動部１５ａに流れ落ちないように圧電センサ１５の側方に水を導いている。ドアパネルから侵入した水は、前記防水カバー６３を伝わり圧電センサ１５の側方に水が流れる。この防水カバー６３によって、圧電センサ１５に侵入する水が低減でき、この水による凍結を防止することができる。なお、この防水カバー６３は少なくとも圧電センサ１５の可動部１５ａをカバーできるように設けられていればよく、その領域よりも広く設けられてもよいし、必ずしも上部に設けられるだけではなく、圧電センサ１５の可動部１５ａと、それと接触する対抗面への水の浸入が防ぐことが可能なように設けていればばよい。
【００９７】
以上のように本実施形態においては、防止カバー６２によって、圧電センサ１５への水の侵入を低減することができ、低温時でも安定にドアハンドル１１の開閉動作が検出できる物である。
【００９８】
（実施の形態８）
図１１は本発明に係る第３の実施の形態のドアハンドル装置を表す断面図で（ａ）は横からの断面図、（ｂ）は上面からみた断面図である。
【００９９】
本発明の第７の実施の形態は、実施の形態１との相違点は、ドアハンドルは、圧電センサ１５の可動部１５ａにＲ形状などの凸面６４を設けて水溜まりを防止するようにしたものである。
【０１００】
凸面６４は、圧電センサ１５の可動部１５ａと接触するハンドル固定部２４の接触面にＲ形状の凸部を形成している。ここでは、凸部は複数設けているが、凸部を１つとして、凸部の端部が圧電センサと確実に接触するように構成すれは、より接触部が低減され、より水滴が溜まらない構成とすることができる。なお、その接触部はＲ形状などで接触させると、圧電センサ１５自体を損傷することもなく、接触面積を低減できているので望ましい。
【０１０１】
以上のように構成されたハンドル装置について、以下その動作、作用を説明する。
【０１０２】
ハンドル固定部２４の下方に形成された凸面６４は、圧電センサ１５と接している。外
部から侵入した水が圧電センサ１５に付着した場合、この水が凍結して圧電センサ１５の可動部１５ａの変位が抑制される。前記接触面積を小さくして、もし、ハンドル固定部２４と圧電センサ１５が凍結したとしてもその面積を小さくすることができ、弱い力で凍結を砕いて圧電センサ１５の可動部１５ａが変位できるものである。
【０１０３】
以上のように本実施形態においては、ハンドル固定部２４に設けた凸面６４によって、圧電センサ１５が凍結して固着することが低減でき、低温時でも安定にドアハンドル１１の開閉操作が検出できるハンドル装置が提供できる。なお、圧電センサ１５の外皮表面に凸凹を設けることで可動部自体の接触面積を低減するような構成としてもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態１から８のドアハンドル装置を玄関ドアなどのドアでのキーレスエントリーシステムに適用した建物や、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システムに適用した自動車を提供でき、特に低温時に凍結の可能性が高い屋外に設けられるハンドル装置として提供できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
以上のように、本発明にかかるドアハンドル装置は、把持部の変位を圧電センサが検出することで、微少な変位を検出して確実に使用者が操作されたことを検出することが可能となるので、車載用ハンドルや、屋外など凍結が起こる環境下で使用される一般家庭またはオフィスなどで使用するハンドル装置などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【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表す外観斜視図
【図２】（ａ）同実施形態における図１のＡ−Ａ断面の内部構成図（ｂ）同ドアハンドルが閉状態のＢ−Ｂ断面図（ｃ）同ドアハンドルが開状態のＢ−Ｂ断面図
【図３】同実施の形態における図２に示した圧電センサの概略構成図
【図４】同実施の形態における圧電素子材の構成図
【図５】同実施の形態におけるドアハンドル装置を示すブロック図
【図６】（ａ）同実施の形態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
【図７】（ａ）本発明の実施の形態２におけるドアハンドル装置断面図でドア閉時のハンドルの状態を説明する図（ｂ）同ドア開時のハンドルの状態を説明する図
【図８】本発明の実施の形態３におけるドアハンドル装置を示す断面図
【図９】（ａ）本発明の実施の形態４におけるドアハンドル装置を示す断面図（ｂ）本発明の実施の形態５におけるドアハンドル装置を示す断面図（ｃ）本発明の実施の形態６におけるドアハンドル装置を示す断面図
【図１０】（ａ）本発明の実施の形態７におけるドアハンドル装置の横からの断面図（ｂ）同ドアパネルの正面からみた断面図
【図１１】（ａ）本発明の実施の形態８におけるドアハンドル装置の横からの断面図（ｂ）同上面からみた断面図
【図１２】従来例の車両用ドアハンドル装置の構成説明図
【符号の説明】
【０１０７】
１１  ハンドル
１３  ドア
１５  圧電センサ
１５ａ  圧電センサの可動部
１７  検出手段
２３  把持部（接触部）
２４  ハンドル固定部（接触部）  
６１  傾斜壁
６２  アーム部（接触部）
６３  防水カバー（誘導部材）
６４  凹凸部（接触部）
【図１】
2007032179.tif 000003
【図２】
2007032179.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007032179.tif 000009
【図８】
2007032179.tif 000010
【図９】
2007032179.tif 000011
【図１０】
2007032179.tif 000012
【図１１】
2007032179.tif 000013
【図１２】
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