为了通过操纵车辆的门把手将门打开，提供一种单元，其具有当 从用于探测与门把手的接触或者门把手的操作的传感器输出探测信号 时在预定条件下释放门锁的功能。这里所述的接触主要是指在门把手 的推动方向或拉动方向上以及在为了进行开/关门操作的拉动操作的早 期阶段中与门把手的接触。
对于用于探测与门把手的接触或者门把手的操作的本领域的传感 器，例如，专利文献1公开了一种利用例如传感器的薄膜开关的触点 开关释放门锁的车门把手。薄膜开关是一种公知的结构；在通过隔离 物相对放置的一对柔性膜片的相对内部面上印刷一对以预定间隔布置 的电极部分。薄膜开关通常处于关断状态，当通过触发装置挤压放置 在一个片上从而位于电极部分上的硅橡胶等弹性体时，电极相互接触， 由此使薄膜开关处于导通状态。
专利文献2公开了一种利用电容型传感器释放门锁的车用人体靠 近探测传感器。利用车用人体靠近探测传感器的外把手形成为中空形 状，将电容型传感器形成为非接触传感器的两条平行电缆容纳在中空 部分中，以便沿外把手的抓握部的长度方向延伸。平行电缆连接到屏 蔽线，该屏蔽线设置为使得基端部分通过形成在外把手枢轴部分附近 的开口延伸到外侧且屏蔽线的相对端连接到电路板。
此外，近年来，使用卡、发射器等释放门锁的用于个人识别的无 钥匙入口装置已经应用到车门、房门等中，其不用将钥匙插入钥匙孔 中，而普通的释放门锁的方法为通过将钥匙插入门把手的钥匙孔内以 释放门锁。在专利文献3中公开了这种无线电波车锁装置。在该无线 电波车锁装置中，当控制部分在拉动车辆门把手时进行操作时，通过 从车辆的发射器接收发射-接收代码使便携式收发器处于发射状态， 并且控制部分基于来自便携式收发器的唯一代码执行释放操作。提供 用于探测门把手被拉动的探测装置，并且基于来自该探测装置的探测 信号从车辆的发射器发出发射-接收代码。

发明要解决的问题
但是，上述相关技术中的与门把手单元一起使用的触点开关具有 由长期变化造成的接触故障和仅利用轻微触碰接触不能进行操作的缺 点等。因为存在对触点的撞击，所以必然会产生从接触瞬间至开关操 作的时间延迟，从而导致响应恶化。例如，当门把手被抓握和拉动时， 如果门被突然拉动，则锁定装置的释放将较迟而保持锁定状态或者发 生松动。因而，在等待预定时间后抓握和拉动门把手，即操纵感被反 向影响。
另一方面，如果门把手由于下雨或洗车而变湿，则电容型传感器 存在故障问题，以及存在用户在戴手套时即使接触门把手也不工作的 问题。因为电容量因人而异，且还会根据所穿的鞋子改变，所以很难 调节灵敏度；这也是一个问题。
优选地，使用压电传感器作为接触开关，其能够提高探测灵敏度， 隔离噪音成分并且仅通过与轻触相作用的触感而接通和断开。
但是，通常的压电传感器是由陶瓷等制成的压电元件布置的刚性 体，并且如果存在对传感器放置面积的限制，压电传感器就无法放置 并且无法结合在任何期望的位置；这是一个问题。
还可以使用非接触型的光学传感器，但是因为光学传感器经常会 由于沉积在传感器上的灰尘、雨雪等天气条件等发生故障，所以不实 用。
由于这种情况，在使用触点开关、电容型传感器、通用压电传感 器或光学传感器的门把手单元或包括该门把手单元的无钥匙入口装置 中，很难实现良好的操纵感、操纵可靠性和合并特性。
因此，本发明的目的是提供一种接触探测器、包括用于探测开/关 操作的接触探测器的门把手单元，该接触探测器使用压电传感器，该 压电传感器具有柔性结构且即使对于轻触也能够提供足够的探测灵敏 度。
解决问题的方法
为了解决上述的相关技术中的问题，本发明的接触探测器包括具 有根据受到的接触而移动的运动部分的支撑装置；具有由支撑装置支 撑的部分并与运动部分的移动一起发生变形的压电传感器；以及用于 对压电传感器的输出进行信号处理的信号处理装置，其特征在于压电 传感器具有弯曲部分以形成多个同时变形部分，并且该同时变形部分 与运动部分一起发生变形，由此对接触进行探测。
因此，压电传感器可以具有柔性并联接到门把手等。由于探测到 运动部分的移动，故当探测到在人或物体接触时间时的微小移动时， 根据压电传感器的多个部分的同步变形探测该移动，使得可以进行更 高灵敏度和更高输出的探测。
本发明的优点
在本发明的接触探测器中，压电传感器可以具有柔性并联接至到 门把手等。由于探测到运动部分的移动，故当探测到在人或物体接触 时间时的微小移动时，根据压电传感器的多个部分的同步变形探测该 移动，使得可以进行更高灵敏度和更高输出的探测。因此，当有人简 单触碰门把手等的接触探测物体时获得足够的信号输出，并且可以探 测在接触探测物体上的触碰。由于电极不需要暴露，因此很难受到干 扰和沉积的灰尘、雨、雪等的影响。此外，该压电传感器能够发生柔 性变形，因此对安装位置的限制数量较少，占用空间也减少了。
附图说明
图1是在本发明第一实施例中具有包括接触探测器的门把手单元 的车门的外视图。
图2是在本发明第一实施例中从车辆外部观察时把手支架2的外 视图。
图3是在本发明第一实施例中从车辆内部观察时把手支架2的外 视图。
图4是在本发明第一实施例中压电传感器4的截面图。
图5是表示在门把3的操作时门把3、压电传感器4、弹性体8和 臂部9的移动的示意图。
图6是从S方向观察的图5的示意图。
图7是表示在本发明第一实施例中在探测装置中放大和过滤的信 号V和确定部分的确定输出J的特性图。
图8(a)是在本发明第二实施例中当从车辆内部观察时把手支架 2的外视图，图8(b)是从S方向观察图8(a)的示意图。
图9(a)是表示在本发明第二实施例中在把手支架2的门把3的 操作时门把3、压电传感器4、弹性体8和臂部9的移动的示意图，图 9(b)是从S方向观察图9(a)的示意图。
图10是在本发明另一实施例中把手支架2的外视图。
图11是在本发明第三实施例中具有包括接触探测器的门把手单 元的车门的外视图。
图12是在本发明第三实施例中当从车辆外部观察时把手支架 1002的外视图。
图13是在本发明第三实施例中当从车辆内部观察时把手支架 1002的外视图。
图14是在本发明第三实施例中把手支架的主要部分的放大透视 图。
图15A是在本发明第三实施例中压电传感器1004的截面图。
图15B是压电传感器1004的改进例的截面图(偏心结构)。
图15C是压电传感器1004的改进例的截面图(矩形)。
图15D是表示带状压电传感器的旋转形状的视图。
图15E是带状压电传感器的截面图。
图15F是偏心结构的带状压电传感器的截面图。
图15G是偏心结构的压电传感器的弯曲部分主要部分的放大视 图。
图16是表示在门把手1003的操作时门把手1003、压电传感器 1004、支撑装置1008和臂部1010的移动的示意图。
图17(a)是从S方向观察图16的示意图，图17(b)是图17(a) 中把手操作时的示意图。
图18是表示在本发明第三实施例中在探测装置中放大和过滤的 信号V和确定部分的确定输出J的特性图。
图19是表示在本发明第三实施例中在弯曲部分数量和接触探测 器的压电传感器的输出信号之间关系的图表。
图20(a)是在本发明第四实施例中当从车辆内部观察时把手支架 1002的外视图，图20(b)是从S方向观察图20(a)的示意图。
图21是在本发明第五实施例中当从车辆内部观察时把手支架 1002的主要部分的放大外视图。
图22(a)是描述本发明第五实施例的另一联接结构的视图，图 22(b)是从S方向观察图22(a)的示意图。
图23是在本发明第六实施例中当从车辆内部观察时把手支架 1002的主要部分的放大外视图。
图24(a)是在本发明第七实施例中当从车辆内部观察时把手支架 1002的外视图，图24(b)是从S方向观察图24(a)的示意图。
图25是在本发明第八实施例中门把手单元的外部透视图。
图26是在本发明第八实施例中当从车辆内部观察时把手支架的 外视图。
图27(a)是当把手位于通常位置时从图26中的z方向观察第八 实施例的外视图，图27(b)是当在图27的b方向上拉动把手时从图 26的z方向观察第八实施例的外视图。
图28A是表示压电传感器1004的发条形部分的改进例的视图。
图28B是压电传感器1004的发条形部分的改进例的主要部分的放 大视图。
图29是表示另一种结构的把手的应用示例的视图。
图30(a)是第八实施例的接触探测器的外部透视图，图30(b) 是第八实施例的前视图。
附图标记
1门
3门把
4压电传感器
4a弯曲部分
5探测装置
8弹性体
8a固定部分
8b支撑部分
9臂部
9a上端
9b固定轴
500传感器单元
1001门
1003门把手
1004压电传感器
1004a弯曲部分
1005探测装置(信号处理装置)
1008支撑装置
1008a固定部分
1008b支撑部分
1009多层重叠部分
1010臂部
1012弹簧(弹性连接装置)
1014钩部(连接部分)
1015控制弹簧(连接装置)
A同时变形部分

本发明的第一个方面包括具有在受到接触之后移动的运动部分的 支撑装置；具有由支撑装置支撑并与运动部分的移动一起产生变形的 部分的压电传感器；以及用于执行压电传感器的输出的信号处理的信 号处理装置，其中压电传感器具有弯曲部分以形成多个同时变形部分， 并且该同时变形部分与运动部分一起产生变形，由此探测到接触。
根据这种配置，压电传感器可以具有柔性并联接到门把手等。由 于探测到运动部分的移动，故当探测到在人或物体接触时的微小移动 时，根据压电传感器的多个部分的同时变形进行探测，使得可以进行 更高灵敏度和更高输出的探测。因此，当有人简单触碰接触探测物体 时获得足够的信号输出，并且可以探测在接触探测物体上的触碰。由 于电极不需要暴露，因此很难受到干扰和沉积的灰尘、雨、雪等的影 响。此外，该压电传感器能够发生柔性变形，并且由此对安装位置的 限制数量较少，也减少了占用空间。
在本发明的第二个方面中，特别在本发明的第一个方面，支撑装 置的运动部分的移动量具有预定的上限值，并且如果运动部分的移动 变成该预定的上限值或更大，就会抑制该移动。
根据这种配置，由于运动部分的运动范围受限制，因此，压电传 感器的变形宽度也受到限制。这样，为了获得传感器的输出，传感器 变形不会超过必要值，并且传感器在变形时的负载也受到限制。
在本发明的第三个方面中，特别在本发明的第一个或第二个方面 中，通过信号处理装置固定支撑装置和压电传感器。
根据这种配置，接触探测器形成为一体，使得容易联接至门把手 等的物体。
本发明的第四个方面，特别在本发明第一个到第三个方面中任一 个中，包括压电传感器的位置调节装置，其中支撑装置的运动部分具 有由弹性体制成的连接装置，由此运动部分和位置调节装置弹性接合， 并且同时变形部分随运动部分的移动而产生变形。
根据这种配置，可以提供压力以利用连接装置的弹性进行推压， 使得如果有人和接触物体进行接触，运动部分很容易移动，以致可以 独立于压电传感器的弹性执行稳定的操作，并且能够具有良好响应性、 更高灵敏度以及更高输出地进行基于微小移动的探测的人或物体的接 触探测，并且能够提高可靠性。
在本发明的第五个方面中，特别在本发明第一个至第三个方面中 的任一个中，支撑装置由弹性体制成，并且同时变形部分由运动部分 支撑，由此同时变形部分随运动部分的移动而产生变形。
根据这种配置，可以提供压力以利用连接装置的弹性进行推压， 使得如果有人和接触物体进行接触，运动部分很容易移动，以致可以 进行稳定的操作，并且能够具有良好响应性、更高灵敏度以及更高输 出地进行接触探测，并且能够提高可靠性。
在本发明的第六个方面中，特别在本发明的第五个方面中，支撑 装置具有一端固定到包括支撑装置、压电传感器和信号处理装置的传 感器单元的固定部分，支撑装置模制为大致类似于与悬臂相似的板， 并在固定部分的相对侧的延伸方向上支撑压电传感器的一部分。
根据这种配置，能够提供当弹性体发生变形时也使压电传感器变 形的实际配置。
在本发明的第七个方面中，特别在本发明的第六个方面中，压电 传感器包括在固定部分的相对侧的延伸方向上的同时变形部分。
根据这种配置，如果受到相同的移动，弯曲部分的变形的输出信 号可大于线性部分的变形的输出信号，使得压电传感器的灵敏度提高。
在本发明的第八个方面中，特别在本发明的第七个方面中，信号 处理装置在变形时从支撑装置受到预定压力推压的状态探测压电传感 器的信号。
根据这种配置，在支撑装置的运动部分的接触或移动中不会产生 间隙，并且在受到接触后，运动部分具有良好响应性地产生变形，使 得能够具有高速和高灵敏度地对接触进行探测。
在本发明的第九个方面中，特别在本发明的第一个至第八个方面 中的任一个中，通过卷绕压电传感器至少一圈或更多圈形成同时变形 部分。
根据这种配置，如果接收到相同的移动，通过卷绕压电传感器至 少一圈或更多圈形成的弯曲部分比简单通过对压电传感器进行U形卷 绕形成的弯曲部分具有更多的弯曲点，并且根据弯曲点的数量增加基 于压电效应的电荷产生量，能够获得更大的输出信号，使得压电传感 器的灵敏度进一步提高。
在本发明的第十个方面中，特别在本发明的第一个至第九个方面 中的任一个中，通过形成一个带有多层重叠部分的压电传感器形成同 时变形部分。
根据这种配置，当探测接触时，通过将压电传感器缠绕为多次缠 绕等而形成的多层重叠部分发生变形，由此使压电传感器的多个部分 同时发生变形，使得可以进行更高灵敏度和更高输出的探测。因此， 当有人简单触碰接触探测物体时会获得足够的信号输出，并且可以探 测在接触探测物体上的触碰。该同时变形部分由多层重叠部分形成， 由此结构变得紧凑，对安装位置的限制数量较少，占用空间也减少了。
在本发明的第十一个方面中，特别在本发明第九个或第十个方面 中，宽松地支撑压电传感器的多层重叠部分。
根据这种配置，由于多层重叠部分处于松配合状态，因此可以容 易发生变形，对变形的限制减少，传感器上的负载减少。
在本发明的第十二个方面中，特别在本发明第一个至第十一个方 面中的任一个中，压电传感器包括按顺序同轴形成的中央电极、压电 体、外电极和覆层，并且该外电极由编织金属线形成。
根据这种配置，提高了压电传感器的柔性，使得容易进行弯曲以 形成同时变形部分，防止柔性变差和由弯曲造成的外电极的变形所引 起的输出异常，稳定实现高灵敏度和高输出的探测，并能提高可靠性。
在本发明的第十三个方面，特别在本发明第一个至第十二个方面 中，压电传感器具有中央电极相对于压电体偏心的偏心结构，并沿相 对于偏心方向的特定方向弯曲以形成同时变形部分。
根据这种配置，当在使用时弯曲压电传感器使得中央电极变为外 侧时，在中央电极上施加大的张力，从而提供大的输出。相反，当在 使用时弯曲压电传感器使得中央电极变成内侧时，则在中央电极上提 供小的输出。
在本发明的第十四个方面中，特别在本发明的第十三个方面中， 压电传感器的作为外形截面形状的截面为矩形。
根据这种配置，当压电传感器被缠绕一圈以上以形成弯曲部分时， 为了成形而使矩形面部分相互重叠，这样配置变得更好。
在本发明的第十五个方面中，特别在本发明的第一个至第十四个 方面的任一个中，将门把手的运动臂和支撑装置的运动部分相接触以 进行联接。
根据这种配置，将门把手单元用于建筑的门，前门等中的无钥匙 入口装置或智能入口装置，并且改进了装置的门把手部分的可操作性； 能够实现具有多功能和良好便利性的门把手单元。
本发明的第十六个方面，特别在本发明的第十五个方面中，包括 用于连接门把手的运动臂和支撑装置的运动部分的连接部分，其中在 门把手的操作中，至少在运动臂的移动的早期阶段中通过连接部分保 持运动臂和运动部分的连接状态。
根据这种配置，至少在门把手操作的运动臂移动的早期阶段中， 通过连接部分保持臂部和运动部分的连接状态，由此如果通过门把手 操作移动运动臂，则运动部分不会脱离并能够进行可靠的移动，从而 稳定实现高灵敏度和高输出的探测，并能够提高可靠性。
本发明的第十七个方面是包括本发明第十五个方面或第十六个方 面中的门把手单元的智能入口系统。
根据这种配置，该门把手单元应用到侧门、后门等的门中的智能 入口系统，并且能够改进智能入口系统的门把手部分的可操作性。
将参考附图说明本发明的实施例。本发明并不限于这些实施例。
(第一实施例)
参考图1至图7说明本发明的第一实施例。
图1是在本发明第一实施例中包括门把手单元的车门的外视图。 在图中，把手支架2联接至门1。该把手支架2具有门把3。图2是从 车外部观察的把手支架2的外视图，图3是从车内部观察的把手支架2 的外视图。在图中，形状与具有柔性的电缆相似的压电传感器4和探 测装置5一起联接至把手支架2。用于供电和探测信号输出的电缆6和 接头7连接到探测装置5。在板簧制成的弹性体8的尖端(图中的支撑 部分8b)支撑并固定压电传感器4。该压电传感器4包括沿从弹性体8 的尖端侧的延伸方向的弯曲部分4a。弹性体在相对端处类似悬臂地固 定在探测装置5上(图中的8a)。如图所示，在相距较远的位置上设 置弹性体8的用于压电传感器4的支撑部分8b和弹性体8的固定部分 8a，在本实施例中，该支撑部分8b和固定部分8a如片状地沿长度方向 设置在两端。然而，它们并不必位于两端，仅仅需要位于不同的位置 即可。弹性体8和在上端9a处可操作地连接到门把3的臂部9接触。 在这种情况下，当不使用门把3时，弹性体8被预定压力推动并和臂 部的上端9a相接触。弹簧10向臂部9提供预定的弹簧压力，从而始终 沿关闭方向挤压门把3。
如图3所示，将压电传感器4、弹性体8和探测装置5整体模制 以形成传感器单元500。使用螺钉5c穿过包括在探测装置5中的安装 支架5a和5b将传感器单元500联接到把手支架2上。
图4是压电传感器4的截面图。压电传感器4由同轴形成的中央 电极4b、压电体4c、外电极4d和覆层4e构成；其结构在整体上具有 良好的柔性。中央电极4b可以使用通常的金属固体导线；这里，使用 具有在绝缘聚合体纤维周围绕上金属线圈的电极。优选地，分别使用 在商业上用于电热毯的聚酯纤维和含5wt％银的铜合金作为绝缘聚合 体纤维和金属线圈。
通过混合和揉制聚乙烯基树脂和压电陶瓷(这里为锆钛酸铅)以 提供压电体4c；将它们和中央电极4b一起连续挤出以形成具有柔性的 压电体4c。关于压电陶瓷，考虑到环境，优选使用非铅基材料，例如 基于钛酸铋钠或碱性铌酸盐的压电陶瓷。
当在中央电极4b周围挤出压电体4c之后，在中央电极4b和将与 压电体4c的表面接触的伪电极之间施加数千伏的直流电压以使压电体 4c极化。由此，压电体4c具有压电效应。在压电体4c的周围绕有具 有粘附在聚合体层上的金属膜的条形电极以形成外电极4d。使用聚对 苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为聚合体层并具有粘附在其上的铝膜的电 极在120℃下具有高热稳定性并且也能够以商业规模生产，因此优选地 作为外电极4d。为了屏蔽来自外部环境的电噪声，优选外电极4d绕在 压电体4c的周围，使得部分地与压电体4c重叠。尽管出于可靠性希望 使用聚氯乙烯作为覆层4e，但是从环境考虑优选使用例如热塑性弹性 体的非聚氯乙烯材料。
探测装置5包括至少一个由运算放大器和外围器件构成的带通滤 波部分和由运算放大器和外围器件构成的用于消除包含门1的固有频 率的信号分量的带阻滤波部分或低通滤波部分。该探测装置5包括用 于基于滤波器部分的输出信号探测物体与门把3接触、门把3的开启 操作和关闭操作中的至少一个的确定部分。比较器用作该确定部分。 每个滤波部分和确定部分都使用1mA或更小的低电流消耗型元件。
设置带通滤波部分，使得特性变为允许例如3Hz至8Hz的频域通 过，该频域是在实验性地对门把3进行操作时通过对来自压电传感器4 的输出信号进行频率分析获得的特征频率带。
设置带阻滤波部分，使得特性变为消除例如10Hz或更高的频域， 该频域是在例如故意撞击门1时，通过对来自压电传感器4的输出信 号进行频率分析获得特征频率带。如果该固有频率的强度小以及在压 电传感器4的输出信号上的影响小，就不需要提供带阻滤波部分或低 通滤波部分。
此外，由于假设门的固有频率特性根据车型、尺寸和门重等发生 变化，因此优选基于上述的实验分析优化带通滤波部分和带阻滤波部 分或低通滤波部分的设置。
为了除去外部电噪声，优选地用屏蔽构件覆盖整个探测装置5以 电屏蔽探测装置5。可以把穿通电容器、EMI滤波器等添加到探测装置 5的输入/输出部分以采用克服强场的措施。
操作如下：如果有人向车外部拉动门把3或者轻微触碰门把3的 内侧以执行开门操作，门把3就被移至车外侧，且臂部9与门把3一 起移动。图5和图6是表示此时门把3、压电传感器4、弹性体8和臂 部9的移动的示意图。图6是从S方向观察图5的示意图。如图所示， 当把门把3移动至车的外侧时，臂部9的上端9a下降，并且在尖端侧 以固定部分为中心在固定轴9b上旋转时，以预定压力推靠上端9a的弹 性体8也向下运动以产生最大移动。这样，压电传感器4也在弯曲部 分4a的曲率半径增加的方向上发生变形。
这时，例如如图6中所示，由于上端9a和弹性体8的接触位置关 系，尽管上端9a的移动为△x，但是弹性体8的尖端部的移动变成比△ x大的△y，并且弹性体8产生了比上端9a的直接移动更大的移动。
图7是表示此时在探测装置5中放大和过滤的信号V和确定部分 的确定输出J的特性图。图中，垂直轴按从上开始的顺序表示V和J， 水平轴表示时间t。如果当操纵门把3并且压电传感器4发生变形时产 生移动，压电传感器4通过压电效应响应于压电传感器4的变形加速 度输出信号。这时，在输出信号中出现具有大约3至8Hz频率的信号， 在探测装置5中放大并过滤该信号，就获得图7中的V所示的信号。
如果V的离V0的振幅的绝对值|V-V0|是D0或更大，则确定部分 确定发生物体与门把3的接触、门把3的打开操作和门把3的关闭操 作中的至少一个，并输出低-高-低的脉冲信号作为在时刻t1时的确定 输出。
如果从车外部推动门把3，压电传感器4也通过臂部9和弹性体8 发生变形。这种情况下，压电传感器4的弯曲部分4a在曲率半径减小 的方向上发生变形，并且由此压电传感器4通过从压电传感器4的输 出特性输出极性与弯曲部分4a在曲率半径增加的方向上发生变形的情 况相反的输出信号。因此，图7中的离参考电位V0的负信号表现在过 滤器信号V中。如果V的离V0的振幅的绝对值|V-V0|是D0或更大， 则确定部分确定发生物体与门把3的接触、门把3的打开操作和门把3 的关闭操作中的至少一个，并在|V-V0|为D0或更大的时间周期中输出 高信号。这样，如果从车外部推动门把3，也能够被检测到该操作并且 非常便于应用。特别是当有人双手持物品或如果是弱小的孩子或年迈 的老人使用时，因为从车外部推动门把3的操作要比向车外部拉动门 把3的操作更容易，所以使用的便利性得到了改进。
当执行所述操作时，在门把手单元中，压电传感器可以具有柔性 并添加到门把3上，其能够高灵敏度地探测门把3的微小移动。因此， 当有人简单触碰门把3时就获得足够的信号输出，并且可以探测在门 把3上的接触。因为电极不必暴露，所以很难受到干扰和沉积的灰尘、 雨、雪等的影响。此外，压电传感器能够产生柔性变形，由此安装位 置的限制数量很少并且占用空间也减少了。
压电传感器4被支撑在形状与片大致相似的弹性体8上，其中该 弹性体8的一端类似悬臂地固定，并且当不使用门把3时，弹性体8 的一部分被预定压力推压并和臂部9的上端相接触；由于压电传感器4 通过弹性体8和臂部9的上端相接触，所以例如，压电传感器4不与 臂部9相接触，且因此不会磨损，并且不会直接受到操作震击，进而 改进了可靠性。
当门把3不使用时，弹性体8的一部分被预定的压力推压并和臂 部9的上端相接触。由此，当执行门把3的打开操作时，在臂部9的 上端，弹性体8和压电传感器4随门把3的移动而移动，而探测装置5 则响应于压电传感器4的变形输出打开探测信号。在预定的移动之后， 弹性体8不再移动，压电传感器4也保持变形，这样就不会发生由于 太大的移动量而导致的压电传感器4的破坏，由此提高了传感器单元 500的可靠性。
调节臂部9、弹性体8和压电传感器4之间的位置关系，由此可 以调整探测区域和移动量，并且还可以对于结构、尺寸不同的各种门 把手优化传感器单元500。
由于在上端和弹性体8之间的接触位置关系，故弹性体8的尖端 部的移动变得比臂部9上端的移动要大，并且压电传感器4的移动变 得更大，从而灵敏度提高。
压电传感器4包括从弹性体8的尖端侧沿延伸方向的弯曲部分， 并且当接收到相同移动时，该弯曲部分变形的输出信号能够大于线性 部分的输出信号，由此提高了压电传感器4的灵敏度。当压电传感器4 的灵敏度提高时，例如，安装在传感器单元500中的探测装置5中信 号处理的放大因子也可以减小，以便能够减小电噪音的影响，以及能 够减少运算放大器的放大器的安装数量等，并且还可以使单元最小化。
将压电传感器4、弹性体8和探测装置5整体模制以形成传感器 单元500，并能够作为传感器单元500联接到门1，以便能够有效地装 配门把手单元。
(第二实施例)
参考图8和图9说明本发明的第二实施例。
图8(a)是在本发明第二实施例中当从车内侧观察时把手支架2 的外视图，图8(b)是从S方向观察图8(a)的示意图，图9(a)是 表示在本发明第二实施例中在把手支架2的门把3的操作时门把3、压 电传感器4、弹性体8和臂部9的移动的示意图，图9(b)是从S方 向观察图9(a)的示意图。如图8和图9中所示，本实施例与第一实 施例的不同之处在于通过卷绕压电传感器4至少一圈或多圈(在图8 和图9中将其卷绕了两圈半)来形成压电传感器4的弯曲部分4a。当 在弯曲部分4a处卷绕压电传感器4之后，压电传感器4被绑住，并被 支撑在弹性体8和支撑部8c上，同时还被支撑在从探测装置5延伸的 引导部5d和支撑部5e上。当卷绕的压电传感器4保持堆叠状态时，在 支撑部8c和5e上，使用捆绑带等将其与弹性体8和引导部5d固定。 固定不限于上述方法，可以将它们钩在形状类似钩子等的固定物上； 希望以松配合状态固定上述部件，但是优选不用粘合剂等固定支撑部 分和压电传感器。如果用粘合剂等固定压电传感器4的形状，由于阻 碍压电体的变形且抑制压电传感器的变形，并使输出减小，所以不优 选粘合剂该。
支撑部8c和支撑部5e与压电传感器的接触面可以和弯曲部分4a 的一部分相接触；因为弯曲部分4a同时可靠变形，因此优选地，上述 接触面是比面向支撑部8c堆叠的压电传感器4的弯曲部分4a更宽的区 域。
如果增加卷绕的数量，则增加包括弯曲部分4a的整个变形部分的 刚性，并且变形变得较难发生，因此要避免上述情况，使用编织线作 为压电传感器4的外电极4d。这时，例如，如果使用直径为50μm或 更小的镀锡铜线的超细线作为形成编织线的组成线并以4到10mm的 间距交织在压电体4c的周围，则和在第一实施例中使用的缠绕带状电 极的结构相比增加和改进了压电传感器4的柔性，由此如果如上所述 地在弯曲部分4a处卷绕压电传感器4，就能够抑制弯曲部分4a的刚性 增加，并且能够实现容易变形的结构。
如果使用上述的编织线，对于形成外电极4d的加工速度，也能够 实现等于或高于缠绕带状电极的加工速度并能够提高生产效率。通过 该编织线能够获得和缠绕带状电极相同的抗强场噪音的能力。
对于压电传感器4，为了缠绕带状电极作为外电极4d，带状电极 缠绕为部分重叠，由此如果弯曲并布置压电传感器4，则带状电极在弯 曲部分的覆层4中会产生部分松动。因此，如果压电传感器4的弯曲 部分发生变形，则带状电极将部分松散，由此该带状电极和压电体4c 可能会相互摩擦，可能会产生摩擦电流，进而可能产生噪音，从而导 致错误探测的发生。另一方面，如果把由上述超细线制成的编织线用 作外电极4d时，在压电体4c和编织线之间的紧密接触良好，使得编织 线不会在弯曲部分产生部分松动，如果弯曲部分发生变形，则抑制了 引起噪音的摩擦电流的产生并能够防止错误探测。
根据所述的结构，如果有人向车外部拉动门把3或者轻微触碰门 把3的内侧以从图8中的状态执行如图9中的开门操作，则门把3移 动到车外侧，臂部9的上端9a与门把3一起下降，以预定压力推压在 上端9a上的弹性体8也向下移动以产生最大移动，同时尖端侧以固定 部分为中心在固定轴9b上旋转。由此，压电传感器4也发生变形；具 体地，其在图9(b)所示弯曲部分4a的两侧部分4b和4c的曲率半径 都增加的方向上发生变形。由于压电效应而响应于压电传感器4的变 形加速度产生电压信号。
根据上述操作，当接收到相同移动时，通过卷绕压电传感器4至 少一圈或更多圈形成的弯曲部分具有比第一实施例中简单通过形成压 电传感器4的U形卷绕而形成的弯曲部分更多数量的弯曲点，并且基 于压电效应的电荷产生量根据弯曲点的数量而增加，并能够获得更大 的输出信号，使得压电传感器4的灵敏度进一步提高，并能够进一步 缩短门把操作的探测时间和与门把接触的探测时间。
如果从车外部推动门把3，压电传感器4也会通过臂部9和弹性 体8发生变形。具体地，侧部分4b和4c的曲率半径从图8中的状态在 变小的方向上发生变形，使得以与上述方式相似的方式通过压电效应 从压电传感器4输出大的电压信号，如果从车外部推门把3，压电传感 器4的灵敏度进一步提高，并且能够进一步缩短门把操作的探测时间 和与门把接触的探测时间。
在本实施例中，为了在弯曲部分4a处卷绕压电传感器4，采用依 次堆叠结构使得制成与图8和图9所示形状相同的压电传感器4的缠 线形状。但是，压电传感器4可以例如类似蚊香地螺旋形卷绕以形成 弯曲部分4a，或者与制作传统的日本把手以形成弯曲部分4a相似，可 以类似球形表面地从各个方向卷绕压电传感器4；如果当压电传感器4 的弯曲部分4a受到变形时弯曲点的数量增加，就可以使用任何其他各 种卷绕结构。
作为本发明的另一实施例，可以与两个臂部9一一对应地提供弹 性体8，该两个臂部9与门把3一起操作，如图10所示，在两个弹性 体8上支撑和固定压电传感器4。由于在超过一个的位置上探测门把的 移动，所以增加了探测冗余并提高了探测的可靠性。
能够提供带有应用到侧门、后门等的门中的智能入口系统的上述 实施例的门把手单元的汽车和带有应用到前门等的门中的智能入口系 统的该门把手单元的建筑。
能够基于上述实施例的门把手单元的输出信号以各种方式控制任 何其他机器。例如，可以将上述实施例的门把手单元放置到汽车的动 力滑动门或动力舱口后门或者例如建筑的自动门的门中，并且可以探 测门把的操作以自动控制门的开和关；提高了便利性。此时，利用当 从车外部拉动门把3和当如在本实施例的操作描述中所述地推动门把3 时压电传感器4的输出信号的极性变为相反的事实，可以基于压电传 感器4的输出信号的极性执行门的开/关控制，例如采用如下的方式， 即当从车外部拉动门把3时门被打开，当从车外部推动门把3时门被 关闭。
可以响应于压电传感器4的输出信号的大小控制门打开/关闭的速 度。例如，根据压电传感器4的输出信号越大，门打开/关闭的速度越 大的设置，如果用户想要快速打开或关闭门，他或她可以有力地操作 门把3以增加来自压电传感器4的输出信号；改进了便利性。
此外，门把手单元可以以如下方式控制各种机器，即基于门把手 单元的输出信号，打开和关闭电源窗口，打开、关闭和调暗照明，或 者打开和关闭AV机器。
(第三实施例)
参考图11至图19描述本发明的第三实施例。
图11是在本发明第三实施例中包括具有接触探测器的门把手单 元的车门的外视图。图中，把手支架1002联接到门1001上。把手支 架1002具有门把手1003。图12是从车外部观察时的把手支架1002的 外视图，图13是当从车内侧观察时的把手支架1002的外视图，图14 是表示把手支架1002的主要部分的放大透视图。图中，具有柔性的压 电传感器1004和探测装置1005一起联接到把手支架1002上。用于供 电和探测信号输出的电缆1006和接头1007连接到包括信号处理装置 的探测装置1005。形状为片状的支撑装置1008被支撑以在探测装置 1005的侧面的上端部分中旋转，并被延伸，把压电传感器1004支撑并 固定在支撑装置1008的尖端(图中的支撑部分1008b)。压电传感器 4包括作为同时变形部分的多层重叠部分1009，其由通过卷绕压电传 感器1004至少一圈或更多圈(在图12、13和14中卷绕两圈半)形成 的多个弯曲部分1004a组成。当在弯曲部分1004a处卷绕压电传感器 1004之后，将其绑住并支撑在支撑装置1008和支撑部分1008b上，并 且从探测装置1005的上部延伸引导部分1005d，引导部分1005d和位 置调节装置的支撑部分1005e支撑压电传感器1004。在支撑部分1008b 和1005e上，使用捆扎带等，在保持卷绕的压电传感器1004的堆叠状 态时将它们和支撑装置1008及引导部分1005e相固定。固定不限于上 述方法，可以将它们钩在类似钩子等的固定物上；希望以松配合状态 固定它们，其中仅固定压电传感器的卷绕部分的一部分(多层重叠部 分)，而其它的部分具有活动部分，但是优选不使用粘合剂等固定支 撑部分和压电传感器。如果用粘合剂等固定压电传感器1004的形状， 由于阻碍压电体的变形且压电传感器的变形被抑制，从而输出减小， 因此不优选粘合剂。
支撑部分1008b和支撑部分1005e与压电传感器的接触面可以和 多层重叠部分的一部分相接触；由于多层重叠部分同时可靠变形，所 以优选地，接触面是比面向支撑部分1008c堆叠的压电传感器1004的 弯曲部分1004a更宽的区域。也就是说，本实施例不限于这种配置，其 由于压电传感器可以和支撑部分1008b及支撑部分1005e接触，因此使 得压电传感器的多个弯曲部分同时产生变形。
如图13和14中所示，支撑装置1008的运动部分1008c和在上端 1010a处可操作地连接到门把手1003的臂部1010相接触。由图14的 五个箭头A所示的部分是通过缠绕压电传感器1004形成的弯曲部分的 同时变形部分。支撑装置1008被支撑以与作为旋转轴的固定在探测装 置1005和引导部分1005d的轴1011一起旋转，当不使用门把手1003 时，支撑装置1008通过弹性接合装置的弹簧1012的作用由预定压力 推压并与臂部的上端1010a相接触。通过把手弹簧1013将预定弹簧压 力施加到臂部1010，使得始终沿关闭方向挤压门把手1003。使用螺钉 1005c通过安装支架1005a和1005b把探测装置1005联接到把手支架 1002上。
图15A是压电传感器1004的截面图。压电传感器1004具有同轴 形成的中央电极1004b、压电体1004c、外电极1004d和覆层1004e； 其结构整体上具有良好的柔性。中央电极1004b可以使用常用的固体 导线；这里，使用具有缠绕在绝缘聚合体纤维圆周上的金属线圈的电 极。优选地，分别使用在商业上用于电热毯的聚酯纤维和含5wt％银的 铜合金作为绝缘聚合体纤维和金属线圈。
通过混合和揉制聚乙烯基树脂和压电陶瓷(这里为锆钛酸铅)以 提供压电体1004c；将它们和中央电极1004b一起连续挤出以形成具有 柔性的压电体1004c。关于压电陶瓷，考虑到环境，优选使用非铅基材 料，例如基于钛酸铋钠或碱性铌酸盐的压电陶瓷。
当在中央电极1004b周围挤出压电体1004c之后，在中央电极 1004b和与压电体1004c的表面将接触的伪电极之间提供数千伏的直流 电压以使压电体1004c极化。因此，压电体1004c具有压电效应。
使用编织结构的金属线形成外电极1004d。为了形成多层重叠部 分1009，如果增加压电传感器1004的卷绕数，则增加包括弯曲部分 1004a的整个变形部分的刚性，并且变形变得难以发生，因此为了避免 上述情况，使用编织线作为压电传感器1004的外电极1004d。这时， 例如，如果使用直径为50μm或更小的镀锡铜线的超细线作为形成编 织线的组成线，并以4到10mm的间距交织在压电体1004c的周围， 则与当金属膜粘附在聚合体层上时缠绕带状电极的结构相比，增加合 改进了压电传感器1004的柔性，由此如果如上所述地在弯曲部分1004a 处卷绕压电传感器1004，就能够抑制弯曲部分1004a的刚性的增加， 并且能够实现容易变形的结构。
如果使用上述的编织线，对于形成外电极1004d的加工速度，也 能够实现等于或高于缠绕带状电极的加工速度并能够提高生产效率。 通过该编织线能够获得与缠绕带状电极相同的抗强场噪音的性能。
对于压电传感器1004，为了缠绕带状电极作为外电极1004d，带 状电极缠绕成部分重叠，由此如果弯曲并布置压电传感器1004，则带 状电极在弯曲部分的覆层1004中会产生部分松动。因此，如果压电传 感器1004的弯曲部分发生变形，带状电极将部分松散，由此该带状电 极和压电体1004c可能会相互摩擦，可能会产生摩擦电流，进而可能产 生噪音，从而导致错误探测的发生。另一方面，如果把由上述超细线 制成的编织线用作外电极1004d，在压电体1004c和编织线之间的紧密 接触良好，使得编织线在弯曲部分不会产生部分松动，如果弯曲部分 发生变形，抑制了产生噪音的摩擦电流的产生并能够防止错误探测。
图15B表示压电传感器1004的改进例。图15B所示的压电传感 器1004具有偏心结构，其中在相对于压电体1004c的偏心位置上形成 中央电极1004f。其他部分与图15A所示相同。根据这种配置，当为了 使用而使压电传感器1004变形以具有弯曲部分时，例如，当为了使用 而弯曲压电传感器以使中央电极1004f变成外侧时，与图15A所示结 构的压电传感器相比，由于在中央电极1004f上施加了大的张力，因此 提供大的输出。相反，当为了使用而弯曲压电传感器以使中央电极 1004f变成内侧时，与图15A所示结构的压电传感器相比，在中央电极 1004f上提供小的输出。
图15C表示压电传感器1004的改进例。图15C所示的压电传感 器1004具有偏心结构，其中在相对于压电体1004c的偏心位置上形成 中央电极1004f，并且中央电极1004f形成为类似于矩形。其他部分与 图15A所示相同。根据这种配置，当压电传感器缠绕超过一圈以形成 弯曲部分时，周围表面的扁平部分在结构上以截面矩形相互重叠，使 得配置变得良好并且变得容易确定偏心方向，并且在弯曲的预定侧(外 侧或内侧)处定位变得容易。
在已经给出的描述中，假设使用由具有柔性的同轴电缆形成的压 电传感器。但是，对于压电传感器，仅仅需要形成长形的卷绕结构或 重叠结构；可使用以带状形成的压电传感器。例如，如图15D所示， 可以在相同平面中使用和缠绕带状压电传感器1004以形成同时弯曲部 分A。如图15E所示，具有柔性的压电传感器1004c作为堆层夹在第 一电极1004g和第二电极1004h之间，且整体由覆层1004e覆盖以形成 具有预定长度的形状类似细线或薄带子(带)的压电传感器1004，由 此就能实现具有多个同时弯曲部分的结构。具有柔性的长压电元件的 同时弯曲部分发生变形，由此探测到移动，产生足够的电压，以及能 够提高灵敏度和作为传感器的联接简易性。
作为带状压电传感器1004的改进例，如图15F所示，可以将第一 电极1004g、第一压电体1004c1、芯电极1004i、第二压电体1004c2 和第二电极1004h堆叠并由覆层4e覆盖。在图中，芯电极1004i形成 在从中心向第一电极1004g侧的偏心位置上，并且第一压电体1004c1 形成为薄于第一压电体1004c2。
如果图15B、15C或15F所示偏心结构的压电传感器1004在预定 电压上被极化，则在压电体1004c的较薄部分中电场强度变大，由此灵 敏度(相对于变形的输出)容易变大。如图15G所示，灵敏度大的部 分是位于变形量大的外侧，由此提供大的输出。如果由于压电体1004c 的厚度而使灵敏度小，当相对于中央电极1004f或芯电极1004i具有较 小刚性的压电体1004c的较薄部分到达外侧时，该较薄部分产生同心变 形并且提供大的输出。相反，在压电体1004c的较厚部分中电场强度减 小并由此灵敏度(相对于变形的输出)容易变小。相对于变形的输出 减小。
探测装置1005包括由运算放大器和外围器件构成的至少一个带 通滤波部分和由运算放大器和外围器件构成的用于消除包含门1001的 固有频率的信号分量的带阻滤波部分或低通滤波部分。该探测装置 1005包括用于基于滤波部分的输出信号确定部分探测物体和门把手 1003的接触、门把手1003的打开操作和关闭操作中的至少一个的确定 部分。比较器用作确定部分。滤波部分和确定部分的每一个都使用1mA 或更小的低电流消耗型元件。
设置带通滤波部分，使得特性变为允许例如3Hz至8Hz的频域通 过，该频域是在实验性地对门把手1003进行操作时通过对来自压电传 感器1004的输出信号进行频率分析获得的特征频率带。
设置带阻滤波部分，使得特性变为消除例如10Hz或更高的频域， 该频域是在例如故意撞击门1001时，通过对来自压电传感器1004的 输出信号进行频率分析获得特征频率带。如果该固有频率的强度小以 及在压电传感器1004的输出信号上的影响小，就不需要提供带阻滤波 部分或低通滤波部分。
此外，由于假设门的固有频率特性根据车型、尺寸和门重等发生 变化，因此优选基于上述的实验分析优化带通滤波部分和带阻滤波部 分或低通滤波部分的设置。
为了除去外部电噪声，优选地用屏蔽构件覆盖整个探测装置1005 以电屏蔽探测装置1005。可以把穿通电容器、EMI滤波器等添加到探 测装置1005的输入/输出部分以采用克服强场的措施。
操作如下：如果有人向车外部拉动门把手1003或者轻微触碰门把 手1003的内侧以执行开门操作，门把手1003就被移至车外侧，且臂 部1010与门把手1003一起移动。图16和图17是表示此时门把手1003、 压电传感器1004、支撑装置1008和臂部1010的移动的示意图。图17 是从S方向观察图13的示意图。如图所示，当把门把手1003移动至 车的外侧时，臂部1010的上端1010a下降，并且在尖端侧以轴1011 为中心与轴1011一起旋转时，以预定压力推靠在上端9a上的支撑装置 1008也向下运动以产生最大移动。这样，压电传感器1004也在弯曲部 分1004a的曲率半径增加的方向上发生变形。
图18是表示此时在探测装置1005中放大和过滤的信号V和确定 部分的确定输出J的特性图。图中，垂直轴按从上开始的顺序表示V 和J，水平轴表示时间t。如果当操纵门把手1003并且压电传感器1004 发生变形时产生移动，压电传感器1004通过压电效应响应于压电传感 器1004的变形加速度输出信号。这时，在输出信号中出现具有大约3 至8Hz频率的信号，在探测装置1005中放大并过滤该信号，就获得图 18中的V所示的信号。
如果V的离V0的振幅的绝对值|V-V0|是D0或更大，则确定部分 确定发生物体与门把手1003的接触、门把手1003的打开操作和门把 手1003的关闭操作中的至少一个，并输出低-高-低的脉冲信号作为在 时刻t1时的确定输出。
如果从车外部推动门把手1003，压电传感器1004也通过臂部1010 和支撑装置1008发生变形。这种情况下，压电传感器1004的弯曲部 分1004a在曲率半径减小的方向上发生变形，并且由此压电传感器1004 通过压电传感器1004的输出特性输出极性与弯曲部分1004a在曲率半 径增加的方向上发生变形的情况相反的输出信号。因此，图18中的离 参考电位V0的负信号表现在过滤器信号V中。如果V的离V0的振幅 的绝对值|V-V0|是D0或更大，则确定部分确定发生物体与门把手1003 的接触、门把手1003的打开操作和门把手1003的关闭操作中的至少 一个，并在|V-V0|为D0或更大的时间周期中输出高信号。这样，如果 从车外部推动门把手1003，也能够被检测到该操作并且非常便于应用。 特别是当有人双手持物品或如果是弱小的孩子或年迈的老人使用时， 因为从车外部推动门把手1003的操作要比向车外部拉动门把手1003 的操作更容易，所以使用的便利性得到了改进。
当执行上述操作时，在门把手单元中，线状压电传感器1004可以 具有柔性并联接到门把手1003的接触探测物体等上。由于探测到运动 部分1008c的移动，故当探测人或物体在接触时的微小移动时，根据压 电传感器的多个部分的同时变形探测该移动。由此，当接收到相同的 移动时，如果弯曲点的数量多，则基于压电效应的电荷产生量根据弯 曲点的数量增加，并能够获得更大的输出信号，以便提高压电传感器 1004的灵敏度，并可以进行更高灵敏度和更高输出的探测。
图19以图表形式表示弯曲部分的数量和输出信号之间的关系。对 于图18中的V所示的输出信号，将V的离V0的振幅的绝对值|V-V0| 变成最大时的值设为|V-V0|max，如果通过试验改变卷绕数量来改变弯 曲点的数量并发现输出的|V-V0|max，在明显的是，如果弯曲点的数量 增加，则输出值变大，并且如果弯曲点的数量超过三个，则在用于执 行预定的放大和滤波的探测装置1005中的输出值饱和。这种饱和现象 是由电路特性造成的，如果消除了电路特性的限制，信号输出会随变 形量而变大。
因此，当有人简单触碰接触探测物体时就获得足够的信号输出， 而且可以在接触探测物体上探测触碰。当提高压电传感器1004的灵敏 度时，例如，还可以减小安装在探测装置1005中的信号处理装置中的 信号处理的放大因子，使得能够减小电噪音的影响，并且能够减少运 算放大器的放大器的安装数量等，还可以使单元的小型化。由于不必 暴露电极，因此很难受到干扰和沉积的灰尘、雨、雪等的影响。此外， 线形压电传感器能够产生柔性变形，由此对安装位置的限制数量较少， 还减少了占用空间。
作为压电传感器1004的位置调节装置，将引导部分1005d和支撑 部分1005e固定到探测装置1005，并且支撑装置1008具有连接装置的 弹簧1012并被旋转，由此运动部分1008c和位置调节装置弹性连接并 且多层重叠部分1009的弯曲部分同时随运动部分的移动而产生变形。 这样，能够提供压力以利用弹簧1012的弹性进行推压，使得如果有人 和接触物体进行接触时容易地移动运动部分1008c，进而可以独立于压 电传感器1004的弹性执行稳定的操作，并且能够具有良好响应性和更 高灵敏度以及更高输出地进行基于微小移动的探测的人或物体的接触 探测，并且能够提高可靠性。
由通过卷绕压电传感器1004至少一圈或更多圈形成的多个弯曲 部分1004a构成的多层重叠部分1009形成同时变形部分，由此结构变 得紧凑，对安装位置的限制数量较小，同时减少了占用空间。
线形压电传感器1004的外电极1004d由编织金属线形成，由此提 高了该线形压电传感器1004的柔性，使得进行弯曲以形成同时变形部 分变得容易，防止了通过由弯曲造成的外电极1004d的变形引起的柔 性的退化和输出异常，稳定地实现高灵敏度和高输出的探测，并能够 提高可靠性。
当不使用门把手1003时，支撑装置1008的一部分由预定的压力 推压并和臂部1010的上端进行接触。由此，当进行门把手1003的打 开操作时，在臂部1010的上端，支撑装置1008和压电传感器1004随 着门把手1003的移动而移动，并且探测装置1005响应于压电传感器 1004的变形而输出打开探测信号。在预定的移动之后，支撑装置1008 不再移动，压电传感器1004也保持变形，由此不会发生由于太大的移 动量造成的压电传感器1004的破坏，使得在反复发生的变形中，在变 形前后存在恢复状态，同时也存在输出的再现性，因此提高了探测装 置1005的可靠性。关于支撑装置1008不会随臂部1010的移动而移动 超过预定量的结构，调节弹性连接装置1012的弹性以及支撑装置1008 与臂部的接触位置关系，由此能够确定最大的移动量。因此可以制成 考虑压电传感器1004的耐用性的结构，并且能够实现即使反复变形也 很难发生压电传感器的弯曲退化的结构。
调节臂部1010、支撑装置1008和压电传感器1004之间的位置关 系，由此能够调节探测区域和移动量，还可以为结构、尺寸等不同的 各种门把手单元优化探测装置1005。
将压电传感器1004、支撑装置1008和探测装置1005模制成整体 以形成探测装置1005并联接到门1001上作为探测装置1005，使得能 够有效地装配门把手单元。
(第四实施例)
参考图20描述本发明的第四实施例。
图20(a)是在本发明第四实施例中当从车内部观察时把手支架 1002的放大外视图，图20(b)是从S方向观察图20(a)的示意图。 本实施例与第三实施例的不同之处在于臂部1010的上端1010c形成为 类似于可分离插锁的形状，并在支撑装置1008的下部提供杆状钩部 1014，使得如图20所示，上端1010c和钩部1014形成插锁型连接部。
根据所述的结构，在门把手1003操作中的臂部1010移动的早期 阶段中，上端1010c接合钩部1014，并且将臂部1010的移动可靠地传 递到支撑装置1008。当门把手1003向车外部移动时，臂部1010在旋 转的同时向下移动，使得形状类似插锁的上端1010c从钩部1014分离， 且由于弹簧1012的弹性，支撑装置1008恢复到操作之前的先前位置。 然后，如果用户将他或她的手从门把手1003上移开，则通过把手弹簧 1013的作用，门把手1003恢复到不使用时的位置，并且上端1010c再 次接合钩部1014。
这样，至少在门把手操作中的运动臂移动的早期阶段中，通过连 接部分保持臂部1010和支撑装置1008与运动部分1008c的接合，使得 在运动臂移动时，运动部分1008c不会分离，可靠地传递该移动，稳定 地实现高灵敏度和高输出的探测，并能够提高可靠性。在预定的移动 之后，支撑装置1008不会再移动，压电传感器1004也保持变形，这 样就不会发生由太大的移动量引起的压电传感器的破坏，由此提高了 探测装置1005的可靠性。
如果雨水等进入把手支架并暴露在低温下，本实施例将可以强制 性地使压电传感器1004与臂部1010一起产生变形，由此即使该传感 器发生硬化或冷冻也能够可靠地获得信号输出。
(第五实施例)
参考图21描述本发明的第五实施例。
图21是在本发明第五实施例中当从车内部观察时把手支架1002 的主要部分的放大外视图。本实施例与第三和第五实施例的不同之处 在于，如图20所示，在卷绕成形成多层重叠部分1009的压电传感器 1004的圈内提供控制弹簧1015，并在与位置调节装置的引导部分1005d 相对的位置上放置支撑装置1016、支撑部分1016b和运动部分1016c， 使得通过控制弹簧的弹性将支撑装置1016压靠在臂部1010的上端 1010c上。
根据这种配置，作为压电传感器1004的位置调节装置，把引导部 分1005d和支撑部分1005e固定到探测装置1005，并且支撑装置1016 具有连接装置的控制弹簧1015且上下移动，由此运动部分1016c和位 置调节装置弹性连接，并且多层重叠部分1009随运动部分的移动而变 形。这样，当不使用门把手1003时，支撑装置1016的运动部分1016c 被预定的压力所推压并和臂部1010的上端相接触，使得当执行门把手 1003的打开操作时，在臂部1010的上端，支撑装置1016和压电传感 器1004随门把手1003的移动而移动，并且探测装置1005响应于压电 传感器1004的变形输出打开探测信号。因此，可以提供压力以利用控 制弹簧1015的弹性进行推压，使得如果有人和接触物体进行接触，容 易移动运动部分1016c，使得可以独立于压电传感器1004的弹性进行 稳定的操作，并能够具有良好响应性和更高灵敏度以及更高输出地进 行基于微小移动探测的人或物体的接触探测，并且能够提高可靠性。 在预定的移动之后，支撑装置1016不再移动，压电传感器1004也保 持变形，由此不会发生由太大的移动量造成的压电传感器1004的破坏， 由此提高了探测装置1005的可靠性。
图22(a)是说明本实施例的另一种联接结构的视图，而图22(b) 是从S方向观察图20(a)的示意图。提供接触探测器，使得可与不同 于第五实施例中的运动部分的运动部分操作地结合，且与把手支架的 把手一起操作。如此所示，接触探测器的安装灵活性很高，因此也能 够根据另一种结构实现。
(第六实施例)
参考图23描述本发明的第六实施例。
图23是在本发明第六实施例中当从车内部观察时把手支架1002 的主要部分的放大外视图。如图23所示，本实施例与第三至第五实施 例的不同之处在于，支撑装置1018形成为通过如下方式设置的形状， 即通过弯曲在尖端具有弯曲部分的大致呈字母J形的弹性体的板簧，并 使弯曲尖端1017进入位置调节装置的引导部分1005d中，再将其旋转 90度，使得通过板簧的弹性使支撑装置1018压靠臂部1010的上端 1010c。
根据这种配置，作为压电传感器1004的位置调节装置，把引导部 分1005d和支撑部分1005e固定到探测装置1005，支撑装置1018由弹 性体形成，并且多层重叠部分1009随运动部分的移动而变形。这样， 当不使用门把手1003时，支撑装置1018的运动部分1018c被预定的压 力所推压并和臂部1010的上端相接触，由此，当执行门把手1003的 打开操作时，在臂部1010的上端，支撑装置1018和压电传感器1004 随门把手1003的移动而移动，并且探测装置1005响应于压电传感器 1004的变形输出打开探测信号。因此，可以提供压力以利用支撑装置 1018的弹性进行推压，使得如果有人和接触物体进行接触，很容易移 动运动部分1018c，使得可以独立于压电传感器1004的弹性进行稳定 的操作，并能够具有良好响应性和更高灵敏度以及更高输出地进行基 于微小移动探测进的人或物体的接触探测，并且能够提高可靠性。在 预定的移动之后，支撑装置1018不再移动，压电传感器1004也保持 变形，由此不会发生由太大的移动量造成的压电传感器1004的破坏， 由此提高了探测装置1005的可靠性。
(第七实施例)
参考图24描述本发明的第七实施例。
图24(a)是在本发明的第七实施例中当从车内部观察时把手支架 1002的放大外视图，图24(b)是从S方向观察图24(a)的示意图。 本实施例与第三至第六实施例的不同之处在于，卷绕成形成多层重叠 部分1009的压电传感器1004被板簧制成的支撑装置1019从卷绕平面 的顶部和底部夹在两个支撑部分1019b之间，支撑装置1019被悬臂状 地固定，并且从门把手延伸的臂1020移动，由此运动部分1019c在弯 曲卷绕平面的方向上移动。
根据这种配置，不同于在第三实施例的弯曲部分1004a的卷绕曲 率半径增大或减小时同时变形部分发生变形的配置，多个弯曲部分 1004a在当臂1020移动时压电传感器1004a的卷绕平面弯曲的方向上 发生变形。因此，由于探测到运动部分1019c的移动时，故当探测在人 或物体接触时的微小移动时，根据压电传感器的多个部分的同时变形 来探测该移动。这样，当接收相同的移动时，如果弯曲点的数量多， 则根据弯曲点的数量，基于压电效应的电荷产生量就增加，能够获得 更大的输出信号，以便提高压电传感器1004的灵敏度，并且能够进行 更高灵敏度和更高输出的探测。因此，当有人简单触碰接触探测物体 时就获得足够的信号输出，而且可以在接触探测物体上探测触碰。当 提高压电传感器1004的灵敏度时，例如，还可以减小安装在探测装置 1005中的信号处理装置中的信号处理的放大因子，使得能够减小电噪 音的影响，并且能够减少运算放大器的放大器的安装数量等，还可以 使单元小型化。由于不必暴露电极，因此很难受到干扰和沉积的灰尘、 雨、雪等的影响。此外，线形压电传感器能够产生柔性变形，由此对 安装位置的限制数量较少，还减少了占用空间。
在本实施例中，为了在弯曲部分1004a上卷绕压电传感器1004， 采用顺序堆叠的结构，得以将压电传感器1004的形状卷绕成相同的形 状。但是，例如，压电传感器1004可以类似蚊香地螺旋形卷绕以形成 弯曲部分1004a，或者与制作传统的日本把手以形成用于形成多层重叠 部分1009的弯曲部分1004a时相似，可以类似球形表面从各个方向卷 绕压电传感器1004，或者压电传感器1004可以是曲折的以形成具有多 个弯曲部分1004a的同时变形部分。不必在弯曲部分1004a中提供压电 传感器1004的同时变形部分A；例如，如果压电传感器1004是曲折 的，则可布置压电传感器1004使得平行叠置的压电传感器1004的多 条线路同时接收变形，并且如果同时变形部分的变形量增加，就能够 提供类似的效果。
(第八实施例)
参考图25至30描述本发明的第八实施例。在下面的描述中，用 相同的附图标记表示与上述部件相同的部件，并且不再说明该部件。 门把手单元1600联接到车门(门外侧面板)1063。把手1061具有把 手主体1023，该把手主体1023由通过支撑轴1021相对门1063摆动的 一个端侧1023a和通过摆动在拉动方向上运动的相对端侧所支撑。这意 味着形成了一侧作为铰链的称为拉升型、夹紧型或抓取型的把手1061。
图26是把手1061的内部的结构性示意图。在图中，具有柔性的 线形压电传感器1004和探测装置1005一起放置在把手支架中，并固 定在外面板1063上。压电传感器1004形成为卷绕形状(发条形)， 得以具有带有捆绑带1067a和1067b的同时变形部分的多个弯曲部分。 卷绕形部分(发条形部分)的一部分固定到位置调节部分1066，而发 条形的相对侧整体地固定到支撑部分1065的运动部分，以便通过板簧 制成的支撑部分1065与把手的臂部1064一起运动。通过固定部分 1005c将探测装置1005固定在支架上，同样地通过固定部分1066a将 位置调节部分1066固定在支架上，并通过固定部分1065a将支撑部分 1065悬臂状地固定在支架上，使得与臂部1064相接触的支撑部分1065 的部分变成运动部分。这样，只固定压电传感器卷绕部分的一部分， 而其他则以具有活动部分的松散配合状态进行固定。
图27(a)是当把手处于通常位置时从图26中的z方向观察第八 实施例的视图。图27(b)是当沿向前b方向拉动把手时从图26中的 z方向观察第八实施例的视图。如图27(a)和(b)中所示，在操作前 和操作后，压电传感器1004的发条形部分1004g与臂1064的移动一 起被拉动，由此在卷绕平面弯曲的方向上发生变形。
根据这种配置，当探测到在人或物体的接触时的微小移动时，形 成在压电传感器1004的发条形部分中的多个弯曲部分也同时随着臂的 移动而发生变形，使得可以进行具有高灵敏度和高输出的探测。
如图28A所示，压电传感器1004的发条形部分可以通过类似蚊香 形地螺旋形卷绕而形成为具有弯曲部分。用捆绑带1068b将压电传感 器1004固定在支撑部分1068的一部分上。另一方面，在两点上压住 并固定压电传感器1004，使得不如图28B所示地叠置在支撑部分1068 的凸起部分内。由固定部分1068a通过支架将支撑部分1068固定在外 面板1063上。
根据这种配置，为了形成发条形部分，将利用捆绑带等固定的压 电传感器1004的部分可以较小，使得所形成的发条形部分具有高的柔 性，弯曲部分也与臂上的变化一起发生柔性变形，可以进行具有高灵 敏度和高输出的探测。
可以在图29所示的把手中提供类似的配置。图29表示当朝向用 户拉动把手1023时的状态，发条形部分1004g被向外推向臂1064并 在发条形部分1004g的卷绕平面弯曲的方向上变形。由此，形成在压 电传感器1004的发条形部分中的多个弯曲部分同时与臂1064的外推 一起发生变形，使得可以进行具有高灵敏度和高输出的探测。
如图30(a)和30(b)所示，可以在探测装置1005主体的厚度 方向上的中央处的对称位置上，设置用于在支架上固定探测装置1005 的腿部安装支架1005a和1005b。根据这种配置，为了在支架上联接包 括压电传感器1004和探测装置1005的探测装置单元，可以不管探测 装置单元的方位而将该探测装置单元联接到驾驶座椅侧或是乘客座椅 侧。
能够提供带有应用到侧门、后门等的门中的智能入口系统的上述 实施例的门把手单元的汽车和带有应用到前门等的门中的智能入口系 统的该门把手单元的建筑。
在车辆等的智能入口系统中，由于传感器的特性，故在把手柄中 提供用于探测与把手接触的电容型传感器。另一方面，考虑到外部通 讯的方便和精确，可以在把手柄的中空结构部分中安装用于发射发射- 接收代码的天线，在这种情况下必须设计成在仅具有有限空间的柄中 容纳天线和传感器。
在本实施例中，在支架上而不是在把手柄中固定接触探测传感器 的一部分，以便可以分开安装天线和传感器，并增加了设计灵活性。
可以基于上述实施例的门把手单元的输出信号用各种方式控制任 何其他机器。例如，可以将上述实施例的门把手单元放置在车辆的动 力侧滑门或动力后舱门中或者例如车门或建筑的门，并且可以为了控 制门的自动打开和关闭而探测门把操作；提高了便利性。此时，利用 当从车外部拉动门把手1003时和当如在本实施例的操作的描述所述地 推动门把手1003时压电传感器1004的输出信号极性的变为相反的事 实，可以基于压电传感器1004的输出信号极性执行门的开/关控制，例 如采用如下方式，即当从车外部拉动门把手1003时门打开，当从车外 部推动门把手1003时，门关闭。
可以响应于压电传感器1004的输出信号的大小控制门打开/关闭 的速度。例如，根据压电传感器1004的输出信号越大则门打开/关闭的 速度越大的设置，如果用户想要快速打开或关闭门，他或她可以有力 地操作门把手1003以增加来自压电传感器1004的输出信号；改进了 便利性。
此外，门把手单元可以以如下方式控制各种机器，即基于门把手 单元的输出信号，打开和关闭电源窗口，打开、关闭和调暗照明，或 者打开和关闭AV机器。
尽管已经参考具体实施例对本发明进行了详细描述，但是对于本 领域技术人员显而易见的是，能够在不脱离本发明精神和范围的情况 下进行各种变化和修改。
工业实用性
如上所述，在根据本发明的门把手单元中，压电传感器可以具有 柔性并被添加到门把手，并且能够高灵敏度地探测门把手的微小移动。 因此，当有人简单触碰门把手时将获得足够的信号输出，并且可以探 测在门把手上的触碰。由此，例如，该门把手单元也能够作为高灵敏 度开关应用到不同于门的各种领域中，使得可以将该门把手单元应用 到门的把手构件，以允许将物体放入或拿出，和允许人体进入或离开。
专利文献1：JP-A-2002-322834
专利文献2：JP-A-10-308149
专利文献3：JP-A-8-53964
本申请是基于2005年4月14日提交的日本专利申请 No.2005-116829、2005年11月2日提交的日本专利申请 No.2005-319042、2006年1月31日提交的日本专利申请No.2006-022051 以及2006年3月28日提交的日本专利申请No.2006-089002，上述专 利在此作为参考并入。