特許第6186971号(P6186971)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6186971
(24)【登録日】2017年8月10日
(45)【発行日】2017年8月30日
(54)【発明の名称】車両ドア開閉装置及びその制御方法
(51)【国際特許分類】
   E05F 15/73 20150101AFI20170821BHJP
   E05B 49/00 20060101ALI20170821BHJP
   B60J 5/00 20060101ALI20170821BHJP
【FI】
   E05F15/73
   E05B49/00 K
   B60J5/00 N
【請求項の数】6
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2013-148108(P2013-148108)
(22)【出願日】2013年7月17日
(65)【公開番号】特開2015-21237(P2015-21237A)
(43)【公開日】2015年2月2日
【審査請求日】2016年6月10日
(73)【特許権者】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】アイシン精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094112
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 讓
(74)【代理人】
【識別番号】100106183
【弁理士】
【氏名又は名称】吉澤 弘司
(74)【代理人】
【識別番号】100128657
【弁理士】
【氏名又は名称】三山 勝巳
(74)【代理人】
【識別番号】100170601
【弁理士】
【氏名又は名称】川崎 孝
(72)【発明者】
【氏名】杉浦 岳彦
(72)【発明者】
【氏名】桐山 啓
【審査官】 小野 郁磨
(56)【参考文献】
【文献】 特開2013−049953(JP,A)
【文献】 特開2008−248582(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2012/0319502(US,A1)
【文献】 特開2010−236184(JP,A)
【文献】 特開2001−234653(JP,A)
【文献】 特開2010−159605(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E05B 49/00
E05F 15/00−15/78
B60J 5/00
B60J 25/31
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光又は電波センサであって、前記光又は電波センサから検知対象までの距離及び前記光又は電波センサに向かってくる前記検知対象の速度を測定する光又は電波センサと、
前記検知対象の足部を検知する静電センサと、
前記測定された距離が所定の距離以上であり、かつ、前記測定された速度が所定の速度以下である場合に、前記静電センサから前記足部を検知したことを示す検知信号を入力すると、車両のドアの開駆動又は閉駆動のための駆動信号を、前記ドアの駆動装置へ出力する制御部と、を備え
前記光又は電波センサは、センシング領域を前記車両の外側水平方向に向けられ、
前記静電センサは、センシング領域を鉛直下方方向と前記車両の外側水平方向との間の所定の角度に向けられる車両ドア開閉装置。
【請求項2】
前記静電センサは、前記車両のリアバンパ又はサイドバンパの内部に設置され、前記光又は電波センサは、前記車両のリアバンパ、バックドア又はスライドドアの外部に設置されている、請求項1に記載の車両ドア開閉装置。
【請求項3】
前記所定の速度は、1〜3m/sである、請求項1又は2に記載の車両ドア開閉装置。
【請求項4】
前記検知対象に関連するIDキーと通信し、前記検知対象を前記車両のユーザとして認証する認証部をさらに備える、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車両ドア開閉装置。
【請求項5】
センシング領域を車両の外側水平方向に向けられた光又は電波センサから検知対象までの距離、及び、前記光又は電波センサに向かってくる前記検知対象の速度を、前記光又は電波センサから入力するステップと、
前記検知対象の足部を検知したことを示す検知信号をセンシング領域を鉛直下方方向と前記車両の外側水平方向との間の所定の角度に向けられた静電センサから入力するステップと、
前記入力した距離が所定の距離以上であり、かつ、前記入力した速度が所定の速度以下である場合に、前記検知信号を入力すると、前記車両のドアの開駆動又は閉駆動のための駆動信号を、前記ドアの駆動装置へ出力するステップと、を具備する車両ドア開閉装置の制御方法。
【請求項6】
前記光又は電波センサを監視するステップと、
前記入力した距離が前記所定の距離より小さい場合、前記開駆動又は閉駆動の停止のための駆動停止信号を前記駆動装置へ出力するステップをさらに具備する、請求項5に記載の車両ドア開閉装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両下部に設置された静電センサ及び車両側部に設置されたセンサを備えた車両ドア開閉装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、車両ドアの開閉のために車両下部に設けられた電波センサを用いて、ユーザの足部を検知し、それを基に車両ドアの開閉を行う技術が知られている(特許文献1参照)。特許文献1の技術において、リアバンパやサイドのシルカバーに開けられた凹部に、検知センサが地面方向を向くように設けられ、そして、検知センサがユーザの足部を検知すると、対応する車両ドアが自動的に開けられる。
【0003】
特許文献2は、車両ドア近傍に配置された光又は電波センサを用いて、車両に近づくユーザを検知し、検知されたセンサに係る車両ドアを自動的に開ける技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−133529号公報
【特許文献2】特開2008−138440号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の技術では、車両ドアを開けるための検知センサを作動させるためにユーザは車両にほぼ接する程度に近づく必要がある。車両ドアが自動的に開き始めると、ユーザは、車両ドアとの衝突を避けるために、すぐに車両から十分に離れる必要がある。また、ユーザが両手に大きな荷物を持っている場合には、検知センサを作動させるために車両に十分近づくことが困難である。このように、特許文献1の技術には、ユーザにとって利便性や安全性の点で問題がある。
【0006】
また、特許文献2の技術では、車両に乗り込む意思の無い者であっても車両ドアに近づくと検知され、それに応じて車両ドアが開けられる。また、特許文献2の技術では、車両のユーザに限らず、動物、物又は子供が車両に近づいた場合においても、ユーザの意図とは無関係に車両ドアが開けられてしまい、煩わしいことにユーザはそれらを再度閉める必要がある。このような点から、特許文献2の技術には、ユーザの利便性を低下させてしまう問題がある。また、ユーザの意図しない車両ドアの開閉は、ユーザの安全性の点でも問題がある。
【0007】
そこで、本発明は、ユーザの利便性を向上させ、かつ、ユーザの安全性を保つ車両ドア開閉装置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】
【0008】
本発明の一態様は、光又は電波センサであって、光又は電波センサから検知対象までの距離及び光又は電波センサに向かってくる検知対象の速度を測定する光又は電波センサと、検知対象の足部を検知する静電センサと、測定された距離が所定の距離以上であり、かつ、測定された速度が所定の速度以下である場合に、静電センサから足部を検知したことを示す検知信号を入力すると、車両のドアの開駆動又は閉駆動のための駆動信号を、ドアの駆動装置へ出力する制御部と、を備え、光又は電波センサは、センシング領域を車両の外側水平方向に向けられ、静電センサは、センシング領域を鉛直下方方向と車両の外側水平方向との間の所定の角度に向けられる車両ドア開閉装置を提供する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、静電センサを用いることにより、車両ドアの開閉に伴うユーザの開閉意思を明確化し、ユーザの利便性を向上させる。また、光又は電波センサを用いて、検知対象が車両ドアから所定の範囲に存在しないと判断することにより、検知対象の安全性を保つ。また、光又は電波センサを用いて、検知対象が人間であると判断することにより、小動物や荷台、その他の物体を誤検知することによる検知対象の安全性及び利便性に対する弊害を低減する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明の第1実施形態に係る車両の模式図である。
図2】本発明の第1実施形態に係る車両ドア開閉装置のブロック図である。
図3A】本発明の第1実施形態に係る車両ドア開閉装置の使用の概念図である。
図3B】本発明の第1実施形態に係る上空から見た車両の模式図である。
図3C】距離xと速度vとの関係を示す例示的グラフである。
図4】本発明の第1実施形態に係る制御装置の制御フローチャートである。
図5】本発明の第2実施形態に係る車両ドア開閉装置の使用の概念図である。
図6】本発明の第2実施形態に係る制御装置の制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構造又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に説明される実施形態で具体的に記載された形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。
【0012】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態では、ユーザが車両のバックドアに近づき、リアバンパ内部に設置された静電センサへ向けて足部をかざすと、自動的にバックドアが開閉されることを実現する車両ドア開閉装置に関する。
【0013】
<構成>
本実施形態に係る車両ドア開閉装置の構成要素及びそれらの機能について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る車両ドア開閉装置100を備えた車両1の側面模式図(a)及び背面模式図(b)であり、図2は、車両ドア開閉装置100のブロック図である。
【0014】
図2に示されるように、本実施形態に係る車両ドア開閉装置100は、第1の静電センサ101、第2のセンサ102、及び制御装置107を備える。なお、本実施形態に係る車両ドア開閉装置100は、第3の静電センサ103及び第4のセンサ104を備えていても良い。即ち、本実施形態に係る車両ドア開閉装置100は、第1及び第3の静電センサ101、103並びに第2及び第4のセンサ102、104を全て備える構成に限定されるものではない。他の実施形態に関しても同様である。
【0015】
第1及び第3の静電センサ101、103は、センサ電極を含み、該センサ電極と検知対象との間の静電容量変化を検知する受動的な静電センサであってもよいし、該センサ電極間に電場を発生させ検知対象に起因する該電場の変化を検知する能動的な静電センサであってもよい。第1及び第3の静電センサ101、103は、それぞれ、各々のセンサ電極から所定の範囲までのセンシング領域101a、103aを有する(図3参照)。ここで、センシング領域とはセンサが検知対象を検知できる範囲のことである。公式C=εS/d(C:静電容量、ε:誘電率、S:電極面積、d:電極間距離)によると、センサ電極の面積を適宜変更することにより、センシング領域101a、103aの大きさを調整することができる。また、第1及び第3の静電センサ101、103における容量変化に基づき、検知対象とそれぞれのセンサ電極との間の距離を測定することができる。第1及び第3の静電センサ101、103は、それぞれのセンサ電極の極近傍(センサ電極に接する部分)にある検知対象を検知することができる。そのため、センサ電極近傍における検知エラーを比較的低減でき、ユーザの利便性の向上に資する。
【0016】
第2及び第4のセンサ102、104は、光を用いて検知対象を検知する光センサ又は電波を用いて検知対象を検知する電波センサであり、所定の範囲のセンシング領域102a、104aを有する。第2及び第4のセンサ102、104は、該センサ102、104からセンシング領域102a、104aにある検知対象までの距離及び該センサ102、104に向かってくる検知対象の速度を測定し、測定結果を制御部107cに出力する。
【0017】
例えば、第2及び第4のセンサ102、104は、レーザドップラー速度計であり、検知対象へ光を照射し、検知対象から反射された光の強度や受光までの時間を測定することにより、光センサから検知対象までの距離や光センサに向かってくる検知対象の速度を測定する。また、第2及び第4のセンサ102、104としての電波センサは、ドップラーレーダーであり、ドップラー効果による周波数の変移を測定し、電波センサから検知対象までの距離や電波センサに向かってくる検知対象の速度を測定する。
【0018】
なお、第2及び第4のセンサ102、104として光センサ又は電波センサのいずれを用いても良いため、第2及び第4のセンサ102、104を、「光又は電波センサ」とも称する。第2及び第4のセンサ102、104は、検知対象までの距離及び、検知対象の速度を測定し、車両ドア開閉装置100は、測定された距離を基に検知対象の安全性が保たれていると判断し、測定された速度を基に検知対象が人間であると判断する。すなわち、第2及び第4のセンサ102、104は、該センサ102、104に向かってくる検知対象の速度を測定するが、例えば該センサ102、104の周りを走っている子供等の速度を検知しない。そのため、第2及び第4のセンサ102、104は、該センサ102、104へ向かってくる検知対象の速度を測定することにより、バックドア108を開閉しようとする者(即ち、ユーザ201)を検知することができる。
【0019】
制御装置107は、演算部や記憶領域を備えるコンピュータであり、認証部107a、変換部107b及び制御部107cを含む。制御装置107は、第1及び第3の静電センサ101、103、第2及び第4のセンサ102、104並びにIDキー202からの信号を入力し処理する。そして、制御装置107は、その処理結果に基づき、バックドア(BD)駆動装置108a及びスライドドア(SD)駆動装置109aに駆動信号を出力し、光音発生装置110に制御信号を出力する。制御装置107からの駆動信号に応じて、BD駆動装置108aは車両1のバックドア108を開駆動又は閉駆動させ、SD駆動装置109aは車両1のスライドドア109を開駆動又は閉駆動させる。光音発生装置110は、制御装置107からの制御信号に応じて、所定の光や音を発生し、ユーザ201に注意を知らせる。
【0020】
制御装置107の認証部107aは、IDキー202からアンテナ(不図示)を介して信号を受信し、車両1の認証範囲301内にいるユーザ201が車両1のユーザであると認証する(認証の成功)。認証部107aにおける認証が成功した後に、車両ドア開閉装置100が作動するようにしてもよい。
【0021】
変換部107bは、プリアンプ、A/Dコンバータ等を備え、第1及び第3の静電センサ101、103から出力された静電容量を表す信号をデジタルデータ等の信号に変換する。
【0022】
制御部107cは、変換部107bで変換された信号、第2及び第4のセンサ102、104からの信号を処理し、それを基に、BD駆動装置108a及びSD駆動装置109aに駆動信号を出力し、また、光音発生装置110に制御信号を出力する。また、制御部107cは、第1及び第3の静電センサ101、103並びに第2及び第4のセンサ102、104を監視し、それらのセンサ101〜104の検知状態並びに測定結果を適宜取得できる。さらに、制御部107cは、BD駆動装置108a及びSD駆動装置109aを監視し、バックドア108及びスライドドア109の開閉状態を知ることができる。
【0023】
図3Aは、図1のA−A線断面図を基に、車両ドア開閉装置100がユーザ201によって使用される状態を表す概念図である。図3Bは、上空から見た車両1の模式図である。
【0024】
図3Aに示されるように、第1の静電センサ101は、車両1のリアバンパ(又はアンダーカバー)105内部に設置され、そのセンシング領域101aは、鉛直方向に対して所定の角度を有するように車両1の外側へ向けられている。第1の静電センサ101は、ユーザ201の足部201aを検知し、ユーザ201によるバックドア108の開閉意思を判断するために用いられる(図3A(b)参照)。第1の静電センサ101のセンシング領域101aの最大距離は、限定されないが10cm〜20cmであってもよい。一般的に光や電波によるセンシング領域とは異なり静電センサのセンシング領域は樹脂の影響をほとんど受けないので、本実施形態のように第1の静電センサ101は樹脂製のリアバンパ105内部に設置されることができる。そして、リアバンパに形成された凹部に電波センサを露出して設置する従来の構成に比べて、第1の静電センサ101をリアバンパ105内部に設置する本実施形態の構成は、泥や塵埃の堆積によるセンシング性能の低下を低減し、またデザイン上の優位性をもたらす。
【0025】
第2のセンサ102は、第1の静電センサ101の上方であって、リアバンパ105の外部に設置され、好ましくはリアバンパ105の水平方向中央付近に設置される(図1(b)参照)。なお、第2のセンサ102は、リアバンパ105に限らず、バックドア108に設置されていてもよい。第2のセンサ102のセンシング領域102aは、車両1の外側に向けられ、車両1の背部の認証範囲(距離R1)301をカバーする(図3B参照)。ここで、第2のセンサ102を子供や小動物の背丈以上(例えば地面から1m以上)の高さ位置に設置し、第2のセンサ102のセンシング領域102aを水平方向に拡げるように設計することで、第2のセンサ102が子供や小動物を検知しないようにしてもよい。
【0026】
第1の静電センサ101のセンシング領域101aの大きさ及び方向は、バックドア108の開閉軌道108b(バックドア108の開閉においてその先端が描く軌跡)や一般的なユーザの身体的特徴(例えば大人の平均身長)に基づき予め設計される。例えば、バックドア108の開閉軌道108bの外にいる一般的なユーザが足部201aを第1の静電センサ101へ向けたときに第1の静電センサ101が足部201aを検知できるように、第1の静電センサ101のセンシング領域101aの大きさ及び方向は設計される。なお、ユーザ201が好みに応じて第1の静電センサ101のセンシング領域101aの大きさ及び方向を適宜変更できるようにしてもよい。
【0027】
<作用>
本実施形態に係る車両ドア開閉装置100の構成要素間の作用について説明する。IDキー202が車両1の認証範囲(距離R1)301内に入ると、制御装置107の認証部107aはアンテナ(不図示)を介してIDキー202と通信する。認証部107aは、IDキー202からの信号を基に、ユーザ201が車両1のユーザであると認証する(認証の成功)。このとき、制御部107cは、光音発生装置110に制御信号を出力し、光や音を発してユーザ201に認証が成功した旨を知らせても良い。また、認証部107aにおける認証が成功する場合に、車両ドア開閉装置100が作動するようにしてもよい。なお、バックドア108の閉駆動の際には、このような認証プロセスを省くようにしてもよい。
【0028】
制御部107cは、第2のセンサ102を監視し、該センサ102から検知対象までの距離x及び該センサ102に向かってくる検知対象の速度vを、該センサ102から所定の時間間隔(例えば、数ミリ秒間隔)で入力する。制御部107cは、検知対象までの距離xを基に、検知対象がバックドア108の開閉軌道108b内に存在するかどうかを判断する。例えば、図3A(b)に示されるように、検知対象までの距離xが第2のセンサ102位置(x=0)からバックドア108の安全距離x1までの範囲にあると、検知対象(即ち、ユーザ201)が、バックドア108の開閉軌道108b内に存在することになり、検知対象の安全性が保たれていない。ここで、バックドア108の安全距離x1とは、検知対象(即ち、ユーザ201)が第2のセンサ102から安全距離x1だけ離れていれば、検知対象がバックドア108の開閉軌道108b内に入ることが無いことを保つ距離のことである。
【0029】
一方、検知対象までの距離xが第2のセンサ102位置(x=0)から安全距離x1までの範囲(0≦x<x1)にない場合(即ち、x1≦x)、制御部107cは、検知対象がバックドア108の開閉軌道108b内に存在せず、検知対象の安全性が保たれていると判断する。
【0030】
また、制御部107cは、検知対象の速度vが所定の速度vth(例えば、人間の歩く速度:数m/s、詳細には1〜3m/s)以下である場合、検知対象が人間であると判断する。なお、所定の速度vthはユーザ201の好みに応じて適宜変更できるようにしてもよい。
【0031】
図3Cは、第2のセンサ102から検知対象までの距離x及び該センサ102に向かってくる検知対象の速度vとの関係を示す例示的グラフである。
【0032】
第2のセンサ102(又はバックドア108)向かってくる検知対象の速度が所定の速度vth以下で、検知対象が安全距離x1内に入るまでに停止するケース302を考える。このケース302では、制御部107cは、検知対象が人間であると判断し、かつ、検知対象がバックドア108の開閉軌道108b内に存在しないと判断する。
【0033】
ケース303は、第2のセンサ102(又はバックドア108)向かってくる検知対象の速度が所定の速度vth以下であるが、検知対象が安全距離x1内に入って停止した場合のグラフである。このケース303では、制御部107cは、検知対象が人間であると判断し、かつ、検知対象がバックドア108の開閉軌道108b内に存在すると判断する。
【0034】
また、第2のセンサ102(又はバックドア108)向かってくる検知対象の速度が所定の速度vth以上であり、検知対象が第2のセンサ102の位置(x=0)で停止するケース304を考える。例えば、小動物や荷台、その他の物体がリアバンパ105へ勢い良く衝突し停止する場合が想定される。このケース304では、制御部107cは、検知対象が人間でないと判断し、かつ、検知対象がバックドア108の開閉軌道108b内に存在すると判断する。
【0035】
その後、ユーザ201が足部201aを第1の静電センサ101のセンシング領域101aに入れると、第1の静電センサ101は、それを検知し、変換部107bへ検知信号を出力する。この際、第1の静電センサ101の検知開始(トリガ)条件として、ユーザ201の足部201aがセンシング領域101a内に数秒間維持されること又は複数回出し入れされることとしてもよい。これにより、ユーザ201のバックドア108の開閉意思がいっそう明確になる。
【0036】
そして、制御部107cは、検知対象が開閉軌道108b内に存在しないと判断し、かつ、検知対象が人間であると判断している場合(例えばケース302)において、変換部107bで変換された検知信号(即ち、開閉意思)を入力すると、開駆動又は閉駆動のための駆動信号をBD駆動装置108aに出力する。該駆動信号に応じて、BD駆動装置108aは、バックドア108を開駆動又は閉駆動する。一方、制御部107cは、検知対象が開閉軌道108b内に存在すると判断する場合又は検知対象が人間でないと判断する場合(例えばケース303、304)、光音発生装置110に制御信号を出力する。該制御信号に応じて、光音発生装置110は、光や音を発して、検知対象(ユーザ)に車両1から離れるように促す。
【0037】
図4は、本実施形態に係る車両ドア開閉装置100の制御装置107による制御フローチャートである。
ステップS401:認証部107aはアンテナ(不図示)を介してIDキー202と通信し、IDキー202からの信号を基に、車両1のユーザを認証する(認証の成功)。なお、バックドア108が既に開いている場合は、このステップS401は省略される。
ステップS402:制御部107cは、第2のセンサ102を監視し、第2のセンサ102から認証範囲301内に入った検知対象までの距離x、及び、第2のセンサ102へ向かってくる検知対象の速度vの測定結果を、第2のセンサ102から入力する。
ステップS403:制御部107cは、距離xが安全距離x1以上であるかどうかを監視し、x1≦xの場合に、検知対象の安全性が保たれていると判断する(ステップS403のYES)。
ステップS404:制御部107cは、速度vが所定の速度vth以下であるかどうかを監視し、v≦vthの場合に、検知対象が人間(即ち、ユーザ201)であると判断する(ステップS404のYES)。
ステップS405:x1≦xかつv≦vthである場合において、第1の静電センサ101からの検知信号が変換部107bで変換され、制御部107cは、該変換された検知信号を入力する。
ステップS406:制御部107cは、BD駆動装置108aを監視し、バックドア108の開閉状態を判断する。
ステップS407:バックドア108が閉じている場合、制御部107cは、BD駆動装置108aに駆動信号を出力し、それに応じてBD駆動装置108aはバックドア108を解錠する。
ステップS408:制御部107cは、BD駆動装置108aに駆動信号を出力し、該駆動信号に応じてBD駆動装置108aは、バックドア108を開駆動する。
ステップS409:制御部107cは、第2のセンサ102を監視し、第2のセンサ102から検知対象までの距離xが安全距離x1以上であるかどうかを監視する。x1≦xであるならば(ステップS409のYES)、ステップS408が繰り返される。そして、バックドア108の開駆動が終了すると、車両ドア開閉装置100の作動は終了する。
ステップS410:x<x1であるならば(ステップS409のNO)、検知対象の安全性が保たれないため、制御部107cは、BD駆動装置108aに駆動停止信号を出力する。該駆動停止信号に応じてBD駆動装置108aは、バックドア108の開駆動を停止し、車両ドア開閉装置100の作動は終了する。
【0038】
ステップS411:バックドア108がすでに開いている場合、制御部107cは、BD駆動装置108aに駆動信号を出力し、該駆動信号に応じてBD駆動装置108aは、バックドア108を閉駆動する。
ステップS412:制御部107cは、第2のセンサ102を監視し、第2のセンサ102から検知対象までの距離xが安全距離x1以上であるかどうかを監視する。x1≦xであるならば(ステップS412のYES)、ステップS411が繰り返される。
ステップS410:x<x1であるならば(ステップS412のNO)、検知対象の安全性が保たれないため、制御部107cは、BD駆動装置108aに駆動停止信号を出力する。該駆動停止信号に応じてBD駆動装置108aは、バックドア108の閉駆動を停止し、車両ドア開閉装置100の作動は終了する。
ステップS413:バックドア108の閉駆動が終了すると、制御部107cはBD駆動装置108aに駆動信号を出力し、該駆動信号に応じてBD駆動装置108aはバックドア108を施錠する。そして、車両ドア開閉装置100の作動は終了する。
なお、上記各ステップの順番は用途に応じて適宜変更できるものである。
【0039】
本実施形態に係る車両ドア開閉装置は、第1の静電センサによるユーザの足部の検知に応じて車両ドアの開駆動又は閉駆動を行うため、バックドアの開閉に伴うユーザの開閉意思を明確化し、ユーザの利便性を向上させる。また、第2のセンサ(即ち、光又は電波センサ)を用いて、検知対象がバックドアの開閉軌道内に存在しないと判断することにより、検知対象の安全性を保つ。また、第2のセンサを用いて、検知対象が人間(即ち、ユーザ)であると判断することにより、小動物や荷台、その他の物体を誤検知することによるユーザの安全性及び利便性に対する弊害を低減する。
【0040】
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態では、ユーザが車両に近づきサイドバンパ(又はエアロパーツやシルカバー)内部に設置された静電センサへ向けて足部をかざすと、自動的にスライドドアが開閉されることを実現する車両ドア開閉装置に関する。
【0041】
<構成>
本実施形態に係る車両ドア開閉装置100の構成要素及びそれらの機能について説明する。本実施形態に係る車両ドア開閉装置100は、第3の静電センサ103、第4のセンサ104及び制御装置107を備える。なお、本実施形態に係る車両ドア開閉装置100は、第1の静電センサ101及び第2のセンサ102を備えていても良い。
【0042】
図5は、図1のB−B線断面図を基に、ユーザ201により車両ドア開閉装置100が使用されている状態を表す概念図である。
【0043】
第3の静電センサ103は、車両1のサイドバンパ(又はエアロパーツやシルカバー)106内部に設置され、そのセンシング領域103aは、鉛直方向に対して所定の角度を有するように車両1の外側へ向けられている。第3の静電センサ103は、ユーザ201の足部201aを検知し、ユーザ201によるスライドドア109の開閉意思を検知するために用いられる。第3の静電センサ103のセンシング領域103aの最大距離は、限定されないが10cm〜20cmであってもよい。一般的に光や電波によるセンシング領域とは異なり静電センサのセンシング領域は樹脂の影響をほとんど受けないので、本実施形態のように第3の静電センサ103は樹脂製のサイドバンパ内部に設置されることができる。また、サイドバンパに形成された凹部に電波センサを露出して設置する従来の構成に比べて、第3の静電センサ103をサイドバンパ106内部に設置する本実施形態の構成は、泥や塵埃の堆積によるセンシング性能の低下を低減し、デザイン上の優位性も提供することができる。
【0044】
第4のセンサ104は、第3の静電センサ103の上方であって、スライドドア109(又はサイドモール)の外部に設置される。第4のセンサ104のセンシング領域104aは、車両1の外側に向けられ、車両1の側部の認証範囲(距離R2)301をカバーする(図3B参照)。ここで、第4のセンサ104を子供や小動物の背丈以上(例えば地面から1m)の高さ位置に設置し、第4のセンサ104のセンシング領域104aを水平方向に拡げるように設計することで、第4のセンサ104が子供や小動物を検知しないようにしてもよい。
【0045】
第3の静電センサ103のセンシング領域103aの大きさ及び方向は、スライドドア109の開閉軌道や一般的なユーザの身体的特徴(例えば大人の平均身長)等に基づき予め設計される。ここで、スライドドア109の開閉軌道は、スライドドア109に巻き込まれる虞のある範囲のことであり、スライドドア109の開閉軌道内のユーザ201はスライドドア109の開閉の際にスライドドア109に巻き込まれる虞がある。例えば、スライドドア109の開閉軌道外にいるユーザ201が足部201aを第3の静電センサ103へ向けたときに第3の静電センサ103が足部201aを検知するように、第3の静電センサ103のセンシング領域103aの大きさ及び方向が設計される(図5(b)参照)。なお、ユーザ201が好みに応じてそれらを適宜変更できるようにしてもよい。
【0046】
<作用>
本実施形態に係る車両ドア開閉装置100の構成要素間の作用について説明する。 制御部107cは、第4のセンサ104を監視し、該センサ104から検知対象までの距離x及び該センサ104へ向かってくる検知対象の速度vについての測定結果を、第4のセンサ104から所定の時間間隔(例えば、数ミリ秒間隔)で入力する。制御部107cは、検知対象までの距離xを基に、検知対象がスライドドア109の開閉軌道(スライドドア109に巻き込まれる虞のある範囲)内に存在するかどうかを判断する。例えば、図5(b)に示されるように、検知対象(即ち、ユーザ201)は、第4のセンサ104位置(x=0)からスライドドア109の安全距離x2までの範囲にいると、スライドドア109に巻き込まれれる虞のある範囲内に存在することになる。ここで、安全距離x2とは、検知対象(即ち、ユーザ201)が第4のセンサ104から安全距離x2だけ離れていれば、検知対象がスライドドア109の開閉軌道(即ち、スライドドア109に巻き込まれる虞のある範囲)内に入ることは無いことを保つ距離のことである。そのため、距離xが第4のセンサ104位置(x=0)から安全距離x2までの範囲(0≦x<x2)でない場合(即ち、x2≦x)、制御部107cは、検知対象の安全性が保たれていると判断する。また、制御部107cは、検知対象の速度vが所定の速度vth(例えば、人間の歩く速度:4〜5km/h)以下である場合、検知対象が人間であると判断する。所定の速度vthはユーザ201の好みに応じて適宜変更できるようにしてもよい。
【0047】
ユーザ201が足部201aを第3の静電センサ103のセンシング領域103aに入れると、第3の静電センサ103は、それを検知し、変換部107bへ検知信号を出力する。この際、第3の静電センサ103の検知開始(トリガ)条件として、ユーザ201の足部201aがセンシング領域103a内に数秒間維持されること又は複数回出し入れされることとしてもよい。これにより、ユーザ201のドアの開閉意思がいっそう明確になる。
【0048】
そして、制御部107cは、検知対象がスライドドア109の開閉軌道内に存在しないと判断し、かつ、検知対象が人間であると判断している場合において、変換部107bで変換された検知信号(即ち、開閉意思)を入力すると、開駆動又は閉駆動のための駆動信号をSD駆動装置109aに出力する。該駆動信号に応じて、SD駆動装置109aは、スライドドア109を開駆動又は閉駆動する。しかしながら、制御部107cは、検知対象がスライドドア109の開閉軌道内に存在すると判断する場合、又は、検知対象が人間でないと判断する場合、光音発生装置110に制御信号を出力する。該制御信号に応じて、光音発生装置110は、光や音を発して、検知対象(即ち、ユーザ201)に車両1から離れるように促す。
【0049】
図6は、本実施形態に係る車両ドア開閉装置100の制御装置107による制御フローチャートである。
ステップS601:認証部107aはアンテナ(不図示)を介してIDキー202と通信し、IDキー202からの信号を基に、車両1のユーザを認証する(認証の成功)。なお、スライドドア109が既に開いている場合は、このステップS601は省略される。
ステップS602:制御部107cは、第4のセンサ104を監視し、第4のセンサ104から認証範囲(距離R2)301内に入った検知対象までの距離x及び第4のセンサ104へ向かってくる検知対象の速度vの測定結果を、第4のセンサ104から入力する。
ステップS603:制御部107cは、検知対象までの距離xが安全距離x2以上であるかどうかを監視し、x2≦xの場合に、検知対象の安全性が保たれていると判断する(ステップS603のYES)。
ステップS604:制御部107cは、検知対象の速度vが所定の速度vth以下であるかどうかを監視し、v≦vthの場合に、検知対象(即ち、ユーザ201)が人間であると判断する(ステップS604のYES)。
ステップS605:x2≦xかつv≦vthである場合において、第3の静電センサ103からの検知信号が変換部107bで変換され、制御部107cは、該変換された検知信号を入力する。
ステップS606:制御部107cは、SD駆動装置109aを監視し、スライドドア109の開閉状態を判断する。
ステップS607:スライドドア109が閉じている場合、制御部107cは、SD駆動装置109aに駆動信号を出力し、該駆動信号に応じてSD駆動装置109aは、スライドドア109を解錠する。
ステップS608:制御部107cは、SD駆動装置109aに駆動信号を出力し、該駆動信号に応じてSD駆動装置109aは、スライドドア109を開駆動する。
ステップS609:制御部107cは、第4のセンサ104を監視し、検知対象までの距離xが安全距離x2以上であるかどうかを監視する。x2≦xであるならば(ステップS609のYES)、ステップS608が繰り返される。そして、スライドドア109の開駆動が終了すると、車両ドア開閉装置100の作動は終了する。
ステップS610:x<x2であるならば(ステップS609のNO)、検知対象の安全性が保たれないため、制御部107cは、SD駆動装置109aに駆動停止信号を出力する。該駆動停止信号に応じてSD駆動装置109aは、スライドドア109の開駆動を停止し、車両ドア開閉装置100の作動は終了する。
【0050】
ステップS611:スライドドア109が開いている場合、制御部107cは、SD駆動装置109aに駆動信号を出力し、それに応じてSD駆動装置109aはスライドドア109を閉駆動する。
ステップS612:制御部107cは、第4のセンサ104を監視し、検知対象までの距離xが安全距離x2以上であるかどうかを監視する。x2≦xであるならば(ステップS612のYES)、ステップS611が繰り返される。
ステップS610:x<x2であるならば(ステップS612のNO)、検知対象の安全性が保たれないため、制御部107cは、SD駆動装置109aに駆動停止信号を出力する。該駆動停止信号に応じてSD駆動装置109aは、スライドドア109の閉駆動を停止し、車両ドア開閉装置100の作動は終了する。
ステップS613:バックドア108の閉駆動が終了すると、制御部107cはSD駆動装置109aに駆動信号を出力し、それに応じてSD駆動装置109aはスライドドア109を施錠する。そして、車両ドア開閉装置100の作動は終了する。
なお、上記各ステップの順番は用途に応じて適宜変更できるものである。
【0051】
本実施形態に係る車両ドア開閉装置は、第3の静電センサによるユーザの足部の検知に応じて車両ドアの開駆動又は閉駆動を行うため、スライドドアの開閉に伴うユーザの開閉意思を明確化し、ユーザの利便性を向上させる。また、第4のセンサ(即ち、光又は電波センサ)を用いて、検知対象がスライドドアの開閉軌道(スライドドアに巻き込まれる虞のある範囲)に存在しないと判断することにより、検知対象(ユーザ)の安全性を保つ。また、第4のセンサを用いて、検知対象が人間であると判断することにより、小動物や荷台、その他の物体を誤検知することによる検知対象(ユーザ)の安全性及び利便性に対する弊害を低減する。
【0052】
(その他の実施形態)
本発明のその他の実施形態では、第2及び第4のセンサ102、104として、検知対象の動画を撮像するデジタルカメラ等の撮像装置が用いられる。制御部107cは、該撮像装置から画像データを入力し、周知の画像処理技術を用いて、該撮像装置から検知対象までの距離及び該撮像装置へ向かってくる検知対象の速度を算出する。制御部107cは、該算出された距離を基に検知対象が車両ドアから所定の範囲内に存在しないと判断し、該算出された速度を基に検知対象が人間であると判断する。そして、制御部107cは、該判断結果を基に、すでに詳細に述べられたように車両ドアの開閉駆動を制御する。
【符号の説明】
【0053】
1:車両、100:車両ドア開閉装置、101:第1の静電センサ、102:第2のセンサ、103:第3の静電センサ、104:第4のセンサ、105:リアバンパ、106:サイドバンパ、107:制御装置、108:バックドア、108a:BD駆動装置、108b:バックドアの開閉軌道、109:スライドドア、109a:SD駆動装置、201:ユーザ、201a:ユーザの足部、202:IDキー
図1
図2
図3A
図3B
図3C
図4
図5
図6