特許 6980690 車両ドア開閉装置

(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】6980690

(24)【登録日】2021年11月19日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】車両ドア開閉装置

(51)【国際特許分類】

   E05F 15/73 20150101AFI20211202BHJP

   E05F 15/611 20150101ALI20211202BHJP

   E05F 15/74 20150101ALI20211202BHJP

   B60J 5/10 20060101ALI20211202BHJP

   F21S 43/00 20180101ALI20211202BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20211202BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20211202BHJP

【ＦＩ】

   E05F15/73

   E05F15/611

   E05F15/74

   B60J5/10 K

   F21S43/00

   F21W103:00

   F21Y115:10

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-552447(P2018-552447)

(86)(22)【出願日】2017年10月6日

(86)【国際出願番号】JP2017036526

(87)【国際公開番号】WO2018096808

(87)【国際公開日】20180531

【審査請求日】2020年10月5日

(31)【優先権主張番号】特願2016-229437(P2016-229437)

(32)【優先日】2016年11月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000138462

【氏名又は名称】株式会社ユーシン

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】徳留 哲夫

【審査官】 秋山 斉昭

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０００９０６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−３４１４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１１３５５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２３６３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１７−５１２２７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０５Ｆ １５／００−１５／７９

Ｂ６０Ｊ ５／１０

Ｅ０５Ｂ ４９／００

Ｆ２１Ｓ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のドアを開閉駆動する駆動手段と、
車外の検出範囲に位置する被検出物を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段を駆動制御して前記ドアを開閉する制御手段と、
を備え、
前記検出手段は、車両後方に配置された照明手段の内部に配置されており、
前記検出手段は、電極と検出回路を有する回路基板で構成された静電容量センサであり、
前記電極は、前記検出回路に電気的に接続された送信電極と、前記送信電極から発生した電気力線を受信する受信電極とからなり、
前記受信電極を、前記照明手段の内部に設けたリフレクタとしたことを特徴とする車両ドア開閉装置。

【請求項2】

車両のドアを開閉駆動する駆動手段と、
車外の検出範囲に位置する被検出物を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段を駆動制御して前記ドアを開閉する制御手段と、
を備え、
前記検出手段は、車両後方に配置された照明手段の内部に配置されており、
前記検出手段は、電極と検出回路を有する回路基板で構成された静電容量センサであり、
前記照明手段は、光源とリフレクタを収容する箱状のケースと、前記ケースの前面に取り付けられるレンズとを備え、
前記電極を前記ケースの内側面に沿って配置したことを特徴とする車両ドア開閉装置。

【請求項3】

車両のドアを開閉駆動する駆動手段と、
車外の検出範囲に位置する被検出物を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段を駆動制御して前記ドアを開閉する制御手段と、
を備え、
前記検出手段は、車両後方に配置された照明手段の内部に配置されており、
前記検出手段は、電極と検出回路を有する回路基板で構成された静電容量センサであり、
前記照明手段は、光源とリフレクタを収容する箱状のケースと、前記ケースの前面に取り付けられるレンズを備え、
前記電極を透明電極として、前記レンズに配置したことを特徴とする車両ドア開閉装置。

【請求項4】

前記制御手段は、前記検出手段が検出した距離変化から前記駆動手段がドア開閉制御を行うための操作パターンであるかを判定し、所定の操作パターンであると判定されることにより、前記駆動手段を駆動制御して前記ドアを開閉することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両ドア開閉装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両ドア開閉装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、車両ドア開閉装置として、障害物が予め定められた複数条件を満たす検出パターンで検出された場合、後席ドア開閉駆動部に後席ドアの開動作を行わせるようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−２２１９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前記従来の車両ドア開閉装置では、障害物を検出するためのセンサがバンパーに装着されているため、バンパーへの穴空け加工が必要である。また、バンパー以外の別部品として取り付ける場合、取付位置が制限され、加工が煩雑なものとなる。

【0005】

そこで、本発明は、車両後方に配置された照明手段に検出手段を組み込むことにより、煩雑な加工を不要とすることができる車両ドア開閉装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
車両のドアを開閉駆動する駆動手段と、
車外の検出範囲に位置する被検出物を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段を駆動制御して前記ドアを開閉する制御手段と、
を備え、
前記検出手段は、車両後方に配置された照明手段の内部に設けた光源からの光を反射拡散するリフレクタの背後に配置されており、
前記検出手段は、電極と検出回路を有する回路基板で構成された静電容量センサであり、
前記電極は、前記検出回路に電気的に接続された送信電極と、前記送信電極から発生した電気力線を受信する受信電極とからなり、
前記受信電極を、前記照明手段の内部に設けたリフレクタとしたことを特徴とする車両ドア開閉装置を提供する。
また、前記照明手段は、光源とリフレクタを収容する箱状のケースと、前記ケースの前面に取り付けられるレンズとを備え、
前記電極を前記ケースの内側面に沿って配置してもよく、または前記電極を透明電極として、前記レンズに配置してもよい。

【0007】

この構成により、検出手段を車両後方に配置された照明手段に組み込むことで、バンパー等の加工を不要とすることができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、検出手段を車両後方に配置された照明手段に組み込むようにしたので、煩雑な加工が不要となり、検出手段を照明手段の内部に配置するだけの簡単な構成で使用者の動きを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る検出手段が採用されるテールランプを示す車両の背面図。

【図2A】図１のテールランプの正面図。

【図2B】図２ＡのＡ−Ａ線断面図。

【図3】ドア開閉装置の構成を示すブロック図。

【図4】本実施形態に係る車両ドア開閉処理を示すフローチャート。

【図5】図３の赤外トリガ処理を示すフローチャート。

【図6】図３の静電トリガ処理を示すフローチャート。

【図7A】第２実施形態に係るテールランプの正面図。

【図7B】図７ＡのＢ−Ｂ線断面図。

【図8A】第３実施形態に係るテールランプの正面図。

【図8B】図８ＡのＣ−Ｃ線断面図。

【図9A】第４実施形態に係るテールランプの正面図。

【図9B】図９ＡのＤ−Ｄ線断面図。

【図10A】第５実施形態に係るテールランプの正面図。

【図10B】図１０ＡのＥ−Ｅ線断面図。

【図11A】第６実施形態に係るテールランプの正面図。

【図11B】図１１ＡのＦ−Ｆ線断面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

【0011】

図１は、本実施形態に係る車両ドア開閉装置２を採用した車両１の背面図である。この車両ドア開閉装置２は、車両後方に両側に照明手段としてテールランプ３がそれぞれ取り付けられている。

【0012】

（第１実施形態）
図２Ａ及び図２Ｂは、第１実施形態に係るテールランプ３を示す。このテールランプ３は、ケース４内に、リフレクタ５と、光源であるＬＥＤ６（light emitting diode）と、このＬＥＤ６を実装する第１基板７と、検出手段である光センサ８及び静電容量センサ９を実装する第２基板１０と、を収容したものである。

【0013】

ケース４は、ケース本体１１とレンズ１２とで構成されている。ケース本体１１は、正面視で矩形部分と半円部分とで構成されている。また、ケース本体１１は、縦断面が上下の円弧部分と中間の直線部分とで構成されている。レンズ１２は平板状で、透光性を有する樹脂材料で構成されている。

【0014】

リフレクタ５は、合成樹脂材料を窪んだ形状に成形加工したもので、中心線上の上方部分に第１開口１３が形成され、この第１開口１３を中心として球面状に窪んでいる。また、リフレクタ５は、下方側に平坦部を有し、その中央部分には矩形状の第２開口１４が形成されている。さらに、リフレクタ５の窪み部分の表面には、下地がコーティングされ、その表面にスパッタリングにより薄膜が形成された後、その表面が鏡面となるようにコーティングが施されている。

【0015】

ＬＥＤ６が実装される第１基板７は、リフレクタ５の上方側背面に配置され、ケース本体１１に固定されている。ＬＥＤ６は、リフレクタ５の第１開口１３から露出し、レンズ１２を介して車外へと光を照射できるようになっている。

【0016】

第２基板１０は、リフレクタ５の下方側背面に配置され、ケース本体１１に固定されている。第２基板１０に実装された光センサ８及び静電容量センサ９は、第２開口１４に配置され、光センサ８から照射される赤外線がレンズ１２を透過して車外の検出範囲に照射されるようになっている。

【0017】

光センサ８は、発光素子１５（赤外ＬＥＤ）と受光素子１６（フォトダイオード）からなる。発光素子１５から出力される赤外線は、検出範囲内の被検出物で反射して受光素子１６で受光されるようになっている。ここでは、検出範囲は、発光素子１５及び受光素子１６からの距離が５ｃｍから３０ｃｍの範囲（第１トリガ区域）に設定されている。

【0018】

静電容量センサ９は、発光素子１５の周囲の外径側に配置される送信電極１７と、内径側に配置される受信電極１８とからなる。送信電極１７から受信電極１８に至る電気力線を手等によって遮ると、受信電極１８への充電電流が減少して検出電圧が減少する。送信電極１７と受信電極１８とには、第２基板１０上に形成した検出回路（図示せず）が接続されている。そして、送信電極１７、受信電極１８及び検出回路によって検出手段が構成されている。検出回路では、送信電極１７と受信電極１８の間の電気力線の変化に基づいて被検出物を検出するようにしている。ここでは、検出範囲は、送信電極１７及び受信電極１８からの距離が３ｃｍ未満の範囲（第２トリガ区域）に設定されている。

【0019】

このように、光センサ８と静電容量センサ９を実装した第２基板１０を追加するだけで、被検出物である使用者を検出するための構成を得ることができる。しかも、光センサ８と静電容量センサ９は第２基板１０に実装してテールランプ３内に収容することができる。また、光センサ８をテールランプ３内に収容しても、前方は透光性を有するレンズ１２で構成されているため問題はない。したがって、テールランプ３の設計を僅かに変更するだけで対応することができ、煩雑な加工が不要となる。

【0020】

図３に示すように、光センサ８及び静電容量センサ９は検出手段として、照合手段１９、ドア駆動手段２０、及び制御手段２１と共に車両ドア開閉装置２を構成する。

【0021】

照合手段１９は、キー（携帯機）からの信号を受ける車外LF（Low Frequency）アンテナを含む送受信機を備える。送受信機は、キーとLF信号による通信を行い、車内側の上位ＥＣＵ（Electronic Control Unit）からの命令に応じて起動する。これにより、上位ＥＣＵでキー認証処理が行われる。

【0022】

ドア駆動手段２０は、図示しないが、ドア２５（ここでは、バックドア）を開方向及び閉方向に回転可能なモータ、ギア機構、ダンパー等で構成されている。ドア駆動手段２０は、通信ケーブルによって制御手段２１と通信可能に接続されている。なお、ドア駆動手段２０と制御手段２１とは無線接続してもよい。

【0023】

制御手段２１は、記憶部２２、測定部２３、判定部２４を備えたコントローラで構成されている。本実施形態では、制御手段２１として１個のマイクロコンピュータを用いているが、測定部２３、判定部２４、設定部を個別のマイクロコンピュータで構成してもよい。

【0024】

記憶部２２には、制御プログラム、制御プログラムで使用する閾値や判定値等の設定データ、及び検出センサの検出結果から距離を演算する際に利用するデータテーブル等が記憶されている。

【0025】

測定部２３は、光センサ８又は静電容量センサ９での検出信号に基づいて、被検出物までの距離を算出する。

【0026】

判定部２４は、測定部２３の算出結果に基づいて、被検出物である使用者が第１トリガ区域内又は第２トリガ区域内に位置しているか否かを判断する。

【0027】

次に、車両ドア開閉装置２の動作について、図４から図６のフローチャートに従って説明する。

【0028】

図４に示すように、ドア開閉処理で使用する各データを初期化した後（ステップＳ１）、キー認証が行われるまで待機する（ステップＳ２）。キーの認証番号がＥＣＵで登録されている認証番号と合致すれば、所定時間（例えば、０．０２５秒）待機した後（ステップＳ３）、発光素子１５から赤外線を送信し（ステップＳ４）、受光素子１６で反射光を受信する（ステップＳ５）。

【0029】

受信結果に基づいて被検出物までの距離が５ｃｍから３０ｃｍまでの範囲であるか否か、すなわち被検出物が第１トリガ区域に位置するか否かを判断する（ステップＳ６）。そして、被検出物が第１トリガ区域に位置すれば、赤外トリガ処理を実行する（ステップＳ７）。

【0030】

図５に示すように、赤外トリガ処理では、ドア２５が開放されているか否かを判断する（ステップＳ７−１）。ドアが開放されていればドア閉出力を行い（ステップＳ７−２）、ドアが閉鎖されていればドア開出力を行う（ステップＳ７−３）。そして、ドア閉出力又はドア開出力の出力信号に基づいて、ドア駆動手段２０を駆動制御してドアを自動開閉する。

【0031】

レンズ１２が汚れていて光センサ８が反応できない場合等、使用者が光センサ８によって検出されないことがある。そこで、使用者がトリガ領域に位置していることが検出できない場合には、静電容量センサ９によって第２トリガ区域内に被検出物が位置しているか否かを判断する。ここでは、第２トリガ区域を静電容量センサ９からの距離が３ｃｍ未満の範囲としている。

【0032】

被検出物が第２トリガ区域内に位置すれば、前記赤外トリガ処理と同様に、図６の静電トリガ処理を実行する。これは、使用者が第１トリガ領域に移動しても反応がないとき、手をテールランプ３に近付けることにより静電トリガ処理を開始させた場合が該当する。すなわち、赤外トリガ処理と同様にして、ドア２５が開放されているか否かを判断し（ステップＳ１０−１）、ドア２５が開放されていればドア閉出力を行い（ステップＳ１０−２）、ドア２５が閉鎖されていればドア開出力を行う（ステップＳ１０−３）。そして、ドア閉出力又はドア開出力の出力信号に基づいて、ドア駆動手段２０を駆動制御してドア２５を自動開閉する。

【0033】

このように、第１実施形態によれば、光センサ８と静電容量センサ９とで遠方及び近傍の両方で被検出物である使用者を検出することができる。したがって、テールランプ３の汚れ等の不具合があったとしても、使用者の検出を確実に行うことができる。また、レンズ１２が汚れても検出手段自体が直接影響を受けることがない。また、検出手段を設けることで、ＬＥＤ６の照明に悪影響を与えることもない。

【0034】

続いて、他の実施形態について説明する。以下の各実施形態では、ケース４、リフレクタ５及びＬＥＤ６に関する構成については前記第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態と同様な部材には同一符号を付してその説明を省略する。

【0035】

（第２実施形態）
図７Ａ及び図７Ｂは、第２実施形態に係るテールランプ３を示す。このテールランプ３では、基板はＬＥＤ６が実装される第１基板７のみであり、第２基板１０は設けられていない。また、第１基板７は第１実施形態に比べて下方側に延びている。第１基板７の下方部分には、送信電極１７と受信電極１８からなる静電容量センサ９が実装されており、光センサ８は設けられていない。

【0036】

第２実施形態によれば、使用者はテールランプ３に接近するだけでは検出されず、テールランプ３に触れるか、あるいは、その近傍に手をかざした場合にのみ検出される。したがって、図４のフローチャート中、ステップＳ４〜Ｓ７はなく、ステップＳ９で、静電容量センサ９で使用者が検出された場合に静電トリガ処理を実行するだけである。そして、リフレクタ５への追加の加工も不要となり、より一層簡単な構成として安価に製作できる。

【0037】

（第３実施形態）
図８Ａ及び図８Ｂは、第３実施形態に係るテールランプ３を示す。このテールランプ３では、第１基板７の背面に送信電極１７が設けられている。また、リフレクタ５が受信電極１８で構成されている。

【0038】

第３実施形態によれば、第２実施形態に比べて静電容量センサ９での検出面積を広く設定することができる。したがって、テールランプ近傍の広い範囲で使用者を検出することが可能となり、使い勝手がよい。また、電極とリフレクタ５とを共用でき、部品点数を抑制して簡略化した構成とすることができる。

【0039】

（第４実施形態）
図９Ａ及び図９Ｂは、第４実施形態に係るテールランプ３を示す。このテールランプ３では、テールランプ３を正面視して、ケース本体１１の右側内面と左側内面とに送信電極１７と受信電極１８がそれぞれ配置されている。

【0040】

第４実施形態によれば、前記第３実施形態と同様に、静電容量センサ９での検出面積を広く設定して使用者を検出しやすくなる。

【0041】

（第５実施形態）
図１０Ａ及び図１０Ｂは、第５実施形態に係るテールランプ３を示す。このテールランプ３では、レンズ１２の背面両側に、静電容量センサ９を構成する送信電極１７と受信電極１８とがそれぞれ配置されている。ここでは、送信電極１７と受信電極１８は共に透光性を有する材料で構成し、ＬＥＤ６から照射される光を遮ることがないように工夫されている。静電容量センサ９をレンズ近傍に配置することで、より一層感度のよい構成とすることができる。

【0042】

なお、送信電極１７と受信電極１８をマトリックス状（格子の隣り合う電極が送信電極１７と受信電極１８に）することで、タッチスクリーンに対して行うような操作を読み取ることができる。例えば、ある操作ではバックドアを開放し、他の操作ではサイドドアを開放するようにすることも可能である。

【0043】

（第６実施形態）
図１１Ａ及び図１１Ｂは、第６実施形態に係るテールランプ３を示す。このテールランプ３では、静電容量センサ９には、送信電極１７と受信電極１８をインサートモールド等によって樹脂ケース内に一体成形した別部品を使用している。このため、静電容量センサ９をケース本体１１の外部に接着等で取り付けることができる。したがって、テールランプ３の形状の違いに拘わらず、静電容量センサ９をテールランプ３に取り付けることが可能となる。

【0044】

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

【0045】

前記実施形態では、ＬＥＤ６の点灯状態については特に言及しなかったが、キー認証が行われることにより、ＬＥＤ６を点滅表示し、検出手段で使用者が検出されることにより点灯状態に変更することにより、使用者に操作状況を知らせるようにすることも可能である。

【0046】

前記実施形態では、ＬＥＤ６とは別に光センサ８を設けるようにしたが、両者を兼用することも可能である。すなわち、光センサ８の発光素子１５の代わりにＬＥＤ６を使用し、そのＬＥＤ６からパルス発光して受光素子１６で受光することで被検出物までの距離を測定するようにすればよい。

【0047】

前記実施形態では、光センサ８にて、使用者がトリガ区域に位置するか否かのみによってドア駆動手段２０を駆動制御するようにしたが、トリガ区域以外に、これよりも離れたスタート区域を設定し、使用者がトリガ区域からスタート区域に移動したことを検出することによりドア駆動手段２０を駆動制御するようにしてもよい。

【0048】

前記実施形態では、光センサ８及び静電容量センサ９をテールランプ３に採用する構成について説明したが、テールランプに限らず、車両後方に配置されるブレーキランプ又はハザードランプに採用するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0049】

１…車両
２…車両ドア開閉装置
３…テールランプ（照明手段）
４…ケース
５…リフレクタ
６…ＬＥＤ（光源）
７…第１基板
８…光センサ
９…静電容量センサ
１０…第２基板
１１…ケース本体
１２…レンズ
１３…第１開口
１４…第２開口
１５…発光素子
１６…受光素子
１７…送信電極
１８…受信電極
１９…照合手段
２０…ドア駆動手段
２１…制御手段
２２…記憶部
２３…測定部
２４…判定部
２５…ドア

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】