CN109138726A - 车门的非接触敞开装置 - Google Patents

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岸川信之
盐入健司
西野光典
片山洋
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Abstract

本发明提供一种车门的非接触敞开装置。车门的非接触敞开装置(20)具有检测部(21)、控制部(24)和致动器(26)。检测部(21)对物体(手)进行检测，并测定到物体的距离。控制部(24)将由检测部(21)测定到的距离作为初始值存储，并根据存储的初始值输出车门敞开信号。致动器(26)根据来自控制部(24)的车门敞开信号将车门(12)敞开至物体。据此，无需使手与车门接触就能在非接触的状态下，易于将车门敞开至使用者所需的敞开位置。

Description

车门的非接触敞开装置
技术领域
本发明涉及一种车门的非接触敞开装置(non-contact opening device of thevehicle door)。
背景技术
作为车门的非接触敞开装置，已知有不使使用者的手与车辆的车门接触，而将车门解锁并敞开的装置。根据该车门的非接触敞开装置，例如在使用者的手被占用的情况下，无需手与车门接触而能够在非接触的状态下将车门敞开。具体而言，例如，由使用者的脚遮挡从车辆照射的激光束，使激光束的距离发生变化。通过检测激光束的距离，判断为作出了敞开车门的指示。据此，进行车门锁的解锁和车门闩的解除，车门通过弹簧的偏置力(biasing force)而敞开(例如参照日本发明专利公开公报特开2007-162459号)。
发明内容
日本发明专利公开公报特开2007-162459号的车门的非接触敞开装置在判断为作出了敞开车门的指示时，与敞开车门的指示对应而车门通过弹簧的偏置力敞开。因此，存在无法将车门敞开至使用者所需的敞开位置的情况。或者，存在车门超过使用者所需的敞开位置而敞开的情况。在该情况下，需要用手使车门从通过弹簧的偏置力而敞开的车门的位置，返回到所需的敞开位置。
从该观点出发，期望一种能敞开车门的技术的实用化，该技术无需使手与车门接触就能在非接触的状态下将车门敞开至使用者所需的敞开位置。
本发明的方式提供一种车门的非接触敞开装置，该车门的非接触敞开装置能易于将车门敞开至使用者所需的敞开位置。
(1)本发明的一方式所涉及的车门的非接触敞开装置具有检测部、控制部和致动器(actuator)，其中，所述检测部对物体进行检测并测定到所述物体的距离；所述控制部将由所述检测部测定到的距离作为初始值存储，并根据存储的所述初始值来输出车门敞开信号；所述致动器根据来自所述控制部的所述车门敞开信号将车门敞开至所述物体。
这样，根据来自控制部的车门敞开信号来由致动器将车门敞开至物体。据此，通过将物体伸到(置位于)使用者所需的敞开位置，无需使手与车门接触就能在非接触的状态下轻易将车门敞开至使用者所需的敞开位置。
(2)在上述车门的非接触敞开装置中，也可以为：所述控制部在存储了所述初始值之后所述物体离开所述检测部的检测范围的情况下，也从所述控制部向所述致动器传输所述车门敞开信号。
这样，在控制部存储了初始值之后使物体离开检测范围的情况下，也从控制部向致动器传递车门敞开信号。据此，例如在使用者的手被占用的情况下，使用者仅在控制部存储初始值为止的短时间将物体伸到检测区域即可。据此，能更易于将车门敞开至使用者所需的敞开位置。
(3)在上述车门的非接触敞开装置中，也可以为：在所述物体返回到所述检测范围的情况下，从所述控制部向所述致动器输出紧急停止的信号。
这样，在使物体返回到检测范围的情况下，从所述控制部向致动器输出紧急停止的信号。据此，能够通过仅使物体返回到检测范围的简单的动作来调整车门的敞开状态，能够进一步提高车辆的使用便利性。
(4)在上述车门的非接触敞开装置中，也可以为：所述控制部进行以下工作：在存储所述初始值之后，间歇测定所述物体与所述车门的距离来获取该距离作为间歇距离；与所述间歇测定对应，来获取所述车门敞开的距离作为敞开距离；在将所述敞开距离加到所述间歇距离上得到的值与所述初始值不同的情况下，从所述控制部向所述致动器输出紧急停止的信号。
这样，在对间歇距离加上敞开距离得到的值与初始值不同的情况下，从控制部向致动器输出紧急停止的信号。例如，在使用者使物体离开检测范围的情况下，对间歇距离加上敞开距离得到的值与初始值不同。据此，通过使用者使物体离开检测范围，能够使车门的敞开停止，从而能够进一步提高车辆的使用便利性。
(5)在上述车门的非接触敞开装置中，也可以为：所述控制部进行以下工作：在检测到所述物体是手掌的情况下，根据所述初始值向所述致动器传输所述车门敞开信号；在所述车门与所述手掌之间配置有障碍物的情况下，从所述控制部向所述致动器输出紧急停止的信号。
这样，在物体是手掌的情况下，根据距手掌的距离来向致动器传输车门敞开信号。另外，在车门与手掌之间配置有障碍物的情况下，从控制部向致动器输出紧急停止的信号。据此，能够防止车门与障碍物相干涉，从而能够进一步提高车辆的使用便利性。
根据本发明的方式，根据来自控制部的车门敞开信号，由致动器将车门敞开至物体。据此，无需手与车门接触而能够在非接触的状态下，易于将车门敞开至使用者所需的敞开位置。
附图说明
图1是表示具有本发明第1实施方式中的车门的非接触敞开装置的车辆的车门关闭的状态的俯视图。
图2是表示本发明第1实施方式中的车门的非接触敞开装置的框图。
图3是表示具有本发明第1实施方式中的车门的非接触敞开装置的车辆的车门敞开的状态的俯视图。
图4是表示由本发明第1实施方式中的车门的非接触敞开装置来检测使用者的手的方法的流程图。
图5的(A)是表示由本发明第1实施方式中的车门的非接触敞开装置检测到的物体(即使用者的手)的俯视图，图5的(B)是表示用于将由车门的非接触敞开装置检测到的物体识别为手的第1图案的俯视图，图5的(C)是表示用于将由车门的非接触敞开装置检测到的物体识别为手的第2图案的俯视图。
图6是表示由本发明第1实施方式中的车门的非接触敞开装置将车辆的前侧车门敞开的方法的流程图。
图7是表示由本发明第1实施方式中的车门的非接触敞开装置将车辆的前侧车门敞开的方法的俯视图。
图8是表示由本发明第1实施方式中的车门的非接触敞开装置将车辆的前侧车门敞开的例子的曲线图。
图9是表示由本发明第2实施方式中的车门的非接触敞开装置将车辆的前侧车门敞开至中途的方法的俯视图。
图10是表示由本发明第2实施方式中的车门的非接触敞开装置将车辆的前侧车门从敞开中途敞开至规定的敞开位置的方法的俯视图。
图11是表示由本发明第2实施方式中的车门的非接触敞开装置将车辆的前侧车门敞开的例子的曲线图。
具体实施方式
根据附图对本发明一实施方式进行说明。在附图中，箭头FR是指车辆的前方，箭头UP是指车辆的上方，箭头LH是指车辆的左侧方。
(第1实施方式)
如图1、图2所示，车辆Ve具有车身10、前侧车门(front side door)12(车门)和车门的非接触敞开装置20。车门的非接触敞开装置20具有检测部21、控制部24和致动器26。
前侧车门12以在车宽方向上可自如开闭的方式被支承。前侧车门12的前端部12a例如通过铰链(hinge)而被支承于车身10的前开口部14。
检测部21具有第1检测部22和第2检测部23。
第1检测部22设置于前侧车门12。第1检测部22例如能够列举IR传感器(红外线传感器)、距离图像传感器(TOF(Time Of Flight：飞行时间)方式)、自动驾驶和环视(Surroundview)用的摄像头、超声波传感器。在实施方式中以超声波传感器为例进行说明。第1检测部22向配置在第1检测部22的检测范围的物体16发送超声波，并接收从物体16反射来的超声波。
第1检测部22根据接收到的数据将物体16的形状要素分解为2种图案(pattern)。
第2检测部23设置于前侧车门12。第2检测部23例如能够列举IR传感器(红外线传感器)、距离图像传感器(TOF(Time Of Flight)方式)、立体摄像头、超声波传感器。在实施方式中，以超声波传感器为例进行说明。第2检测部23向伸到(置位于)第2检测部23的检测范围的物体16发送超声波，并接收从物体16反射来的超声波。第2检测部23通过计测从发送到接收的“时间”来测定到物体16的距离。
即，第2检测部23对检测范围的物体16进行检测，测定到物体16的距离。
控制部24根据由第1检测部22检测到的物体16的数据来判断物体16是否符合规定的图案(即，第1图案(参照图5的(B))或第2图案(参照图5的(C))。控制部24在物体16符合第1图案或第2图案的情况下，判断为物体16是手。
并且，控制部24在判断为检测范围31内的物体16是手的情况下，根据距手16的手掌16a的距离来向致动器26传输车门敞开信号。另外，控制部24在检测范围31中，在前侧车门12与手掌16a之间配置有障碍物的情况下，从控制部24向致动器26输出紧急停止的信号。
控制部24将由第2检测部23测定到的距离作为初始值L1存储，且根据存储的初始值L1将车门敞开信号输出给致动器26。
如图3所示，控制部24在存储了初始值L1(参照图1)之后，间歇测定(intermittentmeasurement)物体16与前侧车门12的距离来获取该距离作为间歇距离L2。并且，控制部24与间歇测定对应来获取前侧车门12从关闭位置P1敞开的距离作为敞开距离L3。
另外，控制部24在将敞开距离L3加到间歇距离L2上得到的值与初始值L1不同的情况下，从控制部24向致动器26输出紧急停止的信号。
返回到图1、图2，致动器26根据来自控制部24的车门敞开信号将前侧车门12敞开至物体16。致动器26例如能够列举驱动马达和齿轮单元。根据致动器26，驱动马达根据来自控制部24的车门敞开信号进行旋转。由齿轮单元使驱动马达的旋转减速至适当旋转(proper rotation)，使用减速后的旋转来敞开(打开)前侧车门12。
接着，根据图4的流程图、图5的(A)～(C)对由车门的非接触敞开装置20来检测使用者15的手16的方法进行说明。
如图4、图5的(A)所示，将使用者15的手16(以下称为物体)伸到检测部21(参照图2)的检测范围31。在步骤S1中，判断检测到的物体16是否正在移动。例如在物体16进入检测范围31的情况下，或者物体16在检测范围31内沿上下方向、车宽方向摆动的情况下，判断为物体16正在移动。
另外，在物体16处于停止状态的情况下，判断为物体16没有移动。在判断为物体16正在移动的情况下，进入步骤S2。
在步骤S2中，判断物体16的移动是否停止了500ms。
在判断为物体16的移动没有停止500ms的情况下，重复步骤S2的动作。在判断为物体16的移动停止了500ms的情况下，进入步骤S3。
在步骤S3中，判断停止的物体16是否符合图5的(B)所示的第1图案33。
第1图案33是在3～5个线形物体34之间形成有2～4个间隙35的图案。
在判断为物体16符合第1图案33的情况下，进入步骤S4。
在步骤S4中，判断停止的物体16是否符合图5的(C)所示的第2图案37。
第2图案37是3～5个线形物体34在左侧端部或右侧端部中的任一端部被连结部38连结的图案。
在判断为物体16符合第2图案的情况下，进入步骤S5。
在步骤S5中，判断是否检测到使用者15的体温、使用者15的心跳(心脏脉动)、使用者15的呼吸中的至少一种。在检测到使用者15的体温、使用者15的心跳、使用者15的呼吸中的至少一种的情况下，在步骤S6中确定物体16是使用者的手16。
另外，为了检测使用者15的体温、使用者15的心跳、使用者15的呼吸，将检测使用者15的体温的体温检测部设置于车身10。另外，为了检测使用者15的心跳，将检测使用者15的心跳的心跳检测部设置于车身10。并且，为了检测使用者15的呼吸，将检测使用者15的呼吸的呼吸检测部设置于车身10。
在图4的流程图中说明了在步骤S5中判断是否检测到使用者15的体温、使用者15的心跳、使用者15的呼吸中的至少一种的例子，但并不限定于此。作为其他例子，例如还能够省略步骤S5。
在省略步骤S5的情况下，也能够在步骤S6中确定物体16是使用者的手。
接着，根据图6的流程图和图7对由车门的非接触敞开装置20将车辆Ve的前侧车门12敞开的方法进行说明。另外，为了易于理解车门的非接触敞开装置20，设由车门的非接触敞开装置20将前侧车门12敞开之前，前侧车门12保持在解锁的状态。
如图6、图7的(A)所示，在步骤S11中，在没有判断为物体16是使用者15的手16的情况下，结束前侧车门12的非接触敞开动作。
具体而言，例如在前侧车门12与手掌16a之间配置有障碍物的情况下，从控制部24向致动器26输出紧急停止的信号。据此，能够防止前侧车门12敞开而与障碍物相干涉，能够提高车辆Ve的使用便利性。
另外，判断为物体16是使用者15的手16的步骤如图4的流程图中说明的那样。
在步骤S11中，在判断为物体16是使用者15的手16的情况下，进入步骤S12。在步骤S12中，将手16(具体而言，是指手掌16a)与前侧车门12之间的距离作为初始值L1来存储。手掌16a伸到检测范围31。前侧车门12被配置为关闭车辆Ve的前开口部14的状态。
如图6、图7的(B)所示，在步骤S13中，启动致动器26(参照图2)的驱动马达。通过致动器26的驱动马达旋转，前侧车门12以前端部12a的铰链(hinge)为支点而从关闭位置P1向箭头A方向敞开。
如图6、图7的(C)所示，在步骤S14中，间歇测定手掌16a与前侧车门12的距离来获取该距离作为间歇距离L2。在步骤S15中，与间歇测定手掌16a与前侧车门12的距离对应而获取为敞开距离L3。所谓敞开距离L3是指前侧车门12从关闭位置P1敞开的距离。
在步骤S16中，在将敞开距离L3加到间歇距离L2上得到的值与初始值L1不同的情况下，进入步骤S17。
在步骤S17中，使致动器26(参照图2)停止。据此，能够使前侧车门12的敞开停止。
在此，说明将敞开距离L3加到间歇距离L2上得到的值与初始值L1不同的具体例子。例如在使用者15使手掌16a(即，手16)离开了检测范围31的情况下，将敞开距离L3加到间歇距离L2上得到的值与初始值L1不同。因此，例如通过使用者15使手16离开检测范围31，能够使前侧车门12的敞开停止。据此，能够提高车辆Ve的使用便利性。
另一方面，在步骤S16中，在将敞开距离L3加到间歇距离L2上得到的值与初始值L1一致的情况下，进入步骤S18。在步骤S18中，判断间歇距离L2是否与前侧车门12和手(即，手掌16a)即将接触的近距离一致。所谓近距离例如是指前侧车门12与手掌16a的距离为3cm的情况。另外，还能够将比3cm小的距离或比3cm大的距离作为近距离。
在间歇距离L2与近距离不同(具体而言，间歇距离L2比近距离大)的情况下，返回步骤S14。另一方面，在间歇距离L2与近距离一致的情况下进入步骤S19。在步骤S19中使致动器26(参照图2)停止。据此，能够使前侧车门12的敞开停止。
这样，根据来自控制部24(参照图2)的车门敞开信号，由致动器26将前侧车门12敞开至使用者15的手16(即，手掌16a)的位置。据此，通过使用者15将手16伸到所需的敞开位置，无需手16与前侧车门12的车门把手41接触而能够在非接触的状态下，易于将前侧车门12敞开至使用者15所需的敞开位置。
另外，通过根据使用者15的手掌16a来决定初始值L1，能够明确前侧车门12的敞开开始(即，敞开开始位置)和敞开停止(即，敞开停止位置)。据此，能够实现前侧车门12的线性的敞开动作。根据图7和图8的曲线图来说明前侧车门12的线性的敞开动作。
在图8的曲线图中，纵轴表示前侧车门12敞开时的敞开速度，横轴表示前侧车门12敞开时的敞开经过时间。
如图8的曲线图所示，前侧车门12能够在从敞开开始到敞开停止的中途缓慢提高敞开速度。所谓敞开停止的中途是指敞开开始和敞开停止的实质上的中央。
另外，前侧车门12能够在到敞开停止的中途为止缓慢提高敞开速度之后，随着靠向敞开停止而缓慢降低敞开速度。据此，能够从敞开开始到敞开停止以顺畅的连续动作来敞开前侧车门12。换言之，能够通过与使用者15用手16握住车门把手41来敞开前侧车门12的情况同样的线性的动作敞开车门。
在第1实施方式中，说明了在使用者15将手16伸到检测范围31的状态下将前侧车门12敞开的例子，但并不限定于此。在第1变形例、第2变形例中对其他例子进行说明。
(第1变形例)
第1变形例构成为，在控制部24(参照图2)存储了初始值L1之后，使用者15的手16离开检测范围31的情况下，也根据存储的初始值L1从控制部24向致动器26传输车门敞开信号。
因此，例如在使用者15的手16被占用的情况下，使用者15仅在控制部24存储初始值L1为止的短时间将手16保持在检测范围31即可。据此，能易于将前侧车门12敞开至使用者15所需的敞开位置。
(第2变形例)
第2变形例构成为，在使用者15的手16返回到检测范围31的情况下，从控制部24向致动器26输出紧急停止的信号。
例如，在使用者15的手16离开检测范围31的状态下，前侧车门12继续敞开的情况下，存在想要使前侧车门12停止的时候。在该情况下，能够通过使用者15的手16返回到检测范围31，从控制部24向致动器26输出紧急停止的信号。
据此，能够通过仅使手16返回到检测范围的简单的动作，来调整前侧车门12的敞开位置，能够提高车辆Ve的使用便利性。
接着，根据图9、图10和图11的曲线图对由第2实施方式的车门的非接触敞开装置将前侧车门12敞开的方法进行说明。在图11的曲线图中，纵轴表示前侧车门12敞开时的敞开速度，横轴表示前侧车门12敞开时的敞开经过时间。
(第2实施方式)
如图9的(A)所示，使用者15将手16伸到(置于)检测范围31内。在该状态下使用者15使手16摆动。据此，指示敞开前侧车门12。
如图9的(B)所示，使用者15的手16在检测范围31内从前侧车门12向车宽方向外侧离开，伸到距前侧车门12比较近的位置。
前侧车门12开始敞开，追随使用者15的手16而如箭头B那样敞开。将该敞开作为第1敞开。
如图11的曲线图所示，在第1敞开中，前侧车门12到第1敞开的中途为止提高敞开速度，从第1敞开的中途到第1敞开的最后降低敞开速度。
如图9的(B)所示，前侧车门12通过第1敞开而移动到使用者15的手16附近。在该状态下，让使用者15的手16在检测范围31内从前侧车门12向车宽方向外侧如箭头C那样离开，伸到距前侧车门12比较近的位置。
如图10的(A)所示，前侧车门12开始第2敞开，追随使用者15的手16而如箭头B那样敞开。
如图11的曲线图所示，在第2敞开中，前侧车门12在到第2敞开的中途为止提高敞开速度，从第2敞开的中途到第2敞开的最后降低敞开速度。
如图10的(A)所示，前侧车门12通过第2敞开而移动到使用者15的手16附近。在该状态下，让使用者15的手16在检测范围31内从前侧车门12向车宽方向外侧如箭头C那样离开，且伸到距前侧车门12比较近的位置。
如图10的(B)所示，前侧车门12开始第3敞开，追随使用者15的手16而如箭头B那样敞开。
如图11的曲线图所示，在第3敞开中，前侧车门12在到第3敞开的中途为止提高敞开速度，从第3敞开的中途到第3敞开的最后降低敞开速度。
如图10的(B)所示，前侧车门12通过第3敞开而移动到使用者15的手16附近。在该状态下，使用者15的手16在检测范围31内从前侧车门12向车宽方向外侧如箭头C那样离开，伸到距前侧车门12比较近的位置。
下面，与第1敞开～第3敞开同样，重复第4敞开～第N敞开。据此，无需手16与前侧车门12的车门把手41接触而能够在非接触的状态下，将前侧车门12敞开至使用者15所需的规定的敞开位置。
这样，通过使用者15将手16伸到使用者15所需的敞开位置，无需手16与前侧车门12的车门把手41接触而能够在非接触的状态下，易于将前侧车门12敞开至使用者15所需的敞开位置。
在此，根据第2实施方式，能够一边目视前侧车门12的敞开状态，一边决定前侧车门12的敞开位置。据此，能易于将前侧车门12敞开至使用者15所需的敞开位置。
并且，根据第2实施方式，不需要使用者15的手16远离前侧车门12。据此，例如能够控制检测部21(尤其是第2检测部23)的精度，从而能够降低检测部21的成本。
另外，本发明的技术范围并不限定于上述的实施方式，在没有脱离本发明的要旨的范围内能够增加各种变更。
例如，在所述第1实施方式中说明了检测部21具有第1检测部22和第2检测部23，由第1检测部22将物体16的形状要素分解为2种图案，由第2检测部23测定到物体16的距离的例子，但并不限定于此。
作为其他例子，还能够将第1检测部22和第2检测部23综合为一个检测部，由一个检测部将物体16的形状要素分解为2种图案，并且测定到物体16的距离。
另外，在所述第1实施方式、第2实施方式中说明了将车门的非接触敞开装置适用于前侧车门12的例子，但并不限定于此。作为其他例子，还能够将车门的非接触敞开装置适用于后侧车门、掀背式的背面车门等。

Claims (5)

1.一种车门的非接触敞开装置，其特征在于，
具有检测部、控制部和致动器，其中，
所述检测部对物体进行检测并测定到所述物体的距离；
所述控制部将由所述检测部测定到的距离作为初始值来存储，并根据存储的所述初始值来输出车门敞开信号；
所述致动器根据来自所述控制部的所述车门敞开信号来将车门敞开至所述物体。
2.根据权利要求1所述的车门的非接触敞开装置，其特征在于，
所述控制部在存储所述初始值之后所述物体离开所述检测部的检测范围的情况下，也从所述控制部向所述致动器传输所述车门敞开信号。
3.根据权利要求2所述的车门的非接触敞开装置，其特征在于，
在所述物体返回到所述检测范围的情况下，从所述控制部向所述致动器输出紧急停止的信号。
4.根据权利要求1所述的车门的非接触敞开装置，其特征在于，
所述控制部进行以下工作：
在存储所述初始值之后，间歇测定所述物体与所述车门的距离来获取该距离作为间歇距离；
与所述间歇测定对应，来获取所述车门敞开的距离作为敞开距离；
在将所述敞开距离加到所述间歇距离上得到的值与所述初始值不同的情况下，从所述控制部向所述致动器输出紧急停止的信号。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车门的非接触敞开装置，其特征在于，
所述控制部进行以下工作：
在检测到所述物体是手掌的情况下，根据所述初始值来向所述致动器传输所述车门敞开信号；
在所述车门与所述手掌之间配置有障碍物的情况下，从所述控制部向所述致动器输出紧急停止的信号。
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