DE112017006055T5

DE112017006055T5 - Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür

Info

Publication number: DE112017006055T5
Application number: DE112017006055.9T
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Tokudome
Original assignee: U Shin Ltd
Current assignee: U Shin Ltd
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2019-09-12
Also published as: JP7060520B2; US20190292838A1; CN110023580B; JPWO2018100886A1; CN110023580A; WO2018100886A1; US11480006B2

Abstract

Diese Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür umfasst: ein Antriebsmittel 7 zum Antreiben des Öffnens und Schließens einer Tür 3 eines Fahrzeugs 1; ein erstes Erfassungsmittel 9 und ein zweites Erfassungsmittel 10 zum Erfassen des Abstands zu einem zu erfassenden Gegenstand, der in einem ersten Erfassungsbereich positioniert ist, welcher außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, oder einem zweiten Erfassungsbereich positioniert ist, welcher näher als der erste Erfassungsbereich angeordnet ist; und ein Steuerungsmittel 8 zum Öffnen und Schließen der Tür 3 durch Ausführen einer Antriebssteuerung des Antriebsmittels 7 auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse des ersten Erfassungsmittels 9 und des zweiten Erfassungsmittels 10. Das Steuerungsmittel 8 bereitet sich auf das Öffnen und Schließen der Tür 3 durch das Antriebsmittel 7 vor, indem das erste Erfassungsmittel 9 und das zweite Erfassungsmittel 10 erfassen, dass sich ein zu erfassender Gegenstand von dem Startbereich 18 - der ein mit dem ersten Erfassungsbereich überlappender Bereich ist - zu einem Auslösebereich 17 bewegt hat, der ein mit dem zweiten Erfassungsbereich überlappender Bereich ist, im Betriebsbereich in einem vorbestimmten Intervall in Breitenrichtung des Fahrzeugs.

Description

TECHNISCHES ANWENDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür.
HINTERGRUND-FACHWISSEN
Als Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür ist herkömmlich eine Konfiguration bekannt, die es einer Antriebseinheit zum Öffnen und Schließen einer Rücksitztür ermöglicht, einen Vorgang zum Öffnen der Rücksitztür durchzuführen, wenn ein Hindernis in einem Erfassungsmuster erfasst wird, das eine Vielzahl von vorgegebenen Bedingungen erfüllt (siehe z.B. Patentdokument 1).
DOKUMENT ZUM STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: JP 2014-221982 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Leider ist die oben genannte herkömmliche Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür für den Benutzer aufgrund des komplizierten Erfassungsmusters schwer zu bedienen. Die herkömmliche Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür weist auch ein Problem auf, dass ein Heck-Sonar zum Erfassen des Fahrzeughecks einen großen Erfassungsbereich aufweist und somit Schwierigkeiten hat, die Bewegung eines Benutzers in einem komplexen Erfassungsmuster genau zu erfassen.
In Anbetracht dessen ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür vorzustellen, die in der Lage ist, eine Tür automatisch zu öffnen und zu schließen und dabei, trotz einer einfachen Konfiguration, die Bewegung des Benutzers genau zu bestimmen.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Um die oben genannten Probleme zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür vor, die Folgendes einschließt:

ein Antriebsmittel, das eine Tür eines Fahrzeugs öffnet oder schließt;
ein erstes Erfassungsmittel und ein zweites Erfassungsmittel, die einen Abstand zu einem zu erfassenden Objekt erfassen, das innerhalb eines ersten Erfassungsbereichs, außerhalb des Fahrzeugs, oder innerhalb eines zweiten Erfassungsbereichs, welcher näher als der erste Erfassungsbereich angeordnet ist, positioniert ist; und
ein Steuerungsmittel, das das Betätigen des Antriebsmittels zum Öffnen und Schließen der Tür basierend auf den Erfassungsergebnissen des ersten Erfassungsmittels und des zweiten Erfassungsmittels steuert,
wobei das Steuerungsmittel das Öffnen und Schließen der Tür durch das Antriebsmittel vorbereitet, wenn das erste Erfassungsmittel und das zweite Erfassungsmittel erfassen, dass sich das zu erfassende Objekt von einem Startbereich, der ein mit dem ersten Erfassungsbereich überlappender Bereich ist, zu einem Auslösebereich bewegt hat, der ein Bereich ist, der mit dem zweiten Erfassungsbereich innerhalb eines Betriebsbereichs mit einer vorbestimmten Breite in einer Fahrzeugbreitenrichtung überlappt.

Mit dieser Konfiguration kann auch bei einem Sensor, der nur den Abstand zu dem zu erfassenden Objekt erfassen kann, die Position des zu erfassenden Objekts bestimmt werden. So kann trotz einer einfachen Konfiguration die Bewegung des zu erfassenden Objekts genau bestimmt und die Steuerung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür reibungslos durchgeführt werden. Insbesondere kann die Bewegung des zu erfassenden Objekts durch Einstellen eines Betriebsbereichs, der auf eine vorgegebene Breite in Fahrzeugbreitenrichtung begrenzt ist, genau bestimmt werden.
AUSWIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Erfassungsmittel dasjenige sein, das in der Lage ist, den Abstand zu dem zu erfassenden Objekt zu erfassen, und es kann beispielsweise ein vorhandenes Heck-Sonar verwendet werden. Weiterhin kann der Erfassungsbereich des zu erfassenden Objekts durch die beiden Erfassungsmittel begrenzt werden, so dass die Bewegung des Benutzers, der das zu erfassende Objekt ist, genau bestimmt wird und die Tür trotz der einfachen Konfiguration automatisch geöffnet und geschlossen werden kann.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs.
2 ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür zeigt.
3 eine Draufsicht, die den Zusammenhang zwischen einem Erfassungsbereich der Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür und einer Anzeigeposition zeigt.
4 A ein Hauptflussdiagramm, das die Steuerung des Öffnens und Schließens der Tür durch ein Steuerungsmittel zeigt.
4 B ein Flussdiagramm, das die Fortsetzung des in 4 A dargestellten Flussdiagramms zeigt.
5 A eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Erfassen eines zu erfassenden Objekts zeigt, das sich zwischen einem Paar von Erfassungssensoren befindet.
5 B eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Erfassen eines zu erfassenden Objekts zeigt, das nicht zwischen einem Paar von Erfassungssensoren positioniert ist.
5C eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Erfassen eines zu erfassenden Objekts zeigt, das nicht zwischen einem Paar von Erfassungssensoren positioniert ist.
6 ein Flussdiagramm, das einen Annäherungsvorgang in 4A zeigt.
7 ein Flussdiagramm, das einen ersten Annäherungsvorgang in 4 A zeigt.
8 ein Flussdiagramm, das einen zweiten Annäherungsvorgang in 4 B zeigt.
9 ein Flussdiagramm, das einen Öffnungsvorgang in 4 B zeigt.
10 ein Flussdiagramm, das einen ersten Schließvorgang in 4 B zeigt.
11 ein Flussdiagramm, das einen zweiten Schließvorgang in 4 B zeigt.

MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1, das mit einer Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist. Die Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür 2 dient zum automatischen Öffnen und Schließen einer Heckklappe (im Folgenden einfach als Tür 3 bezeichnet), die am Heck des Fahrzeugs 1 vorgesehen ist. Das heißt, gemäß der Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür 2 kann ein Benutzer die Tür 3 ohne Benutzung der Hände automatisch öffnen und schließen, wenn er / sie eine vorgegebene Betätigung auf der Rückseite der Tür 3 ausführt. Das Detail des Verfahrens zum automatischen Öffnen und Schließen der Tür 3 wird später beschrieben.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür 2 ein Erfassungsmittel 4, ein Beleuchtungsmittel 5, ein Abgleichsmittel 6, ein Türantriebsmittel 7 und ein Steuerungsmittel 8. Es ist zu beachten, dass in 2 ein von einer Zweipunkt-Strich-Linie umgebener Abschnitt eine neu hinzugefügte Konfiguration ist und bestehende Komponenten für das Erfassungsmittel 4 und das Abgleichsmittel 6 verwendet werden.
Ebenfalls unter Bezugnahme auch auf 3 besteht das Erfassungsmittel 4 aus insgesamt vier Erfassungssensoren 9 bis 12, die an einer hinteren Stoßstange 30 befestigt sind. Hier fungieren Ultraschallsensoren, die als Sensoren des Heck-Sonars verwendet werden, als jeder der Erfassungssensoren 9 bis 12. Der erste Erfassungssensor 9 und der zweite Erfassungssensor 10 sind symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie des Fahrzeugs, und der dritte Erfassungssensor 11 und der vierte Erfassungssensor 12 sind symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie des Fahrzeugs. Jeder der Erfassungssensoren 9 bis 12 ist mit einem Sender 13 und einem Empfänger 14 ausgestattet. Erfassungsbereiche, die sich bis zur Rückseite des Fahrzeugs in einer Kegelform erstrecken, werden durch Ultraschallwellen gebildet, die von den Sendern 13 abgegeben werden. Am Boden weist jeder der Erfassungsbereiche eine Fächerform auf (mit einem zentralen Winkel von etwa 80 Grad). Die reflektierten Wellen der zu den Erfassungsbereichen gesendeten Ultraschallwellen werden von den Empfängern 14 empfangen. Das Erfassungsergebnis basierend auf der reflektierten Welle aus dem Erfassungsbereich von jedem der Erfassungssensoren 9 bis 12 wird zur Bestimmung des Vorhandenseins oder Fehlens eines zu erfassenden Objekts innerhalb des Erfassungsbereichs und zur Berechnung der Position des zu erfassenden Objekts verwendet.
Die Gesamtheit des Bereichs, der von den Erfassungssensoren 9 bis 12 bis zu einem ersten Erfassungsabstand (z.B. 120 cm) erfasst wird, wird als ein Annäherungsbereich 15 definiert. Der Annäherungsbereich 15 beinhaltet folgende Bereiche, die sowohl vom ersten Erfassungssensor 9 als auch vom zweiten Erfassungssensor 10 erfasst werden. Insbesondere schließt der Annäherungsbereich 15 einen Auslösebereich 17 ein, der von einem zweiten Erfassungsabstand (z.B. 20 cm) bis zu einem dritten Erfassungsabstand (z.B. 40 cm) reicht, und einen Startbereich 18, der von einem vierten Erfassungsabstand (z.B. 50 cm) bis zu dem ersten Erfassungsabstand reicht. Der Startbereich 18 schließt ferner einen ersten Startabschnitt 18 a ein, der von dem vierten Erfassungsabstand bis zu einem fünften Erfassungsabstand (z.B. 80 cm) reicht, und einen zweiten Startabschnitt 18 b, der von dem fünften Erfassungsabstand bis zu dem ersten Erfassungsabstand reicht. Ferner wird in dem Annäherungsbereich 15 ein in Breitenrichtung über die Mittellinie des Fahrzeugs verlaufender Betriebsbereich 16 eingestellt, wobei sich der Betriebsbereich 16 gleichermaßen von der Mittellinie mit einem vorgegebenen Abstand erstreckt. Ein Verfahren zum Bestimmen des Betriebsbereichs 16 wird später beschrieben.
Das Beleuchtungsmittel 5 besteht aus einer LED. Die LED 5 ist auf einem Substrat in einem Gehäuse montiert, das in der Mitte der hinteren Stoßstange 30 befestigt ist, was nicht im Detail dargestellt ist. Im Gehäuse ist eine Öffnung ausgebildet, in der eine Linse vorgesehen ist. Das Licht der LED 5 kann von der Linse aufgenommen werden und den Boden mit einer Beleuchtungsstärke ausleuchten, mit welcher der Benutzer das Licht sowohl bei Helligkeit als auch bei Dunkelheit um das Fahrzeug 1 herum sehen kann. Das Beleuchtungsmittel 5 projiziert Licht in den Auslösebereich 17, um eine optische Anzeige (Betriebsmarkierung) zum Führen des Benutzers zu bilden.
Das Abgleichsmittel 6 ist mit einem Transceiver mit einer externen Niederfrequenz- (NF) Antenne zum Empfangen eines Signals von einem Schlüssel (tragbare Vorrichtung) versehen. Der Transceiver kommuniziert mit dem Schlüssel über ein NF-Signal und wird als Reaktion auf eine Anweisung einer Host-ECU (elektronische Steuereinheit) im Fahrzeug aktiviert. Infolgedessen führt das Host-ECU eine Schlüssel-Authentifizierung durch.
Obwohl nicht gezeigt, besteht das Türantriebsmittel 7 aus einem Motor, einem Getriebe, einem Dämpfer usw., wobei dieses die Tür 3 in eine Öffnungs- und Schließrichtung drehen kann. Das Türantriebsmittel 7 ist über ein Kommunikationskabel mit dem Steuerungsmittel 8 kommunizierend verbunden. Das Türantriebsmittel 7 und das Steuerungsmittel 8 können drahtlos verbunden sein.
Das Steuerungsmittel 8 besteht aus einer Steuerung mit einer Speichereinheit 21, einer Messeinheit 22, einer Bestimmungseinheit 23 und einer Lichtsteuereinheit 24. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Mikrocomputer als das Steuerungsmittel 8 verwendet. Die Messeinheit 22, die Bestimmungseinheit 23 und die Lichtsteuereinheit 24 können jedoch aus einzelnen Mikrocomputern konfiguriert sein.
Die Speichereinheit 21 speichert beispielsweise ein Steuerprogramm, Einstelldaten wie Schwellenwerte und Bestimmungswerte, die im Steuerprogramm verwendet werden, und eine Datentabelle zur Berechnung der Entfernung basierend auf dem Erfassungsergebnis des Erfassungssensors.
Die Messeinheit 22 sendet Ultraschallwellen von den Sendern 13 der Erfassungssensoren 9 bis 12 und bestimmt die Bereiche, in denen die Empfänger 14 die reflektierten Wellen als eine Vielzahl von Bereichen und Abschnitten empfangen können, wie in 3 dargestellt. Die Messeinheit 22 misst auch den Abstand zu dem zu erfassenden Objekt, der vom ersten Erfassungssensor 9 und dem zweiten Erfassungssensor 10 erfasst wird. Informationen über den Abschnitt oder Bereich, in dem sich das zu erfassende Objekt befindet, der Abstand vom ersten Erfassungssensor 9 und dem zweiten Erfassungssensor 10 zu dem zu erfassenden Objekt und der Abstand d in der Fahrzeugbreitenrichtung, zwischen dem zu erfassenden Objekt und dem ersten Erfassungssensor 9 oder dem zweiten Erfassungssensor 10, werden in der Speichereinheit 21 gespeichert.
Die Bestimmungseinheit 23 bestimmt einen Bereich oder Abschnitt im Annäherungsbereich 15, in dem der Benutzer, der das zu erfassende Objekt ist, basierend auf dem Bestimmungsergebnis der Messeinheit 22 positioniert ist. Die Bestimmungseinheit 23 bestimmt auch, ob sich der Benutzer innerhalb des festgelegten Betriebsbereichs befindet.
Die Lichtsteuereinheit 24 schaltet die LED 5 zwischen einem leuchtenden Zustand, einem blinkenden Zustand und einem unbeleuchteten Zustand um. So schaltet die Lichtsteuereinheit 24 beispielsweise bei der Feststellung, dass sich der Benutzer im Startabschnitt 18 befindet, den Beleuchtungszustand der LED 5 aus dem nichtleuchteten Zustand in den blinkenden Zustand. Bei der Feststellung, dass sich der Benutzer vom Startbereich 18 in den Auslösebereich 17 bewegt hat, schaltet die Lichtsteuereinheit 24 den Beleuchtungszustand der LED 5 aus dem blinkenden Zustand in den leuchtenden Zustand. So führt die Lichtsteuereinheit 24 den Benutzer zu dem Auslösebereich 17.
Als nächstes wird der Vorgang zum Öffnen und Schließen der wie oben beschrieben konfigurierten Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür 2 gemäß den in den 4 A bis 11 dargestellten Flussdiagrammen beschrieben.
(Hauptfluss)
Wie in den 4 A und 4 B dargestellt, beinhaltet die Steuerung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür einen Annäherungsvorgang (Schritt S 12), einen Startvorgang (Schritt S 13), einen Auslösevorgang (Schritt S 14), einen Öffnungsvorgang (Schritt S 15), einen ersten Schließvorgang (Schritt S 16) und einen zweiten Schließvorgang (Schritt S 17).
Nach der Initialisierung von allen Daten, die im Vorgang zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür (Schritt S 1) verwendet werden, wartet das Steuerungsmittel insbesondere, bis die Erfassungszeit abgelaufen ist (Schritt S 2). Hier wird die Erfassungszeit auf 0,025 Sekunden eingestellt. Nach Ablauf der Erfassungszeit, werden von den Sendern 13 der Erfassungssensoren 9 bis 12 Ultraschallwellen übertragen (Schritt S 3) und reflektierte Wellen der Ultraschallwellen werden von den Empfängern 14 (Schritt S 4) empfangen. Anschließend wird ein Koordinatenberechnungsvorgang zum Berechnen der Positionskoordinaten des zu erfassenden Objekts durchgeführt (Schritt S 5). Anschließend wird bestimmt, welcher Vorgang eingestellt wird (Schritte S 6 bis S 11), und der dem eingestellten Modus entsprechende Vorgang wird ausgeführt (Schritte S 12 bis S 17). Wenn während dem Ausführen bestimmt wird, dass ein von einem der Erfassungssensoren 9 bis 12 erfasster Erfassungsabstand D zum Benutzer kleiner als ein Sollwert (hier auf 120 cm eingestellt) ist und innerhalb des Annäherungsbereichs 15 (Schritt S 18) liegt, wird der Verarbeitungsmodus auf den Annäherungsmodus (Schritt S 19) eingestellt. Wenn keiner der Modi eingestellt ist und sich der Benutzer nicht im Annäherungsbereich 15 befindet, werden die Modi alle gelöscht (Schritt S 20).
(Koordinatenberechnungsvorgang: Schritt S 5)
Unter Bezugnahme auf die 5 A bis 5 C zusammen mit 3, ist der Betriebsbereich so eingestellt, dass er sich in Fahrzeugbreitenrichtung über parallele Linien parallel zur Mittellinie des Fahrzeugs hinaus nach außen erstreckt und jeweils den ersten Erfassungssensor 9 und den zweiten Erfassungssensor 10 um einen vorgegebenen Abstand durchläuft, und dieser Betriebsbereich wird in der Speichereinheit 22 gespeichert. Ob die Position (Koordinaten) des zu erfassenden Objekts innerhalb des Betriebsbereichs liegt, wird durch die folgende Gleichung auf der Grundlage von Abständen zu dem zu erfassenden Objekt berechnet, die vom ersten Erfassungssensor 9 und dem zweiten Erfassungssensor 10 erfasst werden.
[Gleichung 1] $| a^{2} - b^{2} | < 300^{2}$
$d < 50$
In Gleichung 1 steht das Symbol a für den Abstand von dem ersten Erfassungssensor 9 zu dem zu erfassenden Objekt. Das Symbol b steht für den Abstand von dem zweiten Erfassungssensor 10 zu dem zu erfassenden Objekt. Der Abstand α zwischen der Erfassungsmittellinie des ersten Erfassungssensors 9 und der Erfassungsmittellinie des zweiten Erfassungssensors 10 beträgt 300 mm. Das Symbol d stellt den Abstand dar, der eingestellt ist, um Bereiche zu definieren, die in Fahrzeugbreitenrichtung von der Erfassungsmittelachse des ersten Erfassungssensors 9 bzw. der Erfassungsmittelachse des zweiten Erfassungssensors 10 ausgehen. Dabei stellt das Symbol d Bereiche dar, die in Fahrzeugbreitenrichtung von den Erfassungsmittelachsen des ersten Erfassungssensors 9 und des zweiten Erfassungssensors 10 weniger als 50 mm nach außen angeordnet sind. Als Betriebsbereich wird ein Bereich mit dem Abstand α zwischen den Erfassungssensoren 9 und 10 und den Abständen d festgelegt. Der Abstand α (300 mm) zwischen dem ersten Erfassungssensor 9 und dem zweiten Erfassungssensor 10 hängt von der Installation der als Sensoren des Heck-Sonars verwendeten Ultraschallsensoren ab und ist für jedes Fahrzeug unterschiedlich. Daher ist der Abstand d (50 mm) nicht auf 50 mm begrenzt und kann unter Berücksichtigung des Abstandes α frei festgelegt werden.
(Gleichung 1 (1)) wird wie folgt bestimmt. Das heißt, wenn der Winkel, der durch die gerade Linie gebildet wird, die den ersten Erfassungssensor 9 und den zweiten Erfassungssensor 10 verbindet, und die gerade Linie, die den ersten Erfassungssensor 9 und das zu erfassende Objekt verbindet, als A definiert ist, und der Winkel, der durch die gerade Linie gebildet wird, die den ersten Erfassungssensor 9 und den zweiten Erfassungssensor 10 verbindet, und die gerade Linie, die den zweiten Erfassungssensor 10 und das zu erfassende Objekt verbindet, als B definiert ist, auf der Grundlage der Längen a, b und 300 der Seiten des Dreiecks, die die Positionen des ersten Erfassungssensors 9, des zweiten Erfassungssensors 10 und des zu erfassenden Objekts verbinden, wird die folgende Gleichung durch den Kosinussatz bestimmt.
[Gleichung 2] $b^{2} = 300^{2} + a^{2} - 2 \times 300 \times a cos A$
$a^{2} = 300^{2} + b^{2} - 2 \times 300 \times b cos B$
Wenn die folgende Gleichung erfüllt ist, wird bestimmt, dass das zu erfassende Objekt zwischen dem ersten Erfassungssensor 9 und dem zweiten Erfassungssensor 10 in Fahrzeugbreitenrichtung positioniert ist.
[Gleichung 3] $a cos A < 300$
$b cos B < 300$
Daher ergibt sich die folgende Gleichung durch jeweils Ersetzen von (1) und (2) in (Gleichung 2) in (1) und (2) in (Gleichung 3).
[Gleichung 4] $a^{2} - b^{2} < 300^{2}$
$b^{2} - a^{2} < 300^{2}$
Wenn (Gleichung 4) umgeformt wird, erhält man (Gleichung 1(1)).
Ferner wird der Abstand d durch die jeweils folgenden Gleichungen erhalten, für den Fall, dass das zu erfassende Objekt auf der linken Seite des ersten Erfassungssensors 9 positioniert ist, und für den Fall, dass das zu erfassende Objekt auf der rechten Seite des zweiten Erfassungssensors 10 positioniert ist.
[Gleichung 5] $d = a cos A - 300$
$d = b cos B - 300$
Wenn (1) und (2) in (Gleichung 2) ausgetauscht werden, erhält man die folgende Gleichung.
[Gleichung 6] $d = \frac{a^{2} - b^{2}}{600} - 150$
$d = \frac{b^{2} - a^{2}}{600} - 150$
Wenn die Gleichung (6) umgeformt wird, erhält man die folgende Gleichung.
[Gleichung 7] $d = \frac{| a^{2} - b^{2} |}{600} - 150$
(Gleichung 7) darf nur den Wert von weniger als 50 mm vorsehen.
Wenn (Gleichung 1) erfüllt ist, wird bestimmt, dass das zu erfassende Objekt innerhalb des Betriebsbereichs 16 positioniert ist. Dadurch wird die Koordinate d in der Breitenrichtung (x-Achse) des zu erfassenden Objekts bestimmt, und während dieses Vorgangs kann die Koordinate c in Richtung der linearen Distanz (y-Achse) von dem Fahrzeug durch den Kosinussatz (Gleichung 8) bestimmt werden, so dass die Position des zu erfassenden Objekts genau als Koordinaten erfasst werden kann. Die Koordinatenposition des zu erfassenden Objekts wird wie vorstehend beschrieben erfasst, wodurch der Betriebsbereich des Auslösebereichs 17 und des später beschriebenen Startbereichs 18 begrenzt werden kann. Werden diese Bereiche nur durch die Erfassungsabstände des ersten Erfassungssensors 9 und des zweiten Erfassungssensors 10 bestimmt, wird der Erfassungsbereich zu groß, was zu einer Fehlfunktion führen kann. Vor diesem Hintergrund wird der Betriebsbereich 16 ohne Abhängigkeit nur von den Erfassungsabständen des ersten Erfassungssensors 9 und des zweiten Erfassungssensors 10 durch genaues Erfassen der Koordinatenposition des zu erfassenden Objekts eingestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Koordinate c in Richtung der linearen Distanz (y-Achse) nicht verwendet, aber der lineare Abstand des zu erfassenden Objekts kann durch Nutzung der Koordinate c erfasst werden.
[Gleichung 8]

(1) Der Fall, in dem sich ein zu erfassendes Teil zwischen den Sensoren befindet $c = {(b^{2} - d^{2})}^{1 / 2}$
$d = \frac{| a^{2} - b^{2} |}{600} - 150$
(2) Der Fall, in dem das zu erfassende Teil außerhalb eines Raumes zwischen den Sensoren (auf der Seite des Sensors 11) positioniert ist $c = {(b^{2} - d^{2})}^{1 / 2}$
$d = \frac{| a^{2} - b^{2} |}{600} - 150$
(3) Der Fall, in dem das zu erfassende Teil außerhalb des Raumes zwischen den Sensoren (auf der Seite des Sensors 12) positioniert ist

c = {(b^{2} - d^{2})}^{1 / 2}

d = \frac{| a^{2} - b^{2} |}{600} - 150

(Annäherungsvorgang: Schritt S 12)
Wenn in Schritt S 19 der Annäherungsmodus eingestellt ist, wird der in 6 dargestellte Annäherungsvorgang ausgeführt. Im Annäherungsvorgang wird bestimmt, ob der Benutzer, der das zu erfassende Objekt ist, innerhalb des von den Erfassungssensoren 9 bis 12 erfassten Annäherungsbereichs 15 positioniert ist (Schritt S 12-1). Wenn ein Erfassungssignal von einem der Erfassungssensoren 9 bis 12 ausgegeben wird, wird bestimmt, dass sich der Benutzer innerhalb des Annäherungsbereichs 15 befindet.
Wenn sich der Benutzer innerhalb des Annäherungsbereichs 15 befindet (Schritt S 12-1: JA), wird ein Zähler Na um 1 erhöht (Schritt S 12-2) und der Vorgang wartet, bis der Zähler Na 2 überschreitet. Wenn dann bestimmt wird, dass sich der Benutzer für eine vorbestimmte Zeit innerhalb des Annäherungsbereichs 15 befindet (Schritt S 12-3: JA), wird eine Schlüssel-Authentifizierung angefordert (Schritt S 12-4). Bei der Schlüssel-Authentifizierung fordert das Abgleichsmittel 6 den Schlüssel auf, einen Authentifizierungscode zu übertragen, und vergleicht den vom Schlüssel empfangenen Authentifizierungscode mit einem registrierten regulären Code. Wenn der Authentifizierungscode mit dem regulären Code übereinstimmt, wird bestimmt, dass der Benutzer authentifiziert wird, und dann wird der Annäherungsmodus gelöscht und der Startmodus eingestellt (Schritt S 12-5). Das heißt, der Verarbeitungsmodus wird vom Annäherungsmodus auf den Startmodus umgestellt.
Wenn der Benutzer nicht innerhalb des Annäherungsbereichs 15 positioniert ist oder wenn der Benutzer innerhalb einer vorgegebenen Zeit aus dem Annäherungsbereich 15 austritt (Schritt S 12-1: NO), wird der Annäherungsmodus gelöscht (Schritt S 12-6).
Wie vorstehend beschrieben, wird im Annäherungsvorgang die Schlüssel-Authentifizierung durchgeführt, wenn sich der Benutzer in dem zuvor festgelegten breiten Annäherungsbereich 15 befindet. Wenn der Benutzer also die Tür 3 automatisch öffnet oder schließt, kann der Schlüssel-Authentifizierungsvorgang im Voraus abgeschlossen werden, bevor ein bestimmter, später beschriebener Vorgang ausgeführt wird. Darüber hinaus wird die Authentifizierung nur durchgeführt, wenn der Benutzer für eine vorbestimmte Zeit dauerhaft innerhalb des Annäherungsbereichs 15 positioniert ist, und die Authentifizierung wird nicht für eine Person durchgeführt, die sich vorübergehend innerhalb des Annäherungsbereichs 15 befindet, wie beispielsweise ein Passant. Dadurch kann der Stromverbrauch reduziert werden.
(Startvorgang: Schritt S 13)
Wenn der Startmodus im Annäherungsvorgang eingestellt ist, wird der in 7 dargestellte Startvorgang gestartet. Im Startvorgang wird bestimmt, ob die Schlüssel-Authentifizierung im Annäherungsvorgang ordnungsgemäß durchgeführt wird (Schritt S 13-1). Wenn die Authentifizierung ordnungsgemäß durchgeführt wird, wird der offene bzw. geschlossene Zustand der Tür 3 (ob sich die Tür 3 in der offenen oder geschlossenen Position befindet) gelesen (Schritt S 13-2). Zu diesem Zeitpunkt leuchtet die LED 5 auf.
Anschließend wird bestimmt, ob sich der Benutzer innerhalb des Startbereichs 18 befindet, basierend auf dem Erfassungssignal des ersten Erfassungssensors 9 oder des zweiten Erfassungssensors 10 (Schritt S 13-3). Wie vorstehend beschrieben, liegt der Startbereich 18 innerhalb des durch die Erfassungsabstände des ersten Erfassungssensors 9 und des zweiten Erfassungssensors 10 bestimmten Bereichs.
Wenn sich der Benutzer innerhalb des Startbereichs 18 befindet, wird ferner bestimmt, ob die Position des Benutzers innerhalb des Betriebsbereichs 16 liegt (Schritt S 13-4). Das heißt, es wird bestimmt, ob sich der Benutzer innerhalb des Betriebsbereichs 16 befindet, der die oben beschriebene (Gleichung 1) erfüllt. Dadurch wird der Bereich des Startbereichs 18 in Fahrzeugbreitenrichtung weiter begrenzt, um den Erfassungsbereich einzuschränken, wodurch die Position des Benutzers genau bestimmt werden kann.
Befindet sich der Benutzer innerhalb des Betriebsbereichs 16 im Startbereich 18, blinkt die LED 5, der Startmodus wird gelöscht und ein Auslösemodus wird eingestellt (Schritt S 13-5).
Wenn festgestellt wird, dass die Authentifizierung des intelligenten Zutrittsystems nicht ordnungsgemäß durchgeführt wird (Schritt S 13-1: Nein), wird ein Zähler Nb um 1 erhöht (Schritt S 13-6). Wenn die Authentifizierung des intelligenten Zutrittsystems nicht durchgeführt wird, bevor der Zähler Nb 3 überschreitet (Schritt S 13-7), wird der Startmodus gelöscht (Schritt S 13-8).
Wenn festgestellt wird, dass sich der Benutzer nicht im Startbereich 18 (Schritt S 13-3: Nein) befindet, wird ein Zähler Nc um 1 erhöht (Schritt S 13-9). Wenn der Benutzer nicht innerhalb des Startbereichs 18 positioniert ist, bevor der Zähler Nc 20 überschreitet (Schritt S 13-10), wird der Startmodus gelöscht (Schritt S 13-11). Wenn festgestellt wird, dass sich der Benutzer nicht im Betriebsbereich 16 (Schritt S 13-4: Nein) befindet, wird auch der Startmodus gelöscht (Schritt S 13-11).
Somit wird im Startvorgang bestimmt, ob der Benutzer den Vorgang zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür starten darf, basierend darauf, ob der Benutzer innerhalb des Startbereichs 18 und innerhalb des Betriebsbereichs stoppt, welcher in der Fahrzeugbreitenrichtung begrenzt ist. Dadurch kann der Bereich, in dem der Benutzer positioniert sein soll, eingeschränkt und der Übergang zum Auslösevorgang zuverlässig erreicht werden. Ferner blinkt die LED 5, was den Benutzer zur Bewegung veranlassen kann, so dass er sofort den Ort findet, an den er / sie sich bewegen soll.
(Auslösevorgang: Schritt S 14)
Wenn in dem Startvorgang der Auslösemodus eingestellt ist, wird der in 8 dargestellte Auslösevorgang gestartet. Im Auslösevorgang wird bestimmt, ob der Benutzer aus dem Betriebsbereich 16 im Startbereich 18 in den Auslösebereich 17 gewechselt ist, basierend auf den Erfassungsergebnissen des ersten Erfassungssensors 9 und des zweiten Erfassungssensors 10 (Schritt S 14-1). Wenn sich der Benutzer in den Auslösebereich 17 bewegt hat, wird ferner bestimmt, ob die Position des Benutzers innerhalb des Betriebsbereichs 16 liegt (Schritt S 14-2). Der Auslösebereich ist kleiner als der Betriebsbereich 16, und die Position des Benutzers kann durch Nutzung der wie vorstehend beschriebenen Koordinaten genau erfasst werden. Wenn sich der Benutzer dann innerhalb des Betriebsbereichs 16 befindet, wird die LED 5 vom blinkenden in den leuchtenden Zustand umgeschaltet und der Verarbeitungsmodus wird vom Auslösemodus in einen offenen Modus umgeschaltet (Schritt S 14-3).
Wenn sich der Benutzer nicht in den Auslösebereich 17 (Schritt S 14-1: Nein) bewegt hat, wird ein Zähler Nd um 1 erhöht (Schritt S 14-4). Wenn der Benutzer nicht in den Auslösebereich 17 eintritt, bevor der Zähler Nd 20 überschreitet (Schritt S 14-5), wird die LED 5 ausgeschaltet und der Auslösemodus wird gelöscht (Schritt S 14-6).
So kann der Benutzer im Auslösevorgang visuell erfassen, dass die Bewegung vom Betriebsbereich 16 innerhalb des Startbereichs 18 zum Auslösebereich 17 abgeschlossen ist, indem die LED 5 vom blinkenden in den leuchtenden Zustand wechselt.
Wie vorstehend beschrieben, wird nach Abschluss der Schritte vom Annäherungsvorgang bis zum Auslösevorgang ein Öffnungsvorgang zum automatischen Öffnen der Tür 3 ausgeführt, wenn die Tür 3 geschlossen ist, und ein Schließvorgang (erster Schließvorgang und zweiter Schließvorgang) zum automatischen Schließen der Tür 3 wird beim Öffnen der Tür 3 in der nachfolgend beschriebenen Weise ausgeführt.
(Öffnungsvorgang: Schritt S 15)
Wird im Auslösevorgang der Öffnungsmodus eingestellt, wird der in 9 dargestellte Öffnungsvorgang gestartet. Während des Öffnungsvorgangs wird die LED 5 veranlasst zu blinken (Schritt S 15-1), um den Benutzer aufzufordern, sich in den Startbereich 18 zu bewegen.
Anschließend wird bestimmt, ob die Tür 3 offen ist (Schritt S 15-2). Wenn die Tür 3 geschlossen ist, wird bestimmt, ob der Benutzer in den ersten Startabschnitt 18 a des Startbereichs 18 eingetreten ist (Schritt S 15-3). Wenn der Benutzer in den ersten Startabschnitt 18 a eingetreten ist, wird ferner bestimmt, ob die Position des Benutzers innerhalb des Betriebsbereichs 16 liegt (Schritt S 15-4). Das heißt, es wird bestimmt, ob sich der Benutzer innerhalb des Betriebsbereichs 16 befindet, der die oben beschriebene (Gleichung 1) erfüllt. Dadurch wird der Bereich des ersten Startbereichs 18 a in Fahrzeugbreitenrichtung weiter eingeschränkt, um den Erfassungsbereich einzuschränken, wodurch die Position des Benutzers genau bestimmt werden kann. Wenn sich der Benutzer innerhalb des Betriebsbereichs 16 befindet, wird das Betätigen des Türantriebsmittel 7 gesteuert, um eine Türöffnung zum Öffnen der Tür 3 auszugeben, die LED 5 auszuschalten und den Öffnungsvorgang zu löschen (Schritt S 15-5).
Wie vorstehend beschrieben, wird der Benutzer, der sich in den Auslösebereich 17 bewegt hat, beim Öffnungsvorgang aufgefordert, sich in den ersten Startabschnitt 18 a zu begeben, durch Licht, das von der LED 5 blinkend auf die Erde abgegeben wird. Nachdem sich der Benutzer in den ersten Startabschnitt 18 a bewegt hat und die Sicherheit bestätigt wurde, wird die Tür 3 geöffnet. Dadurch kann die Tür 3 automatisch, sanft und sicher geöffnet werden.
Wenn die Tür 3 offen ist (Schritt S 15-2: Ja), wird der Verarbeitungsmodus vom Öffnungsmodus in den ersten Schließmodus (Schritt S 15-6) gewechselt.
Wenn der Benutzer sich nicht in den ersten Startabschnitt 18 a (Schritt S 15-3: Nein) bewegt hat, wird ein Zähler Ne um 1 erhöht (Schritt S 15-7). Wenn der Benutzer nicht in den Startbereich 18 eintritt, bevor der Zähler Ne 20 überschreitet (Schritt S 15-8), wird die LED 5 ausgeschaltet und der Öffnungsmodus wird gelöscht (Schritt S 15-9).
(Erster Schließvorgang: Schritt S 16)
Wird die Tür 3 geöffnet und der Verarbeitungsmodus beim Öffnungsvorgang auf den ersten Schließmodus eingestellt, wird der in 10 dargestellte erste Schließvorgang gestartet. Im ersten Schließvorgang wird bestimmt, ob sich der Benutzer innerhalb des ersten Startbereichs 18 a (Schritt S 16-1) befindet. Zu diesem Zeitpunkt wird veranlasst, dass die LED 5 während des Öffnungsvorgangs blinkt, so dass der Benutzer feststellen kann, dass er / sie sich in den ersten Startabschnitt 18 a bewegen kann. Wenn sich der Benutzer dann innerhalb des ersten Startbereichs 18 a (Schritt S 16-1: JA) befindet, wird weiter bestimmt, ob die Position des Benutzers innerhalb des Betriebsbereichs 16 (Schritt S 16-2) liegt. Das heißt, es wird bestimmt, ob sich der Benutzer innerhalb des Betriebsbereichs 16 befindet, der die oben beschriebene (Gleichung 1) erfüllt. Dadurch wird der Bereich des ersten Startbereichs 18 a in der Fahrzeugbreitenrichtung weiter eingeschränkt, um den Erfassungsbereich einzuschränken, wodurch die Position des Benutzers genau bestimmt werden kann. Wenn sich der Benutzer dann im Betriebsbereich 16 befindet, wird der Verarbeitungsmodus vom ersten Schließmodus in den zweiten Schließmodus umgestellt (Schritt S 16-3).
Wenn der Benutzer nicht in den ersten Startabschnitt 18 a eingetreten ist (Schritt S 16-1: Nein), wird ein Zähler Nf um 1 erhöht (Schritt S 16-4). Wenn der Benutzer nicht in den ersten Startabschnitt 18 a eintritt, bevor der Zähler 20 überschreitet (Schritt S 36-5), wird der erste Schließmodus gelöscht und die LED 5 wird ausgeschaltet (Schritt S 16-6).
(Zweiter Schließvorgang: Schritt S 17)
Wenn der im ersten Schließvorgang erste Schließmodus eingestellt ist, wird der in 11 dargestellte zweite Schließvorgang gestartet. Im zweiten Schließvorgang wird bestimmt, ob der Benutzer sich vom ersten Startabschnitt 18 a zum zweiten Startabschnitt 18 b bewegt hat (Schritt S 17-1). Wenn der Benutzer in den zweiten Startabschnitt 18 b eingetreten ist, wird ferner bestimmt, ob die Position des Benutzers innerhalb des Betriebsbereichs 16 liegt (Schritt S 17-2). Das heißt, es wird bestimmt, ob sich der Benutzer innerhalb des Betriebsbereichs 16 befindet, welcher die oben beschriebene (Gleichung 1) erfüllt. Dadurch wird der Bereich des zweiten Startbereichs 18 b in Fahrzeugbreitenrichtung weiter begrenzt, um den Erfassungsbereich einzuschränken, wodurch die Position des Benutzers genau bestimmt werden kann. Wenn sich der Benutzer innerhalb des Betriebsbereichs 16 befindet, wird ein Türschließausgabesignal an das Türantriebsmittel 7 übertragen, um das Türantriebsmittel 7 zum Schließen der Tür 3 zu veranlassen. Ferner wird die LED 5 ausgeschaltet und der zweite Schließmodus wird gelöscht (Schritt S 17-3).
Wenn der Benutzer nicht in den zweiten Startabschnitt 18 b eingetreten ist (Schritt S 17-1: Nein), wird ein Zähler um 1 erhöht (Schritt S 17-4). Wenn der Benutzer nicht vom ersten Startabschnitt 18 a zum zweiten Startabschnitt 18 b wechselt, bevor der Zähler 20 überschreitet (Schritt S 17-5), wird der zweite Schließmodus gelöscht und die LED 5 wird ausgeschaltet (Schritt S 17-6).
Somit wird beim ersten Schließvorgang und beim zweiten Schließvorgang die Tür 3 automatisch geschlossen, nachdem der Benutzer vom ersten Startabschnitt 18 a zum zweiten Startabschnitt 18 b übergegangen ist. Somit kann der Benutzer die Tür 3 mit einfacher Bedienung sicher schließen, ohne von der Tür 3 erfasst zu werden.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in der obigen Ausführungsform beschriebene Konfiguration beschränkt ist und verschiedene Modifikationen möglich sind.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Heckklappe als die Tür 3 beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Tür 3 kann eine Drehtür oder eine Schiebetür für den Einstieg sein.
In der vorstehenden Ausführungsform wird die Tür zum Öffnen und Schließen basierend auf den Erfassungssignalen der vorhandenen vier Sonarsensoren gesteuert. Die Tür kann jedoch durch drei oder mehr als vier Sonarsensoren gesteuert werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür
3: Tür
4: erstes Erfassungsmittel
6: Abgleichsmittel
7: Türantriebsmittel
8: Steuerungsmittel
9: erster Erfassungssensor
10: zweiter Erfassungssensor
11: dritter Erfassungssensor
12: vierter Erfassungssensor
13: Sender
14: Empfänger
15: Annäherungsbereich
16: Betriebsbereich
17: Auslösebereich
18: Startbereich
18 a: erster Startabschnitt
18 b: zweiter Startabschnitt
21: Speichereinheit
22: Messeinheit
23: Bestimmungseinheit
30: hintere Stoßstange

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014221982 A [0003]

Claims

Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür, Folgendes umfassend: ein Antriebsmittel, das eine Tür eines Fahrzeugs öffnet oder schließt; ein erstes Erfassungsmittel und ein zweites Erfassungsmittel, die einen Abstand zu einem zu erfassenden Objekt erfassen, das innerhalb eines ersten Erfassungsbereichs, außerhalb des Fahrzeugs, oder innerhalb eines zweiten Erfassungsbereichs, welcher näher als der erste Erfassungsbereich angeordnet ist, positioniert ist; und ein Steuerungsmittel, welches das Betätigen des Antriebsmittels zum Öffnen und Schließen der Tür basierend auf Erfassungsergebnissen des ersten Erfassungsmittels und des zweiten Erfassungsmittels steuert, wobei das Steuerungsmittel das Öffnen und Schließen der Tür durch das Antriebsmittel vorbereitet, wenn das erste Erfassungsmittel und das zweite Erfassungsmittel erfassen, dass sich das zu erfassende Objekt von einem Startbereich, der ein mit dem ersten Erfassungsbereich überlappender Bereich ist, zu einem Auslösebereich bewegt hat, der ein Bereich ist, der mit dem zweiten Erfassungsbereich innerhalb eines Betriebsbereichs mit einer vorbestimmten Breite in einer Fahrzeugbreitenrichtung überlappt.
Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsmittel einen Vorgang zum Öffnen und Schließen der Tür durch das Antriebsmittel auslöst, wenn das erste Erfassungsmittel und das zweite Erfassungsmittel erfassen, dass sich das zu erfassende Objekt vom Auslösebereich in den Startbereich bewegt hat.
Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür nach Anspruch 2, wobei das Steuerungsmittel einen Vorgang zum Öffnen der Tür durch die Antriebsvorrichtung auslöst, wenn sich die Tür in einer geschlossenen Position befindet.
Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür nach Anspruch 2, wobei das Steuerungsmittel einen Vorgang zum Öffnen der Tür durch das Antriebsmittel auslöst, wenn sich die Tür in einer offenen Position befindet, und das erste Erfassungsmittel und das zweite Erfassungsmittel erfassen, dass sich das zu erfassende Objekt von einem ersten Startabschnitt in einen zweiten Startabschnitt bewegt hat, der weiter als der erste Startabschnitt in dem Startbereich liegt.
Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste Erfassungsmittel und das zweite Erfassungsmittel aus zwei benachbarten Heck-Sonaren aus einer Vielzahl von Heck-Sonaren bestehen, die einen Bereich auf der Rückseite des Fahrzeugs überwachen.
Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Steuerungsmittel Koordinaten des zu erfassenden Objekts auf der Grundlage von Längen der jeweiligen Seiten einer Dreiecksform berechnet, die das erste Erfassungsmittel, das zweite Erfassungsmittel und das zu erfassende Objekt verbinden, und die Position des zu erfassenden Objekts erfasst.