JP2008240413A - ドア開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両周辺の環境によって誤判定しないで、乗員等の動作を判断して、セキュリティーの高いドア開閉制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 車両２のスライドドア３に振動センサ８を備え、スライドドア３を開閉制御するドア開閉制御装置１において、振動センサ８が検知する振動の異なる周波数特性から、ドアハンドル操作又はドア叩き操作の少なくとも何れか１つを判断する制御装置７を備える。
【選択図】 図７

Description

本発明は車両のドアに振動センサを備え、ドアを開閉制御するドア開閉制御装置に関する。

従来、車両用のドアハンドルに静電容量センサ、または振動センサを取付けて、乗員がドアを開こうとする操作を検知するとともに、乗員が携帯する送受信装置と車載の制御装置間で交信して乗員を認識し、ドアロック装置を開錠するように制御する装置がある。

例えば静電容量センサを利用する装置では、乗員の手のドアハンドルへ接近し、更に乗員がドアハンドルを握るときの継続した動作に伴って変化する静電容量を検知して、乗員がドアを開こうとしてドアハンドルを操作していると判定する。(特許文献１)
また、車両のハンドルに圧電センサを用いてドアの開閉動作を可能にするキーレスエントリー装置がある。キーレスエントリー装置では、操作者が所定の間隔で所定の回数、ハンドル本体を打ち叩くと、この振動波形が制御部によって解読され、この打ち叩きの動作（リズム）が所定の動作であれば、ドアロック手段が制御部によって解除されることとなる。即ち、操作者のみが知る固有の打ち叩きリズムが暗証信号となる。（特許文献２）
特開２００２−２９５０６４号公報 特開２００５−９８０１６号公報

しかしながら、静電容量センサを使う場合、雨、雪などの車両周辺の環境によっても静電容量は変化しやすい。そのため静電容量センサはこれらの要因が原因で、変化した静電容量を検知して乗員がドアハンドルを操作したものと誤判定する可能性がある。ロック解錠からドア全開までを自動で行うシステムに用いた場合、乗員がドア付近を通っただけで、誤動作により、意志と関係なくドアが開いてしまう恐れがある。

また、操作者が所定の間隔で所定の回数、ハンドル本体を打ち叩く場合、ハンドルを叩く強さは人によって異なるため、振動のピークが検知できない問題がある。また、１回叩いてもドアの振動により２つのピークが検知される問題がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、車両周辺の環境によって誤判定しないで、乗員等の動作を判断して、セキュリティーの高いドア開閉制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両のドアに振動センサを備え、前記ドアを開閉制御するドア開閉制御装置において、前記振動センサが検知する振動の異なる周波数特性から、ドアハンドル操作又はドア叩き操作によるドア開閉操作の少なくとも何れか１つを判断する制御装置を備えたことである。

また、請求項２に記載の発明では、前記制御装置は、前記振動センサが検知する振動の異なる周波数特性から、ガラス割り動作又はピッキング動作の少なくとも何れか１つを判断するものとした。

また、請求項３に記載の発明では、前記制御装置は、前記周波数特性が１０Ｈｚ以下の周波数であるときには、ドアハンドル操作であると判断するものとした。

また、請求項４に記載の発明では、前記制御装置は、前記周波数特性が車両の共振周波数であるときには、ドア叩き操作であると判断するものとした。

また、請求項５に記載の発明では、前記制御装置は、前記周波数特性が車両の共振周波数以上の周波数を含み、且つ周波数特性が約１ｋＨｚを含む場合は、ガラス割り動作又はピッキング動作の少なくともいずれか１つであると判断するものとした。

また、請求項６に記載の発明では、前記制御装置は、パーキングレンジ情報、車速情報、スマートキーＩＤ情報、ドアの全閉情報の少なくともいずれか１つの情報を用いるものとした。

請求項１に記載の発明では、車両のドア備えた振動センサが、異なる周波数特性の振動を検知し、制御装置は、ドアハンドル操作、ドア叩き操作を判断する。振動センサを用いることで、雨、雪などの環境による誤判定を防止できる。また、周波数特性から動作を判断するため、ドアを叩く強さの違いから振動のピークが検知できないことによる誤判定を解決できる。また、乗員がドアを開けようとする場合のドアハンドル操作又はドア叩き操作の振動の周波数特性と、乗員がドアを開けようとしていない場合の車両が動いている又はドアの動き出した時の振動の周波数特性を区別することで、ドア開閉の誤判定による誤作動を防止しできる。

請求項２記載の発明では、車両のドア備えた振動センサが、異なる周波数特性の振動を検知し、制御装置は、ガラス割り動作、ピッキング動作を判断する。ガラス割り動作又はピッキング動作と判断した場合は、車両に搭載された警報装置で警報を発したり、所定の場所に通報したりすることができるため、セキュリティーの高いドア開閉制御装置を提供できる。

また、請求項３に記載の発明では、制御装置は、ドアハンドル操作を周波数特性が１０Ｈｚ以下の周波数から判断するため、ドアハンドル操作以外の動作（乗員がドアを開けようとしていない場合の車両が動いている時の振動又はドアの動き出した時の振動）と区別することができ、ドア開閉の誤判定による誤作動を防止しできる。

また、請求項４に記載の発明では、制御装置は、ドア叩き操作を周波数特性が車両の共振周波数（約１００Ｈｚ）の周波数から判断するため、ドアを叩く強さの違いから振動のピークが検知できないことによる誤判定を解決でき、またドア叩き操作以外の動作（乗員がドアを開けようとしていない場合の車両が動いている時の振動又はドアの動き出した時のの振動）と区別することができるため、ドア開閉の誤判定による誤作動を防止できる。また、乗員の両手が荷物で塞がっている場合でも、ドアの自動開閉が可能になる。

また、請求項５に記載の発明では、制御装置は、周波数特性が車両の共振周波数（約１００Ｈｚ）以上の周波数を含み、且つ周波数特性が約１ｋＨｚを含む場合に、ガラス割り動作又はピッキング動作の少なくともいずれか１つであると判断するため、乗員がドアを開けようとする場合の動作（ドアハンドル操作又はドア叩き操作）と区別することができ、誤判定によるドアの開動作を防止できる。また、警報装置を備えることで、ガラス割り動作又はピッキング動作と判断した場合に警報を発したり、所定の場所に通報したりすることが可能で、セキュリティーの高いドア開閉制御装置を提供できる。

また、請求項６に記載の発明では、制御装置は、パーキングレンジ情報、車速情報、スマートキーＩＤ情報、ドアの全閉情報の少なくともいずれか１つの情報を用いる。パーキングレンジ情報、車速情報を備える場合は、例えばパーキングレンジで且つ車速ゼロの場合のみセキュリティーモードに設定することで、警報の誤発生を防止できる。

また、スマートキーＩＤ情報を備える場合は、特定のドアのみ開閉操作可能にして、他のドアから第三者が侵入するのを防止でき、セキュリティーが高まる。また、ドアの全閉情報を備える場合は、例えばドアが閉動作中に、第三者が開動作（ハンドル操作又はドア叩き操作）をしても、ドアが全閉になるまで閉動作を継続して、第三者の侵入を防ぐことが可能になる。

以下に本発明の実施形態を図１〜８を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明の第一実施形態のドア開閉制御装置１を備えた車両２で、スライドドア３と、スライドドア３を開閉操作するためのドアハンドル４と、スライドドア３を開錠、施錠するドアロック装置５と、スライドドア３を開閉駆動するためのドア駆動装置６と、ドアロック装置５とドア駆動装置６を制御する制御装置７とを備える。

図２はドアハンドル４の断面図である。ドアハンドル４の内部には、振動センサ８が設けられ、乗員がドアハンドル４を操作する際の振動、乗員がスライドドア３を叩いた際の振動、また第三者がガラスを割る振動、ピッキングの振動が検知できるようになっている。振動センサ８が検知した振動は、回路９を経由して車両２の前方に配置された制御装置７に送られ、制御装置７では振動の周波数特性から乗員の操作又は第三者の動作が判断される。

スライドドア３が閉じた状態においてドアハンドル４の操作又はドア叩き操作の振動を振動センサ８が検知すると、制御装置７はスライドドア３の開動作と判断して、スライドドア３をマニュアル又は駆動装置７で開動作可能にする。また、スライドドア３が開いた状態においてドアハンドル４の操作又はドア叩き操作の振動を振動センサ８が検知すると、制御装置７はスライドドア３の閉動作と判断して、スライドドア３をマニュアル又は駆動装置７により閉動作可能にする。

図３は乗員がハンドル操作した場合の周波数特性１０を示したものである。ハンドル操作では、周波数特性が約１０Ｈｚの前後（１〜１６Ｈｚ）に振幅が発生する。

図４は乗員がドア叩き操作した場合の周波数特性１１を示したものである。ドア叩き操作では、周波数特性１１は車両の共振周波数である約１００Ｈｚ前後（３５〜３００Ｈｚ）に振幅が発生する。尚、車両の共振周波数は、車両の大きさ、形状等により個体差があるが、ハンドル操作の周波数特性１０の振幅（約１０Ｈｚ）より大きい周波数となる。

図５は第三者がガラス割り又はピッキング動作した場合の周波数特性１２を示したものである。ガラス割り動作又はピッキング動作では、周波数特性１２は車両の共振周波数（約１００Ｈｚ）よりも高い周波数を含む。

図６は第三者がピッキング動作した場合の波形で、約１ｋＨｚの振動の継続時間を示したものである。ピッキング動作の周波数特性１３は、図５の第三者がガラス割り動作した場合の周波数特性１２と同様に、車両の共振周波数（約１００Ｈｚ）よりも高い周波数を含む波形を含み、図６に示すように約１ｋＨｚの振動が所定時間継続するという特徴を有する。継続時間はピッキング動作でスライドドア３を開けようとする約１５秒程度である。なお、ガラス割り動作の場合は、約１ｋＨｚの振動の継続時間は継続しない特性を示す。継続時間に閾値を設けて、ガラス割り動作又はピッキング動作の区別することが可能である。

図７は振動センサ８が振動を検知してからの制御ロジックの流れ図である。

（ドアハンドル操作）
乗員がドアハンドル４を握ってドアハンドル４を手前に引くと、振動が振動センサ８に伝達され、振動センサ８から検知信号が回路９を経由して制御装置７に送られる。制御装置７では周波数特性が約１０Ｈｚの場合には乗員が手でドアハンドル４を握って操作したと判断して、ドアロック装置５の施錠を解除し、スライドドア３をマニュアルで開閉動作可能にする。

（ドア叩き操作）
スマートキーを所持する乗員がスライドドア３を叩くと、振動が振動センサ８に伝達され、振動センサ８から検知信号が回路９を経由して制御装置７に送られる。制御装置７では周波数特性が車両の共振周波数である約１００Ｈｚ前後の場合には乗員がスライドドア３の開閉を目的にドア叩き操作したと判断して、ドアロック装置５の施錠を解除してスライドドア３をドア駆動装置７により自動で開動作する。

（ガラス割り動作）
第三者が不正な目的でガラスを割ると、振動が振動センサ８に伝達され、振動センサ８から検知信号が回路９を経由して制御装置７に送られる。制御装置７では周波数特性が車両の共振周波数（約１００Ｈｚ）よりも高い周波数を含み、且つ約１ｋＨｚの振動が継続しない場合にガラス割り動作と判断して、ドアロック装置５は施錠したままで、事前に車両に取り付けてある警報装置等で警報を発したり、所定の場所に通報したりする。

（ピッキング動作）
第三者が不正な目的でピッキングすると、振動が振動センサ８に伝達され、振動センサ８から検知信号が回路９を経由して制御装置７に送られる。制御装置７では周波数特性が車両の共振周波数（約１００Ｈｚ）よりも高い周波数を含み、且つ約１ｋＨｚの振動が継続する場合にピッキング動作と判断して、ドアロック装置５は施錠したままで、事前に車両に取り付けてある警報装置等で警報を発したり、所定の場所に通報したりする。

本発明の第一実施形態のドア開閉制御装置１では、車両２のドアハンドル４に備えた振動センサ８が、異なる周波数特性１０、１１、１２、１３の振動を検知し、ドアハンドル操作、ドア叩き操作、ガラス割り動作、ピッキング動作を判断する。振動センサ８を用いることで、雨、雪などの環境による誤判定による誤作動を防止できる。また、周波数特性１０、１１、１２、１３から操作等を判断するため、スライドドア３を叩く強さの違いから振動のピークが検知できないことによる誤判定を解決できる。また、乗員がスライドドア３を開けようとする場合のドアハンドル操作又はドア叩き操作の周波数特性１０、１１と、乗員がスライドドア３を開けようとしない場合（車両が動いている時又はスライドドア３が既に動いている時）の周波数特性を区別することで、スライドドア３の誤判定による誤作動を防止しできる。

また、ドアハンドル操作を周波数特性が約１０Ｈｚであることから判断するため、ドアハンドル操作以外の振動（車両が動いている時又はスライドドア３が既に動いている時）と区別することができるため、スライドドア３の誤判定による誤作動を防止しできる。

また、ドア叩き操作を周波数特性が車両２の共振周波数よりも高い周波数（約１００Ｈｚ）であることから判断するため、スライドドア３を叩く強さの違いから振動のピークが検知できないことによる誤判定を解決でき、またドア叩き操作以外の振動（車両が動いている時又はスライドドア３が既に動いている時）と区別することができるため、スライドドア３の誤判定による誤作動を防止しできる。乗員の両手が荷物で塞がっている場合でも、スライドドア３を自動で開閉制御可能である。

また、ガラス割り動作を周波数特性が車両２の共振周波数（約１００Ｈｚ）よりも高い周波数を含み且つ周波数特性で約１ｋＨｚの振動が継続しない場合であることから判断するため、乗員がスライドドア３を開けようとする場合の振動（ドアハンドル操作又はドア叩き操作）と区別することができ、誤判定によるスライドドア３の開動作を防止できる。また、図示しない警報装置を備えることで、ガラス割り動作と判断した場合に警報を発したり、所定の場所に通報したりすることが可能になり、セキュリティーの高いドア開閉制御装置１を提供できる。

また、ピッキング動作を周波数特性が車両２の共振周波数（約１００Ｈｚ）よりも高い周波数を含み且つ周波数特性で約１ｋＨｚの振動が継続（ピッキングでドアを開けようとする約１５秒程度）する場合であることから判断するため、乗員がスライドドア３を開けようとする場合の振動（ドアハンドル操作又はドア叩き操作）と区別することができ、誤判定によるスライドドア３の開動作を防止できる。また、図示しない警報装置を備えることで、ピッキング動作と判断した場合に警報を発したり、所定の場所に通報したりすることが可能になり、セキュリティーの高いドア開閉制御装置１を提供できる。

図８は、本発明の第二実施形態で、第一実施形態のドア開閉制御装置１にパーキングレンジ情報１４、車速情報１５、スマートキーＩＤ情報１６、ドアの全閉情報１７を取り入れたブロック図である。

パーキングレンジ情報１４、車速情報１５を備える場合は、例えばパーキングレンジで且つ車速ゼロの場合にのみセキュリティーモードにすることで、警報の誤発生等を防止できる。

また、スマートキーＩＤ情報１６を備える場合は、特定のドアのみ乗員が開閉制御可能にでき、他のドアからの第三者の侵入を防止でき、セキュリティーが高まる。また、ドアの全閉情報１７を備える場合は、例えばスライドドア３が閉動作中に、第三者が開動作（ハンドル操作又はドア叩き操作）をしても、スライドドア３が全閉になるまで閉動作を継続して、第三者の侵入を防ぐことが可能になる。

本発明の第一実施形態、第二実施形態のドア開閉制御装置１では、振動センサ８をスライドドア３のドアハンドル４に備えた場合について説明したが、ドアのタイプはスライドドアに限定されるものではなく、一般の乗用車に用いられるヒンジにより手前に押し広げるタイプのドア、バックドア等でもよい。

本発明の第一実施形態のドア開閉制御装置を備えた車両である。 ドアハンドルの断面図である。 乗員がドアハンドル操作した場合の周波数特性を示したものである。 乗員がドア叩き操作した場合の周波数特性を示したものである。 第三者がガラス割り動作した場合の周波数特性を示したものである。 第三者がピッキング動作した場合の約１ｋＨｚの振動の継続時間を示したものである。 振動センサが振動を検知してからの制御ロジックの流れ図である。 本発明の第二実施形態で、第一実施形態のドア開閉制御装置にパーキングレンジ情報、車速情報、スマートキーＩＤ情報、ドアの全閉情報を取り入れたブロック図である。

符号の説明

１ ドア開閉制御装置
２ 車両
３ スライドドア（ドア）
４ ドアハンドル
７ 制御装置
８ 振動センサ
１０ ドアハンドル操作の周波数特性
１１ ドア叩き操作の周波数特性
１２ ガラス割り動作の周波数特性
１３ ピッキング動作の周波数

Claims (6)

1. 車両のドアに振動センサを備え、前記ドアを開閉制御するドア開閉制御装置において、
   前記振動センサが検知する振動の異なる周波数特性から、ドアハンドル操作又はドア叩き操作の少なくとも何れか１つを判断する制御装置を備えること、を特徴とするドア開閉制御装置。
2. 前記制御装置は、前記振動センサが検知する振動の異なる周波数特性から、ガラス割り動作又はピッキング動作の少なくとも何れか１つを判断すること、を特徴とする請求項１に記載のドア開閉制御装置。
3. 前記制御装置は、前記周波数特性が約１０Ｈｚ以下の周波数であるときには、ドアハンドル操作であると判断すること、を特徴とする請求項１又は２に記載のドア開閉制御装置。
4. 前記制御装置は、前記周波数特性が車両の共振周波数であるときには、ドア叩き操作であると判断すること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のドア開閉制御装置。
5. 前記制御装置は、前記周波数特性が車両の共振周波数以上の周波数を含み、且つ周波数特性が約１ｋＨｚを含む場合は、ガラス割り動作又はピッキング動作の少なくともいずれか１つであると判断すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のドア開閉制御装置。
6. 前記制御装置は、パーキングレンジ情報、車速情報、スマートキーＩＤ情報、ドアの全閉情報の少なくともいずれか１つの情報を用いること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のドア開閉制御装置。

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