JP2010084417A - Opening/closing body control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、開閉体または開閉体周辺に対する利用者の開閉指令操作の入力を検出して、当該開閉体を開閉する開閉体制御装置に関する。 The present invention relates to an opening / closing body control device that detects an input of a user's opening / closing command operation to an opening / closing body or a periphery of the opening / closing body and opens / closes the opening / closing body.
このような開閉体制御装置の一例として、車両用ドアの解錠や施錠を自動的に制御するロッキングシステム(スマートエントリーシステム)と連携した車両用ドア開閉装置が知られている。スマートエントリーシステムは、利用者が携帯する携帯機との通信により利用者の車両への接近や降車を検知し、その利用者の車両用ドアに対する解錠または施錠の指示を認識して当該車両用ドアの施解錠を制御する。このようなスマートエントリーシステムにおける車両用ドア開閉装置として、利用者が車両用ドアの開閉操作を行うドアハンドルに圧電センサを設けたものがある(例えば、特許文献1等)。 As an example of such an opening / closing body control device, a vehicle door opening / closing device linked with a locking system (smart entry system) that automatically controls unlocking and locking of a vehicle door is known. The smart entry system detects when a user approaches or gets off a vehicle by communicating with a portable device carried by the user, recognizes the unlocking or locking instruction for the user's vehicle door, and Controls locking and unlocking of doors. As a vehicle door opening / closing device in such a smart entry system, there is one in which a piezoelectric sensor is provided on a door handle for a user to open and close a vehicle door (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載のドアハンドル装置は、ドアハンドルに可撓性を有するケーブル状の圧電素子にて形成された圧電センサを備えて構成される。そして、利用者のドアハンドルへの接触に応じて出力される当該圧電センサからの検出信号を受けてドアのドアロックの解除を行う。
The door handle device described in
特許文献1に記載のドアハンドル装置は、車両ノイズに対する対策は施されておらず、どのような信号であっても検出してしまう可能性がある。また、どのドアを叩いたかを特定することができないため、利用者が所望するドア以外のドアが開いてしまう可能性がある。更に、上記文献には、ロックを解除することのみ記載されている。このため、この技術を車両用ドアに適用した場合には、ドアが勝手に動き出してしまう危険性がある。したがって、このような危険性をなくすために、どのドアが叩かれたのかを特定する必要がある。
The door handle device described in
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、開閉体または開閉体周辺に対する利用者の開閉指令操作の有無を誤検出することなく判定して、当該開閉体を開閉することが可能な開閉体制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to determine whether there is a user's opening / closing command operation on the opening / closing body or the vicinity of the opening / closing body without erroneously detecting the opening / closing body. An object of the present invention is to provide an opening / closing body control device capable of performing the above.
上記目的を達成するための本発明に係る開閉体制御装置の特徴構成は、開閉体または開閉体周辺の構造部材に取り付けられ、利用者により開閉指令操作が入力される開閉指令操作入力部と、前記構造部材に対して前記開閉指令操作入力部を介して取り付けられ、前記開閉指令操作による振動を検出する振動検知センサと、前記振動検知センサから得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比、及び、前記振動波形から取得された波形近似線が前記振幅基準を下回る時間と前記波形近似線が前記振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方と、前記振動波形において所定の周波数よりも低い周波数帯域が減衰された減衰振動波形から取得された包絡線と、に基づいて前記利用者による前記開閉体の開閉指令操作の有無を判定する判定手段と、を備える点にある。 The characteristic configuration of the opening / closing body control device according to the present invention for achieving the above object includes an opening / closing command operation input unit that is attached to the opening / closing body or a structural member around the opening / closing body and to which an opening / closing command operation is input by a user, A vibration detection sensor that is attached to the structural member via the opening / closing command operation input unit and detects vibration caused by the opening / closing command operation, and an amplitude level of an upper waveform with respect to an amplitude reference of a vibration waveform obtained from the vibration detection sensor And / or the time ratio between the time when the waveform approximation line acquired from the vibration waveform falls below the amplitude reference and the time when the waveform approximation line exceeds the amplitude reference. And the envelope acquired from the damped vibration waveform in which the frequency band lower than the predetermined frequency is damped in the vibration waveform, based on the user Wherein in that it comprises a determination means for determining whether the switching command operation of the opening and closing member with.
このような特徴構成とすれば、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比、及び、波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方と、減衰振動波形から取得された包絡線と、に基づいて利用者による開閉指令操作の有無を判定するため、誤検出を防止することができる。また、例えば、複数の開閉体に対応して開閉指令操作入力部を設けた場合には、利用者が所望する開閉体を特定することができ、開閉対象となる開閉体の開閉を適切に行うことが可能となる。 With such a characteristic configuration, the amplitude ratio between the amplitude level of the upper waveform and the amplitude level of the lower waveform, and the time between the time when the waveform approximation line is below the amplitude reference and the time when the waveform approximation line is above the amplitude reference Since the presence / absence of the opening / closing command operation by the user is determined based on at least one of the ratios and the envelope acquired from the damped vibration waveform, erroneous detection can be prevented. Further, for example, when an opening / closing command operation input unit is provided corresponding to a plurality of opening / closing bodies, the opening / closing body desired by the user can be specified, and the opening / closing body to be opened / closed is appropriately opened / closed. It becomes possible.
また、前記判定手段は、前記振幅比、及び、前記時間比の少なくともいずれか一方が、所定の判定閾値以上であると共に、前記包絡線の勾配が特定の勾配である場合に、前記開閉指令操作が有ったと判定すると好適である。 Further, the determination means is configured to perform the opening / closing command operation when at least one of the amplitude ratio and the time ratio is equal to or greater than a predetermined determination threshold and the gradient of the envelope is a specific gradient. It is preferable to determine that there is.
このような構成とすれば、判定手段を簡易な論理回路とすることができる。したがって、演算負荷を軽くすることができるため、低コストで判定手段を実現することが可能となる。 With such a configuration, the determination means can be a simple logic circuit. Therefore, since the calculation load can be reduced, the determination unit can be realized at low cost.
また、前記振幅基準は、前記開閉指令操作が入力されていない場合における前記振動検知センサからの出力値であると好適である。 Further, it is preferable that the amplitude reference is an output value from the vibration detection sensor when the opening / closing command operation is not input.
このような構成とすれば、振幅基準を容易に設定することができる。このため、開閉指令操作が入力された場合には、適切に上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比、及び、波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比を適切に演算することができる。したがって、開閉指令操作の有無を誤検出することなく適切に判定することが可能となる。 With such a configuration, the amplitude reference can be easily set. Therefore, when an open / close command operation is input, the amplitude ratio between the amplitude level of the upper waveform and the amplitude level of the lower waveform, and the time when the waveform approximation line falls below the amplitude reference and the waveform approximation line The time ratio with the time exceeding the reference can be calculated appropriately. Therefore, it is possible to appropriately determine the presence / absence of the opening / closing command operation without erroneous detection.
また、前記上側波形の振幅レベルは前記上側波形のピークホールド値であり、前記下側波形の振幅レベルは前記下側波形のボトムホールド値であると好適である。 Preferably, the amplitude level of the upper waveform is a peak hold value of the upper waveform, and the amplitude level of the lower waveform is a bottom hold value of the lower waveform.
このような構成とすれば、ピークホールド値はピークホールド回路により検出することができ、ボトムホールド値はボトムホールド回路により検出することができる。また、これらのピークホールド回路及びボトムホールド回路は、簡易な部品で構成することができるため、低コストで上側波形の振幅レベル及び下側波形の振幅レベルを検出することが可能となる。 With such a configuration, the peak hold value can be detected by the peak hold circuit, and the bottom hold value can be detected by the bottom hold circuit. In addition, since these peak hold circuit and bottom hold circuit can be configured with simple components, it is possible to detect the amplitude level of the upper waveform and the amplitude level of the lower waveform at low cost.
また、前記波形近似線は、前記振動波形から所定の周波数よりも高い周波数帯域を減衰して取得されると好適である。 Further, it is preferable that the waveform approximation line is obtained by attenuating a frequency band higher than a predetermined frequency from the vibration waveform.
このような構成とすれば、例えばローパスフィルタを用いることにより、波形近似線を容易に取得することができる。 With such a configuration, a waveform approximation line can be easily obtained by using, for example, a low-pass filter.
また、前記開閉指令操作入力部は、端縁の一部が開放端となるように前記構造部材に支持されると好適である。 Further, it is preferable that the opening / closing command operation input unit is supported by the structural member such that a part of the edge is an open end.
このような構成とすれば、開閉指令操作入力部と構造部材とを夫々異なる周期で振動させることが容易となる。したがって、このような異なる周期の振動に基づいて開閉指令操作の有無を適切に検出することが可能となる。 With such a configuration, it becomes easy to vibrate the opening / closing command operation input unit and the structural member at different periods. Therefore, it is possible to appropriately detect the presence / absence of an opening / closing command operation based on such vibrations with different periods.
また、前記開閉指令操作入力部は、前記構造部材に対して一辺で片持ち支持される板状部材から構成されると好適である。 Further, it is preferable that the opening / closing command operation input unit is composed of a plate-like member that is cantilevered on one side with respect to the structural member.
このような構成とすれば、開閉指令操作入力部は片持ち支持されているため利用者により叩かれた後に共振が起こりやすくなる。また、開閉指令操作入力部を構造部材に対してはるかに小さく形成すれば、共振周波数を高めることも可能である。したがって、利用者による開閉指令操作に係る振動波形を適切に検出することが可能となる。 With such a configuration, the opening / closing command operation input unit is cantilevered, so that resonance easily occurs after being hit by the user. Further, if the opening / closing command operation input section is formed much smaller than the structural member, the resonance frequency can be increased. Therefore, it is possible to appropriately detect the vibration waveform related to the opening / closing command operation by the user.
以下、本発明に係る開閉体制御装置1について説明する。本開閉体制御装置1は、開閉体としての車両用ドアや、開閉体周辺としての車両用ドアの周辺に対する利用者の開閉指令操作の入力を検出して、当該車両用ドアを開閉する機能を備えている。図1は、そのような開閉体制御装置1を備えた車両の後方を示した図である。
Hereinafter, the opening / closing
車両には、周知のように複数のドアが備えられるが、本実施形態では、車両用ドアは、バックドア2であるとして説明する。ここで、開閉指令操作とは、利用者が車両用ドアを開扉させようとする際に行う指令操作や車両用ドアを閉扉させようとする際に行う指令操作である。このような指令操作としては、本開閉体制御装置1においては、車両用ドアに対する叩き操作である、所謂ノック操作が相当する。したがって、本実施形態では、開閉体制御装置1は、バックドア2に対する利用者のノック操作を検出して、バックドア2を開閉するとして説明する。
The vehicle is provided with a plurality of doors as is well known, but in this embodiment, the vehicle door will be described as the
上述の開閉指令操作は、利用者により開閉指令操作入力部10に入力される。また、この開閉指令操作入力部10は、開閉体または開閉体周辺の構造部材に取り付けられる。開閉体とは、本実施形態では車両用ドアである。したがって、開閉体の構造部材とは、バックドア2のドアパネルそのものであり、開閉体周辺の構造部材とは、バックドア2の周辺のパネルである。また、開閉指令操作とは、本実施形態では利用者がバックドア2を開扉させようとする際に行うノック操作やバックドア2を閉扉させようとする際に行うノック操作である。この場合、開閉指令操作に係る入力は、ノック操作に係る叩き振動が相当する。したがって、開閉指令操作入力部10は、バックドア2のドアパネルに別部材として取り付けられ、利用者によりバックドア2を開閉させる際に行われるノック操作に係る叩き振動が入力される。
The above opening / closing command operation is input to the opening / closing command
ここで、車両の後方部には、図1に示されるようにガラス51やエンブレム52やナンバープレート53やテールランプ54やガーニッシュ55等が備えられる。このような部分のうち、本実施形態における開閉指令操作入力部10は、ガーニッシュ55が相当する。したがって、上述のノック操作はガーニッシュ55に対して行われる。
Here, as shown in FIG. 1, a
ガーニッシュ55には、振動検知センサ11が備えられる。振動検知センサ11は、車両用ドアの構造部材に対して開閉指令操作入力部10を介して取り付けられ、開閉指令操作による振動を検出する。上述のように、車両用ドアの構造部材とは、バックドア2のドアパネルである。また、開閉指令操作による振動とは、上述のノック操作に係る叩き振動が相当する。このような振動検知センサ11は、詳細は後述するが、上述の開閉指令操作入力部10を介して取り付けられる。したがって、振動検知センサ11は、バックドア2のドアパネルに対して開閉指令操作入力部10を介して取り付けられ、ノック操作に係る叩き振動を検出する。
The
図2はバックドア2のガーニッシュ55が備えられる付近を拡大した図であり、図3は、図2におけるIII−III線断面を示した図である。図2及び図3に示されるように、振動検知セ
ンサ11は、開閉指令操作入力部10としてのガーニッシュ55の内部に埋め込まれる。このように、振動検知センサ11は、バックドア2のドアパネルに対してガーニッシュ55を介して取り付けられる。したがって、利用者によりバックドア2を開閉するためにガーニッシュ55に対してノック操作が行われると、振動検知センサ11は、ガーニッシュ55を介してノック操作に係る叩き振動が伝達される。
2 is an enlarged view of the vicinity of the
ここで、一般的に、物を叩いたときに生じる叩き振動は、図4に示されるような振動波形を有する。図4は、縦軸を信号強度とし、横軸を時間として、時間の経過に応じて変化する信号強度を示した図である。図4において、t0以前においても信号は振幅をしているが、これはバックグランドノイズに起因する信号である。その後(t0以降)、叩き振動を検知すると、複数のピークを有する信号が出力され、所定の基準値(図4では信号強度が0〔V〕)に対して上側と下側とに振幅を繰り返しながら、時間の経過と共に減衰する。 Here, generally, the hit vibration generated when hitting an object has a vibration waveform as shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing signal intensity that changes with time, with the vertical axis representing signal intensity and the horizontal axis representing time. In FIG. 4, the signal has an amplitude before t 0 , but this is a signal due to background noise. After that (after t 0 ), when tapping vibration is detected, a signal having a plurality of peaks is output, and the amplitude is increased upward and downward with respect to a predetermined reference value (the signal intensity is 0 [V] in FIG. 4). As it repeats, it decays over time.
しかしながら、ガーニッシュ55に振動検知センサ11を埋め込んだ場合には、利用者により加圧される低周波の振動と、ガーニッシュ55の共振周波数とにより、図5に示されるような信号となる。これは、ガーニッシュ55は、バックドア2に比べてはるかに小さいため、共振周波数が高くなるからである。なお、この共振周波数は、ガーニッシュ55の硬さが硬くなればより高い周波数で共振する。
However, when the
なお、図5においても、t0以前の信号の振幅は、バックグランドノイズに起因する振動である。開閉体制御装置1は、振動検知センサ11により得られた図5に示されるような信号が、利用者の開閉指令操作による信号であるか否かを判定する。以下、この判定について説明する。
Also in FIG. 5, the amplitude of the signal before t 0 is vibration caused by background noise. The opening / closing
図6は、開閉体制御装置1の概略構成を模式的に示したブロック図である。本開閉体制御装置1は、上述の振動検知センサ11と、振動波形検出手段20と、信号演算手段30と、判定手段40と、ドア制御部50とを備えて構成される。
FIG. 6 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of the opening / closing
振動検知センサ11は、上述のように、利用者がバックドア2に与えるノック操作により生じる振動を検出する。このため、振動検知センサ11は、外部から与えられる振動に応じて検出信号を出力可能な圧電センサにより構成されると好適である。振動検知センサ11は、以降の説明では圧電センサ11として説明する。
As described above, the
振動波形検出手段20は、圧電センサ11から出力されるセンサ出力から振動波形を取得する。信号演算手段30は、振動波形検出手段20により得られた振動波形に対して後述する演算を行う。判定手段40は、振動波形検出手段20による演算結果に基づき、圧電センサ11から入力された振動波形が利用者による開閉指令操作であるか否かの判定を行う。また、ドア制御部50は、判定手段40の判定結果に基づき、バックドア2の開閉動作を制御する。
The vibration waveform detection means 20 acquires a vibration waveform from the sensor output output from the
詳細は後述するが、振動波形検出手段20は、フィルタ21及び信号検波部22から構成される。そして、判定手段30は、上側信号強度判定部31、下側信号強度判定部32、振幅比判定部33、上側信号時間判定部34、下側信号時間判定部35、時間比演算部36、ハイパスフィルタ37、叩き特徴判定部38から構成される。また、判定手段40は、第1判定手段41、第2判定手段42から構成される。
As will be described in detail later, the vibration waveform detection means 20 includes a
ここで、本開閉体制御装置1は、CPUを中核部材としてバックドア2を開閉する種々の処理を行うための上述の機能部をハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。以下、本開閉体制御装置1の各部の構成について説明する。
Here, in the opening / closing
圧電センサ11は、上述のように、開閉操作指令入力部10としてのガーニッシュ55を介して取り付けられ、利用者が行うノック操作に起因する叩き振動を検出して検出信号を出力する。検出信号は、後述のフィルタ21に伝達される。
As described above, the
フィルタ21は、バンドパスフィルタにより構成され、圧電センサ11から伝達される検出信号において、所定の周波数帯以外の周波数成分を減衰させる。この所定の周波数帯としては、検出すべき信号に応じて変更することが可能である。
The
信号検波部22は、圧電センサ11から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形と下側波形とを取得する。振幅基準とは、単に検出信号の振幅中心を示すものではなく、検出信号の基準を示すものである。即ち、検出信号が、正電圧と負電圧とからなる場合には零電位を示す。上側波形とは、振幅基準よりも上側に位置する波形を示し、下側波形とは、振幅基準よりも下側に位置する波形を示す。例えば、振幅基準は、開閉指令操作が入力されていない場合における圧電センサ11からの出力値として定めると好適である。開閉指令操作が入力されていない場合とは、単に利用者からの入力待ち状態における出力値としても良いし、圧電センサ11に通電されていない状態における出力値としても良い。そして、いずれの場合でも、バックグランドノイズを考慮して振幅基準を設定すると好適である。本実施形態では、振幅基準とは、零電位であるとして説明する。
The
信号検波部22は、検出信号に対する上側波形と下側波形とを取得する。これらの上側波形及び下側波形は、夫々、後述する上側信号強度判定部31、下側信号強度判定部32、上側信号時間判定部34、下側信号時間判定部35、ハイパスフィルタ37に伝達される。なお、圧電センサ11とフィルタ21との間や、フィルタ21と信号検波部22との間に増幅部(図示しない)を設けて、検出信号やフィルタ21により行われるフィルタリング処理後の検出信号を増幅しても良い。
The
上側信号強度判定部31は、振動検知センサ(圧電センサ)11から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルを上側振幅レベルとして判定する。振幅レベルとは、検出信号の検出電圧に対応し、検出信号において振幅が最大となる振幅レベルであると好適である。このため、上側波形の振幅レベルは上側波形のピークホールド値に相当する。したがって、上側信号強度判定部31は、上側波形における検出電圧のピークホールド値を上側振幅レベルとして判定する。なお、このような上側信号強度判定部31は、所謂ピークホールド回路から構成されると好適である。ピークホールド回路は、入力される信号のピーク値を取得する。また、ピークホールド回路は、コンデンサ、ダイオード、オペアンプ等から構成すると好適であるが、公知技術であるため説明は省略する。図7に示されるような、信号検波部22から伝達された検出信号においては、符号V1で示された検出電圧が相当する。上側信号強度判定部31により判定された上側振幅レベルは、後述の振幅比演算部33に伝達される。
The upper signal
下側信号強度判定部32は、振動検知センサ(圧電センサ)11から得られる振動波形の振幅基準に対する下側波形の振幅レベルを下側振幅レベルとして判定する。振幅レベルとは、検出信号の検出電圧に対応し、検出信号において振幅が最小となる振幅レベルであると好適である。このため、下側側波形の振幅レベルは下側波形のボトムホールド値に相当する。したがって、下側信号強度判定部32は、下側波形における検出電圧のボトムホールド値を下側振幅レベルとして判定する。なお、このような下側信号強度判定部32は、所謂ボトムホールド回路から構成されると好適である。ボトムホールド回路は、入力される信号のピーク値(ボトム値)を取得する。また、ボトムホールド回路は、コンデンサ、ダイオード、オペアンプ等から構成すると好適であるが、公知技術であるため説明は省略する。図7に示されるような、信号検波部22から伝達された検出信号においては、符号V2で示された検出電圧が相当する。下側信号強度判定部32により判定された下側振幅レベルは、後述の振幅比演算部33に伝達される。
The lower signal
振幅比演算部33は、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比を演算する。上側波形の振幅レベルは、上述の上側波形強度判定部31から伝達される。一方、下側波形の振幅レベルは、下側波形強度判定部32から伝達される。また、振幅比とは、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの比であり、下側振幅レベルが上側振幅レベルの何倍であるかを示す指標である。したがって、振幅比演算部33は、下側振幅レベルが上側振幅レベルの何倍であるかを示す振幅比を演算する。上述のように、上側波形の振幅レベルがV1であり、下側波形の振幅レベルがV2である場合には、振幅比演算部33は、V2をV1で除することにより、振幅比を演算する。そして、下側振幅レベルが上側振幅レベルの予め設定された所定の判定閾値以上であれば、振幅演算部33はHi信号を出力する。一方、予め設定された所定の判定閾値未満の場合には、Lo信号を出力する。本実施形態では、振幅比演算部33は下側振幅レベルが上側振幅レベルの2倍以上である場合にHi信号を出力し、2倍未満の場合にはLo信号を出力する。振幅比演算部33の出力(Hi信号或いはLo信号)は、後述の第1判定手段41に出力される。
The
上側信号時間判定部34は、振動波形から波形近似線を取得し、当該波形近似線が振幅基準を上回る時間を上側信号時間として判定する。波形近似線は、振動波形が、夫々1つの凸部からなる滑らかな上側波形と下側波形となるように近似された波形である。例えば、このような波形近似線は、振動波形から所定の周波数よりも高い周波数帯域を減衰して取得すると好適である。このような場合には、振動波形をローパスフィルタに入力することにより、波形近似線を容易に取得することができる。上側信号時間判定部34は、このような波形近似線を取得する。そして、波形近似線が、振幅基準を上回る時間を上側信号時間として判定する。ここで、本実施形態では、振幅基準は検出信号の零電位である。したがって、図8に示されるように、振動波形から近似波形が得られた場合には、符号t2で示された時間が上側信号時間に相当する。上側信号時間判定部34により判定された上側信号時間は、後述の時間比演算部36に伝達される。ここで、波形近似線は、例えば公知の多項式近似や移動平均を用いても良い。また、複数の凸部からなる波形として近似することも当然に可能である。
The upper signal
下側信号時間判定部35は、振動波形から波形近似線を取得し、当該波形近似線が振幅基準を下回る時間を下側信号時間として判定する。波形近似線とは、上述のように振動波形が、夫々1つの凸部からなる滑らかな上側波形と下側波形となるように近似された波形であり、上述のように求めると好適である。下側信号時間判定部35は、このような波形近似線を取得する。そして、波形近似線が、振幅基準を下回る時間を下側信号時間として判定する。ここで、本実施形態では、振幅基準は検出信号の零電位である。したがって、図8に示されるように、振動波形から近似波形が得られた場合には、符号t1で示された時間が下側信号時間に相当する。下側信号時間判定部35により判定された下側信号時間は、後述の時間比演算部36に伝達される。
The lower signal
時間比演算部36は、振動波形から取得された波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比を演算する。振動波形から取得された波形近似線が振幅基準を下回る時間は、上述の下側波形時間判定部35から下側信号時間として伝達される。一方、振動波形から取得された波形近似線が振幅基準を上回る時間は、上側波形時間判定部34から上側信号時間として伝達される。また、時間比とは、上側信号時間と下側信号時間との比であり、上側信号時間が下側信号時間の何倍であるかを示す指標である。したがって、時間比演算部36は、上側信号時間が下側信号時間の何倍であるかを示す時間比を演算する。上述のように、下側信号時間がt1であり、上側信号時間がt2である場合には、時間比演算部36はt2をt1で除することにより、時間比を演算する。そして、上側信号時間が下側信号時間の予め設定された所定の判定閾値以上であれば、時間比演算部36はHi信号を出力する。一方、予め設定された所定の判定閾値未満の場合には、Lo信号を出力する。本実施形態では、時間比演算部36は上側信号時間が下側信号時間の5倍以上である場合にHi信号を出力し、5倍未満の場合にはLo信号を出力する。時間比演算部36の出力(Hi信号或いはLo信号)は、後述の第1判定手段41に出力される。
The
ハイパスフィルタ37は、振動波形において所定の周波数よりも低い周波数帯域が減衰された減衰振動波形を生成する。振動波形は、信号検波部22から伝達される。この振動波形には、上述のように、利用者により加圧される低周波の振動と、ガーニッシュ55の共振周波数とが、混在した信号となっている。ハイパスフィルタ37は、利用者により加圧される低周波の振動を減衰した減衰振動波形を生成する。したがって、所定の周波数とは、利用者により加圧される低周波に起因する周波数である。このような機能を有するハイパスフィルタ37に、図5に示されるような振動波形を入力すると、図9に示されるような減衰振動波形が生成される。このような減衰振動波形は、後述の叩き特徴判定部38に伝達される。
The
叩き特徴判定部38は、ハイパスフィルタ27により生成された減衰振動波形から取得された包絡線に叩き特徴があるか否かを判定する。叩き特徴とは、利用者によりノック操作が行われたことを示す特徴である。叩き特徴判定部38は、減衰振動波形に叩き特徴が含まれている場合に、利用者によりノック操作が行われたと判定する。
The hit
このような叩き特徴があるか否かを判定するために、叩き特徴判定部38は、まず、減衰振動波形の山を繋いで包絡線Wを取得する(図10参照)。包絡線Wを取得することにより、アイドリングによるエンジンの振動、車載オーディオの音響による振動、雨による振動等のノイズが除去できる。図10では減衰振動波形の山を繋いで包絡線Wを形成したが、減衰振動波形の谷を繋いで包絡線を取得してもよい。
In order to determine whether or not there is such a hit feature, the hit
また、減衰振動波形を電圧のプラス側あるいはマイナス側に全波整流して、全波整流後の波形の山又は谷を繋いで包絡線を取得してもよい。全波整流後の波形は、山と山、あるいは谷と谷との間隔が、全波整流前の波形に比べて狭くなるので、より高い精度で包絡線を取得することが可能となる。 Alternatively, the damped oscillation waveform may be full-wave rectified to the positive side or the negative side of the voltage, and an envelope may be obtained by connecting peaks or valleys of the waveform after full-wave rectification. In the waveform after full-wave rectification, the interval between peaks and peaks or valleys and valleys is narrower than the waveform before full-wave rectification, so that the envelope can be acquired with higher accuracy.
叩き特徴判定部38は、図10に示されるような包絡線Wが所定の閾値Vtからピーク値Pに至るまでの増加時間T1と、包絡線Wがピーク値Pから所定の閾値Vtまで減衰する減衰時間T2とに基づいて、利用者による開閉指示、即ちノックの有無を判定する。即ち、包絡線の勾配が特定の勾配である場合に、叩き特徴があったと判定する。
Tapping
本実施形態では包絡線Wのピーク電圧(ピーク値P)の1/10の値を閾値電圧(閾値Vt)としている。閾値Vtは任意に設定可能である。また、上述のハイパスフィルタ37により生成された包絡線W毎に閾値Vtを設定することなく、例えば平均値などの標準的なピーク値Pから標準的な閾値Vtが設定されていてもよい。包絡線Wが閾値Vtを超えてからピーク値Pに至るまでの立ち上がり時間(増加時間T1)は、数ms以内(例えば3〜5ms以内)とすると好適である。また、ピーク値Pから所定の閾値Vtまで減衰する減衰時間T2は、150ms以内とすると好適である。減衰時間T2はバックドア2の大きさ、取り付け位置、ドアパネルの材質等により変化する。叩き特徴判定部38は、包絡線Wに叩き特徴があると判定した場合には、後述の第2判定手段42に対してHi信号を出力し、叩き特徴がないと判定した場合には、Lo信号を出力する。
In the present embodiment, a threshold voltage (threshold value V t ) is 1/10 of the peak voltage (peak value P) of the envelope W. Threshold V t can be arbitrarily set. In addition, the standard threshold value V t may be set from a standard peak value P such as an average value without setting the threshold value V t for each envelope W generated by the high-
上述のように、判定手段40は、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比及び波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方と、包絡線Wが有する叩き特徴と、に基づいて利用者による車両用ドアの開閉指令操作の有無を判定する。具体的に、判定手段40は、第1判定手段41と第2判定手段42とにより構成される。そして、第1判定手段41は、所謂ORゲートから構成され、第2判定手段42は、所謂ANDゲートから構成される。第1判定手段41は、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比及び波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方が、所定の判定閾値以上であるか否かを判定する。また、第2判定手段42は、前記振幅比及び時間比の少なくともいずれか一方と、包絡線Wが有する叩き特徴と、に基づいて利用者による開閉体(車両用ドア)の開閉指令操作の有無を判定する。
As described above, the
第1判定部41は、上述のように振幅比演算部33及び時間比演算部36から夫々の演算結果に応じた出力(Hi信号或いはLo信号)が入力される。上述のように本実施形態では、振幅比演算部33は下側振幅レベルが上側振幅レベルの2倍以上である場合に、第1判定手段41に対してHi信号を出力し、2倍未満の場合にはLo信号を出力する。一方、時間比演算部36は上側信号時間が下側信号時間の5倍以上である場合に、第1判定手段41に対してHi信号を出力し、5倍未満の場合にはLo信号を出力する。したがって、第1判定部41は、下側振幅レベルが上側振幅レベルの2倍以上である場合か、或いは上側信号時間が下側信号時間の5倍以上である場合に、Hi信号を出力する。一方、下側振幅レベルが上側振幅レベルの2倍未満の場合、且つ、上側信号時間が下側信号時間の5倍未満の場合にLo信号を出力する。なお、第1判定部41からの出力は、後述の第2判定部42に出力される。
As described above, the
第2判定部42は、上述のように叩き特徴判定部38からその判定結果に応じた出力(Hi信号或いはLo信号)が入力される。上述のように本実施形態では、叩き特徴判定部38により包絡線Wに叩き特徴があると判定された場合に第2判定部42にはHi信号が入力され、叩き特徴があると判定されなかった場合にはLo信号が入力される。第2判定部42は、このような叩き特徴判定部38から入力される信号と、上述の第1判定部41から入力される信号とに応じて信号を出力する。即ち、下側振幅レベルが上側振幅レベルの2倍以上である場合、或いは上側信号時間が下側信号時間の5倍以上である場合、且つ包絡線Wに叩き特徴がある場合には、圧電センサ11が検出した振動が利用者によるノック操作に係る振動であると判定し、Hi信号を出力する。一方、下側振幅レベルが上側振幅レベルの2倍未満の場合、且つ、上側信号時間が下側信号時間の5倍未満の場合、且つ包絡線に叩き特徴がない場合には、圧電センサ11が検出した振動が利用者によるノック操作に係る振動でないと判定し、Lo信号を出力する。この第2判定部42からの出力は、後述のドア制御部50に出力される。
As described above, the
ドア制御部50は、上述のように、判定手段40の判定結果に基づき、バックドア2の開閉動作を制御する。即ち、第2判定部42からHi信号が入力された場合には、利用者によるノック操作に係る振動であると判定されたことからバックドア2の開閉動作を行い、Lo信号が入力された場合には、利用者によるノック操作に係る振動でないと判定されたことからバックドア2の開閉動作を行わない。
As described above, the
このようにして本開閉体制御装置1は、圧電センサ11により検出された振動が、利用者によるノック操作に係る振動であるか否かを判定することにより、車両用ドアに対する利用者の開閉指令操作の有無を誤検出することなく判定することが可能となる。そして、この判定結果に基づき、適切に車両用ドアを開閉することが可能となる。
In this way, the opening / closing
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、判定手段40は、圧電センサ11から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比及び振動波形から取得された波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方と、振動波形において所定の周波数よりも低い周波数帯域が減衰された減衰振動波形から取得された包絡線が有する叩き特徴と、に基づいて利用者による開閉体の開閉指令操作の有無を判定するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the
例えば、圧電センサ11から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比、振動波形から取得された波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比、及び振動波形において所定の周波数よりも低い周波数帯域が減衰された減衰振動波形から取得された包絡線が有する叩き特徴と、に基づいて利用者による車両用ドアの開閉指令操作の有無を判定することも可能である。即ち、振幅比に係る出力信号がHi信号であり、時間比に係る出力信号がHi信号であり、叩き特徴に係る出力信号がHi信号である場合に、判定手段40が、圧電センサ11により検出された振動波形が、利用者によるノック操作に係る振動波形であると判定することも当然に可能である。このような構成とすれば、より確実に誤検出を防止することが可能となる。
For example, the amplitude ratio between the amplitude level of the upper waveform and the amplitude level of the lower waveform relative to the amplitude reference of the vibration waveform obtained from the
上記実施形態では、振幅比演算部33は下側振幅レベルが上側振幅レベルの2倍以上である場合に、後述の第1判定手段41に対してHi信号を出力し、2倍未満の場合にはLo信号を出力するとして説明した。また、時間比演算部36は上側信号時間が下側信号時間の5倍以上である場合に、後述の第1判定手段41に対してHi信号を出力し、5倍未満の場合にはLo信号を出力するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。前記2倍や5倍は、単なる例示であり、他の数値で設定することも当然に可能である。この数値は、圧電センサ11の検出特性や、バックドア2の剛性や、圧電センサ11がバックドア2に対して備えられる位置等に応じて定めると好適である。
In the above embodiment, the amplitude
上記実施形態では、圧電センサ11は開閉指令操作入力部10としてのガーニッシュ55の内部に埋め込まれて構成されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、開閉指令操作入力部10は、端縁の一部が開放端となるように構造部材に支持されるように構成することも可能である。端縁の一部が開放端となるとは、開閉指令操作入力部10の少なくとも一部が、ドアパネルに対して接触していないように構成されていることを意味する。また、例えば、開閉指令操作入力部10は、構造部材に対して一辺で片持ち支持される板状部材から構成することも可能である。ここで、一辺で片持ち支持されるとは、板状部材を構成する一辺で車両に支持され、少なくとも当該一辺に対向する片は当該車両に支持されていない状態を示す。即ち、開閉指令操作入力部10は、板状を形成する1つの辺で車両に固定しても良い。このような場合には、図11に示されるように、板状部材を長方形形状の板状部材で構成し、その長辺がバックドア2に固定されると好適である。この場合、長辺は、短辺の5倍以上の長さを有して形成されると好適である。もちろん、短辺を固定するように配設しても良い。また、図11では、圧電センサ11をガーニッシュ55の表面(表面上)に接して配設し、当該ガーニッシュ55の下に隠れるように図示しているが、反対側の面に備える(視認可能なように備える)ことも当然に可能である。
In the above embodiment, the
また、図12に示されるように、圧電センサ11をガーニッシュ55と共に、固定することも可能である。この場合には、ガーニッシュ55をバックドア2に固定するボルト55aで一緒に圧電センサ11を固定すると好適である。
In addition, as shown in FIG. 12, the
上記実施形態では、開閉指令操作入力部10はガーニッシュ55であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、開閉指令操作入力部10を、エンブレム52やナンバープレート53やテールランプ54とすることも当然に可能である。また、図示はしないがモールとすることも当然に可能である。
In the above embodiment, the opening / closing command
上記実施形態では、本開閉体制御装置1は、車両のバックドア2を開閉するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、車両の側面に備えられるスライドドアを開閉する開閉体制御装置1に適用することも当然に可能である。また、これ以外のドア(例えば建物のドアなど)に適用することも当然に可能である。
In the above embodiment, the opening / closing
上記実施形態では、開閉指令操作入力部10は、バックドア2に備えられるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、開閉指令操作入力部10をバックドア2に備えずに、ボディ自体に備える(即ち、ボディに片持ち支持する)構成とすることも当然に可能である。
In the above embodiment, the opening / closing command
上記実施形態では、開閉指令操作入力部10は、板状部材であり、長方形であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。即ち、開閉指令操作入力部10は四角形の形状に限定されず、例えば円形や半円形の形状であっても、本発明を適用することは当然に可能である。
In the said embodiment, the opening / closing command
1:開閉体制御装置
11:振動検知センサ(圧電センサ)
20:振動波形検出手段
21:フィルタ
22:信号検波部
30:信号演算手段
31:上側信号強度判定部
32:下側信号強度判定部
33:振幅比演算部
34:上側信号時間判定部
35:下側信号時間判定部
36:時間比演算部
37:ハイパスフィルタ
38:叩き特徴判定部
40:判定手段
41:第1判定部
42:第2判定部
50:ドア制御部
1: Opening and closing body control device 11: Vibration detection sensor (piezoelectric sensor)
20: Vibration waveform detector 21: Filter 22: Signal detector 30: Signal calculator 31: Upper signal strength determiner 32: Lower signal strength determiner 33: Amplitude ratio calculator 34: Upper signal time determiner 35: Lower Side signal time determination unit 36: time ratio calculation unit 37: high-pass filter 38: hitting characteristic determination unit 40: determination means 41: first determination unit 42: second determination unit 50: door control unit
Claims (7)
前記構造部材に対して前記開閉指令操作入力部を介して取り付けられ、前記開閉指令操作による振動を検出する振動検知センサと、
前記振動検知センサから得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比、及び、前記振動波形から取得された波形近似線が前記振幅基準を下回る時間と前記波形近似線が前記振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方と、前記振動波形において所定の周波数よりも低い周波数帯域が減衰された減衰振動波形から取得された包絡線と、に基づいて前記利用者による前記開閉体の開閉指令操作の有無を判定する判定手段と、
を備える開閉体制御装置。 An opening / closing command operation input unit, which is attached to the opening / closing body or a structural member around the opening / closing body, and an opening / closing command operation is input by a user;
A vibration detection sensor that is attached to the structural member via the opening / closing command operation input unit and detects vibration caused by the opening / closing command operation;
An amplitude ratio between the amplitude level of the upper waveform and the amplitude level of the lower waveform with respect to the amplitude reference of the vibration waveform obtained from the vibration detection sensor, and a time during which the waveform approximation line obtained from the vibration waveform falls below the amplitude reference At least one of the time ratio of the waveform approximate line to the time exceeding the amplitude reference, and an envelope acquired from a damped vibration waveform in which a frequency band lower than a predetermined frequency is attenuated in the vibration waveform, Determination means for determining the presence / absence of an opening / closing command operation of the opening / closing body by the user,
An opening / closing body control device comprising:
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