JP2014214472A - 車両用開閉体の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが荷物を両手で抱えているとき等で両手が使えないときにもドアの動作スイッチの操作を可能とする利便性を維持しながら、ユーザのドアの動作の意思を確実に反映させ、ユーザの意図せぬドアの動作を防止する車両用開閉体の駆動装置を提供する。【解決手段】携帯機のＩＤによる車室外照合にて照合ありの判定検知があった場合において、車両と路面との空間にユーザの足等があるか否かを検知する第１動作検知部にて検知された後に、開閉体の回動の範囲内に入ったか否かを検知する第２動作検知部にて開閉体の回動の範囲内から回動の範囲外へユーザが移動した場合に、ユーザの開閉体の動作意思があると判定し、その判定結果により、開閉体を自動で作動させる開閉体の駆動制御装置。【選択図】図４

Description

本発明は、車両の開閉体の駆動制御に関するものである。

従来、ユーザが両手で荷物を抱えているとき等、両手が使えない時にも開閉体（ドア）の開閉操作を可能とする車両用の開閉体の作動装置が知られている。例えば、特許文献１では車両に近づいたことを検知する人感センサにて人が検知されている際に、車両下部に配設された足検知センサにてユーザの足が検知され、かつ開閉体の軌跡上の人の有無を検知する障害物センサにて人がないと判断された場合に、開閉体が作動中に人に当らないよう開閉体を開閉制御する技術が提案されている。

特開２００５−１３３５２９号公報

しかしながら、特許文献１では人感センサにて人が検知されており、かつ障害物センサにてドアの軌跡上に人が検知されていない場合において、誤って足が足検知センサの検知範囲内に入ってしまったり、小動物が足検知センサで検知されてしまう等の場合に、ユーザの意思に反してドアが開閉されるという問題がある。また上述の通り、足検知センサ、人感センサおよび障害物検知センサの３点のセンサにより、実現しているため、コストが高くなるという問題もある。

そこで本発明は、ユーザの意図せぬ開閉体の開閉動作を防止する車両用開閉体の駆動装置を提供すると共に、検知センサの点数を削減可能とする。

上記課題を解決するためになされた本発明に記載の発明では、車両と路面との空間に、物体があるか否かを検知する第１動作検知部と、開閉体の回動の範囲内に物体が入ったか否かを検知する第２動作検知部と、物体が第１動作検知部にて検知された後に、第２動作検知部にて開閉体の回動の範囲内から回動の範囲外へ物体が移動する動作を検知した場合に、ユーザが前記開閉体を動作する意思があると判定する意思判定部とを備え、車両から所定の範囲内に携帯機が存在するとのＩＤコード判定部の判定結果と、ユーザが開閉体を動作する意思があるとの意思判定部の判定結果とに基づき、開閉体を動作させることを特徴としている。

このように、本発明でのユーザが開閉体を動作させたい時の開閉体の駆動制御について説明する。まず足等を車両と路面との空間に入れると、第１動作検知部は足等を検知する。次にユーザは開閉体の回動の範囲内に近づいた後、その開閉体を動作させてもユーザが開閉体にぶつからない位置まで移動する。この開閉体がぶつからない位置までユーザが移動する動作は、ユーザが手動等で開閉体を動作させる際に行う動作に着目したものであり、意思判定部は、第２動作検知部にて開閉体の回動の範囲内から回動の範囲外へ物体が移動する動作を検知した場合に、ユーザが前記開閉体を動作する意思があると判定する。

すなわち、本発明では、ユーザが開閉体を動作する際に行う人の移動（行動）を検出することで、ユーザが開閉体を動作させたいという意思を推定し、その結果に基づき、開閉体を動作させることにより、ユーザの意思の誤判定を低減することを可能にしている。

さらに本発明では、第２動作検知部が、人が存在していること、および開閉体の動作にて開閉体が人にぶつからない位置にいることの両方を検知するため、検知部の点数を削減でき、低コストでの実現が可能となる。

本発明の車両用開閉体の駆動装置の構成を示すブロック図 センサ搭載のイメージ図 車両と路面との位置関係を示すセンサ搭載のイメージ図 本発明の実施形態１における制御を示すフローチャート 本発明の実施形態１における制御を示すタイミングチャート 本発明の第１実施形態における車両用開閉体とユーザ動作との関係図

（実施例）
以下、本発明の車両用開閉体の駆動制御装置をバックドアに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態１における車両用開閉体の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。図６は、車両１を側方から見た側面図である。図３は、車両１を後方から見た後方図である。

この車両用開閉体の駆動装置は車両に搭載されており、照合ＥＣＵ４０と、ソナーＥＣＵ５０と、バックドア２、バックドアＥＣＵ３０とを備えている。

照合ＥＣＵ４０は、ユーザが携帯する携帯機であるスマートキー６０との間で無線通信を行うための図示しない無線通信部を備えている。このスマートキー６０は、ドアの解錠および施錠を自動でするためのキーであるが、本発明ではスマートキー６０を車両用開閉体であるバックドアの駆動制御に用いている。照合ＥＣＵ４０は、スマートキー６０から無線送信されてくる各車両に固有のスマートキー６０のＩＤを受信し、この受信したＩＤと自身に予め記憶されたＩＤとを比較し、一致しているかどうかで正規のスマートキーかどうかの照合を行う。ここでの照合とは、正規のスマートキーかの照合に加えて、スマートキー６０が図６の車両１から所定範囲内に存在するか否かを兼ねている。

具体的には、照合ＥＣＵ４０は、定期的にリクエスト信号を車両から所定範囲に無線にて送信している。一方、ユーザが携帯するスマートキー６０は、定期的に受信処理を行なっており、スマートキー６０が上記所定範囲内に持ち込まれた場合には、リクエスト信号を受信する。リクエスト信号を受信すると、スマートキー６０は、応答信号が照合ＥＣＵ４０に送信する。このとき、スマートキー６０は、自身が持つＩＤを照合ＥＣＵ４０へ返送する。 次に照合ＥＣＵ４０は、スマートキー６０から受信したＩＤと、自身が記憶するＩＤとを照合し、正規のスマートキー６０かどうか判断する。このように照合ＥＣＵ４０は、正規のスマートキー６０が車両の所定範囲内に存在するかどうかを判定するＩＤコード判定部を構成している。

照合ＥＣＵ４０は、正規のスマートキー６０が車両１から所定の距離の範囲内にあると判断した場合、ソナーＥＣＵ５０に照合がとれたことを表す照合信号を送信する。

なお、上記所定範囲とはスマートキー６０が車室外にあることをチェックする車室外照合がなされる距離を意味し、ここでの距離は、車両１の外縁から１〜２メートル前後である。

ソナーＥＣＵ５０は、それぞれ物体までの距離を計測するための第１動作検知部であるセンサ１０および第２動作検知部であるセンサ２０が接続されている。センサ１０は、車両１の後方にある物体およびその物体との距離の遷移を検知するためのものである。センサ２０は、車両１の後方下部である車両と路面との空間における物体の有無並びにその後の距離の遷移を検出するためのものである。

ここで、本例におけるセンサ１０、２０は、超音波信号を用いた距離センサであって、例えば、以下のように距離の測定を行なう。センサ１０、２０は、超音波を発信するとともに物体にて反射された反射波を受信する。ソナーＥＣＵ５０は、発信した超音波に対して反射波を受信するまでの時間により、物体までの距離を算出する。センサ１０、２０は、超音波の発信を逐次行ない、これを受け、ソナーＥＣＵ５０は、各時点での物体との距離を計算するとともにその距離データをソナーＥＣＵ５０のメモリに蓄積していく。これにより、ソナーＥＣＵ５０は、その距離の遷移を検出することができる。

次にセンサ１０、２０の配置について図２、図３を用いて説明する。図３は、車両１を後ろから見た時の車両１と路面との位置関係を示すセンサ搭載のイメージ図である。図２は、図３の車両１を横から見た時のセンサ搭載の拡大イメージ図である。

センサ１０は、２つからなり、車両１のリアバンパ３の長手方向において、車幅方向の中心線に対し左右対称に埋設されている。左右対称に２つに設けた理由は、リアバンパ２の車幅方向の全域に検知エリアを形成するためである。センサ１０は、車両１の後方に向けて、路面に対して略水平方向成分にある物体が検知できるように設置されている。これにより、センサ１０およびソナーＥＣＵ５０は、車両１の後方にある物体との距離および物体との距離の遷移を検知する。

センサ２０は、路面に対向するようリアバンパ３の下部に埋設され、車両１から路面に対し略垂直方向成分にある物体が検知できるように設置されている。これにより、ソナーＥＣＵ５０およびセンサ２０は、車両１（リアバンパ３）と路面との間に存在する物体の有無並びに物体までの距離および物体との距離の遷移を検知する。

バックドア２は、本発明の開閉体であって、図６に示すように跳ね上げ式のタイプのものであり、車両の後部に取り付けられている。車両２はワンボックスタイプの車両である。従って、バックドア２は、図６に示すように車両の後方（車室外）に向けて回動すること閉状態から開状態となり、その逆として閉状態から開状態となる。

バックドアＥＣＵ３０は、センサ１０およびセンサ２０から検知される距離の変化が所定条件を満たした場合、バックドア２に対し動作要求信号を出し、バックドア２を駆動する。この所定条件は後述する。

バックドア２の動作要求信号とは、バックドア２が閉まっている時で、特にバックドア２が解錠されている場合にはバックドア２を跳ね上げて開放し、バックドア２が施錠されている場合には解錠のうえバックドア２を跳ね上げて開放することをいう。またバックドア２が跳ね上がって開放されていた場合に、バックドア２を閉めることをいう。なお、ドアを閉める動作にはドアを閉めてから施錠するまでの動作を含めてもよい。

図４は、車両用バックドア２の駆動制御装置の制御フローを示す図である。図４は、ソナーＥＣＵ５０でのソフトウェアの処理を示す図である。

本制御フローは、車両の走行駆動源であるエンジンを始動するためのイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフである車両駐車状態において、スマートキー６０が車両１の外に位置することが推測される場合に、処理をスタートさせる（Ｓ２００）。

次に、照合ＥＣＵ４０から上記照合信号を受信したかどうかを判定する（Ｓ２１０）。つまり、照合ＥＣＵ４０は正規のスマートキー６０が車両１から所定の距離の範囲内にあると判断した場合、ソナーＥＣＵ５０に照合がとれたことを表す照合信号を送信するため、ソナーＥＣＵ５０は、この照合信号を受信できたということは、正規のスマートキー６０が車両１から所定の距離の範囲内にあると判断する。

この照合信号を受信した場合は、ソナーＥＣＵ５０は、センサ１０、センサ２０の検知作動を開始する（Ｓ２２０）。照合ＥＣＵ４０にて照合がとれなかった場合には、この処理Ｓ２１０を繰り返す。

次にＳ２３０ではセンサ２０が所定条件を検知したかを判断する。具体的には、センサ２０で検出される検出距離が所定距離Ａより短くなった後に、所定距離Ａより長くなったかどうかを判定する（Ｓ２３０）。そして、センサ２０で検知された検知距離が所定距離Ａより小さくなった後に、所定距離Ａより大きくなったと判定された場合、Ｓ２４０では、センサ１０が所定条件を検知したかを判断する。

具体的にはセンサ１０での検出値（距離）が所定距離Ｂより小さくなった後に、所定距離Ｂより大きくなったかどうかを判定する。センサ１０での検出値（距離）が所定距離Ｂより小さくなった後に、所定距離Ｂより大きくなったと判定されると、ソナーＥＣＵ５０は、バックドアＥＣＵ３０に対して動作要求信号を送信する。ソナーＥＣＵ５０は、この動作要求信号を受信すると、上述の通り、動作要求信号の受信前がバックドア２が開状態であったならば、バックドア２を閉状態となるように回動し、一方、動作要求信号の受信前がバックドア２が閉状態であったならば、バックドア２を開状態となるように回動する。

次にＳ２３０からＳ２５０までの動作を図５のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。なお、Ｓ２３０、Ｓ２４０が本発明の意思判定部を構成している。

図５は、センサ１０およびセンサ２０にて検知された物体までの検知距離、およびその遷移を示す図である。図５では縦軸に検知距離、横軸に時間をとっている。図５のタイミングチャート中の距離Ｃは、センサ２０から路面までの距離であり、所定距離Ａは、上記の所定距離Ａであり、センサ２０から路面までの距離よりも短い距離である。

さらに図５の最大検知距離Ｄは、センサ１０にて物体を検知することが出来る最大距離を示し、所定距離Ｂは、ユーザがバックドア２の開閉時の回動の範囲内にいないことを確認するために設けられた距離である。すなわち、図６に示すようにこの所定距離Ｂはバックドア２が跳ね上がり最大に開放された状態時における、センサ１０からバックドア２が車両１に取着されている端面の反対側の端面までの距離を示す。

また、図５の実線で表される各センサ１０、２０の検出値は、バックドア２を開閉しようとする人（車両１の所有者など）を検知対象である物体として検知した例を示している。

先ず、人が車両１のリアバンパ３に接近すると、時刻ｔ１直後にセンサ１０の検知距離は閾値Ｂより短くなる。Ｓ２３０では、この状態を検出し、人がリアバンパ３付近に存在していることを判断している。一方、同時刻では、センサ２０は、路面までの距離を検出している。次に時刻ｔ２にて人が足を路面とリアバンパ３との間の空間に入れ始めると、センサ２０の検知距離は、徐々に短くなり、時刻ｔ３にて検知距離は、所定距離Ａとなり、その後、所定距離Ａより短くなる。次に足が引かれ、上記空間から足がなくなると、センサ２０の検知距離は長くなり、時刻ｔ４にて検知距離は、所定距離Ａとなり、その後、所定距離Ａより長くなる。Ｓ２３０では、この時刻ｔ３〜ｔ５の動作を検知する。

なお、本発明では、Ｓ２３０にて、物体が上記空間（所定範囲）内に存在することのみ、つまり、時刻ｔ３にて物体までの距離が所定距離Ａより短いことを判断するだけで、Ｓ２３０での判定を肯定判定するようにしても良い。

ただ、本実施例では、ユーザ４のバックドア２の開閉意思をより明確にするために、上記空間内に物体がある状態から所定範囲内に物体がない状態に遷移されているか否かを判断している。なぜなら、上記例１のような判定を行なった場合、車両１を駐車した時点でリアバンパ３の下方に石等の物体があった場合、Ｓ２３０にて肯定判定されてしまい、バックドア２の誤動作を招き、人の意思を反映することが困難になる。

そこで、本例では、所定範囲内にユーザの足等が入っている状態から所定の範囲内にユーザの足等が入っていない状態に遷移された場合を検知ありと判定することで、よりユーザがバックドア２の動作の意思があることをより明確に判断することができる。

次に、時刻ｔ５の直後、人がリアバンパ３から遠ざかり始め、時刻ｔ６の直後にセンサ１０の検知距離が所定距離Ｂより長くなる。このとき、Ｓ２４０にて人がリアバンパ３に近づいた後、離れたと判断する。しかも、所定距離Ｂより長くなるというは、上述の通り、ユーザがバックドア２の開閉時の回動の範囲内にいないことを検知していることであるため、ソナーＥＣＵ５０はＳ２４０にて肯定判定された場合は、バックドア２を開または閉動作したとしも、バックドア２が人に衝突しないとしてバックドアＥＣＵ３０にバックドア動作要求信号を出力する。

このように本例では、次にユーザ４が足等の身体の一部を車両１と路面との空間に入れるためにセンサ２０にかざした後、このユーザ４のバックドア２を回動するとバックドア２がユーザ４にぶつかる状態から、回動範囲内から離れてぶつからない状態にユーザ４が移動することで、バックドア２の開閉制御が行なわれるようにした。

つまり、本例では、バックドア２がぶつからない位置までユーザが移動する動作は、ユーザが手動等でバックドア２を動作させる際に行う移動（行動）に着目し、この移動（行動）を検出することで、ユーザがバックドア２を動作させたいという意思を推定している。そして、本例では、その推定に基づきバックドア２を動作させることで、ユーザの意思の誤判定を低減することができる。

さらに本例では、センサ１０が、人が存在していること、およびバックドア２の動作にてバックドア２が人にぶつからない位置にいることの両方を検知するため、従来に比べてセンサ点数を削減でき、低コストでの実現が可能となる。

以上、本発明の適応例を説明したが、下記のように変形することも可能である。

Ｓ２４０にてユーザが所定範囲内に入っている状態から所定範囲外の状態に移動した場合を検知ありと判定する場合において、所定の時間内に所定の範囲内に入っている状態が所定時間以上継続し、所定範囲外の状態にユーザが移動することがなかった場合にはタイムアウトとしてＳ２５０での動作要求信号を出さないようにして、バックドア２を作動しないようにすることもできる（キャンセル処理）。さらにこの場合には、キャンセルされた状態であることをユーザ４に通知するための通知手段としては、ソナーＥＣＵ５０は、図示しない車両のスピーカーから音で報知したり、車両のハザードランプを点灯で報知したりすることもできる。また、ソナーＥＣＵ５０が上記キャンセルを判断した場合には、照合ＥＣＵ４０を介して無線にてスマートキー６０と通信し、スマートキーを振動させるようにしても良い。

（変形例）
上述の図１〜図６の説明の中で異なる点は、ドアのタイプが異なる点と、それに伴いセンサ１０およびセンサ２０の取り付け位置が異なる点である。具体的には、跳ね上げ式のバックドア２ではなく、車両のセダン等のタイプで乗員が車両の横から乗り込む時に開ける横開きのドア６に適用する点と、センサ１０およびセンサ２０の取り付け位置がバンパ３ではなく、駆動制御対象となる横開きのドア６の下のサイドスカート５の位置に取り付けられる。なお、サイドスカート５が装着されていない場合にはサイドスカート５の位置に相当する箇所にセンサが取り付けられることになる。その他はバックドア２およびバックドアＥＣＵ３０をそれぞれ横開きのドア６、図示していない横開きドアＥＣＵに読み替えることで成立するため、駆動制御についての説明は省略する。

なお、上記実施例では、センサ１０、２０は超音波センサであったが、特にソナーすなわち超音波に限定するものではなく、レーダー等、距離を測定できるものであればいかなるものでもよい。

また、上記実施例では、センサ１０を２つの超音波センサで説明したが、車両後方の周辺をカバー出来るセンサであれば、１つでも３つ以上でも良く２つに限定するものではない。

また、上記例は、本発明をバックドア２を開状態から閉状態、および閉状態から開状態の両方に適用したものであったが、閉状態から開状態だけ、もしくは開状態から閉状態だけに適用しても良い。

また、上記例は、図４のソフトウェア処理をソナーＥＣＵ５０にて行うよう説明した。しかし、ソナーＥＣＵ５０がセンサ１０およびセンサ２０にて検知された結果の距離の計算と距離の遷移の計算までを行い、バックドアＥＣＵ３０がＳ２３０およびＳ２４０のユーザ意思の判定とバックドア動作要求を行う等、ソナーＥＣＵ５０の一部のソフトウェア処理をバックドアＥＣＵ３０が行っても良い。

１ 車両
２ バックドア
３ バンパ
４ ユーザ
５ サイドスカート
６ 横開きのドア
１０ センサ１０
２０ センサ２０
３０ バックドアＥＣＵ
４０ 照合ＥＣＵ
５０ ソナーＥＣＵ
６０ スマートキー

Claims (2)

1. 車両に取着され、車室外に向けて回動するように開動作される開閉体を動作させる前記開閉体の駆動制御装置において、
   前記車両に固有のＩＤコードを記録したユーザが所持する携帯機と車載機との間で無線通信を行い、前記車両から所定の範囲内に前記携帯機が存在するか否かを判定するＩＤコード判定部と、
   前記車両と路面との空間に、物体があるか否かを検知する第１動作検知部と、
   前記開閉体の回動の範囲内に物体が入ったか否かを検知する第２動作検知部と、
   物体が前記第１動作検知部にて検知された後に、前記第２動作検知部にて前記開閉体の回動の範囲内から回動の範囲外へ物体が移動する動作を検知した場合に、ユーザが前記開閉体を動作する意思があると判定する意思判定部と、を備え、
   前記車両から所定の範囲内に前記携帯機が存在するとの前記ＩＤコード判定部の判定結果と、ユーザが前記開閉体を動作する意思があるとの前記意思判定部の判定結果とに基づき、前記開閉体を動作させることを特徴とする開閉体の駆動制御装置。
2. 前記第１動作検知部における物体の検知とは、所定の範囲内に物体があると検知されている状態から所定の範囲内に物体が検知されない状態へ状態遷移されることを特徴とする請求項１に記載の開閉体の駆動制御装置。

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