JP2016211200A - Vehicle door controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のドア制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle door control device.
車体に搭載したセンサにより利用者等を検知した際に車両のドアの開閉を制御するドア制御装置としては、特許文献1に記載のものが知られている。
As a door control device that controls opening and closing of a door of a vehicle when a user or the like is detected by a sensor mounted on a vehicle body, the one described in
この従来例において、センサにはタッチセンサが使用されて車両の後方のピラーに固定される。利用者がタッチセンサに手を翳した後、上下に移動させるとタッチセンサが手の動きを検出し、検出信号を受けたドア開閉制御部がバックドアを上下駆動する。 In this conventional example, a touch sensor is used as a sensor and is fixed to a pillar at the rear of the vehicle. After the user touches the touch sensor and moves it up and down, the touch sensor detects the movement of the hand, and the door opening / closing control unit that receives the detection signal drives the back door up and down.
しかし、この従来例はバックドアを操作するに際してタッチセンサに手を翳す必要があり、バックドアに配置した場合には、ドア開放状態においてタッチセンサの位置が高くなって検知操作がしにくくなる。このため、タッチセンサは、ドア開放によって位置が異ならない部位に取り付ける必要があり、取り付け位置の自由度がないという問題がある。 However, in this conventional example, it is necessary to touch the touch sensor when operating the back door. When the touch sensor is disposed on the back door, the position of the touch sensor becomes high when the door is open, and the detection operation is difficult. . For this reason, it is necessary to attach the touch sensor to a portion whose position does not differ by opening the door, and there is a problem that there is no degree of freedom in the attachment position.
また、上記従来例には、センサとして超音波、画像認識、熱感知センサ等を使用する可能性についても言及しており、検出範囲の長い超音波等をセンサに使用することにより上述した問題を解決することも可能であるが、この場合、車両に利用者が接近した場合と、利用者以外のヒト、動物等が接近した場合を識別することが困難であり、判定プログラムが複雑になったり、あるいは動作信頼性が低下するという問題が発生する。 In addition, the above-mentioned conventional example also mentions the possibility of using an ultrasonic wave, image recognition, a thermal sensor, etc. as a sensor. It is also possible to solve this problem, but in this case, it is difficult to distinguish when a user approaches the vehicle and when a person, animal, etc. other than the user approaches, and the judgment program becomes complicated. Or the problem that operation reliability falls arises.
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、使い勝手が良好で動作信頼性の高い車両のドア制御装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to eliminate the above-described drawbacks, and an object of the present invention is to provide a vehicle door control device that is easy to use and has high operational reliability.
本発明によれば上記目的は、
車両1のドア2に取り付けられ、異なった2位置への集光が可能な適数の発光素子3、および前記集光位置4近傍における検出対象からの反射光を受光する受光素子5を備えた反射型光センサ6と、
ドア2の開閉状態に応じて反射型光センサ6からの発光光の集光位置4を選択し、該集光位置4近傍での検出対象の検出によりドア2を開閉駆動するドア開閉制御部7とを有する車両のドア制御装置を提供することにより達成される。
According to the present invention, the object is
An appropriate number of
A door opening /
ドア制御装置は、反射型光センサ6からの発光光の光量を所定の集光位置4に集光することにより、該集光位置4近傍を検出領域とし、認証成立等の所定条件が充足されていることを条件に検出領域への検出対象の進入を検知するとドア2に対する開閉駆動がなされる。
The door control device condenses the light amount of the emitted light from the reflective
検出手段として反射型光センサ6を使用し、集光位置4近傍を検出領域とすることにより検出結果に対するノイズ除去ステップ等が簡単になるために、簡単な回路、プログラム構成で容易に利用者の開閉操作意思を確認することが可能になる。
Since the reflection type
また、集光位置4をドア2の開閉状態で変化させることにより、例えば、反射型光センサ6をバックドア2に固定し、該バックドア2が開状態になって反射型光センサ6の位置が閉状態時の位置から大きく移動しても検出範囲は自動的に開状態位置における最適位置に移動して検出操作が可能になる。
Further, by changing the
上記目的を達成するための本発明の他の態様として、
前記反射型光センサ6からの発光光の集光位置4が、受光素子5の光軸(A4)上の遠近2位置に設定される車両のドア制御装置を構成することができる。
As another aspect of the present invention for achieving the above object,
A
反射型光センサ6の集光位置4、すなわち、検出可能位置の変更は、設定された各々の集光位置4に発光素子3と受光素子5とを設定することにより実現可能であるが、受光素子5の光軸(A4)、すなわち、受光感度が最大となる方向上の2位置に集光位置4を設定すると、受光素子5を共通化することが可能になり、構成が簡単になる。
The change of the
また、上記目的を達成するための本発明の他の態様として、
遠近用に各々設定されて近接配置される複数の発光素子3を有し、
前記遠近距離用の発光素子3を直列接続して定電流回路8によりドライブするとともに、
近距離集光位置4Nでの集光時には、遠近双方の発光素子3を発光させるとともに、遠距離集光時には、遠距離用発光素子3Fのみを発光させて該遠距離用発光素子3への給電量を増加させる車両のドア制御装置を構成することができる。
As another aspect of the present invention for achieving the above object,
A plurality of light-emitting
The
When condensing at the short-
本発明において、反射型光センサ6の発光素子3は全て直列に接続され、定電流電源回路8に接続される。
In the present invention, all the
集光位置4の選択は、適宜のスイッチ回路10により発光させる発光素子3を選択することによって実現できるが、全発光素子3を定電流回路8で駆動し、遠距離の集光位置4(4F)への集光時にのみ短距離用の発光素子3(3N)への給電をOFFにし、近距離の集光位置4(4N)への集光時には、短距離用発光素子3Nに加えて遠距離用の発光素子3(3F)にも給電するように構成すると、回路構成を簡単にすることが可能になる。
The selection of the
本発明において遠距離の集光位置4Fのために設けられた発光素子3Fの発光性能、および個数は、所定の定電流回路8により供給された電流により駆動された場合に当該遠距離集光位置4Fに十分な検索光量を供給できるように選択されており、遠距離の集光位置4Fへの集光に際し、遠距離の集光位置4Fに特化された発光素子3Fのみを発光させることにより十分な検索光量が供給されるために、所定の検索性能を保持することが可能になる。
In the present invention, the light emission performance and the number of the
一方、集光位置4が近距離の場合には、検索光量が遠距離の場合に比して少なくても良いこと、さらには、受光素子5の光軸(A4)上の遠距離集光位置4Fに向かう検索光、すなわち、遠距離用の発光素子3(3F)からの発光光も近距離集光位置4N近傍を通過することから、遠近双方の発光素子3を発光させても近距離集光位置4Nにおいて十分な検索光量を供給することができ、所定の検索性能を保持することが可能になる。
On the other hand, when the
定電流回路8は固定出力を保持するように構成することも可能であるが、
前記近距離集光位置4Nでの集光時には、前記定電流回路8の出力電流を遠距離集光位置4Fでの集光時に比して低下させて、遠距離集光位置4Fへの照射光量を、該遠距離集光位置4Fにおける検出対象からの反射光量を検出限界を下回る光量まで低下させる車両のドア制御装置を構成した場合には、近距離集光位置4Nでの検出動作時に遠距離集光位置4Fからの検出ノイズ成分を確実に除去することが可能になる。
The constant current circuit 8 can be configured to hold a fixed output,
At the time of condensing at the short-
また、この場合、
前記反射型光センサ6は、受光素子5の周りに光軸(A4)が前記集光位置4のいずれかを通過する複数の発光素子3を配置して形成される車両のドア制御装置を構成することができ、
さらに、
前記反射型光センサ6は、受光素子5、発光素子3、および発光素子3からの発光光を光路変更するレンズ9をセンサハウジング11に収容して形成される車両のドア制御装置を構成することができる。
In this case,
The reflection type
further,
The reflective
本発明によれば、車両のドアの開閉姿勢にかかわらず、無理な姿勢を取ることなく開閉制御信号を入力することができるために、使い勝手を良好にすることができる。 According to the present invention, since the opening / closing control signal can be input without taking an unreasonable posture regardless of the opening / closing posture of the vehicle door, the usability can be improved.
図1以下に車両1のバックドア2を開閉制御するバックドア制御装置として構成された実施の形態を示す。
An embodiment configured as a back door control device that controls opening and closing of a
図2に示すように、バックドア制御装置(C)は、制御部7aの制御の下に動作するドア開閉監視部7b、ドア開閉駆動部7c、認証部7d、センサ制御信号出力部7e、およびセンサ信号入力部7fを有するドア開閉制御部7と、反射型光センサ6とから構成される。
As shown in FIG. 2, the back door control device (C) includes a door opening /
車両1、あるいはバックドア2にはマイクロスイッチ等により形成されるドア開閉検出部12が取り付けられており、上記ドア開閉監視部7bは、ドア開閉検出部12のON、OFF状態からドア2の開閉状態を判定する。
The
また、バックドア2には、ダンパ等のドアアクチュエータ13が配置されており、制御部7aによりドア開閉駆動部7cに必要なドライブ信号がセットされるとドアアクチュエータ13が作動し、バックドア2の開閉動作が実行される。
Further, a
上記認証部7dは、所定タイミングでリクエスト信号を車外に出力し、利用者14が所持する携帯器15から上記リクエスト信号に対する応答信号として出力されるID信号を認証する。携帯器15からのID信号に対する認証が成立すると認証部7dは制御部7aに通知し、制御部7aは上記センサ制御信号出力部7eから反射型光センサ6のウエイクアップ信号を出力し、反射型光センサ6の判定部、および受光素子5のスリープ状態からのウエイクアップ、および発光素子3への給電を開始する。
The authentication unit 7d outputs a request signal outside the vehicle at a predetermined timing, and authenticates an ID signal output as a response signal to the request signal from the
センサ信号入力部7fは、上記反射型光センサ6からの検出有無信号の出力を受信して制御部7aに通知し、検出信号を受けた制御部7aは、所定の条件の充足を条件にドライブ信号を生成してドア開閉駆動部7cに出力する。
The sensor
一方、反射型光センサ6は、図3、4、5に示すように、発光素子3、受光素子5等を実装した実装基板6aをセンサハウジング11に収容して形成され、後述するように、発光素子3からの発光光が下方を向く姿勢でバックドア2に固定される。
On the other hand, as shown in FIGS. 3, 4, and 5, the reflection type
本例において、発光素子3には赤外線LEDが使用され、受光素子5の周りに同一性能のものが4個配置される。発光素子3からの照射光が直接受光素子5に達しないように、受光素子5の周りは隔壁11aにより囲まれる。
In this example, an infrared LED is used as the
また、センサハウジング11の出力開口部には、各発光素子3からの発光光を光路変更するレンズ9と、発光光の検出対象からの反射光を受光素子5に導くレンズ9とが配置される。発光素子3に対応するレンズ9は、図5に示すように、各発光素子3からの発光光を受光素子5の光軸(A4)上の集光位置4のいずれか、すなわち、レンズ9に近い近距離集光位置4Nと、レンズ9から遠い遠距離集光位置4Fのいずれかに向かうように光路変更する。
A
図3に示すように、4個の発光素子3を使用する本例において、上記レンズ9により光路変更されて遠距離集光位置4Fを通る遠距離用発光素子3Fと、近距離集光位置4Nを通る近距離用発光素子3Fとが点対称位置に配置される。
As shown in FIG. 3, in this example using four
なお、図4、5において、各レンズ9は一体に形成される場合を示したが、各素子に対応させた単独レンズ9をセンサハウジング11に設置することもできる。
4 and 5 show the case where each
図6に上記反射型光センサ6の回路構成を示す。反射型光センサ6は、上記ドア開閉制御部7との入出力、および電源に接続される入出力ポート6bと、降圧用レギュレータ(6c)、CPU(6e)、DAコンバータ(6f)とにより電流値が管理される定電流回路8を有する。
FIG. 6 shows a circuit configuration of the
上記発光素子3の発光制御は、直列接続された発光素子3への給電を二段のトランジスタによるスイッチング回路10により切り替えて行われ、CPU(6e)の一段目のトランジスタのベースに接続されるポート#1(P1)から"L"信号を出力すると、エミッタ-コレクタ間が遮断されるために、遠近双方の発光素子3N、3Fに給電される。
The light emission control of the
このとき給電される電流量はポート#2(P2)からDAコンバータ(6f)へ制御信号を出力し、発光素子に流れる電流値が小さくなるようにDAコンバータ(6f)が定電流回路8を設定する。 The amount of current supplied at this time is a control signal output from the port # 2 (P2) to the DA converter (6f), and the DA converter (6f) sets the constant current circuit 8 so that the value of the current flowing through the light emitting element is reduced. To do.
遠近双方の発光素子3N、3Fへの給電により双方の発光素子3N、3Fが発光し、近距離の集光位置4Nに十分な発光光量が供給されるために、当該近距離集光位置4Nが検出領域となる。また、この場合、遠距離の集光位置4Fには十分な発光光量が供給されたないため、当該遠距離集光位置4Fは検出領域とならない。
Since both
これに対し、CPUから"H"信号が出力されると、第二段のトランジスタのエミッタ-コレクタ間が導通し、遠距離用発光素子3Fのみが励起される。このとき給電される電流量は、前記ポート#2(P2)からDAコンバータ(6f)への制御信号を変えることにより、発光素子に流れる電流値大きくなるようにDAコンバータ(6f)が定電流回路8を設定する。この結果、遠距離の集光位置4Fに対しても、検出対象の検出に必要な十分な参照光量が供給され、該遠距離集光位置4Fが検出領域となる。
On the other hand, when the “H” signal is output from the CPU, the emitter-collector of the second-stage transistor becomes conductive, and only the long-distance
一方、受光素子5における受光光量は、バンドパスフィルタ6gによるノイズ除去後、CPU(6e)に入力される。CPU(6e)は、入力された受光量を予め設定された閾値と比較し、検出領域への検出対象の進入を判定する。
On the other hand, the amount of light received by the
図7に制御装置の動作フローを示す。まず、制御部7aは、認証部7dからの認証成立信号の出力を監視しており、認証成立信号を受信すると(ステップS1)、制御を開始する。
FIG. 7 shows an operation flow of the control device. First, the
制御が開始されると、制御部7aは、ドア開閉監視部7bの出力からドア2の開閉状態を判定し、ドア2が閉状態であるときには(ステップS2)、キャリブレーションを含む初期化を行った後(ステップS3)、近距離の検出領域を対象としたセンシングを開始する(ステップS4)。上述したように近距離の検出領域を対象とするセンシングは、遠近双方の発光素子3N、3Fを発光させて行われ、図8に示すように、利用者14が所定時間内に光センサの検出領域内に手等を翳して光センサ6が検知すると(ステップS5、S6)、所定時間、認証部7dは利用者の携帯器15と交信し(ステップS7、S8)、所定時間内に携帯器15が検出された場合、ドア開閉駆動部7cに開駆動用のドライブ信号をセットしてバックドア2の開放動作を開始する(ステップS9)。
When the control is started, the
バックドア2の開放動作が開始されると、制御部7aはドア開閉監視部7bの出力を監視し、ドア2開状態が検出されると(ステップS10)、発光素子3の消灯、およびセンサ回路のスリープ状態への移行等、センシング状態を終了させて制御を終了する(ステップS11)。
When the opening operation of the
また、ステップS5において光センサが物体を所定時間内に検出しなかった場合、あるいはステップS7で携帯器15を検出できなかった場合には、ステップS11に移動したセンシングを終了し、制御を終了する。
If the optical sensor does not detect the object within the predetermined time in step S5, or if the
これに対し、ステップS2においてドア2が開放状態であることが検出された場合には、キャリブレーションを含む初期化を行った後(ステップS20)、遠距離の検出領域を対象としたセンシングを開始する(ステップS21)。遠距離の検出領域を対象とするセンシングは、遠距離用の発光素子3fを単独で発光させて行われ、図9に示すように、利用者14が所定時間内に光センサの検出領域内に手等を翳して光センサ6が検知すると(ステップS22、S23)、ドア開閉駆動部7cに閉駆動用のドライブ信号をセットしてバックドア2の閉塞動作を開始する(ステップS24)。
On the other hand, if it is detected in step S2 that the
バックドア2の開放状態からの制御においては、過って閉扉状態に移行した場合にもセキュリティ上の問題が発生しないために、開扉状態において実行された携帯器15による再認証動作は省略される。
In the control from the opened state of the
バックドア2の閉塞動作が開始されると、制御部7aはドア開閉監視部7bの出力を監視し、ドア2閉状態が検出されると(ステップS25)、センシング状態を終了させて制御を終了する(ステップS11)。
When the closing operation of the
また、ステップS22において光センサが物体を所定時間内に検出しなかった場合には、ステップS11に移動したセンシングを終了し、制御を終了する。 If the optical sensor does not detect the object within the predetermined time in step S22, the sensing moved to step S11 is terminated and the control is terminated.
1 車両
2 ドア
3 発光素子
4 集光位置
5 受光素子
6 反射型光センサ
7 ドア開閉制御部
8 定電流回路
9 レンズ
11 センサハウジング
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ドアの開閉状態に応じて反射型光センサからの発光光の集光位置を選択し、該集光位置近傍での検出対象の検出によりドアを開閉駆動するドア開閉制御部とを有する車両のドア制御装置。 A reflection-type optical sensor provided with an appropriate number of light-emitting elements that are attached to a vehicle door and can collect light at two different positions, and a light-receiving element that receives reflected light from a detection target in the vicinity of the light-collection position; ,
A vehicle door having a door opening / closing control unit that selects a condensing position of emitted light from the reflective optical sensor in accordance with an open / closed state of the door and opens / closes the door by detecting a detection target in the vicinity of the condensing position Control device.
前記遠近距離用の発光素子を直列接続して定電流回路によりドライブするとともに、
近距離集光位置での集光時には、遠近双方の発光素子を発光させるとともに、遠距離集光時には、遠距離用発光素子のみを発光させて該遠距離用発光素子への給電量を増加させる請求項2記載の車両のドア制御装置。 It has a plurality of light emitting elements that are set close to each other and are arranged close to each other,
The light emitting elements for long and short distances are connected in series and driven by a constant current circuit,
When condensing at a short-distance condensing position, both the far-and-far light emitting elements emit light, and during long-distance condensing, only the long-distance light emitting elements emit light to increase the amount of power supplied to the long-distance light emitting elements. The vehicle door control device according to claim 2.
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