JP2022066824A - ドア制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドアを自動で開ける際の安全性の向上を可能にしたドア制御装置を提供する。【解決手段】取得部３８は、ドア１９の解錠操作を検出した場合、電子キー１及び操作対象２の位置関係を判定する位置判定システム６から、位置判定の判定結果を取得する。設定部３９は、取得部３８で取得した位置判定結果に基づき、ドア１９の開き角度を設定する。これにより、ドア１９は、電子キー１及び操作対象２の位置関係に基づく開き角度によって自動で開作動される。【選択図】図１

Description

本発明は、ドアの作動を制御するドア制御装置に関する。

従来、車両においてドアを自動で開作動させるドア制御装置が周知である（特許文献１等参照）。特許文献１は、撮像カメラで車両周囲を撮像し、撮影画像から人の接近又は接触を検出すると、ドアを自動で開作動させる。

特開２００２－１８０７４４号公報

しかし、車両の周囲に障害物がある場合、ドアを自動で開作動させた際に、ドアが障害物に接触してしまう可能性があった。また、自動で開作動されたドアがユーザに接触してしまう可能性もあった。

前記問題点を解決するドア制御装置は、電子キーの操作対象に設けられた通信部と前記電子キーとの通信を介した前記電子キーの認証を通じて、ヒンジ式のドアの開作動を制御する構成であって、前記電子キー及び前記操作対象の位置関係を判定する位置判定システムから、位置判定の判定結果を取得する取得部と、前記取得部で取得した位置判定結果に基づき、前記ドアの開き角度を設定する設定部とを備えた。

本発明によれば、ドアを自動で開ける際の安全性を向上できる。

一実施形態のドア制御装置の構成図。 アンカーの配置例を示す模式図。 ドア制御装置の作動例を示す説明図。 ドアの開き角度の一例を示す模式図。 ドアの開き角度の一例を示す模式図。

以下、ドア制御装置の一実施形態を説明する。
図１に示すように、電子キー１の操作対象２である車両３は、電子キー１を無線通信によって認証する認証システム４を備えている。認証システム４は、電子キー１の正否を確認する電子キーシステム５と、電子キー１及び操作対象２の位置関係を判定する位置判定システム６とを含む。電子キーシステム５は、例えば、車両３からの通信を契機に認証を実行するスマートシステム、及び、電子キー１からの通信を契機に認証を実行するワイヤレスキーシステムを含む。

認証システム４は、電子キーシステム５及び位置判定システム６を用いて、操作対象２に搭載された機器７の作動を制御する。機器７は、例えば、ドア施解錠及びドア開閉を制御するドア機構８がある。なお、これ以外の機器７としては、例えば、エンジンを制御するエンジン制御装置、ステアリングロックの作動を制御するステアリングロック制御装置などがある。

車両３は、電子キーシステム５の作動を制御する照合ＥＣＵ１１を備えている。照合ＥＣＵ１１は、車両３に登録された電子キー１のＩＤ情報１２がメモリ（図示略）に記憶されている。ＩＤ情報１２は、例えば、電子キー１の固有のＩＤコード、チャレンジレスポンス認証で使用する暗号鍵を含む。照合ＥＣＵ１１は、車両３の通信線１３を介して機器７と接続されている。

車両３は、電子キー１と無線通信する通信部１５を備えている。通信部は、例えば、電子キー１に電波を送信する送信アンテナ１６と、電子キー１からの電波を受信する受信アンテナ１７とを含む。送信アンテナ１６は、例えば、ＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信する。受信アンテナ１７は、例えば、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信する。照合ＥＣＵ１１は、例えば、スマートシステムによる認証の場合、送信アンテナ１６から電子キー１に電波を送信するとともに、電子キー１からの電波を受信アンテナ１７によって受信することにより、電子キー１と認証の通信を実行する。

車両３は、機器７を作動させる際に操作される操作部１８を備えている。操作部１８は、例えば、ドア１９に設けられた車外ドアハンドル２０（図４や図５など参照）、車外ドアハンドル２０に設けられたスイッチ（図示略）、運転席に設けられたエンジンスイッチ（図示略）がある。車外ドアハンドル２０は、例えば、車両ドアを解錠する際にタッチ操作する。車外ドアハンドル２０に設けられたスイッチは、例えば、車両ドアを施錠する際に操作するものであり、タッチスイッチやボタンなどがある。エンジンスイッチは、例えば、車内運転席に設けられ、車両電源を切り換える際に操作される。操作部１８は、操作された際の操作信号を照合ＥＣＵ１１に出力する。

電子キー１は、電子キー１の作動を制御するキー制御部２３を備えている。キー制御部２３は、電子キー１に付与されたＩＤ情報２４がメモリ（図示略）に記憶されている。電子キー１は、車両３からの電波を受信する受信部２５と、車両３に電波を送信する送信部２６とを備えている。受信部２５は、ＬＦ帯の電波を受信する。送信部２６は、ＵＨＦ帯の電波を送信する。照合ＥＣＵ１１は、例えば、スマートシステムによる認証の場合、送信アンテナ１６及び受信アンテナ１７を介して電子キー１と通信して、電子キー１を認証する。

ドア機構８は、前述のドア１９と、車載内装品の電源を管理するボディＥＣＵ２９と、ドア１９を開作動させる際の駆動源となるドアアクチュエータ３０とを備えている。ボディＥＣＵ２９は、通信線１３に接続され、通信線１３を介して照合ＥＣＵ１１に接続されている。照合ＥＣＵ１１は、電子キー１を認証して、ドアアクチュエータ３０の作動に係る作動指令ＳａをボディＥＣＵ２９に出力する。ボディＥＣＵ２９は、入力した作動指令Ｓａを基に、ドアアクチュエータ３０を制御する。

位置判定システム６は、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）の電波（以降、ＵＷＢ電波Ｓ１と記す）を電子キー１及び操作対象２の間で送受信させて、電波の到来時間から、２者間の位置関係を判定する。ＵＷＢ通信で２者間の位置を測定する場合、到来波の時間軸分解能が高く、また、障害物への電波の浸透性が高いことなどから、高い精度で距離を測定できる利点がある。

位置判定システム６は、位置判定の通信を電子キー１との間で実行する１又は複数のアンカー３１を備えている。アンカー３１は、例えば、車両３に設けられ、照合ＥＣＵ１１に接続されている。アンカー３１は、電子キー１に対し、ＵＷＢ電波Ｓ１を送受信する。また、電子キー１は、ＵＷＢ電波Ｓ１を送受信する通信モジュール３２を備えている。キー制御部２３は、通信モジュール３２を介して、アンカー３１とＵＷＢ電波Ｓ１の送受信を実行する。

図２に示すように、アンカー３１は、車体に複数設けられてもよい。アンカー３１が一例として６つ設けられる場合、アンカー３１は、例えば、車体の４角と、車内の前部と、車内の後部との計６箇所に配置されることが好ましい。

図１に示す通り、位置判定システム６は、ＵＷＢ通信による位置判定の処理を実行する位置判定部３５を備えている。位置判定部３５は、例えば、照合ＥＣＵ１１に設けられている。位置判定部３５は、アンカー３１から送信したＵＷＢ電波Ｓ１が電子キー１を経由して返信されるまでに要する時間を基に、アンカー３１に対する電子キー１の位置を判定する。アンカー３１が複数搭載される場合、各々のアンカー３１で求めた位置を複合的に判断して、車両３に対する電子キー１の位置を求めるとよい。

照合ＥＣＵ１１は、位置判定で車外に位置すると判定された電子キー１との認証が成立する場合、車外スマート照合を成立とする。これにより、ドア１９の施解錠操作が許可又は実行される。従って、ドア１９が施錠状態のときに、ドア１９の車外ドアハンドル２０がタッチ操作されると、ドア１９が解錠される。また、ドア１９が解除状態のときに、車外ドアハンドル２０の施錠用のスイッチが操作されると、ドア１９が施錠される。

照合ＥＣＵ１１は、位置判定で車内に位置すると判定された電子キー１との認証が成立すると、車内スマート照合を成立とする。これにより、車内のエンジンスイッチによる車両電源の遷移操作が許可される。よって、例えば、ブレーキペダルを踏み込んだ状態でエンジンスイッチが操作されると、エンジンが始動する。

操作対象２（車両３）は、位置判定システム６による位置判定の結果を基にドア１９の開作動を制御するドア制御装置３７を備えている。本例の場合、ドア制御装置３７は、電子キー１及び操作対象２の間で実行された認証に基づき、ヒンジ式のドア１９の開閉を制御する。本例のドア制御装置３７は、位置判定で車外に位置すると判定された電子キー１との認証が成立することを条件にドア１９を自動で開けるものであって、このときのドア１９の開き角度θを、操作対象２（車両３）と電子キー１との間の位置関係に応じた角度とする。

ドア制御装置３７は、操作対象２及び電子キー１の位置関係を判定する位置判定システム６から、位置判定の結果を取得する取得部３８を備えている。取得部３８は、例えば、照合ＥＣＵ１１に設けられている。ところで、位置判定部３５は、アンカー３１から定期的にＵＷＢ電波Ｓ１を送信して、電子キー１の位置を繰り返し監視する。本例の取得部３８は、例えば、車両３においてドア解錠操作、すなわち車外ドアハンドル２０がタッチ操作されたとき、この操作を契機として、位置判定部３５から位置判定結果を取得する。

ドア制御装置３７は、取得部３８で取得した位置判定結果に基づき、ドア１９の開き角度θを設定する設定部３９を備えている。設定部３９は、例えば、照合ＥＣＵ１１に設けられている。設定部３９は、操作対象２及び電子キー１の距離が小さくなるに連れて、ドア１９の開き角度θを小さく設定する。また、設定部３９は、電子キー１を所持して操作対象２に近づくユーザと接触しない角度に開き角度θを設定する。

ドア制御装置３７は、操作対象２に複数のドア１９が存在する場合、電子キー１に最も近いドア１９を開作動させる作動制御部４０を備えている。作動制御部４０は、例えば、照合ＥＣＵ１１に設けられている。作動制御部４０は、例えば、位置判定システム６の位置判定結果を基に、操作対象２の複数のドア１９のうち、電子キー１に最も近いドア１９を開作動させる。本例の場合、作動制御部４０は、どのドア１９をどの程度開けるのかの作動指令Ｓａを、通信線１３を介してボディＥＣＵ２９に出力して、所望のドア１９を所定の開き角度θで開作動させる。

次に、本実施形態のドア制御装置３７の作用について説明する。
図３に示すように、位置判定部３５は、位置判定を実施するタイミングとなったとき、電子キー１及びアンカー３１の間でＵＷＢ通信を実行して、電子キー１との間の位置関係を判定する。ここでは、施錠状態のドア１９を解錠及び開作動するために、開作動操作のための操作部１８として、例えば、車外ドアハンドル２０がタッチ操作、或いは車外ドアハンドル２０の解除用のスイッチが操作されたとし、この操作を契機として、ＵＷＢ通信が開始されたとする。

本例の位置判定部３５は、例えば、開作動操作のための操作部１８が操作されたことを契機に電子キー１のＩＤ情報１２、２４の認証が実行された際に、アンカー３１から測距用のＵＷＢ電波Ｓ１を送信して、ＵＷＢ通信を実行する。なお、ＵＷＢ通信は、ＩＤ情報１２、２４の認証の前、ＩＤ情報１２，２４の認証の後、ＩＤ情報１２、２４の認証と同時のうち、いずれのタイミングで実施されてもよい。

位置判定部３５は、アンカー３１からＵＷＢ電波Ｓ１を送信することにより、電子キー１にＵＷＢ電波Ｓ１を受信させる。電子キー１は、ＵＷＢ電波Ｓ１を受信すると、アンカー３１にＵＷＢ電波Ｓ１を返信する。アンカー３１は、ＵＷＢ電波Ｓ１を受信すると、ＵＷＢ電波Ｓ１の送受信に係る距離情報Ｄ１を照合ＥＣＵ１１（位置判定部３５）に出力する。距離情報Ｄ１は、例えば、ＵＷＢ電波Ｓ１の送受信に要した時間情報である。位置判定部３５は、アンカー３１から入力した距離情報Ｄ１を基に、アンカー３１に対する電子キー１の位置として、これら２者間の距離を算出する。位置判定部３５は、例えば、ＵＷＢ電波Ｓ１の送受信に要した時間から、電子キー１及びアンカー３１の間の距離を算出する。

アンカー３１が車両３に複数搭載される場合、アンカー３１の各々は、電子キー１と順番にＵＷＢ通信を実行する。位置判定部３５は、各々のアンカー３１に対して電子キー１の位置を求め、これら位置から車両３に対する電子キー１の位置を複合的に判断する。

位置判定部３５が電子キー１の位置を判定し終えると、取得部３８は、位置判定結果として、電子キー１及びアンカー３１の２者間の距離を位置判定部３５から取得する。そして、設定部３９は、この２者間の距離の値から、ドア１９を自動で開作動する際の開き角度θを設定する。

図４及び図５に示すように、設定部３９は、ドア１９の開き角度θを、電子キー１及びアンカー３１の２者間の距離に応じた値に設定する。例えば、図４に示すように、電子キー１がアンカー３１から大きく離れていれば、ドア１９を開くスペースが十分であるため、大きめの開き角度θ１が設定される。一方、図５に示すように、電子キー１がアンカー３１の近くに位置していれば、ドア１９を開くスペースがあまり存在しない可能性が高いため、小さめの開き角度θ２が設定される。

図３に示す通り、作動制御部４０は、設定部３９が設定したドア１９の開き角度θに基づく作動指令Ｓａを、通信線１３を介してボディＥＣＵ２９に出力する。作動指令Ｓａは、例えば、ドア１９の開き角度θのデータと、車体の複数のドア１９のうちどのドア１９を開けるのかを通知する情報とを含む。なお、車体の複数のドア１９のうちどのドア１９を開作動させるのかは、位置判定部３５による位置判定を通じて、電子キー１に最も近いドア１９が選択される。なお、図４及び図５の例の場合は、車両３の運転席ドアが自動開作動される対象となっている。

ボディＥＣＵ２９は、作動指令Ｓａに基づく制御信号Ｓｂをドアアクチュエータ３０に出力して、ドア１９を最適角度で自動開作動させる。これにより、電子キー１及びアンカー３１の間の距離に応じた最適な開き角度θでドア１９を開けることが可能となるので、ドア１９を自動で開ける際に、ドア１９を周囲の障害物に接触させ難くすることが可能となる。

上記実施形態のドア制御装置３７によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ドア制御装置３７は、電子キー１の操作対象２に設けられた通信部１５と電子キー１との通信を介した電子キー１の認証を通じて、ヒンジ式のドア１９の開作動を制御する。取得部３８は、電子キー１及び操作対象２の位置関係を判定する位置判定システム６から、位置判定の判定結果を取得する。設定部３９は、取得部３８で取得した位置判定結果に基づき、ドア１９の開き角度θを設定する。

本例の構成によれば、ドア１９を自動で開作動させる場合に、ドア１９の開き角度θが、位置判定システム６によって判定された電子キー１及び操作対象２の位置関係に基づく角度に設定される。このため、例えば、電子キー１が操作対象２の近くに位置する場合、操作対象２の周囲に障害物が存在する可能性が高いが、この状況下では、自動で開作動されるドア１９を小さい角度で開けることが可能となる。よって、ドア１９を自動で開ける際の安全性を向上することができる。

（２）位置判定システム６は、電子キー１及び操作対象２の間にてＵＷＢ通信を行うことによって位置関係を判定する。この構成によれば、電子キー１及び操作対象２の位置関係を判定する方式としてＵＷＢ通信を用いたので、２者間の位置関係を精度よく判定することができる。

（３）設定部３９は、電子キー１及び操作対象２の距離が小さくなるに連れて、ドア１９の開き角度θを小さく設定する。この構成によれば、例えば、電子キー１が操作対象２に近く、自動で開作動させるドア１９の開スペースが小さい場合には、ドア１９を少しだけ開けるようにすることが可能となる。よって、ドア１９が周囲の障害物などに接触してしまう状況を少なくするのに一層有利となる。

（４）作動制御部４０は、位置判定システム６の判定結果を基に、操作対象２の複数のドア１９のうち、電子キー１に最も近いドア１９を開作動させる。この構成によれば、ユーザに近いドア１９のみを開け、他のドア１９を閉じたままにしておくことが可能となる。よって、ユーザの操作意思が高いドア１９のみを選択して開けることができる。

（５）設定部３９は、電子キー１を所持して操作対象２に近づくユーザと接触しない角度に開き角度θを設定する。この構成によれば、自動で開作動させるドア１９を最適な角度で開けることができる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・通信部１５は、１つのアンテナから構成されてもよい。また、通信部１５で通信される電波は、種々の周波数や通信形式のものが使用できる。

・電子キー１は、ＦＯＢキーに限定されず、例えば高機能携帯電話にキー機能をダウンロードした多機能端末、非接触通信が可能なＩＣカードなどとしてもよい。
・位置判定システム６は、ＵＷＢ通信によって位置判定を行うシステムに限定されない。例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を使用したシステム、アレーアンテナを使用したシステムなどを用いてもよい。

・取得部３８は、解錠操作されたタイミングの位置判定結果を取得することに限らず、それよりも前に求められた位置判定結果を取得する構成でもよい。
・設定部３９は、電子キー１及び操作対象２の位置関係に応じた開き角度θを設定することに限定されない。例えば、開き角度θが予め所定数（所定段）用意され、２者間の位置関係に応じた開き角度θが選択される構成でもよい。

・自動で開作動されるドア１９は、車両３の全てのドア１９としてもよい。
・ドア開のための操作が操作部１８で行われる前に、電子キー１の認証が事前に実施され、操作部１８の操作が検知されたタイミングで、電子キー１の位置を判定して、その位置に応じた開き角度θでドア１９を開けてもよい。

・ドア１９を自動で開けるトリガは、車外ドアハンドル２０のタッチ操作に限定されず、例えば、車外ドアハンドル２０に設けたスイッチの操作としてもよい。
・実施形態は、ドア１９が解錠及び開作動される例を説明したが、ドア１９が解錠のときにドア１９を開作動させるのみの実施例も含む。

・取得部３８、設定部３９、及び、作動制御部４０は、自身が実行する全ての処理についてソフトウェア処理を行うものに限られない。たとえば、これら処理部は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行う専用のハードウェア回路（たとえば特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。すなわち、これら処理部は、［１］コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、［２］各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは［３］それらの組み合わせ、を含む回路（circuitry）として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

・取得部３８、設定部３９、及び、作動制御部４０は、照合ＥＣＵ１１に設けられることに限定されず、別のＥＣＵに設けられてもよい。また、これらは、同一のＥＣＵに設けられることに限らず、複数のＥＣＵに亘って設けられてもよい。

・操作対象２は、車両３に限定されず、電子キー１と通信して電子キー１を認証し、その認証に基づいて機器７が作動されるものであればよい。
・本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

１…電子キー、２…操作対象、３…車両、６…位置判定システム、１５…通信部、１９…ドア、３７…ドア制御装置、３８…取得部、３９…設定部、４０…作動制御部、θ…開き角度。

Claims (5)

1. 電子キーの操作対象に設けられた通信部と前記電子キーとの通信を介した前記電子キーの認証を通じて、ヒンジ式のドアの開作動を制御するドア制御装置であって、
   前記電子キー及び前記操作対象の位置関係を判定する位置判定システムから、位置判定の判定結果を取得する取得部と、
   前記取得部で取得した位置判定結果に基づき、前記ドアの開き角度を設定する設定部と
   を備えたドア制御装置。
2. 前記位置判定システムは、前記電子キー及び前記操作対象の間にてＵＷＢ通信を行うことによって前記位置関係を判定する
   請求項１に記載のドア制御装置。
3. 前記設定部は、前記電子キー及び前記操作対象の距離が小さくなるに連れて、前記ドアの開き角度を小さく設定する
   請求項１又は２に記載のドア制御装置。
4. 前記位置判定システムの位置判定結果を基に、前記操作対象の複数の前記ドアのうち、前記電子キーに最も近い前記ドアを開作動させる作動制御部を備えた
   請求項１～３のうちいずれか一項に記載のドア制御装置。
5. 前記設定部は、前記電子キーを所持して前記操作対象に近づくユーザと接触しない角度に前記開き角度を設定する
   請求項１～４のうちいずれか一項に記載のドア制御装置。

Images