JP5172489B2 - 開閉体制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両のパワースライドドアやパワーテールゲート等、開閉体の開閉を制御する開閉体制御装置に関するものである。

従来、例えば、車両のパワーテールゲート等の安全対策として、テールゲートの閉動作中に該テールゲートに所定値以上の力が加わったことを感圧素子等により検出した場合に、該テールゲートを強制的に逆方向（すなわち開方向）へ戻し、停止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１４４４１８号公報

前記従来技術はテールゲートが障害物に接触するまでは閉動作が行われるものであるが、障害物が接触する前にテールゲートを停止させた方が安全性が高く、望ましい。
そこで、この発明は、開閉体と障害物との接触を未然に防止することができる開閉体制御装置を提供するものである。

この発明に係る開閉体制御装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、所定操作に応じて開閉体（例えば、後述する実施例におけるテールゲート４）を開閉制御する制御手段（例えば、後述する実施例における電子制御部２０）と、前記開閉体の可動範囲を撮像可能な撮像手段（例えば、後述する実施例におけるカメラ６）と、を備え、前記撮像手段は、前記開閉体が全開位置となった直後に前記可動範囲全体を含む画像として第１画像を撮像するとともに、前記開閉体を前記全開位置から閉側に閉じるための前記所定操作が行われた直後に前記可動範囲全体を含む画像として第２画像を撮像し、前記可動範囲は、前記開閉体の前記全開位置から閉位置までの間で前記開閉体の閉側縁部（例えば、後述する実施例における下縁部４ａ）が可動する範囲であり、前記制御手段は、前記第１画像のうち前記可動範囲内の画像と、前記第２画像のうち前記可動範囲内の画像と、を比較し、両画像の間に差異が検出された場合に前記開閉体の閉動作を制限することを特徴とする開閉体制御装置である。
このように構成することにより、第１画像と第２画像の間に差異があるときは開口部内に障害物が存在する可能性が高いと判断して、開閉体の閉動作を制限するので、開閉体と障害物の接触を未然に防止することができる。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記開閉体は、車両の後端部に設けられたテールゲート（例えば、後述する実施例におけるテールゲート４）であり、前記撮像手段の撮像範囲は、前記テールゲートの下縁部（例えば、後述する実施例における下縁部４ａ）の全幅を含み、かつ車体（例えば、後述する実施例における車体２）におけるリヤフロア（例えば、後述する実施例におけるリヤフロア７）の後端（例えば、後述する実施例における後端７ａ）の全幅を含むように設定され、前記全開位置における前記テールゲートの前記下縁部の全幅と、前記リヤフロアにおける前記後端の全幅と、の間が前記可動範囲とされていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記両画像の間に差異が検出された場合、所定の開度までは前記開閉体を閉動作可能とし、前記所定の開度以上の閉動作を禁止することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記制御手段は、前記両画像の間に差異が検出された場合、前記所定の開度までの前記開閉体の閉じ速度を、前記両画像の間に差異が検出されなかった場合に比べて遅くすることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の発明において、前記制御手段は、前記両画像の間に差異が検出された場合、通常の前記所定操作とは異なる操作を検出した場合に、前記開閉体の前記閉動作の制限を解除することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の発明において、前記開閉体は、車両の後端部に設けられたテールゲートであり、前記撮像手段は、車室内上部に配置され、車両が後退するときにはバックモニタ用に車両後方を撮像することを特徴とする。
このように構成することにより、１つの撮像手段で、開閉体の閉動作時には開口部内に障害物が存在するか否かを確認することができるとともに、車両後退時には車両の後方視認を行うことができる。
請求項７に係る発明は、請求項６記載の発明において、前記撮像手段は、前記車両が後退するとき、かつ前記テールゲートが閉じているときは、前記テールゲートのウィンドウガラス越しに前記車両の後方を撮像することを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項６または請求項７記載の発明において、前記テールゲートにプリズムレンズを設け、前記プリズムレンズは、前記テールゲートを閉じたときに、前記撮像手段と光学的に接続されて前記車両の後方を前記撮像手段により撮像可能とすることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、開閉体と障害物の接触を未然に防止することができるので、開閉体の閉動作に対する安全性が向上する。
請求項６に係る発明によれば、１つの撮像手段で、開閉体の閉動作時には開口部内に障害物が存在するか否かを確認することができるとともに、車両後退時には車両の後方視認を行うことができるので、コストダウンを図ることができる。

以下、この発明に係る開閉体制御装置の実施例を図１から図５の図面を参照して説明する。なお、この実施例では、車両のテールゲートを開閉体とする開閉体制御装置の態様で説明する。

図１に示すように、車両１はミニバンタイプの車両であり、車体２の後端部に形成された開口部３が、跳ね上げ式のテールゲート（開閉体）４によって開閉可能となっている。テールゲート４は、車体２のルーフ５の後端であって開口部３の上部に位置する部位に、ヒンジ装置（図示略）を介して上下方向に回動可能に取り付けられている。このテールゲート４は所謂パワーテールゲートであり、開閉スイッチ１２（図２参照）を操作することによりモータ等のアクチュエータ１１（図２参照）を介して開閉動作せしめられるように構成されている。

車体２の内部（すなわち車内）であって後端近傍の天井近くにはカメラ（撮像手段）６が設置されている。カメラ６は例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等からなり、車内側から車両後方且つ斜め下方に向けられていて、開口部３を撮像することができるように設置されている。図１において二点鎖線はカメラ６の撮像範囲Ｓを示しており、撮像範囲Ｓは、全開位置のテールゲート４の下縁部４ａの全幅を含み、車体２のリヤフロア７の後端７ａの全幅を含むように設定されている。図３に、テールゲート４を全開状態にしたときにカメラ６で撮像される画像を示す。図３において、符号４’はテールゲート４の像、符号４ａ’はテールゲート４の下縁部４ａに対応する像であり、符号７’はリヤフロア７の像、符号７ａ’はリヤフロア７の後端７ａに対応する像であり、符号３’は開口部３の像である。なお、図３に示す画像において、一点鎖線で示す領域は、テールゲート４の下縁部４ａの可動範囲に相当する領域（以下、検出範囲と称す）Ｑを示しており、つまりカメラ６はテールゲート４の可動範囲を撮像可能とされている。

開閉体制御装置は、図２に示すように、カメラ６およびアクチュエータ１１を制御するための電子制御部（制御手段）２０を備えている。電子制御部２０は、撮像制御部２１と、画像記憶部２２と、画像比較部２３と、開閉制御部２４と、を備えている。
撮像制御部２１は、開閉スイッチ１２の出力信号等に基づいて、カメラ６の撮像タイミングを決定し、カメラ６に撮像指令を出力する。詳述すると、撮像制御部２１は、テールゲート４が全開位置（開放位置）となった直後、および、開閉スイッチ１２が閉側に操作（以下、閉操作と称す）された直後に、カメラ６に撮像指令を出力する。なお、テールゲート４が全開位置に位置したことの検出は図示しないラッチスイッチなどにより検知することができる。

画像記憶部２２は、カメラ６により撮像された画像を記憶する。
画像比較部２３は、テールゲート４が全開位置となった直後にカメラ６により撮像された画像（以下、第１画像と称す）と、開閉スイッチ１２が閉側に操作された直後にカメラ６により撮像された画像（以下、第２画像と称す）とを比較し、第１画像と第２画像との間に差異があるか否かを判定し、差異があると判定した場合には、開閉制御部２４へテールゲート４の閉動作を禁止する指令信号（以下、閉動作禁止指令信号と称す）を出力するとともに、警報装置１３へ警報指令を出力する。
なお、警報装置１３は例えばスピーカや表示装置等で構成することができ、スピーカから警報音を発したり、表示装置に所定の警報マークを表示することで、テールゲート４の閉動作禁止を乗員に報知する。表示装置は例えばインストルメントパネルの計器板やナビゲーション装置のディスプレイで兼用することも可能である。
また、警報装置１３に警報指令を出力すると同時に、第２画像をナビゲーション装置等のディスプレイに表示し、乗員に確認を促すようにしてもよい。

開閉制御部２４は、開閉スイッチ１２の操作、および、画像比較部２３の出力に基づいてアクチュエータ１１の動作を制御する。詳述すると、開閉制御部２４は、開閉スイッチ１２から開側に操作（以下、開操作と称す）した信号を入力すると、テールゲート４を開く方向へ動作させる指令信号をアクチュエータ１１へ出力し、開閉スイッチ１２から閉操作の信号を入力すると、テールゲート４を閉じる方向へ動作させる指令信号（以下、閉動作指令信号と称す）をアクチュエータ１１へ出力する。ただし、開閉スイッチ１２から閉操作の信号を入力した場合であっても、画像比較部２３から閉動作禁止指令信号を入力したときには、開閉制御部２４は閉動作指令信号をアクチュエータ１１へ出力しない。

この開閉体制御装置では、運転者が開閉スイッチ１２を操作してテールゲート４を閉じる意志を示したときには、カメラ６で撮像された画像に基づいてテールゲート４の可動範囲に障害物が存在していないことを確認してからテールゲート４を閉動作するようにしており、テールゲート４の可動範囲に障害物を検出した場合には、テールゲート４の閉動作を禁止するようにしている。

ここで、テールゲート４の可動範囲に障害物が存在するか否かの判断は電子制御部２０によって行われ、テールゲート４が全開位置となった直後にカメラ６により撮像された第１画像における検出範囲Ｑ内の画像と、その後、開閉スイッチ１２が閉操作された直後にカメラ６により撮像された第２画像における検出範囲Ｑ内の画像とを比較し、第１画像と第２画像の検出範囲Ｑ内の画像に差異がない場合にはテールゲート４の可動範囲に障害物が存在しないと判定し、第１画像と第２画像の検出範囲Ｑ内の画像に差異がある場合にはテールゲート４の可動範囲内に障害物が存在すると判定する。例えば、第１画像が図３に示す画像であったのに対して、第２画像が図４に示す画像となった場合には、第２画像の検出範囲Ｑに撮像された障害物Ｘにより差異があると判定される。

次に、この実施例におけるテールゲート４の開閉制御について、図５のフローチャートに従って説明する。
図５のフローチャートに示すテールゲート開閉制御ルーチンは、電子制御装置２０によって繰り返し実行される。
まず、ステップＳ１０１において、開閉スイッチ１２が開操作されたか否かを判定する。ステップＳ１０１における判定結果が「ＮＯ」である場合には本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップＳ１０１における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ１０２に進み、アクチュエータ１１を作動させてテールゲート４を開動作する。

次に、ステップＳ１０３に進み、テールゲート４が全開位置（開放位置）に位置したか否かを判定する。ステップＳ１０３における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１０２に戻る。
ステップＳ１０３における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ１０４に進み、カメラ６により車体２の開口部３を撮像し、記憶する。すなわち、テールゲート４が全開位置となった直後のテールゲート４の可動範囲を撮像し、これを第１画像として画像記憶部２２に記憶する。

次に、ステップＳ１０５に進み、開閉スイッチ１２が閉操作されたか否かを判定する。ステップＳ１０５における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１０５に戻る。
ステップＳ１０５における判定結果が「ＹＥＳ」（閉操作あり）である場合には、ステップＳ１０６に進み、カメラ６により車体２の開口部３を撮像し、記憶する。すなわち、開閉スイッチ１２が閉操作された直後のテールゲート４の可動範囲を撮像し、これを第２画像として画像記憶部２２に記憶する。

次に、ステップＳ１０７に進み、第１画像の検出範囲Ｑ内の画像と第２画像の検出範囲Ｑ内の画像とを比較する。そして、ステップＳ１０８に進み、第１画像と第２画像の検出範囲Ｑ内の画像に差異が検出されたか否かを判定する。
ステップＳ１０８における判定結果が「ＮＯ」（差異検出せず）である場合には、ステップＳ１０９に進み、アクチュエータ１１を作動させてテールゲート４を閉動作する。すなわち、第１画像と第２画像の検出範囲Ｑ内の画像に差異が検出されない場合には、テールゲート４の可動範囲に障害物が存在しないと判断して、テールゲート４の閉動作を許可する。

ステップＳ１０８における判定結果が「ＹＥＳ」（差異検出）である場合には、ステップＳ１１０に進み、テールゲート４の閉動作を禁止するとともに、警報装置１３による警報を実行する。すなわち、第１画像と第２画像の検出範囲Ｑ内の画像に差異が検出された場合には、テールゲート４の可動範囲に障害物が存在している可能性が高いと判断して、テールゲート４の閉動作を禁止する。

以上説明するように、この実施例の開閉体制御装置によれば、テールゲート４を開放した直後の第１画像と、閉操作直後の第２画像との間に差異があるときは、テールゲート４の可動範囲内に障害物が存在する可能性が高いと判断して、テールゲート４の閉動作を禁止するので、テールゲート４と障害物とが接触するのを未然に防止することができ、テールゲート４の閉動作に対する安全性が向上する。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では第１画像と第２画像の間に差異があるときのテールゲート４の閉動作の制限として、閉動作を完全に禁止したが、完全に禁止しなくてもよく、例えば、所定の開度まではテールゲート４を閉動作可能とし、それ以上閉じるのを禁止するように制限してもよい。また、その際のテールゲート４の閉じ速度を、障害物がないときよりも遅くしてもよい。
また、第１画像と第２画像の間に差異がある場合においても、開閉スイッチ１２の長押しなど通常とは異なる所定の操作を検出したことを条件に、テールゲート４の閉動作の制限を解除するようにしてもよい。

また、テールゲート４が閉動作している間、カメラ６による撮像を連続的に行い、その連続画像をリアルタイムで例えばナビゲーション装置のディスプレイに出力し、乗員がディスプレイ上で開口部３の状況を確認することができるようにしてもよい。

また、テールゲート４が閉じているときにカメラ６でテールゲート４のウィンドウガラス越しに車両１の後方を撮像するようにして、テールゲート４の下部に設けた車両後方下部を撮像するバックカメラでは映らない上方を撮影する補助バックモニタ用として、このカメラ６を活用することも可能である。

あるいは、テールゲート４にプリズムレンズを設けておき、テールゲート４を閉じたときに前記プリズムレンズがカメラ６と光学的に接続されて車両１の後方を撮像可能にし、ラッチスイッチ等によりテールゲート４の閉状態を検知したときには、カメラ６をバックモニタ用として活用するように構成することも可能である。

さらに、カメラ６を車室内に設置せず、カメラ６をテールゲート４に設置し、プリズムレンズを用いて、車両１の後方と、テールゲート４の可動範囲の両方を選択的に撮像可能にし、ラッチスイッチ等によりテールゲート４の開閉状態を検知し、テールゲート４の開閉動作時にはテールゲート４の可動範囲を撮像するカメラとして活用し、テールゲート４の閉状態を検知したときには、カメラ６をバックモニタ用として活用するように構成することも可能である。

このようにカメラ６を、後退時に車両の後方視認を行うためのバックモニタ用のカメラと兼用すると、撮像手段が１つで済み、コストダウンを図ることができる。

また、開閉体はテールゲートに限るものではなく、車両の側部に設けた開口部を開閉するスライドドアであってもよい。さらに、開閉体は車両以外の移動体や構造体に設けられていてもよい。

この発明に係る開閉体制御装置を備えた車両の側面図である。 実施例における開閉体制御装置のブロック図である。 テールゲートの可動範囲に障害物がないときの開口部の画像の一例を示す図である。 テールゲートの可動範囲に障害物があるときの開口部の画像の一例を示す図である。 実施例におけるテールゲート開閉制御を示すフローチャートである。

符号の説明

３ 開口部
４ テールゲート（開閉体）
６ カメラ（撮像手段）
２０ 電子制御部（制御手段）

Claims (8)

1. 所定操作に応じて開閉体を開閉制御する制御手段と、
   前記開閉体の可動範囲を撮像可能な撮像手段と、を備え、
   前記撮像手段は、前記開閉体が全開位置となった直後に前記可動範囲全体を含む画像として第１画像を撮像するとともに、前記開閉体を前記全開位置から閉側に閉じるための前記所定操作が行われた直後に前記可動範囲全体を含む画像として第２画像を撮像し、
   前記可動範囲は、前記開閉体の前記全開位置から閉位置までの間で前記開閉体の閉側縁部が可動する範囲であり、
   前記制御手段は、前記第１画像のうち前記可動範囲内の画像と、前記第２画像のうち前記可動範囲内の画像と、を比較し、両画像の間に差異が検出された場合に前記開閉体の閉動作を制限することを特徴とする開閉体制御装置。
2. 前記開閉体は、車両の後端部に設けられたテールゲートであり、
   前記撮像手段の撮像範囲は、前記テールゲートの下縁部の全幅を含み、かつ車体におけるリヤフロアの後端の全幅を含むように設定され、
   前記全開位置における前記テールゲートの前記下縁部の全幅と、前記リヤフロアにおける前記後端の全幅と、の間が前記可動範囲とされていることを特徴とする請求項１記載の開閉体制御装置。
3. 前記制御手段は、前記両画像の間に差異が検出された場合、所定の開度までは前記開閉体を閉動作可能とし、前記所定の開度以上の閉動作を禁止することを特徴とする請求項１または請求項２記載の開閉体制御装置。
4. 前記制御手段は、前記両画像の間に差異が検出された場合、前記所定の開度までの前記開閉体の閉じ速度を、前記両画像の間に差異が検出されなかった場合に比べて遅くすることを特徴とする請求項３記載の開閉体制御装置。
5. 前記制御手段は、前記両画像の間に差異が検出された場合、通常の前記所定操作とは異なる操作を検出した場合に、前記開閉体の前記閉動作の制限を解除することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の開閉体制御装置。
6. 前記開閉体は、車両の後端部に設けられたテールゲートであり、
   前記撮像手段は、車室内上部に配置され、車両が後退するときにはバックモニタ用に車両後方を撮像することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の開閉体制御装置。
7. 前記撮像手段は、前記車両が後退するとき、かつ前記テールゲートが閉じているときは、前記テールゲートのウィンドウガラス越しに前記車両の後方を撮像することを特徴とする請求項６記載の開閉体制御装置。
8. 前記テールゲートにプリズムレンズを設け、
   前記プリズムレンズは、前記テールゲートを閉じたときに、前記撮像手段と光学的に接続されて前記車両の後方を前記撮像手段により撮像可能とすることを特徴とする請求項６または請求項７記載の開閉体制御装置。

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