JP5282934B2 - 車両用ドア開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ドアに対する利用者の開閉操作の有無を判断して、当該車両用ドアを開閉する車両用ドア開閉装置に関する。

このような車両用ドア開閉装置の一例として、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検出電極を設けたものが提案されている。この車両用ドア開閉装置では、検出電極と車両用ドアとの間で形成される静電容量を利用し、検出電極と車両用ドアとの間に利用者の手が挿入されたことにより生じる静電容量の変化を検出して利用者の指示を認識する（例えば、特許文献１参照。）。

また、ドアハンドルを握ってロックを開錠、もしくは叩いた振動リズムにより暗証番号を照合させる車両用ドア開閉装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００２−２９５０６４号公報（第２〜９段落等） 特開２００５−９８０１６号公報（第９０〜１０１段落、図２０等）

しかしながら、従来のドアハンドルに設けた検出電極と車両用ドアとの間の静電容量の変化を検出する車両用ドア開閉装置では、利用者の手以外であっても検出電極と車両用ドアとの間に空気と媒質定数が異なるものが存在すると静電容量が変化する。このため、雨等の環境の変化によっても静電容量の変化を検出する場合があり、ロック解錠からドア全開までを自動で行うシステムでは、誤作動により利用者の意志と関係なくドアが開いてしまう場合がある。また、ドアを開ける際には必ずドアハンドルに手を挿入するか、リモートキーを操作する必要があるが、両手が塞がっている場合にはドア開閉操作が困難であり、操作性の向上が求められている。

また、リズミカルな叩きによりドアを開閉する場合でも、振動は車両全体に伝搬するため、誤作動により利用者が開閉操作していないドアが開閉する場合がある。また、雨や雹等による振動により利用者が開閉操作していないドアが開閉する可能性もある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ドアの開閉操作の操作性が良好で、また、雨等の環境の変化に対する耐性が高く、車両用ドアに対する利用者の開閉操作の有無を良好に判断することが可能な車両用ドア開閉装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係る車両用ドア開閉装置の特徴構成は、
車両用ドアに対する利用者の開閉操作の有無を判定して、当該車両用ドアを開閉する車両用ドア開閉装置であって、
振動検知センサと制御回路とを有し、前記利用者が前記車両用ドアに与える開閉操作による振動を検出する振動検出手段を備え、
前記制御回路は、
前記振動検知センサから得られる振動波形の山又は谷の何れかを繋いで形成される包絡線を取得し、
ピークに向かう前記包絡線が所定の第１閾値を超えてから、ピークを経て減衰する前記包絡線が前記第１閾値に戻るまでの継続時間によって判定される信号強度と、前記包絡線の形状特徴によって判定される類似度とに基づいて、前記利用者による前記車両用ドアの開閉操作の有無を判定し、
前記信号強度と前記類似度とが前記利用者によるものと判定される前記包絡線が所定の操作期間内に出現する回数から、前記利用者による前記車両用ドアの開閉操作の有無を判定し、
当該開閉操作が有りであっても、前記操作期間よりも短く設定される所定の操作可能期間内に前記包絡線が３回以上出現する場合に、前記利用者による前記車両用ドアの開閉操作が無いと判定する点にある。

この特徴構成によれば、車両用ドア開閉装置は、利用者がドアに与えた開閉操作による振動を検出してドアを開閉作動するため、両手が塞がっている際でも良好な操作性が得られる。また、車両用ドア開閉装置は、振動検知センサからの振動波形から取得した包絡線の特徴、即ち信号強度と形状特徴の類似度とによって規定される特徴から利用者によるドアの開閉操作（例えば、ドアを叩く操作）の有無を判定する。従って、振動波形から開閉操作の有無を判定する場合と比べて、走行時の振動、雨や雹等による振動等のノイズによる判定への影響を抑制することができる。また、利用者が開閉操作していないドアへは車両本体等を介して振動が伝搬するため、利用者により直接開閉操作された場合の振動とは包絡線の特徴が異なるものとなる。従って、利用者が開閉操作するドアとその他のドアとが明確に区別され、利用者が開閉操作していないドアが開閉する可能性を抑制することができる。
信号強度と類似度とが利用者によるものと判定される場合、制御回路は、立ち上がり減衰する包絡線が所定の期間内に出現する回数から、乗員によるドアの開閉操作の有無を判断する。従って、利用者やその他の人や物が開閉操作を目的としないでドアに振動を与えた場合（例えば、体がドアに接触した場合）に、利用者の意志と関係なく開閉操作があると判定されることを抑制することができる。また、ノックなどの、利用者による連続した打ち叩き操作は、あまり高速な操作ではない。従って、所定の操作可能期間内に連続して打ち叩くことが可能な回数は限定される。そこで、例えば３回の打ち叩き操作が不可能と考えられる期間を操作可能期間として設定し、この期間内に包絡線が３回以上出現する場合には、開閉操作ではないと判定されるようにすれば、利用者の意思に依らない振動を開閉操作として判定する可能性を抑制することができる。

また、本発明に係る車両用ドア開閉装置の前記制御回路は、
前記第１閾値よりも前記包絡線のピーク側に所定の第２閾値が設定され、
前記第１閾値と前記第２閾値との差と、ピークを経て減衰する前記包絡線が、前記第２閾値から前記第１閾値まで減衰する減衰時間とに基づいて、前記類似度を判定すると好適である。

振動の大きさが異なると、包絡線の形状も異なる。しかし、ピークを経て減衰する包絡線の減衰特性は振動の大きさに依らず、ほぼ同様のものとなる。上記構成によれば、第１閾値と第２閾値との差及び減衰時間に基づいて求められる減衰特性と、標準的な開閉操作による振動波形から取得される包絡線の減衰特性とを比較することにより、良好に包絡線の類似度を判定することができる。尚、「ピークを経て減衰する包絡線が、第２閾値から第１閾値まで減衰する時間」は、「ピークにおいて第２閾値に達する包絡線が、第２閾値から第１閾値まで減衰する時間」を含むものである。

また、本発明に係る車両用ドア開閉装置の前記制御回路は、
前記第１閾値よりも前記包絡線のピーク側に所定の第３閾値が設定され、
前記包絡線のピークが前記第３閾値に達すると共に、前記継続時間が所定の基準時間以内である場合に、前記信号強度が許容範囲内であると判定すると好適である。

信号強度が所定の最小強度以上であれば、包絡線のピークが第３閾値に達する。また、信号強度が所定の最大強度以内であれば、包絡線がピークまで増加する時間及びピークから減衰する時間の和である継続時間が所定の基準時間以内に収まることになる。従って、上記構成によれば、制御回路は、信号強度が所定の範囲内に収まることを良好に判定することができる。尚、上記第２閾値と第３閾値とは同一の値としてもよい。

また、前記制御回路が、前記包絡線が前記操作期間内に出現する回数が２回以上である場合に、前記利用者による前記ドアの開閉操作が有ると判定すると好適である。

例えばノックなどの、利用者による連続した打ち叩き操作は、一般的に２〜３回程度の連続回数である。従って、所定の操作期間内に包絡線が２回以上出現する場合に、利用者による開閉操作があると判定すると好適である。

以下、本発明に係る車両用ドア開閉装置の好適な実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の車両用ドア開閉装置１を搭載したスライドドア２（車両用ドア）を示す説明図である。本実施形態において、スライドドア２は、後述するドア制御部１８により制御されるモータなどのアクチュエータにより自動で開閉作動するドアである。本実施形態において、スライドドア２が備えられる車両には、スマートエントリーシステムと称されるドアの施解錠及び開閉を自動制御するシステムが搭載されている。図１に示す符号３０は、スマートエントリーシステムの認定手段の１つとしての車室外認定手段を模式的に示したものである。車室外認定手段３０には、車両から降車している利用者（乗員）との通信を制御する車室外ドライバや、通信アンテナなどが備えられる（不図示）。また、車室内には、スマートエントリーシステムの認定手段の１つとして、車室内に居る利用者との通信を制御する車室内ドライバや通信アンテナを備える車室内認定手段（不図示）が備えられる。また、認定手段の中核となり、車室外認定手段及び車室内認定手段を制御するスマートエントリーシステムのシステムＥＣＵ（electronic control unit）（不図示
）も、車室内に備えられる。

スマートエントリーシステムは、よく知られたように、利用者が携帯する携帯機と通信してＩＤ認証を行い、当該利用者が車両に接近したこと、あるいは降車して車室外へ移動したことを認識して、車両用ドアの施解錠や開閉を自動的に制御するシステムである。例えば、スマートエントリーシステムは、携帯機を携帯する利用者が車両に接近すると、車両側でこの接近を認識し、利用者が車両用ドアを開けようとして行う所定の開閉操作から利用者の解錠の意思を認識して自動的に車両用ドアを解錠するように制御する。さらに、解錠に続いて車両用ドアを自動的に開く制御を実施するシステムも実用化されている。従来、この開閉操作として、ドアハンドル３に手を掛けるなどの操作が静電容量センサなどのセンサによって検出されてきた。スマートエントリーシステムについては、例えば、特開２００４−１７６３４３号公報、特開２００６−７０５５８号公報などにも記載されているように、公知の技術であるので詳細な説明は省略する。

スライドドア２の中央部付近にはスマートエントリーシステムの車室外認定手段３０と相互に通信可能な振動検出装置１０（振動検出手段）が備えられる。スマートエントリーシステムの車室外認定手段３０と振動検出装置１０は、自動で開閉可能な左右それぞれのスライドドア２に設けられ、それぞれスマートエントリーシステムのシステムＥＣＵと相互に通信を行う。

図２は、スライドドア２のII−II断面で、スライドドア２を構成するドアパネル４に振動検出装置１０が取り付けられた状態を示す説明図である。振動検出装置１０は、ドアパネル４に設けられた取付ボス５と振動検出装置１０に設けられた取付フランジ１３がボルト６で締結されることにより、ドアパネル４に固定される。スライドドア２又はドアハンドル３を利用者が叩く振動ｖは、図２に示すようにドアパネル４、取付ボス５を介して、取付フランジ１３を有する振動検出装置１０に伝搬される。この利用者による打ち叩きは、いわゆるノックであると好適である。

図３は、振動検出装置１０の構成例を模式的に示す説明図である。振動検出装置１０は、円盤型の圧電センサ１１（振動検知センサ）と、圧電センサ１１が取り付けられるセンサ回路１２（制御回路）と、センサ回路１２を支持する支柱１４と、取付フランジ１３と支柱１４が取り付けられる躯体１７とから構成される。圧電センサ１１は半田付け部１６においてセンサ回路１２と半田付け１６され、振動伝搬可能に固定される。取付フランジ１３を介して振動検出装置１０に伝搬した振動は、躯体１７、支柱１４、センサ回路１２、を介して圧電センサ１１に伝搬する。圧電センサ１１とセンサ回路１２は信号線１５により結線されており、圧電センサ１１で検知した振動ｖは、振動信号（後述する符号Ｓ）としてセンサ回路１２に送られる。

図４は、図３の振動検出装置１０とは別の振動検出装置１０Ａの構成例を模式的に示す説明図であり、円盤型の圧電センサ１１の代わりにケーブル型の圧電センサ１１Ａ（振動検知センサ）を用いた実施例を示している。図３と共通の部位については同一の符号を用いて説明する。振動検出装置２０は、ケーブル型の圧電センサ１１Ａと、圧電センサ１１Ａに接続されるセンサ回路１２と、センサ回路１２を支持する支柱１４と、取付フランジ１３と支柱１４が取り付けられる躯体１７と、躯体１７に固定され圧電センサ１１Ａを支持するタイラップ２２とから構成される。取付フランジ１３を介して振動検出装置２０に伝搬した振動ｖは、躯体１７、タイラップ２２を介して圧電センサ１１Ａに伝搬する。圧電センサ１１Ａとセンサ回路１２は結線されており、圧電センサ１１Ａで検知した振動ｖは、振動信号Ｓとしてセンサ回路１２に送られる。

図５は、圧電センサ１１からセンサ回路１２に送られる振動信号Ｓから得られる振動波形４１、及び当該振動波形４１から取得される包絡線Ｗの一例を模式的に示す説明図である。振動波形４１は、振動波形Ｓから図７に示すフィルタ３１（バンドパスフィルタ）により１００〜３００Ｈｚ以外の波形が除去された波形となる。センサ回路１２は振動波形４１の山を繋いで形成される包絡線Ｗを取得する。包絡線Ｗを取得することにより、走行及び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、雨や雹等による振動等のノイズを除去できる。その結果、振動波形４１から判断する場合と比べてノイズによる誤作動を防止できる。本実施例では振動波形４１の山４２を繋いで形成される包絡線Ｗを取得したが、振動波形４１の谷４３を繋いで包絡線を取得してもよい。

また、振動波形４１を電圧Ｖの図示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。

本発明においては、包絡線Ｗの特徴（信号強度、形状特徴の類似度）から、利用者が開閉操作するスライドドア２とその他のドアを区別し、他のドアが誤作動されることを防止することができる。また、包絡線Ｗの特徴から、利用者による開閉操作により生じた振動と、その他の事象により生じた振動とを区別し、スライドドア２が誤作動されることを防止することができる。具体的には、ピークに向かう包絡線Ｗが所定の第１閾値Ｖｔを超えてから、ピークを経て減衰する包絡線Ｗが第１閾値Ｖｔに戻るまでの継続時間Ｔ２によって判定される信号強度と、包絡線Ｗの形状特徴によって判定される類似度とに基づいて、利用者によるドアの開閉操作の有無が判定される。

ここで、類似度は、ピークを経て減衰する包絡線Ｗの減衰特性から導かれる包絡線の形状特徴に基づいて判定される。減衰特性は、スライドドア２の大きさ、取付位置、ドアパネル４の材質等により変化するが、各車両、各車両の各ドアにおいてあらかじめ定義しておくことが可能である。ここで、包絡線χの電圧は、ａ：ピーク電圧、α：減衰特性、ω：角速度、ｔ：減衰時間、ｆ：周波数とすると、下記式(1),(2)で表される。

χ ＝ ａ^e-αω^t ・・・(1)
ω ＝ ２πｆ ・・・(2)

各車両の各ドアにおいて減衰特性αが定まるので、各包絡線Ｗの減衰時間ｔから、各包絡線Ｗの形状特徴を求めることができる。そして、その形状特徴から類似度を判定することが可能である。ここで、類似度は、下記式(3)に示すように、第１閾値Ｖｔと第２閾値Ｖｄとの差と、ピークを経て減衰する包絡線Ｗが第２閾値Ｖｄから第１閾値Ｖｔまで減衰する減衰時間とに基づいて算出される減衰近似直線の傾きとすると好適である。減衰近似直線の傾きは線形計算によって求めることができ、センサ回路１２の演算負荷が軽減されて好適である。式(3)では、減衰近似直線の傾きを求める例を示している。

減衰特性 ＝ 減衰近似直線の傾き ＝（Ｖｔ−Ｖｄ）／Ｔ１ ・・・(3)

そして、例えば、利用者による開閉操作時に得られる標準的な包絡線Ｗから定められる標準的な減衰特性（減衰近似直線の傾き）に対して、式(1)で求められる各包絡線Ｗの減衰特性（減衰近似直線の傾き）の類似度が求められる。類似度は、標準的な包絡線Ｗの減衰近似直線の傾きと、各包絡線Ｗの減衰近似直線の傾きとの比によって求めることができる。また、減衰近似直線の傾きの値域を定義してその範囲内に各包絡線Ｗの減衰特性が含まれる場合に類似度１００％、含まれない場合に類似度０％としてもよい。

上述したように、ピークに向かう包絡線Ｗが所定の第１閾値Ｖｔを超えてから、ピークを経て減衰する包絡線Ｗが第１閾値Ｖｔに戻るまでの継続時間Ｔ２によって、信号強度が判定される。継続時間Ｔ２は、包絡線Ｗのピーク値Ｐが大きい場合には長くなり、小さい場合には短くなる。従って、継続時間Ｔ２が所定の基準時間以内であれば、振動波形４１の振幅が所定範囲以内であり、振動の大きさが所定範囲以内であることが判定可能である。つまり、継続時間Ｔ２によって振動の大きさが最大許容振幅値以下であることが判定できる。ここで、継続時間Ｔ２が許容される基準時間は、例えば、１００ｍｓ〜１５０ｍｓとすると好適である。尚、第１閾値Ｖｔは、振動波形４１の振幅中心よりも包絡線Ｗのピーク側に設定される。

一方、第１閾値Ｖｔよりも包絡線Ｗのピーク側に設定された所定の第３閾値Ｖａに、包絡線Ｗのピークが達することによって、振動の大きさが所定以上であることが判定可能である。つまり、第３閾値Ｖａによって、振動の大きさが最小許容振幅以上であることが判定できる。即ち、包絡線Ｗのピークが第３閾値Ｖａに達すると共に、継続時間Ｔ２が所定の基準時間以内である場合に、信号強度が許容範囲内であると判定することができる。

また、減衰時間Ｔ２を求めるためには、包絡線Ｗのピークが第２閾値Ｖｄに達している必要があり、第３閾値Ｖａは少なくとも、第２閾値Ｖｄと同じ値であるか、第２閾値Ｖｄ以上である必要がある。従って、第２閾値Ｖｄと第３閾値Ｖａとは同じ値であってもよい。

尚、図５に示した波形例では、振動波形４１の山と山とを繋いだ包絡線Ｗを判定対象の包絡線Ｗとしているので、式(3)で求める減衰近似直線の傾きは負の値となる。振動波形４１の谷と谷とを繋いだ包絡線Ｗを判定対象の包絡線Ｗとすれば、式(3)で求める減衰近似直線の傾きは正の値となる。また、減衰近似直線の傾きは、絶対値として算出してもよい。

以上説明したように、継続時間Ｔ２と、減衰近似直線の傾きとによって判定される類似度とによって、包絡線Ｗを評価し、利用者による開閉操作の有無を判定すると、利用者による開閉操作の強度に大きく依存されることなく、良好な判定が可能となる。図６は、開閉操作の強度と包絡線Ｗとの関係を模式的に示す説明図である。図６を利用して、本発明の適用によって、常識的範囲内であれば、利用者による開閉操作の強度に拘わらず、良好な判定が可能となる原理について補足する。尚、ここでいう常識的範囲内とは、例えば、人がぶつかった場合の衝撃による振動や、所定の降水量の雨（例えば、１００ｍｓの間に２〜３滴の雨粒が車両に当たる様な大雨。）の雨粒による振動以下の強さの振動を除いた振動である。

利用者の個人差によって、あるいは同じ利用者であってもその時々によって、スライドドア２に与える振動の大きさは異なる。発明者による実験によれば、約２０倍程度の強度の差が観測される。振動を与える強度が強い場合、図６に示す包絡線Ｗｂのように、電源電圧や回路の動作範囲などの制限によって、飽和電圧ＶＣにおいて波形がクリップされてしまう。従って、包絡線Ｗのピーク値によって信号強度を判定することはできず、ピークからの減衰時間を求めることもできない。

しかし、上述したように、本発明によれば、継続時間Ｔ２によって信号強度を判定する。継続時間Ｔ２を求めるための第１閾値Ｖｔは、飽和電圧ＶＣよりも、包絡線Ｗの底側の値である（図６に示す例では飽和電圧ＶＣよりも低い電圧である）。従って、図６に示す包絡線Ｗｂのように飽和電圧ＶＣにおいて波形が飽和していても、良好に継続時間Ｔ２ｂが求められ、信号強度を判定することができる。また、第１閾値Ｖｔは、飽和電圧ＶＣよりも、包絡線Ｗの底側の値であるので、弱い振動による包絡線Ｗａも、増加時及び減衰時に第１閾値Ｖｔと交差する。従って、良好に継続時間Ｔ２ａが求められ、信号強度を判定することができる。尚、利用者の開閉操作に基づく振動ではなく、包絡線Ｗｂよりもさらにピーク値が大きい場合には、当然ながら継続時間Ｔ２が長くなり、所定の基準時間を超えてしますことになる。

また、減衰特性となる減衰近似直線の傾きも、振動強度に大きく依存されることなく、良好に求めることができる。減衰近似直線の傾きを求めるための第２閾値Ｖｄは、飽和電圧ＶＣ以下の値であるから、ピークが飽和するほど強い振動に起因する包絡線Ｗは必ず第２閾値Ｖｄに達する。また、第２閾値Ｖｄは第３閾値Ｖａ以下であるから、ピーク値がちょうど第３閾値Ｖａに達する程度の弱い振動に起因する包絡線Ｗもまた、必ず第２閾値に達する。従って、所定の強度範囲に含まれる包絡線Ｗは必ずピークから減衰する際に、第２閾値Ｖｄに達するか、第２閾値Ｖｄと交差する。そして、振動が利用者の開閉操作に起因する場合には、減衰近似直線の傾きが略一致する。

例えば、ピークが飽和した包絡線Ｗｂの減衰近似直線の傾きと、ピークが飽和していない包絡線Ｗａの減衰近似直線の傾きとは、下記式(4)に示すように略一致する。
（Ｖｔ−Ｖｄ）／Ｔ１ｂ ≒ （Ｖｔ−Ｖｄ）／Ｔ１ａ ・・・(4)
このように、ピークが飽和しているか否かに拘わらず、即ち、利用者による開閉操作の強度に拘わらず、良好な判定が可能となる。

以下、本実施形態に係る車両用ドア開閉装置が、利用者による開閉操作の有無を判定する手順を詳細に説明する。図７は、車両用ドア開閉装置の構成を模式的に示すブロック図である。また、図８は、車両用ドア開閉装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。

はじめに、センサ回路（制御回路）１２は、圧電センサ（振動検知センサ）１１から、車両をたたく振動信号Ｓを取得する（＃１）。次に、センサ回路１２のフィルタ部３１は、送られた振動信号Ｓに対して上述したフィルタリング処理を実施して１００〜３００Ｈｚの信号を取り出す（＃２）。振動信号Ｓが圧電センサ１１からセンサ回路１２に送られる際に、Ａ／Ｄ変換処理を施されている場合には、フィルタ部３１により公知のデジタルフィルタリング処理が実行される。この際、フィルタ部３１は、公知のデジタルフィルタリング処理に限らず、図５に示すＴ０を計測するなどの手法によって、振動波形４１の周波数を求めることも可能である。

次に、包絡線検波部３２は、振動波形４１から包絡線Ｗを取得する（＃３）。以下、ステップ＃４〜＃６の処理を実施して、センサ回路１２は、包絡線Ｗの信号強度と形状特徴の類似度が、利用者がスライドドア２又はドアハンドル３を叩いた場合のものであるか否か判定する。尚、ステップ＃４〜＃６の各処理の順序は任意に入れ替えることが可能である。また、図７における圧電センサ１１とセンサ回路１２との間や、フィルタ部３１と包絡線検波部３２との間に増幅部を設けて、振動信号Ｓやフィルタリング処理後の振動信号を増幅してもよい。

センサ回路１２の最小強度判定部３３は、包絡線Ｗが第３閾値Ｖａを超えているか否か判定する（＃４）。尚、最小強度判定部３３は、包絡線Ｗが第３閾値Ｖａに達しているか否かを判定してもよい。包絡線Ｗが第３閾値Ｖａを超えている場合、最大強度判定部３４は、ピークに向かう包絡線Ｗが第１閾値Ｖｔを超えてから、ピークを経て減衰する包絡線Ｗが第１閾値Ｖｔに戻るまでの継続時間Ｔ２を求める。そして、最大強度判定部３４は、この継続時間Ｔ２が、所定の基準時間内であるか否かを判定する（＃５）。継続時間Ｔ２が基準時間内である場合、減衰特性判定部３５は、包絡線Ｗの減衰特性（減衰近似直線の傾き）が所定範囲内であるか否か判定する（＃６）。

減衰特性が所定範囲内であると判定されると、判定部３６は、包絡線Ｗが、利用者による開閉操作によって生じた振動信号Ｓに基づくものであると判定する（＃８）。つまり、判定部３６は、「開閉操作『有り』」と判定し、その判定結果をドア制御部１８に対して出力する。ドア制御部１８は、この判定結果に基づき、利用者がスライドドア２を開閉する意志を持って叩いたとして、スライドドア２を開閉作動させる。

尚、ステップ＃４、＃５、＃６の各工程において、それぞれ所定の条件が満たされなかった場合には、判定部３６は「開閉操作『無し』」と判定する（＃９）。そして、ドア制御部１８は、この判定結果に基づき、スライドドア２を開閉作動させない。

本発明の車両用ドア開閉装置１では、利用者がスライドドアドア２に与えた開閉操作による振動を検出してスライドドア２が開閉作動されるため、利用者の両手が塞がっている際でも良好な操作性が得られる。また、圧電センサ１１から入力された振動波形４１から取得した包絡線Ｗから利用者によるスライドドア２の開閉操作（ドアを叩く操作）の有無を判定するため、振動波形４１から判定する場合と比べて、車両の振動、雨や雹等による振動等のノイズによるスライドドア２の誤作動を防止できる。また、利用者が開閉操作するスライドドア２とその他のスライドドア２とが区別され、他のスライドドア２が誤作動することが防止される。

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図１〜図５を利用して説明した点、つまり振動検知装置１０の構造や、包絡線Ｗの波形の形状の判定方法などについては第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。第２実施形態では、センサ回路１２の判定部３６が、さらに、増加して減衰する包絡線Ｗが所定の操作期間内に出現する回数から、利用者によるスライドドア２の開閉操作の有無を判定する。

図９は、第２実施形態の車両用ドア開閉装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。第１実施形態と同様、はじめに、センサ回路１２は、圧電センサ（振動検知センサ）１１から、車両をたたく振動信号Ｓを取得する（＃１）。次に、センサ回路１２のフィルタ部３１は、送られた振動信号Ｓに対してフィルタリング処理を実施して１００〜３００Ｈｚの信号を取り出す（＃２）。そして、センサ回路１２の包絡線検波部３２は、振動波形４１から包絡線Ｗを取得する（＃３）。

以下、第１実施形態と同様に、ステップ＃４〜＃６の処理を実施して、センサ回路１２は、包絡線Ｗの信号強度と形状特徴の類似度が、利用者がスライドドア２又はドアハンドル３を叩いた場合のものであるか否か判定する。センサ回路１２の最小強度判定部３３は、包絡線Ｗが第３閾値Ｖａを超えているか否か判定する（＃４）。包絡線Ｗが第３閾値Ｖａを超えている場合、最大強度判定部３４は、ピークに向かう包絡線Ｗが第１閾値Ｖｔを超えてから、ピークを経て減衰する包絡線Ｗが第１閾値Ｖｔに戻るまでの継続時間Ｔ２を求める。そして、最大強度判定部３４は、この継続時間Ｔ２が、所定の基準時間内であるか否かを判定する（＃５）。継続時間Ｔ２が基準時間内である場合、減衰特性判定部３５は、包絡線Ｗの減衰特性（減衰近似直線の傾き）が所定範囲内であるか否か判定する（＃６）。

判定部３６は、第２実施形態においては、ステップ＃６に続いて、さらに、利用者が叩いたことによる包絡線Ｗが、利用者がスライドドア２又はドアハンドル３を連続して叩く所定の操作期間に２回以上（複数回）出現するか否か判定する（＃７）。ここで、所定の操作期間は、０．５〜１．０秒程度であると好適である。例えば、一般的に行われる「トン、トン、トン」との２回〜３回程度のノックは、利用者による連続した打ち叩きの好適な実施態様である。そして、この２回〜３回の程度のノックは、標準的に０．５〜１．０秒程度の期間に行われる。従って、所定の操作期間を０．５〜１．０秒程度とすると好適である。このような複数の包絡線Ｗに基づく判定により、単発の包絡線Ｗに基づいて判定を行う場合に比べて、より精度の高い判定が可能となる。例えば、利用者が開閉操作を目的としないでスライドドア２に振動を与えた場合（例えば、体がドアに接触した場合）に、利用者の意志と関係なくスライドドア２が開閉作動されるようなことが抑制される。

包絡線Ｗの出現回数が所定の操作期間に２回以上である判定されると、判定部３６は、包絡線Ｗが、利用者による開閉操作によって生じた振動信号に基づくものであると判定する（＃８）。つまり、判定部３６は、「開閉操作『有り』」と判定し、その判定結果をドア制御部１８に対して出力する。ドア制御部１８は、この判定結果に基づき、利用者がスライドドア２を開閉する意志を持って叩いたとして、スライドドア２を開閉作動させる。

尚、ステップ＃４、＃５、＃６、＃７の各工程において、それぞれ所定の条件が満たされなかった場合には、判定部３６は「開閉操作『無し』」と判定する（＃９）。そして、ドア制御部１８は、この判定結果に基づき、スライドドア２を開閉作動させない。

尚、センサ回路１２は、０．５秒から１秒の操作期間よりも短く設定される所定の操作可能期間（例えば、０．５秒）内に包絡線Ｗが３回以上出現する場合に、利用者によるスライドドア２への開閉操作が無いと判定すると好適である。この判定処理は、ステップ＃７に続き、ステップ＃８の前に行われると好適である。利用者による打ち叩きとして、例えば、「トン、トン、トン、・・・」と複数回のノックがなされる場合があるが、通常、人間が可能な打ち叩きの速さには限界がある。一般的な利用者は、０．５秒の間に３回のノックを行うことは困難である。従って、判定部３６が、所定の操作可能期間に包絡線Ｗが３回以上出現する場合に、利用者によるスライドドア２への開閉操作が無いと判定すると、正確な判定が可能となる。

〔その他の実施形態〕
尚、上記各実施形態では、スライドドア２に車両用ドア開閉装置１を搭載した実施形態を説明したが、スライドドア２に限定されるものではなく、本発明はバックドア、スイングドア等にも適用可能である。

本発明の車両用ドア開閉装置を搭載したスライドドアの説明図 スライドドアのII−II断面で、スライドドアを構成するドアパネルに振動検出装置が取り付けられた状態を示す説明図 振動検出装置の構成例を模式的に示す説明図 振動検出装置の他の構成例を模式的に示す説明図 振動波形から取得される包絡線の一例を模式的に示す説明図 開閉操作の強度と包絡線との関係を模式的に示す説明図 車両用ドア開閉装置の構成を模式的に示すブロック図 第１実施形態の車両用ドア開閉装置の処理手順の一例を示すフローチャート 第２実施形態の車両用ドア開閉装置の処理手順の一例を示すフローチャート

１：車両用ドア開閉装置
２：スライドドア（車両用ドア）
３：ドアハンドル
１０、１０Ａ：振動検出装置（振動検出手段）
１１、２１：圧電センサ（振動検知センサ）
１２：センサ回路（制御回路）
４１：振動波形
４４：ピーク電圧（ピーク値）
Ｖｔ：第１閾値
Ｖｄ：第２閾値
Ｖａ：第３閾値
Ｔ１：減衰時間
Ｔ２：継続時間
Ｗ 包絡線

Claims (4)

1. 車両用ドアに対する利用者の開閉操作の有無を判定して、当該車両用ドアを開閉する車両用ドア開閉装置であって、
   振動検知センサと制御回路とを有し、前記利用者が前記車両用ドアに与える開閉操作による振動を検出する振動検出手段を備え、
   前記制御回路は、
   前記振動検知センサから得られる振動波形の山又は谷の何れかを繋いで形成される包絡線を取得し、
   ピークに向かう前記包絡線が所定の第１閾値を超えてから、ピークを経て減衰する前記包絡線が前記第１閾値に戻るまでの継続時間によって判定される信号強度と、前記包絡線の形状特徴によって判定される類似度とに基づいて、前記利用者による前記車両用ドアの開閉操作の有無を判定し、
   前記信号強度と前記類似度とが前記利用者によるものと判定される前記包絡線が所定の操作期間内に出現する回数から、前記利用者による前記車両用ドアの開閉操作の有無を判定し、
   当該開閉操作が有りであっても、前記操作期間よりも短く設定される所定の操作可能期間内に前記包絡線が３回以上出現する場合に、前記利用者による前記車両用ドアの開閉操作が無いと判定する車両用ドア開閉装置。
2. 前記第１閾値よりも前記包絡線のピーク側に所定の第２閾値が設定され、
   前記制御回路は、
   前記第１閾値と前記第２閾値との差と、
   ピークを経て減衰する前記包絡線が、前記第２閾値から前記第１閾値まで減衰する減衰時間と、
   に基づいて、前記類似度を判定する請求項１に記載の車両用ドア開閉装置。
3. 前記第１閾値よりも前記包絡線のピーク側に所定の第３閾値が設定され、
   前記制御回路は、前記包絡線のピークが前記第３閾値に達すると共に、前記継続時間が所定の基準時間以内である場合に、前記信号強度が許容範囲内であると判定する請求項１又は２の何れか一項に記載の車両用ドア開閉装置。
4. 前記制御回路は、前記包絡線が前記操作期間内に出現する回数が２回以上である場合に、前記利用者による前記ドアの開閉操作が有ると判定する請求項１から３の何れか一項に記載の車両用ドア開閉装置。

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