JP5348469B2 - 開閉体制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、開閉体または開閉体周辺に対する利用者の開閉指令操作の入力を検出して、当該開閉体を開閉する開閉体制御装置に関する。

このような開閉体制御装置の一例として、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圧電センサを設けたものがある（例えば、特許文献１等）。

特許文献１に記載のドアハンドル装置は、ドアハンドルに可撓性を有するケーブル状の圧電素子にて形成された圧電センサを備えて構成される。そして、利用者のドアハンドルへの接触に応じて出力される当該圧電センサからの検出信号を受けてドアのドアロックの解除を行う。

特開２００６−１１８３４９号公報

特許文献１に記載のドアハンドル装置は、車両ノイズに対する対策は施されておらず、どのような信号であっても検出してしまう可能性がある。また、どのドアを叩いたかを特定することができないため、利用者が所望するドア以外のドアが開いてしまう可能性がある。更に、上記文献には、ロックを解除することのみ記載されている。このため、この技術を車両用ドアに適用した場合には、ドアが勝手に動き出してしまう危険性がある。したがって、このような危険性をなくすために、どのドアが叩かれたのかを特定する必要がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、開閉体または開閉体周辺に対する利用者の開閉指令操作の有無を誤検出することなく判定して、当該開閉体を開閉することが可能な開閉体制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る開閉体制御装置の特徴構成は、開閉体または開閉体周辺の構造部材に取り付けられ、利用者により開閉指令操作が入力される開閉指令操作入力部と、前記構造部材に対して前記開閉指令操作入力部を介して取り付けられ、前記開閉指令操作による振動を検出する振動検知センサと、前記振動検知センサから得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比、及び、前記振動波形から取得された波形近似線が前記振幅基準を下回る時間と前記波形近似線が前記振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方と、前記振動波形において所定の周波数よりも低い周波数帯域が減衰された減衰振動波形から取得された包絡線と、に基づいて前記利用者による前記開閉体の開閉指令操作の有無を判定する判定手段と、を備える点にある。

このような特徴構成とすれば、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比、及び、波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方と、減衰振動波形から取得された包絡線と、に基づいて利用者による開閉指令操作の有無を判定するため、誤検出を防止することができる。また、例えば、複数の開閉体に対応して開閉指令操作入力部を設けた場合には、利用者が所望する開閉体を特定することができ、開閉対象となる開閉体の開閉を適切に行うことが可能となる。

また、前記判定手段は、前記振幅比、及び、前記時間比の少なくともいずれか一方が、所定の判定閾値以上であると共に、前記包絡線の勾配が特定の勾配である場合に、前記開閉指令操作が有ったと判定すると好適である。

このような構成とすれば、判定手段を簡易な論理回路とすることができる。したがって、演算負荷を軽くすることができるため、低コストで判定手段を実現することが可能となる。

また、前記振幅基準は、前記開閉指令操作が入力されていない場合における前記振動検知センサからの出力値であると好適である。

このような構成とすれば、振幅基準を容易に設定することができる。このため、開閉指令操作が入力された場合には、適切に上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比、及び、波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比を適切に演算することができる。したがって、開閉指令操作の有無を誤検出することなく適切に判定することが可能となる。

また、前記上側波形の振幅レベルは前記上側波形のピークホールド値であり、前記下側波形の振幅レベルは前記下側波形のボトムホールド値であると好適である。

このような構成とすれば、ピークホールド値はピークホールド回路により検出することができ、ボトムホールド値はボトムホールド回路により検出することができる。また、これらのピークホールド回路及びボトムホールド回路は、簡易な部品で構成することができるため、低コストで上側波形の振幅レベル及び下側波形の振幅レベルを検出することが可能となる。

また、前記波形近似線は、前記振動波形から所定の周波数よりも高い周波数帯域を減衰して取得されると好適である。

このような構成とすれば、例えばローパスフィルタを用いることにより、波形近似線を容易に取得することができる。

また、前記開閉指令操作入力部は、端縁の一部が開放端となるように前記構造部材に支持されると好適である。

このような構成とすれば、開閉指令操作入力部と構造部材とを夫々異なる周期で振動させることが容易となる。したがって、このような異なる周期の振動に基づいて開閉指令操作の有無を適切に検出することが可能となる。

また、前記開閉指令操作入力部は、前記構造部材に対して一辺で片持ち支持される板状部材から構成されると好適である。

このような構成とすれば、開閉指令操作入力部は片持ち支持されているため利用者により叩かれた後に共振が起こりやすくなる。また、開閉指令操作入力部を構造部材に対してはるかに小さく形成すれば、共振周波数を高めることも可能である。したがって、利用者による開閉指令操作に係る振動波形を適切に検出することが可能となる。

以下、本発明に係る開閉体制御装置１について説明する。本開閉体制御装置１は、開閉体としての車両用ドアや、開閉体周辺としての車両用ドアの周辺に対する利用者の開閉指令操作の入力を検出して、当該車両用ドアを開閉する機能を備えている。図１は、そのような開閉体制御装置１を備えた車両の後方を示した図である。

車両には、周知のように複数のドアが備えられるが、本実施形態では、車両用ドアは、バックドア２であるとして説明する。ここで、開閉指令操作とは、利用者が車両用ドアを開扉させようとする際に行う指令操作や車両用ドアを閉扉させようとする際に行う指令操作である。このような指令操作としては、本開閉体制御装置１においては、車両用ドアに対する叩き操作である、所謂ノック操作が相当する。したがって、本実施形態では、開閉体制御装置１は、バックドア２に対する利用者のノック操作を検出して、バックドア２を開閉するとして説明する。

上述の開閉指令操作は、利用者により開閉指令操作入力部１０に入力される。また、この開閉指令操作入力部１０は、開閉体または開閉体周辺の構造部材に取り付けられる。開閉体とは、本実施形態では車両用ドアである。したがって、開閉体の構造部材とは、バックドア２のドアパネルそのものであり、開閉体周辺の構造部材とは、バックドア２の周辺のパネルである。また、開閉指令操作とは、本実施形態では利用者がバックドア２を開扉させようとする際に行うノック操作やバックドア２を閉扉させようとする際に行うノック操作である。この場合、開閉指令操作に係る入力は、ノック操作に係る叩き振動が相当する。したがって、開閉指令操作入力部１０は、バックドア２のドアパネルに別部材として取り付けられ、利用者によりバックドア２を開閉させる際に行われるノック操作に係る叩き振動が入力される。

ここで、車両の後方部には、図１に示されるようにガラス５１やエンブレム５２やナンバープレート５３やテールランプ５４やガーニッシュ５５等が備えられる。このような部分のうち、本実施形態における開閉指令操作入力部１０は、ガーニッシュ５５が相当する。したがって、上述のノック操作はガーニッシュ５５に対して行われる。

ガーニッシュ５５には、振動検知センサ１１が備えられる。振動検知センサ１１は、車両用ドアの構造部材に対して開閉指令操作入力部１０を介して取り付けられ、開閉指令操作による振動を検出する。上述のように、車両用ドアの構造部材とは、バックドア２のドアパネルである。また、開閉指令操作による振動とは、上述のノック操作に係る叩き振動が相当する。このような振動検知センサ１１は、詳細は後述するが、上述の開閉指令操作入力部１０を介して取り付けられる。したがって、振動検知センサ１１は、バックドア２のドアパネルに対して開閉指令操作入力部１０を介して取り付けられ、ノック操作に係る叩き振動を検出する。

図２はバックドア２のガーニッシュ５５が備えられる付近を拡大した図であり、図３は、図２におけるIII−III線断面を示した図である。図２及び図３に示されるように、振動検知セ
ンサ１１は、開閉指令操作入力部１０としてのガーニッシュ５５の内部に埋め込まれる。このように、振動検知センサ１１は、バックドア２のドアパネルに対してガーニッシュ５５を介して取り付けられる。したがって、利用者によりバックドア２を開閉するためにガーニッシュ５５に対してノック操作が行われると、振動検知センサ１１は、ガーニッシュ５５を介してノック操作に係る叩き振動が伝達される。

ここで、一般的に、物を叩いたときに生じる叩き振動は、図４に示されるような振動波形を有する。図４は、縦軸を信号強度とし、横軸を時間として、時間の経過に応じて変化する信号強度を示した図である。図４において、ｔ₀以前においても信号は振幅をしているが、これはバックグランドノイズに起因する信号である。その後（ｔ₀以降）、叩き振動を検知すると、複数のピークを有する信号が出力され、所定の基準値（図４では信号強度が０〔Ｖ〕）に対して上側と下側とに振幅を繰り返しながら、時間の経過と共に減衰する。

しかしながら、ガーニッシュ５５に振動検知センサ１１を埋め込んだ場合には、利用者により加圧される低周波の振動と、ガーニッシュ５５の共振周波数とにより、図５に示されるような信号となる。これは、ガーニッシュ５５は、バックドア２に比べてはるかに小さいため、共振周波数が高くなるからである。なお、この共振周波数は、ガーニッシュ５５の硬さが硬くなればより高い周波数で共振する。

なお、図５においても、ｔ₀以前の信号の振幅は、バックグランドノイズに起因する振動である。開閉体制御装置１は、振動検知センサ１１により得られた図５に示されるような信号が、利用者の開閉指令操作による信号であるか否かを判定する。以下、この判定について説明する。

図６は、開閉体制御装置１の概略構成を模式的に示したブロック図である。本開閉体制御装置１は、上述の振動検知センサ１１と、振動波形検出手段２０と、信号演算手段３０と、判定手段４０と、ドア制御部５０とを備えて構成される。

振動検知センサ１１は、上述のように、利用者がバックドア２に与えるノック操作により生じる振動を検出する。このため、振動検知センサ１１は、外部から与えられる振動に応じて検出信号を出力可能な圧電センサにより構成されると好適である。振動検知センサ１１は、以降の説明では圧電センサ１１として説明する。

振動波形検出手段２０は、圧電センサ１１から出力されるセンサ出力から振動波形を取得する。信号演算手段３０は、振動波形検出手段２０により得られた振動波形に対して後述する演算を行う。判定手段４０は、振動波形検出手段２０による演算結果に基づき、圧電センサ１１から入力された振動波形が利用者による開閉指令操作であるか否かの判定を行う。また、ドア制御部５０は、判定手段４０の判定結果に基づき、バックドア２の開閉動作を制御する。

詳細は後述するが、振動波形検出手段２０は、フィルタ２１及び信号検波部２２から構成される。そして、判定手段３０は、上側信号強度判定部３１、下側信号強度判定部３２、振幅比判定部３３、上側信号時間判定部３４、下側信号時間判定部３５、時間比演算部３６、ハイパスフィルタ３７、叩き特徴判定部３８から構成される。また、判定手段４０は、第１判定手段４１、第２判定手段４２から構成される。

ここで、本開閉体制御装置１は、ＣＰＵを中核部材としてバックドア２を開閉する種々の処理を行うための上述の機能部をハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。以下、本開閉体制御装置１の各部の構成について説明する。

圧電センサ１１は、上述のように、開閉操作指令入力部１０としてのガーニッシュ５５を介して取り付けられ、利用者が行うノック操作に起因する叩き振動を検出して検出信号を出力する。検出信号は、後述のフィルタ２１に伝達される。

フィルタ２１は、バンドパスフィルタにより構成され、圧電センサ１１から伝達される検出信号において、所定の周波数帯以外の周波数成分を減衰させる。この所定の周波数帯としては、検出すべき信号に応じて変更することが可能である。

信号検波部２２は、圧電センサ１１から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形と下側波形とを取得する。振幅基準とは、単に検出信号の振幅中心を示すものではなく、検出信号の基準を示すものである。即ち、検出信号が、正電圧と負電圧とからなる場合には零電位を示す。上側波形とは、振幅基準よりも上側に位置する波形を示し、下側波形とは、振幅基準よりも下側に位置する波形を示す。例えば、振幅基準は、開閉指令操作が入力されていない場合における圧電センサ１１からの出力値として定めると好適である。開閉指令操作が入力されていない場合とは、単に利用者からの入力待ち状態における出力値としても良いし、圧電センサ１１に通電されていない状態における出力値としても良い。そして、いずれの場合でも、バックグランドノイズを考慮して振幅基準を設定すると好適である。本実施形態では、振幅基準とは、零電位であるとして説明する。

信号検波部２２は、検出信号に対する上側波形と下側波形とを取得する。これらの上側波形及び下側波形は、夫々、後述する上側信号強度判定部３１、下側信号強度判定部３２、上側信号時間判定部３４、下側信号時間判定部３５、ハイパスフィルタ３７に伝達される。なお、圧電センサ１１とフィルタ２１との間や、フィルタ２１と信号検波部２２との間に増幅部（図示しない）を設けて、検出信号やフィルタ２１により行われるフィルタリング処理後の検出信号を増幅しても良い。

上側信号強度判定部３１は、振動検知センサ（圧電センサ）１１から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルを上側振幅レベルとして判定する。振幅レベルとは、検出信号の検出電圧に対応し、検出信号において振幅が最大となる振幅レベルであると好適である。このため、上側波形の振幅レベルは上側波形のピークホールド値に相当する。したがって、上側信号強度判定部３１は、上側波形における検出電圧のピークホールド値を上側振幅レベルとして判定する。なお、このような上側信号強度判定部３１は、所謂ピークホールド回路から構成されると好適である。ピークホールド回路は、入力される信号のピーク値を取得する。また、ピークホールド回路は、コンデンサ、ダイオード、オペアンプ等から構成すると好適であるが、公知技術であるため説明は省略する。図７に示されるような、信号検波部２２から伝達された検出信号においては、符号Ｖ₁で示された検出電圧が相当する。上側信号強度判定部３１により判定された上側振幅レベルは、後述の振幅比演算部３３に伝達される。

下側信号強度判定部３２は、振動検知センサ（圧電センサ）１１から得られる振動波形の振幅基準に対する下側波形の振幅レベルを下側振幅レベルとして判定する。振幅レベルとは、検出信号の検出電圧に対応し、検出信号において振幅が最小となる振幅レベルであると好適である。このため、下側側波形の振幅レベルは下側波形のボトムホールド値に相当する。したがって、下側信号強度判定部３２は、下側波形における検出電圧のボトムホールド値を下側振幅レベルとして判定する。なお、このような下側信号強度判定部３２は、所謂ボトムホールド回路から構成されると好適である。ボトムホールド回路は、入力される信号のピーク値（ボトム値）を取得する。また、ボトムホールド回路は、コンデンサ、ダイオード、オペアンプ等から構成すると好適であるが、公知技術であるため説明は省略する。図７に示されるような、信号検波部２２から伝達された検出信号においては、符号Ｖ₂で示された検出電圧が相当する。下側信号強度判定部３２により判定された下側振幅レベルは、後述の振幅比演算部３３に伝達される。

振幅比演算部３３は、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比を演算する。上側波形の振幅レベルは、上述の上側波形強度判定部３１から伝達される。一方、下側波形の振幅レベルは、下側波形強度判定部３２から伝達される。また、振幅比とは、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの比であり、下側振幅レベルが上側振幅レベルの何倍であるかを示す指標である。したがって、振幅比演算部３３は、下側振幅レベルが上側振幅レベルの何倍であるかを示す振幅比を演算する。上述のように、上側波形の振幅レベルがＶ₁であり、下側波形の振幅レベルがＶ₂である場合には、振幅比演算部３３は、Ｖ₂をＶ₁で除することにより、振幅比を演算する。そして、下側振幅レベルが上側振幅レベルの予め設定された所定の判定閾値以上であれば、振幅演算部３３はＨｉ信号を出力する。一方、予め設定された所定の判定閾値未満の場合には、Ｌｏ信号を出力する。本実施形態では、振幅比演算部３３は下側振幅レベルが上側振幅レベルの２倍以上である場合にＨｉ信号を出力し、２倍未満の場合にはＬｏ信号を出力する。振幅比演算部３３の出力（Ｈｉ信号或いはＬｏ信号）は、後述の第１判定手段４１に出力される。

上側信号時間判定部３４は、振動波形から波形近似線を取得し、当該波形近似線が振幅基準を上回る時間を上側信号時間として判定する。波形近似線は、振動波形が、夫々１つの凸部からなる滑らかな上側波形と下側波形となるように近似された波形である。例えば、このような波形近似線は、振動波形から所定の周波数よりも高い周波数帯域を減衰して取得すると好適である。このような場合には、振動波形をローパスフィルタに入力することにより、波形近似線を容易に取得することができる。上側信号時間判定部３４は、このような波形近似線を取得する。そして、波形近似線が、振幅基準を上回る時間を上側信号時間として判定する。ここで、本実施形態では、振幅基準は検出信号の零電位である。したがって、図８に示されるように、振動波形から近似波形が得られた場合には、符号ｔ₂で示された時間が上側信号時間に相当する。上側信号時間判定部３４により判定された上側信号時間は、後述の時間比演算部３６に伝達される。ここで、波形近似線は、例えば公知の多項式近似や移動平均を用いても良い。また、複数の凸部からなる波形として近似することも当然に可能である。

下側信号時間判定部３５は、振動波形から波形近似線を取得し、当該波形近似線が振幅基準を下回る時間を下側信号時間として判定する。波形近似線とは、上述のように振動波形が、夫々１つの凸部からなる滑らかな上側波形と下側波形となるように近似された波形であり、上述のように求めると好適である。下側信号時間判定部３５は、このような波形近似線を取得する。そして、波形近似線が、振幅基準を下回る時間を下側信号時間として判定する。ここで、本実施形態では、振幅基準は検出信号の零電位である。したがって、図８に示されるように、振動波形から近似波形が得られた場合には、符号ｔ₁で示された時間が下側信号時間に相当する。下側信号時間判定部３５により判定された下側信号時間は、後述の時間比演算部３６に伝達される。

時間比演算部３６は、振動波形から取得された波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比を演算する。振動波形から取得された波形近似線が振幅基準を下回る時間は、上述の下側波形時間判定部３５から下側信号時間として伝達される。一方、振動波形から取得された波形近似線が振幅基準を上回る時間は、上側波形時間判定部３４から上側信号時間として伝達される。また、時間比とは、上側信号時間と下側信号時間との比であり、上側信号時間が下側信号時間の何倍であるかを示す指標である。したがって、時間比演算部３６は、上側信号時間が下側信号時間の何倍であるかを示す時間比を演算する。上述のように、下側信号時間がｔ₁であり、上側信号時間がｔ₂である場合には、時間比演算部３６はｔ₂をｔ₁で除することにより、時間比を演算する。そして、上側信号時間が下側信号時間の予め設定された所定の判定閾値以上であれば、時間比演算部３６はＨｉ信号を出力する。一方、予め設定された所定の判定閾値未満の場合には、Ｌｏ信号を出力する。本実施形態では、時間比演算部３６は上側信号時間が下側信号時間の５倍以上である場合にＨｉ信号を出力し、５倍未満の場合にはＬｏ信号を出力する。時間比演算部３６の出力（Ｈｉ信号或いはＬｏ信号）は、後述の第１判定手段４１に出力される。

ハイパスフィルタ３７は、振動波形において所定の周波数よりも低い周波数帯域が減衰された減衰振動波形を生成する。振動波形は、信号検波部２２から伝達される。この振動波形には、上述のように、利用者により加圧される低周波の振動と、ガーニッシュ５５の共振周波数とが、混在した信号となっている。ハイパスフィルタ３７は、利用者により加圧される低周波の振動を減衰した減衰振動波形を生成する。したがって、所定の周波数とは、利用者により加圧される低周波に起因する周波数である。このような機能を有するハイパスフィルタ３７に、図５に示されるような振動波形を入力すると、図９に示されるような減衰振動波形が生成される。このような減衰振動波形は、後述の叩き特徴判定部３８に伝達される。

叩き特徴判定部３８は、ハイパスフィルタ２７により生成された減衰振動波形から取得された包絡線に叩き特徴があるか否かを判定する。叩き特徴とは、利用者によりノック操作が行われたことを示す特徴である。叩き特徴判定部３８は、減衰振動波形に叩き特徴が含まれている場合に、利用者によりノック操作が行われたと判定する。

このような叩き特徴があるか否かを判定するために、叩き特徴判定部３８は、まず、減衰振動波形の山を繋いで包絡線Ｗを取得する（図１０参照）。包絡線Ｗを取得することにより、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、雨による振動等のノイズが除去できる。図１０では減衰振動波形の山を繋いで包絡線Ｗを形成したが、減衰振動波形の谷を繋いで包絡線を取得してもよい。

また、減衰振動波形を電圧の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。

叩き特徴判定部３８は、図１０に示されるような包絡線Ｗが所定の閾値Ｖ_tからピーク値Ｐに至るまでの増加時間Ｔ₁と、包絡線Ｗがピーク値Ｐから所定の閾値Ｖ_tまで減衰する減衰時間Ｔ₂とに基づいて、利用者による開閉指示、即ちノックの有無を判定する。即ち、包絡線の勾配が特定の勾配である場合に、叩き特徴があったと判定する。

本実施形態では包絡線Ｗのピーク電圧（ピーク値Ｐ）の１／１０の値を閾値電圧（閾値Ｖ_t）としている。閾値Ｖ_tは任意に設定可能である。また、上述のハイパスフィルタ３７により生成された包絡線Ｗ毎に閾値Ｖ_tを設定することなく、例えば平均値などの標準的なピーク値Ｐから標準的な閾値Ｖ_tが設定されていてもよい。包絡線Ｗが閾値Ｖ_tを超えてからピーク値Ｐに至るまでの立ち上がり時間（増加時間Ｔ₁）は、数ｍｓ以内（例えば３〜５ｍｓ以内）とすると好適である。また、ピーク値Ｐから所定の閾値Ｖ_tまで減衰する減衰時間Ｔ₂は、１５０ｍｓ以内とすると好適である。減衰時間Ｔ₂はバックドア２の大きさ、取り付け位置、ドアパネルの材質等により変化する。叩き特徴判定部３８は、包絡線Ｗに叩き特徴があると判定した場合には、後述の第２判定手段４２に対してＨｉ信号を出力し、叩き特徴がないと判定した場合には、Ｌｏ信号を出力する。

上述のように、判定手段４０は、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比及び波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方と、包絡線Ｗが有する叩き特徴と、に基づいて利用者による車両用ドアの開閉指令操作の有無を判定する。具体的に、判定手段４０は、第１判定手段４１と第２判定手段４２とにより構成される。そして、第１判定手段４１は、所謂ＯＲゲートから構成され、第２判定手段４２は、所謂ＡＮＤゲートから構成される。第１判定手段４１は、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比及び波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方が、所定の判定閾値以上であるか否かを判定する。また、第２判定手段４２は、前記振幅比及び時間比の少なくともいずれか一方と、包絡線Ｗが有する叩き特徴と、に基づいて利用者による開閉体（車両用ドア）の開閉指令操作の有無を判定する。

第１判定部４１は、上述のように振幅比演算部３３及び時間比演算部３６から夫々の演算結果に応じた出力（Ｈｉ信号或いはＬｏ信号）が入力される。上述のように本実施形態では、振幅比演算部３３は下側振幅レベルが上側振幅レベルの２倍以上である場合に、第１判定手段４１に対してＨｉ信号を出力し、２倍未満の場合にはＬｏ信号を出力する。一方、時間比演算部３６は上側信号時間が下側信号時間の５倍以上である場合に、第１判定手段４１に対してＨｉ信号を出力し、５倍未満の場合にはＬｏ信号を出力する。したがって、第１判定部４１は、下側振幅レベルが上側振幅レベルの２倍以上である場合か、或いは上側信号時間が下側信号時間の５倍以上である場合に、Ｈｉ信号を出力する。一方、下側振幅レベルが上側振幅レベルの２倍未満の場合、且つ、上側信号時間が下側信号時間の５倍未満の場合にＬｏ信号を出力する。なお、第１判定部４１からの出力は、後述の第２判定部４２に出力される。

第２判定部４２は、上述のように叩き特徴判定部３８からその判定結果に応じた出力（Ｈｉ信号或いはＬｏ信号）が入力される。上述のように本実施形態では、叩き特徴判定部３８により包絡線Ｗに叩き特徴があると判定された場合に第２判定部４２にはＨｉ信号が入力され、叩き特徴があると判定されなかった場合にはＬｏ信号が入力される。第２判定部４２は、このような叩き特徴判定部３８から入力される信号と、上述の第１判定部４１から入力される信号とに応じて信号を出力する。即ち、下側振幅レベルが上側振幅レベルの２倍以上である場合、或いは上側信号時間が下側信号時間の５倍以上である場合、且つ包絡線Ｗに叩き特徴がある場合には、圧電センサ１１が検出した振動が利用者によるノック操作に係る振動であると判定し、Ｈｉ信号を出力する。一方、下側振幅レベルが上側振幅レベルの２倍未満の場合、且つ、上側信号時間が下側信号時間の５倍未満の場合、且つ包絡線に叩き特徴がない場合には、圧電センサ１１が検出した振動が利用者によるノック操作に係る振動でないと判定し、Ｌｏ信号を出力する。この第２判定部４２からの出力は、後述のドア制御部５０に出力される。

ドア制御部５０は、上述のように、判定手段４０の判定結果に基づき、バックドア２の開閉動作を制御する。即ち、第２判定部４２からＨｉ信号が入力された場合には、利用者によるノック操作に係る振動であると判定されたことからバックドア２の開閉動作を行い、Ｌｏ信号が入力された場合には、利用者によるノック操作に係る振動でないと判定されたことからバックドア２の開閉動作を行わない。

このようにして本開閉体制御装置１は、圧電センサ１１により検出された振動が、利用者によるノック操作に係る振動であるか否かを判定することにより、車両用ドアに対する利用者の開閉指令操作の有無を誤検出することなく判定することが可能となる。そして、この判定結果に基づき、適切に車両用ドアを開閉することが可能となる。

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、判定手段４０は、圧電センサ１１から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比及び振動波形から取得された波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方と、振動波形において所定の周波数よりも低い周波数帯域が減衰された減衰振動波形から取得された包絡線が有する叩き特徴と、に基づいて利用者による開閉体の開閉指令操作の有無を判定するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。

例えば、圧電センサ１１から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比、振動波形から取得された波形近似線が振幅基準を下回る時間と波形近似線が振幅基準を上回る時間との時間比、及び振動波形において所定の周波数よりも低い周波数帯域が減衰された減衰振動波形から取得された包絡線が有する叩き特徴と、に基づいて利用者による車両用ドアの開閉指令操作の有無を判定することも可能である。即ち、振幅比に係る出力信号がＨｉ信号であり、時間比に係る出力信号がＨｉ信号であり、叩き特徴に係る出力信号がＨｉ信号である場合に、判定手段４０が、圧電センサ１１により検出された振動波形が、利用者によるノック操作に係る振動波形であると判定することも当然に可能である。このような構成とすれば、より確実に誤検出を防止することが可能となる。

上記実施形態では、振幅比演算部３３は下側振幅レベルが上側振幅レベルの２倍以上である場合に、後述の第１判定手段４１に対してＨｉ信号を出力し、２倍未満の場合にはＬｏ信号を出力するとして説明した。また、時間比演算部３６は上側信号時間が下側信号時間の５倍以上である場合に、後述の第１判定手段４１に対してＨｉ信号を出力し、５倍未満の場合にはＬｏ信号を出力するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。前記２倍や５倍は、単なる例示であり、他の数値で設定することも当然に可能である。この数値は、圧電センサ１１の検出特性や、バックドア２の剛性や、圧電センサ１１がバックドア２に対して備えられる位置等に応じて定めると好適である。

上記実施形態では、圧電センサ１１は開閉指令操作入力部１０としてのガーニッシュ５５の内部に埋め込まれて構成されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、開閉指令操作入力部１０は、端縁の一部が開放端となるように構造部材に支持されるように構成することも可能である。端縁の一部が開放端となるとは、開閉指令操作入力部１０の少なくとも一部が、ドアパネルに対して接触していないように構成されていることを意味する。また、例えば、開閉指令操作入力部１０は、構造部材に対して一辺で片持ち支持される板状部材から構成することも可能である。ここで、一辺で片持ち支持されるとは、板状部材を構成する一辺で車両に支持され、少なくとも当該一辺に対向する片は当該車両に支持されていない状態を示す。即ち、開閉指令操作入力部１０は、板状を形成する１つの辺で車両に固定しても良い。このような場合には、図１１に示されるように、板状部材を長方形形状の板状部材で構成し、その長辺がバックドア２に固定されると好適である。この場合、長辺は、短辺の５倍以上の長さを有して形成されると好適である。もちろん、短辺を固定するように配設しても良い。また、図１１では、圧電センサ１１をガーニッシュ５５の表面（表面上）に接して配設し、当該ガーニッシュ５５の下に隠れるように図示しているが、反対側の面に備える（視認可能なように備える）ことも当然に可能である。

また、図１２に示されるように、圧電センサ１１をガーニッシュ５５と共に、固定することも可能である。この場合には、ガーニッシュ５５をバックドア２に固定するボルト５５ａで一緒に圧電センサ１１を固定すると好適である。

上記実施形態では、開閉指令操作入力部１０はガーニッシュ５５であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、開閉指令操作入力部１０を、エンブレム５２やナンバープレート５３やテールランプ５４とすることも当然に可能である。また、図示はしないがモールとすることも当然に可能である。

上記実施形態では、本開閉体制御装置１は、車両のバックドア２を開閉するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、車両の側面に備えられるスライドドアを開閉する開閉体制御装置１に適用することも当然に可能である。また、これ以外のドア（例えば建物のドアなど）に適用することも当然に可能である。

上記実施形態では、開閉指令操作入力部１０は、バックドア２に備えられるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、開閉指令操作入力部１０をバックドア２に備えずに、ボディ自体に備える（即ち、ボディに片持ち支持する）構成とすることも当然に可能である。

上記実施形態では、開閉指令操作入力部１０は、板状部材であり、長方形であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。即ち、開閉指令操作入力部１０は四角形の形状に限定されず、例えば円形や半円形の形状であっても、本発明を適用することは当然に可能である。

開閉体制御装置を備えた車両の後方を示した図 バックドアのガーニッシュが備えられる付近を拡大した図 図２におけるIII−III線断面を示した図 物を叩いたときに一般的に生じる叩き振動の一例を示す図 本発明に係る開閉体制御装置が備える振動検知センサにより取得された振動波形の一例を示す図 開閉体制御装置の概略構成を模式的に示したブロック図 振動波形の上側波形と下側波形との振幅比を説明する図 振動波形の上側波形と下側波形との時間比を説明する図 減衰振動波形を例示した図 包絡線及び叩き特徴を説明する図 振動検知センサの他の配設形態を示す図 振動検知センサの他の配設形態を示す図

符号の説明

１：開閉体制御装置
１１：振動検知センサ（圧電センサ）
２０：振動波形検出手段
２１：フィルタ
２２：信号検波部
３０：信号演算手段
３１：上側信号強度判定部
３２：下側信号強度判定部
３３：振幅比演算部
３４：上側信号時間判定部
３５：下側信号時間判定部
３６：時間比演算部
３７：ハイパスフィルタ
３８：叩き特徴判定部
４０：判定手段
４１：第１判定部
４２：第２判定部
５０：ドア制御部

Claims (7)

1. 開閉体または開閉体周辺の構造部材に取り付けられ、利用者により開閉指令操作が入力される開閉指令操作入力部と、
   前記構造部材に対して前記開閉指令操作入力部を介して取り付けられ、前記開閉指令操作による振動を検出する振動検知センサと、
   前記振動検知センサから得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの振幅比、及び、前記振動波形から取得された波形近似線が前記振幅基準を下回る時間と前記波形近似線が前記振幅基準を上回る時間との時間比の少なくともいずれか一方と、前記振動波形において所定の周波数よりも低い周波数帯域が減衰された減衰振動波形から取得された包絡線と、に基づいて前記利用者による前記開閉体の開閉指令操作の有無を判定する判定手段と、
   を備える開閉体制御装置。
2. 前記判定手段は、前記振幅比、及び、前記時間比の少なくともいずれか一方が、所定の判定閾値以上であると共に、前記包絡線の勾配が特定の勾配である場合に、前記開閉指令操作が有ったと判定する請求項１に記載の開閉体制御装置。
3. 前記振幅基準は、前記開閉指令操作が入力されていない場合における前記振動検知センサからの出力値である請求項１又は２に記載の開閉体制御装置。
4. 前記上側波形の振幅レベルは前記上側波形のピークホールド値であり、前記下側波形の振幅レベルは前記下側波形のボトムホールド値である請求項１から３のいずれか一項に記載の開閉体制御装置。
5. 前記波形近似線は、前記振動波形から所定の周波数よりも高い周波数帯域を減衰して取得される請求項１から４のいずれか一項に記載の開閉体制御装置。
6. 前記開閉指令操作入力部は、端縁の一部が開放端となるように前記構造部材に支持される請求項１から５のいずれか一項に記載の開閉体制御装置。
7. 前記開閉指令操作入力部は、前記構造部材に対して一辺で片持ち支持される板状部材から構成される請求項１から６のいずれか一項に記載の開閉体制御装置。

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