JP5354258B2 - Opening and closing body control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、開閉体を開閉させるための当該開閉体又は当該開閉体周辺の構造部材に対する利用者の開閉指示を検出する開閉体制御装置に関する。 The present invention relates to an opening / closing body control device that detects a user's opening / closing instruction to the opening / closing body for opening / closing the opening / closing body or a structural member around the opening / closing body.
このような開閉体制御装置の一例として、車両用ドアを開閉させるための当該車両ドアに対する利用者の開閉指示を検出する車両用ドア開閉装置がある。そして、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。このようなロッキングシステムは、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。特開2002−295064号公報(特許文献1)には、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。また、特開2005−98016号公報(特許文献2)には、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記載されている。 As an example of such an opening / closing body control device, there is a vehicle door opening / closing device that detects a user's opening / closing instruction to the vehicle door for opening / closing the vehicle door. As an example of a vehicle door opening / closing device, a vehicle door opening / closing device linked with a locking system (smart entry system) that automatically controls unlocking and locking of a vehicle door is known. Such a locking system detects a user approaching or getting off a vehicle through communication with a portable device carried by the user, and recognizes an instruction to unlock or lock the user's vehicle door. Controls locking and unlocking of vehicle doors. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-295064 (Patent Document 1) discloses a vehicle door opening / closing device in such a smart entry system in which a detection electrode is provided on a door handle that allows a user to open and close the vehicle door. Proposed. In this vehicle door opening and closing device, static electricity generated by inserting a user's hand between the detection electrode and the vehicle door using an electrostatic capacitance formed between the detection electrode and the vehicle door. Recognize user's instructions by detecting changes in capacitance. Japanese Patent Laying-Open No. 2005-98016 (Patent Document 2) describes a vehicle door opening / closing device that verifies a personal identification number by a vibration rhythm by grasping a door handle to unlock or lock the door handle.
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、さらなる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、車両全体の振動と叩き振動とを明確に区別しないと、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。 In a conventional vehicle door opening / closing device that detects a change in capacitance between a detection electrode provided on a door handle and a vehicle door, even if it is not a user's hand, the detection electrode and the vehicle door are not connected. If there are air and medium constants different from each other, the capacitance changes. For this reason, a change in capacitance may be detected due to environmental changes such as rain. In a system that automatically performs operations from unlocking to fully opening the door, the door opens due to a malfunction, regardless of the user's will. May end up. Further, when opening the door, it is necessary to insert a hand into the door handle or operate the remote key, but further improvement in operability is required. Even when the door is opened / closed by rhythmical hitting, the door that is not opened / closed by the user may be opened / closed unless the vehicle vibration and the hitting vibration are clearly distinguished. In addition, there is a possibility that a door that has not been opened and closed by a user will open and close due to vibrations caused by rain or hail.
また、従来のように、ドアハンドルに利用者による開閉操作を検出するセンサを設ける場合、ドアハンドルの構造が複雑になったり、ドアハンドルのデザイン性が損なわれたりする可能性がある。また、車両の生産時には、信頼性を確保するためにドアハンドルを車両用ドアに取り付けた状態でセンサの感度を調整する必要があり、生産性が損なわれる。従って、ドアハンドルに依存することなく、車両用ドアへの叩き操作を検出することができる車両用ドア開閉装置が望まれる。また、ドアハンドルに依存することなく、車両用ドアへの叩き操作を検出する上では、その叩き場所を精度良く検出できることが求められる。つまり、開閉体又は開閉体周辺の構造部材への叩き操作をその叩き場所と共に精度良く検出可能な開閉体制御装置が求められている。 Further, when a sensor for detecting an opening / closing operation by a user is provided on the door handle as in the conventional case, the structure of the door handle may be complicated, or the design of the door handle may be impaired. Further, when the vehicle is produced, it is necessary to adjust the sensitivity of the sensor in a state where the door handle is attached to the vehicle door in order to ensure the reliability, so that the productivity is impaired. Therefore, a vehicle door opening and closing device that can detect a hitting operation on the vehicle door without depending on the door handle is desired. Further, in order to detect a hitting operation on the vehicle door without depending on the door handle, it is required that the hitting location can be accurately detected. That is, there is a need for an opening / closing body control device that can accurately detect a hitting operation on the opening / closing body or a structural member around the opening / closing body together with the hitting location.
本発明は上記課題に鑑みて創案されたもので、開閉体の開閉の際の利用者による人為的な叩き操作を、その叩き操作が加えられた場所と共に良好に検出することが可能な開閉体制御装置を提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of the above problems, and is capable of well detecting an artificial hitting operation by a user at the time of opening / closing the opening / closing member together with a place where the hitting operation is applied. An object is to provide a control device.
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、
開閉体又は開閉体周辺の構造部材に設置され、利用者による当該開閉体又は当該構造部材への叩き操作により生じる振動を検出する振動検出センサと、
前記振動検出センサのセンサ出力信号から複数の帯域に対応する所定の周波数帯域の信号を取り出すフィルタ部と、
前記フィルタ部を通過した前記センサ出力信号が叩き特徴を有するか否かを、前記複数の帯域ごとに判定する叩き特徴判定部と、
前記叩き特徴判定部の判定結果に基づいて、前記開閉体又は前記構造部材への叩き操作の有無及び叩き操作を加えられた場所を判定する叩き操作判定部と、を備え、
前記叩き操作が加えられた場所により、操作内容が異なるよう構成してある点にある。
In order to achieve the above object, the characteristic configuration of the opening / closing body control device according to the present invention is as follows:
A vibration detection sensor that is installed in the opening / closing body or a structural member around the opening / closing body and detects vibration generated by a hitting operation on the opening / closing body or the structural member by a user;
A filter unit for extracting a signal of a predetermined frequency band corresponding to a plurality of bands from a sensor output signal of the vibration detection sensor;
Whether or not the sensor output signal that has passed through the filter unit has a hit characteristic, a hit characteristic determination unit that determines for each of the plurality of bands,
Based on the determination result of the hitting feature determination unit, a hitting operation determination unit that determines the presence / absence of a hitting operation on the opening / closing body or the structural member and a place where the hitting operation has been added , and
The operation contents are different depending on the place where the hit operation is applied .
この特徴構成によれば、開閉体や構造部材への叩き操作により生じる振動を検出する振動検出センサからのセンサ出力信号に基づいて、叩き操作の有無及び叩き操作を加えられた場所が判定される。叩き操作を加えられる開閉体や構造部材の位置によって、叩き操作により生じる振動の周波数が異なることが発明者によって発見されている。従って、複数の帯域ごとに叩き特徴の有無を判定することによって、人為的な叩き操作を、その叩き操作が加えられた場所と共に判定することができる。このように、本特徴構成によれば、開閉体の開閉の際の利用者による人為的な叩き操作を、その叩き操作が加えられた場所と共に良好に検出することが可能な開閉体制御装置を提供することが可能となる。 According to this characteristic configuration, based on the sensor output signal from the vibration detection sensor that detects the vibration generated by the hitting operation to the opening / closing body and the structural member, the presence / absence of the hitting operation and the place where the hitting operation is applied are determined. . It has been discovered by the inventors that the frequency of vibration generated by the hitting operation differs depending on the position of the opening / closing body or the structural member to which the hitting operation is applied. Accordingly, by determining the presence or absence of a hitting feature for each of a plurality of bands, it is possible to determine an artificial hitting operation together with a place where the hitting operation is applied. As described above, according to this characteristic configuration, the opening / closing body control device capable of well detecting an artificial hitting operation by the user when opening / closing the opening / closing body together with a place where the hitting operation is applied. It becomes possible to provide.
また、本発明に係る開閉体制御装置は、さらに、前記開閉体又は前記構造部材への叩き操作に伴って当該開閉体又は当該構造部材に生じる共振振動の有無を、前記フィルタ部を通過した前記センサ出力信号に基づいて判定する共振判定部を備え、
前記叩き操作判定部は、前記叩き特徴判定部と前記共振判定部との判定結果に基づいて、前記開閉体又は前記構造部材への叩き操作の有無及び叩き操作を加えられた場所を判定すると好適である。
In addition, the opening / closing body control device according to the present invention further passes the filter unit for the presence / absence of resonance vibration generated in the opening / closing body or the structural member in accordance with a hitting operation to the opening / closing body or the structural member. A resonance determination unit for determining based on the sensor output signal,
Preferably, the hitting operation determination unit determines the presence / absence of a hitting operation on the opening / closing body or the structural member and the place where the hitting operation is applied based on the determination results of the hitting characteristic determination unit and the resonance determination unit. It is.
車両用ドアのドアパネルなどの開閉体や、開閉体周辺の構造部材の剛性は均一ではなく、叩き操作を加えられる開閉体の位置に応じて叩き操作により生じる振動の周波数が異なることが発明者によって発見されている。また、剛性の低い位置に対して叩き操作が行われた場合には、ドアパネルなどの開閉体全体に共振振動が発生することも、発明者によって発見されている。従って、共振判定部により開閉体に生じる共振振動の有無を判定することによって、開閉体の剛性の低い位置に叩き操作が為されたか否かを判定することができる。つまり、上記構成によって、開閉体の開閉の際の利用者による人為的な叩き操作を、その叩き操作が加えられた場所と共に良好に検出することが可能な開閉体制御装置を提供することが可能となる。
また、前記叩き操作が加えられる場所として、第1領域と、前記第1領域よりも相対的に剛性の低い第2領域とを設定してあると好適である。
The rigidity of the opening / closing body such as the door panel of the vehicle door and the structural members around the opening / closing body is not uniform, and the frequency of vibration generated by the tapping operation varies depending on the position of the opening / closing body to which the tapping operation is applied. Has been discovered. It has also been discovered by the inventor that when a hit operation is performed on a position with low rigidity, resonance vibration is generated in the entire opening / closing body such as a door panel. Therefore, it is possible to determine whether or not the hit operation has been performed at a position where the rigidity of the opening / closing body is low by determining the presence / absence of resonance vibration generated in the opening / closing body by the resonance determining unit. In other words, with the above configuration, it is possible to provide an opening / closing body control device capable of well detecting an artificial tapping operation by a user when opening / closing the opening / closing body together with a place where the tapping operation is applied. It becomes.
In addition, it is preferable that a first area and a second area having relatively lower rigidity than the first area are set as places where the hit operation is applied.
また、本発明に係る車両用ドア開閉装置は、
前記フィルタ部が、
叩き操作により生じる振動の周波数に対応する第1周波数帯域の前記センサ出力信号を通過させる第1フィルタと、
前記第1周波数帯域よりも低い第2周波数帯域の前記センサ出力信号を通過させる第2フィルタと、を備え、
前記叩き特徴判定部が、
前記第1フィルタを通過した前記センサ出力信号が叩き特徴を有するか否かを判定する第1叩き特徴判定部と、
前記第2フィルタを通過した前記センサ出力信号が叩き特徴を有するか否かを判定する第2叩き特徴判定部と、を備え、
前記共振判定部が、前記第2フィルタを通過した前記センサ出力信号、又は前記第2周波数帯域よりも低い第3周波数帯域の前記センサ出力信号を通過させる第3フィルタを通過した前記センサ出力信号に基づいて、前記共振振動の有無を判定し、
前記叩き操作判定部が、
第1叩き特徴判定部の判定結果に基づいて、前記開閉体又は前記構造部材の第1領域に対して叩き操作が行われたか否かを判定し、
第2叩き特徴判定部及び前記共振判定部の判定結果に基づいて、前記開閉体又は前記構造部材の第2領域に対して叩き操作が行われたか否かを判定する、
と好適である。
Moreover, the vehicle door opening and closing apparatus according to the present invention includes:
The filter unit is
A first filter that passes the sensor output signal in a first frequency band corresponding to the frequency of vibration generated by the hitting operation;
A second filter that passes the sensor output signal in a second frequency band lower than the first frequency band, and
The hit feature determination unit
A first tapping feature determination unit that determines whether or not the sensor output signal that has passed through the first filter has a tapping feature;
A second tapping feature determination unit that determines whether or not the sensor output signal that has passed through the second filter has a tapping feature;
The resonance determination unit outputs the sensor output signal that has passed through the second filter or the sensor output signal that has passed through a third filter that passes the sensor output signal in a third frequency band lower than the second frequency band. Based on the presence or absence of the resonance vibration,
The hitting operation determination unit is
Based on the determination result of the first hit characteristic determination unit, it is determined whether or not a hit operation has been performed on the first region of the opening / closing body or the structural member,
Based on the determination results of the second hit characteristic determination unit and the resonance determination unit, it is determined whether or not a hit operation has been performed on the second region of the opening / closing body or the structural member,
It is preferable.
第1フィルタ部と第2フィルタ部とが、それぞれ第1周波数帯域と第2周波数帯域とのセンサ出力信号を通過させることによって、叩き操作を加えられる開閉体や構造部材の位置によって周波数が異なるセンサ出力信号が良好に分離される。そして、それぞれ分離されたセンサ出力信号に対して、第1叩き特徴判定部及び第2叩き特徴判定部が、叩き特徴の有無を判定する。従って、叩き操作を加えられる開閉体や構造部材の位置によって周波数が異なるセンサ出力信号に叩き特徴が含まれるか否かが良好に判定される。さらに、第3フィルタを通過したセンサ出力信号又は第2フィルタを通過したセンサ出力信号に基づいて共振振動の有無が判定される。 Sensors having different frequencies depending on the position of the opening / closing body or the structural member to which the tapping operation is applied by allowing the first filter unit and the second filter unit to pass sensor output signals of the first frequency band and the second frequency band, respectively. The output signal is well separated. Then, the first hit feature determination unit and the second hit feature determination unit determine the presence or absence of the hit feature for each separated sensor output signal. Therefore, it is well determined whether or not the hitting feature is included in the sensor output signal having a different frequency depending on the position of the opening / closing body or the structural member to which the hitting operation is applied. Furthermore, the presence or absence of resonance vibration is determined based on the sensor output signal that has passed through the third filter or the sensor output signal that has passed through the second filter.
以下、本発明の実施形態を、開閉体が車両用ドアである場合を例として、図面に基づいて説明する。図1は、本発明の開閉体制御装置の一例としての車両用ドア開閉装置が搭載される車両21の側面図である。本実施形態において、車両21のドア(車両用ドア、開閉体)22は、後述するドアECU20により制御される不図示のモータなどのアクチュエータにより自動で開閉作動可能なスライドドアである。ドアECU20は、開閉指示のための人為的操作があったか否かの判定結果を車両用ドア開閉装置の操作判定部から受け取り、アクチュエータを駆動してスライドドア22を開閉させる。利用者による開閉指示は、スライドドア22の車外に面したドアパネル23に対する人為的操作として実施される。人為的操作は、例えば、ドアパネル23をノックするような叩き操作である。ドアパネル23には、ドアパネル23への叩き操作による振動を検出する振動検出センサ1がドアパネル23に支持されて設置されている。尚、スライドドア22を支持するドア枠や車体は、本発明の開閉体周辺の構造部材に相当する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings, taking as an example the case where the opening / closing body is a vehicle door. FIG. 1 is a side view of a
図2は、車両用ドア開閉装置の構造例を模式的に示す説明図である。図3は、振動検出センサ1の設置形態の関係の一例を示す図2のIII−III断面図である。振動検出センサ1は、図1及び図2に示す符号30の位置(第1領域8)のような、一般的にドアハンドルが設けられるような位置に対応するドアパネル23の内側において、当該ドアパネル23に直接に支持されて設置されている。また、振動検出センサ1は、本例では、少なくとも短冊状の一方の端部Cを固定支持されて設置される。
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a structural example of a vehicle door opening and closing device. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, showing an example of the relationship between the installation modes of the vibration detection sensor 1. The vibration detection sensor 1 has a
本実施形態においては、振動検出センサ1が設置される部位のドアパネル23の肉厚D2が他の部位の肉厚D1に比べて薄く形成されており、より振動を受け取り易い構造としている。また、図3には、ドアパネル23の振動検出センサ1が設置される部位において、振動検出センサ1を挟む又は囲うリブ24がドアパネル23の内側に設けられる例を示している。振動検出センサ1がリブ24に囲まれてドアパネル23に設置されるので、振動検出センサ1が設置された領域(符号30の領域)に人為的な操作として印加される応力以外の応力が振動検出センサ1へ伝達されることを抑制することができる。
In the present embodiment, the thickness D2 of the
尚、上記構成に限らず、取り付け用のボスやフランジを有した支持部材を用いてボルトにより締結されて設置されてもよい。尚、振動検出センサ1が支持部材を用いて設置される場合、その支持部材がドアハンドルであることを妨げるものではない。振動検出センサ1からは、配線16(16a、16b)が延出し、ドアパネル23の内部に備えられた操作判定部2と接続される。
In addition, it is not restricted to the said structure, You may fasten and install with the volt | bolt using the supporting member which has the boss | hub for attachment and a flange. In addition, when the vibration detection sensor 1 is installed using a support member, it does not prevent the support member from being a door handle. A wiring 16 (16a, 16b) extends from the vibration detection sensor 1 and is connected to the
振動検出センサ1は、本実施形態では圧電センサにより構成される。本実施形態において、振動検出センサ1は、被覆11と被覆15との間に、第1電極12と、圧電体13と、第2電極14とを挟んで構成される短冊状の圧電センサである。圧電体13は、第1電極12と第2電極14とに挟持されている。圧電体13に掛かる応力による圧電効果に起因して発生する電荷は、第1電極12及び第2電極14によって検出される。第1電極12には第1配線16aが接続され、第2電極14には第2配線16bが接続されて、操作判定部2へ伝達される。ドアパネル23に対して矢印方向から叩き操作が行われると振動検出センサ1に応力が印加される。この応力に応答して圧電効果により生じる電荷が操作判定部2により検出され、人為的操作の有無が判定される。
The vibration detection sensor 1 is constituted by a piezoelectric sensor in the present embodiment. In the present embodiment, the vibration detection sensor 1 is a strip-shaped piezoelectric sensor configured by sandwiching a
上述したように、振動検出センサ1を取り付ける箇所の剛性は、ドアパネル23の厚み、リブ24の有無などによって異なる。つまり、ドアパネル23の剛性は場所によっても異なることになる。そして、叩き操作が加えられる場所の剛性によっては、ドアパネル23に生じる振動も異なることになる。一般的に、ドアパネル23の内部にリッジ(不図示)やリブ24が設けられている箇所、インナーパネルに対してネジ止めされている箇所、ドアパネル23の板厚が厚い箇所、ドアパネル23が曲げ加工されて凹凸が設けられている箇所などでは剛性が高い。一方、ドアパネル23の中央部など、ドアパネル23が平坦な箇所は、剛性が低い。
As described above, the rigidity where the vibration detection sensor 1 is attached varies depending on the thickness of the
図4は、ドアパネルの剛性の違いによる振動波形の違いを模式的に示す波形図である。ここでは、振動検出センサ1の出力信号として例示している。剛性の高い場所への叩き操作により生じる振動波形(a)は、相対的に振動の周波数が高く、剛性の低い場所への叩き操作により生じる振動波形(b)は、相対的に振動の周波数が低い。また、剛性の低い場所への叩き操作の場合には、図4(b)に示すように、ドアパネル23のドア共振も生じる。
FIG. 4 is a waveform diagram schematically showing a difference in vibration waveform due to a difference in rigidity of the door panel. Here, the output signal of the vibration detection sensor 1 is illustrated. The vibration waveform (a) generated by the hitting operation to a place having high rigidity has a relatively high vibration frequency, and the vibration waveform (b) generated by the hitting operation to a place having low rigidity has a relatively high vibration frequency. Low. Further, in the case of a hit operation to a place with low rigidity, door resonance of the
図4に示したように、ドアパネル23の叩き場所によって、振動検出センサ1の出力信号の波形が異なることから、ドアパネル23の叩き場所を検出することが可能である。つまり、ドアパネル23の叩き場所によって、利用者は異なる操作指示を与えることが可能である。図1に示す符号8の領域を剛性の高い第1領域、符号9の領域を剛性の低い第2領域とすれば、第1領域8と第2領域9との何れの領域に対してノック操作(叩き操作)を行ったかによって、異なる操作指示を与えることができる。例えば、第1領域8へのノックによりスライドドア22を開扉させ、第2領域9へのノックによってスライドドア22を閉扉させることが可能となる。図5は、このようなドアパネル23の叩き場所を検出し、判定することができる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。
As shown in FIG. 4, since the waveform of the output signal of the vibration detection sensor 1 differs depending on the location where the
図5に示すように、本発明の車両用ドア開閉装置の操作判定部2は、フィルタ部3と、叩き特徴判定部4と、共振判定部5と、叩き操作判定部6とを備えて構成されている。操作判定部2の判定結果は、ドアECU20に伝達され、ドアECU20は判定結果に基づいて、モータなどのアクチュエータ40を駆動制御して、スライドドア22を開閉させる。
As shown in FIG. 5, the
フィルタ部3は、振動検出センサ1のセンサ出力信号から所定の周波数帯域の信号を取り出す機能部である。叩き特徴判定部4は、ドアパネル23に生じた振動が叩き操作によるものであるか否かを、フィルタ部3を通過したセンサ出力信号が叩き特徴を有するか否かに基づいて判定する機能部である。共振判定部5は、ドアパネル23への叩き操作に伴ってドアパネル23に生じる共振振動の有無を、フィルタ部3を通過したセンサ出力信号に基づいて判定する機能部である。叩き操作判定部6は、叩き特徴判定部4と共振判定部5との判定結果に基づいて、ドアパネル23(スライドドア22)への叩き操作の有無及びドアパネル23が叩き操作を加えられた場所を判定する機能部である。
The
フィルタ部3は、叩き操作により生じる振動の周波数に対応する第1周波数帯域のセンサ出力信号を通過させる第1フィルタ31と、第1フィルタ31の周波数帯域よりも低い第2周波数帯域のセンサ出力信号を通過させる第2フィルタ32とを備えて構成される。本実施形態では、さらに、第2フィルタ32の周波数帯域よりも低い第3周波数帯域のセンサ出力信号を通過させる第3フィルタ33も備えられる。
The
フィルタ部3の第1フィルタ31は、例えばハイパスフィルタである。第2フィルタ32は、第1フィルタ31よりも周波数帯域が低いハイパスフィルタ、又はバンドパスフィルタである。あるいは、第2フィルタ32は、第1フィルタ31の周波数帯域よりも低い周波数帯域に対応したローパスフィルタであってもよい。また、第3フィルタ33は、第2フィルタ32よりも周波数帯域が低いバンドパスフィルタ、あるいは、第2フィルタ32の周波数帯域よりも低い周波数帯域に対応したローパスフィルタであってもよい。
The
第1フィルタ31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。振動波形には、ドアパネル23の共振成分などの低周波成分が含まれる場合があるが、第1フィルタ31は、低周波の振動を減衰した減衰振動波形を生成する(図4(a)参照)。第2フィルタ32がハイパスフィルタ、又はバンドパスフィルタである場合には、第1フィルタ31と同様に、低周波の振動を減衰した減衰振動波形を生成する(図4(b)の左側参照)。第2フィルタ32がローパスフィルタの場合には、ドアパネル23の共振成分などの低周波成分を含み、第1フィルタ31を通過するような高い周波数の振動成分が除かれた減衰振動波形を生成する(図4(b)参照)。第3フィルタ33は、ドアパネル23の共振成分などの低周波成分を含み、第2フィルタ32を通過するような周波数帯の振動成分が除かれた減衰振動波形を生成する(図4(b)の右側参照)。
The
叩き特徴判定部4は、第1フィルタ31を通過したセンサ出力信号(図4(a))や、第2フィルタ32を通過したセンサ出力信号(図4(b)左側)が、叩き特徴を有してい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。本実施形態においては、叩き特徴判定部4は、第1叩き特徴判定部41と第2叩き特徴判定部42との2つの機能部を有している。第1叩き特徴判定部41は、第1フィルタ31を通過したセンサ出力信号(減衰振動波形)に叩き特徴があるか否かを判定する。第2叩き特徴判定部42は、第2フィルタ32を通過したセンサ出力信号(減衰振動波形)に叩き特徴があるか否かを判定する。第1叩き特徴判定部41と第2叩き特徴判定部42との判定原理は同様であるので、以下、叩き特徴判定部4として一括して説明する。
The tapping
叩き特徴判定部4は、図6に示すように、減衰振動波形から包絡線Wを取得し、この包絡線Wに基づいて叩き特徴の有無を判定する。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6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。
As shown in FIG. 6, the hit
叩き特徴判定部4は、図6に示されるような包絡線Wが所定のしきい値Vt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から所定のしきい値Vtまで減衰する減衰時間T2とに基づいて、叩き特徴の有無を判定する。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。
Tapping
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の値をしきい値電圧(しきい値Vt)としている。しきい値Vtは任意に設定可能である。また、包絡線Wごとにしきい値Vt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から標準的なしきい値Vtが設定されていてもよい。包絡線Wがしきい値Vt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から所定のしきい値Vt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はスライドドア22の大きさ、取り付け位置、ドアパネル23の材質等により変化する。
In the present embodiment, the threshold voltage (threshold value V t ) is 1/10 of the peak voltage (peak value P) of the envelope W. Threshold V t can be arbitrarily set. Further, the standard threshold value V t may be set from a standard peak value P such as an average value without setting the threshold value V t for each envelope W. The rise time (increase time T 1 ) from when the envelope W exceeds the threshold value V t to the peak value P is preferably within a few ms (eg, within 3 to 5 ms). Further, it is preferable that the decay time T 2 that attenuates from the peak value P to the predetermined threshold value V t is within 150 ms. Decay time T 2 are the size of the sliding
共振判定部5は、図4(b)の右側に示されたような共振振動の有無を判定する。つまり、共振判定部5は、第3フィルタ33を通過したセンサ出力信号に、所定振幅、所定周波数の振動波形が含まれているか否かを判定する。尚、例えば、第2フィルタ32がローパスフィルタにより構成されるような場合には、フィルタ部3は、第3フィルタ33を有さずに構成されてもよい。この場合、共振判定部5は、第2フィルタ32を通過したセンサ出力信号に基づいて共振振動の有無を判定すればよい。つまり、第2フィルタを通過したセンサ出力信号に、所定振幅、所定周波数の振動波形が含まれているか否かを判定する。
The
叩き操作判定部6は、第1叩き特徴判定部41、第2叩き特徴判定部42、共振判定部5の判定結果に基づいて、叩き操作の有無、及びドアパネル23の叩かれた場所を判定する。例えば、以下のような判定が実施される。
The hitting operation determination unit 6 determines the presence / absence of a hitting operation and the location where the
(判定例1)
叩き操作判定部6は、第1叩き特徴判定部41又は第2叩き特徴判定部42において叩き特徴が有ると判定された場合には、叩き操作有りと判定する。この時、第1叩き特徴判定部41のみにおいて叩き特徴が有ると判定された場合には、剛性の高い領域、即ち第1領域8に対して叩き操作が加えられたと判定する。一方、第2叩き特徴判定部42のみにおいて叩き特徴が有ると判定された場合には、剛性の低い領域、即ち第2領域9に対して叩き操作が加えられたと判定する。第1叩き特徴判定部41及び第2叩き特徴判定部42の双方において叩き特徴が有ると判定された場合には、予め定められた優先順位に従って、第1領域8又は第2領域9の何れかに対して叩き操作が加えられたと判定する。あるいは、叩き操作が加えられていないと判定するようにしてもよい。判定例1においては、共振判定部5を利用することなく、叩き操作の有無、及び叩き操作が加えられた位置が判定される。従って、判定例1のような判定を実施する場合には、共振判定部5を備えることなく、操作判定部2が構成されてもよい。
(Judgment example 1)
The hitting operation determination unit 6 determines that there is a hitting operation when the first hitting
(判定例2)
叩き操作判定部6は、第1叩き特徴判定部41のみにおいて叩き特徴があると判定され、共振判定部5において共振振動が無いと判定された場合には、ドアパネル23の剛性の高い箇所がノックされたと判定する。第2叩き特徴判定部42のみにおいて叩き特徴が有ると判定され、共振判定部5において共振振動が有ると判定された場合には、ドアパネル23の剛性の低い箇所がノックされたと判定する。第1叩き特徴判定部41及び第2叩き特徴判定部42の双方において叩き特徴が有ると判定された場合には、判定例1と同様に優先順位を決めておいても良いし、叩き操作が加えられていないと判定するようにしてもよい。判定例2においては、共振判定部5も利用して、叩き操作の有無、及び叩き操作が加えられた位置が判定される。
(Judgment example 2)
The hitting operation determination unit 6 determines that there is a hitting feature only in the first hitting
(判定例3)
上記の判定条件は一例であり、その他にも種々の条件を設定することができる。例えば、第2叩き特徴判定部42のみにおいて叩き特徴が有ると判定され、共振判定部5において共振振動が無いと判定された場合には、操作指示が行われていないと判定することもできる。誤判定を廃して正確な判定を実施する上ではこのような判定が好ましい。但し、同じ条件において、ドアパネル23の剛性の低い箇所がノックされたと判定することもできる。共振が発生するほどの強さではないものの、叩き操作が加えられた場合が想定される。車両のスライドドア22の取り付け方や構造、ドアパネル23の材質などに応じて、適宜条件が定められると好適である。
(Judgment example 3)
The above determination condition is an example, and various other conditions can be set. For example, when it is determined that only the second hit
〔その他の実施形態〕
(1)
以上、本発明を車両のスライドドアに適用した場合を例として説明したが、当然ながら本発明は、スライドドアに限定されるものではない。図7に示すように、バックドア25にも適用することができる。図7に示す例において、振動検出センサ1は、エンブレム26の裏側近傍に配接され、エンブレム26の両側の領域が剛性の高い第1領域8である。そして、バックドア25の下方が剛性の低い第2領域9である。
[Other Embodiments]
(1)
As mentioned above, although the case where this invention was applied to the sliding door of a vehicle was demonstrated as an example, naturally this invention is not limited to a sliding door. As shown in FIG. 7, the present invention can also be applied to the
(2)
以上、本発明をスライドドア及びバックドア等の車両用ドアに適用した場合を例として説明したが、当然ながら本発明は、車両用ドアに限定されるものではない。車両のパワー・ウィンドゥや、ルーフ・ウィンドゥ等、車両内の他の開閉体にも適用可能である。
(2)
As mentioned above, although the case where this invention was applied to vehicle doors, such as a slide door and a back door, was demonstrated as an example, naturally this invention is not limited to a vehicle door. The present invention can also be applied to other opening / closing bodies in a vehicle such as a vehicle power window and a roof window.
(3)
また、本発明の適用範囲は、車両用の開閉体に限定されるものではない。住宅やオフィス等の自動ドアなどにも適用することが可能である。
(3)
Further, the scope of application of the present invention is not limited to a vehicle opening / closing body. It can also be applied to automatic doors in houses and offices.
(4)
また、操作判定部2の構成は、図5に基づいて上述した構成に限定されるものではない。図8は、車両用ドア開閉装置の別の構成例を模式的に示すブロック図である。本構成は、プレ判定手段7を備えている点において、図5に示す構成と相違する。プレ判定手段7は、プレ判定部71とスイッチ72を有して構成される。スイッチ72は、振動検出センサ1とフィルタ部3との間に設けられ、一例としてアナログスイッチにより構成される。
(4)
Moreover, the structure of the
スイッチ72は、プレ判定部71により制御される。プレ判定部71によりスイッチ72がオン状態に制御されると、振動検出センサ1の出力がフィルタ部3に入力される。プレ判定部71によりスイッチ72がオフ状態に制御されると、振動検出センサ1の出力はフィルタ部3に入力されなくなる。振動検出センサ1の出力はフィルタ部3に入力されない場合には、叩き特徴判定部4、共振判定部5において、叩き特徴や共振が「ない」と判定されるため、叩き操作判定部6において叩き操作が「ない」と判定される。
The
プレ判定部71は、振動検出センサ1の出力を受け取り、振動検出センサ1の出力が叩き特徴らしき特徴を有しているか否かを判定する。ここで、叩き特徴らしき特徴とは、叩き特徴判定部4において判定する基準よりも緩い基準に基づいて判定される特徴である。例えば、振動検出センサ1の出力信号が所定の振幅以上で振動しているかや、フィルタ部3の周波数帯域よりも広い所定の周波数帯の周波数で振動しているかといった特徴である。
The
振動検出センサ1の出力信号が所定の振幅で振動していない場合には、図6に示すような叩き特徴を有している可能性が低い。従って、プレ判定部71は、「叩き特徴らしき特徴がない」と判定する。また、振動検出センサ1の出力信号が所定の振幅以上で振動している場合であっても、フィルタ部3の周波数帯域よりも広い所定の周波数帯の周波数で振動していない場合には、「叩き特徴らしき特徴がない」と判定する。このような場合には、フィルタ部3において、信号がカットされ、後段の叩き特徴判定部4や共振判定部5においても、叩き特徴や共振が「ない」と判定されることになるからである。
When the output signal of the vibration detection sensor 1 does not vibrate with a predetermined amplitude, there is a low possibility of having a hitting characteristic as shown in FIG. Accordingly, the
このように、プレ判定手段7を設けることによって、無駄な信号処理を省くことが可能となり、判定結果をより早く得ることが可能となる。また、無駄な信号処理を省略できることにより、演算負荷を軽減することができ、省エネルギー化にも寄与する。尚、上記説明では、プレ判定部71の判定結果により、スイッチ72が制御される場合を例示したが、プレ判定部71の判定結果を直接、叩き操作判定部6が受け取り、「叩き操作がない」と判定してもよい。
Thus, by providing the pre-determination means 7, it becomes possible to omit useless signal processing and to obtain the determination result earlier. In addition, since unnecessary signal processing can be omitted, the calculation load can be reduced, which contributes to energy saving. In the above description, the case where the
以上、説明したように、本発明によって、開閉体の開閉の際の利用者による人為的な叩き操作を、その叩き操作が加えられた場所と共に良好に検出することが可能な開閉体制御装置を提供することができる。特に、本発明が車両用ドアに適用された場合、ドアハンドルに依存することなく、車両用ドアの開閉の際の利用者による人為的な叩き操作を、その叩き操作が加えられた場所と共に良好に検出することが可能な車両用ドア開閉装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, there is provided an opening / closing body control device capable of well detecting an artificial hitting operation by a user when opening / closing an opening / closing body together with a place where the hitting operation is applied. Can be provided. In particular, when the present invention is applied to a vehicle door, it is possible to perform an artificial tapping operation by a user when opening and closing the vehicular door without depending on a door handle, together with a place where the tapping operation is added. It is possible to provide a vehicular door opening / closing device capable of being detected.
1:振動検出センサ
3:フィルタ部
4:叩き特徴判定部
5:共振判定部
6:叩き操作判定部
22:スライドドア(開閉体)
23:ドアパネル
25:バックドア(開閉体)
31:第1フィルタ
32:第2フィルタ
33:第3フィルタ
41:第1叩き特徴判定部
42:第2叩き特徴判定部
1: vibration detection sensor 3: filter unit 4: hitting characteristic determination unit 5: resonance determination unit 6: hitting operation determination unit 22: sliding door (opening / closing body)
23: Door panel 25: Back door (opening / closing body)
31: 1st filter 32: 2nd filter 33: 3rd filter 41: 1st beating characteristic determination part 42: 2nd beating characteristic determination part
Claims (4)
前記振動検出センサのセンサ出力信号から複数の帯域に対応する所定の周波数帯域の信号を取り出すフィルタ部と、
前記フィルタ部を通過した前記センサ出力信号が叩き特徴を有するか否かを、前記複数の帯域ごとに判定する叩き特徴判定部と、
前記叩き特徴判定部の判定結果に基づいて、前記開閉体又は前記構造部材への叩き操作の有無及び叩き操作を加えられた場所を判定する叩き操作判定部と、
を備え、
前記叩き操作が加えられた場所により、操作内容が異なるよう構成してある開閉体制御装置。 A vibration detection sensor that is installed in the opening / closing body or a structural member around the opening / closing body and detects vibration generated by a hitting operation on the opening / closing body or the structural member by a user;
A filter unit for extracting a signal of a predetermined frequency band corresponding to a plurality of bands from a sensor output signal of the vibration detection sensor;
Whether or not the sensor output signal that has passed through the filter unit has a hit characteristic, a hit characteristic determination unit that determines for each of the plurality of bands,
Based on the determination result of the hitting feature determination unit, a hitting operation determination unit that determines the presence / absence of a hitting operation on the opening / closing body or the structural member and a place where the hitting operation has been added,
Equipped with a,
The opening / closing body control apparatus comprised so that operation content may differ with the places where the said tapping operation was added .
前記叩き操作判定部は、前記叩き特徴判定部と前記共振判定部との判定結果に基づいて、前記開閉体又は前記構造部材への叩き操作の有無及び叩き操作を加えられた場所を判定する請求項1に記載の開閉体制御装置。 A resonance determination unit that determines the presence or absence of resonance vibration generated in the opening / closing body or the structural member in accordance with a hitting operation on the opening / closing body or the structural member, based on the sensor output signal that has passed through the filter unit,
The hit operation determining unit determines whether or not a hit operation has been performed on the opening / closing body or the structural member and a place where the hit operation has been applied based on the determination results of the hit characteristic determining unit and the resonance determining unit. Item 2. The opening / closing body control device according to Item 1.
前記振動検出センサのセンサ出力信号から複数の帯域に対応する所定の周波数帯域の信号を取り出すフィルタ部と、
前記フィルタ部を通過した前記センサ出力信号が叩き特徴を有するか否かを、前記複数の帯域ごとに判定する叩き特徴判定部と、
前記叩き特徴判定部の判定結果に基づいて、前記開閉体又は前記構造部材への叩き操作の有無及び叩き操作を加えられた場所を判定する叩き操作判定部と、
を備え、
前記開閉体又は前記構造部材への叩き操作に伴って当該開閉体又は当該構造部材に生じる共振振動の有無を、前記フィルタ部を通過した前記センサ出力信号に基づいて判定する共振判定部を備え、
前記叩き操作判定部は、前記叩き特徴判定部と前記共振判定部との判定結果に基づいて、前記開閉体又は前記構造部材への叩き操作の有無及び叩き操作を加えられた場所を判定し、
前記フィルタ部は、
叩き操作により生じる振動の周波数に対応する第1周波数帯域の前記センサ出力信号を通過させる第1フィルタと、
前記第1周波数帯域よりも低い第2周波数帯域の前記センサ出力信号を通過させる第2フィルタと、を備え、
前記叩き特徴判定部は、
前記第1フィルタを通過した前記センサ出力信号が叩き特徴を有するか否かを判定する第1叩き特徴判定部と、
前記第2フィルタを通過した前記センサ出力信号が叩き特徴を有するか否かを判定する第2叩き特徴判定部と、を備え、
前記共振判定部は、前記第2フィルタを通過した前記センサ出力信号、又は前記第2周波数帯域よりも低い第3周波数帯域の前記センサ出力信号を通過させる第3フィルタを通過した前記センサ出力信号に基づいて、前記共振振動の有無を判定し、
前記叩き操作判定部は、
第1叩き特徴判定部の判定結果に基づいて、前記開閉体又は前記構造部材の第1領域に対して叩き操作が行われたか否かを判定し、
第2叩き特徴判定部及び前記共振判定部の判定結果に基づいて、前記開閉体又は前記構造部材の第2領域に対して叩き操作が行われたか否かを判定する開閉体制御装置。 A vibration detection sensor that is installed in the opening / closing body or a structural member around the opening / closing body and detects vibration generated by a hitting operation on the opening / closing body or the structural member by a user;
A filter unit for extracting a signal of a predetermined frequency band corresponding to a plurality of bands from a sensor output signal of the vibration detection sensor;
Whether or not the sensor output signal that has passed through the filter unit has a hit characteristic, a hit characteristic determination unit that determines for each of the plurality of bands,
Based on the determination result of the hitting feature determination unit, a hitting operation determination unit that determines the presence / absence of a hitting operation on the opening / closing body or the structural member and a place where the hitting operation has been added,
With
A resonance determination unit that determines the presence or absence of resonance vibration generated in the opening / closing body or the structural member in accordance with a hitting operation on the opening / closing body or the structural member, based on the sensor output signal that has passed through the filter unit,
The hitting operation determination unit determines the presence / absence of a hitting operation on the opening / closing body or the structural member based on the determination results of the hitting characteristic determination unit and the resonance determination unit, and a place where the hitting operation is added,
The filter unit is
A first filter that passes the sensor output signal in a first frequency band corresponding to the frequency of vibration generated by the hitting operation;
A second filter that passes the sensor output signal in a second frequency band lower than the first frequency band, and
The hit feature determination unit
A first tapping feature determination unit that determines whether or not the sensor output signal that has passed through the first filter has a tapping feature;
A second tapping feature determination unit that determines whether or not the sensor output signal that has passed through the second filter has a tapping feature;
The resonance determination unit applies the sensor output signal that has passed through the second filter or the sensor output signal that has passed through a third filter that passes the sensor output signal in a third frequency band lower than the second frequency band. Based on the presence or absence of the resonance vibration,
The hitting operation determination unit is
Based on the determination result of the first hit characteristic determination unit, it is determined whether or not a hit operation has been performed on the first region of the opening / closing body or the structural member,
Based on the second hit feature judging unit and the resonance determination of the determination result, the hitting operation with respect to the second region of the closing member or the structural member you determine whether or not made opening and closing member control device.
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