JP6518484B2 - 車両の自動開閉制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両においてバックゲートなどの開閉部を自動的に開閉する車両の自動開閉制御装置に関する。

自動車では、バックゲートなどの開閉部を自動的に開閉する自動開閉制御装置が用いられている（特許文献１）。

特開２００９−５２８４６０号公報 特開２０１０−２３６３２９号公報 特開２０１１−０５２３９１号公報

しかしながら、特許文献１では、バックゲートの挟み込みを防止するために、複数の近接センサを用いている。特許文献２、３においても検出する対象毎にセンサを用いている。

このように車両では、その開閉部を自動開閉する場合の検出対象毎にセンサを追加する必要があり、自動開閉機能を追加する場合の構成およびコストの増加を抑えることが求められている。

本発明に係る車両の自動開閉制御装置は、車両の開閉部の自由端に設けられ、前記開閉部の内側および外側の双方向について人または物の近接を１つで検出可能な静電容量センサと、前記静電容量センサが接続され、前記静電容量センサの検出に応じて前記開閉部の自動開閉を制御する制御部と、を有する。

好適には、前記開閉部は、その上縁を中心として下縁が後上方へ開くバックゲートであり、前記静電容量センサは、閉じた前記バックゲートの下縁部において前記外側に対応する後斜め下方向の近接を検出するように前記バックゲートに対して傾けて設けられ、前記バックゲートが開いている場合、内側に当たる斜め前方向を検出する、とよい。

好適には、前記開閉部は、少なくとも前記静電容量センサが設けられる部位が、電界を透過する樹脂材料で形成されている、とよい。

本発明では、開閉部の自由端に設けられる静電容量センサは、開閉部の内側および外側の双方向について人または物の近接を検出可能とされる。よって、この１つの静電容量センサにより、開閉部の外側からの人または物の近接だけでなく、開閉部の内側からの人または物の近接についても検出することができる。そして、制御部は、１つの静電容量センサの検出に基づいて、たとえば閉じた開閉部の外側への人または物の近接を検出して開閉部の自動開閉を制御できるだけでなく、この他にもたとえば開いた開閉部の内側への人または物の近接を検出して開閉部の自動開閉を制御することができる。１つの静電容量センサの検出に基づいて、開閉部を自動的に開く場合だけでなく、開閉部を自動的に閉じる場合においても自動制御を実施することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る自動車を示す模式図である。 図２は、ＥＣＵによるバックゲートの自動開閉制御の流れを示すフローチャートである。 図３は、バックゲートの自動開制御での各状態の説明図である。 図４は、バックゲートの自動閉制御での各状態の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動車１を示す模式図である。自動車１は車両の一例である。図１は、自動車１を側面から見た図である。自動車１の車体２には、エンジン室３、車室４、が設けられる。

車室４の後側には荷物を入れる際に開閉するバックゲート５が設けられる。バックゲート５は、その上縁を中心として下縁が後上方へ開くように車体２に取り付けられる。この他にも、車室４の左右両側には乗員が乗降する際に開閉する図示外のドアが設けられる。ドアは、たとえばその前縁を中心として後縁が外方へ開くように車体２に取り付けられる。

そして、図１の自動車１には、バックゲート５を自動的に開閉する自動開閉制御装置１０が設けられる。自動開閉制御装置１０は、バックゲート５を駆動するアクチュエータ１１と、バックゲート５に設けられる静電容量センサ１２と、これらが接続されるＥＣＵ（Engine Control Unit）１３と、を有する。

アクチュエータ１１は、たとえばモータ、油圧シリンダである。アクチュエータ１１は、バックゲート５を車体２に対して開閉する駆動力を発生する。バックゲート５は、上下方向に沿った状態で車体２に対して閉じられる全閉位置と、水平方向に沿った状態で車体２から後方へ延在する全開位置との間で開閉される。

静電容量センサ１２は、たとえば電極板と、電極板とバッテリとの間に接続される電圧検出器と、を有する。電極板には、たとえばバッテリの電圧が印加されることにより電荷が蓄積する。電極板には、その周囲の導体たとえば地面との間の容量に応じた電荷が蓄積される。電荷が蓄えられた状態でたとえば電極板との地面との間に人の足が侵入すると、電極板と地面との間の静電容量が変化し、それに応じた電圧が電圧検出器に流れる。静電容量センサ１２は、電極板に電荷を蓄えた後の容量変化を電圧検出器により検出し、検出信号を生成する。
そして、静電容量センサ１２は、バックゲート５の下端部に設けられる。特に本実施形態では、静電容量センサ１２の電極板は、閉じたバックゲート５において後方向に向かうように垂直に設けられるのではなく、後斜下方向に向かうように斜めに傾けて設けられる。これにより、電極板は、たとえば車体２の後方の地面との間で容量的に結合し易くなる。
なお、バックゲート５は、一般的に二枚の金属鋼板を重ね合わせて形成される。この場合、バックゲート５についての静電容量センサ１２が設けられる部分は、電界を透過する樹脂板などで形成するとよい。また、バックゲート５は、その全体が電界を透過する樹脂板により形成されてもよい。これにより、バックゲート５の下端部に設けられる静電容量センサ１２は、バックゲート５の外にある地面等と結合することができる。また、静電容量センサ１２は、バックゲート５の下端部において、バックゲート５の内側（前側）および外側（後側）の双方向について人や物の近接を検出することが可能になる。

ＥＣＵ１３は、たとえば自動車１においてリア周りを集中制御するために設けられるコンピュータ装置である。ＥＣＵ１３には、アクチュエータ１１、および静電容量センサ１２が接続される。ＥＣＵ１３は、そのメモリに記憶されているプログラムを実行することにより自動車１のリア周りを集中制御する。本実施形態では特に、バックゲート５の自動開閉制御を実行する。

次に、ＥＣＵ１３によるバックゲート５の自動開閉制御について説明する。

図２は、ＥＣＵ１３によるバックゲート５の自動開閉制御の流れを示すフローチャートである。図３は、バックゲート５の自動開制御での各状態の説明図である。図４は、バックゲート５の自動閉制御での各状態の説明図である。

図２に示すように、バックゲート５の自動開閉制御において、ＥＣＵ１３は、まず、バックゲート５に対する乗員の近接を検出する（ステップＳＴ１）。図３（Ａ）に示すように、車体２の後方から乗員が近づいた場合、静電容量センサ１２は、閉じたバックゲート５の外側での静電容量が変化することにより、乗員を検出して検出信号を出力する。ＥＣＵ１３は、この検出信号に基づいてバックゲート５に対する乗員の近接を検出する。
次に、ＥＣＵ１３は、バックゲート５の開閉状態を確認する（ステップＳＴ２）。ＥＣＵ１３は、たとえばバックゲート５の最後の制御内容を記録し、その記録に基づいて開閉状態を確認する。

図３（Ｂ）に示すようにバックゲート５が閉じていてステップＳＴ２において「閉」状態と判断した場合、ＥＣＵ１３は、人によるバックゲート５の開操作を検出する。本実施形態では、静電容量センサ１２に対するキック操作を検出する（ステップＳＴ３）。静電容量センサ１２に対するキック操作により閉じたバックゲート５の外側での静電容量が変化し、静電容量センサ１２は、キック操作の検出信号を出力する。ＥＣＵ１３は、この検出信号に基づいてバックゲート５に対するキック操作を検出する。

その後、ＥＣＵ１３は、これから開こうとするバックゲート５の軌道内の人および物の不存在を確認する（ステップＳＴ４）。具体的には、ＥＣＵ１３は、静電容量センサ１２の検出信号に基づいて、キック操作をした乗員がバックゲート５の後方から離れたことを検出する。図３（Ｃ）に示すように乗員がバックゲート５の後方から離れて静電容量センサ１２の外側での静電容量が変化し、静電容量センサ１２は、乗員が離れたことの検出信号を出力する。ＥＣＵ１３は、この検出信号に基づいてバックゲート５から乗員が離れたことを検出する。

これにより、ＥＣＵ１３は、アクチュエータ１１に制御信号を出力し、閉じているバックゲート５を実際に開く制御を開始する（ステップＳＴ５）。アクチュエータ１１の駆動により、バックゲート５は図３（Ｃ）に示すようにバックゲート５は全開状態に開く。
ただし、この駆動中に、静電容量センサ１２に対して人または物が近接すると、静電容量センサ１２は、人または物が近接したことの検出信号を出力する（ステップＳＴ６）。ＥＣＵ１３は、静電容量センサ１２から検出信号が入力されると、アクチュエータ１１を停止させる（ステップＳＴ７）。また、このように開制御中に人または物が近接したことを検出して停止した場合（ステップＳＴ１３）、一定時間内に静電容量センサ１２から人または物が離れると、静電容量センサ１２は人または物が離れたことの検出信号を出力し、ＥＣＵ１３はアクチュエータ１１による駆動を再開する（ステップＳＴ８）。これにより、バックゲート５の駆動中にバックゲート５に対して人や物が近接することがあったとしても、その場合にはバックゲート５を止めて安全性を高めることができる。閉じているバックゲート５が全開になると、ＥＣＵ１３は、終了と判断する（ステップＳＴ９）。また、一定時間内に人または物が離れなくても、ＥＣＵ１３は、その時点で終了と判断する（ステップＳＴ１４）。

また、図４（Ａ）に示すようにバックゲート５が開いていてステップＳＴ２において「開」状態と判断した場合、ＥＣＵ１３は、人によるバックゲート５の閉操作を検出する（ステップＳＴ１０）。本実施形態では、たとえば静電容量センサ１２に対するタッチ操作を検出する。

その後、ＥＣＵ１３は、これから閉じようとするバックゲート５の軌道内の人および物の不存在を確認する（ステップＳＴ１１）。具体的には、ＥＣＵ１３は、図４（Ｂ）に示すように静電容量センサ１２の検出信号に基づいて、タッチ操作をした人がバックゲート５の下側から外へ出たことを検出する。

これにより、ＥＣＵ１３は、アクチュエータ１１に制御信号を出力し、開いているバックゲート５を実際に閉じる制御を開始する（ステップＳＴ１２）。バックゲート５は、図４（Ｃ）に示すようにバックゲート５は全閉状態に閉じる。
ただし、この駆動中に、静電容量センサ１２に対して人または物が近接すると、静電容量センサ１２は、人または物が近接したことの検出信号を出力する（ステップＳＴ６）。ＥＣＵ１３は、静電容量センサ１２から検出信号が入力されると、アクチュエータ１１を停止させる（ステップＳＴ７）。また、このように開制御中に人または物が近接したことを検出して停止した場合（ステップＳＴ１３）、一定時間内に静電容量センサ１２から人または物が離れると、静電容量センサ１２は人または物が離れたことの検出信号を出力し、ＥＣＵ１３はアクチュエータ１１による駆動を再開する（ステップＳＴ８）。これにより、バックゲート５の駆動中にバックゲート５に対して人や物が近接することがあったとしても、その場合にはバックゲート５を止めて安全性を高めることができる。開いているバックゲート５が全閉になると、ＥＣＵ１３は、終了と判断する（ステップＳＴ９）。

以上のように、本実施形態では、バックゲート５の自由端である下端部に設けられる静電容量センサ１２は、バックゲート５の内側および外側の双方向について人または物の近接を検出可能に設けられる。よって、この１つの静電容量センサ１２により、バックゲート５に対して外側から近づく人や物だけでなく、バックゲート５に対して内側から近づく人や物についても検出することができる。そして、ＥＣＵ１３は、この１つの静電容量センサ１２の検出信号に基づいて、たとえば閉じたバックゲート５に対して外側から近づく人や物を検出してバックゲート５を自動的に開くことができるだけでなく、開いたバックゲート５に対して内側から近づく人や物を検出してバックゲート５を自動的に閉じることができる。１つの静電容量センサ１２の検出信号に基づいて、バックゲート５を自動的に開き且つ閉じることができる。

また、本実施形態では、静電容量センサ１２は、閉じたバックゲート５の下縁部において後斜め下方に向くようにバックゲート５に対して傾けて設けられる。よって、静電容量センサ１２は、閉じたバックゲート５に対して後側から近づく人を検出したり開こうとするバックゲート５の後方の人や物の不在を検出したりすることができるだけでなく、近づいた乗員によるキック操作をも検出することもできる。さらに、図４（Ａ）に示すようにバックゲート５を開いた状態では、静電容量センサ１２は、内側の検出によりバックゲート５に対して斜め前方向を検出することができる。開いたバックゲート５の真下での人または物の近接を検出しないようにしながら、それよりも前側となるバックゲート５の軌道内への人または物の侵入を検出することができる。閉じようとするバックゲート５の軌道についてその内側と外側とを好適に区別することができる。開いたバックゲート５の後端の真下の安全な位置に乗員が存在する場合には、これによりバックゲート５の自動閉制御を中断しないようにできる。

また、本実施形態では、バックゲート５は、少なくとも静電容量センサ１２が設けられる部位が、電界を透過する樹脂材料で形成されている。よって、静電容量センサ１２は、バックゲート５の下端部に設けられながらも、バックゲート５の内側および外側の双方向について人または物の近接を検出することができる。これに対して一般的な車両ではバックゲート５に金属鋼板が用いられるので、静電容量センサ１２はバックゲート５の内側および外側の一方側しか人または物の近接を検出することができない。

以上の実施形態は、本発明に好適な実施形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

たとえば上記本実施形態では、静電容量センサ１２は、自動車１のバックゲート５の自由端である下縁部に設けられている。この他にもたとえば、静電容量センサ１２は、自動車１のトランクカバー、ドアなどの自由端に設けられてもよい。この場合、静電容量センサ１２は、たとえば閉じた開閉部の自由端において開閉部の外面に対して垂直な方向に設けられてよい。また、静電容量センサ１２は、自動車１のバックゲート５の下縁部において上下方向に立てて設けられてもよい。

上記実施形態では、ＥＣＵ１３は、バックゲート５の下縁部に設けられた１つの静電容量センサ１２の検出信号に基づいて、バックゲート５の自動開閉制御を実施している。この他にもたとえば、ＥＣＵ１３は、静電容量センサ１２とその他のセンサとを組み合わせて用いて、バックゲート５の自動開閉制御を実施してもよい。たとえばバックゲート５の後方や下側を撮像するカメラを用いて人や物を撮像し、ＥＣＵ１３は、この撮像情報を合わせて用いてバックゲート５の自動開閉制御を実施してもよい。これにより、たとえば開いたバックゲート５の下側およびその周辺で人が移動する場合でも、その移動する人の動きや距離を予測し、人に当たらないようにバックゲート５の駆動を停止させることができる。また、人に当たらないようにバックゲート５の開閉速度（作動速度）を調整してもよい。

１…自動車（車両）
２…車体
３…エンジン室
４…車室
５…バックゲート（開閉部）
１０…自動開閉制御装置
１１…アクチュエータ
１２…静電容量センサ
１３…ＥＣＵ（制御部）

Claims (3)

1. 車両の開閉部の自由端に設けられ、前記開閉部の内側および外側の双方向について人または物の近接を１つで検出可能な静電容量センサと、
   前記静電容量センサが接続され、前記静電容量センサの検出に応じて前記開閉部の自動開閉を制御する制御部と、
   を有する自動開閉制御装置。
2. 前記開閉部は、その上縁を中心として下縁が後上方へ開くバックゲートであり、
   前記静電容量センサは、閉じた前記バックゲートの下縁部において前記外側に対応する後斜め下方向の近接を検出するように前記バックゲートに対して傾けて設けられ、前記バックゲートが開いている場合、内側に当たる斜め前方向を検出する、
   請求項１記載の自動開閉制御装置。
3. 前記開閉部は、少なくとも前記静電容量センサが設けられる部位が、電界を透過する樹脂材料で形成されている、
   請求項１または２記載の自動開閉制御装置。

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