JP7043003B2 - 車両用ドア開閉装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両ドアを自動的に開閉する車両用ドア開閉装置に関する。
従来、車両のバックドアなどを開駆動又は閉駆動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1)。この車両用ドア開閉装置は、車両に接近した使用者を検知する静電センサを備えている。静電センサは、センサ電極を含み、センサ電極の静電容量変化又はセンサ電極間に生じる電場の変化を検知するセンサである。この静電センサは、リアバンパなどに設置された下段センサと、下段センサよりも上方に設置された上段センサと、を有している。下段センサは、少なくとも二つのセンサ部からなり、車両使用者の足部を検知する。また、上段センサは、車両使用者の足部以外の身体を検知する。
上記の車両用ドア開閉装置においては、下段センサの一つのセンサ部の検知信号と上段センサの検知信号とが入力される場合に、車両ドアが開駆動又は閉駆動される。一方、下段センサの二つのセンサ部それぞれの検知信号が入力される場合に、車両ドアが駆動されず又は停止される。このため、小動物や物体等の検知に基づく車両ドア開閉の誤駆動を防止することができる。
特開2015-021238号公報
しかしながら、上記の車両用ドア開閉装置では、静電センサが発生する電場の範囲すなわち静電センサの位置が、車両に接近した使用者に認識され難い。このため、車両使用者は、車両ドアを開閉させるのに、リアバンパの近くで足を振るなどの特殊な動作を行うことが必要となり、車両ドアを容易に開閉させることができないおそれがある。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、車両使用者にセンサ位置を分かり易く伝えることで車両使用者の操作で車両ドアを容易に開閉させ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。
本発明は、車両周囲の路面上に形状認識を実施する位置を表す表示を投影する路面投影部と、前記路面投影部により投影された前記表示を含む所定路面範囲に進入しているものの形状を認識する形状認識部と、前記形状認識部により認識された前記所定路面範囲に進入しているものの形状が人の足部の形状である場合に、車両ドアを開駆動又は閉駆動させるドア制御部と、を備える、車両用ドア開閉装置である。
この構成によれば、路面投影部により車両周囲の路面上に形状認識を実施する位置を表す表示が投影され、形状認識部によりその投影された表示を含む所定路面範囲に進入しているものの形状が認識される。そして、その形状が人の足部の形状である場合に、車両ドアが開駆動又は閉駆動される。すなわち、車両使用者は、車両周囲の路面上に投影された形状認識を実施する位置を表す表示を視認して、その表示を含む所定路面範囲に足部を進入させれば、車両ドアを開駆動又は閉駆動させることができる。車両周囲の路面上に表示が投影されれば、車両ドアを開閉させるための形状認識を実施する位置を車両使用者に分かり易く伝えることができる。そして、車両ドアを開閉させるうえでは、車両使用者が路面上の表示を視認して足をその表示を含む所定路面範囲に置くことで足部を車両用ドア開閉装置側に形状認識させれば十分である。従って、本発明によれば、車両使用者に形状認識を実施する位置を分かり易く伝えることで車両使用者の操作で車両ドアを容易に開閉させることができる。
本発明の一実施形態に係る車両用ドア開閉装置の構成図である。 実施形態の車両用ドア開閉装置が備える路面投影装置が路面上に投影する表示の一例を表した模式図である。 実施形態の車両用ドア開閉装置が備える形状認識装置の有するカメラにより撮影された映像情報の一例を表した模式図である。 実施形態の車両用ドア開閉装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。 実施形態の車両用ドア開閉装置によるドア開時の状態を表した模式図である。 本発明の一変形形態に係る車両用ドア開閉装置の要部の構成図である。
以下、本発明に係る車両用ドア開閉装置の具体的な実施形態及び変形形態について、図面を用いて説明する。
本施形態の車両用ドア開閉装置1は、図1及び図2に示す如く、車両2に搭載されており、その車両2の使用者3が車両2に乗車する場合などにその車両2の車両ドア4を自動的に開閉(具体的には、開放)する装置である。尚、車両ドア4は、車両2の何れのドアであってもよいが、以下では、バックドアであるものとする。車両用ドア開閉装置1は、図1に示す如く、路面投影装置10と、形状認識装置20と、ID照合装置30と、制御装置40と、ドア駆動装置60と、を備えている。
路面投影装置10は、車両2の周囲(具体的には後方)の路面上に表示Vを投影する装置である。路面投影装置10は、車両2のバックドア4の外面の略中央(例えば、バックドアハンドルやナンバープレートを収容する凹み部分の上壁など)にブラケットなどを介して取り付けられている。尚、路面投影装置10は、開閉するバックドア4にブラケットなどを介して取り付けられていることに限らず、車両2の車体に固定される後部バンパなどに取り付けられていてもよい。路面投影装置10は、投影部11と、機構部12と、を有している。
投影部11は、例えばレーザや集光したLEDなどの人が視認可能な光を照射する部位である。投影部11は、光を車両2の後端から所定距離(例えば、50cm~3m)後方の路面上に照射することが可能である。投影部11は、その路面上に照射した光により所定平面形状の表示Vを投影する。投影部11が投影する表示Vは、昼間でも視認可能な高い照度を有する表示である。また、表示の一部分又は全部分は、昼間に視認性が良い色相(例えば緑色)を有し、更に、この色相は路面の色と対比可能な色であることが望ましい。また、投影部11が投影する表示Vは、夜間でも眩しさ感じさせずに視認可能な適切な照度を有する表示である。尚、投影部11は、時間帯や天候,照明等による周囲の明るさの変化に応じて、上述のように表示の照度や色相を切り替えるものであってもよい。更に、路面上に投影された表示Vは、視認性や誘目性の向上などのために、点滅されるものであってもよい。
尚、この所定平面形状の表示Vは、後述する形状認識を実施する位置(以下、センサ位置と称す。)を表す表示であればよく、例えば図2に示す如く人の足裏を模した形状又は車両2の外観を模した形状を含むものであってよい。この場合、この表示Vは、その人の足裏や車両2の外観などを模した形状以外に、センサ位置を表す領域を他の領域と区別するためにその足裏を模した形状の周辺を囲むように円形や楕円形などの形状を含むものであってよい。また、表示Vは、影絵などにより光と影との対比によって形成されるものであってよい。
機構部12は、投影部11が照射する光の光軸の向きを変更する部位である。機構部12は、上記の投影部11に近接して配置されている。機構部12は、モータなどのアクチュエータを用いて投影部11を左右上下に自在に動かすことで、投影部11が光を照射して表示Vが投影される路面上の位置(すなわち、投影位置)を変更することが可能である。
形状認識装置20は、路面投影装置10により投影された路面上の表示Vを含む所定路面範囲Sに進入しているものの形状を認識する装置である。形状認識装置20は、カメラ21と、認識部22と、を有している。カメラ21は、車両2のバックドア4の外面の略中央(例えば、バックドアハンドルやナンバープレートの凹み部分)にブラケットなどを介して取り付けられており、上記の投影部11に近接して配置されている。カメラ21は、投影部11から照射された光による路面上の表示Vを撮影することが可能である。
尚、カメラ21の撮影領域は、形状認識対象の所定路面範囲Sに一致していてがよいが、その所定路面範囲Sよりも広範囲であってよい。カメラ21の撮影領域が形状認識対象の所定路面範囲Sよりも広範囲であるときは、形状認識対象となる映像情報は、カメラ21の撮影した全映像情報のうちの一部に限定される。また、形状認識対象となる所定路面範囲Sは、その表示Vの全部を含むものであればよく、その表示V以外の領域を含んでいてもよい。尚、カメラ21は、例えばToF(=Time-of-Flight)型のカメラであってよい。
認識部22は、図3に示す如く、カメラ21の撮影した映像情報に基づいて、所定路面範囲Sに進入しているものの形状を認識する。認識部22は、形状認識の対象となる人の足部の形状情報を予め記憶している。この形状情報が記憶される足部は、人の足部の特に先端を含むものであり、例えば人の履く靴である。尚、この記憶される足部の形状は、使用者3固有の足部3aの先端の形状であることが好ましく、更には、人の着る服により隠れる可能性の低い靴の先端の形状を含むことが好ましい。また、記憶される足部の形状は、車両2に対する向きを含むものであってよく、人が車両2のバックドア4に対面しているすなわち車両2の前方側へ向いている状態で爪先が向くときの形状であってよい。
認識部22は、カメラ21の映像情報に対して例えばテンプレートマッチングなどを行うことで、所定路面範囲Sに進入しているものの形状が人の足部3aの形状であるか否かを判別する。尚、この認識部22による形状判別は、人の足部3aの形状が所定時間(例えば、1秒や2秒など)継続して固定された状態で認識される場合に肯定されるものであればよい。
ID照合装置30は、車両2の使用者3のID認証を行う装置である。このID認証は、使用者3が車両2に乗車する若しくはラッゲージに荷物を載せる際にバックドア4を自動的に開放するために行われる。より具体的には、このID認証は、上記した路面投影装置10による路面上への表示投影を実施させるために行われる。ID照合装置30は、車両2に搭載される車載機である。ID照合装置30は、通信部31と、認証部32と、を有している。
通信部31は、バックドア4から所定距離範囲(例えば、1m~3m)内に存在する使用者3の携帯するIDキー50と通信を行う部位である。通信部31は、所定時間間隔でIDキー50の応答を要求するリクエスト信号を送信する。IDキー50は、通信部と、制御部と、を有している。IDキー50の通信部は、ID照合装置30の通信部31と通信することが可能である。IDキー50の通信部は、通信部31から送信されるリクエスト信号を受信することが可能である。IDキー50の制御部は、通信部でID照合装置30からのリクエスト信号が受信された場合、そのリクエスト信号に応答するレスポンス信号を通信部から送信させる。通信部31は、リクエスト信号の送信後にIDキー50からのレスポンス信号を受信することが可能である。
通信部31は、認証部32に接続されている。通信部31での通信結果は、認証部32に供給される。認証部32は、通信部31での通信結果に基づいて、IDキー50とのID認証を行う。ID照合装置30は、制御装置40に接続されている。認証部32は、IDキー50とのID認証が照合OKである場合に、そのID認証が照合OKである旨を制御装置40に通知する。
制御装置40は、バックドア4を開閉駆動させるための各種制御を実行する装置である。制御装置40は、演算部やメモリなどを有するマイクロコンピュータからなる。制御装置40は、車両2のフロアなどに設置されている。制御装置40は、照射制御部41と、駆動制御部42と、を有している。
照射制御部41は、路面投影装置10による路面上への表示投影を制御する部位である。制御装置40は、路面投影装置10に接続されている。照射制御部41は、ID照合装置30からID認証が照合OKである旨が通知された場合に、路面投影装置10に対して路面上への表示投影を実施するように指令する。路面投影装置10は、照射制御部41からの指令に従って、路面上への表示投影を実施する。
制御装置40は、形状認識装置20に接続されている。形状認識装置20は、認識部22にて所定路面範囲Sに進入しているものの形状が人の足部の形状であると判別した場合に、その形状認識の情報を制御装置40に供給する。駆動制御部42は、バックドア4を開閉駆動させる部位である。尚、バックドア4の開閉駆動には、車体に設けられた回転軸を中心にしたバックドア4の開閉と共に、そのバックドア4の開錠及び閉錠が含まれてよい。制御装置40は、ドア駆動装置60に接続されている。駆動制御部42は、形状認識装置20から所定路面範囲Sに進入しているものの形状が人の足部の形状であることの形状認識の情報が供給された場合に、ドア駆動装置60に対してバックドア4を開閉するように指令する。
ドア駆動装置60は、バックドア4を開閉駆動する装置である。ドア駆動装置60は、バックドア4を開閉駆動するモータなどのアクチュエータを有している。ドア駆動装置60は、駆動制御部42からの指令に従ってアクチュエータを動作させて、バックドア4を開閉駆動する。
次に、図4及び図5を参照して、車両用ドア開閉装置1の動作について説明する。
車両用ドア開閉装置1においては、バックドア4が閉じられている場合、ID照合装置30の通信部31からバックドア4後方の所定距離範囲内にリクエスト信号が送信される(ステップS100)。認証部32は、リクエスト信号の送信ごとに、IDキー50からのレスポンス信号が受信されかつそのレスポンス信号に基づくIDキー50とのID認証が照合OKであるか否かを判別する(図4に示すステップS110)。
車両2の使用者3は、車両2に乗車する若しくはラッゲージに荷物を載せる場合、IDキー50を携帯してバックドア4に接近する。リクエスト信号の送信範囲内(すなわち、所定距離範囲内)に使用者3の携帯するIDキー50が存在しない場合は、車両用ドア開閉装置1にIDキー50からのレスポンス信号が供給されないので、車両用ドア開閉装置1は以後何ら制御処理を実行しない。
一方、リクエスト信号の送信範囲内に使用者3の携帯するIDキー50が存在する場合は、そのIDキー50がそのリクエスト信号に応答するレスポンス信号を車両用ドア開閉装置1に向けて送信する。認証部32は、リクエスト信号の送信後に通信部31にてIDキー50からのレスポンス信号が受信されると、そのレスポンス信号に基づいてそのIDキー50とのID認証を行い、そのID認証が照合OKである場合に、照合OKの旨を制御装置40に通知する。
制御装置40の照射制御部41は、ID照合装置30からID認証が照合OKである旨が通知されると、路面投影装置10に対して路面上への表示投影を実施するように指令する。路面投影装置10の投影部11は、照射制御部41から表示投影の指令がなされると、車両2の後端から所定距離後方の路面上に光を照射することにより、その路面上に所定平面形状の表示Vを投影する(ステップS120)。尚、この投影部11による表示Vの投影は、ID照合装置30によるID認証が照合OKである状態が続く限り継続されてよく、或いは、その投影開始後に一定時間が経過するまで継続されてよい。また、その投影は、ID照合装置30によるID認証が照合NGとなった場合、その投影開始後に一定時間が経過した場合、又はバックドア4が開放された場合に停止されてよい。
車両2の使用者3は、車両2に接近して路面投影装置10により上記の如く路面上に投影された表示Vを視認すると、バックドア4を開放させることを希望するときは、その表示Vが投影された路面に足を置く。形状認識装置20は、路面投影装置10により路面上に表示Vが投影されている状態で、カメラ21を用いてその表示Vを含む所定路面範囲Sに進入しているものの形状を認識し、その形状が人の足部3aの先端形状であるか否かを判別する(ステップS130)。
形状認識装置20の認識部22は、所定路面範囲Sに進入しているものの形状が人の足部3aの先端形状であると判別した場合に、その形状認識の情報を制御装置40の駆動制御部42に対して供給する。駆動制御部42は、形状認識装置20からの情報が人の足部3aの先端形状を示すものに合致する場合に、ドア駆動装置60に対してバックドア4を開放するように指令する。ドア駆動装置60は、駆動制御部42からドア開放指令を受けると、アクチュエータを開動作させて、バックドア4を開駆動する(ステップS140)。
このように、車両用ドア開閉装置1においては、車両2の使用者3が車両2のバックドア4に接近した状態にあるタイミングで、路面投影装置10から車両2の後方の路面上に所定平面形状の表示Vが投影され、そして、その表示Vが投影された路面に使用者3が足を置くことによって形状認識装置20に使用者3の足部3aの形状が認識された場合に、バックドア4が開駆動される。すなわち、車両2の使用者3は、車両2周囲の路面上に投影された表示Vを視認して、その表示Vを含む所定路面範囲Sに足を置けば、バックドア4を開駆動させることができる。路面上に投影される表示Vは、バックドア4を開駆動させるためのセンサ位置すなわち形状認識を実施する位置を表している。
このため、車両用ドア開閉装置1によれば、バックドア4を開駆動させるためのセンサ位置を使用者3に路面投影装置10を用いて視覚を通じて伝えることができる。また、バックドア4を開駆動させるうえでは、使用者3が路面上の表示Vを視認して足をその表示Vを含む所定路面範囲Sに置くことでその足部3aを車両用ドア開閉装置1側に認識させれば十分である。
従って、車両用ドア開閉装置1によれば、車両2の使用者3にセンサ位置を分かり易く伝えることができる。そして、使用者3がバックドア4を開放させるうえでの操作上の慣れなどを不要として、使用者3によるバックドア4の開操作の利便性を向上させることができるので、バックドア4を容易に開放させることができる。また、使用者3はバックドア4を開放させるうえで足を表示Vを含む所定路面範囲Sに置けばよいので、例えばバックドア4を開放させるために静電センサなどを用いる構成と異なり、片足をその静電センサが設置された車体の近傍に近接させることを不要とすることができ、姿勢的に安定した所作でかつスマートにバックドア4の開操作を行うことができる。
また、バックドア4を開放させるうえでは、形状認識装置20に車体後方の所定路面範囲Sで人の足部3aの先端形状を認識させることが必要である。すなわち、上記の所定路面範囲Sに人以外の固定物や近接物或いは水溜りなどがあっても、人の足がその所定路面範囲Sに進入していないときは、バックドア4の開放は実施されない。このため、人以外の固定物や近接物などに起因してバックドア4が誤って開放されるのを防止することができる。
また、車両2の使用者3にセンサ位置を知らせるうえで路面投影装置10の投影部11が投影する表示Vは、高い照度と昼間視認性の良い色相を含む表示である。このため、昼間であっても使用者3に投影部11による表示Vを視認させ易くすることができる。また、投影部11が投影する表示Vは、夜間でも眩しさを感じさせずに視認可能な適切な照度を有する表示である。このため、夜間であっても使用者3に投影部11による表示Vを視認させ易くすることができる。従って、使用者3によるバックドア4の開操作の利便性低下を防ぐことができる。
尚、上記の実施形態においては、路面投影装置10が特許請求の範囲に記載した「路面投影部」に、形状認識装置20が特許請求の範囲に記載した「形状認識部」に、制御装置40の駆動制御部42が特許請求の範囲に記載した「ドア制御部」に、それぞれ相当している。
ところで、上記の実施形態においては、所定路面範囲Sに進入するものの形状を認識するのにカメラ21を用いることとしているが、このカメラ21として、車両2の後退時に映像が車内モニタに表示されるバックカメラを兼用することとしてもよい。この変形形態の構成によれば、所定路面範囲Sに進入するものの形状を認識する専用のカメラを設けることは不要であるので、簡素な構成で安価に形状認識に基づくバックドア4の開駆動を実現することができる。
また、上記の実施形態においては、路面投影装置10の投影部11及び形状認識装置20のカメラ21それぞれが、開閉するバックドア4に取り付けられており、車両用ドア開閉装置1がそのバックドア4を自動的に開放する装置である。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。投影部11及びカメラ21それぞれが図6に示す如く車両2の車体側(例えば、バンパなど)に固定され、車両用ドア開閉装置1がバックドア4を自動的に開放するだけでなく、使用者3が車両2から降車した若しくはラッゲージから荷物を降ろした際などにバックドア4を自動的に閉じる装置に適用することとしてもよい。
また、上記の実施形態においては、投影部11が、車両2の後端から所定距離後方の路面上に所定平面形状の表示Vを投影する。仮に、この表示投影が車両2の後端に対して予め固定された後方位置の路面上に行われるものとすると、その路面上の位置に固定物や近接物があった場合に、使用者3の足部の形状認識が困難となるおそれがある。そこで、ID照合装置30によるID認証の照合OK後に路面投影装置10の投影部11から所定平面形状の表示Vが投影される路面上の投影位置を、車両2に対する使用者3の位置に応じて変更することとしてもよい。
例えば、ID照合装置30によるID認証の照合OK後、カメラ21の光軸の向きを変更し又はズーム倍率を広角側に変更して撮影領域を広げ、その映像情報からの形状認識結果に基づいて車両2の後方に存在する使用者3の位置を検出する。そして、使用者3の位置が検出された場合に、その位置が所定路面範囲Sに含まれるようにカメラ21の光軸及びズーム倍率を固定したうえで、その使用者3の位置に応じて、投影部11から所定平面形状の表示Vが投影される路面上の投影位置を変更する。尚、この投影位置の変更は、車両2と使用者3との間(具体的には、使用者3の直前)の路面上に表示Vが投影されるように機構部12を用いて投影部11の光軸の向きを変更するものであればよい。
この変形形態によれば、使用者3が存在する位置に合わせて投影部11から投影される表示Vの位置が変更されるので、路面上に固定物や近接物或いは水溜りなどがあっても使用者3の足部3aの形状認識を実施し易くすることができると共に、使用者3にバックドア4を開放させるうえでの操作の利便性を向上させることができる。尚、この変形形態においては、形状認識装置20がカメラ21の映像情報からの形状認識結果に基づいて車両2の後方に存在する使用者3の位置を検出することが特許請求の範囲に記載した「位置検出部」に、照射制御部41が路面投影装置10の機構部12を用いて投影部11の光軸の向きを変更することが特許請求の範囲に記載した「投影位置変更部」に、それぞれ相当する。
更に、上記の実施形態においては、車両用ドア開閉装置1が開閉する車両2のドアがバックドア4であるものとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、車両用ドア開閉装置1が開閉する車両2のドアとして、後席用のスライドドアやフロントドアなどに適用することとしてもよい。
尚、本発明は、上述した実施形態や変形形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
1:車両用ドア開閉装置、2:車両、3:使用者、4:車両ドア(バックドア)、10:路面投影装置、11:投影部、12:機構部、20:形状認識装置、21:カメラ、22:認識部、30:ID照合装置、40:制御装置、41:照射制御部、42:駆動制御部、50:IDキー、60:ドア駆動装置。

Claims (5)

  1. 車両周囲の路面上に形状認識を実施する位置を表す表示を投影する路面投影部と、
    前記路面投影部により投影された前記表示を含む所定路面範囲に進入しているものの形状を認識する形状認識部と、
    前記形状認識部により認識された前記所定路面範囲に進入しているものの形状が人の足部の形状である場合に、車両ドアを開駆動又は閉駆動させるドア制御部と、
    を備え、
    前記路面投影部は、車両の使用者が車両に接近状態にあるタイミングで前記路面上に前記表示を投影し、前記表示の投影を、前記表示の投影開始後に一定時間が経過した場合又は前記ドア制御部による前記車両ドアの駆動が完了した場合に停止する、車両用ドア開閉装置。
  2. 車両に対する前記使用者の位置を検出する位置検出部と、
    前記位置検出部により検出された前記使用者の位置に応じて、前記路面投影部により前記表示が投影される前記路面上の投影位置を変更する投影位置変更部と、
    を備える、請求項1に記載の車両用ドア開閉装置。
  3. 前記投影位置変更部は、前記位置検出部により位置が検出された前記使用者と車両との間の前記路面上に前記投影位置を設定する、請求項2に記載の車両用ドア開閉装置
  4. 前記路面投影部は、昼間視認性の良い色相の光により前記表示を前記路面上に投影する、請求項1乃至の何れか一項に記載の車両用ドア開閉装置。
  5. 前記ドア制御部は、前記形状認識部により認識された前記所定路面範囲に進入しているものの形状が予め定められた人の履く靴の形状である場合に、前記車両ドアを開駆動又は閉駆動させる、請求項1乃至の何れか一項に記載の車両用ドア開閉装置。
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