JPWO2013146919A1 - 車両の制御構造 - Google Patents

Abstract

車両外部からの利用者の操作意図に確実に応答することのできる車両の制御構造の提供を目的とする。車両外壁に形成される凹状空間部１の一の壁面に配置される投光開口２から前記凹状空間部１の他の壁面に向けて投光した検知光３の反射光量の変化により凹状空間部１内への被検出物体４の進入を検出する反射型光センサ５と、前記反射型光センサ５が凹状空間部１への被検出物体４の進入を検知した際に所定の制御対象７を作動させる制御部６と、を有して構成する。

Description

本発明は車両の制御構造に関するものである。

車体に搭載したセンサにより利用者等を検知した際に所定の動作をするようにした車両の制御構造としては、特許文献１に記載のものが知られている。

この従来例において、センサにはタッチセンサが使用されて車両の後方ピラーに固定され，利用者がタッチセンサに対して手を翳した後、上下に移動させるとタッチセンサが手の動きを検出し、検出信号を受けた制御部がバックドアを上下駆動する。

しかし、この従来例はバックドアを操作するに際してタッチセンサに手を翳す必要があるために、荷物等で手がふさがっている場合には、一旦荷物を下ろして操作する必要が生じ、使い勝手が必ずしも良好とはいえないという欠点がある。

また、上記従来例には、センサとして光センサ、超音波、画像認識、熱感知センサ等を使用する可能性についても言及されているが、これらを使用した場合には、車両に利用者が接近した場合と、利用者以外のヒト、動物等が接近した場合を識別することが困難であるために、不用意なドア開閉を防ぐことができず、動作信頼性が低いという問題がある。

特開２００５-３０７６９２号公報

本発明は以上の欠点を解消すべくなされたものであって、車両外部からの利用者の操作意図に確実に応答することのできる車両の制御構造の提供を目的とする。

本発明によれば上記目的は、
車両外壁に形成される凹状空間部１の一の壁面に配置される投光開口２から前記凹状空間部１の他の壁面に向けて投光した検知光３の反射光量の変化により凹状空間部１内への被検出物体４の進入を検出する反射型光センサ５と、
前記反射型光センサ５が凹状空間部１への被検出物体４の進入を検知した際に所定の制御対象７を作動させる制御部６と、
を有する車両の制御構造を提供することにより達成される。

車両は、車両外壁に形成される凹状空間部１の一の壁面に配置される投光開口２から前記凹状空間部１の他の壁面に向けて投光した検知光３の反射光量の変化により凹状空間部１内への被検出物体４の進入を検出する反射型光センサ５と、
前記反射型光センサ５が凹状空間部１への被検出物体４の進入を検知した際に所定の制御対象７を作動させる制御部６とを有して構成され、上記反射型光センサ５は、車両外壁に形成される凹状空間部１の壁面に設けられた投光開口２から凹状空間部１に投光される検知光３の反射光を受光部５ａにより受光し、受光光量（受光レベル）の変化により凹状空間部１内への被検出物体４の進入を検出する。反射型光センサ５には、赤外線反射型ビームセンサが使用でき、該反射型光センサ５の投光開口２は、車両のアウターパネル、あるいはアウターパネルに固定される操作ハンドル、飾り部材等に設定することができる。

凹状空間部１は、ドアハンドルのハンドル手掛け凹部のように、稜線が車両外壁に閉図形として現れるもの以外に、稜線の始点と終点が結合されることのない凹条として形成されるものであってもよく、また、狭域で識別可能なものに加え、稜線間を結ぶ面から車両内方に後退した壁面を有する全ての領域が含まれる。

制御部６による制御対象７は、施解錠用アクチュエータ、パワードアのアクチュエータ等の駆動源に加え、照明装置、電子的認証装置の始動装置等、種々のものに設定できる。

凹状空間部１内への被検出物体４の進入を検出して所定の制御対象７を作動させる本発明において、凹状空間部１に手、あるいは荷物等を進入させるだけで所定の動作を行わせることができるので、利便性が向上する。

また、センサに反射型光センサ５を使用するために、透過型光センサのように、投光開口２に対向する位置に受光開口をさらに設ける必要がなくなるために、屋外での使用が前提となる車両において、投受光開口の塵埃等による閉塞機会を減少させることが可能になり、動作信頼性が向上する。

さらに、反射型光センサ５は凹状空間部１の壁面、正確には、凹状空間部１の投光開口２が配置される壁面以外の壁面に向けて投光されるために、車両に利用者以外のヒト、動物、ゴミ等が接近した状態で反射型光センサ５からの検出信号は出力されないか、あるいは判定閾値に比して極めて少量となり、車両への動物等の接近による不用意な動作を防止することができる。

検知光３は全光量が凹状空間部１の壁面に投光される必要はなく、単一のビーム発光源を使用する場合の光軸上のスポットのように、最大光量領域、あるいはその近傍領域が凹状空間部１の壁面に位置すれば足りる。

この場合、前記反射型光センサ５の光軸が車両内部方向に振られている車両の制御構造を構成した場合、凹状空間部１外部への投光光量を減少させることができるために、より検出精度を高めることが可能になる。

さらに、投光開口２の開口方向は、上下、左右、斜め等と適宜決定することができるが、
前記反射型光センサ５は、投光開口２を下方に向けて配置される車両の制御構造を構成すると、投光開口２への雨水、塵埃等への接触機会が少なくなり、投光開口２が閉塞されることが少なくなる。

上述したように、制御部６による制御対象７は、施解錠用アクチュエータ等種々のものに設定可能であるが、車両のドアの開閉動作制御部を制御対象７とすると、ドアのハンドル手掛け凹部等に手を進入させるだけで、ドアの開閉動作を制御することが可能になる。
とりわけ、パワーバックドアの開閉動作を制御するように構成すると、利用者が手に荷物を持っているとき、荷物を凹状空間部１に進入させるだけで開閉動作を行うことができるために、荷物の積み卸し作業性を向上させることができる。

上記開閉動作制御部は、パワードアの開閉動作に加え、ドアの施解錠動作、あるいは施解錠に先立つ利用者の所持する電子キーに対するリクエスト信号の出力等、開閉動作に対する準備動作を制御するように構成することができる。

また、車両の制御構造は、
前記反射型光センサ５における被検出物体４の判定閾値が判定時前の所定時間間隔の受光部５ａでの受光レベルにより決定するように構成することができる。

反射型光センサ５は、凹状空間部１に被検出物体４が進入した際の受光部５ａでの反射光量の増加により被検出物体４を検出するもので、判定は、受光部５ａでの受光レベルと判定閾値の比較により行われるが、車両の凹状空間部１の壁面は同一車種であっても、異なった色彩の表面処理が施される等、反射特性の異なる材質により形成されることが多いために、凹状空間部１に被検出物体４が挿入される前の初期状態における受光部５ａへの受光レベルが異なる。

さらに、車両は、屋内設備と異なり、駐停車位置の明るさ、投光開口２、あるいは反射面の汚れ度合い、さらには、壁面への積雪等により初期状態での受光部５ａでの受光レベルが変化し、判定精度の低下要因となる。

これに対し、反射型光センサ５における被検出物体４の判定閾値が判定時前の所定時間間隔の受光部５ａでの受光レベルにより決定する本発明において、判定閾値は使用環境に適した値に調整されるために、判定精度が向上する。

判定閾値は、被検出物体４検出動作前の所定時間内での受光部５ａでの受光レベルに対して適宜の統計処理を施した平均値、最大値、中間値等として決定することが可能であり、さらに、判定動作も、初期状態での平均値と検出動作中の平均値を統計的に検定する等、初期状態と判定動作間の有意差の統計的判定によることができる。

本発明によれば、利用者以外のヒト等の車両への接近による動作信号を出力を抑えることができるために、車両外部からの利用者の操作意図に確実に応答することができる。

本発明を示す図で、（ａ）は車両を後方から見た図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）の１Ｃ-１Ｃ線断面図である。 制御部の動作を示すフローチャートである。 反射型光センサのタイミングチャートである。

図１に本発明が適用された車両を示す。この実施の形態において、車両は車体後方に開設される開口を閉塞するバックドア８を備える。バックドア８は、ガスダンパ等の適宜の駆動装置（制御対象７）により開閉駆動される所謂パワーバックドアとして構成されており、バックドア８の開閉を制御するために、バックドア８には、反射型光センサ５が、車両内部には上記駆動装置７を制御する制御部６が配置される。制御部６は車両に搭載される車載コンピュータに組み込むことができる。

バックドア８には、ライセンスプレートフィニッシャ１０に囲まれたライセンスプレート取付凹部が形成され、該ライセンスプレート取付凹部内にライセンスプレート１１が固定される。

反射型光センサ５は、検知光３として投光される赤外線の適宜の被検出物体４からの反射光量（受光レベル）により被検出物体４の有無を検出する所謂赤外線反射型光センサ５であり、検知光３を投光する適数の投光部５ｂ、投光部５ｂからの検知光３の被検出物体４による反射光を受光する受光部５ａ、および検知光３の投光タイミングの調節、閾値の調整、閾値と受光光量（受光レベル）との比較等を行うセンサ制御部５ｃをユニット化して構成される。この反射型光センサ５は、上述した制御部６により起動、終了制御され、受光レベルが閾値を超えた際に検出信号を出力する。

上記反射型光センサ５は、上述したライセンスプレート取付凹部を凹状空間部１とし、該凹状空間部１内への被検出物体４の進入を検出するために、凹状空間部１の天井壁部から底壁部に向けて検知光３を投光させるように、凹状空間部１の天井壁部、正確には、ライセンスプレートフィニッシャ１０内に組み込まれる。

反射型光センサ５からの検知光３を凹状空間部１に投光するために、凹状空間部１の天井壁面には投光開口２が設けられる。

また、反射型光センサ５は、検知光３の凹状空間部１外への漏出を防止するために、図１（ｃ）に示すように、反射型光センサ５の光軸は、鉛直方向に対して適宜角度（θ）だけ車両内方に偏倚して配置される。

なお、以上においては、被検出物体４の進入を検出するための凹部、すなわち、凹状空間部１としてライセンスプレート取付凹部を設定した場合を示したが、これ以外に、例えば、図１（ｃ）に示すように、上方の稜線となるライセンスプレート取付凹部の上縁と、リアバンパ１２の上縁とを結んだ面（Ｓ）に比して後退した領域を凹状空間部１’として設定し、該凹状空間部１’内への被検出物体４の進入を検出可能なように反射型光センサ５を配置することもできる。

以上のように構成される車両のパワーバックドアの開閉操作について説明する。

図２に示すように、制御が開始されると制御部６は、まず、パワーバックドア８に対する動作制御モードにあるか否かを検出する（ステップＳ１）。動作制御モードにあるか否かは、仕様として適宜決定可能であり、例えば、シフトレバーがパーキング位置にあるとき、あるいはドアが解錠状態であること、あるいは、不図示の電子キーが車両の所定範囲内に存在することを検知していること、具体的には例えば、電子キーに対するリクエスト信号を出力した後、所定時間内に電子キーからレスポンス信号を受信できたことを条件とすることができる。

ステップＳ１において開始条件が充足されると、制御部６は反射型光センサ５を起動し（ステップＳ２）、該反射型光センサ５からの検出信号受領を待ち受ける（ステップＳ３）。

反射型光センサ５は外乱光の影響を少なくするために光パルスとして検知光３を投光し、パルス出力のタイミングに合わせて受光部５ａの受光レベルを判定するように構成されており、ステップＳ２において起動されると、まず、図３に示すように、予め定められた所定のキャリブレーション期間（Ｔc）内で適数の検知光３パルスを投光して初期化処理を実行する（ステップＵ１）。

初期化処理は、凹状空間部１の底壁部からの反射光の受光レベルを検出することによって投光開口２の汚れによる投光光量の変化、反射面の色彩、汚れ等による反射光量の変化、あるいは周囲の明るさによる外光光量の変化等の使用環境、使用条件に被検出物体４の判定閾値を適合させるためのもので、被検出物体４の検出動作が行われない点で、後述する判定動作と異なる。

本例において判定閾値は、キャリブレーション期間（Ｔc）内での受光部５ａでの受光レベルの平均値に予め定められた閾用定数を加算して求められる。

以上のようにして初期化処理が終了すると、検出動作が開始される（ステップＵ２）。検出動作は、所定タイミング（Ｔp）で所定時間（Ｔd）、検知光３パルスを出射して行われ、受光部５ａでの受光レベルが上述した手順で決定された判定閾値を超えると（ステップＵ３）、検出信号を制御部６に出力する（ステップＵ４）。

一方、ステップＵ３において受光レベルが判定閾値を超えない場合、当該ステップＵ３で使用した判定閾値を再計算し（ステップＵ５）、次の判定動作に備える。再計算は、初期化に伴う判定閾値の設定と同様の手順により行うことができ、例えば、ステップＵ３で使用したパルス数を重み付けとして既使用の判定閾値に掛け合わせた値と、ステップＵ３における受光レベルの総量との平均値を１パルスに割り当てた値に閾用定数を加算して求めることができる。

ステップＵ４において出力された検出信号が制御部６において受領されると（ステップＳ３）、反射型光センサ５の電源を切って（ステップＳ４）、次いで、扉が閉扉状態か否かを検出し（ステップＳ５）、閉扉状態である場合には、駆動装置７へのドライブ信号を生成して駆動装置７を作動させ、バックドア８を開駆動させる（ステップＳ６）。

１ 凹状空間部
２ 投光開口
３ 検知光
４ 被検出物体
５ 反射型光センサ
６ 制御部
７ 制御対象

【０００２】
利用者の操作意図に確実に応答することのできる車両の制御構造の提供を目的とする。
課題を解決するための手段
［０００８］
本発明によれば上記目的は、
車両外壁に形成される凹状空間部１内への被検出物体４の進入をセンサ５により検知した際に所定の制御対象７を制御部６により作動させる車両の制御構造であって、
前記センサ５は、凹状空間部１の一の壁面に配置される投光開口２から凹状空間部１の他の壁面に向けて検知光３を投光し、検知光３の反射光量の受光レベルが所定の判定閾値を超えるときに凹状空間部１内への被検出物体４の進入を検出する反射型光センサである車両の制御構造を提供することにより達成される。
［０００９］
車両は、車両外壁に形成される凹状空間部１の一の壁面に配置される投光開口２から前記凹状空間部１の他の壁面に向けて投光した検知光３の反射光量の受光レベルが所定の判定閾値を超えることにより凹状空間部１内への被検出物体４の進入を検出する反射型光センサ５と、
前記反射型光センサ５が凹状空間部１への被検出物体４の進入を検知した際に所定の制御対象７を作動させる制御部６とを有して構成され、上記反射型光センサ５は、車両外壁に形成される凹状空間部１の壁面に設けられた投光開口２から凹状空間部１に投光される検知光３の反射光を受光部５ａにより受光し、受光光量（受光レベル）が所定の判定閾値を超えることにより凹状空間部１内への被検出物体４の進入を検出する。反射型光センサ５には、赤外線反射型ビームセンサが使用でき、該反射型光センサ５の投光開口２は、車両のアウターパネル、あるいはアウターパネルに固定される操作ハンドル、飾り部材等に設定することができる。
［００１０］
凹状空間部１は、ドアハンドルのハンドル手掛け凹部のように、稜線が車両外壁に閉図形として現れるもの以外に、稜線の始点と終点が結合されることのない凹条として形成されるものであってもよく、また、狭域で識別可能なものに加え、稜線間を結ぶ面から車両内方に後退した壁面を有する全ての

Claims (7)

1. 車両外壁に形成される凹状空間部の一の壁面に配置される投光開口から前記凹状空間部の他の壁面に向けて投光した検知光の反射光量の変化により凹状空間部内への被検出物体の進入を検出する反射型光センサと、
   前記反射型光センサが凹状空間部への被検出物体の進入を検知した際に所定の制御対象を作動させる制御部と、
   を有する車両の制御構造。
2. 前記反射型光センサの光軸が車両内部方向に振られている請求項１記載の車両の制御構造。
3. 前記反射型光センサは、投光開口を下方に向けて配置される請求項１記載の車両の制御構造。
4. 前記制御対象が、車両のドアの開閉動作制御部である請求項１記載の車両の制御構造。
5. 前記反射型光センサが赤外線センサである請求項１記載の車両の制御構造。
6. 前記反射型光センサにおける被検出物体の判定閾値が判定時前の所定時間間隔の受光部での受光レベルにより決定される請求項１記載の車両の制御構造。
7. 電子キーが車両の所定範囲内に存在するか否かを検知する検知手段を更に有し、
   前記制御部は、前記検知手段にて電子キーが車両の所定範囲内に存在する場合であり、且つ、前記反射型光センサが凹状空間部への被検出物体の進入を検知した際に、所定の制御対象を作動させることを特徴とする請求項１記載の車両の制御構造。

Images