JP2008248582A - ドア開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
乗員がドアを開こうとする操作を精度良く検出できるセンサを備え、車両のドアを自動で開閉する装置にも適用できるようなドア開閉制御装置を提供すること。
【解決手段】
操作検出センサ５７は、車両１０に設けられたドアハンドル３０の静電容量の変化を検出する静電容量センサ３８又は車両１０に設けられたドアハンドル３０の振動を検出する振動センサ３５又は車両１０に取付けられ車外における乗員を検出する近接センサ４１の少なくともいずれか２つの組み合わせからなり、乗員の車両１０のドアの開閉操作を検出することとした。
【選択図】 図３

Description

本発明は車両用のドア開閉制御装置に関する。

従来、車両のドアハンドルに静電容量センサ、または振動センサを取付けて、乗員がドアを開こうとする操作を検出するとともに、乗員が携帯する送受信装置と車載の制御装置間で交信して乗員を認識し、ドアロック装置を開錠するように制御する装置がある。

例えば静電容量センサを利用する装置では、乗員の手のドアハンドルへ接近し、更に乗員がドアハンドルを握るときの継続した動作に伴って変化する静電容量を検出して、乗員がドアを開こうとしてドアハンドルを操作していると判定する。(例えば、特許文献１参照。)。

また、振動センサを利用する装置では、乗員がドアハンドルに叩いたり、引いたりして操作するときにドアハンドルに生じる特有の振動を検出して、乗員がドアを開こうとする操作であると判別するようにしている。(例えば、特許文献２参照。)。
特開２００２−２９５０６４号公報 特開２００５−９８０１６号公報

しかしながら、静電容量センサを使う場合は、雨、雪などの車両周辺の環境によっても静電容量は変化しやすい。そのため静電容量センサはこれらの要因が原因で、変化した静電容量を検出して乗員がドアハンドルを操作したものと誤判定する可能性がある。

また、振動センサを利用する場合は、車体に生じた大きな振動がドアハンドルへ伝達したとき、乗員がドアハンドルを操作した際の振動と区別ができなく、誤判定をする可能性がある。

携帯送受信装置と車載制御装置の交信で乗員が認識された後、乗員によるドアハンドル操作有無の検出に誤判定があって、ドアロック装置が開錠されてしまった場合、開錠後の所定時間内に乗員によるドアを開ける操作がなければ、再度施錠するようにする。再度施錠が短時間で行われれば、実質的な問題が生じない。

しかしながら、乗員のドアを開けようとする動作を検出し、ドアロック装置の開錠後に、更に電動駆動装置によってドアを自動で開くようにした、より利便性に優れるドアの開閉装置を実現しようとする場合は、問題となる。即ち、上記のように乗員の操作の検出精度が悪い場合、乗員が意図しないときにもドアが開いてしまう恐れがある。

このために、本発明の解決すべき課題は、乗員がドアを開こうとする操作を精度良く検出できるようにし、車両のドアを自動で開閉できる装置の実現を可能にするようなドア開閉制御装置を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、携帯送受信装置と、車両に取付けられ前記携帯送受信装置と交信できる車載制御装置と、前記携帯送受信装置と前記車載制御装置との交信によって乗員を認識するとともに、乗員の車両のドアの開閉操作を検出する操作検出センサを備えて、該操作検出センサにより車両のドアを開けようとする操作を検出し、前記ドアの開閉を制御するドア開閉制御装置において、前記操作検出センサは、車両に設けられた操作部の静電容量の変化を検出する静電容量センサ又は車両に設けられた操作部の振動を検出する振動センサ又は車両に取付けられ車外における乗員を検出する乗員検出センサの少なくとも何れか２つを組み合わせて、乗員の前記車両のドアの開閉操作を検出することである。

また、請求項２に記載の発明は、前記乗員検出センサは、マイクロ波、赤外線、超音波、静電容量又は画像の少なくとも何れか１つを利用して車両に近づく乗員の速度と距離、乗員の動きを検出できる近接センサであることである。

また、請求項３に記載の発明は、前記操作検出センサは前記振動センサ及び前記静電容量センサを有し、前記振動センサが所定値以上の大きな振動を検出すると同時に、静電容量センサが所定値以上の静電容量の変化を検出したときに、前記ドアを開くように制御することである。

また、請求項４に記載の発明は、前記操作検出センサにおいて、前記振動センサ及び前記静電容量センサを有する場合は、前記振動センサを前記静電容量センサの電極板に固定して構成したことである。

また、請求項５に記載の発明は、前記乗員検出センサによって乗員が前記車両から所定距離範囲内に到達したことが検出されたとき、前記操作部の前記静電容量センサ及び前記振動センサを検出可能な待機状態にすることである。また、乗員の到達速度により人かどうか判定し、早い場合は人以外が衝突する可能性を判定できる。

また、請求項６に記載の発明は、前記操作検出センサは、前記車両のドア、もしくは前記操作部に設けられることである。

請求項１に記載の発明によれば、操作検出センサは、車両に設けられた操作部の静電容量の変化を検出する静電容量センサ又は車両に設けられた操作部の振動を検出する振動センサ又は車両に取付けられ車外における乗員を検出する乗員検出センサの少なくとも何れか２つを組み合わせて、乗員の車両のドアの開閉操作を検出するので、車両周りの環境の影響を受けることが少なく、高い精度で判定ができる。そのために、ドアを自動的に開閉する装置への適用も可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、乗員検出センサは、マイクロ波、赤外線、超音波、静電容量又は画像の少なくとも何れか１つを利用して車両に近づく乗員の速度と距離、乗員の動きを検出できる近接センサであるため、それぞれ既知の技術によるセンサが利用できるので安価に製造できる。

また、請求項３に記載の発明によれば、操作検出センサは振動センサ及び静電容量センサを有し、振動センサが所定値以上の大きな振動を検出すると同時に、静電容量センサが所定値以上の静電容量の変化を検出するので、静電容量に影響を及ぼす雨、雪または、他のドアを強く閉じたときの振動など車両環境に影響が軽減され、精度良く乗員のドアを開ける動作の検出ができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、振動センサと静電容量センサ操作センサで構成部品を共有して組み合わせることによって、操作部となるドアハンドル等の限定された空間内にも取り付けが可能となり、また安価な構成にできる。

また、請求項５に記載の発明によれば、静電容量センサ及び振動センサを検出可能な待機状態にするので、応答の早い作動が可能となる。

また、請求項６に記載の発明によれば、操作検出センサは、車両のドア、もしくは前記操作部に設けられるので、検出精度が向上でき、ドア開閉装置の組付けを簡易にできる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施形態を参照しつつ図面を基に説明する。

（実施形態）
図１は、実施形態のドア開閉制御装置１（以下、制御装置１とし、図３を参照）を備える車両１０を示す斜視図である。

車両１０は、スライドドア３を車両１０の側面に備え、スライドドア３には、施錠のためのドアロック装置９０が取付けられている。また、車体１１側には、スライドドア３を電動で開閉ができるようにするドア駆動装置８が取付けられている。スライドドア３の外表面には、乗員がスライドドア３を開閉する際に操作するドアハンドル（操作部）３０が取り付けられている。

図２は、ドアハンドル３０を部分的な断面を示す断面図である。ドアハンドル３０は、車両の前後方向に水平に伸びる中空の取手部３７を備えている。取手部３７の中空部３７ａ内には、乗員が取手部３７を叩いたり、触れたりしたときに生じる振動を検出する振動センサ３５が収納されている。

また、中空部３７ａ内には、乗員が取手部３７に近づいたり、取手部３７を握ったりしたときにスライドドア３及び周辺との間の静電容量の変化を検出するための電極板３８ａを備える静電容量センサ３８が収納されている。

電極板３８ａは金属製で、振動センサ３５の取付け部材として、静電容量センサ３８と部品を共有するように構成すると安価に作製できる。尚、ワイヤハーネス３９は、後述するコントローラ５５（図３）と、振動センサ３５と静電容量センサ３８を連結して、検出データの伝送と電力供給をするものである。

スライドドア３のドアハンドル３０のわずか上方に位置して、近接センサ４１が取り付けられている。なお、近接センサ４１はドアハンドル３０に設けられていてもよい。近接センサ４１としては、例えば特開２００５−１３４２３６号公報に開示されているように、３００ＭＨｚから３００ＧＨｚのマイクロ波を利用して近距離にある物体との距離、および物体の移動速度を計測できるものを利用する。このようなマイクロ波を利用した近接センサ４１は、計測性能に夜間とか雨天の影響を受けることが少ない利点がある。なお、近接センサ４１は、赤外線、超音波、静電容量又は画像の少なくとも何れか１つを利用して車両に近づく乗員の速度と距離、乗員の動きを検出するものであって良い。

画像を利用する場合は、車両１０のサイドミラー１２に、車両１０の後方に向けて、ドアハンドル３０を視界に入れて撮影できるようにした撮像装置４５を取付けてもよい。撮像装置４５によって撮影された画像から所定の画像処理方法によって、ドアハンドル３０の近くに乗員がいること、或いは、乗員がドアハンドル３０を操作したことを検出することができる。なお、撮像装置４５は、夜間での撮像を容易にするための赤外線照射（図示せず）を併用するものであってもよい。

図３は、制御装置１の構成をブロック図で示すものである。制御装置１は、乗員が携帯する携帯送受信装置５１と車両に装着される車載制御装置５２で構成されている。車載制御装置５２は、携帯送受信装置５１と無線で相互に認識信号を送受信し乗員を認定する、所謂既知のキーレスエントリー装置と同様の機能をもつコントローラ５５を備える構成となっている。

上述のように乗員の操作を検出するために、振動センサ３５、静電容量センサ３８、撮像装置４５等からなる乗員検知センサを組み合わせて操作検出センサ５７を構成している。操作検出センサ５７を構成する各センサからの出力は、コントローラ５５に伝送される構成となっている。コントローラ５５は、乗員が乗車、荷物の積み降ろしなどのために、スライドドア３を開けようとする動作を、操作検出センサ５７の出力を所定の処理ステップに従って処理して判定する。近接センサ４１、撮像装置４５等からなる乗員検出センサによる乗員の認定と振動センサ３５又は静電容量センサ３８の少なくとも１つから乗員のスライドドア３を開けようとする動作の判定がなされた後、コントローラ５５によって、ドアロック装置９０が開錠され、ドア駆動装置８が作動する。そして、スライドドア３が自動で開くように作動ができる構成となっている。

次に、以上のように構成された制御装置１の作動について、図３及び図４に従って説明する。なお、図３及び図４は、第１実施例を示す。

施錠されて停車している車両１０に、搭載されている制御装置１と対応する携帯送受信装置５１をもった乗員が、接近してきたとき、携帯送受信装置５１はコントローラ５５から定期的に発信されている参照信号を受信する。携帯送受信装置５１は、正規の乗員であることを示すＩＤ信号をコントローラ５５に返信する。コントローラ５５に記憶されている認証データとＩＤ信号を照合して、乗員が認識される。

更に、所定の距離内に接近してきた乗員は、近接センサ４１によって検出される。近接センサ４１の検出データから、乗員と車両１０間の距離と、接近してくる速度が算出される。予め、乗員が歩いて接近してくる速度を判定するように判定基準を設定しておき、計測された速度が基準範囲内のとき、乗員が乗車、または荷物などの積み降しなどのために、車両１０に近づいてきたものと判定する。

近接センサ４１によって、乗員がドアハンドル３０に手が届く距離、例えば１ｍ以内に接近したと検出されたとき、又は、撮像装置４５の画像から乗員の手がドアハンドル３０に近づくのが確認されたとき、振動センサ３５又は静電容量センサ３８の少なくとも一方を、直ちに検出作動ができるように待機状態にする。

操作検出センサ５７が振動センサ３５と静電容量センサ３８から構成される場合は、振動センサ３５と静電容量センサ３８によって所定の判定基準を満たすレベル以上の振動および静電容量の変化が検出されたときに、乗員がスライドドア３を開けようとしているものと判定される。

なお、操作検出センサ５７において、振動センサ３５及び静電容量センサ３８を有する場合は、振動センサ３５を静電容量センサ３８の電極板に接着して固定してもよい。

上述のように作動する制御装置１では、乗員検出センサとしての近接センサ４１又は撮像装置４５によって乗員の所定の距離内への接近が検出されたとき、操作検出センサ５７を直ちに検出作動ができるように待機状態にする。そして、操作検出センサ５７は応答良く、乗員のドアハンドル３０への操作を検出できる。

上述のように振動センサ３５又は静電容量センサ３８又は、乗員検出センサ（近接センサ４１、撮像装置４５）の少なくともいずれか２つから、乗員が開けようとする操作を検出できなかった場合は、サイドスライドドア３は閉じた状態に維持される。このために、乗員のドアハンドル３０への操作が無い場合に、誤ってスライドドア３が乗員の意思に反して開いてしまうことを防止できる。

また、操作検出センサ５７は、振動センサ３５、静電容量センサ３８、及び乗員検出センサとしての近接センサ４１の少なくともいずれか２つから、乗員が開けようとする操作を検出するために、車両１０周りの環境の影響を受け難く、乗員のドアハンドル３０への操作が有ったのに、検出できなく見逃してしまう可能性を極力少なくすることができる。

上述のように作動する制御装置１では、操作検出センサ５７は振動センサ３５と静電容量センサ３８を有し、振動センサ３５と静電容量センサ３８からの検出値は、図５に示されるようになる。ドアハンドル３０を軽く叩いた場合、振動センサ３５と静電容量センサ３８からの検出値は同時にピーク値を示す。このピーク値が予め設定された検出の閾値（所定値）を同時に超えたときに、ドアハンドル３０への乗員の操作があったと判定する。そして、ドアハンドル３０を軽く叩くことでサイドスライドドア３を開くことができる。乗員は、ドアハンドル３０を握ることなく、荷物を抱えたままのときは、手の甲などでドアハンドル３０の外側を軽く叩くだけで良いので、乗車が非常に楽になる。

第２の実施例として、図６に示されるように、乗員検出センサとしての近接センサ４１を省き、振動センサ３５と静電容量センサ３８により操作検出センサ１５７を構成した場合の制御装置１００を示す。

振動センサ３５と静電容量センサ３８によって、乗員がドアハンドル３０を叩いたことを検出し、ドアロック装置を開錠する。その後に静電容量の経時的な変化から、ドアハンドル３０が握られたことを検出してサイドスライドドア３を開けるよう制御させることもできる。

また、図５に示すように、事前に設定した時間内で、所定の回数、乗員が叩いたときは、例えばバックドア（図示せず）のロックを解除するなど、特定の作動を指示する信号の伝達手段として利用できる。

更に、複数のサイドスライドドア３を有する車両１０の場合、サイドスライドドア３のドアハンドル３０が備える振動センサ３５の出力を比較して、車体１１が特別な原因で大きい振動を起こし、両側の振動センサ３５が同時に同レベルの振動を検出したときは、ドアロック装置を施錠状態に維持する。何れか一方の振動センサ３５が大きい振動を検出したときに、静電容量センサ３８の出力と併用して乗員による操作と判定するようにすることもできる。

なお、操作検出センサ５７において、振動センサ３５及び静電容量センサ３８を有する場合は、振動センサ３５を静電容量センサ３８の電極板に接着して固定してもよい。

次に、上記第１及び２の実施例以外にも、図示しないが、乗員検出センサとしての近接センサ４１と、振動センサ３５、静電容量センサ３８の内の、少なくとも２つ以上のセンサを適宜組み合わせるように構成して、ドアハンドル３０の操作を検出するようにしても良い。即ち、いずれの実施例であっても、操作検出センサ５７は少なくとも２つ以上のセンサを利用することで、環境の影響が少なく十分精度良く乗員の操作の検出ができる。

上記の制御装置１では、ドアハンドル３０を操作部としたが、この構成に限定されることがなく、車体の一部分を操作部と設定することもできる。即ち、ドアハンドル３０以外の車体１１部分に静電容量センサ、振動センサ等センサを取り付けて乗員の操作を検出する構成にしてもよい。

以上の実施例では、車両１０の側面に装着されるサイドスライドドア３の開閉制御装置１についてのみ述べたが、上記実施例に関わる制御装置１は、ヒンジ軸で回転して開閉する運転席、助手席、更にはバックドアにも適用可能で、それらを自動開閉するようにするために有効あることは自明である。

実施形態に係り、ドア開閉制御装置を備える車両の側面からの斜視図である。 実施形態に係り、ドアハンドルを部分的に断面にして示す、平面図である。 実施形態に係り、制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係り、制御装置の作動を説明するブロック図である。 第２の実施形態に係り、振動センサと静電容量センサの出力データの例を示す。 第２の実施形態に係り、制御装置の作動を説明するブロック図である。

符号の説明

１…ドア開閉制御装置
３…スライドドア（ドア）
１０…車両
３０…ドアハンドル（操作部）
３５…振動センサ
３８…静電容量センサ
４１…近接センサ
４５…撮像装置
５１…携帯送受信装置
５２…車載制御装置
５７…操作検出センサ

Claims (6)

1. 携帯送受信装置と、
   車両に取付けられ前記携帯送受信装置と交信できる車載制御装置と、
   前記携帯送受信装置と前記車載制御装置との交信によって乗員を認識するとともに、
   乗員の車両のドアの開閉操作を検出する操作検出センサを備えて、該操作検出センサにより車両のドアを開けようとする操作を検出し、前記ドアの開閉を制御するドア開閉制御装置において、
   前記操作検出センサは、車両に設けられた操作部の静電容量の変化を検出する静電容量センサ又は車両に設けられた操作部の振動を検出する振動センサ又は車両に取付けられ車外における乗員を検出する乗員検出センサの少なくともいずれか２つの組み合わせからなり、乗員の前記車両のドアの開閉操作を検出することを、を特徴とするドア開閉制御装置。
2. 前記乗員検出センサは、マイクロ波、赤外線、超音波、静電容量又は画像の少なくとも何れか１つを利用して車両に近づく乗員の速度と距離、乗員の動きを検出できる近接センサであること、を特徴とする請求項１に記載のドア開閉制御装置。
3. 前記操作検出センサは前記振動センサ及び前記静電容量センサを有し、前記振動センサが所定値以上の大きな振動を検出すると同時に、静電容量センサが所定値以上の静電容量の変化を検出したときに、前記ドアを開くように制御すること、を特徴とする請求項１又は２に記載のドア開閉制御装置。
4. 前記操作検出センサにおいて、前記振動センサ及び前記静電容量センサを有する場合は、前記振動センサを前記静電容量センサである電極板に固定して構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のドア開閉制御装置。
5. 前記乗員検出センサによって乗員が前記車両から所定距離範囲内に到達したことが検出されたとき、前記操作部の前記静電容量センサ及び前記振動センサを検出可能な待機状態にすること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のドア開閉制御装置。
6. 前記操作検出センサは、前記車両のドア、もしくは前記操作部に設けられること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のドア開閉制御装置。

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