JP2019196096A - テールゲート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量センサの誤検知によるテールゲートの誤作動を防止する。【解決手段】テールゲート装置は、車両１の後面部に位置するテールゲート２と、テールゲート２を開閉させる駆動装置４と、車両１の後方に存在する第一物体を検出する後方検出手段６〜９と、車両１の後面部の下部に取り付けられ、静電容量の変化に基づき第二物体を検出する静電容量センサ１０と、後方検出手段６〜９及び静電容量センサ１０の各検出結果に基づいて、駆動装置４を制御してテールゲート２を開放又は閉鎖する制御装置５と、を備える。制御装置５は、第二物体が検出された検出時点において、各検出結果に基づき車両１の後方に「人が存在する」と判定した場合には駆動装置４を作動させる一方で「人が存在しない」と判定した場合には駆動装置４を作動させない。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の後面部に位置するテールゲートを自動的に開閉するテールゲート装置に関する。

ハッチバッグ型やワンボックス型の車両後面部のテールゲート（バックドアとも呼ばれる）を、電動モータによって自動的に開閉させる車両が実用化されている。このようなテールゲートは電動テールゲートと呼ばれ、ユーザーのスイッチ操作に応じて電動モータが作動することで開閉される。また、スイッチ操作の代わりに、ユーザーの足の動きを検知することで開閉される電動テールゲートも知られている（例えば特許文献１参照）。

この種の電動テールゲートは、バンパー付近に設置された静電容量センサによってユーザーの足を検知すると電動モータが作動して開閉される。すなわち、テールゲートを開閉させたいユーザーは、バンパーの下方へ足をかざすようなキック動作をする必要がある。このようなキック動作を検知して自動で開閉する電動テールゲートであれば、ユーザーの両手が荷物等で塞がっていてもテールゲートを操作できるというメリットがある。

特開２０１５−２１２３８号公報

しかしながら、静電容量センサは、ユーザーのキック動作以外にも反応してしまうことがある。例えば、バンパーの下方を猫や犬等の動物が通過した場合や、静電容量センサに雨水が伝って流れた場合などである。このような場合には、キック動作がされていないにもかかわらずテールゲートが開閉されるおそれがある。

本件のテールゲート装置は、このような課題に鑑み案出されたもので、静電容量センサの誤検知によるテールゲートの誤作動を防止することを目的の一つとする。また、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

（１）ここで開示するテールゲート装置は、車両の後面部に位置するテールゲートと、前記テールゲートを開閉させる駆動装置と、前記車両の後方に存在する第一物体を検出する後方検出手段と、前記車両の前記後面部の下部に取り付けられ、静電容量の変化に基づき第二物体を検出する静電容量センサと、前記後方検出手段及び前記静電容量センサの各検出結果に基づいて、前記駆動装置を制御して前記テールゲートを開放又は閉鎖する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第二物体が検出された検出時点において、前記各検出結果に基づき前記車両の後方に人が存在すると判定した場合には前記駆動装置を作動させる一方で前記人が存在しないと判定した場合には前記駆動装置を作動させない。

前記後方検出手段には、前記車両から前記第一物体までの距離を検出する距離センサが含まれ、前記制御装置は、前記距離センサで検出された前記距離が予め設定された最大距離以上である場合には、前記第二物体が検出されたとしても前記人が存在しないと判定することが好ましい。
（３）前記後方検出手段には、前記車両の後方を撮像するカメラが含まれ、前記制御装置は、前記カメラで撮像された画像に基づき前記人の有無を判定することが好ましい。

（４）前記制御装置は、前記検出時点において前記人が存在すると判定した場合には、前記カメラで撮像された前記画像から当該人の足の動きを判断して前記駆動装置を制御することが好ましい。
（５）前記カメラとして、前記テールゲートの全閉状態で前記車両の後方を撮像する第一バックカメラと、前記テールゲートの全開状態で前記車両の後方を撮像する第二バックカメラとが設けられることが好ましい。

開示のテールゲート装置によれば、静電容量センサの誤検知によるテールゲートの誤作動を防止でき、安全性及び利便性を高めることができる。

実施形態に係るテールゲート装置が適用された車両の模式的な側面図である。 図１のテールゲート装置を示すブロック図である。 図１の車両からの距離L及び最大距離Lmaxを説明するための模式的な側面図である。 図１のテールゲート装置で実施される制御内容を例示するフローチャートである。

図面を参照して、実施形態としてのテールゲート装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．構成］
図１及び図２に示すように、本実施形態のテールゲート装置は、ハッチバック型やワンボックス型の車両１に適用される。テールゲート装置は、車両１の後面部に位置するテールゲート２が全閉状態又は全開状態である場合に、車両１の後面部の下部（例えばバンパーの下方）に取り付けられた静電容量センサ１０の検出結果と、車両後方の人の有無とに基づいてテールゲート２を自動的に開放又は閉鎖する。なお、テールゲート２が開放されると、車両１の外部からラゲッジルーム３（荷室）へアクセスが可能となる。

テールゲート装置には、テールゲート２を開閉させる駆動装置４と、車両１の後方に存在する物体（以下「第一物体」という）を検出する後方検出手段と、静電容量センサ１０と、駆動装置４を制御してテールゲート２を開放又は閉鎖する制御装置５とが設けられる。本実施形態では、後方検出手段として、二つのカメラ６，７と、二種類の距離センサ８，９とが用いられる場合を例示する。

駆動装置４は、テールゲート２の近傍（例えば車両１の後部の左側面部）に配置される。本実施形態の駆動装置４は、駆動モータと、駆動モータの回転速度を調節する減速機構と、回転速度を検出するセンサと、減速機構とテールゲート２とを連結するアーム部材及びロッド（いずれも図示略）とを備える。センサで検出された回転速度は制御装置５に伝達され、駆動モータのオンオフや回転速度が制御装置５によって制御される。

カメラ６，７はいずれも、車両１の後方を撮像するビデオカメラであり、撮像した画像を制御装置５に伝達する。一方のカメラ６（以下「第一バックカメラ６」ともいう）は、テールゲート２の外側面部（例えばナンバープレートの側方）に配置され、テールゲート２の全閉状態で車両１の後方を撮像する。他方のカメラ７（以下「第二バックカメラ７」ともいう）は、テールゲート２の内側面部（例えばテールゲート２の回動軸の近傍）に配置され、テールゲート２の全開状態で車両１の後方を撮像する。

距離センサ８，９はいずれも、車両１の後面部から、車両１の後方に存在する第一物体までの距離を検出するものであり、検出した情報を制御装置５に伝達する。一方の距離センサ８は、車両１の後方の左右角部に配置された一対のコーナーセンサである。以下、この距離センサ８を「コーナーセンサ８」ともいう。他方の距離センサ９は、一対のコーナーセンサのそれぞれに近接して（すなわち、車両１の後方の左右角部）に配置された電波式レーダである。以下、この距離センサ９を「電波式レーダ９」ともいう。

静電容量センサ１０は、静電容量の変化に基づいて物体（以下「第二物体」という）を検出するものであり、検出した情報を制御装置５に伝達する。なお、コーナーセンサ８，電波式レーダ９，静電容量センサ１０はいずれも従来周知であるため、その構成の説明は省略する。また、車両１には、テールゲート２の全閉を検知するドアスイッチ１１と、テールゲート２の位置（開放度合い）を検出するゲートセンサ１２とが設けられる。

さらに、本実施形態の車両１には、テールゲート２を開閉操作するための開閉スイッチ１３が設けられる。開閉スイッチ１３は、車両１の後面部（例えばテールゲート２）に設けられる。車両１の開錠，施錠を伴う（連動する）テールゲート２の開閉操作の場合、開閉スイッチ１３は、リモコンキーを所持しているユーザーによって操作されるとオン信号を制御装置５に送信する。一方、車両１の開錠，施錠を伴わない（連動しない）テールゲート２の開閉操作の場合、開閉スイッチ１３は、リモコンキーの所持にかかわらず、ユーザーによって操作されるとオン信号を制御装置５に送信する。つまり、本実施形態のテールゲート２は、ユーザーのスイッチ操作によっても開閉可能とされる。

制御装置５は、車両１に搭載される各種装置を統合制御する電子制御装置である。制御装置５は、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両１に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。制御装置５の入力側には、上記の第一バックカメラ６，第二バックカメラ７，コーナーセンサ８，電波式レーダ９，静電容量センサ１０，ドアスイッチ１１，ゲートセンサ１２，開閉スイッチ１３が接続され、制御装置５の出力側には、上記の駆動装置４が接続される。

制御装置５は、後方検出手段（カメラ６，７及び距離センサ８，９）と静電容量センサ１０との各検出結果に基づいて、テールゲート２の開閉動作を制御する。具体的には、静電容量センサ１０により第二物体が検出された検出時点において、各検出結果に基づき車両１の後方に人が存在するか否かを判定する。そして、「人が存在する」と判定した場合には駆動装置４を作動させ、「人が存在しない」と判定した場合には駆動装置４を作動させない。つまり、制御装置５は、第二物体の検出時点で車両１の後方に人が存在する場合に限り、テールゲート２を開放又は閉鎖させる。

制御装置５は、カメラ６，７で撮像された画像（以下「カメラ画像」という）及び距離センサ８，９による検出結果（以下「距離結果」という）の少なくとも一方に基づき人の有無を判定する。
制御装置５がカメラ画像のみを用いる場合には、カメラ画像中に人が含まれていれば「人が存在する」と判定し、カメラ画像中に人が含まれていなければ「人が存在しない」と判定する。この場合、テールゲート２が全閉状態であれば第一バックカメラ６で撮像された画像を処理して人の有無を判定し、テールゲート２が全開状態であれば第二バックカメラ７で撮像された画像を処理して人の有無を判定する。また、テールゲート２が開放動作中又は閉鎖動作中であれば、二つのカメラ６，７で撮像された画像を適宜処理して人の有無を判定する。なお、カメラ６，７にて撮像された過去数秒〜数十秒の画像を処理して判定を実施してもよい。

さらにこの場合、制御装置５は、第二物体の検出時点において「人が存在する」と判定したら、カメラ６，７で撮像された画像からその人の足の動きを判断して駆動装置４を制御することが好ましい。すなわち、静電容量センサ１０が設置されているバンパーの下方へ足をかざすようなキック動作がされたか否かを、静電容量センサ１０に加えてカメラ画像を併用して判断し、キック動作がされた場合に駆動装置４を制御する。

また、制御装置５が距離結果のみを用いて人の有無を判定する場合には、図３に示すように、距離センサ８，９で検出された第一物体２１までの距離Lが、予め設定された最大距離Lmax以上であれば、静電容量センサ１０によって第二物体２２が検出されていたとしても「人が存在しない」と判定する。一方、静電容量センサ１０により第二物体が検出されるとともに距離センサ８，９で検出された距離Lが最大距離Lmax未満である場合には、「人が存在する」と判定する。

ここで、最大距離Lmaxは、想定される最も大柄な人物（背の高い人物）が、静電容量センサ１０が設置されているバンパーの下方へ無理をしないとキック動作できない距離に設定される。言い換えると、最大距離Lmaxは、一般的な体格のユーザーが普通にキック動作をするときに立つ位置と車両１の後面部との距離よりも長く設定される。つまり、静電容量センサ１０で第二物体が検出された検出時点に距離センサ８，９で第一物体が検出され、且つ、その第一物体までの距離Lが最大距離Lmax未満であるときには、「静電容量センサ１０で検出された第二物体は第一物体としての人の足である」と判断される。反対に、上記検出時点でL≧Lmaxであれば「人が存在しない」と判断される。

また、制御装置５がカメラ画像及び距離結果の両方を用いて人の有無を判定する場合には、以下の〈１〉〜〈３〉に従って実施する。
〈１〉カメラ画像中に人が含まれなければ、距離結果によらず「人が存在しない」と判定する。
〈２〉L≧Lmaxであれば、カメラ画像によらず「人が存在しない」と判定する。
〈３〉カメラ画像中に人が含まれ、且つ、L＜Lmaxであれば「人が存在する」と判定する。
なお、上記〈３〉の判定をした場合も、カメラ６，７で撮像された画像からその人の足の動きを判断して駆動装置４を制御することが好ましい。

制御装置５は、テールゲート２の開放動作又は閉鎖動作を開始したのち、ドアスイッチ１１及びゲートセンサ１２で検出された情報に基づいてテールゲート２が全開又は全閉されたことを判断したら、テールゲート２の開放動作又は閉鎖動作を終了するよう駆動装置４を制御する。

［２．フローチャート］
図４は、制御装置５で実施される上記制御の手順を説明するためのフローチャートである。本フローチャートは、制御装置５がカメラ画像及び距離結果の両方を用いて人の有無を判定する場合を例示している。本フローは所定の演算周期で実施される。

ステップＳ１では、上記のカメラ６，７及びセンサ類８〜１３からの情報が取得される。ステップＳ２では、テールゲート２が動作中であるか否かが判定される。テールゲート２が全閉状態又は全開状態で停止していればステップＳ３に進む。ステップＳ３では、静電容量センサ１０により第二物体が検出されたか否かが判定され、検出された場合はステップＳ４に進み、検出されなければこのフローをリターンする。

ステップＳ４では、カメラ画像及び距離結果に基づき、車両１の後方に存在する第一物体が検出されたか否かが判定され、検出された場合はステップＳ５に進み、検出されなければ本フローをリターンする。ステップＳ５では、検出された第一物体までの距離Lが最大距離Lmax未満であるか否かが判定され、L＜LmaxであればステップＳ６に進み、L≧Lmaxであればこのフローをリターンする。ステップＳ６では、カメラ画像中に人が含まれているか否かが判定され、人が含まれていればステップＳ７に進み、人が含まれていなければこのフローをリターンする。

ステップＳ７では、カメラ画像に基づき、その画像中に含まれる人が足を動かしたか否かが判定され、足の動きがあればステップＳ８に進み、足の動きがなければこのフローをリターンする。ステップＳ８に進んだ場合には、テールゲート２を開放又は閉鎖させる意思がユーザーにあるものと判断し、駆動装置４を作動させて、全閉状態又は全開状態のテールゲート４を開放又は閉鎖させ（ステップＳ８）、このフローをリターンする。

この場合、次の演算周期では、ステップＳ２からステップＳ９に進み、テールゲート２が全開状態又は全閉状態になったか否かが判定される。ステップＳ９の条件が不成立であればステップＳ８に進み、駆動装置４の作動が継続的に実施される。一方、ステップＳ９の条件が成立したらステップＳ１０に進み、駆動装置４が停止され、このフローをリターンする。なお、ステップＳ３〜Ｓ７からフローをリターンした場合には、次の演算周期においてもステップＳ２からステップＳ３に進み、同様の処理が繰り返される。

［３．作用，効果］
（１）上記のテールゲート装置では、テールゲート２を自動で（駆動装置４によって）開閉させるためのトリガーとして、後方検出手段による検出結果と静電容量センサ１０による検出結果とを組み合わせて用いるため、ユーザーの開閉意思を正しく判断できる。例えば図３に示すように、猫や犬等の動物を静電容量センサ１０が第二物体２２として検出しても、「人が存在しない」と判定されれば「ユーザーの開閉意思はない」と判断されてテールゲート２が開閉されない。このため、静電容量センサ１０の誤検知によるテールゲート２の誤作動を防止でき、安全性及び利便性を高めることができる。また、上記のテールゲート装置であれば、リモコンキーの所持とは無関係にテールゲート２を開閉させることができるため、キーを所持していない同乗者であっても、スイッチ操作することなくテールゲート２を自動で開閉させることができ、利便性を向上させることができる。

（２）上記のテールゲート装置では、L≧Lmaxであれば、第二物体が検出されたとしても「人が存在しない」と判定される。例えば、図３に示すように、車両１が壁に向かってバックで駐車している状態で、静電容量センサ１０の下方を動物が通った場合、静電容量センサ１０で動物を第二物体２２として検出しても、壁（第一物体２１）までの距離Lが最大距離Lmax以上であれば「人が存在しない」と判定され、テールゲート２は動作しない。このように、静電容量センサ１０の検出結果に対し、他のセンサ（ここでは距離センサ８，９）で到底キックできる位置に人がいないと判断した場合には、静電容量センサ１０の検出結果を無効とすることで、誤判定を防止でき、テールゲート２を精度良く制御できる。

（３）上記のテールゲート装置では、カメラ画像に基づき人の有無を判定するため、判定精度をより高めることができ、ユーザーの開閉意思をより正確に判断できる。
（４）特に、第二物体の検出時点において人が存在すると判定した場合に、カメラ画像からその人の足の動きを判断して駆動装置４を制御することで、ユーザーの開閉意思をさらに正確に判断できる。なお、図４に示すフローチャートのように、カメラ画像及び距離結果の両方を用いて人の有無を判定する構成であれば、判定精度をさらに高めることができ、ユーザーの開閉意思に沿ってテールゲート２を開閉させることができる。

（５）また、上記のテールゲート装置には、第一バックカメラ６と第二バックカメラ７とが設けられているため、テールゲート２の開放中も閉鎖中もカメラ６，７で車両１の後方を撮像することができる。このため、テールゲート２の開放動作及び閉鎖動作の両方の制御を精度良く行うことができ、利便性を高められる。

［４．変形例］
上述したテールゲート装置では、後方検出手段として、二つのカメラ６，７と二種類の距離センサ８，９とが設けられる場合を例示したが、これら全てが設けられていなくてもよい。また、これら以外の装置によって車両１の後方を検出してもよい。例えば、カメラ６，７や距離センサ８，９に代えて又は加えて人感センサを設けてもよい。人感センサであれば、車両１の後方に存在する人を第一物体として検出することができる。

上述した人の有無を判定する条件は一例であって、上述したものに限られない。例えば、人の足の動きを判断する処理を省略してもよいし、上記の判定条件に「人が荷物を持っていること」等の条件を追加してもよいし、車両１の後方に存在する人の移動を追跡してユーザーがテールゲート２を開閉させる意思を持っているか否かを判断してもよい。なお、テールゲート２の動作を開始するタイミングで、ユーザーにテールゲート２が動くことを知らせる警報音や音声を流し、安全性を高める構成としてもよい。また、図４のフローチャートでは、テールゲート２が全開又は全閉になったら駆動装置４を停止させているが、誤停止防止のために、ステップＳ３〜Ｓ７の条件を全て満たしたら停止させてもよい。

１ 車両
２ テールゲート
３ ラゲッジルーム（荷室）
４ 駆動装置
５ 制御装置
６ 第一バックカメラ（後方検出手段，カメラ）
７ 第二バックカメラ（後方検出手段，カメラ）
８ コーナーセンサ（後方検出手段，距離センサ）
９ 電波式レーダ（後方検出手段，距離センサ）
１０ 静電容量センサ
１１ ドアスイッチ
１２ ゲートセンサ
１３ 開閉スイッチ
２１ 壁（第一物体の一例）
２２ 動物（第二物体の一例）
L 車両から第一物体までの距離
Lmax 最大距離

Claims (5)

1. 車両の後面部に位置するテールゲートと、
   前記テールゲートを開閉させる駆動装置と、
   前記車両の後方に存在する第一物体を検出する後方検出手段と、
   前記車両の前記後面部の下部に取り付けられ、静電容量の変化に基づき第二物体を検出する静電容量センサと、
   前記後方検出手段及び前記静電容量センサの各検出結果に基づいて、前記駆動装置を制御して前記テールゲートを開放又は閉鎖する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記第二物体が検出された検出時点において、前記各検出結果に基づき前記車両の後方に人が存在すると判定した場合には前記駆動装置を作動させる一方で前記人が存在しないと判定した場合には前記駆動装置を作動させない
   ことを特徴とする、テールゲート装置。
2. 前記後方検出手段には、前記車両から前記第一物体までの距離を検出する距離センサが含まれ、
   前記制御装置は、前記距離センサで検出された前記距離が予め設定された最大距離以上である場合には、前記第二物体が検出されたとしても前記人が存在しないと判定する
   ことを特徴とする、請求項１記載のテールゲート装置。
3. 前記後方検出手段には、前記車両の後方を撮像するカメラが含まれ、
   前記制御装置は、前記カメラで撮像された画像に基づき前記人の有無を判定する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のテールゲート装置。
4. 前記制御装置は、前記検出時点において前記人が存在すると判定した場合には、前記カメラで撮像された前記画像から当該人の足の動きを判断して前記駆動装置を制御する
   ことを特徴とする、請求項３記載のテールゲート装置。
5. 前記カメラとして、前記テールゲートの全閉状態で前記車両の後方を撮像する第一バックカメラと、前記テールゲートの全開状態で前記車両の後方を撮像する第二バックカメラとが設けられる
   ことを特徴とする、請求項３又は４記載のテールゲート装置。

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