JP5742027B2 - 後部開閉体の開閉制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の後部開閉体の開閉制御システムに関する。

従来より、例えば自動車等の車両において、携帯機によって所定のスイッチ操作を行うことにより、車両のドアをロック又はアンロックすることができるキーレスエントリシステムが普及している。

このようなキーレスエントリシステムの応用として、使用者の両手が荷物等でふさがっている場合でも、カメラやセンサによって使用者の動作を検出することによって車両のバックドアやトランクを開けることができるシステムが提案されている。

特許文献１には、車両の近傍に正規の使用者が存在していることをＣＣＤカメラで認識した場合、車両のバックドアを開動させる開閉体制御装置が提案されている。

また、特許文献２には、車両の周囲に存在する物体を検出し、その物体が車両に更に接近したか否かを判定して車両のドアを開動させるドア制御装置が提案されている。

特開２００１−２３４６５３号公報 特開２０１０−２３６１８４号公報

上述した特許文献１の開閉体制御装置は、画像認識により使用者が手又は足をかざしたことを検出するように構成されている。しかしながら、使用者ごとに手や足の形状、かざす位置や向きなどが異なるため、人間の体の一部を検出する構成では誤検出する可能性が極めて高くなる。また、ＣＣＤカメラの画像全体に対して画像処理が必要になるため、制御装置の演算負荷が大きくなる可能性もある。

また、上述した特許文献２のドア制御装置は、車両の周囲に存在する物体を検出するために、ドップラーレーダを備えている。しかしながら、ドップラーレーダの検出範囲が使用者にとってわかりにくく、使用者の意図に沿って適切にドアを開動できない可能性がある。
また、既存のシステム（装備）に対して、新たにドップラーレーダが必要となるだけでなく、ドップラー効果を利用した物体の移動速度などを測定するために、高度な演算処理能力を有する処理装置も必要となる。したがって、コストが高くなってしまうという問題がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、既存のシステムを利用してコストを抑えつつ、誤検出することなく後部開閉体の開動作を制御することが可能な後部開閉体の開閉制御システムを提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、使用者の携帯機から送信される信号を受信して、車両の後部開閉体の開閉を制御する制御装置と、前記後部開閉体に設けられ、前記車両の後方を撮像するカメラとを備えている後部開閉体の開閉制御システムが提供される。本発明において、前記車両には、前記後部開閉体の閉状態で前記カメラによって視認可能な位置に被検知体が配置されており、前記制御装置は、前記携帯機から送信される前記信号を受信した際に前記カメラを制御するカメラ制御部と、前記カメラによって撮像された前記被検知体の位置の画像に基づいて前記後部開閉体の開動作を実行するかを判定する判定部と、前記判定部の結果に基づいて前記後部開閉体の開動作を制御する後部開閉体制御部とを備えている。

また、本発明の別の実施態様によれば、前記判定部は、前記被検知体の位置の画像内から前記被検知体が抽出されない場合に、前記後部開閉体の開動作を実行することを決定するように構成されている。

また、本発明の別の実施態様によれば、前記判定部は、前記被検知体の位置の画像内から前記被検知体が抽出されなかった後の一定時間後に再び前記被検知体が抽出された場合に、前記後部開閉体の開動作を実行することを決定するように構成されている。

また、本発明の別の実施態様によれば、前記被検知体が、視覚又は触覚で認識可能な認識部を備えている。

本発明によれば、使用者の携帯機から送信される信号を受信して、車両の後部開閉体の開閉を制御する制御装置と、前記後部開閉体に設けられ、前記車両の後方を撮像するカメラとを備えている後部開閉体の開閉制御システムにおいて、前記車両には、前記後部開閉体の閉状態で前記カメラによって視認可能な位置に被検知体が配置されており、前記制御装置は、前記携帯機から送信される前記信号を受信した際に前記カメラを制御するカメラ制御部と、前記カメラによって撮像された前記被検知体の位置の画像に基づいて前記後部開閉体の開動作を実行するかを判定する判定部と、前記判定部の結果に基づいて前記後部開閉体の開動作を制御する後部開閉体制御部とを備えている。
上述の特許文献１の従来技術では、使用者の体の一部などを検知することに基づいて後部開閉体の開動作を実行するかを判定していたが、本発明によれば、車両上に配置された被検知体の位置の画像に基づいて後部開閉体の開動作を実行するかを判定しているので、誤検出になる可能性が極めて低く、使用者の意図に対して適切に後部開閉体の開動作が実行される。また、上述の特許文献２の従来技術では、ドップラーレーダの検出範囲が使用者にわかりにくいという問題があったが、本発明では、使用者が被検知体の位置で何らかの動作をすればよいことが明確であり、使用者に対してわかりやすく、誤検出になる可能性が極めて低い。また、本発明によれば、カメラの画像全体ではなく、被検知体の位置の画像のみを画像処理すればよいので、演算負荷を小さくすることができる。
さらに、本発明のカメラは、車両が後進する際に車両後方を撮像するバックカメラを流用することができるので、既存の装備を利用することによってコストも抑えることができる。

また、本発明に係る後部開閉体の開閉制御システムにおける前記判定部は、前記被検知体の位置の画像内から前記被検知体が抽出されない場合に、前記後部開閉体の開動作を実行することを決定するように構成されているので、使用者は、カメラと被検知体との間を遮ってカメラに対して被検知体を隠すだけでよい。被検知体を隠す動作は、手をかざすだけでなく、両手が荷物でふさがっている場合には、腕などの体の一部や、荷物自体でも行うことができ、使用者は、後部開閉体の開動作を瞬時にかつ簡単に行うことができる。

また、本発明に係る後部開閉体の開閉制御システムにおける前記判定部は、前記被検知体の位置の画像内から前記被検知体が抽出されなかった後の一定時間後に再び前記被検知体が抽出された場合に、前記後部開閉体の開動作を実行することを決定するように構成されているので、使用者がカメラと被検知体との間を遮った後に体の一部や荷物を車両から離した状態で、後部開閉体の開動作が実行される。したがって、後部開閉体が開いた際に後部開閉体が使用者にぶつかるのを防ぐことができる。

また、本発明に係る後部開閉体の開閉制御システムによれば、前記被検知体が、視覚又は触覚で認識可能な認識部を備えているので、夜間で被検知体が見にくい場合や、荷物によって被検知体が見にくい場合などにおいて、使用者が手で被検知体の位置を認識し易くなる。

本発明の実施形態に係るバックドアの開閉制御システムのブロック図である。 本発明の実施形態に係る車両の後部の側面図である。 本発明の実施形態に係るバックドアの開閉制御システムにおける画像処理の過程を示した図である。 本発明の実施形態に係る車両の後部の側面図であり、使用者が後部ドアの開動作を実行させる場合の例である。 本発明の実施形態に係るバックドアの開閉制御システムのフローチャートである。 本発明の別の実施形態に係るバックドアの開閉制御システムのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る後部開閉体の開閉制御システムを、図面を参照しながら説明する。

本実施形態に係る車両１（図２参照）は、バックドア（後部開閉体）２の解施錠や、バックドア２の開閉をキーレスエントリシステム３（図１参照）によって自動的に行うものである。
図１に示すように、キーレスエントリシステム３は、車両１に搭載された制御装置１０と、使用者が携帯する携帯機２０とが通信を行うことにより使用者が車両１に接近したことを検知するシステムである。

携帯機２０は、所定の無線信号を送受信する一般的な送受信機であり、アンテナ２１を介して所定の無線信号を送信するとともに、車両１の制御装置１０からの無線信号を受信するものである。携帯機２０と制御装置１０との間で送受信される無線信号には、一般的な形式のヘッダ情報及びフッタ情報、誤り訂正情報、並びに、携帯機２０と制御装置１０との間で個別対応で定められる認証コード（ＩＤ）が含まれている。

制御装置１０は、携帯機２０から送信される無線信号を受信して、車両１のバックドア２の開閉を制御するものである。図１に示すように、制御装置１０は、ランセンスランプ４と、バックカメラ５と、バックドア錠６と、バックドア開閉部７とを制御するように構成されている。

図２に示すように、バックカメラ５は、車両１のバックドア２に設けられており、車両１の後方を撮像するようになっている。このバックカメラ５は、後方視界を運転者に提供するために車両１に搭載されているカメラを流用することができる。

本実施形態の特徴として、図２に示すように、マーカー３０（被検知体）が、車両１のバンパ１ａ上に配置されている。図２の破線は、バックドア２が閉状態の場合のバックカメラ５の撮像範囲を示しており、マーカー３０は、バックドア２の閉状態でバックカメラ５によって視認可能な位置に配置されている。
なお、マーカー３０は、バックカメラ５によって視認可能な位置に配置されていればよく、図２の符号３０´で示すように、バックドア２上に配置されてもよい。

本実施形態では、図３に示すように、マーカー３０は、四角形状になっている。マーカー３０は、これに限定されず、丸、三角、×印などの簡易な形状にすることができる。本実施形態では、マーカー３０は、剥がれることがないステッカーやシール等を備え、車両１と別個の部材で構成している。なお、マーカー３０は、車両１のバンパ１ａ上に直接描画されてもよい。

さらに、マーカー３０は、視覚又は触覚で認識可能な認識部（図示せず）を備えてもよい。視覚で認識可能な認識部の例としては、発光体がある。マーカー３０を発光体で構成することによって、夜間においても使用者やバックカメラ５による視認が容易になる。

また、触覚で認識可能な認識部の例としては、形状によるものと、材料（素材）によるものがある。形状による認識部の例としては、マーカー３０が描画されている車両の箇所又はマーカー３０自体に凸部や凹部を設けるものがある。また、素材による認識部の例としては、マーカー３０をバンパ１ａなどと別素材で形成するものがある。これにより、夜間でマーカー３０が見えにくい場合や、荷物によってマーカー３０が見にくい場合に、使用者が手でマーカー３０の位置を探しやすくなる。
なお、視覚で認識可能な認識部と触覚で認識可能な認識部とを組み合わせてマーカー３０を構成することもできる。

次に、本実施形態に係る制御装置１０の詳細について説明する。
図１に示すように、制御装置１０は、アンテナ１１を有する送受信部１２と、認証部１３と、バックドア制御部１４と、カメラ制御部１５と、判定部１６と、ライセンスランプ制御部１７とを備えている。
送受信部１２は、アンテナ１１を介して所定の無線信号を送信するとともに、携帯機２０からの無線信号を受信するものである。送受信部１２は、携帯機２０からの無線信号を復調して認証コードを認証部１３に入力するように構成されている。

認証部１３は、送受信部１２が取得した認証コードが所定の携帯機２０から発せられたものであるか否かを認証するように構成されている。認証コードが適切なものである場合には、認証部１３は、バックドア制御部１４にバックカメラ５による撮像を開始する開始指示信号を入力するようになっている。

バックドア制御部１４は、バックドア錠６とバックドア開閉部７とを制御するものである。バックドア制御部１４は、バックドア錠６とバックドア開閉部７を制御する際に、カメラ制御部１５と判定部１６とライセンスランプ制御部１７と信号の送受信を行うようなっている。
まず、バックドア制御部１４は、認証部１３からの開始指示信号を受信して、カメラ制御部１５に撮像指示信号を入力するようになっている。また、バックドア制御部１４は、判定部１６からバックドア２の開動作を指示する開動作指示信号を受信して、バックドア錠６の開錠及びバックドア開閉部７の開動作を制御するようになっている。さらに、バックドア制御部１４は、判定部１６からの開動作指示信号を受信した際に、ライセンスランプ制御部１７にライセンスランプ４の消灯を指示するための信号を入力するようになっている。

カメラ制御部１５は、バックドア制御部１４から撮像指示信号を受信して、バックカメラ５の電源を投入し、バックカメラ５の撮像を開始するようになっている。カメラ制御部１５は、まず、バックカメラ５によって撮像された画像をライセンスランプ制御部１７に入力し、次に、バックカメラ５によって撮像された画像を判定部１６に入力するように構成されている。

ランセンスランプ制御部１７は、カメラ制御部１５から入力された画像を処理して、ライセンスランプ４の点灯を制御するものである。特に、夜間等の車両周囲が暗い状況の場合、ランセンスランプ制御部１７は、ランセンスランプ４を点灯させて、マーカー３０の検出が適切に行えるようにする。例えば、ランセンスランプ制御部１７は、入力された画像内の平均輝度を計算し、所定のしきい値未満の場合には、ライセンスランプ４の点灯を行うようになっている。

判定部１６は、カメラ制御部１５から入力された画像を処理して、バックドア２の開動作を実行するかを判定するものである。以下、判定部１６の処理を図３を用いて説明する。
図３（ａ）は、例として駐車場においてバックカメラ５によって車両１の後方を撮像したものであり、画像内には、車両１のバンパ１ａ以外にも駐車場の区画線などが撮像されている。
図３（ａ）に示すように、まず、判定部１６は、入力された画像からマーカー３０の位置の画像を切り出すようになっている。マーカー３０は、予め決まった位置に配置されているので、画像の切り出し位置は破線で示された部分を予め設定しておくことができる。図３（ｂ）は、切り出された画像を示している。

次に、判定部１６は、図３（ｂ）の切り出された画像に対して二値化処理及びエッジ抽出処理を実行するようになっている。二値化処理及びエッジ抽出処理は、画像処理の技術領域において一般的に知られている技術である。二値化処理は、画像の輝度値が所定のしきい値以上の場合は白、そのしきい値未満の場合は黒にする処理であり、エッジ抽出処理は、画像内の物体などの外縁（輪郭）を抽出する処理である。図３（ｃ）は、二値化処理及びエッジ抽出処理後の画像を示している。なお、図内において斜線の部分は、二値化処理によって黒で塗りつぶされた部分を示している。

次に、判定部１６は、図３（ｃ）の画像に対してテンプレートマッチングを実行するようになっている。テンプレートマッチングは、マーカー３０を検出するための画像を用意し、図３（ｃ）の画像と照らしあわせてテンプレートに該当する箇所を検出する処理である。なお、本実施形態において、テンプレートは、マーカー３０と同じ形状である四角形状のものを用意する。

最終的に、判定部１６は、図３（ｃ）の画像内にマーカー３０が抽出されない場合に、バックドア２の開動作を実行することを決定し、開動作指示信号をバックドア制御部１４に入力するようになっている。
すなわち、図４に示すように、本実施形態では、使用者がバックドア２を開けたい場合、使用者がバックカメラ５とマーカー３０との間を手などで遮って、バックカメラ５に対してマーカー３０を隠すだけでよい。なお、単にマーカー３０を隠すだけでよいため、両手が荷物でふさがっていたとしても、使用者は、腕等の別の体の一部や、荷物自体によってマーカー３０を隠せばよい。

次に、本実施形態に係るバックドアの開閉制御システムの動作を、図面を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施形態に係るバックドアの開閉制御システムのフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、制御装置１０は、携帯機２０から送信される無線信号を受信する。そして、制御装置１０の認証部１３が、無線信号の中の認証コードが所定の携帯機２０から発せられたものであるか否かを認証する。認証コードが一致する場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ２に進む。なお、認証コードが一致しない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１を繰り返し行う。

次に、ステップＳ２において、制御装置１０のバックドア制御部１４は、認証部１３からの開始指示信号を受信して、カメラ制御部１５に撮像指示信号を入力する。そして、撮像指示信号を受信したカメラ制御部１５は、バックカメラ５の電源を投入する。

次に、ステップＳ３において、制御装置１０のカメラ制御部１５は、バックカメラ５によって撮像した画像をライセンスランプ制御部１７に入力する。そして、ライセンスランプ制御部１７は、カメラ制御部１５から入力された画像を処理して、ライセンスランプ４の点灯を実行する。

次に、ステップＳ４において、制御装置１０のカメラ制御部１５が、バックカメラ５の撮像を開始して、バックカメラ５によって撮像された画像を判定部１６に入力する。

次に、ステップＳ５において、制御装置１０の判定部１６が、カメラ制御部１５から入力された画像を処理して、画像内にマーカー３０が存在するかどうかの検出処理を行う。

次に、ステップＳ６において、制御装置１０の判定部１６は、カメラ画像内にマーカー３０が存在するかどうかの判定を行う。ここで、マーカー３０が遮蔽されることによって画像内に抽出されない場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ７−１に進む。なお、マーカー３０が画像内に抽出された場合（Ｎｏ）、ステップＳ４に戻る。

ステップＳ７−１において、制御装置１０の判定部１６は、マーカー３０が遮蔽された後に一定時間が経過した際に、バックドア２の開動作を実行することを決定する。そして、判定部１６は、開動作指示信号をバックドア制御部１４に入力する。また、バックドア制御部１４は、この際、ランセンスランプ制御部１７にライセンスランプ４の消灯を指示する信号を入力する。

ステップＳ８において、開動作指示信号を受信したバックドア制御部１４が、バックドア錠６を開錠する。次に、ステップＳ９において、バックドア制御部１４が、バックドア開閉部７を制御して、バックドア２の開動作を実行する。

以上のＳ１〜Ｓ９のステップによって、キーレスエントリシステム３においてバックドア２の開動作を制御する。

このように本実施形態に係る後部開閉体の開閉制御システムは、使用者の携帯機２０から送信される信号を受信して、車両１のバックドア２の開閉を制御する制御装置１０と、バックドア２に設けられ、車両１の後方を撮像するバックカメラ５とを備え、車両１のバンパ１ａには、バックドア２の閉状態でバックカメラ５によって視認可能な位置にマーカー３０が配置されており、制御装置１０は、バックカメラ５を制御するカメラ制御部１５と、バックカメラ５によって撮像されたマーカー３０の位置の画像に基づいてバックドア２の開動作を実行するかを判定する判定部１６と、判定部１６の結果に基づいてバックドア２の開動作を制御するバックドア制御部１４とを備えている。
上述の特許文献１の従来技術では、使用者の体の一部などを検知することに基づいて後部開閉体の開動作を実行するかを判定していたが、本発明によれば、マーカー３０の位置の画像内からマーカー３０が抽出されないことに基づいてバックドア２の開動作を実行するかを判定しているので、誤検出になる可能性が極めて低く、使用者の意図に対して適切にバックドア２の開動作が実行される。
また、上述の特許文献２の従来技術では、ドップラーレーダの検出範囲が使用者にわかりにくいという問題があったが、本発明では、使用者がバックカメラ５とマーカー３０との間を遮ってカメラに対してマーカー３０を隠すだけでよいので、使用者に対してわかりやすく、誤検出になる可能性が極めて低い。また、マーカー３０を隠す動作は、手をかざすだけでなく、両手が荷物でふさがっている場合には、腕などの体の一部や、荷物自体でも行うことができ、使用者はバックドア２の開動作を瞬時にかつ簡単に行うことができる。

また、本実施形態によれば、バックカメラ５の画像全体ではなく、マーカー３０の位置の画像のみを画像処理すればよいので、演算負荷を小さくすることができる。
さらに、本実施形態のカメラは、車両が後進する際に車両後方を撮像するバックカメラを流用することができるので、既存の装備を利用することによってコストも抑えることができる。

また、本実施形態によれば、マーカー３０が、車両１と別個の部材で構成するか、又は車両１のバンパ１ａ上に直接描画されるものであるため、マーカー３０の設置によって車両１の構造を変更する必要もなく、また、使用者が車両１を使用する際の支障になることもない。
さらに、マーカー３０が、四角形状などの簡易な形状で位置も固定されているので、画像処理が容易であり、制御装置１０の演算負荷も小さい。

次に、本発明の別の実施形態に係る後部開閉体の開閉制御システムを、図面を参照しながら説明する。図６は、本発明の別の実施形態に係るバックドアの開閉制御システムのフローチャートである。なお、前述した図５の実施形態で説明したものと同様のステップについては、同一の符号を付して重複する説明は省略する。

本実施形態の特徴は、図５のステップＳ７−１の後にステップＳ７−２、Ｓ７−３を追加した点である。以下では、ステップＳ６以降の動作を説明する。

ステップＳ６において、制御装置１０の判定部１６は、カメラ画像内にマーカー３０が存在するかどうかの判定を行う。
次に、ステップＳ７−１において制御装置１０の判定部１６は、マーカー３０が遮蔽された後に一定時間経過させてから、ステップＳ７−２に進む。
ステップＳ７−２において、制御装置１０の判定部１６は、再度、画像内にマーカー３０が存在するかどうかの判定を行う。マーカー３０が検出された場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ７−３に進む。ステップＳ７−３において、判定部１６は一定時間が経過した際に、バックドア２の開動作を実行することを決定して、ステップＳ８に進む。一方、マーカー３０が検出されない場合（Ｎｏ）、ステップＳ７−２を繰り返し行う。

このように本実施形態に係る後部開閉体の開閉制御システムによれば、判定部１６は、マーカー３０の位置の画像内からマーカー３０が抽出されなかった後の一定時間後に再びマーカー３０が抽出され、更に一定時間経過後に、バックドア２の開動作を実行することを決定するように構成されているので、使用者がバックカメラ５とマーカー３０との間を遮った後に体の一部や荷物を車両１から離した状態で、バックドア２の開動作が実行される。したがって、バックドア２が開いた際にバックドア２が使用者にぶつかるのを防ぐことができる。また、使用者はマーカー３０を遮蔽していたが、使用者の意に反したタイミングにおいて、マーカー３０が判定部１６に検出された場合であっても、一定時間経過後にバックドア２の開動作が実行されるため、使用者がバックドアから離れる時間が有り、バックドア２が開いた際にバックドア２が使用者にぶつかるのを防ぐことが出来る。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

上述の実施形態では、車両１のバックドア２を制御の対象としているが、これに限定されない。本発明は、例えば、トランク等の開閉体にも適用することができる。

１ 車両
２ バックドア
３ キーレスエントリシステム
４ ランセンスランプ
５ バックカメラ
６ バックドア錠
７ バックドア開閉部
１０ 制御装置
１２ 送受信部
１３ 認証部
１４ バックドア制御部
１５ カメラ制御部
１６ 判定部
１７ ランセンスランプ制御部
２０ 携帯機
３０ マーカー

Claims (4)

1. 使用者の携帯機から送信される信号を受信して、車両の後部開閉体の開閉を制御する制御装置と、
   前記後部開閉体に設けられ、前記車両の後方を撮像するカメラと
   を備えている後部開閉体の開閉制御システムにおいて、
   前記車両には、前記後部開閉体の閉状態で前記カメラによって視認可能な位置に被検知体が配置されており、
   前記制御装置は、
   前記携帯機から送信される前記信号を受信した際に前記カメラを制御するカメラ制御部と、
   前記カメラによって撮像された前記被検知体の位置の画像に基づいて前記後部開閉体の開動作を実行するかを判定する判定部と、
   前記判定部の結果に基づいて前記後部開閉体の開動作を制御する後部開閉体制御部と
   を備えていることを特徴とする後部開閉体の開閉制御システム。
2. 前記判定部は、前記被検知体の位置の画像内から前記被検知体が抽出されない場合に、前記後部開閉体の開動作を実行することを決定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の後部開閉体の開閉制御システム。
3. 前記判定部は、前記被検知体の位置の画像内から前記被検知体が抽出されなかった後の一定時間後に再び前記被検知体が抽出された場合に、前記後部開閉体の開動作を実行することを決定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の後部開閉体の開閉制御システム。
4. 前記被検知体が、視覚又は触覚で認識可能な認識部を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の後部開閉体の開閉制御システム。

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