JP6963513B2 - ドア開閉装置及びハンドル装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ドア開閉装置及びハンドル装置に関する。
従来より、車両のドアに設けられた操作ハンドルにユーザーが触れたことをトリガーとしてドアの解錠を行う技術が知られている。操作ハンドルには、静電容量の変化を利用して、操作ハンドルに接触又は接近する人体を検知する静電容量センサーが搭載されている。また、近年では、操作ハンドルを開閉したい方向になぞるスワイプ操作を用いることで、車体側面に設けられたスライドドアの開閉を行う手法も提案されている。
例えば、特許文献1には、ドアの操作ハンドルに2つの静電容量センサーを配置した構成の静電容量検出装置が開示されている。静電容量センサーは、操作ハンドルの長手方向にかけて、操作ハンドルの前側とその後側とにそれぞれ配置されている。この装置にあっては、操作ハンドルに手を沿わせ、一方の静電容量センサーから他方の静電容量センサーにかけて手を移動させることで、方向を伴うユーザー操作(ジェスチャー)を検知することができる。
特開2017−83402号公報
しかしながら、特許文献1に開示された手法にあっては、2つの静電容量センサーが操作ハンドルの握り位置に存在する。そのため、操作ハンドルを握ろうと手を接触させた場合に、2つの静電容量センサーがそれぞれ反応してしまい、スワイプ操作として誤検知される可能性がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、誤検知の発生を抑制することで、信頼性の高いドア開閉装置及びハンドル装置を提供することである。
かかる課題を解決するために、第1の発明は、ドア開閉装置に関する。このドア開閉装置は、ドアの外面に配置されて、ドアの開閉時に持ち手となる握り部を備えるハンドルユニットと、ハンドルユニットに配置され、ハンドルユニットに対するユーザーの接触状態を検知する複数の静電容量センサーと、ドアを開閉駆動するドア駆動部と、複数の静電容量センサーの検知結果に基づいて、ハンドルユニットの形状に沿ってハンドルユニットの表面を所定の方向になぞるユーザー操作を特定するとともに、ユーザー操作の方向に基づいて、ドアの開閉を制御する制御部と、を有している。この場合、複数の静電容量センサーは、ハンドルユニットにおいて握り部を隔てて両側にそれぞれ分割して配置されている。
また、第2の発明は、ハンドル装置に関する。このハンドル装置は、ドアの外面に配置されて、ドアの開閉時に持ち手となる握り部を備えるハンドルユニットと、ハンドルユニットの形状に沿って当該ハンドルユニットの表面を所定の方向になぞるユーザー操作を検知する複数の静電容量センサーと、を有している。この場合において、複数の静電容量センサーは、ハンドルユニットにおいて握り部を隔てて両側にそれぞれ分割して配置されている。
ここで、本発明において、ハンドルユニットは、握り部を備えて、ドアの外側に向かって回動操作を行う操作ハンドルと、操作ハンドルの長手方向に沿って並んで配置されるエスカッションと、を備えていることが好ましい。この場合、複数の静電容量センサーは、操作ハンドルと、エスカッションとにそれぞれ分割して配置されていることが望ましい。
また、本発明において、ドアは、車両側面に配置されて、車両前後方向に移動するスライドドアであり、ハンドルユニットは、スライドドアに車両前後方向に沿って配置されていることが好ましい。この場合、制御部は、ユーザー操作の方向と一致するようにスライドドアの開閉を制御することが望ましい。
本発明によれば、誤検知を抑制することができるので、信頼性の高いシステムを提供することができる。
車両用ドア開閉装置の制御構成を示すブロック図 スライドドアに装備されたドアハンドル装置の構成を示す説明図 ハンドルユニットに対するスワイプ操作を示す説明図 車両用ドア開閉装置によるスライドドアの開閉動作の流れを示すフローチャート
以下、本実施形態に係るドア開閉装置について車両用ドア開閉装置1を例示して説明する。ここで、図1は、車両用ドア開閉装置1の制御構成を示すブロック図である。図2は、スライドドア2に装備されたドアハンドル装置10の構成を示す説明図である。この図2において、(a)は、ドアハンドル装置10の外観を正面より示す図であり、(b)は、ドアハンドル装置10の断面状態を模式的に示す図である。
車両用ドア開閉装置1は、車両に装備されたスライドドア2の開閉を制御する装置である。スライドドア2は、車体側面に支持されており、車両前後方向に移動することにより、車体側面に設けられたドア開口部を開閉する。スライドドア2は、最も前方に位置する状態で全閉となり、逆に、最も後方に位置する状態で全開となる。スライドドア2には、ドアロック装置3が設けられている。ドアロック装置3は、スライドドア2をロック状態に維持する装置である。一方、ロック解除状態においては、スライドドア2を開方向に移動させることができる。
車両用ドア開閉装置1は、ドアハンドル装置10、センサー入力部40、認証部50、ロック駆動部60、ドア駆動部70及びドア制御部80を主体に構成されている。
ドアハンドル装置10は、スライドドア2に配設されている。本実施形態に係るドアハンドル装置10は、スライドドア2の外側に配設されるドアアウトサイドハンドル装置である。ドアハンドル装置10は、スライドドア2のドアパネル裏面側に配置されるハンドルベース11と、ハンドルベース11に連結されてスライドドア2の外面(ドアパネル外面)に配置されるハンドルユニット12とを有し、車両前後方向に沿った姿勢でスライドドア2に組み付けられている。
ハンドルユニット12は、操作ハンドル12aと、エスカッション12bとで構成されている。
操作ハンドル12aは、車両前後方向に沿って長手となる形状を備えている。操作ハンドル12aの中央部には、ユーザーが操作ハンドル12aを握るための握り部12a1が設けられている。握り部12a1は、手を挿入するためのスペースを形成するようにスライドドア2の外面と隔てられている。操作ハンドル12aの組み付けは、操作ハンドル12aの長手方向一端に形成されたヒンジ片(図示せず)を、ハンドルベース11に連結することにより行われる。ヒンジ片とハンドルベース11との連結により、操作ハンドル12aは水平回転自在に軸支される。操作ハンドル12aは、握り部12a1を握って手前側(スライドドア2の外側)へと引っ張ることで回動し、操作ハンドル12aから手を離すと、図示しないトーションスプリングの力を受けて初期位置へと復帰(回動)する。
操作ハンドル12aは、一般的なハンドル機能を備えており、スライドドア2の開閉時に、操作ハンドル12aの握り部12a1を持ち手としてユーザーが回動操作を行う操作部として機能する。また、本実施形態では、操作ハンドル12aは、スライドドア2の開閉時に、ユーザーが操作ハンドル12aの表面に対して接触操作を行う操作部としても機能する。
操作ハンドル12aは、その表面を構成する表カバー13と、その裏面を構成する裏カバー14とを嵌め合わせて構成されている。表カバー13及び裏カバー14は、軽量化とともに、後述するアンテナ30による無線通信を可能にするために、例えば合成樹脂材により形成されている。
エスカッション12bは、操作ハンドル12aよりも前方に配置されており、操作ハンドル12aの前端側に隣接して設けられている。エスカッション12bの組み付けは、ハンドルベース11に連結することにより行われる。このエスカッション12bは、スライドドア2のドアパネルに形成される開口部を覆う化粧部材として機能する。
ドアハンドル装置10は、2つの静電容量センサー20、アンテナ30等をさらに備えている。2つの静電容量センサー20、アンテナ30等は、ハンドルユニット12に収容されている。これらの電子部品は、外部接続用のハーネスと電気的に接続されており、当該ハーネスは、ハンドルユニット12から外部に引き出され、車両側に接続されている。
2つの静電容量センサー20は、ハンドルユニット12に対するユーザーの接触状態(接近状態も含む)を検知する。本実施形態においては、ハンドルユニット12をその形状に沿って、すなわち、ハンドルユニット12の長手方向に沿って指でなぞるスワイプ操作が、ユーザー操作の1つとして採用されている。2つの静電容量センサー20は、ハンドルユニット12の長手方向にかけて間隔を隔てて配置されており、これにより、スワイプ操作及びその方向を検知可能としている。
本実施形態において、2つの静電容量センサー20は、ハンドルユニット12において握り部12a1を隔てて両側にそれぞれ分割して配置されている。すなわち、ハンドルユニット12において握り部12a1よりも後方領域R1、及び握り部12a1よりも前方領域R2が、静電容量センサー20に対する配置領域となる。具体的には、一方の静電容量センサー20は、操作ハンドル12aの握り部12a1よりも後方に配置されている。また、他方の静電容量センサー20は、操作ハンドル12aの前方に位置付けられるエスカッション12bに配置されている。
個々の静電容量センサー20は、センサー電極21と、制御基板22とを主体に構成されている。
センサー電極21は、ハンドルユニット12への人体の接触に応じた静電容量の変化を検知するものである。センサー電極21は、制御基板22に接続され、所定の周期で駆動電圧が印加される。
制御基板22は、センサー電極21の静電容量の変化に基づいて、ハンドルユニット12に対するユーザーの接触状態を検知する。制御基板22において検知された情報は、センサー入力部40に対して出力される。
アンテナ30は、ユーザーが所持する携帯器Kとの間で交信するものである。
センサー入力部40は、静電容量センサー20と接続されており、静電容量センサー20からの出力を監視する。センサー入力部40は、静電容量センサー20から出力があると、これをドア制御部80に出力する。
認証部50は、アンテナ30と接続されており、ドア制御部80により制御されて動作する。認証部50は、アンテナ30を介して、ユーザーの所持する携帯器Kと通信を行うことができる。認証部50は、携帯器Kから送信される固有のID情報を受信すると、このID情報を予め保管されたIDと照合する(認証処理)。両者が一致する場合、認証部50は、認証成立を旨とする情報をドア制御部80に出力する。この認証動作は、ユーザーが携帯器Kのスイッチを操作することで携帯器Kから送信されるID情報の受信をトリガーとして行われる。あるいは、認証部50からアンテナ30を介して送信されるID要求信号に応答して携帯器Kから送信されるID情報を受信した際に、そのID情報の受信をトリガーとして行われてもよい。
ロック駆動部60は、ドアロック装置3と接続されており、ドア制御部80により制御されて動作する。ロック駆動部60は、ドアロック装置3を駆動することで、ロック状態とロック解除状態とを切り替えることができる。
ドア駆動部70は、モーター等のアクチュエーターと、駆動ケーブル等の駆動機構とを備えている。ドア駆動部70は、アクチュエーターにおいて発生する駆動力を、駆動機構を介してスライドドア2へと伝達し、これにより、スライドドア2を開方向又は閉方向に移動させる。
ドア制御部80は、車両用ドア開閉装置1を統括的に制御する。ドア制御部80は、センサー入力部40を介して静電容量センサー20から入力される情報、及び認証部50から入力される情報に基づいて、ロック駆動部60及びドア駆動部70を制御することにより、スライドドア2の開閉を制御する。ドア制御部80としては、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。
以下、図3を参照し、本実施形態に係る車両用ドア開閉装置1の制御概念について説明する。図3は、ハンドルユニット12に対するスワイプ操作を示す説明図である。本実施形態においては、操作ハンドル12a及びエスカッション12bを含むハンドルユニット12の表面を、スライドドア2の開閉方向に応じてスワイプ操作することでスライドドア2の開閉が実現される。
例えば、スライドドア2を閉方向に動作させるのであれば、ハンドルユニット12に対して、スライドドア2の閉方向にスワイプ操作を行うといった如くである。スライドドア2の閉方向にスワイプ操作を行った場合、ユーザーの指は、操作ハンドル12aを後から前に進み、エスカッション12bまで到達する動きとなる。この際、ユーザーの指は、2つの静電容量センサー20を順番に通過する。このため、後側(後方領域R1側)の静電容量センサー20においてユーザーの接触が検知された後に、前側(前方領域R2側)の静電容量センサー20においてユーザーの接触が検知されることとなる。したがって、2つの静電容量センサー20のセンサー出力を監視すれば、これらの検知結果から、ハンドルユニット12に対する後から前へのスワイプ操作を検知することができる。
これに対して、スライドドア2を開方向に動作させるのであれば、ハンドルユニット12に対して、スライドドア2の開方向にスワイプ操作を行う。スライドドア2の開方向にスワイプ操作を行った場合には、ユーザーの指は、エスカッション12bから操作ハンドル12aへと至り、操作ハンドル12aを前から後へと向かう動きとなる。この場合、前側の静電容量センサー20においてユーザーの接触が検知された後に、後側の静電容量センサー20においてユーザーの接触が検知されることとなる。したがって、2つの静電容量センサー20のセンサー出力を監視すれば、これらの検知結果から、ハンドルユニット12に対する前から後へのスワイプ操作を検知することができる。
そして、ドア制御部80は、スワイプ操作の方向に基づいてドア駆動部70を制御し、スワイプ操作の方向と一致するようにスライドドア2を開閉する。
つぎに、本実施形態に係る車両用ドア開閉装置1によるスライドドア2の開閉動作について説明する。ここで、図4は、車両用ドア開閉装置1によるスライドドア2の開閉動作の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、ドア制御部80によって実行される。
まず、ステップS10において、ドア制御部80は、2つの静電容量センサー20からの入力を待機する。いずれかの静電容量センサー20からの入力があると、待機処理を終了し、ステップS11に進む。
ステップS11において、ドア制御部80は、スワイプ操作が行われたか否かを判断する。後側の静電容量センサー20においてユーザーの接触が検知された後に、前側の静電容量センサー20においてユーザーの接触が検知され、かつ、これらの検知が連続的に行われた場合には、後から前へのスワイプ操作が行われたことを意味する。これとは逆に、前側の静電容量センサー20においてユーザーの接触が検知された後に、後側の静電容量センサー20においてユーザーの接触が検知され、かつ、これらの検知が連続的に行われた場合には、前から後へのスワイプ操作が行われたことを意味する。ドア制御部80は、2つの静電容量センサー20のセンサー出力を監視し、ステップS11の判断を行う。
スワイプ操作が行われた場合には、ステップS11において肯定判定され、ステップS12に進む。一方、スワイプ操作以外のユーザー操作が行われた場合には、ステップS11において否定判定され、ステップS10に戻る。
ステップS12において、ドア制御部80は、スワイプ操作の方向が禁則条件を具備するか否かを判断する。例えば、スライドドア2が全閉である場合には、スライドドア2を閉方向へと移動させることができない。そのため、スライドドア2が全閉である場合には、閉方向へのスワイプ操作、すなわち、後から前へのスワイプ操作は禁則条件とされる。同様に、スライドドア2が全開である場合には、スライドドア2を開方向へと移動させることができない。そのため、スライドドア2が全開である場合には、開方向へのスワイプ操作、すなわち、前から後へのスワイプ操作は禁則条件とされる。そこで、ドア制御部80は、スライドドア2の状態と、スワイプ操作の方向とに基づいて、禁則条件を具備するか否かを判断する。
ステップS12において肯定判定された場合、すなわち、スワイプ操作の方向が禁則条件を具備する場合には、ステップS10に戻る。一方、ステップS12において否定判定された場合、すなわち、スワイプ操作の方向が禁則条件を具備しない場合には、ステップS13に進む。
ステップS13において、ドア制御部80は、スワイプ操作の方向に基づいてドア駆動部70を制御する。これにより、ドア駆動部70によりスライドドア2が駆動され、スワイプ操作の方向にスライドドア2が移動させられる。例えば、後から前へのスワイプ操作がなされると、ドア制御部80は、閉方向へのスワイプ操作があったと判断し、閉方向にスライドドア2を移動させる。一方、前から後へのスワイプ操作がなされると、ドア制御部80は、開方向へのスワイプ操作があったと判断し、開方向にスライドドア2を移動させる。
ステップS14において、ドア制御部80は、2つの静電容量センサー20のセンサー出力を監視し、ハンドルユニット12に対してユーザー操作が行われたか否かを判断する。このステップS14の判断は、スワイプ操作に拘わらず、非スワイプ操作を含む全てのユーザー操作が対象となる。
ステップS14において肯定判定された場合、すなわち、ハンドルユニット12に対してユーザー操作が行われた場合には、ステップS15に進む。一方、ステップS14において否定判定された場合、すなわち、ハンドルユニット12に対してユーザー操作が行われていない場合には、ステップS16に進む。
ステップS15において、ドア制御部80は、ドア駆動部70を制御して、スライドドア2を停止させる。
ステップS16において、ドア制御部80は、スライドドア2が全閉又は全開へと至ったか否かを判断する。具体的には、閉方向へと移動するスライドドア2が全閉に至った場合、あるいは、開方向へと移動するスライドドア2が全開に至った場合には、ステップS16において肯定判定され、本ルーチンを終了する。一方、スライドドア2が全閉又は全開へと至っていない場合には、ステップS16において否定判定され、ステップS14に戻る。
このような一連の処理を通じて、ドア制御部80は、スライドドア2の開閉制御を行う。
なお、上述のフローチャートの説明にあっては、処理開始時にスライドドア2が全閉である場合、ドアロック装置3がロック解除状態にあることを前提としている。ただし、スライドドア2がロック状態にある場合であっても、その処理の流れは基本的に同様であるが、以下の処理が追加される点において相違する。具体的には、ドア制御部80は、待機処理(ステップS10)を終了した後に、認証部50を制御して認証処理を行い、その認証が成立した後にステップS11以降の処理に進む。また、ドア制御部80は、ステップS13において、ドア駆動部70の制御に先立ち、ロック駆動部60を制御してドアロック装置3をロック解除状態へと切り替える。
また、スライドドア2が全閉まで移動させられた状態においては、携帯器Kのスイッチ、又はドアハンドル装置10に搭載されたリクエストスイッチの操作を通じて、ドアロック装置3をロック状態へと切り替えることができる。
また、上述のフローチャートに示す処理は、処理開始時にスライドドア2が全閉又は全開の場合に限らず、処理開始時にスライドドア2が全閉と全開との間の任意の位置で停止しているドア半開の場合であっても適用可能である。ドア半開の場合、スライドドア2はいずれの方向にも移動が可能であるため、ステップS12における処理では、スワイプ操作の方向がいずれの方向であっても禁則条件を具備することはない。
このように本実施形態において、車両用ドア開閉装置1は、スライドドア2の外面に配置されて、スライドドア2の開閉時に持ち手となる握り部12a1を備えるハンドルユニット12と、ハンドルユニット12に配置され、ハンドルユニット12に対するユーザーの接触状態を検知する2つの静電容量センサー20と、スライドドア2を開閉駆動するドア駆動部70と、2つの静電容量センサー20の検知結果に基づいて、ハンドルユニット12の形状に沿って当該ハンドルユニット12の表面をなぞるユーザー操作を特定し、ユーザー操作の方向に基づいてスライドドア2の開閉を制御するドア制御部80と、を有している。そして、2つの静電容量センサー20は、ハンドルユニット12において握り部12a1を隔てて両側にそれぞれ分割して配置されている。
この構成によれば、握り部12a1から外れた位置に2つの静電容量センサー20が分割して配置されている。握り部12a1内に2つの静電容量センサー20を内蔵する構成にあっては、握り部12a1を握ろうとユーザーが手を接触させた際に、この動作をスワイプ操作と誤検知してしまう可能性がある。その点、本実施形態によれば、手の接触がない位置に静電容量センサー20が配置され、かつ、握り部12a1の距離だけ2つの静電容量センサー20が隔てられた状態となっている。そのため、握り部12a1を握った際に、2つの静電容量センサー20が連続的に反応してしまうといったことがない。これにより、スワイプ操作を誤検知するといった事態を抑制することができる。その結果、信頼性の高いシステムを提供することができる。
また、本実施形態において、ハンドルユニット12は、握り部12a1を備えて、スライドドア2の外側に向かって回動操作を行う操作ハンドル12aと、操作ハンドル12aの長手方向に沿って並んで配置されるエスカッション12bと、を備えている。この場合、2つの静電容量センサー20は、操作ハンドル12aと、エスカッション12bとにそれぞれ分割して配置されている。
この構成によれば、2つの静電容量センサー20の間隔を大きく確保することができる。これにより、スワイプ操作の誤検知を抑制することができるので、信頼性の高いシステムを提供することができる。
ただし、ハンドルユニット12において握り部12a1よりも後方領域R1、かつ、握り部12a1よりも前方領域R2にそれぞれ分割して配置するという要件を満たすのであれば、操作ハンドル12aに対して2つの静電容量センサー20を設けるものであってもよい。
また、本実施形態において、ドア制御部80は、スワイプ操作の方向と一致するようにスライドドア2を移動させている。
この構成によれば、感覚的な操作でスライドドア2の開閉を行うことができるので、ユーザーの使い勝手の向上を図ることができる。
以上、本実施形態に係るドア開閉装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば、ドア開閉装置は、車両用スライドドアに適用する以外にも、建物や設備に敷設されるスライド式ドアに適用してもよい。また、ドア開閉装置の一部として機能するドアハンドル装置も本発明の一部として機能するものである。また、本発明は、ドア以外の構造物を操作するハンドル装置に対しても広く適用可能である。
また、本実施形態では、直線的な動きを伴うスワイプ操作について説明したが、本発明は、操作部の形状に沿って行われる、方向を伴う接触操作を検知するものであれば、その態様は限定されない。例えば、操作部がL字状に曲がった形状を有する場合に、この操作部の形状に沿っていずれかの方向に指を動かすような操作についても適用可能である。
また、本実施形態では、2つの静電容量センサーを1つずつ分割して配置している。しかしながら、これに限らず、1つ以上からなる静電容量センサーのセットを、それぞれ分割して配置するような形態でもよい。
1 車両用ドア開閉装置
2 スライドドア
3 ドアロック装置
10 ドアハンドル装置
11 ハンドルベース
12 ハンドルユニット
12a 操作ハンドル
12b エスカッション
12a1 握り部
13 表カバー
14 裏カバー
20 静電容量センサー
21 センサー電極
22 制御基板
30 アンテナ
40 センサー入力部
50 認証部
60 ロック駆動部
70 ドア駆動部
80 ドア制御部(制御部)
K 携帯器

Claims (4)

  1. ドアの外面に配置されて、前記ドアの開閉時に持ち手となる握り部を備えるハンドルユニットと、
    前記ハンドルユニットに配置され、前記ハンドルユニットに対するユーザーの接触状態を検知する複数の静電容量センサーと、
    前記ドアを開閉駆動するドア駆動部と、
    前記複数の静電容量センサーの検知結果に基づいて、前記ハンドルユニットの形状に沿って前記ハンドルユニットの表面を所定の方向になぞるユーザー操作を特定するとともに、前記ユーザー操作の方向に基づいて、前記ドアの開閉を制御する制御部と、を有し、
    前記複数の静電容量センサーは、前記ハンドルユニットにおいて前記握り部を隔てて両側にそれぞれ分割して配置されている
    ドア開閉装置。
  2. 前記ハンドルユニットは、
    前記握り部を備えて、前記ドアの外側に向かって回動操作を行う操作ハンドルと、
    前記操作ハンドルの長手方向に沿って並んで配置されるエスカッションと、を備え、
    前記複数の静電容量センサーは、前記操作ハンドルと、前記エスカッションとにそれぞれ分割して配置されている
    請求項1記載のドア開閉装置。
  3. 前記ドアは、車両側面に配置されて、車両前後方向に移動するスライドドアであり、
    前記ハンドルユニットは、前記スライドドアに車両前後方向に沿って配置され、
    前記制御部は、前記ユーザー操作の方向と一致するように前記スライドドアの開閉を制御する
    請求項1又は2記載のドア開閉装置。
  4. ドアの外面に配置されて、前記ドアの開閉時に持ち手となる握り部を備えるハンドルユニットと、
    前記ハンドルユニットの形状に沿って当該ハンドルユニットの表面を所定の方向になぞるユーザー操作を検知する複数の静電容量センサーと、を有し、
    前記複数の静電容量センサーは、前記ハンドルユニットにおいて前記握り部を隔てて両側にそれぞれ分割して配置されている
    ハンドル装置。
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