WO2012108440A1

WO2012108440A1 - 車両の扉体制御装置および車両の扉体制御方法

Info

Publication number: WO2012108440A1
Application number: PCT/JP2012/052770
Authority: WO
Inventors: 純遠藤
Original assignee: 株式会社アルファ
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2012-08-16
Also published as: US9193331B2; KR101922263B1; JP5643129B2; EP2623700A4; EP2623700B1; CN103119237A; EP2623700A1; US20130169408A1; CN103119237B; JP2012162908A; KR20140019767A

Abstract

　認証部１における利用者が所持する携帯器２から出力される認証用ＩＤに対する認証成立を必要条件として、車両開口部を閉塞する扉体３が開動作される。扉体３に近接する所定の判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて継続的に位置した後判定領域（Ｒ）から離脱する被検出物４の検出が、扉体３の開動作の必要条件として付加される。

Description

車両の扉体制御装置および車両の扉体制御方法

　本発明は、車両の扉体制御装置に関するものである。

　特許文献１は、車両のドア、トランクリッド等の開閉状態を制御する制御システムを開示する。この制御システムは、利用者が所持する携帯器と、携帯器と相互交信可能な車両側ユニットと、から構成される。

　携帯器には、ドアの自動開閉指示を登録する登録記憶部が設けられている。車両側ユニットが携帯器との交信時に上記自動開閉指示を受信し、かつ、携帯器に対する認証が成立したとき、車両ドアをアンロックした後、自動的に開扉操作させる。

　しかし、上記の制御システムでは、車両ドアの開閉に際して予め携帯器に自動開閉指示を登録しておく必要があるために、使い勝手が悪いという問題がある。

日本国特開２００９-２０９６５９号公報

　本発明の実施例は、携帯器への特別な操作を要することなく車両ドアの開閉操作を可能にすることによって、使い勝手を向上させた車両の扉体制御装置および車両の扉体制御方法に関する。

図１は実施形態を示す機能ブロック図である。図２（ａ）から図２（ｄ）は実施形態の動作を示す説明図であり、図２（ａ）は荷物を持って判定領域に侵入した状態を示す図、図２（ｂ）は開扉条件が充足してバックドアが開動作された状態を示す図、図２（ｃ）は荷物を積み込む状態を示す図、図２（ｄ）はバックドアが開方向回転終端まで回転駆動された状態を示す図である。図３は実施形態の動作を示すフローチャートである。図４は実施形態の動作を示すフローチャートである。

　以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、実施形態は発明の例示であって、発明を限定するものではなく、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

　図１は、車両のバックドア（扉体３）の開閉を制御するための扉体制御システムを示す。

　制御システムは、車両８の利用者が所持する携帯器２と、車両８側に搭載され、上記携帯器２と相互通信可能な扉体制御装置（Ａ）とから構成される。

　携帯器２は、制御部２ａと、制御部２ａにより制御されて動作する通信部２ｂとを有する。制御部２ａは、通信部２ｂが扉体制御装置（Ａ）からのリクエスト信号を受信すると認証ＩＤ格納部２ｃに格納されている携帯器２固有のＩＤ情報を読み出して通信部２ｂにセットし、応答信号として扉体制御装置（Ａ）に出力する。

　また、携帯器２には、ユーザにより操作可能な閉扉ボタン２ｄが配置される。制御部２ａは閉扉ボタン２ｄへの押下操作を検出すると、ＩＤ情報とともに、閉扉要求信号をセットして通信部２ｂから扉体制御装置（Ａ）に出力する。

　扉体制御装置（Ａ）は、制御ユニット９と、制御ユニット９により制御されて動作する通信部１０、認証部１、およびイグニッションスイッチ（操作部７）の状態を監視するイグニッション監視部１１を有する。さらに、扉体制御装置（Ａ）は、検出部５、バックドア３を回転駆動する電動動力６としての駆動モータ、およびバックドア３の回転角度を検出する角度センサ１２を備え、各々の入出力は制御ユニット９により制御、監視される。

　認証部１は、認証に際して、まず、携帯器２側にリクエスト信号を出力した後、リクエスト信号に対する携帯器２からの応答信号を待ち、応答信号を所定時間内に受信した場合には応答信号内に含まれるＩＤ情報を図外の格納部内に格納されている登録済みＩＤ情報と比較し、一致を確認した場合、認証成立信号を出力する。

　この実施形態において、検出部５には超音波センサが使用され、バックドア３後方の障害物（被検出物４）までの距離を計測する。バックドア３の後方領域には、図２（ａ）に示すように、バックドア３の回転領域（Ｒｉ）と、回転領域（Ｒｉ）内でバックドア３に接近する判定領域（Ｒ）とが設定されており、制御ユニット９は、超音波センサ５による計測値から被検出物４の判定領域（Ｒ）への進入、退出、および回転領域（Ｒｉ）外への移動を判定する。

　図３、４に扉体制御装置（Ａ）の動作を示す。扉体制御装置（Ａ）の制御ユニット９は、作動に際して先ずイグニッション監視部１１の出力を確認し（ステップＳ１）、イグニッションが”ＯＮ”のとき、正確には、”ＯＦＦ”、あるいは”ＡＣＣ”でないときには、車両８運転者が車内にいて車両８発進状態、あるいは走行状態でのバックドア３開放の可能性があるために、制御フローを実行することなく、イグニッションが”ＯＦＦ”、あるいは”ＡＣＣ”に変わるのを待つ。

　一方、制御ユニット９は、イグニッションが”ＯＦＦ”、あるいは”ＡＣＣ”であることを検出すると、超音波センサ５の出力を確認し（ステップＳ２）、被検出物４が検出されると該被検出物４が判定領域（Ｒ）内に位置するか否かを判定する（ステップＳ３）。

　図２（ａ）に示すように、利用者が荷物等の被検出物４を持って判定領域（Ｒ）内に接近して超音波センサ５において検出されると、制御ユニット９はタイマを起動して経過時間を計測し（ステップＳ４）、所定時間が経過すると、スマートエントリーシステムを起動し（ステップＳ５）、認証部１からリクエスト信号を出力する（ステップＳ６）。このリクエスト信号に対する携帯器２からの応答が所定時間内にあり、かつ、応答信号内に含まれるＩＤ情報に対する認証が成立すると（ステップＳ７）、認証部１は認証成立を知らせるブザーを吹鳴する（ステップＳ８）。

　一方、ステップＳ７において認証が成立しなかった場合、開扉動作のための条件が充足しないために、開動作中止を知らせるブザーを吹鳴した後（ステップＳ７-１）、初期状態に復帰する。

　ステップＳ８によるブザー吹鳴があった場合、利用者には処理を中断する機会が与えられ、ブザー吹鳴後所定時間内に判定領域（Ｒ）から待避し、超音波センサ５において被検出物４の待避が検出されると（ステップＳ９）、開動作中止のブザーを吹鳴した後（ステップＳ７-１）、初期状態に復帰する。

　これに対し、認証成立ブザーが吹鳴した後判定領域（Ｒ）に所定時間留まっていると、制御ユニット９は判定領域（Ｒ）からの待避を促すブザーを吹鳴させる（ステップＳ１０）。待避ブザーの吹鳴後、利用者が図２（ｂ）に示すように、回転領域（Ｒｉ）外に待避し、超音波センサ５により検出されると（ステップＳ１１）、制御ユニット９は開動作開始ブザーを吹鳴した後（ステップＳ１２）、駆動モータ６を作動させてバックドア３を開駆動する（ステップＳ１３）。

　バックドア３の回転が開始すると、バックドア３の回転角度は角度センサ１２により計測され、所定角度に至るまでの間、バックドア３に固定される超音波センサ５により障害物の検出が行われる（ステップＳ１４）。ステップＳ１４における障害物４の検出は、バックドア３（正確にはバックドア３に固定される超音波センサ５）から所定間隔離れた領域内に障害物４があるか否かを検出することにより行われる。ステップＳ１４において障害物４が検出された場合、駆動モータの回転を停止した後（ステップＳ１４-１）、障害物４の除去を待つ。

　上記障害物４の検出は、バックドア３の回転角が所定値に達するまで実行され、角度センサ１２の出力値が所定値、例えば、図２（ｃ）に示すように、バックドア３が積載しようとしている荷物等との干渉が発生しない程度の開放角に達したとき（ステップＳ１５）、制御ユニット９は、超音波センサ５による障害物４検出動作を停止する（ステップＳ１６）。

　この状態でさらにバックドア３が回転し、角度センサ１２が所定角度、すなわち、回転ストローク終端位置近傍で、天井部との衝突が懸念される回転角度に達したことを検出すると（ステップＳ１７）、超音波センサ５による障害物４検出が再開される（ステップＳ１８）。障害物検出ステップにおいて障害物４が検出されることがなかった場合（ステップＳ１９）、制御ユニット９は角度センサ１２の出力からバックドア３が予め定められた回転終端角まで回転された否かを判定し（ステップＳ２０）、図２（ｄ）に示すように、回転終端が検出されるとバックドア３の回転操作を終了する（ステップＳ２１）。

　制御ユニット９は駆動モータ６を停止した後、回転終了を利用者に知らせるために開動作終了ブザーを吹鳴させ（ステップＳ２２）、開動作を終了する。

　一方、ステップＳ１９において障害物４が検出された場合、バックドア３の天井面等への接近が想定されるために、当該回転位置を回転終端位置として回転を停止し（ステップＳ１９-１）、ステップＳ２２以下を実行する。

　以上のようにして開動作が終了すると、制御ユニット９は携帯器２からの閉扉要求信号を待ち受ける。通信部１０が携帯器２からの閉扉要求信号を受領すると（ステップＳ２３）、制御ユニット９は駆動モータ６を逆回転させてバックドア３を閉方向に駆動する（ステップＳ２４）。

　回転駆動は角度センサ１２が全閉位置を検出するまで継続され（ステップＳ２５、２６）、全閉位置まで達すると、閉動作終了ブザーを吹鳴して（ステップＳ２７）制御を終了する。

　上記の実施形態によれば、扉体制御装置（Ａ）は、
　利用者が所持する携帯器２から出力されるＩＤ情報を認証する認証部１と、
　車両開口部を閉塞する扉体３の周囲に位置する被検出物４を検出する検出部５と、
　少なくとも、認証部１が前記ＩＤ情報を認証する第１の条件と、検出部５が扉体３に近接する所定の判定領域（Ｒ）内に被検出物４が所定時間を超えて継続的に位置した後、判定領域（Ｒ）から被検出物４が離脱したことを検出する第２の条件、とが共に成立している場合に扉体３を開動作させる制御ユニット９と、
　を備えてもよい。

　また、実施形態によれば、扉体制御方法は、
　利用者が所持する携帯器から出力されるＩＤ情報を認証するステップと、
　車両開口部を閉塞する扉体３の周囲に位置する被検出物４を検出するステップと、
　ＩＤ情報の認証が成立し、かつ、被検出物４が扉体３に近接する所定の判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて継続的に位置した後、判定領域Ｒから離脱したときに、扉体３の開動作を実行するステップと、
　を有してもよい。

　実施形態では、利用者がバックドア等の開放操作対象となる扉体３に接近し、判定領域（Ｒ）に進入して所定期間留まった後、判定領域（Ｒ）を離脱すると、開制御の最低条件が充足し、これに加えて、認証部１における認証成立等の他の条件が整うと、開扉操作に関連する部材が作動して扉体３を開動作させる。

　したがって、利用者が判定領域（Ｒ）内での出入り、すなわち、利用者の動作により扉体３の開操作が行われるために、自動開扉操作の度に認証用携帯器２等に予め開扉操作用の情報を登録する必要がなく、使い勝手が向上する。

　また、開動作の判定は、利用者の判定領域（Ｒ）内に所定時間留まった後の退出動作の検出により行われる。この動作は、例えば、荷物を車両に積み込むときの利用者による車両への接近動作、および扉体３が開放するときの扉体３との衝突を避けるための後退動作を含む。このため、利用者にとって不自然な動作ではなく、覚えやすく、かつ、精神的抵抗がない。また、判定領域（Ｒ）内での停止時間は、利用者による開扉操作の意思確認として機能するために、当該停止時間を適切に設定すると、通行人による単なる通りすがり動作との区別が可能になるために、信頼性も向上する。

　検出部５には、赤外線、超音波等のように被検出物４からの反射波を利用した測距センサを使用することが可能である。センサは、検出範囲の拡大、あるいは指向性による解像度の劣化防止等を目的として複数個使用することもできる。さらに、検出部５には、画像処理を利用する測距装置、あるいは、携帯器２からの応答信号を利用することが可能であり、後者の場合には、例えば、携帯器２から出力される交信電波の強度をＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication：受信信号強度）による測距技術が使用できる。

　開動作の制御対象である扉体３は、車両の側面開口を閉塞するドア、リア開口を閉塞するバックドア、さらには、トランクを閉塞するトランクリッドであってもよい。

　開動作は、モータ等の電動動力６を使用した開放ストローク終端までの強制駆動に加え、利用者に対する手掛けを提供する程度に扉体３が車体側面から適宜寸法飛び出すものであってもよい。後者における開動作制御は、適宜の付勢部材により開扉方向に付勢された扉体３の閉扉状態を保持しているロック機構の解除操作を制御することにより実行される。これに対し、前者における制御部は、電動動力６、あるいはロック機構と動力に対する制御により実行される。

　また、実施形態によれば、上記の扉体制御装置（Ａ）および扉体制御方法において、所定の判定領域（Ｒ）は、扉体３の回転領域（Ｒｉ）に属する領域に設定されてもよい。

　所定の判定領域（Ｒ）を扉体３の回転領域（Ｒｉ）に属する領域に設定すれば、開動作は、被検出物４が扉体の開放動作に支障を来すことのない領域に移動することを条件として行われることになるので、バックドア等が開動作中に荷物等に接触することによる怪我、あるいは荷物破壊を確実に防止することが可能になる。

　この場合、判定領域（Ｒ）は回転領域全域に設定し、判定領域（Ｒ）と回転領域とを一致させることも可能であるが、回転領域内の扉体３に近接した一部の領域に判定領域（Ｒ）を設定するのが望ましい。このように構成することにより、判定領域（Ｒ）と回転領域との間に緩衝領域が設けられるために、境界位置での被検出物４の移動による検出精度の低下を防止できる。

　実施形態によれば、扉体制御装置（Ａ）は、扉体３を駆動する駆動モータ６、を更に備えてもよい。検出部５は、扉体３に固定されてもよい。被検出物４の判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて継続的に位置した後の判定領域（Ｒ）からの離脱を、扉体３の閉扉状態において検出してもよい。制御ユニット９は、開扉動作中において検出部５が扉体３に所定間隔接近した被検出物４を検出したとき、駆動モータ６の駆動を停止してもよい。
　また、扉体制御方法は、扉体３の開動作を電動動力により実行するステップと、開扉動作中において被検出物４が扉体３に所定間隔接近したことを検出したとき、電動動力の駆動を停止するステップと、を備えてもよい。被検出物４の判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて継続的に位置した後の判定領域（Ｒ）からの離脱を、扉体３の閉扉状態において検出してもよい。

　実施形態によれば、開動作の開始は、判定領域（Ｒ）内への所的時間の滞在と待避の検出により行われ、開扉動作が開始すると、開扉動作は、扉体３に固定された検出部５による障害物の検出を行いながら進行する。

　検出部５は、少なくとも扉体３に固定するものに加え、車体に固定されるものを併用して検出精度を高めることができる。

　実施形態によれば、電動動力６の駆動は、扉体３と被検出物４との間隔を基準にして制御され、作動中に障害物が扉体３の回転範囲に進入すると、電動動力６を停止させる。この結果、開扉動作中における扉体３と荷物等の衝突を確実に防止することができる。

　さらに、実施形態によれば、扉体制御装置（Ａ）において、制御ユニット９は、検出部５が判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて継続して位置する被検出物４を検出したときに、利用者に判定領域（Ｒ）からの離脱を促す信号を出力するように構成されてもよい。
　また、扉体制御方法は、被検出物４が判定領域Ｒ内に所定時間を超えて継続して位置することを検出したときに、利用者に判定領域Ｒからの離脱を促す信号を出力するステップを有してもよい。
　このように構成すると、判定領域（Ｒ）内に留まる時間を利用者に知らせることができるために、利便性が向上する。

　また、実施形態によれば、扉体制御装置（Ａ）において、被検出物４が判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて位置することを検出部５が検出したとき、認証部１は認証動作を開始してもよい。
　また、扉体制御方法は、被検出物４が判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて位置するときに、ＩＤ情報の認証を実行するステップを有してもよい。

　すなわち、利用者の所持する携帯器２に対する認証により利用者の使用権を認証するいわゆるスマートエントリーシステムにおいて、携帯器２に対する認証動作は、一般に、車両側から携帯器２に対してリクエスト信号を携帯器２側に出力し、このリクエスト信号に対する応答信号を車両側の認証部１で認証するという手順が取られる。

　この場合、上述したように、認証部１が、検出部における被検出物４の判定領域（Ｒ）内での所定時間を超えて検出したときに動作開始するように構成することにより、利用者の開動作の意思確認がなされない限りリクエスト信号を出力することがなくなるために節電に資する上に、ハンドルへの接触等、荷物を持っている場合に困難なリクエスト信号出力操作が不要となるために、使い勝手も良好になる。

　さらに、実施形態によれば、扉体制御装置（Ａ）において、認証部１は認証成立を利用者に知らせる信号を出力する信号発生部を備えてもよく、検出部５が認証部１による認証成立信号の出力後所定時間内の被検出物４の判定領域（Ｒ）からの離脱を検出したとき、制御ユニット９は、扉体３の開動作を開始することなく動作を終了してもよい。
　また、扉体制御方法は、認証成立を利用者に知らせる信号を出力するステップと、認証成立信号の出力後所定時間内に被検出物４の判定領域（Ｒ）からの離脱を検出したとき、扉体３の開動作を開始することなく動作を終了するステップと、を有してもよい。
　かかる構成を採用すれば、作業の中断が容易になる。

　実施形態によれば、扉体制御装置（Ａ）において、制御ユニット９は、上記第１の条件および上記第２の条件に加えて、車両運転時の操作部７が所定の状態にある第３の条件が成立している場合に、扉体３を開動作してもよい。
　また、扉体制御方法において、車両運転時の操作部７が所定の状態にあることを更なる条件として、扉体３の開動作を実行してもよい。

　制御ユニット９は、車両を運転する際に操作されるイグニッションスイッチ、あるいはシフトレバー等の操作部７の状態を監視しており、これらの状態から扉体３の開操作の適格性、あるいは開扉操作意思が判断される。運転時に操作する操作部７の状態を開操作の条件に加えることによって、運転者の操作部７への操作によって開操作を制御することが可能になるために、誤動作を確実に防止することができる。

　この場合、例えば、イグニッションスイッチが”ＯＦＦ”、あるいは”ＡＣＣ”ポジションであるとき、あるいはシフトレバーが”パーキング”ポジションにあるとき等、車両の発進、あるいは走行に直結しない状態に対応させると、発進時、あるいは走行時における扉体３の不用意な開操作を防止し、安全性を高めることができる。

　実施形態によれば、携帯器への特別な操作を要することなく車両ドアの開閉操作することができるために、使い勝手を向上させることができる。

　１　　　　認証部
　２　　　　携帯器
　３　　　　扉体
　４　　　　被検出物
　５　　　　検出部
　６　　　　電動動力
　７　　　　操作部
　Ｒ　　　　判定領域

Claims

　利用者が所持する携帯器（２）から出力されるＩＤ情報を認証する認証部（１）と、
　車両開口部を閉塞する扉体（３）の周囲に位置する被検出物（４）を検出する検出部（５）と、
　少なくとも、前記認証部（１）が前記ＩＤ情報を認証する第１の条件と、前記検出部（５）が前記扉体（３）に近接する所定の判定領域（Ｒ）内に前記被検出物（４）が所定時間を超えて継続的に位置した後、前記判定領域（Ｒ）から前記被検出物（４）が離脱したことを検出する第２の条件、とが共に成立している場合に前記扉体（３）を開動作させる制御ユニット（９）と、
　を具備する、
　車両の扉体制御装置（Ａ）。
　前記所定の判定領域（Ｒ）は、前記扉体（３）の回転領域（Ｒｉ）に属する領域に設定されている、請求項１に記載の車両の扉体制御装置（Ａ）。
　前記扉体（３）を駆動する駆動モータ（６）、を更に具備し、
　前記検出部（５）は、前記扉体（３）に固定され、
　前記制御ユニット（９）は、開扉動作中において前記検出部（５）が扉体（３）に所定間隔接近した前記被検出物（４）を検出したとき、前記駆動モータ（６）の駆動を停止する、
　請求項１または２に記載の車両の扉体制御装置（Ａ）。
　前記制御ユニット（９）は、前記検出部（５）が判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて継続して位置する前記被検出物（４）を検出したときに、利用者に判定領域（Ｒ）からの離脱を促す信号を出力する、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の扉体制御装置（Ａ）。
　前記被検出物（４）が判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて位置することを前記検出部（５）が検出したとき、前記認証部（１）は認証動作を開始する、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両の扉体制御装置（Ａ）。
　前記認証部（１）は、認証成立を利用者に知らせる信号を出力する信号発生部、を備え、
　前記検出部（５）が前記認証部（１）による認証成立信号の出力後所定時間内の前記被検出物（４）の前記判定領域（Ｒ）からの離脱を検出したとき、前記制御ユニット（９）は、前記扉体（３）の開動作を開始することなく動作を終了する、請求項５に記載の車両の扉体制御装置（Ａ）。
　前記制御ユニット（９）は、前記第１の条件および前記第２の条件に加えて、車両運転時の操作部（７）が所定の状態にある第３の条件が成立している場合に、前記扉体（３）を開動作させる、請求項１から６のいずれか１項に記載の車両の扉体制御装置（Ａ）。
　利用者が所持する携帯器から出力されるＩＤ情報を認証し、
　車両開口部を閉塞する扉体（３）の周囲に位置する被検出物（４）を検出し、
　前記ＩＤ情報の認証が成立し、かつ、前記被検出物（４）が前記扉体（３）に近接する所定の判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて継続的に位置した後、前記判定領域（Ｒ）から離脱したときに、前記扉体（３）の開動作を実行する、
　車両の扉体制御方法。
　前記判定領域（Ｒ）は、前記扉体（３）の回転領域（Ｒｉ）に属する領域に設定される、請求項８に記載の車両の扉体制御方法。
　前記扉体（３）の開動作を電動動力により実行し、
　開扉動作中において前記被検出物（４）が前記扉体（３）に所定間隔接近したことを検出したとき、電動動力の駆動を停止する、
　請求項８または９に記載の車両の扉体制御方法。
　前記被検出物（４）が前記判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて継続して位置することを検出したときに、利用者に判定領域（Ｒ）からの離脱を促す信号を出力する、
　請求項８から１０のいずれか１項に記載の車両の扉体制御方法。
　前記被検出物（４）が前記判定領域（Ｒ）内に所定時間を超えて位置するときに、前記ＩＤ情報の認証が実行される、
　請求項８～１１のいずれか１項に記載の車両の扉体制御方法。
　認証成立を利用者に知らせる信号を出力し、
　認証成立信号の出力後所定時間内に前記被検出物（４）の判定領域（Ｒ）からの離脱を検出したとき、前記扉体（３）の開動作を開始することなく動作を終了する、
　請求項１２記載の車両の扉体制御方法。
　車両運転時の操作部（７）が所定の状態にあることを更なる条件として、前記扉体（３）の開動作を実行する、
　請求項８から１３のいずれか１項に記載の車両の扉体制御方法。