(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用ドアに対する利用者の開閉指令操作の入力を検出して、当該車両用ドアを開閉する車両用ドア開閉装置であって、
前記車両用ドアの構造部材に対して中間部材を介して取り付けられ、前記利用者が前記車両用ドアに与える開閉指令操作による振動を検出する振動検知センサと、
前記振動検知センサから得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形と下側波形とを取得する振動波形検出手段と、
前記振動波形検出手段によって取得された前記上側波形の振幅レベルと前記下側波形の振幅レベルとの比較に基づいて、前記利用者による前記車両用ドアの開閉指令操作の有無を判定する判定手段と、
を備える車両用ドア開閉装置。
【請求項２】
前記構造部材と前記中間部材との間には、車両に発生する外乱振動に起因して前記車両用ドアに与えられる振動を緩衝する緩衝部材が備えられてある請求項１に記載の車両用ドア開閉装置。
【請求項３】
前記判定手段が、前記上側波形の振幅レベルのピーク値と前記下側波形の振幅レベルのピーク値との差が大きい場合に、前記利用者による前記車両用ドアの開閉指令操作があったと判定する請求項１又は２に記載の車両用ドア開閉装置。
【請求項４】
前記振幅基準を挟み、当該振幅基準に対して同じ差分値となる上側閾値と下側閾値とが設定され、
前記判定手段が、前記上側波形の振幅レベルが前記上側閾値を超えると共に、前記下側波形の振幅レベルが前記下側閾値に満たない場合に、前記利用者による前記車両用ドアの開閉指令操作があったと判定する請求項１又は２に記載の車両用ドア開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ドアに対する利用者の開閉操作の有無を判断して、当該車両用ドアを開閉する車両用ドア開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような車両用ドア開閉装置の一例として、車両用ドアの解錠や施錠を自動的に制御するロッキングシステム（スマートエントリーシステム）と連携した車両用ドア開閉装置が知られている。スマートエントリーシステムは、利用者が携帯する携帯機との通信により利用者の車両への接近や降車を検知し、その利用者の車両用ドアに対する解錠または施錠の指示を認識して当該車両用ドアの施解錠を制御する。このようなスマートエントリーシステムにおける車両用ドア開閉装置として、利用者が車両用ドアの開閉操作を行うドアハンドルに圧電センサを設けたものがある。（特許文献１及び２等）。
【０００３】
特許文献１に記載のドアハンドル装置は、ドアハンドルに可撓性を有するケーブル状の圧電素子にて形成した圧電センサを備え、ドアハンドルへの接触により生じる当該圧電センサからの検出信号を受けてドアのドアロックの解除を行う。
【０００４】
また、特許文献２に記載のドアハンドル装置は、ドアに組み付けられて当該ドアの開閉操作時の把持部となるハンドル本体と、ハンドル本体のドア側に取り付けられた圧電センサとを有し、当該圧電センサは、独立して変位可能な複数の部位を有する緩衝材を介してハンドル本体のドアに対向する面に取り付けられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１８３４９号公報
【特許文献２】特開２００６−８３５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のドアハンドル装置は、車両ノイズに対する対策は施されておらず、どのような信号であっても検出してしまう可能性がある。また、どのドアを叩いたかを特定することができないため、利用者が所望するドア以外のドアが開いてしまう可能性がある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載のドアハンドル装置は、微小な変位であってもより大きな変形を圧電センサに生じさせることが可能なように、圧電センサは互いに独立して変形する部位を有する緩衝材を介してハンドル本体に配設している。圧電センサに荷重変化があったか否かの判定は、例えば所定の電圧を中心とした所定電圧幅の判定閾値を設け、この判定閾値を越えた場合に荷重変化があったと判定している。しかしながら、上述のように、判定閾値のみによる判定であれば、大きなノイズが発生した場合には誤検出する可能性がある。また、外部から与えられる振動にも大きな検出信号を生じるものがあるので、同じタイミングで大きなノイズが発生した場合には、誤検出を起こしてしまう可能性がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載のドアハンドル装置は、緩衝材及び圧電センサの変位を検出する構成であり、特に緩衝材は圧電センサを変位させやすくする目的で備えられる。したがって、外乱振動と操作振動とを区別化する目的のものではない。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両用ドアに対する利用者の開閉指令操作の有無を誤検出することなく判定して、当該車両用ドアを開閉することが可能な車両用ドア開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る車両用ドア開閉装置の特徴構成は、車両用ドアに対する利用者の開閉指令操作の入力を検出して、当該車両用ドアを開閉するために、前記車両用ドアの構造部材に対して中間部材を介して取り付けられ、前記利用者が前記車両用ドアに与える開閉指令操作による振動を検出する振動検知センサと、前記振動検知センサから得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形と下側波形とを取得する振動波形検出手段と、前記振動波形検出手段によって取得された前記上側波形の振幅レベルと前記下側波形の振幅レベルとの比較に基づいて、前記利用者による前記車両用ドアの開閉指令操作の有無を判定する判定手段と、を備える点にある。
【００１１】
このような特徴構成とすれば、上側波形の信号レベルと下側波形の信号レベルとの差に応じて車両用ドアの開閉指令操作を検出することができるため、車両用ドアに対する利用者の開閉指令操作の有無を誤検出することなく判定することが可能となる。
【００１２】
また、前記構造部材と前記中間部材との間には、車両に発生する外乱振動に起因して前記車両用ドアに与えられる振動を緩衝する緩衝部材が備えられてあると好適である。
【００１３】
このような構成とすれば、外乱振動により車両に与えられる振動と、利用者から意図的に与えられた振動とを区別することが可能となる。すなわち、緩衝部材を構造部材と中間部材との間に備えることにより、外乱振動による振動ノイズの信号レベルを下げることができる。また、振動検知センサに利用者が振動を与えた場合には、緩衝部材側では振動しにくくなり、振動に応じた検出信号のレベルが低くなるため、振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと下側波形の信号基準との振幅の差を目立たせることが可能となる。したがって、誤検出を少なくすることが可能となる。
【００１４】
また、前記判定手段が、前記上側波形の振幅レベルのピーク値と前記下側波形の振幅レベルのピーク値との差が大きい場合に、前記利用者による前記車両用ドアの開閉指令操作があったと判定すると好適である。
【００１５】
このような構成とすれば、判定手段が、上側波形の振幅レベルのピーク値と下側波形の振幅レベルのピーク値との差に基づいて判定するため、誤検出を少なくすることが可能となる。
【００１６】
また、前記振幅基準を挟み、当該振幅基準に対して同じ差分値となる上側閾値と下側閾値とが設定され、前記判定手段が、前記上側波形の振幅レベルが前記上側閾値を超えると共に、前記下側波形の振幅レベルが前記下側閾値に満たない場合に、前記利用者による前記車両用ドアの開閉指令操作があったと判定すると好適である。
【００１７】
このような構成とすれば、判定手段が、上側波形の振幅レベルと上側閾値とを比較し、下側波形の振幅レベルと下側閾値とを比較して判定を行うため、誤検出を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔第一の実施形態〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る車両用ドア開閉装置１の概略構成を模式的に示したブロック図である。本車両用ドア開閉装置１は、車両用ドアに対する利用者の開閉指令操作の入力を検出して、当該車両用ドアを開閉する機能を備えている。
【００１９】
車両用ドア開閉装置１は、振動検知センサ１０と振動波形検出手段１５と判定手段２０とドア制御部３０とを有して構成される。振動検知センサ１０は、利用者が車両用ドアに与える開閉指令操作による振動を検出する。本発明に係る開閉指令操作は、利用者が車両用ドアに対して行うノック操作である。したがって、振動検知センサ１０は、利用者が車両用ドアに対して行うノック操作により生じる振動を検出する。このため、振動検知センサ１０は、外部から与えられる振動に応じて検出信号を出力可能な圧電センサにより構成されると好適である。振動検知センサ１０は、以降の説明では圧電センサ１０として説明する。
【００２０】
また、車両用ドアは、車両が備えるドアである。当該ドアには、車両の側部に設けられるスライドドアや車両の後部に設けられるバックドア等が含まれる。以降の説明では、説明を明快にするために、車両用ドアはバックドアであるとして説明する。振動波形検出手段１５は、圧電センサ１０から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形と下側波形とを取得する。そして、判定手段２０は、当該振動波形検出手段１５によって取得された上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの比較に基づいて、利用者による車両用ドアの開閉指令操作の有無を判定する。また、ドア制御部３０はバックドアの開閉動作を制御する。
【００２１】
詳細は後述するが、振動波形検出手段１５は、フィルタ２１及び信号検波部２２から構成され、判定手段２０は、上側信号強度判定部２３、下側信号強度判定部２４、判定条件設定部２５、及び信号判定部２６から構成される。
【００２２】
ここで、本振動検知装置１は、ＣＰＵを中核部材として車両用ドアを開閉する種々の処理を行うための上述の機能部をハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。以下、本振動検知装置１の各部の構成について説明する。
【００２３】
圧電センサ１０は、上述のように、利用者がバックドアに対して行うノック操作により生じる振動を検出する。また、圧電センサ１０は、バックドアの構造部材に対して中間部材を介して取り付けられる。構造部材とは、バックドアそのものである。中間部材とは、圧電センサ１０とバックドアの構造部材との間に設けられる部材である。例えば、図２に示されるようなバックドアに備えられるガラス５１やガーニッシュ５２やナンバープレート５３やテールランプ５４やモール５５やエンブレム５６や取っ手５７等が相当する。圧電センサ１０は、これらの中間部材を介してバックドアに取り付けられる。このように取り付けられる圧電センサ１０は、利用者が行うノック操作に起因する振動に応じて検出信号を出力する。検出信号は、後述のフィルタ２１に伝達される。
【００２４】
フィルタ２１は、バンドパスフィルタにより構成され、圧電センサ１０から伝達される検出信号において、所定の周波数帯以外の周波数成分を減衰させる。この所定の周波数帯としては、検出すべき信号に応じて変更することが可能であるが、本実施形態においては、例えば１００〜３００Ｈｚの周波数帯であると好適である。
【００２５】
信号検波部２２は、圧電センサ１０から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形と下側波形とを取得する。振幅基準とは、単に検出信号の振幅中心を示すものではなく、検出信号の基準を示すものである。即ち、検出信号が、正電圧と負電圧とからなる場合には零電位を示す。上側波形とは、振幅基準よりも上側に位置する波形を示し、下側波形とは、振幅基準よりも下側に位置する波形を示す。
【００２６】
図３を用いて説明する。図３は、利用者によりバックドアがノックされた場合における検出信号を示している。縦軸は、検出電圧であり振幅レベルに対応する。横軸は、時間で示される。振幅基準とは、検出電圧が０Ｖを示す線が対応する。上側波形は、当該振幅基準より検出電圧が高い領域の波形を示す。検出信号のうち、符号Ａで示された部分の波形が上側波形に対応する。一方、下側波形は、当該振幅基準より検出電圧が低い領域の波形を示す。検出信号のうち、符号Ｂで示された部分の波形が下側波形に対応する。なお、図３から明らかなように、検出信号は、振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと、振幅基準に対する下側波形の振幅レベルとが異なっているが、実際に行われた実験データに基づくものであり、何ら支障はない。
【００２７】
信号検波部２２は、検出信号に対する上側波形と下側波形とを取得する。これらの上側波形及び下側波形は、夫々、後述する上側信号強度判定部２３及び下側信号強度判定部２４に伝達される。なお、圧電センサ１０とフィルタ２１との間や、フィルタ２１と信号検波部２２との間に増幅部（図示しない）を設けて、検出信号やフィルタ２１により行われるフィルタリング処理後の検出信号を増幅しても良い。
【００２８】
上側信号強度判定部２３は、上側波形の振幅レベルを上側振幅レベルとして判定する。振幅レベルとは、検出信号の検出電圧に対応する。また、振幅レベルは、検出信号において振幅が最大となる振幅レベルであると好適である。したがって、上側信号強度判定部２３は、上側波形における検出電圧の最大値（ピーク値）を上側振幅レベルとして判定する。図３においては、符号ａで示された検出電圧が相当する。上側信号強度判定部２３により判定された上側振幅レベルは、後述の信号判定部２６に伝達される。
【００２９】
下側信号強度判定部２４は、下側波形の振幅レベルを下側振幅レベルとして判定する。振幅レベルとは、上述のように検出信号の検出電圧に対応する。また、振幅レベルは、検出信号において振幅が最大となる振幅レベルであると好適である。したがって、下側信号強度判定部２４は、下側波形における検出電圧の最小値（ピーク値）を下側振幅レベルとして判定する。図３においては、符号ｂで示された検出電圧が相当する。下側信号強度判定部２４により判定された下側振幅レベルは、後述の信号判定部２６に伝達される。
【００３０】
信号判定部２６は、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの比較に基づいて、利用者によるバックドアのノック操作の有無を判定する。上側波形の振幅レベルとは、上述の上側振幅レベルに対応する。また、下側波形の振幅レベルとは、上述の下側振幅レベルに対応する。信号判定部２６による判定は、以下のように行うと好適である。
【００３１】
まず、信号判定部２６は、夫々の振幅レベルを比較する。上側波形の振幅レベルのピーク値と下側波形の振幅レベルとのピーク値との差が大きい場合に、制御回路２０が利用者によるバックドアのノック操作があったと判定すると好適である。上側波形の振幅レベルのピーク値は、上述の符号ａで示される検出信号の最大値に相当する。また、下側波形の振幅レベルのピーク値は、上述の符号ｂで示される検出信号の最小値に相当する。信号判定部２６は、この検出信号の最大値と最小値との差が大きい場合にノック操作があったと判定する。
【００３２】
ここで、差が大きいとは、少なくとも上側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値よりも下側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値の方が小さい場合に差が大きいと判定しても良いし、上側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値が、下側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値の所定の倍数からなる場合に差が大きいと判定しても良い。このような判定条件は、後述の判定条件設定部２５により設定される。信号判定部２６は、上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの比較に基づいて、上側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値と下側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値との差が大きい場合に、利用者によるバックドアのノック操作があったと判定する。この判定結果は、後述のドア制御部３０に伝達される。
【００３３】
判定条件設定部２５は、信号判定部２６が、利用者によるバックドアのノック操作があったと判定する判定条件を設定する。この判定条件は、上述のように、上側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値よりも下側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値の方が小さいとする判定条件であっても良いし、上側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値が下側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値の所定の倍数からなるとする判定条件であっても良い。
【００３４】
ドア制御部３０は、信号判定部２６の判定結果に基づいて、バックドアを開閉動作させる。即ち、信号判定部２６により利用者によりバックドアのノック操作が行われたと判定された場合には、ドア制御部３０はバックドアを開扉制御する。一方、信号判定部２６により利用者によりバックドアのノック操作が行われたと判定されない場合には、ドア制御部３０はバックドアを閉扉制御する。
【００３５】
或いは、バックドアが閉扉状態である場合に、ノック操作が行われたと判定された場合にはドア制御部３０がバックドアを開扉制御するようにし、バックドアが開扉状態である場合に、ノック操作が行われたと判定された場合にはドア制御部３０がバックドアを閉扉制御するようにしても良い。このようにして本発明に係る車両用ドア開閉装置１は、バックドアに対する利用者のノック操作の入力を検出して、バックドアを開閉することが可能となる。
【００３６】
〔第二の実施形態〕
上述の第一の実施形態では、圧電センサ１０は、バックドアの構造部材に対して中間部材を介して取り付けられるとして説明した。本実施形態では、構造部材と中間部材との間には、車両に発生する外乱振動に起因してバックドアに与えられる振動を緩衝する緩衝部材６０が備えられてある点で上述の第一の実施形態と異なる。
【００３７】
本実施形態の圧電センサ１０の取り付けに関して図４を用いて説明する。図４は、車両のガラス５１に緩衝部材６０を介して圧電センサ１０を取り付けた場合の例を示している。この緩衝部材６０は、車両に発生する外乱振動に起因してバックドアに与えられる振動を緩衝する。外乱振動とは、利用者のノック操作以外に車両が受ける振動が相当する。例えば車両が走行状態であれば、道路の段差により受ける振動や道路から受ける走行ノイズ等が相当する。また、車両が停止状態であれば、車両の周囲を走行する他の車両が走行することにより生じる振動等が相当する。このように圧電センサ１０を取り付けた場合であっても、第一の実施形態と同様に、圧電センサ１０から得られる振動波形の振幅基準に対する上側波形の振幅レベルと下側波形の振幅レベルとの比較に基づいて、利用者によるバックドアのノック操作の有無を判定することが可能である。
【００３８】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、信号判定部２６が行う判定条件は、上側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値よりも下側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値の方が小さいとする判定条件であっても良いし、上側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値が下側波形の振幅レベルのピーク値の絶対値の所定の倍数からなるとする判定条件であっても良いとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。
【００３９】
例えば、振幅基準を挟み、当該振幅基準に対して同じ差分地となる上側閾値Ｕと下側閾値Ｌとが設定され、判定手段２０が、上側波形の振幅レベルが上側閾値Ｕを超えると共に、下側波形の振幅レベルが下側閾値Ｌに満たない場合に、利用者によるバックドアのノック操作があったと判定することも可能である。即ち、図５に示されるように、検出電圧が０Ｖである振幅基準を挟んで、当該振幅基準から同じ幅Ｘを有して上側閾値Ｕと下側閾値Ｌとが設定され、上側波形の振幅レベルのピーク値が上側閾値Ｕを超えると共に、下側波形の振幅レベルのピーク値が下側閾値Ｌに満たない場合に、信号判定部２６が利用者によるバックドアのノック操作があったと判定することも可能である。このような上側閾値Ｕと下側閾値Ｌとは、判定条件設定部２５により設定される。
【００４０】
上記実施形態では、信号判定部２６によるノック操作の判定は、検出信号における上側波形の振幅レベルのピーク値及び下側波形の振幅レベルのピーク値を用いて判定するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。例えば、検出信号の上側波形及び下側波形の夫々の山部を繋いで包絡線を形成し、当該包絡線を用いてノック操作を判定することも可能である。また、包絡線において周知の叩き特徴を検出し、当該叩き特徴が上側波形にあった場合に、ノック操作があったと判定することも当然に可能である。
【００４１】
上記実施形態では、車両用ドアをバックドアとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。車両が備える他のドアであっても本発明を適用することは、当然に可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】車両用ドア開閉装置の概略構成を模式的に示したブロック図
【図２】バックドアの中間部材を示す図
【図３】ノック操作に係る検出信号の一例を示す図
【図４】第二の実施形態に係る圧電センサの取り付け例を示す図
【図５】その他の実施形態に係る上側閾値と下側閾値とを用いた判定条件の例を示す図
【符号の説明】
【００４３】
１：車両用ドア開閉装置
１０：振動検知センサ（圧電センサ）
１５：振動波形検出手段
２０：判定手段
２１：フィルタ
２２：信号検波部
２３：上側信号強度判定部
２４：下側信号強度判定部
２５：判定条件設定部
２６：信号判定部
３０：ドア制御部
【図１】
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【図２】
0005131543.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005131543.tif 000005
【図５】
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