JP2000264148A - 車両用水没検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両に搭載された制御基板上に対向して一対
の電極パッドを配置し、前記一対の電極パッド間に侵入
する水分による導通を検出して車両の水没を検出する車
両用水没検出センサにおいて、結露などによって誤検出
することなく、車両の水没を的確に検出する。 【解決手段】 車両に搭載された制御基板４上に対向し
て一対の電極パッド１２を配置し、前記一対の電極パッ
ド間に侵入する水分による導通を検出して車両の水没を
検出する車両用水没検出センサ２において、前記一対の
電極パッドの間に前記制御基板を貫通する貫通孔１４を
穿設して結露などを排水し、よって導通を防止して誤検
出を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は車両用水没検出セ
ンサに関し、より具体的には車両に装備された制御基板
上に一対の電極パッドを設置すると共に、前記一対の電
極パッド間に侵入する水分による導通を検出して車両の
水没を検出するようにした車両用水没検出センサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両を運転中に誤って海、川、湖などに
転落した場合（以下「水没」という）、短時間のうちに
車両が水没してしまうため、乗員が脱出の機会を失って
しまう場合がある。

【０００３】そのため、水没検出センサを車両内に設置
して水没を検出し、水没と同時に種々の危険回避動作を
行うことが知られている。例えば、特開昭６１−２３５
２４７号公報では、水没検出センサが車両の水没を検出
した場合、エアバッグを起動し、車両が水没しないよう
にする車両用水没防止装置が提案されている。

【０００４】この従来技術は、車両の一部が水没したこ
とを検出する水没検出センサと、その水没検出センサの
出力信号に応じてガスを発生するガス発生手段、および
そのガス発生手段が発生したガスを収納して水中で浮力
を生じるエアバッグを備える。また、水没検出センサ
は、フロート式のセンサからなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術は複雑な構造のフロート式のセンサを必要とする
と共に、そのフロート式のセンサが水没を検出するに
は、センサケース内に侵入した水により浮力を得たフロ
ートが上方に移動してスイッチを作動させる必要がある
ので、車両の水没を検出するまでに時間が掛かり、危険
回避動作が遅れる問題があった。

【０００６】その意図から、パワーウインドウ（電動モ
ータによる開閉可能な車室ウインドウ）の制御ユニット
用の制御基板上に一対の電極パッドを設置すると共に、
前記一対の電極パッド間に侵入する水分による導通を検
出して車両の水没を検出する車両用水没検出センサが提
案されている。

【０００７】図８および図９を参照して説明すると、図
８に示す如く、この車両用水没検出センサ６０はパワー
ウインドウの制御ユニット用の制御基板６２上に設置さ
れてなり、制御基板６２上には各種の動作回路６４，６
６およびコネクタ７０が設置される。水没検出センサ６
０は、一対の対向して配置された、銅などの導電材から
なる一対の電極パッド６８を備え、車両の水没が検出さ
れると、各種の動作回路６４，６６を介してコネクタ７
０からパワーウインドウ開閉用の電動モータ（図８で図
示省略）に動作信号が出力される。

【０００８】即ち、図９に示す如く、一対の電極パッド
６８の中、一方は接地されると共に、他方は水没検出回
路７２（前記した各種動作回路６４，６６）に接続され
る。水没検出回路７２は、パワーウインドウ出力回路７
４（前記した各種動作回路６４，６６）に接続され、コ
ネクタ７０を介して前記したパワーウインドウ開閉用の
電動モータ７６に接続され、それを駆動する。

【０００９】かかる水没検出センサ６０においては、車
両の水没による一対の水没検出用の電極パッド６８間に
淡水または塩水が侵入すると、電極パッド６８間が電気
的に導通してリーク電流を生じる。そのリーク電流を水
没検出回路７２が検出して車両が水没状態にあると判断
し、パワーウインドウ出力回路７４に信号を出力する。
パワーウインドウ出力回路７４は、それに応じて電動モ
ータ７６を駆動し、パワーウインドウを開放するなど危
険回避動作を行う。

【００１０】しかしながら、この制御基板上に車両用水
没検出用の電極パッドを設ける構成の水没検出センサに
おいては、外気との温度差や高い湿度などに起因して電
極パッド間に結露が生じた場合、電極パッド間にリーク
電流が生じ、車両が水没していないにも関わらず、水没
したと誤検出する恐れがある。

【００１１】また、制御基板上の回路電流により、半田
の中の錫が移動する分子内原子移動（マイグレーショ
ン）が生じ、さらに水分や電位差が電極パッド間に加わ
って電触すると、電極パッドを構成する銅が溶出し、一
対の電極パッド間を導通状態とする。これによっても、
車両が水没していないにも関わらず、水没したと誤検出
する場合が生じ得る。

【００１２】従って、この発明は上記した不都合を解消
し、車両に装備された制御基板上に一対の電極パッドを
設置すると共に、前記一対の電極パッド間に侵入する水
分による導通を検出して車両の水没を検出する車両用水
没検出センサにおいて、制御基板に結露やマイグレーシ
ョンなどが発生しても誤検出することがないと共に、実
際に車両が水没したときは水没状態を的確に検出するよ
うにした車両用水没検出センサを提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を解決する
ために請求項１項にあっては、基板上に一対の電極パッ
ドを設置し、前記一対の電極パッド間に侵入する水分に
よる導通を検出して車両の水没を検出する車両用水没検
出センサにおいて、前記一対の電極パッド間に前記基板
を貫通する貫通孔を穿設する如く構成した。

【００１４】一対の電極、より具体的には電極パッドの
間に前記基板、より詳しくは制御基板を貫通する貫通孔
を穿設する如く構成したので、外気との温度差や高い湿
度などに起因して電極パッド間に結露が生じても、電極
パッド間に穿設された貫通孔から排水されるので、車両
が実際に水没したときを除くと、電極パッド間に水分が
充満することがなく、よって誤検出することがない。

【００１５】また、基板で分子内原子移動（マイグレー
ション）が生じても、電極パッド間に穿設された貫通孔
により導通が防止されるので、同様に、誤検出すること
がない。

【００１６】他方、実際に車両が水没したときは、一対
の電極パッドの間において貫通孔を含む全ての部位が淡
水あるいは塩水で充満されるので、それによって一対の
電極パッドが導通することで、水没状態を的確に検出す
ることができる。

【００１７】請求項２項にあっては、前記基板が、パワ
ーウインドウを駆動する制御基板である如く構成した。

【００１８】前記基板がパワーウインドウ制御ユニット
用の制御基板である如く構成したので、水没を検出した
ときはパワーウインドウを開放して乗員に脱出の機会を
与えるなど、危険回避動作を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の一つの実施の形態に係る車両用水没検出センサを説明
する。

【００２０】図１は、その実施の形態に係る車両用水没
検出センサを全体的に示す斜視図、図２は図１に示す車
両用水没検出センサの回路構成を示すブロック図、図３
は図１に示す車両用水没検出センサの部分拡大上面図で
ある。

【００２１】図１に示す如く、この車両用水没検出セン
サ２はパワーウインドウ制御ユニット用の制御基板４上
に設置されてなり、制御基板４上には各種の動作回路
６，８およびコネクタ１０が設置される。水没検出セン
サ２は、一対の対向して配置された、銅などの導電材か
らなる一対の電極パッド１２を備え、車両の水没が検出
されると、各種の動作回路６，８を介してコネクタ１０
からパワーウインドウ（図示せず）に動作信号が出力さ
れる。

【００２２】即ち、図２に示す如く、電極パッド１２の
中、一方は接地されると共に、他方は水没検出回路１６
（前記した各種動作回路６，８）に接続される。水没検
出回路１６は、パワーウインドウ出力回路１８（前記し
た各種動作回路６，８）に接続され、コネクタ１０を介
してパワーウインドウ開閉用の電動モータ２０に接続さ
れ、それを駆動する。

【００２３】尚、このような水没時にパワーウインドウ
を開放する電気回路の構成は、例えば、実用新案登録３
０４３６１６号などに開示されているので、詳細な説明
は省略する。

【００２４】図３に良く示す如く、一対の電極パッド１
２は制御基板４の上に設置され、例えば１．５ｍｍ×
３．０ｍｍの大きさを備えると共に、その長辺（３．０
ｍｍ辺）は、対向するように２．０ｍｍの間隔をおいて
配置される。

【００２５】一対の電極パッド１２の間には、それから
０．５ｍｍ離れた位置に、制御基板４を貫通する貫通孔
１４が穿設される。より具体的には、貫通孔１４は、約
１．０ｍｍ幅の中央部位と、前記一対の電極パッド１２
の両側に穿設された側部位からなる平面視Ｈ字状を呈す
る。

【００２６】図４は、車両用水没検出センサ２が設置さ
れる車両、より具体的には乗用車の上面図である。図示
のような乗用車は、一般的に、ドライバ制御ユニット２
２、アシスタント制御ユニット２４およびドア制御ユニ
ット２６などを備え、それらは車両各部の動作を制御す
る。

【００２７】例えば、ドライバ制御ユニット２２は、ワ
イパ、ＩＧキーライト、運転席後部パワーウインドウな
どの動作を制御する。アシスタント制御ユニット２４
は、ドアロック、インテリアライト、助手席および助手
席後部のパワーウインドウなどの動作を制御する。ドア
制御ユニット２６は、リトラクタブルミラー、運転席の
パワーウインドウなどの動作を制御する。

【００２８】この実施の形態に係る水没検出センサ２を
搭載する制御基板４は、これらの制御ユニット、換言す
ればパワーウインドウの動作を制御する制御ユニット２
２，２４，２６を搭載する基板である。これにより、水
没が検出されたとき、パワーウインドウを開放するなど
の危険回避動作を行うことができる。

【００２９】さらに、水没検出センサ２を搭載する基板
４がアシスタント制御ユニット２４を搭載する基板とす
ることで、水没時に自動的のドアロックを解除すること
ができる。

【００３０】尚、図５に示すように、例えば、ドライバ
制御ユニット２２、アシスタント制御ユニット２４およ
びドア制御ユニット２６をＭＰＣＳ（マルチプレクスコ
ントロールシステム）２８で接続し、それらの間で通信
することができるようにすれば、上記した制御ユニット
２２，２４，２６に水没検出センサ２を設置するとき、
最初に水没を検出した制御ユニットから他の制御ユニッ
トに通信することで、乗用車のどの部位から水没して
も、いち早く危険回避動作を行うことが可能となる。

【００３１】尚、いずれにしても、水没をいち早く検出
して危険回避動作を行う必要があるので、水没検出セン
サ２は、乗用車が水没し始める部位に設置、より具体的
にはエンジン（図示せず）搭載位置に近接した部位に設
置するのが望ましい。

【００３２】ところで、水没検出回路１６が車両の水没
を的確に検出するためには、電極パッド１２の間に流れ
るリーク電流の比較基準値（しきい値）を適正に設定す
る必要がある。即ち、微小な値に設定すると、誤って水
没と判断してパワーウインドウを誤動作する可能性があ
り、他方、高い値に設定すると、乗用車が実際に水没し
たときに検出が遅れる可能性がある。

【００３３】また、実際に水没したときは、少なくとも
５分間以上、パワーウインドウ出力回路を動作させるの
が望ましい。このように、十分かつ安定した水没検出が
可能なように、しきい値を適正に設定する必要がある。

【００３４】このしきい値の設定について図６を参照し
て説明する。

【００３５】図６は、図１に示す構成を塩水、水道水、
蒸留水に浸漬しつつ制御基板動作電圧１２Ｖを印加した
ときに発生したリーク電流を測定した実験データであ
る。図において、横軸は時間、縦軸はリーク電流を示
す。

【００３６】図示の如く、塩水、水道水、蒸留水の順で
リーク電流が低下し、また、それぞれの場合でリーク電
流が徐々に減少すると共に、経時的に減少の程度が鈍化
するのが見てとれよう。通常、蒸留水中に乗用車が水没
することはあり得ないため、塩水および水道水でのリー
ク電流を所定時間検出することを考慮して設定した。よ
り具体的には、この実施の形態においては、しきい値を
１２０μＡに設定した。

【００３７】この実施の形態は上記の如く構成したの
で、外気との温度差や高い湿度などに起因して電極パッ
ド１２の間に結露が生じても、電極パッド１２の間に穿
設された貫通孔１２から排水されるので、車両が実際に
水没したときを除くと、電極パッド間に水分が充満する
ことがなく、よって誤検出することがない。

【００３８】また、制御基板４で分子内原子移動（マイ
グレーション）が生じても、電極パッド１２の間に穿設
された貫通孔１４により導通が防止されるので、同様
に、誤検出することがない。

【００３９】他方、実際に車両が水没したときは、一対
の電極パッド１２の間において貫通孔１４を含め全ての
部位が淡水あるいは塩水で充満されるので、一対の電極
パッド１２が導通してリーク電流が流れる。水没検出回
路１６は、そのリーク電流を検出して前記したしきい値
と比較することで、水没を的確に検出することができ
る。

【００４０】また、制御基板４がパワーウインドウ制御
ユニット用の制御基板である如く構成したので、水没を
検出したときはパワーウインドウを開放して乗員に脱出
の機会を与えるなど、危険回避動作を行うことができ
る。

【００４１】図７はこの発明の第２の実施の形態に係る
水没検出センサ２を示す、図３と同様の制御基板４の上
面図である。

【００４２】第２の実施の形態においては、Ｈ字状の貫
通孔１４に代え、Ｉ字状の貫通孔１４ａを穿設するよう
にした。これによっても、電極パッド１２の間に結露な
どが生じても貫通孔１４ａから排水することができると
共に、制御基板４で分子内原子移動（マイグレーショ
ン）が生じても、電極パッド１２の間の通電を効果的に
防止することができ、よって誤検出することなく、水没
を的確に検出することができる。

【００４３】上記した実施の形態においては、基板、よ
り詳しくは車両（乗用車）に装備された制御基板４上に
一対の電極パッド１２を設置し、前記一対の電極パッド
間に侵入する水分による導通を検出して車両の水没を検
出する車両用水没検出センサ２において、前記一対の電
極パッド１２間に前記基板を貫通する貫通孔１４，１４
ａを穿設する如く構成した。

【００４４】また、前記基板が、パワーウインドウを駆
動する制御基板である如く構成した。

【００４５】尚、上記において、貫通孔の形状をＨ字状
あるいはＩ字状としたが、それに限られるものではな
く、結露などによる電極パッド間の導通を防止すること
ができるものならば、どのような形状であっても良い。

【００４６】また、前記水没検出センサを制御基板に設
置するよう例示したが、単に水没検出センサのみを設置
する基板を設けても良い。

【００４７】また、上記においてしきい値を１２０μＡ
と設定したが、それに限られるものではなく、電極パッ
ド１２の大きさなどを考慮して適宜設定して良い。

【００４８】また、上記において、車両の例として乗用
車を示したが、バス、トラックなど他の車両であっても
良い。

【００４９】

【発明の効果】請求項１項にあっては、一対の電極、よ
り具体的には電極パッドの間に前記基板を貫通する貫通
孔を穿設する如く構成したので、外気との温度差や高い
湿度などに起因して電極パッド間に結露が生じても、電
極パッド間に穿設された貫通孔から排水されるので、車
両が実際に水没したときを除くと、電極パッド間に水分
が充満することがなく、よって誤検出することがない。

【００５０】また、基板で分子内原子移動（マイグレー
ション）が生じても、電極パッド間に穿設された貫通孔
により導通が防止されるので、同様に、誤検出すること
がない。

【００５１】他方、実際に車両が水没したときは、一対
の電極パッドの間において貫通孔を含む全ての部位が淡
水あるいは塩水で充満されるので、それによって一対の
電極パッドが導通することで、水没状態を的確に検出す
ることができる。

【００５２】請求項２項にあっては、前記基板がパワー
ウインドウ制御ユニット用の制御基板である如く構成し
たので、水没を検出したときはパワーウインドウを開放
して乗員に脱出の機会を与えるなど、危険回避動作を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の一つの実施の形態に係る車両用水没
検出センサを制御基板に設置された状態で全体的に示す
斜視図である。

【図２】図１に示す車両用水没検出センサの回路構成を
示すブロック図である。

【図３】図１に示す車両用水没検出センサが設置された
制御基板の部分拡大上面図である。

【図４】図１に示す車両用水没検出センサが設置される
車両においてドライバ制御ユニットなどの配置位置を示
す上面図である。

【図５】図４に示すドライバ制御ユニットなどをＭＰＣ
Ｓで接続した例を示す説明図である。

【図６】図２に示す車両用水没検出センサの回路で使用
するしきい値の設定の根拠を示す実験データである。

【図７】この発明の第２の実施の形態に係る車両用水没
検出センサを示す、図３と同様の制御基板の部分拡大上
面図である。

【図８】従来技術に係る車両用水没検出センサを全体的
に示す斜視図である。

【図９】図８に示す車両用水没検出センサの回路構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

２，６０ 車両用水没検出センサ ４，６２ 制御基板 １２，６８ 電極パッド １４，１４ａ 貫通孔 １６，７２ 水没検出回路 １８，７４ パワーウインドウ出力回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に一対の電極パッドを設置し、前
   記一対の電極パッド間に侵入する水分による導通を検出
   して車両の水没を検出する車両用水没検出センサにおい
   て、前記一対の電極パッド間に前記基板を貫通する貫通
   孔を穿設したことを特徴とする車両用水没検出センサ。
2. 【請求項２】 前記基板が、パワーウインドウの制御ユ
   ニットを設置する制御基板であることを特徴とする請求
   項１項記載の車両用水没検出センサ。