JP2000264149A

JP2000264149A - 車両用水没検出センサ

Info

Publication number: JP2000264149A
Application number: JP2000005047A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Takahashi; 明宏高橋; Yoshiatsu Kirino; 圭敦桐野
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2000-09-26

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（棒状電極）を配置し、前記一対の電極間に侵入
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
て一対の棒状電極１２を配置し、前記一対の棒状電極間
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
を、その間の抵抗値が、水没したときは比較的小さくな
ると共に、結露などの水没しないときは大きくなるよう
に棒状電極１２から構成し、よって結露などのときは導
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
上に一対の電極を設置すると共に、前記一対の電極間に
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、より具体的には電極パッ
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を設置す
ると共に、前記一対の電極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を設
置し、前記一対の電極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、前記一対の電極を、その間の抵抗値が水没したと
きと否とで変化するように棒状電極から構成した。

【００１４】一対の電極を、その間の抵抗値が水没した
ときと否とで変化する、より具体的には水没したときに
比してしからざる場合の抵抗値が大きくなるように棒状
電極から構成したので、外気との温度差や高い湿度など
に起因して電極間に結露が生じても棒状電極間を埋める
水分量が少なく、よって棒状電極間の抵抗値が比較的大
きいことから導通せず、よって誤検出することがない。

【００１５】また、制御基板で分子内原子移動（マイグ
レーション）が生じても、抵抗値が比較的大きいことか
ら同様に導通せず、よって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
の電極間を埋める水分量が十分に多く、よって電極間の
抵抗値が小さくなり導通することから、リーク電流を検
出することで、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、前記基板に貫通孔
を穿設し、前記貫通孔に挿入して前記基板上に設置する
如く構成した。

【００１８】前記基板に貫通孔を穿設し、貫通孔に挿入
して基板上に設置する如く構成したので、前記した効果
に加え、製作および組み立てが容易となる。

【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
らなる一対の棒状電極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、棒状電極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、一対の棒状電極１２
は、樹脂などの絶縁材からなる絶縁板１４を貫通して対
向するように絶縁板１４に固定される。絶縁板１４は、
例えば５．０ｍｍ×３．０ｍｍの大きさを備える。一対
の棒状電極１２は、絶縁板１４において、間隔を２．５
ｍｍおいて対向するように配置される。

【００２５】図４に示す如く、制御基板４には一対の貫
通孔１５が穿設され、一対の棒状電極１２は貫通孔１５
にそれぞれ電極を挿入した状態で絶縁板１４ごと制御基
板４に半田付けされることによって固定される。一対の
棒状電極１２の抵抗値は、結露程度の浸水では３０ｋΩ
と比較的大きいと共に、完全に水没すると、より具体的
には一対の棒状電極が完全に浸水すると、２０ｋΩ程度
に低下するように構成される。

【００２６】図５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６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、一対の棒状電極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７を参照し
て説明する。

【００３５】図７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一対の棒
状電極１２の間に結露が生じても、そのときの抵抗値は
３０ｋΩと比較的高いことから、一対の棒状電極１２の
間は導通せず、リーク電流が生じないことから、水没し
たと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、一対の棒状電極１２の抵抗
値が比較的高いので、電極間の導通が同様に防止される
ことから、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
の棒状電極１２は淡水あるいは塩水中に水没するので、
一対の棒状電極１２の間をリーク電流が流れ、水没検出
回路１６において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】この実施の形態においては上記の如く、基
板、より具体的には車両（乗用車）に装備された制御基
板４上に一対の電極、より具体的には棒状電極１２を設
置し、前記一対の電極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、前記一対の電極を、その間の抵抗値が水没したと
きと否とで変化するように棒状電極から構成した。

【００４２】また、前記基板４に貫通孔１５を穿設し、
前記貫通孔に挿入して前記基板上に設置する如く構成し
た。

【００４３】尚、上記において、棒状電極１２および絶
縁板１４の構造および寸法を具体的数値を挙げて説明し
たが、それに限られるものではない。

【００４４】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。

【００４５】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、棒状電極
１２の大きさなどを考慮して適宜設定して良い。

【００４６】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。

【００４７】

【発明の効果】請求項１項にあっては、一対の電極の抵
抗値を水没したときと否とで相違させる、より具体的に
は水没したときに比してしからざる場合の抵抗値が大き
くなるように構成したので、外気との温度差や高い湿度
などに起因して電極間に結露が生じても電極間を埋める
水分量が少なく、よって電極間の抵抗値が比較的大きい
ことから導通せず、よって誤検出することがない。

【００４８】また、制御基板で分子内原子移動（マイグ
レーション）が生じても、抵抗値が比較的大きいことか
ら同様に導通せず、よって誤検出することがない。

【００４９】他方、実際に車両が水没したときは、一対
の電極間を埋める水分量が十分に多く、よって電極間の
抵抗値が小さくなり導通することから、リーク電流を検
出することで、水没状態を的確に検出することができ
る。

【００５０】請求項２項にあっては、前記制御基板に貫
通孔を穿設し、貫通孔に挿入して制御基板上に設置する
如く構成したので、前記した効果に加え、製作および組
み立てが容易となる。

【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の電極および
それが固定される絶縁板の拡大斜視図である。

【図４】図１に示す車両用水没検出センサが設置された
制御基板の部分拡大上面図である。

【図５】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６】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７】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棒状電極１４絶縁板１５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６８電極パッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に一対の電極を設置し、前記一対
の電極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
の電極を、その間の抵抗値が水没したときと否とで変化
するように棒状電極から構成したことを特徴とする車両
用水没検出センサ。
【請求項２】前記基板に貫通孔を穿設し、前記貫通孔
に挿入して前記基板上に設置す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。