JP3580499B2

JP3580499B2 - 水没センサを有するパワーウインドウ装置

Info

Publication number: JP3580499B2
Application number: JP2001027368A
Authority: JP
Inventors: 昌弘加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: JP2002227527A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のパワーウインドウやスライドルーフなどに適用されるパワーウインドウ装置に関し、特に水没センサを有するパワーウインドウ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特願平１１−８４８２６号公報は、車両水没時にパワーウインドウ装置の制御部への浸水によりパワーウインドウが開不能となって乗員が内部に閉じ込められるのを防止するために、プリント基板の一面に互いに近接して導体パターンからなる一対の露出電極を有する水没センサを配置することを提案している。
【０００３】
この水没センサは、コスト上の問題から水没センサの出力信号を利用して必要なパワーウインドウ制御を行うコントローラと同一プリント基板に形成され、水没センサをコントローラよりも下方に配置して、コントローラが動作不良となる前に水没センサが水没報知できるようにしている。
【０００４】
コントローラは、水没センサが浸水を検出して乗員が自己の意志でパワーウインドウを開くことを許可するなどの制御を行い、水没センサは、電圧が印加される一対の露出電極間の沿面放電距離を稼いで露出電極のマイグレーションを抑止するために両露出電極間に邪魔孔を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の水没センサ付きパワーウインドウ装置では、次の問題があることが判明した。
【０００６】
まず、種々の調査結果から、車両水没事故において水面が必ずしも車体下方から順次上昇して水没センサに達するもの場合以外に、車両が傾斜しながら水没する場合の可能性があり、この場合、従来方式では水没センサが浸水関知する前に上記した水没信号処理用のコントローラが水没し、コントローラが正常信号を出力できなくなるおそれがあることがわかった。もちろん、コントローラだけを防水処理することも可能であるが、追加可能なコスト、工数には厳しい限界があるため、この解決策は実用的ではない。
【０００７】
また、絶縁基板に互いに所定距離を隔てて一対の露出電極を設ける構造が水没センサとして最も簡単確実であるが、この場合、両露出電極を近づけると特に結露時などにおいて沿面放電が生じ、リーク電流によるマイグレーションにより露出電極が機能劣化する可能性があった。両露出電極間の距離を増大すればこの問題は解決されるが、その結果、これら２つの露出電極が両方とも浸水するのに時間がかかって水没検出が遅延する可能性や、絶縁基板やそれを収容するケースの大型化を招く不具合があった。
【０００８】
更に、これら水没センサや水没時窓制御部（窓制御部と一体に形成されてもよいことは当然である）は、水没ではなく単なる被水や保安上、ケースに収容されるのが通常であるが、この場合、ケース内に残留する空気や浸水時に発生する気泡などによりケース内への浸水が遅延したり抑止されたりして、水没センサが必要なタイミング（好適には、ウインドウが水圧で開放不能となる前）で水没警報を出力できない可能性があることがわかった。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、製造コスト増大を抑止しつつ水没警報を確実に出力可能な水没センサを有するパワーウインドウ装置を提供することをそのその目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の水没センサを有するパワーウインドウ装置は、窓昇降用モータ、前記窓昇降用モータへの通電を断続するモータ駆動部、窓上昇用及び窓降下用の操作スイッチ、前記操作スイッチからの窓昇降信号の入力により前記窓昇降用モータに窓昇降運転を行わせる窓制御部、水没を検出する水没センサ、及び、前記水没センサによる水没検出時における前記窓昇降用モータの所定の動作を前記窓制御部よりも優先可能とする水没時窓制御部を備える水没センサを有するパワーウインドウ装置において、
前記水没センサは、前記水没時窓制御部が実装される絶縁基板に互いに所定の沿面放電距離を隔てて配設される複数の露出電極を有し、前記複数の露出電極は、絶縁基板の周縁部に位置して前記絶縁基板の両主面にそれぞれ個別に配設されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項２記載の水没センサを有するパワーウインドウ装置は、窓昇降用モータ、前記窓昇降用モータへの通電を断続するモータ駆動部、窓上昇用及び窓降下用の操作スイッチ、前記操作スイッチからの窓昇降信号の入力により前記窓昇降用モータに窓昇降運転を行わせる窓制御部、水没を検出する水没センサ、及び、前記水没センサによる水没検出時における前記窓昇降用モータの所定の動作を前記窓制御部よりも優先可能とする水没時窓制御部を備える水没センサを有するパワーウインドウ装置において、
前記水没センサは、前記水没時窓制御部が実装される絶縁基板に互いに所定の沿面放電距離を隔てて配設される複数の露出電極を有し、前記複数の露出電極間に、所定周期で間欠的に電圧が印加されることを特徴としている。
【００１７】
すなわち、本構成のよれば、水没センサを構成する一対の露出電極に電圧を間欠印加するので、マイグレーションを低減することができる。電圧周期及び電圧印加時間は自由に設定できるが、たとえば０．５秒周期で２０ｍ秒電圧印加すれば、水没検出の遅延弊害を回避しつつ実質的な電圧印加時間を１／２５に短縮でき、その分マイグレーションの進行を抑止することができる。
【００１８】
これらの水没センサを有するパワーウインドウ装置は、前記水没センサ及び水没時窓制御部を収容するケースを有し、前記ケースは、前記水没センサを挟んで前記水没センサの両側に個別に開口する少なくとも一対の開口部を有する構成を採用することができる。
【００１９】
好適には、ケースの開口は、水没センサより下方及び上方に設けられる。
【００２０】
すなわち、本構成によれば、水没センサを基準としてケースの一方側たとえば下方側から浸水する場合に、内部の空気やケースの他方側たとえば上方側からその分だけ排出されるので、中間位置の水没センサの部位に空気やガスが滞留することがなく、水没検出が遅延乃至不能となることがない。なお、これら２つの開口を水没センサから同一側に設けた場合には、車体傾斜状態によっては、これら２つの開口が両方とも水没センサより下方となる場合があり、ケース内の水没センサの部位に空気やガスが滞留する可能性が発生する。
【００２１】
これらの水没センサを有するパワーウインドウ装置は、前記水没センサ及び水没時窓制御部を収容するケースを有し、前記ケースは、前記水没センサの上下方向両側に開口する少なくとも一対の開口部と、前記水没センサの横方向両側に開口する少なくとも一対の開口部を有する構成を採用することができる。
【００２２】
すなわち、本構成によれば、ケースは、水没センサの上下方向両側に開口する少なくとも一対の開口部と、前記水没センサの横方向両側に開口する少なくとも一対の開口部を有するので、ほとんどの車体傾斜状態においても、水没時にケース内の水没センサ部位の空気滞留を防止することができる。なお、水没センサの横方向両側に開口する開口部は更に、車体の正常姿勢においてたとえば前後左右に開口されると更に好適である。
【００２３】
これらの水没センサを有するパワーウインドウ装置は、前記水没センサは、前水没時窓制御部より下方の部位、前記水没時窓制御部よりも水平方向前方または左方の部位、前記水没時窓制御部よりも水平方向後方または右方の部位に位置して、前記水没時窓制御部が実装される絶縁基板に実装されている構成を採用することができる。すなわち、本構成によれば、車両の正常姿勢で水没時窓制御部の下方のみならず、その前後（又は左右）にも水没センサを実装するので、車両が傾きながら水没する場合でも、水没検出タイミングの遅延を回避できるので水没時窓制御部が水没センサより先行して水没するのを防止してパワーウインドウが誤動作するのを防止することができ、好適なタイミングでパワーウインドウの水没時制御に移行することができる。なお、各水没センサを上記位置に配置しつつそれらを同一絶縁基板に配設するために、絶縁基板は車両の正常姿勢において水平面に対して所定値以上の角度を有して傾設されることが好ましい。好適な態様において、これら少なくとも３位置（水没時窓制御部の下方、前方（横方向一方）の水没センサは、それぞれ水没時窓制御部を部分的にあるいは全面的に囲む長い導体パターンからなる一対の露出電極を有することもできる。また、水没時窓制御部の上方に水没センサを配置することも可能である。
【発明を実施するための態様】
以下、本発明の好適な態様を以下の実施例に基づいて説明する。
【００２４】
【実施例１】
この実施例のパワーウインドウ装置の回路図を図１に示す。
（装置構成及び基本動作）
１は窓昇降用モータ、２はモータ駆動部、３、４は操作スイッチ、５はコントローラ、６〜９は水没センサ、１０はプリント基板、１１はコネクタである。
【００２５】
窓昇降用モータ１は、正転、逆転可能なモータであり、モータ駆動部２により駆動制御される。
【００２６】
コントローラ５は、窓開放用の操作スイッチ３、窓閉鎖用の操作スイッチ４、水没センサ６〜９からの信号に基づいてモータ駆動部２を制御する制御回路であって、プリント基板１０の一主面の中央部に実装されている。コントローラ５は、本発明でいう窓制御部及び水没時窓制御部を構成しており、コネクタ１１を通じて操作スイッチ３，４から入力する操作信号や水没センサ６〜９から入力する水没信号に基づいてモータ駆動指令信号を形成し、このモータ駆動指令信号をコネクタ１１を通じてモータ駆動部２に出力し、モータ駆動部２は受けとったモータ駆動指令信号に基づいて窓昇降用モータ１を駆動制御している。モータ駆動部２及びコントローラ５は図示しない直流電源の正負端から電源電圧を印加されている。この種のパワーウインドウ装置の構成及び動作はもはや周知であるので、詳細説明は省略する。
（水没センサ６〜９の構成）
この実施例の要部をなす水没センサ６〜９の構成を図２〜図４を参照して以下に詳細に説明する。
【００２７】
図２において、水没センサ６〜９は、プリント基板１０の４隅に配設されている。水没センサ６はコントローラ５の前方かつ上方に配設され、水没センサ７はコントローラ５の後方かつ上方に配設され、水没センサ８はコントローラ５の前方かつ下方に配設され、水没センサ７はコントローラ５の後方かつ下方に配設されている。
【００２８】
水没センサ６〜９はそれぞれ同一構造を有するので、水没センサ９の構造を部分拡大側面図である図２を参照して以下に説明する。
【００２９】
水没センサ９は、プリント基板１０の一主面に露出してパターニングされた導体パターン電極（露出電極）９１と、プリント基板１０の他主面に露出してパターニングされた導体パターン電極（露出電極）９２とからなり、これら導体パターン電極９１、９２は、プリント基板１０の２つの主面上の略同一位置に形成されている。
【００３０】
導体パターン電極９１、９２は、これら導体パターン電極９１、９２と同一のパターニング工程でプリント基板１０の両主面に形成された銅配線１５を通じてコントローラ５内の所定部分に接続され、他主面側の銅配線１５’は、プリント基板１０の一主面側に導かれた後、コントローラ５内の所定部分に接続されている。同様に、水没センサ６の二つの導体パターン電極は銅配線１２、１２’を通じて、水没センサ７の二つの導体パターン電極は銅配線１３、１３’を通じて、水没センサ８の二つの導体パターン電極は銅配線１４、１４’を通じてコントローラ５内に引き込まれている。
【００３１】
（水没検出動作）
車両がやや後傾姿勢で水没する場合には、水没センサ９がコントローラ５より先に水没し、水没センサ９の二つの導体パターン電極９１、９２の間のプリント基板１０の表面である沿面放電経路２０が水に濡れ、水没センサ９の２つの導体パターン電極９１、９２間の電気抵抗値が低下し、それを検出することにより水没センサ９は水没信号をコントローラ５に出力し、コントローラ５は操作スイッチ３，４の操作により図示しないパワーウインドウを必要に応じて開閉することができる。
【００３２】
車体の水没姿勢が変化しても、水没センサ６〜９のどれかはコントローラ５が水没してしまう前に水没し、水没信号をコントローラ５に出力することができる。
【００３３】
なお、この実施例では、水没センサ６〜９はコントローラ５の前後上下に設けられているが、前後左右に設けてもよい。ただし、コントローラ５が実装されるプリント基板１０の一主面は上面となるように設置され、車体傾斜が所定角度以下では、コントローラ５の浸水は水没センサ６〜９のどれかよりも遅れる。
【００３４】
この実施例によれば、合計４つの水没センサ６〜９がコントローラ５の外側かつ同一プリント基板１０に実装されているので、構造の複雑化を抑止しつつ、車体傾斜姿勢にかかわらずコントローラ５の水没前に水没を検出することができる。
【００３５】
また、この実施例によれば、水没センサ６〜９の露出電極たとえば導体パターン電極９１、９２がプリント基板１０の互いに異なる主面に形成されているので、プリント基板１０の必要スペースを節約しつつ沿面放電距離を稼いでマイグレーションを抑止することができるとともに導体パターン電極９１、９２を同一工程で形成される銅配線１２〜１５もプリント基板１０の表主面及び裏主面にそれぞれ形成されるので、任意の一つの水没センサからコントローラ５に配線される一対の銅配線間のマイグレーションも防止することができる。
【００３６】
【実施例２】
他の実施例を図３を参照して以下に説明する。
【００３７】
この実施例では、図１に示したコントローラ５及び水没センサ６〜９が実装されたプリント基板１０は、ケース３０内に収容され、コネクタ１１がケース３０から上方に僅かに突出している。
【００３８】
ケース３０は、金属板又は樹脂を素材として角箱形状に作製されており、その天板面に開口部３１，３２を、その底板面に開口３３，３４を、その両側板面（前後方向）に開口部３５〜３８を、その表側側板面（左右方向）に開口部３９、４０をそれぞれ上下２段に有している。また、プリント基板１０に隠れて図示されていないが、裏側側板面（左右方向）にも同様に上下２段に開口部４１、４２を有している。プリント基板１０はケース内に図示しないスペーサを挟んでねじで固定されている。
【００３９】
すなわち、これら開口部３１〜４２は、水没センサ６〜９を挟んでその両側に開口している。このようにすれば、車体の水没時傾斜姿勢にかかわらず、どれかの開口部は水没センサ６〜９の上方及び下方に位置するので、下方側の開口部からケース３０内に浸水する際に、上方側の開口部からケース３０内の空気や発生ガスを速やかに排出することができ、水没センサ６〜９による水没検出が遅れるのを防止することができる。
【００４０】
【実施例３】
他の実施例を図４を参照して以下に説明する。
【００４１】
この実施例では、水没センサ６〜９に電圧を印加する発振回路５０を有し、この発振回路５０は、０．５秒ごとに１０ｍｓｅｃだけ水没センサ６〜９に所定電圧を出力する。水没センサ６〜９の抵抗が低下し、これら水没センサ６〜９を通じてトランジスタ６０のベース電流が増大すると、そのコレクタ電圧が低下してコントローラ５は水没を検出する。
【００４２】
本構成によれば、電力消費及びマイグレーションを低減することができる。
【００４３】
【実施例４】
他の実施例を図５を参照して以下に説明する。
【００４４】
この実施例では、水没センサ６〜９の代わりに一個の水没センサ６０を用いる。ただし、この水没センサ６０はコントローラ５の４周を囲む一対の電極線をプリント基板１０の両側に配置したものであり、上記実施例と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の水没センサを有するパワーウインドウ装置の全体構成図である。
【図２】図１のプリント基板の側面図である。
【図３】実施例２のパワーウインドウ装置の全体構成図である。
【図４】実施例３のパワーウインドウ装置の回路図である。
【図５】実施例４の水没センサの他の実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
１は直流モータからなる窓昇降用モータ、２はモータ駆動部、３は窓上昇用の操作スイッチ、４は窓降下用の操作スイッチ、５はコントローラ（窓制御部、水没時窓制御部）、６〜９は水没センサ、１０はプリント基板、９１、９２は導体パターン電極（露出電極）

Claims

窓昇降用モータ、
前記窓昇降用モータへの通電を断続するモータ駆動部、
窓上昇用及び窓降下用の操作スイッチ、
前記操作スイッチからの窓昇降信号の入力により前記窓昇降用モータに窓昇降運転を行わせる窓制御部、
水没を検出する水没センサ、及び、
前記水没センサによる水没検出時における前記窓昇降用モータの所定の動作を前記窓制御部よりも優先可能とする水没時窓制御部、
を備える水没センサを有するパワーウインドウ装置において、
前記水没センサは、前記水没時窓制御部が実装される絶縁基板に互いに所定の沿面放電距離を隔てて配設される複数の露出電極を有し、
前記複数の露出電極は、絶縁基板の周縁部に位置して前記絶縁基板の両主面にそれぞれ個別に配設されていることを特徴とする水没センサを有するパワーウインドウ装置。
窓昇降用モータ、
前記窓昇降用モータへの通電を断続するモータ駆動部、
窓上昇用及び窓降下用の操作スイッチ、
前記操作スイッチからの窓昇降信号の入力により前記窓昇降用モータに窓昇降運転を行わせる窓制御部、
水没を検出する水没センサ、及び、
前記水没センサによる水没検出時における前記窓昇降用モータの所定の動作を前記窓制御部よりも優先可能とする水没時窓制御部、
を備える水没センサを有するパワーウインドウ装置において、
前記水没センサは、前記水没時窓制御部が実装される絶縁基板に互いに所定の沿面放電距離を隔てて配設される複数の露出電極を有し、
前記複数の露出電極間に、所定周期で間欠的に電圧が印加されることを特徴とする水没センサを有するパワーウインドウ装置。