JP5549625B2 - 圧力チャンバ式水没検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧力チャンバ式水没検知装置に関するものである。

従来、水没検知装置としては、例えば特開２０００−３１８４４５号公報（特許文献１）に記載されているように、一対の導電金属パッドを水没検知センサとして用いたものがある。また、水没検知センサとして、例えば特開２０００−２５５４２号公報（特許文献２）に記載されているような水検知センサを用いたものもある。

特開２０００−３１８４４５号公報 特開２０００−２５５４２号公報

しかしながら、昨今では、水没を検知するセンサとして、より簡易な構成で確実に水没を検知できる新たな手段の開発が求められている。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、簡易な構成により、確実に水没を検知できる水没検知装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両バンパのバンパカバー内に設置され、内部にチャンバ空間を形成するチャンバ部材と、前記チャンバ部材に取り付けられ、前記チャンバ空間の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサから信号を受信し、前記圧力センサの検出結果に基づいて車両の水没状態を判定する判定装置と、を備え、前記チャンバ部材及び前記圧力センサは、前記車両の衝突検知センサを兼ねることを特徴とする。

この構成によれば、水没検知の新たな手段としてチャンバ部材を用い、チャンバ空間の圧力を検出することで水没が検知できる。水没によりバンパカバー内のチャンバ部材が内側に押され、チャンバ空間の圧力が上昇する。これを検出することで確実に水没の有無を検知することができる。本発明は、チャンバ部材と圧力センサと判定装置とにより構成され、簡易な構成となる。

請求項２に記載の発明は、前記判定装置は、閾値を記憶し、前記検出結果が前記閾値以上となった場合に水没と判定することを特徴とする。この構成によれば、容易な設定により水没を検知することができる。

請求項３に記載の発明は、ユーザーに水没状態を通知するための通知装置を備え、前記判定装置は、水没と判定した場合に前記通知装置を作動させることを特徴とする。

この構成によれば、乗員等のユーザーは、水没状態であることまたは水没の可能性が高いことを容易に知ることができる。

請求項４に記載の発明は、前記判定装置は、第一閾値および前記第一閾値より大きい第二閾値を記憶し、前記検出結果が前記第一閾値以上となった場合に予水没と判定し、前記検出結果が前記第二閾値以上となった場合に完全水没と判定することを特徴とする。

この構成によれば、水没を段階的に検知することができる。例えば、予水没を、今後水没する可能性がある程度の水没と定義し、完全水没を車両のバンパカバー以下が完全に水没したものと定義すると、その段階ごとに何らかの措置をとることができる。

請求項６に記載の発明は、ユーザーに水没状態を通知する通知装置を備え、前記判定装置は、予水没と判定した場合、通知装置を作動させることを特徴とする。

この構成によれば、段階的に検知する第一の検知の際に、乗員等のユーザーに水没状態を知らせることが可能となる。

請求項７に記載の発明は、前記判定装置は、完全水没と判定した場合、ドアロックを制御するＥＣＵおよびパワーウインドウを制御するＥＣＵに指令し、ドアロックを解除させ、ウインドウを全開させることを特徴とする。

この構成によれば、車両が完全に水没した場合でも、ドアロックが解除されかつウインドウが全開となるため、乗員は車両から脱出しやすくなる。

請求項８に記載の発明は、前記チャンバ部材が、前記バンパレインフォースメントの車両内側面に設置されていることを特徴とする。この構成によれば、容易にかつ安定してチャンバ部材を設置することができる。車両内側面とは、車両前方のバンパレインフォースメントであれば後端面であり、車両後方のバンパレインフォースメントであれば前端面を意味する。これにより、衝突があった場合でもチャンバ部材が変形せず、より精度良く水没を検知できる。

請求項９に記載の発明は、前記チャンバ部材は、車両に設置されたエアクリーナまたはマフラーよりも下方に設置されていることを特徴とする。この構成によれば、水の進入による車載装置への悪影響が発生する前に水没を検知することができる。

圧力チャンバ式水没検知装置１の構成を示す模式図である。 チャンバ部材７の設置位置を説明するための部分断面図である。 圧力センサの出力信号と閾値を示すグラフである。 チャンバ部材７の設置位置を説明するための車両側面図である。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

第一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。圧力チャンバ式水没検知装置１は、図１に示すように、車両バンパ２内に配設されたチャンバ部材７と、圧力センサ８と、通知装置９と、水没検知電子制御ユニット（以下、電子制御ユニットをＥＣＵと略記する）１０と、を主体として構成されている。

車両バンパ２は、バンパカバー３、バンパレインフォースメント４、サイドメンバ５、アブソーバ６、及びチャンバ部材７を主体として構成されている。

バンパカバー３は、車両前端にて車幅方向（左右方向）に延び、バンパレインフォースメント４、アブソーバ６、及びチャンバ部材７を覆うように車体に取り付けられる樹脂（例えば、ポリプロピレン）製カバー部材である。

バンパレインフォースメント４は、バンパカバー３内に配設されて車幅方向に延びる金属製の構造部材であって、図２に示すように、内部中央に梁が設けられた略日の字状断面を有する中空部材である。

サイドメンバ５は、車両の左右両側に位置して車両前後方向に延びる一対の金属製部材であり、その前端に上述したバンパレインフォースメント４が取り付けられる。

アブソーバ６は、バンパカバー３内でバンパレインフォースメント４の前面４ａに取り付けられる車幅方向に延びる発泡樹脂製部材であり、車両バンパ２における衝撃吸収作用を発揮する。

チャンバ部材７は、図２に示すように、バンパカバー３内でバンパレインフォースメント車両内側面４ｂの下方側に設置されている。チャンバ部材７は、全体として、ポリエチレンなどの軟質樹脂からなる車幅方向に延びる略箱形状の中空部材である。チャンバ部材７は、車幅方向に延びて内部に厚さ数ｍｍの軟質樹脂の壁面によって囲まれた略密閉状のチャンバ空間７ａを形成している。

チャンバ部材７は、バンパレインフォースメント４の車幅方向の略中央に配置されている。チャンバ部材７の前端部には上方（もしくは下方）へ延設された舌状片７ｂが設けられ、チャンバ部材７は、その舌状片７ｂを介してクリップ止め等によってバンパレインフォースメント車両内側面４ｂに対して固定される。

チャンバ部材７の上部には、チャンバ空間７ａを外部に連通させる差込口７１が設けられている。チャンバ部材７の差込口７１近傍には、インサート部材７２がインサート成形されている。インサート成形は、ブロー成形法の一つであり、インサート部材７２を金型内に設置し、軟質性樹脂を膨らますことによりチャンバ部材７と一体化される。インサート部材７２は、チャンバ部材７の材質である軟質性樹脂よりも硬質の材質、例えば、鉄等の金属や、ナイロン、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の硬質樹脂から成る。インサート部材７２は、後述する圧力センサ８をチャンバ部材７に取り付けるための部材である。つまり、圧力センサ８は、インサート部材７２にネジ止めされる。インサート部材７２には、差込口７１に対応した貫通孔が設けられている。

チャンバ部材７は、水没の際に水圧により変形し、圧力センサ８によりチャンバ空間７ａの圧力変化が検出される。なお、チャンバ部材７は、図４に示すように、ボンネット内のエンジン用エアクリーナＡおよびエアコン用エアクリーナ（図示せず）の配置位置よりも下方に位置している。

圧力センサ８は、気体圧力を検出可能なセンサ装置であり、チャンバ部材７に組付けられてチャンバ空間７ａ内の圧力変化を検出可能に構成されている。詳細には、圧力センサ８は、センサ本体８１と、圧力導入管８２と、を備えている。

センサ本体８１は、チャンバ部材７の外部にあって、圧力検出用のセンサ素子等が設けられた基板等を収容した部位である。センサ本体８１は、圧力信号を出力し、信号線１０ａを介して水没検知ＥＣＵ１０へ信号送信する。センサ本体８１は、フランジ部分がインサート部材７２にネジ止めされて固定されている。

圧力導入管８２は、チャンバ空間７ａの圧力をセンサ本体８１に導入する略円筒状の管であり、センサ本体８１から下方に伸びている。圧力導入管８２は、チャンバ部材７に設けられた差込口７１に差し込まれている。センサ本体８１は、圧力導入管８２を介してチャンバ空間７ａの圧力を検出する。

通知装置９は、乗員に水没した旨を通知するための装置であって、本実施形態ではランプである。通知装置９は、乗員が視認できる位置、例えばインストルメントパネルに設置されている。

水没検知ＥＣＵ１０は、電子制御装置であり、圧力センサ８から出力される信号が伝送線１０ａを介して入力されるように構成されている。水没検知ＥＣＵ１０は、圧力センサ８における圧力検出結果に基づいて、水没したか否かを判別する処理を実行する。

水没検知ＥＣＵ１０は、図３に示すように、第一閾値と第二閾値を記憶している。第二閾値は、第一閾値より大きい値である。水没検知ＥＣＵ１０は、圧力センサ８から送信される圧力値が第一閾値以上となった場合、「予水没」と判定して通知装置９を作動させる。本実施形態において、予水没は、このまま車両を進行させると完全に水没してしまう可能性があるという状態を意味する。

第一閾値は、予水没の判定基準であって、例えば、雨水で道路（ガード下等）に溜まった水溜りや、川などに車両が進入した際にそれを検知できるように、比較的小さい値となっている。本実施形態の第一閾値は、具体的に、チャンバ部材７のおよそ１／４が水没した際のチャンバ空間７ａの圧力値相当に設定されている。チャンバ部材７が水溜り等により小さく変形し、チャンバ空間７ａの圧力が少し大きくなり、予水没が検知される（図３下側曲線参照）。

また、水没検知ＥＣＵ１０は、圧力センサ８から送信される圧力値が第二閾値以上となった場合、「完全水没」と判定する。この場合、水没検知ＥＣＵ１０は、パワーウインドウやドアロックを制御するＥＣＵ（図示せず）に指令をし、ドアロックを解除させるとともに、全ての窓を全開状態にさせる。本実施形態において、完全水没は、車両が池や海に落ちた際を想定している。本実施形態の第二閾値は、具体的に、チャンバ部材７がおよそ９割程度水没した際のチャンバ空間７ａの圧力値相当に設定されている。チャンバ部材７が池等の水により大きく変形し、チャンバ空間７ａの圧力が大きくなり、予水没が検知された後に完全水没が検知される（図３上側曲線参照）。

本実施形態によれば、水圧によりチャンバ部材７が変形し、チャンバ空間７ａの圧力変化を検出することで水没（予水没、完全水没）を確実に検知することができる。そして、チャンバ部材７と圧力センサ８と水没検知ＥＣＵ１０を準備するだけでよく、簡易な構成かつ低コストで水没検知を実現することができる。さらに、チャンバ部材７は、車幅方向全体に設ける必要がなく、バンパレインフォースメント４の車幅方向略中央に設置すればよく、コンパクトな構成が可能となる。

また、チャンバ部材７が、バンパレインフォースメント４の車両内側面４ｂに設置されているため、衝突時にもチャンバ部材７が変形しづらく、誤検知が防止される。つまり、本実施形態では、水没の検知精度が高くなっている。

また、本実施形態では、チャンバ部材７がエアクリーナＡよりも下方に設置されている。これにより、エアクリーナＡに水が進入する前に水没を検知できる。つまり、予水没を検知した時点では、エアクリーナＡに水が進入しておらず、運転手は、エンジン等が水没してストップする前にバックする等の対策が可能となる。ここで、チャンバ部材７は、さらにマフラーよりも下方に設置されることが好ましい。これにより、マフラーへの水の進入を事前に検知することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、通知装置７は、ブザー等の音で通知するものでもよい。また、水没検知ＥＣＵ１０に設定される閾値は、１つでも３つ以上でもよい。また、水没は、予水没および完全水没に限らず、第一の水没、第二の水没・・・とより細かく段階的に検知するようにしてもよい。また、閾値は、圧力センサ８の出力信号（圧力値）が上昇する角度（図３参照）で設定してもよい。

また、チャンバ部材７は、バンパレインフォースメント４の前面（車両外側面）４ａに設置してもよい。また、チャンバ部材７は、車両後方バンパカバー内のバンパレインフォースメント（図示せず）に設置してもよく、この場合も車両内側面（この場合、前面）に設置されることが好ましい。ただし、チャンバ部材７が車両前方のバンパレインフォースメント４に設置されるほうが、車両進行方向に合致しており、水没検知ＥＣＵ１０が水没を検知しやすい。

また、チャンバ部材７の設置対象は、バンパレインフォースメント４に限られず、車両の他の部分でもよい。この場合でも、検知精度の観点から、チャンバ部材７は、バンパレインフォースメント４と後方のバンパレインフォースメントの間、すなわちバンパレインフォースメントよりも車両内側に配置されることが好ましい。また、チャンバ部材７をバンパレインフォースメント４の前面４ａに設置し、水没検知と衝突検知を兼ねる構成としてもよい。

１：圧力チャンバ式水没検知装置、
２：車両バンパ、 ３：バンパカバー、 ４：バンパレインフォースメント、
４ｂ：車両内側面、 ５：サイドメンバ、 ６：アブソーバ、
７：チャンバ部材、 ７ａ：チャンバ空間、
８：圧力センサ、 ８１：センサ本体、 ８２：圧力導入管、
９：通知装置、 １０：水没検知ＥＣＵ（判定装置）

Claims (10)

1. 車両バンパのバンパカバー内に設置され、内部にチャンバ空間を形成するチャンバ部材と、
   前記チャンバ部材に取り付けられ、前記チャンバ空間の圧力を検出する圧力センサと、
   前記圧力センサから信号を受信し、前記圧力センサの検出結果に基づいて車両の水没状態を判定する判定装置と、
   を備え、
   前記チャンバ部材及び前記圧力センサは、前記車両の衝突検知センサを兼ねることを特徴とする圧力チャンバ式水没検知装置。
2. 前記判定装置は、閾値を記憶し、前記検出結果が前記閾値以上となった場合に水没と判定する請求項１に記載の圧力チャンバ式水没検知装置。
3. ユーザーに水没状態を通知するための通知装置を備え、
   前記判定装置は、水没と判定した場合に前記通知装置を作動させる請求項１または２に記載の圧力チャンバ式水没検知装置。
4. 前記判定装置は、第一閾値および前記第一閾値より大きい第二閾値を記憶し、前記検出結果が前記第一閾値以上となった場合に予水没と判定し、前記検出結果が前記第二閾値以上となった場合に完全水没と判定する請求項１に記載の圧力チャンバ式水没検知装置。
5. 前記第一閾値及び前記第二閾値は、横軸を時間とし縦軸を前記圧力センサの出力信号とした場合において、前記圧力センサの出力信号が上昇する角度により設定されている請求項４に記載の圧力チャンバ式水没検知装置。
6. ユーザーに水没状態を通知するための通知装置を備え、
   前記判定装置は、予水没と判定した場合、通知装置を作動させる請求項４又は５に記載の圧力チャンバ式水没検知装置。
7. 前記判定装置は、完全水没と判定した場合、ドアロックを制御するＥＣＵおよびパワーウインドウを制御するＥＣＵに指令し、ドアロックを解除させ、ウインドウを全開させる請求項４〜６の何れか一項に記載の圧力チャンバ式水没検知装置。
8. 前記チャンバ部材は、前記バンパレインフォースメントの車両内側面に設置されている請求項１〜７の何れか一項に記載の圧力チャンバ式水没検知装置。
9. 前記チャンバ部材は、車両に設置されたエアクリーナまたはマフラーよりも下方に設置されている請求項１〜８の何れか一項に記載の圧力チャンバ式水没検知装置。
10. 前記チャンバ部材は、車両前方の前記バンパレインフォースメントの前面に設置されている請求項１〜７の何れか一項に記載の圧力チャンバ式水没検知装置。

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