(57)【要約】【課題】アクチュエータと制御部とが一体の防水構造となっている場合でも、配線を増やすことなく車両の水没を検出できるパワーウインドウ制御ユニットを提供する。【解決手段】操作スイッチ４〜６の接点に並列に、所定の空隙を介して対向する組電極７〜９を備え、制御装置３の導通検出手段２３は、操作スイッチ４〜６の端子電圧：入力端子ＡＵＴＯ，ＵＰ，ＤＯＷＮの変化に基づいて、組電極７〜９が全て導通したことを検出すると、導通検出信号を制御部１２に出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に配置されるパワーウインドウを開閉させるため操作される１つ以上の操作スイッチと、この操作スイッチの操作状態を検出して対応するアクチュエータを駆動することで、前記パワーウインドウを開閉させる制御部とで構成されるパワーウインドウ制御ユニットにおいて、
前記アクチュエータと前記制御部とは、一体で且つ防水された構造の制御装置として構成されており、
前記操作スイッチは、当該スイッチの接点に並列に接続され、所定の空隙を介して対向する組電極を備え、
前記制御装置は、
前記操作スイッチの端子電圧の変化に基づいて、当該スイッチが操作されたことを検出すると、操作検出信号を前記制御部にする操作検出手段と、
前記操作スイッチの端子電圧の変化に基づいて、前記組電極が２組以上導通したことを検出すると、導通検出信号を前記制御部に出力する導通検出手段とを備えていることを特徴とするパワーウインドウ制御ユニット。
【請求項２】
前記操作検出手段並びに前記導通検出手段は、前記操作スイッチの端子電圧を判定用閾値電圧と比較する操作検出用コンパレータ並びに導通検出用コンパレータを備え、
前記導通検出用コンパレータに設定される閾値電圧は、前記操作検出用コンパレータに設定される閾値電圧よりも高い電圧に設定されていることを特徴とする請求項１記載のパワーウインドウ制御ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２記載のパワーウインドウ制御ユニットを複数備えると共に、前記複数の制御装置と通信可能に構成される上位制御装置を備え、
前記複数の制御装置は、前記導通検出信号が与えられると、水没検出信号を前記上位制御装置に送信し、
前記上位制御装置は、１つ以上の制御装置より前記水没検出信号が送信されると、前記水没検出信号を送信していない制御装置に対してパワーウインドウの開放指令を送信し、
前記開放指令を受信した制御装置は、前記アクチュエータを駆動して前記パワーウインドウを開放することを特徴とするパワーウインドウ制御システム。
【請求項４】
前記上位制御装置は、運転席側のサイドウインドウに対応する制御装置が何れも前記水没検出信号を送信している場合は、助手席側のサイドウインドウに対応する制御装置に前記開放指令を送信することを特徴とする請求項３記載のパワーウインドウ制御システム。
【請求項５】
前記上位制御装置は、助手席側のサイドウインドウに対応する制御装置が何れも前記水没検出信号を送信している場合は、運転席側のサイドウインドウに対応する制御装置に前記開放指令を送信することを特徴とする請求項３又は４記載のパワーウインドウ制御システム。
【請求項６】
前記パワーウインドウ制御ユニットの１つが、ルーフウインドウに対応して配置されている場合、
前記上位制御装置は、前記ルーフウインドウに対応する制御装置が前記水没検出信号を送信していなければ、当該制御装置に前記開放指令を送信することを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載のパワーウインドウ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作スイッチの操作状態を検出してアクチュエータを駆動することで、車両のパワーウインドウを開閉させる制御ユニット，及びその制御ユニットを複数備えてなる制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるパワーウインドウを駆動する構成は、一般に、ウインドウを駆動するモータ（アクチュエータ）と、そのモータを制御する制御部とが別体となっている場合が多い。また、車両が事故等により水没した場合には、乗員を車外に脱出させるため、水没したことをセンサ等により検出して自動的にウインドウを開くように制御したり、乗員に脱出を促すためのアナウンスを行うものがある（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献２には、車両が水没した場合でも、ユーザの操作によってパワーウインドウを確実に開くことを目的とした構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０６９００号公報
【特許文献２】特開２０００−３４８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、最近は、省配線化などを目的としてモータと制御部とを一体にしたタイプの制御装置も用いられることがあり、その場合、制御装置には防水構造が施される。すると、水没検出用のセンサは制御装置に外付けせざるを得ず、制御装置に検出信号を出力するための配線が増加するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータと制御部とが一体の防水構造となっている場合でも、配線を増やすことなく車両の水没を検出できるパワーウインドウ制御ユニット，及びその制御ユニットを複数備えてなるパワーウインドウ制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載のパワーウインドウ制御ユニットによれば、操作スイッチの接点に並列に接続され、所定の空隙を介して対向する組電極を備える。そして、制御装置の導通検出手段は、操作スイッチの端子電圧の変化に基づいて組電極が２組以上導通したことを検出すると、導通検出信号を制御部に出力する。すなわち、車両が水没することで操作スイッチ部分に水が浸入すると、組電極が水分により導通して操作スイッチの端子電圧が変化するので、制御部は、導通検出手段により導通検出信号が与えられることで水没を検出できる。したがって、制御装置がアクチュエータと制御部とを内蔵した防水構造となっている場合でも、操作スイッチの端子電圧の変化に基づいて水没を検出できるので、水没検出用のセンサが検出信号を制御装置に出力するための配線を余分に設ける必要がなくなる。
【０００７】
請求項２記載のパワーウインドウ制御ユニットによれば、導通検出手段を構成する導通検出用コンパレータに設定される閾値電圧を、操作検出用コンパレータに設定される閾値電圧よりも高い電圧に設定する。すなわち、操作スイッチ部分に浸入した水により組電極が導通した場合、その抵抗値は、金属のような導体をよりも高い値を示すため、操作スイッチの端子電圧は、操作スイッチが操作された場合よりも高い電圧になる。したがって、上記のように閾値電圧が設定されたコンパレータを用いれば、共通の信号端子の電圧変化に応じて操作スイッチにおける操作の検出と水没の検出とを行うことができる。
【０００８】
請求項３記載のパワーウインドウ制御システムによれば、上位制御装置は、１つ以上の制御装置より水没検出信号が送信されると、水没検出信号を送信していない制御装置に対してパワーウインドウの開放指令を送信し、その開放指令を受信した制御装置はパワーウインドウを開放する。したがって、車両に水没事故が発生した場合に、乗員がより容易に車外に脱出できるようアシストできる。
【０００９】
請求項４記載のパワーウインドウ制御システムによれば、上位制御装置は、運転席側のサイドウインドウに対応する制御装置が何れも水没検出信号を送信している場合は、助手席側のサイドウインドウに対応する制御装置に開放指令を送信する。
【００１０】
また、請求項５記載のパワーウインドウ制御システムによれば、上位制御装置は、助手席側のサイドウインドウに対応する制御装置が何れも水没検出信号を送信している場合は、運転席側のサイドウインドウに対応する制御装置に開放指令を送信する。したがって、乗員を、車両の未だ水没していない側より脱出させることができる。
【００１１】
請求項６記載のパワーウインドウ制御システムによれば、上位制御装置は、ルーフウインドウに対応する制御装置が水没検出信号を送信していなければ、当該制御装置に開放指令を送信する。すなわち、車両のルーフ側が未だ水没していない状態にあれば、ルーフウインドウを開放させて乗員を脱出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施例であり、パワーウインドウ制御ユニットを中心とする構成を示す図
【図２】本発明の第２実施例であり、複数の制御ユニットとドアＥＣＵとで構成される制御システムを示す図
【図３】フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について図１を参照して説明する。図１は、車両に搭載されるパワーウインドウ制御ユニットを中心とする構成を示す図である。パワーウインドウ制御ユニット（以下、単に制御ユニットと称す）１は、スイッチボックス２と、パワーウインドウ制御装置（以下、単に制御装置と称す）３とで構成されている。スイッチボックス２には、３つの常開型の操作スイッチ４〜６（ＳＷ１〜３）が配置されており、これらの操作スイッチ４〜６の接点の一方は、グランド（ボディアース）に共通に接続されている。そして、操作スイッチ４〜６の接点の他方は、制御装置３の入力端子にそれぞれ接続されている。これらの操作スイッチ４，５，６は、それぞれ「ＡＵＴＯ」，「ＵＰ」，「ＤＯＷＮ」の操作に対応している。
【００１４】
操作スイッチ４〜６の各接点には、１組の電極７（ａ，ｂ）〜９（ａ，ｂ）がそれぞれ並列に接続されており、各電極，例えば電極７ａ，７ｂの開放端は、所定の空隙（例えば数ｍｍ程度）を有して対向するように配置されている。そして、電極７〜９は、配線パターンが露出した状態となっている。また、各組電極７〜９の空隙長は、例えば操作スイッチ４〜６の接点間の空隙長と同程度にする。
【００１５】
制御装置３は、制御ＩＣ１０と、パワーウインドウを開閉させるアクチュエータであるモータ（ＤＣモータ）１１とで構成されており、これらは一体で防水構造が施されている（これに対して、スイッチボックス２は非防水構造となっている）。制御ＩＣ１０は、マイクロコンピュータで構成される制御部１２と、操作スイッチ４〜６の操作，並びに前記電極７〜９の導通状態を検出するためのヒステリシス付きコンパレータ１３〜１８（ＣＰ１〜６）とを備えている。
【００１６】
コンパレータ１３及び１６の非反転入力端子は、入力端子ＡＵＴＯに共通に接続されていると共に、抵抗素子１９（Ｒ１）を介して電源＋Ｂにプルアップされている。また、コンパレータ１４及び１７の非反転入力端子は、入力端子ＵＰに共通に接続されていると共に抵抗素子２０（Ｒ２）を介して電源＋Ｂにプルアップされ、コンパレータ１５及び１８の非反転入力端子は、入力端子ＤＯＷＮに共通に接続されていると共に抵抗素子２１（Ｒ３）を介して電源＋Ｂにプルアップされている。
【００１７】
コンパレータ１３〜１５（操作検出手段，操作検出用コンパレータ）の反転入力端子には基準電圧Ｖref1が与えられており、コンパレータ１６〜１８（導通検出用コンパレータ）の反転入力端子には基準電圧Ｖref2が与えられている。これらの基準電圧の大小関係は、Ｖref2＞Ｖref1となるように設定されている。そして、コンパレータ１３〜１５の出力端子は、制御部１２の入力端子にそれぞれ接続されており、コンパレータ１６〜１８の出力端子は、３入力ＯＲゲート２２を介して制御部１２の入力端子に接続されている。尚、コンパレータ１６〜１８及びＯＲゲート２２は導通検出手段２３を構成している。
【００１８】
ドアＥＣＵ（若しくは、ボディＥＣＵ等）２４と制御装置３との間には、車内ＬＡＮプロトコルの一種であるＬＩＮの通信線がスイッチボックス２を経由した状態で接続されており、制御部１２と通信するように構成されている。尚、通信線は必ずしもスイッチボックス２を経由する必要はない。
【００１９】
次に、本実施例の作用について説明する。通常状態では、車両の乗員によりスイッチボックス２に配置されている操作スイッチ４〜６の何れかがオン操作されると、それぞれの接点が閉じることで、入力端子ＡＵＴＯ，ＵＰ，ＤＯＷＮのレベルはハイからロウに変化する。それに応じて、コンパレータ１３〜１５の出力レベルもハイからロウに変化するので、制御部５は、オン操作されたスイッチ４〜６に対応して、モータ１１を駆動する。
すなわち、「ＵＰ」に対応するスイッチ５がオン操作された場合は、パワーウインドウを閉じるようにモータ１１を駆動し、「ＤＯＷＮ」に対応するスイッチ６がオン操作された場合は、パワーウインドウを開放するようにモータ１１を逆転させて駆動する。また、「ＡＵＴＯ」に対応するスイッチ４がオン操作された場合は、事前に乗員により設定された開放位置まで、パワーウインドウを開放させるようにモータ１１を駆動する。
【００２０】
ここで、車両が事故等により水没した場合を想定する。この時、防水構造である制御装置３には水が浸入することはないが、非防水構造であるスイッチボックス２には水が浸入する。そして、各操作スイッチ４〜６に並列に接続されている電極７〜９の空隙部分に侵入した水が到達すると、これらの電極７〜９はその水分を介して導通する。この場合の導通抵抗は、操作スイッチ４〜６がオン操作された場合の導通抵抗よりも高いので、制御装置３の入力端子ＡＵＴＯ，ＵＰ，ＤＯＷＮのレベルが低下する度合は小さくなる。
【００２１】
その状態をコンパレータ１６〜１８が検出して、これらの出力端子が何れもロウレベルに変化すると、ＯＲゲート（負論理のＡＮＤ）２２の出力レベルはハイからロウに遷移する。これにより、制御部１２は、スイッチボックス２部分が水没状態となったことを検出でき、その状態を検出すると、ドアＥＣＵ２４に対して水没検出信号を送信する。ドアＥＣＵ２４は、制御装置３より送信された水没検出信号を受信すると、車両におけるその他の部位のパワーウインドウに配置されている制御装置３が、同様に水没検出信号を送信しているか否かを判断した上で、車両の乗員を車外に脱出させるため、最適なパワーウインドウを開放するように処理を行う（その詳細については、第２実施例を参照）。
【００２２】
以上のように本実施例によれば、操作スイッチ４〜６の接点に並列に、所定の空隙を介して対向する組電極７〜９を接続し、制御装置３の導通検出手段２３は、操作スイッチ４〜６の端子電圧：入力端子ＡＵＴＯ，ＵＰ，ＤＯＷＮの電圧変化に基づいて組電極７〜９が全て導通したことを検出すると、導通検出信号を制御部１２に出力するようにした。したがって、制御装置３が、モータ１１と制御部１２とを内蔵した一体の防水構造となっている場合でも、操作スイッチ４〜６の端子電圧の変化に基づいて水没を検出できるので、水没検出用のセンサを独立して配置した場合に、そのセンサが検出信号を制御装置に出力するための配線を余分に設ける必要がなくなる。
【００２３】
そして、導通検出手段２３を構成するコンパレータ１６〜１８に設定される閾値電圧Ｖref2を、コンパレータ１３〜１５に設定される閾値電圧Ｖref1よりも高い電圧に設定したので、共通の信号端子の電圧変化に応じて、スイッチ４〜６における操作の検出と水没の検出とを行うことができる。更に、コンパレータ１６〜１８のＡＮＤ条件によって車両の水没を検出するので、例えば結露などによって組電極７〜９の１つだけが導通した場合などに、誤検出することを防止できる。
【００２４】
（第２実施例）
図２及び図３は、本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施例は、第１実施例のパワーウインドウ制御ユニット１が車両の各部に配置されている場合、各制御ユニット１がドアＥＣＵ（上位制御装置）２４と通信することで、各制御ユニット１における水没検出の状況に応じてパワーウインドウを制御する場合を示す。尚、実際には、各制御ユニット１が車両のどのウインドウに対応して配置されているかに応じて、スイッチボックス２に配置されている操作スイッチの数は異なる場合がある。
【００２５】
各制御ユニット１は、車両の助手席側のサイドウインドウ（ＬＦ），助手席後部側のサイドウインドウ（ＬＲ），運転席側のサイドウインドウ（ＲＦ），運転席後部側のサイドウインドウ（ＲＲ），サンルーフウインドウ（Ｔ）に対応して配置されている。尚、図２では、図示の都合上、各制御装置３がドアＥＣＵ２４と直接接続されているように示している。
【００２６】
次に、第２実施例の作用について図３も参照して説明する。図３は、ドアＥＣＵ２４と各制御装置３との間で行う処理の内容を示すフローチャートである。ドアＥＣＵ２４は、各制御装置３に対して水没検出の有無を送信させる要求を行い（ステップＳ１）、先ず、サンルーフに対応する制御装置３Ｔが水没を検出しているか否かを判定する（ステップＳ２）。制御装置３Ｔが水没を検出している場合（有）はステップＳ６に移行し、水没を検出していなければ（無）、以降のステップＳ３〜Ｓ７において、その他の各座席部分について水没検出の有無を判定する。
【００２７】
すなわち、ステップＳ３では、車両の前後左右４つの座席部全てにおいて水没が検出されているか否かを判断し、検出されている場合（有）、ドアＥＣＵ２４は、制御装置３Ｔに対してルーフウインドウを開放させるための指令を送信する（ステップＳ１０）。そして、制御装置３Ｔは、その開放指令を受信すると、モータ１１（Ｔ）を駆動してルーフウインドウを開放させるように制御する。すなわち、この場合は、車両のルーフ部分だけが未だ水没していないため、車両の乗員を車外に脱出させるには、ルーフウインドウを開放させるのが最適だからである。
【００２８】
ステップＳ３において、全ての座席について水没が検出されていない場合は（無）、次に車両の前部側の座席、すなわち運転席及び助手席について水没が検出されているか否かを判断する（ステップＳ４）。ここで、運転席及び助手席が何れも水没していれば（有）、やはりステップＳ１０に移行してルーフウインドウを開放させる。運転席及び助手席が何れも水没していない場合は（無）、次は車両の後部側の座席、すなわち運転席及び助手席それぞれの後部座席について水没が検出されているか否かを判断し（ステップＳ５）、何れも水没していれば（有）やはりステップＳ１０に移行する。
【００２９】
車両の前部側座席，後部側座席の何れも、それぞれ左右の両座席が水没していなければ（ステップＳ５：無）、今度は車両の右側の座席、すなわち運転席及その後部座席について水没が検出されているか否かを判断する（ステップＳ６）。これらが水没していれば（有）、ドアＥＣＵ２４は、その反対側となる車両の左側の座席、すなわち助手席及その後部座席を開放させるように制御装置３ＬＦ，３ＬＲに指令を送信する（ステップＳ８）。
【００３０】
また、車両の右側の座席が水没してなければ（ステップＳ６：無）、ドアＥＣＵ２４は、左側の座席、すなわち助手席及その後部座席について水没が検出されているか否かを判断する（ステップＳ７）。そして、これらが水没していれば（有）、その反対側となる車両の左側の座席を開放させるように制御装置３ＲＦ，３ＲＲに指令を送信する（ステップＳ９）。
【００３１】
以上のように第２実施例によれば、ドアＥＣＵ２４は、１つ以上の制御装置３より水没検出信号が送信されると、水没検出信号を送信していない制御装置３に対してパワーウインドウの開放指令を送信し、その開放指令を受信した制御装置３はパワーウインドウを開放するように制御する。したがって、車両に水没事故が発生した場合に、乗員がより容易に車外に脱出できるようアシストできる。
そして、ドアＥＣＵ２４は、ルーフウインドウに対応する制御装置３Ｔが水没検出信号を送信していなければ、当該制御装置３Ｔに開放指令を送信するので、未だ水没していない状態にあるルーフウインドウを開放させて乗員を脱出させることができる。
【００３２】
また、ドアＥＣＵ２４は、運転席側のサイドウインドウに対応する制御装置３ＲＦ，３ＲＲが何れも水没検出信号を送信している場合は、助手席側のサイドウインドウに対応する制御装置３ＬＦ，３ＬＲに開放指令を送信し、逆に、制御装置３ＬＦ，３ＬＲが何れも水没検出信号を送信している場合は、制御装置３ＲＦ，３ＲＲに開放指令を送信する。したがって、乗員を、車両の未だ水没していない側より脱出させることができる。
【００３３】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
操作スイッチは、少なくとも「ＵＰ」，「ＤＯＷＮ」に対応するものがあれば良く、これらの操作が１つのスイッチで可能に構成されているものでも良い。そして、水没の検出は、少なくとも２つ以上の組電極において導通が検知された場合に行えば良い。
ルーフウインドウを備えていない車両に適用しても良い。
【符号の説明】
【００３４】
図面中、１はパワーウインドウ制御ユニット、３はパワーウインドウ制御装置、４〜６は操作スイッチ、７〜９は電極（組電極）、１１はモータ（アクチュエータ）、１２は制御部、１３〜１５はコンパレータ（操作検出手段，操作検出用コンパレータ）、１６〜１８はコンパレータ（導通検出用コンパレータ），２３は導通検出手段、２４はドアＥＣＵ（上位制御装置）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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