(57)【要約】【課題】  水没検知用のセンサ（水感知センサなど）を別個に設けることなく、車両の水没を早期かつ確実に検知できる車両水没検知装置を提供する。【解決手段】  車体とタイヤ間の無線通信手段を含むＴＰＭＳを有する車両Ｋ１において、ＴＰＭＳのコントローラ１（水没判定手段）により、車体とタイヤ間の通信状態を監視し、前記通信が不能な状態が、設定された時間又は回数以上連続したことを必要条件として、車両の水没が発生したと判定する構成とする。これにより、車両の水没が早期かつ確実に検知できる。【選択図】  図３
2008110757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体とタイヤ間で無線通信を行う車両の水没を検知する車両水没検知装置であって、
車体とタイヤ間の通信状態を監視し、前記通信が不能な状態が、設定された時間又は回数以上連続したことを必要条件として、車両の水没が発生したと判定する水没判定手段を備えたことを特徴とする車両水没検知装置。
【請求項２】
前記車両は操舵トルクセンサを有し、
前記水没判定手段は、前記通信状態に加えて前記操舵トルクセンサの測定データを監視し、前記必要条件の成否と操舵トルクの低下に基づいて、車両の水没が発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両水没検知装置。
【請求項３】
前記車両は駆動輪と従動輪に対して車輪速センサを有し、
前記水没判定手段は、前記通信状態に加えて前記車輪速センサの測定データを監視し、前記必要条件の成否と従動輪の車輪速の相対的低下に基づいて、車両の水没が発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両水没検知装置。
【請求項４】
前記車両はＧＰＳとデッドレコニング機能を有し、
前記水没判定手段は、前記通信状態に加えて、前記ＧＰＳにより得られる自車両の位置情報と、前記デッドレコニング機能により得られる自車両の位置情報とを監視し、前記必要条件の成否と両位置情報の不一致に基づいて、車両の水没が発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両水没検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のパワーウインドウの機能（特に搭乗者が車内から脱出するためのウインドウ開放動作）を信頼性高く実現する等の目的のために、車両の水没を検知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のパワーウインドウシステムでは、水没時の搭乗者の脱出容易性確保等のために、自車両の水没を検知して制御回路で特別な水没対応措置を実行する構成が普及しつつある。
例えば特許文献１には、水没時にウインドウが勝手に動作する問題を解消するため、水を検出して水没を検知するセンサ（水没検出用のギャップなど）をパワーウインドウシステムの制御ボックス内に設け、水没検出時には、ウインドウのモータを各方向に駆動する両方向のリレーを同時にオンしてモータコイルの両端子を何れも電源ラインに接続する技術が開示されている。
【０００３】
また特許文献２には、水没時にウインドウが確実に操作可能（少なくとも開方向に作動させることが可能）となるようにするため、リレーコイルの両側にスイッチング素子（トランジスタ）又はスイッチ接点を設け、スイッチ操作時には、操作方向に応じた一方のリレーコイルの両側が同期してオンすることによって、所定のリレーコイルのみを確実に駆動する装置が開示されている。なおこの装置は、水没状態か否かを検知する機能がないため、水没時に例えば規定方向（例えば、ウインドウの開方向）の動作のみを可能として他の動作を禁止すること、或いは水没したことの記録を残すといった水没対応措置ができない。しかし、この特許文献２の装置に対して、特許文献１のようなセンサ（水没検出用のギャップや電極対やオープン端子など）を別途設けることによって、水没を検知して水没対応措置を実行することは可能である。
【０００４】
また特許文献３〜５には、水を検出して水没を検知するセンサ（水没検出用の電極対やフロートスイッチなど）をパワーウインドウシステムの制御ボックスとは別置きで設け、水没検出時には、ウインドウのモータをウインドウ開方向に駆動してウインドウを自動開放する技術が開示されている。
また特許文献６には、車体への水の接触を検出する水感知センサ（第１検出手段）をパワーウインドウシステムの制御ボックスとは別置きで備えるとともに、タイヤと路面との接触状態を検出する第２検出手段を有し、第１検出手段により車体への水の接触が検出され、かつ、第２検出手段によりタイヤと路面の非接触状態が検出されると、水没状態にあると判定し、ウインドウを開動作させる水没検出装置が開示されている。なお、第２検出手段としては、サスペンションストローク、タイヤの空気圧、サスペンションのショックアブソーバの伸縮量に関する値、サスペンションリンクの揺動角度、又はサスペンションのコイル荷重に基づいてタイヤと路面との接触状態を検出するものが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３６７００号公報
【特許文献２】特開平１１−４１９６１号公報
【特許文献３】特開２０００−２０４８４３号公報
【特許文献４】特開平１０−２９２７３１号公報
【特許文献５】特開平１１−２２３０１号公報
【特許文献６】特開２０００−２５５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の水没検知技術のうち、特許文献１のようにパワーウインドウシステムの制御ボックス内に水没検知手段を持つ構成では、車両が着水した後（例えば、川や海に転落した後、或いは洪水に巻き込まれた後）、ある程度車内への浸水が進行し制御ボックスが設置されている部分にまで水面が達する必要があった。このため、水没を必ずしも十分早く検知することができないという問題があった。なお、制御ボックスに浸水しなければパワーウインドウは正常に動作するとの考え方もあるが、他の部分で漏電などを生じ急速にバッテリーが放電し、その結果、制御ボックス内では正常に制御が行なわれたとしても、パワーウインドウのアクチュエータが正常に機能し得ない状態に陥ることがあり得る。したがって、水没という異常事態は可能な限り早急に検出し、対応できる状況とする必要があり、特許文献１などに開示された従来技術はこの点で十分とは言えなかった。
【０００７】
次に、特許文献３〜５に記載のように、水を検知するセンサを制御ボックスとは別個に設ける構成の場合には、センサを車体の下部等に配置することによって、前記制御ボックスの設置位置まで水面が達する前に、水没を検出することができる。しかし、新たに別途センサを設けることは、組立を複雑にするとともに、車両重量を増大させる、新たな設置空間が必要になるなどのデメリットを生じさせるという問題があった。また、降雨時走行中の水の飛散などにより、センサが作動して水没と誤判断してしまう恐れがあるという問題もあった。
【０００８】
また、特許文献６に記載のように、別置きの水感知センサ（第１検出手段）と、タイヤと路面との接触状態を検出する第２検出手段を有し、第１検出手段により車体への水の接触が検出され、かつ、第２検出手段によりタイヤと路面の非接触状態が検出されると、水没状態にあると判定する構成では、次のような問題がある。即ち、タイヤと路面の非接触状態が検出されないと水没と判定されないため、タイヤが完全に浮き上がっていない状態では水没と判定されず、水没を十分早期に検知できないか、水没を信頼性高く検知できない恐れがあるという問題がある。例えば、川のような水深の浅いところに車両が転落した場合や、洪水などで路面からの水面高さが徐々に増加するような場合には、タイヤが路面から浮き上がらない状態で水没と検知すべきケースもあり得るが、この特許文献６の構成では、このようなケースで水没と判定できない問題がある。また、別置きのセンサを設ける構成であるため、上述した特許文献３〜５と同様の問題もある。
そこで本発明は、水没検知用のセンサを設けることなく、車両の水没を検知できる車両水没検知装置、より好ましくは、早期かつ確実に車両の水没を検知できる車両水没検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の車両水没検知装置は、車体とタイヤ間で無線通信を行う車両の水没を検知する車両水没検知装置であって、
車体とタイヤ間の通信状態を監視し、前記通信が不能な状態が、設定された時間又は回数以上連続したことを必要条件として、車両の水没が発生したと判定する水没判定手段を備えたものである。
【００１０】
ここで、「水没」とは、タイヤが十分な圧力で路面（水底）に接触しない程度にまで、路面からの水面高さがある場所に、車両が存在する状況を意味し、水深が車高に対して十分浅い状況（タイヤが十分な圧力で路面に接触している状況）は除かれる。水深が浅くタイヤが十分な圧力で路面に接触していれば、車両が走行可能であり乗員の水難事故を生じないからである。
【００１１】
また、「前記通信が不能な状態が、設定された時間又は回数以上連続したことを必要条件として」とは、次のことを意味する。即ち、車両の水没が発生したと判定する条件としては、車体とタイヤ間の通信が不能な状態が設定された時間又は回数以上連続したという条件（以下、基本条件という）が、少なくとも含まれることを意味する。
【００１２】
つまり、本願発明の態様としては、前記基本条件が成立すれば無条件に車両の水没が発生したと判定する態様と、前記基本条件に加えて他の条件が成立してはじめて車両の水没が発生したと判定する態様とがあり得ることを意味する。
【００１３】
なお、「水没判定手段」は、既存の制御処理手段（例えば、ＴＰＭＳなどのコントローラ内の制御回路、或いはパワーウインドウシステムの制御回路）の処理機能として容易かつ安価に実現することができる。
【００１４】
また、「車体とタイヤ間で無線通信を行う車両」としては、例えば、ＴＰＭＳと呼ばれるシステム（タイヤの空気圧を検出するセンサとその検出データを車体側に無線送信する通信手段をタイヤ内に内蔵し、車体側の受信手段で前記検出データを受信してタイヤ空気圧を監視するシステム）を備える車両がある。
【００１５】
また、「通信が不能な状態」とは、一方向の通信（例えば、タイヤ側から車体側への通信）が不能な状態でもよいし、双方向の通信が不能な状態（例えば、車体側からタイヤ側に送信を行っても、正常にタイヤ側からの返信が車体側で受信できない状態）でもよい。
【００１６】
本願の車両水没検知装置によれば、水没検知用のセンサを設けることなく、車体とタイヤ間の既存の無線通信手段を利用して、車両の水没を早期かつ確実に検知できる。
【００１７】
何故なら、車両の水没が生じると、前記無線通信手段のアンテナ（少なくともタイヤ側のアンテナ）が水没し、無線信号である電波は水中においては急速に減衰するため、車体とタイヤ間の無線通信が突然不能になり、水没状態である限りこの状態が維持される。一方、水没以外の状況で上記無線通信が不能になるのは、例えば送信機と受信機の相対位置関係（タイヤの回転位置）により通信が困難になる状態（いわゆるヌルポイント）であり、瞬間的に無線通信が一時不能になるにすぎない。このため、通信不能状態が、設定された時間又は回数以上連続すると、車両の水没が発生したと判定する本装置であれば、車両の水没を早期かつ確実に検知できる。
【００１８】
なお、この車両水没検知装置における「タイヤ」は、複数あるタイヤのうち一部のタイヤであってもよいし、全部のタイヤであってもよい。即ち、この場合の水没判定手段は、一部のタイヤについて通信不能状態が連続した場合に水没と判定する態様でもよいし、全タイヤについて通信不能が連続したときに、水没と判定する態様でもよい。また、４輪車において、隣接するタイヤについて、又は対角位置にあるタイヤについて、通信不能が連続すると水没と判定する態様でもよい。このように複数のタイヤの通信状態に基づいて水没判定する態様であると、一つのタイヤだけが、なんらかの要因（ノイズなど）により通信不能状態になった場合に、水没と誤判定する可能性が解消できる。また、上述したように隣接するタイヤの通信状態に基づく場合には、このような誤判定を防止しつつ、車両の片側のみが水没したような状況でもより早く水没を検知できるという利点が得られる。
【００１９】
次に本願発明の好ましい態様は、車両が操舵トルクセンサを有し、前記水没判定手段が、前記通信状態に加えて前記操舵トルクセンサの測定データを監視し、前記必要条件の成否と操舵トルクの低下に基づいて、車両の水没が発生したと判定する態様である。
【００２０】
ここで、「操舵トルクセンサを有する車両」としては、例えば、ＥＰＳと呼ばれる電動パワーステアリングシステム（操舵トルクセンサの出力に応じた操舵補助力を電動アクチュエータから出力して操舵を補助するシステム）を備える車両がある。
また、「操舵トルク」とは、転舵の際（操舵中）にハンドル（ステアリングホイール）を操作するのに必要なトルク、又はこのトルクに応じた値（例えば、転舵の際にステアリングシャフトに生じるねじり方向の歪量、或いは、ＥＰＳの電動アクチュエータが出力している操舵補助力の値など）を意味する。また、「操舵トルクセンサ」とは、「操舵トルク」を検出するセンサである。
また、「前記必要条件の成否と操舵トルクの低下に基づいて」とは、前記必要条件の成否（前述の基本条件が成立したか否か）と操舵トルクの低下のＡＮＤ条件で水没を判定することを意味する。即ち、前記必要条件が成立し（前述の基本条件が成立し）、かつ、操舵トルクの低下に基づいて水没と判定される状態になったとき、水没と判定することを意味する。
【００２１】
また、「操舵トルクの低下に基づいて」には、例えば、操舵トルクが設定されたしきい値以下に低下したときに水没が発生したと判定する態様や、操舵トルクの低下方向の変化率が設定されたしきい値を超えたときに水没が発生したと判定する態様などがあり得る。
また、上記電動アクチュエータによる操舵補助力によって操舵トルクが低下しているのではなく、水没による浮力で操舵トルクが低下している状態を、より信頼性高く判定するために、例えば次のような判定内容としてもよい。即ち、上記操舵補助力と操舵トルクを合算した実際の操舵力が、設定されたしきい値以下に低下したときに水没が発生したと判定する態様、或いは、前記実際の操舵力の低下方向の変化率が、設定されたしきい値を超えたときに水没が発生したと判定する態様でもよい。
また、操舵量が所定値以上の時の操舵トルクのみを上記水没判定に使用するようにしてもよい。
なお、凍結した路面などの低μ路による操舵トルクの低下等を水没と誤判定しないように、水没判定において、外気温と走行速度を考慮するようにしてもよい。例えば、上記しきい値を、外気温や走行速度によって変化させてもよい。
また、操舵の有無や操舵量は、既存の舵角センサによって容易に検出できる。
【００２２】
上記態様であると、水没検知用のセンサを設けることなく、既存の操舵トルクセンサを利用して、車両の水没をより信頼性高く検知できる。
何故なら、車両の水没が生じると、浮力により路面とタイヤ間の摩擦抵抗が激減するかゼロになり、操舵トルクが格段に低下する。このため、前記必要条件の成否と操舵トルクの低下に基づいて車両の水没を判定する本装置であれば、水没検知用のセンサを設けることなく車両の水没をより信頼性高く検知できる。
【００２３】
次に本願発明の好ましい他の態様は、車両が駆動輪と従動輪に対して車輪速センサを有し、
前記水没判定手段が、前記通信状態に加えて前記車輪速センサの測定データを監視し、前記必要条件の成否と従動輪の車輪速の相対的低下に基づいて、車両の水没が発生したと判定するものである。
【００２４】
ここで、「駆動輪と従動輪に対して車輪速センサを有する車両」としては、例えば、ＡＢＳと呼ばれる制動時スリップ防止システム（各車輪の車輪速を監視して車輪のスリップ開始を検知するとブレーキ力を強制的に調整してブレーキ操作時のスリップを抑制するシステム）を備える車両がある。なおＡＢＳは、近年では、ほとんどの乗用自動車（四輪自動車）で標準装備となっている。
また、「前記必要条件の成否と従動輪の車輪速の相対的低下に基づいて」とは、前記必要条件の成否（前述の基本条件が成立したか否か）と従動輪の車輪速の相対的低下のＡＮＤ条件で水没を判定することを意味する。即ち、前記必要条件が成立し（前述の基本条件が成立し）、かつ、従動輪の車輪速の相対的低下に基づいて水没と判定される状態になったとき、水没と判定することを意味する。
また、「従動輪の車輪速の相対的低下に基づいて」には、例えば、駆動輪（駆動輪が複数ある場合には、一部の駆動輪又は全ての駆動輪）の車輪速が設定されたしきい値を超えている状態で、従動輪（従動輪が複数ある場合には、一部の従動輪又は全ての従動輪）の車輪速だけが設定されたしきい値以下に低下したときに、水没が発生したと判定する態様、駆動輪と従動輪の速度差が設定されたしきい値を超えたときに水没が発生したと判定する態様など、が有り得る。
なお、ブレーキの作動によって従動輪の車輪速が相対的に低下したときに水没と誤判定しないよう、水没判定において、ブレーキの作動状態を考慮するようにしてもよい。例えば、ブレーキが非作動状態であることを、水没と判定する必須条件として加えてもよい。
【００２５】
上記態様であると、水没検知用のセンサを設けることなく、既存の車輪速センサを利用して、車両の水没をより信頼性高く検知できる。
何故なら、車両の水没が生じると、路面とタイヤ間の摩擦抵抗が激減するかゼロになるとともに、水の抵抗がタイヤに作用するから、従動輪の車輪速が格段に低下する。一方、駆動輪は、エンジンが稼動中でミッションがドライブ位置にある限り回転する。このため、前記必要条件の成否と従動輪の車輪速の相対的低下に基づいて車両の水没を判定する本装置であれば、車両の水没をより信頼性高く検知できる。
【００２６】
また本願発明の好ましい他の態様は、車両がＧＰＳとデッドレコニング機能を有し、
前記水没判定手段が、前記通信状態に加えて、前記ＧＰＳにより得られる自車両の位置情報と、前記デッドレコニング機能により得られる自車両の位置情報とを監視し、前記必要条件の成否と両位置情報の不一致に基づいて、車両の水没が発生したと判定するものである。
【００２７】
ここで、「ＧＰＳ」とは、カーナビゲーションシステムなどに利用される周知の位置測定システムである。また、「デッドレコニング機能」とは、走行距離や進行方向などを判定可能なセンサ（例えば、各車輪の車輪速センサ）を車両に搭載し、このセンサにより測定されるデータを連続的に記録若しくは集計することにより、出発時の位置情報（進行方向の情報を含んでもよい）に対する現在の位置情報を取得する機能を意味する。
また、「前記必要条件の成否と両位置情報の不一致に基づいて」とは、前記必要条件の成否（前述の基本条件が成立したか否か）と両位置情報の不一致のＡＮＤ条件で水没を判定することを意味する。即ち、前記必要条件が成立し（前述の基本条件が成立し）、かつ、両位置情報の不一致に基づいて水没と判定される状態になったとき、水没と判定することを意味する。
また、「両位置情報の不一致に基づいて」には、例えば、各位置情報から得られる車両の絶対位置の差（距離）が設定されたしきい値を超えると水没が発生したと判定する態様、各位置情報から得られる車両の移動距離（例えば、所定回数前のサンプリング時の位置測定データと今回サンプリング時の位置測定データの差）の差が設定されたしきい値を超えると水没が発生したと判定する態様、各位置情報から得られる車両の進行経路の形状（例えば曲率）や進行方向（例えば方位角）の差が設定されたしきい値を超えると水没が発生したと判定する態様など、がありうる。
【００２８】
なお、車両がフェリーに載って移動している場合、或いは車両がトラックで陸送されている場合などの上記位置情報の不一致により、水没と誤判定しないよう、水没判定において、ミッションのシフトレバー位置やサイドブレーキの作動状態を考慮するようにしてもよい。例えば、シフトレバー位置がニュートラルやパーキング以外に設定されていること、或いはサイドブレーキが非作動状態であることを、水没と判定する必須条件として加えてもよい。
【００２９】
上記態様であると、水没検知用のセンサを設けることなく、既存の手段（ＧＰＳとデッドレコニング機能）を利用して、車両の水没をより信頼性高く検知できる。
何故なら、車両の水没が生じると、特に川などの流水の場合、車両は運転者の操作や車輪などの動作とは無関係に水の流れに沿って不規則に移動し、ＧＰＳにより測定される位置情報はこの移動を反映して変化する。ところが、水没状態において、デッドレコニング機能により得られる位置情報の変化は、このような実際の車両位置変化に全く無関係なものとなり、両位置情報は高い確率で不一致となる。例えば、各車輪の車輪速によって位置情報を推定する４輪自動車のデッドレコニング機能の場合、水没時における測定結果は、位置情報の変化なし（車両停止状態）、又は位置情報が駆動輪の回転に応じて直線的に変化する状態（駆動輪の回転速度に対応する速度での車両直進状態）となる。水没状態では、従動輪の回転速度（車輪速）は水の抵抗によりほぼゼロとなり、エンジンが停止していれば駆動輪の回転速度もほぼゼロとなるし、エンジンが稼動していれば駆動輪は左右両方共に同様に回転するからである。しかし、水の流れによる車両の移動は、必ずしも直線的なものではないし、その移動距離は、デッドレコニング機能により測定されるもの（例えば、車輪の回転量に基づく移動距離）とは異なる。したがって、前記必要条件の成否と両位置情報の不一致に基づいて、車両の水没が発生したと判定する本装置であれば、車両の水没をより信頼性高く検知できる。
【００３０】
なお、上述した各種態様における各水没判定の機能は、二つ以上を組み合わせてもよい。例えば、いずれか一方により水没と判定されれば最終的に水没と判定する態様、或いは両方の判定結果が水没となったときのみ最終的に水没と判定する態様などが有り得る。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の車両水没検知装置によれば、水没検知用のセンサを設けることなく、既存の手段を利用して、車両の水没を検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、比較例を説明した後、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（比較例）
まず、比較例を説明する。図１（ａ）は、比較例の車両水没検知装置（タイヤ空気圧センサを利用したもの）を含む車両Ｋ１（ＴＰＭＳを備えた四輪自動車）を示す図であり、図１（ｂ）は、タイヤ空気圧変化の一例を示す図である。
車両Ｋ１は、図１（ａ）に示すように、ＴＰＭＳを構成する要素として、コントローラ１、車体側アンテナ２、タイヤ側センサユニット３とを備える。
【００３３】
ここで、コントローラ１は、車体内の所定の制御ボックス内に設けられたＴＰＭＳのコントローラであり、マイクロコンピュータや無線信号の通信回路（少なくとも受信回路）を有する。このコントローラ１は、例えば定期的にタイヤ側センサユニット３から送信される無線信号を車体側アンテナ２を介して受信し、無線信号に含まれる空気圧データを読み取って、タイヤ空気圧が例えば許容値以下に低下した場合には、警報（音や光や文字表示による警報）を出力する制御を実行して運転者に知らせるといったＴＰＭＳとしての制御処理を行う。
【００３４】
次に車体側アンテナ２は、各タイヤの近傍位置（例えば、各タイヤのタイヤハウス内）に設けられ、各タイヤのタイヤ側センサユニット３からの無線信号を受信してコントローラ１に入力するためのものである。
次に、タイヤ側センサユニット３は、各タイヤ内に設けられ、各タイヤの空気圧を計測するタイヤ空気圧センサと、このセンサが計測した空気圧データを無線信号として送信する通信回路（少なくとも送信回路）とアンテナを備える。
なお、車体側（アンテナ２）からタイヤ側（センサユニット３）に対しても無線信号が送受信される双方向式のＴＰＭＳであってもよい。例えば、コントローラ１が、定期的に、或いは設定されたタイミング（例えば、エンジン始動時など）で、タイヤ側センサユニット３に対してリクエスト信号を送信し、このリクエスト信号に答えて、タイヤ側センサユニット３が最新の空気圧データを含むアンサー信号を返信する態様もあり得る。
【００３５】
そして、コントローラ１は、上述したＴＰＭＳとしての基本的な制御処理の他に、本例の場合には、図２のフローチャートに示すような処理を実行することにより、車両水没検知装置の水没判定手段として機能する。
即ち、コントローラ１は、例えば周期的に図２の処理を実行する。まずステップＳ１では、各タイヤについて、タイヤ側センサユニット３から受信した最新のタイヤ空気圧データと前回以前に受信したタイヤ空気圧データの差を演算し、この演算結果に基づいてタイヤ空気圧の単位時間当りの変化量（圧力変化率）を求める。
次にステップＳ２では、ステップＳ１で求めた圧力変化率が、予め設定された変化率以上か否か判定し、肯定的であればステップＳ４に、否定的であればステップＳ３に進む。なお、脱輪や点検時のジャッキアップによるタイヤ空気圧低下、或いは段差乗り越え時の一時的なタイヤ空気圧の上昇により、水没と誤判定する可能性をできるだけ低くするためには、このステップＳ２の判定では、全てのタイヤ（又は隣接するタイヤ）の圧力変化率が設定された変化率以上であること、またさらに、タイヤ空気圧の変化が減少方向への変化であることを、判定条件とすることが望ましい。
【００３６】
そしてステップＳ３では、後述するステップＳ６で設定される圧力変化フラグの値が「Ｔｒｕｅ」になっているか否か判定し、肯定的であればステップＳ７に、否定的であれば本ルーチンの１シーケンスの処理を終了してリターンする。
一方、ステップＳ４では、前回（又は前回以前）のシーケンスにおいてステップＳ２の判定が肯定的になった時と比較して、ステップＳ２の判定が肯定的となったタイヤの圧力変化率の差が、設定された誤差範囲内であるか否か（即ち、タイヤ空気圧の変化率が前回以前と同程度であるか否か）を判定し、肯定的であればステップＳ５に進み、否定的であればステップＳ６に進む。なお、段差の乗り越えなどの瞬間的な圧力変動による誤判定をより信頼性高く防止するためには、所定回数前のシーケンスで同じタイヤのステップＳ２の判定が肯定的になっていない時（即ち、所定の圧力変化が同じタイヤで所定回数繰り返し観測されていない時）には、ステップＳ４の判定結果に無関係に、ステップＳ５やＳ６を実行しないで、リターンしてもよい。
そしてステップＳ５では、タイヤのパンクなどの故障が発生したと判断して、運転者にタイヤ故障発生を知らせる警報（音や光や文字表示による警報）を出力するなどの制御を実行する。
【００３７】
一方、ステップＳ６では、圧力変化フラグの値を「Ｔｒｕｅ」に設定する。但し、前回のシーケンスでステップＳ２の判定が肯定的になっていない時には、圧力変化フラグの値を初期値のままとして、「Ｔｒｕｅ」に設定しない。
また、ステップＳ７では、水没が発生したと判定し、水没検出信号を他の制御回路（例えば、パワーウインドウシステムの制御回路）に出力して、他の制御回路が水没対応措置の制御を実行するように指令する、或いは、コントローラ１自身（ＴＰＭＳの制御回路）の制御で水没対応措置を実行する。
【００３８】
なお、パワーウインドウシステムにおける水没対応措置としては、背景技術の欄で説明したように、例えば次のようなものがあり得る。即ち、各ウインドウを自動的に全開位置まで開動作させるもの、或いは、浸水しても少なくともウインドウの開操作が可能となるように制御回路を特殊な状態とするもの、などがあり得る。また、水没を知らせる警報を出力する措置を実行したり、その記録（例えばダイヤグデータ）を残す処理を実行したりしてもよい。
また、図２の処理では、ステップＳ５〜７を経ると、１シーケンスの処理を終了してリターンする。また、圧力変化フラグの値は、例えばステップＳ７の後のタイミングで初期値に戻せばよい。
また、水没が発生したと判定し水没対応措置を実行している状態（水没モード）は、例えば予め設定された一定時間経過後に解除するようにしてもよい。
【００３９】
以上説明した処理によれば、設定された変化率以上のタイヤ空気圧の変化（好ましくは減少方向への変化）が一時的に観測されると、ステップＳ４，Ｓ６で圧力変化フラグが「Ｔｒｕｅ」に設定された後、ステップＳ３からステップＳ７に処理が進むため、車両の水没が発生したと判定される。そして、タイヤ空気圧の変化が連続した場合には、ステップＳ４からステップＳ５に処理が進んでパンク等と判断され、パンク等と水没が識別して判定される。
【００４０】
このため、本形態例の車両水没検知装置によれば、水没検知用のセンサを設けることなく、既存のタイヤ空気圧センサを利用して、車両の水没を早期かつ確実に検知できる。
何故なら、水没が起こると、水の浮力によって車両重量が通常よりもタイヤにかからなくなるため、例えば図１（ｂ）に示すように、タイヤ空気圧が一時的に減少する。このため、本装置であれば、上記ステップＳ２での判定の基準となる変化率等を、予め実験等により適正値に設定しておけば、水没状態を検知することができる。
また、パンクなどにより空気圧が低下した場合であれば、例えば図１（ｂ）に示すように、連続して空気圧が低下する。しかし、水没により空気圧が低下した場合は、急速に空気圧が低下した後、低下した空気圧が維持されるか、浸水により車両が徐々に沈んでいく過程においては、外部からの水圧により一旦低下した空気圧が逆に徐々に上昇する。したがって、一時的なタイヤ空気圧の変化により水没と判定する本装置であれば、パンクなどによるタイヤ空気圧の変化と区別して、水没を確実に検知できる。また本装置は、必ずしもタイヤと路面との接触状態を問題としていないため、タイヤが路面から離れなくても、タイヤ空気圧が所定変化率以上変化すれば水没と判定する構成であり、水没をより早くかつ信頼性高く検知できる。
【００４１】
（第１形態例）
次に、本願発明の第１形態例を説明する。本例は、図１（ａ）に示した車両Ｋ１（ＴＰＭＳを備えた四輪自動車）において、車体とタイヤ間の無線通信手段を利用した車両水没検知装置であり、システム構成は、比較例（図１（ａ））と同様でよい。但し、コントローラ１とタイヤ側センサユニット３との間で双方向通信が可能な構成となっている。
【００４２】
この場合、コントローラ１は、ＴＰＭＳとしての基本的な制御処理の他に、図３のフローチャートに示すような処理を実行することにより、車両水没検知装置の水没判定手段として機能する。
即ち、コントローラ１は、例えば周期的に図３の処理を実行する。まずステップＳ１１では、通信エラーカウンタの値をゼロにする。次にステップＳ１２では、全タイヤについてステップＳ１５〜Ｓ１８の処理を終了したか否か判定し、肯定的であればステップＳ１９に進み、否定的ならステップＳ１５に進む。
【００４３】
そして、ステップＳ１５に進むと、タイヤ側センサユニット３に対してリクエスト信号を送信してタイヤ空気圧の測定及び返信を要求する。次いでステップＳ１６では、タイヤ側センサユニット３からのアンサー信号を受信したか否か判定し、肯定的であればステップＳ１７に進み、否定的ならばステップＳ１８に進む。そしてステップＳ１７では、通常処理を実行する。通常処理とは、前述したＴＰＭＳとしての基本的な制御処理であり、例えば受信したアンサー信号に含まれるタイヤ空気圧データを読み取って、これが許容値以下になっていればタイヤ空気圧異常として警報を出力するなどの処理を実行するものである。またステップＳ１８では、通信エラーカウンタの値をカウントアップする。
【００４４】
一方、ステップＳ１９では、通信エラーカウンタの値がタイヤ数（この場合４個）と一致したか否か判定し、肯定的であればステップＳ２０に進み、否定的ならばステップＳ２１に進む。そしてステップＳ２０では、水没フラグをカウントアップした後、１シーケンスの処理を終了してリターンする。またステップＳ２１では、水没フラグの値をゼロとした後、リターンする。
なお図示省略しているが、この場合コントローラ１は、ステップＳ２０又はＳ２１の後に、水没フラグの値を読み取り、この値が設定された値以上か否か判定し、設定された値以上であれば水没と判断する処理を実行する。
【００４５】
以上説明した処理によれば、全タイヤについてＴＰＭＳの無線通信が実行され、アンサー信号が正常に受信できたタイヤについては、通常処理が実行され、アンサー信号が受信できなかったタイヤ（通信エラーのあったタイヤ）については、通信エラーカウンタの値がその分カウントアップされる（ステップＳ１２、Ｓ１５〜Ｓ１８）。そして、通信エラーカウンタの値がタイヤ４個分の値である場合（つまり、全タイヤについて通信エラーがあった場合）には、ステップＳ１９を経てステップＳ２０が実行され、水没フラグの値がカウントアップされる。そして、このように全タイヤについて通信不能状態が設定回数続くと、水没フラグの値が設定値以上となって水没が発生したと判定される。
【００４６】
このため、本形態例の車両水没検知装置によれば、水没検知用のセンサを設けることなく、車体とタイヤ間の既存の無線通信手段を利用して、車両の水没を早期かつ確実に検知できる。
何故なら、車両の水没が生じると、ＴＰＭＳのアンテナ（少なくともタイヤ側センサユニット３のアンテナ）も水没し、無線信号である電波は水中においては急速に減衰するため、車体とタイヤ間の無線通信が突然不能になり、水没状態である限りこの状態が維持される。一方、水没以外の状況で上記無線通信が不能になるのは、例えば車体側アンテナ２とタイヤ側センサユニット３の相対位置関係（タイヤの回転位置）により通信が困難になる状態（いわゆるヌルポイント）であり、瞬間的に無線通信が一時不能になるにすぎない。このため、通信不能状態が、設定された回数以上連続すると、車両の水没が発生したと判定する本装置であれば、車両の水没を早期かつ確実に検知できる。
【００４７】
（第２形態例）
次に、第２形態例を説明する。本例は、操舵トルクセンサを含むＥＰＳを有する車両の水没を検知する車両水没検知装置であり、図４は、そのＥＰＳ（電動パワーステアリングシステム）を示す図である。
図４において、符号１１はハンドル（ステアリングホイール）、符号１１ａはステアリングシャフト、符号１２はステアリングシャフト１１ａを介してハンドルに連結されたピニオンギア、符号１３はピニオンギア１２に対応するラック軸、符号１４はタイヤ（車輪）である。そして、ＥＰＳを構成する要素として、ハンドル１１に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１５と、操舵補助力を発生するモータ１６と、操舵補助力をラック軸１３に伝達する補助駆動機構１７と、検出された操舵トルクに応じてモータ１６への通電量（モータ１６の出力）を制御するコントローラ（コントロール装置）１８と、が設けられている。なお、コントローラ１８には、車速センサ１９からの車速信号が入力されているとともに、バッテリー２０から電源が供給されている。
【００４８】
この場合、コントローラ１８は、ＥＰＳとしての基本的な制御処理の他に、次のような処理を実行することにより、車両水没検知装置の水没判定手段として機能する。
即ち、操舵トルクセンサ１５の測定データを監視し、操舵トルクの低下に基づいて、車両の水没が発生したと判定する。具体的には、例えば、操舵トルクが設定されたしきい値以下に低下したときに水没が発生したと判定する態様や、操舵トルクの低下方向の変化率が設定されたしきい値を超えたときに水没が発生したと判定する態様があり得る。なお、凍結した路面などの低μ路による操舵トルクの低下等を水没と誤判定しないように、上記水没判定において、外気温と走行速度を考慮するようにしてもよい。例えば、上記しきい値を、外気温や走行速度（車速センサ１９からの車速信号）によって変化させてもよい。
【００４９】
本形態例の車両水没検知装置によれば、水没検知用のセンサを設けることなく、既存の操舵トルクセンサを利用して、車両の水没を検知できる。
何故なら、車両の水没が生じると、路面とタイヤ間の摩擦抵抗が激減するかゼロになり、操舵トルクが格段に低下する。このため、操舵トルクの低下に基づいて車両の水没を判定する本装置であれば、車両の水没を検知できる。
【００５０】
（第３形態例）
次に、第３形態例を説明する。本形態例は、ＡＢＳを有する車両の水没を検知する車両水没検知装置であって、例えば、ＡＢＳのコントローラ（図示省略）によって、ＡＢＳの車輪速センサ（図示省略）の測定データを監視し、従動輪の車輪速の相対的低下に基づいて、車両の水没が発生したと判定するものである。
【００５１】
具体的には、駆動輪（駆動輪が複数ある場合には、一部の駆動輪又は全ての駆動輪）の車輪速が設定されたしきい値を超えている状態で、従動輪（従動輪が複数ある場合には、一部の従動輪又は全ての従動輪）の車輪速だけが設定されたしきい値以下に低下したときに、水没が発生したと判定する態様、駆動輪と従動輪の速度差が設定されたしきい値を超えたときに水没が発生したと判定する態様など、がありうる。
なお、ブレーキの作動によって従動輪の車輪速が相対的に低下したときに水没と誤判定しないよう、水没判定において、ブレーキの作動状態を考慮するようにしてもよい。例えば、ブレーキが非作動状態であることを、水没と判定する必須条件として加えてもよい。
【００５２】
本形態例の車両水没検知装置によれば、水没検知用のセンサを設けることなく、既存の車輪速センサを利用して、車両の水没を早期かつ確実に検知できる。
何故なら、車両の水没が生じると、路面とタイヤ間の摩擦抵抗が激減するかゼロになるとともに、水の抵抗がタイヤに作用するから、従動輪の車輪速が格段に低下する。一方、駆動輪は、エンジンが稼動中でミッションがドライブ位置にある限り回転する。即ち、水没が生じていない通常状態では、例えば図５（ａ）に示すように、各タイヤ（タイヤ１〜４）の回転状態を示す信号は、全てほぼ同じ周期でハイローを繰り返す。しかし、走行状態のまま水没した際には、従動輪の回転はまもなく停止するため、例えば図５（ｂ）に示すように、従動輪（タイヤ１〜２）の回転を示す信号は変化しなくなり、駆動輪（タイヤ３〜４）は、継続して回転するため回転を示す信号が継続する。このため、従動輪の車輪速の相対的低下に基づいて車両の水没を判定する本装置であれば、車両の水没を検知できる。
【００５３】
なお、本形態例の場合、脱輪による誤判定が懸念される。しかし、４輪車の駆動輪の片方が脱輪した場合には、反対側の駆動輪が接地していて停止しているので、全駆動輪が回転していることを水没判定の必要条件とすれば、この脱輪により水没と誤判定することが防止できる。また、駆動輪全てが脱輪した場合（例えば、前輪駆動タイプの４輪車が岸壁から落ちかけるなどして、前輪２輪が脱輪した場合）には、水没と判定されて水没対応措置（ウインドウの自動開動など）が実行される状態となっても、実際の水没時と同様に脱出容易性が要求される状態であるので、かえって好ましく問題とならない。
【００５４】
（第４形態例）
次に、第４形態例を説明する。本形態例は、ＧＰＳとデッドレコニング機能を有する車両の水没を検知する車両水没検知装置であって、例えばＧＰＳのコントローラによって、ＧＰＳにより得られる自車両の位置情報と、デッドレコニング機能により得られる自車両の位置情報とを監視し、両位置情報の不一致に基づいて、車両の水没が発生したと判定するものである。
【００５５】
具体的には、各位置情報から得られる車両の絶対位置の差（距離）が設定されたしきい値を超えると水没が発生したと判定する態様、各位置情報から得られる車両の移動距離（例えば、所定回数前のサンプリング時の位置測定データと今回サンプリング時の位置測定データの差）が設定されたしきい値を超えると水没が発生したと判定する態様、各位置情報から得られる車両の進行経路の形状（例えば曲率）や進行方向（例えば方位角）の差が設定されたしきい値を超えると水没が発生したと判定する態様など、がありうる。
【００５６】
なお、車両がフェリーに載って移動している場合、或いは車両がトラックで陸送されている場合などの上記位置情報の不一致により、水没と誤判定しないよう、水没判定において、ミッションのシフトレバー位置やサイドブレーキの作動状態を考慮するようにしてもよい。例えば、シフトレバー位置がニュートラルやパーキング以外に設定されていること、或いはサイドブレーキブレーキが非作動状態であることを、水没と判定する必須条件として加えてもよい。
【００５７】
本形態例の車両水没検知装置によれば、水没検知用のセンサを設けることなく、既存の手段（ＧＰＳとデッドレコニング機能）を利用して、車両の水没を検知できる。
何故なら、車両の水没が生じると、特に川などの流水の場合、車両は運転者の操作や車輪などの動作とは無関係に水の流れに沿って不規則に移動し、ＧＰＳにより測定される位置情報はこの移動を反映して変化する。ところが、水没状態において、デッドレコニング機能により得られる位置情報の変化は、このような実際の車両位置変化に全く無関係なものとなり、両位置情報は高い確率で不一致となる。例えば、各車輪の車輪速によって位置情報を推定する４輪自動車のデッドレコニング機能の場合、水没時における測定結果は、位置情報の変化なし（車両停止状態）、又は位置情報が駆動輪の回転に応じて直線的に変化する状態（駆動輪の回転速度に対応する速度での車両直進状態）となる。水没状態では、従動輪の回転速度（車輪速）は水の抵抗によりほぼゼロとなり、エンジンが停止していれば駆動輪の回転速度もほぼゼロとなるし、エンジンが稼動していれば駆動輪は左右両方共に同様に回転するからである。しかし、水の流れによる車両の移動は、必ずしも直線的なものではないし、その移動距離は、デッドレコニング機能により測定されるもの（例えば、車輪の回転量に基づく移動距離）とは異なる。したがって、両位置情報の不一致に基づいて、車両の水没が発生したと判定する本装置であれば、車両の水没を検知できる。
【００５８】
なお、本発明は上述した形態例に限られず、各種の変形や応用があり得る。
例えば、水没判定手段は、他のコントローラ（例えば、パワーウインドウシステムのコントローラ）の処理機能として構成してもよい。
また、上述した各形態例の水没判定のうちのいずれか二つ以上を組み合わせて実行し、これら複数の判定結果に基づいて水没の最終判断を行う構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】車両水没検知装置（比較例）を説明する図である。
【図２】水没判定（比較例）の処理を示すフローチャートである。
【図３】水没判定（第１形態例）の処理を示すフローチャートである。
【図４】ＥＰＳを示す図である。
【図５】水没時の車輪の回転状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００６０】
１、１８  コントローラ（水没判定手段）
Ｋ１  車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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