(57)【要約】【課題】車両が水没する際に、確実に電装部品に電力を供給できる車両用電力供給装置、及び車両用電力装置を備える車両用脱出装置を提供すること。【解決手段】車両が水没する際にパワーウインド装置３０やドアロック装置４０等の電装部品に電力を供給するための車両用電力供給装置２０であって、乗降用ドア１０の内部に設置される空洞部２１と、空洞部２１へ流入する水流によって発電する発電機２３と、発電機２３から電装部品３０、４０へ電力を供給するための電力供給回路２６と、を備える。【選択図】図２
2009161146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が水没する際にパワーウインド装置やドアロック装置等の電装部品に電力を供給するための車両用電力供給装置であって、
乗降用ドアの内部に設置される空洞部と、
前記空洞部へ流入する水流によって発電する発電機と、
前記発電機から前記電装部品へ電力を供給するための電力供給回路と、
を備える車両用電力供給装置。
【請求項２】
前記発電機は、前記空洞部へ流入する水流によって回転する発電用ファンと、前記発電用ファンの回転力を電力に変換する発電部とを備える請求項１記載の車両用電力供給装置。
【請求項３】
前記空洞部と車室内又は車室外とを連通する連通孔を更に備え、
前記発電用ファンは、前記連通孔内に設置される請求項２記載の車両用電力供給装置。
【請求項４】
前記空洞部は、前記乗降用ドアの内部に設置されるスピーカボックスである請求項１〜３いずれか一項記載の車両用電力供給装置。
【請求項５】
前記発電機は複数である請求項１〜４いずれか一項記載の車両用電力供給装置。
【請求項６】
車両が水没する際に搭乗者の脱出を支援する車両用脱出装置であって、
請求項１〜５いずれか一項記載の車両用電力供給装置と、
前記発電機で発電される電力によって前記電装部品を自動的に駆動する電気回路と、
を備える車両用脱出装置。
【請求項７】
車両が水没する際に搭乗者の脱出を支援する車両用脱出装置であって、
請求項１〜５いずれか一項記載の車両用電力供給装置と、
前記発電機で発電される電力によって緊急信号を自動的に送信する送信機と、
を備える車両用脱出装置。
【請求項８】
車両が水没する際に搭乗者の脱出を支援する車両用脱出装置であって、
請求項３記載の車両用電力供給装置と、
前記連通孔の軸方向に沿って配列される複数の前記発電機からの発電信号に基づいて警報を出力する警報装置と、
を備える車両用脱出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が水没する際にパワーウインド装置やドアロック装置等の電装部品に電力を供給するための車両用電力供給装置、及び車両用電力供給装置を備える車両用脱出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーウインド装置やドアロック装置等の電装部品は、オルタネータやバッテリー等の電源からの電力によって駆動される。オルタネータは、エンジンの回転力を電力に変換するものであり、エンジンルーム内に設置される。エンジンルームは、比較的重いため、車両が水没する際には、最初に水没し易い。エンジンルームが水没してオルタネータ等の電源がショートすると、ウインドガラスを下降して窓を開放したり、ドアロックを解除して乗降用ドアを開放したりすることができなくなる。尚、オルタネータ等の電源を防水化するには、熱対策も必要となり、多大なコストが必要になる。
【０００３】
このような、車両が水没する際にウインドガラスを下降して窓を開放させるパワーウインド装置として、防水ケース内に設置される予備電池と、車両が水没する際に電源系統を切り替えるパワーウインド装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このパワーウインド装置のモータは、図４に示すように、防水ケース１内に予備電池２、第１のスイッチ３及び第２のスイッチ４が設けられている。第１のスイッチ３及び第２のスイッチ４は、フロート５に一体形成されたシャフト６の移動によって切り替え作動され、通常の給電回路がモータ７と遮断されると共に、予備電池２がモータ７に接続される。したがって、車両のドアウインドスイッチ等が水没し、バッテリーがショートしても、自動的にウインドガラスを降下（開放）移動させることができる。
【特許文献１】特開平１１−２２３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成のパワーウインド装置では、放電や劣化によって予備電池の電力が失われるので、予備電池を定期的に交換する必要があり、車両が水没する際に、確実にパワーウインド装置等の電装部品に電力を供給することができない。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、車両が水没する際に、確実に電装部品に電力を供給できる車両用電力供給装置、及び車両用電力装置を備える車両用脱出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、第１の発明は、車両が水没する際にパワーウインド装置やドアロック装置等の電装部品に電力を供給するための車両用電力供給装置であって、
乗降用ドアの内部に設置される空洞部と、
前記空洞部へ流入する水流によって発電する発電機と、
前記発電機から前記電装部品へ電力を供給するための電力供給回路と、
を備える。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明に係る車両用電力供給装置であって、前記発電機は、前記空洞部へ流入する水流によって回転する発電用ファンと、前記発電用ファンの回転力を電力に変換する発電部とを備える。
【０００９】
また、第３の発明は、第２の発明に係る車両用電力供給装置であって、前記空洞部と車室内又は車室外とを連通する連通孔を更に備え、
前記発電用ファンは、前記連通孔内に設置される。
【００１０】
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明に係る車両用電力供給装置であって、前記空洞部は、前記乗降用ドアの内部に設置されるスピーカボックスである。
【００１１】
また、第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明に係る車両用電力供給装置であって、前記発電機は複数である。
【００１２】
また、第６の発明は、車両が水没する際に搭乗者の脱出を支援する車両用脱出装置であって、
第１〜第５のいずれか１つの発明の車両用電力供給装置と、
前記発電機で発電される電力によって前記電装部品を自動的に駆動する電気回路と、
を備える。
【００１３】
また、第７の発明は、車両が水没する際に搭乗者の脱出を支援する車両用脱出装置であって、
第１〜第５のいずれか１つの発明の車両用電力供給装置と、
前記発電機で発電される電力によって緊急信号を自動的に送信する送信機と、
を備える。
【００１４】
また、第８の発明は、車両が水没する際に搭乗者の脱出を支援する車両用脱出装置であって、
第３の発明の車両用電力供給装置と、
前記連通孔の軸方向に沿って配列される複数の前記発電機からの発電信号に基づいて警報を出力する警報装置と、
を備える。
【発明の効果】
【００１５】
第１、第２の発明によれば、車両が水没する際に空洞部へ流入する水流によって発電するので、車両が水没する際に、確実に電装部品に電力を供給することができる。
【００１６】
また、第３の発明によれば、連通孔内に発電用ファンを設置するので、車両が水没する際に、発電用ファンを回転させる水流の向きを規制することができ、発電用ファンの回転方向の向きを規制することができる。これにより、発電機で発電される電流の向きを規制することができ、電装部品の誤作動（例えば、電動モータの回転方向の逆転）を防止することができる。特に、複数の発電機を設置する場合、複数の発電用ファンを連通孔内に設置することにより、複数の発電機で発電される電流の向きを揃えることができ、高電力を得ることができる。
【００１７】
また、第４の発明によれば、標準で乗降用ドアの内部に設置されるスピーカボックスを空洞部として用いるので、乗降用ドアの内部のスペースを有効利用することができる。
【００１８】
また、第５の発明によれば、複数の発電機を備えるので、高電力を得ることができる。
【００１９】
また、第６の発明によれば、発電機で発電される電力によって電装部品を自動的に駆動するので、車両が水没する際に自動的に電装部品を駆動することができる。これにより、例えば、電装部品のスイッチ等の場所が判らなくなる場合や、搭乗者がパニック状態に陥る場合であっても、乗降用ドアの窓ガラスを開放したり、乗降用ドアのドアロックを解除したりすることができる。
【００２０】
また、第７の発明によれば、発電機で発電される電力によって緊急信号を自動的に送信するので、車両が水没する際に、自動的に救助を要請することができる。
【００２１】
また、第８の発明によれば、連通孔の軸方向に沿って配列される複数の発電機からの発電信号に基づいて警報を出力するので、車両が水没する際に、車両が水没していることを搭乗者に認知させることができると共に、警報の誤作動を防止又は抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００２３】
図１は、本発明の車両用電力供給装置の車両搭載状態の一例を模式的に示した概略図であり、（ａ）は乗降用ドアの正面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−Ａから見た乗降用ドアの断面図である。図１に示すように、乗降用ドア１０の内部には、車両用電力供給装置２０と、乗降用ドア１０のウインドガラス１１を上下移動させて窓１２を開閉するパワーウインド装置３０と、乗降用ドア１０の開放を制限するドアロック装置４０とが設置されている。
【００２４】
パワーウインド装置３０は、防水構造を有し、電動モータ（図示せず）と、電動モータの回転力を直線方向の力に変換してウインドガラス１１を上下移動させる動力伝達機構（図示せず）と、パワーウインドスイッチ（図示せず）と、パワーウインドＥＣＵ（図示せず）とを備える。パワーウインドＥＣＵは、マイクロコンピュータから構成され、搭乗者のスイッチ操作に応じて、電動モータを正逆回転して、乗降用ドア１０のウインドガラス１１を上下移動させ、乗降用ドア１０の窓１２を開閉させる。
【００２５】
ドアロック装置４０は、防水構造を有し、乗降用ドア１０の開放を制限・許容するソレノイド（図示せず）と、ドアロックＥＣＵ（図示せず）とを備える。ドアロックＥＣＵには、車速を検出するための車速センサ、ドアロックスイッチが接続されている。ドアロックＥＣＵは、マイクロコンピュータから構成され、車速センサからの車速信号に基づいてソレノイドを駆動し、車両走行時の乗降用ドア１０の開放を制限する。また、ドアロックＥＣＵは、運転者のスイッチ操作に応じて、ソレノイドを駆動して乗降用ドア１０の開放を制限・許容する。
【００２６】
パワーウインド装置３０やドアロック装置４０等の電装部品は、オルタネータ等の電源からの電力によって駆動される。オルタネータは、エンジンの回転力を電力に変換するものであり、エンジンルーム内に設置される。エンジンルームは比較的重いので、車両水没時には最初に水没し易い。エンジンルームが水没してオルタネータ等の電源がショートすると、電装部品を駆動することができなくなる。そこで、本実施例の乗降用ドア１０の内部には、車両用電力供給装置２０が設置されている。
【００２７】
図２は、車両用電力供給装置の構成の一例を示した概略図である。車両用電力供給装置２０は、防水構造を有し、図１、図２に示すように、乗降用ドア１０の内部に設置される空洞部２１と、空洞部２１と車室内とを連通する連通孔２２と、連通孔２２から空洞部２１へ流入する水流によって発電する発電機２３と、発電機２３から電装部品３０、４０へ電力を供給するための電力供給回路２６と、を含み構成される。尚、パワーウインド装置３０、及びドアロック装置４０は、車両用電力供給装置２０の構成要素でない。
【００２８】
空洞部２１は、乗降用ドア１０の内部に設置され、例えば、図１に示すように、通常時にはスピーカボックスとして機能するものである。このように、標準で乗降用ドア１０の内部に設置されるスピーカボックスを空洞部２１として用いるので、乗降用ドア１０の内部のスペースを有効利用することができる。
【００２９】
ここで、スピーカボックス２１は、スピーカ５１の表面からの音波と、スピーカ５１の裏面からの音波との干渉を防止するものである。スピーカ５１の表面と裏面とでは逆位相の音波が出力されており、両音波が干渉すると音が打ち消し合う。そこで、スピーカ５１の表面のみをスピーカボックス２１から車室内へ露出させることにより、両音波の干渉を防止している。
【００３０】
連通孔２２は、空洞部２１と車室内とを連通している。このように連通孔２２の開口部２２ａを車室内に設置することによって、雨水が車室外から空洞部２１内へ流れ込むことを防止することができる。また、開口部２２ａは、車室内から死角になる位置に設置されてよい。例えば、開口部２２ａは、図１に示すように、ドアミラー（図示せず）用電気配線を取り出すための取出口であってよい。このように、開口部２２ａを車室内から死角になる位置に設置することによって、飲料水等の水滴が車室内から空洞部２１内へ流れ込むことを防止することができる。車両水没時には、水圧によって開口部２２ａから空洞部２１へ水が流れ込み、この水流によって発電がなされる。
【００３１】
発電機２３は、一般的な構成であって良く、例えば、連通孔２２から空洞部２１へ流入する水流によって回転する発電用ファン２４と、発電用ファン２４の回転力を電力に変換する発電部２５とを備える。本実施例では、十分な高電力を得るため、図２に示すように、複数の発電機２３が設置されている。
【００３２】
発電用ファン２４は、羽根車状の形状である。例えば、発電用ファン２４は、図２に示すように、回転軸２４ａの一端を内嵌する円筒状のハブと、ハブの外周面に等間隔で複数設置される渦巻き状の羽根とからなる。この発電用ファン２４は、水流内に沈設されると、羽根の渦巻き方向に応じて回転する。
【００３３】
また、発電用ファン２４は、図２に示すように、連通孔２２内に設置されてよい。車両が水没する際に連通孔２２内では水流が所定方向Ｄに流れるので、連通孔２２内に発電用ファン２４を設置すれば、発電用ファン２４の回転方向の向きを規制することができる。これにより、発電機２３で発電される電流の向きを規制することができ、電装部品３０、４０の誤作動（例えば、電動モータの回転方向の逆転）を防止することができる。特に、複数の発電機２３を設置する場合、複数の発電用ファン２４を連通孔２２内に設置することにより、複数の発電機２３で発電される電流の向きを揃えることができ、高電力を得ることができる。
【００３４】
また、発電用ファン２４の回転方向の向きを規制するため、回転軸２４ａの回転方向を規制してもよい。回転軸２４ａの回転方向を規制するため、周知のワンウェイクラッチ等の逆回転防止機構を設置してよい。これにより、発電機２３で発電される電流の向きを規制することができ、電装部品３０、４０の誤作動（例えば、電動モータの逆回転）を防止することができる。
【００３５】
回転軸２４ａは、連通孔２２の外まで延設され、発電用ファン２４とは反対側の他端には後述の発電部２５が連結されている。連通孔２２から発電部２５への水漏れを防止するため、発電部２５近傍の回転軸２４ａの外周面にはＯリングが嵌着されている。
【００３６】
発電部２５は、例えば、回転軸２４ａの他端に連結される永久磁石（図示せず）と、永久磁石の近傍に設置される発電用コイル（図示せず）と、交流電力を直流電力に変換する整流器（図示せず）と、を含み構成される。発電用ファン２４と共に永久磁石が回転すると、発電用コイル内に磁束変化が生じ、電磁誘導によって交流電力が出力される。この交流電力は、整流器によって直流電力に変換される。
【００３７】
このように、本実施例の電力供給装置２０によれば、車両が水没する際に空洞部２１に流入する水流によって発電するので、車両が水没する際に、確実に電装部品３０、４０に電力を供給することができる。この結果、車両が水没する際にオルタネータ等の電源がショートする場合であっても、搭乗者のスイッチ操作に応じて電装部品３０、４０を駆動することができる。
【００３８】
尚、本実施例の電力供給装置２０は、オルタネータと比較して小型であり、また、オルタネータとは異なり車両が水没する際にのみ発電するシステムである。したがって、オルタネータを防水化する場合と比較して、簡易な熱対策で防水化することができ、低コストで防水化することができる。
【００３９】
図３は、車両用電力供給装置を備える車両用脱出装置の構成の一例を示した機能ブロック図である。車両用脱出装置は、車両が水没する際に搭乗者の脱出を支援するものである。例えば、車両用脱出装置は、車両用電力供給装置２０と、パワーウインド装置３０と、ドアロック装置４０と、電気回路６１と、送信機６２と、警報装置６３とを備える。車両用電力供給装置２０の電力供給回路２６は、車両が水没する際に、電装部品３０、４０、６２、６３に電力を供給する。
【００４０】
電気回路６１は、防水構造を有し、発電機２３で発電される電力によって電装部品３０、４０を自動的に駆動するものである。すなわち、電気回路６１は、発電機２３と電装部品３０、４０の駆動部（電動モータ３１、ソレノイド４１）とを接続するものである。発電機２３で発電が開始されると、電装部品３０、４０の駆動部３１、４１に電力が供給される。したがって、搭乗者のスイッチ操作の有無に関わらず、電装部品３０、４０が自動的に駆動される。
【００４１】
これにより、車両が水没する際に、自動的に乗降用ドア１０のウインドガラス１１を下降させて乗降用ドア１０の窓１２を開放させることができると共に、自動的に乗降用ドア１０のドアロックを解除させることができる。この結果、電装部品３０、４０のスイッチ等の場所が判別し難い場合や、搭乗者がパニック状態に陥る場合であっても、搭乗者の脱出を容易ならしめることができる。
【００４２】
送信機６２は、防水構造を有し、発電機２３で発電される電力によって緊急信号を自動的に送信するものである。送信機６２は、一般的な構成であって良く、例えば、マイクロコンピュータからなるＥＣＵ６２ａと、緊急信号を送信する送信回路６２ｂとを備える。ＥＣＵ６２ａのＲＯＭには、自車両が水没していることを示す内容のデータがあらかじめ格納されている。ＥＣＵ６２ａは、発電機２３から電力が供給されると、自動的にＲＯＭから該データを読み出し、送信回路６２ｂから緊急信号として出力する。
【００４３】
これにより、車両が水没する際に、自動的に救助を要請することができる。この結果、搭乗者の脱出を容易ならしめることができる。
【００４４】
警報装置６３は、防水構造を有し、連通孔２２の軸方向に沿って配列される複数の発電機２３からの発電信号に基づいて警報を出力するものである。各発電用ファン２４は、図２に示すように、連通孔２２内に設置され、複数の発電用ファン２４が連通孔２２の軸方向に沿って配列されている。警報装置６３は、例えば、マイクロコンピュータからなるＥＣＵ６３ａと、スピーカ５１とから構成される。
【００４５】
各発電機２３は、発電を開始すると、発電信号をＥＣＵ６３ａへ出力する。ＥＣＵ６３ａは、各発電機２３からの発電信号に基づいて、水流が所定方向へ流れたか否か判定する。すなわち、ＥＣＵ６３ａは、各発電機２３からの発電信号の入力順序や入力時間差に基づいて、水流が所定方向Ｄ（図２参照）へ流れたか否か判定する。例えば、ＥＣＵ６３ａは、各発電機２３からの発電信号の入力順序が各発電機２３の配列順序と一致し、かつ各発電機２３からの発電信号の入力時間差が所定時間（例えば、５００ｍｓｅｃ）以下であると、水流が所定方向Ｄへ流れたと判定する。また、ＥＣＵ６３ａは、水流が所定方向Ｄへ流れたと判定されると、車両が水没しているので、スピーカ５１から警報音を出力させるための制御信号を出力する。
【００４６】
これにより、車両が水没する際に、車両が水没していることを搭乗者に認知させることができると共に、警報の誤作動を防止又は抑制することができる。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４８】
例えば、本実施例の電力供給装置２０は、車両が水没する際にパワーウインド装置３０、及びドアロック装置４０に電力を供給する構成としたが、例えば、他の電装部品に電力を供給する構成としてもよく、或いは、パワーウインド装置３０及びドアロック装置４０のいずれか一方に電力を供給する構成としてもよい。
【００４９】
また、本実施例の電力供給装置２０は、車室内と空洞部２１とを連通する連通孔２２を設置するとしたが、車両が水没する際に空洞部２１へ流入する水流によって発電することができる限り、車室内の代わりに、車室外と空洞部２１とを連通する連通孔２２を設置してもよい。
【００５０】
また、本実施例の電力供給装置２０は、車室内と空洞部２１とを連通する連通孔２２を設置するとしたが、車両が水没する際に空洞部２１へ流入する水流によって発電することができる限り、連通孔２２を設置せずに、空洞部２１が車室内又は車室外と直接連通する構造であってよい。
【００５１】
また、本実施例の発電用ファン２４は、連通孔２２内に設置されるとしたが、車両が水没する際に空洞部２１へ流入する水流によって回転される限り、その設置位置に制限はなく、例えば、連通孔２２近傍の空洞部２１内に設置されてもよい。
【００５２】
また、本実施例の警報装置６３は、スピーカ５１によって警報音を出力させる構成としたが、搭乗者に車両が水没していることを認知させることができる限り、その構成に制限はなく、例えば、警報インジケータを点灯させる構成や、シートを振動させる構成であってよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の車両用電力供給装置の車両搭載状態の一例を模式的に示した概略図である。
【図２】車両用電力供給装置の構成の一例を示した概略図である。
【図３】車両用電力供給装置を備える車両用脱出装置の構成の一例を示した機能ブロック図である。
【図４】従来の構成のパワーウインド装置の一部を示した概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０    乗降用ドア
２０    電力供給装置
２１    空洞部
２２    連通孔
２３    発電機
２４    発電用ファン
２５    発電部
２６    電力供給回路
３０    パワーウインド装置
３１    電動モータ
４０    ドアロック装置
４１    ソレノイド
５１    スピーカ
６１    電気回路
６２    送信機
６３    警報装置
【図１】
2009161146.tif 000003
【図２】
2009161146.tif 000004
【図３】
2009161146.tif 000005
【図４】
2009161146.tif 000006