专利名称：驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种为了可靠性高地实现车辆的自动窗的功能(特别是搭乘者从车内逃生的车窗打开动作)等目的，检测车辆是否被水淹没的技术。
背景技术：
近年来，为了确保被水淹没时搭乘者能容易地逃生等，在车辆的自动窗系统中，普遍构成为检测车辆自身是否被水淹没，利用控制电路执行特别的水淹时的对应措施。
例如，专利申请文献1公开有如下技术，即为了解决被水淹没时车窗良好动作的问题，在自动窗系统的控制盒内设置检测水并检出是否被水淹没的传感器(用于检出水淹的开口等)，当检测到被水淹没时，将向各方向驱动车窗马达的两个方向的继电器同时开启，使马达线圈的两个端子均与电源线相连。
此外，专利文献2公开有下述装置，为了在被水淹没时，使得车窗可准确地进行操作(至少可向打开的方向动作)，在继电器线圈的两侧设置开关元件(晶体管)或开关接头，在开关操作时，对应于操作方向的一个继电器线圈的两侧同步开启，从而可准确地仅驱动所定的继电器线圈。并且，由于该装置没有检测是否处于被水淹没的状态的功能，所以在被水淹没时不能进行水淹对应措施，即仅能进行例如规定方向(例如车窗的打开方向)的动作，禁止进行其它动作，或者保存被水淹没了的记录等。但是，对于该专利文献2的装置，通过另外设置如专利文献1所述的传感器(用于检出水淹的开口及电极对、开放端子等)，可检测水淹并执行水淹对应措施。
此外，专利文献3～5公开有如下技术，即与自动窗系统的控制盒分开地设置传感器，该传感器检测水并检出水淹(用于检出水淹的电极对或浮动开关等)，在检出水淹时，向车窗打开方向驱动车窗马达，并自动打开车窗。
此外，专利文献6公开有如下水淹检出装置，即该装置备有检出向车体的水接触的水探测传感器(第一检出机构)，该传感器与自动窗系统的控制盒分开地设置，同时还备有检出轮胎与路面的接触状态的第二检出机构，如果由第一检出机构检出向车体的水接触，且由第二检测机构检出轮胎与路面呈非接触状态，则判定处于水淹状态，使车窗打开。并且，作为第二检测机构，公开有基于有关悬挂冲程、轮胎的气压、悬挂的吸震器的伸缩量的值、吊杆的摇动角度、或悬挂的线圈负荷，检出轮胎与路面的接触状态的机构。日本专利特开平11-36700号公报[专利文献2] 日本专利特开平11-41961号公报[专利文献3] 日本专利特开2000-204843号公报[专利文献4] 日本专利特开平10-292731号公报[专利文献5] 日本专利特开平11-22301号公报[专利文献6] 日本专利特开2000-25542号公报但是，在上述现有的水淹检测技术中，如专利文献1所述的自动窗系统的控制盒内持有水淹检测机构的结构中，在车辆落水之后(例如落入河或海中后，或被卷入洪水中之后)，向车内一定程度地进水，水面必须到达设有控制盒的部分。因此，存在不能足够早地检测到被水淹没的问题。并且，虽然有只要控制盒中不进水，则自动窗可正常地动作的想法，但是在其它部分处发生漏电等，蓄电池急速地放电，其结果，即使在控制盒内正常地进行控制，也会陷入自动窗的驱动器不能正常起作用的状态。因此，必须要尽可能急早地检出被水淹没等异常情况，使成为可对应的状况，专利文献1等上公开的现有技术在这一点上不能说是充分的。
其次，如专利文献3～5所记载的，在与控制盒分开地设置检测水的传感器的结构的情况下，通过将传感器配置在车体的下部等，在水面到达前述控制盒的设置位置之前，可检出被水淹没。但是，设置新的额外的传感器，会产生使装配复杂，同时增大车辆重量，需要新的设置空间等缺点。此外，还存在降雨时由于行车过程中的水的飞溅会导致传感器动作，错误地判断为被水淹没的问题。
此外，如专利文献6所记载的，备有分开设置的水探测传感器(第一检测机构)、和检出轮胎与路面的接触状态的第二检测机构，如果由第一检测机构检出向车体的水接触，且由第二检测机构检出轮胎与路面的非接触状态，则判定为处于水淹状态，在这种结构中存在如下述问题。即，由于如果未检出轮胎与路面的非接触状态，则不判定为被水淹没，所以在轮胎未完全浮起的状态下，不判定为被水淹没，因而存在不能尽早检测到被水淹没，不能高可靠性地检测到被水淹没的问题。例如，在车辆落进了河那样水深度浅的地方的情况，或因洪水等水面高度从路面逐渐增加的情况下，在轮胎未从路面浮起的状态中，也有应该检测到被水淹没的时候，但在该专利文献6的结构中，存在这种情况中不被判定为被水淹没的问题。此外，由于是分开地设置传感器的结构，所以存在与上述专利文献3～5同样的问题。
发明内容
因而，本发明的目的在于提供无需设置用于检测是否被水淹没的传感器、可检测到车辆是否被水淹没的车辆水淹检测装置，最好是可尽早且准确地检测车辆被水淹没的车辆水淹检测装置。
本申请的第一种车辆水淹检测装置是检测具有轮胎气压传感器的车辆是否被水淹没的装置，该车辆水淹检测装置备有水淹判定机构，该水淹判定机构监视前述轮胎气压传感器的测定数据，如果瞬时观测到设定变化率的轮胎气压变化(最好是向减小方向的变化)，则判定为发生了车辆被水淹没。
在此，所谓“水淹”意味着如下状况，即车辆存在于从路面的水面高度位于在轮胎未以足够的压力接触路面(水底)的程度的地方，水深相对于车高很浅的状况(轮胎以足够的压力接触路面的状况)除外。原因是如果水深较浅且轮胎以足够的压力接触于路面，则车辆可行驶，不会发生乘车人的水难事故。
此外，所谓“设定变化率”是指预先设定的一定范围的变化率，或者，对应于各种车辆状况的参数(例如轮胎气压的绝对值、车辆的行驶速度等)，适当地更新设定的变化率的范围。
此外，所谓“瞬时观测”意味着指设定变化率的轮胎气压变化在观测到设定次数以上或设定时间以上之后，就观测不到了。
此外，所谓“轮胎气压”既可以是多个轮胎中的部分轮胎的气压，也可以是全部轮胎的气压。即，水淹判定机构可以是如下方式，即如果对于部分轮胎瞬时观测到所定变化率的气压变化，则判定为被水淹没，或者如果对于全部轮胎瞬时观测到所定变化率的气压变化时，判定为被水淹没。并且，在四轮车中，如果在相邻的轮胎(前轮之间、后轮之间、右侧的轮胎之间、左侧的轮胎之间)、或位于对角位置的轮胎中瞬时观测到所定变化率的气压变化，则判定为被水淹没。如果是这样的基于多个轮胎的气压来判定是否被水淹没的方式，则可消除在仅一个轮胎由于车轮脱离或检查而被千斤顶顶起而导致气压降低时，错误判定为被水淹没的可能性。此外，在如上述的基于相邻轮胎的气压变化的情况下，可防止这样的错误判定，而且可获得即使仅仅车辆一侧(例如前侧或左侧等)被水淹没的情况下，也可以尽早检测到被水淹没的优点。
并且，所谓“水淹判定机构”作为已有的控制处理机构(例如TPMS等的控制器内的控制电路、或自动窗系统的控制电路)的处理功能，可容易且廉价地实现。
此外，作为“具有轮胎气压传感器的车辆”有具有例如被称为TPMS的系统(在轮胎内内置有检测轮胎气压的传感器及向车体侧无线发送其检出数据的通信机构，用车体侧的接收机构接收前述检出数据并监视轮胎气压的系统)的车辆。
根据本申请的第一种车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用已有的轮胎气压传感器，可尽早且准确地检测车辆是否被水淹没。
原因是，当发生水淹时，由于因水的浮力车辆的重量不象通常那样负担在轮胎上，因此例如图1(b)所示，轮胎气压瞬时减小。因此，若是本装置，则只要通过预先实验，将成为上述水淹判定机构的判定基准的变化率等设定为适当值，即可检测水淹状态。
此外，如果是由于爆胎等使气压降低的情况，则例如图1(b)所示，连续地气压降低。但是，由于水淹气压降低时，气压急速下降之后，维持降低的气压，但在由于进水车辆逐渐下沉的过程中，由于来自外部的水压一度降低的气压反而逐渐上升。从而，若是利用瞬时的轮胎气压变化来判定是否被水淹没的本装置，则区别于由爆胎等造成的轮胎气压变化，可准确地检测是否被水淹没。此外，本装置是如下结构，即由于不一定将轮胎与路面的接触状态视为问题，因此即使轮胎不从路面分离，只要轮胎气压以所定变化率瞬时变化，就判定为被水淹没，可更早且高可靠性地检测是否被水淹没。
并且，前述水淹判定机构，在仅基于部分轮胎的气压变化来判定是否被水淹没的方式的情况下，担心由于单纯的轮胎脱离或者车辆检查时被顶起了的情况等时，错误判定为被水淹没的可能性。因此，为了应对这个问题，最好是如果车辆恢复到正常状态，就可进行通常的动作(例如，从判定为被水淹没起经过一定时间后，解除水淹对应措施并返回到通常模式的结构)的结构。
接着，本申请的第二种车辆水淹检测装置是检测在车体与轮胎之间进行无线通信的车辆水淹的装置，该车辆水淹检测装置具有水淹判定机构，该机构水淹判定监视车体与轮胎之间的通信状态，如果前述通信中断的状态持续设定时间或次数时，或者持续设定时间或次数以上时，则判定为发生了车辆被水淹没。
在此，作为“在车体与轮胎之间进行无线通信的车辆”有例如备有前述TPMS的车辆。
此外，所谓“通信中断的状态”可以是一个方向的通信(例如从轮胎侧向车体侧的通信)中断的状态，也可以是双方向的通信中断的状态(例如即使从车体侧向轮胎侧发送，在车体侧不能正常地接收来自轮胎侧的回复的状态)。
根据本申请的第二种车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用车体与轮胎之间现有的无线通信机构，可尽早且准确地检测车辆是否被水淹没。
原因是，当发生车辆被水淹没时，由于前述无线通信机构的天线(至少轮胎侧的天线)被水淹没，作为无线信号的电波在水中急剧衰减，因此车体与轮胎之间的无线通信突然中断，只要处于水淹状态，就会维持该状态。另一方面，水淹以外的状况中上述无线通信中断是，例如由于发送机与接收机的相对位置关系(轮胎的旋转位置)而导致的通信困难的状态(所谓的零点)，只不过是瞬间的无线通信瞬时中断而已。因此，若是当通信中断的状态持续设定时间或次数以上时，判定为发生了车辆被水淹没的本装置，就可尽早且准确地检测车辆是否被水淹没。
并且，该第二种车辆水淹检测装置中的“轮胎”也与第一种装置同样地，可以是多个轮胎中的部分轮胎，也可以是全部轮胎。即，此时的水淹判定机构可以是如下方式，即对于部分轮胎通信中断状态持续时，判定为被水淹没，或者对于全部轮胎通信中断状态持续时，判定为水淹。此外，在四轮车中，也可以当对于相邻轮胎或处于对角位置的轮胎通信中断状态持续时，判定为被水淹没。如果是这样的基于上述多个轮胎的通信状态来判定是否被水淹没，就可消除在仅一个轮胎由于某种原因(噪声等)而成为通信中断状态时，错误判定为被水淹没的可能性。此外，在基于如上述的相邻轮胎的通信状态时，不仅可防止这样的错误判定，还可获得即使仅车辆一侧被水淹没的情况下，也可以尽早检测是否被水淹没的优点。
接着，本申请的第三种车辆水淹检测装置是检测具有转向扭矩传感器的车辆是否被水淹没的装置，该车辆水淹检测装置具有水淹判定机构，该水淹判定机构监视前述转向扭矩传感器的测定数据，基于转向扭矩的降低来判定发生了车辆被水淹没。
在此，作为“具有转向扭矩传感器的车辆”有例如具有被称为EPS的电动动力转向系统(对应于转向扭矩传感器的输出，从电动驱动器输出转向辅助力，辅助转向的系统)的车辆。
此外，所谓“转向扭矩”意味着转向时(转向中)操纵方向盘(转向盘)所需的扭矩，或与该扭矩相对应的值(例如，转向时在转向轴上所产生的扭转方向的变形量，或者，EPS的电动驱动器输出的转向辅助力的值等)。此外，所谓“转向扭矩传感器”是检出“转向扭矩”的传感器。
此外，“基于转向扭矩的降低”可以是如下方式，即例如在转向扭矩降低到小于等于设定的阈值时，判定为发生了被水淹没，或者在转向扭矩的降低方向的变化率超过了设定的阈值时，判定为发生了被水淹没。
此外，为了更高可靠性地判定不是由于上述电动驱动器产生的转向辅助力使转向扭矩降低，而是由于被水淹没所产生的浮力使转向扭矩降低的状态，也可以设定例如下述的判定内容。即可以是如下方式，当将上述转向辅助力与转向扭矩加起来的实际转向力降低到小于等于设定阈值时，判定为发生了被水淹没，或者当前述实际的转向力的降低方向的变化率超过了设定阈值时，判定为发生了被水淹没。
此外，也可以在上述水淹判定时，仅使用转向量超过所定值以上时的转向扭矩。
并且，为了避免将由冰冻的路面等低摩擦系数的道路导致的转向扭矩的降低等而错误判定为被水淹没，在水淹判定中，也可以考虑外部气温和行驶速度。例如，可根据外部气温或行驶速度来改变上述阈值。
此外，有无转向及转向量可通过已有的转向角传感器容易地检出。
根据本申请的第三种车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用已有的转向扭矩传感器，可检测车辆是否被水淹没。
原因是，当发生车辆被水淹没时，由于浮力路面与轮胎之间的摩擦阻力急剧减小或变为零，转向扭矩降低非常快。因此，若是基于转向扭矩的降低来判定车辆是否被水淹没的本装置，就无需设置用于检测水淹的传感器，可检测车辆是否被水淹没。
接着，本申请的第四种车辆水淹检测装置是检测具有对于驱动轮和从动轮的车轮速度传感器的车辆是否被水淹没的装置，该车辆水淹检测装置具有水淹判定机构，该水淹判定机构监视前述车轮速度传感器的测定数据，基于从动轮的车轮速度的相对降低来判定是否发生了车辆被水淹没。
在此，作为“具有对于驱动轮和从动轮的车轮速度传感器的车辆”有例如具有被称为ABS的制动时防滑系统(监视各车轮的车轮速度，当检测到车轮开始滑动，强制地调整制动力，抑制制动操作时的滑动的系统)的车辆。并且，ABS近年来成为绝大多数载人机动车(四轮机动车)的标准装备。
此外，“基于从动轮的车轮速度的相对降低”可以是如下方式，例如在驱动轮(有多个驱动轮时，部分驱动轮或所有驱动轮)的车轮速度超过设定的阈值的状态中，仅从动轮(有多个从动轮时，部分从动轮或所有从动轮)的车轮速度降低到小于等于设定的阈值时，判定为发生了被水淹没，或者在驱动轮和从动轮的速度差超过了设定的阈值时，判定为发生了被水淹没。
并且，为了避免当由于制动器的动作从动轮的车轮速度相对降低时，错误判定为被水淹没，在水淹判定中，也可以考虑制动器的动作状态。例如，可以将制动器处于非动作状态的事项作为判定水淹的必须条件而附加。
根据本申请的第四种车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用已有的车轮速度传感器，可检测车辆是否被水淹没。
原因是，当发生车辆被水淹没时，路面与轮胎之间的摩擦阻力急剧减小，或变为零，同时由于水的阻力作用于轮胎，从动轮的车轮速度降低非常快。另一方面，驱动轮在发动机工作过程中只要变速箱位于驱动位置就旋转。因此，若是基于从动轮的车轮速度的相对降低来判定车辆是否被水淹没的本装置，就可检测车辆是否被水淹没。
接着，本申请的第五种车辆水淹检测装置是检测具有GPS和推算导航功能的车辆是否被水淹没的装置，该装置具有水淹判定机构，该水淹判定机构监视由前述GPS得到的车辆自身的位置信息和由前述推算导航功能得到的车辆自身的位置信息，基于两个位置信息的不一致来判定是否发生了车辆被水淹没。
在此，所谓“GPS”是汽车驾驶导航系统等中利用的公知的位置测定系统。此外，所谓“推算导航功能”是指如下功能，即将可判定行驶距离或行进方向等的传感器(例如各车轮的车轮速度传感器)搭载在车辆上，通过连续记录或合计由该传感器测定的数据，获得相对于出发时的位置信息(可以包含行进方向的信息)的现在的位置信息。
此外，“基于两个位置信息的不一致”可以是如下方式，例如如果由各位置信息得到的车辆的绝对位置之差(距离)超过设定的阈值，则判定为发生了被水淹没，或者如果由各位置信息得到的车辆的移动距离(例如，所定次数前采样时的位置测定数据与此次采样时的位置测定数据之差)之差超过设定的阈值，则判定为发生了被水淹没，或者如果由各位置信息得到的车辆的行进路径的形状(例如曲率)或行进方向(例如方位角)之差超过设定的阈值，则判定为发生了被水淹没。
并且，为了避免由于在车辆搭载在渡船上移动时，或车辆被卡车陆路运送时等的上述位置信息的不一致，而错误判定为被水淹没，可以在判定是否被水淹没时，考虑变速箱的变速杆的位置或边闸的动作状态。例如，可以将变速杆的位置设定在空档或停车以外，或边闸处于非动作状态的事项作为判定被水淹没的必须条件而附加。
根据本申请的第五种车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用已有的机构(GPS和推算导航功能)，可检测车辆是否被水淹没。
原因是，当发生车辆被水淹没时，特别是河等的流水时，车辆与驾驶者的操作或车轮等的动作无关地沿着水流不规则地移动，由GPS测定的位置信息反映了该移动并变化。然而，在被水淹没状态下，由推算导航功能得到的位置信息的变化与这样的实际车辆的位置变化完全无关，两个位置信息高概率地不一致。例如，在由各车轮的车轮速度推定位置信息的四轮机动车的推算导航功能时，被水淹没时的测定结果为位置信息不变化(车辆停止状态)，或位置信息响应于驱动轮的旋转而直线变化的状态(车辆以对应于驱动轮的旋转速度的速度直线行进的状态)。在被水淹没状态下，从动轮的旋转速度(车轮速度)由于水的阻力而几乎变为零，这是因为如果发动机停止，则驱动轮的旋转速度也几乎变为零，如果发动机在运转，左右两个驱动轮一起同样旋转。但是，由水流导致的车辆移动不一定是直线移动，其移动距离与由推算导航功能测定的距离(例如基于车轮的旋转量的移动距离)不同。从而，若是基于两个位置信息的不一致来判定是否发生了车辆被水淹没的本装置，就可检测车辆是否被水淹没。
并且，上述第一至第五种装置中的各水淹判定的功能也可以将两个或两个以上组合起来。例如可以是如下方式，即进行两个第一装置中的由轮胎气压的判定水淹和第二装置中的由TPMS的通信中断状态的判定水淹，如果由任意一个判定为被水淹没，则最终判定为被水淹没，或者只有两个的判定结果为水淹时，才最终判定为被水淹没。
根据本发明的车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用已有的机构，可检测车辆是否被水淹没。
图1(a)和图1(b)是说明车辆水淹检测装置(第一实施例)的图。
图2是表示水淹判定(第一实施例)处理的流程图。
图3是表示水淹判定(第二实施例)处理的流程图。
图4是表示EPS的图。
图5(a)和图5(b)是说明水淹时车轮的旋转状态的图。
其中，附图标记说明如下1、18控制器 K1车辆具体实施方式
下面参照
本发明的实施方式。
(第一实施例)首先，说明第一实施例。图1(a)是表示包含第一实施例的车辆水淹检测装置(利用了轮胎气压传感器的装置)的车辆K1(备有TPMS的四轮机动车)的图，图1(b)是表示轮胎气压变化的一例的图。
如图1(a)所示，车辆K1作为构成TPMS的要素，备有控制器1、车体侧天线2、轮胎侧传感器单元3。
在这里，控制器1是设在车体内的所定的控制盒内的TPMS的控制器，具有微型计算机或无线信号的通信电路(至少是接收电路)。该控制器1例如定期地通过车体侧天线2接收从轮胎侧传感器单元3发送的无线信号，读取包含在无线信号中的气压数据，在轮胎气压例如低于许用值时，执行输出警报(利用声音或光或文字表示的报警)的控制，并通知驾驶者，进行这样的作为TPMS控制处理。
接着，车体侧天线2设置在各轮胎的附近位置(例如各轮胎的轮胎壳体内)，用于接收来自各轮胎的轮胎侧传感器单元3的无线信号，并输入到控制器1中。
接着，轮胎侧传感器单元3包括设置在各轮胎内、测量各轮胎的气压的轮胎气压传感器，和将该传感器测量的气压数据作为无线信号发送的通信电路(至少是发送电路)，以及天线。
并且，也可以是从车体侧(天线2)向轮胎侧(传感器单元3)收发无线信号的双向式TPMS。例如，也可用如下形式的TPMS，即控制器1定期地或在设定的时刻(例如发动机启动时)，向轮胎侧传感器单元3发送请求信号，应答于该请求信号，轮胎侧传感器单元3返送包含最新气压数据的回应信号。
同时，控制器1除了上述作为TPMS的基本控制处理之外，在本实施例中，通过执行如图2的流程图所示的处理，起到作为车辆水淹检测装置的水淹判定机构的功能。
即，控制器1例如周期性地执行图2的处理。首先，在步骤S1中，对各轮胎，运算从轮胎侧传感器单元3接收的最新的轮胎气压数据与上一次以前接收的轮胎气压数据之差，基于该运算结果，求出轮胎气压的每单位时间的变化量(压力变化率)。
接着，在步骤S2中，判定在步骤S1求出的压力变化率是否大于等于预先设定的变化率，如果是肯定的，则进入步骤S4，如果是否定的，则进入步骤S3。并且，为了尽可能降低由车轮脱离及检查时的顶起导致的轮胎气压降低，或跨越阶梯时的瞬时性的轮胎气压的上升，由此而被错误地判定为被水淹没的可能性，在该步骤S2的判定中，最好所有轮胎(或相邻轮胎)的压力变化率大于等于设定的变化率，此外还将轮胎气压的变化向减少方向的变化作为判定条件。
同时，在步骤S3中，判定在后述步骤S6设定的压力变化标记的值是否为“真”，如果是肯定的，则进入步骤S7，如果是否定的，则本过程的1个程序的处理结束，并返回。
另一方面，在步骤S4中，在上一次(或上一次以前)程序中与步骤S2的判定是肯定的时相比，判定步骤S2的判定是肯定时的轮胎压力变化率之差是否在设定的误差范围内(即，轮胎气压的变化率是否与上一次以前同等程度)，如果是肯定的，则进入步骤S5，如果是否定的，则进入步骤S6。并且，为了高可靠性地防止由跨越阶梯等的瞬间压力变化导致的错误地判定，在所定次数前的程序中相同轮胎的步骤S2的判定不是肯定时(即，所定的压力变化未在相同轮胎上反复所定次数地观测到时)，与步骤S4的判定结果无关地，可以不执行步骤S5或S6，而返回。
同时，在步骤S5中，判断发生了轮胎的爆胎等故障，执行输出通知驾驶者轮胎发生故障的警报(利用声音或光或文字表示的报警)等控制。
另一方面，在步骤S6中，将压力变化标记的值设定为“真”。但是，当上一次程序中的步骤S2的判定不是肯定时，使压力变化标记的值保持初始值，不设定为“真”。
此外，在步骤S7中，判定发生了被水淹没，向其它控制电路(例如自动开闭车窗系统的控制电路)输出水淹检出信号，发出指令，使其它控制电路执行水淹对应措施的控制，或者，由控制器1自身(TPMS的控制电路)的控制执行水淹对应措施。
并且，作为自动窗系统中的水淹对应措施，如背景技术部分说明了的那样，可有例如下述的措施。即，使各车窗自动打开动作至完全打开的位置，或者，即使浸入到水中，至少将使车窗的打开操作变为可能的控制电路处于特殊状态的措施等。此外，也可以执行输出通知水淹的警报的措施，或者执行保存其记录(例如诊断数据)的处理。
此外，在图2的处理中，如果经过步骤S5～S7，则1个程序的处理结束，并返回。此外，压力变化标记的值可在例如步骤S7之后的时刻恢复为初始值。
此外，判定发生了被水淹没，而执行水淹对应措施的状态(水淹模式)也可以经过例如预先设定的一定时间后解除。
根据上述的处理，如果瞬时观测到大于等于设定变化率的轮胎气压的变化(最好是向减小方向的变化)，则在步骤S4、S6中将压力变化标记设定为“真”之后，为了从步骤S3进入到步骤S7的处理，判定是否发生了车辆被水淹没。同时，当轮胎气压的变化连续时，处理从步骤S4进入到步骤S5，判断为爆胎，识别爆胎与水淹而判定。
因此，根据本实施例的车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用已有的轮胎气压传感器，可尽早且准确地检测车辆是否被水淹没。
原因是，当发生被水淹没时，由于因水的浮力车辆的重量不比通常那样负担在轮胎上，所以例如图1(b)所示，轮胎气压瞬时地减小。因此，如果是本装置，则只要通过预先实验等，将成为上述步骤S2中的判定基准的变化率等设定在适当值，即可检测被水淹没状态。
此外，如果是由于爆胎等气压降低时，则例如图1(b)所示，连续地气压降低。但是，由于被水淹没气压降低时，在气压急速下降后，维持降低了的气压，但由于进水车辆逐渐下沉的过程中，由于来自外部的水压而一度降低了的气压反而逐渐上升。从而，如果是利用瞬时的轮胎气压的变化来判定是否被水淹没的本装置，则区别由爆胎等导致的轮胎气压变化，可准确地检测是否被水淹没。此外，本装置是如下结构，由于不一定将轮胎与路面的接触状态视为问题，因此即使轮胎没有从路面分离，只要轮胎气压变化到大于等于所定变化率，即判定为被水淹没，因而可更早且高可靠性地检测是否被水淹没。
(第二实施例)下面，说明第二实施例。本例是图1(a)所示的车辆K1(备有TPMS的四轮机动车)中，利用车体与轮胎之间的无线通信机构的车辆水淹检测装置，系统结构可与第一实施例(图1(a))相同。但是，控制器1与轮胎侧传感器单元3之间可进行双向通信的结构。
此时，控制器1在作为TPMS的基本控制处理之外，还通过执行如图3的流程图所示的处理，作为车辆水淹检测装置的水淹判定机构起作用。
即，控制器1例如周期地执行图3的处理。首先，在步骤S11中，将通信故障计数器的值设为0。接着，在步骤S12中，对所有轮胎进行步骤S15～S18的处理是否结束了的判定，如果是肯定的，则进入步骤S19，如果是否定的，则进入步骤S15。
同时，当进入步骤S15时，向轮胎侧传感器单元3发送请求信号，要求测定轮胎气压及回复。接着，在步骤S16中，判定是否接收了来自轮胎侧传感器单元3的回复信号，如果是肯定的，则进入步骤S17，如果是否定的，则进入步骤S18。同时，在步骤S17中，执行通常的处理。所谓通常的处理是指，作为前述TPMS的基本控制处理，例如读取接收了的回复信号中包含的轮胎气压数据，如果它小于等于许用值，则作为轮胎气压异常，执行输出警报等的处理。此外，在步骤S18中，累加通信故障计数器的值。
另一方面，在步骤S19中，判定通信故障计数器的值与轮胎数(此时是4个)是否一致，如果是肯定的，则进入步骤S20，如果是否定的，则进入步骤S21。同时，在步骤S20中，累加水淹标记之后，1个程序的处理结束，并返回。此外，在步骤S21中，将水淹标记的值设为零后，返回。
并且，虽然省略图示，但此时的控制器1在步骤S20或S21之后，读取水淹标记的值，判断该值是否大于等于设定值，如果大于等于设定值，则执行判定水淹的处理。
根据上述处理，对所有的轮胎执行TPMS的无线通信，对可正常接收回复信号的轮胎执行通常的处理，对不能接收回复信号的轮胎(有通信故障的轮胎)，其通信故障计数器的值相应地被累加(步骤S12、S15～S18)。同时，当通信故障计数器的值为轮胎个数4的值时(即，对所有轮胎都有通信故障时)，经过步骤S19，执行步骤S20，使水淹标记的值累加。同时，如果对所有轮胎这样的不能通信的状态持续设定次数，则水淹标记的值大于等于设定值，判定为发生了被水淹没。
因此，根据本实施例的车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用车体与轮胎之间已有的无线通信机构，可尽早且准确地检测车辆是否被水淹没。
原因是，当发生车辆被水淹没时，由于TPMS的天线(至少轮胎侧传感器单元3的天线)也被水淹没，无线信号的电波在水中急剧衰减，因此车体与轮胎之间的无线通信突然中断，只要处于被水淹没状态，就会维持该状态。另方面，水淹以外的状况中上述无线通信中断是，例如由车体侧天线2与轮胎侧传感器单元3的相对位置关系(轮胎的旋转位置)导致的通信困难的状态(所谓的零点)，只不过是瞬间的无线通信瞬时中断而已。因此，如果通信中断的状态持续设定次数以上，则若是判定是否发生了车辆被水淹没的本装置，就可尽早且准确地检测车辆是否被水淹没。
(第三实施例)下面，说明第三实施例。本例是具有包含转向扭矩传感器的EPS的检测车辆是否被水淹没的车辆水淹检测装置，图4是表示其EPS(电动动力转向系统)的图。
图4中，符号11是方向盘(转向盘)，符号11a是转向轴，符号12是通过转向轴11a与方向盘连结的行星小齿轮，符号13是与行星小齿轮12相对应的齿条轴，符号14是轮胎(车轮)。同时，作为构成EPS的要素，设置有检出附加在方向盘11上的转向扭矩的转向扭矩传感器15；产生转向辅助力的马达16；将转向辅助力传递到齿条轴13的辅助驱动机构17；对应于检出的转向扭矩，控制向马达16的通电量(马达16的输出)的控制器(控制装置)18。并且，在控制器18上，输入来自车速传感器19的车速信号，同时从蓄电池20供给电源。
此时，控制器18除了作为EPS的基本的控制处理以外，通过执行下述处理，作为车辆水淹检测装置的水淹判定机构起作用。
即，监视转向扭矩传感器15的测定数据，基于转向扭矩的降低，判定发生了车辆被水淹没。具体地说，例如，可以是如下方式，即转向扭矩降低到小于等于设定的阈值时，判定为发生了被水淹没，或者，转向扭矩的降低方向的变化率超过了设定的阈值时，判定为发生了被水淹没。并且，为了避免将由冰冻的路面等低摩擦系数的道路导致的转向扭矩的降低等而错误地判定为被水淹没，在上述水淹判定中，也可以使其考虑外部气温和行驶速度。例如，可根据外部气温和行驶速度(来自车速传感器19的车速信号)改变上述阈值。
根据本实施例的车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用已有的转向扭矩传感器，可检测车辆是否被水淹没。
原因是，当发生车辆被水淹没时，路面与轮胎之间的摩擦阻力急剧减小或变为零，转向扭矩降低非常快。因此，若是基于转向扭矩的降低而判定车辆被水淹没的本装置，就可检测车辆是否被水淹没。
(第四实施例)
下面，说明第四实施例。本实施例是检测具有ABS的车辆是否被水淹没的车辆水淹检测装置，例如是如下装置，即利用ABS的控制器(省略图示)监视ABS的车轮速度传感器(省略图示)的测定数据，基于从动轮的车轮速度的相对降低来判定发生了车辆被水淹没。
具体地说，可以是如下方式，即在驱动轮(有多个驱动轮时，部分驱动轮或所有驱动轮)的车轮速度超过设定的阈值的状态下，仅从动轮(有多个从动轮时，部分从动轮或所有从动轮)的车轮速度降低到小于等于设定的阈值时，判定为发生了被水淹没，或者在驱动轮与从动轮的速度差超过了设定的阈值时，判定为发生了被水淹没。
并且，为了避免由制动器的动作导致的从动轮的车轮速度相对降低时，判定为被水淹没，在水淹判定中，也可以使其考虑制动器的动作状态。例如，可以将制动器处于非动作状态的事项作为判定水淹的必要条件而附加。
根据本实施例的车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用已有的车轮速度传感器，可尽早且准确地检测车辆是否被水淹没。
原因是，当发生了车辆被水淹没时，路面与轮胎之间的摩擦阻力急剧减小，或变为零，同时由于水的阻力作用于轮胎，从动轮的车轮速度降低非常快。另一方面，驱动轮在发动机工作过程中，只要变速箱位于驱动位置就旋转。即，在没有发生被水淹没的通常状态下，例如图5(a)所示，表示各轮胎(轮胎1～4)的旋转状态的信号全部以几乎相同的周期反复高低变化。但是，在行驶状态下被水淹没时，由于从动轮的旋转很快就停止，因此例如图5(b)所示，表示从动轮(轮胎1～2)的旋转的信号不会变化，由于驱动轮(轮胎3～4)继续旋转，因此表示旋转的信号继续。因此，若是基于从动轮的车轮速度的相对降低来判定车辆是否被水淹没的本装置，就可检测车辆是否被水淹没。
并且，在本实施例中，担心由车轮的脱离导致的错误判定。但是，在四轮车的驱动轮中的一个车轮脱离时，由于相反侧的驱动轮接地并停止，因此如果将所有的驱动轮在旋转作为判定水淹的必要条件，则可防止由于该车轮脱离而导致错误判定为被水淹没的情况。此外，在驱动轮全部车轮脱离时(例如，前轮驱动型的四轮车从岸壁上悬挂等，而前轮两个车轮脱离时)，即使判定为被水淹没，而处于执行水淹对应措施(车窗自动打开等)的状态，也由于是与实际被水淹没时同样地要求易于逃生的状态，因此反而更好且不成问题。
(第五实施例)下面，说明第五实施例。本实施例是检测具有GPS和推算导航功能的车辆是否被水淹没的车辆水淹检测装置，该装置例如利用GPS的控制器，监视由GPS得到的车辆自身的位置信息和由推算导航功能得到的车辆自身的位置信息，基于两个位置信息的不一致来判定发生了车辆被水淹没。
具体地说，可以是如下方式，即如果从各位置信息得到的车辆的绝对位置之差(距离)超过设定的阈值，则判定为发生了被水淹没，或者如果从各位置信息得到的车辆的移动距离(例如，所定次数前的采样时的位置测定数据与此次采样时的位置测定数据之差)超过设定的阈值，则判定为发生了被水淹没，或者如果从各位置信息得到的车辆的行进路径的形状(例如曲率)或行进方向(例如方位角)之差超过设定的阈值，则判定为发生了被水淹没。
并且，为了避免由于车辆搭载在渡船上移动时，或者车辆被卡车陆路运送时等的上述位置信息的不一致，而错误判定为被水淹没，因此在判定是否被水淹没时，可以使得考虑变速箱的变速杆位置和边闸的动作状态。例如，可将变速杆的位置设定在空档或停车以外的位置，或者边闸处于非动作状态的事项，作为判定是否被水淹没的必要条件而附加。
根据本实施例的车辆水淹检测装置，无需设置用于检测是否被水淹没的传感器，利用已有的方法(GPS和推算导航功能)，可检测车辆是否被水淹没。
原因是，当发生了车辆被水淹没时，特别是河等的流水时，车辆与驾驶者的操作或车轮等的动作无关地沿水流不规则地移动，由GPS测定的位置信息反映该移动并变化。然而，在被水淹没状态下，由推算导航功能得到的位置信息的变化，变为与这样的实际的车辆位置变化完全无关，两个位置信息高概率地不一致。例如，在由各车轮的车轮速度推定位置信息的四轮机动车的推算导航功能时，被水淹没时的测定结果为位置信息不变化(车辆停止状态)，或处于位置信息响应于驱动轮的旋转而直线地变化的状态(在对应于驱动轮的旋转速度的速度中的车辆直线行进状态)。原因是，在被水淹没状态下，从动轮的旋转速度(车轮速度)由于水的阻力而几乎为零，如果发动机停止，则驱动轮的旋转速度也几乎为零，如果发动机在运转，则驱动轮左右两个一起同样地旋转。但是，由水流导致的车辆移动不一定是直线移动，其移动距离与由推算导航功能测定的(例如基于车轮的旋转量的移动距离)不同。因此，若是基于两个位置信息的不一致来判定车辆是否被水淹没的本装置，就可检测车辆是否被水淹没。
并且，本发明不限于上述实施例，可以有各种变形或应用。
例如，水淹判定机构也可以作为其它控制器(例如自动开闭车窗系统的控制器)的处理功能而构成。
此外，也可以组合上述各实施例的水淹判定中的任意两个或其以上来执行，构成为基于这些多个判定结果来进行是否被水淹没的最终判定。
权利要求
1.一种车辆水淹检测装置，该装置检测具有轮胎气压传感器的车辆是否被水淹没，其特征在于，该装置具有水淹判定机构，该水淹判定机构监视前述轮胎气压传感器的测定数据，如果瞬时观测到设定变化率的轮胎气压的变化，判定为发生了车辆被水淹没。
2.一种车辆水淹检测装置，该装置检测在车体与轮胎之间进行无线通信的车辆是否被水淹没，其特征在于，该装置具有水淹判定机构，该水淹判定机构监视车体与轮胎之间的通信状态，如果前述通信中断的状态持续设定时间或次数时，或者持续设定时间或次数以上时，则判定为发生了车辆被水淹没。
3.一种车辆水淹检测装置，该装置检测具有转向扭矩传感器的车辆是否被水淹没，其特征在于，该装置具有水淹判定机构，该机构水淹判定监视前述转向扭矩传感器的测定数据，基于转向扭矩的降低来判定是否发生了车辆被水淹没。
4.一种车辆水淹检测装置，该装置检测具有驱动轮和从动轮的车轮速度传感器的车辆是否被水淹没，其特征在于，该装置具有水淹判定机构，该水淹判定机构监视前述车轮速度传感器的测定数据，基于从动轮的车轮速度的相对降低来判定是否发生了车辆被水淹没。
5.一种车辆水淹检测装置，该装置检测具有GPS和推算导航功能的车辆是否被水淹没，其特征在于，该装置具有水淹判定机构，该水淹判定机构监视由前述GPS得到的车辆自身的位置信息和由前述推算导航功能得到的车辆自身的位置信息，基于两个位置信息的不一致来判定是否发生了车辆被水淹没。
全文摘要
本发明提供一种无需另外设置用于检测水淹的传感器(水探测传感器等)，可尽早且准确地检测到车辆是否被水淹没的车辆水淹检测装置。在具有包含轮胎气压传感器(轮胎侧传感器单元(3))的TPMS的车辆(K1)中，通过TPMS的控制器(1)(水淹判定机构)，监视轮胎气压传感器的测定数据，如果瞬时观测到设定变化率的轮胎气压的变化，则判定为发生了水淹。由此，区别爆胎等，可尽早且准确地检测车辆是否被水淹没。
文档编号B60C23/00GK1616943SQ20041008500
公开日2005年5月18日 申请日期2004年10月13日 优先权日2003年11月11日
发明者藤冈良治 申请人:欧姆龙株式会社