電子制御装置
【課題】簡易な装置構成によって、車両の水没時に乗員の安全を確保するための各種車両制御を確実に行うことが可能な電子制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置（統括ＥＣＵ）１１では、駆動制御部２３と水没センサ２４とが同一の回路基板２０に実装されており、これら各部２３，２４は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板２０が車両に設置された状態で、水没センサ２４が駆動制御部２３より下方に位置するように、回路基板２０上に配置されている。このうち駆動制御部２３が、水没センサ２４から水没検知信号を入力すると、ドアＥＣＵを動作可能な状態にして、スタータを作動させない状態に固定する制御（安全確保制御）を行う。このため、駆動制御部２３が被水するまで確実に安全確保制御を実行することが可能となる。
【解決手段】電子制御装置（統括ＥＣＵ）１１では、駆動制御部２３と水没センサ２４とが同一の回路基板２０に実装されており、これら各部２３，２４は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板２０が車両に設置された状態で、水没センサ２４が駆動制御部２３より下方に位置するように、回路基板２０上に配置されている。このうち駆動制御部２３が、水没センサ２４から水没検知信号を入力すると、ドアＥＣＵを動作可能な状態にして、スタータを作動させない状態に固定する制御（安全確保制御）を行う。このため、駆動制御部２３が被水するまで確実に安全確保制御を実行することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水没を検知する水没センサを用いて、車両の水没時に乗員の安全を確保するための各種車両制御を行う電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、互いに対向するように離れて並設される一対の対向電極からなる水没センサと、車両の水没時に乗員の安全を確保するための各種車両制御を行う制御ＩＣとを備えて、車両の内部に設置される電子制御装置（以下、水没用電子制御装置という）が知られている。
【０００３】
この水没用電子制御装置では、車両が河川水，雨水，海水などに水没した場合に、水没センサの対向電極（以下、センサ電極という）間が水に濡れてセンサ電極間にリーク電流が流れることによって車両の水没を検出すると、制御ＩＣが、例えばエンジンを始動させるためのスタータが異常動作しないように、バッテリからスタータへの電源供給をカットする制御などを行う。
【０００４】
また、この水没用電子制御装置の一例として、車両の内部において水平度が確保された設置面（以下、車両水平面という）に対して平行に配置される同一の回路基板上に、水没センサや制御ＩＣ等が実装されたものが知られている。
【０００５】
このように構成された水没用電子制御装置としては、水没センサによって車両の水没を検出する前に、制御ＩＣが誤作動してしまうことを防ぐために、回路基板のうちセンサ電極以外の部分が水に濡れないように極力保護するための筐体が、水没センサや制御ＩＣ等を囲うように取り付けられたユニット構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３１７２９８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、このように構成された水没用電子制御装置では、回路基板が車両水平面に対して平行に配置されることに伴って、車両がどの方向に傾きながら水没しても対応できるように複数の水没センサが設けられているため、部品点数が増加してしまうという問題があった。
【０００７】
また、この水没用電子制御装置では、水没センサや制御ＩＣ等が同一の回路基板上に配置されているため、回路基板のうち配線されていない余白部分を極力減らして基板面積を小さくし、なお且つ、センサ電極を露出させようとすると、複雑な形状を有する筐体を設置することが必要となり、ひいては装置構造を複雑化させてしまうという問題があった。
【０００８】
つまり、この水没用電子制御装置では、部品点数の増加や装置構造の複雑化によって生産コストが増大してしまう可能性があった。
本発明は、上記問題点を解決するために、簡易な装置構成によって、車両の水没時に乗員の安全を確保するための各種車両制御を確実に行うことが可能な電子制御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】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の電子制御装置は、車両の水没を検知すると電気的信号を出力する水没検知部と、水没検知部から電気的信号を入力した場合に、車両の水没時にその車両の乗員の安全を確保するための安全確保制御を行う統括制御部とを備え、これらの各部が同一の回路基板に実装される。
【００１０】
ここで、水没検知部と統括制御部とは、その実装面（即ち、回路基板における基板面）が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、水没検知部が統括制御部より下方に位置するように、回路基板上に配置されている。
【００１１】
したがって、本発明の電子制御装置によれば、車両が河川水，雨水，海水などに水没すると、統括制御部が被水する前に水没検知部が被水するため、簡易な装置構成によって安全確保制御を確実に行うことができる。
【００１２】
また、請求項２に記載のように、回路基板には、この回路基板に設けられた各部（水没検知部，統括制御部）への電源供給を行う電源供給部がさらに実装され、この電源供給部は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、統括制御部より上方に位置するように回路基板上に配置されていることが望ましい。なお、電源供給部は、車両電源からの入力電圧を回路基板の各部が入力可能な内部電圧に変換することにより電源供給を行うものとする。
【００１３】
このように構成された電子制御装置によれば、統括制御部が被水する前に電源供給が途絶えることがないため、統括制御部は、自身が被水するまで確実に安全確保制御を実行することができる。
【００１４】
ここで、請求項３に記載のように、回路基板に実装された各部は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、車両の前方側から、水没検知部、統括制御部、電源供給部の順となるように斜め（即ち、回路基板の概ね対角線上）に配置されていることが望ましい。
【００１５】
このように構成された電子制御装置では、車両が前方に傾いた状態で、回路基板に実装された各部が、鉛直方向（水位方向）に沿って下方側から水没検知部，統括制御部，電源供給部の順の位置となる。このため、特に車両が前のめりに水没したときに、安全確保制御を確実に行うことができる。
【００１６】
さらに、請求項４に記載のように、統括制御部は、車両電源から予め規定された車載装置（以下、規定車載装置という）への電源供給経路に設けられた切替手段を、車両の乗員による操作（以下、外部操作という）に応じてオン状態またはオフ状態にする切替制御を行うメイン制御部と、安全確保制御として、外部操作に拘らずにオン状態またはオフ状態に固定する制御（以下、スイッチング固定制御という）を行う駆動制御部とを備えてもよい。但し、切替手段のオン状態では、規定車載装置が車両電源から電源供給される状態（即ち、通電状態）となり、切替手段のオフ状態では、規定車載装置が車両電源から電源供給されない状態（即ち、非通電状態）となることとする。
【００１７】
ここで、メイン制御部と駆動制御部は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、メイン制御部が駆動制御部より下方に位置するように回路基板上に配置されていることが望ましい。
【００１８】
この場合、簡易な装置構成によってスイッチング固定制御を確実に行うことができる。
そして、駆動制御部が実行する安全確保制御の具体例としては、請求項５に記載のように、車両のドアに設けられたウインドウガラス（パワーウインドウ）の開閉制御を行う車載装置への電源供給経路を通電状態（即ち、切替手段をオン状態）に固定することや、請求項６に記載のように、車両のエンジンを始動させる車載装置（スタータ）への電源供給経路を非通電状態（即ち、切替手段をオフ状態）に固定することがある。
【００１９】
前者の場合、車両の水没時にパワーウインドウを確実に動作可能な状態にすることで、乗員の車両からの脱出を直接的に支援することができ、後者の場合、スタータの作動に伴う大量の電力の消耗、及びバッテリ電圧の低下を防止することで、車両の水没時に必要な車両電源を保全することができる。
【００２０】
ところで、請求項７に記載のように、メイン制御部は、車両に搭載された他の電子制御装置と通信線を介して相互に接続されていることが望ましい。
具体的に言うと、メイン制御部は、請求項８に記載のように、切替制御に加えて、車両の走行制御を行う電子制御装置（走行制御装置）に動作指令を送信して、その動作指令に従い走行制御装置を作動させる走行統括制御を行うとよい。
【００２１】
或いは、メイン制御部は、請求項９に記載のように、走行統括制御に加えて、車両が水没状態にあることを表す水没情報を予め設定された送信先（例えば、監視センタ）に無線送信する指令を、車両の外部と無線通信を行う電子制御装置（通信制御装置）に送信する処理（以下、通信制御処理という）を、安全確保制御として行うとよい。
【００２２】
このように構成された電子制御装置によれば、通常時には走行統括制御を行うと共に、車両の水没時には水没情報を監視センタに無線送信する水没送信処理によって、乗員の車両からの脱出を間接的に支援することができ、ひいては制御の無駄を排除することができる。
【００２３】
なお、メイン制御部は、請求項１０に記載のように、第一制御部が、切替制御に加えて、通信制御処理を安全確保制御として行い、第二制御部が、走行統括制御を行うとよい。但し、第一制御部と第二制御部は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、第一制御部が第二制御部より上方に位置するように回路基板上に配置されていることが望ましい。
【００２４】
このように構成された電子制御装置によれば、第一制御部が水没送信処理を行うための時間的余裕を確保することができる。
また、第一制御部は、請求項１１に記載のように、安全確保制御として、さらに第二制御部を初期化する処理を行うことが望ましい。
【００２５】
この場合、被水した第二制御部が誤作動することにより、例えば走行制御装置に対して不要な動作指令を送信してしまうことを防止し、ひいては、車両電源の不要な消耗、及びバッテリ電圧の低下をさらに防ぐことができる。
【００２６】
ここで、請求項１２に記載のように、統括制御部の各部は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、車両の前方側から、メイン制御部、駆動制御部の順となるように斜めに配置されていることが望ましい。
【００２７】
このように構成された電子制御装置では、車両が前方に傾いた状態で、統括制御部の各部が、水位方向に沿って下方側からメイン制御部，駆動制御部の順の位置となる。このため、特に車両が前のめりに水没したときに、スイッチング固定制御を確実に行うことができる。
【００２８】
ところで、電源供給部は、請求項１３に記載のように、監視手段によって、メイン制御部が正常に動作していない場合に、メイン制御部を初期化する監視処理を実行することが望ましい。
【００２９】
この場合、被水したメイン制御部が誤作動することにより、例えばスタータを作動させてしまうことを防止し、ひいては、車両電源の不要な消耗を未然に防ぐことができる。
また、監視手段は、請求項１４に記載のように、メイン制御部が備える複数の制御部に対して個別に監視処理を実行することが望ましい。
【００３０】
この場合、メイン制御部のうち、より重要度の高い車両制御を行う制御部を、回路基板の基板面でより上方に配置することによって、メイン制御部による車両制御（例えば、安全確保制御）を最大限に実行することができる。
【００３１】
また、請求項１５に記載のように、回路基板は、複数の層からなる多層基板であり、水没検知部と統括制御部とを接続する導線が、回路基板の内層に設けられていることが望ましい。
【００３２】
このように構成された電子制御装置によれば、センサ電極間が水に濡れた場合に、このセンサ電極間に流れるリーク電流（即ち、車両が水没したことを表す検出信号）を、統括制御部に適切に出力する確実性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜全体構成＞
図１は、本発明が適用された電子制御装置（但し、本実施形態では「統括ＥＣＵ」という）が構成する車両制御システムの概要を示すブロック図である。
【００３４】
図１に示すように、車両制御システム１は、車両において、走行制御を行う電子制御装置（ＥＣＵ）が接続される車載ローカルネットワーク（ＬＡＮ）である走行系の車載ＬＡＮ（以下、走行系ＬＡＮという）２と、ボデー制御を行うＥＣＵが接続されるボデー系の車載ＬＡＮ（以下、ボデー系ＬＡＮという）３と、音響，画像，通信に関する制御を行うＥＣＵが接続される情報系の車載ＬＡＮ（以下、情報系ＬＡＮという）４と、これらの車載ＬＡＮ２〜４を相互に接続して、車載ＬＡＮ２〜４に接続される各ＥＣＵに各種の制御指令（コマンド）を送信する統括ＥＣＵ１１と、車両のユーザが所持する携帯機からの送信電波に基づいてドアのロック／アンロックを指示するスマートＥＣＵ１５とを備えている。
【００３５】
また、車載ＬＡＮ２〜４に接続される各ＥＣＵ及び統括ＥＣＵ１１，スマートＥＣＵ１５は、いずれもＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなる周知のマイクロコンピュータ（マイコン）を中心に構成され、バッテリ５から電力供給を受けるための電源回路や、車載ＬＡＮ２〜４を介して通信を行う通信回路、自身に割り当てられた機能を果たすために必要な各種信号を入出力するためのＩ／Ｏ回路などの周知の構成要素を備えている。
【００３６】
このうち、統括ＥＣＵ１１及びスマートＥＣＵ１５は、自身が動作するための電力が常時供給されるように、電源回路がバッテリ５に直接接続され、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチという）６の状態（即ち、車両のマスターキーによって回動されたキーシリンダ位置）に関係なく動作可能となるように構成されている。
【００３７】
一方、車載ＬＡＮ２〜４に接続される各ＥＣＵは、電源回路がイグニッションリレー（以下、ＩＧリレーという）７を介してバッテリ５に接続されており、このＩＧリレー７がオン状態にされている場合に、バッテリ５から電力供給がなされて動作可能となるように構成されている。但し、ＩＧリレー７は、走行系ＬＡＮ２側および情報系ＬＡＮ４側のＥＣＵの電源回路とバッテリ５との間に設けられるＩＧメインリレー７ａと、ボデー系ＬＡＮ３側のＥＣＵの電源回路とバッテリ５との間に設けられるＩＧボデーリレー７ｂとからなる。
【００３８】
なお、スタータ９は、スタータリレー（以下、ＳＴリレーという）１０を介してバッテリ５に接続されており、ＳＴリレー１０がオン状態にされている場合に、バッテリ５から電力供給がなされてエンジン８を始動させる。また、照明装置や空調装置などのアクセサリ機器１６は、アクセサリリレー（以下、ＡＣＣリレーという）１７を介してバッテリ５に接続されており、ＡＣＣリレー１７がオン状態にされている場合に、バッテリ５から電力供給がなされて動作可能となるように構成されている。
【００３９】
ところで、走行系ＬＡＮ２には、エンジン８の燃料噴射量や点火時期の制御を行うエンジンＥＣＵ１２が少なくとも接続され、ボデー系ＬＡＮ３には、ドアのロック／アンロックや、このドアに設けられたウインドウガラスの上昇／下降（パワーウインドウによる開閉）を制御するドアＥＣＵ１３が少なくとも接続されている。また、情報系ＬＡＮ４には、車両の経路案内や車両外部との無線通信を制御するナビゲーションＥＣＵ（以下、ナビＥＣＵという）１４が少なくとも接続されている。
【００４０】
そして、エンジンＥＣＵ１２のＣＰＵは、車載ＬＡＮ２を介してエンジン８の駆動を指示するコマンドを受信すると、エンジン８の燃料噴射量や点火時期を調節する制御を少なくとも実行し、ドアＥＣＵ１３のＣＰＵは、車載ＬＡＮ３を介してドアのロック／アンロックを指示するコマンドを受信すると、ドアロックモータ（図示せず）を駆動してドアをロック／アンロックする制御を少なくとも実行するように構成されている。
【００４１】
また、ナビＥＣＵ１４のＲＯＭ（例えばＥＥＰＲＯＭ）には、予め設定された送信先としての監視センタの連絡先情報（電話番号など）や、利用者を特定するための利用者情報として、例えば車両固有の識別番号や装置のシリアルナンバーあるいは電話番号などが記憶されている。そして、ナビＥＣＵ１４のＣＰＵは、車載ＬＡＮ４を介して後述する水没情報の無線送信を指示するコマンドを受信すると、利用者情報の他に、ＧＰＳ受信機（図示せず）などにより取得した車両の現在位置を表す位置情報などを監視センタに無線送信する制御を少なくとも実行するように構成されている。
【００４２】
なお、スマートＥＣＵ１５のＣＰＵは、車載アンテナ（図示せず）を介して受信した電波の認証コードに基づき、認証コードの送信元（即ち、車両のユーザが所持する携帯機）が予め登録された正規のものであることを確認すると、その確認したことを示す認証信号を統括ＥＣＵ１１に出力する。
【００４３】
＜統括ＥＣＵの構成＞
図２は、統括ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
図２に示すように、統括ＥＣＵ１１は、バッテリ５から他の車載装置への電力供給を統括制御する電源制御部２１と、電源制御部２１から起動信号を入力すると、走行系ＬＡＮ２に接続される各ＥＣＵ（エンジンＥＣＵ１２等）の統括制御を行う走行制御部２２と、車両が水没状態にあることを検知するとその検知したことを表す水没検知信号を出力する水没センサ２４と、電源制御部２１又は水没センサ２４からの入力に応じて各種リレー７，１０，１７を駆動させる駆動制御部２３と、バッテリ５からの入力電圧を内部電圧に変換し、各部２１〜２４への電源供給を行う電源供給部２５と、各部２１〜２３が自身に割り当てられた機能を果たすために必要な各種信号を入出力するためのコネクタ部２６とを備えている。
【００４４】
また、これら各部２１〜２６は、複数の層からなる矩形の回路基板２０に実装されており、その実装面（即ち、回路基板２０の基板面）が車両の高さ方向に沿うように車両内部（例えば、ダッシュボード下）に設置される（図３参照）。そして、回路基板２０に実装された各部２１〜２５は、上記の設置状態で、車両の前方かつ下方側から、水没センサ２４，走行制御部２２，電源制御部２１，駆動制御部２３，電源供給部２５の順となるように斜め（即ち、回路基板２０面の概ね対角線上）に配置されている。なお、回路基板２０のうち上記の設置状態で車両の高さ方向に沿う縁部には、コネクタ部２６が、回路基板２０上の各部２１〜２３の位置に対応して配設されている。
【００４５】
このうち、水没センサ２４は、図４に示すように、電源制御部２１及び駆動制御部２３に水没検知信号を出力するための水没検知用導線２７と接続する第一センサ電極２８ａと、グランドに接地する二つの第二センサ電極２８ｂとからなる三つのセンサ電極２８を備え、これらのセンサ電極２８が互いに非接触の状態で（二つの第二センサ電極２８ｂが第一センサ電極２８ａを挟むように）並設されている。なお、水没検知用導線２７は、被水を極力防止するために回路基板２０の内層に設けられている。
【００４６】
このように構成された水没センサ２４では、第一センサ電極２８ａと第二センサ電極２８ｂとの間が水に濡れて導通（即ち、電極間にリーク電流が流れる）状態となることを利用し、電源制御部２１及び駆動制御部２３に水没検知信号を出力する。
【００４７】
具体的には、水没検知用導線２７と抵抗を介してプルアップし、その水没検知用導線２７の電圧レベルを水没検知信号として検出する。つまり、電極間にリーク電流が流れた時には、水没検知用導線２７の電圧レベルが低下するため、予め設定された閾値以下に低下したか否かを監視することで水没を検知する。
【００４８】
図２に戻り、電源供給部２５には、電源制御部２１及び走行制御部２２の異常動作を防止するためのウオッチドッグタイマ回路（以下、ＷＤＴ回路という）２５ａが設けられている。
【００４９】
ＷＤＴ回路２５ａは、電源制御部２１及び走行制御部２２がプログラムの実行に伴い一定時間以内毎に個別に出力する動作パルス信号（所謂、ウォッチドックパルス）をそれぞれ入力し、その動作パルス信号が上記一定時間よりも長く設定された規定時間内に入力されない場合に、その入力がなかった制御部（電源制御部２１又は走行制御部２２）に対して、リセット信号を出力して初期化させる周知のものである。
【００５０】
走行制御部２２は、シフトレバーの位置とアクセルの踏込み量とに基づき必要な駆動力を算出して、エンジン８の駆動を指示するコマンドを、車載ＬＡＮ２を介してエンジンＥＣＵ１２に送信する走行制御（例えば、ハイブリッド制御）を行う。
【００５１】
電源制御部２１は、ＩＧスイッチ６からＡＣＣオンを示す状態信号が入力される（車両のマスターキーによってＡＣＣ位置に回動される）と、駆動制御部２３を介してＡＣＣリレー１７をオン状態にして、アクセサリ機器１６を動作可能な状態にする。また、ＩＧスイッチ６からＩＧオンを示す状態信号が入力される（車両のマスターキーによってＯＮ位置に回動される）と、駆動制御部２３を介してＩＧリレー７（ＩＧメインリレー７ａ及びＩＧボデーリレー７ｂ）をオン状態にして、車載ＬＡＮ２〜４に接続される各ＥＣＵを動作可能な状態にする。さらに、ＩＧスイッチ６からＳＴＡＲＴオンを示す状態信号が入力される（車両のマスターキーによってＳＴＡＲＴ位置に回動される）と、駆動制御部２３を介してＳＴリレー１０をオン状態にして、スタータ９を作動させる。
【００５２】
また、電源制御部２１は、ＩＧスイッチ６がＬＯＣＫ位置にある状態で、スマートＥＣＵ１５から認証信号を入力すると、駆動制御部２３を介してＩＧボデーリレー７ｂをオン状態にして、車載ＬＡＮ３に接続される各ＥＣＵを動作可能な状態にすると共に、車載ＬＡＮ３を介して、ドアのロック／アンロックを指示するコマンドを、ドアＥＣＵ１３に送信する。
【００５３】
さらに、電源制御部２１は、図５に示すように、水没センサから水没検知信号が入力（Ｓ１１０；ＹＥＳ）されると、車両が水没状態にあることを表す水没情報の無線送信を指示するコマンドを、車載ＬＡＮ４を介してナビＥＣＵ１４に送信（Ｓ１２０）すると共に、走行制御部２２に対してリセット信号を出力して初期化（Ｓ１３０）させる。なお、電源制御部２１は、これらの制御をハードウェア（論理回路など）によって実行するように構成されている。
【００５４】
ちなみに、ナビＥＣＵ１４のＣＰＵは、水没情報の無線送信を指示するコマンドを電源制御部２１から受信すると、利用者情報や位置情報などを水没情報として監視センタに無線送信する。また、走行制御部２２が初期化すると、エンジンＥＣＵ１２は、エンジン８の燃料噴射量や点火時期を調節する制御を停止することになる。
【００５５】
＜駆動制御部の構成＞
図６は、駆動制御部の構成を示すブロック図である。
図６に示すように、駆動制御部２３は、電源制御部２１又は水没センサ２４からの入力に応じて、ＩＧボデーリレー７ｂ，ＳＴリレー１０をオン／オフ状態にするための切替信号を出力する制御を行う制御回路３１と、制御回路３１から入力される状態信号に基づいて、ＩＧボデーリレー７ｂ，ＳＴリレー１０を駆動させると共に、電源制御部２１からの入力に応じて、ＩＧメインリレー７ａを駆動させる駆動回路３２とを備えている。
【００５６】
このうち、制御回路３１は、ＮＯＴ回路２９を介して水没センサ２４と接続されており、水没センサ２４が水没検知信号を出力する（即ち、水没検知用導線２７の電圧レベルが低下する）とＨレベルを入力する。
【００５７】
また、制御回路３１は、電源制御部２１からのボデーＯＮ信号（Ｈレベル）の入力、又は、水没センサからの水没検知信号（Ｈレベル）の入力がなされると、駆動回路３２に対して、ＩＧボデーリレー７ｂをＯＮ状態にするためのボデー状態ＯＮ信号（Ｈレベル）を出力するＯＲ回路３１ａと、電源制御部２１からのスタータＯＦＦ信号（Ｈレベル）の入力、又は、水没センサからの水没検知信号（Ｈレベル）の入力がなされると、駆動回路３２に対して、ＳＴリレー１０をＯＦＦ状態にするためのスタータ状態ＯＦＦ信号（Ｌレベル）を出力するＮＯＲ回路３１ｂとを備えている。
【００５８】
なお、ＯＲ回路３１ａは、電源制御部２１からボデーＯＦＦ信号（Ｌレベル）を入力すると、ＩＧボデーリレー７ｂをＯＦＦ状態にするためのボデー状態ＯＦＦ信号（Ｌレベル）を出力し、ＮＯＲ回路３１ｂは、電源制御部２１からスタータＯＮ信号（Ｌレベル）を入力すると、ＳＴリレー１０をＯＮ状態にするためのスタータ状態ＯＮ信号（Ｈレベル）を出力する。
【００５９】
つまり、制御回路３１は、水没センサからＨレベルを入力すると、電源制御部２１からＬレベルを入力した場合であっても、ボデーＯＮ状態信号（Ｈレベル）及びスタータＯＦＦ状態信号（Ｌレベル）を出力するように構成されている。
【００６０】
ちなみに、ＯＲ回路３１ａ，ＮＯＲ回路３１ｂは、スイッチ３１ｃを介して電源制御部２１に接続されている。このスイッチ３１ｃは、水没センサから水没検知信号（Ｈレベル）の入力がなされるとオフ状態となり、電源制御部２１からのＬレベルの入力を遮断して、水没時に制御回路３１が行う制御の精度を保証するために設けられている。
【００６１】
なお、上記実施形態において、電源制御部２１が第一制御部、走行制御部２２が第二制御部、水没センサ２４が水没検知部、ＷＤＴ回路２５ａが監視手段、ＩＧボデーリレー７ｂ及びＳＴリレー１０が切替手段に相当する。
【００６２】
＜本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の統括ＥＣＵ１１では、駆動制御部２３と水没センサ２４とが同一の回路基板２０に実装されており、これら各部２３，２４は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板２０が車両に設置された状態で、水没センサ２４が駆動制御部２３より下方に位置するように、回路基板２０上に配置されている。このうち駆動制御部２３が、水没センサ２４から水没検知信号を入力すると、ドアＥＣＵ１３を動作可能な状態にして、スタータ９を作動させない状態に固定するように構成されている。
【００６３】
このように構成された統括ＥＣＵ１１では、車両の水没時であっても、車両のドアに設けられたウインドウガラスの上昇／下降（パワーウインドウによる開閉）や、ドアのロック／アンロックを、車両の乗員による所望のタイミングで行うことができる状態が維持されることになる。
【００６４】
したがって、本実施形態の統括ＥＣＵ１１によれば、簡易な装置構成によって、車両の水没時に乗員の安全を確保するための車両制御（安全確保制御）を確実に行うことができる。
【００６５】
なお、統括ＥＣＵ１１は、バッテリ５に直接接続されている電源供給部２５を介して、自身が動作するための電力が常時供給されるため、ＩＧスイッチ６やＩＧリレー７がオフ状態であっても、確実に安全確保制御を行うことができる。
【００６６】
また、統括ＥＣＵ１１は、コネクタ部２６が、回路基板２０のうち車両の高さ方向に沿う縁部に、回路基板２０上の各部２１〜２３の位置に対応して配設されるため、安全確保制御のうちより重要度の高い制御を行う確実性を高め、ひいては安全確保制御を最大限に実行することができる。
【００６７】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、水没センサ２４が、水没検知用導線２７と接続する第一センサ電極２８ａと、グランドに接地する二つの第二センサ電極２８ｂとからなるセンサ電極２８で構成されているが、このような構成に限定されるものではなく、少なくとも被水を検知すると電気的信号（水没検知信号）を出力するものであればよい。
【００６９】
ちなみに、センサ電極２８の数は三つに限るものではなく、第一センサ電極２８ａと第二センサ電極２８ｂとを少なくとも一つずつ有していればよい。なお、第一センサ電極２８ａと第二センサ電極２８ｂとの電極間にスリット等を設けて、結露程度の被水では導通しないような対策を施してもよい。
【００７０】
また、水没検知用導線２７は、被水を極力防止するために、必ずしも回路基板２０の内層に設けられている必要はなく、その他の導線との間でショートしない程度のパターンギャップを確保しておけば、回路基板２０の基板面に配設されてもよい（図７（ａ）参照）。この場合、水没検知用導線２７は、回路基板２０の端部に配設されることがより望ましい（図７（ｂ）参照）。
【００７１】
ところで、上記実施形態では、統括ＥＣＵ１１が電源制御部２１と走行制御部２２とを備えているが、これらの構成要素は必ずしも回路基板２０上に設ける必要はなく、他のＥＣＵがこれらを備えるように車載ＬＡＮを構築してもよい。或いは、電源制御部２１が、自身の制御に加えて、走行制御部２２による走行制御を行うようにしてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、水没センサから水没検知信号を入力した場合に統括ＥＣＵ１１が行う制御（安全確保制御）のうち、ドアＥＣＵ１３を動作可能な状態に固定する制御などを駆動制御部２３が行い、ナビＥＣＵ１４に水没情報の無線送信を指示する制御などを電源制御部２１が行なっているが、これらに限定されるものではない。例えば、これらの安全確保制御を一つの制御部によって実行するように構成すると、統括ＥＣＵ１１の構成要素の数を減らすことができる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、これらの安全確保制御を、ハードウェア（論理回路など）によって実行するように構成されているが、これに限らず、駆動制御部２３及び電源制御部２１の少なくとも一方が、ソフトウェアによって実行するように構成されてもよい。
【００７４】
また、電源制御部２１が実行する安全確保制御では、ナビＥＣＵ１４に水没情報の無線送信を指示するコマンドを送信しているが、これに限らず、例えば、ドアＥＣＵ１３にドアのアンロックを指示するコマンドを送信してもよいし、ボデー系ＬＡＮ３に接続される他のＥＣＵにサンルーフの開放を指示するコマンドを送信してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明が適用された電子制御装置（統括ＥＣＵ）が構成する車両制御システムの概要を示すブロック図。
【図２】統括ＥＣＵの構成を示すブロック図。
【図３】車両における回路基板の設置状態を示す模式図。
【図４】水没センサの構成を示す模式図。
【図５】電源制御部が実行する水没制御処理の詳細を示すフローチャート。
【図６】駆動制御部の構成を示すブロック図。
【図７】回路基板上における水没検知用導線の配設状態を示す模式図。
【符号の説明】
【００７６】
１…車両制御システム、２…走行系ＬＡＮ、３…ボデー系ＬＡＮ、４…情報系ＬＡＮ、５…バッテリ、６…ＩＧスイッチ、７…ＩＧリレー、７ａ…ＩＧメインリレー、７ｂ…ＩＧボデーリレー、８…エンジン、９…スタータ、１０…ＳＴリレー、１１…統括ＥＣＵ、１２…エンジンＥＣＵ、１３…ドアＥＣＵ、１４…ナビＥＣＵ、１５…スマートＥＣＵ、２０…回路基板、２１…電源制御部、２２…走行制御部、２３…駆動制御部、２４…水没センサ、２５…電源供給部、２５ａ…ＷＤＴ回路、２６…コネクタ部、２７…水没検知用導線、２８…センサ電極、２８ａ…第一センサ電極、２８ｂ…第二センサ電極、３１…制御回路、３２…駆動回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水没を検知する水没センサを用いて、車両の水没時に乗員の安全を確保するための各種車両制御を行う電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、互いに対向するように離れて並設される一対の対向電極からなる水没センサと、車両の水没時に乗員の安全を確保するための各種車両制御を行う制御ＩＣとを備えて、車両の内部に設置される電子制御装置（以下、水没用電子制御装置という）が知られている。
【０００３】
この水没用電子制御装置では、車両が河川水，雨水，海水などに水没した場合に、水没センサの対向電極（以下、センサ電極という）間が水に濡れてセンサ電極間にリーク電流が流れることによって車両の水没を検出すると、制御ＩＣが、例えばエンジンを始動させるためのスタータが異常動作しないように、バッテリからスタータへの電源供給をカットする制御などを行う。
【０００４】
また、この水没用電子制御装置の一例として、車両の内部において水平度が確保された設置面（以下、車両水平面という）に対して平行に配置される同一の回路基板上に、水没センサや制御ＩＣ等が実装されたものが知られている。
【０００５】
このように構成された水没用電子制御装置としては、水没センサによって車両の水没を検出する前に、制御ＩＣが誤作動してしまうことを防ぐために、回路基板のうちセンサ電極以外の部分が水に濡れないように極力保護するための筐体が、水没センサや制御ＩＣ等を囲うように取り付けられたユニット構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３１７２９８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、このように構成された水没用電子制御装置では、回路基板が車両水平面に対して平行に配置されることに伴って、車両がどの方向に傾きながら水没しても対応できるように複数の水没センサが設けられているため、部品点数が増加してしまうという問題があった。
【０００７】
また、この水没用電子制御装置では、水没センサや制御ＩＣ等が同一の回路基板上に配置されているため、回路基板のうち配線されていない余白部分を極力減らして基板面積を小さくし、なお且つ、センサ電極を露出させようとすると、複雑な形状を有する筐体を設置することが必要となり、ひいては装置構造を複雑化させてしまうという問題があった。
【０００８】
つまり、この水没用電子制御装置では、部品点数の増加や装置構造の複雑化によって生産コストが増大してしまう可能性があった。
本発明は、上記問題点を解決するために、簡易な装置構成によって、車両の水没時に乗員の安全を確保するための各種車両制御を確実に行うことが可能な電子制御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】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の電子制御装置は、車両の水没を検知すると電気的信号を出力する水没検知部と、水没検知部から電気的信号を入力した場合に、車両の水没時にその車両の乗員の安全を確保するための安全確保制御を行う統括制御部とを備え、これらの各部が同一の回路基板に実装される。
【００１０】
ここで、水没検知部と統括制御部とは、その実装面（即ち、回路基板における基板面）が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、水没検知部が統括制御部より下方に位置するように、回路基板上に配置されている。
【００１１】
したがって、本発明の電子制御装置によれば、車両が河川水，雨水，海水などに水没すると、統括制御部が被水する前に水没検知部が被水するため、簡易な装置構成によって安全確保制御を確実に行うことができる。
【００１２】
また、請求項２に記載のように、回路基板には、この回路基板に設けられた各部（水没検知部，統括制御部）への電源供給を行う電源供給部がさらに実装され、この電源供給部は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、統括制御部より上方に位置するように回路基板上に配置されていることが望ましい。なお、電源供給部は、車両電源からの入力電圧を回路基板の各部が入力可能な内部電圧に変換することにより電源供給を行うものとする。
【００１３】
このように構成された電子制御装置によれば、統括制御部が被水する前に電源供給が途絶えることがないため、統括制御部は、自身が被水するまで確実に安全確保制御を実行することができる。
【００１４】
ここで、請求項３に記載のように、回路基板に実装された各部は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、車両の前方側から、水没検知部、統括制御部、電源供給部の順となるように斜め（即ち、回路基板の概ね対角線上）に配置されていることが望ましい。
【００１５】
このように構成された電子制御装置では、車両が前方に傾いた状態で、回路基板に実装された各部が、鉛直方向（水位方向）に沿って下方側から水没検知部，統括制御部，電源供給部の順の位置となる。このため、特に車両が前のめりに水没したときに、安全確保制御を確実に行うことができる。
【００１６】
さらに、請求項４に記載のように、統括制御部は、車両電源から予め規定された車載装置（以下、規定車載装置という）への電源供給経路に設けられた切替手段を、車両の乗員による操作（以下、外部操作という）に応じてオン状態またはオフ状態にする切替制御を行うメイン制御部と、安全確保制御として、外部操作に拘らずにオン状態またはオフ状態に固定する制御（以下、スイッチング固定制御という）を行う駆動制御部とを備えてもよい。但し、切替手段のオン状態では、規定車載装置が車両電源から電源供給される状態（即ち、通電状態）となり、切替手段のオフ状態では、規定車載装置が車両電源から電源供給されない状態（即ち、非通電状態）となることとする。
【００１７】
ここで、メイン制御部と駆動制御部は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、メイン制御部が駆動制御部より下方に位置するように回路基板上に配置されていることが望ましい。
【００１８】
この場合、簡易な装置構成によってスイッチング固定制御を確実に行うことができる。
そして、駆動制御部が実行する安全確保制御の具体例としては、請求項５に記載のように、車両のドアに設けられたウインドウガラス（パワーウインドウ）の開閉制御を行う車載装置への電源供給経路を通電状態（即ち、切替手段をオン状態）に固定することや、請求項６に記載のように、車両のエンジンを始動させる車載装置（スタータ）への電源供給経路を非通電状態（即ち、切替手段をオフ状態）に固定することがある。
【００１９】
前者の場合、車両の水没時にパワーウインドウを確実に動作可能な状態にすることで、乗員の車両からの脱出を直接的に支援することができ、後者の場合、スタータの作動に伴う大量の電力の消耗、及びバッテリ電圧の低下を防止することで、車両の水没時に必要な車両電源を保全することができる。
【００２０】
ところで、請求項７に記載のように、メイン制御部は、車両に搭載された他の電子制御装置と通信線を介して相互に接続されていることが望ましい。
具体的に言うと、メイン制御部は、請求項８に記載のように、切替制御に加えて、車両の走行制御を行う電子制御装置（走行制御装置）に動作指令を送信して、その動作指令に従い走行制御装置を作動させる走行統括制御を行うとよい。
【００２１】
或いは、メイン制御部は、請求項９に記載のように、走行統括制御に加えて、車両が水没状態にあることを表す水没情報を予め設定された送信先（例えば、監視センタ）に無線送信する指令を、車両の外部と無線通信を行う電子制御装置（通信制御装置）に送信する処理（以下、通信制御処理という）を、安全確保制御として行うとよい。
【００２２】
このように構成された電子制御装置によれば、通常時には走行統括制御を行うと共に、車両の水没時には水没情報を監視センタに無線送信する水没送信処理によって、乗員の車両からの脱出を間接的に支援することができ、ひいては制御の無駄を排除することができる。
【００２３】
なお、メイン制御部は、請求項１０に記載のように、第一制御部が、切替制御に加えて、通信制御処理を安全確保制御として行い、第二制御部が、走行統括制御を行うとよい。但し、第一制御部と第二制御部は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、第一制御部が第二制御部より上方に位置するように回路基板上に配置されていることが望ましい。
【００２４】
このように構成された電子制御装置によれば、第一制御部が水没送信処理を行うための時間的余裕を確保することができる。
また、第一制御部は、請求項１１に記載のように、安全確保制御として、さらに第二制御部を初期化する処理を行うことが望ましい。
【００２５】
この場合、被水した第二制御部が誤作動することにより、例えば走行制御装置に対して不要な動作指令を送信してしまうことを防止し、ひいては、車両電源の不要な消耗、及びバッテリ電圧の低下をさらに防ぐことができる。
【００２６】
ここで、請求項１２に記載のように、統括制御部の各部は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板が車両に設置された状態で、車両の前方側から、メイン制御部、駆動制御部の順となるように斜めに配置されていることが望ましい。
【００２７】
このように構成された電子制御装置では、車両が前方に傾いた状態で、統括制御部の各部が、水位方向に沿って下方側からメイン制御部，駆動制御部の順の位置となる。このため、特に車両が前のめりに水没したときに、スイッチング固定制御を確実に行うことができる。
【００２８】
ところで、電源供給部は、請求項１３に記載のように、監視手段によって、メイン制御部が正常に動作していない場合に、メイン制御部を初期化する監視処理を実行することが望ましい。
【００２９】
この場合、被水したメイン制御部が誤作動することにより、例えばスタータを作動させてしまうことを防止し、ひいては、車両電源の不要な消耗を未然に防ぐことができる。
また、監視手段は、請求項１４に記載のように、メイン制御部が備える複数の制御部に対して個別に監視処理を実行することが望ましい。
【００３０】
この場合、メイン制御部のうち、より重要度の高い車両制御を行う制御部を、回路基板の基板面でより上方に配置することによって、メイン制御部による車両制御（例えば、安全確保制御）を最大限に実行することができる。
【００３１】
また、請求項１５に記載のように、回路基板は、複数の層からなる多層基板であり、水没検知部と統括制御部とを接続する導線が、回路基板の内層に設けられていることが望ましい。
【００３２】
このように構成された電子制御装置によれば、センサ電極間が水に濡れた場合に、このセンサ電極間に流れるリーク電流（即ち、車両が水没したことを表す検出信号）を、統括制御部に適切に出力する確実性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜全体構成＞
図１は、本発明が適用された電子制御装置（但し、本実施形態では「統括ＥＣＵ」という）が構成する車両制御システムの概要を示すブロック図である。
【００３４】
図１に示すように、車両制御システム１は、車両において、走行制御を行う電子制御装置（ＥＣＵ）が接続される車載ローカルネットワーク（ＬＡＮ）である走行系の車載ＬＡＮ（以下、走行系ＬＡＮという）２と、ボデー制御を行うＥＣＵが接続されるボデー系の車載ＬＡＮ（以下、ボデー系ＬＡＮという）３と、音響，画像，通信に関する制御を行うＥＣＵが接続される情報系の車載ＬＡＮ（以下、情報系ＬＡＮという）４と、これらの車載ＬＡＮ２〜４を相互に接続して、車載ＬＡＮ２〜４に接続される各ＥＣＵに各種の制御指令（コマンド）を送信する統括ＥＣＵ１１と、車両のユーザが所持する携帯機からの送信電波に基づいてドアのロック／アンロックを指示するスマートＥＣＵ１５とを備えている。
【００３５】
また、車載ＬＡＮ２〜４に接続される各ＥＣＵ及び統括ＥＣＵ１１，スマートＥＣＵ１５は、いずれもＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなる周知のマイクロコンピュータ（マイコン）を中心に構成され、バッテリ５から電力供給を受けるための電源回路や、車載ＬＡＮ２〜４を介して通信を行う通信回路、自身に割り当てられた機能を果たすために必要な各種信号を入出力するためのＩ／Ｏ回路などの周知の構成要素を備えている。
【００３６】
このうち、統括ＥＣＵ１１及びスマートＥＣＵ１５は、自身が動作するための電力が常時供給されるように、電源回路がバッテリ５に直接接続され、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチという）６の状態（即ち、車両のマスターキーによって回動されたキーシリンダ位置）に関係なく動作可能となるように構成されている。
【００３７】
一方、車載ＬＡＮ２〜４に接続される各ＥＣＵは、電源回路がイグニッションリレー（以下、ＩＧリレーという）７を介してバッテリ５に接続されており、このＩＧリレー７がオン状態にされている場合に、バッテリ５から電力供給がなされて動作可能となるように構成されている。但し、ＩＧリレー７は、走行系ＬＡＮ２側および情報系ＬＡＮ４側のＥＣＵの電源回路とバッテリ５との間に設けられるＩＧメインリレー７ａと、ボデー系ＬＡＮ３側のＥＣＵの電源回路とバッテリ５との間に設けられるＩＧボデーリレー７ｂとからなる。
【００３８】
なお、スタータ９は、スタータリレー（以下、ＳＴリレーという）１０を介してバッテリ５に接続されており、ＳＴリレー１０がオン状態にされている場合に、バッテリ５から電力供給がなされてエンジン８を始動させる。また、照明装置や空調装置などのアクセサリ機器１６は、アクセサリリレー（以下、ＡＣＣリレーという）１７を介してバッテリ５に接続されており、ＡＣＣリレー１７がオン状態にされている場合に、バッテリ５から電力供給がなされて動作可能となるように構成されている。
【００３９】
ところで、走行系ＬＡＮ２には、エンジン８の燃料噴射量や点火時期の制御を行うエンジンＥＣＵ１２が少なくとも接続され、ボデー系ＬＡＮ３には、ドアのロック／アンロックや、このドアに設けられたウインドウガラスの上昇／下降（パワーウインドウによる開閉）を制御するドアＥＣＵ１３が少なくとも接続されている。また、情報系ＬＡＮ４には、車両の経路案内や車両外部との無線通信を制御するナビゲーションＥＣＵ（以下、ナビＥＣＵという）１４が少なくとも接続されている。
【００４０】
そして、エンジンＥＣＵ１２のＣＰＵは、車載ＬＡＮ２を介してエンジン８の駆動を指示するコマンドを受信すると、エンジン８の燃料噴射量や点火時期を調節する制御を少なくとも実行し、ドアＥＣＵ１３のＣＰＵは、車載ＬＡＮ３を介してドアのロック／アンロックを指示するコマンドを受信すると、ドアロックモータ（図示せず）を駆動してドアをロック／アンロックする制御を少なくとも実行するように構成されている。
【００４１】
また、ナビＥＣＵ１４のＲＯＭ（例えばＥＥＰＲＯＭ）には、予め設定された送信先としての監視センタの連絡先情報（電話番号など）や、利用者を特定するための利用者情報として、例えば車両固有の識別番号や装置のシリアルナンバーあるいは電話番号などが記憶されている。そして、ナビＥＣＵ１４のＣＰＵは、車載ＬＡＮ４を介して後述する水没情報の無線送信を指示するコマンドを受信すると、利用者情報の他に、ＧＰＳ受信機（図示せず）などにより取得した車両の現在位置を表す位置情報などを監視センタに無線送信する制御を少なくとも実行するように構成されている。
【００４２】
なお、スマートＥＣＵ１５のＣＰＵは、車載アンテナ（図示せず）を介して受信した電波の認証コードに基づき、認証コードの送信元（即ち、車両のユーザが所持する携帯機）が予め登録された正規のものであることを確認すると、その確認したことを示す認証信号を統括ＥＣＵ１１に出力する。
【００４３】
＜統括ＥＣＵの構成＞
図２は、統括ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
図２に示すように、統括ＥＣＵ１１は、バッテリ５から他の車載装置への電力供給を統括制御する電源制御部２１と、電源制御部２１から起動信号を入力すると、走行系ＬＡＮ２に接続される各ＥＣＵ（エンジンＥＣＵ１２等）の統括制御を行う走行制御部２２と、車両が水没状態にあることを検知するとその検知したことを表す水没検知信号を出力する水没センサ２４と、電源制御部２１又は水没センサ２４からの入力に応じて各種リレー７，１０，１７を駆動させる駆動制御部２３と、バッテリ５からの入力電圧を内部電圧に変換し、各部２１〜２４への電源供給を行う電源供給部２５と、各部２１〜２３が自身に割り当てられた機能を果たすために必要な各種信号を入出力するためのコネクタ部２６とを備えている。
【００４４】
また、これら各部２１〜２６は、複数の層からなる矩形の回路基板２０に実装されており、その実装面（即ち、回路基板２０の基板面）が車両の高さ方向に沿うように車両内部（例えば、ダッシュボード下）に設置される（図３参照）。そして、回路基板２０に実装された各部２１〜２５は、上記の設置状態で、車両の前方かつ下方側から、水没センサ２４，走行制御部２２，電源制御部２１，駆動制御部２３，電源供給部２５の順となるように斜め（即ち、回路基板２０面の概ね対角線上）に配置されている。なお、回路基板２０のうち上記の設置状態で車両の高さ方向に沿う縁部には、コネクタ部２６が、回路基板２０上の各部２１〜２３の位置に対応して配設されている。
【００４５】
このうち、水没センサ２４は、図４に示すように、電源制御部２１及び駆動制御部２３に水没検知信号を出力するための水没検知用導線２７と接続する第一センサ電極２８ａと、グランドに接地する二つの第二センサ電極２８ｂとからなる三つのセンサ電極２８を備え、これらのセンサ電極２８が互いに非接触の状態で（二つの第二センサ電極２８ｂが第一センサ電極２８ａを挟むように）並設されている。なお、水没検知用導線２７は、被水を極力防止するために回路基板２０の内層に設けられている。
【００４６】
このように構成された水没センサ２４では、第一センサ電極２８ａと第二センサ電極２８ｂとの間が水に濡れて導通（即ち、電極間にリーク電流が流れる）状態となることを利用し、電源制御部２１及び駆動制御部２３に水没検知信号を出力する。
【００４７】
具体的には、水没検知用導線２７と抵抗を介してプルアップし、その水没検知用導線２７の電圧レベルを水没検知信号として検出する。つまり、電極間にリーク電流が流れた時には、水没検知用導線２７の電圧レベルが低下するため、予め設定された閾値以下に低下したか否かを監視することで水没を検知する。
【００４８】
図２に戻り、電源供給部２５には、電源制御部２１及び走行制御部２２の異常動作を防止するためのウオッチドッグタイマ回路（以下、ＷＤＴ回路という）２５ａが設けられている。
【００４９】
ＷＤＴ回路２５ａは、電源制御部２１及び走行制御部２２がプログラムの実行に伴い一定時間以内毎に個別に出力する動作パルス信号（所謂、ウォッチドックパルス）をそれぞれ入力し、その動作パルス信号が上記一定時間よりも長く設定された規定時間内に入力されない場合に、その入力がなかった制御部（電源制御部２１又は走行制御部２２）に対して、リセット信号を出力して初期化させる周知のものである。
【００５０】
走行制御部２２は、シフトレバーの位置とアクセルの踏込み量とに基づき必要な駆動力を算出して、エンジン８の駆動を指示するコマンドを、車載ＬＡＮ２を介してエンジンＥＣＵ１２に送信する走行制御（例えば、ハイブリッド制御）を行う。
【００５１】
電源制御部２１は、ＩＧスイッチ６からＡＣＣオンを示す状態信号が入力される（車両のマスターキーによってＡＣＣ位置に回動される）と、駆動制御部２３を介してＡＣＣリレー１７をオン状態にして、アクセサリ機器１６を動作可能な状態にする。また、ＩＧスイッチ６からＩＧオンを示す状態信号が入力される（車両のマスターキーによってＯＮ位置に回動される）と、駆動制御部２３を介してＩＧリレー７（ＩＧメインリレー７ａ及びＩＧボデーリレー７ｂ）をオン状態にして、車載ＬＡＮ２〜４に接続される各ＥＣＵを動作可能な状態にする。さらに、ＩＧスイッチ６からＳＴＡＲＴオンを示す状態信号が入力される（車両のマスターキーによってＳＴＡＲＴ位置に回動される）と、駆動制御部２３を介してＳＴリレー１０をオン状態にして、スタータ９を作動させる。
【００５２】
また、電源制御部２１は、ＩＧスイッチ６がＬＯＣＫ位置にある状態で、スマートＥＣＵ１５から認証信号を入力すると、駆動制御部２３を介してＩＧボデーリレー７ｂをオン状態にして、車載ＬＡＮ３に接続される各ＥＣＵを動作可能な状態にすると共に、車載ＬＡＮ３を介して、ドアのロック／アンロックを指示するコマンドを、ドアＥＣＵ１３に送信する。
【００５３】
さらに、電源制御部２１は、図５に示すように、水没センサから水没検知信号が入力（Ｓ１１０；ＹＥＳ）されると、車両が水没状態にあることを表す水没情報の無線送信を指示するコマンドを、車載ＬＡＮ４を介してナビＥＣＵ１４に送信（Ｓ１２０）すると共に、走行制御部２２に対してリセット信号を出力して初期化（Ｓ１３０）させる。なお、電源制御部２１は、これらの制御をハードウェア（論理回路など）によって実行するように構成されている。
【００５４】
ちなみに、ナビＥＣＵ１４のＣＰＵは、水没情報の無線送信を指示するコマンドを電源制御部２１から受信すると、利用者情報や位置情報などを水没情報として監視センタに無線送信する。また、走行制御部２２が初期化すると、エンジンＥＣＵ１２は、エンジン８の燃料噴射量や点火時期を調節する制御を停止することになる。
【００５５】
＜駆動制御部の構成＞
図６は、駆動制御部の構成を示すブロック図である。
図６に示すように、駆動制御部２３は、電源制御部２１又は水没センサ２４からの入力に応じて、ＩＧボデーリレー７ｂ，ＳＴリレー１０をオン／オフ状態にするための切替信号を出力する制御を行う制御回路３１と、制御回路３１から入力される状態信号に基づいて、ＩＧボデーリレー７ｂ，ＳＴリレー１０を駆動させると共に、電源制御部２１からの入力に応じて、ＩＧメインリレー７ａを駆動させる駆動回路３２とを備えている。
【００５６】
このうち、制御回路３１は、ＮＯＴ回路２９を介して水没センサ２４と接続されており、水没センサ２４が水没検知信号を出力する（即ち、水没検知用導線２７の電圧レベルが低下する）とＨレベルを入力する。
【００５７】
また、制御回路３１は、電源制御部２１からのボデーＯＮ信号（Ｈレベル）の入力、又は、水没センサからの水没検知信号（Ｈレベル）の入力がなされると、駆動回路３２に対して、ＩＧボデーリレー７ｂをＯＮ状態にするためのボデー状態ＯＮ信号（Ｈレベル）を出力するＯＲ回路３１ａと、電源制御部２１からのスタータＯＦＦ信号（Ｈレベル）の入力、又は、水没センサからの水没検知信号（Ｈレベル）の入力がなされると、駆動回路３２に対して、ＳＴリレー１０をＯＦＦ状態にするためのスタータ状態ＯＦＦ信号（Ｌレベル）を出力するＮＯＲ回路３１ｂとを備えている。
【００５８】
なお、ＯＲ回路３１ａは、電源制御部２１からボデーＯＦＦ信号（Ｌレベル）を入力すると、ＩＧボデーリレー７ｂをＯＦＦ状態にするためのボデー状態ＯＦＦ信号（Ｌレベル）を出力し、ＮＯＲ回路３１ｂは、電源制御部２１からスタータＯＮ信号（Ｌレベル）を入力すると、ＳＴリレー１０をＯＮ状態にするためのスタータ状態ＯＮ信号（Ｈレベル）を出力する。
【００５９】
つまり、制御回路３１は、水没センサからＨレベルを入力すると、電源制御部２１からＬレベルを入力した場合であっても、ボデーＯＮ状態信号（Ｈレベル）及びスタータＯＦＦ状態信号（Ｌレベル）を出力するように構成されている。
【００６０】
ちなみに、ＯＲ回路３１ａ，ＮＯＲ回路３１ｂは、スイッチ３１ｃを介して電源制御部２１に接続されている。このスイッチ３１ｃは、水没センサから水没検知信号（Ｈレベル）の入力がなされるとオフ状態となり、電源制御部２１からのＬレベルの入力を遮断して、水没時に制御回路３１が行う制御の精度を保証するために設けられている。
【００６１】
なお、上記実施形態において、電源制御部２１が第一制御部、走行制御部２２が第二制御部、水没センサ２４が水没検知部、ＷＤＴ回路２５ａが監視手段、ＩＧボデーリレー７ｂ及びＳＴリレー１０が切替手段に相当する。
【００６２】
＜本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の統括ＥＣＵ１１では、駆動制御部２３と水没センサ２４とが同一の回路基板２０に実装されており、これら各部２３，２４は、基板面が車両の高さ方向に沿うように回路基板２０が車両に設置された状態で、水没センサ２４が駆動制御部２３より下方に位置するように、回路基板２０上に配置されている。このうち駆動制御部２３が、水没センサ２４から水没検知信号を入力すると、ドアＥＣＵ１３を動作可能な状態にして、スタータ９を作動させない状態に固定するように構成されている。
【００６３】
このように構成された統括ＥＣＵ１１では、車両の水没時であっても、車両のドアに設けられたウインドウガラスの上昇／下降（パワーウインドウによる開閉）や、ドアのロック／アンロックを、車両の乗員による所望のタイミングで行うことができる状態が維持されることになる。
【００６４】
したがって、本実施形態の統括ＥＣＵ１１によれば、簡易な装置構成によって、車両の水没時に乗員の安全を確保するための車両制御（安全確保制御）を確実に行うことができる。
【００６５】
なお、統括ＥＣＵ１１は、バッテリ５に直接接続されている電源供給部２５を介して、自身が動作するための電力が常時供給されるため、ＩＧスイッチ６やＩＧリレー７がオフ状態であっても、確実に安全確保制御を行うことができる。
【００６６】
また、統括ＥＣＵ１１は、コネクタ部２６が、回路基板２０のうち車両の高さ方向に沿う縁部に、回路基板２０上の各部２１〜２３の位置に対応して配設されるため、安全確保制御のうちより重要度の高い制御を行う確実性を高め、ひいては安全確保制御を最大限に実行することができる。
【００６７】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、水没センサ２４が、水没検知用導線２７と接続する第一センサ電極２８ａと、グランドに接地する二つの第二センサ電極２８ｂとからなるセンサ電極２８で構成されているが、このような構成に限定されるものではなく、少なくとも被水を検知すると電気的信号（水没検知信号）を出力するものであればよい。
【００６９】
ちなみに、センサ電極２８の数は三つに限るものではなく、第一センサ電極２８ａと第二センサ電極２８ｂとを少なくとも一つずつ有していればよい。なお、第一センサ電極２８ａと第二センサ電極２８ｂとの電極間にスリット等を設けて、結露程度の被水では導通しないような対策を施してもよい。
【００７０】
また、水没検知用導線２７は、被水を極力防止するために、必ずしも回路基板２０の内層に設けられている必要はなく、その他の導線との間でショートしない程度のパターンギャップを確保しておけば、回路基板２０の基板面に配設されてもよい（図７（ａ）参照）。この場合、水没検知用導線２７は、回路基板２０の端部に配設されることがより望ましい（図７（ｂ）参照）。
【００７１】
ところで、上記実施形態では、統括ＥＣＵ１１が電源制御部２１と走行制御部２２とを備えているが、これらの構成要素は必ずしも回路基板２０上に設ける必要はなく、他のＥＣＵがこれらを備えるように車載ＬＡＮを構築してもよい。或いは、電源制御部２１が、自身の制御に加えて、走行制御部２２による走行制御を行うようにしてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、水没センサから水没検知信号を入力した場合に統括ＥＣＵ１１が行う制御（安全確保制御）のうち、ドアＥＣＵ１３を動作可能な状態に固定する制御などを駆動制御部２３が行い、ナビＥＣＵ１４に水没情報の無線送信を指示する制御などを電源制御部２１が行なっているが、これらに限定されるものではない。例えば、これらの安全確保制御を一つの制御部によって実行するように構成すると、統括ＥＣＵ１１の構成要素の数を減らすことができる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、これらの安全確保制御を、ハードウェア（論理回路など）によって実行するように構成されているが、これに限らず、駆動制御部２３及び電源制御部２１の少なくとも一方が、ソフトウェアによって実行するように構成されてもよい。
【００７４】
また、電源制御部２１が実行する安全確保制御では、ナビＥＣＵ１４に水没情報の無線送信を指示するコマンドを送信しているが、これに限らず、例えば、ドアＥＣＵ１３にドアのアンロックを指示するコマンドを送信してもよいし、ボデー系ＬＡＮ３に接続される他のＥＣＵにサンルーフの開放を指示するコマンドを送信してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明が適用された電子制御装置（統括ＥＣＵ）が構成する車両制御システムの概要を示すブロック図。
【図２】統括ＥＣＵの構成を示すブロック図。
【図３】車両における回路基板の設置状態を示す模式図。
【図４】水没センサの構成を示す模式図。
【図５】電源制御部が実行する水没制御処理の詳細を示すフローチャート。
【図６】駆動制御部の構成を示すブロック図。
【図７】回路基板上における水没検知用導線の配設状態を示す模式図。
【符号の説明】
【００７６】
１…車両制御システム、２…走行系ＬＡＮ、３…ボデー系ＬＡＮ、４…情報系ＬＡＮ、５…バッテリ、６…ＩＧスイッチ、７…ＩＧリレー、７ａ…ＩＧメインリレー、７ｂ…ＩＧボデーリレー、８…エンジン、９…スタータ、１０…ＳＴリレー、１１…統括ＥＣＵ、１２…エンジンＥＣＵ、１３…ドアＥＣＵ、１４…ナビＥＣＵ、１５…スマートＥＣＵ、２０…回路基板、２１…電源制御部、２２…走行制御部、２３…駆動制御部、２４…水没センサ、２５…電源供給部、２５ａ…ＷＤＴ回路、２６…コネクタ部、２７…水没検知用導線、２８…センサ電極、２８ａ…第一センサ電極、２８ｂ…第二センサ電極、３１…制御回路、３２…駆動回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電子制御装置であって、
該車両の水没を検知すると電気的信号を出力する水没検知部と、前記水没検知部から前記電気的信号を入力した場合、該車両の水没時に該車両の乗員の安全を確保するための安全確保制御を実行する統括制御部とが実装されると共に、その実装面が前記車両の高さ方向に沿うように前記車両に設置される回路基板を備え、
前記水没検知部と前記統括制御部とは、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記水没検知部が前記統括制御部より下方に位置するように、前記回路基板上に配置されていることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記回路基板には、車両電源からの入力電圧を前記回路基板の各部が入力可能な内部電圧に変換し、前記回路基板の各部への電源供給を行う電源供給部がさらに実装され、
前記電源供給部は、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記統括制御部より上方に位置するように、前記回路基板上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記回路基板に実装された各部は、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記車両の前方側から、前記水没検知部、前記統括制御部、前記電源供給部の順となるように斜めに配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記統括制御部は、前記車両の乗員による操作を外部操作として該外部操作に応じて、前記車両電源から予め規定された車載装置への電源供給経路に設けられた切替手段を、前記車載装置が通電状態となるオン状態、又は、前記車載装置が非通電状態となるオフ状態にする切替制御を行うメイン制御部と、前記一対のセンサ電極間の導通を検出した場合、前記安全確保制御として、前記切替制御に拘らずに前記切替手段をオン状態またはオフ状態に固定する駆動制御部とを備え、
前記メイン制御部と前記駆動制御部は、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記メイン制御部が前記駆動制御部より下方に位置するように、前記回路基板上に配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記車載装置は、前記車両のドアに設けられたウインドウガラスの開閉制御を行う装置であり、
前記駆動制御部が実行する前記安全確保制御では、前記切替手段をオン状態に固定することを特徴とする請求項４に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記車載装置は、前記車両のエンジンを始動させる装置であり、
前記駆動制御部が実行する前記安全確保制御では、前記切替手段をオフ状態に固定することを特徴とする請求項４に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記メイン制御部は、前記車両に搭載された他の電子制御装置と通信線を介して接続されていることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記メイン制御部は、前記切替制御に加えて、前記他の電子制御装置のうち前記車両の走行制御を行う走行制御装置に対する動作指令を送信して該動作指令に従い前記走行制御装置を作動させる走行統括制御を行うことを特徴とする請求項７に記載の電子制御装置。
【請求項９】
前記メイン制御部は、前記走行統括制御に加えて、前記車両が水没状態にあることを表す水没情報を予め設定された送信先に無線送信する指令を、前記他の電子制御装置のうち前記車両の外部と無線通信を行う通信制御装置に送信する通信制御処理を、前記安全確保制御として行うことを特徴とする請求項８に記載の電子制御装置。
【請求項１０】
前記メイン制御部は、前記切替制御に加えて前記通信制御処理を前記安全確保制御として行う第一制御部と、前記走行統括制御を行う第二制御部とからなり、
前記第一制御部と前記第二制御部は、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記第一制御部が前記第二制御部より上方に位置するように、前記回路基板上に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の電子制御装置。
【請求項１１】
前記第一制御部は、前記安全確保制御として、さらに前記第二制御部を初期化する処理を行うことを特徴とする請求項１０に記載の電子制御装置。
【請求項１２】
前記統括制御部の各部は、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記車両の前方側から、前記メイン制御部、前記駆動制御部の順となるように斜めに配置されていることを特徴とする請求項４ないし請求項１１のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項１３】
前記電源供給部は、前記メイン制御部が正常に動作していない場合に、前記メイン制御部を初期化する監視処理を実行する監視手段を備えることを特徴とする請求項４ないし請求項１２のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項１４】
前記メイン制御部は、複数の制御部を備え、
前記監視手段は、前記複数の制御部に対して個別に前記監視処理を実行することを特徴とする請求項１３に記載の電子制御装置。
【請求項１５】
前記回路基板は複数の層からなる多層基板であり、
前記水没検知部と前記統括制御部とを接続する導線が、前記回路基板の内層に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項１】
車両に搭載される電子制御装置であって、
該車両の水没を検知すると電気的信号を出力する水没検知部と、前記水没検知部から前記電気的信号を入力した場合、該車両の水没時に該車両の乗員の安全を確保するための安全確保制御を実行する統括制御部とが実装されると共に、その実装面が前記車両の高さ方向に沿うように前記車両に設置される回路基板を備え、
前記水没検知部と前記統括制御部とは、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記水没検知部が前記統括制御部より下方に位置するように、前記回路基板上に配置されていることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記回路基板には、車両電源からの入力電圧を前記回路基板の各部が入力可能な内部電圧に変換し、前記回路基板の各部への電源供給を行う電源供給部がさらに実装され、
前記電源供給部は、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記統括制御部より上方に位置するように、前記回路基板上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記回路基板に実装された各部は、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記車両の前方側から、前記水没検知部、前記統括制御部、前記電源供給部の順となるように斜めに配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記統括制御部は、前記車両の乗員による操作を外部操作として該外部操作に応じて、前記車両電源から予め規定された車載装置への電源供給経路に設けられた切替手段を、前記車載装置が通電状態となるオン状態、又は、前記車載装置が非通電状態となるオフ状態にする切替制御を行うメイン制御部と、前記一対のセンサ電極間の導通を検出した場合、前記安全確保制御として、前記切替制御に拘らずに前記切替手段をオン状態またはオフ状態に固定する駆動制御部とを備え、
前記メイン制御部と前記駆動制御部は、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記メイン制御部が前記駆動制御部より下方に位置するように、前記回路基板上に配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記車載装置は、前記車両のドアに設けられたウインドウガラスの開閉制御を行う装置であり、
前記駆動制御部が実行する前記安全確保制御では、前記切替手段をオン状態に固定することを特徴とする請求項４に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記車載装置は、前記車両のエンジンを始動させる装置であり、
前記駆動制御部が実行する前記安全確保制御では、前記切替手段をオフ状態に固定することを特徴とする請求項４に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記メイン制御部は、前記車両に搭載された他の電子制御装置と通信線を介して接続されていることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記メイン制御部は、前記切替制御に加えて、前記他の電子制御装置のうち前記車両の走行制御を行う走行制御装置に対する動作指令を送信して該動作指令に従い前記走行制御装置を作動させる走行統括制御を行うことを特徴とする請求項７に記載の電子制御装置。
【請求項９】
前記メイン制御部は、前記走行統括制御に加えて、前記車両が水没状態にあることを表す水没情報を予め設定された送信先に無線送信する指令を、前記他の電子制御装置のうち前記車両の外部と無線通信を行う通信制御装置に送信する通信制御処理を、前記安全確保制御として行うことを特徴とする請求項８に記載の電子制御装置。
【請求項１０】
前記メイン制御部は、前記切替制御に加えて前記通信制御処理を前記安全確保制御として行う第一制御部と、前記走行統括制御を行う第二制御部とからなり、
前記第一制御部と前記第二制御部は、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記第一制御部が前記第二制御部より上方に位置するように、前記回路基板上に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の電子制御装置。
【請求項１１】
前記第一制御部は、前記安全確保制御として、さらに前記第二制御部を初期化する処理を行うことを特徴とする請求項１０に記載の電子制御装置。
【請求項１２】
前記統括制御部の各部は、前記回路基板が前記車両に設置された状態で、前記車両の前方側から、前記メイン制御部、前記駆動制御部の順となるように斜めに配置されていることを特徴とする請求項４ないし請求項１１のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項１３】
前記電源供給部は、前記メイン制御部が正常に動作していない場合に、前記メイン制御部を初期化する監視処理を実行する監視手段を備えることを特徴とする請求項４ないし請求項１２のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項１４】
前記メイン制御部は、複数の制御部を備え、
前記監視手段は、前記複数の制御部に対して個別に前記監視処理を実行することを特徴とする請求項１３に記載の電子制御装置。
【請求項１５】
前記回路基板は複数の層からなる多層基板であり、
前記水没検知部と前記統括制御部とを接続する導線が、前記回路基板の内層に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の電子制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１７３１１６（Ｐ２００９−１７３１１６Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２６９１（Ｐ２００８−１２６９１）
【出願日】平成２０年１月２３日（２００８．１．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２３日（２００８．１．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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