特許 6211067 水センサを用いてウィンドウを自動で開けるシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6211067

(24)【登録日】2017年9月22日

(45)【発行日】2017年10月11日

(54)【発明の名称】水センサを用いてウィンドウを自動で開けるシステム

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/00 20060101AFI20171002BHJP

   E05F 15/665 20150101ALI20171002BHJP

   G08B 25/08 20060101ALI20171002BHJP

   G08B 25/10 20060101ALI20171002BHJP

   G08B 25/04 20060101ALI20171002BHJP

【ＦＩ】

   B60R21/00 630A

   E05F15/665

   G08B25/08 A

   G08B25/10 D

   G08B25/04 C

【請求項の数】24

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-510890(P2015-510890)

(86)(22)【出願日】2013年5月10日

(65)【公表番号】特表2015-525159(P2015-525159A)

(43)【公表日】2015年9月3日

(86)【国際出願番号】IB2013001531

(87)【国際公開番号】WO2013167978

(87)【国際公開日】20131114

【審査請求日】2016年2月17日

(31)【優先権主張番号】61/645,803

(32)【優先日】2012年5月11日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514285966

【氏名又は名称】キング アブドラ ユニバーシティ オブ サイエンス アンド テクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100097456

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 徹

(72)【発明者】

【氏名】マイケル ペルチェル

【審査官】 飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２０４８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１２２９４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０６５８８５３２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１４６３８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０２５５２７２０（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０２９３３４１０（ＣＮ，Ａ）

【文献】 カナダ国特許出願公開第０２３７９９０５（ＣＡ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２１／００

Ｅ０５Ｆ １５／６６５

Ｇ０８Ｂ ２５／０４

Ｇ０８Ｂ ２５／０８

Ｇ０８Ｂ ２５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の少なくとも1つのウィンドウを自動的に開けるシステムであって、該少なくとも1つのウィンドウが、該車両の電気システムに機能的に接続され、該車両が、エンジンコンパートメント領域を備え、該システムが：
該エンジンコンパートメント領域内に配設されるように構成された水収集器；及び
該水収集器の上部に装着されるように構成された水センサ；を含み、
該水センサが、該車両の該電気システムに接続可能であり、該水センサが該水収集器内の水を検出すると、該車両の該少なくとも1つのウィンドウが自動的に下げられ、かつ
該水収集器が、水を受け入れるための入口、及び、傾斜チャンバを有し、該傾斜チャンバを通って水が上昇して該水収集器の上部にある該水センサに達する、前記システム。

【請求項2】

前記水センサからの信号を受け取るように構成された遠隔救急センター通報装置をさらに含む、請求項1記載のシステム。

【請求項3】

前記遠隔救急センター通報装置が、前記水センサが前記水収集器内の水を検出すると作動するように構成されている、請求項2記載のシステム。

【請求項4】

前記遠隔救急センター通報装置が、たとえ前記自動車が実質的に直立姿勢でなくても作動される、請求項3記載のシステム。

【請求項5】

前記水収集器が上部開口を備え、水が該水収集器の前記傾斜チャンバを通って上昇する間、空気が該上部開口を通って該水収集器から逃げる、請求項1記載のシステム。

【請求項6】

前記水収集器が、該水収集器が水没していないときに該水収集器から排出される水が通る一方向出口をさらに備える、請求項1記載のシステム。

【請求項7】

前記水収集器が、水が浸入する開口を有する前記傾斜チャンバに接続されている垂直チャンバを備える、請求項1記載のシステム。

【請求項8】

前記水収集器が、前記垂直チャンバから空気を逃がす開口を備える、請求項7記載のシステム。

【請求項9】

前記水収集器が、前記車両の前方部分の、該車両の前輪の高さの50％〜70％の位置に配設されている、請求項1記載のシステム。

【請求項10】

前記水センサが、該水センサが前記水収集器内の水を検出すると前記車両の前記少なくとも1つのウィンドウを開けるように構成された少なくとも1つのリレースイッチを備える、請求項1記載のシステム。

【請求項11】

前記水センサが、水の存在で閉回路を形成することができるプローブを備える、請求項1記載のシステム。

【請求項12】

前記水センサが、電線によって前記車両の前記電気システムに接続されている、請求項1記載のシステム。

【請求項13】

前記水収集器及び前記水センサが、ハウジング内に収容されている、請求項1記載のシステム。

【請求項14】

前記水収集器と前記水センサが、別個のハウジング内に収容されている、請求項1記載のシステム。

【請求項15】

前記車両が実質的に直立姿勢であるか否かを検出し、該車両が実質的に直立姿勢にある場合にのみ前記少なくとも1つのウィンドウを開ける多軸位置センサをさらに含む、請求項1記載のシステム。

【請求項16】

前記車両の前記少なくとも1つのウィンドウが、ウィンドウ電子制御ユニットを備える、請求項1記載のシステム。

【請求項17】

前記ウィンドウ電子制御ユニットが防水性である、請求項17記載のシステム。

【請求項18】

車両の少なくとも1つのウィンドウを自動的に開けるシステムであって：
該車両に配設されている水収集器；
該車両が水没していることを検出する水センサであって、該水収集器の上部に配置されている、前記水センサ；及び
該車両が実質的に直立姿勢にあるか否かを検出する多軸位置センサを含み、
該車両が水没していることを該水センサが検出したときに、該車両が実質的に直立姿勢にある場合にのみ該少なくとも1つのウィンドウを下げ、かつ
該水収集器が、水を受け入れるための入口、及び、傾斜チャンバを有し、該傾斜チャンバを通って水が上昇して該水収集器の上部にある該水センサに達する、前記システム。

【請求項19】

車両の少なくとも1つのウィンドウを自動的に開ける方法であって、該車両が水没すると水収集器内の水の存在を水センサに基づき自動的に検出するステップ；及び該車両の該少なくとも1つのウィンドウを自動的に下げるステップを含み、
該水センサが該水収集器の上部に装着されており、かつ
該水収集器が、水を受け入れるための入口、及び、傾斜チャンバを有し、該傾斜チャンバを通って水が上昇して該水収集器の上部にある該水センサに達する、前記方法。

【請求項20】

前記収集器内の水で閉回路を形成するステップをさらに含む、請求項19記載の方法。

【請求項21】

はね水と水没の水とを区別するステップをさらに含む、請求項19記載の方法。

【請求項22】

前記車両の向きを検出するステップ、及び該車両が反転していない場合に前記少なくとも1つのウィンドウを開けるステップをさらに含む、請求項19記載の方法。

【請求項23】

前記水収集器内の水の存在が検出されると救難信号を送信するステップをさらに含む、請求項19記載の方法。

【請求項24】

前記水収集器内の水の存在が検出されると前記車両の全ての可動ウィンドウを開けるステップをさらに含む、請求項19記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（優先権の主張）
本出願は、引用により全開示内容が本明細書中に組み込まれている2012年5月11日に出願された先行出願の米国仮特許出願第61/645,803号の恩典を請求するものである。

【0002】

（発明の分野）
本発明は、車両に使用される水没検出器に関する。

【背景技術】

【0003】

（発明の背景）
毎年、乗用車の運転手が、水体、例えば、湖、川、運河、窪みの水（sinkhole）、海岸線に無意識に突っ込む/進入する、薄い氷を突き破る、鉄砲水に捕まるなどして、世界中で数千人、北米だけでも数百人が車内で溺死している。このように人が溺れるのは、ショック及び/又は外傷によって実際に何が起こっているのかを認識する前に、水位がパワーウィンドウに達して、このような人が、車外に出る手段として設けられている自動車のドア又は窓を開けることが事実上不可能になるためである。

【0004】

車両が、水体、例えば、湖、川、運河、窪みの水、海岸線に突っ込む、薄い氷を突き破る、鉄砲水に捕まるなどする場合には、発生する3つの異なる段階が存在する、即ち：
1．浮いている段階：車両は、水がサイドパワーウィンドウの底部に達するまで浮いたままであり（車両の重量によって約30秒〜約90秒）、この浮いている段階では、車両のサイドウィンドウをまだ開けることができる。
2．沈んでいる段階：水位が車両のサイドウィンドウに達すると、水圧が該ウィンドウをドアフレームに向かって押圧し、該ウィンドウを開けることができなくなる。この期間がどの程度の長さであるかは問題ではない。車両は見えているが、該車両は、ウィンドウもドアも開けることができない棺である。
3．水没した段階：たとえ車両が完全に水中に沈んでも、全ての空気はまだ排出されていない。閉じ込められた乗車者は、車両が完全に水で満たされて水圧が等しくなって、ドアを開けることができるようになるまで待たなければならない。不幸なことに、閉じ込められた乗車者は、毎年の数千件あるこのような死から明らかなようにこの時までに溺死してしまう。

【0005】

一般に、パワーウィンドウ装置は、運転席ウィンドウ開動作ユニット、助手席ウィンドウ開動作ユニット、右後部座席ウィンドウ開動作ユニット、左後部座席ウィンドウ開動作ユニット、及び殆どの場合に存在する運転席マスターウィンドウ開動作ユニットからなる。

【0006】

この場合、運転席ウィンドウ操作ユニットは、少なくとも運転席開閉スイッチ、助手席開閉スイッチ、右後部座席開閉スイッチ、左後部座席開閉スイッチ、運転席ウィンドウ開/閉モータ、該運転席ウィンドウ開閉スイッチの操作に従って運転席のウィンドウを開閉するために該モータを回転駆動させる、例えば、リレーからなるモータ駆動装置、及び運転席ウィンドウ操作ユニット全体を制御する制御装置（CPU）を有する。

【0007】

助手席ウィンドウ操作ユニット、右後部座席操作ユニット、及び左後部座席操作ユニットはそれぞれ、少なくともウィンドウ開閉スイッチ、ウィンドウ開閉モータ、該ウィンドウ開閉スイッチの操作に従ってウィンドウを開閉するために該モータを回転駆動させるモータ駆動装置、及びウィンドウ操作ユニット全体を制御する制御装置（CPU）を有する。

【0008】

上述の公知のパワーウィンドウ装置では、運転手が、運転席ウィンドウ操作ユニットに配置された運転席ウィンドウ開閉スイッチを手動操作すると、運転席ウィンドウが開く又は閉じ；運転手が、運転席ウィンドウ操作ユニットに配置された助手席ウィンドウ開閉スイッチを手動操作すると、助手席ウィンドウが開く又は閉じ；運転手が、運転席ウィンドウ操作ユニットにある右後部座席開閉スイッチを手動操作すると、右後部座席ウィンドウが開く又は閉じ；運転手が、運転席ウィンドウ操作ユニットにある左後部座席開閉スイッチを手動操作すると、左後部座席ウィンドウが開く又は閉じ、そして、運転手が、運転席ウィンドウ操作ユニットにあるマスター開閉スイッチを手動操作すると、全てのパワーウィンドウ（サンルーフウィンドウを除く）が開く又は閉じる。

【0009】

助手席乗車者が、助手席ウィンドウ操作ユニットにあるウィンドウ開閉スイッチを手動操作すると、助手席ウィンドウが開く又は閉じる。右後部座席乗車者が、右後部座席ウィンドウ操作ユニットにあるウィンドウ開閉スイッチを手動操作すると、右後部座席ウィンドウが開く又は閉じる。左後部座席乗車者が、左後部座席ウィンドウ操作ユニットにあるウィンドウ開閉スイッチを手動操作すると、左後部座席ウィンドウが開く又は閉じる。

【0010】

しかしながら、このようなパワーウィンドウ装置を装備した車両が、何らかの原因で水中に水没して、水が車両のパッセンジャーコンパートメント領域内に侵入し、そして水がドアポケットにも侵入すると、運転席ウィンドウ操作ユニット、助手席ウィンドウ操作ユニット、及び左右後部座席ウィンドウ操作ユニットに悪影響が及ぶ。これらのウィンドウ操作ユニットでは、これらのスイッチの手動操作部分が外部に露出しているため、水が、ウィンドウ操作ユニットの他の部品よりもウィンドウ開動作スイッチ及び閉動作スイッチに侵入しやすい。水が、ウィンドウ開動作スイッチ又はウィンドウ閉動作スイッチ内に浸入し、そして該スイッチの接点間に最終的に侵入すると、水が、接点間の低い抵抗となり、これにより、接点の正常の開/閉状態が妨害される。

【0011】

このような状態では、運転手又は乗車者が、対応するウィンドウ操作ユニットのウィンドウ開動作スイッチを操作しても、ウィンドウを開けることができないため、運転者及び乗車者（複数可）（乗車している場合）が車外に脱出することが困難である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0012】

（発明の概要）
本発明は、車両が水没した場合に、運転手又は乗車者の一切の介入なしに、該車両の前後の乗車者動力駆動ウィンドウの全てを開け；従って、該車両の内圧が加圧されるまで待たなくても、該運転手及び乗車者（複数可）が1つ以上の開いたウィンドウから車外に脱出できるようにする、該車両に使用される水没検出器に関する。

【0013】

前述の問題を解消するために、車両が水体に突っ込んだ場合に、車両が衝突したときにエアバッグが自動的に開くのと全く同じ要領で、該車両のパワーウィンドウを自動的に開ける、及び/又は粉砕するのを可能にするシステム及び方法が開発された。一部の実施態様では、パワーウィンドウを粉砕するのは以下の主な理由からあまり望ましくないであろう。
1．動力駆動ポンチを各パワーウィンドウのドアの中に装着しなければならず、これは、大きな労働力を要し、自動車メーカーが自動車の重量を軽減しようとしているときに自動車に不必要な重量を加えることにもなる。
2．飛んでくる破片が、自動車の乗車者を傷つける恐れがある。
3．動力駆動ポンチは、機械装置であり、従って、特に、自動車の寿命が来るまで頻繁に開閉されるドアの内部に配置されることを考えると、問題が起きやすい。
4．安全対策として、この動力駆動装置は、自動車の所有者が自動車を定期的な整備に出すときに定期的にチェックするべきである。このようなチェックは、正確かつ完全に行おうとすると、4つ全ての動力駆動ポンチを試験しなければならず、4つ全てのパワーウィンドウを粉砕することになる。
5．今後5年以内に、自動車メーカーが、従来のガラスウィンドウの重量を最大50％軽減し、燃費を改善すると共に乗車者のさらなる保護につながる積層ポリカーボネートウィンドウに従来のガラスウィンドウを変更する可能性が極めて高い。ポリカーボネートウィンドウは、現行のガラスウィンドウよりも200倍以上強いため、動力駆動ポンチがポリカーボネートウィンドウを粉砕できるかは疑わしい。

【0014】

システムは、自動車が、水体、例えば、湖、川、運河、窪みの水に突っ込む、鉄砲水に捕まる、及び薄い氷を突き破るなどの場合に、該自動車の前後のパワーウィンドウを自動的に下げることができる。

【0015】

本発明の他の目的、利点、及び特徴は、添付の図面を参照して単なる例として記載される、本発明の特定の実施態様の以下の非制限的な説明を読めば明らかになるであろう。

【0016】

（図面の簡単な説明）
以下に添付の図面を説明する：

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図1は、本発明の第1の実施態様の部品のブロック図である。

【0018】

【図2】図2は、図1に示されている電子部品のブロック図である。

【0019】

【図3】図3は、本発明の一実施態様に従って変更された左前部ウィンドウ・インターフェイス・スイッチのブロック図である。

【0020】

【図4】図4は、本発明の第2の実施態様の部品のブロック図である。

【0021】

【図5】図5は、本発明の一実施態様に従った、車両の異なるコンパートメント及び制御モジュールのブロック図である。

【0022】

【図6】図6は、車両の既知の電力制御モジュールの上面図である。

【0023】

【図7】図7は、図6に示されている電力制御モジュールの車両における位置を示す斜視図である。

【0024】

【図8】図8は、パワーウィンドウモータ及びマスター・ウィンドウ・スイッチの位置を例示する既知の車両のドアの側面図である。

【0025】

【図9】図9は、図1の電子部品の一例を示すブロック図である。

【0026】

【図10】図10は、車両が水没したときの該車両の少なくとも１つのウィンドウを自動的に開けるシステムを示すブロック図である。

【0027】

【図11】図11は、インテリジェント水検出器ユニットをフードの下の任意の位置に配設できることを示す自動車である。

【0028】

【図12】図12は、自動車の電子システムの略図を示している。

【0029】

【図13a-13b】図13a及び図13bは、図1の電子部品の例を示すブロック図である。

【0030】

【図14】図14は、図1の電子部品の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

（例示的な実施態様の説明）
本発明は、以下の非制限的な例によってさらに詳細に例示される。

【0032】

図1を参照すると、本発明の好ましい一実施態様（選択肢1）が例示されており、この実施態様は、共にエンジンコンパートメント領域内に配設された2つの容器、即ち、電子部品（図1a）及び水収集部品（図1b）から構成されている。

【0033】

水収集部品（図1b）
車両が水体中に沈み始めると、上昇する水が、水収集部品の開口（1）から該水収集部品に浸入し、傾斜チャンバA、垂直チャンバB、及び最終的に傾斜チャンバCまで上昇する。水が傾斜チャンバCを通過すると、水が2つの開口金属プローブ（2）を通過し、これらの2つのプローブ間に閉回路が形成され、この閉回路が、電子部品（図1a）によって作動される。

【0034】

傾斜チャンバCの端部の上部開口（4）により、チャンバC内での空気ポケットの発生を防止する逃げ道が形成されるが、この上部開口（4）がない場合は、上昇する水が、2つの開口金属プローブに達するのが防止され、従って、閉回路の形成が防止される。これらの金属プローブは非接触容量性としても良いことに留意されたい。

【0035】

水侵入ユニットは、車両が、道路にある半解け雪や水たまりなどを通過する場合に、水が2つの金属プローブに到達するのを最小限とするように、意図的に3つの傾斜チャンバで設計されており、それにより、該半解け雪や水たまりの水などは、単純に、重力によってチャンバC、B、及びAを通って反対方向にスライドする。はね水が開口4から該ユニットに侵入した場合、水ガード（3）が、はね水が2つの開口金属プローブ（2）に到達するのを防止する。水収集部品と電子部品は、ケーブル（5）によって接続されている。ケーブル（5）の長さは、自動車メーカーが、2つの部品をエンジンコンパートメント領域内のどの部分に装着したいかによって異なり得る。

【0036】

電子部品（図1a）
図2を参照すると、12ボルト電源に接続されたプラス12ボルトのケーブルとマイナス12ボルトのケーブルが、電子部品に電力を供給する。

【0037】

12ボルト電源は、多軸位置センサ（図2には不図示）に電力を供給することができる。多軸位置センサは、軸検出能力を有する任意の適切なセンサとすることができる。多軸位置センサは、ロール軸及びピッチ軸の所定の位置基準並びにデフォルトオフ位置を有するスイッチを備えている。ロール軸及びピッチ軸が所定の位置基準を満たすと、スイッチがオンになる。

【0038】

プラス12ボルトのケーブルが、リレーコイルの端部及びリレースイッチの左側に接続され、プラス12ボルトの電力を多軸位置センサ（存在する場合）に供給することができる。加えて、プラス12ボルトのケーブルは、プラス1.5〜2ボルトに下げる抵抗に接続され、この電圧が下げられた部分が2つの水プローブの一方になっている。他の実施態様では、抵抗は、任意としても良いし、又は電圧を任意の適切な範囲に低下させる値を有しても良い。

【0039】

マイナス12ボルトのケーブルは、トランジスタ（黒い矢印で示されている）に接続され、多軸位置センサを通過して、2つの水プローブの第2のプローブとなっている。加えて、該ケーブルは、マイナス12ボルトの電力を多軸位置センサに供給することができる。

【0040】

2つの水プローブが、水の伝導性によって閉回路を形成するまで、リレースイッチは、マイナススイッチを静止したままにする。

【0041】

2つの水プローブが、水の伝導性によって閉回路を形成すると、リレースイッチが開のままとなる。2つの水プローブが、水の伝導性によって閉回路を形成すると、ロール軸及びピッチ軸が所定の位置基準を満たした場合にのみトランジスタに2ボルトが流れる。このような場合、リレースイッチの部分が、その右側のノードに時計回りの方向に引き寄せられて、出力ケーブルに対してプラス12ボルトの信号が生成される。

【0042】

実際には、対応するリレーコイル及びスイッチが左前部、左後部、右前部、及び右後部のウィンドウスイッチにつながっている4つのこのような出力ケーブルが存在する。図3は、左前部インターフェイスの一例である。注：車両が、左前部、左後部、右前部、及び右後部のウィンドウを下げる、及び閉めるマスタースイッチを装備していると、運転手のマスタースイッチにつながった1本の出力ケーブルのみが必要である。

【0043】

図3の右側部分では、ウィンドウを下げる電線及びウィンドウを上げる電線の両方は、それらの垂直経路を続け、静止したままであり、運転手が操作するとウィンドウを下げる、又はウィンドウを開ける。

【0044】

図3の左側部分では、ウィンドウを下げる電線が、電子部品内の右後部回路ケーブルに向けられている。電子部品内の右後部回路ケーブルが、マイナスで静止していると、右側部分と同じ結果になる。電子部品内の右後部回路ケーブルがプラスになると、右後部ウィンドウが自動的に下がる。同じ論理が、FR、RL、及びRRウィンドウにも当てはまる。

【0045】

選択肢2

【0046】

図4を参照すると、本発明の第2の代替の実施態様（選択肢2）が示されており、この実施態様は、両方の容器が1つの容器に収容されている点を除き、機能及び部品が選択肢1と同一である。このバージョンは、場合によっては大量生産で低価格となる。

【0047】

自動車メーカーは、1容器ユニットを使用するか、又は2容器ユニットを使用するかを選択することができる。このユニークな特徴は、所与の自動車メーカーの自動車が、1容器ユニットを収容するのに十分な空間をエンジンコンパートメント領域内に有していない場合に有用である。2容器ユニットはまた、後端部が前端部よりも重くなり得るミニバンなどの車両に有用である。このような場合、我々のシステムは、電子部品ユニットに平行に接続された前端部水収集ユニット及び後端部水収集ユニットの両方を有するように容易に変更することができる。

【0048】

図5を参照すると、車両の（1）トランクコンパートメント領域；（2）パッセンジャーコンパートメント領域、及び（3）エンジンコンパートメント領域の簡易レイアウトが示されている。各コンパートメントには、1つ以上のデバイスを制御するPCMS（電力制御モジュール）、例えば、トランクコンパートメント領域内にはトランク及びテールランプPCMが存在する。主ワイヤリングハーネス（オレンジ色の実線）が、車両のバッテリ及びネットワーク（CanBus−クラス2）ケーブリングからの電力を伝送し、かつ車両全体に巡り、PCMS並びに電力及び通信を必要とする任意の他のデバイスに電力及びデバイス間通信を提供する。青色の実線（CanBusケーブル−クラス1）は、BCMとエンジンコンパートメント領域内のパワートレインPCMとの間の直接通信リンクとして機能する。

【0049】

新型車両が組立ラインに至る前に、該新型車両のエンジニアが、自動車メーカーが組立コストを著しく低減できる車両の主ワイヤリングハーネス及びCanBus通信ケーブルを既に設計している。従って、我々の水センサユニットに必要な配線回路は、自動車が組立ラインに至るときには所定の位置に既に配置されている。図5の略図において、我々の水センサシステムの両方のバージョンがそれぞれ既存の回路と単純にインターフェイスできるため、これらの両方のバージョンを容易に装着できることに留意されたい。

【0050】

エンジンコンパートメント領域
我々の新しい水センサシステムの両方のバージョンを含む全ての電子部品は、完全にシールされているため、上昇する水がエンジンコンパートメント領域内に侵入しても悪影響を受けない。加えて、良好な状態の車両のバッテリは、たとえ水中に完全に水没しても少なくとも30分間、電力を連続的に供給し続ける。エンジンコンパートメント領域からパッセンジャーコンパートメント領域への水の侵入を大幅に遅延させるために、両方の領域がシールされた防水壁によって保護され、該防水壁を通過するケーブルも、さらにシールされている。これは、水が、自動車の外部よりもパッセンジャーコンパートメント領域内で遥かに遅い速度で上昇することを意味する。

【0051】

パッセンジャーコンパートメント領域
自動車メーカーは、通常の運転条件下ではパッセンジャーコンパートメント領域が水没する状況を全く考慮していないため、電子部品はシールされていない。マニトバ州での我々の屋外試験では、パッセンジャーコンパートメント領域に大量の水は浸入しなかったが、車両が組立ラインに送られる前にBCMを安価にシールすることを推奨する。既にシールされているエンジンコンパートメント内の全ての部品と共にBCMをシールすることにより、たとえ水がパッセンジャーコンパートメント領域に侵入したとしても、我々のシステムは確実に機能する。PCMS及びBCMは、図6及び図7に例示されているようにダッシュボード領域内に配設されている。

【0052】

図8を参照すると、車両の事実上全てのモデルで、パワーウィンドウ・マスター・スイッチ（存在する場合）並びにRL、FL、RR、及びFRが、運転手側のドアの内側に配設され、概ね、アームレストがあるドアの内側に位置している。

【0053】

これは、外部からの水が、車両の外部の水の上昇よりも遥かに遅い速度で車両のドアに浸入して上昇するため、実際に我々の利点を実現する。言い換えれば、外部の水位は、平均すると、30〜90秒以内にパワーウィンドウの外部に達し、パワーウィンドウを開けることができなくなる。他方、パッセンジャーコンパートメント領域内に侵入する水の主経路は、ドアの下に位置する凝縮水の排出口からであるため、ドアの内側に位置するパワーウィンドウ・マスター・スイッチに水が達するまでに少なくとも40秒かかり得、この時までに我々のシステムは、既にパワーウィンドウを作動させている。加えて、我々の試験は、完全に水没しても、パワーウィンドウモータをなお作動させることができることを実証した。

【0054】

図9を参照すると、左後部、左前部、右後部、及び右前部のウィンドウ用に最大で4つのリレーコイル及びスイッチを設けることができる。

【0055】

図10を参照すると、ブロック図は、車両が水没したときに該車両の少なくとも1つのウィンドウを自動的に開けるシステムを示している。このシステムは、水検出器、ウィンドウ作動用電子機器、及び水収集器を含み得る。水収集器に関しては、水が、取水口（1）を通って収集器に侵入する。車両が水没していない場合は、取水口（1）から侵入した水は、一方向フラッパー弁（2）を通って水収集器から排出される。車両が水没している場合は、水が、2つの開口金属プローブ（3）を通過して、この2つのプローブ間に閉回路が形成され、この回路が、電子部品、例えば、水検出器及びウィンドウ作動用電子機器によって作動される。

【0056】

水収集器は、水が該水収集器に浸入する入口を備え得る。水収集器は、該水収集器が水没していないときに水が該水収集器から排出される一方向出口を備え得る。水収集器は、水が浸入する開口を有するチャンバを備え得る。水収集器は、チャンバから空気を逃がす開口を備え得る。

【0057】

水センサ（水検出器）は、該水センサが水収集器内の水を検出すると車両の少なくとも1つのウィンドウを開けるように構成された少なくとも1つのリレースイッチを備え得る。この装置は、開けることができる各ウィンドウ用の1つのリレーを備え得る。水センサは、水の存在で閉回路を形成することができるプローブを備え得る。

【0058】

水センサは、電線によって車両の電気システムに接続することができる。あるいは、水センサは、車両の電気システムに無線で接続することができる。水収集器及び水センサは、ハウジング内に収納することができる。水収集器と水センサは、別個のハウジング内に収納することができる。

【0059】

図11を参照すると、インテリジェント水検出器ユニット（車両が水没すると該車両の少なくとも1つのウィンドウを自動的に開けるシステム）は、フードの下の任意の位置に配設することができる。水収集器は、車両の前方部分の、該車両の前輪の高さの50％〜70％、例えば、該前輪の高さの約60％の位置に配設することができる。

【0060】

図12を参照すると、自動車の電子システムは、3つの領域：トランクコンパートメント領域、パッセンジャーコンパートメント領域、及びエンジンコンパートメント領域を含む。車両の少なくとも1つのウィンドウは、ウィンドウ電子制御ユニットを備え得る。ウィンドウ電子制御ユニットはシールすることができる。ウィンドウ電子制御ユニットは、防水性にすることができる。

【0061】

図13（b）を参照すると、車両の少なくとも1つのウィンドウを自動的に開けるシステムは、車両が実質的に直立姿勢にあるか否かを検出し、該車両が実質的に直立姿勢にある場合にのみ少なくとも1つのウィンドウを開ける多軸位置センサを含み得る。

【0062】

図14を参照すると、車両の少なくとも1つのウィンドウを自動的に開けるシステムは、遠隔救急センター通報装置（remote emergency center activator）を含み得る。この遠隔救急センター通報装置は、車両が水没すると作動し得る。12ボルト電源が、遠隔救急センター通報装置（不図示）に電力を供給することができる。このシステムは、多軸位置センサも含み得る。この位置センサは、車両のピッチ及びロールを監視して水中の該車両の向きを決定することができる。遠隔救急センター通報装置は、水センサから信号を受け取るように構成することができる。遠隔救急センター通報装置は、水センサが水収集器内の水を検出すると作動するように構成することができる。遠隔救急センター通報装置は、たとえ自動車が実質的に直立姿勢ではなくても作動させることができる。遠隔救急センター通報装置は、例えば、セルラー、WiFi、又はブルートゥース信号によって警告システムに信号又はメッセージを送信する。この警告システムは、緊急監視システム、例えば、On Star又はモバイル機器アプリケーションなどとすることができる。

【0063】

車両の少なくとも1つのウィンドウを自動的に開ける方法は、車両が水没すると水収集器内の水の存在を自動的に検出するステップ、及び該車両の少なくとも1つのウィンドウを自動的に開けるステップを含み得る。この方法は、水収集器内の水で閉回路を形成するステップを含み得る。この方法は、はね水と水没の水とを区別するステップを含み得る。この方法は、車両の向きを検出するステップ、及び車両が反転していない場合に少なくとも1つのウィンドウを開けるステップを含み得る。この方法は、水収集器内の水の存在が検出されると救難信号を送信するステップを含み得る。この方法は、水収集器内の水の存在が検出されると車両の全ての可動ウィンドウを開けるステップを含み得る。

【0064】

要するに、我々のシステムは、2〜3秒以内に水の存在を検出し、車両のパワーウィンドウをいつ開けるのが安全かを決定する論理に20秒以下しかかからず、我々のマニトバ州の屋外試験の結果から証明されたように、外部の水位がパワーウィンドウに達する前に該パワーウィンドウを開けるのに十分な時間が存在すると推測される。

【0065】

トランクコンパートメント領域
水の進入によってトランクコンパートメントPCMSがたとえ機能しなくなったとしても、これらは、ウィンドウ作動プロセスに関与する部品ではない。

【0066】

結論
従って、本発明の目的は、運転手及び/又は乗車者（複数可）による一切の介入なしに、運転席、助手席、左後部座席、及び右後部座席のウィンドウを可能な限り早く開けることである。水没した車両内で溺れた人に関するいくつかの研究によると、このような溺死の主な原因は、多くの場合、車両内の運転手及び乗車者（複数可）が、該車両が水体（該車両を水没させることができる）に飛び込む又は突っ込む瞬間に精神的外傷/ショックを受けることによるものであり、運転手及び乗車者（複数可）がこの状況に反応するのに、平均して、この飛び込んだ時点から40秒かかり、そして40秒後、その時点で1つ以上のパワーウィンドウが開く可能性は極めて低い。

【0067】

実施態様では、本発明は、運転手の介入なしに、車両が水体に飛び込むと即座に該車両の全てのウィンドウ（サンルーフのウィンドウを除く）を開けるように設計されている。これにより、全ての乗車者がウィンドウから車外に脱出する機会が得られ、該乗車者（複数可）が車両内で溺れる可能性が最小限になる。

【0068】

実施態様では、本発明は、車両が水体に飛び込んだときに乗車者（複数可）が車内で溺れる可能性を最小限にする、完全に自動化された（完全に人の介入を必要としない）積極的なアプローチである。

【0069】

実施態様では、本発明は、前後全てのパワーウィンドウを自動的に開けるように設計されている。

【0070】

実施態様では、本発明は、新しい車両の電子設計及び配線設計に容易に組み込みできるようにして、組立ラインで迅速に装着されるように設計されている。本発明の設計は、モジュールであり、あらゆる自動車メーカーの車両ラインに社内のエンジニアによって適合させることができる。

【0071】

実施態様では、本発明は、車両のドア（複数可）又はパッセンジャーコンパートメント領域内に装着されるのではなく、エンジンコンパートメント領域内に装着されるように設計され、これにより、本発明による可能な限り最も早い時期での水の存在の検出が可能となる。

【0072】

実施態様では、本発明は、殆どの道路条件下で、例えば、車両が洗車される場合や車両が道路の水溜りを通過する場合に、車両のパワーウィンドウを時期尚早に作動させることはない。

【0073】

本発明の実施態様では、定期的な車両の整備中に、末端消費者であるディーラーの整備士が、単純に水を水収集器に注いで全てのパワーウィンドウが開くかを確認することによって本発明が適切に機能するかを容易に検証することができる。

【0074】

本発明の実施態様では、システムを作動させるためにイグニッションキーを回さなければならない。言い換えれば、システムを悪用して駐車中の車両を盗難することができない。

【0075】

本発明の実施態様では、車両が、横向きに、ルーフが下で、又は直立ではない他の姿勢で水中に落ちた場合は、システムは、該車両が安全に直立姿勢に回転するまでパワーウィンドウを作動させない。これは、システムがその正確なロール位置及びピッチ位置を常に認識できるように多軸位置センサを該システムに組み込むことによって達成される。これに関連して、出願者は、約25％の車両が横向き又はルーフが下で水に落ちることを認識している。このような場合にウィンドウが即座に開けられると、車両はすぐに沈んでしまうであろう。しかしながら、出願者は、車両が横向き又はルーフが下で水に落ちた場合、該車両が、該車両のサイズ又はその特性によって2、3秒から数秒の一定時間後に、自然に実質的に直立姿勢まで回転することを見出した。

【0076】

本発明の実施態様では、自動車メーカーがガラスウィンドウからポリカーボネートウィンドウに変更したとしても、我々のシステムの機能に影響はない。

【0077】

世界で毎年何千人もの乗車者が車両内で溺れるという問題は、ここ何年も一般的なものであり、いくつかの安全機能を含む本発明は、車両を設計する、修理する、又は運転する何百万人にとって明らかでない、又は明らかでなかったようである。

【0078】

特許請求の範囲は、例で説明された好ましい実施態様によって限定されるべきではなく、むしろ本記載全般に一致する広い解釈が与えられるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13a-13b】

【図14】