JP6515881B2 - 車両用衝突検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両への歩行者等の衝突を検出する車両用衝突検知装置に関する。

圧電フィルムを含んだ複数の衝突センサと信号処理装置とがハウジングに保持されて形成された車両用センサモジュールを、バンパーカバーの後方に取り付けた衝突検知装置に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。当該衝突検知装置において、バンパーカバーに歩行者等の衝突が発生した場合には、衝突センサにおいて発生したひずみに応じて出力信号が形成されるため、信号処理装置が当該出力信号に基づいて車両の衝突を検知している。

特開２００７−２２３５３５号公報

ところで、上述した衝突検知装置においてバンパーカバーに発生した衝突を正確に検知するためには、バンパーカバーに対して衝突センサが確実に固定されている必要がある。通常、バンパーカバーに対して衝突センサを取り付ける場合、接着剤または両面接着テープによってバンパーカバーと衝突センサとを接合する場合が多い。このため、接合部位への泥水等の付着、周辺温度の変化、車体部品の経時変化等により、双方の間の接合力が低下することが考えられる。接合力の低下により、バンパーカバーから衝突センサの一部が剥離した場合、車両において衝突の発生の検知を正確に行うことが困難になるという問題がある。したがって、この場合には、衝突検知装置の作動を停止するために、衝突センサのバンパーカバーからの剥離を正確に検出する必要があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バンパーカバーに対する衝突センサの取付状態を正確に判定することができ、信頼性の高い車両用衝突検知装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る車両用衝突検知装置の発明は、圧電フィルムおよび圧電フィルムの両面を挟む一対の平板状の電極を含み、発生した変形に応じて電極の間に所定の出力信号を発生する衝突センサと、衝突センサと車両のバンパーカバーの内側面との間に介装された基材フィルムと、衝突センサによって形成された出力信号に基づき、バンパーカバーにおいて、衝突物を保護する保護装置の作動を必要とする衝突が発生したことを検出している衝突判定部と、を備えた車両用衝突検知装置であって、基材フィルムのバンパーカバーに接合されていない部位に対して荷重を入力し、基材フィルムを変形させる変形入力部と、変形入力部によって基材フィルムが変形された場合に発生する出力信号である変形信号と、バンパーカバーに対して基材フィルムを介して衝突センサが正常に取り付けられている状態において発生する変形信号として予め規定された規定信号とに基づいて、バンパーカバーに対する衝突センサの取付不良の有無を判定する取付状態判定部と、を備えている。

この構成によれば、車両用衝突検知装置は、変形入力部によって基材フィルムが変形された場合に発生する変形信号と、バンパーカバーに対して、基材フィルムを介して衝突センサが正常に取り付けられている場合の変形信号とに基づいて、バンパーカバーに対する衝突センサの取付不良の有無を判定する取付状態判定部を備えている。これにより、基材フィルムがバンパーカバーから剥離したこと、または衝突センサが基材フィルムから剥離したことに起因したバンパーカバーに対する衝突センサの取付不良を検出することができる。したがって、衝突センサの取付不良が発生した場合には、車両の運転者にウォーニングをするとともに、車両用衝突検知装置の作動を停止することができるため、信頼性の高い車両用衝突検知装置にすることができる。
尚、本発明による車両用衝突検知装置は、歩行者衝突のみの検知を対象としているのではなく、歩行者保護装置を作動させる必要のあるすべての衝突検知を対象としている。

本発明の実施形態１による歩行者保護システムが取り付けられた車両の平面図 図１のII−II断面図 図２に示した衝突検知センサを車両の後方から視た図 図３のIV−IV断面図 歩行者保護システムの構成を示したブロック図 図３に示した衝突検知センサによる取付不良判定時の作動を示した図 図６のVII―VII断面図 歩行者保護システムの制御フローチャートを示した図 実施形態１の第１変形例による衝突検知センサを車両の後方から視た図 実施形態１の第２変形例による衝突検知センサを車両の後方から視た図 実施形態２による衝突検知センサを車両の後方から視た図 実施形態３による衝突検知センサを車両の後方から視た図 図１２のXIII―XIII断面図

以下、本発明の実施形態１乃至実施形態３について説明する。尚、説明中および図１乃至図１２中における方向を示す記載は、特に明記しなければ、車両ＶＥに着座した運転者にとっての方向と一致するものとする。例えば、図中において、「前」という表示は、矢印の方向が車両ＶＥの前方に該当していることを示している。また、以下、車両ＶＥに対する歩行者の衝突を中心に説明している。しかしながら、本発明による歩行者保護システム１（車両用衝突検知装置に該当する）は、歩行者衝突の検知のみを対象としているのではなく、自転車、ベビーカーといった歩行者保護装置５（後述する）を作動させる必要のあるすべての衝突検知を対象としている。

＜実施形態１の構成＞
図１乃至図８に基づき、本発明の実施形態１による歩行者保護システム１について説明する。
（歩行者保護システムの全体構成）
図１に示したように、車両ＶＥの前端部には、フロントバンパー２１が取り付けられている。フロントバンパー２１は左右方向に延びており、バンパーカバー２２とバンパーアブソーバー２３とを含んでいる。バンパーカバー２２は、合成樹脂材料にて形成されており、車両ＶＥの前方部における意匠面を成している。バンパーアブソーバー２３は、フロントバンパー２１において衝突が発生した場合の衝撃吸収材として、バンパーカバー２２の後方に設けられている。バンパーアブソーバー２３は、例えば、発泡ポリプロピレンのような発泡樹脂によって形成されている。

バンパーアブソーバー２３は、その後端面２３ａにおいてバンパーリインフォースメント２４の前面２４ａに取り付けられている。バンパーリインフォースメント２４は、アルミニウム合金のような金属材料によって、内部が中空に形成された強度部材であって左右方向に延びている。バンパーリインフォースメント２４は、前後方向に延びた左右一対のサイドメンバ２５Ｒ、２５Ｌの前端部に固定されている。上述したフロントバンパー２１、バンパーリインフォースメント２４およびサイドメンバ２５Ｒ、２５Ｌによって、ボデーユニット２が形成されている。

図１および図２に示したように、バンパーカバー２２の後面である裏面２２ａ（バンパーカバーの内側面に該当する）には、衝突検知センサ３が取り付けられている。衝突検知センサ３は、バンパーカバー２２の両端部をつなぐように、車幅方向（横方向）に延在している。衝突検知センサ３は、車両ＶＥ上において、歩行者等が衝突する高さに取り付けられることが望ましい。

図３に示したように、衝突検知センサ３は複数のセンサ素子３１（各々が衝突センサおよびセンサセルに該当する）と、センサ素子３１を保持する基材フィルム３２とを含んでいる。尚、図３においては、衝突検知センサ３の左右方向の全長を実際より縮めて模式的に表しており、図６においても同様である。複数のセンサ素子３１を包括した構成は、衝突センサに該当する。各々のセンサ素子３１は、薄膜状に形成された圧電性高分子フィルム３１ａ（圧電フィルムおよび分割圧電フィルムに該当する）と、圧電性高分子フィルム３１ａに接合された、ともに平板状の第１分割電極３１ｂおよび第２分割電極３１ｃ（双方は一対の電極および一対の分割電極に該当する）を有している（図４示）。尚、図３および図６において、それぞれ複数のセンサ素子３１および第１分割電極３１ｂのうち、１つのみ符号を付している。

圧電性高分子フィルム３１ａは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリペプチド、ポリ乳酸、ポリメチルグルタメート、ポリベンジルグルタメートといった圧電性高分子材料により形成されている。第１分割電極３１ｂおよび第２分割電極３１ｃは、銅、アルミニウム、銀ペースト等のような導電性を有した金属皮膜によって形成され、圧電性高分子フィルム３１ａを両面から挟んでいる。以下、第１分割電極３１ｂおよび第２分割電極３１ｃを包括して、分割電極３１ｂ、３１ｃと言う。

基材フィルム３２は合成樹脂材料にてフィルム状に形成されており、各々のセンサ素子３１とバンパーカバー２２の裏面２２ａとの間に介装されている。基材フィルム３２の一側の面３２ａは、第２分割電極３１ｃにおける圧電性高分子フィルム３１ａに取り付けられていない側の面に接合されている。これによって複数のセンサ素子３１は、基材フィルム３２上において縦列および横列を形成するように並べられとともに、隣接したもの同士が互いに離れた状態で保持されている（図３示）。センサ素子３１は、接着剤または両面接着テープによって基材フィルム３２に接合されている。

基材フィルム３２の第２分割電極３１ｃに接合されていない側の面３２ｂ（以下、他側の面３２ｂと言う）は、バンパーカバー２２の裏面２２ａに取り付けられている。基材フィルム３２は略矩形状を呈しており、センサ素子３１が接合されていない部位である４隅ＣＰにおいて、バンパーカバー２２に接合されている。基材フィルム３２は、接着剤または両面接着テープによってバンパーカバー２２に接合されている。

衝突によりバンパーカバー２２が変形すると、バンパーカバー２２とともに基材フィルム３２が変形する。基材フィルム３２の変形により、センサ素子３１も引っ張り方向または圧縮方向に変形し、分割電極３１ｂ、３１ｃ間において、発生した変形量に応じた所定の出力電圧Ｖｐｚ（出力信号に該当し、以下、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚと言う）を発生させる。
また、それとは逆に分割電極３１ｂ、３１ｃ間に所定の駆動電圧Ｖｉｐを印加すると、センサ素子３１において引っ張り方向または圧縮方向への変形が発生する。圧電性高分子フィルム自体は公知であり、例えば、公開特許公報である特開２００４−９６９８０号公報、特開２００７−２１２４３６号公報および特開２０１３−２９３６８号公報等に開示されている。

図１に戻って、車両ＶＥに設けられた速度センサ４は、車両ＶＥの車輪またはトランスミッション等に取り付けられ、車両ＶＥの走行速度を検出している。
カウルエアバッグ装置５１は、歩行者保護装置５（保護装置に該当する）に含まれている。カウルエアバッグ装置５１は、フロントバンパー２１に歩行者が衝突した際に、図１に示したエンジンフードＨＥ上からフロントウィンドウＷＦ下部にかけてバッグを展開させ、衝突した歩行者等の衝突物を保護する。

また、ポップアップフード５２も、歩行者保護装置５に含まれている。ポップアップフード５２は、フロントバンパー２１に歩行者等が衝突した際に、エンジンフードＨＥの後端を上昇させている。これによって、エンジンフードＨＥが緩衝部材となって、歩行者がエンジンなどの剛性を有した部材に衝突することを防ぎ、衝突した歩行者等の衝突物を保護する。
また、インスツルメントパネル６（以下、インパネ６と言う）は、車両ＶＥの運転席の前方に設けられている。インパネ６は、バンパーカバー２２に対する、基材フィルム３２を介したセンサ素子３１の取付不良を検知した時に、運転者に対する警告を表示することが可能に形成されている。以下、バンパーカバー２２に対する基材フィルム３２を介したセンサ素子３１の取り付けを、「基材フィルム３２を介した」を省略して、バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取り付けと言う場合がある。

（歩行者保護ＥＣＵの構成）
車両ＶＥにおいて、図示しない運転席前側のフロアトンネル上には、歩行者保護ＥＣＵ７が取り付けられている。歩行者保護ＥＣＵ７は、図示しない入出力装置、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により形成された制御装置である。図１に示したように、歩行者保護ＥＣＵ７には、上述した衝突検知センサ３、速度センサ４、カウルエアバッグ装置５１、ポップアップフード５２およびインパネ６が、通信線によって接続されている。

図５に示したように、歩行者保護ＥＣＵ７は、車速判定部７１、衝突判定部７２、変形印加部７３、取付状態判定部７４、ＡＮＤ回路７５および保護装置ドライバー７６を含んでいる。
車速判定部７１は、速度センサ４に接続されている。車速判定部７１は、速度センサ４による車速検出値Ｓｄｅｔが、所定の第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、第１車速閾値Ｓｔｈ１より大きい所定の第２車速閾値Ｓｔｈ２以下であるか否かを判定する。車速判定部７１は、車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｓｔｈ２以下である場合に、ハイ（Ｈ）信号を出力する。

衝突判定部７２は、衝突検知センサ３に接続されている。衝突判定部７２は、センサ素子３１から入力されたピエゾフィルム電圧Ｖｐｚを、所定の電圧閾値Ｖｔｈと比較する。衝突判定部７２は、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚが電圧閾値Ｖｔｈ以上の場合、バンパーカバー２２に歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したことを検出し、Ｈ信号を出力する。また、演算処理上の理由によって、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚに基づいて所定の演算電圧を形成し、当該演算電圧が電圧閾値Ｖｔｈ以上である場合に、衝突判定部７２において、歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したと判定してもよい。

変形印加部７３（変形入力部に該当する）は、基材フィルム３２のバンパーカバー２２に接合されていない部位に対して荷重を入力し、基材フィルム３２を引っ張られる方向に変形させている。
取付状態判定部７４は、変形印加部７３によって基材フィルム３２が変形した場合に、分割電極３１ｂ、３１ｃ間で発生する変形電圧Ｖｄｇ（変形信号に該当する）を検出する。取付状態判定部７４は、変形電圧Ｖｄｇに基づいて、バンパーカバー２２に対する基材フィルム３２を介したセンサ素子３１の取付不良の有無を判定する。取付状態判定部７４は、バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良が発生していないことを検知した場合、Ｈ信号を出力する。基材フィルム３２を変形させる方法およびセンサ素子３１の取付不良の有無を判定する方法の詳細については後述する。以下、バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良の有無を判定することを取付不良判定と言う。

ＡＮＤ回路７５の３個の入力端は、車速判定部７１、衝突判定部７２および取付状態判定部７４に接続されている。ＡＮＤ回路７５は、車速判定部７１、衝突判定部７２および取付状態判定部７４のすべてにおいてＨ信号が出力されている場合に、Ｈ信号を出力する。
保護装置ドライバー７６は、ＡＮＤ回路７５の出力端に接続されており、ＡＮＤ回路７５からＨ信号が出力されている場合に、カウルエアバッグ装置５１またはポップアップフード５２を作動させる。

（基材フィルムの変形方法およびセンサ素子の取付不良判定方法）
以下、図６および図７に基づいて、変形印加部７３による基材フィルム３２の変形方法および取付状態判定部７４によるバンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良判定方法について詳述する。変形印加部７３は、センサ素子３１の中から複数個（１個でもよい）を選択し、選択されたセンサ素子３１Ｓ（図６においてハッチングにて示しており、以下、それぞれ変形入力素子３１Ｓと言う）に含まれる分割電極３１ｂ、３１ｃの間に所定の駆動電圧Ｖｉｐを印加して変形入力素子３１Ｓを収縮させる。変形入力素子３１Ｓは、変形入力部に該当する。

前述したように、基材フィルム３２は４隅ＣＰでバンパーカバー２２に対して固定されているため、変形入力素子３１Ｓの収縮により基材フィルム３２は引っ張り方向に変形する。基材フィルム３２の変形により、変形入力素子３１Ｓに隣接した複数個（１個でもよい）のセンサ素子３１Ｄ（それぞれ検出セルに該当し、以下、検出素子３１Ｄと言う）も引っ張り方向に変形して、それぞれの分割電極３１ｂ、３１ｃの間に所定の変形電圧Ｖｄｇが発生する（図７示）。尚、検出素子３１Ｄには、変形印加部７３によって駆動電圧Ｖｉｐは加えられていない。検出素子３１Ｄは、必ずしも変形入力素子３１Ｓに隣接していなければならないわけではなく、変形電圧Ｖｄｇを電気ノイズから切り分けることが可能な範囲で、検出素子３１Ｄが変形入力素子３１Ｓから離れた位置にあってもよい。

取付状態判定部７４には、所定の規定電圧Ｖｆｘが記憶されている。規定電圧Ｖｆｘは、バンパーカバー２２に対して、基材フィルム３２を介してセンサ素子３１が正常に取り付けられている状態において、変形入力素子３１Ｓに駆動電圧Ｖｉｐを印加した場合に検出素子３１Ｄに発生する変形電圧Ｖｄｇである。バンパーカバー２２に対して、基材フィルム３２を介してセンサ素子３１が正常に取り付けられている状態とは、基材フィルム３２がバンパーカバー２２に対して正常に取り付けられており、かつ、センサ素子３１が基材フィルム３２に対して正常に取り付けられている状態である。規定電圧Ｖｆｘは、予め実験的に求められている。

これに対して、バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良が発生している場合、変形入力素子３１Ｓに前述した駆動電圧Ｖｉｐを印加しても、検出素子３１Ｄに発生する変形電圧Ｖｄｇは、規定電圧Ｖｆｘとは異なった値となる。バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良とは、バンパーカバー２２に対する基材フィルム３２の剥がれ、および基材フィルム３２に対するセンサ素子３１の剥がれのうちの少なくともいずれかに起因したものである。

例えば、バンパーカバー２２に対して基材フィルム３２が剥がれている場合、変形入力素子３１Ｓに駆動電圧Ｖｉｐを印加しても、基材フィルム３２は変形入力素子３１Ｓの動きに倣って移動するだけで、基材フィルム３２に所定の変形が発生することはない。このため、検出素子３１Ｄが所定の変形電圧Ｖｄｇを発生することはない。
一方、基材フィルム３２から変形入力素子３１Ｓが剥がれている場合、変形入力素子３１Ｓに駆動電圧Ｖｉｐを印加しても、変形入力素子３１Ｓから基材フィルム３２に変形が伝達することがない。また、基材フィルム３２から検出素子３１Ｄが剥がれている場合、基材フィルム３２に所定の変形が発生しても、当該変形が検出素子３１Ｄに伝達することはなく、検出素子３１Ｄが所定の変形電圧Ｖｄｇを発生することはない。
取付状態判定部７４は、複数の検出素子３１Ｄのうち、発生した変形電圧Ｖｄｇが規定電圧Ｖｆｘから所定量だけ離れているものが、少なくとも１つでもある場合に、バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良が発生していると判定する。

取付不良判定を行う場合、センサ素子３１の中で選択する変形入力素子３１Ｓおよび検出素子３１Ｄを変更しながら、変形入力素子３１Ｓへの駆動電圧Ｖｉｐの印加と検出素子３１Ｄに発生する変形電圧Ｖｄｇの検出とを順次繰り返し行ってもよい。取付状態判定部７４による基材フィルム３２の取付不良判定は、どのタイミングで行ってもよい。例えば、図８に示したように、制御フローのルーチンごとにその都度行ってもよいし、車両ＶＥのイグニッションスイッチがオンされた直後に行ってもよいし、イグニッションスイッチがオンされている間において、所定時間おきに繰り返して判定してもよい。

（歩行者保護システムの制御方法）
以下、図８に基づいて、歩行者保護ＥＣＵ７による、歩行者保護システム１の制御方法について説明する。最初に、変形印加部７３によって、変形入力素子３１Ｓに対し駆動電圧Ｖｉｐが印加される（ステップＳ１０１）。
次に、取付状態判定部７４によって、検出素子３１Ｄに発生した変形電圧Ｖｄｇを検出する（ステップＳ１０２）。
その後、取付状態判定部７４において、複数の検出素子３１Ｄのそれぞれについて、検出された変形電圧Ｖｄｇと規定電圧Ｖｆｘとの差｜Ｖｄｇ−Ｖｆｘ｜が、基準偏差ε以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０３）。基準偏差εは、０にごく近い所定の正値に設定されている。
複数の検出素子３１Ｄのうち、少なくとも１つについて変形電圧Ｖｄｇと規定電圧Ｖｆｘとの差｜Ｖｄｇ−Ｖｆｘ｜が基準偏差εより大きいと判定された場合、インパネ６において、センサ素子３１のバンパーカバー２２に対する取付不良が発生していることを警告し（ステップＳ１１０）、本制御フローを終了する。この場合、衝突検知センサ３による衝突検知は行わない。

すべての検出素子３１Ｄについて、変形電圧Ｖｄｇと規定電圧Ｖｆｘとの差｜Ｖｄｇ−Ｖｆｘ｜が基準偏差ε以下であると判定された場合、速度センサ４から車速判定部７１に対し、車両ＶＥの車速検出値Ｓｄｅｔが入力される（ステップＳ１０４）。
次に、車速判定部７１によって、車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｓｔｈ２以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０５）。
車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１未満、または、第２車速閾値Ｓｔｈ２を越えていると判定された場合、本制御フローを終了する。車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｓｔｈ２以下であると判定された場合、センサ素子３１から衝突判定部７２に向けて、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚが入力される（ステップＳ１０６）。

衝突判定部７２に入力されたピエゾフィルム電圧Ｖｐｚは、電圧閾値Ｖｔｈ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０７）。電圧閾値Ｖｔｈは、バンパーカバー２２に歩行者または自転車が衝突した場合に発生するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚ１と、地上工作物が衝突した場合に発生するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚ２との間に設定されている。
ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚが、電圧閾値Ｖｔｈ以上であると判定された場合、バンパーカバー２２において、歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したことを検出し（ステップＳ１０８）、歩行者保護装置５を作動させる（ステップＳ１０９）。
ステップＳ１０７において、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚが、電圧閾値Ｖｔｈ未満であると判定された場合、本制御フローを終了する。

＜実施形態１の作用効果＞
本実施形態によれば、歩行者保護システム１は、バンパーカバー２２に対する、基材フィルム３２を介したセンサ素子３１の取付不良の有無を判定する取付状態判定部７４を備えている。取付状態判定部７４は、変形印加部７３によって基材フィルム３２が変形された場合にセンサ素子３１が発生する変形電圧Ｖｄｇと規定電圧Ｖｆｘとに基づいて、バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良の有無を判定している。これにより、基材フィルム３２がバンパーカバー２２から剥離したこと、およびセンサ素子３１が基材フィルム３２から剥離したことのうちの少なくともいずれかに起因したバンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良を検出することができる。したがって、センサ素子３１の取付不良が発生した場合には、車両ＶＥの運転者にウォーニングをするとともに、歩行者保護システム１の作動を停止することができるため、信頼性の高い歩行者保護システム１にすることができる。

変形印加部７３は、変形入力素子３１Ｓに駆動電圧Ｖｉｐを印加して、当該変形入力素子３１Ｓを用いて基材フィルム３２を変形させている。そして、取付状態判定部７４は、駆動電圧Ｖｉｐが加えられていない検出素子３１Ｄに発生した変形電圧Ｖｄｇに基づいて、バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良判定をしている。これにより、衝突検知をするためのセンサ素子３１のみを用いて、センサ素子３１の取付不良判定をすることができ、取付不良判定のために、基材フィルム３２を変形させる特別なアクチュエータ等を必要とすることがない。

取付状態判定部７４によって変形電圧Ｖｄｇが検出される検出素子３１Ｄは、変形印加部７３によって駆動電圧Ｖｉｐが印加された変形入力素子３１Ｓに隣接している。これにより、変形入力素子３１Ｓによって発生された基材フィルム３２の変形を容易に検出することができ、バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良判定を精度よく実行することができる。
基材フィルム３２は矩形状を呈しており、その４隅ＣＰにおいてバンパーカバー２２に取り付けられている。これにより、バンパーカバー２２に対する基材フィルム３２の取付工程を簡素化することができる。また、基材フィルム３２において４隅ＣＰ以外の部位を変形させることができるため、基材フィルム３２上において、変形入力素子３１Ｓを配置可能な範囲を広くすることができる。

＜第１変形例の構成＞
以下、図９に基づいて、実施形態１の第１変形例による衝突検知センサ３のバンパーカバー２２への取付方法について説明する。尚、図９においては、衝突検知センサ３の左右方向の全長を実際より縮めて模式的に表している。実施形態１と同様に、本変形例による基材フィルム３２は矩形状を呈しており、センサ素子３１が接合されていない部位である周縁固定部ＦＰ（周縁部に該当する）において、バンパーカバー２２に取り付けられている。図９に示したように、周縁固定部ＦＰは、基材フィルム３２の上縁部、下縁部、左右縁部を含んでおり、基材フィルム３２はバンパーカバー２２に対して、外周部の全周で固定されている。衝突検知センサ３のその他の構成は実施形態１のものと同様であるため、これ以上の説明は省略する。

＜第１変形例の作用効果＞
本変形例によれば、基材フィルム３２は矩形状を呈しており、その周縁固定部ＦＰにおいてバンパーカバー２２に取り付けられている。これにより、基材フィルム３２をバンパーカバー２２に強固に取り付けることができる。また、周縁固定部ＦＰによって囲まれた部位のどの位置においても基材フィルム３２に変形を与えることができ、センサ素子３１の取付不良判定を容易に行うことができる。

＜第２変形例の構成＞
以下、図１０に基づいて、実施形態１の第２変形例による衝突検知センサ３のバンパーカバー２２への取付方法について説明する。尚、図１０においては、衝突検知センサ３の左右方向の全長を実際より縮めて模式的に表している。本変形例においても、実施形態１と同様に基材フィルム３２は矩形状を呈しており、複数のセンサ素子３１は、基材フィルム３２上において縦列および横列を形成するように並べられている。

基材フィルム３２は、センサ素子３１の隣り合った横列同士の間である列間固定部ＢＰに該当する位置およびセンサ素子３１が接合されていない上下端部位である端部固定部ＯＰにおいて、バンパーカバー２２に取り付けられている。該当する位置と言っているのは、基材フィルム３２の一側の面３２ａにセンサ素子３１が取り付けられているのに対して、基材フィルム３２がバンパーカバー２２に接合されているのは、その他側の面３２ｂであって、双方が同一面にないためである。基材フィルム３２は、センサ素子３１の隣り合った縦列同士の間に該当する位置においてバンパーカバー２２に取り付けられていてもよい。衝突検知センサ３のその他の構成は実施形態１のものと同様であるため、これ以上の説明は省略する。

＜第２変形例の作用効果＞
本変形例によれば、基材フィルム３２は、センサ素子３１の隣り合った横列同士の間である列間固定部ＢＰに該当する位置において、バンパーカバー２２に取り付けられている。これにより、基材フィルム３２上において、バンパーカバー２２に対する取付位置を均等に設けることができ、バンパーカバー２２に発生した衝突を、衝突検知センサ３によって精度よく検出することができる。また、横方向に隣り合ったセンサ素子３１を、変形入力素子３１Ｓと検出素子３１Ｄとにすることにより、変形入力素子３１Ｓによって与えられた基材フィルム３２の変形を、検出素子３１Ｄによって精度よく検出することができる。

＜実施形態２の構成＞
以下、図１１に基づいて、実施形態２による衝突検知センサ３Ａについて説明する。尚、図１１においては、衝突検知センサ３Ａの左右方向の全長を実際より縮めて模式的に表している。実施形態１と同様に、本実施形態による基材フィルム３２は略矩形状を呈しており、その４隅ＣＰにおいてバンパーカバー２２に接合されている。基材フィルム３２上には、複数のアクチュエータ金属片３３（変形入力部に該当する）が形成されている。図１１に示したように、各々のアクチュエータ金属片３３は、センサ素子３１の隣り合った横列同士の間に配置されている。図１１において破線にて示したように、アクチュエータ金属片３３は横列同士の間に代えて、それぞれセンサ素子３１の隣り合った縦列同士の間に配置されていてもよい。

各々のアクチュエータ金属片３３は形状記憶合金にて形成されており、その全長に渡って基材フィルム３２に固定されている。変形印加部７３は、センサ素子３１によって基材フィルム３２を変形させることに代えて、アクチュエータ金属片３３に電流を加えて発熱させ、アクチュエータ金属片３３を変形させることにより基材フィルム３２を変形させている。取付状態判定部７４は、変形印加部７３によってアクチュエータ金属片３３に電流が加えられた場合に、いずれかのセンサ素子３１に発生した変形電圧Ｖｄｇに基づいて、バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良判定を実行する。アクチュエータ金属片３３が、それぞれセンサ素子３１の隣り合った縦列同士の間に配置されていても、上述した場合と同様に機能する。本実施形態のその他の構成および本実施形態によるバンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良判定の方法は実施形態１の場合と同様であるため、これ以上の説明は省略する。

＜実施形態２の作用効果＞
本実施形態によれば、基材フィルム３２上に設けられたアクチュエータ金属片３３に電流を流して発熱させ、アクチュエータ金属片３３とともに基材フィルム３２を変形させている。これにより、基材フィルム３２を変形させるためにセンサ素子３１を使用することがなく、取付不良判定がセンサ素子３１の機能に影響を与えることない。したがって、バンパーカバー２２の衝突検出を妨げることなく、センサ素子３１の取付不良判定を行うことができる。
各々のアクチュエータ金属片３３は、センサ素子３１の隣り合った横列同士の間に配置されている。これにより、基材フィルム３２上におけるセンサ素子３１の配置、形状に影響を与えることを防ぐことができる。

＜実施形態３の構成＞
以下、図１２および図１３に基づいて、実施形態３による衝突検知センサ３Ｂについて説明する。尚、図１２においては、衝突検知センサ３Ｂの左右方向の全長を実際より縮めて模式的に表している。本実施形態による衝突検知センサ３Ｂは、センサ素子３４（衝突センサに該当する）と基材フィルム３２を備えている。図１２に示したように、センサ素子３４は実施形態１とは異なり、複数個に分割されておらず一体に形成されている。センサ素子３４は、圧電性高分子フィルム３４ａ（圧電フィルムに該当する）と、圧電性高分子フィルム３４ａの両面を挟む、ともに平板状の第１電極３４ｂおよび第２電極３４ｃ（双方は一対の電極に該当する）を有している（図１３示）。センサ素子３４は、発生した変形に応じて、第１電極３４ｂと第２電極３４ｃとの間に所定のピエゾフィルム電圧Ｖｐｚを発生する。

実施形態１と同様の基材フィルム３２は、その一側の面３２ａにおいて、第２電極３４ｃにおける圧電性高分子フィルム３４ａに取り付けられていない側の面に接合されている。センサ素子３４は、接着剤または両面接着テープによって基材フィルム３２に接合されている。基材フィルム３２の他側の面３２ｂは、バンパーカバー２２の裏面２２ａに取り付けられている。実施形態１と同様に、基材フィルム３２は略矩形状を呈しており、その４隅ＣＰにおいてバンパーカバー２２に接合されている。

基材フィルム３２において、上縁部に形成された上端部入力点ＵＰおよび右側部に形成された側端部入力点ＳＰには、それぞれ変形入力装置３５（変形入力部に該当する）が接続されている。上端部入力点ＵＰおよび側端部入力点ＳＰは、４隅ＣＰとは異なる位置に形成されている。変形入力装置３５は、電磁アクチュエータまたは静電アクチュエータにより形成されている。変形入力装置３５は、圧電素子または形状記憶合金によって形成されていてもよい。変形印加部７３は、センサ素子３１によって基材フィルム３２を変形させることに代えて、変形入力装置３５によって基材フィルム３２を変形させている。変形印加部７３は変形入力装置３５を作動させ、基材フィルム３２の上端部入力点ＵＰを上方に牽引する、または側端部入力点ＳＰを右方に牽引している。

取付状態判定部７４は、変形入力装置３５によって基材フィルム３２が牽引された場合に、センサ素子３４に発生した変形電圧Ｖｄｇに基づいて、バンパーカバー２２に対するセンサ素子３４の取付不良判定を実行する。変形入力装置３５は、上端部入力点ＵＰおよび側端部入力点ＳＰのうちの、いずれか一方のみに接続されていてもよい。また、変形入力装置３５は、基材フィルム３２の下縁部または左側部に接続されていてもよい。さらに、センサ素子３４は、実施形態１と同様に複数のセンサ素子３１に分割されていてもよい。本実施形態のその他の構成および本実施形態によるバンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良判定の方法は実施形態１のものと同様であるため、これ以上の説明は省略する。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
バンパーカバー２２に対するセンサ素子３１の取付不良判定を行う場合、必ずしも基材フィルム３２を引っ張り方向に変形させなければならないわけではない。基材フィルム３２を圧縮方向に変形させ、発生した変形電圧Ｖｄｇを検出してセンサ素子３１の取付不良判定を行うようにしてもよい。
実施形態２において、基材フィルム３２の周縁部にアクチュエータ金属片３３を取り付け、基材フィルム３２に対して、実施形態３と同様の一体に形成されたセンサ素子３４を接合してもよい。

図面中、１は歩行者保護システム（車両用衝突検知装置）、５は歩行者保護装置（保護装置）、２２はバンパーカバー、２２ａは裏面（バンパーカバーの内側面）、３１はセンサ素子（衝突センサ、センサセル）、３１ａは圧電性高分子フィルム（圧電フィルム、分割圧電フィルム）、３１ｂは第１分割電極（電極、分割電極）、３１ｃは第２分割電極（電極、分割電極）、３１Ｄは検出素子（検出セル）、３１Ｓは変形入力素子（いずれかのセンサセル、変形入力部）、３２は基材フィルム、３３はアクチュエータ金属片（形状記憶合金、変形入力部）、３４はセンサ素子（衝突センサ）、３４ａは圧電性高分子フィルム（圧電フィルム）、３４ｂは第１電極（電極）、３４ｃは第２電極（電極）、３５は変形入力装置（変形入力部）、７２は衝突判定部、７３は変形印加部（変形入力部）、７４は取付状態判定部、ＶＥは車両を示している。

Claims (8)

1. 圧電フィルム（３１ａ、３４ａ）および該圧電フィルムの両面を挟む一対の平板状の電極（３１ｂ、３１ｃ、３４ｂ、３４ｃ）を含み、発生した変形に応じて前記電極の間に所定の出力信号（Ｖｐｚ）を発生する衝突センサ（３１、３４）と、
   前記衝突センサと、車両（ＶＥ）のバンパーカバー（２２）の内側面（２２ａ）との間に介装された基材フィルム（３２）と、
   前記衝突センサによって形成された前記出力信号に基づき、前記バンパーカバーにおいて、衝突物を保護する保護装置（５）の作動を必要とする衝突が発生したことを検出している衝突判定部（７２）と、
   を備えた車両用衝突検知装置（１）であって、
   前記基材フィルムの前記バンパーカバーに接合されていない部位（ＵＰ、ＳＰ）に対して荷重を入力し、前記基材フィルムを変形させる変形入力部（３１Ｓ、３３、３５、７３）と、
   前記変形入力部によって前記基材フィルムが変形された場合に発生する前記出力信号である変形信号（Ｖｄｇ）と、前記バンパーカバーに対して前記基材フィルムを介して前記衝突センサが正常に取り付けられている状態において発生する前記変形信号として予め規定された規定信号（Ｖｆｘ）とに基づいて、前記バンパーカバーに対する前記衝突センサの取付不良の有無を判定する取付状態判定部（７４）と、
   を備えた車両用衝突検知装置。
2. 前記衝突センサは、
   各々が分割圧電フィルム（３１ａ）および該分割圧電フィルムの両面を挟む一対の分割電極（３１ｂ、３１ｃ）を有する複数のセンサセル（３１）に分割されており、
   前記基材フィルムは、
   それぞれの前記センサセルに含まれる一方の前記分割電極（３１ｃ）に接合されることによって、複数の前記センサセルを隣接したもの同士が互いに離れた状態で保持しており、
   前記変形入力部は、
   いずれかの前記センサセル（３１Ｓ）に含まれる前記分割電極に電圧を印加して、当該センサセルを用いて前記基材フィルムを変形させ、
   前記取付状態判定部は、
   前記変形入力部によって電圧が加えられていない前記センサセルである検出セル（３１Ｄ）に発生した前記変形信号と、前記バンパーカバーに対して、前記基材フィルムを介して前記センサセルが正常に取り付けられている場合に前記検出セルに発生した前記変形信号とに基づいて、前記バンパーカバーに対する前記衝突センサの取付不良の有無を判定する請求項１記載の車両用衝突検知装置。
3. 前記検出セルは、前記変形入力部によって電圧が印加された前記センサセルに隣接している請求項２記載の車両用衝突検知装置。
4. 複数の前記センサセルは、前記基材フィルム上において縦列および横列を形成するように並べられており、
   前記基材フィルムは、前記センサセルの隣り合った前記縦列同士の間および隣り合った前記横列同士の間（ＢＰ）のどちらか一方に該当する位置において、前記バンパーカバーに取り付けられている請求項２または３に記載の車両用衝突検知装置。
5. 前記変形入力部は、
   前記基材フィルム上に取り付けられた形状記憶合金（３３）を含み、
   前記形状記憶合金に電流を加えて発熱させ、前記形状記憶合金とともに前記基材フィルムを変形させる請求項１記載の車両用衝突検知装置。
6. 前記衝突センサは、
   各々が分割圧電フィルム（３１ａ）および該分割圧電フィルムの両面を挟む一対の分割電極（３１ｂ、３１ｃ）が含まれた複数のセンサセル（３１）に分割されており、
   前記基材フィルムは、
   それぞれの前記センサセルの一方の前記分割電極（３１ｃ）に接合されることによって、複数の前記センサセルが縦列および横列を形成するように並べられるとともに、隣接したもの同士が互いに離れるように前記センサセルを保持しており、
   前記形状記憶合金は、
   前記センサセルの隣り合った前記縦列同士の間または隣り合った前記横列同士の間に配置されており、
   前記取付状態判定部は、
   前記形状記憶合金に電流を加えた場合に、前記センサセルのうちのどれかに発生した前記変形信号と、前記バンパーカバーに対して、前記基材フィルムを介して前記センサセルが正常に取り付けられている場合の前記変形信号とに基づいて、前記バンパーカバーに対する前記衝突センサの取付不良の有無を判定する請求項５記載の車両用衝突検知装置。
7. 前記基材フィルムは矩形状を呈しており、４隅（ＣＰ）において前記バンパーカバーに取り付けられている請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。
8. 前記基材フィルムは矩形状を呈しており、周縁部（ＦＰ）が前記バンパーカバーに取り付けられている請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。

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