JP2018140763A - 衝突検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を少なくし、構成を簡素にすることの可能な衝突検知装置を提供する。【解決手段】衝突検知装置は、車両側面を含む位置に設けられる第１バンパ部品２ａと、車両正面に設けられる第２バンパ部品２ｂとが接合部材１６、１７により接合されているバンパカバー２を備えた車両１に搭載される。この衝突検知装置は、バンパカバーの変形を検知可能な変形検知部２０と、その変形検知部２０から入力される信号に基づき、バンパカバー２に物体が衝突したことを判定する信号処理部３０とを備えている。変形検知部２０は、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界の近傍部位としての境界近傍部１８に取り付けられている。【選択図】図３１

Description

本発明は、車両に搭載される衝突検知装置に関するものである。

近年、車両のバンパカバーに人などの物体が衝突したことを検知する衝突検知装置の開発が進められている。衝突検知装置が検知した情報は、例えば、バンパカバーに衝突した人に加わる衝撃を緩和するために車両のフードを瞬時に持ち上げる装置、または、車外のエアバックを作動させる装置に用いることが可能である。

特許文献１に記載の衝突検知装置は、バンパカバーの裏面にバンパカバーの変形を検出する複数の圧電センサが取り付けられている。複数の圧電センサは、バンパカバーの長手方向に所定間隔で並べて配置されている。複数の圧電センサから出力された信号はそれぞれ、信号処理部に入力される。信号処理部は、それぞれの圧電センサから入力された信号に基づき、バンパカバーに物体が衝突した位置を検出している。

特許第４４８２５１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の衝突検知装置は、バンパカバーの長さ応じて圧電センサの数が増加し、さらに、その複数の圧電センサと信号処理部とを電気的に接続する配線の数が増加する。そのため、この衝突検知装置は、部品点数が多くなり、回路構成も複雑になるので、製造上のコストが高くなるといった問題がある。また、信号処理部に入力される信号数も多くなり、信号処理部による信号処理の負荷が増大する。このような問題に対し、発明者は、バンパカバーに対する物体の衝突の検知に関し、１枚当たりの圧電センサで広い面積の衝突を検知することが、圧電センサ等の部品点数を少なくし、構成を簡素にするために有効である、という課題を見出した。なお、バンパカバーに対する物体の衝突の検知に用いるセンサは、上述した圧電センサに限らず、バンパカバーの変形を検知することの可能な種々の変形検知部を採用することが可能である。その変形検知部として、圧電センサの他に、例えば、ひずみゲージ、光ファイバー、感圧ゴム、静電容量センサなどを採用することが可能である。

本発明は上記点に鑑みて、１枚当たりの変形検知部で広い面積の衝突を検知することにより、部品点数を少なくし、構成を簡素にすることの可能な衝突検知装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両側面を含む位置に設けられる第１バンパ部品（２ａ）と、車両正面に設けられる第２バンパ部品（２ｂ）とが接合部材（１６、１７）により接合されているバンパカバー（２）を備えた車両（１）に搭載される衝突検知装置であって、
第１バンパ部品と第２バンパ部品との境界の近傍部位としての境界近傍部（１８）に取り付けられ、バンパカバーの変形を検知可能な変形検知部（２０）と、
変形検知部から入力される信号に基づき、バンパカバーに物体が衝突したことを判定する信号処理部（３０）と、を備える。

発明者らは、実験およびシミュレーションを行うことで、バンパカバーに物体が衝突したときに、バンパカバーに生じるひずみの分布を明らかにした。バンパカバーに対する複数の衝突位置でバンパカバーにひずみが集中する部分に変形検知部を取り付けることで、バンパカバーに取り付ける変形検知部の数を少なくできることが分かった。詳細には、バンパカバーの任意の場所に物体が衝突した場合、第１バンパ部品と第２バンパ部品との境界近傍部にひずみが集中する。そのため、その境界近傍部に変形検知部を取り付けることで、バンパカバーの様々な場所に物体が衝突した場合に、変形検知部はその衝突に応じた信号を出力することが可能である。これにより、この衝突検知装置は、変形検知部の数、およびその変形検知部と信号処理部とを接続する配線の数を少なくすることで、部品点数を少なくし、構成を簡素にすることができる。

なお、本明細書において、「第１バンパ部品と第２バンパ部品との境界の近傍部位としての境界近傍部」とは、バンパカバーの裏面のうち、第１バンパ部品と第２バンパ部品との境界線から法線方向に±１００ｍｍ以内の範囲をいう。発明者らの実験およびシミュレーションによれば、その範囲に変形検知部を取り付けることで、バンパカバーの様々な場所に物体が衝突した場合に、変形検知部はその衝突に応じた信号を出力することが可能である。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態の衝突検知装置が搭載される車両の模式図である。 衝突検知装置が備える圧電センサを取り付けたバンパカバーの斜視図である。 図２のＩＩＩ方向の平面図である。 図３のＩＶ方向から見たバンパカバーの裏面の拡大図である。 バンパカバーの正面部に物体が衝突したときの状態を説明する説明図である。 バンパカバーの側面部に物体が衝突したときの状態を説明する説明図である。 第２実施形態の圧電センサを取り付けたバンパカバーの斜視図である。 図７のＶＩＩＩ方向の平面図である。 バンパカバーの正面部に物体が衝突したときの状態を説明する説明図である。 バンパカバーの側面部に物体が衝突したときの状態を説明する説明図である。 第３実施形態の圧電センサを取り付けたバンパカバーの斜視図である。 図１１のＸＩＩ方向の平面図である。 第４実施形態の圧電センサを取り付けたバンパカバーの斜視図である。 図１３のＸＩＶ方向の平面図である。 第５実施形態の圧電センサを取り付けたバンパカバーの斜視図である。 図１５のＸＶＩ方向の平面図である。 図１５のＸＶＩＩ部分のバンパカバーの裏面の拡大図である。 バンパカバーの正面部に物体が衝突したときの状態を説明する説明図である。 バンパカバーの側面部に物体が衝突したときの状態を説明する説明図である。 第６実施形態の圧電センサを取り付けたバンパカバーの部分拡大図である。 第７実施形態の圧電センサを取り付けたバンパカバーの斜視図である。 図２１のＸＸＩＩ方向の平面図である。 比較例の圧電センサを取り付けたバンパカバーの正面部に物体が衝突したときの状態を説明する説明図である。 比較例の圧電センサを取り付けたバンパカバーの側面部に物体が衝突したときの状態を説明する説明図である。 第８実施形態の圧電センサを取り付けた車両の左前部分を示す斜視図である。 図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線の断面図である。 第９実施形態の圧電センサを取り付けた車両の左前部分を示す斜視図である。 第１０実施形態の圧電センサを取り付けた車両の左前部分を示す斜視図である。 第１１実施形態の圧電センサを取り付けた車両の左前部分を示す斜視図である。 第１２実施形態の圧電センサを取り付けた車両の右前部分を示す斜視図である。 第１３実施形態の衝突検知装置が搭載される車両の模式図である。 第１３実施形態のリヤバンパーの裏面の部分拡大図である。 衝突検知装置の試験装置を示した模式図である。 第１バンパ部品と第２バンパ部品との境界の所定の位置にインパクタを衝突させた場合にバンパカバーに発生する応力分布の解析図である。 第１バンパ部品の所定の位置にインパクタを衝突させた場合にバンパカバーに発生する応力分布の解析図である。 第１バンパ部品と第２バンパ部品との境界の別の位置にインパクタを衝突させた場合にバンパカバーに発生する応力分布の解析図である。 第１４実施形態のリヤバンパーの裏面の部分拡大図である。 第１５実施形態のリヤバンパーの裏面の部分拡大図である。 第２バンパ部品の所定の位置に物体を衝突させた場合にバンパカバーに発生する応力分布の解析図である。 第２バンパ部品の別の位置に物体を衝突させた場合にバンパカバーに発生する応力分布の解析図である。 第１６実施形態のリヤバンパーの裏面の部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。第１実施形態の衝突検知装置は、車両が備えるバンパカバーに対して歩行者などの物体が衝突したことを検知するものである。

まず、衝突検知装置が搭載される車両１が備えるバンパカバー２について説明する。

図１から図３に示すように、バンパカバー２は、車両前方に位置する正面部３と、車両側方に位置する側面部４と、正面部３および側面部４よりも曲率半径が小さい屈曲部５とを有するものである。各図では、正面部３と屈曲部５との境界を破線６で示し、側面部４と屈曲部５との境界を破線７で示しているが、正面部３と側面部４と屈曲部５とは、連続して形成されている。

バンパカバー２は、バンパカバー２の周囲の車体部品に対して固定されている。図１では、バンパカバー２の周囲の車体部品に対してバンパカバー２を固定する固定部８を破線で示している。バンパカバー２の周囲の車体部品とバンパカバー２の固定部８とは、締結部材としてのボルトなどにより固定されている。

バンパカバー２が設置される車両１は、車両前方かつ車幅方向左右にヘッドライト１０を備えている。ヘッドライト１０は、バンパカバー２の上方に設けられている。バンパカバー２には、ヘッドライト１０の下に位置する箇所に、フォグランプ１１および通気ダクト１２の少なくとも一方が取り付けられる取付穴１３が設けられている。

次に、衝突検知装置について説明する。衝突検知装置は、圧電センサ２０および信号処理部３０などを備えている。

図１から図４に示すように、バンパカバー２の裏面には、バンパカバー２に対する物体の衝突を検出するための圧電センサ２０が取り付けられている。圧電センサ２０は、バンパカバー２の変形を検知することの可能な変形検知部の一例である。圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち屈曲部５を含む位置に取り付けられている。詳細には、圧電センサ２０は、バンパカバー２の屈曲部５のうち、フォグランプ１１および通気ダクト１２とヘッドライト１０との間の部位を含む位置に取り付けられている。その部位の面積は、正面部３または側面部４の面積より小さいものとなっている。すなわち、図２に示すように、その部位の高さ方向の距離αは、正面部３または側面部４の高さ方向の距離β、γより短いものとなっている。

圧電センサ２０は、圧電素子、および、その圧電素子を保護するフィルム部を有するフィルム状のセンサである。圧電センサ２０は、所定方向に延伸したときに、その延伸した長さに応じた電圧信号を圧電素子から出力するものである。以下の説明では、その所定方向を圧電センサ２０の感度方向Ｄという。図４等では、圧電センサ２０の感度方向Ｄを、符号Ｄを付した両矢印で示している。圧電センサ２０は、感度方向Ｄがバンパカバー２の長手方向に沿うように取り付けられている。

図１に示すように、圧電センサ２０が出力する信号は、信号処理部３０に伝送される。信号処理部３０は、圧電センサ２０から入力される信号に基づき、バンパカバー２に物体が衝突したか否かを判定する。詳細には、信号処理部３０は、車両１の車速に応じた所定の閾値を記憶している。信号処理部３０は、圧電センサ２０の出力がその所定の閾値より大きいとき、バンパカバー２に人が衝突したことを判定することが可能である。その際、車両１に搭載される電子制御装置は、車両１のフード後方を瞬時に持ち上げ、フードに乗り上げた人への衝撃を緩和する技術を実行することができる。また、電子制御装置は、Ａピラーおよびカウルの外側に設置したエアバックを膨らませ、人への衝撃を緩和する技術を実行することもできる。

続いて、第１実施形態の衝突検知装置の作用について説明する。

バンパカバー２に物体が衝突したとき、バンパカバー２には局所変形と全体変形が生じる。局所変形とは、衝突箇所を中心としたバンパカバー２の変形である。全体変形とは、固定部８を支点としてバンパカバー２の全体が変位することによって生じる固定部８の付近の変形である。その局所変形と全体変形のうち、第１実施形態の圧電センサ２０は、バンパカバー２の局所変形を検出することが可能である。

図５は、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突したときの状態を模式的に示したものである。バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突した場合、矢印Ｓ１、Ｓ２で示したように、その衝突箇所の周囲の部位に伸びが発生し、局所変形が生じる。上述したように、バンパカバー２の屈曲部５の曲率半径は、正面部３の曲率半径および側面部４の曲率半径より小さい。そのため、屈曲部５の剛性は、正面部３の剛性および側面部４の剛性より大きい。そのため、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突したときに生じる局所変形は、屈曲部５まで伝わり、屈曲部５を超えて側面部４までは伝わりにくい。したがって、屈曲部５に取り付けられた圧電センサ２０は、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突したときに、その衝突力に応じた信号を出力することが可能である。

図６は、バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突したときの状態を模式的に示したものである。バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突した場合、矢印Ｓ３、Ｓ４で示したように、その衝突箇所の周囲の部位に伸びが発生し、局所変形が生じる。この局所変形は、屈曲部５まで伝わり、屈曲部５を超えて正面部３までは伝わりにくい。したがって、屈曲部５に取り付けられた圧電センサ２０は、バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突したときに、その衝突力に応じた信号を出力することが可能である。

このように、第１実施形態の衝突検知装置は、バンパカバー２の正面部３または側面部４のどちらに物体５０が衝突したときであっても、バンパカバー２の局所変形を検出することが可能である。

ここで、第１実施形態の衝突検知装置と対比するため、比較例の衝突検知装置について、図２３および図２４を参照して説明する。

比較例の衝突検知装置が備える圧電センサ４０は、バンパカバー２の裏面のうち正面部３と側面部４とにそれぞれ取り付けられている。

図２３は、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突したときの状態を模式的に示したものである。バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突した場合、矢印Ｓ１、Ｓ２で示したように、その衝突箇所の周囲の部位に伸びが発生し、局所変形が生じる。上述したように、この局所変形は、屈曲部５まで伝わり、屈曲部５を超えて側面部４までは伝わりにくい。したがって、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突したとき、正面部３に取り付けられた圧電センサ４０は、その衝突力に応じた信号を出力する。一方、側面部４に取り付けられた圧電センサ４０は、その衝突力に応じた信号を出力しない。

図２４は、バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突したときの状態を模式的に示したものである。バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突した場合、矢印Ｓ３、Ｓ４で示したように、その衝突箇所の周囲の部位に伸びが発生し、局所変形が生じる。上述したように、この局所変形は、屈曲部５まで伝わり、屈曲部５を超えて正面部３までは伝わりにくい。したがって、バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突したとき、側面部４に取り付けられた圧電センサ４０は、その衝突力に応じた信号を出力する。一方、正面部３に取り付けられた圧電センサ４０は、その衝突力に応じた信号を出力しない。

このように、比較例の衝突検知装置は、バンパカバー２の正面部３と側面部４とにそれぞれ圧電センサ４０を取り付けることで、バンパカバー２の局所変形を検出するものである。

上述した比較例に対し、第１実施形態の衝突検知装置は、次の作用効果を奏する。

（１）第１実施形態では、衝突検知装置が備える圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち屈曲部５を含む位置に取り付けられている。

これによれば、バンパカバー２のうち正面部３、側面部４または屈曲部５のいずれの位置に物体５０が衝突した場合でも、圧電センサ２０はその衝突に応じた信号を出力することが可能である。そのため、この衝突検知装置は、屈曲部５に圧電センサ２０を取り付けることで、正面部３および側面部４に圧電センサ２０を取り付け無いか、または、正面部３および側面部４に取り付ける圧電センサ２０の数を減らすことが可能である。したがって、この衝突検知装置は、圧電センサ２０の数、およびその圧電センサ２０と信号処理部３０とを接続する配線の数を少なくすることで、部品点数を少なくし、構成を簡素にすることができる。

（２）第１実施形態では、圧電センサ２０は、屈曲部５のうち、フォグランプ１１および通気ダクト１２と、ヘッドライト１０との間の部位を含む位置に取り付けられている。

これによれば、圧電センサ２０が取り付けられる部位の面積は、正面部３または側面部４の面積より小さい。そのため、バンパカバー２の正面部３または側面部４に物体５０が衝突した場合、その衝突箇所を中心とした局所変形の応力は、屈曲部５に集中して伝わる。これにより、屈曲部５の伸びが大きいものとなる。したがって、その屈曲部５に圧電センサ２０を取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

（３）第１実施形態では、圧電センサ２０は、感度方向Ｄが、バンパカバー２の長手方向に沿うように取り付けられている。

これによれば、一般に、パンパカバーは、長手方向の剛性が短手方向の剛性より小さい。そのため、パンパカバーに物体５０が衝突した場合、パンパカバーの長手方向の変形量は、短手方向の変形量より大きいものとなる。したがって、圧電センサ２０の感度方向Ｄをバンパカバー２の長手方向に沿わすことで、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の衝突検知装置について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して圧電センサ２０の取付位置および形状を変更したものであり、その他については第１実施形態と実質的に同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図７および図８に示すように、第２実施形態では、衝突検知装置が備える圧電センサ２０は、正面部３と屈曲部５と側面部４とに亘って取り付けられている。そのため、第２実施形態の圧電センサ２０も、バンパカバー２の正面部３、側面部４または屈曲部５のいずれの位置に物体５０が衝突した場合でも、その衝突に応じた信号を確実に出力することが可能である。

図９は、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突したときの状態を模式的に示したものである。この場合、矢印Ｓ１、Ｓ２で示したように、その衝突箇所の周囲の部位に伸びが発生し、局所変形が生じる。ここで、上述したように、正面部３の剛性は屈曲部５の剛性より小さいので、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突した場合、正面部３の変形量は、屈曲部５の変形量より大きいものとなる。そのため、正面部３と屈曲部５との変形量の差により、圧電センサ２０の伸びが大きくなる。したがって、第２実施形態では、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

図１０は、バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突したときの状態を模式的に示したものである。この場合、矢印Ｓ３、Ｓ４で示したように、その衝突箇所の周囲の部位に伸びが発生し、変形が生じる。ここで、上述したように、側面部４の剛性は屈曲部５の剛性より小さいので、バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突した場合、側面部４の変形量は、屈曲部５の変形量より大きいものとなる。そのため、側面部４と屈曲部５との変形量の差により、圧電センサ２０の伸びが大きくなる。したがって、第２実施形態では、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の衝突検知装置について説明する。第３実施形態は、第１および第２実施形態に対して圧電センサ２０の取付位置および形状を変更したものであり、その他については第１および第２実施形態と実質的に同様であるため、第１および第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１１および図１２に示すように、第３実施形態の衝突検知装置は、正面部３と屈曲部５とに亘って取り付けられた圧電センサ２０と、側面部４と屈曲部５とに亘って取り付けられた圧電センサ２０とを備えている。そのため、第３実施形態の圧電センサ２０も、第１および第２実施形態と同様に、バンパカバー２の正面部３、側面部４または屈曲部５のいずれの位置に物体５０が衝突した場合でも、その衝突に応じた信号を確実に出力することが可能である。

また、第３実施形態においても、第２実施形態と同様に、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突した場合、正面部３と屈曲部５との変形量の差により、正面部３と屈曲部５とに亘って取り付けられた圧電センサ２０が大きく変形する。また、バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突した場合、側面部４と屈曲部５との変形量の差により、側面部４と屈曲部５とに亘って取り付けられた圧電センサ２０が大きく変形する。したがって、第３実施形態も、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

さらに、第３実施形態では、第２実施形態よりも、面積が小さい圧電センサ２０を使用することができるため、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態の衝突検知装置について説明する。第４実施形態は、第１から第３実施形態に対してバンパカバー２の形状を変更したものであり、その他については第１から第３実施形態と実質的に同様であるため、第１から第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１３および図１４に示すように、第４実施形態のバンパカバー２は、第１から第３実施形態で説明したバンパカバー２に対して、屈曲部５の曲率半径が小さく、かつ、屈曲部５の面積が小さい形状になっている。

バンパカバー２の屈曲部５がこのような形状のものであっても、衝突検知装置が備える圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち屈曲部５を含む位置に取り付けられている。また、圧電センサ２０は、正面部３と屈曲部５と側面部４とに亘って取り付けられている。そのため、第４実施形態の圧電センサ２０も、第１から第３実施形態と同様に、バンパカバー２の正面部３、側面部４または屈曲部５のいずれの位置に物体５０が衝突した場合でも、その衝突に応じた信号を確実に出力することが可能である。

また、第４実施形態においても、第２および第３実施形態と同様に、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突した場合、正面部３と屈曲部５との変形量の差により圧電センサ２０が大きく変形する。また、バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突した場合、側面部４と屈曲部５との変形量の差により圧電センサ２０が大きく変形する。したがって、第４実施形態も、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態の衝突検知装置について説明する。第５実施形態は、第１から第４実施形態に対して圧電センサ２０の取付位置などを変更したものであり、その他については第１から第４実施形態と実質的に同様であるため、第１から第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１５から図１７に示すように、バンパカバー２の外縁部には、バンパカバー２の周囲の車体部品に対してバンパカバー２を固定するための固定部８が設けられている。図１７に示すように、固定部８は、バンパカバー本体の外縁に設けられたフランジの一部にボルト１４を挿通するための穴があけられた箇所である。バンパカバー２の周囲の車体部品とバンパカバー２の固定部８とは、締結部材としてのボルト１４などにより固定される。

第５実施形態の衝突検知装置が備える圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち固定部８の付近を含む位置に取り付けられている。詳細には、圧電センサ２０は、バンパカバー２に設けられた複数の固定部８のうち、長手方向の両端部に配置される固定部８の付近を含む位置に取り付けられている。ここで、固定部８の付近とは、バンパカバー２に全体変形が生じたときに固定部８を支点として固定部８の周囲に変形が生じる箇所をいう。具体的には、「固定部８の付近」とは、フランジとバンパカバー本体との接続位置から例えば５０ｍｍ以内の範囲をいう。図１７では、「固定部８の付近」の範囲を破線Ｎで示している。

また、圧電センサ２０は、感度方向Ｄが、固定部８から側面部４の中央領域側に向かうように取り付けられている。このように圧電センサ２０を取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

なお、固定部８の付近に取り付ける圧電センサ２０は、上述した第１から第４実施形態で説明した屈曲部５に取り付ける圧電センサ２０より、感度の高いものとすることが好ましい。これにより、局所変形によるバンパカバー２の伸びに比べて全体変形によるバンパカバー２の伸びが小さい場合でも、信号処理部３０は圧電センサ２０の出力を確実に検出することが可能である。

続いて、第５実施形態の衝突検知装置の作用について説明する。

第１実施形態で説明したように、バンパカバー２に物体５０が衝突したとき、バンパカバー２には局所変形と全体変形が生じる。そのうち、全体変形とは、固定部８を支点としてバンパカバー２の全体が変位することによって生じる固定部８の付近の変形である。第５実施形態の圧電センサ２０は、バンパカバー２の全体変形を検出することが可能である。

図１８は、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突したときの状態を模式的に示したものである。バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突した場合、矢印Ｓ５で示したように、バンパカバー２の全体が、バンパカバー２の長手方向の両端部に配置される固定部８を支点として変位する。その際、その固定部８の位置は殆ど変位することがない。そのため、矢印Ｓ６で示したように、バンパカバー２のうち固定部８の付近の部位に応力が集中して伸びが発生し、全体変形が生じる。したがって、固定部８の付近を含む位置に取り付けられた圧電センサ２０は、バンパカバー２の正面部３に物体５０が衝突したときに、その衝突力に応じた信号を出力する。

図１９は、バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突したときの状態を模式的に示したものである。バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突した場合も、矢印Ｓ７で示したように、バンパカバー２の全体が、バンパカバー２の長手方向の両端部に配置される固定部８を支点として変位する。その際、その固定部８の位置は殆ど変位することがない。そのため、矢印Ｓ８で示したように、バンパカバー２のうち固定部８の付近の部位に伸びが発生し、全体変形が生じる。したがって、固定部８の付近を含む位置に取り付けられた圧電センサ２０は、バンパカバー２の側面部４に物体５０が衝突したときに、その衝突力に応じた信号を出力する。

このように、第５実施形態の衝突検知装置は、バンパカバー２の正面部３または側面部４のどちらに物体５０が衝突したときであっても、バンパカバー２の全体変形を検出することが可能である。

第５実施形態の衝突検知装置は、次の作用効果を奏する。

（１）第５実施形態では、衝突検知装置が備える圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち固定部８の付近を含む位置に取り付けられている。

これによれば、バンパカバー２の正面部３、側面部４または屈曲部５のいずれの位置に物体５０が衝突した場合でも、圧電センサ２０はその衝突に応じた信号を出力することが可能である。そのため、この衝突検知装置は、固定部８の付近を含む位置に圧電センサ２０を取り付けることで、正面部３および屈曲部５に圧電センサ２０を取り付け無いか、または、圧電センサ２０の数を減らすことが可能である。したがって、この衝突検知装置は、圧電センサ２０の数、およびその圧電センサ２０と信号処理部３０とを接続する配線の数を少なくすることで、部品点数を少なくし、構成を簡素にすることができる。

（２）第５実施形態では、圧電センサ２０は、バンパカバー２のうち長手方向の端部に配置される固定部８の付近に取り付けられている。

これによれば、一般に、バンパカバー２のうち長手方向の端部に配置される固定部８は、車両１のタイヤハウスまたはその近傍の車体部品に固定され、剛性が高いものとなっている。そのため、バンパカバー２に物体５０が衝突したとき、その固定部８は殆ど変位することがないので、固定部８の付近に応力が集中し、その固定部８の付近の変形量が大きいものとなる。したがって、その固定部８の付近を含む位置に圧電センサ２０を取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

（３）第５実施形態では、圧電センサ２０は、感度方向Ｄが、固定部８から側面部４の中央領域側に向かうように取り付けられている。バンパカバー２に物体５０が衝突して全体変形が生じたとき、固定部８から側面部４の中央領域側に向かう部位の変形量が大きいものとなる。したがって、その部位にあわせて圧電センサ２０を取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態の衝突検知装置について説明する。第６実施形態は、第５実施形態に対して圧電センサ２０の形状および取付位置などを変更したものであり、その他については第５実施形態と実質的に同様であるため、第５実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図２０に示すように、第６実施形態の衝突検知装置が備える圧電センサ２０は、圧電素子を保護するフィルム部２１が、圧電素子２２よりも大きく形成されている。このフィルム部２１のうち圧電素子２２から離れた位置に、孔２３が設けられている。このフィルム部２１に設けられた孔２３に締結部材としてのボルト１４が挿通される。これにより、圧電センサ２０は、バンパカバー２の周囲の車体部品とバンパカバー２の固定部８と一緒に共締めされる。また、この圧電センサ２０は、固定部８からその固定部８の付近に亘って取り付けられる。

第６実施形態では、バンパカバー２に物体５０が衝突した場合、固定部８の変形量と固定部８の付近の変形量との差により、圧電センサ２０が大きく変形する。したがって、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態の衝突検知装置について説明する。第７実施形態は、第１から第６実施形態に対して圧電センサ２０の取付位置を変更したものであり、その他については第１から第６実施形態と実質的に同様であるため、第１から第６実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図２１および図２２に示すように、第７実施形態の衝突検知装置が備える圧電センサ２０は、バンパカバー２の正面部３の上方に設けられた固定部８または固定部８の付近に取り付けられている。なお、圧電センサ２０は、第１圧電センサとして屈曲部５を含む位置にも取り付けられている。また、圧電センサ２０は、第２圧電センサとして長手方向の両端部に配置される固定部８または固定部８の付近を含む位置にも取り付けられている。

第７実施形態の衝突検知装置も、第１から第６実施形態と同様に、バンパカバー２の正面部３または側面部４のどちらに物体５０が衝突したときであっても、バンパカバー２の全体変形を検出することが可能である。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態の衝突検知装置について説明する。第８実施形態は、第１から第４実施形態に対して圧電センサ２０の取付位置を変更したものであり、その他については第１から第４実施形態と実質的に同様であるため、第１から第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図２５および図２６に示すように、一般に、バンパカバー２に対しフォグランプ１１および通気ダクト１２の少なくとも一方が取り付けられる取付穴１３の周りには、車両前方側に凸となるように屈曲した稜線９が形成される。本明細書等では、その稜線９のうち、車幅方向外側に位置する稜線９の一部を、バンパカバー２の裏面に沿って延長した線を延長線ＥＬとして定義することとする。

発明者らによる実験およびシミュレーションにより、バンパカバー２の正面部３のうちの種々の部位に物体が衝突した場合、延長線ＥＬにひずみが集中することが分かった。その場合に生じるひずみは、延長線ＥＬを起点として、その延長線ＥＬからその正面部３の衝突位置に向けて伸びるように発生する。一方、バンパカバー２の側面部４うちの種々の部位に物体が衝突した場合にも、延長線ＥＬにひずみが集中する。その場合に生じるひずみは、延長線ＥＬを起点として、その延長線ＥＬからその側面部４の衝突位置に向けて伸びるように発生する。したがって、バンパカバー２の裏面のうち、延長線ＥＬを含むように圧電センサ２０を取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。特に、バンパカバー２は、延長線ＥＬに対して直交する方向によく変形するので、延長線ＥＬを含み、且つ、延長線ＥＬと圧電センサ２０の感度方向Ｄとが実質的に直交するように圧電センサ２０を取り付けることが好ましい。なお、図２５等では、圧電センサ２０の感度方向Ｄを一点鎖線で示している。

発明者らが行った実験では、圧電センサ２０の感度方向Ｄと延長線ＥＬとのなす角を９０°とした場合、圧電センサ２０の感度方向Ｄとバンパカバー２の長手方向とを平行にした場合に比べて、圧電センサ２０の出力が約１０％大きくなった。圧電センサ２０の感度方向Ｄと延長線ＥＬとのなす角が９０°からずれると、圧電センサ２０の出力はその分小さくなる。言い換えれば、圧電センサ２０の感度方向Ｄと延長線ＥＬとのなす角が９０°から多少ずれても、圧電センサ２０の出力は大きい状態にあるといえる。そこで、本明細書等では、「圧電センサ２０の感度方向Ｄと延長線ＥＬとが実質的に直交する」とは、延長線ＥＬと圧電センサ２０の感度方向Ｄとのなす角が９０°であることに加え、±１５°の誤差を含むものとする。すなわち、本明細書等において、延長線ＥＬと圧電センサ２０の感度方向Ｄとが直交するとは、延長線ＥＬと圧電センサ２０の感度方向Ｄとのなす角が７５°から１０５°の範囲を含むものである。

以上説明した第８実施形態では、バンパカバー２の正面部３および側面部４のうち複数の衝突位置でバンパカバー２にひずみが集中する延長線ＥＬ上に圧電センサ２０を取り付けることで、１枚当たりの圧電センサ２０で広い面積の衝突を検知することが可能である。さらに、圧電センサ２０の感度方向Ｄと延長線ＥＬとが実質的に直交するように圧電センサ２０をバンパカバー２に取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくし、より広い面積の衝突を検知することが可能である。そのため、この衝突検知装置は、延長線ＥＬ上から外れた位置に圧電センサ２０を取り付け無いか、または、延長線ＥＬ上から外れた位置に取り付ける圧電センサ２０の数を減らすことが可能である。したがって、この衝突検知装置は、圧電センサ２０の数、およびその圧電センサ２０と信号処理部３０とを接続する配線の数を少なくすることで、部品点数を少なくし、構成を簡素にすることができる。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態の衝突検知装置について説明する。第９実施形態は、第１から第４実施形態に対して圧電センサ２０の取付位置を変更したものであり、その他については第１から第４実施形態と実質的に同様であるため、第１から第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図２７に示すように、第９実施形態では、圧電センサ２０は、圧電センサ２０の中心部が延長線ＥＬ上に位置するように取り付けられている。これにより、バンパカバー２の正面部３または側面部４の一方に物体が衝突したとき、延長線ＥＬを挟んで圧電センサ２０の感度方向Ｄの一方の部位と他方の部位とが異なる変形状態となる。そのため、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。なお、圧電センサ２０の中心部とは、圧電センサ２０の感度方向Ｄの中心位置ＤＳに加え、圧電センサ２０の感度方向Ｄの全長に対する１０％の範囲部分を含むものである。

第９実施形態では、バンパカバー２に対し、圧電センサ２０の中心部が延長線ＥＬ上に位置するように圧電センサ２０を取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。したがって、１枚当たりの圧電センサ２０でより広い面積の衝突を検知することができる。

（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態の衝突検知装置について説明する。第１０実施形態は、上述した第８実施形態と第９実施形態とを組み合わせたものである。

図２８に示すように、第１０実施形態では、圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち、圧電センサ２０の感度方向Ｄと延長線ＥＬとが実質的に直交し、且つ、圧電センサ２０の中心部が延長線ＥＬ上に位置するように取り付けられている。第１０実施形態では、第８および第９実施形態に対し、圧電センサ２０の出力をさらに大きくし、１枚当たりの圧電センサ２０でより広い面積の衝突を検知することができる。

（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態の衝突検知装置について説明する。第１０実施形態は、上述した第８〜第１０実施形態に対して圧電センサ２０の取付位置を変更したものであり、その他については第８〜第１０実施形態と実質的に同様であるため、第８〜第１０実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図２９に示すように、第１１実施形態では、圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち、バンパカバー２の取付穴１３の上部とヘッドライト１０の下部との中央位置を含む位置に取り付けられている。具体的には、図２９では、バンパカバー２の取付穴１３の上部と圧電センサ２０の中心との距離Ｌ１と、ヘッドライト１０の下部と圧電センサ２０の中心との距離Ｌ２とが同一である。

一般に、バンパカバー２のうちヘッドライト１０の下に位置する箇所には、車両前方側または側方側に凸となるように屈曲し、ヘッドライト１０に沿って延びる稜線９１が形成されている。バンパカバー２のうち、ヘッドライト１０の下に形成される稜線９１の部位は、他の部位に比べて剛性が高い。また、上述したように、バンパカバー２の取付穴１３の周りにも、車両前方側に凸となるように屈曲した稜線９が形成されている。バンパカバー２のうち、取付穴１３の周りの稜線９の部位は、他の部位に比べて剛性が高い。したがって、バンパカバー２は、ヘッドライト１０の下部の稜線９１とバンパカバー２の取付穴１３の周囲の稜線９の剛性に比べて、それらの稜線９１、９の間の部位の剛性が低いものとなっている。その中でも、バンパカバー２の取付穴１３の上部とヘッドライト１０の下部との中央位置は、物体の衝突に応じてよく変形する部位であるといえる。

そこで、第１１実施形態では、バンパカバー２の裏面のうち、バンパカバー２の取付穴１３の上部とヘッドライト１０の下部との中央位置を含む位置に圧電センサ２０を取り付けている。これにより、圧電センサ２０の出力を大きくし、より広い面積の衝突を検知することが可能である。さらに、圧電センサ２０は、その感度方向Ｄと延長線ＥＬとが実質的に直交し、且つ、圧電センサ２０の中心部が延長線ＥＬ上に位置するように取り付けることが好ましい。第１１実施形態においても、第８〜第１０実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。

（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態の衝突検知装置について説明する。第１２実施形態は、上述した第８〜第１１実施形態の変形例である。

図３０に示すように、第１２実施形態では、バンパカバー２の取付穴１３の周り形成される稜線９うち、車幅方向外側に位置する稜線９の一部を、バンパカバー２の裏面に沿って延長した延長線ＥＬが、下から上に向かって車両進行方向前側に傾斜している。この形状のバンパカバー２であっても、圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち、圧電センサ２０の感度方向Ｄと延長線ＥＬとが実質的に直交し、且つ、圧電センサ２０の中心部が延長線ＥＬ上に位置するように取り付けることが好ましい。また、圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち、バンパカバー２の取付穴１３の上部とヘッドライト１０の下部との中央位置を含む位置に取り付けることが好ましい。これにより、第１２実施形態においても、第８〜第１１実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。

（第１３実施形態）
第１３実施形態について説明する。第１３実施形態は、上述した第１〜第１２実施形態に対してバンパカバー２の形状と、圧電センサ２０の取付位置を変更したものである。

図３１に示すように、第１３実施形態の衝突検知装置が搭載される車両１が備えるバンパカバー２は、車両側面を含む位置に設けられる第１バンパ部品２ａと、車両正面に設けられる第２バンパ部品２ｂとを備えている。なお、車幅方向右側の第１バンパ部品２ａと車幅方向左側の第１バンパ部品２ａとは、第２バンパ部品２ｂの下側などを通じて一体に形成された部品であってもよく、または、別部品であってもよい。

第１バンパ部品２ａは、車両前方に位置する正面部３の一部と、車両側方に位置する側面部４と、正面部３および側面部４よりも曲率半径が小さい屈曲部５とを有している。また、第１バンパ部品２ａには、ヘッドライト１０の下に位置する箇所に、フォグランプおよび通気ダクトの少なくとも一方が取り付けられる取付穴１３が設けられている。

一方、第２バンパ部品２ｂは、車両前方に位置する正面部３の一部を有している。すなわち、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂは、正面部３の途中で接合されている。また、第２バンパ部品２ｂは、エンジンルーム内に空気を取り入れるためのバンパグリル１５を含んで構成されている。すなわち、本明細書において、バンパカバー２とは、バンパグリル１５を含むものである。

図３２は、バンパカバー２の裏面のうち、車幅方向の右半分を示したものである。第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとは、その端部同士が所定の幅で重ねられ、複数の接合部材１６、１７により接合されている。接合部材１６、１７として、係止穴と係止爪１６、ねじ１７、クリップなどが例示される。なお、図３１では、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとが重なっている部位の端部を破線２ｃで示している。

次に、衝突検知装置について、図３１および図３２を参照しつつ説明する。第１３実施形態の衝突検知装置も、圧電センサ２０および信号処理部３０などを備えている。圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄの近傍部分に取り付けられている。具体的には、圧電センサ２０は、バンパカバー２の裏面のうち、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄから法線方向に±１００ｍｍ以内の範囲に取り付けられている。本明細書では、その範囲を、「第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８」ということとする。図３２等では、その境界近傍部１８の範囲を、符号１８ａ、１８ｂを付した一点鎖線で示している。発明者らの実験およびシミュレーションによれば、その境界近傍部１８に圧電センサ２０を取り付けることで、バンパカバー２の様々な場所に物体が衝突した場合に、圧電センサ２０はその衝突に応じた電圧信号を出力することが可能である。

ここで、発明者らの実験およびシミュレーションによれば、バンパカバー２の任意の場所に物体が衝突した場合、バンパカバー２は、その面方向のうち、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄに対して法線方向に変形する。そのため、圧電センサ２０は、その感度方向Ｄの向きが、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄに対して交差するように取り付けることが好ましい。これにより、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

また、発明者らの実験およびシミュレーションによれば、バンパカバー２の任意の場所に物体が衝突した場合、バンパカバー２は、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとを接合する接合部材１６、１７を起点として変形する。すなわち、バンパカバー２のうち、形状が急激に変化している箇所に、応力集中が発生する。そのため、圧電センサ２０は、感度方向Ｄの向きが、その接合部材１６、１７に向くように取り付けることが好ましい。これにより、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

さらに、発明者らの実験およびシミュレーションによれば、バンパカバー２の任意の場所に物体が衝突した場合、バンパカバー２は、第２バンパ部品２ｂの変形量に比べて第１バンパ部品２ａの変形量が大きくなる傾向にある。そのため、圧電センサ２０は、第１バンパ部品２ａに取り付けることが好ましい。これにより、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

圧電センサ２０が出力する信号は、信号処理部３０に伝送される。信号処理部３０は、圧電センサ２０から入力される信号に基づき、バンパカバー２に物体が衝突したか否かを判定する。詳細には、信号処理部３０は、車両１の車速に応じた所定の閾値を記憶している。信号処理部３０は、圧電センサ２０の出力がその所定の閾値より大きいとき、バンパカバー２に人が衝突したことを判定することが可能である。

続いて、第１３実施形態の圧電センサ２０の取り付け位置に関する効果確認試験の結果について説明する。
この効果確認試験は、図３３に示したような試験装置により行った。すなわち、この試験装置は、試験台６０の上にフロントバンパを含む車両１の一部（以下、カットボデー６１という）を固定し、そのカットボデー６１の前方からインパクタ６２を所定の速度でフロントバンパに衝突させるものである。なお、フロントバンパは、バンパカバー２と、そのバンパカバー２の内側に設けられた図示していないバンパーリインフォースメント等を備えている。図バンパカバー２の裏面には、複数の圧電センサ２０を貼り付けた。そして、効果確認試験では、バンパカバー２にインパクタ６２を衝突させたときに複数の圧電センサ２０から出力される信号強度、すなわち電圧の大きさを検出した。

図３４は、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界の所定の位置にインパクタ６２を衝突させた場合にバンパカバー２に発生する応力分布を解析した図である。この解析図は、バンパカバー２の裏面のうち、車幅方向の右半分を示したものである。なお、後述の説明で参照する解析図も、バンパカバー２の裏面のうち、車幅方向の右半分を示したものである。

図３４では、バンパカバー２に対するインパクタ６２の衝突位置を符号Ｉ１で示している。図３４の矢印Ｓ１０で示したように、この解析図では、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８に応力集中が生じていることが見て取れる。したがって、その境界近傍部１８に圧電センサ２０を取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

また、図３４の矢印Ｓ１０で示したように、この解析図では、バンパカバー２は、第２バンパ部品２ｂに発生する応力に比べて、第１バンパ部品２ａに発生する応力の方が大きいことが見て取れる。したがって、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８、且つ、第１バンパ部品２ａに圧電センサ２０を取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

図３５は、第１バンパ部品２ａの所定の位置にインパクタ６２を衝突させた場合にバンパカバー２に発生する応力分布を解析した図である。図３５では、バンパカバー２に衝突した状態のインパクタ６２を含めて記載している。すなわち、インパクタ６２とバンパカバー２との重なる位置が衝突位置である。図３５の矢印Ｓ１１で示したように、この解析図では、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとを接合する接合部材１６、１７を起点として応力集中が生じていることが見て取れる。したがって、圧電センサ２０の感度方向Ｄを接合部材１６、１７に向けて、圧電センサ２０を境界近傍部１８に取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

図３６は、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界の別の位置にインパクタ６２を衝突させた場合にバンパカバー２に発生する応力分布を解析した図である。図３６でも、バンパカバー２に衝突した状態のインパクタ６２を含めて記載している。すなわち、インパクタ６２とバンパカバー２との重なる位置が衝突位置である。図３６の矢印Ｓ１２、Ｓ１３で示したように、この解析図では、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとを接合する接合部材１６、１７を起点として応力集中が生じていることが見て取れる。したがって、圧電センサ２０の感度方向Ｄを接合部材１６、１７に向けて、その圧電センサ２０を境界近傍部１８に取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

以上説明した第１３実施形態では、圧電センサ２０は、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８に取り付けられる。すなわち、発明者らは、実験およびシミュレーションにより、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８が、バンパカバー２の任意の位置に物体が衝突した場合にバンパカバー２にひずみが集中する部位であることを見出した。このように、圧電センサ２０を境界近傍部１８に取り付けることで、バンパカバー２の様々な場所に物体が衝突した場合に、圧電センサ２０はその衝突に応じた信号を出力することが可能である。これにより、この衝突検知装置は、バンパカバー２に取り付ける圧電センサ２０の数を減らすことが可能である。したがって、この衝突検知装置は、圧電センサ２０の数、およびその圧電センサ２０と信号処理部３０とを接続する配線の数を少なくすることで、部品点数を少なくし、構成を簡素にすることができる。

第１３実施形態では、圧電センサ２０は、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄに対し、圧電センサ２０の感度方向Ｄの向きが交差するように取り付けられている。バンパカバー２に物体が衝突した場合、バンパカバー２は、その面方向のうち、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄに対して法線方向に変形する。そのため、圧電センサ２０の感度方向Ｄの向きを第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄに対して交差するように取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

第１３実施形態では、圧電センサ２０は、その感度方向Ｄが第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとを接合する接合部材１６、１７に向くように取り付けられている。バンパカバー２に物体が衝突した場合、バンパカバー２は、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとを接合する接合部材１６、１７を起点として変形する。そのため、圧電センサ２０の感度方向Ｄの向きを接合部材１６、１７に向けて取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

第１３実施形態では、圧電センサ２０は、境界近傍部１８、且つ、第１バンパ部品２ａに取り付けられている。バンパカバー２に物体が衝突した場合、バンパカバー２は、第２バンパ部品２ｂの変形量に比べて第１バンパ部品２ａの変形量が大きくなる傾向にある。そのため、圧電センサ２０を第１バンパ部品２ａに取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

（第１４実施形態）
第１４実施形態について説明する。第１４実施形態は、第１３実施形態に対して圧電センサ２０の向きを変更したものである。

図３７に示すように、第１４実施形態の圧電センサ２０も、第１バンパ部品２ａの裏面のうち、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８に取り付けられている。ただし、第１４実施形態では、圧電センサ２０は、その感度方向Ｄの向きが、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄに沿うように取り付けられている。上述したように、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８は、バンパカバー２の任意の場所に物体が衝突した場合にバンパカバー２にひずみが集中する部位である。そのため、発明者らの実験およびシミュレーションによれば、このように圧電センサ２０を取り付けた場合でも、バンパカバー２に物体が衝突したときに、圧電センサ２０はその衝突に応じた信号を出力することが可能である。したがって、第１４実施形態の衝突検知装置も、バンパカバー２に取り付ける圧電センサ２０の数を減らすことで、部品点数を少なくし、構成を簡素にすることができる。

（第１５実施形態）
第１５実施形態について説明する。第１５実施形態は、第１３実施形態および第１４実施形態に対して圧電センサ２０の取付位置を変更したものである。

図３８に示すように、第１５実施形態の圧電センサ２０は、第２バンパ部品２ｂの裏面のうち、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８に取り付けられている。上述したように、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８は、バンパカバー２の任意の場所に物体が衝突した場合にバンパカバー２にひずみが集中する部位である。そのため、発明者らの実験およびシミュレーションによれば、このように圧電センサ２０を取り付けた場合でも、バンパカバー２に物体が衝突したときに、圧電センサ２０はその衝突に応じた信号を出力することが可能である。

また、バンパカバー２に物体が衝突した場合、バンパカバー２は、その面方向のうち、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄに対して法線方向に変形する。そのため、圧電センサ２０は、その感度方向Ｄの向きが、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄに対して交差するように取り付けることが好ましい。これにより、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

さらに、バンパカバー２に物体が衝突した場合、バンパカバー２は、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとを接合する接合部材１６、１７を起点として変形する。すなわち、バンパカバー２のうち、形状が急激に変化している箇所に、応力集中が発生する。そのため、圧電センサ２０は、その感度方向Ｄの向きが、その接合部材１６、１７に向くように取り付けることが好ましい。これにより、圧電センサ２０の出力を大きくすることが可能である。

続いて、第１５実施形態の圧電センサ２０の取り付け位置に関する効果確認試験の結果について説明する。

図３９は、第２バンパ部品２ｂの所定の位置にインパクタ６２を衝突させた場合にバンパカバー２に発生する応力分布を解析した図である。図３９では、第２バンパ部品２ｂに対するインパクタ６２の衝突位置を符号Ｉ２で示している。図３９の矢印Ｓ１４で示したように、この解析図では、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとを接合する接合部材１６、１７を起点として応力集中が生じていることが見て取れる。したがって、圧電センサ２０の感度方向Ｄを接合部材１６、１７に向けて、その圧電センサ２０を境界近傍部１８に取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

図４０は、第２バンパ部品２ｂの別の位置にインパクタ６２を衝突させた場合にバンパカバー２に発生する応力分布を解析した図である。図４０では、バンパカバー２に衝突した状態のインパクタ６２を含めて記載している。すなわち、インパクタ６２とバンパカバー２との重なる位置が衝突位置である。図４０の矢印Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７で示したように、この解析図では、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとを接合する接合部材１６、１７を起点として応力集中が生じていることが見て取れる。したがって、圧電センサ２０の感度方向Ｄを接合部材１６、１７に向けて、その圧電センサ２０を境界近傍部１８に取り付けることで、圧電センサ２０の出力を大きくすることができる。

以上説明した第１５実施形態では、圧電センサ２０は、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８、且つ、第２バンパ部品２ｂに取り付け付けられる。このように、圧電センサ２０を取り付けることで、バンパカバー２のいずれの位置に物体が衝突した場合でも、圧電センサ２０はその衝突に応じた信号を出力することが可能である。これにより、この衝突検知装置は、バンパカバー２に取り付ける圧電センサ２０の数を減らすことが可能である。したがって、この衝突検知装置は、圧電センサ２０の数、およびその圧電センサ２０と信号処理部３０とを接続する配線の数を少なくすることで、部品点数を少なくし、構成を簡素にすることができる。

（第１６実施形態）
第１６実施形態について説明する。第１６実施形態は、第１５実施形態に対して圧電センサ２０の向きを変更したものである。

図４１に示すように、第１６実施形態の圧電センサ２０も、第２バンパ部品２ｂの裏面のうち、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８に取り付けられている。ただし、第１６実施形態では、圧電センサ２０は、その感度方向Ｄの向きが、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界線２ｄに沿うように取り付けられている。上述したように、第１バンパ部品２ａと第２バンパ部品２ｂとの境界近傍部１８は、バンパカバー２の任意の場所に物体が衝突した場合にバンパカバー２にひずみが集中する部位である。そのため、発明者らの実験およびシミュレーションによれば、このように圧電センサ２０を取り付けた場合でも、バンパカバー２に物体が衝突したときに、圧電センサ２０はその衝突に応じた信号を出力することが可能である。したがって、第１６実施形態の衝突検知装置も、バンパカバー２に取り付ける圧電センサ２０の数を減らすことで、部品点数を少なくし、構成を簡素にすることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

上述した第１から第４実施形態では、バンパカバーのうち屈曲部を含む位置に圧電センサを取り付けた。第５から第６実施形態では、バンパカバーのうち固定部の付近を含む位置に圧電センサを取り付けた。第８から第１２実施形態では、バンパカバーのうち延長線を含む位置に圧電センサを取り付けた。第１３から第１６実施形態では、第１バンパ部品と第２バンパ部品との境界近傍部に圧電センサを取り付けた。これに対し、他の実施形態では、圧電センサは、第１から第１６実施形態で説明した位置に加えて、それ以外の位置に取り付けてもよい。その場合、上記実施形態で説明した位置に取り付ける圧電センサの検出領域を、それ以外の位置に取り付ける圧電センサの検出領域よりも大きくすることで、圧電センサ及び配線の数を少なくし、構成を簡素にすることができる。

また、バンパカバーは、上述した実施形態で例示した形状に限らず、種々の形状、材質、厚みのものを採用することが可能である。例えば、バンパカバーは、フォグランプまたは通気ダクトの一方または両方を備えていないものであってもよい。

上述した各実施形態では、変形検知部として圧電センサを例示した。これに対し、他の実施形態では、変形検知部として、例えば、ひずみゲージ、光ファイバー、感圧ゴム、静電容量センサなど、バンパカバーの変形を検知することの可能な種々のセンサを採用することが可能である。

１ 車両
２ バンパカバー
２ａ 第１バンパ部品
２ｂ 第２バンパ部品
１６ 係止爪
１７ ねじ
１８ 境界近傍部
２０ 圧電センサ
３０ 信号処理部

Claims (7)

1. 車両側面を含む位置に設けられる第１バンパ部品（２ａ）と、車両正面に設けられる第２バンパ部品（２ｂ）とが接合部材（１６、１７）により接合されているバンパカバー（２）を備えた車両（１）に搭載される衝突検知装置であって、
   前記第１バンパ部品と前記第２バンパ部品との境界の近傍部位としての境界近傍部（１８）に取り付けられ、前記バンパカバーの変形を検知可能な変形検知部（２０）と、
   前記変形検知部から入力される信号に基づき、前記バンパカバーに物体が衝突したことを判定する信号処理部（３０）と、を備える衝突検知装置。
2. 前記変形検知部は、前記第１バンパ部品と前記第２バンパ部品との境界線（２ｄ）に対して前記変形検知部の感度方向（Ｄ）の向きが交差するように前記境界近傍部に取り付けられている、請求項１に記載の衝突検知装置。
3. 前記変形検知部は、感度方向を前記接合部材に向けて前記境界近傍部に取り付けられている、請求項１または２に記載の衝突検知装置。
4. 前記変形検知部は、前記境界近傍部、且つ、前記第１バンパ部品に取り付けられている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の衝突検知装置。
5. 前記変形検知部は、感度方向を前記接合部材に向けて、前記境界近傍部、且つ、前記第１バンパ部品に取り付けられている、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の衝突検知装置。
6. 前記変形検知部は、前記境界近傍部、且つ、前記第２バンパ部品に取り付けられている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の衝突検知装置。
7. 前記変形検知部は、圧電センサまたはひずみゲージである、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の衝突検知装置。

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