(57)【要約】【課題】通常時には所定の剛性を十分に確保し、衝突物の衝突時には衝突物を保護する。【解決手段】車体剛性調整装置６０は、シート状の圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂと衝突物検出部とアクチュエータ制御部とを有する。圧電素子アクチュエータは、車体１１のフード２０やフロントフェンダ４０において、予め特定された特定の部位と、この特定の部位に対する近傍の部位との、少なくとも一方の部位の板面に設けられる。衝突物検出部は、特定の部位に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知又は衝突を検出する。アクチュエータ制御部は、衝突物検出部の検出信号に基づいてアクチュエータ制御信号を発する。前記圧電素子アクチュエータは、アクチュエータ制御信号に応じて板面に沿う方向へ伸縮することで、この伸縮作用に基づいて発する力を板面に対して板厚方向に加える。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体において、予め特定された特定の部位と、この特定の部位に対する近傍の部位との、少なくとも一方の部位の板面に設けられた、シート状の圧電素子アクチュエータと、
前記特定の部位に対する衝突物の衝突を予知又は衝突を検出する衝突物検出部と、
この衝突物検出部の検出信号に基づいてアクチュエータ制御信号を発するアクチュエータ制御部とを有し、
前記圧電素子アクチュエータは、前記アクチュエータ制御信号に応じて前記板面に沿う方向へ伸縮することで、この伸縮作用に基づいて発する力を前記板面に対して板厚方向に加える構成である、車体剛性調整装置。
【請求項２】
前記特定の部位に衝突した前記衝突物に加わる衝撃力を緩和させる必要の有無を判断する緩和判断部を更に備え、
前記アクチュエータ制御部は、前記緩和判断部から衝撃力を緩和させる必要有りの判断結果を受けた場合には、前記衝突物に加わる衝撃力を緩和する方向に前記板面を変形させるべく、前記圧電素子アクチュエータの伸縮作用を制御することを特徴とした請求項１記載の車体剛性調整装置。
【請求項３】
前記特定の部位と前記近傍の部位との、少なくとも一方の部位の剛性を高める必要の有無を判断する剛性向上判断部を更に備え、
前記アクチュエータ制御部は、前記剛性向上判断部から剛性を高める必要有りの判断結果を受けた場合には、剛性を高める方向に前記板面を変形させるべく、前記圧電素子アクチュエータの伸縮作用を制御することを特徴とした請求項１記載の車体剛性調整装置。
【請求項４】
前記特定の部位は、前記車体の前部に位置しているフードにおけるフードスキンであり、前記特定の部位に設けられている前記圧電素子アクチュエータは、前記フードスキンの裏面に位置していることを特徴とした請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の車体剛性調整装置。
【請求項５】
前記近傍の部位は、前記フードスキンの裏面に設けられることにより、前記フードスキンと共に前記フードを構成しているフードフレームであり、
このフードフレームは、前記車体にロックするためのフードロックを備えており、
前記近傍の部位に設けられている前記圧電素子アクチュエータは、前記フードフレームにおいて前記フードロックよりも前方に位置しており、
前記圧電素子アクチュエータにおいて車体前後方向の後端は、前記フードロックの近傍に位置していることを特徴とした請求項４記載の車体剛性調整装置。
【請求項６】
前記近傍の部位に設けられている前記圧電素子アクチュエータは、前記フードフレームにおいて前記フードスキンに臨む面に位置していることを特徴とした請求項５記載の車体剛性調整装置。
【請求項７】
前記車体は、前部にフロントフェンダを有しており、
このフロントフェンダは、前記車体におけるフレームから起立した縦板部と、この縦板部の上端から車幅外方且つ下方へ広がるように傾斜して前輪の上部を覆うフェンダ外板部とからなり、このフェンダ外板部が前記特定の部位であり、
前記特定の部位に設けられている前記圧電素子アクチュエータは、前記フェンダ外板部の裏面に位置していることを特徴とした請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の車体剛性調整装置。
【請求項８】
前記縦板部が前記近傍の部位であり、
前記近傍の部位に設けられている前記圧電素子アクチュエータは、前記縦板部において前記フェンダ外板部に臨む面に位置していることを特徴とした請求項７記載の車体剛性調整装置。
【請求項９】
前記圧電素子アクチュエータは、熱硬化性の接着剤によって前記板面に取り付けられることを特徴とした請求項１から請求項８までのいずれか１項記載の車体剛性調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体における所定の部位の剛性を能動的に調整することが可能な、車体剛性調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は、走行中の車両に歩行者等の衝突物が衝突したときに備えて、衝突物を保護するための対策が進められている。例えば、車体の前部に位置しているフードの構造を改良した技術が、下記の特許文献１で知られている。
【０００３】
この特許文献１で知られているフードは、フードスキンの裏面において、フードの中心部分から蜘蛛の巣状にフレームを張り巡らせたというものである。このため、フードは衝突物が衝突したときに、均一なエネルギー吸収特性を発揮する。
【０００４】
さらに、特許文献１で知られているフードは、フードスキンの裏面において、フードの中心部分に、ブチルゴム製シートからなる質量材を貼り付けたというものである。フードに衝突物が衝突した初期における、衝撃減速度を高めることができる。その分だけ、フードスキンがエンジンルーム側へ変形する変形量を、少なくすることができる。この結果、エンジンルーム内に有しているエンジンの頂部にフードが底付きするまでに、エネルギーを十分に吸収する。
【０００５】
ところで、このようなフードスキン等の外板には、衝突物が衝突しない、いわゆる通常時においては所定の剛性を十分に確保するとともに、衝突物の衝突時においては衝突物を保護するという、相反する２つの特性が求められる。しかも、近年は車体の軽量化が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０３７３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、車体の軽量化を図りつつ、通常時においては所定の剛性を十分に確保するとともに、衝突物の衝突時においては衝突物を保護するという、相反する２つの特性を満足することができる技術を、提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明では、車体において、予め特定された特定の部位と、この特定の部位に対する近傍の部位との、少なくとも一方の部位の板面に設けられた、シート状の圧電素子アクチュエータと、前記特定の部位に対する衝突物の衝突を予知又は衝突を検出する衝突物検出部と、この衝突物検出部の検出信号に基づいてアクチュエータ制御信号を発するアクチュエータ制御部とを有し、
前記圧電素子アクチュエータは、前記アクチュエータ制御信号に応じて前記板面に沿う方向へ伸縮することで、この伸縮作用に基づいて発する力を前記板面に対して板厚方向に加える構成である、車体剛性調整装置である。
【０００９】
請求項２に係る発明では、前記特定の部位に衝突した前記衝突物に加わる衝撃力を緩和させる必要の有無を判断する緩和判断部を更に備え、前記アクチュエータ制御部は、前記緩和判断部から衝撃力を緩和させる必要有りの判断結果を受けた場合には、前記衝突物に加わる衝撃力を緩和する方向に前記板面を変形させるべく、前記圧電素子アクチュエータの伸縮作用を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明では、前記特定の部位と前記近傍の部位との、少なくとも一方の部位の剛性を高める必要の有無を判断する剛性向上判断部を更に備え、前記アクチュエータ制御部は、前記剛性向上判断部から剛性を高める必要有りの判断結果を受けた場合には、剛性を高める方向に前記板面を変形させるべく、前記圧電素子アクチュエータの伸縮作用を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明では、前記特定の部位は、前記車体の前部に位置しているフードにおけるフードスキンであり、前記特定の部位に設けられている前記圧電素子アクチュエータは、前記フードスキンの裏面に位置していることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明では、前記近傍の部位は、前記フードスキンの裏面に設けられることにより、前記フードスキンと共に前記フードを構成しているフードフレームであり、このフードフレームは、前記車体にロックするためのフードロックを備えており、前記近傍の部位に設けられている前記圧電素子アクチュエータは、前記フードフレームにおいて前記フードロックよりも前方に位置しており、前記圧電素子アクチュエータにおいて車体前後方向の後端は、前記フードロックの近傍に位置していることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明では、前記近傍の部位に設けられている前記圧電素子アクチュエータは、前記フードフレームにおいて前記フードスキンに臨む面に位置していることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明では、前記車体は、前部にフロントフェンダを有しており、このフロントフェンダは、前記車体におけるフレームから起立した縦板部と、この縦板部の上端から車幅外方且つ下方へ広がるように傾斜して前輪の上部を覆うフェンダ外板部とからなり、このフェンダ外板部が前記特定の部位であり、前記特定の部位に設けられている前記圧電素子アクチュエータは、前記フェンダ外板部の裏面に位置していることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明では、前記縦板部が前記近傍の部位であり、前記近傍の部位に設けられている前記圧電素子アクチュエータは、前記縦板部において前記フェンダ外板部に臨む面に位置していることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に係る発明では、前記圧電素子アクチュエータは、熱硬化性の接着剤によって前記板面に取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明では、車体において、予め特定された特定の部位に対する衝突物の衝突を衝突物検出部が予知又は検出したときに、アクチュエータ制御部が圧電素子アクチュエータにアクチュエータ制御信号を発するようにした。
圧電素子アクチュエータは、特定の部位と、この特定の部位に対する近傍の部位との、少なくとも一方の部位の板面に設けられている。この圧電素子アクチュエータは、板面に沿う方向へ伸縮することで、この伸縮作用に基づいて発する力を板面に対して板厚方向に加える。この結果、特定の部位と近傍の部位との、少なくとも一方の部位は、板面に対して板厚方向に加えられた力によって、剛性が大きくなる方向に変形又は剛性が小さくなる方向に変形する。
一方、特定の部位や近傍の部位については、衝突物が衝突しない、いわゆる通常時における所定の剛性を十分に確保するように、予め構成、材質、板厚を適宜設定しておけばよい。
このようにして、通常時においては所定の剛性を十分に確保するととともに、衝突物の衝突時においては衝突物を保護するという、相反する２つの特性を満足することができる。しかも、特定の部位と近傍の部位との、少なくとも一方の部位にシート状の圧電素子アクチュエータを設けただけの構成なので、車体の軽量化を図りつつ、上記の相反する２つの特性を満足することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明では、衝突物に加わる衝撃力を緩和させる必要有りと、緩和判断部が判断した場合に、衝突物に加わる衝撃力を緩和する方向へ板面を変形させるように、圧電素子アクチュエータが伸縮作用をする。このため、特定の部位に衝突した衝突物に加わる衝撃力を緩和させることができる。この結果、衝突物を十分に保護することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明では、特定の部位と近傍の部位との、少なくとも一方の部位の剛性を高める必要有りと、剛性向上判断部が判断した場合に、剛性を高める方向に板面を変形させるように、圧電素子アクチュエータが伸縮作用をする。このため、特定の部位と近傍の部位との、少なくとも一方の部位の剛性を十分に高めることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明では、圧電素子アクチュエータを、フードにおけるフードスキン（特定の部位）の裏面に設けたので、フードの外部から圧電素子アクチュエータが見えない。このため、車両の外観性（見栄え）が良い。
【００２１】
請求項５に係る発明では、圧電素子アクチュエータを、フードスキンの裏面に有しているフードフレーム（近傍の部位）において、フードロックよりも前方に設けたものである。フードフレームにおいて、フードロック周りは、他の部位よりも変形し難い。フードフレームのうちフードロックを基準にして、それよりも前側の部位は比較的変形が容易である。このため、圧電素子アクチュエータは、フードロックよりも前側の部位を、比較的容易に変形させることができる。
【００２２】
請求項６に係る発明では、圧電素子アクチュエータを、フードフレームにおいてフードスキンに臨む面に設けたので、フードの外部から圧電素子アクチュエータが見えない。このため、車両の外観性（見栄え）が良い。
【００２３】
請求項７に係る発明では、圧電素子アクチュエータを、フロントフェンダにおけるフェンダ外板部（特定の部位）の裏面に設けたので、フロントフェンダの外部から圧電素子アクチュエータが見えない。このため、車両の外観性（見栄え）が良い。
【００２４】
請求項８に係る発明では、圧電素子アクチュエータを、フロントフェンダの縦板部（近傍の部位）においてフェンダ外板部に臨む面に設けたので、フロントフェンダの外部から圧電素子アクチュエータが見えない。このため、車両の外観性（見栄え）が良い。
【００２５】
請求項９に係る発明では、圧電素子アクチュエータを、熱硬化性の接着剤によって板面に取付けたものである。このため、車両の塗装を乾燥させるために製造ラインに設けられている塗装乾燥炉において、熱硬化性の接着剤が加熱されて接着・硬化し、塗装乾燥工程の完了時とほぼ同時に圧電素子アクチュエータを板面に取付けることができる。つまり、車両の塗装乾燥工程は、圧電素子アクチュエータを板面に取付ける工程を兼ねる。従って、製造工程の増加を抑制し、製造コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１に係る車体剛性調整装置を備えた車両の正面図である。
【図２】図１に示された車体前部を側方から見た断面図である。
【図３】図２に示されたフードの斜視図である。
【図４】図２に示された圧電素子アクチュエータの構成図兼作用図である。
【図５】図４に示された圧電素子アクチュエータの作用図である。
【図６】図２に示されたフードの作用図である。
【図７】図１に示された左のフロントフェンダ周りの斜視図である。
【図８】図１の８−８線断面図である。
【図９】図８に示されたフロントフェンダの作用図である。
【図１０】本発明の実施例１に係る車体剛性調整装置の電気回路ブロック図である。
【図１１】図８に示された制御部の制御フロー図である。
【図１２】本発明の実施例２に係る車体剛性調整装置の制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例１】
【００２８】
実施例１に係る車体剛性調整装置について、図１〜図１１に基づき説明する。
図１は正面から見た車両１０において、フード２０を全開にした状態を示している。図２は車両１０における車体１１の前部を側方から見た断面状態を示している。但し、図２に置いてはフード２０を全閉にした状態を示している。
【００２９】
図１に示すように、車体１１は、前部にフード２０及び左右のフロントフェンダ４０，４０を有している。フード２０は、車体１１の前部に有したエンジンルーム１２の上部開口１２ａを開閉するための、前開き形式の部材である。左右のフロントフェンダ４０，４０は、車体前部で且つフード２０の左右両側方で、左右の前輪１３，１３の上部を覆う部材である。エンジンルーム１２にはエンジン１４が収納されている。
【００３０】
図１及び図２に示すように、フード２０は、外板となるフードスキン２１と、このフードスキン２１を補強するためのフードフレーム２２とからなる。フードスキン２１及びフードフレーム２２は、鋼板や軽量合金等の金属製板材からなる。フードフレーム２２は、フードスキン２１の裏面に重ねて接合されることにより、一体化されている。フードスキン２１とフードフレーム２２との間には、所定の空間Ｓｐを有している。
【００３１】
フード２０の後端部は、左右のヒンジ２３，２３を介して車体１１に開閉可能に取り付けられている。フード２０の前部は、閉鎖した状態において、ロック機構２４により車体１１にロック可能である。ロック機構２４は、車体１１に取り付けられたラッチ２４ａと、フードフレーム２２に取り付けられたフードロック２４ｂ（ストライカ２４ｂ）とからなる。このように、フードフレーム２２は、車体１１にロックするためのフードロック２４ｂを備えている。
【００３２】
なお、図１に示すように、車体１１は、開放状態のフード２０を全閉まで閉じたときに位置決めするための、左右のフードストッパ２５，２５を有する。各フードストッパ２５，２５はラバー等の弾性材料からなり、フード２０の全閉位置を決定するとともに緩衝する部材である。
【００３３】
図２及び図３に示すように、フード２０は、複数の圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを備えている。これらの圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂは、車幅方向に細長いシート状の部材である。ここで、フードスキン２１の裏面２１ａ（フードフレーム２２に臨む板面２１ａ）に位置している方の圧電素子アクチュエータ３０Ａのことを「第１の圧電素子アクチュエータ３０Ａ」という。フードフレーム２２において、フードスキン２１に臨む面２２ａ（板面２２ａ）に位置している方の圧電素子アクチュエータ３０Ｂのことを「第２の圧電素子アクチュエータ３０Ｂ」という。
【００３４】
ここで、フード２０に圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを設けた理由を説明する。図１において、走行中の車両１０における車体１１には、衝突物が衝突し得る可能性が高い部位がある。特に、前進走行中の車両１０が衝突物に衝突した場合（一次衝突）には、その直後にフード２０や左右のフロントフェンダ４０，４０に二次衝突することがある。本発明では、二次衝突する可能性が高いフード２０や左右のフロントフェンダ４０，４０について着目したものである。本発明者等は、衝突物が直接に衝突し得る部位を予め特定し、この特定の部位における板面に第１の圧電素子アクチュエータを設けた。
【００３５】
具体的には、図２において、フード２０のフードスキン２１は、前進走行中の車両１０における車体１１に、衝突物が直接に衝突し得ると、予め特定した「特定の部位２１」に相当する。この特定の部位２１における板面２１ａに第１の圧電素子アクチュエータ３０Ａを設けた。また、フードフレーム２２は、フードスキン２１の近傍に有しているので、フードスキン２１（特定の部位２１）に対する「近傍の部位２２」に相当する。この近傍の部位２２における板面２２ａに第２の圧電素子アクチュエータ３０Ｂを設けた。これが、フード２０に圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを設けた理由である。
【００３６】
図２に示すように、フードフレーム２２において、フードロック２４ｂよりも前の部分は、概ね平坦に形成されている。第２の圧電素子アクチュエータ３０Ｂは、フードフレーム２２においてフードロック２４ｂよりも前方に位置している。第２の圧電素子アクチュエータ３０Ｂにおいて、車体前後方向の後端３０Ｂｒはフードロック２４ｂの近傍に位置し、車体前後方向の前端３０Ｂｆはフード２０の前端の近傍に位置している。この第２の圧電素子アクチュエータ３０Ｂは、フードフレーム２２の板面２２ａに沿った形状に形成される。
【００３７】
フードフレーム２２において、フードロック２４ｂ周りは、他の部位よりも変形し難い。フードフレーム２２のうちフードロック２４ｂを基準にして、それよりも前側の部位は比較的変形が容易である。このため、第２の圧電素子アクチュエータ３０Ｂは、フードロック２４ｂよりも前側の部位を、比較的容易に変形させることができる。
【００３８】
第１の圧電素子アクチュエータ３０Ａは、第２の圧電素子アクチュエータ３０Ｂと略同じ形状及び大きさに設定されており、第２の圧電素子アクチュエータ３０Ｂに対して概ね対向し合うように配置されることが好ましい。つまり、フード２０の前端部分において、フードスキン２１は上に凸となるように湾曲した、曲線形状に形成されている。この湾曲した板面２１ａに第１の圧電素子アクチュエータ３０Ａが位置する。この第１の圧電素子アクチュエータ３０Ａは、フードスキン２１の板面２１ａに沿った形状に形成される。
【００３９】
ここで、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂの構成について説明する。図４（ａ）に示すように、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂは、圧電素子３１と、この圧電素子３１の表裏両面に積層された電極層３３，３４からなる。圧電素子３１は、圧電効果（電圧を印加すると歪むという性質）を発揮するシート状の部材である。電極層３３，３４は、圧電素子３１の表裏両面に対し、例えば接着またはテープによって一体的に接合されている。
【００４０】
ここで、板面２１ａ，２２ａに臨む方の電極層３３を「第１電極層３３」といい、反対側の電極層３４を「第２電極層３４」という。第１・第２電極層３３，３４は、図示せぬ電極を有しており、この電極間に外部から電圧が印加される。この結果、圧電素子３１は板面２１ａ，２２ａに沿う方向に伸縮する（歪む）。つまり、圧電素子３１は電圧が印加される方向に対して直角方向に伸縮する。圧電素子３１の材料としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）やチタン酸バリウム（TiBaO３）が用いられる。
【００４１】
第１電極層３３は、板面２１ａ，２２ａに熱硬化性の接着剤（例えば、熱硬化性のアクリル系接着剤）によって取り付けられる。つまり、板面２１ａ，２２ａと第１電極層３３との間には、上記熱硬化性の接着剤からなる薄膜状の層３２（接着剤層３２）を有する。
【００４２】
このようにして、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂは、熱硬化性の接着剤によって板面２１ａ，２２ａに取り付けられる。このため、車両の塗装を乾燥させるために製造ラインに設けられている塗装乾燥炉において、熱硬化性の接着剤が例えば１３０〜２００℃で加熱されて接着・硬化し、塗装乾燥工程の完了時とほぼ同時に圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを板面２１ａ，２２ａに取付けることができる。つまり、車両の塗装乾燥工程は、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを板面２１ａ，２２ａに取付ける工程を兼ねる。従って、製造工程の増加を抑制し、製造コストを抑制することができる。
【００４３】
以上の構成からなる圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂの作用は、次の通りである。例えば、図４（ａ）に示すように、第１電極層３３に電源３５の正電極を接続し、第２電極層３４に電源３５の負電極を接続した場合に、圧電素子３１は板面２１ａ，２２ａに沿う方向（矢印Ｓｔ，Ｓｔ方向）、つまりシートが広がる方向へ伸びる。このため、圧電素子３１は、自己の伸び作用に基づき、フードスキン２１やフードフレーム２２（以下、適宜「板材２１，２２」と言い換える。）を板面２１ａ，２２ａに沿う方向へ伸ばす方向の力ｆｓ（伸張力ｆｓ）を生じる。
【００４４】
従って、板材２１，２２の板面２１ａ，２２ａ側が伸びることにより、この板面２１ａ，２２ａとは反対側の面２１ｂ，２２ｂ（反対面２１ｂ，２２ｂ）に向かう曲げ力ｆｂｓが、板材２１，２２に発生する。つまり、曲げ力ｆｂｓが、板面２１ａ，２２ａに対して板厚方向に加わる。この結果、図４（ｂ）に示すように、板材２１，２２は圧電素子３１側へ凸となるように変形する。このように、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂは、反対面２１ｂ，２２ｂに対して衝突荷重等の外力が加わったときに板材２１，２２が変形し易くなる方向に、板材２１，２２を変形させる。
【００４５】
図４（ｃ）は、板材２１，２２の反対面２１ｂ，２２ｂに対して、衝突荷重等の外力が加わったときにおいて、外力と、この外力によって板材２１，２２が板面２１ａ，２２ａ側へ変形する変形量（ストローク）との関係、つまり変形特性を示している。曲線Ｔ１は、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂに電圧が印加された状態、つまり、図４（ｂ）の状態の板材２１，２２に外力が加わったときにおける、変形特性曲線である。この変形特性曲線Ｔ１において、外力の最大値はＷ１１である。曲線Ｔ２は、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂに電圧が印加されていない状態、つまり、図４（ａ）の状態の板材２１，２２に外力が加わったときにおける、変形特性曲線である。この変形特性曲線Ｔ２において、外力の最大値はＷ１２であり、上記変形特性曲線Ｔ１における最大値Ｗ１１よりも大きい。
【００４６】
このように、板材２１，２２を板面２１ａ，２２ａ側へ変形させるのに必要な外力の最大値は、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂに電圧を印加した場合の方が小さい。このことから、板材２１，２２の剛性を小さくするには、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂに電圧を印加すればよいことが判る。
【００４７】
一方、図５（ａ）に示すように、第１電極層３３に電源３５の負電極を接続し、第２電極層３４に電源３５の正電極を接続した場合に、圧電素子３１は板面２１ａ，２２ａに沿う方向（矢印Ｃｏ，Ｃｏ方向）、つまりシートが広がる方向へ縮む。このため、圧電素子３１は、自己の縮み作用に基づき、板材２１，２２を板面２１ａ，２２ａに沿う方向へ縮む方向の力ｆｃ（圧縮力ｆｃ）を生じる。従って、板材２１，２２の板面２１ａ，２２ａ側が縮むことにより、反対面２１ｂ，２２ｂから板面２１ａ，２２ａに向かう曲げ力ｆｃｓが、板材２１，２２に発生する。つまり、曲げ力ｆｃｓが、板面２１ａ，２２ａに対して板厚方向に加わる。この結果、図５（ｂ）に示すように、板材２１，２２は圧電素子３１側とは反対側へ凸となるように変形する。
【００４８】
図５（ｃ）は、板材２１，２２の反対面２１ｂ，２２ｂに対して、衝突荷重等の外力が加わったときにおいて、外力と、この外力によって板材２１，２２が板面２１ａ，２２ａ側へ変形する変形量との関係、つまり変形特性を示している。曲線Ｃ１は、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂに電圧が印加されていない状態、つまり、図５（ａ）の状態の板材２１，２２に外力が加わったときにおける、変形特性曲線である。この変形特性曲線Ｃ１において、外力の最大値はＷ２１である。曲線Ｃ２は、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂに電圧が印加された状態、つまり、図５（ｂ）の状態の板材２１，２２に外力が加わったときにおける、変形特性曲線である。この変形特性曲線Ｃ２において、外力の最大値はＷ２２であり、上記変形特性曲線Ｃ１における最大値Ｗ２１よりも大きい。
【００４９】
このように、板材２１，２２を板面２１ａ，２２ａ側へ変形させるのに必要な外力の最大値は、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂに電圧を印加した場合の方が大きい。このことから、板材２１，２２の剛性を大きくするには、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂに電圧を印加すればよいことが判る。
【００５０】
以上の説明から明らかなように、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂは、板面２１ａ，２２ａに沿う方向（矢印Ｓｔ方向又は矢印Ｃｏ方向）へ伸縮することで、この伸縮作用に基づいて発する力ｆｂｓ，ｆｃｓ（曲げ力ｆｂｓ，ｆｃｓ）を板面２１ａ，２２ａに対して板厚方向に加える構成である。このため、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂによって、板材２１，２２の剛性を能動的に変更することができる。
【００５１】
一方、板材２１，２２については、衝突荷重等の外力が加わらない、いわゆる通常時における所定の剛性を十分に確保するように、予め構成、材質、板厚を適宜設定しておけばよい。
【００５２】
このようにして、通常時においては、板材２１，２２における所定の剛性を十分に確保するととともに、衝突物の衝突時においては衝突物を保護するという、相反する２つの特性を満足することができる。しかも、板材２１，２２の、少なくとも一方の部位にシート状の圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを設けただけの構成なので、車体１１（図１参照）の軽量化を図りつつ、上記の相反する２つの特性を満足することができる。
【００５３】
なお、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂの伸縮量は、印可される電圧に応じて変化する。このため、印可する電圧を任意に調整することによって伸縮量を制御し、この結果、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂによって、板材２１，２２の剛性の程度を任意に変更することができる。
【００５４】
また、圧電素子３１の材料を適宜選択すれば、電圧が印加されていない状態の圧電素子３１が、通常状態における板材２１，２２の剛性を確保するための、スティフナの役割を兼ねることができる。
【００５５】
次に、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを備えたフード２０の作用を説明する。
図６（ａ）は、通常状態におけるフード２０の前部の断面を示しており、上記図２に対応する。その後、フードスキン２１に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知又は衝突を検出した場合を考える。ここで「衝突物Ｓｈ」とは、車両１０に対して衝突する物体であって、例えば歩行者や倒木などである。
【００５６】
本発明において、衝突物Ｓｈがフードスキン２１に衝突した場合に、衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和させる必要があるときには、上記図４（ａ）〜（ｂ）のように、各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを伸ばすことにした。各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂが伸びると、図６（ｂ）に示すように、フードスキン２１及びフードフレーム２２は、互いに接近する方向（空間Ｓｐ側）へ凹むように変形する。この結果、フードスキン２１及びフードフレーム２２の曲げ剛性は低下する。図６（ｃ）に示すように、曲げ剛性が小さいフードスキン２１及びフードフレーム２２は、衝突した衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を、十分に緩和させることができる。
【００５７】
一方、衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和させる必要が無く、むしろ、フードスキン２１とフードフレーム２２との、少なくとも一方の剛性を高める必要があるときには、上記図５（ａ）〜（ｂ）のように、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを縮めることにした。各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂが縮むと、図６（ａ）に示すフードスキン２１及びフードフレーム２２は、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂとは反対側へ凸となるように変形する。例えば、フードスキン２１は衝突物Ｓｈに向かう方向へ変形する。この結果、フードスキン２１及びフードフレーム２２の曲げ剛性は大きくなる。フードスキン２１とフードフレーム２２との、少なくとも一方は曲げ剛性が大きいので、衝突物Ｓｈから受ける衝撃力を十分に受け止めることができる。
【００５８】
図１、図７及び図８に示すように、左のフロントフェンダ４０は板材の折り曲げ成形品であって、縦板部４１（図８参照）とフェンダ外板部４２とからなる。縦板部４１及びフェンダ外板部４２は、鋼板や軽量合金等の金属製板材からなる。右のフロントフェンダ４０は、左のフロントフェンダ４０に対して左右対称形の部材なので、説明を省略する。
車体１１は前部において、車体前後方向に延びている左右のフレーム１６，１６（例えば、フロントピラーから前方へ延びているアッパフレーム）を有している。
【００５９】
図８に示すように、縦板部４１は、フレーム１６から概ね垂直に起立した平坦な縦壁であって、全閉状態におけるフード２０のフードスキン２１の位置まで延びる。縦板部４１の上端４１ｕは、フードスキン２１における車幅方向の端２１ｃに位置する。このように、縦板部４１は、エンジンルーム１２における車幅方向の開口の縁をなす。縦板部４１の下端にはフランジ４３を有している。このフランジ４３はフレーム１６の上面にボルト止めによって取り付けられている。
【００６０】
フェンダ外板部４２は、縦板部４１の上端４１ｕから車幅外方且つ下方へ広がるように傾斜して前輪１３（図１参照）の上部を覆う部分である。このフェンダ外板部４２は、縦板部４１の上端４１ｕから車幅外方且つ下方へ傾斜した上半部４４と、この上半部４４の下端から更に下方へ延びた下半部４５とからなる。上半部４４は、外方へ若干凸となるように湾曲した、曲線形状に形成されている。
【００６１】
図７及び図８に示すように、フロントフェンダ４０は複数の圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂを備えている。これらの圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂは、車体前後方向に細長いシート状の部材であり、上記図４及び図５に示す圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂと同じ構成、作用をなす。このため、圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂの詳細な構成及び作用の説明を省略する。
【００６２】
ここで、フェンダ外板部４２の裏面４２ａ（縦板部４１に臨む板面４２ａ）に位置している方の圧電素子アクチュエータ５０Ａのことを「第１の圧電素子アクチュエータ５０Ａ」という。縦板部４１において、フェンダ外板部４２に臨む面４１ａ（板面４１ａ）に位置している方の圧電素子アクチュエータ５０Ｂのことを「第２の圧電素子アクチュエータ５０Ｂ」という。
【００６３】
左右のフロントフェンダ４０，４０に、それぞれ圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂを設けた理由は、フード２０に圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを設けた理由と同じである。
具体的には、フロントフェンダ４０のフェンダ外板部４２は、前進走行中の車両１０における車体１１に、衝突物が直接に衝突し得ると、予め特定した「特定の部位４２」に相当する。この特定の部位４２における板面４２ａに第１の圧電素子アクチュエータ５０Ａを設けた。また、縦板部４１は、フェンダ外板部４２の近傍に有しているので、フェンダ外板部４２（特定の部位４２）に対する「近傍の部位４１」に相当する。この近傍の部位４１における板面４１ａに第２の圧電素子アクチュエータ５０Ｂを設けた。
【００６４】
図８に示すように、第１の圧電素子アクチュエータ５０Ａは、フェンダ外板部４２において、特に上半部４４に位置することが好ましい。この第１の圧電素子アクチュエータ５０Ａは、上半部４４における板面４２ａに沿った形状に形成される。
【００６５】
第２の圧電素子アクチュエータ５０Ｂは、第１の圧電素子アクチュエータ５０Ａと同じ形状及び大きさに設定されており、第１の圧電素子アクチュエータ５０Ａに対して概ね対向し合うように配置されることが好ましい。第２の圧電素子アクチュエータ５０Ｂは、縦板部４１の板面４１ａに沿った形状に形成される。
【００６６】
次に、圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂを備えたフロントフェンダ４０の作用を説明する。
図９（ａ）は、通常状態におけるフロントフェンダ４０の前部の断面を示しており、上記図８に対応する。その後、フェンダ外板部４２に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知又は衝突を検出した場合を考える。
【００６７】
本発明において、衝突物Ｓｈがフェンダ外板部４２に衝突した場合に、衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和させる必要があるときには、上記図４（ａ）〜（ｂ）のように、各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂを伸ばすことにした。各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂが伸びると、図９（ｂ）に示すように、フェンダ外板部４２及び縦板部４１は、圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂ側へ凹むように変形する。この結果、フェンダ外板部４２及び縦板部４１の曲げ剛性は低下する。図９（ｃ）に示すように、曲げ剛性が小さいフェンダ外板部４２及び縦板部４１は、衝突した衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を、十分に緩和させることができる。
【００６８】
一方、衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和させる必要が無く、むしろ、フェンダ外板部４２及び縦板部４１との、少なくとも一方の剛性を高める必要があるときには、上記図５（ａ）〜（ｂ）のように、圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂを縮めることにした。各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂが縮むと、図９（ａ）に示すフェンダ外板部４２及び縦板部４１は、圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂとは反対側へ凸となるように変形する。例えば、フェンダ外板部４２は衝突物Ｓｈに向かう方向へ変形する。この結果、フェンダ外板部４２及び縦板部４１の曲げ剛性は大きくなる。フェンダ外板部４２及び縦板部４１との、少なくとも一方は曲げ剛性が大きいので、衝突物Ｓｈから受ける衝撃力を十分に受け止めることができる。
【００６９】
次に、車両１０に備えている車体剛性調整装置６０について説明する。
図１０に示すように、車体剛性調整装置６０はフード２０用の圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂ、フロントフェンダ４０，４０用の圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂ、前方衝突検出部６１、車両１０における車速を検出する車速検出部６２、画像認識装置６３、制御部６４、フード用アクチュエータ駆動部６５、及びフェンダ用アクチュエータ駆動部６６からなる。
【００７０】
前方衝突検出部６１は、車両１０の前端部（フロントバンパ１７等）に衝突物Ｓｈが衝突したことを検出するものであり、例えば加速度センサからなる。前進走行中の車両１０が歩行者等の衝突物Ｓｈに衝突したことを、前方衝突検出部６１によって検出することができる。
【００７１】
画像認識装置６３は、車両１０の走行中において、衝突物Ｓｈの形状・大きさ、車両１０に対する衝突物Ｓｈの相対的な位置や相対的な挙動を連続的に撮像するものである。この画像認識装置６３は、例えばＣＣＤカメラや赤外線カメラ等の撮像部により衝突物Ｓｈを撮像し、この撮像された画像データを画像処理部により画像処理し、画像データとして発する構成である。画像認識装置６３において、少なくとも撮像部は、フード２０や左右のフロントフェンダ４０，４０、及びこれらの周囲を撮像可能に、車室内に配置されている。このため、画像認識装置６３は、フード２０や左右のフロントフェンダ４０，４０に接近する衝突物Ｓｈを連続的に撮像して、画像データとして発することができる。
【００７２】
制御部６４は、前方衝突検出部６１と車速検出部６２と画像認識装置６３とから受けたデータに基づいて制御信号を発するものである。詳しく説明すると次の通りである。
【００７３】
制御部６４のメモリには、所定の複数の基準画像パターンが予め記憶されている。これら複数の基準画像パターンは、車速の所定間隔毎に分類されている。複数の基準画像パターンには、第１パターン、第２パターン、第３パターン及び第４パターンを含む。第１パターンは、フード２０に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知したか否かを判断するための、基準画像パターンの一種である。第２パターンは、左のフロントフェンダ４０に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知したか否かを判断するための、基準画像パターンの一種である。第３パターンは、右のフロントフェンダ４０に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知したか否かを判断するための、基準画像パターンの一種である。第４パターンは、衝突物Ｓｈが歩行者等の保護対象物であるか否かを判断するための、基準画像パターンの一種である。なお、第４パターンにおいては、保護対象物の種類（歩行者である場合には、体重等の体格を含む）や非保護対象物の種類のパターンを含む。
【００７４】
制御部６４は、画像認識装置６３から入力した画像データに対して、パターンマッチング等を適用することにより、フード２０や左右のフロントフェンダ４０，４０に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知する。パターンマッチングとは、入力した画像データのパターンと上記複数の基準画像パターンとを比較し、与えられた評価基準に基づいて、複数の基準画像パターンの中から最も似ているものを選択する識別方法のことである。例えば、所定の車速のデータに対応する複数の基準画像パターンの中から、入力した画像データのパターンに最も似ているものを選択する。
【００７５】
そして、制御部６４は、入力された車速のデータ及び画像データとに基づき、フード２０や左右のフロントフェンダ４０，４０に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知したか否かを判断するとともに、衝突物Ｓｈが歩行者等の保護対象物であるか否かを判断して制御信号を発する。
【００７６】
フード用アクチュエータ駆動部６５は、制御部６４の制御信号に応じて各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを駆動するものである。
フェンダ用アクチュエータ駆動部６６は、制御部６４の制御信号に応じて各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂを駆動するものである。
【００７７】
次に、制御部６４（図１０参照）をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図６、図９、図１０を参照しつつ、図１１に基づき説明する。図１１は、制御部６４によって実行される制御フローチャートを示している。
【００７８】
制御部６４は、車両１０の前端部に衝突物Ｓｈが衝突したことを前方衝突検出部６１が検出して、その検出信号を受けたときに制御を開始する。この制御部６４は制御を開始すると、先ず、車速検出部６２によって検出された車速のデータを読み込む（ステップＳ１１）。次に、画像認識装置６３によって撮像された画像データを読み込む（ステップＳ１２）。
【００７９】
次に、車速のデータと画像データとに基づき、図６（ａ）に示すようにフード２０に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知したか否かを判断する（ステップＳ１３）。具体的には、制御部６４は、メモリに記憶されている、所定の車速に対応した複数の基準画像パターンの中から、入力した画像データのパターンに最も似ているものを選択する。そして、選択された基準画像パターンが、フード２０に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知したと判断する基準のパターンであるときに、衝突を予知したと判断する（ＹＥＳと判断）。
【００８０】
ステップＳ１３において、衝突を予知したと判断した場合には、衝突物Ｓｈが歩行者等の保護対象物であるか否か、つまり、フード２０に衝突した衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和させる必要が有るか否かを判断する（ステップＳ１４）。具体的には、制御部６４は、メモリに記憶されている、所定の車速に対応した複数の基準画像パターンの中から、入力した画像データのパターンに最も似ているものを選択する。そして、選択された基準画像パターンが、歩行者等の保護対象物であると判断する基準のパターンであるときに、衝突物Ｓｈが保護対象物であると判断する（ＹＥＳと判断）。
【００８１】
ステップＳ１４において、衝突物Ｓｈが保護対象物であると判断した場合には、図６（ａ）に示す衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和する方向にフードスキン２１及びフードフレーム２２の板面２１ａ，２２ａを変形させるべく、各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを伸び作用させるようにアクチュエータ制御信号を発する（ステップＳ１５）。このアクチュエータ制御信号については、保護対象物の種類（歩行者である場合には、体重等の体格を含む）に応じて、各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂの伸び量が最適な値となるように予め設定されている。その後、この図１１の制御フローを終了する。
【００８２】
従って、このアクチュエータ制御信号を受けたフード用アクチュエータ駆動部６５は、各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを駆動する。図６（ａ）〜（ｂ）のように、各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂは伸び作用をすることにより、フードスキン２１及びフードフレーム２２を互いに接近する方向（空間Ｓｐ側）へ凹むように変形させる。この結果、図６（ｃ）に示すように、フードスキン２１及びフードフレーム２２は曲げ剛性が低下し、衝突した衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を十分に緩和させる。
【００８３】
一方、図１１のステップＳ１４において、図６（ａ）に示す衝突物Ｓｈが保護対象物では無いと判断、つまり、フードスキン２１及びフードフレーム２２の剛性を高める必要が有ると判断した場合には、剛性を高める方向に板面２１ａ，２２ａを変形させるべく、各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを縮み作用させるようにアクチュエータ制御信号を発する（ステップＳ１６）。このアクチュエータ制御信号については、衝突物Ｓｈの種類に応じて、各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂの縮み量が最適な値となるように予め設定されている。その後、この図１１の制御フローを終了する。
【００８４】
従って、このアクチュエータ制御信号を受けたフード用アクチュエータ駆動部６５は、各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを駆動する。各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂは縮み作用をすることにより、フードスキン２１及びフードフレーム２２を互いに離反する方向へ凸となるように変形させる。この結果、フードスキン２１及びフードフレーム２２は曲げ剛性が高まり、衝突物Ｓｈから受ける衝撃力を十分に受け止める。
【００８５】
上記ステップＳ１３において、衝突を予知していないと判断した場合には、車速のデータと画像データとに基づき、図９（ａ）に示すように左右のフロントフェンダ４０，４０のいずれか一方に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知したか否かを判断する（ステップＳ１７）。具体的には、制御部６４は、メモリに記憶されている、所定の車速に対応した複数の基準画像パターンの中から、入力した画像データのパターンに最も似ているものを選択する。そして、選択された基準画像パターンが、左右のフロントフェンダ４０，４０のいずれか一方に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知したと判断する基準のパターンであるときに、衝突を予知したと判断する（ＹＥＳと判断）。
【００８６】
ステップＳ１７において、衝突を予知していないと判断した場合には、上記ステップＳ１１に戻る。
【００８７】
一方、ステップＳ１７において、衝突を予知したと判断した場合には、図９（ａ）に示す衝突物Ｓｈが歩行者等の保護対象物であるか否か、つまり、左右のフロントフェンダ４０，４０に衝突した衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和させる必要が有るか否かを判断する（ステップＳ１８）。具体的には、制御部６４は、メモリに記憶されている、所定の車速に対応した複数の基準画像パターンの中から、入力した画像データのパターンに最も似ているものを選択する。そして、選択された基準画像パターンが、歩行者等の保護対象物であると判断する基準のパターンであるときに、衝突物Ｓｈが保護対象物であると判断する（ＹＥＳと判断）。
【００８８】
ステップＳ１８において、衝突物Ｓｈが保護対象物であると判断した場合には、衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和する方向に、フェンダ外板部４２及び縦板部４１の板面４２ａ，４１ａを変形させるべく、各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂを伸び作用させるようにアクチュエータ制御信号を発する（ステップＳ１９）。このアクチュエータ制御信号については、保護対象物の種類（歩行者である場合には、体重等の体格を含む）に応じて、各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂの伸び量が最適な値となるように予め設定されている。その後、この図１１の制御フローを終了する。
【００８９】
従って、このアクチュエータ制御信号を受けたフェンダ用アクチュエータ駆動部６６は、衝突が予知された方の各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂを駆動する。図９（ａ）〜（ｂ）のように、各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂは伸び作用をすることにより、フェンダ外板部４２及び縦板部４１を互いに接近する方向へ凹むように変形させる。この結果、図９（ｃ）に示すように、フェンダ外板部４２及び縦板部４１は曲げ剛性が低下し、衝突した衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を十分に緩和させる。
【００９０】
一方、図１１のステップＳ１８において、衝突物Ｓｈが保護対象物では無いと判断、つまり、フェンダ外板部４２及び縦板部４１の剛性を高める必要が有ると判断した場合には、剛性を高める方向に板面４２ａ，４１ａを変形させるべく、各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂを縮み作用させるようにアクチュエータ制御信号を発する（ステップＳ２０）。このアクチュエータ制御信号については、衝突物Ｓｈの種類に応じて、各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂの縮み量が最適な値となるように予め設定されている。その後、この図１１の制御フローを終了する。
【００９１】
従って、このアクチュエータ制御信号を受けたフェンダ用アクチュエータ駆動部６６は、各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂを駆動する。各圧電素子アクチュエータ５０Ａ，５０Ｂは縮み作用をすることにより、フェンダ外板部４２及び縦板部４１を互いに離反する方向へ凸となるように変形させる。この結果、フェンダ外板部４２及び縦板部４１は曲げ剛性が高まり、衝突物Ｓｈから受ける衝撃力を十分に受け止める。
【００９２】
実施例１において、図１０に示す車速検出部６２と画像認識装置６３、及び図１１に示すステップＳ１１〜Ｓ１３の組み合わせは、図６（ａ）に示す特定の部位２１に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知する「衝突物検出部（衝突物予知部）」に相当する。
同様に、車速検出部６２、画像認識装置６３、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１７の組み合わせは、図９（ａ）に示す特定の部位４２に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知する「衝突物検出部（衝突物予知部）」に相当する。
【００９３】
車速検出部６２、画像認識装置６３、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４の組み合わせは、特定の部位２１に衝突した衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和させる必要の有無を判断する「緩和判断部」に相当する。さらに、この緩和判断部は、特定の部位２１と近傍の部位２２との、少なくとも一方の部位の剛性を高める必要の有無を判断する「剛性向上判断部」を兼ねている。
【００９４】
同様に、車速検出部６２、画像認識装置６３、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１８の組み合わせは、特定の部位４２に衝突した衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和させる必要の有無を判断する「緩和判断部」に相当する。さらに、この緩和判断部は、特定の部位４２と近傍の部位４１との、少なくとも一方の部位の剛性を高める必要の有無を判断する「剛性向上判断部」を兼ねている。
【００９５】
図１１のステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１９，Ｓ２０は、衝突物検出部の検出信号（予知信号）に基づいてアクチュエータ制御信号を発する「アクチュエータ制御部」に相当する。
【実施例２】
【００９６】
実施例２に係る車体剛性調整装置６０及びこの車体剛性調整装置６０を備えた車両１０について説明する。なお、上記図１〜図１０に示す構成、作用については、実施例１と同様なので説明を省略する。
【００９７】
実施例２に係る車体剛性調整装置６０は、フード用衝突物検出センサ７１（図２参照）と左右のフロントフェンダ用衝突物検出センサ７２，７２（図８参照）を備えるとともに、制御部６４が図１２に示す制御フローチャートを実行することに特徴がある。
【００９８】
図２に示すフード用衝突物検出センサ７１はフード２０に設けられており、フード２０に対して衝突物Ｓｈ（図６参照）の衝突を直接に検出するセンサであり、例えば加速度センサからなる。
【００９９】
図８に示す左右のフロントフェンダ用衝突物検出センサ７２，７２（一方のみ示す）は、左右のフロントフェンダ４０，４０に個別に設けられており、各フロントフェンダ４０，４０に対して衝突物Ｓｈ（図９参照）の衝突を直接に検出するセンサであり、例えば加速度センサからなる。
【０１００】
図１２に示すステップＳ１１１は、図１１に示すステップＳ１１と同じ制御内容である。同様に、ステップＳ１１２はステップＳ１２と同じ、ステップＳ１１３はステップＳ１３と同じ、ステップＳ１１４はステップＳ１４と同じ制御内容である。
【０１０１】
ステップＳ１１４において、フード２０に衝突した衝突物Ｓｈが保護対象物であると判断した場合には、フラグＦを”１”にセットした後に（ステップＳ１１５）、ステップＳ１２１に進む。
一方、ステップＳ１１４において、フード２０に衝突した衝突物Ｓｈが保護対象物では無いと判断、つまり、フードスキン２１及びフードフレーム２２の剛性を高める必要が有ると判断した場合には、フラグＦを”０”にセットした後に（ステップＳ１１６）、ステップＳ１２１に進む。
【０１０２】
図１２に示すステップＳ１１７は、図１１に示すステップＳ１７と同じ制御内容である。ステップＳ１１７において、衝突を予知していないと判断した場合には、上記ステップＳ１１１に戻る。ステップＳ１１８はステップＳ１８と同じ制御内容である。
【０１０３】
同様に、ステップＳ１１８において、左右のフロントフェンダ４０，４０のいずれか一方に衝突した衝突物Ｓｈが保護対象物であると判断した場合には、フラグＦを”１”にセットした後に（ステップＳ１１９）、ステップＳ１２１に進む。
一方、ステップＳ１１８において、左右のフロントフェンダ４０，４０のいずれか一方に衝突した衝突物Ｓｈが保護対象物では無いと判断、つまり、フェンダ外板部４２及び縦板部４１の剛性を高める必要が有ると判断した場合には、フラグＦを”０”にセットした後に（ステップＳ１２０）、ステップＳ１２１に進む。
【０１０４】
ステップＳ１２１においては、フード用衝突物検出センサ７１（図２参照）の検出信号を読み込む。次に、フード用衝突物検出センサ７１の検出信号に基づき、フード２０に対して衝突物Ｓｈが衝突したか否かを判断する（ステップＳ１２２）。このステップＳ１２２において、衝突したと判断した場合には、フラグＦが”１”であるか否かを判断する（ステップＳ１２３）。
【０１０５】
このステップＳ１２３において、フラグＦが”１”であると判断した場合、つまり、衝突物Ｓｈが保護対象物であると判断した場合には、ステップＳ１２４を実行した後に、この図１２の制御フローを終了する。ステップＳ１２４は、図１１に示すステップＳ１５と同じ制御内容である。
【０１０６】
一方、ステップＳ１２３において、フラグＦが”０”であると判断した場合、つまり、衝突物Ｓｈが保護対象物では無いと判断（フードスキン２１及びフードフレーム２２の剛性を高める必要が有ると判断）した場合には、ステップＳ１２５を実行した後に、この図１２の制御フローを終了する。ステップＳ１２５は、図１１に示すステップＳ１６と同じ制御内容である。
【０１０７】
上記ステップＳ１２２において、衝突していないと判断した場合には、各フロントフェンダ用衝突物検出センサ７２，７２（図８参照）の検出信号を読み込む（ステップＳ１２６）。次に、各フロントフェンダ用衝突物検出センサ７２，７２の検出信号に基づき、左右のフロントフェンダ４０，４０のいずれか一方に対して衝突物Ｓｈが衝突したか否かを判断する（ステップＳ１２７）。このステップＳ１２７において、衝突したと判断した場合には、フラグＦが”１”であるか否かを判断する（ステップＳ１２８）。
【０１０８】
このステップＳ１２８において、フラグＦが”１”であると判断した場合、つまり、衝突物Ｓｈが保護対象物であると判断した場合には、ステップＳ１２９を実行した後に、この図１２の制御フローを終了する。ステップＳ１２９は、図１１に示すステップＳ１９と同じ制御内容である。
【０１０９】
一方、ステップＳ１２８において、フラグＦが”０”であると判断した場合、つまり、衝突物Ｓｈが保護対象物では無いと判断（フェンダ外板部４２及び縦板部４１の剛性を高める必要が有ると判断）した場合には、ステップＳ１３０を実行した後に、この図１２の制御フローを終了する。ステップＳ１３０は、図１１に示すステップＳ２０と同じ制御内容である。
【０１１０】
実施例２において、図１０に示す車速検出部６２と画像認識装置６３、及び図１２に示すステップＳ１１１〜Ｓ１１３の組み合わせは、図６（ａ）に示す特定の部位２１に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知する「衝突物予知部」に相当する。
同様に、車速検出部６２、画像認識装置６３、ステップＳ１１１，Ｓ１１２，Ｓ１１７の組み合わせは、図９（ａ）に示す特定の部位４２に対する衝突物Ｓｈの衝突を予知する「衝突物予知部」に相当する。
【０１１１】
車速検出部６２、画像認識装置６３、ステップＳ１１１，Ｓ１１２，Ｓ１１４の組み合わせは、特定の部位２１に衝突した衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和させる必要の有無を判断する「緩和判断部」に相当する。さらに、この緩和判断部は、特定の部位２１と近傍の部位２２との、少なくとも一方の部位の剛性を高める必要の有無を判断する「剛性向上判断部」を兼ねている。
【０１１２】
同様に、車速検出部６２、画像認識装置６３、ステップＳ１１１，Ｓ１１２，Ｓ１１８の組み合わせは、特定の部位４２に衝突した衝突物Ｓｈに加わる衝撃力を緩和させる必要の有無を判断する「緩和判断部」に相当する。さらに、この緩和判断部は、特定の部位４２と近傍の部位４１との、少なくとも一方の部位の剛性を高める必要の有無を判断する「剛性向上判断部」を兼ねている。
【０１１３】
図２に示すフード用衝突物検出センサ７１及び図８に示す左右のフロントフェンダ用衝突物検出センサ７２，７２は、特定の部位２１，４２に対する衝突物Ｓｈの衝突を検出する「衝突物検出部」に相当する。
図１２のステップＳ１２４，Ｓ１２５，Ｓ１２９，Ｓ１３０は、衝突物検出部の検出信号に基づいてアクチュエータ制御信号を発する「アクチュエータ制御部」に相当する。
【０１１４】
なお、本発明では、各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂは、図２に示すように、フード２０においてフードロック２４ｂよりも前の部分に設ける構成に限定されるものではない。
例えば、図３に示すように、フード２０において、左右のヒンジ２３，２３と左右のフードストッパ２５，２５とによって囲まれた範囲Ａｒ（ハッチングによって示した範囲Ａｒ）の一部分又は全部に各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを設ける構成であってもよい。
また、図１に示すエンジンルーム１２に収納されているエンジン１４やバッテリ等の各種機器における上端から、全閉状態のフード２０の下端面までの距離が近い位置において、フード２０に各圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂを設ける構成であってもよい。
【０１１５】
また、圧電素子アクチュエータ３０Ａ，３０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂは、特定の部位２１，４２と、この特定の部位２１，４２に対する近傍の部位２２，４１との、少なくとも一方の部位の板面に設けられた構成であればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明の車体剛性調整装置６０は、車体１１の前部にエンジンルーム１２を有した自動車に用いるのに好適である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０…車両、１１…車体、１３…前輪、１６…フレーム、２０…フード、２１…特定の部位（フードスキン）、２１ａ…板面（フードスキンの裏面）、２２…近傍の部位（フードフレーム）、２２ａ…板面（フードフレームにおいてフードスキンに臨む面）、２４ｂ…フードロック、３０Ａ，３０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ…圧電素子アクチュエータ、３０Ｂｒ…圧電素子アクチュエータにおいて車体前後方向の後端、３１…圧電素子、３２…熱硬化性の接着剤の層、４０…フロントフェンダ、４１…近傍の部位（縦板部）、４１ａ…板面（縦板部においてフェンダ外板部に臨む面）、４２…特定の部位（フェンダ外板部）、４２ａ…板面（フェンダ外板部の裏面）、６０…車体剛性調整装置、６２…車速検出部、６３…画像認識装置、６４…制御部、７１，７２，Ｓ１３，Ｓ１７，Ｓ１２２，Ｓ１２６…衝突物検出部、Ｓ１４，Ｓ１８，Ｓ１１４，Ｓ１１８…緩和判断部（剛性向上判断部）、Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１９，Ｓ２０，Ｓ１２４，Ｓ１２５，Ｓ１２９，Ｓ１３０…アクチュエータ制御部、Ｃｏ，Ｓｔ…板面に沿う方向、ｆｂｓ，ｆｃｓ…伸縮作用に基づいて発する力、Ｓｈ…衝突物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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