(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形することにより、所定の出力電圧（Ｖｐｚ）を発生する圧電素子（３１１、８１１）および該圧電素子の両面を挟む一対の電極（３１２、３１３、８１２、８１３、８１６）を含み、少なくとも一方の前記電極（３１２、８１２、８１６）が、前記圧電素子に接合された状態において互いに離れた複数の分割ピース（３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ）によって形成される圧電性高分子フィルム（３１、８１）と、
前記分割ピースの前記圧電素子に接合しない側で、前記分割ピース同士を接続する導電部材（３２、８２）と、
を備える車両用衝突センサ（３、８）であって、
前記圧電性高分子フィルムは、車両（ＶＥ）の前方部（２１）に設けられたバンパーカバー（２２）の内側に取り付けられていることを特徴とする車両用衝突センサ（３、８）。
【請求項２】
前記導電部材は、前記圧電性高分子フィルムが前記バンパーカバー（２２）の内側面（２２ａ）に取り付けられた状態で、前記圧電性高分子フィルムと前記バンパーカバーとに挟圧されることにより、または前記圧電性高分子フィルムを前記バンパーカバーに取り付けるための締結部材（８４）と前記圧電性高分子フィルムとに挟圧されることにより、前記分割ピースの前記圧電素子に接合しない側で、前記分割ピース同士を接続する請求項１記載の車両用衝突センサ（３）。
【請求項３】
前記圧電性高分子フィルム（３１）は、
前記バンパーカバーに接着されて取り付けられており、
前記導電部材（３２）は、
前記圧電性高分子フィルムと前記バンパーカバーとにより挟圧されている請求項１又は２記載の車両用衝突センサ（３）。
【請求項４】
前記バンパーカバー上における前記導電部材に対する押圧部位には、前記導電部材に向けて突出した付勢突部（２２ｂ）が形成されている請求項３記載の車両用衝突センサ。
【請求項５】
前記圧電性高分子フィルム（８１）は、
前記圧電性高分子フィルム（８１）および前記導電部材（８２）を貫通するとともに、前記バンパーカバーに螺合した取付ボルト（８４）により、前記バンパーカバーに対して固定されており、
前記導電部材は、前記取付ボルトの頭部（８４ａ）により、前記分割ピース（８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ）に向けて押圧されている請求項１又は２記載の車両用衝突センサ（８）。
【請求項６】
複数の前記分割ピース（８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ）は、
前記圧電性高分子フィルム（８１）が前記バンパーカバーに取り付けられた状態で、車幅方向に並ぶとともに、車幅方向に並べられた前記分割ピースの列が、上下方向に複数列形成されている請求項５記載の車両用衝突センサ。
【請求項７】
前記圧電性高分子フィルムは、
各々の前記電極を、前記圧電素子に当接していない側から覆う一対の電極カバーフィルム（３１４、３１５、８１４、８１５）を含み、
さらに、前記導電部材を、前記分割ピースに当接していない側から覆う通電カバーフィルム（３３、８３）を備えている請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突センサ。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突センサと、
前記圧電性高分子フィルムによって形成された前記出力電圧または前記出力電圧に基づいて形成された検出電圧を、所定の電圧閾値（Ｖｔｈ）と比較し、前記出力電圧または前記検出電圧が前記電圧閾値以上の場合、前記車両のバンパーカバーに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、
前記分割ピースのうちの一つに電力を供給するとともに、他の前記分割ピースの電位を測定することにより、前記圧電性高分子フィルムの前記バンパーカバーからの脱落の有無を検知している脱落検出部（７３）と、
を備えた車両用衝突検知装置（１）。
【請求項９】
すべての前記分割ピースは、前記導電部材を介して互いに直列に接続されて、一つのピース接続列（ＤＡ）を形成しており、
前記脱落検出部は、
前記ピース接続列の一端に電力を供給するとともに、他端の電位を検知している請求項８記載の車両用衝突検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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センサおよびそれを使用した車両用衝突検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バンパーカバーの後方に緩衝体を設け、緩衝体とクロスメンバーとの間に検出用チューブを配置し、車両前端部への歩行者の衝突を検知する車両用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）。当該従来技術による衝突検知装置は、バンパーカバーにおける広範囲の部位に対する衝突の検知を可能にすることを意図したものである。この従来技術においては、車幅方向に長く延びた検出用チューブ内に閾値以上の圧力が発生した場合に、バンパーカバーへの歩行者の衝突が発生したことを検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５０５６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、当該車両用衝突検知装置においては、車両前端部への衝突を、緩衝体を介して検知しているため、車両前端部のバンパーカバーにおいて衝突が発生した場合、当該衝突による衝撃は緩衝体に伝播する間に減衰する。このため、例えば、衝突による衝撃が小さい場合、緩衝体の後方に配置された検出用チューブでは、衝突の衝撃による圧力の上昇を精度よく検知することはできなかった。
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、車両への衝突が発生したことを精度よく検出することができ、信頼性の高い車両用衝突センサおよびそれを使用した車両用衝突検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る車両用衝突センサの発明は、変形することにより、所定の出力電圧を発生する圧電素子および圧電素子の両面を挟む一対の電極を含み、少なくとも一方の電極が、圧電素子に接合された状態において互いに離れた複数の分割ピースによって形成される圧電性高分子フィルムと、分割ピースの圧電素子に接合しない側で、分割ピース同士を接続する導電部材と、を備え、圧電性高分子フィルムは、車両の前方部に設けられたバンパーカバーの内側に取り付けられている。
【０００６】
この構成によれば、車両用衝突センサは、バンパーカバーの変形量に応じた出力電圧を発生する圧電性高分子フィルムを備えている。これにより、バンパーカバーの変形量が直接的に影響する出力電圧に基づいて、車両のバンパーカバーに衝突が発生したことを正確に検出することができる。
また、上記した車両用衝突センサにおいて、導電部材は、圧電性高分子フィルムがバンパーカバーの内側面に取り付けられた状態で、圧電性高分子フィルムとバンパーカバーとに挟圧されることにより、または圧電性高分子フィルムをバンパーカバーに取り付けるための締結部材と圧電性高分子フィルムとに挟圧されることにより、分割ピースの圧電素子に接合しない側で、分割ピース同士を接続することとしてもよい。
この構成によれば、圧電性高分子フィルムがバンパーカバーから脱落した場合、導電部材が挟圧されなくなり、分割ピース同士の接続が解除される。このため、常時、導電部材を介した複数の分割ピースの間の通電状態を監視することにより、圧電性高分子フィルムがバンパーカバーから脱落したことを検出することができ、信頼性の高い車両用衝突センサにすることができる。
【０００７】
また、請求項８に係る車両用衝突検出装置の発明は、請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突センサと、圧電性高分子フィルムによって形成された出力電圧または出力電圧に基づいて形成された検出電圧を、所定の電圧閾値と比較し、出力電圧または検出電圧が電圧閾値以上の場合、車両のバンパーカバーに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する衝突判定部と、分割ピースのうちの一つに電力を供給するとともに、他の分割ピースの電位を測定することにより、圧電性高分子フィルムのバンパーカバーからの脱落の有無を検知する脱落検出部と、を備えている。
【０００８】
この構成によれば、車両用衝突検知装置は、バンパーカバーの変形量に応じた出力電圧を発生する圧電性高分子フィルムを備えている。そして、衝突判定部は、圧電性高分子フィルムによって形成された出力電圧に基づいて、車両のバンパーカバーに衝突が発生したことを検出している。これにより、バンパーカバーの変形量が直接的に影響する出力電圧に基づいて、車両のバンパーカバーに衝突が発生したことを正確に検出することができる。
また、脱落検出部により、圧電性高分子フィルムがバンパーカバーから脱落したことを検出することができ、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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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２】図１のII−II断面図
【図３】図２に示した衝突検知センサを水平方向にカットした断面図
【図４】歩行者保護システムの構成を示したブロック図
【図５】電力が供給され、検知電圧が検出された状態にある第１電極を模式的に示した図
【図６】バンパーカバーに対する取付状態にある衝突検知センサの断面図
【図７】バンパーカバーからの脱落状態にある衝突検知センサの断面図
【図８】歩行者保護システムの制御フローチャートを示した図
【図９】実施形態２による衝突検知センサのバンパーカバーに対する取付状態を示した断面図
【図１０】図９に示した第１電極に対し、電力が供給され電圧が検知された状態を模式的に表した図
【図１１】図９に示した第２電極の正面図
【図１２】図９に示した衝突検知センサのバンパーカバーからの脱落状態を表した断面図
【図１３】実施形態２の変形例による第１電極に対し、電力が供給され電圧が検知された状態を模式的に表した図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態１および実施形態２について説明する。尚、説明中および図１乃至図１３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１乃至図１３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、本発明による車両用衝突センサおよび車両用衝突検知装置は、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。
【００１１】
＜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（車両用衝突検知装置に該当する）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（車両の前方部に該当する）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。
【００１２】
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。
【００１３】
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（車両用衝突センサに該当する）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、ピエゾフィルム３１（圧電性高分子フィルムに該当する）を含んでいる。ピエゾフィルム３１は、薄膜状に形成されたピエゾ素子３１１（圧電素子に該当する）と、ピエゾ素子３１１に接合された第１電極３１２および第２電極３１３（双方は一対の電極に該当する）を有している。第１電極３１２および第２電極３１３は、銅、アルミニウム等のような導電性を有した金属皮膜によって形成され、ピエゾ素子３１１を双方の面から挟んでいる。以下、第１電極３１２および第２電極３１３を包括して、電極３１２、３１３と言う。
第１電極３１２は、ピエゾ素子３１１に接合された状態において、ピエゾ素子３１１の延びた方向（車幅方向に該当する）に互いに離れて配置されている複数の分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃによって形成されている（図５参照）。
【００１４】
ピエゾ素子３１１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。衝突によりバンパーカバー２２が変形すると、ピエゾフィルム３１には、変形によって引っ張り応力または圧縮応力が加わり、電極３１２、３１３間において、バンパーカバー２２の変形量Ｑに応じた所定の出力電圧（以下、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚと言う）を発生させる。ピエゾ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。ピエゾフィルム３１に代えて、焦電体（パイロ）フィルムを使用して、衝突検知センサ３を形成してもよい。
ピエゾフィルム３１は、双方の電極３１２、３１３を、ピエゾ素子３１１に当接していない側から覆う一対の電極カバーフィルム３１４、３１５を含んでいる。電極カバーフィルム３１４、３１５は、合成樹脂材料によって柔軟性を有した薄膜状に形成され、それぞれ電極３１２、３１３に接合されている。
【００１５】
また、図３に示したように、衝突検知センサ３は、導電性金属により形成された複数のスイッチ電極３２（導電部材に該当する）を有している。スイッチ電極３２は、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ同士の間の間隔よりも、車幅方向に大きく形成されている。スイッチ電極３２は、車幅方向に隣り合った２個の分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに対し、圧電素子３１１に当接していない側（図３において下面側）から当接して、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ同士を接続している（図５参照）。この時、スイッチ電極３２は、電極カバーフィルム３１５を撓ませ、電極カバーフィルム３１５に形成されたスリット３１５ａ中を通って、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに当接している。スイッチ電極３２は、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに対して接合されてはいない。
また、衝突検知センサ３は、スイッチ電極３２を、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに当接していない側から覆う複数のスイッチカバーフィルム３３（通電カバーフィルムに該当する）を含んでいる。各々のスイッチカバーフィルム３３は、合成樹脂材料によって柔軟性を有した薄膜状に形成されている。スイッチカバーフィルム３３は、スイッチ電極３２に対して接合されているが、電極カバーフィルム３１５に対しては接合されていない。
尚、上述したピエゾフィルム３１の電極３１２、３１３は、それぞれ電極カバーフィルム３１４、３１５およびスイッチカバーフィルム３３よりも、その厚みが薄く形成されている。
【００１６】
電極カバーフィルム３１５およびスイッチカバーフィルム３３における、第１電極３１２とは反対側の面（図３におけるそれぞれの下面）と、バンパーカバー２２の裏面２２ａとの間には接着剤または両面テープが介在している。これによって、衝突検知センサ３は、バンパーカバー２２に取り付けられている。ピエゾフィルム３１がバンパーカバー２２に取り付けられた状態で、前述したスイッチ電極３２は、ピエゾフィルム３１とバンパーカバー２２とにより挟圧されている（図３示）。
バンパーカバー２２上（バンパーカバー上に該当する）におけるスイッチ電極３２に対する押圧部位には、スイッチ電極３２に向けて突出した付勢突部２２ｂが形成されている。ピエゾフィルム３１がバンパーカバー２２に取り付けられた状態で、付勢突部２２ｂは、電極カバーフィルム３１５を撓ませながら、スイッチカバーフィルム３３を介して、スイッチ電極３２を第１電極３１２に向けて押圧している。
【００１７】
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、ピエゾフィルム３１のバンパーカバー２２からの脱落を検知した時に、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。
【００１８】
（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。
【００１９】
図４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、脱落検出部７３、ＡＮＤ回路７４および保護装置ドライバー７５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、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、ピエゾフィルム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（電圧閾値以上に該当する）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に基づいて所定の検出電圧を形成し、検出電圧が電圧閾値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。
【００２０】
また、脱落検出部７３は、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃのうちの一つに電力を供給するとともに、他の分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃの電位を測定することにより、ピエゾフィルム３１のバンパーカバー２２からの脱落の有無を検知している。脱落検出部７３は、ピエゾフィルム３１のバンパーカバー２２からの脱落を検出していない時に、Ｈ信号を出力する。脱落検出部７３はＨ信号を出力していない時、インパネ６において、ピエゾフィルム３１がバンパーカバー２２から脱落したことを警告する。これにより、車両ＶＥの運転者に、衝突検知センサ３の修理を促すことが可能になる。脱落検出部７３によって、ピエゾフィルム３１のバンパーカバー２２からの脱落の有無を検知する方法については後述する。
ＡＮＤ回路７４の３個の入力端は、車速判定部７１、衝突判定部７２および脱落検出部７３に接続されている。ＡＮＤ回路７４は、車速判定部７１、衝突判定部７２および脱落検出部７３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７５は、ＡＮＤ回路７４の出力端に接続されており、ＡＮＤ回路７４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。
【００２１】
（ピエゾフィルムの脱落検知の方法）
以下、図５乃至図７に基づいて、脱落検出部７３によるピエゾフィルム３１の脱落の検知方法について詳述する。図５に示したように、ピエゾフィルム３１に含まれたすべての分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃは、スイッチ電極３２を介して互いに直列に接続されて、一つのピース接続列ＤＡを形成している。車幅方向左端に形成された分割ピース３１２ａ（ピース接続列の一端に該当する）には電源７３１が接続され、電力が供給されている。また、車幅方向右端に形成された分割ピース３１２ｃ（ピース接続列の他端に該当する）には、検出抵抗７３２の一端７３２ａが接続され、検出抵抗７３２の他端７３２ｂは、電源７３１とともに接地されている。
【００２２】
図６に示したように、ピエゾフィルム３１がバンパーカバー２２の裏面２２ａに取り付けられている状態で、スイッチ電極３２は、ピエゾフィルム３１とバンパーカバー２２とにより挟圧されている。これにより、スイッチ電極３２は、複数個の分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに当接して、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ同士を接続している。したがって、この場合、左端の分割ピース３１２ａから右端の分割ピース３１２ｃへと電流が流れる（図５および図６において矢印にて示す）。分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃを流れた電流によって、検出抵抗７３２の両端７３２ａ、７３２ｂには検知電圧Ｖｄｇ（ピース接続列の他端の電位に該当する）が発生する。
一方、図７に示されたように、ピエゾフィルム３１がバンパーカバー２２から脱落すると、スイッチ電極３２はピエゾフィルム３１とバンパーカバー２２とにより挟圧されなくなり、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃとの当接が解除される。このため、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃを流れる電流が断たれ（図７において電流回路の切断箇所を×にて示す）、検知電圧Ｖｄｇは０となる。
したがって、脱落検出部７３は、常時、検知電圧Ｖｄｇを監視することにより、ピエゾフィルム３１のバンパーカバー２２からの脱落の有無を検出することができる。
【００２３】
（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、脱落検出部７３に対し検知電圧Ｖｄｇが入力される（ステップＳ１０１）。次に、脱落検出部７３において、検知電圧Ｖｄｇが所定の通電閾値Ｖｆｘ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。通電閾値Ｖｆｘは、０にごく近い値に設定されている。検知電圧Ｖｄｇが通電閾値Ｖｆｘ未満であると判定された場合、インパネ６において、ピエゾフィルム３１がバンパーカバー２２から脱落したことを警告し（ステップＳ１０９）、本制御フローを終了する。
【００２４】
検知電圧Ｖｄｇが通電閾値Ｖｆｘ以上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Ｓ１０３）。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Ｓ１０４）。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、ピエゾフィルム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Ｓ１０５）。
【００２５】
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Ｓ１０６）。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Ｖｐｚ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Ｖｐｚ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Ｓ１０７）、歩行者保護装置５を作動させる（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０６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。
【００２６】
＜実施形態１の作用効果＞
本実施形態によれば、バンパーカバー２２の変形量に応じたピエゾフィルム電圧Ｖｐｚを発生するピエゾフィルム３１を備えている。これにより、バンパーカバー２２の変形量が直接的に影響するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚに基づいて、車両ＶＥのバンパーカバー２２に衝突が発生したことを正確に検出することができる。
また、バンパーアブソーバー２３中に、圧力検出用のチューブを設ける必要がなく、製造の容易な衝突検知センサ３および歩行者保護システム１にすることができる。
また、衝突検知センサ３は、ピエゾフィルム３１とバンパーカバー２２とにより挟圧されているスイッチ電極３２を備えている。そして、スイッチ電極３２は、複数個の分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに対しピエゾ素子３１１に接合していない側から当接して、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ同士を接続している。したがって、ピエゾフィルム３１がバンパーカバー２２から脱落した場合、スイッチ電極３２が挟圧されなくなるため、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに当接しなくなって、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ同士の接続が解除される。このため、常時、スイッチ電極３２を介した複数の分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃの間の通電状態を監視することにより、ピエゾフィルム３１がバンパーカバー２２から脱落したことを検出することができ、信頼性の高い衝突検知センサ３および歩行者保護システム１にすることができる。
【００２７】
また、ピエゾフィルム３１は、バンパーカバー２２との間に接着剤または両面テープが介在することにより、バンパーカバー２２に取り付けられており、スイッチ電極３２は、ピエゾフィルム３１とバンパーカバー２２とにより挟圧されている。これにより、締結部材等の構成部品を増大させることなく、容易に、ピエゾフィルム３１のバンパーカバー２２からの脱落を検出可能な衝突検知センサ３および歩行者保護システム１にすることができる。
また、バンパーカバー２２上におけるスイッチ電極３２に対する押圧部位には、スイッチ電極３２に向けて突出した付勢突部２２ｂが形成されている。これにより、ピエゾフィルム３１がバンパーカバー２２に取り付けられた状態で、電極カバーフィルム３１５の厚みに拘らず、確実に、スイッチ電極３２を分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに当接させることができる。したがって、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃの間の通電を確保することが可能になる。
【００２８】
また、ピエゾフィルム３１は、各々の電極３１２、３１３を、ピエゾ素子３１１に当接していない側から覆う一対の電極カバーフィルム３１４、３１５を含んでいる。さらに、スイッチ電極３２を、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに当接していない側から覆うスイッチカバーフィルム３３を備えている。これにより、各々の電極３１２、３１３およびスイッチ電極３２を異物等から保護することができ、電極３１２、３１３およびスイッチ電極３２の防水性、絶縁性、防塵性を向上させることができる。また、電極カバーフィルム３１４、３１５およびスイッチカバーフィルム３３は柔軟性を有しているため、バンパーカバー２２において衝突が発生した時に、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚの発生に対して支障は生じない。
また、脱落検出部７３は、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃのうちの一つに電力を供給するとともに、他の分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃの電位を測定することにより、ピエゾフィルム３１のバンパーカバー２２からの脱落の有無を検知している。これにより、構成部品を増大させることなく、簡素な構成を用いて、確実にピエゾフィルム３１のバンパーカバー２２からの脱落を検出することができる。
また、すべての分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃは、スイッチ電極３２を介して互いに直列に接続されて、一つのピース接続列ＤＡを形成している。そして、脱落検出部７３は、ピース接続列ＤＡの一端に電力を供給するとともに、他端の電位を検知している。これにより、分割ピース３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃの数がいくつあっても、ピース接続列ＤＡの一端に電力を供給し、他端の電位を検知するだけで、容易にピエゾフィルム３１のバンパーカバー２２からの脱落を検出することができる。また、ピエゾフィルム３１の一部がバンパーカバー２２から脱落した場合でも、その脱落を検出することができる。
【００２９】
＜実施形態２の構成＞
以下、図９乃至図１２に基づいて、実施形態２による衝突検知センサ８（車両用衝突センサに該当する）について説明する。本実施形態による衝突検知センサ８においては、実施形態１による衝突検知センサ３と同様に、ピエゾフィルム８１を有している。ピエゾフィルム８１は、第１電極８１２と第２電極８１３（双方は一対の電極に該当する）とにより、双方の面が挟まれたピエゾ素子８１１（圧電素子に該当する）を含んでいる。以下、第１電極８１２および第２電極８１３を包括して、電極８１２、８１３と言う。
第１電極８１２は、ピエゾ素子８１１に接合された状態において、互いに離れて配置されている複数の分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃによって形成されている。分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１３ｃは、ピエゾフィルム８１がバンパーカバー２２に取り付けられた状態で、車幅方向に並んでいる。さらに、車幅方向に並べられた分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１３ｃの列は、分割ピース８１２ｃを共通として上下方向に２列形成（複数列形成に該当する）されている（図１０示）。
また、ピエゾフィルム８１は、双方の電極８１２、８１３を、ピエゾ素子８１１に当接していない側から覆う一対の電極カバーフィルム８１４、８１５を含んでいる。電極カバーフィルム８１４、８１５は、それぞれ電極８１２、８１３に接合されている。
【００３０】
図９に示したように、ピエゾフィルム８１は、実施形態１によるピエゾフィルム３１と同様に、複数のスイッチ電極８２（導電部材に該当する）を有している。スイッチ電極８２は、分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ同士の間の間隔よりも、車幅方向に大きく形成されている。スイッチ電極８２は、車幅方向に隣り合った２個の分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃに当接して、分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ同士を接続している。スイッチ電極８２は、分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃに対して接合されてはいない。
また、ピエゾフィルム８１は、スイッチ電極８２を、分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃに当接していない側から覆う複数のスイッチカバーフィルム８３（通電カバーフィルムに該当する）を含んでいる。各々のスイッチカバーフィルム８３は、スイッチ電極８２に対して接合されているが、電極カバーフィルム８１４に対しては接合されていない。
尚、上述したピエゾフィルム８１の電極８１２、８１３は、それぞれ電極カバーフィルム８１４、８１５およびスイッチカバーフィルム８３よりも、その厚みが薄く形成されている。
【００３１】
ピエゾフィルム８１は、実施形態１によるピエゾフィルム３１とは異なり、ピエゾフィルム８１およびスイッチ電極８２を貫通する複数の取付ボルト８４（締結部材に該当する）により、バンパーカバー２２に対して固定されている。図９に示したように、ピエゾフィルム８１およびスイッチ電極８２を貫通した取付ボルト８４は、バンパーカバー２２に形成されたネジ孔２２ｃに螺合している。本実施形態によるピエゾフィルム８１は、車幅方向の左端上部、左端下部、右端上部および右端下部の４か所に取付ボルト８４を締め付けることにより、バンパーカバー２２に取り付けられている（図１０示）。本実施形態において、取付ボルト８４は、合成樹脂材料等の非導電体により形成されている。しかしながら、取付ボルト８４の外周面と電極８１２、８１３およびスイッチ電極８２等の導体が接触しないようにすれば、取付ボルト８４の材質は金属等の導電体であってもよい。
図１１に示したように、第２電極８１３には、取付ボルト８４が貫通する複数のボルト孔８１３ａが形成されている。これにより、第２電極８１３は全面が導通することが可能になり、バンパーカバー２２の変形を検出する際に、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚの発生に対して支障は生じない。
ピエゾフィルム８１がバンパーカバー２２に取り付けられた状態で、スイッチ電極８２は、スイッチカバーフィルム８３を介して、取付ボルト８４のボルト頭部８４ａ（取付ボルトの頭部に該当する）により、分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、に向けて押圧されている。
【００３２】
図１０に示したように、ピエゾフィルム３１に含まれたすべての分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃは、スイッチ電極３２を介して互いに直列に接続されて、略コの字状を呈した一つのピース接続列ＤＡを形成している。実施形態１による衝突検知センサ３と同様に、車幅方向の左端上部に形成された分割ピース８１２ａ（ピース接続列の一端に該当する）には電源７３１が接続され、電力が供給されている。また、車幅方向の左端下部に形成された分割ピース８１２ａ（ピース接続列の他端に該当する）には、検出抵抗７３２の一端７３２ａが接続され、検出抵抗７３２の他端７３２ｂは、電源７３１とともに接地されている。
【００３３】
図９に示したように、ピエゾフィルム８１がバンパーカバー２２の裏面２２ａに取り付けられている状態で、スイッチ電極８２は、取付ボルト８４のボルト頭部８４ａとピエゾフィルム８１とにより挟圧されている。これにより、スイッチ電極８２は、複数個の分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃに対し、圧電素子８１１に当接していない側（図９において上面側）から当接して、分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ同士を接続している。したがって、左端上部の分割ピース８１２ａから左端下部の分割ピース８１２ａへと電流が流れる（図９および図１０において矢印にて示す）。この時、スイッチ電極８２は電極カバーフィルム８１４を撓ませ、電極カバーフィルム８１４に形成されたスリット８１４ａ中を通って、分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃに当接している。
一方、図１２に示されたように、ピエゾフィルム８１がバンパーカバー２２から脱落すると、スイッチ電極８２と分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃとの当接が解除される。このため、分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃを流れる電流が断たれる（図１２において電流回路の切断箇所を×にて示す）。
したがって、実施形態１による衝突検知センサ３と同様に本実施形態においても、脱落検出部７３は、常時、検知電圧Ｖｄｇ（ピース接続列の他端の電位に該当する）を監視することにより、ピエゾフィルム８１のバンパーカバー２２からの脱落の有無を検出することができる。衝突検知センサ８のその他の構成については、実施形態１による衝突検知センサ３と同様であるため、これ以上の説明は省略する。
【００３４】
＜実施形態２の作用効果＞
本実施形態によれば、ピエゾフィルム８１は、ピエゾフィルム８１およびスイッチ電極８２を貫通するとともに、バンパーカバー２２に螺合した取付ボルト８４により、バンパーカバー２２に対して固定されている。そして、スイッチ電極８２は、取付ボルト８４のボルト頭部８４ａにより、分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃに向けて押圧されている。これにより、ピエゾフィルム８１のバンパーカバー２２への取り付けに関して、その信頼性を向上できるとともに、ピエゾフィルム８１のバンパーカバー２２からの脱落の有無を確実に検出することができる。
また、第１電極８１２の複数の分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃは、ピエゾフィルム８１がバンパーカバー２２に取り付けられた状態で、車幅方向に複数個並んでいる。さらに、車幅方向に並べられた分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃの列は、上下方向に２列形成されている。これにより、分割ピース８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃを接続するために、スイッチ電極８２を貫通した取付ボルト８４を、車幅方向だけでなく上下方向にも複数個設けることができる。このため、バンパーカバー２２上において、ピエゾフィルム８１をがたつきなく取り付けることができ、その取付安定性をさらに向上させることができる。
【００３５】
＜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。
上述した実施形態２において、ピエゾフィルム８１をバンパーカバー２２に取り付ける取付ボルト８４の数は、バンパーカバー２２の形状、大きさに応じて、自由に設定することが可能である。例えば、図１３に示したように、第１電極８１６を、車幅方向の左端の上下に配置された一対の分割ピース８１６ａと、車幅方向の右端に配置された分割ピース８１６ｃと、分割ピース８１６ａ、８１６ｃの間に配置された上下６個ずつの分割ピース８１６ｂにより形成してもよい。これにより、取付ボルト８４の数を１４個に増大させることが可能になり、ピエゾフィルム８１のバンパーカバー２２への取付安定性を向上させることができる。尚、図１３において、スイッチ電極８２は省略されている。
また、第１電極３１２および第２電極３１３の双方を分割ピースにて形成し、ピエゾフィルム３１がバンパーカバー２２に取り付けられた状態において、スイッチ電極３２が双方の分割ピース同士を接続するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
図面中、１は歩行者保護システム（車両用衝突検知装置）、３，８は衝突検知センサ（車両用衝突センサ）、５は歩行者保護装置（保護装置）、２１はフロントバンパー（車両の前方部）、２２はバンパーカバー、２２ａは裏面（バンパーカバーの内側面）、２２ｂは付勢突部、３１，８１はピエゾフィルム（圧電性高分子フィルム）、３２，８２はスイッチ電極（導電部材）、３３，８３はスイッチカバーフィルム（通電カバーフィルム）、７２は衝突判定部、７３は脱落検出部、８４は取付ボルト（締結部材）、８４ａはボルト頭部（取付ボルトの頭部）、３１１，８１１はピエゾ素子（圧電素子）、３１２，８１２，８１６は第１電極（電極）、３１３，８１３は第２電極（電極）、３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ，８１２ａ，８１２ｂ，８１２ｃ，８１６ａ，８１６ｂ，８１６ｃは分割ピース、３１４，３１５，８１４，８１５は電極カバーフィルム、ＤＡはピース接続列、ＶＥは車両、Ｖｐｚはピエゾフィルム電圧（出力電圧）、Ｖｔｈは電圧閾値を示している。
【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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【図１３】
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