JP2008191007A - センサ装置の取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】センサ装置へダメージを与えずに、意匠性を向上することのできるセンサ装置の取り付け構造を提供する。
【解決手段】貫通孔の形成された車両バンパに対し、貫通孔を介して圧電素子がセンシング可能にセンサ装置を取り付けてなるセンサ装置の取り付け構造であって、センサ装置は、バンパの外面と略面一となるようにその一部が貫通孔内に配置された状態でバンパに固定され、バンパには貫通孔の開口部を含む外面全面に色の付いた有色フィルムが貼着され、センサ装置が有色フィルムと接触している。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両バンパなどの移動体の壁部材に、センサ装置を取り付けてなるセンサ装置の取り付け構造に関するものである。

従来、貫通孔の形成された車両バンパなどの移動体の壁部材に対し、貫通孔を介してセンサ素子がセンシング可能にセンサ装置を取り付けてなるセンサ装置の取り付け構造が知られている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１においては、表裏に貫通する取付孔（貫通孔）の形成されたバンパ（壁部材）に対して、超音波振動子（センサ素子）を器体（筐体）内に収納してなるセンサ装置が、取付孔から超音波振動子を外部に臨ませた状態で固定されている。
特開２００４−２６４２６４号公報

ところで、特許文献１に示されるセンサ装置のように、壁部材の貫通孔を介して移動体の外部に露出されるものについては、意匠性を高めるために、壁部材に組み付けられたアッシー状態で壁部材とともにセンサ装置の露出面も塗装（すなわち加飾）される。この加飾においては、生産性向上と品質向上（例えば異物付着抑制）のため、塗料を高温乾燥する。したがって、センサ装置が高温雰囲気に晒されるので、センサ装置がダメージを受ける恐れがある。例えば、センサ素子を固定するための接着剤やセンサ素子の処理回路が熱の影響を受け、センサ素子の位置ずれや脱落、処理回路の動作不良を引き起こす恐れがある。

本発明は上記問題点に鑑み、センサ装置へダメージを与えずに、意匠性を向上することのできるセンサ装置の取り付け構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１に記載の発明は、貫通孔の形成された移動体の壁部材に対し、貫通孔を介してセンサ素子がセンシング可能にセンサ装置を取り付けてなるセンサ装置の取り付け構造であって、センサ装置は、壁部材の移動体外面と略面一となるようにその一部が貫通孔内に配置された状態で壁部材に固定され、壁部材には貫通孔の開口部を含む移動体外面全面に色の付いた有色フィルムが貼着され、センサ装置が有色フィルムと接触していることを特徴とする。

本発明によれば、従来のように塗装するのではなく、有色フィルムを壁部材に貼着（接着固定）することで加飾するので、加飾に際してセンサ装置が熱ダメージを受けるのを抑制することができる。

また、色の付いた有色フィルムを壁部材の移動体外面全面に貼着するので、センサ装置、及び、センサ装置と壁部材との境界部位を、移動体の外部から目立ちにくく（又は目立たたなく）することができる。また、有色フィルムを壁部材の移動体外面全面に貼着するので、壁部材の移動体外面において継ぎ目のない意匠面を構成することができる。さらには、貫通孔内に配置され、有色フィルムと接触するセンサ装置の一部の端面が、壁部材の移動体外面と略面一となるようにセンサ装置を固定するので、センサ装置と壁部材との間に段差が無く、有色フィルムの凹凸を抑制することができる。このように、センサ装置へダメージを与えずに、意匠性を向上することができる。

また、従来の塗装による加飾の場合、センサ装置のコネクタ（端子）などへの塗料付着による導通不良を防ぐために、予めマスキングを施す必要があるが、本発明によれば、このようなマスキングは不要であるので、加飾にかかる工数を削減することもできる。

なお、貫通孔のない壁部材の内面（移動体外面の裏面）にセンサ装置を固定することで、意匠性を向上するようにした構成（所謂インビジブルソナー）が知られているが、このような構成においては、センシングの際に壁部材の影響（構成材料の物性、厚さなど）を受けることとなる。これに対し、本発明においては、センサ装置が移動体外部に露出されない構成でありながら、センシングの際に壁部材の影響を受けにくい構成となっている。

請求項１に記載の発明においては、例えば請求項２に記載のように、センサ装置がセンサ素子を収容するものであってセンサ素子が固定された筐体を有し、筐体のセンサ素子固定面の裏面が有色フィルムと接触する構成としても良い。このような構成とすると、センサ素子は、筐体及び有色フィルムを介して、センシングを行うこととなる。

センサ素子は特に限定されるものではない。例えばセンサ素子として、電気信号を超音波振動に変換又は超音波振動を電気信号に変換する超音波素子を採用する場合、請求項２に記載の発明においては、請求項３に記載のように、超音波素子は筐体に収容された状態で底面部の内面に接触固定され、筐体の底面部の外面が有色フィルムと接触する構成すれば良い。このような構成とすると、超音波素子は移動体外部との間で、筐体及び有色フィルムを介して超音波振動を伝達することとなる。

なお、上述した所謂インビジブルソナー（例えば特開平１０−１２３２３６号公報、特許第３４６９２４３号参照）のように、センサ素子が壁部材を介してセンシングする構成においては、センシングの際に壁部材の影響を受けることとなる。例えば壁部材の仕様は、移動体の種類や製造メーカごとに所定の仕様に決定されるため、センサ特性上好ましいものを適宜選択することはできない。そこで、請求項４に記載のように、壁部材及び有色フィルムとは異なる材料からなり、センサ装置の固定状態で、センサ装置との接触面の裏面が壁部材の移動体外面と略面一となる調整部材とを有し、調整部材が、有色フィルムと接触する構成としても良い。

このような構成とすると、センサ素子は、有色フィルムだけでなく、調整部材を介してセンシングを行うこととなる。したがって、調整部材の構成材料や厚さなどを適宜設定することができ、ひいてはセンサ特性の調整自由度を高めることができる。また、構成によってはセンサ特性を向上することも可能である。

なお、センサ装置がセンサ素子を収容するものであってセンサ素子が固定された筐体を有する場合には、請求項５に記載のように、調整部材を、壁部材、有色フィルム、及び筐体とは異なる材料からなり、センサ装置の固定状態で、筐体及びセンサ素子の少なくとも一方との接触面の裏面が壁部材の移動体外面と略面一となる構成とすれば良い。

例えばセンサ素子として超音波素子を採用する場合、請求項６に記載のように、超音波素子が調整部材と接触する構成としても良い。また、請求項７に記載のように、超音波素子が筐体に収容された状態で底面部の内面に接触固定され、筐体の底面部の外面が調整部材と接触する構成としても良い。

請求項６に記載の構成とすると、超音波素子は、移動体外部との間で、調整部材及び有色フィルムを介して超音波振動を伝達することとなる。したがって、請求項７に記載の構成よりも感度を向上することができる。また、請求項７に記載の構成とすると、超音波素子は、移動体外部との間で、筐体、調整部材、及び有色フィルムを介して超音波振動を伝達することとなる。このように、いずれの構成としても、調整部材の構成材料や厚さなどを適宜設定することで、感度を向上したり指向性のばらつきを抑制することができる。また、調整部材の形状によって、指向性を調整することもできる。

なお、超音波振動の伝達経路において、ヤング率の温度変化（使用環境の温度変化によるヤング率の変化）が大きいほど、振動の伝播状態が変化し、感度や指向性のばらつきも大きくなる。そこで、請求項４〜７いずれか１項に記載の発明においては、請求項８に記載のように、調整部材として、壁部材よりもヤング率の温度による変化が小さい材料からなるものを採用することが好ましい。このような構成とすると、超音波振動の伝達経路として調整部材を含む構成でありながら、感度や指向性のばらつきを効果的に抑制することができる。

また、請求項７に記載の発明においては、請求項９に記載のように、調整部材として、音響インピーダンスが有色フィルムの音響インピーダンスと筐体の底面部の音響インピーダンスの間にあるものを採用しても良い。このような構成とすると、筐体と調整部材との境界面での反射、及び、調整部材と有色フィルムとの境界面での反射を低減し、感度を向上することができる。

請求項１〜９いずれか１項に記載の発明は、上述したように加飾に際して高温処理を必要としないので、請求項１０に記載のように、センサ素子の処理回路を有するセンサ装置に好適である。

なお、請求項１〜１０いずれか１項に記載の発明は、請求項１１に記載のように、移動体としての車両の、壁部材としてのバンパ、モール、及びボディの少なくとも１つに好適である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態においては、センサ素子として超音波素子を備えるセンサ装置を、移動体としての車両に取り付けてなる取り付け構造を例に挙げて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るセンサ装置の取り付け構造が適用された車両のリアバンパ周辺を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るセンサ装置の取り付け構造の概略を示す断面図である。図３は、図２を車外側から見た平面図である。

センサ装置は、車両の周囲に存在する障害物を検出できるように、車両の前方、後方、或いは四隅側のバンパなどに取り付けられる。本実施形態においては、図１に示すように、センサ装置１１が車両１のリア側のバンパ３における両コーナ部とコーナ部間（車両後面）の２箇所の計４箇所に取り付けられている。

センサ装置１１は、要部として、図２に示すように、超音波振動子１３（所謂マイクロフォン）を有している。この超音波振動子１３は、ハウジング１５内に圧電素子１７を収容してなるものである。ハウジング１５は特許請求の範囲に記載の筐体に相当するものであり、例えばアルミニウムなどの導電性部材を用いて有底筒状に構成されている。それ以外にも、樹脂材料から構成されたハウジング１５の内面に金属コーティングがなされたものを採用することもできる。ハウジング１５の内部には、図２に示すように、内部空間１９が形成されており、ハウジング１５における底面部２１の内面２３に圧電素子１７が貼り付けられている。これにより、底面部２１の外面（内面２３の裏面）が、超音波振動子１３の振動面２５となっている。

圧電素子１７は特許請求の範囲に記載のセンサ素子に相当するものであり、例えばＰＺＴやチタン酸バリウムなどの圧電セラミックスを焼結体としたものである。圧電素子１７のハウジング１５との接着面及びその裏面には、それぞれ電極（図示略）が形成されており、接着面の裏面側の電極（図示略）と、接着面側の電極と電気的に接続されたハウジング１５の内面とに、それぞれリード２７の一端が接続されている。そして、リード２７の他端はハウジング１５の外部に引き出されている。これにより、リード２７を介して圧電素子１７の両端に交流信号を印加することができ、この交流信号の印加によって圧電素子１７を駆動させ、超音波振動子１３の振動面２５を振動させることができる。なお、ハウジング１５の内部空間１９には、リード２７の接続（ハンダ付け）が行われた後、底面部２１に面する面を除いて圧電素子１７を取り囲むように、振動吸収部材（図示略）が充填されている。この振動吸収部材は、例えばシリコンやポリウレタンなどの弾性を備える弾性体からなり、圧電素子１７による振動がハウジング１５の底面部２１以外の部位に伝わることを低減するものである。

このように構成される超音波振動子１３は、回路基板２９とともに樹脂などの絶縁材料からなるケース３１内に組み付けられ、センサ装置１１が構成されている。

回路基板２９は、リード２７を介して圧電素子１７と電気的に接続されており、圧電素子１７を振動させて超音波を発生するための駆動信号を出力したり、圧電素子１７に超音波が伝達されて圧電素子１７に歪みが生じた場合に、圧電効果によって生じる電圧信号を入力処理する回路が形成されている。また、回路基板２９は、コネクタ３３を介して図示しないコントローラに接続され、このコントローラにて車両後方及びコーナ部の障害物検出が行われる。

ケース３１内には、例えばシリコンゴムからなり、超音波振動子１３からケース３１への不要振動の伝達を抑制する防振部材３５が、超音波振動子１３の周囲（振動面２５を除く周囲）に設けられている。また、ケース３１内を封止するために、例えばシリコン樹脂からなる封止部材３７が回路基板２９の後部に充填されている。

ケース３１は例えば円筒状に構成されており、筒内部の途中に、防振部材３５の被着された超音波振動子１３を一方の開口部から挿入して固定し、回路基板２９を他方の開口部から挿入して固定するためのストッパ３９が形成されている。そして、防振部材３５の被着された超音波振動子１３がケース３１に組み付けられた状態で、ケース３１の開口端と超音波振動子１３の振動面２５とが図２に示すように略面一（面を同一とする位置）となり、それぞれの外形形状が図３に示すように同心円の関係になっている。なお、本実施形態においては、ケース３１の開口端と超音波振動子１３の振動面２５だけでなく、防振部材３５の端部も略面一となり、またそれぞれの外形形状が同心円の関係になっている。

このように構成されるセンサ装置１１は、図２及び図３に示すように、外面５と内面７との間を貫通する貫通孔９の形成されたバンパ３に対し、貫通孔９を介してセンシングが可能（バンパ３を介さずに超音波の送信又は受信が可能）なように、その一部が貫通孔９の内部に配置された状態で固定されている。そして、この固定状態で、バンパ３の外面５と超音波振動子１３の振動面２５とが略面一となっている。

本実施形態においては、超音波振動子１３の振動面２５がバンパ３の外面５と略面一となる状態で、バンパ３の内面７に固定されたセンサ装置固定用のホルダ４１の嵌合孔４３に、嵌合孔４３に対応してケース３１の外周面に設けられた突起部４５が嵌合され、ホルダ４１によってセンサ装置１１がバンパ３に固定されている。なお、本実施形態においては、上述したように超音波振動子１３の振動面２５、ケース３１の端部、及び防振部材３５の端部が略面一となっており、これらがバンパ３の外面５と略面一となっている。また、図３に示すように、超音波振動子１３の振動面２５、ケース３１の端部、及び防振部材３５の端部の外形形状とバンパ３の外面５における開口形状（貫通孔９の孔形状）が、図３に示すように同心円の関係になっている。なお、本実施形態においては、取り付け公差や製造誤差に基づいて、貫通孔９の壁面（バンパ３）とセンサ装置１１の貫通孔９内の配置部位との間には、僅かな隙間が存在している。後述する意匠性の点からは隙間が小さいほど良く、隙間の無い構成としても良い。

そして、このようにセンサ装置１１が貫通孔９の形成されたバンパ３に取り付けられた状態で、本実施形態においては、貫通孔９の開口部を含むバンパ３の外面５全面に、色の付いた有色フィルム４７が貼着されている。また、有色フィルム４７は、バンパ３の外面と略面一とされたセンサ装置１１の端面（超音波振動子１３の振動面２５、ケース３１の端部、及び防振部材３５の端部）にも貼着されている。

この有色フィルム４７は、被覆によって、センサ装置１１、及び、センサ装置１１とバンパ３との境界部位を、可視域で車両外部から目立ちにくく（又は目立たたなく）するための加飾部材である。したがって、有色フィルム４７は有色であれば透明でも不透明でも良いが、センサ装置１１を見えにくくするという点では不透明のものが好ましい。しかしながら、バンパ３の周囲（ボディなど）などとの調和（意匠性）を考慮して適宜選択することができる。また、有色フィルム４７の構成材料としては、センサ装置１１に熱的なダメージを与えることなくバンパ３の外面５に貼着（接着固定）でき、且つ、該フィルム４７を介してセンサ装置１１がセンシング可能なフィルム（シート、膜も含む）ものであれば採用することができる。したがって、接着剤としては、高温での加熱処理を必要としない湿気硬化型やＵＶ硬化型などの公知の接着剤を、構成材料に応じて採用することができる。好ましくは、バンパ３の外面５に追従可能な柔軟性を有していると良い。

本実施形態においては、一例として、離型性を有する基材（キャリアフィルム）上に塗装膜及び接着層を形成し、バンパ３への貼着時に基材を除去することで塗装膜及び接着層から構成される有色フィルム４７を採用している。このような有色フィルム４７は、ウレタン樹脂系などの塗料を基材の一面上に塗布し、乾燥して塗装膜を形成する。したがって、この時点で高温での塗装が完了する。この塗装膜は単層でも多層でも良い。本実施形態においては、基材側から保護を兼ねる透明のクリア膜、ボディとの調和を取る所定色の上地膜、下地膜の順で形成されている。そして、塗装膜上に接着層を形成した後、接着層を接着面として、センサ装置１１の取り付けられたバンパ３の外面５全面に貼着し、基材を除去する。これにより、塗装膜及び接着層からなる有色フィルム４７が、バンパ３の外面５全面に貼着されたセンサ装置１１の取り付け構造が構成されることとなる。なお、基材を除去せずに、有色フィルム４７の一部として残しても良い。このように構成される有色フィルム４７及び有色フィルム４７の貼着方法の詳細は、例えば特開２００６−２１２８２２号公報に開示されているので、参照されたい。なお、有色フィルム４７をバンパ３の外面５に貼着してから、センサ装置１１をバンパ３に取り付けても同様の取り付け構造とすることができる。

このように、本実施形態に係るセンサ装置１１の取り付け構造においては、センサ装置１１を貫通孔９の形成されたバンパ３に取り付けた状態で塗装するのではなく、有色フィルム４７をバンパ３に高温での加熱処理なしに貼着（接着固定）することで加飾する。したがって、加飾に際してセンサ装置１１が熱ダメージを受けるのを抑制することができる。具体的には、圧電素子１７を固定する接着剤の軟化による圧電素子１７の位置ずれや脱落、回路基板２９の動作不良を抑制することができる。

また、色の付いた有色フィルム４７をバンパ３の外面５全面に貼着するので、センサ装置１１、及び、センサ装置１１とバンパ３との境界部位を、車両外部から目立ちにくく（又は目立たたなく）することができる。また、有色フィルム４７をバンパ３の外面５全面に貼着するので、バンパ３の外面５において継ぎ目のない意匠面を構成することができる。さらには、貫通孔９内に配置されたセンサ装置１１の部位の車両外部側の端面（超音波振動子１３の振動面２５、防振部材３５の端部、ケース３１の端部）が、バンパ３の外面５と略面一となるようにセンサ装置１１を固定し、該端面にも有色フィルム４７を貼着（接触）させている。したがって、バンパ３の外面５とセンサ装置１１の端面に段差が無いので、有色フィルム４７の凹凸を抑制することができる。このように、センサ装置１１へダメージを与えずに、意匠性を向上することができる。

また、従来の塗装による加飾の場合、センサ装置１１のコネクタ（端子）などへの塗料付着による導通不良を防ぐために、予めマスキングを施す必要があった。これに対し、本実施形態に係るセンサ装置１１の取り付け構造によれば、このようなマスキングを不要とすることができるので、加飾工程の工数を削減することもできる。

また、従来、貫通孔９のないバンパ３（壁部材）の内面７にセンサ装置１１を固定することで、意匠性を向上するようにした構成（所謂インビジブルソナー）も提案されている。しかしながら、このような構成においては、バンパ３を介して超音波振動が伝達されるので、センシングに際してバンパ３の影響（構成材料の物性、厚さなど）を受けることとなる。しかしながら、バンパ３の仕様は、車両の種類や製造メーカごとに所定の仕様に決定されるため、センサ特性上好ましいものを自由に選択することはできない。これに対し、本実施形態に係るセンサ装置１１の取り付け構造によれば、圧電素子１７と車両外部との間で、有色フィルム４７とハウジング１５の底面部２１を介して超音波振動の伝達がなされる。すなわち、バンパ３を介して超音波振動の伝達がなされないので、センサ装置１１が車両外部に露出されない構成でありながら、センシングに際してバンパ３の影響（構成材料の物性、厚さなど）を受けにくい構造となっている。

また、本実施形態においては、センサ装置１１をバンパ３に取り付けた状態で、有色フィルム４７をバンパ３の外面５に貼着する例を示した。しかしながら、有色フィルム４７をバンパ３の外面５に貼着してから、センサ装置１１をバンパ３に取り付けても同様の取り付け構造とすることができる。なお、センサ装置１１の感度調整をした後に、有色フィルム４７を貼着すると、感度の低下を招く恐れがあるので、有色フィルム４７をバンパ３に貼り付けた状態でセンサ装置１１の感度調整を行うことが好ましい。本実施形態においても、有色フィルム４７をバンパ３に貼り付けた状態で、センサ装置１１の感度調整を行っている。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図４及び図５に基づいて説明する。図４は、第２実施形態に係るセンサ装置の取り付け構造の概略を示す断面図である。図５は、図４を車外側から見た平面図である。

第２実施形態に係るセンサ装置の取り付け構造は、第１実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第１実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

所謂インビジブルソナーのように、圧電素子がバンパを介してセンシングする構成においては、センシングの際にバンパの影響を受けることとなる。バンパの仕様は、車両の種類や製造メーカごとに所定の仕様に決定されるため、センサ特性上好ましいものを適宜選択することはできない。これに対し、第１実施形態においては、センシングに際してバンパ３の影響を抑制し、且つ、意匠性を向上するために、超音波振動子１３の振動面２５が有色フィルム４７と直接接触する構成を示した。しかしながら、有色フィルム４７の配置は、意匠性の向上が主目的である。そこで、本実施形態においては、図４に示すように、超音波振動子１３の振動面２５が有色フィルム４７と直接接触せず、調整部材４９を介して有色フィルム４７と接触する点を特徴とする。すなわち、車両外面からの見栄えを有色フィルム４７によって確保しつつ、調整部材４９によってセンサ特性を向上するようにしている。

調整部材４９は、超音波振動の伝達経路の一部として超音波振動子１３のハウジング１５と有色フィルム４７との間に介在することで、センサ特性を高めるものである。この調整部材４９は、超音波振動子１３の振動面２５及び有色フィルム４７とそれぞれ接触するように、バンパ３の貫通孔９内に少なくとも一部が配置された状態で、有色フィルム４７によって被覆されている。また、意匠性を高めるために、センサ装置１１と調整部材４９をバンパ３に取り付けた状態で、超音波振動子１３の振動面２５との接触面の裏面がバンパ３の外面５と略面一とされている。その構成材料は、バンパ３、ハウジング１５、及び有色フィルム４７とは異なる材料であれば採用することができ、形状や厚さも特に限定されるものではない。なお、本実施形態においては、意匠性や組み付け性などを考慮して、図５に示すように、調整部材４９の形状を貫通孔９と同じ形状で貫通孔９よりも若干小さい平面円形状としている。

ところで、超音波振動の伝達経路において、ヤング率の温度変化（使用環境の温度変化によるヤング率の変化）が大きいほど、振動の伝播状態が変化し、感度や指向性のばらつきも大きくなる。そこで、本実施形態においては、バンパを構成する材料よりも温度によるヤング率の変化が小さい材料を用いて調整部材４９が構成されている。具体的には、バンパ３がポリプロピレン（ＰＰ）、ハウジング１５がアルミニウム（Ａｌ）、有色フィルム４７が第１実施形態に示した塗装膜からなる構成において、ＰＰよりもヤング率の温度による変化が小さいポリカーボネート（ＰＣ）からなる調整部材４９を採用している。したがって、超音波振動の伝達経路として調整部材４９を含む構成でありながら、信用環境の温度変化による感度や指向性のばらつきを効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態（図４）に示すセンサ装置１１の取り付け構造は、例えば以下に示す手順によって構成することができる。先ず、超音波振動子１３の振動面２５に調整部材４９が貼り付けられた状態のセンサ装置１１を準備し、このセンサ装置１１を、調整部材４９の振動面２５との接着面の裏面がバンパ３の外面５と略面一となるように、バンパ３に取り付ける。そして、バンパ３の外面５全面に有色フィルム４７を貼り付けることで、図４に示すセンサ装置１１の取り付け構造とすることができる。すなわち、調整部材４９は、センサ装置１１の一部とみなすことができる。なお、バンパ３の外面５全面に有色フィルム４７を貼り付けた後に、調整部材４９を有するセンサ装置１１をバンパ３に取り付けても、同様の構成とすることができる。

このように、本実施形態に係るセンサ装置１１の取り付け構造によれば、調整部材４９の構成材料や厚さなどを適宜設定することができるので、第１実施形態に示した効果に加えて、さらにセンサ特性の調整自由度を高めることができる。したがって、本実施形態に示したように、構成によってはセンサ特性を向上することも可能である。

なお、本実施形態においては、バンパ３の構成材料よりも温度によるヤング率の変化が小さい材料を用いて調整部材４９が構成される例を示した。しかしながら、上述したように、その構成材料は、バンパ３、ハウジング１５、及び有色フィルム４７とは異なる材料であれば採用することができる。例えば本実施形態に示すように、圧電素子１７を有し、超音波を送信又は受信するセンサ装置１１においては、調整部材４９として、その音響インピーダンスが有色フィルム４７の音響インピーダンスとハウジング１５（底面部２１）の音響インピーダンスとの間にあるものを採用しても良い。このような構成とすると、ハウジング１５と調整部材４９との境界面での反射、及び、調整部材４９と有色フィルム４７との境界面での反射を低減し、感度を向上することができる。

また、本実施形態においては、調整部材４９の形状が、貫通孔９と同じ形状で貫通孔９よりも若干小さい平面円形状とされた例を示した。しかしながら、上述したように、調整部材４９の形状や厚さは特に限定されるものではない。例えば、圧電素子１７を有し、超音波を送信又は受信するセンサ装置１１においては、圧電素子１７と有色フィルム４７との間で、調整部材４９によって振動範囲を絞り、指向性を調整することもできる。したがって、例えば、図６に示すように、調整部材４９の形状を地面に対して垂直な方向の長さが水平な方向よりも長い矩形状としても良い。この場合、指向性は垂直方向よりも水平方向に広くなる。なお、図６に示すように、貫通孔９も調整部材４９に対応した形状とすると、調整部材４９とバンパ３との間の隙間を小さくし、有色フィルム４７の凹凸を抑制する（意匠性を向上する）ことができる。図６は、変形例を示す平面図である。

また、本実施形態においては、バンパ３に組み付け前の状態で、超音波振動子１３の振動面２５に調整部材４９が貼り付けられた例を示した。しかしながら、調整部材４９をバンパ３側に固定した状態で、調整部材４９以外のセンサ装置１１をバンパ３に取り付けても良い。例えば図７に示すように、バンパ３に対して、貫通孔９の代わりに外面５側に拡径された段差のある貫通孔５１を形成しておき、センサ装置１１を構成する調整部材４９を、予めバンパ３の貫通孔５１に固定する。そして、調整部材４９の固定後に、調整部材４９を除くセンサ装置１１をバンパ３に取り付けて、超音波振動子１３の振動面２５と調整部材４９とが接触された構成とする。図７は、変形例を示す断面図である。

また、本実施形態においては、調整部材４９の全てが貫通孔９内に配置される例を示した。しかしながら、調整部材４９は、その少なくとも一部が貫通孔９（貫通孔５１）内に配置されれば良い。例えば図８に示すように、調整部材４９の一部が、バンパ３の内面７よりも車両の内側に突出された構成としても良い。この場合、調整部材４９を予めバンパ３に固定した後に調整部材４９を除くセンサ装置１１をバンパ３に取り付けても良いし、超音波振動子１３の振動面２５に調整部材４９が貼り付けられた状態で、センサ装置１１をバンパ３に取り付けても良い。なお、図８においては、バンパ３の内面７よりも車両の内側に突出する調整部材４９の部位をバンパ３の内面７に固定させた状態で、調整部材４９を除くセンサ装置１１をバンパ３に取り付けている。図８においては、ホルダ４１を調整部材４９に固定させているが、調整部材４９に部分的な切り欠きを設けるなどしてバンパ３の内面７に固定させても良い。図８は、変形例を示す断面図である。

また、本実施形態においては、超音波振動子１３として、圧電素子１７がハウジング１５の底面部２１の内面２３に固定され、圧電素子１７が車両外部との間で、有色フィルム４７、調整部材４９、及びハウジング１５の底面部２１を介して超音波が伝達される構成例を示した。しかしながら、例えば図９に示すように、圧電素子１７が調整部材４９と直接接触する構成としても良い。この場合、圧電素子１７が車両外部との間で、有色フィルム４７及び調整部材４９を介して超音波が伝達されるので、上述した調整部材４９による効果に加えて、上述した構成よりも感度を向上することができる。なお、図９において、符号５３は、圧電素子１７を収容する筒状のケース、符号５５は、圧電素子１７からケース５３への不要振動を抑制するとともに、ケース５３の筒内に圧電素子１７を固定するために圧電素子１７に被着された例えばシリコンゴムからなる防振部材、符号５７は、ケース５３の筒内部の途中に、防振部材５５の被着された圧電素子１７を一方の開口部から挿入して固定し、回路基板２９を他方の開口部から挿入して固定するためのストッパである。なお、上述の構成においては、ケース５３が、特許請求の範囲に記載の筐体に相当する。図９は、変形例を示す断面図である。なお、図９に示す構成において、ケース５３を有底筒状とし、底面部の内面に圧電素子１７を固定することで、車両外部との間で、有色フィルム４７、調整部材４９、及びケース５３の底面部を介して超音波が伝達される構成としても良い。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態においては、移動体として車両の例を挙げたが、車両以外の移動体に適用することもできる。また、壁部材として車両のバンパを採用する例を示したが、バンパに限定されるものではなく、車両のボディ（金属製の薄板）でも良いし、バンパやボディの一部に配置される樹脂製のモールでも良い。例えば図１０に示すように、本実施形態に示したバンパ３のコーナ部に配置されるモール５９へのセンサ装置１１の取り付けに、本発明の取り付け構造を適用しても同等の効果を得ることができる。図１０は、その他変形例を示す図である。

本実施形態においては、センサ装置が、センサ素子としての圧電素子以外にも、筐体としてのハウジングや防振部材、回路基板、ケースなどを有する例を示した。しかしながら、センサ装置は、少なくともセンサ素子を有するものであれば良い。例えば、調整部材４９に圧電素子１７が貼着されたセンサ装置としても良い。

本実施形態においては、センサ装置が、超音波素子としての圧電素子を有する超音波センサ装置である例を挙げたが、センサ装置は上記例に限定されるものではない。例えば圧電素子による衝突センサ装置に対しても、本発明の取り付け構造を適用することで同等の効果を得ることができる。また、センサ素子も、圧電素子に限定されるものではない。

なお、本実施形態においては、貫通孔の形成された壁部材に対してセンサ装置を取り付けてなる構造に有色フィルムを適用する例を示した。しかしながら、センサ装置の取り付け位置に対応して調整部材が一体に配置された壁部材（すなわち、調整部材が壁部材の一部としてインサートされたもの）に対して、調整部材と接触するようにセンサ装置を取り付けてなる構造に対しても、本発明に示した有色フィルムを適用する（壁部材の移動体外面全面に色の付いた有色フィルムを貼着する）と、本発明と同等の効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係るセンサ装置の取り付け構造が適用された車両のリアバンパ周辺を示す斜視図である。 第１実施形態に係るセンサ装置の取り付け構造の概略を示す断面図である。 図２を車外側から見た平面図である。 第２実施形態に係るセンサ装置の取り付け構造の概略を示す断面図である。 図４を車外側から見た平面図である。 第２実施形態の変形例を示す平面図である。 第２実施形態の変形例を示す断面図である。 第２実施形態の変形例を示す断面図である。 第２実施形態の変形例を示す断面図である。 その他変形例を示す図である。

符号の説明

１・・・車両（移動体）
３・・・バンパ（壁部材）
５・・・外面
７・・・内面
９・・・貫通孔
１１・・・センサ装置
１３・・・超音波振動子
１５・・・ハウジング（筐体）
１７・・・圧電素子（センサ素子）
２１・・・底面部
２３・・・内面
２５・・・外面
４７・・・有色フィルム
４９・・・調整部材

Claims (11)

1. 貫通孔の形成された移動体の壁部材に対し、前記貫通孔を介してセンサ素子がセンシング可能にセンサ装置を取り付けてなるセンサ装置の取り付け構造であって、
   前記センサ装置は、前記壁部材の移動体外面と略面一となるように一部が前記貫通孔内に配置された状態で、前記壁部材に固定され、
   前記壁部材には、前記貫通孔の開口部を含む前記移動体外面全面に色の付いた有色フィルムが貼着され、前記センサ装置が前記有色フィルムと接触していることを特徴とするセンサ装置の取り付け構造。
2. 前記センサ装置は、前記センサ素子を収容するものであって前記センサ素子が固定された筐体を有し、
   前記筐体のセンサ素子固定面の裏面が、前記有色フィルムと接触していることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置の取り付け構造。
3. 前記センサ素子は、電気信号を超音波振動に変換又は超音波振動を電気信号に変換する超音波素子であって、前記筐体に収容された状態で底面部の内面に接触固定されており、
   前記筐体の底面部の外面が、前記有色フィルムと接触していることを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置の取り付け構造。
4. 前記壁部材及び前記有色フィルムとは異なる材料からなり、前記センサ装置の固定状態で、前記センサ装置との接触面の裏面が前記壁部材の移動体外面と略面一となる調整部材とを有し、
   前記調整部材が、前記有色フィルムと接触していることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置の取り付け構造。
5. 前記センサ装置は、前記センサ素子を収容するものであって前記センサ素子が固定された筐体を有し、
   前記調整部材は、前記壁部材、前記有色フィルム、及び前記筐体とは異なる材料からなり、前記センサ装置の固定状態で、前記筐体及び前記センサ素子の少なくとも一方との接触面の裏面が前記壁部材の移動体外面と略面一となることを特徴とする請求項４に記載のセンサ装置の取り付け構造。
6. 前記センサ素子は、電気信号を超音波振動に変換又は超音波振動を電気信号に変換する超音波素子であり、
   前記超音波素子が、前記調整部材と接触していることを特徴とする請求項５に記載のセンサ装置の取り付け構造。
7. 前記センサ素子は、電気信号を超音波振動に変換又は超音波振動を電気信号に変換する超音波素子であって、前記筐体に収容された状態で底面部の内面に接触固定され、
   前記筐体の底面部の外面が、前記調整部材と接触していることを特徴とする請求項５に記載のセンサ装置の取り付け構造。
8. 前記調整部材は、前記壁部材よりもヤング率の温度変化が小さい材料からなることを特徴とする請求項４〜７いずれか１項に記載のセンサ装置の取り付け構造。
9. 前記調整部材は、その音響インピーダンスが前記有色フィルムと前記筐体の底面部との間となっていることを特徴とする請求項７に記載のセンサ装置の取り付け構造。
10. 前記センサ装置は、前記センサ素子の処理回路を有することを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載のセンサ装置の取り付け構造。
11. 前記移動体は車両であり、
    前記壁部材は、バンパ、モール、及びボディの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項に記載のセンサ装置の取り付け構造。

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