JP6776909B2

JP6776909B2 - Vehicle collision sensor and its mounting structure

Info

Publication number: JP6776909B2
Application number: JP2017009581A
Authority: JP
Inventors: 亜星若林; 田辺　貴敏; 貴敏田辺; 往広斉藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2037-01-23
Also published as: JP2018119810A

Description

本発明は、車両用衝突センサ及びその取付構造に関する。 The present invention relates to a vehicle collision sensor and its mounting structure.

特許文献１に記載の車両用衝突検出装置は、圧電センサを備えている。圧電センサは、フロントバンパーの内面に設けられている。圧電センサは、面状に連続的に広がる圧電フィルムを有している。 The vehicle collision detection device described in Patent Document 1 includes a piezoelectric sensor. The piezoelectric sensor is provided on the inner surface of the front bumper. The piezoelectric sensor has a piezoelectric film that continuously spreads in a plane.

特開２００５−１４７９８３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-147883

特許文献１に記載の車両用衝突検出装置において、圧電センサのフロントバンパー内面からの剥離が発生する場合があり得る。この場合、フロントバンパーの変形が、圧電センサに良好には伝達しない可能性がある。したがって、この場合、フロントバンパーに対する物体の衝突検出の感度が低下する等の問題が発生し得る。 In the vehicle collision detection device described in Patent Document 1, peeling of the piezoelectric sensor from the inner surface of the front bumper may occur. In this case, the deformation of the front bumper may not be transmitted well to the piezoelectric sensor. Therefore, in this case, a problem such as a decrease in the sensitivity of the collision detection of the object to the front bumper may occur.

本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものであり、車両用衝突センサの車体部品からの剥離が発生した場合に、これを良好に検知することができる構成を提供する。 The present invention has been made in view of the circumstances exemplified above, and provides a configuration capable of satisfactorily detecting when a peeling of a vehicle collision sensor from a vehicle body component occurs.

請求項１に記載の車両用衝突センサ（４）は、車体部品（２２）の一面（２２ｂ）に取付けられることで、前記車体部品に対する物体の衝突を検知するように、フィルム状に形成されている。請求項４に記載の取付構造は、前記車両用衝突センサを前記車体部品に取付けるための構造である。 The vehicle collision sensor (4) according to claim 1 is formed in a film shape so as to detect a collision of an object with the vehicle body component by being attached to one surface (22b) of the vehicle body component (22). There is. The mounting structure according to claim 4 is a structure for mounting the vehicle collision sensor on the vehicle body parts.

前記車両用衝突センサは、
フィルム状に形成された、支持体（４１）と、
前記支持体に支持された、圧電素子（４２）と、
前記支持体の面内方向にて前記支持体に作用する応力に対応した電気出力を発生するように、前記支持体に支持された、歪ゲージ素子（４３ａ）と、
を備え、
四個の前記歪ゲージ素子が、ブリッジ回路（４３）を構成するように相互に電気接続されつつ、四角形を構成するように配置され、
前記圧電素子は、前記四角形の内側に配置されている。 The VEHICLE collision sensor,
A support (41) formed in the form of a film and
The piezoelectric element (42) supported by the support and
A strain gauge element (43a) supported by the support so as to generate an electric output corresponding to the stress acting on the support in the in-plane direction of the support.
Bei to give a,
The four strain gauge elements are arranged so as to form a quadrangle while being electrically connected to each other so as to form a bridge circuit (43).
The piezoelectric element is arranged inside the quadrangle .

前記取付構造は、The mounting structure is
前記歪ゲージ素子に対応する位置にて、前記歪ゲージ素子に向かって突出するように設けられた、突起部（２２１）を備えている。A protrusion (221) is provided at a position corresponding to the strain gauge element so as to project toward the strain gauge element.

なお、上記及び特許請求の範囲欄における各手段に付された括弧付きの参照符号は、同手段と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。 The reference numerals in parentheses attached to each means in the above-mentioned claims and claims column indicate an example of the correspondence between the means and the specific means described in the embodiments described later.

実施形態の車両用衝突センサが搭載された車両の外観を部分的に示す斜視図である。It is a perspective view which partially shows the appearance of the vehicle which mounted the collision sensor for a vehicle of an embodiment. 図１に示されたフロントバンパーカバーにおける車両用衝突センサを取付けた部分を拡大して示す斜視図である。It is an enlarged perspective view which shows the part which attached the collision sensor for a vehicle in the front bumper cover shown in FIG. 図２に示された車両用衝突センサの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the collision sensor for a vehicle shown in FIG. 図３に示されたブリッジ回路の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the bridge circuit shown in FIG. 一変形例の車両用衝突センサの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the collision sensor for a vehicle of one modification. 図５に示された車両用衝突センサの回路構成図である。It is a circuit block diagram of the collision sensor for a vehicle shown in FIG. 車両用衝突センサの取付構造の一例を示す拡大断面図である。It is an enlarged sectional view which shows an example of the mounting structure of the collision sensor for a vehicle. 他の変形例の車両用衝突センサの平面図である。It is a top view of the collision sensor for a vehicle of another modification.

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施形態に対して適用可能な各種の変更については、変形例として、一連の実施形態の説明の後に、まとめて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, various changes applicable to the embodiment will be described collectively as a modification after the description of the series of embodiments.

（車両の概略構成）
図１を参照すると、車両１は、車体２と、歩行者保護システム３とを備えている。歩行者保護システム３は、車体２の内部に設けられていて、車体２に歩行者が衝突した場合にこの歩行者を保護するように構成されている。歩行者保護システム３は、車両用衝突センサ４と、歩行者保護ＥＣＵ５と、歩行者保護機構部６とを備えている。 (Outline configuration of vehicle)
Referring to FIG. 1, the vehicle 1 includes a vehicle body 2 and a pedestrian protection system 3. The pedestrian protection system 3 is provided inside the vehicle body 2 and is configured to protect the pedestrian when the pedestrian collides with the vehicle body 2. The pedestrian protection system 3 includes a vehicle collision sensor 4, a pedestrian protection ECU 5, and a pedestrian protection mechanism unit 6.

車両用衝突センサ４は、車体２を構成する車体部品に取付けられることで、この車体部品に対する物体の衝突を検知するように構成されている。歩行者保護ＥＣＵ５は、車両用衝突センサ４及び歩行者保護機構部６に電気接続されていて、車両用衝突センサ４からの信号に基づいて歩行者保護機構部６を動作させるように設けられている。歩行者保護機構部６は、いわゆる歩行者エアバッグ装置等を備えていて、車体２に衝突した歩行者の保護動作を行うように構成されている。 The vehicle collision sensor 4 is configured to detect a collision of an object with the vehicle body component by being attached to a vehicle body component constituting the vehicle body 2. The pedestrian protection ECU 5 is electrically connected to the vehicle collision sensor 4 and the pedestrian protection mechanism unit 6, and is provided so as to operate the pedestrian protection mechanism unit 6 based on the signal from the vehicle collision sensor 4. There is. The pedestrian protection mechanism unit 6 is provided with a so-called pedestrian airbag device or the like, and is configured to protect a pedestrian who has collided with the vehicle body 2.

車体２は、車体部品としての、ボディパネル２１とフロントバンパーカバー２２とを備えている。ボディパネル２１は、ボンネット、ルーフパネル、ドアパネル、等を含む。フロントバンパーカバー２２は、車体２の前端部に装着されている。フロントバンパーカバー２２における外側表面２２ａには、車体２の意匠面を構成するように、塗装等の処理が施されている。 The vehicle body 2 includes a body panel 21 and a front bumper cover 22 as vehicle body parts. The body panel 21 includes a bonnet, a roof panel, a door panel, and the like. The front bumper cover 22 is attached to the front end portion of the vehicle body 2. The outer surface 22a of the front bumper cover 22 is subjected to a treatment such as painting so as to form a design surface of the vehicle body 2.

本実施形態においては、車両用衝突センサ４は、フロントバンパーカバー２２に取付けられている。具体的には、車両用衝突センサ４は、フロントバンパーカバー２２の車幅方向における両コーナー部分に、それぞれ配置されている。 In this embodiment, the vehicle collision sensor 4 is attached to the front bumper cover 22. Specifically, the vehicle collision sensor 4 is arranged at both corners of the front bumper cover 22 in the vehicle width direction.

また、本実施形態においては、図２に示されているように、車両用衝突センサ４は、フロントバンパーカバー２２における内側表面２２ｂに、不図示の接着層（例えば両面テープ等）を用いて貼付されている。車両用衝突センサ４は、長手方向ＬＤを有する略長方形状に形成されていて、長手方向ＬＤと直交する幅方向ＷＤが車高方向と平行となるように設けられている。また、車両用衝突センサ４は、長手方向ＬＤに沿って予張力が付与された状態で、内側表面２２ｂに固定されている。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the vehicle collision sensor 4 is attached to the inner surface 22b of the front bumper cover 22 by using an adhesive layer (for example, double-sided tape) (not shown). ing. The vehicle collision sensor 4 is formed in a substantially rectangular shape having a longitudinal LD, and is provided so that the width direction WD orthogonal to the longitudinal LD is parallel to the vehicle height direction. Further, the vehicle collision sensor 4 is fixed to the inner surface 22b in a state where a pretension is applied along the longitudinal LD.

（車両用衝突センサの構成）
図３及び図４を用いて、本実施形態に係る車両用衝突センサ４の構成の詳細について説明する。図３において、長手方向ＬＤ及び幅方向ＷＤと直交する方向を、膜厚方向ＴＤと称する。また、膜厚方向ＴＤと直交する任意の方向を「面内方向」と称する。さらに、車両用衝突センサ４又はその一部分を膜厚方向ＴＤに沿って見ることを「平面視」と称する。 (Vehicle collision sensor configuration)
The details of the configuration of the vehicle collision sensor 4 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In FIG. 3, the direction orthogonal to the longitudinal direction LD and the width direction WD is referred to as a film thickness direction TD. Further, an arbitrary direction orthogonal to the film thickness direction TD is referred to as an "in-plane direction". Further, viewing the vehicle collision sensor 4 or a part thereof along the film thickness direction TD is referred to as "plan view".

図３を参照すると、支持体４１は、絶縁性合成樹脂製のフィルムを積層することによって形成されている。具体的には、支持体４１は、底層４１ａと、表層４１ｂと、中間層４１ｃとを有している。底層４１ａ、表層４１ｂ、及び中間層４１ｃは、膜厚方向ＴＤと平行なフィルム厚方向を有している。 Referring to FIG. 3, the support 41 is formed by laminating a film made of an insulating synthetic resin. Specifically, the support 41 has a bottom layer 41a, a surface layer 41b, and an intermediate layer 41c. The bottom layer 41a, the surface layer 41b, and the intermediate layer 41c have a film thickness direction parallel to the film thickness direction TD.

底層４１ａと、中間層４１ｃと、表層４１ｂとは、この順に膜厚方向ＴＤに沿って配列している。底層４１ａにおける外側面は、中間層４１ｃに対向する面とは反対側の面であって、フロントバンパーカバー２２における内側表面２２ｂに対する接着が良好となるような表面性状を有している。底層４１ａにおける内側面は、中間層４１ｃに対向する面であって、圧電素子４２の周囲の位置にて中間層４１ｃに接合されている。 The bottom layer 41a, the intermediate layer 41c, and the surface layer 41b are arranged in this order along the film thickness direction TD. The outer surface of the bottom layer 41a is a surface opposite to the surface facing the intermediate layer 41c, and has a surface property such that adhesion to the inner surface 22b of the front bumper cover 22 is good. The inner surface of the bottom layer 41a is a surface facing the intermediate layer 41c and is joined to the intermediate layer 41c at a position around the piezoelectric element 42.

圧電素子４２は、底層４１ａと中間層４１ｃとの間に設けられている。圧電素子４２は、圧電フィルム４２ａと、信号電極層４２ｂと、接地電極層４２ｃと、信号電極引出線４２ｄと、接地電極引出線４２ｅとを有している。 The piezoelectric element 42 is provided between the bottom layer 41a and the intermediate layer 41c. The piezoelectric element 42 has a piezoelectric film 42a, a signal electrode layer 42b, a ground electrode layer 42c, a signal electrode leader line 42d, and a ground electrode leader line 42e.

圧電フィルム４２ａは、ポリフッ化ビニリデン等の高分子圧電材料からなる薄膜であって、面内方向の応力に応じて膜厚方向ＴＤに電圧を発生するように構成されている。圧電フィルム４２ａは、平面視にて、長手方向ＬＤに延びる長方形状に形成されている。圧電フィルム４２ａは、延伸処理及び／又は分極処理により、面内方向のうち長手方向ＬＤと平行な方向にて、応力に対する電圧の感度が最も高くなるようになっている。 The piezoelectric film 42a is a thin film made of a polymer piezoelectric material such as polyvinylidene fluoride, and is configured to generate a voltage in the film thickness direction TD in response to stress in the in-plane direction. The piezoelectric film 42a is formed in a rectangular shape extending in the longitudinal direction LD in a plan view. The piezoelectric film 42a is stretched and / or polarized so that the sensitivity of the voltage to stress is highest in the in-plane direction parallel to the longitudinal LD.

信号電極層４２ｂは、圧電フィルム４２ａの膜厚方向ＴＤにおける一方側（即ち図３における下側）に設けられている。接地電極層４２ｃは、圧電フィルム４２ａの膜厚方向ＴＤにおける他方側（即ち図３における上側）に設けられている。即ち、圧電フィルム４２ａは、信号電極層４２ｂと接地電極層４２ｃとの間に配置されている。 The signal electrode layer 42b is provided on one side (that is, the lower side in FIG. 3) of the piezoelectric film 42a in the film thickness direction TD. The ground electrode layer 42c is provided on the other side (that is, the upper side in FIG. 3) of the piezoelectric film 42a in the film thickness direction TD. That is, the piezoelectric film 42a is arranged between the signal electrode layer 42b and the ground electrode layer 42c.

信号電極層４２ｂ及び接地電極層４２ｃは、導体金属薄膜であって、圧電フィルム４２ａに接合されている。信号電極層４２ｂ及び接地電極層４２ｃは、平面視にて、圧電フィルム４２ａよりも若干小さな長方形状に形成されている。信号電極層４２ｂと圧電フィルム４２ａと接地電極層４２ｃとをこの順に膜厚方向ＴＤに接合したものを、以下、「圧電接合体」と称することがある。 The signal electrode layer 42b and the ground electrode layer 42c are conductor metal thin films and are bonded to the piezoelectric film 42a. The signal electrode layer 42b and the ground electrode layer 42c are formed in a rectangular shape slightly smaller than the piezoelectric film 42a in a plan view. A material in which the signal electrode layer 42b, the piezoelectric film 42a, and the ground electrode layer 42c are bonded in this order in the film thickness direction TD may be hereinafter referred to as a “piezoelectric joint”.

信号電極引出線４２ｄは、信号電極層４２ｂから、圧電接合体の外部に向かって長手方向ＬＤに延びるように設けられている。接地電極引出線４２ｅは、接地電極層４２ｃから、圧電接合体の外部に向かって長手方向ＬＤに延びるように設けられている。接地電極引出線４２ｅは、車両用衝突センサ４の使用可能状態において、接地されるようになっている。 The signal electrode leader line 42d is provided so as to extend from the signal electrode layer 42b toward the outside of the piezoelectric joint in the longitudinal direction LD. The ground electrode leader wire 42e is provided so as to extend from the ground electrode layer 42c toward the outside of the piezoelectric joint in the longitudinal direction LD. The ground electrode lead wire 42e is grounded in the usable state of the vehicle collision sensor 4.

即ち、圧電素子４２は、圧電フィルム４２ａにおける面内方向の応力に応じて、信号電極引出線４２ｄと接地電極引出線４２ｅとの間に電圧が発生するように構成されている。なお、上記のような、フィルム状の圧電素子４２は、本願の出願時点において、既に周知である。故に、圧電素子４２の構成についての、これ以上の詳細については、説明を省略する。 That is, the piezoelectric element 42 is configured to generate a voltage between the signal electrode leader wire 42d and the ground electrode leader wire 42e in response to the in-plane stress of the piezoelectric film 42a. The film-shaped piezoelectric element 42 as described above is already well known at the time of filing the application of the present application. Therefore, further details regarding the configuration of the piezoelectric element 42 will be omitted.

中間層４１ｃと表層４１ｂとの間には、ブリッジ回路４３が設けられている。中間層４１ｃと表層４１ｂとは、ブリッジ回路４３を構成する配線部が存在せず互いが直接対向する位置にて、互いに接合されている。ブリッジ回路４３は、歪ゲージ素子４３ａと、一対の入力線４３ｂと、出力線４３ｃと、接地線４３ｄとを有している。 A bridge circuit 43 is provided between the intermediate layer 41c and the surface layer 41b. The intermediate layer 41c and the surface layer 41b are joined to each other at positions where the wiring portions constituting the bridge circuit 43 do not exist and they directly face each other. The bridge circuit 43 has a strain gauge element 43a, a pair of input lines 43b, an output line 43c, and a ground line 43d.

歪ゲージ素子４３ａは、面内方向にて支持体４１に作用する応力に対応した電気出力を発生するように構成されている。具体的には、歪ゲージ素子４３ａは、導体金属薄膜からなる平面視にて矩形波状の配線パターンであって、両端の間の抵抗値が応力状態によって変化するように形成されている。 The strain gauge element 43a is configured to generate an electric output corresponding to the stress acting on the support 41 in the in-plane direction. Specifically, the strain gauge element 43a has a rectangular wavy wiring pattern in a plan view made of a conductor metal thin film, and is formed so that the resistance value between both ends changes depending on the stress state.

本実施形態においては、四個の歪ゲージ素子４３ａが、平面視にて四角形を構成するように（即ち平面視における四角形の頂点に対応する位置に）配置されている。また、図４に示されているように、四個の歪ゲージ素子４３ａは、ホイートストンブリッジ回路を構成するように、相互に電気接続されている。 In the present embodiment, the four strain gauge elements 43a are arranged so as to form a quadrangle in a plan view (that is, at a position corresponding to the apex of the quadrangle in the plan view). Further, as shown in FIG. 4, the four strain gauge elements 43a are electrically connected to each other so as to form a Wheatstone bridge circuit.

以下、図３及び図４を参照すると、ブリッジ回路４３は、二個の歪ゲージ素子４３ａからなる直列接続体を、一対有している。この一対の直列接続体は、一対の入力線４３ｂの間にて、並列に設けられている。一対の直列接続体のうちの一方における中間点は、出力線４３ｃに電気接続されている。一対の直列接続体のうちの他方における中間点は、接地線４３ｄに電気接続されている。接地線４３ｄは、車両用衝突センサ４の使用可能状態において、接地されるようになっている。 Hereinafter, referring to FIGS. 3 and 4, the bridge circuit 43 has a pair of series connectors composed of two strain gauge elements 43a. The pair of series connectors are provided in parallel between the pair of input lines 43b. The midpoint of one of the pair of series connectors is electrically connected to the output line 43c. The midpoint of the other of the pair of series connectors is electrically connected to the ground wire 43d. The ground line 43d is to be grounded in the usable state of the vehicle collision sensor 4.

即ち、ブリッジ回路４３は、図４に示されているように、一対の入力線４３ｂの間に入力電圧Ｖinが印加されることで、応力状態に応じた出力電圧Ｖoutを出力線４３ｃと接地線４３ｄとの間に発生するように構成されている。 That is, as shown in FIG. 4, in the bridge circuit 43, the input voltage Vin is applied between the pair of input lines 43b, so that the output voltage Vout according to the stress state is set to the output line 43c and the ground line. It is configured to occur between 43d.

上記のように、車両用衝突センサ４は、フィルム状に形成された支持体４１の内部に圧電素子４２及びブリッジ回路４３を支持した、フィルム状のセンサ素子として形成されている。本実施形態においては、支持体４１における中間層４１ｃは、圧電素子４２とブリッジ回路４３との間に介在するように配置されている。即ち、圧電素子４２とブリッジ回路４３とは、膜厚方向ＴＤについて異なる層に設けられている。 As described above, the vehicle collision sensor 4 is formed as a film-shaped sensor element in which the piezoelectric element 42 and the bridge circuit 43 are supported inside the film-shaped support 41. In the present embodiment, the intermediate layer 41c in the support 41 is arranged so as to be interposed between the piezoelectric element 42 and the bridge circuit 43. That is, the piezoelectric element 42 and the bridge circuit 43 are provided in different layers in the film thickness direction TD.

また、本実施形態においては、圧電素子４２における上記の圧電接合体は、平面視にて、四個の歪ゲージ素子４３ａからなる四角形の内側に配置されている。即ち、四個の歪ゲージ素子４３ａは、それぞれ、支持体４１における、上記の圧電接合体を囲む長方形状部分の角部に対応する位置に支持されている。 Further, in the present embodiment, the piezoelectric joint in the piezoelectric element 42 is arranged inside a quadrangle composed of four strain gauge elements 43a in a plan view. That is, each of the four strain gauge elements 43a is supported at a position corresponding to a corner portion of the rectangular portion surrounding the piezoelectric joint in the support 41.

一方、支持体４１における、上記の長方形状部分から長手方向ＬＤに沿って延出する帯状部分には、信号電極引出線４２ｄと、接地電極引出線４２ｅと、一対の入力線４３ｂと、出力線４３ｃと、接地線４３ｄとが支持されている。この帯状部分は、上記の長方形状部分よりも、幅（即ち幅方向ＷＤにおける寸法）が小さく形成されている。 On the other hand, in the strip-shaped portion of the support 41 extending from the rectangular portion along the longitudinal direction LD, a signal electrode leader line 42d, a ground electrode leader line 42e, a pair of input lines 43b, and an output line are formed. The 43c and the ground wire 43d are supported. The strip-shaped portion is formed to have a smaller width (that is, a dimension in the width direction WD) than the rectangular-shaped portion described above.

（効果）
以下、上記構成による効果について説明する。 (effect)
Hereinafter, the effect of the above configuration will be described.

車両用衝突センサ４の一部又は全部が、フロントバンパーカバー２２における内側表面２２ｂから剥離する場合があり得る。この場合、フロントバンパーカバー２２の変形が、車両用衝突センサ４に良好には伝達しない可能性がある。したがって、この場合、フロントバンパーカバー２２に対する物体の衝突検出の感度が低下する等の問題が発生し得る。 Part or all of the vehicle collision sensor 4 may peel off from the inner surface 22b of the front bumper cover 22. In this case, the deformation of the front bumper cover 22 may not be satisfactorily transmitted to the vehicle collision sensor 4. Therefore, in this case, a problem such as a decrease in the sensitivity of the collision detection of the object with respect to the front bumper cover 22 may occur.

この点、上記構成においては、車両用衝突センサ４がフロントバンパーカバー２２における内側表面２２ｂに良好に取付けられている状態（即ち内側表面２２ｂからの剥離が発生していない状態）と、車両用衝突センサ４の内側表面２２ｂからの剥離が発生している状態との間で、面内方向にて支持体４１に作用する応力が変化する。かかる応力変化に伴い、歪ゲージ素子４３ａにおける抵抗値が変化し、ブリッジ回路４３における出力電圧Ｖoutも変化する。 In this respect, in the above configuration, the vehicle collision sensor 4 is satisfactorily attached to the inner surface 22b of the front bumper cover 22 (that is, the inner surface 22b is not peeled off) and the vehicle collision sensor 4. The stress acting on the support 41 changes in the in-plane direction from the state in which the peeling from the inner surface 22b of 4 occurs. Along with such a stress change, the resistance value in the strain gauge element 43a changes, and the output voltage Vout in the bridge circuit 43 also changes.

故に、上記構成によれば、ブリッジ回路４３における出力電圧Ｖoutの変化に基づいて、車両用衝突センサ４の剥離が良好に検知され得る。したがって、車両用衝突センサ４の剥離が検知された場合、歩行者保護ＥＣＵ５により、車両１の使用者に修理を促すことができる。 Therefore, according to the above configuration, peeling of the vehicle collision sensor 4 can be satisfactorily detected based on the change in the output voltage Vout in the bridge circuit 43. Therefore, when the peeling of the vehicle collision sensor 4 is detected, the pedestrian protection ECU 5 can prompt the user of the vehicle 1 to repair it.

上記構成においては、車両用衝突センサ４の剥離を検知するためのブリッジ回路４３には、四個の歪ゲージ素子４３ａが、ホイートストンブリッジ回路を構成するように設けられている。かかる構成によれば、温度変化に伴う各歪ゲージ素子４３ａの抵抗値変化が、良好に補償され得る。 In the above configuration, the bridge circuit 43 for detecting the peeling of the vehicle collision sensor 4 is provided with four strain gauge elements 43a so as to form a Wheatstone bridge circuit. According to such a configuration, the change in the resistance value of each strain gauge element 43a due to the temperature change can be well compensated.

ところで、車両用衝突センサ４の剥離は、通常、車両用衝突センサ４の端部にて発生しやすい。この点、上記構成においては、歪ゲージ素子４３ａは、車両用衝突センサ４の端部に設けられている。具体的には、四個の歪ゲージ素子４３ａは、それぞれ、支持体４１における、圧電接合体を囲む長方形状部分の角部に対応する位置に設けられている。したがって、かかる構成によれば、車両用衝突センサ４の剥離発生が、良好な感度で検知され得る。 By the way, peeling of the vehicle collision sensor 4 usually tends to occur at the end of the vehicle collision sensor 4. In this regard, in the above configuration, the strain gauge element 43a is provided at the end of the vehicle collision sensor 4. Specifically, each of the four strain gauge elements 43a is provided at a position corresponding to a corner portion of a rectangular portion surrounding the piezoelectric joint in the support 41. Therefore, according to such a configuration, the occurrence of peeling of the vehicle collision sensor 4 can be detected with good sensitivity.

（変形例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対しては適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一又は均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾又は特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。 (Modification example)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified. A typical modification will be described below. In the following description of the modified example, only the parts different from the above-described embodiment will be described. Further, in the above-described embodiment and the modified example, the same reference numerals are given to the portions that are the same or equal to each other. Therefore, in the following description of the modified example, the description in the above embodiment may be appropriately incorporated with respect to the components having the same reference numerals as those in the above embodiment, unless there is a technical contradiction or a special additional explanation.

フロントバンパーカバー２２における車両用衝突センサ４の取付箇所、取付個数、及び取付姿勢には、特段の限定はない。即ち、例えば、車両用衝突センサ４は、フロントバンパーカバー２２の車幅方向における、両コーナー部分に代えて、あるいはこれらとともに、中央部に取付けられ得る。また、例えば、車両用衝突センサ４は、長手方向ＬＤが車高方向と平行となるように設けられ得る。 There are no particular restrictions on the mounting location, number of mountings, and mounting posture of the vehicle collision sensor 4 on the front bumper cover 22. That is, for example, the vehicle collision sensor 4 may be attached to the central portion of the front bumper cover 22 in place of or together with both corner portions in the vehicle width direction. Further, for example, the vehicle collision sensor 4 may be provided so that the longitudinal LD is parallel to the vehicle height direction.

また、車両用衝突センサ４の取付対象となる車体部品は、フロントバンパーカバー２２に限定されない。即ち、例えば、車両用衝突センサ４は、フロントバンパーカバー２２に代えて、あるいはこれとともに、ボディパネル２１に取付けられ得る。また、車両用衝突センサ４は、リアバンパーカバーにも取付けられ得る。 Further, the vehicle body parts to which the vehicle collision sensor 4 is attached are not limited to the front bumper cover 22. That is, for example, the vehicle collision sensor 4 can be attached to the body panel 21 in place of or together with the front bumper cover 22. The vehicle collision sensor 4 can also be attached to the rear bumper cover.

車体部品に対する車両用衝突センサ４の取付に用いられる接着層は、接着剤であってもよいし、両面テープであってもよい。支持体４１における底層４１ａと中間層４１ｃとの接合は、接着層を介して行われてもよいし、接着層を介さない熱溶着等による直接接合であってもよい。中間層４１ｃと表層４１ｂとの接合も同様である。 The adhesive layer used for attaching the vehicle collision sensor 4 to the vehicle body parts may be an adhesive or a double-sided tape. The bottom layer 41a and the intermediate layer 41c in the support 41 may be joined via an adhesive layer, or may be directly joined by heat welding or the like without an adhesive layer. The same applies to the bonding between the intermediate layer 41c and the surface layer 41b.

上記実施形態においては、圧電素子４２とブリッジ回路４３とが膜厚方向ＴＤについて異なる層に設けられ、且つ、圧電素子４２における上記の圧電接合体と歪ゲージ素子４３ａとが平面視にて互いに重ならない位置に配置されていた。しかしながら、本発明は、かかる構成に限定されない。 In the above embodiment, the piezoelectric element 42 and the bridge circuit 43 are provided in different layers in the film thickness direction TD, and the piezoelectric joint and the strain gauge element 43a in the piezoelectric element 42 overlap each other in a plan view. It was placed in a position where it would not be. However, the present invention is not limited to such a configuration.

例えば、圧電素子４２とブリッジ回路４３とが膜厚方向ＴＤについて異なる層に設けられている場合、両者の間の絶縁性は、支持体４１における中間層によって良好に確保されている。故に、圧電素子４２と歪ゲージ素子４３ａとは、平面視にて、互いに重なる位置に設けられていてもよい。例えば、歪ゲージ素子４３ａは、圧電素子４２における上記の圧電接合体の角部に対応する位置に設けられ得る。これにより、車両用衝突センサ４の平面視におけるサイズが、良好に小型化され得る。 For example, when the piezoelectric element 42 and the bridge circuit 43 are provided in different layers in the film thickness direction TD, the insulating property between the two is well ensured by the intermediate layer in the support 41. Therefore, the piezoelectric element 42 and the strain gauge element 43a may be provided at positions where they overlap each other in a plan view. For example, the strain gauge element 43a may be provided at a position corresponding to the corner portion of the piezoelectric joint in the piezoelectric element 42. As a result, the size of the vehicle collision sensor 4 in a plan view can be satisfactorily reduced.

圧電素子４２とブリッジ回路４３とは、膜厚方向ＴＤについて同じ層に設けられていてもよい。この場合、図５及び図６に示されているように、接地電極層４２ｃは、接地電極引出線４２ｅを介して、ブリッジ回路４３における接地線４３ｄに電気接続される。なお、図６において、Ｖsigは、車体２に対する物体の衝突検知に用いられる、圧電素子４２の出力電圧を示す。かかる構成によれば、図３と図５との対比から明らかなように、支持体４１を構成する合成樹脂フィルムの枚数が削減され得る。 The piezoelectric element 42 and the bridge circuit 43 may be provided in the same layer in the film thickness direction TD. In this case, as shown in FIGS. 5 and 6, the ground electrode layer 42c is electrically connected to the ground wire 43d in the bridge circuit 43 via the ground electrode leader wire 42e. In FIG. 6, Vsig indicates the output voltage of the piezoelectric element 42 used for detecting the collision of an object with the vehicle body 2. According to such a configuration, as is clear from the comparison between FIGS. 3 and 5, the number of synthetic resin films constituting the support 41 can be reduced.

図７に示されているように、車両用衝突センサ４の取付構造は、突起部２２１を備えていてもよい。突起部２２１は、車両用衝突センサ４が取付けられた場合に、歪ゲージ素子４３ａに対応する位置にて、歪ゲージ素子４３ａに向かって突出するように設けられている。なお、車両用衝突センサ４の「取付構造」は、上記実施形態においては、車両用衝突センサ４が取付けられる車体部品としてのフロントバンパーカバー２２の構造、あるいは、このフロントバンパーカバー２２に車両用衝突センサ４を取付けた状態の構造を指す。 As shown in FIG. 7, the mounting structure of the vehicle collision sensor 4 may include a protrusion 221. The protrusion 221 is provided so as to project toward the strain gauge element 43a at a position corresponding to the strain gauge element 43a when the vehicle collision sensor 4 is attached. In the above embodiment, the "mounting structure" of the vehicle collision sensor 4 is the structure of the front bumper cover 22 as a vehicle body component to which the vehicle collision sensor 4 is mounted, or the vehicle collision sensor 4 attached to the front bumper cover 22. Refers to the structure with the attached.

かかる構成によれば、車両用衝突センサ４がフロントバンパーカバー２２における内側表面２２ｂに良好に密着している場合、歪ゲージ素子４３ａは、突起部２２１によって屈曲された状態となっている。これにより、歪ゲージ素子４３ａへの予張力の付与が、良好に行われ得る。したがって、かかる構成によれば、車両用衝突センサ４の剥離発生が、良好な感度で検知され得る。 According to this configuration, when the vehicle collision sensor 4 is in good contact with the inner surface 22b of the front bumper cover 22, the strain gauge element 43a is in a bent state by the protrusion 221. As a result, the pretension can be satisfactorily applied to the strain gauge element 43a. Therefore, according to such a configuration, the occurrence of peeling of the vehicle collision sensor 4 can be detected with good sensitivity.

図８は、車両用衝突センサ４の平面視における構成の一変形例を示す。なお、図８に示された変形例の車両用衝突センサ４における、内部構成は、図３及び図４に示された上記実施形態、又は図５及び図６に示された変形例と同様である。 FIG. 8 shows a modified example of the configuration of the vehicle collision sensor 4 in a plan view. The internal configuration of the vehicle collision sensor 4 of the modified example shown in FIG. 8 is the same as that of the above-described embodiment shown in FIGS. 3 and 4, or the modified example shown in FIGS. 5 and 6. is there.

図８を参照すると、本変形例における支持体４１は、固定部４４１と、メイン支持部４４２と、ゲージ支持部４４３とを備えている。固定部４４１と、ゲージ支持部４４３と、メイン支持部４４２とは、長手方向ＬＤに配列している。 Referring to FIG. 8, the support 41 in this modified example includes a fixed portion 441, a main support portion 442, and a gauge support portion 443. The fixed portion 441, the gauge support portion 443, and the main support portion 442 are arranged in the longitudinal direction LD.

固定部４４１は、フロントバンパーカバー２２における内側表面２２ｂ（図２参照）に接着層ＡＤを介して固定される部位であって、幅方向ＷＤに沿って延びる帯状に形成されている。本変形例においては、車両用衝突センサ４の長手方向ＬＤにおける両端部に、それぞれ、固定部４４１が設けられている。即ち、一対の固定部４４１は、長手方向ＬＤに配列されている。 The fixing portion 441 is a portion fixed to the inner surface 22b (see FIG. 2) of the front bumper cover 22 via the adhesive layer AD, and is formed in a band shape extending along the width direction WD. In this modification, fixing portions 441 are provided at both ends of the vehicle collision sensor 4 in the longitudinal direction LD. That is, the pair of fixing portions 441 are arranged in the longitudinal direction LD.

メイン支持部４４２は、圧電素子４２を支持する部位であって、一対の固定部４４１の間に設けられている。なお、本変形例においては、メイン支持部４４２の長手方向ＬＤにおける両端部も、フロントバンパーカバー２２における内側表面２２ｂ（図２参照）に、接着層ＡＤを介して固定されている。 The main support portion 442 is a portion that supports the piezoelectric element 42, and is provided between the pair of fixed portions 441. In this modification, both ends of the main support portion 442 in the longitudinal direction LD are also fixed to the inner surface 22b (see FIG. 2) of the front bumper cover 22 via the adhesive layer AD.

ゲージ支持部４４３は、歪ゲージ素子４３ａを支持する部位であって、固定部４４１とメイン支持部４４２との間に設けられている。即ち、ゲージ支持部４４３は、一対の固定部４４１の一方とメイン支持部４４２との間に設けられている。また、ゲージ支持部４４３は、一対の固定部４４１の他方とメイン支持部４４２との間にも設けられている。 The gauge support portion 443 is a portion that supports the strain gauge element 43a, and is provided between the fixed portion 441 and the main support portion 442. That is, the gauge support portion 443 is provided between one of the pair of fixed portions 441 and the main support portion 442. Further, the gauge support portion 443 is also provided between the other of the pair of fixed portions 441 and the main support portion 442.

本変形例においては、支持体４１は、幅方向ＷＤにおけるゲージ支持部４４３の幅が、幅方向ＷＤにおけるメイン支持部４４２及び固定部４４１の幅よりも小さくなるように形成されている。具体的には、幅方向ＷＤに配列された一対のゲージ支持部４４３の間には、貫通孔からなる開口部４４４が形成されている。また、ゲージ支持部４４３の幅方向ＷＤにおける外側には、切欠部４４５が形成されている。 In this modification, the support 41 is formed so that the width of the gauge support portion 443 in the width direction WD is smaller than the width of the main support portion 442 and the fixed portion 441 in the width direction WD. Specifically, an opening 444 formed of a through hole is formed between the pair of gauge support portions 443 arranged in the width direction WD. Further, a notch 445 is formed on the outer side of the gauge support portion 443 in the width direction WD.

かかる構成においては、開口部４４４及び切欠部４４５がない場合と比較して、ゲージ支持部４４３における予張力を簡易に高めることが可能となる。したがって、かかる構成によれば、車両用衝突センサ４の剥離発生が、良好な感度で検知され得る。 In such a configuration, it is possible to easily increase the pretension in the gauge support portion 443 as compared with the case where there is no opening 444 and notch 445. Therefore, according to such a configuration, the occurrence of peeling of the vehicle collision sensor 4 can be detected with good sensitivity.

車両用衝突センサ４に設けられる歪ゲージ素子４３ａの数は、四個に限定されない。即ち、例えば、二個の歪ゲージ素子４３ａが、ハーフブリッジを構成するように設けられていてもよい。また、歪ゲージ素子４３ａは、ピエゾ抵抗効果を利用した半導体歪ゲージであってもよい。 The number of strain gauge elements 43a provided in the vehicle collision sensor 4 is not limited to four. That is, for example, two strain gauge elements 43a may be provided so as to form a half bridge. Further, the strain gauge element 43a may be a semiconductor strain gauge utilizing the piezoresistive effect.

変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部又は一部と、変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。 Modifications are also not limited to the above examples. Also, a plurality of variants can be combined with each other. Further, all or part of the above embodiments and all or part of the modifications may be combined with each other.

２２フロントバンパーカバー
２２１突起部
４車両用衝突センサ
４１支持体
４２圧電素子
４２ａ圧電フィルム
４２ｂ信号電極層
４２ｃ接地電極層
４３ブリッジ回路
４３ａ歪ゲージ素子 22 Front bumper cover 221 Protrusion 4 Vehicle collision sensor 41 Support 42 Piezoelectric element 42a Piezoelectric film 42b Signal electrode layer 42c Ground electrode layer 43 Bridge circuit 43a Strain gauge element

Claims

A vehicle collision sensor (4) formed in a film shape so as to detect a collision of an object with the vehicle body component by being attached to one surface (22b) of the vehicle body component (22).
A support (41) formed in the form of a film and
The piezoelectric element (42) supported by the support and
A strain gauge element (43a) supported by the support so as to generate an electric output corresponding to the stress acting on the support in the in-plane direction of the support.
Bei to give a,
The four strain gauge elements are arranged so as to form a quadrangle while being electrically connected to each other so as to form a bridge circuit (43).
The piezoelectric element is a vehicle collision sensor arranged inside the quadrangle .

The piezoelectric element is
Piezoelectric film (42a) formed of polymer piezoelectric material and
A signal electrode layer (42b) provided on one side in the film thickness direction of the piezoelectric film and
A ground electrode layer (42c) provided on the other side of the piezoelectric film in the film thickness direction, and
Have,
The ground electrode layer is electrically connected to the bridge circuit.
The vehicle collision sensor according to claim 1 .

The support
A pair of fixing portions (441) arranged in the in-plane direction, which are portions fixed to the one surface of the vehicle body component.
A main support portion (442) provided between the pair of the fixing portions, which is a portion that supports the piezoelectric element, and
A gauge support portion (443) that is a portion that supports the strain gauge element and is provided between the fixed portion and the main support portion.
Have,
When the width direction is orthogonal to the arrangement direction in which the fixed portion, the gauge support portion, and the main support portion are arranged and orthogonal to the film thickness direction of the support, the gauge support portion in the width direction is defined. Is formed so that the width of is smaller than the width of the main support portion and the fixed portion in the width direction.
The vehicle collision sensor according to claim 1 or 2 .

A mounting structure for mounting the vehicle collision sensor according to any one of claims 1 to 3 on the vehicle body parts.
A protrusion (221) provided so as to project toward the strain gauge element at a position corresponding to the strain gauge element is provided.
Mounting structure of collision sensor for vehicles.