JP2006273262A - Airbag system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブロアファンを用いたエアバッグシステムに関する。 The present invention relates to an airbag system using a blower fan.
従来から、車両の前方にエアバッグを設け、衝突時の歩行者など及び車両の損傷を防止する技術が知られている(特許文献1、特許文献2参照)。このような従来技術では、エアバッグを膨張させる際、インフレータを用いていたが、インフレータは、1回使い切りであるため、使用の度に交換しなければならず、運転者の負担が大きい。そこで、ブロアファンと呼ばれる送風機を用いてエアバッグを膨張させる技術が提案されている。
しかしながら、ブロアファンは、空気の供給能力がインフレータよりも非常に劣ってしまう。そのため、ブロアファンによってエアバッグを膨張させる場合には、エアバッグの縫製や織り目を工夫して気密性を高め、エアバッグが膨張する時間の短縮化を図っている。 However, the blower fan has a much lower air supply capability than the inflator. Therefore, when an air bag is inflated by a blower fan, the air bag is sewed and weaved to improve airtightness and shorten the time for the air bag to inflate.
ところが、単にエアバッグの気密性を高めると、歩行者などに対する衝撃が大きくなるという問題が生じていた。 However, simply increasing the air tightness of the airbag has caused a problem that the impact on a pedestrian or the like increases.
本願発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ブロアファンによって膨張するエアバッグであって、展開時間の短縮化と、歩行者などの衝突対象物に対する衝突時の衝撃の緩和とを両立させることにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and its object is an airbag that is inflated by a blower fan. The purpose is to relieve the impact at the time of collision with an object.
上記目的を達成するため、本発明に係るエアバッグシステムは、
衝突対象物が車両に衝突する前に、車両前方に展開するエアバッグと、
前記エアバッグの内部に気体を供給するブロアファンと、
を有し、
衝突状況に応じて、衝突後の前記エアバッグの内圧を低下させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an airbag system according to the present invention includes:
An airbag that is deployed forward of the vehicle before the collision object collides with the vehicle;
A blower fan for supplying gas into the airbag;
Have
The internal pressure of the airbag after the collision is lowered according to the collision situation.
この構成によれば、エアバッグの気密性を高くして展開時間を短くすると共に、衝突時に、衝突対象物に与える衝撃力を和らげることができる。 According to this configuration, the airtightness of the airbag can be increased to shorten the deployment time, and the impact force applied to the collision target object at the time of collision can be reduced.
前記エアバッグと前記ブロアファンとの結合部に設けられ、前記エアバッグの内圧が所定値以上の場合に弾性変形して、前記エアバッグ内部の気体をエアバッグ外部に逃がすための弾性部材を更に含むことを特徴とする。弾性部材は、可変ベントバルブであることを特徴とする。 An elastic member that is provided at a coupling portion between the airbag and the blower fan and that elastically deforms when the internal pressure of the airbag is equal to or greater than a predetermined value, and allows the gas inside the airbag to escape to the outside of the airbag; It is characterized by including. The elastic member is a variable vent valve.
この構成によれば、簡単な構成で、エアバッグを衝撃力に応じた内圧にコントロールすることができる。 According to this configuration, the airbag can be controlled to an internal pressure corresponding to the impact force with a simple configuration.
前記エアバッグ内の気体の圧力を検知する圧力センサを更に有し、
該圧力センサが検知した圧力変化によって、衝突対象物とエアバッグとの衝突を検知することを特徴とする。
A pressure sensor for detecting the pressure of the gas in the airbag;
A collision between the collision target and the airbag is detected by a pressure change detected by the pressure sensor.
この構成によれば、確実に衝突を検知することができる。 According to this configuration, a collision can be reliably detected.
また、衝突後、前記ブロアファンを逆回転させることで、容易に、エアバッグの内圧を低下させることができる。 Moreover, the internal pressure of an airbag can be easily reduced by reversely rotating the blower fan after a collision.
衝突状況に応じて、エアバッグの内圧を低下させる速度及び低下量を制御すれば、衝突状況によらず、衝突対象物に与える衝撃を一定にすることができる。 By controlling the speed and amount of decrease in the internal pressure of the airbag according to the collision situation, it is possible to make the impact given to the collision object constant regardless of the collision situation.
衝突対象の大きさ、衝突対象の数、衝突時の車速、エアバッグ形状、または衝突位置、の少なくとも何れか1つに応じて、衝突後の前記エアバッグの内圧の低下速度及び低下量を制御することを特徴とする。 The rate and amount of decrease in the internal pressure of the airbag after the collision are controlled according to at least one of the size of the collision object, the number of collision objects, the vehicle speed at the time of the collision, the airbag shape, or the collision position. It is characterized by doing.
これによれば、衝突時の様々な要素に応じて内圧の変化量を制御し、衝突対象物に与える衝撃を一定にすることができる。 According to this, the amount of change in the internal pressure can be controlled according to various factors at the time of the collision, and the impact applied to the collision target can be made constant.
本発明によれば、ブロアファンによって膨張するエアバッグシステムにおいて、展開時間の短縮化と、歩行者などの衝突対象に対する衝突時の衝撃の緩和とを両立させることができる。 According to the present invention, in an airbag system that is inflated by a blower fan, it is possible to achieve both shortening of the deployment time and mitigation of an impact at the time of a collision with a collision target such as a pedestrian.
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the constituent elements described in this embodiment are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention only to them.
(第1実施形態)
図1乃至図3を用いて、本発明の第1実施形態としてのエアバッグシステムの概略構成について説明する。図1は、車両101と、衝突対象物としての歩行者102と、エアバッグ103との関係を示す図である。
(First embodiment)
A schematic configuration of the airbag system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a diagram illustrating a relationship among a
車両101は、衝突対象物102との衝突を予測すると、図1のように、ブロアファン104を用いて、車両101の前方にエアバッグ103を展開し、衝突対象物102に与える衝撃力を最小化する。つまり、エアバッグ103は、衝突対象物102が車両に衝突する前に、車両101の前方に展開する。
When the
図2は、車両101に設けられたエアバッグユニットの全体構成を示す図であり、車両101を上方から見た図である。エアバッグ103は、車両101のボンネット内に収容されており、衝突を予測した場合に、衝突対象物が車両101に衝突する前にバンパー106を覆うように展開する。
FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the airbag unit provided in the
エアバッグ103の内部に気体を供給するブロアファン104も、ボンネットの前端に収容されている。また、車両101には、衝突を予測する衝突予測センサ105が設けられている。衝突予測センサ105としては、既知の技術を用いることができ、例えば、CCDカメラや、レーダー、赤外線などを利用することができる。
A
図3は、エアバッグシステムの制御系を示すブロック図である。図1に示すように、CPU202が、衝突予測センサ105や衝突センサ201からの出力に応じてブロアファン104を制御する構成となっている。
FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the airbag system. As shown in FIG. 1, the CPU 202 is configured to control the
図4は、第1実施形態としてのエアバッグ装置の内部構成を示す図である。ブロアファン104を内蔵した筒状のブロアパイプ301は、エアバッグ103と連続しており、衝突を予測してからブロアファンを最大出力で動作させ、エアバッグ103内に空気を送り込むことによってエアバッグ103を急速に展開させる。
FIG. 4 is a diagram showing an internal configuration of the airbag apparatus as the first embodiment. A
エアバッグ103と空気の流路としてのブロアパイプ301との接続部分には、圧力を検出し、その変化量から衝突を検出する衝突センサ201が設けられている。本実施形態に示すブロアファン104は、図5の上側のグラフに示すように、衝突予測時から正回転を開始し、エアバッグ103の内部に空気を送り込んだ後、衝突センサ201にて実際の衝突を検知すると、ファンを逆回転させ、エアバッグ103内の空気を抜く制御を行なう。逆回転時のモータの回転数501及び逆回転時間502は、衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などによって設定される。衝突速度としては、衝突時の自車両の速度や、衝突対象物との相対速度などを考慮すればよい。
A
これにより、エアバッグ103内の圧力は、図5の下側のグラフに示すように変化する。なお、衝突を予測した後、急激にエアバッグ内圧が上昇するタイミングが実際の衝突時であり、衝突センサ201はこのエアバッグ内圧の変化を検知することによって衝突を検知する。
Thereby, the pressure in the
衝突状況に応じたエアバッグ内圧の制御について図6及び図7を用いて詳しく説明する。図6に示すように、自車速度が高い場合、自車速度が低い場合に比べて単位時間当たりの排気量(排気スピード)を小さくし、歩行者を長時間保持する。衝突対象物の速度を検知できる場合には、自車速度の変わりに相対速度を用いても良い。その場合、相対速度が高いほど、単位時間当たりの排気量を小さくする。 Control of the airbag internal pressure according to the collision situation will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, when the host vehicle speed is high, the exhaust amount per unit time (exhaust speed) is made smaller than when the host vehicle speed is low, and the pedestrian is held for a long time. When the speed of the collision target can be detected, the relative speed may be used instead of the vehicle speed. In that case, the higher the relative speed, the smaller the displacement per unit time.
一方、衝突対象物の大きさ(歩行者の場合、体格)、数(歩行者の場合、人数)が大きければ大きいほど、単位時間当たりの排気量を小さくする。 On the other hand, the larger the size of the collision object (physique for pedestrians) and the number (number of people for pedestrians), the smaller the displacement per unit time.
更に、エアバッグ103の形状に応じて、排気速度及び排気時間を変更しても良い。例えば、膨張時のエアバッグ103の前後方向の厚みが小さい程、単位時間当たりの排気量を小さくする。これにより、十分に衝突対象物を保護することができる。
Further, the exhaust speed and the exhaust time may be changed according to the shape of the
また、これらの衝突状況を組み合わせる場合、図7に示すように、まず、衝突速度で大きく分け、次に、衝突対象物数(人数)、衝突対象物の大きさ(体格)、エアバッグ厚み、との順序で単位時間当たりの排気量を判断する。その結果、衝突速度が速く、人数が複数で体格が大きく、厚みが小さい場合には、単位時間当たりの排気量が最も小さい。一方、衝突速度が遅く、人数が一人で体格が小さく、厚みが大きい場合には、単位時間当たりの排気量が最も大きい。 When these collision situations are combined, as shown in FIG. 7, first, the collision speed is roughly divided, and then the number of collision objects (number of people), the size of the collision objects (physique), the airbag thickness, The amount of exhaust per unit time is determined in the following order. As a result, when the collision speed is fast, the number of persons is large, the physique is large, and the thickness is small, the displacement per unit time is the smallest. On the other hand, when the collision speed is slow, the number of persons is one, the physique is small, and the thickness is large, the displacement per unit time is the largest.
このように、衝突状況に応じて、衝突後のエアバッグ103の内圧を低下させることにより、エアバッグの気密性を高くして展開時間を短くすると共に、衝突時に、衝突対象物に与える衝撃力を和らげ、衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収する。
In this way, by reducing the internal pressure of the
(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態に係るエアバッグシステムについて図8及び図9を用いて説明する。車両との関係や、制御系については上記第1実施形態と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。図8は、本実施形態のエアバッグシステムの構成を示す図であり、図8(a)は、エアバッグとブロアパイプとの接続部を示した部分斜視図、図8(b)〜(d)は、部分断面図である。
(Second Embodiment)
Next, an airbag system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the relationship with the vehicle and the control system are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the airbag system of the present embodiment, and FIG. 8A is a partial perspective view showing a connection portion between the airbag and the blower pipe, and FIGS. 8B to 8D. FIG. 3 is a partial cross-sectional view.
図8に示すように、本実施形態のブロアパイプ301には、排気口602が設けられている。そして、アクチュエータ603を駆動して、ベントバルブ601をスライドさせることにより、排気口602の開口量を調整することができる構成となっている。衝突予測後、実際の衝突までは、図8(a)及び(b)に示すように、排気口602を完全に閉じた状態となっている。その後、圧力センサや加速センサなどで、衝突を検知すると、図8(c)に示すように、排気口602を半分開放したり、図8(d)に示すように、排気口602を全開したりする。
As shown in FIG. 8, the
図9は、衝突予測時から、衝突後に至るまでの、ベントバルブ601の開度とエアバッグ内圧との関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the opening degree of the
本実施形態のアクチュエータ603は、図9の上側のグラフに示すように、衝突検知時からベントバルブ601をスライドし、排気口602を開放させ、エアバッグ103内の空気を抜く制御を行なう。ベントバルブの開度701及び開放時間702は、衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などによって設定される。衝突速度としては、衝突時の自車両の速度や、衝突対象物との相対速度などを考慮すればよい。
As shown in the upper graph of FIG. 9, the
以上のように、ベントバルブを用いたので、モータを逆転するより応答速度が速い。これにより衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収することができる。 As described above, since the vent valve is used, the response speed is faster than the reverse rotation of the motor. Thereby, the impact from a collision target object can be absorbed effectively.
(第3実施形態)
次に本発明の第3実施形態に係るエアバッグシステムについて図10及び図11を用いて説明する。車両との関係や、制御系については上記第1実施形態と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, an airbag system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the relationship with the vehicle and the control system are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図10は、衝突前のエアバッグ103とブロアパイプ301との接続部分を示す図である。図10(a)は、接続部分を示す部分断面図であり、(b)は接続部分を示す部分斜視図であ。
FIG. 10 is a view showing a connection portion between the
エアバッグ103の端部は、ブロアパイプ301の外周面に対して接続部材1001によって固定接続されている。そして、一方、ブロアパイプ301の端部に近い箇所の、エアバッグ103の内周面には、全周に渡り弾性部材としてのベントバルブ1003が固着されており、矢印で示すようにブロアパイプ301の外周面に対して、内方に向けた力を付与している。すなわち、エアバッグ103の内周面がブロアパイプ301を締め付けており、ベントバルブ1003と接続部材1001との間において、エアバッグ103に設けられた排気口1002から空気が漏れないようになっている。言い換えれば、エアバッグ103の内部の空気が排気口1002から漏れないように、ベントバルブ1003によってシールされている。
The end of the
図11は、衝突後のエアバッグ103とブロアパイプ301との接続部分を示す図である。図11(a)は、接続部分を示す部分断面図であり、(b)は接続部分を示す部分斜視図であ。
FIG. 11 is a view showing a connection portion between the
衝突によってエアバッグ103の内圧が高まり、弾性部材1003の締め付け力を超えた場合、図11に示すように、エアバッグ103がより一層広がろうとしてベントバルブ1003を弾性変形させる。これにより、ベントバルブ1003の内周面は、ブロアパイプ301の外周面から離間し、エアバッグ内の空気は、排気口1002からエアバッグ外部に排出される。
When the internal pressure of the
ベントバルブの開度及び開放時間は、エアバッグ内の内圧に応じて変化する。つまり、衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などによって決まる。これにより、衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収することができる。 The opening degree and opening time of the vent valve vary according to the internal pressure in the airbag. That is, it is determined by the collision speed, the number of pedestrians, the pedestrian physique, the thickness of the airbag, the collision position, and the like. Thereby, the impact from a collision target object can be absorbed effectively.
(第4実施形態)
次に本発明の第4実施形態に係るエアバッグシステムについて図12を用いて説明する。車両との関係や、制御系については上記第3実施形態と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。図12(a)は、衝突前のエアバッグ103とブロアパイプ301との接続部分を示す部分断面図であり、(b)は、衝突後のエアバッグ103とブロアパイプ301との接続部分を示す部分断面図である。
(Fourth embodiment)
Next, an airbag system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since the relationship with the vehicle and the control system are the same as those in the third embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. 12A is a partial cross-sectional view showing a connection portion between the
図12に示すように、本実施形態に係るエアバッグシステムでは、エアバッグ103の内周面と、ブロアパイプ301の外周面にそれぞれ弾性部材1201が接合されており、衝突前は、2つの弾性部材1201間でシールされて、排気口1002からの空気の漏れを防止する。
As shown in FIG. 12, in the airbag system according to the present embodiment,
一方、2つの弾性部材1201は、ばね部材1202で接続されており、衝突によってばね部材1202の弾性力よりも大きな内圧がエアバッグ103内に発生すると、図12(b)に示すように、2つの弾性部材1201が離間し、その間を抜けて、適度に空気が排出される。
On the other hand, the two
弾性部材の開度及び開放時間は、エアバッグ内の内圧に応じて変化する。つまり、衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などによって決まる。これにより、衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収することができる。 The opening degree and opening time of the elastic member change according to the internal pressure in the airbag. That is, it is determined by the collision speed, the number of pedestrians, the pedestrian physique, the thickness of the airbag, the collision position, and the like. Thereby, the impact from a collision target object can be absorbed effectively.
(第5実施形態)
次に本発明の第5実施形態に係るエアバッグシステムについて図13及び図14を用いて説明する。車両との関係や、制御系については上記第3実施形態と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, the airbag system which concerns on 5th Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.13 and FIG.14. Since the relationship with the vehicle and the control system are the same as those in the third embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図13は、衝突前のエアバッグ103とブロアパイプ301との接続部分を示す図である。図13(a)は、接続部分を示す部分断面図であり、(b)は接続部分を示す部分斜視図である。
FIG. 13 is a view showing a connection portion between the
エアバッグ103の端部は、ブロアパイプ301の外周面に対して接続部材1001によって固定接続されている。そして、一方、ブロアパイプ301の端部に近い箇所の、エアバッグ103の内周面には、全周に渡り弾性部材としてのベントバルブ1003が固着されており、矢印で示すようにブロアパイプ301の外周面に対して、内方に向けた力を付与している。すなわち、エアバッグ103の内周面がブロアパイプ301を締め付けており、ベントバルブ1003と接続部材1001との間において、エアバッグ103に設けられた排気口1002から空気が漏れないようになっている。言い換えれば、エアバッグ103の内部の空気が排気口1002から漏れないように、ベントバルブ1003によってシールされている。更に、本実施形態では排気口1002を塞ぐためのスライドカバー1301がアクチュエータ1302によってスライド可能に設けられている。
The end of the
図14は、衝突後のエアバッグ103とブロアパイプ301との接続部分を示す図である。図14(a)は、接続部分を示す部分断面図であり、(b)は接続部分を示す部分斜視図であ。
FIG. 14 is a view showing a connection portion between the
衝突によってエアバッグ103の内圧が高まり、弾性部材1003の締め付け力を超えた場合、図14に示すように、エアバッグ103がより一層広がろうとしてベントバルブ1003を弾性変形させる。これにより、ベントバルブ1003の内周面は、ブロアパイプ301の外周面から離間し、エアバッグ内の空気は、排気口1002からエアバッグ外部に排出される。
When the internal pressure of the
衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などに応じてスライドカバー1301の位置を制御することによって、ベントバルブの開度及び開放時間を変化させる。これにより、衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収することができる。
By controlling the position of the
(第6実施形態)
次に本発明の第6実施形態に係るエアバッグシステムについて図15及び図16を用いて説明する。車両との関係や、制御系については上記第3実施形態と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
(Sixth embodiment)
Next, an airbag system according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16. Since the relationship with the vehicle and the control system are the same as those in the third embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図15は、衝突前のエアバッグ103とブロアパイプ301との接続部分を示す図である。図15(a)は、接続部分を示す部分断面図であり、(b)は接続部分を示す部分斜視図である。
FIG. 15 is a view showing a connection portion between the
エアバッグ103の端部は、ブロアパイプ301の外周面に対して接続部材1001によって固定接続されている。そして、一方、ブロアパイプ301の端部に近い箇所の、エアバッグ103の内周面には、全周に渡り弾性部材としてのベントバルブ1003が固着されており、矢印で示すようにブロアパイプ301の外周面に対して、内方に向けた力を付与している。すなわち、エアバッグ103の内周面がブロアパイプ301を締め付けており、ベントバルブ1003と接続部材1001との間において、エアバッグ103に設けられた排気口1002から空気が漏れないようになっている。言い換えれば、エアバッグ103の内部の空気が排気口1002から漏れないように、ベントバルブ1003によってシールされている。更に、本実施形態では排気口1002を塞ぐためのプレート1501がアクチュエータ1502によって図中上下に移動可能に設けられている。つまり、図15の状態では、矢印の方向にエアバッグ103を押さえつけ、エアバッグ103の内部の空気が排気口1002から漏れないように、ベントバルブ1003のシール性を高めている。
The end of the
図16は、衝突後のエアバッグ103とブロアパイプ301との接続部分を示す図である。図16(a)は、接続部分を示す部分断面図であり、(b)は接続部分を示す部分斜視図であ。
FIG. 16 is a view showing a connection portion between the
衝突によってエアバッグ103の内圧が高まり、弾性部材1003の締め付け力を超えた場合、図16に示すように、エアバッグ103がより一層広がろうとしてベントバルブ1003を弾性変形させる。これにより、ベントバルブ1003の内周面は、ブロアパイプ301の外周面から離間し、エアバッグ内の空気は、排気口1002からエアバッグ外部に排出される。この時の離間量を、アクチュエータ1502とプレート1501によって制御する。
When the internal pressure of the
衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などに応じてプレート1501の位置を制御することによって、ベントバルブの開度及び開放時間を変化させる。これにより、衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収することができる。
By controlling the position of the
Claims (7)
前記エアバッグの内部に気体を供給するブロアファンと、
を有し、
衝突状況に応じて、衝突後の前記エアバッグの内圧を低下させることを特徴とするエアバッグシステム。 An airbag that is deployed forward of the vehicle before the collision object collides with the vehicle;
A blower fan for supplying gas into the airbag;
Have
An airbag system characterized by reducing an internal pressure of the airbag after the collision according to a collision situation.
該圧力センサが検知した圧力変化によって、衝突対象物とエアバッグとの衝突を検知することを特徴とする請求項1に記載のエアバッグシステム。 A pressure sensor for detecting the pressure of the gas in the airbag;
The airbag system according to claim 1, wherein a collision between an object to be collided and an airbag is detected based on a pressure change detected by the pressure sensor.
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