JP2007302221A - 車両用選択的展開エアバッグ装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 助手席に搭乗した乗客の傷害を最小にできる車両用選択的展開エアバッグ装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、衝撃感知センサーと、シートベルトセンサーと、ガスが噴出する第１インフレータ及び第２インフレータがそれぞれ備えられたインフレータと、ベースチャンバ、チェストチャンバが備えられたエアバッグと、前記衝撃感知センサーにおいて感知された信号の入力を受けてエアバッグを展開作動させ、前記シートベルトセンサーによって感知された乗客のシートベルト着用有無と衝撃感知センサーにおいて感知される衝撃力との組み合わせにより、第２インフレータの作動有無を選択してチェストチャンバの展開可否を決める制御部と、を含めて構成されることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、第１インフレータまたは第２インフレータからそれぞれ供給されたガスによって展開作動するベースチャンバとチェストチャンバが備えられたエアバッグを設け、前記ベースチャンバとチェストチャンバに供給されたガスが、エアバッグと衝突する乗客の圧力によって隔膜に形成されたインナーベントホールを通って自在に移動し、車両の衝突による衝突エネルギーをエアバッグが吸収して助手席に搭乗した乗客の傷害を最小限に止めることの出来る車両用選択的展開エアバッグ装置及びその制御方法に関する。

車両衝突時、運転者と乗客を保護するために、操向ハンドルまたはクラッシュパッドにエアバッグモジュール（Ａｉｒ−Ｂａｇ Ｍｏｄｕｌｅ）を装着して使う。

エアバッグモジュールは、車両衝突時、エアバッグ（Ａｉｒ−Ｂａｇ）を展開させて運転者または乗客が車両の内部に備えられたクラッシュパッドまたはウィンドシールドと衝突しないようにすることで、衝突による傷害を低減させるために設ける装置である。

図１は、従来のエアバッグシステムを示した図であり、従来のエアバッグ１の展開作動による乗客の身体部位（頭、胸、下体）との衝突関係、及び、シートベルトの着用有無による総合的な関係を示した図である。

図１の拡大図に示す通り、従来のエアバッグ１はワンチャンバタイプのエアバッグであり、車両の衝突によってエアバッグ１が展開作動しながらベントホール１ａを通ってエアバッグ１の内部に供給されたインフレータ（図示せず）のガスが外側へ排出され、展開されたエアバッグ１が乗客の頭と胸を保護するように作動し、シートベルトの着用有無にかかわらず無条件展開作動が行われる。

乗客がシートベルトを着用した状態で正面衝突が発生すると、乗客の下体と胸はシートベルトで拘束され、車両衝突時の慣性力による乗客の前方移動を制御し、これによってクラッシュパッド及びウィンドシールドと衝突することが防止されて乗客を保護できるが、乗客の頭部分の保護はできない問題点があった。

また、シートベルトによって胸部位の移動が制限された状態で展開作動したエアバッグが、乗客の胸部位に二重に衝撃を与えることになり、乗客の胸部位の傷害レベルが高くなる問題点があった。

助手席に乳児または子供が乗った状態で、車両が走行している途中にエアバッグが展開作動すれば、大人の場合と同様に展開作動することによって、エアバッグ１に乳児または子供が直接衝突することで車両の衝突による衝突エネルギーをソフトに吸収できず、衝撃エネルギーを乗客にそのまま伝達して傷害値が加重される問題点があった。

また、大人はシートに安定した着席姿勢で車両走行する反面、乳児または子供の場合には助手席シートに立つか不安定な姿勢で車両が走行するため、車両衝突発生時、エアバッグの展開作動による胸及び首部位に傷害が発生し、これに対する対処方案を必要としていた。
特開２００６−２６４３８７号公報

本発明は、ベースチャンバとチェストチャンバでエアバッグを分割し、前記ベースチャンバとチェストチャンバにそれぞれガスが供給できるように第１、２インフレータを設けることで、車両の衝突程度とシートベルトの着用有無によってエアバッグ、インフレータ、インナーベントホール及びアウターベントホールを選択的に調整できる車両用選択的展開エアバッグ装置及びその制御方法を提供することにその目的がある。

前記の目的を達成するための車両用選択的展開エアバッグ装置は、車両の事故発生時、車体に与えられる衝撃を感知する衝撃感知センサーと、車両の助手席シートに着席した乗客のシートベルト着用有無を感知するシートベルトセンサーと、ガスが噴出する第１インフレータ及び第２インフレータがそれぞれ備えられたインフレータと、前記第１インフレータまたは第２インフレータからそれぞれガスの供給を受けて相互間の圧力差によって自在に移動できるように、少なくとも１つのインナーベントホールが備えられた隔膜の上部に連通形成されて位置するベースチャンバ、前記ベースチャンバの下部及び前方に位置してインナーベントホールと連通形成されるチェストチャンバが備えられたエアバッグと、前記衝撃感知センサーにおいて感知された信号の入力を受けてエアバッグを展開作動させ、前記シートベルトセンサーによって感知された乗客のシートベルト着用有無と衝撃感知センサーにおいて感知される衝撃力との組み合わせにより、第２インフレータの作動有無を選択してチェストチャンバの展開可否を決める制御部と、
を含めて構成されることを特徴とする。

前記インフレータの第１インフレータは、ベースチャンバにガスを供給するように構成され、第２インフレータはチェストチャンバにガスを供給するように構成され、前記第２インフレータは、チェストチャンバの内部に位置してエアバッグハウジングの前方に固設されることを特徴とする。

前記第２インフレータは、チェストチャンバの内部に位置し、制御部から電気的信号を受けてガス噴出が制御されるように構成されることを特徴とする。
また、前記第２インフレータは、第１インフレータのガス圧力より相対的に低い圧力が使用できることを特徴とする。

前記第１インフレータにおいてベースチャンバの内部に供給されたガスは、前記ベースチャンバと乗客との衝突によって加えられる圧力によりインナーベントホールを通ってチェストチャンバの内部へ移動することを特徴とする。

前記第２インフレータは、第１インフレータより設定されたタイムディレイ以後にガスを噴出し、ベースチャンバが先に展開作動した後にチェストチャンバが展開作動するように構成されることを特徴とする。

前記隔膜に備えられたインナーベントホールは、円形または方形に形成され、前記隔膜は、エアバッグの内部に水平方向に設けられるか上端が乗客に向いて相対的に傾くように設けられることを特徴とする。

また、前記隔膜は、一端が前記エアバッグ内部の下端の左右側で離隔された位置で上側に延設される第１隔膜、前記第１隔膜の上端部に水平に繋がれる第２隔膜を含めて構成されることを特徴とする。

前記隔膜は、第１隔膜の左右両側にインナーベントホールが形成され、ベースチャンバまたはチェストチャンバに供給されたガスが移動できるように構成されることを特徴とする。

前記インナーベントホールは、第１隔膜上に少なくとも１つ以上備えられることを特徴とする。

前記隔膜は、一端がエアバッグの備えられたエアバッグハウジングの内側に設けられて前方に延在され、他端がエアバッグの先端部の内側に連設されることを特徴とする。

前記エアバッグは、安定的な展開作動のためのテザーが設けられ、一端が前記エアバッグ内側の両側面上に固定されて延設され、他端が第２隔膜上に連設されるように構成されることを特徴とする。

前記エアバッグのベースチャンバは、チェストチャンバに比べて相対的に大きい嵩を有し、乗客の頭と胸の上側部分が保護可能な大きさを有するように形成され、チェストチャンバは乗客の胸下側部分が保護可能な大きさを有するように形成されることを特徴とする。

前記ベースチャンバは、車両の室内にエアバッグが展開作動するとき、前記ベースチャンバの両側下端部が乗客の両膝に隣接して展開される形状に形成され、前記チェストチャンバはベースチャンバの両側下端部の間に位置して展開される形状に形成されることを特徴とする。

前記エアバッグのベースチャンバとチェストチャンバのそれぞれは、インフレータから供給されたガスがエアバッグ外部に排出できるアウターベントホールを個別的に有し、前記ベースチャンバのアウターベントホールは、乗客に直接的に排出されない位置に形成されることを特徴とする。

前記チェストチャンバは、第２インフレータにおいて発生したガスが供給されるチューブがチェストチャンバの内部に備えられ、前記チューブは、チェストチャンバの中央または左、右の両側に備えられることを特徴とする。

前記制御部は、衝撃感知センサーを通じて感知された信号値と、シートベルトセンサーを通じて感知された乗客のベルト着用有無信号の入力を受け、第１インフレータのガスをベースチャンバの内部に供給させてベースチャンバを展開させ、チェストチャンバがベースチャンバからガスの供給を受けるように制御するか、前記第１、２インフレータが共にガスを噴出してベースチャンバ及びチェストチャンバともガスの供給を受けて展開されながら相互間の圧力差によってガス移動が起こるように制御し、乗客がシートベルトを着用していない場合にも、衝撃感知センサーによって感知される衝撃量によって選択的に第１インフレータまたは第２インフレータを制御し、ベースチャンバとチェストチャンバが展開されることを特徴とする。

本発明は、助手席に乗客が乗った状態で車両の衝突が発生するステップと、乗客のシートベルト着用有無によって選択的にエアバッグが作動するが、設定されたタイムディレイを有して乗客に向いて展開作動するエアバッグ展開ステップと、を含めて構成されることを特徴とする。

前記エアバッグ展開ステップは、乗客がシートベルトを着用した状態であると判断される場合に、第１インフレータからのみガスが噴出してベースチャンバが展開作動するベースチャンバ展開作動ステップを含めて構成されることを特徴とする。

前記エアバッグ展開ステップは、乗客がシートベルトを未着用状態であると判断される場合に、第１、２インフレータからガスがそれぞれ噴出してベースチャンバとチェストチャンバが展開作動するベースチャンバ及びチェストチャンバ展開作動ステップを含めて構成されることを特徴とする。

前記エアバッグ展開ステップのタイムディレイは、ベースチャンバが先に展開されてチェストチャンバが後で展開されるが、前記ベースチャンバが展開されながら乗客と衝突が起こり衝突エネルギーを吸収した後、チェストチャンバが展開されることを特徴とする。

また、本発明は、車両の助手席に乗客が乗った状態で車体に与えられる衝撃力を感知する衝撃力感知ステップと、前記衝撃力感知ステップにおいて感知された衝撃力を既設定された設定値と比べる衝撃力比較ステップと、前記衝撃力比較ステップにおいて感知された衝撃力が選択的にエアバッグが作動可能な範囲に該当する場合、乗客のシートベルト着用有無を判断して第１、２インフレータを選択的に作動させてエアバッグを展開させるエアバッグ作動ステップと、を含めて構成されることを特徴とする。

前記衝撃力比較ステップは、低速の状態で走行していた車両が衝突する場合に設定された第１衝撃力ステップ、前記第１衝撃力ステップで設定された以上の速度で車両が衝突する場合に設定された第２衝撃力ステップ、前記第２衝撃力ステップ以上の高速の状態で車両が走行してから衝突する場合に設定された第３衝撃力ステップと、を含めて構成されることを特徴とする。

前記衝撃力比較ステップの第１衝撃力ステップは、設定された衝撃力値が１４ｍｐｈ以下の速度に設定され、前記衝撃力比較ステップの第２衝撃力ステップは、設定された衝撃力値が２０ｍｐｈ以下の速度に設定され、前記衝撃力比較ステップの第３衝撃力ステップは、設定された衝撃力値が２０ｍｐｈ以上の速度に設定されたことを特徴とする。

前記エアバッグ作動ステップは、乗客がシートベルトを着用した状態であると判断され、かつ、感知された衝撃力が第２衝撃力以下である場合には、第１インフレータからのみガスを噴出させる第１展開モードステップを含めて構成されることを特徴とする。

前記エアバッグ作動ステップは、乗客がシートベルトを未着用状態であると判断され、かつ、第２衝撃力以下である場合には、第１インフレータからのみガスを噴出させる第２展開モードステップを含めて構成されることを特徴とする。

前記エアバッグ作動ステップは、乗客がシートベルトを着用した状態であると判断され、かつ、第３衝撃力以上である場合には、第１インフレータからのみガスを噴出させる第３展開モードステップを含めて構成されることを特徴とする。

前記エアバッグ作動ステップは、乗客がシートベルトを未着用状態であると判断され、かつ、第３衝撃力以上である場合には、第１インフレータ及び第２インフレータからともにガスを噴出してベースチャンバとチェストチャンバが展開される第４展開モードステップを含めて構成されることを特徴とする。

本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置及びその制御方法は、第１、２インフレータからそれぞれ供給されたガスがエアバッグの内部で圧力差によって移動可能なエアバッグが設けられることで、助手席に乗った大人または乳児及び子供がいずれも、車両衝突による傷害発生を最小にできる効果がある。

また、乳児及び子供に適用されるエアバッグの多様な法規を満足させ、低速または高速での衝突にかかわらず最適の状態でエアバッグを展開作動でき、乗客に加えられるエアバッグの展開圧を最小にしながらエアバッグのエネルギー吸収性能が向上できる効果がある。

また、インフレータの選択的な設置が可能であり、低圧のインフレータを使いながらも十分に衝突性能を満たして乗客の傷害値を最小にし、エアバッグを含む構成要素が組み込まれるエアバッグハウジングの全体的な重量軽減ができる効果がある。

また、アウターベントホールとインナーベントホールの大きさ及び個数を調整し、エネルギー吸収性能を最適化して車両衝突時のエアバッグ性能を向上させる効果がある。
また、助手席に搭乗した乗客の位置を感知する高価の乗員感知センサーなしでも、最適の状態でエアバッグが展開して商品性が向上し、車両に対する顧客の満足度が向上する効果がある。

以下、本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置及びその制御方法の望ましい実施例を図面を参照して詳しく説明する。

図２ないし図５（ｂ）に示す通り、車両事故発生時、車体に与えられる衝撃を感知する衝撃感知センサー１００と、車両の助手席シートに着席した乗客２のシートベルト着用有無を感知するシートベルトセンサー２００が備えられる。衝撃感知センサー１００は、車両の減加速度を感知する減加速度感知センサーで構成される。
衝撃感知センサー１００は、車両のフロント上に設けられ、車両の衝突による衝撃を感知するように設けられることが望ましい。

また、ガスが噴出する第１インフレータ３１０及び第２インフレータ３２０を、それぞれ備えたインフレータ３００が備えられる。第１インフレータ３１０は、エアバッグハウジングの内側に設けられ、第２インフレータ３２０は第１インフレータ３１０と隣接して設けられる。また、第１インフレータ３１０はエアバッグハウジングの内側に設け、第２インフレータ３２０だけ別にチェストチャンバ４２０の内部に位置してエアバッグハウジングの前方に設置することもできる。

第１インフレータ３１０または第２インフレータ３２０からそれぞれ供給されたガスの供給を受け、相互間の圧力差によって自在に移動できるように、少なくとも１つのインナーベントホール１２が備えられた隔膜１０の上部に連通形成されて位置するベースチャンバ４１０と、ベースチャンバ４１０の下部及び前方に位置してインナーベントホール１２と連通形成されるチェストチャンバ４２０を備えたエアバッグ４００が装着される。

衝撃感知センサー１００で感知された信号の入力を受けてエアバッグ４００を展開作動させ、シートベルトセンサー２００によって感知された乗客２のシートベルト着用有無と、衝撃感知センサー１００で感知される衝撃力との組み合わせによって、第２インフレータ３２０の作動有無を選択してチェストチャンバ４２０の展開可否を決める制御部５００を含めて構成される。制御部５００の詳しい説明は後述する。

インフレータ３００の第１インフレータ３１０は、ベースチャンバ４１０にガスを供給するように構成され、第２インフレータ３２０はチェストチャンバ４２０にガスを供給するように構成される。
第２インフレータ３２０は、エアバッグハウジングの内側に第１インフレータ３１０と隣接して設けられるか、チェストチャンバ４２０の内部に位置してエアバッグハウジングの前方に設置される。

第２インフレータ３２０は、チェストチャンバ４２０の内部に位置して制御部５００から電気的信号を受けてガス噴出が制御されるように構成される。
第２インフレータ３２０は、第１インフレータ３１０のガス圧力より相対的に低い圧力が使用できるように構成される。

第１インフレータ３１０からベースチャンバ４１０内部に供給されたガスは、ベースチャンバ４１０と乗客２との衝突によって加えられる圧力によってインナーベントホール１２を通ってチェストチャンバ４２０の内部へ移動する。
第２インフレータ３２０は、第１インフレータ３１０より設定されたタイムディレイ以後にガスを噴出し、ベースチャンバ４１０が先に展開作動した後にチェストチャンバ４２０が展開作動する。

隔膜１０に備えられたインナーベントホール１２は、円形または方形に形成される。
隔膜１０は、エアバッグ４００の内部に水平方向に設けられるか、上端が乗客に向いて相対的に傾いて設けられる。
隔膜１０は、一端がエアバッグ４００内部下端の左右側で離隔された位置で上側に延設される第１隔膜１４と、第１隔膜１４の上端部に水平に繋がれる第２隔膜１６を含めて構成される。

隔膜１０では、第１隔膜１４の左右両側にインナーベントホール１２が形成され、ベースチャンバ４１０またはチェストチャンバ４２０に供給されたガスが移動できるようになっている。インナーベントホール１２は、第１隔膜１４上に少なくとも１つ以上備えられる。
隔膜１０は、一端がエアバッグ４００の備えられたエアバッグハウジングの内側に設けられて前方に延長され、他端がエアバッグ４００の先端部の内側に連設される。

エアバッグ４００では、安定的な展開作動のためのテザー２０が設けられ、一端がエアバッグ４００の内側の両側面上に固定されて延設され、他端が第２隔膜１６上に連設される。
エアバッグ４００のベースチャンバ４１０は、チェストチャンバ４２０に比べて相対的に大きい嵩を有して乗客の頭と胸の上側部分を保護可能とし、チェストチャンバ４２０は乗客の胸下側部分を保護可能としている。

ベースチャンバ４１０は、車両の室内でエアバッグ４００が展開作動するとき、ベースチャンバ４１０の両側下端部が乗客の両膝に隣接して展開する形状に形成され、チェストチャンバ４２０はベースチャンバ４１０の両側下端部の間に位置して展開する形状に形成される。
エアバッグ４００のベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０のそれぞれは、インフレータ３００から供給されたガスがエアバッグ４００の外部に排出できるアウターベントホール４１２を個別に有する。

ベースチャンバ４１０のアウターベントホール４１２は、ガスが乗客に直接排出されない位置に形成される。アウターベントホール４１２を通って排出されるガスが乗客２に直接噴射されると、火傷の危険とともに不快感を誘発するためである。

チェストチャンバ４２０は、第２インフレータ３２０から発生したガスが供給されるチューブ３０がチェストチャンバ４２０の内部に備えられるように構成される。
チューブ３０は、チェストチャンバ４２０の中央に備えられ、第２インフレータ３２０から発生したガスが流動できる管路を形成して設けられるか、チェストチャンバ４２０の左、右両側にそれぞれ設けられ、第２インフレータ３２０から発生したガスが流動できる管路を形成するようになっている。

制御部５００は、衝撃感知センサー１００を通じて感知された信号値とシートベルトセンサー２００を通じて感知された乗客２のベルト着用有無信号の入力を受け、第１インフレータ３１０のガスをベースチャンバ４１０内部に供給させてベースチャンバ４１０を展開させる。 チェストチャンバ４２０は、ベースチャンバ４１０からガスの供給を受ける。第１、２インフレータ３１０、３２０は、ともにガスを噴出してベースチャンバ４１０及びチェストチャンバ４２０にガスを供給し、相互の圧力差によってガス移動が起こるように制御される。

また、乗客２がシートベルトを着用していない場合にも、衝撃感知センサー１００によって感知される衝撃量により、選択的に第１インフレータ３１０または第２インフレータ３２０を制御してベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０が展開される。

次に、本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置を制御するための方法を図面を参照して説明する。
図１３及び図１４に示す通り、助手席に乗客が乗った状態で車両の衝突が発生すると（ＳＴ１）、乗客のシートベルト着用有無によって選択的にエアバッグが作動するが、設定されたタイムディレイを経て乗客に対してエアバッグが展開する（ＳＴ２）。

エアバッグ展開ステップ（ＳＴ２）は、乗客がシートベルトを着用した状態であると判断される場合、第１インフレータからのみガスが噴出してベースチャンバが展開作動するベースチャンバ展開作動ステップ（ＳＴ２−１）となり、乗客がシートベルトを未着用の状態であると判断される場合、第１、２インフレータからガスがそれぞれ噴出してベースチャンバとチェストチャンバが展開作動するベースチャンバ及びチェストチャンバ展開作動ステップ（ＳＴ２−２）となる。

エアバッグ展開ステップ（ＳＴ２）のタイムディレイは、ベースチャンバが先に展開してチェストチャンバが後に展開する際に、ベースチャンバが展開しながら乗客と衝突が起こり衝突エネルギーを吸収した後にチェストチャンバが展開するように構成される。

本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置を制御するための他の実施例による方法を図１６ないし図１８を参照して説明する。
この実施例は、車両の助手席に乗客が乗った状態で車体に与えられる衝撃力を感知する衝撃力感知ステップ（ＳＴ１００）と、衝撃力感知ステップ（ＳＴ１００）で感知された衝撃力を予め設定された設定値と比べる衝撃力比較ステップ（ＳＴ２００）と、衝撃力比較ステップ（ＳＴ２００）で感知された衝撃力が選択的にエアバッグの作動可能な範囲に該当する場合に、乗客のシートベルト着用有無を判断して第１、２インフレータを選択的に作動させてエアバッグを展開させるエアバッグ作動ステップ（ＳＴ３００）と、を含めて構成される。

衝撃力比較ステップ（ＳＴ２００）は、低速走行車両が衝突する場合に設定された第１衝撃力ステップ（ＳＴ２１０）と、第１衝撃力ステップ（ＳＴ２１０）で設定された以上の速度で車両が衝突する場合に設定された第２衝撃力ステップ（ＳＴ２２０）と、第２衝撃力ステップ（ＳＴ２２０）以上の高速状態で車両が走行して衝突する場合に設定された第３衝撃力ステップ（ＳＴ２３０）と、を含めて構成される。

衝撃力比較ステップ（ＳＴ２００）の第１衝撃力ステップ（ＳＴ２１０）では、速度が１４ｍｐｈ以下の衝撃力値に設定され、衝撃力比較ステップ（ＳＴ２００）の第２衝撃力ステップ（ＳＴ２２０）では、速度が２０ｍｐｈ以下の衝撃力値に設定され、衝撃力比較ステップ（ＳＴ２００）の第３衝撃力ステップ（ＳＴ２３０）では、速度が２０ｍｐｈ以上の衝撃力値に設定される。

エアバッグ作動ステップ（ＳＴ３００）で、乗客がシートベルトを着用状態であると判断され、かつ、感知された衝撃力が第２衝撃力以下である場合には、第１インフレータからのみガスを噴出させる第１展開モードステップ（ＳＴ３１０）に進み、乗客がシートベルト未着用状態であると判断され、かつ、第２衝撃力以下である場合には、第１インフレータからのみガスを噴出させる第２展開モードステップ（ＳＴ３２０）に進む。

エアバッグ作動ステップ（ＳＴ３００）は、乗客がシートベルトを着用した状態であると判断され、かつ、第３衝撃力以上である場合には、第１インフレータからのみガスを噴出させる第３展開モードステップ（ＳＴ３３０）に進み、乗客がシートベルト未着用状態であると判断され、かつ、第３衝撃力以上である場合には、第１インフレータ及び第２インフレータでガスを噴出してベースチャンバとチェストチャンバが展開される第４展開モードステップ（ＳＴ３４０）に進む。

本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置及びその制御方法は、高速に展開作動するエアバッグによる乗客の傷害発生を防止し、助手席に乗った乳児及び子供の傷害発生を最小にとどめ、かつ、多様な法規を満足させて低いインフレータ圧力で車両の衝突により乗客に加えられるエアバッグの展開圧を最小にしながら最適の状態にエアバッグを展開作動させるために開発された。
以下、本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の概要を図面を参照して説明する。

図２の拡大図に示す通り、本発明による選択的展開エアバッグ４００は、ベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０からなり、乗客の頭部はベースチャンバ４１０が、乗客の胸部分はチェストチャンバ４２０が各々保護するように展開作動し、シートベルトの着用有無によって選択的に展開作動することで乗客の頭または胸を保護する。
また、乳児及び子供の場合、シートベルトを着用した状態において、ベースチャンバ４１０だけが選択的に展開作動して助手席に乗った乳児及び子供を保護する。

前記のような本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の作動状態を図面を参照して詳しく説明する。
図４は、本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の縦断面図であり、Ａ−Ａ線に沿う断面図である図５（ａ）に示す通り、選択的展開エアバッグ４００の内部を横方向に区切る隔膜１０によってベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０に区画され、隔膜１０のインナーベントホール１２を通って相互間の圧力差により自由にガスが移動できるようになっている。

図５（ｂ）に示す通り、チェストチャンバ４２０に第２インフレータ３２０から噴出するガスを供給するチューブ３０が設けられ、チェストチャンバ４２０に直接第２インフレータ３２０からのガスをスムーズに供給できる。
図６（ａ）に示す通り、車両に乗客２が乗った状態で前方の車両または別の構造物（図示せず）と衝突が発生（ＳＴ１）すれば、制御部５００が乗客２のシートベルト着用有無を判断してエアバッグ４００を展開作動（ＳＴ２）させる。

図６（ａ）のように、乗客２がシートベルト３を着用していない状態では、第１、２インフレータ３１０、３２０（図３参照）のガスがそれぞれ噴出してエアバッグ４００が図面に示すような形状に展開作動するが、第１インフレータ３１０のガスが優先的にベースチャンバ４１０の内部に供給されて展開作動する。

ベースチャンバ４１０が展開し、乗客２との衝突によってエネルギーを吸収した後、制御部５００の制御信号によって第２インフレータ３２０から発生したガスはチェストチャンバ４２０の内部に供給され展開作動（ＳＴ２−２）する。
ベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０とが選択的に展開作動することで、車両の衝突による衝突エネルギーは、乗客２の頭部分はベースチャンバ４１０が、胸部位はチェストチャンバ４２０が各々吸収して保護する。

ベースチャンバ４１０では、アウターベントホール４１２を通って第１インフレータ３１０から供給されたガスが噴出して車両の衝突エネルギーを吸収する。
乗客２がシートベルト３を着用していない状態では、シートベルト３の一端部に設けられたベルトプリテンショナ（図示せず）は作動しない（ＳＴ５）。

次に、図６（ｂ）を参照し、乗客がシートベルトを着用した状況における本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の作動状態を説明する。
図６（ｂ）に示す通り、車両に乗客２が乗った状態で前方の車両または別の構造物（図示せず）と衝突が発生（ＳＴ１）すれば、制御部５００が乗客２のシートベルト着用有無を判断してエアバッグ４００を展開作動（ＳＴ２）させる。

乗客２がシートベルト３を着用した状態では、第１インフレータ３１０（図３参照）からガスが噴出し、ガスがベースチャンバ４１０の内部に供給されてエアバッグ４００が図面に示されたような形状に展開作動する。
この時、乗客２の胸部位はシートベルト３で拘束されることにより保護され、衝突により前方に移動する乗客２の頭部位は展開作動するベースチャンバ４１０で保護される。

ベースチャンバ４１０が乗客２の頭部位とソフトに衝突すると、一部のガスはアウターベントホール４１２を通って外側へ排出され、インナーベントホール１２を通って第１インフレータの一部のガスがチェストチャンバ４２０の内部に移動し、衝突によって乗客２に加えられる衝突エネルギーを最小に抑える。
これと同時に、制御部５００が、シートベルト３の一端部に設けられたベルトプリテンショナ（図示せず）を制御して作動（ＳＴ３）させ、シートベルト３を巻き戻して（ＳＴ４）乗客２を保護する。

図６（ｃ）は乗客がベルトを着用しない状態において、車両の衝突の強さがある程度以下である場合に、選択的展開エアバッグが作動する状態を示す。車両の衝突が感知されれば、第１インフレータ３１０がベースチャンバ４１０を膨らませるが、ベルト３を着用していないものの衝撃の強さがある程度以下であるため、第２インフレータ３２０は作動せず、チェストチャンバ４２０は膨らまない。

車両の衝突によって前方に移動する乗客２の頭部位は、展開作動したベースチャンバ４１０とソフトに衝突する。頭部位との衝突により、アウターベントホール４１２を通って一部のガスを外側へ排出させ、インナーベントホール１２を通って第１インフレータの一部のガスがチェストチャンバ４２０の内部に移動する。車両の衝突により乗客２が有する小さい運動エネルギーは、完全に膨らんだベースチャンバ４１０と一部膨らんだチェストチャンバ４２０によって吸収して乗客を保護する。

図８ないし図１２は、本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の他の実施例による作動状態図である。以下、異なる衝撃力によってエアバッグが作動する作動状態を図面を参照して説明する。
車両に乗客２が乗った状態で前方の車両または別の構造物（図示せず）と衝突が発生（ＳＴ１０）すれば、車体に与えられる衝撃を衝撃感知センサー１００が感知ＳＴ１００して制御部５００に転送する。 これと同時に、シートベルトセンサー２００が乗客２のベルト着用有無信号を感知して制御部５００に転送する。

制御部５００は、衝撃感知センサー１００とシートベルトセンサー２００から入力された信号を演算してエアバッグ４００を展開作動させるが、衝突によって車体に加えられる実際衝撃力と既設定された衝撃力値とを相互比較（ＳＴ２００）する。

車両が衝突すれば、衝突直前の車両の速度によって車体に与えられる衝撃力が異なるため、本発明においては１４ｍｐｈ以下の速度で車両の衝突が発生する場合に設定された第１衝撃力（ＳＴ２１０）と、２０ｍｐｈ以下の速度で車両の衝突が発生する場合に設定された第２衝撃力（ＳＴ２２０）と、２０ｍｐｈ以上の速度で車両の衝突が発生する場合に設定された第３衝撃力（ＳＴ２２０）とに細分化し、第１、２インフレータ３１０、３２０を選択的に作動させ、第１、２インフレータ３１０、３２０によってベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０を展開させる。

１４ｍｐｈ以下の速度で衝突が発生する第１衝撃力の場合（ＳＴ２１０）には、衝撃感知センサー１００で感知された信号値が制御部５００に入力され、乗客２のシートベルト３の着用有無にかかわらず第１、２インフレータ３１０、３２０は作動しない（ＳＴ２１１）。
すなわち、１４ｍｐｈ以下の速度での衝突は、車両に搭乗した乗客２が、衝突力によってクラッシュパッド（図示せず）またはウィンドシールド（図示せず）と直接に衝突しない軽微なものであると制御部５００で判断し、第１、２インフレータ３１０、３２０に作動信号を送らずエアバッグ４００が展開作動しない（ＳＴ２１２）。

図８を参照し、本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置及びその制御方法によって第１展開モードで作動するエアバッグの状態を詳しく説明する。
第１展開モード（ＳＴ３１０）は、乗客２がシートベルト３を着用した状態で、２０ｍｐｈ以下の速度で車両が衝突した場合を指す。

２０ｍｐｈ以下の速度で衝突が発生する第２衝撃力の場合（ＳＴ２２０）には、衝撃感知センサー１００で感知された信号値が制御部５００に入力され、乗客２のシートベルト３の着用有無をシートベルト３センサー２００が感知して制御部５００に転送する。

制御部５００は、乗客２のシートベルト３の着用（ＳＴ２０）状態を判断（ＳＴ３００）し、第１展開モード（ＳＴ３１０）でエアバッグ４００が展開できるように第１インフレータ３１０に作動信号を送り、別に備えられた雷管または炸薬を爆発させて第１インフレータ３１０を選択的に作動させる。

一次的にシートベルト３によって乗客２の胸部位拘束が行われ、第１インフレータ３１０から噴出したガスはベースチャンバ４１０の内部に瞬時に注入されてエアバッグ４００が展開作動する（ＳＴ３１０）。
ベースチャンバ４１０は、乗客２の両膝に接する形状に展開（Ｓ３１２）しながら展開するが、第２インフレータ４２０には作動信号が送られず、チェストチャンバ４２０には第２インフレータ４２０のガス供給は行われない。

ベースチャンバ４１０は、乗客２方向に展開作動する際、エアバッグ４００内部にテザー２０が備えられており安定的な展開作動が行われる。また、テザー２０と繋がれた隔膜１０構造によって乗客２の両膝に接する形状に展開が行われる。

ベースチャンバ４１０と乗客２が衝突すると、衝突による圧力によってベースチャンバ４１０の内部に噴出された第１インフレータ３１０ガスは、矢印で示すようにアウターベントホール４１２を通って外側へ排出される。ベースチャンバ４１０は、乗客２の頭と胸上側部分を保護可能な大きさに展開作動して衝突による傷害を防止する。

アウターベントホール４１２を通って排出される第１インフレータ３１０のガスは、乗客２の身体と直接接触しないクラッシュパッドの内側へ排出され、排出ガスによる乗客２の傷害を予防する。
また、第１インフレータ３１０から噴出された一部のガスは、矢印で示すように、第１隔膜１４の両側に形成されたインナーベントホール１２を通ってチェストチャンバ４２０内部へ流動し、乗客２に与えられるエアバッグ４００の展開力による衝撃を最大限減少させる。

これと同時に、制御部５００は、乗客の車両前方への移動を最小にするため、シートベルト３の一端部に設けられたベルトプリテンショナ（図示せず）を作動（ＳＴ３０）させてシートベルト３を巻き戻し（ＳＴ３２）、乗客２の胸部位を拘束して傷害を防止する。

次に、図９を参照し、第２展開モードで作動する際のエアバッグの状態を詳しく説明する。
第２展開モード（ＳＴ３２０）は、乗客２がシートベルト３を着用しない状態で、車両が２０ｍｐｈ以下の速度で衝突が発生する場合を指す。
乗客２がシートベルト３を着用していない状態で車両が２０ｍｐｈ以下の速度で衝突する第２衝撃力の場合（ＳＴ２２０）には、衝撃感知センサー１００で感知された信号値が制御部５００に入力され、乗客２のシートベルト３の着用有無をシートベルト３センサー２００が感知して制御部５００に転送する。

制御部５００は、乗客２のシートベルト３の着用（ＳＴ２０）状態を判断（ＳＴ３００）し、第２展開モード（ＳＴ３２０）でエアバッグ４００が展開できるように、第１インフレータ３１０に作動信号を送り、別に備えられた雷管または炸薬を爆発させて第１インフレータ３１０を選択的に作動させる。
ベースチャンバ４１０は、乗客２の両膝に接する形状に展開（Ｓ３２２）するものの、第２インフレータ４２０には作動信号が送られず、チェストチャンバ４２０には第２インフレータ４２０のガス供給が行われない。

ベースチャンバ４１０は、乗客２方向に展開作動する際、エアバッグ４００内部にテザー２０が備えられており安定的な展開作動が行われる。テザー２０と繋がれた隔膜１０構造によって乗客２の両膝に接する形状に展開（ＳＴ３２２）が行われる。
ベースチャンバ４１０と乗客２とが衝突すると、衝突圧力によってベースチャンバ４１０内部に噴出する第１インフレータ３１０ガスが、矢印に示すように、アウターベントホール４１２を通って外側へ排出される。ベースチャンバ４１０は、乗客２の頭と胸上側部分を保護可能な大きさに展開作動して衝突による傷害を防止する。

アウターベントホール４１２を通って排出される第１インフレータ３１０のガスは、乗客２の身体に直接接触しないクラッシュパッドの内側へ排出され、排出ガスによる乗客２の傷害を予防する。
また、第１インフレータ３１０から噴出された一部のガスは、矢印に示すように、第１隔膜１４の両側に形成されたインナーベントホール１２を通ってチェースチャンバ４２０内部へ流動し、乗客２に加えられるエアバッグ４００の展開力による衝撃を最大限減少させる。

乗客２がシートベルト３を着用しない状態では、制御部５００が、シートベルト３の一端部に設けられたベルトプリテンショナ（図示せず）が作動しないように（ＳＴ３４）コントロールして、乗客２の傷害を防止する。

次に、図１０を参照し、第３展開モードで作動する際のエアバッグの状態を詳しく説明する。
第３展開モード（ＳＴ３３０）は、乗客２がシートベルト３を着用した状態で車両が２０ｍｐｈ以上の速度で衝突する場合を指す。
２０ｍｐｈ以上の速度で衝突する第３衝撃力の場合（ＳＴ２３０）には、衝撃感知センサー１００で感知された信号値、および、シートベルトセンサー２００が感知した乗客２のシートベルト３の着用有無の信号を制御部５００に転送する。

制御部５００は、乗客２のシートベルト３の着用状態（ＳＴ２０）を判断（ＳＴ３００）し、第３展開モードＳＴ３３０でエアバッグ４００が展開できるように第１インフレータ３１０に作動信号を送り、別に備えられた雷管または炸薬を爆発させて第１インフレータ３１０を選択的に作動させる。

図１０に示す通り、一次的にシートベルト３によって乗客２の胸部位拘束が行われ、第１インフレータ３１０から噴出したガスはベースチャンバ４１０の内部に瞬時に注入されてエアバッグ４００の展開作動（ＳＴ３３０）が行われる。
ベースチャンバ４１０は、乗客２の両膝に接する形状に展開（Ｓ３３２）するものの、第２インフレータ３２０には作動信号が送られず、チェストチャンバ４２０には第２インフレータ３２０のガス供給が行われない。

ベースチャンバ４１０と乗客２とが衝突すると、衝突圧力によりベースチャンバ４１０の内部に噴出した第１インフレータ３１０ガスが、矢印に示すように、アウターベントホール４１２を通って外側へ排出される。ベースチャンバ４１０は、乗客２の頭と胸上側部分を保護可能な大きさに展開作動して衝突による傷害を防止する。
アウターベントホール４１２を通って排出される第１インフレータ３１０のガスは、乗客２の身体に直接接触しないクラッシュパッドの内側へ排出され、排出ガスによる乗客２の傷害を予防する。

また、第１インフレータ３１０から噴出する一部のガスは、矢印に示すように、第１隔膜１４の両側に形成されたインナーベントホール１２を通ってチェースチャンバ４２０内部へ流動し、乗客２に加えられるエアバッグ４００の展開力による衝撃を最大限減少させる。
これと同時に、制御部５００は、乗客の車両前方への移動を最小にするため、シートベルト３の一端部に設けられたベルトプリテンショナ（図示せず）を作動（ＳＴ４０）させてシートベルト３を巻き戻し（ＳＴ４２）、乗客２の胸部位を拘束して傷害を防止する。

次に、図１１を参照し、第４展開モードで作動する際のエアバッグ状態を詳しく説明する。
第４展開モード（ＳＴ３４０）は、乗客２がシートベルト３を着用しない状態で車両が２０ｍｐｈ以上の速度で衝突する場合を指す。
車両が２０ｍｐｈ以上の速度で衝突する第３衝撃力の場合（ＳＴ２３０）には、衝撃感知センサー１００で感知された信号値、および、シートベルトセンサー２００が感知した乗客２のシートベルト３着用有無の信号値が制御部５００に入力される。

制御部５００は、乗客２のシートベルト３の着用（ＳＴ２０）を判断（ＳＴ３００）し、第４展開モード（ＳＴ３４０）でエアバッグ４００が展開できるように第１インフレータ３１０と第２インフレータ３２０に作動信号をそれぞれ送って作動させる。この際、第１インフレータ３１０から優先的にガスが噴出するように作動信号を送った後、第２インフレータ３２０に作動信号を送ってベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０の展開作動時間を選択的に調節する。

図３または図１１に示す通り、制御部５００の指令で第１インフレータ３１０から噴出したガスは、ベースチャンバ４１０の内部に瞬時に注入されて、乗客２の両膝に接する形状にエアバッグ４００を展開させる。
このとき、第２インフレータ３２０には、微細な時間差のタイムディレイ以後に、制御部５００の作動信号が送られてチェストチャンバ４２０に第２インフレータ４２０のガス供給が行われる（ＳＴ３４０）。

第２インフレータ３２０は、第１インフレータ３１０と近接した位置に設置されて制御部５００の作動信号によって選択的に作動する。 第１インフレータ３１０はエアバッグハウジングの内側に位置し、第２インフレータ３２０だけがチェストチャンバ４２０の内部に位置している。
第２インフレータ３２０のガス圧力は、第１インフレータ３１０のガス圧力より低くしてある。エアバッグを展開作動させるにはインフレータ３００のガス圧力の高い方が有利であるが、高圧のインフレータによって乗客に加えられる傷害値は増加する。逆に、インフレータのガス圧力を低めれば、エアバッグ展開による乗客の危険性は減って乗客の傷害値が減る。

本発明では、第２インフレータ３２０のガス圧力が第１インフレータ３１０のガス圧力より低くしてあり、制御部５００によって時間差を置いてベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０がそれぞれ乗客２方向に展開作動（ＳＴ３４２）する。
第４展開モード（ＳＴ３４０）でエアバッグ４００は、２０ｍｐｈ以上の速度で衝突するため、乗客２がシートベルト３を着用しない状態でエアバッグ４００が吸収する衝突エネルギーは、第１、２、３展開モード（ＳＴ３１０、ＳＴ３２０、ＳＴ３３０）より大きくなる。

乗客２と衝突したベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０は、乗客２によって加えられる圧力によって隔膜１０に形成されたインナーベントホール１２を通るガス移動はほとんど無くなる、ベースチャンバ４１０に形成されたアウターベントホール４１２やチェストチャンバ４２２を通って第１、２インフレータ３１０、３２０から噴出するガスがエアバッグ４００の外側へ排出され、乗客２との衝突による圧力を吸収する。

第４展開モード（ＳＴ３４０）は、乗客２がシートベルト３を着用しない状態であるため、シートベルト３の一端部に設けられたベルトプリテンショナ（図示せず）が作動しない（ＳＴ４４）ように制御部５００がコントロールする。

図１２は、乳児がチャイルドシートに身体を拘束された状態の助手席でエアバッグが展開する状態を示したものである。
図１２に示す通り、通常、助手席に乳児６を乗せる場合には、チャイルドシート５に備えられた拘束ベルト（図示せず）を通じて乳児６の身体が前方に弾き出されないように拘束し、チャイルドシート５はシートベルト３によって堅く固定される。

このような状態で衝突が発生すれば、衝撃感知センサー１００（図１参照）で感知された信号値、および、シートベルトセンサー２００が感知したシートベルト３着用の信号を、制御部５００に転送する。
衝突発生時、乳児６の場合には身体の頭または下半身がクラッシュパッドまたはウィンドシールドと衝突するか、乳児６の身体全体が前方に弾き出される現象が発生するため、衝突による慣性エネルギーをシートベルト３が優先的に吸収する。

制御部５００は、第１インフレータ３１０に作動信号を送って、ガスをベースチャンバ４１０内部へ噴出させる。ベースチャンバは、図面の拡大図に示したように、展開作動し、乳児６の頭を含む首部分には、ベースチャンバ４１０の展開により最小限の展開圧だけが加えられる。
ベースチャンバ４１０の展開作動の際、ベースチャンバ４１０の内部に供給された第１インフレータ３１０のガスは、アウターベントホール４１２（図１参照）を通って外部へ排出され、一部はインナーベントホール１２（図１参照）を通ってチェストチャンバ４２０に流入して衝突エネルギーを吸収し、乳児６の傷害を防止する。制御部５００は、ベルトプリテンショナを作動させてシートベルトを巻き戻し、乳児６の傷害を防止する。

図２１ないし図２５は、従来の一般的なエアバッグと本発明による車両用選択的展開エアバッグとの比較実験を示した図である。
図２１は、チャイルドシートに乳児が着席した状態で、従来のエアバッグと本発明による選択的展開エアバッグとの展開作動を比較実験したものである。図２２は３歳と６歳のダミーを利用し、立ち姿勢で従来のエアバッグと本発明による選択的展開エアバッグとの展開作動を比較実験したものである。図２３は３歳と６歳のダミーを利用して座った姿勢で従来のエアバッグと本発明による選択的展開エアバッグとの展開作動を比較実験したものである。

図２４はシートベルトを着用した状態で車両の衝突が発生したときの従来のエアバッグと本発明による選択的展開エアバッグとの展開作動を比較実験したものである。図２５はシートベルトを着用しない状態で車両の衝突が発生したときの従来のエアバッグと本発明による選択的展開エアバッグとの展開作動を比較実験したものである。

図２１に示す通り、実験では同一製造会社のチャイルドシートを使用し、チャイルドシートに着席したダミーは１歳用ダミーを使い、シートベルトに同一張力で１歳ダミーを拘束した状態で、エアバッグを展開作動させる実験を実施した。
図２１の（ａ）に示したエアバッグは一般的なエアバッグ４であり、（ｂ）に示したエアバッグは本発明による選択的展開エアバッグ４００である。

図２１に示したように、エアバッグを展開作動させると、従来のエアバッグ４は、１歳ダミーの頭と首及び上半身の全領域にわたって展開し、１歳ダミーの首部位を圧縮する。
これに対して、本発明による選択的展開エアバッグ４００は１歳ダミーの肩と胸上側部分だけに選択的に展開作動する。

次に、それぞれ作動した従来のエアバッグ４と、本発明による選択的展開エアバッグ４００とによって、１歳ダミーの首に加えられる首圧縮力（Ｎｅｃｋ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）であるＮ_Ｃをグラフ化し（ｃ）たものについて説明する。

図２１の（ｃ）に示す通り、Ｘ軸はエアバッグが展開する時間経過をｍｓｅｃ単位で示したものであり、Ｙ軸は首圧縮力をニュトーン（Ｎ）単位で示したものである。
従来のエアバッグ４の場合には、エアバッグ４が展開作動するとき、１歳ダミーの首に何ら圧縮力を加えていないが、エアバッグ４の内部にインフレータガスが噴出して展開し始める２０ｍｓｅｃ〜４５ｍｓｅｃの範囲で、１歳ダミーの首を強く圧縮させることが分かる。すなわち、４５ｍｓｅｃ位置では、７１０Ｎ程度の圧力で１歳ダミーの首にエアバッグ４の展開圧が加えられることが分かる。

これに対して、本発明による選択的展開エアバッグ４００の場合は、初期２０ｍｓｅｃの区間では、従来のエアバッグ４と類似しているが、２０ｍｓｅｃ〜４５ｍｓｅｃの範囲では、最大１５０Ｎ程度の圧力で１歳ダミーの首を圧縮することが分かる。すなわち、同じ４５ｍｓｅｃ位置で従来の一般的なエアバッグ４と選択的展開エアバッグ４００とによって１歳ダミーに加えられる首圧縮力に差のあることが分かる。
この結果は、本発明による選択的展開エアバッグ４００が選択的に第１インフレータ３１０（図１参照）だけを作動させ、１歳ダミーに加えられるエアバッグ４００の展開圧は最小化しながら展開作動することを示す。

図２２は、３歳と６歳ダミーを利用し、立ち姿勢で従来のエアバッグと本発明による選択的展開エアバッグとの展開作動を比較実験したものである。
図２２の（ａ）は立ち姿勢の３歳ダミーに加えられる従来のエアバッグ４の展開作動を示したものであり、（ｂ）は立ち姿勢の３歳ダミーに加えられる本発明による選択的展開エアバッグ４００を示したものである。（ｃ）は立ち姿勢の６歳ダミーに加えられる従来のエアバッグ４の展開作動を示したものであり、（ｄ）は立ち姿勢の６歳ダミーに加えられる本発明による選択的展開エアバッグ４００を示したものである。

図２２に示すように、立ち姿勢の３歳ダミーの方向に展開作動する従来のエアバッグ４の場合には、３歳ダミーの頭と首及び胸部位まで展開作動しながら３歳ダミーと衝突する。
これに対して、（ｂ）に示す本発明による選択的展開エアバッグ４００の場合には、第１インフレータ３１０によってベースチャンバ４１０だけが展開作動し、３歳ダミーの頭と首及び胸部位に加えられる展開圧を最小にとどめている。このとき、チェストチャンバ４２０は展開作動しない。

図２２の（ｃ）に示す通り、立ち姿勢の６歳ダミーの方向に展開作動する従来のエアバッグ４の場合には、６歳ダミーの頭と首及び上半身全部に影響を及ぼしながら展開作動して６歳ダミーと衝突する。
このように、６歳ダミーと衝突が起こる場合には、６歳ダミーの首部分に圧縮力と引張力が同時に加えられ、深刻な傷害を引き起こす。
これに対して、（ｄ）に示す本発明による選択的展開エアバッグ４００の場合には、第１インフレータ３１０によって、ベースチャンバ４１０だけが展開作動し、６歳ダミーの頭と首及び胸部位に加えられる展開圧を最小限にとどめる。

図２３の（ａ）は座った姿勢の３歳ダミーに加えられる従来のエアバッグ４の展開作動を示したものであり、（ｂ）は座った姿勢の３歳ダミーに加えられる本発明による選択的展開エアバッグ４００を示したものであり、（ｃ）は座った姿勢の６歳ダミーに加えられる従来のエアバッグ４の展開作動を示したものであり、（ｄ）は座った姿勢の６歳ダミーに加えられる本発明による選択的展開エアバッグ４００を示したものである。

図２３に示すように、座った姿勢の３歳ダミーの方向に展開作動する従来のエアバッグ４の場合には、３歳ダミーの頭から胸の下側部分まで展開作動して３歳ダミーと衝突する。
これに対して、（ｂ）に示す本発明による選択的展開エアバッグ４００の場合には、第１インフレータ３１０によってベースチャンバ４１０だけが展開作動し、３歳ダミーの頭と首及び胸部位に加えられる展開圧を最小にする。このとき、チェストチャンバ４２０は展開作動しない。

図２３の（ｃ）に示す通り、座った姿勢の６歳ダミーの方向に展開作動する従来のエアバッグ４の場合には、６歳ダミーの頭から胸部位に影響を及ぼしながら展開作動し、６歳ダミーと衝突する。
このように、６歳ダミーと衝突が起こる場合には、６歳ダミーの首部分に圧縮力が加えられ、深刻な傷害を引き起こす。
これに対して、（ｄ）に示す本発明による選択的展開エアバッグ４００の場合には、第１インフレータ３１０によってベースチャンバ４１０だけが展開作動して、６歳ダミーの頭と首及び胸部位に加えられる展開圧を最小にする。

図２３の（ｅ）に示す通り、従来のエアバッグ４の場合には、初期エアバッグ４が展開作動するときは、３歳ダミーと６歳ダミーの首に何ら圧縮力を加えていないが、エアバッグ４の内部にインフレータガスが噴出して展開し始める２０ｍｓｅｃ〜４０ｍｓｅｃの範囲において３歳ダミーと６歳ダミーの首を強く圧縮させたことが分かる。
すなわち、４０ｍｓｅｃ位置では７８０Ｎ程度の圧力で３歳ダミーと６歳ダミーの首にエアバッグ２の展開圧が加えられたことが分かる。

これに対して、本発明による選択的展開エアバッグ４００の場合には、初期エアバッグ４の展開作動状況は、従来のエアバッグ４と類似しているが、２０ｍｓｅｃ〜４０ｍｓｅｃの範囲では、６００Ｎ程度の圧力で３歳ダミーと６歳ダミーの首を圧縮させたことが分かる。
すなわち、同じ４０ｍｓｅｃ位置で従来の一般的なエアバッグ４と選択的展開エアバッグ４００とによって３歳ダミーと６歳ダミーに加えられる首圧縮力に差のあることが分かる。

図２４は、シートベルトを着用した状態で車両の衝突が発生したときの従来のエアバッグと本発明による選択的展開エアバッグとの展開作動を比較実験したものである。
図２４の（ａ）は助手席に搭乗した乗客がシートベルトを着用した状態で従来のエアバッグ４が６０ｍｓｅｃの時間まで展開作動する状態を示したものである。（ｂ）は本発明による選択的展開エアバッグ４００が６０ｍｓｅｃの時間まで乗客の方向に展開作動する状態を示したものである。（ｃ）は助手席に搭乗した乗客がシートベルトを着用した状態で従来のエアバッグ４が８０ｍｓｅｃの時間まで展開作動する状態を示したものである。（ｄ）は本発明による選択的展開エアバッグ４００が８０ｍｓｅｃの時間まで乗客の方向に展開作動する状態を示したものである。

図２４に示す通り、従来のエアバッグ４が６０ｍｓｅｃの時間まで展開作動する（ａ）では、乗客の頭と胸の一部分と衝突が発生し乗客に展開圧の加えられることが分かる。
これに対して、（ｂ）に示す本発明による選択的展開エアバッグ４００は、制御部５００（図１参照）によって第１インフレータ３１０（図１参照）だけが選択的に作動してベースチャンバ４１０（図１参照）だけが展開し、乗客との衝突が発生しない。

図２４の（ｃ）に示す通り、従来のエアバッグ４が８０ｍｓｅｃの時間まで展開作動しながら乗客はエアバッグ４と衝突し、頭から胸部位までエアバッグ４展開による展開圧によって影響を受けることが分かる。
これに対して、（ｄ）に示す本発明による選択的展開エアバッグ４００は、ベースチャンバ４１０と衝突する乗客の衝突圧力がアウターベントホール４１２とインナーベントホール４２２を通ってチェストチャンバ４２０（図１参照）の内部へ移動し、乗客に加えられる展開圧力が最小になる。

図２５は、シートベルト未着用の状態で衝突が発生したときの従来のエアバッグと、本発明による選択的展開エアバッグとの展開作動を比較実験したものである。
図２５の（ａ）は助手席に搭乗した乗客がシートベルトを着用しない状態で従来のエアバッグ４が６０ｍｓｅｃの時間まで展開作動する状態を示したものであり、（ｂ）は本発明による選択的展開エアバッグ４００が６０ｍｓｅｃの時間まで乗客の方向に展開作動する状態を示したものであり、（ｃ）は助手席に搭乗した乗客がシートベルトを着用しない状態で従来のエアバッグ４が８０ｍｓｅｃの時間まで展開作動する状態を示したものであり、（ｄ）は本発明による選択的展開エアバッグ４００が８０ｍｓｅｃの時間まで乗客の方向に展開作動する状態を示したものである。

図２５に示す通り、従来のエアバッグ４が６０ｍｓｅｃまで展開作動する（ａ）においては、図面に示すようにエアバッグが展開作動しながら乗客と衝突する。
これに対して、（ｂ）に示す本発明による選択的展開エアバッグ４００は、制御部５００（図１参照）によって第１インフレータ３１０（図１参照）と第２インフレータ３２０がディレイタイムを置いて選択的に作動し、ベースチャンバ４１０（図１参照）が優先的に展開作動してチェストチャンバ４２０（図１参照）が後で展開作動する。

図２５の（ｃ）に示す通り、従来のエアバッグ４が８０ｍｓｅｃまで展開作動しながら乗客はエアバッグ４と衝突し、頭から胸部位までエアバッグ４展開による展開圧によって影響を受けることが分かる。
これに対して、（ｄ）に示す本発明による選択的展開エアバッグ４００は、ベースチャンバ４１０と衝突する乗客の衝突圧力がアウターベントホール４１２とインナーベントホール４２２（図１参照）を通ってチェストチャンバ４２０（図１参照）の内部へ移動し、乗客に加えられる展開圧力が最小にされる。

図２６は、本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置のインフレータガス圧力によってベースチャンバとチェストチャンバに加えられる圧力を示したグラフである。図面を参照してインフレータガス圧力によるエアバッグの内部の圧力変化について説明する。

図２６に示す通り、（ａ）は第１インフレータ３１０（図１参照）の作動によるベースチャンバ４１０に加えられる圧力を示したものであり、（ｂ）は第２インフレータ３２０（図１参照）の作動によるチェストチャンバ４２０に加えられる圧力を示したものであり、（ｃ）は第１、２インフレータ３１０、３２０が全て作動してベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０が展開作動するときのエアバッグ４００（図１参照）の内部に加えられる圧力を示したグラフである。

Ｘ軸はエアバッグ４００（図１参照）が作動する時間を示し、Ｙ軸はインフレータ３００（図１参照）の圧力を示す。
図２６のａで示す通り、第１インフレータ３１０（図１参照）が作動しながらベースチャンバ４１０に加えられるガス圧力は、最大３７０ＫＰａに達することが分かる。図面には示していないが、従来の一般的なエアバッグの内部に加えられるガス圧力が４８０ＫＰａの圧力であることに比べれば、ベースチャンバ４１０の最大圧力が３７０ＫＰａということは、低圧状態でも車両の衝突によるエアバッグ４００の衝突エネルギー吸収が充分に可能であることを示している。

グラフｂ及びｃより、第２インフレータ３２０の作動によってチェストチャンバ４２０に加えられるガス圧力は、最大１１０ＫＰａに到達し、ベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０ともに展開作動するときの圧力は、４８０ＫＰａに到達することが分かる。
すなわち、本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置は、第１インフレータ３１０と第２インフレータ３２０とを選択的に作動させ、ベースチャンバ４１０とチェストチャンバ４２０内部に噴出ガスを供給するが、異なる圧力で展開作動することが分かる。

以上のように、従来のエアバッグに比べ、本発明による選択的展開エアバッグ４００は、展開性能と乗客に加えられる展開圧力が最小にされ、傷害を防止できることが分かる。本発明によるインナーベントホール１２は、直径及び形状変更によりエアバッグ４００の衝突吸収性能を変更できることを明らかにしておく。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

従来のエアバッグシステムを示した図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の概要を示した図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置を示した図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の縦断面図である。 ａ及びｂは、図４のＡ−Ａ及びＢ−Ｂ線による断面図である。 ａ、ｂ及びｃは、本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の作動状態図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置に備えられた隔膜の他の実施例による構成を示した図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の他の実施例による作動状態図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の他の実施例による作動状態図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の他の実施例による作動状態図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の他の実施例による作動状態図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置の他の実施例による作動状態図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグの制御方法を示した図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグの制御方法においてエアバッグ展開ステップを示した図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグの制御方法による作動状態図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグの他の実施例による制御方法を示した図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグの制御方法の他の実施例による衝撃力比較ステップを示したフローチャートである。 本発明による車両用選択的展開エアバッグの制御方法の他の実施例によるエアバッグ作動ステップを示したフローチャートである。 本発明による車両用選択的展開エアバッグの他の実施例による制御方法による作動状態図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグの他の実施例による制御方法による作動状態図である。 従来の一般的なエアバッグと本発明による車両用選択的展開エアバッグの展開作動状態を比較実験した図である。 従来の一般的なエアバッグと本発明による車両用選択的展開エアバッグの展開作動状態を比較実験した図である。 従来の一般的なエアバッグと本発明による車両用選択的展開エアバッグの展開作動状態を比較実験した図である。 従来の一般的なエアバッグと本発明による車両用選択的展開エアバッグの展開作動状態を比較実験した図である。 従来の一般的なエアバッグと本発明による車両用選択的展開エアバッグの展開作動状態を比較実験した図である。 本発明による車両用選択的展開エアバッグ装置のインフレータガス圧力によってベースチャンバとチェストチャンバに加えられる圧力を示したグラフである。

符号の説明

２ 乗客
３ シートベルト
１０ 隔膜
１２ インナーベントホール
１４ 第１隔膜
１６ 第２隔膜
２０ テザー
３０ チューブ
１００ 衝撃感知センサー
２００ シートベルトセンサー
３００ インフレータ
３１０ 第１インフレータ
３２０ 第２インフレータ
４００ エアバッグ
４１０ ベースチャンバ
４１２ アウターベントホール
４２０ チェストチャンバ

Claims (34)

1. 車両の事故発生時、車体に与えられる衝撃を感知する衝撃感知センサーと、
   車両の助手席シートに着席した乗客のシートベルト着用有無を感知するシートベルトセンサーと、
   ガスが噴出する第１インフレータ及び第２インフレータがそれぞれ備えられたインフレータと、
   前記第１インフレータまたは第２インフレータからそれぞれガスの供給を受けて相互間の圧力差によって自在に移動できるように、少なくとも１つのインナーベントホールが備えられた隔膜の上部に連通形成されて位置するベースチャンバ、前記ベースチャンバの下部及び前方に位置してインナーベントホールと連通形成されるチェストチャンバが備えられたエアバッグと、
   前記衝撃感知センサーにおいて感知された信号の入力を受けてエアバッグを展開作動させ、前記シートベルトセンサーによって感知された乗客のシートベルト着用有無と衝撃感知センサーにおいて感知される衝撃力との組み合わせにより、第２インフレータの作動有無を選択してチェストチャンバの展開可否を決める制御部と、
   を含めて構成されることを特徴とする車両用選択的展開エアバッグ装置。
2. 前記インフレータの第１インフレータは、ベースチャンバにガスを供給するように構成され、第２インフレータはチェストチャンバにガスを供給するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
3. 前記第２インフレータは、チェストチャンバの内部に位置してエアバッグハウジングの前方に固設されることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
4. 前記第２インフレータは、チェストチャンバの内部に位置し、制御部から電気的信号を受けてガス噴出が制御されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
5. 前記第２インフレータは、第１インフレータのガス圧力より相対的に低い圧力が使用できることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
6. 前記第１インフレータにおいてベースチャンバの内部に供給されたガスは、前記ベースチャンバと乗客との衝突によって加えられる圧力によりインナーベントホールを通ってチェストチャンバの内部へ移動することを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
7. 前記第２インフレータは、第１インフレータより設定されたタイムディレイ以後にガスを噴出し、ベースチャンバが先に展開作動した後にチェストチャンバが展開作動するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
8. 前記隔膜に備えられたインナーベントホールは、円形または方形に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
9. 前記隔膜は、エアバッグの内部に水平方向に設けられるか上端が乗客に向いて相対的に傾くように設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
10. 前記隔膜は、一端が前記エアバッグ内部の下端の左右側で離隔された位置で上側に延設される第１隔膜、前記第１隔膜の上端部に水平に繋がれる第２隔膜を含めて構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
11. 前記隔膜は、第１隔膜の左右両側にインナーベントホールが形成され、ベースチャンバまたはチェストチャンバに供給されたガスが移動できるように構成されることを特徴とする請求項１または１０に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
12. 前記インナーベントホールは、第１隔膜上に少なくとも１つ以上備えられることを特徴とする請求項１１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
13. 前記隔膜は、一端がエアバッグの備えられたエアバッグハウジングの内側に設けられて前方に延在され、他端がエアバッグの先端部の内側に連設されることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
14. 前記エアバッグは、安定的な展開作動のためのテザーが設けられ、一端が前記エアバッグ内側の両側面上に固定されて延設され、他端が第２隔膜上に連設されるように構成されることを特徴とする請求項１または１０に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
15. 前記エアバッグのベースチャンバは、チェストチャンバに比べて相対的に大きい嵩を有し、乗客の頭と胸の上側部分が保護可能な大きさを有するように形成され、チェストチャンバは乗客の胸下側部分が保護可能な大きさを有するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
16. 前記ベースチャンバは、車両の室内にエアバッグが展開作動するとき、前記ベースチャンバの両側下端部が乗客の両膝に隣接して展開される形状に形成され、前記チェストチャンバはベースチャンバの両側下端部の間に位置して展開される形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
17. 前記エアバッグのベースチャンバとチェストチャンバのそれぞれは、インフレータから供給されたガスがエアバッグ外部に排出できるアウターベントホールを個別的に有することを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
18. 前記ベースチャンバのアウターベントホールは、乗客に直接的に排出されない位置に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
19. 前記チェストチャンバは、第２インフレータにおいて発生したガスが供給されるチューブがチェストチャンバの内部に備えられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
20. 前記チューブは、チェストチャンバの中央または左、右の両側に備えられることを特徴とする請求項１９に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
21. 前記制御部は、衝撃感知センサーを通じて感知された信号値と、シートベルトセンサーを通じて感知された乗客のベルト着用有無信号の入力を受け、第１インフレータのガスをベースチャンバの内部に供給させてベースチャンバを展開させ、チェストチャンバがベースチャンバからガスの供給を受けるように制御するか、前記第１、２インフレータが共にガスを噴出してベースチャンバ及びチェストチャンバともガスの供給を受けて展開されながら相互間の圧力差によってガス移動が起こるように制御し、
    乗客がシートベルトを着用していない場合にも、衝撃感知センサーによって感知される衝撃量によって選択的に第１インフレータまたは第２インフレータを制御し、ベースチャンバとチェストチャンバが展開されることを特徴とする請求項１に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置。
22. 助手席に乗客が乗った状態で車両の衝突が発生するステップと、
    乗客のシートベルト着用有無によって選択的にエアバッグが作動するが、設定されたタイムディレイを有して乗客に向いて展開作動するエアバッグ展開ステップと、を含めて構成されることを特徴とする車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
23. 前記エアバッグ展開ステップは、乗客がシートベルトを着用した状態であると判断される場合に、第１インフレータからのみガスが噴出してベースチャンバが展開作動するベースチャンバ展開作動ステップを含めて構成されることを特徴とする請求項２２に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
24. 前記エアバッグ展開ステップは、乗客がシートベルトを未着用状態であると判断される場合に、第１、２インフレータからガスがそれぞれ噴出してベースチャンバとチェストチャンバが展開作動するベースチャンバ及びチェストチャンバ展開作動ステップを含めて構成されることを特徴とする請求項２２に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
25. 前記エアバッグ展開ステップのタイムディレイは、ベースチャンバが先に展開されてチェストチャンバが後で展開されるが、前記ベースチャンバが展開されながら乗客と衝突が起こり衝突エネルギーを吸収した後、チェストチャンバが展開されることを特徴とする請求項２２に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
26. 車両の助手席に乗客が乗った状態で車体に与えられる衝撃力を感知する衝撃力感知ステップと、
    前記衝撃力感知ステップにおいて感知された衝撃力を既設定された設定値と比べる衝撃力比較ステップと、
    前記衝撃力比較ステップにおいて感知された衝撃力が選択的にエアバッグが作動可能な範囲に該当する場合、乗客のシートベルト着用有無を判断して第１、２インフレータを選択的に作動させてエアバッグを展開させるエアバッグ作動ステップと、
    を含めて構成されることを特徴とする車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
27. 前記衝撃力比較ステップは、低速の状態で走行していた車両が衝突する場合に設定された第１衝撃力ステップ、前記第１衝撃力ステップで設定された以上の速度で車両が衝突する場合に設定された第２衝撃力ステップ、前記第２衝撃力ステップ以上の高速の状態で車両が走行してから衝突する場合に設定された第３衝撃力ステップと、を含めて構成されることを特徴とする請求項２６に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
28. 前記衝撃力比較ステップの第１衝撃力ステップは、設定された衝撃力値が１４ｍｐｈ以下の速度に設定されたことを特徴とする請求項２７に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
29. 前記衝撃力比較ステップの第２衝撃力ステップは、設定された衝撃力値が２０ｍｐｈ以下の速度に設定されたことを特徴とする請求項２７に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
30. 前記衝撃力比較ステップの第３衝撃力ステップは、設定された衝撃力値が２０ｍｐｈ以上の速度に設定されたことを特徴とする請求項２７に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
31. 前記エアバッグ作動ステップは、乗客がシートベルトを着用した状態であると判断され、かつ、感知された衝撃力が第２衝撃力以下である場合には、第１インフレータからのみガスを噴出させる第１展開モードステップを含めて構成されることを特徴とする請求項２６または２７に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
32. 前記エアバッグ作動ステップは、乗客がシートベルトを未着用状態であると判断され、かつ、第２衝撃力以下である場合には、第１インフレータからのみガスを噴出させる第２展開モードステップを含めて構成されることを特徴とする請求項２６または２７に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
33. 前記エアバッグ作動ステップは、乗客がシートベルトを着用した状態であると判断され、かつ、第３衝撃力以上である場合には、第１インフレータからのみガスを噴出させる第３展開モードステップを含めて構成されることを特徴とする請求項２６または２７に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。
34. 前記エアバッグ作動ステップは、乗客がシートベルトを未着用状態であると判断され、かつ、第３衝撃力以上である場合には、第１インフレータ及び第２インフレータからともにガスを噴出してベースチャンバとチェストチャンバが展開される第４展開モードステップを含めて構成されることを特徴とする請求項２６または２７に記載の車両用選択的展開エアバッグ装置の制御方法。

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