JPH1029494A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝突速度に応じてガス発生量を変えるように
したエアバッグ装置を提供する。 【解決手段】 エアバッグ装置４は、エアバッグ５を２
個のインフレータ６，７で展開させるよう構成されてい
る。車両１が衝突すると、そのときの加速度が加速度セ
ンサ２で検知され、この検知された加速度の大きさに応
じてインフレータ６，７が制御ユニット３によって作動
される。制御ユニット３は、衝突速度が著しく弱いとき
にはインフレータ６，７のいずれをも作動させない。衝
突速度が中くらいのときは第１のインフレータ６のみを
衝突後ｔ₁ 時に作動させる。衝突速度が大きいときに
は、衝突後ｔ₁ 時にまず第１のインフレータ６を作動さ
せ、さらにｔ₃ 時に第２のインフレータ７を作動させ
る。ｔ₃ −ｔ₁ は約２０ｍＳｅｃが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の衝突時にエ
アバッグを展開させて乗員を保護するためのエアバッグ
装置に係り、特に衝突速度に応じてガス発生量を制御す
るようにしたエアバッグ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、車両用エアバッグ装置は、
折り畳まれたエアバッグと、このエアバッグを収容した
ケースと、エアバッグを展開させるためのガス発生手段
とを有しており、車両に設けられた衝突検知センサが衝
突検知信号を出力すると、ガス発生手段が作動してガス
を発生させ、これによってエアバッグが乗員前方に大き
く展開し、乗員を保護する。

【０００３】このガス発生手段としては、ガス発生用の
薬剤と、この薬剤に点火するための点火器とを有したイ
ンフレータが広く用いられている。

【０００４】広く普及しているエアバッグ装置において
は、インフレータは１個又は２個設けられている。２個
設けられた場合でも、双方のインフレータは、衝突検知
信号によって同時に作動を開始するよう構成されてい
る。

【０００５】特開平２−３１０１４３号（ヨーロッパ公
開特許３９９４９８号）、特開平４−３４５５５５号、
特開平４−３４５５５６号、特開平７−４７９１０号、
及びイギリス特許公開２２８１４２９号には２個又は２
ステージのインフレータを備え、２個（又は２ステー
ジ）のインフレータを互いに時間差をもって作動させる
エアバッグ装置が記載されているが、この場合でも、衝
突が検知されると時間差はあるにしてもすべてのインフ
レータが作動する点は一般的なエアバッグ装置と変りは
ない。

【０００６】ところで、この「衝突の検知によってイン
フレータを作動させる」ということは、実際には、車両
に搭載された衝突規模検知システムが『衝突速度は閾値
以上である』と判定することによってインフレータ作動
信号を出力することである。この閾値たる衝突速度は、
以下に述べる理由から、一般には１２ｍｐｈ（１２マイ
ル／Ｈｒ）と設定されている。

【０００７】即ち、車両が衝突した場合、乗員は急速に
前方へ移動してエアバッグに突っ込むのであるが、乗員
の身体前面がエアバッグに最初に接触した時点において
はエアバッグは全展開（即ち、その最も大きく膨らんだ
状態となるまでに展開）していることが望ましい。通常
のエアバッグの設計に際しては、エアバッグの全展開状
態において、該エアバッグの乗員対峙面と、着座正規姿
勢（座席のシートバックに乗員の背中が接した姿勢）に
ある乗員身体前面との間に５インチ（１２５ｍｍ）の間
隔があくように配慮がなされている。

【０００８】そして、一般的なエアバッグ装置において
は、インフレータの点火からエアバッグの展開完了に到
るまでの時間は３０ｍＳｅｃと見積られている。このよ
うなことから、従来のエアバッグ装置においては、衝突
してから乗員身体が５インチ（５″）移動するのに要す
る時間よりも３０ｍＳｅｃ以上前にインフレータが点火
されるように、即ち、インフレータ点火時期は、衝突発
生から（５″移動時間−３０ｍＳｅｃ）以内となるよう
に設計される必要がある。

【０００９】なお、インフレータの点火時期はＴＴＦ
（ｔｉｍｅ ｔｏ ｆｉｒｅ）と称されている。ちなみ
に、一般の乗用車にあっては、このＴＴＦは、前述の理
由から、３０ｍｐｈ（約４８ｋｍ／Ｈｒ）の正面衝突の
場合で、衝突後約１５ｍＳｅｃ以内である必要がある。

【００１０】ところで、車両の衝突速度検知システム
は、車両衝突時点から車両に加えられる加速度を経時的
に検出し、加速度の経時変化から衝突の規模を検出し、
衝突規模が所定以上であるときにはインフレータを点火
させる。

【００１１】現在の技術レベルの衝突規模検知システム
においては、例えば、３０ｍｐｈ正面衝突の場合、衝突
速度が１２ｍｐｈを超えていると判断するには衝突後１
２〜１４ｍＳｅｃかかり、衝突速度が２０ｍｐｈを超え
ていると判断するには衝突後２０〜２３ｍＳｅｃかか
り、３０ｍｐｈを検出するには３０〜３５ｍＳｅｃかか
っている。斜め衝突やオフセット衝突の場合には加速度
の立ち上りが遅く、さらに検知に長い時間がかかる。

【００１２】前記の通り、ＴＴＦは（５″移動時間−３
０ｍＳｅｃ）以前として設計されるのであるが、衝突速
度検知に長時間を要していたのでは、インフレータの点
火指示信号出力がＴＴＦよりも遅くなってしまう。例え
ば、３０ｍｐｈの衝突のときには、前記の通り衝突後１
５ｍＳｅｃ以内にインフレータを点火する必要がある
が、この１５ｍＳｅｃ経過時点では衝突規模検知システ
ムがまだ衝突速度が３０ｍｐｈのものと判定しきれてい
ない。

【００１３】そこで、現在のエアバッグ点火システムに
おいては、衝突速度が１２ｍｐｈを超えると判定した時
点（この「１２ｍｐｈ超」を判定するのに要する時間
は、上記の通り衝突後１２〜１５ｍＳｅｃ程度であ
る。）になるとエアバッグ点火信号を出力し、インフレ
ータを点火させるようにしている。このようにＴＴＦを
「１２ｍｐｈ超の時点」と設定しておけば、インフレー
タのＴＴＦが（５″移動時間−３０ｍＳｅｃ）より遅く
なることが回避され、乗員がエアバッグに突っ込んでき
た時点では必ずエアバッグを全展開状態としておくこと
ができる。

【００１４】図４はこのインフレータ点火時期を説明す
る構成図であり、３０ｍｐｈ衝突時のＴＴＦ、（５″移
動時間−３０ｍＳｅｃ）、５″移動時期等の関係を示し
ている。

【００１５】３０ｍｐｈで車両が衝突した後、１２ｍＳ
ｅｃ経過すると、衝突速度は１２ｍｐｈ超であると判定
されるので、この時点でインフレータ点火指令を出力
し、インフレータを点火させる。それから約３０ｍＳｅ
ｃでエアバッグが全展開状態となる。５″移動時期（乗
員が展開したエアバッグに最初に接する時期）はこの全
展開後となる。

【００１６】図示の通り、このＴＴＦは（５″移動時間
−３０ｍＳｅｃ）の前である。

【００１７】もし、実際に３０ｍｐｈ超であると判定し
てからインフレータ点火指令を出したのでは、第４図中
に破線で示されるように、エアバッグが全展開する前に
乗員がエアバッグに突っ込んでくることになる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】前記の通り、従来のエ
アバッグ装置は、１２ｍｐｈ以上の衝突速度の衝突が発
生すると、衝突速度の大小にかかわらずすべてのインフ
レータが作動する。ところが、衝突速度が小さいときに
は、エアバッグの内圧はさほど高くする必要はなく、衝
突速度が大きいときに限りエアバッグ内圧を十分に高く
すれば足りる。

【００１９】本発明は、このような実情に鑑み、衝突速
度に応じてガス発生量を変えるようにしたエアバッグ装
置を提供することを目的とする。

【００２０】また、本発明は、衝突速度が大きくなるほ
ど作動するインフレータの数を増加させ、且つ、この
際、各インフレータの作動のタイミングを異ならせるよ
うにしたエアバッグ装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のエアバ
ッグ装置は、折り畳まれたエアバッグと、該エアバッグ
を膨らませるためのガス発生手段とを有する車両用エア
バッグ装置において、車両の衝突速度を検出する衝突速
度検出手段と、この検出手段で検出される衝突速度が大
きくなるほどガス発生手段からのガス発生量を増大させ
るガス発生量の制御手段とを設けたことを特徴とするも
のである。

【００２２】請求項２の発明のエアバッグ装置は、請求
項１において、前記ガス発生手段は複数個のガス発生器
を備えており、前記制御手段は、衝突速度が大きくなる
ほどガス発生作動するガス発生器の個数を増加させるも
のであることを特徴とするものである。

【００２３】請求項３の発明のエアバッグ装置は、請求
項２において、前記制御手段は、複数個の前記ガス発生
器を作動させる場合、各ガス発生器の作動開始時期を異
ならせるものであることを特徴とするものである。

【００２４】請求項４のエアバッグ装置は、請求項３に
おいて、前記制御手段は、衝突速度が第１の閾値以上で
あることが検知されるとまず一部のガス発生器を作動さ
せ、その後衝突速度が第１の閾値よりも大きな第２の閾
値以上であることが検知されると他のガス発生器を作動
させるものであることを特徴とするものである。

【００２５】かかる請求項１〜４の発明のエアバッグ装
置においては、衝突速度が小さいときには、衝突速度が
大きい場合よりも少量のガスが発生することになり、エ
アバッグは少ないガスで展開する。最も大きく展開した
状態において、少ないガスで展開したエアバッグはそれ
よりも多いガスで展開したエアバッグに比べ、ソフトで
ある。車両の衝突速度が小さいときには、乗員がエアバ
ッグに突っ込んでくる速度は小さいので、乗員はソフト
なエアバッグにゆっくりと突っ込むことになり、エアバ
ッグにソフトに保護される。

【００２６】なお、請求項３のようにガス発生器の作動
開始の時期を異ならせることにより、展開初期のエアバ
ッグの展開スピードを小さくすることができる。

【００２７】請求項４のエアバッグ装置においては、衝
突速度が第１の閾値（例えば１２ｍｐｈ）以上であると
判定されると、まず例えば１個のガス発生器が作動さ
れ、これによりエアバッグが展開を開始する。

【００２８】その後、衝突速度が第２の閾値（例えば２
０ｍｐｈ）以上であると判定されると、他のガス発生器
を作動させる。

【００２９】もし、すべてのガス発生器の点火時期をこ
の第２の閾値検知時期としてしまうと、前記の通り、Ｔ
ＴＦが（５″移動時間−３０ｍＳｅｃ）時期よりも遅く
なり、全展開していないエアバッグに乗員が突っ込んで
くるおそれがある。これに対し、この請求項４のエアバ
ッグ装置においては、第１の閾値以上の衝突速度である
と判定された時点でまず一部のガス発生器を作動させ、
エアバッグの展開を開始させる。衝突速度が小さいとき
には、この一部のガス発生器のみによってエアバッグが
展開される。衝突速度が大きいときには、その後に他の
ガス発生器も作動され、エアバッグ内圧を高める。ま
た、他のガス発生器が作動することにより、エアバッグ
の展開速度が増大するので、５″移動時期が早まって
も、乗員が突っ込んでくる前にエアバッグは十分に全展
開を完了する。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１〜３を参照して実施の形態に
ついて説明する。車両１に加速度センサ２、制御ユニッ
ト３、エアバッグ装置４が設けられている。このエアバ
ッグ装置４は助手席用、運転席用、後席用のいずれでも
良い。

【００３１】このエアバッグ装置４は、エアバッグ５を
２個のインフレータ６，７で展開させるよう構成されて
いる。車両１が衝突すると、そのときの加速度が加速度
センサ２で検知され、この検知された加速度の経時変化
（具体的には、加速度の時間による積分値と、加速度の
時間による微分値）から衝突速度が制御ユニット３によ
って演算される。この衝突速度の大きさに応じてインフ
レータ６，７が制御ユニット３によって作動される。な
お、この加速度センサ２と制御ユニット３とで衝突速度
検知システムが構成されている。

【００３２】この制御ユニット３はバッテリ８からの電
流をインフレータ６，７の点火器に供給するよう構成さ
れている。この制御ユニット３は、衝突速度が第１の閾
値（例えば１２ｍｐｈ）よりも小さいときにはインフレ
ータ６，７のいずれをも作動させない。衝突速度が第１
の閾値以上であり、第２の閾値（例えば２０ｍｐｈ）未
満であるときには、第１のインフレータ６のみを衝突速
度が第１の閾値に達したことを検出したｔ₁ 時に作動さ
せ、第２のインフレータを作動させない。ｔ₁時点で衝
突速度が第１の閾値以上であると判定され、さらにｔ₂
時点で衝突速度が第２の閾値以上であると判定されたと
きには、ｔ₁ 時点でまず第１のインフレータ６が作動
し、さらにその後、ｔ₂ よりも後のｔ₃ 時に第２のイン
フレータ７が作動する。

【００３３】第１のインフレータ６のみが作動する時の
エアバッグ５の内部の圧力変化を模式的に表すと図３
（ａ）のようになり、圧力はｔ₁ 時から次第に上昇す
る。第１のインフレータ６がまず作動し、その後第２の
インフレータ７が作動するときには、図３（ｂ）のよう
にｔ₁ 時にエアバッグ５の内圧が上昇開始し、さらにｔ
₃時に第２のインフレータ７からのガス圧も重畳して加
わるようになる。

【００３４】図３（ａ），（ｂ）のいずれの場合も、乗
員９が展開したエアバッグ５に突っ込んでくるのはエア
バッグ５が十分に大きく展開したｔ₄ 時以降になるが、
このｔ₄ 時以降の段階では図３（ａ），（ｂ）から明ら
かな通り、第１のインフレータ６だけで展開したエアバ
ッグ５内の圧力は双方のインフレータ６，７によって展
開したエアバッグ５の内圧よりも低い。従って、図３
（ａ）の場合、乗員９は図３（ｂ）の場合よりもソフト
なエアバッグ５に突っ込むことになる。ただし、この場
合、乗員９がエアバッグ５に突っ込むスピードは、車両
の衝突速度が小さいことから図３（ｂ）の場合よりも小
さいので、乗員９の身体はソフトなエアバッグ５によっ
て十分に保護される。

【００３５】車両が高速で衝突する図３（ｂ）の場合に
は、内圧が高いエアバッグ５によって乗員９がしっかり
と保護される。

【００３６】出力がほぼ等しい２個のインフレータ６，
７を有するエアバッグ装置４を搭載した乗員車が頑丈な
コンクリート壁に衝突すると仮定した場合には、第１の
閾値は１２ｍｐｈとし、第２の閾値は２０ｍｐｈとする
のが好ましい。また、インフレータ６，７の点火時期の
時間差（ｔ₃ −ｔ₁ ）は、好ましくは、１０〜３０ｍＳ
ｅｃ，特に好ましくは２０ｍＳｅｃである。

【００３７】本発明では、さらに、シートベルトの装
着、非装着を検出する検出手段を設け、シートベルト装
着の場合にはｔ₃ −ｔ₁ を大きくし、シートベルト非装
着の場合には、ｔ₃ −ｔ₁ を小さくすることが望まし
い。

【００３８】なお、図３（ｂ）の場合、ｔ₁ 〜ｔ₃ 間に
おけるエアバッグ５の展開速度を小さくすることができ
る。これにより、エアバッグ装置のすぐ近くに乗員や物
体が存在していても、エアバッグがこの物体に当るスピ
ードが小さくなる。

【００３９】上記実施の形態のエアバッグ装置は２個の
インフレータ６，７を備えているが、３個以上のインフ
レータを備えていても良い。この場合、衝突速度に応じ
て、インフレータの作動個数を０、１、２又は３以上と
するのが好ましく、２個以上のインフレータを作動させ
る場合には各インフレータの作動開始のタイミングを図
３（ｂ）のようにずらすのが好ましい。３個以上のイン
フレータをタイミングを異ならせて作動させる場合に
は、例えば、１２ｍｐｈで１個のインフレータを作動さ
せ、２０ｍｐｈでもう１個のインフレータを作動させ、
３０ｍｐｈで残りのインフレータを作動させる。

【００４０】本発明では、１個のインフレータが２段階
以上にわたってガスを発生させるものであり、且つ２段
階目以降のガス発生を制御ユニットからの信号によって
停止させうるものであっても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上の通り、本発明は車両の衝突速度に
応じてインフレータを制御するようにしたものであり、
低速度で車両が衝突したときに乗員を内圧の低いソフト
なエアバッグで保護することができ、また高速衝突時に
は内圧が高いエアバッグでしっかりと乗員を保護するこ
とができる。特に請求項３のエアバッグ装置によると、
展開開始直後のエアバッグの展開速度を小さくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るエアバッグ装置を搭載した車
両の側面図である。

【図２】実施の形態に係るエアバッグ装置の系統図であ
る。

【図３】実施の形態に係るエアバッグ装置の作動を示す
エアバッグ内圧力の経時変化図である。

【図４】インフレータの点火時期とエアバッグ内圧の関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 車両 ２ 加速度センサ ３ 制御ユニット ４ エアバッグ装置 ５ エアバッグ ６，７ インフレータ ８ バッテリ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 折り畳まれたエアバッグと、該エアバッ
   グを膨らませるためのガス発生手段とを有する車両用エ
   アバッグ装置において、 車両の衝突速度を検出する衝突速度検出手段と、 この検出手段で検出される衝突速度が大きくなるほどガ
   ス発生手段からのガス発生量を増大させるガス発生量の
   制御手段とを設けたことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ガス発生手段は
   複数個のガス発生器を備えており、前記制御手段は、衝
   突速度が大きくなるほどガス発生作動するガス発生器の
   個数を増加させるものであることを特徴とするエアバッ
   グ装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記制御手段は、複
   数個の前記ガス発生器を作動させる場合、各ガス発生器
   の作動開始時期を異ならせるものであることを特徴とす
   るエアバッグ装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記制御手段は、衝
   突速度が第１の閾値以上であることが検知されるとまず
   一部のガス発生器を作動させ、その後衝突速度が第１の
   閾値よりも大きな第２の閾値以上であることが検知され
   ると他のガス発生器を作動させるものであることを特徴
   とするエアバッグ装置。