WO2018117199A1 - 飛行体用のエアバッグ装置 - Google Patents

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WO2018117199A1
WO2018117199A1 PCT/JP2017/045841 JP2017045841W WO2018117199A1 WO 2018117199 A1 WO2018117199 A1 WO 2018117199A1 JP 2017045841 W JP2017045841 W JP 2017045841W WO 2018117199 A1 WO2018117199 A1 WO 2018117199A1
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air bag
aircraft
gas
flying object
gas generator
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PCT/JP2017/045841
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中村　博
泰彦 八木橋
幸一 笹本
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日本化薬株式会社
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an air bag apparatus mounted on a flying object.
  • the risk of a flight accident as described above is considered to be dangerous, which hinders the spread of the aircraft.
  • the background to the danger of such a fall accident is considered to be related to the possibility that the lithium ion battery mounted on the flight body may be ignited by a drop impact.
  • the importance of battery protection is becoming an international common understanding.
  • Patent Document 1 describes that an air bag is provided below a multicopter (helicopter) as a flying object.
  • an object of the present invention is to provide an air bag apparatus for a flight vehicle that has sufficient protection performance of each device mounted on the flight vehicle.
  • the present invention is an air bag apparatus for a flying object that protects at least one of the protection objects mounted on the flying object, wherein at least one of the protection objects mounted on the flying object is provided.
  • An air bag provided adjacent to, and deflated or folded in an initial state, the air bag being deployable so as to cover a part or all of the periphery of a protection object mounted on the flying object when inflated;
  • a gas generator capable of supplying a gas into the air bag to inflate the air bag when the air bag is connected and operated.
  • gas generators can be roughly divided into non-explosive type and explosive type.
  • the non-explosive-type mainstream connects a sharp member such as a needle and a compressed spring to a gas cylinder containing a gas such as carbon dioxide or nitrogen, and uses the spring force to fly the sharp member and seals the cylinder. It is made to collide with the sealing plate to release the gas.
  • a drive source such as a servomotor is usually used to release the compression force of the spring.
  • either an igniter alone or an igniter and a gas generating agent may be used.
  • a hybrid type or stored type gas generator may be used, which breaks the sealing plate in a small gas cylinder by the power of explosives and discharges the internal gas to the outside.
  • the pressurized gas in the gas cylinder is selected from at least one or more non-combustible gases such as argon, helium, nitrogen and carbon dioxide.
  • a pyrotechnic-type heating element may be provided in the gas generator in order to ensure expansion when pressurized gas is released.
  • the gas generator may be equipped with a filter and an orifice for adjusting the gas flow rate as required.
  • a protection object mounted on the flight vehicle collides with a power supply of the flight vehicle, the flight vehicle and a collision object with the flight vehicle.
  • Safety equipment used to protect against impact surveyable laser surveying equipment, altitude sensor capable of detecting height, infrared sensor capable of detecting distance to impacting object, ultrasonic sensor, camera capable of imaging, acquired It is preferable that it is a black box apparatus which records data, or a flight control apparatus which controls the flight of the said flying object.
  • each device mounted on the aircraft can be protected from the impact at the time of a collision.
  • the configuration of the above (2) since it is possible to protect each important device mounted on the aircraft from the impact at the time of a collision, there is a hindrance to the control of the aircraft and the operation of each device even after the collision. It can be avoided.
  • the air bag is one of the surroundings of the protection object mounted on the flight vehicle. It is preferable that it is a tube-like expandable body which expands so as to cover the entire area (such as the side of the device) or the whole.
  • the air bag is a protection target mounted on the flight vehicle when the gas generator operates. It is preferable that the inflating body has a dome-like portion that expands so as to cover a part or all of the periphery of the object.
  • the internal pressure of the airbag after the internal pressure of the airbag exhibits the minimum value is -67.4 kPa to 48.6 kPa. Is preferred.
  • the protection object mounted on the flying object is protected from the impact at the time of collision with higher accuracy. be able to.
  • one of the protection objects mounted on the flight vehicle includes the flight vehicle and an obstacle existing outside the flight vehicle.
  • the gas generator is a detection device capable of detecting a collision or predicting a collision, wherein the detection device detects or predicts a collision between the flying object and an obstacle existing outside the flying object. It is preferable that an activation signal be sent to the gas generator to activate the gas generator and control the airbag to start to deploy within 5 ms to 36 s. Since the pyrotechnic gas generator is activated in 2 ms after receiving the activation signal, the airbag starts to be deployed at least 5 ms after the activation signal is transmitted. In addition, although it is possible to activate the air bag device after a collision is predicted by the sensor, the longest limit in this case is 36 s.
  • the airbag not only can the airbag be deployed in a very short time, but also the airbag can be deployed at an appropriate timing by predicting the collision.
  • one of the protection objects mounted on the flight vehicle includes the flight vehicle and an obstacle existing outside the flight vehicle.
  • the detector is preferably a detector capable of detecting a collision or predicting a collision, and the detectable distance from the detector to an obstacle existing outside the flying object is preferably 0 m to 10 m.
  • the detectable distance can be accurately detected in 0 m to 10 m of the collision by using the acceleration sensor, the ultrasonic sensor or the like alone or by multiplying them. If it exceeds approximately 10 m, it will be difficult to judge whether the object will collide or not, which will lead to an erroneous judgment. In addition, an erroneous judgment is induced by scattering of ultrasonic waves or the like emitted from the sensor.
  • the weight of the flight vehicle is M [kg]
  • the speed at which the air bag can absorb impact is W [m / s]
  • the numerical value X is 50 to 900, where kg 1/2 ⁇ m / s] is M 1/2 ⁇ W.
  • the gas generator includes a pyro type gas generator, and the gas is generated by combustion of the pyro type gas generator.
  • the gas is generated to flow into the air bag.
  • the compressed gas filled in the container can be reduced by adopting a mode (generally called a pyro type) in which the gas generated by the combustion of the pyro type gas generating agent flows into the air bag. Since the above-mentioned container for filling compressed gas becomes unnecessary compared with the mode (it is generally called a cylinder type) made to flow in in an air bag, weight reduction of an air bag device can be attained more.
  • a mode generally called a pyro type
  • a non-azide gas generating agent is preferably used, and in general, the gas generating agent is formed as a molded body containing a fuel, an oxidant and an additive.
  • a fuel for example, a triazole derivative, a tetrazole derivative, a guanidine derivative, an azodicarbonamide derivative, a hydrazine derivative or the like or a combination thereof is used.
  • nitroguanidine, guanidine nitrate, cyanoguanidine, 5-aminotetrazole and the like are suitably used.
  • the oxidizing agent is selected from, for example, basic nitrates such as basic copper nitrate, perchlorates such as ammonium perchlorate and potassium perchlorate, or alkali metals, alkaline earth metals, transition metals and ammonia. Nitrates and the like containing the selected cations are used. As the nitrate, for example, sodium nitrate, potassium nitrate and the like are suitably used. Moreover, a binder, a slag formation agent, a combustion regulator etc. are mentioned as an additive.
  • a metal salt of carboxymethyl cellulose for example, a metal salt of carboxymethyl cellulose, an organic binder such as stearate, or an inorganic binder such as synthetic hydroxytalcite or acid clay can be suitably used.
  • an organic binder such as stearate, or an inorganic binder such as synthetic hydroxytalcite or acid clay
  • a slag forming agent silicon nitride, silica, acid clay etc. can be suitably used.
  • the combustion regulator metal oxides, ferrosilicon, activated carbon, graphite and the like can be suitably used.
  • single base powder based on nitrocellulose, double base powder, or triple base powder may be used.
  • the shape of the pyro-type gas generating agent molded body there are various shapes such as granular shape such as granular shape, pellet shape and cylindrical shape, and disk shape. Further, in the case of a cylindrical shape, a perforated (for example, a single-hole cylindrical shape or a porous cylindrical shape, etc.) shaped body having a through hole inside the molded body is also used. In addition to the shape of the gas generating agent, it is preferable to appropriately select the size and the filling amount of the molded body in consideration of the linear burning rate, pressure index and the like of the gas generating agent.
  • the gas generator has a gas filled container filled with compressed gas, and an igniter, and the combustion of the igniter And an igniter for causing the compressed gas to flow as the gas into the air bag.
  • a gas generator having an igniter there may be mentioned a hybrid type and a stored type gas generator.
  • the gas filling container is cleaved by the combustion of the igniter and the compressed gas is made to flow out of the gas filling container, so that the gas generating agent combusted by the flame by the squib becomes unnecessary.
  • the air bag apparatus for a flight vehicle in the air bag apparatus for a flight vehicle according to the above (1) to (11), at least one of the protection objects mounted on the flight vehicle is provided in the airframe (housing) of the flight vehicle. It is preferable that the air bag is provided in the airframe of the flight body adjacent to a protection object mounted on the airframe, which is provided in the airframe of the flight body.
  • the air bag is provided in the lower part of the flying object in the initial state by being provided inside the airframe of the flying object and configured to be expandable inside the housing.
  • the weight can be significantly reduced as compared to conventional airbags which, when inflated, extend beyond the entire lower portion of the vehicle. This does not degrade the flight performance of the aircraft.
  • the air bag in the above (11) is expanded inside the airframe of the flying body provided with various devices, sufficient protection performance of the devices provided inside the flying body is also secured. As described above, it is possible to provide a lightweight air bag device for a flying object while having sufficient protection performance of a device provided inside the flying object.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 and including a top covering material
  • FIG. 2B is a view showing a state in which the expansion member of FIG.
  • FIG. 2A is sectional drawing which concerns on the modification of Fig.3 (a)
  • (b) is a figure which shows the state which the expansion member of Fig.5 (a) expanded.
  • FIG. 1 shows the flying body by which the airbag apparatus for flying bodies concerning the other modification of this embodiment was mounted. It is a block diagram which shows the functional structure of the apparatus mounted in the aircraft of FIG. It is a figure which shows the flight body by which the airbag apparatus for flight vehicles concerning another modification of this embodiment was carried. It is a figure which shows the tank combustion test result of the gas generator used in Example 1, 2. It is a figure which shows the specification of the airbag apparatus used in Example 1, 2. 5 is a table showing details of an air bag device used in Example 1. Vent0 shows an air bag apparatus having no vent hole, Vent1 shows an air bag apparatus having one vent hole, and Vent2 shows an air bag apparatus having two vent holes.
  • FIG. 1 shows an air bag apparatus having no vent hole
  • Vent1 shows an air bag apparatus having one vent hole
  • Vent2 shows an air bag apparatus having two vent holes.
  • FIG. 6 is a graph showing a change over time in the internal pressure (pressure) of the bag measured in Example 1.
  • the vent0 one-dot chain line
  • the vent1 shows an airbag apparatus having one vent hole
  • the vent2 (practice) shows an airbag apparatus having two vent holes.
  • FIG. 7 is a view showing an aspect of Example 2;
  • FIG. 7 is a diagram showing the results of a synthetic acceleration measurement test of Example 2. It is a figure which plots the result of the synthetic
  • FIG. 16 is a table showing the maximum combined acceleration in Example 2.
  • FIG. 16 is a table showing the maximum combined acceleration in Example 2.
  • an air bag apparatus for a flying object (hereinafter, may be simply referred to as an air bag apparatus) 1 according to the present embodiment includes an expansion member 2, a gas generator 3, and a current supply unit And 4).
  • the expansion member 2 is, for example, an air bag made of cloth, polyester, or polyamide, and is configured to expand when gas flows into the inside thereof. A silicon coating may be applied to the surface of the airbag.
  • this airbag when the inside of the airbag reaches a predetermined internal pressure or more, one or more vent holes capable of exhausting the gas inside the airbag until the inside of the airbag becomes a predetermined internal pressure or less It may be provided.
  • the expansion member 2 is formed in a rectangular shape in plan view, but is not limited to this.
  • the expansion member 2 may be formed in another shape such as a square shape or an elliptical shape.
  • the gas generator 3 is connected to the expansion member 2.
  • the gas generator 3 is inserted in the inside from the left part of the expansion member 2 except for the one part (refer to below-mentioned FIG. 3 (a), (b)).
  • FIG. 3 (a), (b) the gas generator 3 is conveniently used to facilitate the understanding of the structure of the gas generator 3
  • the overall structure of the generator 3 is illustrated. The same applies to FIG. 4 and FIGS. 5 (a) and 5 (b) described later.
  • the gas generator 3 includes a squib 5, a filter 6 having an open end and having a bottomed cylindrical shape, and a gas discharge member having an open end and having a bottomed cylindrical shape and covering the outer portion of the filter 6. And 7.
  • the squib 5 has an ignition part 5a and a pair of terminal pins 5b.
  • a resistor (bridge wire) (not shown) connected to a pair of terminal pins 5b is provided in the inside of the ignition part 5a, and an igniter is ignited so as to surround the resistor or contact the resistor. It is filled in the part 5a.
  • a transfer charge may be loaded into the igniter 5a as necessary.
  • a nichrome wire or the like is generally used as the resistor, and ZPP (zirconium, potassium perchlorate), ZWPP (zirconium, tungsten, potassium perchlorate), lead tricinate, etc. are generally used as the igniter. Ru. The type and amount of igniter can be adjusted appropriately.
  • the filter 6 prevents or suppresses that slag etc. is discharged out of the said filter 6 at the time of combustion of the said ignition charge, and also has a cooling function of gas.
  • the filter 6 is disposed in the expansion member 2 with its open end connected to the inner part of the expansion member 2.
  • the squib 5 is disposed to close the open end of the filter 6.
  • the filter 6 is provided in view of slag collection and gas cooling as described above, the airbag device 1 for a flying object and the weight reduction of the flying object 10 described later on which the airbag device 1 is mounted
  • the filter 6 is not an essential component from the viewpoint of That is, in the present embodiment, the filter 6 may or may not be provided.
  • the gas discharge member 7 is disposed in the expansion member 2 in a state where the open end is connected to the expansion member 2.
  • a plurality of gas discharge ports 7a are formed on the upper side in FIG. 1, and a plurality of gas discharge ports 7a are formed on the lower side in FIG.
  • the gas discharge member 7 is made of, for example, metal or plastic.
  • the current supply unit 4 which has a CPU, a ROM, a RAM and the like and receives a signal from a computer or the like operating according to a predetermined program supplies a predetermined amount of current to the terminal pin 5b.
  • FIG. 2 is a plan view of the flying object 10.
  • the below-mentioned upper coating material 19 (refer FIG. 3 (a), (b)) formed by mesh material etc. is remove
  • a state of flight 10 is shown.
  • the flying object 10 is a flight device that performs flight based on remote control by a user or a preset flight route.
  • the flying object 10 is a lower covering material 20 (FIG. 3 (FIG. 3 (FIG. 3 (FIG. 3)) which is formed of a frame 16, an upper covering material 19 (see FIGS. a) and (b)).
  • the frame 16 supports the upper cover 19 and supports the lower cover 20.
  • the upper covering material 19 covers each component located above the frame 16.
  • the upper covering material 19 has a convexly rounded shape.
  • the lower cover 20 covers each component located below the frame 16 except for a part.
  • the lower covering material 20 has a convexly rounded shape toward the lower side.
  • the flying object 10 includes, for example, four propellers 11a, 11b, 11c and 11d, and motors 12a, 12b, 12c and 12d which rotate the propellers 11a, 11b, 11c and 11d correspondingly.
  • the propellers 11a, 11b, 11c, 11d are connected to the rotation shafts 13a, 13b, 13c, 13d of the corresponding motors 12a, 12b, 12c, 12d.
  • the propellers 11a, 11b, 11c and 11d are rotated along with this rotation.
  • the propellers 11 a, 11 b, 11 c and 11 d are disposed at the four corners of the frame 16.
  • the flying object 10 can be raised or lowered. Also, in the state where the flying object 10 is floating, if the rotational speed of the propellers 11a and 11b is made slower than the rotational speed of the propellers 11c and 11d, the flying object 10 moves toward the propellers 11a and 11b. .
  • the aircraft 10 moves toward the propellers 11c and 11d Do.
  • the rotational speed of the propellers 11a and 11c is slower than the rotational speed of the propellers 11b and 11d while the flying body 10 is floating, the flying body 10 horizontally rotates clockwise or counterclockwise.
  • the flying object 10 can realize each operation of floating, horizontal movement, rotational movement, stationary, and landing by changing the rotational speed and rotational direction of the propellers 11a, 11b, 11c, and 11d.
  • the number of propellers is an illustration and is not limited to four.
  • the flying object 10 is provided with the rotor guards 15a, 15b, 15c, 15d that respectively protect the propellers 11a, 11b, 11c, 11d, and the upper center guard 17 and the lower center guard 18 connected to each other.
  • the rotor guards 15a, 15b, 15c, 15d, the upper center guard 17 and the lower center guard 18 are made of, for example, resin or the like.
  • the rotor guards 15a, 15b, 15c, 15d are annular members provided to surround the rotation areas of the corresponding propellers 11a, 11b, 11c, 11d. Such rotor guards 15a, 15b, 15c, 15d can protect the propellers 11a, 11b, 11c, 11d from horizontal impacts of the flying object 10.
  • an inner space 22 is formed by the upper center guard 17 and a central frame 21 described later.
  • a battery 24 supported by the base 23 and the above-described airbag device 1 for protecting the battery 24 are disposed.
  • the battery 24 is protected by the upper center guard 17 and the central frame 21 at the time of impact, and also by the inflated expansion member 2 of the airbag device 1.
  • a lithium ion battery can be adopted as the battery 24.
  • the aircraft 10 is provided with various components for retaining the structure of the aircraft 10.
  • the flying object 10 has legs 25b and 25d located below the propellers 11b and 11d, frame connecting members 26b and 26d, and a central frame 21 and motor holding portions 14b and 14d.
  • leg portions, a frame connecting member, a motor holding portion, and an opening portion described later are provided corresponding to the propellers 11a and 11c.
  • the legs 25 b and 25 d are to be grounded when the aircraft 10 lands.
  • openings 20b and 20d are formed in portions corresponding to the legs 25b and 25d.
  • the leg 25b protrudes outward through the opening 20b
  • the leg 25d protrudes outward through the opening 20d.
  • the frame connecting member 26 b is connected to the frame 16, the leg 25 b and the central frame 21, and the frame connecting member 26 d is connected to the frame 16, the leg 25 d and the central frame 21.
  • the frame connection members 26b and 26d are members having elasticity, and are formed of, for example, plastic. Thus, by making the frame connecting members 26b and 26d elastic, it is possible to absorb the impact from the four legs including the frame 16 and the legs 25b and 25d.
  • the central frame 21 is provided substantially at the center in the height direction inside the aircraft 10.
  • the central frame 21 is made of, for example, a member having strength such as metal or carbon and which is not easily thermally deformed.
  • the base 23 described above and a part of the expansion member 2 of the airbag device 1 are disposed on the central frame 21.
  • the motor holding portions 14b and 14d hold the motors 12b and 12d.
  • the motor holding portions 14 b and 14 d are supported by the central frame 21.
  • a part of the expansion member 2 is disposed in contact with the upper portion of the battery 24.
  • the control device (not shown) that the flight object 10 has fallen into a preset state such as when it collides due to a drop or the like from the state of FIG. As shown in b), the gas flows into the expansion member 2 and the expansion member 2 expands. As described above, in a state where the expansion member 2 is expanded, a part of the expansion member 2 is in contact with the entire upper portion of the battery 24. Thereby, at the time of a collision, an impact on the battery 24 can be sufficiently absorbed.
  • the expansion member 2 is the inside of the airframe (housing (upper cover 19 and lower cover 20)) of the flying object 10 provided with the battery 24.
  • the conventional airbag which is provided in the lower part of the flying object in the initial state and extends to the area beyond the entire lower part of the flying object when inflated, by being provided in the inside and expandable inside.
  • the weight can be significantly reduced. This does not degrade the flight performance of the flying object 10.
  • the expansion member 2 is expanded inside the airframe of the flying object 10 provided with the battery 24, sufficient protection performance of the battery 24 is also secured. As described above, it is possible to provide a lightweight air bag apparatus 1 for a flying object while having sufficient protection performance of the battery 24.
  • a mode (pyro type) in which the gas generated by the combustion of the igniter is made to flow into the expansion member 2 is a mode in which the compressed gas filled in the container is made to flow into the expansion member Since the above-mentioned container for filling compressed gas becomes unnecessary compared with a cylinder type), weight reduction of air bag device 1 can be attained more.
  • a part of the expansion member 2 is disposed in contact with the upper part of the battery 24 in the initial state, thereby sufficiently protecting the upper part of the battery 24 when the expansion member 2 is expanded. be able to.
  • a mode in which the gas generated by the combustion of the pyrotechnic charge is allowed to flow into the expansion member 2 is adopted, but the present invention is not limited to this.
  • a cylinder type may be employed to allow the compressed gas filled therein to flow into the expansion member 102.
  • the gas generator 30 includes a squib 105 and a connection chamber 31 disposed in the expansion member 102 in a state where the open end is connected to the inner portion of the expansion member 102;
  • a gas filled container 32 filled with compressed gas and disposed in the expansion member 102, and a fragile wall 33 separating the connection chamber 31 and the gas filled container 32 are provided.
  • a part of the gas filled container 32 is a fragile part.
  • the open end of the connection chamber 31 is closed by the squib 105.
  • the air bag device 101 for a flying object when the air bag device 101 for a flying object is mounted instead of the air bag device 1 of the flying object 10 of the above embodiment, a current received a signal from a control device not shown at the time of a collision.
  • the supply unit 104 supplies a predetermined amount of current to the terminal pin 105b.
  • current is supplied to the resistor in the igniter 105a, Joule heat is generated in the resistor, and the ignition starts burning by receiving this heat, as in the above embodiment.
  • a gas is generated in the connection chamber 31 by burning the igniter.
  • the pressure of the gas causes the fragile wall 33 to be cleaved, and as a result, the pressure in the gas-filled container 32 is increased, so that the fragile portion of the gas-filled container 32 is cleaved.
  • the compressed gas in the gas filled container 32 flows into the expansion member 102, and the expansion member 102 is expanded.
  • the gas generating agent combusted by the flame by the squib 105 becomes unnecessary.
  • a part of the expansion member 2 is disposed in contact with the upper part of the battery 24 in the initial state, but the invention is not limited to this, and the battery 24 may be protected after operation. If possible, a part of the expansion member 2 may be disposed above the battery 24 without being in direct contact with the top of the battery 24 in the initial state. In addition, a part of the expansion member 2 may be disposed in contact with the side of the battery 24 in the initial state, or may be disposed to the side of the battery 24.
  • a portion of the expansion member 2 is disposed in contact with the upper portion of the battery 24 in the initial state, but this is not a limitation, and as shown in FIG. 5 (a)
  • the expansion member 102a may be initially disposed to surround the upper part, the at least one side part and the lower part of the battery 124.
  • one side of the battery 124 is supported by the plate member 140 fixed in the wall portion 141 provided in the internal space 122 and extended in the horizontal direction.
  • the expansion member 102a when the expansion member 102a is expanded, the expansion member 102a can protect the upper part, at least one side part and the lower part of the battery 124. .
  • the flying body 200 includes a body 201, one or more propulsion mechanisms (for example, a propeller etc.) 202 coupled to the body 201 and propelling the body 201, and a plurality of legs 203 provided under the body 201; A device 204 provided at the lower center of the airframe 201 and an airbag device 205 provided on the side of the device 204 are provided.
  • the air bag device 205 has substantially the same configuration as any of the air bag devices in the above-described embodiment or the modification, but as shown in FIG. 6A, the shape of the air bag before expansion (initial state) is shown. It is different in that it is contracted or folded, and the shape after expansion becomes tubular as shown in FIG. 6 (b).
  • a plurality of airbag devices 205 may be provided so as to cover all the side surfaces of the device 204 or may be provided in a ring shape so as to cover all the side surfaces of the device 204 with one airbag.
  • the air bag has a tubular shape here, the present invention is not limited to this, and one or more spherical or oblate spherical air bags may be provided on the side of the device 204 and / or on the bottom of the device 204 It may be
  • a power supply of the flying object 200 for example, a power supply of the flying object 200, a safety device used to protect an impacted object with the flying object 200 and the flying object 200 from a collision impact, a surveyable laser surveying device, and an altitude can be detected.
  • Height sensor infrared sensor capable of detecting the distance to the collision object, ultrasonic sensor, camera capable of imaging, control unit 220 (see FIG. 7), black box device (data recording device) for recording acquired data, or
  • a flight control device flight controller or the like
  • examples of the safety device include a parachute, a paraglider, and an injection device that ejects the parachute or paraglider.
  • the control unit 220 is also a part that constitutes a part of the abnormality detection device (detection device) 240.
  • the abnormality detection device 240 includes a sensor (detection unit) 211 and a control unit (computer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like) 220, and generates gas of the airbag device 205. It is electrically connected to an igniter (not shown in FIG. 6) in the unit 206.
  • the sensor 211 detects the flight state (including collision, collision prediction, crash, and the like) of the flying object 200.
  • the sensor 211 is a sensor selected from one or more of, for example, an acceleration sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a laser sensor, an ultrasonic sensor, etc. It is possible to acquire data of the flying state of the flying object 200, such as the position.
  • the control unit 220 includes a sensor abnormality detection unit 221, a calculation unit 222, and a notification unit 223 as a functional configuration.
  • the sensor abnormality detection unit 221, the calculation unit 222, and the notification unit 223 are functionally realized by the control unit 220 executing a predetermined program.
  • the sensor abnormality detection unit 221 detects an abnormal state of the sensor 211. That is, the sensor abnormality detection unit 221 detects whether the sensor 211 can operate normally.
  • the calculation unit 222 determines whether the flying state of the flying object is abnormal, specifically, whether the flying object 200 has received an impact (or whether it has collided), based on each data acquired by measurement by the sensor 211. Or prediction of collision of the flying object 200 with an external obstacle (collision prediction).
  • collision prediction the distance between the flying object 200 and the obstacle is measured by an infrared sensor or an ultrasonic sensor, and the relative speed between the flying object 200 and the obstacle is measured by an acceleration sensor or a camera.
  • the arithmetic unit 222 calculates the relative velocity with respect to the obstacle from the time change of the distance, and calculates the time until the collision from the relative velocity of the obstacle and the distance with the obstacle at that time.
  • an abnormal signal an instruction to activate or activate another device
  • the computing unit 222 determines that the flight state of the flying object is abnormal or predicts that the flying object 200 collides with an external obstacle
  • an abnormal signal an instruction to activate or activate another device
  • Signal may be output to the outside, but an abnormal signal output unit is provided separately from the operation unit 222, and the abnormal signal output unit outputs an abnormal signal according to an instruction of the operation unit 222.
  • the notification unit 223 notifies an administrator or the like that an abnormality has been detected when the sensor abnormality detection unit 221 detects an abnormality of the sensor 211.
  • an abnormality inspection of the sensor 211 by the sensor abnormality detection unit 221 is performed. Specifically, an acceleration sensor or the like that measures the acceleration of the flying object is inspected by the sensor malfunction detection unit 221 to determine whether it normally operates.
  • the sensor abnormality detection unit 221 If it is not determined that there is no abnormality as a result of the above inspection, the sensor abnormality detection unit 221 notifies the administrator or the like of an error, and the process ends. On the other hand, when it is determined that there is no abnormality as a result of the inspection, the arithmetic unit 222 reads each data measured by the sensor 211.
  • the arithmetic unit 222 determines that the data actually measured and acquired by the sensor 211 is not abnormal (including the case where the collision prediction has been determined), the signal is returned to the process of the abnormality inspection of the sensor 211 by the sensor abnormality detection unit 221 Output
  • the calculation unit 222 outputs an abnormal signal to the gas generator 206.
  • the prediction time until the collision is shorter than the time required for the deployment of the airbag, an abnormal signal is immediately output to the gas generator 206, and the prediction time until the collision is the airbag If it is longer than the time required for the deployment of the air bag, the time for achieving the optimum internal pressure value of the bag and the time for the sum of the times required for the deployment of the air bag are compared with the calculated time for the collision.
  • the gas generator 206 that has received the deployment device activation signal is activated, deploys the airbag of the airbag device 205 so as to have a shape as shown in FIG. 6B, and ends the process.
  • each important device mounted on the flying object 200 can be protected from the impact at the time of a collision, the control of the flying object 200 and the operation of each device are hindered even after the collision. It can be avoided.
  • an apparatus provided outside the flying object 200 can be effectively protected from the impact at the time of a collision.
  • the air bag device 305 is provided at the lower portion of the device 304 (see FIG. 8A), and the shape of the air bag after deployment is such that it covers the periphery (side and lower surface) of the device 304.
  • the only difference from the modification shown in FIG. 6 is that it has a dome shape (see FIG. 8 (b)), and the other points are substantially the same including the action and the effect.
  • the detectable distance can be accurately detected at 0 m to 10 m of the collision by using the acceleration sensor, the ultrasonic sensor, etc. singly or by multiplying them. If it exceeds approximately 10 m, it will be difficult to judge whether the object will collide or not, which will lead to an erroneous judgment. In addition, an erroneous judgment is induced by scattering of ultrasonic waves or the like emitted from the sensor.
  • the tank combustion test is a test conducted by the method described below.
  • the gas generator for an air bag is fixed at room temperature in a tank made of SUS (stainless steel) with an inner volume of 60 liters, and a cable sealed from the outside of the tank into the tank is connected to the igniter of the gas generator to seal the tank. Do. Further, the sealing cable is connected to an external ignition current generator.
  • the ignition current generator is switched on and triggered by it, and data collection is started by the pressure sensor installed on the inner wall of the tank.
  • the time during which the ignition current generator is switched on is 0, and the pressure rise change in the tank is measured by the data logger for the time of 0 ms to 210 ms.
  • the sampling rate is 10 kHz.
  • the data sampled by the data logger is digitally signal processed and finally a tank pressure-time (kPa / millisecond) curve is obtained to obtain a curve for evaluating the performance of the gas generator.
  • Example 1 A pressure sensor (PGM-10KC (Kyowa Electric Industry Co., Ltd.)) in the initial state of the air bag apparatus using an apparatus in which a gas generator is assembled to the small folded air bag described above (air bag apparatus) The air bag device was operated, and the change over time in the internal pressure (pressure) of the bag was measured. The results are shown in FIG.
  • the air bag apparatus used had one having two vent holes and one having no vent holes. The results are shown in FIG.
  • the maximum value and the minimum value appear in the region of 0 ms to 10 ms. This shows a maximum value due to the working pressure of the gas generator, since the gap between the gas generator and the bag is very small when the bag is in a small folded state. Subsequently, the volume of the air bag changes as the air bag inflates, and the pressure drops sharply to reach the minimum value. During this time, since the air bag itself is not deployed and does not have the function of the air bag, the air bag internal pressure value is not shown.
  • Example 2 Using the same equipment as the airbag apparatus having two vent holes used in Example 1, using the facilities of Japan Automobile Research Institute, Inc., a head impactor (comparable product with domestic technical standard and ECE No. 127)
  • the synthetic acceleration calculation test was performed by an impactor test in which the air bag is vertically collided with the air bag at a speed of 36 km. The outline of this test is shown in FIG. Since the same airbag apparatus as that of the first embodiment is used, the internal pressure of the airbag at a predetermined time is made the same as the value of the first embodiment, and the impactor is made to collide at predetermined nine times (predetermined nine internal pressures).
  • the synthetic acceleration was measured. The peak top value of the measured combined acceleration is taken as the maximum combined acceleration, and the result is shown in FIG.
  • FIG. 14 The results of FIG. 14 are plotted for the bag internal pressure and the maximum resultant acceleration, and a linear approximation is shown in FIG. Continuous impact test
  • the air bag internal pressure) after indicating the value is considered to be -69.8 kPa to 48.6 kPa.
  • Example 3 A synthetic acceleration measurement test by an impactor test was conducted in the same manner as (Example 2) using the air bag devices of (Example 1). The synthetic acceleration was measured for each of the times (60 ms) at which the maximum synthetic acceleration became smaller in (Example 2). The peak top value of the measured combined acceleration is taken as the maximum combined acceleration, and the result is shown in FIG. In addition, the vent hole area ratio was set to 0 about the airbag without a vent hole.
  • FIG. 16 The result of FIG. 16 is plotted for the vent hole area ratio and the maximum synthetic acceleration, and a linear approximation is shown in FIG. From the above approximate straight line, it can be seen that the higher the vent hole area ratio, the lower the maximum combined acceleration, and the vent hole area ratio at which the maximum combined acceleration becomes 0 is 0.27%. Therefore, the area ratio of the vent holes suitable for protection is considered to be 0% to 0.27%.
  • Example 4 Using the air bag apparatus of the present invention, an obstacle having a weight of M [kg] was estimated. The trial calculation was performed according to the procedure shown below. (1) Calculation of the theoretical energy absorption value of the airbag From the airbag internal pressure P [kPa] and the airbag volume V [L] when an obstacle collides, the theoretical energy absorption value P x V [J] of the airbag is calculated. Ask. (2) Calculation of the velocity W that can be absorbed by the air bag The relative velocity W [km / h] of an obstacle (weight M [kg]) that can be absorbed by the air bag is expressed by the following equation based on the energy conservation law .
  • FIG. 18 shows the results of the estimation in the range of the internal pressure P (10 to 50 kPa) and the bag volume (10 to 600 L) of the air bag that can be implemented in the present invention.
  • the air bag of the present invention has a numerical value X in the range of 50 to 900.

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Abstract

【課題】バッテリーの保護性能を十分に有した飛行体用のエアバッグ装置を提供する。 【解決手段】エアバッグ装置１は、ハウジングとしての上部被覆材１９および下部被覆材２０と当該ハウジングの内部に設けられたバッテリー２４とを備える飛行体用のエアバッグ装置であって、飛行体１０の上記ハウジングの内部に設けられ且つハウジングの内部において膨張可能な膨張部材２と、膨張部材２に接続され、所定量の電流を受けて膨張部材２にガスを流入させるガス発生器３と、飛行体１０の衝突に応じて電流をガス発生器３に供給する電流供給部とを備える。

Description

飛行体用のエアバッグ装置
　本発明は、飛行体に搭載されるエアバッグ装置に関する。
　近年、飛行制御技術の発展に伴って、例えばドローンと呼ばれる複数の回転翼を備えた飛行体の産業上における利用が加速しつつある。このような飛行体は、今後世界的に拡大することが見込まれている。
　一方で、上記のような飛行体の落下事故のリスクが危険視されており、当該飛行体の普及の妨げとなっている。こうした落下事故のリスクが危険視される背景には、飛行体に搭載されるリチウムイオンバッテリーが落下時の衝撃で発火する可能性があることが関係するとされている。そして、バッテリーの保護の重要性は国際的な共通認識になりつつある。また、飛行体に搭載されたその他の装置（各種のセンサ、安全装置、飛行制御装置など）についても保護することは重要である。
　そこで、落下時の飛行体への衝撃を緩和するために、当該飛行体にエアバッグを設けることが提案されている。例えば、特許文献１には、飛行体としてのマルチコプター（ヘリコプター）の下部にエアバッグが設けられることが記載されている。
特開２０１６－０８８１１１号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のマルチコプターに設けられた上記エアバッグは、その膨張時にマルチコプターの下部全体を超える領域にまで達する大きなものであるため、エアバッグの全重量が重くなってしまう。その結果、飛行性能を著しく低下させる。また、特許文献１の技術では、飛行体に搭載された各装置を個別に保護することは困難である。
　そこで、本発明は、飛行体に搭載された各装置の保護性能を十分に有した飛行体用のエアバッグ装置を提供することを目的とする。
（１）　本発明は、飛行体に搭載された保護対象物のうち少なくとも１つを保護する飛行体用のエアバッグ装置であって、前記飛行体に搭載された保護対象物の少なくとも１つに隣接して設けられ、初期状態で収縮または折り畳まれており、膨張時に前記飛行体に搭載された保護対象物の周囲の一部または全部を覆うように展開可能なエアバッグと、前記エアバッグに接続され、作動した際、前記エアバッグ内にガスを供給し前記エアバッグを膨張させることが可能なガス発生器と、を備えていることを特徴とする。
　一般的にガス発生器は、非火薬式と火薬式に大別できる。非火薬式の主流は、二酸化炭素や窒素等のガスを封入したガスボンベに、針等の鋭利部材と圧縮したバネを連結して、バネ力を利用して鋭利部材を飛ばし、ボンベを封止している封板に衝突させてガスを放出させるものである。このとき、バネの圧縮力を解放するために、サーボモーター等の駆動源が通常使用される。火薬式の場合、点火器単体でも良いし、点火器とガス発生剤を備えたものでも良い。また、火薬の力で小型のガスボンベにおける封板を開裂させ、内部のガスを外部へと排出するハイブリッド型、ストアード型のガス発生器を使用しても良い。この場合、ガスボンベ内の加圧ガスは、アルゴン、ヘリウム、窒素、二酸化炭素などの不燃性のガスから少なくとも一つ以上から選ばれる。また、加圧ガスが放出される際、確実に膨張させるために火薬式の発熱体をガス発生器に備えていてもよい。さらにガス発生器には、必要に応じてフィルタやガス流量を調整するオリフィスを備えても良い。
（２）　上記（１）の飛行体用のエアバッグ装置においては、前記飛行体に搭載された保護対象物が、前記飛行体の電源、前記飛行体および前記飛行体との衝突物を衝突時の衝撃から保護することに用いられる安全装置、測量可能なレーザー測量装置、高度を検知可能な高度センサ、衝突物との距離を検知可能な赤外線センサ、超音波センサ、撮像可能なカメラ、取得したデータを記録するブラックボックス装置、または前記飛行体の飛行を制御する飛行制御装置であることが好ましい。
　上記（１）または（２）の構成によれば、飛行体に搭載された各装置を衝突時の衝撃から保護することができる。特に、上記（２）の構成によれば、飛行体に搭載された重要な各装置を衝突時の衝撃から保護することができるので、衝突後でも飛行体の制御および各装置の動作に支障がないようにすることができる。
（３）　上記（１）または（２）の飛行体用のエアバッグ装置においては、前記エアバッグは、前記ガス発生器が作動した際、前記飛行体に搭載された保護対象物の周囲の一部（装置の側面など）または全部を覆うように膨張するチューブ状の膨張体であることが好ましい。
（４）　別の観点として、上記（１）または（２）の飛行体用のエアバッグ装置においては、前記エアバッグは、前記ガス発生器が作動した際、前記飛行体に搭載された保護対象物の周囲の一部または全部を覆うように膨張するドーム状部分を有した膨張体であることが好ましい。
　上記（３）または（４）の構成によれば、保護対象の装置が飛行体の機体（ハウジング）の外部に設けられていたとしても、飛行体に搭載された保護対象物を衝突時の衝撃から保護することができる。
（５）　上記（１）～（４）の飛行体用の前記エアバッグ装置においては、前記エアバッグ内部が所定の内圧以上になった場合に、前記エアバッグ内部が所定の内圧以下となるまで前記エアバッグ内部のガスを排気可能なベントホールを有していることが好ましい。ベントホールを有していることにより、衝突時のエアバッグ内部のガスの体積変化が大きくなり、衝撃吸収がしやすくなる効果がある。
（６）　上記（１）～（５）の飛行体用の前記エアバッグ装置においては、前記エアバッグの内圧が最小値を示した後のバッグ内圧値が、－６７．４ｋＰａ～４８．６ｋＰａであることが好ましい。
　上記（５）または（６）の構成によれば、エアバッグが適切に衝突時の衝撃を吸収するので、より高精度で、飛行体に搭載された保護対象物を衝突時の衝撃から保護することができる。
（７）　上記（１）の飛行体用の前記エアバッグ装置においては、前記飛行体に搭載された保護対象物のうち一つが、前記飛行体と前記飛行体の外部に存在する障害物との衝突を検知または衝突を予測可能な検知装置であり、前記検知装置が、前記飛行体と前記飛行体の外部に存在する障害物との衝突を検知または衝突を予測してから、前記ガス発生器に作動信号を送信して前記ガス発生器を作動させ、５ｍｓ～３６ｓ以内に前記エアバッグが展開を開始する制御を行うものであることが好ましい。なお、火薬式のガス発生器は作動信号を受信してから２ｍｓで起動するので、エアバッグが展開を開始するのは作動信号が送信されてから最短で５ｍｓ後である。また、センサで衝突予測してからエアバッグ装置を起動させることも可能であるが、この場合の最長限界が３６ｓである。
　上記（７）の構成によれば、非常に短時間でエアバッグを展開させることができるだけでなく、衝突予測することによって、適切なタイミングでエアバッグを展開させることができる。
（８）　上記（７）の飛行体用の前記エアバッグ装置においては、前記飛行体に搭載された保護対象物のうち一つが、前記飛行体と前記飛行体の外部に存在する障害物との衝突を検知または衝突を予測可能な検知装置であり、前記検知装置から前記飛行体の外部に存在する障害物までの検知可能距離が、０ｍ～１０ｍであることが好ましい。
　上記（８）の構成によれば、加速度センサや超音波センサなどを単体もしくは掛け合わせることによって検知可能距離は衝突の０ｍ～１０ｍにおいて精度よく検知することが出来る。概ね１０ｍを越えると、対象物が衝突するかしないかの判断が難しくなり、誤判断を誘発する。また、センサから照射された超音波などの散乱により、誤判断を誘発する。
（９）　上記（１）の飛行体用の前記エアバッグ装置においては、前記飛行体の重量をM［ｋｇ］、前記エアバッグが衝撃吸収可能な速度をW［ｍ／ｓ］、数値X[ｋｇ1/2・ｍ／ｓ]をM1/2×Wとしたときに、Xが50～900になることが好ましい。
　上記（９）の構成によれば、例えば１０ｋｇの障害物が衝突する場合に１６．１～２７８．９ｋｍ／ｈの速度域において衝撃吸収の効果を発揮できるため、現在の電動式マルチコプターの最高速度（１００ｋｍ／ｈ）での衝突においても衝撃吸収が可能でとなる。
（１０）　上記（１）～（９）の飛行体用の前記エアバッグ装置においては、前記ガス発生器が、パイロ式ガス発生剤を有し、前記パイロ式ガス発生剤の燃焼により前記ガスを発生させて当該ガスを前記エアバッグ内に流入させるように構成されていることが好ましい。
　上記（１０）の構成によれば、パイロ式ガス発生剤の燃焼により発生するガスをエアバッグ内に流入させる態様（一般にパイロ式と呼ばれる）を採用することにより、容器に充填された圧縮ガスをエアバッグ内に流入させる態様（一般にボンベ式と呼ばれる）に比べて、圧縮ガスを充填するための上記容器が不要となるので、エアバッグ装置の軽量化をより図ることができる。
　パイロ式ガス発生剤としては、非アジド系ガス発生剤を用いることが好ましく、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成形体としてガス発生剤が形成される。燃料としては、たとえばトリアゾール誘導体、テトラゾール誘導体、グアニジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体等又はこれらの組み合わせが利用される。具体的には、たとえばニトログアニジン、硝酸グアニジン、シアノグアニジン、５－アミノテトラゾール等が好適に利用される。また、酸化剤としては、たとえば塩基性硝酸銅等の塩基性硝酸塩、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩、又は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニアから選ばれたカチオンを含む硝酸塩等が利用される。硝酸塩としては、たとえば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が好適に利用される。また、添加剤としては、バインダ、スラグ形成剤、燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばカルボキシメチルセルロースの金属塩、ステアリン酸塩等の有機バインダ、又は、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土等の無機バインダが好適に利用可能である。スラグ形成剤としては窒化珪素、シリカ、酸性白土等が好適に利用可能である。また、燃焼調整剤としては、金属酸化物、フェロシリコン、活性炭、グラファイト等が好適に利用可能である。また、ニトロセルロースを主成分としたシングルベース火薬、ダブルベース火薬、トリプルベース火薬を用いても良い。
　また、パイロ式ガス発生剤の成形体の形状には、顆粒状、ペレット状、円柱状等の粒状のもの、ディスク状のものなど様々な形状のものがある。また、円柱状のものでは、成形体内部に貫通孔を有する有孔状（たとえば単孔筒形状又は多孔筒形状等）の成形体も利用される。また、ガス発生剤の形状の他にもガス発生剤の線燃焼速度、圧力指数などを考慮に入れて成形体のサイズおよび充填量を適宜選択することが好ましい。
（１１）　上記（１）～（９）の飛行体用のエアバッグ装置においては、前記ガス発生器は、圧縮ガスが充填されたガス充填容器と、点火薬を有し、前記点火薬の燃焼により前記ガス充填容器を開裂させて前記圧縮ガスを前記ガスとして前記エアバッグ内に流入させる点火器と、を備えているものであってもよい。なお、点火器を有したガス発生器には、ハイブリッド型、ストアード型のガス発生器が挙げられる。
　上記（１１）の構成によれば、点火薬の燃焼によりガス充填容器を開裂させて圧縮ガスを当該ガス充填容器から流出させるため、スクイブによる火炎によって燃焼するガス発生剤が不要となる。
（１２）　上記（１）～（１１）の飛行体用のエアバッグ装置においては、前記飛行体に搭載された保護対象物のうち少なくとも一つが、前記飛行体の機体（ハウジング）内に設けられており、前記エアバッグが、前記飛行体の機体内に設けられている前記飛行体に搭載された保護対象物に隣接して前記飛行体の機体内に設けられていることが好ましい。
　上記（１２）の構成によれば、エアバッグが、飛行体の機体の内部に設けられ且つ当該ハウジングの内部で膨張可能に構成されていることにより、初期状態で飛行体の下部に設けられ、膨張時に飛行体の下部全体を超える領域にまで達する従来のエアバッグに比して、重量を著しく軽くすることができる。これにより、飛行体の飛行性能を低下させることはない。また、上記（１１）におけるエアバッグは、各種装置が設けられた飛行体の機体の内部で膨張するので、飛行体内部に設けられた装置の保護性能も十分確保される。以上により、飛行体内部に設けられた装置の保護性能を十分に有しつつ軽量化された飛行体用のエアバッグ装置を提供することができる。
本実施形態に係る飛行体用のエアバッグ装置を示す平面図である。 図１のエアバッグ装置が搭載された飛行体の上部被覆材を除いた平面図である。 （ａ）は図２のＡ－Ａ線断面図であって上部被覆材を含む図であり、（ｂ）は（ａ）の膨張部材が膨張した状態を示す図である。 本発明の変形例に係る飛行体用のエアバッグ装置を示す平面図である。 （ａ）は図３（ａ）の変形例に係る断面図であり、（ｂ）は図５（ａ）の膨張部材が膨張した状態を示す図である。 本実施形態の他の変形例に係る飛行体用のエアバッグ装置が搭載された飛行体を示す図である。 図６の飛行体に搭載されている装置の機能的構成を示すブロック図である。 本実施形態の別の変形例に係る飛行体用のエアバッグ装置が搭載された飛行体を示す図である。 実施例１、２で使用されたガス発生器のタンク燃焼試験結果を示す図である。 実施例１、２で使用されたエアバッグ装置の仕様を示す図である。 実施例１において用いられたエアバッグ装置の詳細を示す表である。Ｖｅｎｔ０はベントホールを持たないエアバッグ装置、Ｖｅｎｔ１はベントホールを一つ有するエアバッグ装置、Ｖｅｎｔ２はベントホールを二つ有するエアバッグ装置の場合を示す。 実施例１において測定されたバッグ内圧（圧力）の継時変化を示す図である。ｖｅｎｔ０（一点鎖線）はベントホールを持たないエアバッグ装置、ｖｅｎｔ１（点線）はベントホールを一つ有するエアバッグ装置、ｖｅｎｔ２（実践）はベントホールを二つ有するエアバッグ装置の場合を示す。 実施例２の態様を示す図である。 実施例２の合成加速度測定試験の結果を示す図である。 実施例２の合成加速度測定試験の結果をバッグ内圧と最大合成加速度についてプロットし、線形近似した結果を示す図である。点が測定した最大合成加速度を示す。 実施例２における最大合成加速度を示す表である。 実施例２で用いたエアバッグ装置のベントホール面積比率と最大合成加速度についてプロットし、線形近似した結果を示す図である。 本発明における、障害物の重量とエアバッグで衝撃吸収可能な障害物の相対速度をプロットした図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る飛行体用のエアバッグ装置について、図面を参照しながら説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係る飛行体用のエアバッグ装置（以下、単にエアバッグ装置と記載することがある）１は、膨張部材２と、ガス発生器３と、電流供給部４と、を備える。膨張部材２は、例えば布製、ポリエステル製、またはポリアミド製のエアバッグであり、その内部にガスが流入されることにより膨張するように構成されている。なお、このエアバッグの表面には、シリコンコーティングが施されていてもよい。また、このエアバッグには、エアバッグ内部が所定の内圧以上になった場合に、当該エアバッグ内部が所定の内圧以下となるまで当該エアバッグ内部のガスを排気可能なベントホールが１つ以上設けられていてもよい。図１においては、膨張部材２は平面視で矩形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば正方形状や楕円状等の他の形状に形成されてもよい。
　ガス発生器３は膨張部材２に接続されている。詳細には、ガス発生器３は、その一部を除いて膨張部材２の左部からその内部に挿入されている（後述の図３（ａ），（ｂ）参照）。このため、膨張部材２の内部に挿入されているガス発生器３の部分は外観上見えないものであるが、図１ではガス発生器３の構造の理解を容易にするため、便宜的にガス発生器３の全体構造を図示している。なお、後述の図４および図５（ａ），（ｂ）も同様とする。
　ガス発生器３は、スクイブ５と、開口端を有し有底筒状に形成されたフィルタ６と、開口端を有し有底筒状に形成され且つフィルタ６の外形部を覆うガス排出部材７と、を備える。スクイブ５は、点火部５ａおよび一対の端子ピン５ｂを有する。点火部５ａの内部には、一対の端子ピン５ｂに接続される図示しない抵抗体（ブリッジワイヤ）が設けられており、この抵抗体を取り囲むようにまたはこの抵抗体に接するように点火薬が点火部５ａ内に充填されている。点火部５ａ内には、必要に応じて伝火薬が装填されていてもよい。なお、上記抵抗体としては、一般にニクロム線等が利用され、点火薬としては、一般にＺＰＰ（ジルコニウム・過塩素酸カリウム）、ＺＷＰＰ（ジルコニウム・タングステン・過塩素酸カリウム）、鉛トリシネート等が利用される。点火薬の種類や量は適宜調整される。
　フィルタ６は、上記点火薬の燃焼時におけるスラグ等が当該フィルタ６外に排出されることを防止または抑制し、またガスの冷却機能を有するものである。フィルタ６は、その開口端が膨張部材２の内側部分に接続された状態で当該膨張部材２内に配置されている。そして、フィルタ６の開口端を塞ぐようにスクイブ５が配設されている。なお、上記のようにスラグ捕集およびガス冷却の観点でフィルタ６を設けるようにしたが、飛行体用のエアバッグ装置１および当該エアバッグ装置１が搭載される後述の飛行体１０の軽量化を図る観点では、フィルタ６は必須の構成要素ではない。つまり、本実施形態では、フィルタ６は設けることもできるし、設けないことも可能である。
　ガス排出部材７は、その開口端が膨張部材２に接続された状態で当該膨張部材２内に配置されている。ガス排出部材７は、図１において上側に複数のガス排出口７ａが形成され、同図において下側に複数のガス排出口７ａが形成されている。なお、ガス排出部材７は、例えば金属製またはプラスチック製である。
　このような構成において、飛行体用のエアバッグ装置１が飛行体に搭載された状態で、（１）衝突時、（２）落下していると判定される数値以上の加速度を、加速度センサ（図示せず）が検出した場合、又は、（３）無線操作装置（図示せず）からの操作信号を一定時間受信しない場合など、予め設定した状態に陥っている場合に、図示しない制御装置（例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、所定のプログラムに従って動作するコンピュータなど）から信号を受けた電流供給部４は端子ピン５ｂに所定量の電流を供給する。これにより、点火部５ａ内の上記抵抗体に電流が供給され、当該抵抗体においてジュール熱が発生し、この熱を受けて点火薬が燃焼を開始するようになっている。そして、点火薬が燃焼することによりパイロ式ガス発生剤の燃焼が始まりフィルタ６内でガスが発生し、このガスはフィルタ６を通じてガス排出部材７のガス排出口７ａから膨張部材２内に流入される。これによって、膨張部材２が膨張する。
　次に、飛行体用のエアバッグ装置１が搭載された飛行体の構成について説明する。図２は飛行体１０の平面図である。なお、図２においては、飛行体１０の内部構成を理解し易くするために、例えばメッシュ材等により形成される後述の上部被覆材１９（図３（ａ），（ｂ）参照）を除いた状態の飛行体１０が示されている。
　飛行体１０は、ユーザによる遠隔操作または予め設定された飛行ルートに基づいて飛行を行う飛行装置である。図２に示すように、飛行体１０は、フレーム１６と、上部被覆材１９（図３（ａ），（ｂ）参照）と、例えばメッシュ材等により形成される下部被覆材２０（図３（ａ），（ｂ）参照）と、を備える。フレーム１６は、上部被覆材１９を支持すると共に下部被覆材２０を支持する。図３（ａ），（ｂ）に示すように、上部被覆材１９は、フレーム１６よりも上方に位置する各構成要素を覆っている。上部被覆材１９は、上方に向けて凸状に丸みを帯びた形状となっている。また、下部被覆材２０は、一部を除きフレーム１６よりも下方に位置する各構成要素を覆っている。下部被覆材２０は、下方に向けて凸状に丸みを帯びた形状となっている。
　図２に戻り、飛行体１０は、例えば４つのプロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと、これらのプロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを、対応して回転駆動するモータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、を備える。プロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、対応するモータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの回転軸１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに接続されている。これにより、モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄにより回転軸１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが回転されると、この回転に伴って、プロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが回転するようになっている。なお、プロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、フレーム１６の四隅に配置されている。
　全てのプロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの回転速度を同一とし、プロペラ１１ａ，１１ｃを一方向に回転させると共に、プロペラ１１ｂ，１１ｄを上記一方向とは反対方向に回転させることにより、飛行体１０を上昇または下降させることができる。また、飛行体１０が浮上している状態で、プロペラ１１ａ，１１ｂの回転速度を、プロペラ１１ｃ，１１ｄの回転速度に比べて遅くすると、飛行体１０はプロペラ１１ａ，１１ｂの方向に向かって移動する。逆に、飛行体１０が浮上している状態で、プロペラ１１ｃ，１１ｄの回転速度を、プロペラ１１ａ，１１ｂの回転速度に比べて遅くすると、飛行体１０はプロペラ１１ｃ，１１ｄの方向に向かって移動する。また、飛行体１０が浮上している状態で、プロペラ１１ａ，１１ｃの回転速度を、プロペラ１１ｂ，１１ｄの回転速度に比べて遅くすると、飛行体１０は時計回りまたは反時計回りに水平回転する。このように、飛行体１０は、プロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの回転速度や回転方向を変化させることで、浮上、水平移動、回転移動、静止、着陸の各動作を実現することができる。なお、プロペラの数は例示であり、４つに限定されるものではない。
　続いて、飛行体１０は、プロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを対応して保護するローターガード１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと、互いに連結された上側センターガード１７および下側センターガード１８（図３（ａ），（ｂ）参照）と、を備える。ローターガード１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ、上側センターガード１７および下側センターガード１８は、例えば樹脂等から形成される。ローターガード１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、対応するプロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの回転領域を囲うように設けられる環状部材である。このようなローターガード１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによって、飛行体１０の水平方向の衝撃からプロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを保護することができる。
　図３（ａ），（ｂ）に示すように、上側センターガード１７および後述の中央フレーム２１によって内部空間２２が形成されている。この内部空間２２には、土台２３に支持されたバッテリー２４と、当該バッテリー２４を保護する上述のエアバッグ装置１とが配設されている。このように、バッテリー２４は、衝撃時には上側センターガード１７および中央フレーム２１に保護され、且つ、エアバッグ装置１の膨らんだ膨張部材２にも保護されるようになっている。なお、バッテリー２４として、例えばリチウムイオンバッテリーを採用することができる。
　続いて、飛行体１０には、当該飛行体１０の構造を保持するための種々の構成要素が設けられている。詳細に説明すると、図３（ａ），（ｂ）に示すように、飛行体１０は、プロペラ１１ｂ，１１ｄの下方に位置する脚部２５ｂ，２５ｄと、フレーム接続部材２６ｂ，２６ｄと、中央フレーム２１と、モータ保持部１４ｂ，１４ｄと、を備える。なお、図示は省略するが、プロペラ１１ａ，１１ｃにも対応して、脚部、フレーム接続部材、モータ保持部および後述の開口部が設けられている。
　脚部２５ｂ，２５ｄは、飛行体１０の着地時に接地するものである。ここで、下部被覆材２０には、脚部２５ｂ，２５ｄに対応する部位に開口部２０ｂ，２０ｄが形成されている。脚部２５ｂは開口部２０ｂを介して外部に向けて突出し、脚部２５ｄは開口部２０ｄを介して外部に向けて突出している。なお、プロペラ１１ｂの下方に開口部２０ｂを形成し、プロペラ１１ｄの下方に開口部２０ｄを形成することにより、プロペラ１１ｂ，１１ｄの下方の通気性が良くなり、飛行性能を向上することが可能となる。
　フレーム接続部材２６ｂは、フレーム１６と、脚部２５ｂと、中央フレーム２１とに接続されており、フレーム接続部材２６ｄは、フレーム１６と、脚部２５ｄと、中央フレーム２１とに接続されている。フレーム接続部材２６ｂ，２６ｄは、弾性を有する部材であり、例えばプラスチックで形成される。このように、フレーム接続部材２６ｂ，２６ｄに弾性を持たせることにより、フレーム１６および脚部２５ｂ，２５ｄを含む４本の脚部からの衝撃を吸収することができる。
　中央フレーム２１は、飛行体１０の内部において高さ方向のほぼ中央に設けられている。中央フレーム２１は、例えば金属やカーボン等のように強度があり、熱変形し難い部材から形成される。上述した土台２３およびエアバッグ装置１の膨張部材２の一部は、中央フレーム２１上に配置されている。また、モータ保持部１４ｂ，１４ｄは、モータ１２ｂ，１２ｄを保持している。モータ保持部１４ｂ，１４ｄは、中央フレーム２１に支持されている。
　ここで、図３（ａ）に示すように、初期状態、つまり衝突が発生していない状態においては、膨張部材２の一部は、バッテリー２４の上部に接触して配置されている。この場合、バッテリー２４の保護の確実性の観点から、膨張部材２の一部がバッテリー２４の上部全体に接触して配置されていることが望ましい。
　そして、図３（ａ）の状態から、飛行体１０が落下等により衝突したときなど予め設定された状態に陥っていると制御装置（図示せず）によって判定された場合には、図３（ｂ）に示すように、膨張部材２内にガスが流入されて当該膨張部材２が膨張する。このように膨張部材２が膨張した状態において、当該膨張部材２の一部がバッテリー２４の上部全体に接触している。これにより、衝突時に、バッテリー２４に対する衝撃を十分に吸収することができる。
　以上のように、本実施形態に係るエアバッグ装置１によれば、膨張部材２が、バッテリー２４が設けられた飛行体１０の機体（ハウジング（上部被覆材１９および下部被覆材２０））の内部に設けられ且つ当該内部で膨張可能に構成されていることにより、初期状態で飛行体の下部に設けられ、膨張時に飛行体の下部全体を超える領域にまで達する従来のエアバッグに比して、重量を著しく軽くすることができる。これにより、飛行体１０の飛行性能を低下させることはない。また、膨張部材２は、バッテリー２４が設けられた飛行体１０の上記機体の内部で膨張するので、バッテリー２４の保護性能も十分確保される。以上により、バッテリー２４の保護性能を十分に有しつつ軽量化された飛行体用のエアバッグ装置１を提供することができる。
　また、本実施形態では、点火薬の燃焼により発生するガスを膨張部材２内に流入させる態様（パイロ式）を採用することにより、容器に充填された圧縮ガスを膨張部材内に流入させる態様（ボンベ式）に比べて、圧縮ガスを充填するための上記容器が不要となるので、エアバッグ装置１の軽量化をより図ることができる。
　また、本実施形態では、膨張部材２の一部が初期状態でバッテリー２４の上部に接触して配置されていることにより、膨張部材２が膨張したときに当該バッテリー２４の上部を十分に保護することができる。
　以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。以下のような変形例を適用することができる。
　上記実施形態では、火薬の燃焼により発生するガスを膨張部材２内に流入させる態様（パイロ式）を採用したが、これに限定されるものではなく、以下に説明するように、ガス充填容器に充填された圧縮ガスを膨張部材１０２内に流入させるボンベ式を採用してもよい。ここで、以下において、上記実施形態と下２桁が同じ符号の部位は、特に示すことがない限り、上記実施形態で説明したものと同様であるので、説明を省略することがある。
　図４に示すように、変形例に係るガス発生器３０は、スクイブ１０５と、開口端が膨張部材１０２の内側部分に接続された状態で当該膨張部材１０２内に配置された接続室３１と、圧縮ガスが充填され膨張部材１０２内に配置されたガス充填容器３２と、接続室３１とガス充填容器３２とを仕切る脆弱壁３３と、を備える。ガス充填容器３２の一部は脆弱部となっている。なお、接続室３１の上記開口端はスクイブ１０５により塞がれている。
　上記のような構成において、飛行体用のエアバッグ装置１０１が上記実施形態の飛行体１０のエアバッグ装置１の代わりに搭載された状態で、衝突時に、図示しない制御装置から信号を受けた電流供給部１０４は端子ピン１０５ｂに所定量の電流を供給する。これにより、点火部１０５ａ内の上記抵抗体に電流が供給され、当該抵抗体においてジュール熱が発生し、この熱を受けて点火薬が燃焼を開始する点は上記実施形態と同様である。
　そして、上記点火薬が燃焼することにより接続室３１内でガスが発生する。このガスの圧力によって脆弱壁３３が開裂し、これによりガス充填容器３２内の圧力が上昇する結果、ガス充填容器３２の上記脆弱部が開裂する。これによって、ガス充填容器３２内の圧縮ガスが膨張部材１０２内に流入し、当該膨張部材１０２が膨張する。このような態様によれば、スクイブ１０５による火炎によって燃焼するガス発生剤が不要となる。
　また、上記実施形態では、膨張部材２の一部が初期状態でバッテリー２４の上部に接触して配置するようにしたが、これに限定されるものではなく、作動後にバッテリー２４を保護することができるのであれば、膨張部材２の一部が初期状態でバッテリー２４の上部に直接触せずとも当該バッテリー２４の上方に離れて配置されていてもよい。また、膨張部材２の一部が、初期状態で、バッテリー２４の側部に接触して配置または当該バッテリー２４の側方に配置されてもよい。
　さらに、上記実施形態では、膨張部材２の一部が初期状態でバッテリー２４の上部に接触して配置するようにしたが、これに限定されるものではなく、図５（ａ）に示すように、膨張部材１０２ａが初期状態でバッテリー１２４の上部、少なくとも一側部および下部を取り囲むように配置されてもよい。この場合、バッテリー１２４は、その一側部が内部空間１２２に設けられた壁部１４１に固定され水平方向に延設された板材１４０に支持される。このような構成によれば、図５（ｂ）に示すように、膨張部材１０２ａが膨張されたときに、当該膨張部材１０２ａによりバッテリー１２４の上部、少なくとも一側部および下部を保護することができる。
　また、上記実施形態および変形例においては、飛行体の機体内に設けられたバッテリーを保護することについて説明したが、バッテリーに限らず、機体内に設けられたものであれば、どのようなものにも適用できる。
　また、他の変形例として、図６に示した変形例に係る飛行体用のエアバッグ装置およびこのエアバッグ装置が設けられた飛行体が挙げられる。以下、具体的に説明する。
　飛行体２００は、機体２０１と、機体２０１に結合され、当該機体２０１を推進させる１つ以上の推進機構（例えばプロペラ等）２０２と、機体２０１の下部に設けられた複数の脚部２０３と、機体２０１の中央下部に設けられた装置２０４と、装置２０４の側面に設けられたエアバッグ装置２０５と、を備えている。なお、エアバッグ装置２０５は、上記実施形態または変形例におけるエアバッグ装置のいずれかとほぼ同構成であるが、エアバッグの膨張前（初期状態）の形状が図６（ａ）に示したように収縮または折り畳まれており、膨張後の形状が図６（ｂ）に示したようにチューブ状となる点で異なっている。また、エアバッグ装置２０５は、装置２０４の全ての側面を覆うように複数個設けてもよいし、装置２０４の全ての側面を１つのエアバッグで覆うようにリング状に設けてもよい。また、ここでは、エアバッグの形状をチューブ状としたが、これに限られず、球状または扁球体状のエアバッグが、装置２０４の側面または／および装置２０４の底面に１つ以上設けられたものであってもよい。
　装置２０４としては、たとえば、飛行体２００の電源、飛行体２００および飛行体２００との衝突物を衝突時の衝撃から保護することに用いられる安全装置、測量可能なレーザー測量装置、高度を検知可能な高度センサ、衝突物との距離を検知可能な赤外線センサ、超音波センサ、撮像可能なカメラ、制御部２２０（図７参照）、取得したデータを記録するブラックボックス装置（データ記録装置）、または飛行体２００の飛行を制御する飛行制御装置（フライトコントローラーなど）などであるが、これらに限られない。ここで、上記安全装置の例としては、パラシュート、パラグライダー、および、パラシュートまたはパラグライダーを射出する射出装置などが挙げられる。なお、制御部２２０は、異常検出装置（検知装置）２４０の一部を構成する部位でもある。
　異常検出装置２４０は、図７に示したように、センサ（検知部）２１１と、制御部（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータ）２２０と、を備えており、エアバッグ装置２０５のガス発生器２０６内の点火器（図６には図示せず）と電気的に接続されている。
　センサ２１１は飛行体２００の飛行状態（衝突、衝突予測、墜落などを含む）を検知するものである。具体的には、センサ２１１は、たとえば、加速度センサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、レーザーセンサ、超音波センサなどから１以上選択されてなるセンサであり、飛行体２００の速度、加速度、傾き、高度、位置など、飛行体２００の飛行状態のデータを取得することができる。
　制御部２２０は、機能的構成として、センサ異常検知部２２１と、演算部２２２と、通知部２２３と、を備えている。これらのセンサ異常検知部２２１、演算部２２２、および通知部２２３は、制御部２２０が所定のプログラムを実行することで機能的に実現されるものである。
　センサ異常検知部２２１は、センサ２１１の異常状態を検知するものである。つまり、センサ異常検知部２２１は、センサ２１１が正常に動作可能であるか否かを検知する。
　演算部２２２は、センサ２１１が実測して取得した各データを基に、飛行体の飛行状態が異常か否か、具体的には飛行体２００が衝撃を受けたかどうか（または衝突したかどうか）の判定、または、飛行体２００が外部の障害物と衝突する予測（衝突予測）を行うものである。なお、衝突予測は、赤外線センサまたは超音波センサなどにより飛行体２００と障害物との距離を測定し、加速度センサ、カメラなどで飛行体２００と障害物との相対速度を測定するまたは、測定とした距離の時間変化から演算部２２２が障害物との相対速度を演算し、障害物の相対速度とその時の障害物との距離から衝突までの時間を演算する。この演算結果が所定の閾値以上となっている場合に、衝突すると予測し、異常と判断する。また、演算部２２２は、飛行体の飛行状態が異常であると判定した場合、または、飛行体２００が外部の障害物と衝突すると予測した場合、異常信号（他の機器を起動または作動させる命令信号を含むこともある。）を外部に出力するものであるが、演算部２２２とは別に異常信号出力部を設け、演算部２２２の命令によって、この異常信号出力部が異常信号を出力するようにしてもよい。
　通知部２２３は、センサ異常検知部２２１によりセンサ２１１の異常が検知された場合、異常が検知された旨の通知が管理者などに対して行うものである。
　続いて、本実施形態の異常検出装置２４０の動作について説明する。
　最初にセンサ異常検知部２２１によるセンサ２１１の異常検査が行われる。具体的には、飛行体の加速度を計測する加速度センサなどが、センサ異常検知部２２１によって正常に動作するかどうかの検査が実施される。
　上記検査の結果、異常なしと判定されなかった場合、センサ異常検知部２２１は管理者などに対してエラー通知を行って、終了する。一方、上記検査の結果、異常なしと判定された場合、演算部２２２は、センサ２１１で実測された各データを読み込む。
　そして、演算部２２２は、センサ２１１で実測され取得されたデータが異常（衝突予測の判定がされた場合を含む）でなければ、センサ異常検知部２２１によるセンサ２１１の異常検査の処理に戻る信号を出力する。
　一方、取得されたデータが異常（衝突予測の判定がされた場合を含む）であれば、演算部２２２は、異常信号をガス発生器２０６に出力する。なお、衝突予測の判定がされた場合、衝突までの予測時間がエアバッグの展開に必要な時間よりも短ければ即座に異常信号をガス発生器２０６に出力し、衝突までの予測時間がエアバッグの展開に必要な時間よりも長い場合、最適なバッグ内圧値になるまでの時間と前記エアバッグの展開に必要な時間の和の時間と演算した衝突までの時間を比べる。演算した時間の方が短ければ異常信号をガス発生器２０６に出力し、演算した時間の方が長ければ再度障害物との距離を計測し、再度衝突するまでの時間を演算する工程を繰り返す。この工程を踏むことにより、誤作動誤検知を防ぎ動作の信頼性を確保する。
　そして、展開装置起動信号を受信したガス発生器２０６は起動し、エアバッグ装置２０５のエアバッグを図６（ｂ）に示したような形状となるように展開させ、終了する。
　上記構成の本変形例によれば、飛行体２００に搭載された重要な各装置を衝突時の衝撃から保護することができるので、衝突後でも飛行体２００の制御および各装置の動作に支障がないようにすることができる。特に、飛行体２００の外部に設けられた装置についても、衝突時の衝撃から有効に保護することができる。
　また、他の変形例として、図８に示した変形例に係る飛行体用のエアバッグ装置３０５およびこのエアバッグ装置が設けられた飛行体３００が挙げられる。以下、具体的に説明する。なお、本変形例において、図６に示した変形例の符号と下二桁が同じ符号の部位は、同様の部位であるので説明を省略することがある。
　本変形例は、エアバッグ装置３０５が装置３０４の下部に設けられている点（図８（ａ）参照）、エアバッグの展開後の形状が装置３０４の周囲（側面及び下部面）を覆うようにドーム形状となる点（図８（ｂ）参照）で、図６に示した変形例と異なっているだけであり、他の点は作用および効果を含めてほぼ同様である。
　また、加速度センサおよび超音波センサなどを単体もしくは掛け合わせることによって検知可能距離は衝突の０ｍ～１０ｍにおいて精度よく検知することが出来る。概ね１０ｍを越えると、対象物が衝突するかしないかの判断が難しくなり、誤判断を誘発する。また、センサから照射された超音波などの散乱により、誤判断を誘発する。
　本発明においてタンク燃焼試験とは以下に示す方法により行った試験である。内容積６０リットルのＳＵＳ（ステンレス鋼）製タンク内に、室温においてエアバッグ用ガス発生器を固定し、タンク外からタンク内へシーリングされたケーブルをガス発生器の点火器へ接続しタンクを密閉する。さらに該シーリングケーブルを外部着火電流発生装置へ接続する。着火電流発生装置のスイッチを入れそれをトリガーとし、タンク内壁に設置された圧力センサによりデータ収集を開始する。着火電流発生装置のスイッチを入れた時間を０として、タンク内の圧力上昇変化を時間０ｍｓ～２１０ｍｓの間をデーターロガーにて測定する。なおサンプリングレートは１０ｋＨｚである。データーロガーでサンプリングしたデータをデジタル信号処理し最終的にタンク圧力－時間（ｋＰａ／ミリ秒）曲線として、ガス発生器の性能を評価する曲線を得る。
　実施例１、２で使用されたガス発生器について、タンク燃焼試験を行った。その結果を図９に示す。
　実施例１、２で使用されたエアバッグの仕様を図１０に示す。
（実施例１）
　上述した小さく折りたたまれたエアバッグに、ガス発生器を組み付けたもの（エアバッグ装置）を用いて、エアバッグ装置の初期状態のものに、圧力センサ（PGM-10KC（株式会社共和電業））を取付け、エアバッグ装置を作動させ、バッグ内圧（圧力）の継時変化を計測したその結果を図１１に示す。エアバッグ装置はベントホールを２つ有するもの、１つ有するもの、有さないものを用いた。その結果を図１２に示す。
　図１２において、０ｍｓ～１０ｍｓの領域では最大値と最小値が表れている。これは、バッグが小さく折り畳まれた状態で、ガス発生器とバッグの間の空隙が非常に少ないため、ガス発生器の作動圧によって最大値を示している。つづいてエアバッグが膨張することにより体積変化が起こり、急激に圧力が下降し、最小値を迎えている。この間はエアバッグ自体が展開していないためエアバッグの機能を有していないので、エアバッグの正確なバッグ内圧値を示していない。
（実施例２）
　実施例１で用いたベントホールを２つ有するエアバッグ装置と同じものを用いて、一般財団法人日本自動車研究所の設備を使用し、ヘッドインパクター（国内技術基準及びＥＣＥ Ｎｏ.１２７適合品）をエアバッグに対して垂直に時速３６ｋｍで衝突させるインパクタ試験により、合成加速度算出試験を行った。図１３に本試験の概要を示す。なお、実施例１と同一のエアバッグ装置を用いたため、所定の時間におけるエアバッグの内圧は実施例１の値と同じとし、所定の９つの時間（所定の９つの内圧）にインパクタを衝突させて、合成加速度を計測した。その測定した合成加速度のピークトップの値を最大合成加速度とし、その結果を図１４に示す。
　図１４の結果をバッグ内圧と最大合成加速度についてプロットし、線形近似したものを図１５に示す。連続衝撃試験　ＪＩＳ　Ｃ　６００６８－２－２７より、機器が保護される最大合成加速度の目安をピーク加速度１０００ｍ／ｓ２以下とし、上記近似直線から、保護に好適なエアバッグ内圧（＝バッグ内圧が最小値を示した後のエアバッグ内圧）は－６９．８ｋＰａ～４８．６ｋＰａであると考えられる。
（実施例３）
　（実施例１）のエアバッグ装置をそれぞれ用いて（実施例２）と同様に、インパクタ試験による合成加速度測定試験を行った。（実施例２）において最大合成加速度が小さくなった時間（６０ｍｓ）をそれぞれ狙って合成加速度を計測した。その測定した合成加速のピークトップの値を最大合成加速度とし、その結果を図１６に示す。なお、ベントホールがないエアバッグについてはベントホール面積比率を０とした。
　図１６の結果をベントホール面積比率と最大合成加速度についてプロットし、線形近似したものを図１７に示す。上記近似直線から、ベントホール面積比率が高いほど、最大合成加速度を低くできることが分かり、最大合成加速度が０になるベントホール面積比率は０．２７％である。よって、保護に好適なベントホールの面積比率は０％～０．２７％であると考えられる。
（実施例４）
　本発明のエアバッグ装置を用いて重量M[ｋｇ]の障害物を衝突させる試算した。試算は以下に示す手順で行った。
（１）エアバッグの理論エネルギー吸収値の算出衝
　障害物が衝突したときのエアバッグ内圧P[ｋＰａ]、エアバッグ容積V[Ｌ]からエアバッグの理論エネルギー吸収値P×V[Ｊ]を求める。
（２）エアバッグで衝撃吸収可能な速度Wの算出
　エアバッグで衝撃吸収可能な障害物（重量M[ｋｇ]）の相対速度W[ｋｍ/ｈ]はエネルギー保存則より以下の関係式になる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
（３）数値Xの算出
　数値X[(ｋｇ)1/2・ｋｍ/ｈ]を下式のように定義する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　本発明において実施可能なエアバッグの内圧P（10～50ｋＰａ）とバッグ容積（10～600Ｌ）の範囲で試算した結果を図１８に示す。
　図１８より、本発明のエアバッグは数値Xが50～900の範囲であることが分かった。
１、１０１、１０１ａ、２０５、３０５　　飛行体用のエアバッグ装置
２、１０２、１０２ａ　　膨張部材
３、３０、１０３、２０６　　ガス発生器
４、１０４　　電流供給部
５、１０５　　スクイブ（点火器）
５ａ、１０５ａ　　点火部
５ｂ、１０５ｂ　　端子ピン
６　　フィルタ
７　　ガス排出部材
７ａ　　ガス排出口
１０、１１０　　飛行体
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１１ｂ、１１１ｄ　　プロペラ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１１２ｂ、１１２ｄ　　モータ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１１３ｂ、１１３ｄ　　回転軸
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１１４ｂ、１１４ｄ　　モータ保持部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１１５ｂ、１１５ｄ　　ローターガード
１６、１１６　　フレーム
１７、１１７　　上側センターガード
１８、１１８　　下側センターガード
１９、１１９　　上部被覆材（ハウジング）
２０、１２０　　下部被覆材（ハウジング）
２０ｂ、２０ｄ、１２０ｂ、１２０ｄ　　開口部
２１、１２１　　中央フレーム
２２、１２２　　内部空間
２３　　土台
２４、１２４　　バッテリー
２５ｂ、２５ｄ、１２５ｂ、１２５ｄ、２０３、３０３　　脚部
２６ｂ、２６ｄ、１２６ｂ、１２６ｄ　　フレーム接続部材
３１　　接続室
３２　　ガス充填容器
３３　　脆弱壁
１４０　　板材
１４１　　壁部
２０１、３０１　　機体
２０２、３０２　　推進機構
２０４、３０４　　飛行体に搭載された保護対象物
２１１　　センサ
２２０　　制御部
２２１　　センサ異常検知部
２２２　　演算部
２２３　　通知部
２４０　　異常検出装置

Claims (12)

  1. 　飛行体に搭載された保護対象物のうち少なくとも１つを保護する飛行体用のエアバッグ装置であって、
    　前記飛行体に搭載された保護対象物の少なくとも１つに隣接して設けられ、初期状態で収縮または折り畳まれており、膨張時に前記飛行体に搭載された保護対象物の周囲の一部または全部を覆うように展開可能なエアバッグと、
    　前記エアバッグに接続され、作動した際、前記エアバッグ内にガスを供給し前記エアバッグを膨張させることが可能なガス発生器と、
    を備えていることを特徴とする飛行体用のエアバッグ装置。
  2. 　前記飛行体に搭載された保護対象物が、前記飛行体の電源、前記飛行体および前記飛行体との衝突物を衝突時の衝撃から保護することに用いられる安全装置、測量可能なレーザー測量装置、高度を検知可能な高度センサ、衝突物との距離を検知可能な赤外線センサ、超音波センサ、撮像可能なカメラ、取得したデータを記録するブラックボックス装置、または前記飛行体の飛行を制御する飛行制御装置のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の飛行体用のエアバッグ装置。
  3. 　前記エアバッグは、前記ガス発生器が作動した際、前記飛行体に搭載された保護対象物の周囲の一部または全部を覆うように膨張するチューブ状の膨張体であることを特徴とする請求項１または２に記載の飛行体用のエアバッグ装置。
  4. 　前記エアバッグは、前記ガス発生器が作動した際、前記飛行体に搭載された保護対象物の周囲の一部または全部を覆うように膨張するドーム状部分を有した膨張体であることを特徴とする請求項１または２に記載の飛行体用のエアバッグ装置。
  5. 　前記エアバッグは、前記エアバッグ内部のガスを排気可能なベントホールを有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の飛行体用のエアバッグ装置。
  6. 　前記エアバッグの内圧が最小値を示した後のバッグ内圧値が、－６９．８ｋＰａ～４８．６ｋＰａであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の飛行体用のエアバッグ装置。
  7. 　前記飛行体に搭載された保護対象物のうち一つが、前記飛行体と前記飛行体の外部に存在する障害物との衝突を検知または衝突を予測可能な検知装置であり、
    　前記検知装置が、前記飛行体と前記飛行体の外部に存在する障害物との衝突を検知または衝突を予測してから、前記ガス発生器に作動信号を送信して前記ガス発生器を作動させ、５ｍｓ～３６ｓ以内に前記エアバッグが展開を開始する制御を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の飛行体用のエアバッグ装置。
  8. 　前記飛行体に搭載された保護対象物のうち一つが、前記飛行体と前記飛行体の外部に存在する障害物との衝突を検知または衝突を予測可能な検知装置であり、
    　前記検知装置から前記飛行体の外部に存在する障害物までの検知可能距離が、０ｍ～１０ｍであることを特徴とする請求項７に記載の飛行体用のエアバッグ装置。
  9. 　前記障害物の重量をM［ｋｇ］、前記エアバッグが衝撃吸収可能な障害物との相対速度をW［ｍ/ｓ］、数値X[ｋｇ1/2・ｍ／ｓ]をM1/2×Wとしたときに、Xが50～900になることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
  10. 　前記ガス発生器が、パイロ式ガス発生剤を有し、前記パイロ式ガス発生剤の燃焼により前記ガスを発生させて当該ガスを前記エアバッグ内に流入させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の飛行体用のエアバッグ装置。
  11. 　前記ガス発生器は、圧縮ガスが充填されたガス充填容器と、点火薬を有し、前記点火薬の燃焼により前記ガス充填容器を開裂させて前記圧縮ガスを前記ガスとして前記エアバッグ内に流入させる点火器と、を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の飛行体用のエアバッグ装置。
  12. 　前記飛行体に搭載された保護対象物のうち少なくとも一つが、前記飛行体の機体内に設けられており、
    　前記エアバッグが、前記飛行体の機体内に設けられている前記飛行体に搭載された保護対象物に隣接して前記飛行体の機体内に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の飛行体用のエアバッグ装置。
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