(57)【要約】【課題】ブロアファンによって膨張するエアバッグシステムにおいて、展開時間の短縮化と、歩行者などの衝突対象に対する衝突時の衝撃の緩和とを両立させること。【解決手段】  衝突対象物が車両に衝突する前に、車両前方に展開するエアバッグ１０３と、エアバッグ１０３の内部に気体を供給するブロアファン１０４と、を有し、衝突状況に応じて、衝突後のエアバッグの内圧を低下させる。例えば、衝突検知後、衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などに応じた回転数で、ブロアファン１０４を逆回転させる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝突対象物が車両に衝突する前に、車両前方に展開するエアバッグと、
前記エアバッグの内部に気体を供給するブロアファンと、
を有し、
衝突状況に応じて、衝突後の前記エアバッグの内圧を低下させることを特徴とするエアバッグシステム。
【請求項２】
前記エアバッグと前記ブロアファンとの結合部に設けられ、前記エアバッグの内圧が所定値以上の場合に弾性変形して、前記エアバッグ内部の気体をエアバッグ外部に逃がすための弾性部材を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のエアバッグシステム。
【請求項３】
前記弾性部材は、可変ベントバルブであることを特徴とする請求項２に記載のエアバッグシステム。
【請求項４】
前記エアバッグ内の気体の圧力を検知する圧力センサを更に有し、
該圧力センサが検知した圧力変化によって、衝突対象物とエアバッグとの衝突を検知することを特徴とする請求項１に記載のエアバッグシステム。
【請求項５】
衝突後、前記ブロアファンを逆回転させることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のエアバッグシステム。
【請求項６】
衝突状況に応じて、エアバッグの内圧を低下させる速度及び低下量を制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のエアバッグシステム。
【請求項７】
衝突対象の大きさ、衝突対象物の数、衝突速度、エアバッグ形状、または衝突位置の少なくとも何れか１つに応じて、衝突後の前記エアバッグの内圧の低下速度及び低下量を制御することを特徴とする請求項６に記載のエアバッグシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロアファンを用いたエアバッグシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の前方にエアバッグを設け、衝突時の歩行者など及び車両の損傷を防止する技術が知られている（特許文献１、特許文献２参照）。このような従来技術では、エアバッグを膨張させる際、インフレータを用いていたが、インフレータは、１回使い切りであるため、使用の度に交換しなければならず、運転者の負担が大きい。そこで、ブロアファンと呼ばれる送風機を用いてエアバッグを膨張させる技術が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−９１５０３号公報
【特許文献２】特開２００１−３１５５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ブロアファンは、空気の供給能力がインフレータよりも非常に劣ってしまう。そのため、ブロアファンによってエアバッグを膨張させる場合には、エアバッグの縫製や織り目を工夫して気密性を高め、エアバッグが膨張する時間の短縮化を図っている。
【０００４】
ところが、単にエアバッグの気密性を高めると、歩行者などに対する衝撃が大きくなるという問題が生じていた。
【０００５】
本願発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ブロアファンによって膨張するエアバッグであって、展開時間の短縮化と、歩行者などの衝突対象物に対する衝突時の衝撃の緩和とを両立させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るエアバッグシステムは、
衝突対象物が車両に衝突する前に、車両前方に展開するエアバッグと、
前記エアバッグの内部に気体を供給するブロアファンと、
を有し、
衝突状況に応じて、衝突後の前記エアバッグの内圧を低下させることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、エアバッグの気密性を高くして展開時間を短くすると共に、衝突時に、衝突対象物に与える衝撃力を和らげることができる。
【０００８】
前記エアバッグと前記ブロアファンとの結合部に設けられ、前記エアバッグの内圧が所定値以上の場合に弾性変形して、前記エアバッグ内部の気体をエアバッグ外部に逃がすための弾性部材を更に含むことを特徴とする。弾性部材は、可変ベントバルブであることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、簡単な構成で、エアバッグを衝撃力に応じた内圧にコントロールすることができる。
【００１０】
前記エアバッグ内の気体の圧力を検知する圧力センサを更に有し、
該圧力センサが検知した圧力変化によって、衝突対象物とエアバッグとの衝突を検知することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、確実に衝突を検知することができる。
【００１２】
また、衝突後、前記ブロアファンを逆回転させることで、容易に、エアバッグの内圧を低下させることができる。
【００１３】
衝突状況に応じて、エアバッグの内圧を低下させる速度及び低下量を制御すれば、衝突状況によらず、衝突対象物に与える衝撃を一定にすることができる。
【００１４】
衝突対象の大きさ、衝突対象の数、衝突時の車速、エアバッグ形状、または衝突位置、の少なくとも何れか１つに応じて、衝突後の前記エアバッグの内圧の低下速度及び低下量を制御することを特徴とする。
【００１５】
これによれば、衝突時の様々な要素に応じて内圧の変化量を制御し、衝突対象物に与える衝撃を一定にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ブロアファンによって膨張するエアバッグシステムにおいて、展開時間の短縮化と、歩行者などの衝突対象に対する衝突時の衝撃の緩和とを両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
（第１実施形態）
図１乃至図３を用いて、本発明の第１実施形態としてのエアバッグシステムの概略構成について説明する。図１は、車両１０１と、衝突対象物としての歩行者１０２と、エアバッグ１０３との関係を示す図である。
【００１９】
車両１０１は、衝突対象物１０２との衝突を予測すると、図１のように、ブロアファン１０４を用いて、車両１０１の前方にエアバッグ１０３を展開し、衝突対象物１０２に与える衝撃力を最小化する。つまり、エアバッグ１０３は、衝突対象物１０２が車両に衝突する前に、車両１０１の前方に展開する。
【００２０】
図２は、車両１０１に設けられたエアバッグユニットの全体構成を示す図であり、車両１０１を上方から見た図である。エアバッグ１０３は、車両１０１のボンネット内に収容されており、衝突を予測した場合に、衝突対象物が車両１０１に衝突する前にバンパー１０６を覆うように展開する。
【００２１】
エアバッグ１０３の内部に気体を供給するブロアファン１０４も、ボンネットの前端に収容されている。また、車両１０１には、衝突を予測する衝突予測センサ１０５が設けられている。衝突予測センサ１０５としては、既知の技術を用いることができ、例えば、ＣＣＤカメラや、レーダー、赤外線などを利用することができる。
【００２２】
図３は、エアバッグシステムの制御系を示すブロック図である。図１に示すように、ＣＰＵ２０２が、衝突予測センサ１０５や衝突センサ２０１からの出力に応じてブロアファン１０４を制御する構成となっている。
【００２３】
図４は、第１実施形態としてのエアバッグ装置の内部構成を示す図である。ブロアファン１０４を内蔵した筒状のブロアパイプ３０１は、エアバッグ１０３と連続しており、衝突を予測してからブロアファンを最大出力で動作させ、エアバッグ１０３内に空気を送り込むことによってエアバッグ１０３を急速に展開させる。
【００２４】
エアバッグ１０３と空気の流路としてのブロアパイプ３０１との接続部分には、圧力を検出し、その変化量から衝突を検出する衝突センサ２０１が設けられている。本実施形態に示すブロアファン１０４は、図５の上側のグラフに示すように、衝突予測時から正回転を開始し、エアバッグ１０３の内部に空気を送り込んだ後、衝突センサ２０１にて実際の衝突を検知すると、ファンを逆回転させ、エアバッグ１０３内の空気を抜く制御を行なう。逆回転時のモータの回転数５０１及び逆回転時間５０２は、衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などによって設定される。衝突速度としては、衝突時の自車両の速度や、衝突対象物との相対速度などを考慮すればよい。
【００２５】
これにより、エアバッグ１０３内の圧力は、図５の下側のグラフに示すように変化する。なお、衝突を予測した後、急激にエアバッグ内圧が上昇するタイミングが実際の衝突時であり、衝突センサ２０１はこのエアバッグ内圧の変化を検知することによって衝突を検知する。
【００２６】
衝突状況に応じたエアバッグ内圧の制御について図６及び図７を用いて詳しく説明する。図６に示すように、自車速度が高い場合、自車速度が低い場合に比べて単位時間当たりの排気量（排気スピード）を小さくし、歩行者を長時間保持する。衝突対象物の速度を検知できる場合には、自車速度の変わりに相対速度を用いても良い。その場合、相対速度が高いほど、単位時間当たりの排気量を小さくする。
【００２７】
一方、衝突対象物の大きさ（歩行者の場合、体格）、数（歩行者の場合、人数）が大きければ大きいほど、単位時間当たりの排気量を小さくする。
【００２８】
更に、エアバッグ１０３の形状に応じて、排気速度及び排気時間を変更しても良い。例えば、膨張時のエアバッグ１０３の前後方向の厚みが小さい程、単位時間当たりの排気量を小さくする。これにより、十分に衝突対象物を保護することができる。
【００２９】
また、これらの衝突状況を組み合わせる場合、図７に示すように、まず、衝突速度で大きく分け、次に、衝突対象物数（人数）、衝突対象物の大きさ（体格）、エアバッグ厚み、との順序で単位時間当たりの排気量を判断する。その結果、衝突速度が速く、人数が複数で体格が大きく、厚みが小さい場合には、単位時間当たりの排気量が最も小さい。一方、衝突速度が遅く、人数が一人で体格が小さく、厚みが大きい場合には、単位時間当たりの排気量が最も大きい。
【００３０】
このように、衝突状況に応じて、衝突後のエアバッグ１０３の内圧を低下させることにより、エアバッグの気密性を高くして展開時間を短くすると共に、衝突時に、衝突対象物に与える衝撃力を和らげ、衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収する。
【００３１】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係るエアバッグシステムについて図８及び図９を用いて説明する。車両との関係や、制御系については上記第１実施形態と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。図８は、本実施形態のエアバッグシステムの構成を示す図であり、図８（ａ）は、エアバッグとブロアパイプとの接続部を示した部分斜視図、図８（ｂ）〜（ｄ）は、部分断面図である。
【００３２】
図８に示すように、本実施形態のブロアパイプ３０１には、排気口６０２が設けられている。そして、アクチュエータ６０３を駆動して、ベントバルブ６０１をスライドさせることにより、排気口６０２の開口量を調整することができる構成となっている。衝突予測後、実際の衝突までは、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、排気口６０２を完全に閉じた状態となっている。その後、圧力センサや加速センサなどで、衝突を検知すると、図８（ｃ）に示すように、排気口６０２を半分開放したり、図８（ｄ）に示すように、排気口６０２を全開したりする。
【００３３】
図９は、衝突予測時から、衝突後に至るまでの、ベントバルブ６０１の開度とエアバッグ内圧との関係を示す図である。
【００３４】
本実施形態のアクチュエータ６０３は、図９の上側のグラフに示すように、衝突検知時からベントバルブ６０１をスライドし、排気口６０２を開放させ、エアバッグ１０３内の空気を抜く制御を行なう。ベントバルブの開度７０１及び開放時間７０２は、衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などによって設定される。衝突速度としては、衝突時の自車両の速度や、衝突対象物との相対速度などを考慮すればよい。
【００３５】
以上のように、ベントバルブを用いたので、モータを逆転するより応答速度が速い。これにより衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収することができる。
【００３６】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態に係るエアバッグシステムについて図１０及び図１１を用いて説明する。車両との関係や、制御系については上記第１実施形態と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
図１０は、衝突前のエアバッグ１０３とブロアパイプ３０１との接続部分を示す図である。図１０（ａ）は、接続部分を示す部分断面図であり、（ｂ）は接続部分を示す部分斜視図であ。
【００３８】
エアバッグ１０３の端部は、ブロアパイプ３０１の外周面に対して接続部材１００１によって固定接続されている。そして、一方、ブロアパイプ３０１の端部に近い箇所の、エアバッグ１０３の内周面には、全周に渡り弾性部材としてのベントバルブ１００３が固着されており、矢印で示すようにブロアパイプ３０１の外周面に対して、内方に向けた力を付与している。すなわち、エアバッグ１０３の内周面がブロアパイプ３０１を締め付けており、ベントバルブ１００３と接続部材１００１との間において、エアバッグ１０３に設けられた排気口１００２から空気が漏れないようになっている。言い換えれば、エアバッグ１０３の内部の空気が排気口１００２から漏れないように、ベントバルブ１００３によってシールされている。
【００３９】
図１１は、衝突後のエアバッグ１０３とブロアパイプ３０１との接続部分を示す図である。図１１（ａ）は、接続部分を示す部分断面図であり、（ｂ）は接続部分を示す部分斜視図であ。
【００４０】
衝突によってエアバッグ１０３の内圧が高まり、弾性部材１００３の締め付け力を超えた場合、図１１に示すように、エアバッグ１０３がより一層広がろうとしてベントバルブ１００３を弾性変形させる。これにより、ベントバルブ１００３の内周面は、ブロアパイプ３０１の外周面から離間し、エアバッグ内の空気は、排気口１００２からエアバッグ外部に排出される。
【００４１】
ベントバルブの開度及び開放時間は、エアバッグ内の内圧に応じて変化する。つまり、衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などによって決まる。これにより、衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収することができる。
【００４２】
（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態に係るエアバッグシステムについて図１２を用いて説明する。車両との関係や、制御系については上記第３実施形態と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。図１２（ａ）は、衝突前のエアバッグ１０３とブロアパイプ３０１との接続部分を示す部分断面図であり、（ｂ）は、衝突後のエアバッグ１０３とブロアパイプ３０１との接続部分を示す部分断面図である。
【００４３】
図１２に示すように、本実施形態に係るエアバッグシステムでは、エアバッグ１０３の内周面と、ブロアパイプ３０１の外周面にそれぞれ弾性部材１２０１が接合されており、衝突前は、２つの弾性部材１２０１間でシールされて、排気口１００２からの空気の漏れを防止する。
【００４４】
一方、２つの弾性部材１２０１は、ばね部材１２０２で接続されており、衝突によってばね部材１２０２の弾性力よりも大きな内圧がエアバッグ１０３内に発生すると、図１２（ｂ）に示すように、２つの弾性部材１２０１が離間し、その間を抜けて、適度に空気が排出される。
【００４５】
弾性部材の開度及び開放時間は、エアバッグ内の内圧に応じて変化する。つまり、衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などによって決まる。これにより、衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収することができる。
【００４６】
（第５実施形態）
次に本発明の第５実施形態に係るエアバッグシステムについて図１３及び図１４を用いて説明する。車両との関係や、制御系については上記第３実施形態と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図１３は、衝突前のエアバッグ１０３とブロアパイプ３０１との接続部分を示す図である。図１３（ａ）は、接続部分を示す部分断面図であり、（ｂ）は接続部分を示す部分斜視図である。
【００４８】
エアバッグ１０３の端部は、ブロアパイプ３０１の外周面に対して接続部材１００１によって固定接続されている。そして、一方、ブロアパイプ３０１の端部に近い箇所の、エアバッグ１０３の内周面には、全周に渡り弾性部材としてのベントバルブ１００３が固着されており、矢印で示すようにブロアパイプ３０１の外周面に対して、内方に向けた力を付与している。すなわち、エアバッグ１０３の内周面がブロアパイプ３０１を締め付けており、ベントバルブ１００３と接続部材１００１との間において、エアバッグ１０３に設けられた排気口１００２から空気が漏れないようになっている。言い換えれば、エアバッグ１０３の内部の空気が排気口１００２から漏れないように、ベントバルブ１００３によってシールされている。更に、本実施形態では排気口１００２を塞ぐためのスライドカバー１３０１がアクチュエータ１３０２によってスライド可能に設けられている。
【００４９】
図１４は、衝突後のエアバッグ１０３とブロアパイプ３０１との接続部分を示す図である。図１４（ａ）は、接続部分を示す部分断面図であり、（ｂ）は接続部分を示す部分斜視図であ。
【００５０】
衝突によってエアバッグ１０３の内圧が高まり、弾性部材１００３の締め付け力を超えた場合、図１４に示すように、エアバッグ１０３がより一層広がろうとしてベントバルブ１００３を弾性変形させる。これにより、ベントバルブ１００３の内周面は、ブロアパイプ３０１の外周面から離間し、エアバッグ内の空気は、排気口１００２からエアバッグ外部に排出される。
【００５１】
衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などに応じてスライドカバー１３０１の位置を制御することによって、ベントバルブの開度及び開放時間を変化させる。これにより、衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収することができる。
【００５２】
（第６実施形態）
次に本発明の第６実施形態に係るエアバッグシステムについて図１５及び図１６を用いて説明する。車両との関係や、制御系については上記第３実施形態と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
図１５は、衝突前のエアバッグ１０３とブロアパイプ３０１との接続部分を示す図である。図１５（ａ）は、接続部分を示す部分断面図であり、（ｂ）は接続部分を示す部分斜視図である。
【００５４】
エアバッグ１０３の端部は、ブロアパイプ３０１の外周面に対して接続部材１００１によって固定接続されている。そして、一方、ブロアパイプ３０１の端部に近い箇所の、エアバッグ１０３の内周面には、全周に渡り弾性部材としてのベントバルブ１００３が固着されており、矢印で示すようにブロアパイプ３０１の外周面に対して、内方に向けた力を付与している。すなわち、エアバッグ１０３の内周面がブロアパイプ３０１を締め付けており、ベントバルブ１００３と接続部材１００１との間において、エアバッグ１０３に設けられた排気口１００２から空気が漏れないようになっている。言い換えれば、エアバッグ１０３の内部の空気が排気口１００２から漏れないように、ベントバルブ１００３によってシールされている。更に、本実施形態では排気口１００２を塞ぐためのプレート１５０１がアクチュエータ１５０２によって図中上下に移動可能に設けられている。つまり、図１５の状態では、矢印の方向にエアバッグ１０３を押さえつけ、エアバッグ１０３の内部の空気が排気口１００２から漏れないように、ベントバルブ１００３のシール性を高めている。
【００５５】
図１６は、衝突後のエアバッグ１０３とブロアパイプ３０１との接続部分を示す図である。図１６（ａ）は、接続部分を示す部分断面図であり、（ｂ）は接続部分を示す部分斜視図であ。
【００５６】
衝突によってエアバッグ１０３の内圧が高まり、弾性部材１００３の締め付け力を超えた場合、図１６に示すように、エアバッグ１０３がより一層広がろうとしてベントバルブ１００３を弾性変形させる。これにより、ベントバルブ１００３の内周面は、ブロアパイプ３０１の外周面から離間し、エアバッグ内の空気は、排気口１００２からエアバッグ外部に排出される。この時の離間量を、アクチュエータ１５０２とプレート１５０１によって制御する。
【００５７】
衝突速度や、歩行者数や、歩行者体格や、エアバッグの厚みや、衝突位置などに応じてプレート１５０１の位置を制御することによって、ベントバルブの開度及び開放時間を変化させる。これにより、衝突対象物からの衝撃を効果的に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両と衝突対象物との関係を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るエアバッグシステムの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るエアバッグシステムの制御系を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るエアバッグシステムの詳細構成を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るエアバッグシステムの動作を説明する図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るエアバッグシステムの排気量の制御を説明する図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るエアバッグシステムの排気量の制御を説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るエアバッグシステムの構成を説明する図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るエアバッグシステムの動作を説明する図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るエアバッグシステムの構成及び動作を説明する図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るエアバッグシステムの構成及び動作を説明する図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るエアバッグシステムの構成及び動作を説明する図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係るエアバッグシステムの構成及び動作を説明する図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係るエアバッグシステムの構成及び動作を説明する図である。
【図１５】本発明の第６実施形態に係るエアバッグシステムの構成及び動作を説明する図である。
【図１６】本発明の第６実施形態に係るエアバッグシステムの構成及び動作を説明する図である。
【図１】
2006273262.tif 000003
【図２】
2006273262.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006273262.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006273262.tif 000013
【図１２】
2006273262.tif 000014
【図１３】
2006273262.tif 000015
【図１４】
2006273262.tif 000016
【図１５】
2006273262.tif 000017
【図１６】
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