(57)【要約】乗員保護システム（１０）は、外部エアバッグシステム（１２）と関連する予測型衝突検知システム（１４）とを含む。外部エアバッグシステム（１２）は、保護しようとする乗員（１８）の着座位置に近接してドア（２４）内に装着された少なくとも１つの外部エアバッグインフレータモジュール（２２）を含み、これは、それぞれが関連する膨張式コンファインメント（３６）を膨張させるための、制御可能な膨張特性をもたらす複数のガス発生器モジュール（２８）を含み、この複数が、互いに隣接してドア（２４）を横切って配置されており、それぞれが、関連する構造剛性と乗員（１８）への近接度とを有する、異なるゾーン（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、４３）に関連する。様々なガス発生器モジュール（２８）の起動の制御は、予測型衝突センサ（２６）が予測する、１）車両（１６）と衝突することが予期される物体の大きさ（すなわち、横方向幅）、および２）衝突の予測位置の両方に応答する。車両（１６）の比較的剛性の低いゾーン（ＩＩ、ＩＩＩ、４３）において衝突するポール状物体（６４）との衝突に応答して、乗員保護システム（１０）は、外部エアバッグ（１２）を膨張させて、車両（１６）をポール状物体（６４）に対して移動させる力を生成し、それによって衝突点を、乗員（１８）から離れて剛性の高いゾーン（Ｉ、ＩＶ）に向けるようにする。バリヤ状物体（６８）との衝突に応答して、比較的剛性のあるゾーン（Ｉ、ＩＶ、４３）に関連する膨張式コンファインメント（３６）は、それぞれ、比較的高いレベルまで膨張し、それに対して、比較的剛性の低いゾーン（ＩＩ、ＩＩＩ、４３）に関連する膨張式コンファインメント（３６）は、比較的低いレベルまで膨張し、それによって衝突エネルギーを比較的剛性のあるゾーン（Ｉ、ＩＶ、４３）に伝達する。
2005537165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法であって、
ａ．車両がある衝撃位置において物体と衝突する可能性を予測するステップと、
ｂ．前記車両上の衝撃位置の予測を行うステップと、
ｃ．物体の大きさを特定するステップと、
ｄ．前記衝撃位置および前記物体の大きさの両方に応じて、車両外部の複数の膨張式コンファインメントの膨張を制御するステップとを含む、前記方法。
【請求項２】
複数の膨張式コンファインメントの膨張を制御する動作が、前記複数の膨張式コンファインメントの膨張パターンを制御することを含む、請求項１に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項３】
膨張パターンが、最初に第１の組の膨張式コンファインメントを第１の膨張レベルにまで膨張させるステップと、次いで第２の組の膨張式コンファインメントを第２の膨張レベルまで膨張させるステップとを含む、請求項２に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項４】
膨張パターンが、車両に対する膨張式コンファインメントの配置、大きさおよび位置、ならびに車両の重心位置にさらに応答性を有する、請求項２に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項５】
複数の膨張式コンファインメントの膨張を制御する動作が、少なくとも１つの膨張式コンファインメントを膨張させる膨張力を制御するステップを含み、前記膨張力が、衝撃速度、車両質量、および少なくとも１つの膨張式コンファインメントの近傍の車両の剛性の、少なくとも１つの計測値に応答する、請求項１に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項６】
大きさが第１の閾値よりも小さいこと、および車両が物体と衝突する可能性があることに応答して、複数の膨張式コンファインメントの膨張を制御する動作が、前記複数の膨張式コンファインメントの少なくとも２つを、異なる量で膨張させて、前記複数の膨張式コンファインメントの少なくとも１つによって、物体を係合した後に、車両に対して物体を横偏向させることを含む、請求項１に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項７】
衝撃位置に近接して位置する膨張式コンファインメントを、複数の膨張式コンファインメントの別の１つよりも、高いレベルまで膨張させる、請求項６に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項８】
複数の膨張式コンファインメントの膨張を制御する動作が、車両の乗員の位置に近接する位置を含む、衝撃位置にさらに依存する、請求項６に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項９】
車両の乗員の位置に近接する位置が、車両のドア上の位置を含み、前記ドアが複数の膨張式コンファインメントに近接する、請求項８に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項１０】
大きさが第１の閾値よりも大きいこと、および車両が物体と衝突する可能性があることに応答して、複数の膨張式コンファインメントの膨張を制御する動作が、近接乗員位置に近接する前記車両の部分よりも、衝突に対して実質的に剛性の高い少なくとも１つの車両の構造部材に荷重を伝達するように適合された、前記複数の膨張式コンファインメントの少なくとも１つを膨張させることを含む、請求項１に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの構造部材が、車両のＡピラー、ＢピラーまたはＣピラーのいずれかを含む、請求項１０に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項１２】
複数の膨張式コンファインメントが、少なくとも２つの膨張式コンファインメントを含むとともに、少なくとも１つの構造部材が、車両のＡピラー、ＢピラーおよびＣピラーから選択される、少なくとも２つの異なる構造部材を含む、請求項１１に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項１３】
物体が地面を含み、車両が衝突する可能性があるかどうかを予測する動作が、車両がロールオーバする可能性があるかどうかを予測することを含み、衝撃位置が車両の先行側を含むとともに、車両がロールオーバする可能性があるとの予測に応答して、複数の膨張式コンファインメントの膨張を制御する動作が、近接乗員位置に近接する車両の部分よりも、衝突に応答して実質的に剛性の高い、少なくとも１つの車両の構造部材に、荷重を伝達するように適合された、前記複数の膨張式コンファインメントの少なくとも１つを膨張させることを含む、請求項１に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの構造部材が、車両のＡピラー、ＢピラーまたはＣピラーのいずれかを含む、請求項１３に記載の、車両と該車両外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法。
【請求項１５】
ａ．少なくとも１つの外部エアバッグインフレータモジュールであって、複数の膨張式コンファインメントと、それに関連する複数のガス発生器モジュールとを含み、前記複数の膨張式コンファインメントが、車両の共通側面または端部と協働するように配置されている、前記少なくとも１つの外部エアバッグインフレータモジュールと、
ｂ．予測型衝突検知システムであって、車両に動作可能に接続された少なくとも１つの予測型衝突センサを含むとともに、ｉ）車両が外部物体と衝突することが予期されるかどうかの指標、ｉｉ）物体の大きさの計測値、およびｉｉｉ）物体が衝突すると予期される車両上の予測位置を提供するように適合された、前記予測型衝突検知システムと、
ｃ．前記複数のガス発生器モジュールと前記予測型衝突検知システムとに動作可能に接続されたプロセッサであって、車両が外部物体と衝突することが予期されるかどうかの前記指標、前記物体の大きさの前記計測値、および物体が衝突することが予期される前記車両の予測位置とに応答して、少なくとも１つのガス発生器モジュールの起動を制御する、前記プロセッサとを含む、乗員保護システム。
【請求項１６】
複数の膨張式コンファインメントを、ドアの横方向に実質的に互いに隣接して配置した、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項１７】
複数の膨張式コンファインメントを、膨張したときにドア補強ビームと協働して、少なくとも１つの膨張式コンファインメントから前記ドア補強ビームへと衝撃力を伝達するように適合させた、請求項１６に記載の乗員保護システム。
【請求項１８】
少なくとも１つの膨張式コンファインメントを、関連するガス発生器モジュールが生成する膨張ガスを排気するように適合させた、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項１９】
少なくとも１つの膨張式コンファインメントが、車両のピラー領域およびドア領域にわたるように適合されおり、プロセッサが衝突の可能性を指示するのに応答し、かつ物体の大きさの計測値が閾値よりも小さいことに応答して、物体が衝突すると予期される車両上の予測位置がドア領域内にある場合にのみ、前記少なくとも１つの膨張式コンファインメントを、少なくとも１つの外部エアバッグモジュールによって膨張させる、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項２０】
少なくとも１つの膨張式コンファインメントを、車両のピラー領域およびドア領域の両方にわたるように適合させて、プロセッサが衝突の可能性を指示するのに応答し、かつ物体の大きさの計測値が閾値よりも大きいことに応答して、前記少なくとも１つの膨張式コンファインメントを、少なくとも１つの外部エアバッグモジュールによって膨張させる、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項２１】
少なくとも１つの前記膨張式コンファインメントが、その横断面に沿って、下方に向かって幅の減少するテーパーを含む、膨張形状を有する、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項２２】
前記複数の膨張式コンファインメントの少なくとも２つが、車両の比較的剛性のある領域に近接して位置する、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項２３】
複数の膨張式コンファインメントの少なくとも１つが、車両の着座位置に近接するドアに近接して位置する、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項２４】
複数の膨張式コンファインメントの少なくとも２つが、エアバッグの別個のチャンバを含む、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項２５】
複数の膨張式コンファインメントの少なくとも２つが、別個のエアバッグを含む、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項２６】
別個のエアバッグを、膨張したときに互いに噛み合い、衝突物体がその間を貫通するのに抵抗するように適合させた、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項２７】
別個のエアバッグの少なくとも２つが膨張したときに、前記別個のエアバッグの少なくとも２つを少なくとも部分的に包囲する外部シュラウドをさらに含む、請求項２５に記載の乗員保護システム。
【請求項２８】
ガス発生器モジュールの少なくとも１つが、複数のガス発生器要素を含む、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項２９】
少なくとも１つの外部エアバッグインフレータモジュールが、それぞれが車両の同一側の異なるドア位置に近接する、複数の外部エアバッグインフレータモジュールを含む、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項３０】
少なくとも１つの外部エアバッグインフレータモジュールが、最後部のドアの後方に位置する、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項３１】
少なくとも１つの外部エアバッグインフレータモジュールが、少なくとも部分的にドアを包囲して車両の固定部分に位置するとともに、前記少なくとも１つの外部エアバッグインフレータモジュールが、膨張して前記ドアの表面を横切りかつそれを超えて広がるエアバッグを含む、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項３２】
第１の少なくとも１つのガス発生器モジュールが、ドアの下のロッカーパネル内に位置する、請求項３１に記載の乗員保護システム。
【請求項３３】
第２の少なくとも１つのガス発生器モジュールが、ドアに隣接する車両の第１のピラー領域内に位置する、請求項３２に記載の乗員保護システム。
【請求項３４】
第２の少なくとも１つのガス発生器モジュールが、第１の少なくとも１つの複数のガス発生モジュールの上方に位置する、請求項３３に記載の乗員保護システム。
【請求項３５】
少なくとも１つの外部エアバッグモジュールが、エアバッグを含み、該エアバッグが膨張すると、近接乗員位置の背後の位置での前記エアバッグの第１の高さが、前記近接乗員位置における、またはその前方での前記エアバッグの第２の高さよりも大きい、請求項３３に記載の乗員保護システム。
【請求項３６】
第３の少なくとも１つのガス発生器モジュールが、第１の少なくとも１つのガス発生器モジュールの上方位置においてドアに隣接する、車両の第２のピラー領域内に位置する、請求項３３に記載の乗員保護システム。
【請求項３７】
膨張式コンファインメントと衝突物体の相互作用を検知するための少なくとも１つの手段をさらに含み、プロセッサが、前記膨張式コンファインメントと衝突物体の相互作用を検知するために、前記少なくとも１つの手段に動作可能に接続されて、少なくとも１つのガス発生器モジュールの起動がそれに応答して制御される、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項３８】
膨張式コンファインメントと衝突物体の相互作用を検知するための、少なくとも１つの手段が、圧力センサを含む、請求項３７に記載の乗員保護システム。
【請求項３９】
少なくとも１つの予測型衝突センサが、車両外部の領域を検知するように適合された、レーダーセンサ、ライダーセンサ、超音波センサ、赤外線センサ、容量式センサおよび磁気センサから選択される、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項４０】
少なくとも１つの予測型衝突センサが、車両の外部領域を検知するように適合された磁気センサを含む、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項４１】
プロセッサが、車両に対する物体の速度の計測値と、前記車両に対する物体の速度の計測値に応じた衝突強度の計測値との少なくとも一方に応答して、少なくとも１つのガス発生器モジュールの起動を制御する、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項４２】
衝突強度の計測値が、物体が衝突すると予期される車両上の予測位置の少なくとも１つと、物体の大きさの計測値とにさらに応答性を有する、請求項４１に記載の乗員保護システム。
【請求項４３】
予測型衝突センサが、ロールオーバ検知システムを含み、該ロールオーバ検知システムによるロールオーバの予測に応答して、予測位置に近接する少なくとも１つの比較的剛性の高い車両の領域に近接する、少なくとも１つの膨張式コンファインメントを、少なくとも１つの他の膨張式コンファインメントよりも高い膨張レベルまで膨張させる、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項４４】
少なくとも１つの膨張式コンファインメントが、対応して関連する複数の異なる比較的剛性の高い車両の領域に動作可能に接続された、複数の膨張式コンファインメントを含む、請求項４３に記載の乗員保護システム。
【請求項４５】
車両が外部物体と衝突することが予期されることを示す指標に応答して、プロセッサが、最初に、第１の組の複数の膨張式コンファインメントを第１の膨張レベルまで膨張させる、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項４６】
プロセッサが、第２の組の複数の膨張式コンファインメントを、残りの組の複数の膨張式コンファインメントよりも高い膨張レベルに膨張させ、前記第２の組の膨張式コンファインメントが、物体が衝突することが予期される車両上の予測位置に近接する少なくとも１つの膨張式コンファインメントを含む、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項４７】
物体の大きさの計測値が閾値よりも小さいことに応答して、物体が衝突することが予期される車両上の予測位置が乗員位置に近接する場合に、前期予測位置に近接する少なくとも１つの膨張式コンファインメントを、少なくとも１つの他の膨張式コンファインメントよりも高い膨張レベルに膨張させる、請求項４６に記載の乗員保護システム。
【請求項４８】
予測位置に隣接する少なくとも１つの膨張式コンファインメントを、少なくとも１つの他の膨張式コンファインメントよりも高い膨張レベルに膨張させる、請求項４７に記載の乗員保護システム。
【請求項４９】
膨張式コンファインメントと衝突物体との相互作用を検知するための少なくとも１つの手段をさらに含み、プロセッサが、前記膨張式コンファインメントと衝突物体との相互作用を検知するための前記少なくとも１つの手段に動作可能に接続され、少なくとも１つのガス発生器モジュールの起動がそれに応答して制御される、請求項１５に記載の乗員保護システム。
【請求項５０】
物体の大きさの計測値が閾値よりも大きいことに応答して、予測位置に近接する少なくとも１つの比較的剛性の高い車両の領域に近接する少なくとも１つの膨張式コンファインメントを、少なくとも１つの他の膨張式コンファインメントよりも高い膨張レベルに膨張させる、請求項４６に記載の乗員保護システム。
【請求項５１】
少なくとも１つの膨張式コンファインメントが、対応して関連する複数の異なる比較的剛性の高い車両の領域に動作可能に接続された、複数の膨張式コンファインメントを含む、請求項５０に記載の乗員保護システム。
【請求項５２】
ａ．車両がロールオーバする可能性を予測するステップと、
ｂ．車両がロールオーバする可能性を予測する動作に応答して、車両外部の少なくとも１つの膨張式コンファインメントの膨張を制御するステップとを含む、車両の乗員を車両のロールオーバから保護する方法。
【請求項５３】
ａ．車両がロールオーバする可能性を予測することを提供するステップと、
ｂ．車両がロールオーバする可能性を予測する動作に応答して、車両外部の少なくとも１つの膨張式コンファインメントの膨張を制御することを提供するステップとを含む、車両の乗員を車両のロールオーバから保護することを提供する方法。
【請求項５４】
ａ．車両がロールオーバする可能性を予想するように適合されたロールオーバ検知システムと、
ｂ．少なくとも１つの外部エアバッグインフレータモジュールであって、少なくとも１つの膨張式コンファインメントと関連する少なくとも１つのガス発生器モジュールとを含み、前記少なくとも１つの膨張式コンファインメントが前記ロールオーバ検知システムからの信号に応答して、車両外部に展開するように適合された、前記外部エアバッグインフレータモジュールとを含む、乗員保護システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
図１を参照すると、外部エアバッグシステム１２および予測型衝突検知システム１４を備える乗員保護システム１０が、衝突に応答して乗員１８を傷害から保護するために、車両１６内に組み込まれている。例えば、図１に示す乗員保護システム１０は、乗員１８を側面衝突から保護するように適合されている。関連する外部エアバッグシステム１２は、保護すべき乗員１８の着座位置に近接するドア２４内に装着された、少なくとも１つの外部エアバッグインフレータモジュール２２を備える。予測型衝突検知システム１４は、少なくとも１つの予測型衝突センサ２６を含み、この予測型衝突センサは、予測型衝突検知システム１４が、車両１６と物体とがある将来の時刻に、少なくとも１つの外部エアバッグインフレータモジュール２２に近接する位置で、衝突する可能性があることを予測する場合に、外部エアバッグシステム１２を展開するのに十分な時間を与えるのに十分に遠い距離で、外部物体を見るのに十分な視野を有する、車両１６上の位置に装着される。
【０００２】
また図２および３を参照すると、少なくとも１つのエアバッグインフレータモジュール２２は、複数の関連するガス発生モジュール２８を含み、それぞれのガス発生モジュールが、少なくとも１つのガス発生器３０、または多段ガス発生器３０．１の少なくとも１段階３２を含み、それぞれのガス発生器３０または段階３２は、例えば関連する導火線（squib）３４または電気雷管（electric primer）の起動によって展開することが可能であり、関連する膨張特性によって特徴づけられる。複数のガス発生器３０または多段ガス発生器モジュール２８を組み込んだガス発生モジュール２８は、関連する制御可能な膨張特性をもたらし、これは、例えば、制御可能な排出オリフィスを備える加圧タンクによっても得ることもできる。
【０００３】
複数のガス発生器モジュール２８のそれぞれは、複数の膨張式コンファインメント（inflatable confinement）３６の関連する１つに動作可能に結合されて、それによってガス発生器モジュール２８と関連する膨張式コンファインメント３６の間には１対１の関係がある。例として、図２は、関連するバッフル４２で互いに隔離された複数のチャンバ４０を有する、外部エアバッグ３８を示しており、ここで、それぞれのチャンバ４０は、膨張式コンファインメント３６を構成する。
例えば、多段ガス発生器３０．１の第１の段階３２．１は、関連する膨張式コンファインメント３６の定格エネルギー吸収能力を供給するのに、十分な量のガスを供給し、第２の段階３２．２は、関連する側面衝突の性質に応じて必要となる、より大きなエネルギー吸収能力を与えるのに、追加のガスを供給することになる。
【０００４】
それぞれのガス発生器モジュール２８と関連する膨張式コンファインメント３６は、ドア２４を横断して配置され、それによって、図２のように膨張するときに、膨張式コンファインメント３６が、互いに隣接して、それぞれが、車両１６の関連する側面４４の、異なるゾーンＩ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ（４３）と関連づけ、すなわち位置合わせされている。それぞれのゾーンＩ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ（４３）は、関連するレベルの構造剛性および関連するレベルの乗員１８への近接度を有する。例えば、ゾーンＩおよびＩＶ（４３）は、Ａピラー４８およびＢピラー５０にそれぞれに近接し、これらのピラーはそれぞれ高いレベルの構造剛性を有し、またゾーンＩＩおよびＩＩＩ（４３）よりも乗員１８に対する近接度は低い。したがって、乗員１８は、ゾーンＩまたはＩＶ（４３）のいずれかにおける衝突によるよりも、比較的剛性が低く衝突に応じて潰れ易い、ゾーンＩＩまたはＩＩＩにおける車両１６の衝突により傷害を受け易い。
【０００５】
ドア２４内の補強ビーム４６は、関連する膨張式コンファインメント３６が、衝突に応答する膨張式コンファインメント３６からの関連する側面衝撃力が、補強ビーム４６によって反作用されることを条件にして、いくらかの側面衝突エネルギーを吸収して、側面衝突力をＡピラーおよびＢピラーに分散させる反応部材を提供し、ここで、側面衝撃力は、衝突物体と１つまたは２つ以上の膨張した、膨張式コンファインメント３６との相互作用によって生じる。図１に示すガス発生器モジュール２８は、補強ビーム４６の高さに近い高さにしめしてあるが、ガス発生器モジュール２８は、関連する膨張した膨張式コンファインメント３６の高さの範囲内で、異なる高さに配置できることを理解すべきである。
【０００６】
図３を参照すると、外部エアバッグ３８のチャンバ４０を含む膨張式コンファインメント３６は、それぞれが関連する導火線３４によって起動される２つの段階３２．１、３２．２を含む、多段ガス発生器３０．１を含む、ガス発生器モジュール２８に動作可能に接続されている。膨張式コンファインメント３６は、可撓性材料、例えばナイロンなどの織布、または成型エラストマーまたはプラスチック材料で構築される。可撓性材料には、例えば膨張式コンファインメント３６の内部を、例えばシリコーン被膜でコーティングして、それによって材質を密封および／または強化するか、またはガス発生器３０が生成する高温ガスによる熱硬化に対する材質の感受性を低減することができる。さらに、可撓性材料の外部にコーティングをして、摩擦を低減することができる。膨張式コンファインメント３６は、通気穴５２、例えば、その外部境界面内にすなわち外部エアバッグ３８の外表面内にありバッフル４２内ではない少なくとも１つのオリフィス５４、をさらに備える。
【０００７】
通気穴５２は、膨張式コンファインメント３６が加圧された後、特に衝突物体による膨張式コンファインメント３６の圧縮の結果として、ガスを膨張式コンファインメント３６から排出するように作用し、それによって膨張式コンファインメント３６内のガスの圧力が、その表面に作用して、衝突物体に抗して作用する力を生成するとともに、通気穴５２からのガスの排出が、衝突物体から膨張式コンファインメント３６に伝達されるエネルギーを放散させる作用をする。例えば、図２および３に示す通気穴５２は、外部エアバッグ３８の下部表面に位置し、それによって排出ガスを下方の道路面の方向に向ける。通気穴５２には、代替案として、またはさらに加えて、外部エアバッグ３８の外部境界面の少なくとも一部分に、多孔質材料５６を含めてもよい。
【０００８】
外部エアバッグインフレータモジュール２２、または少なくとも１つの関連する膨張式コンファインメント３６のいずれかに、膨張式コンファインメント３６と衝突物体との相互作用を検知する、例えば関連する衝撃位置を検知する手段をさらに含めてもよい。例えば、膨張式コンファインメント３６と衝突物体との相互作用を検知する手段は、圧力センサ５８、例えば米国特許第５，７６９，４５２号が開示するもの、または接触センサ、例えば米国特許第６，３０８，９８３号が開示するものいずれかを含めてもよく、この両方の特許を、参照により本明細書に組み入れてある。
【０００９】
図１を参照すると、予測型衝突センサ２６は、メモリ６２を有するプロセッサ６０に動作可能に結合されている。このプロセッサ６０は、様々なガス発生器モジュール２８の起動を制御するとともに、それを設ける場合には、膨張式コンファインメント３６と衝突物体との相互作用を検知する手段とのインターフェイスを提供する役割を果たすこともできるが、互いに通信する別個のプロセッサを、これらの様々な機能のそれぞれ、またはそれらの組に対して設けることもできる。予測型衝突センサ２６は、それには限定されないが、例えばＲＦおよび光周波数を含む電磁波を使用するレーダー、超音波距離センシング、赤外線３角測量、容量性近接センシング、磁気イメージング、および磁気近接センシングを含む、多様なテクノロジの任意のものによって動作させることができる。例えば、米国特許第４，３００，１１６号、同第５，４４６，６６１号、同第５，４９０，０６９号、同第５，５３０，５４８号、同第５，９２３，２８０号、同第６，０８５，１５１号および同第６，３１７，０４８号、ならびに２０００年８月２６日出願の米国特許出願第０９／６４８，６０１号は、予測型衝突センサ２６に組み込むことのできる様々な技術を開示しており、これらのすべてを参照により本明細書に組み入れてある。
【００１０】
予測型衝突検知システム１４は、車両１６が物体と衝突することが予期されるかどうかの指標、物体の大きさの計測値、および物体が衝突すると予測される車両１６上の位置の計測値を提供する。この指標およびこれらの計測値は、実際の衝突よりも十分に早い時点で提供され、それによって、１つまたは２つ以上のガス発生器モジュール２８が、衝突に応答して起動される場合には、関連する膨張式コンファインメント３６を、物体が関連する膨張式コンファインメント３６と衝突する以前に膨張させることができる。予測型衝突検知システム１４は、また、車両１６に対する物体の速度の計測値を提供し、例えば、それによって、関連する衝突の強度を推定して、ガス発生器モジュール２８の起動を制御するのに使用することができる。
【００１１】
動作に際しては、様々なガス発生器モジュール２８の起動の制御は、予測型衝突センサ２６による、１）車両１６と衝突することが予期される物体の大きさ（すなわち、横幅）、および２）衝突の予測位置の、両方の予測に応答する。
物体が比較的幅の狭い、例えば比較的剛性が低く、乗員１８が衝突に応じて傷害を比較的受けやすい車両の領域、例えば、ゾーンＩＩおよびＩＩＩ（４３）よりも小さいか、またはほぼ等しい寸法を有するポール状物体の場合には、ガス発生器モジュール２８は、本明細書では「ポール衝突」モードと呼ぶモードに応じて制御され、このモードでは、膨張式コンファインメント３６の膨張は、物体に対して車両１６の動力学を操作して、衝撃位置を、乗員１８が比較的傷害を受け難い位置にずらせて、同時に衝突の相対速度も低減する方法で行われる。
【００１２】
図４を参照すると、例示的な外部エアバッグ３８は、一般的な中型車に対して、約１．５ｍ（Ａピラー４８からＢピラー５０）の全長で、高さが約０．４ｍである、ゾーンＩ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ（４３）に対応する４つのチャンバ（４）を含み、ここで、外部エアバッグ３８の全容積は、約２２０リットルであり、ゾーンＩおよびＩＶ（４３）の関連する膨張式コンファインメント３６の容積は、それぞれ約６０リットルであり、ゾーンＩおよびＩＶ（４３）の関連する膨張式コンファインメント３６の容積は、それぞれ約５０リットルである。各膨張式コンファインメント３６には、直径が約４８ｍｍの円形オリフィス５４を備える通気穴５２が組み込まれているが、それぞれのガス発生器モジュール２８からそれぞれの膨張式コンファインメント３６へのガスの質量流は、膨張式コンファインメント３６間で異なる可能性がある。ガス発生器モジュール２８は、外部エアバッグ３８を、約３０ミリ秒で膨張させ、膨張した外部エアバッグ３８の深さは、衝突前には約０．３７ｍである。
【００１３】
この充満時間（fill time）および深さ、ならびに約１８ＭＰＨの接近速度に対して、さもないと物体が車両に衝突する以前に、約７５ミリ秒の時間があり、それより前に、予測型衝突検知システム１４は、衝突を予測し、それによってガス発生器モジュール２８が起動する必要がある。予測型衝突検知システム１４によってポール状物体が車両１６のゾーンＩまたはＩＩ（４３）と衝突する可能性を検知するに応答して、すべてのゾーン（４３）における膨張式コンファインメント３６のそれぞれが、関連する多段ガス発生器３０．１の第１段階３２．１によって膨張して、名目レベルのエネルギー吸収を提供する。本明細書において提供する具体的な定量値は、限定的なものではなく、特定のシステム構成の例であると理解すべきである。
【００１４】
図５ａ〜５ｄは、車両１６がポール状物体６４に対して１８ＭＰＨで移動するＦＭＶＳＳ２０１条件において、ポール状物体６４と衝突する１５００ｋｇ車両１６のシミュレーションを示しており、このシミュレーションの後期では、乗員１８の頭部と交差する軌跡が続く。車両１６と地面６６の間の摩擦係数は、シミュレーションでは０．１５と仮定した。図５ａを参照すると、ポール状物体６４は、第１の時刻で、ゾーンＩＩＩ（４３）の膨張式コンファインメント３６と相互作用を開始する。この時刻の以前に、すなわち予測型衝突検知システム１４による衝撃位置の予測に応答して、またはその時刻に、すなわち膨張式コンファインメント３６と衝突物体との相互作用を検知する手段、例えば圧力センサ５８に応答して、ゾーンＩＩＩおよびＩＶ（４３）のそれぞれの膨張式コンファインメント３６に関連する多段ガス発生器３０．１のそれぞれの第２段階３２．２を起動して、それらの膨張式コンファインメント３６の関連する圧力を増大させる。
【００１５】
したがって、ゾーンＩＩＩおよびＩＶ（４３）の膨張式コンファインメント３６の補助的膨張が、ポール状物体６４が衝突する膨張式コンファインメント３６およびＢピラー５０に近接する隣接膨張式コンファインメントの両方の剛性を高め、これによって、車両１６が、ポール状物体６４の衝撃位置と逆方向にすべって、ポール状物体６４の最終衝撃位置を、乗員が位置するゾーンＩＩＩ（４３）から遠ざかるように移動させる。さらに、衝突によって起こる加圧に応答して、様々な膨張式コンファインメント３６からガスが排気されると、関連する衝突エネルギーを吸収し、それによって、ポール状物体６４が最終的に車両１６と衝突するときの相対速度が低下する。
【００１６】
図５ｂ〜ｄに示すように、ゾーンＩＩＩおよびＩＶ（４３）の膨張式コンファインメント３６の補助加圧によって、車両がポール状態物体６４に対して後方に移動し、その結果、ポール状物体６４は、最終的に低下した速度で、Ａピラー４８に近接して車両１６と衝突する。上記のシミュレーションにおいて、この衝突は、ポール状物体６４と膨張式コンファインメント３６との初期接触から、１００ミリ秒以上後に発生する。したがって、乗員保護システム１０の上記の作用は、衝撃位置を、乗員１８が傷害を受けやすい比較的低剛性の位置から、乗員１８が傷害を受け難い比較的高剛性の位置に移動させる。
【００１７】
一般に、それと衝突すると、１つだけ、または少数の膨張式コンファインメント３６とだけ接触する比較的幅の狭い物体に対しては、膨張式コンファインメント３６のいくつかを、他のものと異なって膨張させ、それによってその組の膨張式コンファインメント３６が非対称に荷重を受け、それによって膨張式コンファインメント３６の列に沿って横断力成分が生成されて、車両に対する物体の衝撃位置を、乗員が衝突に応じて傷害を受け難い位置へと移動させる。図４に示すように、側面衝突保護を提供するための、ドア２４に沿った膨張式コンファインメント３６の配置に対して、横断力は、車両１６に対して縦方向に作用し、それによって車両は、物体に対して前方または後方のいずれかに移動する。それぞれの膨張式コンファインメント３０は、異なる組のガス発生器３０、または多段ガス発生器３０．１の異なる段階３２を起動することによって、異なる状態で膨張させる。
【００１８】
例えば、膨張式コンファインメント３６のいくつかは、第１段階３２．１だけ、または利用可能な段階３２の最大数未満で膨張させてもよく、それに対して、膨張式コンファインメント３６のその他も、多段ガス発生器３０．１の追加の段階３２（単数または複数）で膨張させてもよい。一般に、膨張パターン、すなわちどの膨張式コンファインメント３６をどの程度、およびいつ膨張させるかは、１）衝撃位置、２）車両特定ゾーン（４３）の位置および大きさ、３）車両１６の重心（ＣＧ）位置、および４）膨張式コンファインメント３６の配置と大きさに依存する。膨張式コンファインメント３６の膨張力は、個別および全体的に、衝撃速度および車両１６の質量および剛性に依存する。関連する複数のガス発生器モジュール２８によって膨張させられる、それぞれが複数のガス発生器３０または段階３２を有する、複数の膨張式コンファインメント３６を備える、外部エアバッグシステム１２に対しては、乗員保護システム１０は、異なる衝突シナリオに対応するのに使用可能な、かなりの範囲の制御を可能にする。
【００１９】
車両１６のゾーンＩＩまたはＩＩＩ（４３）に衝突する、ポール状物体６４との衝突に応答して、乗員保護システム１０は、外部エアバッグシステムを膨張させ、それによって車両１６をポール状物体６４に対して移動させる力を生成する。この移動は、車両１６、例えば地面６６とタイヤの間に作用する摩擦力、および車両１６の慣性力によって妨げられる。多くの衝突、特に高速「ポール衝突」に対して、車両は、地面６６との摩擦の無い空中姿勢になるか、または氷、雪、水のために通常よりも低い摩擦力で、地面６６上をすべることがある。さらに、すべり摩擦は、関連する静的摩擦よりも小さいので、摩擦力は、すべりによって低下する。
【００２０】
さらに、衝突中の車両１６と地面６６との間の摩擦が低下する可能性にもかかわらず、図６および７を参照すると、外部エアバッグの形状および／または折畳みパターンを適合させて、外部エアバッグ３８と衝突物体との相互作用に応答して、車両１６と地面６６の間の摩擦力をさらに低減することができる。膨張式コンファインメント３６が、下部横方向よりも上部横方向で厚さが大きい、すなわち「ティアドロップ」形をしている場合には、膨張式コンファインメント３６とポール状物体６４の相互作用によって、力Ｆの垂直成分が発生して、これが車両１６を持ち上げるように作用し、それによってタイヤにかかる力の垂直成分が、Ｆｇから（Ｆｇ−Ｆａ）に低下し、さらにそれによって関連する地面６６との摩擦力Ｆｆが減少し、ここでＦｆ＝ｍ×（Ｆｇ−Ｆａ）である。地面摩擦を低減することによって，外部エアバッグシステム１２は、水平面における車両動力学を制御するのに、より効果的となる。この配設は、ドア２４が関連する力に耐えるだけの十分な剛性がある場合に好適である。
【００２１】
物体が比較的幅の広い、例えば２つの膨張式コンファインメント３６の幅よりも大きい寸法の、バリヤ状物体である場合、そしてその物体の車両１６との衝突が、車両１６の少なくとも１つの比較的剛性のあるゾーン、例えばゾーンＩまたはＩＶを含む場合には、ガス発生器モジュール２８は、本明細書では「バリヤ衝突」モードと呼ぶモードに従って制御され、このモードでは、膨張式コンファインメント３６は、衝突に応じて乗員１８が比較的傷害を受け難い１つまたは２つ以上の比較的剛性のあるゾーンに、衝突エネルギーを伝達するとともに、同時に衝突の相対速度を低減する。例えば、図８を参照すると、バリヤ状物体６８、例えば移動バリヤ車両６８．１に応答して、ゾーンＩおよびＩＶ（４３）に関連する膨張式コンファインメント３６は、それぞれの多段ガス発生器３０．１の１つまたは２つ以上の段階３２でそれぞれ膨張するが、これに対してゾーンＩＩおよびＩＩＩ（４３）に関連するそれぞれの膨張式コンファインメント３６は、それぞれの多段ガス発生器３０．１の第１段３２．１によってのみ膨張する。したがって、ゾーンＩおよびＩＶ（４３）に関連する膨張式コンファインメント３６は、ゾーンＩＩおよびＩＩＩ（４３）に関連する膨張式コンファインメント３６よりも比較的剛性が高く、それによってより大きな衝撃力をそれぞれＡピラー４８およびＢピラー５０に伝達し、これが車両１６のゾーンＩＩおよびＩＩＩ（４３）の変形を相応に低減し、それによってそのゾーンに隣接する乗員を、さもなければより重大な傷害から保護する。
【００２２】
ガス発生器モジュール２８の制御、すなわち上述の「ポール衝突」モードまたは「バリヤ衝突」モードは、予測型衝突検知システム１４だけによるか、あるいは、それに代替またはそれと併用して、それぞれの膨張式コンファインメント３６をそれぞれの第１の膨張レベルまで膨張させた後の、衝突物体と膨張式コンファインメント３６の相互作用を検知する上記の手段による、衝突物体の識別に応答する。
【００２３】
乗員保護システム１０は，ある種の車両ロールオーバ状態においても乗員１８を保護する効果があり、この場合には、関連する制御モードは、上述した「バリヤ衝突」モードと類似しており、車両１６がその上に転がる地面６６は、バリヤとそれと類似する比較的広い衝突面を有する。例えば、参照として本明細書に組み入れてある、２０００年３月１日出願の、共同出願の米国特許仮出願第６０／２７２６１１号による、別個のロールオーバ検知システム７０によって検出される、ロール事象に応答して、Ａピラー４８およびＢピラー５０に近接する膨張式コンファインメント３６が、それぞれ、乗員１８に近接する膨張式コンファインメント３６よりも、高い膨張レベルまで膨張し、それによって、車両の比較的剛性の高いＡピラー４８およびＢピラー５０領域が、ロールオーバ事故中の、車両の先行側４４．１への力のより大きな部分を担い、それによって車両１６の先行側４４．１への衝撃を緩和するとともに、ロールオーバが反復して起こる可能性を低減する。
【００２４】
例えば、米国特許仮出願第６０／２７２，６１１号のロールオーバ検知システムは、ロール速度と横加速度の実測値を使用して、車両１６がロールする可能性があるかどうかを予想し、実際のロールオーバ事象よりも十分早くに衝突が予測されて、車両１６の先行側４４．１の膨張式コンファインメント３６を、それが地面６６と接触する以前に展開する。例えば、図９を参照すると、先行側４４．１の膨張式コンファインメント３６が、車両が約３０〜４０度傾斜した状態で全開させる場合には、ロールオーバ検知システムによってロール事象を確実に識別した後に、約２００〜３００ミリ秒の間があり、この間に、関連する膨張式コンファインメント３６を膨張させるか、またはロール事象の発生を確認し、その後に、関連する膨張式コンファインメント３６を膨張させる。
図１０を参照すると、乗員保護システム１０には、さらに、車両の同じ側４４のリアドア２４．２に位置する第２のエアバッグインフレータモジュール２２．２、および／またはリアドア２４．２の後方に装着された第３の外部エアバッグインフレータモジュール２２．３を、それぞれプロセッサ６０に動作可能に接続して含めることができる。
【００２５】
第２の外部エアバッグインフレータモジュール２２．２は、複数のガス発生器モジュール２８およびリアドア２４．２を横断するように配置された、関連する膨張式コンファインメント３６を含み、それによって、膨張すると、関連する膨張式コンファインメント３６同士が、互いに隣接して、それぞれが車両１６の関連する側４４の異なるゾーンＶおよびＶＩ（４３）と関連づけ、すなわち位置合わせをされている。各ゾーンＶおよびＶＩ（４３）は、関連するレベルの構造剛性および関連するレベルの後席乗員１８への近接度を有する。例えば、ゾーンＶＩ（４３）は、Ｃピラー７２に近接しており、Ｃピラーは、比較的高いレベルの構造剛性を有するとともに、ゾーンＶ（４３）よりも後席乗員１８に対する近接度が比較的低い。したがって、乗員１８は、一般に、ゾーンＶＩ（４３）における衝突によるよりも、比較的剛性が低く、衝突に応じて潰れやすい、ゾーンＶ（４３）における車両１６の衝突により、傷害を受けやすい。
【００２６】
予測型衝突検知システム１４によって予測される衝突に応答して、それがある場合には、第２の外部エアバッグインフレータモジュール２２．２の動作は、上記の（第１）の外部エアバッグインフレータモジュール２２のそれと類似しており、そのゾーンに衝突すると予測されるポール状物体に対して車両１６を偏向させるために、例えば、ゾーンＶに近接する膨張式コンファインメント３６を、ゾーンＶＩに近接する膨張式コンファインメント３６を膨張させるよりも、高い膨張レベルで膨張させ、それによって、関連する最終衝撃位置を、比較的高い横剛性の位置、例えばＢピラー５０または関連するＣピラー７２まで移動させることによって、予測される側面衝突に応じた傷害から、リアドア２４．２に近接して着座する乗員１８を保護する。さらに、後席乗員１８に近接するバリヤ状物体６８との衝突の予測に応答して、ゾーンＩＶおよびＶＩ（４３）に近接する膨張式コンファインメント３６を、ゾーンＶに近接する膨張式コンファインメント３６を膨張させるよりも、高い膨張レベルで膨張させて、衝突の衝撃力の多くを、比較的剛性の高いＢピラー５０およびＣピラー７２に伝達する。
【００２７】
第３の外部エアバッグインフレータモジュール２２．３は、Ｃピラー７２に近接するリアパネル内に、関連するガス発生器モジュール２８および関連する膨張式コンファインメント３６を、車両１６の関連する側４４の比較的剛性の高いゾーンＶＩＩ（４３）と関連づけ、すなわち位置合わせをした状態で含む。後席乗員１８に近接するバリヤ状物体６８との衝突予測に応答して、ゾーンＶＩＩ（４３）に近接する膨張式コンファインメント３６が、比較的高い膨張レベルで膨張して、衝突による衝撃力のより多くを、比較的剛性の高いＣピラー７２に伝達する。
【００２８】
第２および第３の外部エアバッグインフレータモジュール２２．２、２２．３は、ロール事象、特に車両の大きなピッチまたはヨー運動を伴わないロール事象からの、乗員１８の保護を向上させるのに便益がある可能性がある。ロールオーバ検知システム７０によるロール事象の検出に応答して、Ａピラー４６（すなわちゾーンＩ（４３））、Ｂピラー５０（すなわち、ゾーンＩＶ（４３））、およびＣピラー７２（すなわち、ゾーンＶＩまたはＶＩＩ（４３））に近接する膨張式コンファインメント３６が、乗員（単数または複数）１８に近接する膨張式コンファインメント３６よりも、高い膨張レベルに膨張し、これによって、車両の比較的剛性のあるＡピラー４８、Ｂピラー５０、およびＣピラー７２領域が、ロール事象中の車両１６の先行側４４．１に対する力の、より大きな部分を担い、それによって車両１６の先行側４４．１への衝撃を和らげるとともに、ロールオーバが反復する可能性を低減する。Ｃピラー７２に近接する少なくとも１つの膨張式コンファインメント３６を膨張させることによって、第２および／または第３の外部エアバッグインフレータモジュール２２．２、２２．３は、第１のエバッグインフレータモジュール２２だけを展開した場合には、発生するであろう車両１６のヨーイングを低減、または除去する。第２および／または第３の外部エアバッグインフレータモジュール２２．２、２２．３も、車両１６の後部に着座する乗員１８の保護を向上させる。
【００２９】
図１１を参照すると、別の実施態様に従って、外部エアバッグシステム１２の膨張式コンファインメント３６に、複数の外部エアバッグ７４を含めてもよく、このエアバッグは、例えば、それぞれが、少なくとも１つのガス発生器３０または多段ガス発生器３０．１のいずれかを含む、関連するガス発生器モジュール２８を組み込んだ、別個の外部エアバッグインフレータモジュール７６に組み込むことができる。複数の外部エアバッグ７４は、衝突物体に接触して衝突物体が２つの外部エアバッグ７４の間で挟まれるのを防止する連続表面を形成する、外部シュラウド７８によって少なくとも部分的に、境界を設けられている。外部シュラウド７８には、例えば、外部ドアパネル内部に格納された、布またはその他の可撓性材料のいずれかを含めることができる。代替方法としては、外部シュラウド７８には、外部ドアパネルの少なくとも一部を含め，その両端は、外部ドアパネルから車両１６のそれぞれのボディへ、または最外部エアバッグインフレータモジュール７６のハウジングへの連続表面を形成する、関連する布またはその他の可撓性材料に動作可能にそれぞれ接続する。
【００３０】
図１２を参照すると、別の実施態様に従って、外部エアバッグシステム１２の膨張式コンファインメント３６には、複数の外部エアバッグ７４を含めて、これらを、例えば、少なくとも１つのガス発生器３０または多段ガス発生器３０．１のいずれかを含む関連するガス発生器モジュール２８をそれぞれ組み込んだ、別個の外部エアバッグインフレータモジュール７６内に組み入れることができる。この複数の外部エアバッグ７４は、互いに噛み合うように成形されており、さもなければ衝突物体が２つの外部エアバッグ７４の間にはさまれるのを防止し、それによって図１１の実施態様に示すような、外部シュラウド７８を不要にする。外部エアバッグインフレータモジュール７６は、図２のようにドア２４内に示してあるが、外部エアバッグインフレータモジュール７６は、別の場所、例えば車両１６の固定構造内に、例えばＡピラー４８、Ｂピラー５０、またはＣピラー７２に近接して、または隣接するドア内に配置してもよく、ここで、外部エアバッグ７４は、膨張すると、固定構造およびドアの境界を横断して互いに噛み合うように適合されている。
【００３１】
図１３を参照すると、別の実施態様に従って、外部エアバッグシステム１２には、複数の外部エアバッグサブシステム１２．１、１２．２を含み、それぞれが、関連する膨張式コンファインメントを画定する単一の外部エアバッグ７４を備える外部エアバッグインフレータモジュール７６または、複数の膨張式コンファインメント３６、例えば、上述したようにバッフル４２によって隔離された複数のチャンバ４０を備える外部エアバッグ３８を備える、外部エアバッグインフレータモジュール２２を含めることができる。それぞれの関連する外部エアバッグインフレータモジュール７６、２２は、関連する膨張式コンファインメント（単数または複数）３６に動作可能に接続された、少なくとも１つのガス発生器３０または多段ガス発生器３０．１をさらに含む。図１１に示す実施態様とは異なり、個々のエアバッグサブシステム１２．１、１２．２は互いに独立であり、すなわち、関連する膨張式コンファインメント（単数または複数）３６は、共通の外部シュラウド７８内には収納されていない。図１３の実施態様においては、１つの外部エアバッグサブシステム１２．１と関連する外部エアバッグインフレータモジュール７６―ラベル「Ａ」をつけた関連する膨張した膨張式コンファインメント３６とともに示す―は、Ａピラー４８に近接するゾーンＩ（４３）と関連し、別の外部エアバッグサブシステム１２．１と関連する外部エアバッグインフレータモジュール７６―ラベル「Ｂ」をつけた関連する膨張した膨張式コンファインメント３６とともに示す―は、ゾーンＩＩＩ（４３）と関連、すなわち乗員１８の着座位置に近接するが、ゾーンＩＶ（４３）に延びる関連する膨張式コンファインメント３６と関連する。したがって、説明の目的で、膨張式コンファインメント「Ａ」および「Ｂ」の両方をそれぞれ単一外部エアバッグ７４として示してある。
【００３２】
動作に際しては、予測型衝突検知システム１４が、ゾーンＩ〜ＩＶ（４３）を含むドア２４とバリヤ状物体６８との衝突を予測するのに応答して、膨張式コンファインメント「Ａ」および「Ｂ」が、比較的高い膨張レベルで展開されて、関連する衝撃力を、車両の比較的剛性の高いＡピラーおよびＢピラー部分に伝達する。予測型衝突検知システムが、ゾーンＩＩＩ（４３）とポール状物体６４との衝突を予測するのに応答して、ゾーンＩＩＩ（４３）に近接する膨張式コンファインメント「Ｂ」だけが膨張して、上述のように車両１６をポール状物体６４に対して偏向させ、その結果、ポール状物体６４が膨張式コンファインメント「Ｂ」に実際に衝突する場所、ならびに関連する力および慣性力に応じて、最終衝突が、ゾーンＩまたはＩＶ（４３）において発生する。予測型衝突検知システムが、ゾーンＩ、ＩＩまたはＩＶ（４３）とポール状物体６４との衝突を予測するのに応答して、膨張式コンファインメント「Ａ」および「Ｂ」のいずれも展開されず、その結果、ポール状物体が、乗員が比較的傷害を受け難い車両の関連する部分に衝突することが許容される。
【００３３】
図１４を参照すると、外部エアバッグシステム１２には、保護しようとする乗員１８の必ずしも直近ではない、車両１６のボディまたはフレームの固定部分内に、外部エアバッグインフレータモジュール２２を組み入れることができる。例えば、側面衝突保護システム１０において、外部エアバッグシステム１２は、サイドフレームアッセンブリ８０内に組み込むことができる。外部エアバッグモジュール２２は、それぞれが、例えば、少なくとも１つのガス発生器３０、または関連する多段ガス発生器３０．１を含む、複数のガス発生器モジュール２８を含む。ガス発生器モジュール２８は、関連するドアを部分的に包囲するようにサイドフレームアセンブリ８０内に配置する。複数のガス発生器モジュール２８のそれぞれは、複数の膨張式コンファインメント３６の関連する１つに動作可能に接続され、それによってガス発生器モジュール２８と対応する膨張式コンファインメント３６の間には、１対１の関係がある。
【００３４】
例として、図１５は、関連するバッフル４２によって互いに隔離された複数のチャンバ４０を有する、外部エアバッグ３８を示し、各チャンバ４０は、膨張式コンファインメント３６を構成する。ドアの前後に位置するＡピラー４８およびＢピラー５０内にそれぞれ位置する、ガス発生器モジュール２８．１は、ドア２４の下のロッカーパネル８２内に位置するガス発生器モジュール２８．２がそうであるよりも、サイドフレームアセンブリ５０上で異なる高さに位置するが、すべてのガス発生器モジュール２８を、同じより低い高さに配置することもできる。したがって、図１６を参照すると、異なる高さの個々のガス発生器モジュール２８．１、２８．２が、膨張した膨張式コンファインメント３６に対して、異なる位置で取り付けられている。膨張すると、膨張式コンファインメント３６は、ドア２４を横断し、それを超えて延びる、連続して膨張した外部エアバッグ３８をもたらす。異なるパッケージングを別にすると、外部エアバッグインフレータモジュール２２は、他の点では上述のように機能する。
【００３５】
図１７を参照すると、外部エアバッグインフレータモジュール２２をサイドフレームアセンブリ８０内に組み込んだ、外部エアバッグシステム１２の別の例において、外部エアバッグインフレータモジュール２２は、関連するドア２４を部分的に囲むようにサイドフレームアセンブリ内に配置された複数のガス発生器モジュール２８―それぞれが、例えば少なくとも１つのガス発生器３０または関連する多段ガス発生器３０．１を含む―であって、第１の組のガス発生器モジュール２８．１がドア２４の下のロッカーパネル８２内に配置された複数のガス発生器モジュール２８と、Ｂピラー５０内のより高い位置に配置された別のガス発生器モジュール２８．２とを含むが、これらのガス発生器モジュール２８のすべてを同じ低い高さに配置することもできる。複数のガス発生器モジュール２８のそれぞれは、複数の膨張式コンファインメント３６の関連する１つに動作可能に接続され、その結果、ガス発生器モジュール２８と対応する膨張式コンファインメント３６の間に、１対１の関係がある。例として、図１８は、関連するバッフル４２によって互いに隔離された、複数のチャンバ４０を有する外部エアバッグ３８．１を示し、ここで各チャンバ４０は、膨張式コンファインメント３６を構成している。
【００３６】
外部エアバッグ３８．１は、その高さが、乗員位置の前方よりも乗員位置の後方で大きくなるように成形され、その結果、乗員１８に近接する関連する膨張式コンファインメント３６が、乗員の前方にある膨張式コンファインメント３６よりも大きなエネルギー吸収をもたらす。膨張すると、膨張式コンファインメント３６は、ドア２４を横切りかつそれを超えて延びる、連続して膨張した外部エアバッグ３８．１を提供する。図１９を参照すると、異なる高さの個々のガス発生器モジュール２８．１、２８．２が、膨張式コンファインメント３６に対して異なる位置の、異なる膨張式コンファインメント３６に取り付けられている。異なるパッケージングを別にすると、外部エアバッグインフレータモジュール２２は、その他の点では、上記のように機能する。外部エアバッグ３８．１は、図１９に示すよりも高く伸びるように成形して、例えば、その３角形領域がＢピラー５０の上部付近まで延びるようにして、乗員１８の頭部を保護するようにすることができる。
【００３７】
本明細書において乗員保護システム１０を、側面衝突からの保護を提供するものとして説明してきたが、乗員保護システム１０は、車両の他の部分を含む衝突、例えば車両の角部に近接するオフセット衝突からの保護を提供するように適合させることも可能である。例えば、複数の膨張式コンファインメント３６を組み込んだ外部エアバッグシステム１２を、車両１６の前方に組み込んで、ポール状物体６４から横方向（左または右）に車両を移動させるか、またはバリヤ状物体６８と衝突するときに制御したエネルギー吸収を提供することができる。
【００３８】
図２０を参照すると、車両と車両の外部の物体との衝突から車両の乗員を保護する方法２００はステップ（２０２）から始まり、このステップでは、予測型衝突検知システム１４が、車両１６と外部の物体との衝突が発生する可能性を予測する。そうである場合には、それぞれステップ（２０４）および（２０６）において、予測型衝突検知システム１４は、さらに、車両上の対応する衝撃位置の予測値を求め、かつ物体の大きさを特定する。ステップ（２０８）においては、プロセッサ６０が、予測された衝撃位置および物体の大きさに応じて、また場合によってはステップ（２１０）からの衝撃速度の測定値、またはそれに対応する衝突強度に応じて、複数の膨張式コンファインメント３６の膨張―より具体的には膨張のパターン―を制御する。
【００３９】
膨張のパターンには、どの膨張式コンファインメント３６を膨張させるかの選択を含む。例えば、複数のガス発生器３０によるか、または多段ガス発生器３０．１によって制御して膨張させることのできる、これらの膨張式コンファインメントに対して、膨張のパターンとして、各膨張式コンファインメント３６を、時間の関数としてどの程度膨張させるか、例えば、どのガス発生器３０または段階３２を、いつ起動するかがさらに含まれる。例えば、膨張のパターンには、ステップ（２１２）において、予測される衝撃位置として、車両１６の同一側４４に位置する膨張式コンファインメント３６の第１の組を、第１の膨張レベルまで膨張させることが含まれる。さらに、膨張のパターンには、第２の組の膨張式コンファインメント３６を、第２の膨張レベルまで、または前もって膨張されている場合には第１の膨張レベルまでのいずれかまで膨張させ、この第２の組の要素を、物体の大きさおよび衝突の予測位置に応じて選択することが含まれる。
【００４０】
例えば、ステップ（２１４）において、物体の大きさが閾値よりも小さく、例えば、ポール状物体を示す場合に、ステップ（２１６）において、予測衝撃位置が乗員位置に近接する場合には、ステップ（２１８）において、少なくとも１つの膨張式コンファインメント３６が、予測衝撃位置に近接して膨張し、それによって車両１６上の実際の衝撃位置を、例えば物体に対する車両１６の軌跡を動揺させることによって、乗員位置から離れるように偏向させる。膨張式コンファインメント３６の具体的な選択は、また、車両に対するその配置、大きさおよび位置、ならびに例えば衝撃位置および膨張式コンファインメント３６に対する車両の重心位置に依存する可能性がある。
【００４１】
例えば、予測型衝突検知システム１４は、物体に対する車両速度の方向の計測値を提供し、これが、予測された衝撃位置、車両の重心位置、および通常、予測衝撃位置に近接する膨張式コンファインメント３６の配置および位置と共に、物体に対して車両を偏向させるのに好適な方向を求め、次いで比較的高膨張レベルで膨張させる適当な組の膨張式コンファインメント３６を選択し、それによって衝撃位置の関連する偏向を起こすことができる。一般に、少なくとも２つの膨張式コンファインメント３６を、実質的に異なる量で膨張させ、それによって、複数の膨張式コンファインメント３６の少なくとも１つによって物体が係合されるのに続いて、車両に対する物体の横方向の偏向―すなわち衝突方向に関係して、したがって、車両の衝突された側面に沿った―を起こさせる。そうでない場合には、ステップ（２１６）から、一実施態様においては、予測衝撃位置が、ピラー領域などの車両１６の比較的剛性の高い部分に近接する場合には、衝撃位置を乗員位置に向かって偏向させないようにするために膨張式コンファインメント３６を、高い膨張レベルには膨張させない。
【００４２】
そうでない場合には、ステップ（２１４）から、バリヤ状物体６８または、ステップ（２２２）において検出されるようにロールオーバ状況における地面６６の場合に起こるように、物体の大きさが閾値よりも大きい場合には、ステップ（２２０）において、複数の膨張式コンファインメントの少なくとも１つ―近接乗員位置に近接する車両の部分よりも、衝突に対して実質的に剛性の高い少なくとも１つの車両の構造部材に荷重を伝達するように適合されている―を膨張させるか、またはさらに膨張させて、比較的剛性の高い車両構造、例えばＡピラー、Ｂピラー、Ｃピラーまたはそれらの組合せに衝突荷重を伝達する。
【００４３】
したがって、車両の乗員を、車両と車両の外部の物体との衝突から保護する方法が提供され、その方法は、１）車両が、車両の第１の位置に近接する物体と衝突する可能性を予測するステップ、２）物体の大きさを検出するステップ、および３）予測の動作が、車両が第１の位置に近接する物体と衝突する可能性があることを検出する場合で、かつ検出の動作が、物体の大きさが第１の閾値よりも小さいことを検出する場合に、第１の位置に近接する車両外部の膨張式コンファインメントを展開するステップを含む。例えば、第１の位置は、乗員の着座位置に近接させてもよい。車両の乗員を、車両と車両の外部の物体との衝突から保護する方法も提供し、この方法は、物体の大きさが第２の閾値よりも大きく、少なくとも１つの第２の位置における車両の部分が、第１の位置における車両の部分よりも、衝突に対する剛性が実質的に高い場合に、前記少なくとも１つの第２の位置に近接する少なくとも１つの車両外部の膨張式コンファイメントを展開するステップをさらに含む。
【００４４】
例えば、少なくとも１つの第２位置は、少なくとも２つの第２位置を含み、第１の位置は、２つの前記少なくとも２つの第２位置の間にある。別の例として、第１の位置は、車両のドア上の位置を含み、少なくとも１つの第２の位置は、ドアに隣接するＡピラーに近接する位置と、ドアに隣接するＢピラーに近接する位置との、少なくとも１つを含む。例えば、第１の位置は、車両のドア上の位置を含み、少なくとも１つの第２の位置は、ドアに隣接するＡピラーに近接する第２の位置およびドアに隣接するＢピラーに近接する別の第２の位置を含むことができる。
【００４５】
上記の詳細な説明においては、特定の実施態様を詳細に述し、添付の図面において説明したが、当業者であれば、本開示の全体的教示に参考すれば、これらの詳細に対して様々な修正および代替案を創出できることを理解するであろう。したがって、開示した特定の配設は、説明のためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明には、添付のクレームの全範囲およびその全均等物が与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】車両の側面部分に組み込まれた乗員保護システムの一実施態様を示す図である。
【図２】関連する外部エアバッグが膨張した状態の、車両のドア内に装着されたエアバッグインフレータモジュールの一実施態様を示す横断面図である。
【図３】膨張式コンファンインメントが膨張した状態の、エアバッグインフレータモジュールの膨張式コンファインメントおよび多段ガス発生器の一実施態様を示す図である。
【図４】側面衝突の以前に膨張した状態の多重チャンバ外部エアバッグの例を示す図である。
【図５ａ】ＦＭＶＳＳ２０１条件下でポール状物体に衝突した車両と、乗員保護システムの一実施態様の、衝突に応答する動作とを示す図である。
【図５ｂ】ＦＭＶＳＳ２０１条件下でポール状物体に衝突した車両と、乗員保護システムの一実施態様の、衝突に応答する動作とを示す図である。
【図５ｃ】ＦＭＶＳＳ２０１条件下でポール状物体に衝突した車両と、乗員保護システムの一実施態様の、衝突に応答する動作とを示す図である。
【図５ｄ】ＦＭＶＳＳ２０１条件下でポール状物体に衝突した車両と、乗員保護システムの一実施態様の、衝突に応答する動作とを示す図である。
【図６】車両のすべり摩擦を低減するように適合された外部エアバッグの一実施態様を示す横断面図である。
【図７】予測衝突検知システムおよび車両のすべり摩擦を低減するように適合された外部エアバッグを組み込んだ車両において、側面衝突中に車両に働く力を示す図である。
【図８】移動バリヤと衝突する以前の、車両内の予測衝突検知システムによって、外部エアバッグが衝突以前に展開した状態の車両を示す図である。
【図９】ロールオーバ中の車両を示す図である。
【図１０】車両の側面部分に組み込まれた乗員保護システムの別の実施態様を示す図である。
【図１１】外部エアバッグシステムの別の実施態様を示す図である。
【図１２】外部エアバッグシステムのさらに別の実施態様を示す図である。
【図１３】外部エアバッグシステムのさらに別の実施態様を示す図である。
【図１４】関連するエアバッグが展開していない状態の、車両のサイドフレームアセンブリ内に組み込まれた乗員保護システムの一実施態様を示す図である。
【図１５】関連する外部エアバッグが展開した状態の、図１４の乗員保護システムの実施態様を示す図である。
【図１６】図１５の外部エアバッグシステムの横断面図である。
【図１７】関連するエアバッグが展開していない状態の、車両のサイドフレームアセンブリ内に組み込まれた乗員保護システムの別の実施態様を示す図である。
【図１８】関連する外部エアバッグが展開した状態の、図１７の乗員保護システムの実施態様を示す図である。
【図１９】図１８の外部エアバッグシステムの横断面図である。
【図２０】車両と車両の外部の物体との衝突から、車両の乗員を保護する方法を説明する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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