(57)【要約】【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。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行体に搭載されるエアバッグ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−０８８１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（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。【０００９】
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。【００１０】
（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。【００１１】
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。【００１２】
（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。【００１３】
（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。【００１４】
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。【００１５】
（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。【００１６】
（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。【００１７】
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。【００１８】
（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。【００１９】
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。【００２０】
（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。【００２１】
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。【００２２】
（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。【００２３】
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。【００２４】
（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。【００２５】
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。【００２６】
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。【００２７】
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。【００２８】
（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。【００２９】
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。【００３０】
（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。【００３１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】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２】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。
【図３】（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。
【図４】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。
【図５】（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。
【図６】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７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】実施例２の態様を示す図である。
【図１４】実施例２の合成加速度測定試験の結果を示す図である。
【図１５】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。
【図１６】実施例２における最大合成加速度を示す表である。
【図１７】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。
【図１８】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。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
（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。
【００８７】
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。
【００８８】
（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。
【００８９】
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。
【００９０】
（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。
2018117199.tif 000003
（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。
2018117199.tif 000004
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。
【００９１】
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。
【符号の説明】
【００９２】
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
【図１】
2018117199.tif 000005
【図２】
2018117199.tif 000006
【図３】
2018117199.tif 000007
【図４】
2018117199.tif 000008
【図５】
2018117199.tif 000009
【図６】
2018117199.tif 000010
【図７】
2018117199.tif 000011
【図８】
2018117199.tif 000012
【図９】
2018117199.tif 000013
【図１０】
2018117199.tif 000014
【図１１】
2018117199.tif 000015
【図１２】
2018117199.tif 000016
【図１３】
2018117199.tif 000017
【図１４】
2018117199.tif 000018
【図１５】
2018117199.tif 000019
【図１６】
2018117199.tif 000020
【図１７】
2018117199.tif 000021
【図１８】
2018117199.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月12日(2018.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記エアバッグの展開後のエアバッグ内圧値は、−６９．８ｋＰａ〜４８．６ｋＰａであることを特徴とする飛行体用
のエアバッグ装置。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項６】
（削除）
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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５、７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。
【請求項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５、７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。
【請求項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５、７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。
【国際調査報告】
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