(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアーバッグシステムであって、
（ａ）シートベルト使用センサーを備えたシートベルトと、
（ｂ）少なくとも第１の容積と該第１の容積よりも大きい第２の容積とを有するエアーバッグと、
（C）可変量の膨張用のガスを使用することによって、前記エアーバッグを前記第１の容積あるいは前記第２の容積にまで膨張させるための膨張システムと、
（ｄ）少なくとも第１の衝突速度しきい値と第２の衝突速度しきい値に応答する衝突センサーと、
（ｅ）前記エアーバッグ内にある、破れることの可能な部材であって、前記エアーバッグが前記第１の容量を越えて膨張する場合に破れるようになされた、破れることの可能な部材と、
（ｆ）前記衝突センサーと前記シートベルト使用センサーとに電気的に接続された信号プロセッサーとを備えており、
前記信号プロセッサーが、
（ｉ）前記シートベルトが着用されており、そして、前記衝突速度が前記第１の衝突速度しきい値より上で且つ前記第２の衝突速度しきい値より下であることを前記衝突センサーが示した場合には、前記エアーバッグを前記第１の容積まで膨張すべく、第１の量の膨張用のガスが選択され、
（ｉｉ）前記シートベルトが着用されておらず、そして、前記衝突速度が前記第２の衝突速度しきい値より上であることを前記衝突センサーが示した場合には、前記エアーバッグを前記第２の容積まで膨張すべく、前記第１の量より多い第２の量の膨張用のガスが選択されるよう、
少なくとも前記第１の容積及び前記第２の容積のうちの一方と、前記膨張用のガスの可変量とを選択するようになされていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記エアーバッグは、膨張可能な複数のセクションを備えており、前記セクシヨンの各々は、前記膨張システムによって膨張できる容積を備えていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記破れることの可能な部材は、前記膨張システムが、前記エアーバッグの１またはそれ以上の第１のセクションを充填するまで、破れることに耐え、
前記破れることの可能な部材は、前記エアーバッグの前記第１のセクションを、前記エアーバッグの他のセクションから隔離していることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項４】
請求項２に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記複数のセクションは、破れることの可能な部材によって互いに隔離された、第１のセクションと第２のセクションとを備えており、
前記第２のセクションは、前記第１のセクションよりも大きな容積を備えていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記膨張システムは、前記第１のセクションが膨張していない状態では前記第２のセクションが膨張しないようになされていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記第１のセクションが前記膨張システムによって充填された状態において、前記破れることの可能な部材が破れ、該破れることの可能な部材が破れた状態において、前記膨張システムは、前記第２のセクションを充填できることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記第１のセクションは、前記第２のセクションの内側に含められていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
さらに、前記信号プロセッサーに電気的に接続されたバイパスバルブを備えており、
前記バイパスバルブは、前記信号プロセッサーによって制御され、これにより、前記エアーバッグを膨張させるのに使用される膨張用のガスの量を選択できることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記バイパスバルブは、完全開放位置と、部分開放位置と、完全閉鎖位置とを備えており、
前記信号プロセッサーは、信号を前記バイパスバルブに供給し、それによって、前記バイパスバルブは、前記完全開放位置と前記部分開放位置と前記完全閉鎖位置のうちの１つに設定されることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記膨張システムは、
（ｃ）（ｉ）前記信号プロセッサーに電気的に接続され、第１の量の膨張用のガスを発生させるための第１のガス発生器と、
（ｃ）（ｉｉ）前記信号プロセッサーに電気的に接続され、第２の量の膨張用のガスを発生させるための第２のガス発生器とを備えており、
前記信号プロセッサーは、信号を、前記第１のガス発生器及び前記第２のガス発生器に送信し、これによって、前記第１のガス発生器及び前記第２のガス発生器により、膨張用のガスの発生が開始されることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記エアーバッグは、
（ｂ）（ｉ）第１の容積を有する第１のセクションと、
（ｂ）（ｉｉ）第２の容積を有する第２のセクションとを備えており、
前記第１の量の膨張用のガスは、前記第１の容積を完全に膨張させるのに十分になっており、
前記第２の量の膨張用のガスは、前記第１の量の膨張用のガスに加えられたとき、前記第１の容積と前記第２の容積とを完全に膨張させるのに十分になっていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
さらに、シートポジションセンサーを備えており、前記信号プロセッサーは、少なくとも前記第１の容積及び前記第２の容積のうちの一方と、前記膨張用のガスの可変量とを選択する際に、前記シートポジションも考慮することを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項１３】
請求項１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
さらに、シート上の重量に応答するセンサーを備えており、
前記信号プロセッサーは、前記エアーバッグの容積と膨張用のガスの量とを選択する際に、前記シート上の重量も考慮することを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項１４】
エアーバッグシステムを有する車両のエアーバッグを膨張させるための方法であって、
前記エアーバッグシステムは、破れることの可能な部材によって隔離された複数の容積を備えたエアーバッグと、
複数の衝突速度しきい値に応答する衝突センサーと、
シートベルト使用センサーと、
前記シートベルト使用センサーと前記衝突センサーとに電気的に接続された信号プロセッサーと、
複数の量の膨張用のガスで前記エアーバッグを膨張させるためのガス発生システムとを備えており、
前記信号プロセッサーは、
（ａ）前記シートベルト使用センサーを監視するステップと、
（ｂ）前記衝突センサーから、衝突を示す信号と衝突速度しきい値を示す信号とを受信するステップと、
（ｃ）（ｉ）前記シートベルトが着用されており、そして、前記衝突速度が第１の衝突速度しきい値より上で且つ第２の衝突速度しきい値より下であることを前記衝突センサーが示した場合には、第１の量の膨張用のガスを選択して前記エアーバッグを第１の容積まで膨張させ、
（ｉｉ）前記シートベルトが着用されておらず、そして、前記衝突速度が第２の衝突速度しきい値より上であることを前記衝突センサーが示した場合には、前記第１の量より多い第２の量の膨張用のガスを選択して、前記破れることの可能な部材を破り、且つ、前記エアーバッグを前記合い１の容積よりも大きい第２の容積まで膨張させるよう、
前記シートベルト使用と前記衝突速度しきい値とによって決定されるある量の膨張用のガスを使用することにより、前記シートベルト使用と前記衝突速度しきい値とによって決定される容積まで前記エアーバッグを膨張させるステップと、を実行することを特徴とする、エアーバッグシステムを有する車両のエアーバッグを膨張させるための方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、
さらに第１の容積が膨張した後、前記破れることの可能な部材を破り、それによって、前記膨張用のガスが第２の容積に入り、その後、前記第２の容積を膨張させるステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、
前記ガス発生システムは、複数のガス発生器を備えており、
各ガス発生器は、ある量の膨張用のガスを発生させることができ、
前記複数のガス発生器によって発生させられた発生ガスの全体の量は、前記エアーバッグを完全に膨張させるのに十分なことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法において、
前記ガス発生システムは、第１のガス発生器と第２のガス発生器とを備える複数の発生器を有しており、
前記第１のガス発生器は、前記第１の容積を十分に膨張させるのに十分なガス発生容量を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、
前記第２のガス発生器は、あるガス発生容量を備えており、当該ガス発生容量が、前記第１のガス発生器によって発生されたガスの量に加えられたとき、前記エアーバッグを前記第２の容積まで膨張させるのに十分になっていることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１４に記載の方法において、
前記エアーバッグシステムは、前記信号プロセッサーに電気的に接続されたバイパスバルブを備えており、
前記バイパスバルブは、前記信号プロセッサーによって制御され、これによって、前記エアーバッグを膨張させるために使用される膨張用のガスの量を選択できることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、
前記バイパスバルブは、完全開放位置と、部分開放位置と、完全閉鎖位置とを備えており、
前記信号プロセッサーは、信号を前記バイパスバルブに供給し、それによって、前記バイパスバルブは、前記完全開放位置と前記部分開放位置と前記完全閉鎖位置のうちの１つに設定されることを特徴とする方法。
【請求項２１】
エアーバッグシステムであって、
（ａ）シートベルト使用センサーを備えたシートベルトと、
（ｂ）少なくとも第１の容積と第２の容積とを有するエアーバッグと、
前記第１の容積または前記第２の容積の一方まで前記エアーバッグを膨張させるための可変出力ガス発生器システムであって、第１の量、第２の量及び第３の量の膨張用のガスの１つを前記エアーバッグ内に導入する可変出力ガス発生器システムと、
（ｃ）少なくとも第１の衝突速度しきい値と第２の衝突速度しきい値に応答する衝突センサーと
（ｄ）前記衝突センサーと前記シートベルト使用センサーとに電気的に接続された信号プロセッサーとを備えており、
前記信号プロセッサーが、前記エアーバッグの膨張を制御し、それによって、
（ｉ）前記シートベルトが着用されており、そして、前記衝突速度が前記第１の衝突速度しきい値より上で且つ前記第２の衝突速度しきい値より下の場合には、前記エアーバッグは、第１の量の膨張用のガスを使用することによって前記第１の容積まで膨張され、
（ｉｉ）前記シートベルトが着用されており、そして、前記衝突速度が前記第２の衝突速度しきい値より上の場合には、前記エアーバッグは、前記第２の量の膨張用のガスを使用することによって前記第１の容積まで膨張され、
（ｉｉｉ）前記シートベルトが着用されておらず、そして、前記衝突速度が前記第１の衝突速度しきい値より上で且つ前記第２の衝突速度しきい値より下の場合には、前記エアーバッグは、第２の量の膨張用のガスを使用することによって前記第１の容積まで膨張され、
（ｉｖ）前記シートベルトが着用されておらず、そして、前記衝突速度が前記第２の衝突速度しきい値より上の場合には、前記エアーバッグは、第３の量の膨張用のガスを使用することによって前記第２の容積まで膨張されることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記可変出力ガス発生器システムは、バイパスバルブを備えており、
前記バイパスバルブは、前記エアーバッグとガス発生器とに流体接続されており、
前記バイパスバルブは、完全開放位置と、部分開放位置と、完全閉鎖位置とを備えており、
前記信号プロセッサーは、前記バイパスバルブに電気的に接続されており、これにより、前記バイパスバルブの位置を制御できることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記信号プロセッサーは、前記バイパスバルブを制御し、これにより、
前記バイパスバルブを前記完全開放位置に設定することによって、前記第１の量の膨張用のガスが前記エアーバッグ内に導入され、
前記バイパスバルブを前記部分開放位置に設定することによって、前記第２の量の膨張用のガスが前記エアーバッグ内に導入され、
前記バイパスバルブを前記完全閉鎖位置に設定することによって、前記第３の量の膨張用のガスが前記エアーバッグ内に導入されることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項２４】
請求項２１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記可変出力ガス発生器システムは、第１の量の膨張用のガスを発生させることができる第１のガス発生器を備えており、
前記第１のガス発生器は、前記信号プロセッサーに電気的に接続されており、
前記可変出力ガス発生器システムは、また、第２の量の膨張用のガスを発生させることができる第２のガス発生器を備えており、
前記信号プロセッサーは、前記第１のガス発生器と前記第２のガス発生器とを制御し、これによって、第１の量、第２の量及び第３の量の膨張用のガスを生成できることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項２５】
請求項２１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記第１の容積は、前記エアーバッグの膨張可能な第１のセクションによって画定されており、
前記第２の容積は、前記エアーバッグの膨張可能な第２のセクションによって画定されていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のエアーバッグシステムにおいて、
破れることの可能な部材を備えており、
前記破れることの可能な部材は、前記第１の量の膨張用のガスを使用することによって、前記ガス発生システムが前記エアーバッグの第１のセクションを完全に膨張させるまで、破れることに耐え、
前記破れることの可能な部材は、前記第１のセクションが完全に膨張した状態で破れることができ、該破れることの可能な部材が破れた状態で、前記エアーバッグの前記第２のセクションの膨張が可能になっていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項２７】
請求項２５に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記第１のセクションは、前記第２のセクションの内側に含まれていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項２８】
請求項２５に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記破れることの可能な部材は、破れることの可能な縫い目線を備えていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項２９】
請求項２１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
さらに、シートポジションセンサーを備えており、
前記信号プロセッサーは、前記エアーバッグを前記第１の容積に膨張させるのかあるいは前記第２の容積に膨張させるのかどうかを決定する場合に、また、前記エアーバッグ内に前記第１の量の膨張用のガスを導入するのか、前記第２の量の膨張用のガスを導入するのか、あるいは、前記第３の量の膨張用のガスを導入するのかどうかを決定する場合に、前記シートポジションも考慮するようになされていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３０】
請求項１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
さらに、シート上の重量に応答するセンサーを備えており、
前記信号プロセッサーは、前記エアーバッグを前記第１の容積に膨張させるのかあるいは前記第２の容積に膨張させるのかどうかを決定する場合に、また、前記エアーバッグ内に前記第１の量の膨張用のガスを導入するのか、前記第２の量の膨張用のガスを導入するのか、あるいは、前記第３の量の膨張用のガスを導入するのかどうかを決定する場合に、前記シート上の重量も考慮するようになされていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３１】
エアーバッグシステムであって、
（ａ）シートベルト使用センサーを備えたシートベルトと、
（ｂ）少なくとも第１の容積と第２の容積とを有するエアーバッグであって、前記第１の容積は前記エアーバックの膨張可能な第１のセクションによって画定されており、破れることの可能な部材によって前記第１のセクションから隔離された前記エアーバッグの膨張可能な第２のセクションが設けられており、前記第２の容積は前記第１のセクションの容積と前記第２のセクションの容積とを合わせたものである、前記エアーバッグと、
（ｃ）第１の量、第２の量および第３の量の膨張用のガスの１つを使用することによって、前記エアーバッグを前記第１の容積あるいは前記第２の容積にまで膨張させるための膨張システムと、
（ｄ）衝突検出器とスピード・インジケーターとを備えた衝突センサーシステムと、
（ｅ）前記衝突センサーと前記シートベルト使用センサーとに電気的に接続された信号プロセッサーとを備えており、
前記信号プロセッサーは、衝突が起きていることを示す前記衝突検出器からの信号を受信することによって、前記エアーバッグの展開を開始し、
前記信号プロセッサーは、前記スピード・インジケーターから受信された信号及び前記シートベルト使用センサーから受信された信号にしたがって、
（ｉ）前記シートベルトが着用されており、そして、衝突速度が第１の衝突速度しきい値より上で且つ第２の衝突速度しきい値より下の場合には、前記エアーバッグは、前記第１の量の膨張用のガスを使用することによって前記第１の容積まで膨張され、
（ｉｉ）前記シートベルトが着用されており、そして、衝突速度が第２の衝突速度しきい値より上の場合には、前記エアーバッグは、前記第２の量の膨張用のガスを使用することによって前記第１の容積まで膨張され、
（ｉｉｉ）前記シートベルトが着用されておらず、そして、衝突速度が第１の衝突速度しきい値より上で且つ第２の衝突速度しきい値より下の場合には、前記エアーバッグは、前記第２の量の膨張用のガスを使用することによって前記第１の容積まで膨張され、
（ｉｖ）前記シートベルトが着用されておらず、そして、衝突速度が第２の衝突速度しきい値より上の場合には、前記エアーバッグは、前記第３の量の膨張用のガスを使用することによって前記第２の容積まで膨張されるよう、
前記第１の容積及び前記第２の容積のうちの一方と、膨張用のガスの前記第１の量、第２の量及び第３の量のうちの１つとを選択するようになされていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３２】
請求項３１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記エアーバッグは膨張可能な複数のセクションを備えており、
前記セクションの各々は、前記膨張システムによって膨張させることができる容積を備えていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３３】
請求項３２に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記複数のセクションは、破れることの可能な部材によって互いに隔離されており、該破れることの可能な部材は、前記膨張システムが、前記エアーバッグの１またはそれ以上の前記セクションを充填するまで破れることに耐えるようになされていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３４】
請求項３２に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記膨張用ガスの前記第１の量は、前記第１のセクションを完全に充填するのに十分な量になっており、
前記膨張用ガスの前記第２の量は、前記第１のセクションを完全に充填するのに十分な量になっており、
前記膨張用ガスの前記第３の量は、前記第１のセクションと前記第２のセクションとを完全に充填するのに十分な量になっていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３５】
請求項３４に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記膨張システムは、前記第１のセクションが膨張した状態で前記第２のセクションが膨張するようになされていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３６】
請求項３５に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記第１のセクションが前記膨張システムによって充填された状態において、前記破れることの可能な部材が破れ、該破れることの可能な部材が破れた状態において、前記膨張システムは、前記第２のセクションを充填できることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３７】
請求項３６に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記第１のセクションは、前記第２のセクションの内側に含まれることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３８】
請求項３１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
さらに、前記信号プロセッサーに電気的に接続されたバイパスバルブを備えており、
前記バイパスバルブは、前記信号プロセッサーによって制御され、これによって、前記エアーバッグを膨張させるのに使用される膨張用のガスの量を選択できることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項３９】
請求項３８に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記バイパスバルブは、完全開放位置と、部分開放位置と、完全閉鎖位置とを備えており、
前記信号プロセッサーは、信号を前記バイパスバルブに供給し、それによって、前記バイパスバルブは、前記完全開放位置と前記部分開放位置と前記完全閉鎖位置のうちの１つに設定されることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項４０】
請求項３１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記膨張システムは、
（ｃ）（ｉ）前記信号プロセッサーに電気的に接続され、第１の量の膨張用のガスを発生させるための第１のガス発生器と、
（ｃ）（ｉｉ）前記信号プロセッサーに電気的に接続され、第２の量の膨張用のガスを発生させるための第２のガス発生器とを備えており、
前記信号プロセッサーは、信号を、前記第１のガス発生器及び前記第２のガス発生器に送信し、これによって、前記第１のガス発生器及び前記第２のガス発生器により、膨張用のガスの発生を開始できることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項４１】
請求項４０に記載のエアーバッグシステムにおいて、
前記第１の量の膨張用のガスは、前記第１の容積を完全に膨張させるのに十分な量になっており、
前記第２の量の膨張用のガスは、前記第１の容積を完全に膨張させるのに十分な量になっており、
前記第１のガス発生器および前記第２のガス発生器の双方が膨張用のガスの発生を開始することにより発生する、前記第１の量と前記第２の量とを合わせた第３の量の膨張用のガスが、前記第２の容積を完全に膨張させるのに十分な量になっていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項４２】
請求項３１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
さらに、シートポジションセンサーを備えており、
前記信号プロセッサーは、前記第１の容積及び前記第２の容積のうちの一方と、前記膨張用のガスの量とを選択する際に、前記シートポジションも考慮するようになされていることを特徴とするエアーバッグシステム。
【請求項４３】
請求項３１に記載のエアーバッグシステムにおいて、
さらに、シート上の重量に応答するセンサーを備えており、
前記信号プロセッサーは、前記第１の容積及び前記第２の容積のうちの一方と、前記膨張用のガスの量とを選択する際に、前記シート上の重量も考慮することを特徴とするエアーバッグシステム。
【発明の詳細な説明】
本願は、１９９６年６月５日に出願された米国仮特許出願シリアルＮｏ．６０／０１９，１７２の出願日の利益を主張するものである。
背景
発明の分野
本願発明は、衝突の際に自動車の乗員を保護する、エアーバッグシステムに関係する。特に、本願発明は、乗員がシートベルトを着用しているか否かにかかわらず、また、衝突速度が並みのであるかあるいは高いかにかかわらず、乗員を最適に保護できるように可変の寸法の膨張可能な容積と可変の出力ガス供給とを提供する、エアーバッグシステムに関係する。
本願発明の背景
米国連邦政府安全規則（Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｍｏｔｏｒ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ（連邦自動車安全基準）（ＦＭＶＳＳ）２０８）は、自動車が３０ｍｐｈで走行して衝撃する正面バリヤ衝突で、自動車のエアーバッグが、シートベルト未着用のフロントーシートの乗員を保護できることを要求している。そうするためには、エアーバッグは、比較的に大きく激しく且つ迅速に膨張させなければならない。これらの特徴を有するエアーバッグ全体を、本願明細書において積極的なエアーバッグと名付けている。ある場合に米国の法律で要求されているが、積極的なエアーバッグは、重大な傷害やさらには致命的な傷害を引き起こす可能性がある。
これは、全て不運である。といのは、米国連邦政府自身によるＮａｔｉｏｎａｌ  Ａｃｃｉｄｅｎｔ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃ  Ｓｔｕｄｙ（国民事故統計値研究（ＮＡＳＳ））は、エアーバッグの展開により引き起こされる事故のうち９８パーセントは、３０ｍｐｈあるいはそれ以下の衝突速度で起きていることを示している（ＮＡＳＳは、米国運輸省の国家道路交通安全局（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｈｉｇｈｗａｙ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｓａｆｅｔｙ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ（ＮＨＴＳＡ）によって行なわれた車両事故の進行中の研究である）。さらに、前記研究は、エアーバッグの展開の８０％は、２０ｍｐｈより下で発生していることを示している。さらに、それは、フロントシートの乗員のうちほぼ７５％がシートベルトを現在着用しているということを指摘している。このようにして、人口の０．５％のみが、現行の米国政府の基準に従うエアーバッグを実際に必要としている（３０ｍｐｈの衝突速度で生じる事故の衝突被害者のうち２５％のみが、シートベルトを着用していないと想定される）。だれもが、積極的なエアーバッグの展開を不必要に受けることになる。
米国で最近販売されたほとんどの自動車に取り付けられているエアーバッグシステムは、シートベルトを着用している乗員とシートベルトを着用していない乗員との間の異なった保護のニーズを区別していない。すなわち、かかる異なった保護のニーズに対応していない。その代わりとして、政府安全基準があるために、大きなエアーバッグを高速膨張で積極的に展開することによって、過酷な衝突において非拘束状態の乗員を自動車の内部に当たることから保護することが意図的に構成されている。
積極的なエアーバッグは、自動車の内部の構造部分との接触から乗員を保護できる。しかしながら、そうするためには、乗員は、エアーバッグによってたぶん打ちつけられることになる。そして、擦傷やそれ以上の重大な傷害が起きる可能性が高くなっている。シートベルトで拘束されているならば、乗員への損傷のおそれは、低くなる。しかし、依然として、展開したエアーバッグにより力強く打ちつけられることがしばしばある。シートベルトにより拘束されていない場合、乗員は、より速く且つより前方に向けて移動し、その後、展開したエアーバッグによって打ちつけられて、展開力のいっそうより大きな有害な影響を経験することとなる。
種々の手段が案出されて、大きく高速で積極的に展開するエアーバッグの使用により関係づけられた危険の可能性を解決することが試みられてきた。これらの装置のいくつかは、下記の通りである。
米国特許第３，８７９，０５６号は、展開の伸長を制限するベルト状の拘束部材を備えたエアーバッグを開示する。乗員がエアーバッグに衝突したとき、前記ベルト状の拘束部材は破れ、それによって、エアーバッグの圧力を減少させて、乗員に付与されるはね返り力（すなわち、リバウンド（弾性反撥）力）を弱めるようになっている。
米国特許第３，９９０，７２６号は、シーム（継ぎ目）を備えたエアーバッグを開示している。乗員がエアーバッグに当たったとき、前記シームは開放し、これによって、エアーバッグの圧力とはね返り力とを下げるようになっている。
米国特許第５，２４０，２８３号は、付属の複数の補助バッグを備えたエアーバッグを開示している。前記乗員が前記主のエアーバッグに当たったとき、前記補助バッグは、前記主のエアーバッグから当該補助バッグ内に強制的に送り込まれるガスで膨張する。
米国特許第５，２８２，６４６号は、バルブを備えたエアーバッグを開示している。前記バルブは、２つの内部チャンバの膨張を制御する。前記２つの内部チャンバは、２つの開口部を介して連通している。前記第１の開口部は、常時、開放されており、インフレータ（ｉｎｆｌａｔｏｒ）に連結された前記第１のチャンバから、乗員に最も近い第２のチャンバに膨張用のガスが迅速に流れるのを許容する。他方の開口部は、メッシュカバーを備えており、乗員接触壁に取り付けられたフラップによって普段は閉じている。前記第２のチャンバが前記第１の開口部を通る膨張によって拡張したとき、前記乗員接触壁は、乗員に向かって移動する。この壁が所定まで膨張したとき、前記乗員接触壁は、前記バルブフラップを開放位置まで引き、前記第２の開口部を露出させる。前記エアーバッグは、その最終容積まで、すなわち、乗員接触壁が乗員に向けて移動できる程度まで、継続して膨張する。
上記全ての特許は、乗員の荷重に応じて容積を著しく変化させることができるエアーバッグに関係するものである。しかし、前記エアーバッグは、ガス発生器からある一定の容積のガスが供給されるようになっている。ある一定の容積のガスが供給されることから、これらのエアーバッグは、第１の容積まで十分に膨張させるか、最大容積まで十分に膨張させるか、あるいはその両方とも行うことができないかのいずれかである。このタイプのシステムのエアーバッグのガスが、第１の容積まで十分に膨張させ、乗員の荷重に応じて、エアーバッグをより大きな容積まで膨張させた場合、前記エアーバッグは、第１の容積にあるエアーバッグが破裂したかのうように動き、それによって、乗員は、事実上、拘束されない状態にされる。この故に、この態様で構成されたエアーバッグシステムは、有効な拘束となるように、典型的な通気孔付きのエアーバッグ構造の割合に等しい割合で乗員の衝撃に応じて、ガスがより大きな容積内に排出されるような態様でのみ、開放する。有効とするために、単一のガス発生器エアーバッグが、単一の容積のエアーバッグのみを備えることができる。もちろん、容積内にわずかな変化が許容されるならば、単一のガス発生器を用いることができる。しかし、これらのわずかな変化を用いて、乗員の荷重の影響の違いに適応することはできない。乗員の荷重の影響の違いは、乗員がシートベルトにより拘束されているかいないか、または、並みの速度での衝突か高速での衝突か否かで生じる。上記特許は、以下、可変容積型の一定膨張式の構造として呼ぶものに関係している。
米国特許第５，０７４、５８３号は、パッセンジャー側のエアーバッグシステムを開示している。前記エアーバッグシステムは、着座状態センサーを備えている。前記着座状態センサーは、パッセンジャー室の温度を検出すると共に、シートポジション、リクライニング角度、パッセンジャーの寸法、パッセンジャーの姿勢及びシートベルトの使用に関するパッセンジャーの着座状態を検出する。前記感知された着座状態に応じて、制御ユニットが、膨張のタイミング、エアーバッグのガス圧、エアーバッグのガス量及び乗員に対するエアーバッグの位置を決定する。このシステムは、異常に重く、複雑で高価なシステムである。
米国特許第５，４１１，２８９号は、多数レベルのガス発生源を備えたエアーバッグシステムを開示している。前記多数レベルのガス発生源は、選択されたガスのレベルでエアーバッグを膨張させている。前記ガスレベル及び膨張のシーケンス時間は、電子制御ユニットによって制御される。前記電子制御ユニットは、付属の温度センサー、シートベルト及び加速センサーに応答する。
上記で言及された特許を取得した前記２つのシステムでは、ガス発生器の出力を変化させている。しかしながら、エアーバッグの容積を変える構成はない。前記システムは、いくつかの調整を積極的に行っている。しかし、例えば、乗員がシートベルトを締めた状態で１２ｍｐｈの衝突速度を受けた場合と、乗員がシートベルトを締めていない状態で３０ｍｐｈの衝突速度を受けた場合とで起きるように、要求された保護において大きな違いをカバーするように、上記システムは設計されていない。上記特許は、以下、ある一定の容積で可変膨張を行う設計と呼ばれるものに関係する。
要約すれば、上記特許の全ては、程度及び手段を変えることによって、積極性の高い大きなエアーバッグに関係する問題に取り組んでいる。しかしながら、乗員がシートベルトを着用しているか否かにかかわらず、そして、衝突速度が並みあるいは過酷であるか否かにかかわらず、前記問題に完全に対処し且つ最適な保護を与えるエアーバッグシステムが必要とされている。さらに、そのニーズは、構成が簡単で、取り付けるのに経済的で、既存の装置に適合できる簡単な構造のエアーバッグに合うようにすべきである。
発明の概要
本願発明は、衝突の際に車両の乗員を保護するための、可変容積で可変膨張式のエアーバッグシステムを提供するものである。本願発明は、最適の乗員保護を提供するために、積極性という観点から、衝突状態にしたがって応答するエアーバッグ拘束システムを提供する。前記エアーバッグ拘束システムは、この態様で、２つの異なった容積に膨張させることができるエアーバッグの使用と、少なくとも２つのレベルの膨張を提供できるガス発生器源の使用とを通して、応答する。前記「標準の」ＦＭＶＳＳ２０８エアーバッグは、後述するように、必要とされた場合の下記状況の５％に対応する場合に限り展開される。
積極的なエアーバッグの展開の結果として生じる傷害は、このエアーバッグシステムによってほとんど除去できる。このエアーバッグシステムは、２つの識別器を使用して、シートベルトの使用及び衝突速度のしきい値から、展開の特性を決定することができる。上記した研究から得られた数字を使用して、下記の衝突母集団マトリックスが、シートベルトを締めた乗員とシートベルトを締めていない乗員に関して、１２ｍｐｈよりも大きな速度しきい値と、２０ｍｐｈよりも大きなしきい値とについて、衝突のパーセンテージを示している。
0003919819.tif 000002
前記エアーバッグは、当該技術において周知な、エアーバッグの使用に関して適切な不透過性の材料から形成されている。その大きな容積寸法は、非拘束状態の乗員を保護できるように設計され且つ米国で販売されているエアーバッグの典型的なものである。すなわち、ドライバー側で使用するためのエアーバッグは、非膨張状態で、ほぼ２７インチないし３０インチの直径を備えており、完全膨張モードにおいてほぼ６０ないし８０リットルの膨張用のガスを保持する。前記エアーバッグは、フロントパネルとリヤパネルとを備えており、フロントパネルとリヤパネルは、高強度のシーム（継ぎ目）を生成する手段によって、周縁のエッジに沿って結合されている。高強度の縫い目（ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ）も好適な手段である。しかしながら、フロントパネルとリヤパネルは、高周波溶接を用いることによって、織り、接着し、溶接することもできる。リヤパネルは、中央に設けられた開口部を備えている。前記開口部は、補強され、膨張システムに取り付けることができるようになっている。
本願発明のエアーバッグは、エアーバッグの内側周縁部に沿って加えられた、破れることの可能な縫い目線を広げたのような、解放できる取付け手段で区画されている。この区画によって、エアーバッグの中央部分に膨張可能な隔離領域が設けられる。エアーバッグの中央部分は、全エアーバッグの膨張容積よりもほぼ５０パーセント小さくなっている膨張容積を備えている。可変ガス発生器と共に、このより小さな容積と解放可能な区画とを設けることが、本願発明に係わるエアーバッグシステムの低い積極性の秘訣となっており、衝突状況の範囲で乗員を保護できるようになっている。本願発明を明瞭にするために、本願発明に係わるエアーバッグシステムの膨張可能な中央部分は、本願では、小さな膨張容積（膨張された小さな容積）あるいは膨張可能な小さな容積と呼ぶ。本願発明の全膨張可能領域は、本願では、大きな膨張容積（膨張された大きな容積）あるいは膨張可能な大きな容積と呼ぶ。
破れることの可能な縫い目線（ｂｒｅａｋａｗａｙ  ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ）は、エアーバッグを区画する好適な手段となっている。しかしながら、編み込みと、接着と、高周波溶接と、フック及びループ締結と、スナップ式嵌合と、さねはぎ締結と、切り取り織りを含む他の解放可能な手段を使用できる。さらに、プリーツを取り入れることもできる。本願発明の内容を明瞭にするために、解放可能な手段は、以下、破れることの可能な縫い目線として定義される。
本願発明の２つの好適な実施例が、本願明細書に示されている。両実施例の構成要素及び配置構造によって、可変ガス供給はもちろん可変寸法で膨張可能な容積の利益を提供するような態様でエアーバッグを展開させることができる。上記研究からの数字を取り入れている下記のマトリックスが、識別器として、衝突速度しきい値とシートベルトとを採用する、本願発明用のエアーバッグの可能な展開を定義している。
0003919819.tif 000003
注意：前記％ｇｇは、ガス発生器選択や開口バイパスを備えたガス発生器選択の結果として発生する、利用可能な全膨張用のガスのうちのパーセントを参照している。
本願発明の第１の好適な実施例は、バイパスバルブ、ガス発生器、シートベルト使用センサー、衝突センサー及び信号プロセッサーを備えている。前記ガス発生器は、十分なガスを生成して、前記エアーバッグの膨張可能な大きな容積を膨張させることができる。しかしながら、シートベルト使用センサーと衝突センサーとからの入力が、実際に、エアーバッグ内に流入する膨張用のガスの割合及び量を決定する。このシステムは、下記のように作動する。
乗員がシートベルトを着用しているときは常に、前記シートベルト使用センサーは、前記信号プロセッサーに信号を送る。前記信号プロセッサーは、バイパスバルブに信号を送り、これによって、バイパスバルブは開放する。逆に、乗員がシートベルトを未着用のときは常に、シートベルト使用センサーは、前記信号プロセッサーに信号を送る。前記信号プロセッサーは、バイパスバルブに信号を送り、これによって、バイパスバルブは閉鎖する。特定のしきい値を越える設定時間枠にわたる加速変化として、衝突検出器によって概ね定義される、衝突が起きた場合、前記衝突検出器は、信号を、ガスの発生を開始するガス発生器に送る。同時に、衝突検出器は、信号を前記信号プロセッサーに送る。前記信号プロセッサーは、衝突の激しさ、すなわち、衝突が起きた速度を示す衝突の激しさ、あるいは、いくつかの速度しきい値を越えてまたは下回って衝突が起きたどうかを示す衝突の激しさ画定する。速度の指摘は、車両の速度メーターのような別体のセンサーからの得ることもできる。前記信号プロセッサーは、また例えば、車両速度メーターシステムからの入力を用いることによって、車両の速度を監視することもできる。それによって、前記信号プロセッサーは、引き続いて、車両速度を含むレジスターを最新のものにする（更新する）ことができる。前記信号プロセッサーは、衝突検出器から（そして、必要ならば、別体のスピード・インジケーターから）の信号と、シートベルト使用センサーからの最新の入力とを評価する。前記信号プロセッサーは、後述するような具体的な衝突発生に応じて応答する。
衝突速度が、１２ｍｐｈよりも大きく、しかし、２１ｍｐｈよりも低い場合（本願で「並み」と呼ばれる）で、乗員がシートベルトを締めている場合には、前記信号プロセッサーは、信号を前記バイパスバルブに送らない。これによって、バイパスバルブは、完全に開放されたままとなる。したがって、同時に、ガスが、前記バイパスバルブを通って流出しながら、一方、前記エアーバッグの中央部分に流入し、小さな容積を膨張させる。この場合、前記発生器によって発生したガスのほぼ４０％がエアーバッグ内に流入し、ほぼ６０％が前記バイパスバルブを通って流出する。前記エアーバッグの膨張部分は、比較的小さくなっている。このようにして、上記研究によれば全衝突の６０％を占めるこの状況において、展開するエアーバッグが、乗員に強い衝撃を与えることはありえないし、または、乗員が著しい程度で前記エアーバッグに荷重（負荷）をかけることはありえない。しかしながら、過度の荷重が起きたとき、前記バイパスバルブのポートを通ってエアーバッグからガス抜きが行われる。
衝突速度が、２０ｍｐｈよりも大きい場合（本願では、「過酷」と呼ばれる）で、乗員がシートベルトを締めている場合、または、衝突速度が、２１ｍｐｈよりも低く、しかし、１２ｍｐｈよりも大きい場合で、乗員がシートベルトを締めていない場合、前記信号プロセッサーは信号を送り、これによって、前記バイパスバルブが部分的に開放する。上記研究によれば、全ての衝突の３５パーセントを占めるこれらの衝突の状況において、発生されたガスのほぼ６０パーセントが、前記エアーバッグ内に流入し、ほぼ４０パーセントが前記バイパスバルブを通って流出する。
前記バイパスバルブを通って流出する膨張用のガスは、乗員室の外側に排出される。前記膨張用のガスは、例えば、防火壁を通ってエンジンの隔室（ベイ）内に排出することができる。開放されたまたは部分的に開放されたバイパスバルブによって、前記エアーバッグ内に流入するガスの圧力及び量が制限される。これによって、破れることの可能な縫い目線の破れが、膨張の間、防止され、そして、前記エアーバッグの膨張可能な小さな容積のみが膨張される。
衝突速度が２０ｍｐｈよりも大きく、乗員がシートベルトを締めていない場合において、前記信号プロセッサーは、前記バイパスバルブに信号を送らない。これによって、前記バイパスバルブが閉鎖状態のままとなり、ガスはバイパスされない。代わりに、発生したガスの１００パーセントが、前記エアーバッグの中央部分内に流入し、破れることの可能な縫い目線が破れ、エアーバッグの膨張可能な大きな容積が膨張させられる。乗員が前記エアーバッグに衝突したとき、開口部を通ってガス抜きが行われる。前記開口部は、前記破れることの可能な縫い目線の外方に設けられている。
本願発明の第２の好適な実施例は、２つのガス発生器（すなわち、二重のレベルのガス発生器）と、衝突センサーと、シートベルト使用センサーと、信号プロセッサーとを備えている。下記の記述により、前記２つのガス発生器は、異なった出力（好ましくは、全出力のほぼ４０パーセントとほぼ６０パーセント）を備えていることが想定される。その結果、中央部分の小さな容積を、ソフト状態あるいはハード状態に膨張することができる。また、その結果、前記２つのガス発生器を一緒に作動させて十分なガスを生成し、これによって、膨張可能な大きな容積を十分に膨張させることができる。
乗員が前記シートベルトを着用あるいは未着用のときは常に、前記シートベルト使用センサーは、前記信号プロセッサーに信号を送る。衝突の際に、前記衝突検出器が、信号を、衝突の激しさを画定する前記信号プロセッサーに送る。前記信号プロセッサーは、前記衝突検出器からの入力と、前記シートベルト使用センサーからの最新の入力とを評価する。前記信号プロセッサーは、後述するように具体的な衝突発生に応じて応答する。
乗員がシートベルトを締めており、衝突速度のしきい値が並みであった場合、前記信号プロセッサーは、前記小さなガス発生器に信号を送り、これによって、膨張が開始する。乗員がシートベルトを締めており、衝突速度のしきい値が過酷であった場合、または、乗員がシートベルトを締めておらず前記衝突速度のしきい値が並みであった場合、前記信号プロセッサーは、大きなガス発生器に信号を送り、これによって、膨張が開始する。乗員がシートベルトを締めておらず、衝突速度のしきい値が過酷な場合、前記信号プロセッサーは、小さなガス発生器と大きなガス発生器の両方のガス発生器に信号を送り、これによって、膨張が開始する。小さなガス発生器と大きなガス発生器の両方のガス発生器が作動したときのみ、ガスは、破れることの可能な縫い目線を破り、前記エアーバッグの膨張可能な大きな容積を膨張させる。
最も、本願発明の目立つ特徴及び効果は、以下の通りである。本願発明は、可変寸法の膨張可能な容積と可変出力ガス発生器システムとを提供し、これによって、シートベルトを着用する乗員や並みの衝突及び過酷な衝突の状況にない乗員の異なった保護の必要性に正確に適応することができる。衝突速度やシートベルトの使用に応じて必要になった場合、破れることの可能な縫い目線を使用することにより、全エアーバッグの容量（あるいは能力）が、常に、乗員に利用可能になっている。エアーバッグは、積極性の低い態様で展開する。
その主な理由は、２つの特徴が存在するからである。すなわち、破れることの可能な縫い目線によって制御される、区画された膨張可能な中央部分と、可変のガス供給の使用という２つの特徴が存在するからである。エアーバッグは、比較的低圧であるいは比較的高圧で、小さな膨張容積になったときに（すなわち、エアーバッグ全体の膨張容積のほぼ５０パーセントになったときに）、膨張を停止する。あるいは、エアーバッグは、破れることの可能な縫い目線を使用することによって、制御された態様で大きな膨張容積まで膨張する。前記小さな膨張容積は、寸法及びガス発生器出力によって低い積極性を発揮する。前記破れることの可能な縫い目線は、膨張可能な大きな容積が膨張するとき、エアーバッグの展開速度を減少させることによって、また、エアーバッグの展開力を制限することによって、前記エアーバッグの積極性を最小限度にする。積極性を最小限度にする前記同じ要因が、また、前記エアーバッグにより乗員に付与されるはね返り力（すなわち、リバウンド力（弾性反撥力））を制限する。積極性を低くし、また、はね返り力を低くすることによって、エアーバッグの展開に関係する傷害をより少なくすることができる。
本願発明に係わる、非ガス抜き構成からなるより小さな容積バッグの使用による展開の拘束により、さらに、事故の統計が示す事故を９５パーセント減らすことができるであろう。その容積バッグは、膨張用のガスの解放による車両の内部の空気汚染を除去する。これにより、空気の品質又は圧力の変化が重要な場合に、特に、使用に際して実際に役立つ。それは、また、ガス発生器の解放された「煙」により排出問題が引き起こされている小さいな内部を備えた車両の乗員を保護することにもなる。
したがって、本願発明の目的は、乗員がシートベルトを着用しているか否かにかかわらず、または、衝突速度が並みのあるいは過酷なものであるか否かにかかわらず、車両の乗員にとって最適な保護を与えることである。
本願発明の他の目的は、全ての展開状況の間に、乗員に付与される運動エネルギーを最小限度にする保護用の車両エアーバッグを提供するものである。
本願発明の他の目的は、エアーバッグの展開状況の大部分において、エアーバッグとの衝突によって乗員に付与されるはね返り（すなわち、リバウンド（弾性反撥））エネルギーを最小限度にする保護用の車両エアーバッグシステムを提供するものである。
本願発明の他の目的は、一般的水準からの空気品質及び／又は空気圧力の変化が特に望ましくない衝突状況の大部分において、自動車の乗員を保護するための非ガス抜式のエアーバッグを提供するものである。
本願発明の他の目的は、作動に信頼性のあるエアーバッグシステムを提供するものである。
本願発明の他の目的は、製造が簡単なエアーバッグシステムを提供するものである。
本願発明の他の目的は、製造が経済的なエアーバッグシステムを提供するものである。
本願発明の他の目的は、他のエアーバッグに対して軽量のエアーバッグを提供するものである。
本願発明の他の目的は、既存の車両機器に適合するエアーバッグシステムを提供するものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本願発明の、非膨張状態にあるドライバー側のエアーバッグのフロントパネルの正面図の略図である。
図２は、本願発明の、非膨張状態にあるドライバー側のエアーバッグのリヤパネルの背面の略図である。
図３は、本願発明の第１の好適な実施例の、膨張したエアーバッグの小さな容積を示す本願発明の略図である。
図４は、本願発明の第１の好適な実施例の、エアーバッグの大きな容積を示す本願発明の上断面図の略図である。
図５は、本願発明の第２の好適な実施例の、膨張したエアーバッグの小さな容積を示す本願発明の上断面図の略図である。
図６は、本願発明の第２の好適な実施例の、膨張したエアーバッグの大きな容積を示す本願発明の上断面図の略図である。
本願発明の好適な実施例の詳細な説明
本願発明の好適な実施例に係わる、非膨張状態のドライバー（運転手）側のエアーバッグが、図１及び図２に示されている。図３は、バイパスバルブを採用した膨張システムに関して、エアーバッグの小さな容積が膨張した状態にある本願発明を図示しており、図４は、バイパスバルブを採用した膨張システムに関して、エアーバッグの大きな容積が膨張した状態にある本願発明を図示している。図５は、２つのガス発生器を採用した膨張システムに関して、エアーバッグの小さな容積が膨張した状態にある本願発明を図示しており、図６は、２つのガス発生器を採用した膨張システムに関して、エアーバッグの大きな容積が膨張した状態にある本願発明を図示している。これらの図面は、ドライバー側の使用関してに丸みを付けた形状を示している。しかしながら、本願発明のエアーバッグは、ドライバー側またはパッセンジャー側の使用に関して、長方形、正方形、方形などを含む任意の機能的な形状を利用することができる。フロントパネルとリヤパネルのみが詳細に示され且つ本願明細書に説明されているが、本願発明のエアーバッグは、サイドパネルを備えることもできる。前記形状にかかわらず、本願発明のエアーバッグの全体にわたる寸法は、今日、製造される典型的なエアーバッグとなっている。例えば、ドライバー側の使用に関して、図１−２に示されたような丸みをつけた形状の本願発明に係わるエアーバッグは、平坦な非膨張状態で、ほぼ２７インチないし３０インチの直径を備えている。前記エアーバッグの材料は、また、通常のものから形成されている。例えば、エアーバッグ１１の材料は、ネオプレン（ｎｅｏｐｒｅｎｅ）で内側がコーティング（被覆）された、４２０デニールからなる織物状のナイロン製の布とすることができる。
図１及び図２は、エアーバッグのフロントパネル１０とリヤパネル１４とをそれぞれ示している。これらのフロントパネル１０とリヤパネル１４は、周縁で結合され、その結果、シーム（継ぎ目）が、外側エッジに沿って形成されている。あるいは、フロントパネル１０及びリヤパネル１４は、前記シームがエアーバッグの内側に形成されるように結合することができる。フロントパネル１０及びリヤパネル１４は、高強度の縫い目線１２によって結合されることが好ましい。しかしながら、付着（接着）及び高周波溶接のような他の取付け手段を用いてもよい。縫い目線１２は、ストレート状に水平方向に縫われた複数の縫い目からなる、接近して設定されたほぼ２つのラインから構成されている。前記縫い目は、破れる前に少なくとも２０ｐｓｉの圧力に耐えることができる。他の高強度の縫い目線パターンを適用することもできる。縫い目線１２のスレッド（糸）は、４２０デニールのナイロン製のスレッド（糸）となっており、１インチ当たり７ないし１０個の範囲の縫い目が縫われている。
破れることの可能な縫い目線１３が、エアーバッグ１１内に中央領域を画定しており、破れる前に、ほぼ７ｐｓｉｇ（ゲージpsi）の圧力に耐えることができる。破れることの可能な縫い目線１３は、１インチ当たり１０ないし１８個の範囲の縫い目が縫われた、１．８ポンドの破壊強さのナイロン製のスレッド（糸）から形成されていることが好ましい。膨張可能な小さな容積は、最も内側の破れることの可能な縫い目線１３のラインによって縁取られた（あるいは、境界付けられた）非縫合領域の広がり部によって画定されている。この容積は、全エアーバッグ１１の膨張容積のほぼ５０パーセントになっている。
図２は、縫い目線１２と破れることの可能な縫い目線１３との間の非縫合の広がり部内で、エアーバッグのリヤパネルに設けられたガス抜き孔１５を示している。これらガス抜き孔１５は、一緒になって、１ないし２平方インチのガス抜き領域を与えている。リヤパネル１４は、膨張用のガスのインレット（入口部）１６を備えている。補強材１７が、膨張用のガスのインレット１６を囲んでいる。補強材１７は、膨張システムに連結できるようになっている。膨張用のガスのインレット１６及び補強材１７の正確な形状は、使用される膨張システムのコネクター１８の形状次第である。
本願発明の好適な第１の実施例は、図３及び図４に示されている。第１の実施例は、ポート２９を備えたバイパスバルブ２０を有している。バイパスバルブ２０は、流体コネクター１８を介して、膨張用のガスのインレット１６と補強材１７とに取り付けられている。バイパスバルブ２０は、また、流体コネクター２１を介して、通常のガス発生器２３に取り付けられている。バイパスバルブ２０は、電線３０を介して、信号プロセッサー２５に電気的に接続されている。信号プロセッサー２５は、電線２４を介して、シートベルト使用センサー１９に電気的に接続されている。乗員がシートベルトを着用する時にはいつでも、シートベルト使用センサー１９は、１つのタイプの信号を、電線２４を介して信号プロセッサー２５に送る。信号プロセッサー２５は、次いで、電線３０を介して、バイパスバルブ２０を開放するための信号を送る。乗員がシートベルトを着用しない時にはいつでも、シートベルト使用センサー１９は、異なった信号を、電線２４を介して信号プロセッサー２５に送る。信号プロセッサー２５は、次いで、電線３０を介して、バイパスバルブ２０に信号を送り、これによって、バイパスバルブ２０は閉鎖される。
信号プロセッサー２５は、また、電線２８ａ及び２８ｂを介して、衝突センサー２２に電気的に接続されている。一般的に、衝突センサー２２は、ある一定の時間枠にわたって加速の変化を検出する。衝突は、速度しきい値として公知の、ある一定の時間枠にわたる加速の一定の変化よりも大きなあるいは前記加速の一定の変化を越える、時間枠上での加速変化として定義されている。本願発明の衝突センサー２２は、２つの衝突速度しきい値に対し感度が高く、そして、応答する。一方の衝突速度しきい値は、衝突速度が１２ｍｐｈよりも大きなときの並みのしきい値である。他方の衝突速度しきい値は、衝突速度が２０ｍｐｈよりも大きなときの過酷なしきい値である。衝突センサー２２は、衝突速度しきい値を明らかにし、その情報を、電線２８ａ及び２８ｂを介して信号プロセッサー２５に供給する。
衝突速度しきい値が並みである場合、電線２８ａのみが信号を信号プロセッサー２５に送る。衝突速度しきい値が過酷である場合、電線２８ａ及び２８ｂの両方の電線が信号を信号プロセッサー２５に送る。衝突センサー２２は、電線３１を介して、通常のガス発生器２３に電気的に接続されている。衝突センサー２２が衝突を検出したとき、衝突センサー２２は、電線３１を介して、ガスの発生を開始するガス発生器２３に信号を送ると共に、これと同時に、電線２８ａ及び２８ｂを介して信号プロセッサー２５に信号を送る。
信号プロセッサー２５は、シートベルト使用センサー１９からの最新の入力と、衝突センサー２２とからの入力とを評価する。乗員のシートベルトの締め付け状況や衝突速度のしきい値しだいで、信号プロセッサー２５は、電線３０を介して信号を送らないことにより、バイパスバルブ２０は完全に開放しあるいは完全に閉鎖し、または、電線３０を介して信号を送ることにより、バイパスバルブ２０は部分的に開放しあるいは部分的に閉鎖する。衝突速度が並みで、乗員がシートベルトを締めていた場合、信号プロセッサー２５は、バイパスバルブ２０に信号を送らず、これによって、バイパスバルブ２０は、完全に開放状態のままとなる。衝突速度が過酷で乗員がシートベルトを締めている場合、あるいは、衝突速度が並みで乗員がシートベルトを締めていない場合、信号プロセッサー２５は、バイパスバルブ２０を完全閉鎖位置から部分開放位置に移動させることによって、あるいは、完全開放位置から部分開放位置に移動させることによって、バイパスバルブ２０を部分的に開放させる信号を送信する。衝突速度が過酷で乗員がシートベルトを締めていない場合、信号プロセッサー２５は、バイパスバルブ２０に信号を送らず、これよって、バイパスバルブ２０は、完全に閉鎖されたままとなる。
本願発明の他の好適な膨張システムが、図５及び図６に示されている。その膨張システムは、衝突センサー２２と、シートベルト使用センサー１９と、信号プロセッサー２５と、通常の２つのエアーバッグ用のガス発生器２６ａ及び２６ｂとを備えている。２つのエアーバッグ用のガス発生器２６ａ及び２６ｂは、異なった出力を備えている、例えば、一方は全体のほぼ４０パーセントの出力を、他方は全体のほぼ６０パーセントの出力を備えていることが好ましい。それによって、中央の小さな容積を膨張させて、ソフトあるいはハードな状態にすることができる。また、それによって、２つのエアーバッグガス発生器２６ａ及び２６ｂを一緒に機能させて、十分なガスを発生させることにより、エアーバッグ１１の膨張可能な大きな容積を十分に膨張させることができる。エアーバッグ用のガス発生器２６ａを大きな発生器とし、エアーバッグ用のガス発生器２６ｂを小さな発生器とすることが好ましい。衝突センサー２２は、電線２８ａ及び２８ｂを介して、信号プロセッサー２５に電気的に接続されている。シートベルト使用センサー１９は、電線２４を介して、信号プロセッサー２５に電気的に接続されている。信号プロセッサー２５は、電線３３を介してエアーバッグガス発生器２６ａに電気的に接続されており、電線３４を介してエアーバッグガス発生器２６ｂに電気的に接続されている。エアーバッグ用のガス発生器２６ａ及び２６ｂは、流体コネクター２７を介して、エアーバッグのガスのインレット１６及び補強材１７に流体接続されている。
衝突センサー２２、シートベルト使用センサー１９、信号プロセッサー２５、及びそれらを取り付ける電線が、下記の例外を除いて、上記膨張システムの記述でに説明されたように機能する。衝突の際に、信号プロセッサー２５は、シートベルト使用センサー１９と衝突センサー２２とからの入力を評価し、エアーバッグガス発生器２６ａ及び２６ｂの一方あるいは両方に信号を送り、これによって、膨張を開始する。これらの入力は、衝突速度しきい値及び乗員のシートベルト締め付け状態の見地から、衝突の具体的な状況を画定する。乗員がシートベルトを締めており、衝突速度のしきい値が並みの場合、信号プロセッサー２５は、小さなガス発生器２６ｂに信号を送り、これによって、膨張が開始される。乗員がシートベルトを締めており、衝突速度しきい値が過酷な場合、あるいは、乗員がシートベルトを締めておらず、衝突速度しきい値が並みの場合、信号プロセッサー２５は、大きなガス発生器２６ａに信号を送り、これによって、膨張が開始される。乗員がシートベルトを締めておらず、衝突速度のしきい値が過酷な場合、信号プロセッサー２５は、エアーバッグ用のガス発生器２６ａ及び２６ｂの両方に信号を送り、これによって、膨張が開始される。エアーバッグ用のガス発生器２６ａ及び２６ｂの両方に信号が送られた場合にのみ、ガスは破れることの可能な縫い目線１３を破り、エアーバッグは、膨張可能な大きな容積まで膨張する。
本願発明の別の実施例
本願発明は、上記実施例に対し別の実施例でも実施することができる。第１の代替実施例は、シートベルト使用と衝突速度しきい値の両方を用いる代わりに、識別器としてシートベルト使用のみを用いるエアーバッグシステムである。それは、本願発明のうち低コストで実施できる代替例であり、エアーバッグの展開は積極性の低いものとなり、１００回の衝突状況のうち７５回展開することとなる。第２の代替実施例は、衝突速度センサー及びシートベルト使用センサーに加えて、シートのポジション（すなわち、位置）に応答するセンサーを備えている。シートが前方位置にある場合（これは、ドライバーの身長が低いとき、例えば、ドライバーの身長が５フィート１インチの場合に起きるであろう）、エアーバッグは、低い積極性で展開する。第３の実施例は、衝突速度センサー及びシートベルト使用センサーに加えて、乗員の体重に応答するセンサーを備えている。そして、かかるエアーバッグシステムは、エアーバッグの展開の寸法及び積極性を決定する際に乗員の体重を計算に入れる。
本願発明の上記開示は、例示及び説明のために提供されたものである。したがって、開示された詳細な形に本願発明を限定する意図はない。特に、本願発明は、自動車に加えて、地上車、船（海上や海中で用いるもの）、飛行体で用いることができる。例えば、本願発明は、列車、トラック、バス、バン、ボート、船、及び航空機に用いてもよい。上記開示から、上記変更に加えて、本願発明の多くの変更及び変形が、当業者に明らかとなるであろう。
【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５】
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【図６】
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