エアバッグ

プジョー306の運転席と助手席のフロントエアバッグモジュールが展開された後

エアバッグまたは補助膨張式拘束装置[ 1 ]は、衝突時に数ミリ秒で膨張し、その後収縮するように設計されたバッグを用いた車両乗員拘束システムです。[ 2 ]エアバッグは、エアバッグクッション、柔軟な布製バッグ、膨張モジュール、および衝撃センサーで構成されています。エアバッグの目的は、衝突時に車両乗員に柔らかいクッション性と拘束力を提供することです。これにより、激しく揺れる乗員と車内空間との間の傷害を軽減することができます。

エアバッグは、車両の乗員とステアリングホイール、計器盤、ボディピラー、ヘッドライナー、フロントガラスの間にエネルギー吸収面を提供します。現代の車両には、運転席側、助手席側、サイドカーテン、シートマウント、ドアマウント、BピラーおよびCピラーマウントの側面衝突エアバッグ、ニーボルスター、インフレータブルシートベルト、歩行者エアバッグモジュールなど、様々な構成で最大10個のエアバッグモジュールが搭載されています。[ 3 ]

衝突時、車両の衝突センサーは、衝突の種類、角度、衝撃の強さなど、エアバッグ電子制御装置（ECU）に重要な情報を提供します。エアバッグECUの衝突アルゴリズムは、この情報を用いて、衝突事象が展開基準を満たしているかどうかを判定し、車両内の1つまたは複数のエアバッグモジュールを展開するために、様々な点火回路を起動します。エアバッグモジュールの展開は、車両のシートベルトシステムの補助拘束システムとして1回だけ使用されるように設計された点火プロセスによって作動します。新しい側面衝突エアバッグモジュールは、車両の側面衝突時に作動する圧縮空気シリンダーで構成されています。[ 4 ]

最初の市販設計は1970年代に乗用車に導入されました。これらの設計は限定的な成功を収め、死亡事故も発生しました。[ 5 ]エアバッグは1980年代後半から1990年代初頭にかけて、多くの市場で広く実用化されました。

アクティブセーフティとパッシブセーフティ

エアバッグは「受動的」な拘束装置とみなされ、「能動的」な拘束装置の補助として機能します。エアバッグの作動や使用には乗員の行動は必要ないため、「受動的」な装置とみなされます。これは、乗員の行動を必要とするシートベルトとは対照的です。シートベルトは「能動的」な装置とみなされ、エアバッグの作動には乗員の行動が不可欠です。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

この用語は、アクティブセーフティとパッシブセーフティとは関係がありません。アクティブセーフティは、それぞれ衝突を事前に防止するシステムと、衝突発生後の影響を最小限に抑えるシステムです。この用法では、自動車のアンチロックブレーキシステムはアクティブセーフティ装置に該当し、シートベルトとエアバッグはどちらもパッシブセーフティ装置に該当します。パッシブ装置やシステム（乗員による操作や入力を必要としない装置やシステム）は、能動的に独立して作動する可能性があるため、用語上の混乱が生じる可能性があります。エアバッグはそのような装置の一つです。自動車安全の専門家は、一般的にこのような混乱を避けるため、言葉遣いに注意を払います。しかし、広告の原則により、安全機能の消費者向けマーケティングにおいて、このような意味上の注意が妨げられることがあります。さらに用語を混乱させるのは、航空安全分野では「アクティブ」と「パッシブ」という用語を自動車業界とは逆の意味で使用していることです。 [ 10 ]

歴史

バーミンガム歯科病院にあるラウンドとパロットの特許を記念した青い銘板
ジョン・W・ヘトリックの1953年の安全クッションの特許図面[ 11 ]
1975年式ビュイック・エレクトラ（ACRS搭載）
オペル・ベクトラの展開されたカーテンエアバッグ

起源

「飛行機やその他の車両の部品を覆うための」エアバッグは、1919年にバーミンガム出身の歯科医アーサー・パロットとハロルド・ラウンドによって出願された米国特許にその起源を遡ることができます。 [ 12 ]この特許は 1920 年に承認されました。[ 13 ]空気入りブラダーは 1951 年にはすでに使用されていました。[ 14 ] [ 15 ]特に自動車用のエアバッグは、アメリカ人のジョン W. ヘトリックが独立して発明したとされています。彼は 1952 年 8 月 5 日にエアバッグの特許を出願し、その特許は 1953 年 8 月 18 日に米国特許庁によって #2,649,311 に付与されました。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]技術者のウォルター リンデラーが 1951 年 10 月 6 日に出願したドイツ特許 #896,312 は、アメリカ人のジョン ヘトリックの約 3 ヶ月後の 1953 年 11 月 12 日に発行されました。ヘトリックとリンデラーが提案したエアバッグは、スプリング、バンパーとの接触、または運転手によって解放される圧縮空気をベースにしていました。その後1960年代の研究では、圧縮空気では機械式エアバッグを十分な速さで膨らませることができず、最大限の安全性を確保できないことが示され、現在の化学的エアバッグと電気的エアバッグが誕生しました。[ 19 ] [ 20 ]特許出願では、メーカーは「膨張式乗員拘束システム」という用語を使用する場合があります。

ヘトリックは工業技術者であり、アメリカ海軍に所属していました。しかし、彼のエアバッグ設計は、海軍の魚雷を扱った経験と、道路上で家族を守りたいという思いが融合して初めて実現しました。当時の大手自動車メーカーと協力関係にあったにもかかわらず、ヘトリックは投資を獲得することができませんでした。[ 21 ] [ 22 ]現在、エアバッグはアメリカで販売されるすべての自動車に搭載が義務付けられていますが、ヘトリックが1951年に出願した特許は、発明者にとって経済的価値がほとんどない「価値ある」発明の例となっています。このエアバッグが初めて商業的に利用されたのは、特許が失効した1971年以降で、この時点でエアバッグはフォードの実験車数台に搭載されました。[ 23 ]

1964年、日本の自動車技術者、小堀保三郎はエアバッグ「セーフティネット」システムの開発に着手しました。彼の設計は、爆発物を利用してエアバッグを膨張させるもので、後に14カ国で特許を取得しました。彼はエアバッグシステムの普及を目の当たりにすることなく、1975年に亡くなりました。[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]

1967年、アレン・K・ブリードが衝突検知のためのボールインチューブ機構を発明したことで、エアバッグ衝突センサーの開発における画期的な進歩がもたらされました。彼のシステムでは、磁石でチューブに取り付けられた鋼球を備えた電気機械式センサーが、30ミリ秒未満でエアバッグを膨張させます。[ 27 ]膨張時に圧縮空気の代わりにアジ化ナトリウムの小さな爆発が初めて使用されました。[ 20 ]ブリード社はこの革新的な技術をクライスラーに販売しました。イートン・エール・アンド・タウン社がフォード向けに開発した同様の「オートセプター」衝突安全装置は、まもなく米国でも自動安全システムとして提供されました。[ 28 ] [ 29 ]また、イタリアのイートン・リビア社は、局所的なエアクッションを備えた派生型を提供しました。[ 30 ]

1970年代初頭、ゼネラルモーターズはエアバッグ搭載車の販売を開始し、当初は政府機関が購入した1973年式シボレー・インパラ・セダンに搭載されました。これらの車には、1974年式オールズモビルの計器盤と、運転席エアバッグを内蔵した独自のステアリングホイールが装備されていました。これらの車のうち2台は20年後に衝突試験を受けましたが、エアバッグは完璧に作動しました。[ 31 ]エアバッグ搭載車の初期モデルは2009年現在も現存しています。[ 32 ] GMのオールズモビル・トロネードは、1973年に米国で初めて助手席エアバッグを搭載した車でした。[ 33 ]ゼネラルモーターズは最初のエアバッグモジュールを「エアクッション拘束システム」、またはACRSという名称で販売しました。同社は消費者の関心が低いことを理由に、1977年モデルでこのオプションを廃止しました。その後、フォードとGMはエアバッグの義務化に反対するロビー活動を何年も続け、エアバッグは実現不可能かつ不適切だと主張した。クライスラーは1988年と1989年のモデルで運転席側エアバッグを標準装備としたが、アメリカ車にエアバッグが普及したのは1990年代初頭になってからだった。[ 34 ]

シートベルトの代替として

乗用車用エアバッグは1970年代に米国で導入されました。当時、米国におけるシートベルト着用率が現代と比べてかなり低かったため、フォードは1971年にエアバッグを搭載した実験車を製造しました。オールステートは200台のマーキュリー・モンテレーを運用し、エアバッグの信頼性と衝突試験における動作を実証しました。この試験は、同社が一般向けの雑誌広告でも宣伝しました。[ 35 ]ゼネラルモーターズも1973年にフルサイズのシボレー車を用いてこれに追随しました。エアバッグを搭載した初期のGM実験車では7人の死亡事故が発生し、そのうち1人は後にエアバッグが原因であると疑われました。[ 36 ]

1974年にGMはACRSシステム（パッド入りのダッシュボード下部と助手席側エアバッグで構成）をフルサイズのキャデラック、[ 37 ]ビュイック、オールズモビルのモデルで通常生産オプション（RPOコードAR3）として利用できるようにした。ACRSを装備した1970年代のGM車には、運転席側エアバッグと運転席側ニーレストレイントが装備されていた。[ 38 ]助手席側エアバッグは両方の前部乗員を保護し、[ 38 ]現代のほとんどのシステムとは異なり、膝と胴体のクッションを統合し、衝撃の強さに応じて2段階に展開する。ACRSを装備した車はすべての座席にラップベルトがあったが、ショルダーベルトがなかった。米国ではエアバッグのない密閉型車では運転席と外側の前部乗員にショルダーベルトの装着が既に義務付けられていたが、GMはショルダーベルトの代替としてエアバッグを販売することを選択した。キャデラックモデルにおけるこのオプションの価格は、1974年には225ドル、1975年には300ドル、1976年には340ドル（2024年のドル換算で1,879ドル[ 39 ]）であった。

エアバッグの初期開発は、自動車の安全法制に対する国際的な関心の高まりと重なりました。一部の安全専門家は、特定の技術的解決策を義務付ける基準（すぐに時代遅れになり、費用対効果の低いアプローチになる可能性がある）ではなく、性能に基づく乗員保護基準を提唱しました。しかしながら、各国がシートベルトの規制を義務付けることに成功したため、他の設計への重点は低下しました。[ 30 ]

補助拘束システムとして

フロントエアバッグ

頭部がエアバッグに突っ込んだ衝突試験用ダミー人形の写真3枚

自動車業界、研究機関、規制当局は、エアバッグをシートベルトの代替品とみなす当初の見解を改め、現在ではエアバッグは名目上、補助拘束システム( SRS ) または補助膨張式拘束装置と指定されています。

1981年、メルセデス・ベンツは西ドイツで、主力セダンであるSクラス（W126）のオプションとしてエアバッグを導入しました。メルセデスのシステムでは、センサーが自動的にシートベルトを張って衝突時の乗員の動きを抑え、その後エアバッグが展開しました。これにより、エアバッグがシートベルトの代替ではなく、シートベルトとエアバッグが一体となった拘束システムとなりました。

1987年、ポルシェ944ターボは運転席と助手席にエアバッグを標準装備した最初の車となった。[ 40 ]ポルシェ944と944Sにはオプションでエアバッグが装備されていた。同年、日本車として初めてエアバッグを搭載したホンダ・レジェンドも登場した。[ 41 ]

1988年、クライスラーは運転席側エアバッグを標準装備した最初の米国自動車メーカーとなり、6つの異なるモデルで提供されました。[ 42 ] [ 43 ]翌年、クライスラーは運転席側エアバッグをすべての新型乗用車モデルに提供する最初の米国自動車メーカーとなりました。[ 44 ] [ 45 ]クライスラーはまた、エアバッグが人命を救ったことを示す広告でエアバッグを取り上げ始め、大衆にその価値を知らせ、1980年代後半には安全性が販売上の利点となりました。[ 46 ] 1991年モデルからクライスラーのミニバンのすべてのバージョンにエアバッグが装備されました。 [ 42 ] 1993年、リンカーン自動車会社は、モデルラインのすべての車両に運転席側と助手席側に1つずつ、デュアルエアバッグが装備されていることを自慢しました。[ 47 ] 1993年型ジープ・グランドチェロキーは1992年に発売され、運転席側エアバッグを搭載した初のSUVとなった。 [ 48 ]運転席および助手席エアバッグは、安全規制に先駆けて、ダッジ・イントレピッド、イーグル・ビジョン、クライスラー・コンコルドの全セダンに標準装備となった。 [ 49 ] [ 50 ] 1993年初頭には、エアバッグを搭載したクライスラー車が400万台目が生産された。[ 51 ] 1993年10月、ダッジ・ラムが標準運転席側エアバッグを搭載した初のピックアップトラックとなった。[ 52 ]

エアバッグを装備した自動車同士の衝突事故として初めて記録されたのは、1990年3月12日、米国バージニア州で発生した。1989年型クライスラー・レバロンがセンターラインを越えて別の1989年型クライスラー・レバロンに正面衝突し、運転席側のエアバッグが作動した。車両は大きな損傷を受けたものの、運転者は軽傷を負った。[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]

1991年の米国複合一貫輸送地上輸送効率化法は、 1998年9月1日以降に製造された乗用車と小型トラックに運転席と助手席のエアバッグの装備を義務付けた。[ 56 ] [ 57 ]米国では、NHTSA（国家道路交通安全局）は、エアバッグが1999年9月1日までに4,600人以上の命を救ったと推定している。しかし、1990年代初頭のエアバッグの衝突時の展開経験から、一部の死亡事故や重傷は実際にはエアバッグが原因であったことが示唆されている。[ 56 ] 1998年、NHTSAは先進エアバッグに関する新しい規則を導入し、自動車メーカーが効果的な技術的解決策を考案する際の柔軟性を高めた。改訂された規則では、シートベルトの使用の有無にかかわらず、さまざまな体格の乗員の保護を強化するとともに、エアバッグによる乳幼児やその他の乗員へのリスクを最小限に抑えることも求められた。[ 56 ]

ヨーロッパでは、1990年代初頭までエアバッグはほとんど知られていませんでした。1991年までに、BMW、ホンダ、メルセデス・ベンツ、ボルボの4社が高級車の一部にエアバッグを搭載しましたが、その後まもなく、フォードやボクスホール/オペルといったメーカーが1992年に自社のモデルにエアバッグを搭載するなど、より一般的な車種にもエアバッグが標準装備されるようになりました。その後まもなく、シトロエン、フィアット、日産、ヒュンダイ、プジョー、ルノー、フォルクスワーゲンもこれに続きました。

1999年までには、少なくともオプション装備としてエアバッグを備えていない新車の量販車を見つけることは難しくなり、フォルクスワーゲン ゴルフ Mk4など、1990年代後半の一部の製品にはサイドエアバッグも搭載されていました。プジョー 306は、欧州自動車量販市場の進化の一例です。1993年初頭以降、これらのモデルのほとんどが運転席エアバッグをオプションとして提供していませんでした。しかし、1999年までには、サイドエアバッグでさえいくつかの派生モデルで選択可能になりました。アウディは、1994年モデルイヤーでさえ人気モデルにエアバッグが提供されなかったため、より広範なエアバッグシステムを提供するのに遅れをとりました。その代わりに、このドイツの自動車メーカーはそれまで、独自のケーブルベースのプロコンテン拘束システムのみに依存していました。

可変力展開式フロントエアバッグは、エアバッグ自体による傷害を最小限に抑えるために開発されました。

エアバッグの登場により、1990 年以降、欧州の道路上での死亡者数と重傷者数は大幅に減少し、2010 年までに欧州の道路を走るエアバッグ非装備車は全体のごく一部となり、残りの車のほとんどは 1990 年代半ば以前に製造された車となりました。

ラテンアメリカでは、多くの新車、例えばキア・リオ、キア・ピカント、ヒュンダイ・グランドi10、マツダ2 、シボレー・スパーク、シボレー・オニクスなどは、エアバッグが装備されていない状態で販売されることが多い。これは、多くのラテンアメリカ諸国では、新車へのエアバッグや自動ブレーキシステムの搭載が義務付けられていないためである。一部の国では、新車に最低2つのエアバッグの搭載を義務付けているが、この市場では多くの車がエアバッグを装備している。[ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]

エアバッグの形状

シトロエンC4は、この車の珍しい固定ハブステアリングホイールによって可能になった、最初の「形状」運転席エアバッグを提供しました。[ 61 ]

ホンダは2019年、助手席用エアバッグの新技術を導入すると発表しました。オートリブと米国オハイオ州のホンダR&Dが開発したこの新しいエアバッグは、3つの膨張式チャンバーが「非膨張式セイルパネル」によって前面で連結されています。外側の2つのチャンバーは中央のチャンバーよりも大きくなっています。エアバッグが展開すると、セイルパネルがエアバッグへの衝突による衝撃から乗員の頭部を保護し、3つのチャンバーがキャッチャーミットのように乗員の頭部を所定の位置に保持します。この3チャンバーエアバッグの目的は、頭部の「高速移動を抑制」し、衝突時の脳震盪のリスクを低減することです。この3チャンバーエアバッグが工場出荷時に初めて搭載されたのは、2020年（2021年モデル）のアキュラTLXでした。ホンダは、この新技術がまもなく全車に採用されることを期待しています。[ 62 ]

リアエアバッグ

メルセデスは、2020年9月（2021年モデル）にメルセデス・ベンツSクラス（W223）の前面衝突時に後部座席の乗員を保護する機能の提供を開始しました。[ 63 ] W223 Sクラスは、自動車のエアバッグシステムで広く使用されている従来のガスで完全に膨らませるエアバッグではなく、ガスを使用して支持構造を膨らませ、周囲の空気で満たされたバッグを展開して拡張する後部座席エアバッグを搭載した最初の車です。[ 64 ] [ 65 ]

サイドエアバッグ

展示用に恒久的に膨らませたポルシェ996のサイドエアバッグ
シトロエンC4のカーテンエアバッグとサイドトルソエアバッグが展開された

現在、サイドエアバッグには基本的に2種類、すなわちサイドトルソエアバッグとサイドカーテンエアバッグが一般的に使用されています。近年、欧州市場ではセンターエアバッグが普及しつつあります。

サイドカーテンエアバッグを装備している車両のほとんどには、サイドトルソエアバッグも搭載されています。ただし、シボレー・コバルト[ 66 ]、2007～2009年モデルのシボレー・シルバラード/GMCシエラ、2009～2012年モデルのダッジ・ラム[ 67 ]など、サイドトルソエアバッグが装備されていない車両もあります。

2000年頃から、フォード・フィエスタやプジョー206の小型エンジン車など、低～中価格帯の車種にも側面衝突エアバッグが標準装備となり、カーテンエアバッグも量販車の標準装備となりました。 2003年に発売されたトヨタ・アベンシスは、ヨーロッパで販売された9つのエアバッグを搭載した最初の量販車でした。

サイドトルソエアバッグ

側面衝突エアバッグまたはサイドトルソエアバッグは、通常シート[ 68 ]またはドアパネル[ 69 ]に配置され、シートの乗員とドアの間で膨張するエアバッグの一種です。これらのエアバッグは、骨盤および下腹部の傷害リスクを軽減するように設計されています。[ 70 ]現在、ほとんどの車両には、横転衝突時の傷害と車両からの放出を軽減するためのさまざまなタイプの設計が装備されています。最近のサイドエアバッグの設計[ 71 ]には、 2チャンバーシステムが含まれています。[ 72 ]骨盤領域用のより硬い下部チャンバーと胸郭用のより柔らかい上部チャンバーです。[ 73 ] [ 74 ]

スウェーデンの企業オートリブABは側面衝突エアバッグの特許を取得し、1994年に1995年型ボルボ850にオプションとして初めて搭載され[ 75 ]、1995年以降に製造されたすべてのボルボ車に標準装備されました。[ 75 ] 1997年には、サーブがサーブ9-5の発売時に初めて頭部と胴体部を組み合わせたエアバッグを導入しました。

2010年式フォルクスワーゲン・ポロMk.5など、一部の車種には、ヘッドエアバッグとトルソーサイドエアバッグが一体化されています。これらのエアバッグは前席の背もたれに取り付けられており、頭部と胴体を保護します。

サイドチューブラーエアバッグまたはカーテンエアバッグ

1997年、BMW 7シリーズと5シリーズには、チューブ状のヘッドサイドエアバッグ（膨張式チューブ構造）[ 76 ] 、 「ヘッドプロテクションシステム（HPS）」が標準装備されました。[ 77 ]このエアバッグは、側面衝突時に頭部を保護するだけでなく、横転時の保護のために最大7秒間膨張を維持するように設計されています。しかし、このチューブ状のエアバッグは、すぐに膨張式の「カーテン」エアバッグに置き換えられました。

1998年5月、トヨタはプログレにルーフから展開するサイドカーテンエアバッグの提供を開始しました。[ 78 ] 1998年に、ボルボS80に前部と後部座席の乗員を保護するためにルーフマウントカーテンエアバッグが装備されました。[ 79 ]その後、カーテンエアバッグは、前部座席の乗員の頭部も保護する大型のサイドトルソエアバッグを備えた第1世代のC70を除く2000年以降のすべての新しいボルボ車で標準装備されました。 [ 75 ]第2世代のC70コンバーチブルには、上方に展開する世界初のドアに取り付けられたサイドカーテンエアバッグが搭載されました。

カーテンエアバッグは、SUVの側面衝突時に脳損傷や死亡者数を最大45%低減すると言われています。これらのエアバッグは、用途に応じて様々な形状（例えば、チューブ型、カーテン型、ドアマウント型）で提供されています。[ 80 ]近年の多くのSUVやMPVには、全列の座席を保護する長尺の膨張式カーテンエアバッグが搭載されています。

多くの車両では、カーテン エアバッグは、特に IIHS のスモール オーバーラップ衝突テストなどのオフセット衝突の場合に、乗員の運動（リバウンド時に B ピラーに頭をぶつけるなど）を管理するために、一部またはすべての前面衝突時に展開するようにプログラムされています。

ロールセンシングカーテンエアバッグ（RSCA）

ロールセンシングカーテンエアバッグは、より長時間膨張し、窓のより広い範囲を覆い、横転事故の際に展開するように設計されています。乗員の頭部を保護し、車外への放出を防ぎます。SUVやピックアップトラックは横転の確率が高いため、ロールセンシングカーテンエアバッグ（RSCA）が装備される可能性が高く、ドライバーがオフロード走行を希望する場合、スイッチでこの機能を無効にできる場合が多くあります。

センターエアバッグ
静的アウトオブポジション テストで展開されたシボレー トラバースのフロント センター エアバッグ: このテストの目的は、座席から離れてエアバッグのすぐ届く範囲にいる 3 歳児にこのエアバッグがどのような影響を与えるかを調べることです。
フォードのシートベルトエアバッグ

2009年、トヨタは側面衝突時の後部座席乗員の二次傷害を軽減することを目的とした、量産車初の後部座席センターエアバッグを開発しました。このシステムは後部座席センターから展開するもので、クラウンマジェスタに初めて搭載されました。[ 81 ] 2012年後半、ゼネラルモーターズはサプライヤーのタカタと共同で、運転席から展開するフロントセンターエアバッグを発表しました。[ 82 ]

現代自動車グループは2019年9月18日、運転席の内側に装着するセンターサイドエアバッグを開発したと発表した。

2022年モデルのフォルクスワーゲンでセンターエアバッグを装備した車種には、ID.3とゴルフがある。[ 83 ]

Polestar 2にはセンターエアバッグも搭載されています。

ユーロNCAPは2020年にテストガイドラインを更新し、欧州およびオーストラリア市場の車両では、フロントセンターエアバッグ、リアトルソエアバッグ、リアシートベルトプリテンショナーの採用が増えています。[ 84 ]

ニーエアバッグ

運転席側とニーエアバッグが分離した2つ目のエアバッグは、キア・スポルテージSUVに搭載され、それ以来標準装備となっている。エアバッグはステアリングホイールの下に配置されている。[ 85 ] [ 86 ]

トヨタ・タンドラの前面衝突試験後、助手席側のニーエアバッグが作動しました。運転席側のニーエアバッグも作動しました。青と黄色のマークはダミーの膝を示しています。

トヨタ・カルディナは2002年に日本市場で初めて運転席側SRSニーエアバッグを導入した。[ 87 ]トヨタ・アベンシスはヨーロッパで販売された最初の運転席ニーエアバッグ搭載車となった。[88] [89] ユーロNCAPは2003年型アベンシスについて、「運転者の膝と脚を保護するために多くの努力がなされており、ニーエアバッグは効果的に機能した」と報告した。[ 90 ]それ以降、一部のモデルには助手席ニーエアバッグも搭載されており、衝突時にグローブボックスの近くまたは上で展開する。ニーエアバッグは脚の傷害を軽減するように設計されている。ニーエアバッグは2000年以降、ますます一般的になっている。

リアカーテンエアバッグ

2008年、新型トヨタiQマイクロカーには、追突事故の際に後部座席の乗員の頭部を保護するための量産車初のリアカーテンシールドエアバッグが搭載されました。[ 91 ]

シートクッションエアバッグ

トヨタiQのもう一つの特徴は、正面衝突や潜水時に骨盤がラップベルトの下に潜り込むのを防ぐための助手席のシートクッションエアバッグでした。[ 92 ]ヤリスなどの後のトヨタモデルでは、運転席にもこの機能が追加されました。

シートベルトエアバッグ

シートベルトエアバッグは、シートベルトの面積を拡大することで、衝突時にシートベルトを締めた人が受ける衝撃をより効果的に分散させるように設計されています。これは、シートベルト着用者の胸郭や胸部への傷害を軽減することを目的としています。

セスナ機[ 99 ]もシートベルトエアバッグを導入した。[ 100 ] 2003年現在[ 100 ] 172、182、206に標準装備されている。

歩行者用エアバッグ

車両の外側に取り付けられたエアバッグ、いわゆる「歩行者エアバッグ」は、車両と歩行者が衝突した場合の傷害を軽減するように設計されています。[ 101 ]衝突が検知されると、エアバッグが展開し、Aピラー[ 102 ]やボンネットの縁などの硬い部分を、歩行者がぶつかる前に覆います。[ 103 ] 2012年に発売されたボルボV40には、世界初の歩行者エアバッグが標準装備されていました。[ 104 ]その結果、V40はユーロNCAPの歩行者テストで最高ランク（88%）を獲得しました。[ 105 ]

メーカー

SRSエアバッグのサプライヤーには、オートリブ、ダイセル、TRW、JSS（ブリード、キー・セーフティ・システムズ、タカタを傘下に持つ）などがあります。エアバッグの衝撃センサーの大部分は、ランカ・ハーネス社によって製造されています。

手術

ジオストームのACU

車内のエアバッグは、 ECUの一種である中央エアバッグ制御ユニット[ 106 ] (ACU) によって制御されています。ACU は、加速度計、衝撃センサー、側面 (ドア) 圧力センサー[ 107 ] 、車輪速センサー、ジャイロスコープ、ブレーキ圧力センサー、座席占有センサーなど、車内の関連するセンサーをいくつか監視しています。多くの場合、ACU はこれらのセンサー データやその他のセンサー データを循環バッファに記録し、車載の不揮発性メモリに記録して、事故調査員に衝突イベントのスナップショットを提供します。そのため、ACU は車両のイベント データ レコーダー(EDR) として機能することがよくありますが、すべての EDR が ACU であるとは限らず、すべての ACU に EDR 機能が搭載されているわけではありません。[ 108 ] : 15 ACU には通常、回路内にコンデンサが組み込まれているため、衝突時に車両のバッテリーと ACU の接続が切断されても、モジュールは電力を供給され、エアバッグを展開することができます。[ 108 ] : 102 [ 109 ] : 3

エアバッグ本体とその膨張機構は、ハンドルボス（運転席側）またはダッシュボード（助手席側）内に、プラスチック製のフラップまたはドアの後ろに隠されており、バッグが膨張する力で破れるように設計されています。必要な閾値に達するか超えると、エアバッグ制御ユニットがガス発生器の推進剤に点火し、布製バッグを急速に膨張させます。車両の乗員がバッグに衝突して圧迫すると、ガスは小さな通気孔から制御された方法で排出されます。エアバッグの容量とバッグ内の通気孔のサイズは、各車種に合わせて調整されており、シートベルトのみの場合と比較して、乗員の減速（および乗員が受ける力）を時間の経過とともに乗員の体全体に分散させます。

各種センサーからの信号はエアバッグ制御ユニットに送られ、衝突角度、衝突の重大性、衝撃力、その他の変数が算出されます。これらの計算結果に応じて、ACUはシートベルトプリテンショナーやエアバッグ（運転席と助手席のフロントエアバッグ、シートに取り付けられたサイドエアバッグ、サイドガラスを覆うカーテンエアバッグなど）などの様々な追加拘束装置を展開することもあります。各拘束装置は通常、イニシエーターまたは電気マッチと呼ばれる1つ以上の点火装置によって作動します。電気マッチは可燃性物質で包まれた導電体で構成され、1～3アンペアの電流を2ミリ秒未満で流します。導体が十分に熱くなると可燃性物質に点火し、ガス発生器を起動します。シートベルトプリテンショナーでは、この高温ガスがピストンを駆動し、シートベルトのたるみを引き出します。エアバッグでは、イニシエーターがエアバッグインフレータ内の固体推進剤に点火します。燃焼する推進剤は不活性ガスを発生させ、約1000秒でエアバッグを急速に膨張させます。20～30ミリ秒。エアバッグは、前方の乗員が外側の表面に到達するまでに完全に膨張するために、迅速に膨張する必要があります。通常、正面衝突におけるエアバッグ展開の判断は、衝突開始から15～30ミリ秒以内に運転席と助手席のエアバッグが約15～30ミリ秒以内に完全に膨張します。車両との接触から60～80ミリ秒 後。エアバッグの展開が遅すぎたり、展開が遅すぎたりすると、膨張中のエアバッグとの接触による乗員の負傷リスクが高まる可能性があります。通常、乗員とインストルメントパネルの間の距離が長いため、助手席エアバッグは大型化し、充填に必要なガス量も増加します。

旧式のエアバッグシステムには、アジ化ナトリウム（NaN 3）、KNO 3、SiO 2の混合物が含まれていました。典型的な運転席側エアバッグには約50～80グラム（1.8～2.8オンス）、大型の助手席側エアバッグには約250グラム（8.8オンス）のNaN 3が含まれています。衝突から約40ミリ秒以内に、これらの成分はすべて3つの別々の反応を起こし、窒素ガスを生成します。反応は、順に以下のとおりです。

  1. 2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 (g)
  2. 10 Na + 2 KNO 3 → K 2 O + 5 Na 2 O + N 2 (g)
  3. K 2 O + Na 2 O + 2 SiO 2 → K 2 SiO 3 + Na 2 SiO 3

最初の 2 つの反応では 4 モル当量の窒素ガスが生成され、3 番目の反応では残りの反応物が比較的不活性なケイ酸カリウムとケイ酸ナトリウムに変換されます。

現代のエアバッグはグアニジン硝酸塩を使用して、以下の反応でガスを発生させます。[ 110 ]

[C(NH 2 ) 3 ]NO 3 (s) → 3 H 2 O (g) + 2 N 2 (g) + C (s)

エアバッグの毒性反応物質の低減を目指し、代替化合物の探索が進められている。[ 111 ]カルボヒドラジド（SrCDH）のSr錯体硝酸塩（SrOC(N 2 H 3 ) 2 ·(NO 3 ) 2）と様々な酸化剤との反応により、N 2およびCO 2ガスが発生する。発生したN 2およびCO 2ガスは、発生した全ガスの99%を占める。ほぼすべての出発物質は500℃（932℉）以上の温度に達するまで分解しないため、エアバッグ用ガス発生器として実現可能な選択肢となる可能性がある。[ 112 ]

エアバッグは最初の衝突時に一度だけ展開し、すぐに収縮するため、その後の衝突時には役に立ちません。[ 113 ]

横転検知システムを搭載した車両では、加速度計とジャイロスコープを用いて横転の兆候を検知します。横転の危険が差し迫っていると判断された場合、サイドカーテンエアバッグが展開し、乗員が車内側面に接触するのを防ぎ、また、車両の横転時に乗員が車外に投げ出されるのを防ぎます。

発病条件

一部の車では助手席エアバッグをオフにするオプションがあります

エアバッグは、その車両が対象とする特定市場の車両構造に関する規制で定義された閾値よりも深刻な正面衝突および正面衝突に近い衝突の際に展開するように設計されています。米国の規制では、少なくとも時速23キロ（14マイル）の障壁衝突と同等の減速度の衝突、または同様に、各車両の前面全体で同様のサイズの駐車中の車に約2倍の速度で衝突する衝突で展開することが求められています。[ 114 ]国際規制は技術ベースではなく性能ベースであるため、エアバッグの展開閾値は全体的な車両設計に依存します。

バリアへの衝突試験とは異なり、現実世界の衝突は通常、車両の正面とは角度が異なり、衝突時の衝撃は通常、車両の前面全体に均等に分散されません。そのため、現実世界の衝突においてエアバッグを展開するために必要な衝突車両と被衝突車両の相対速度は、同等のバリアへの衝突よりもはるかに高くなる可能性があります。エアバッグセンサーは減速度を測定するため、車両速度はエアバッグを展開すべきかどうかを判断する適切な指標ではありません。車両の車台が路面から突出した低い物体に衝突し、その結果生じた減速によってエアバッグが展開することがあります。

エアバッグセンサーはMEMS加速度計で、微小機械素子を集積した小型集積回路です。この微小機械素子は急激な減速に反応して動き、その動きによって静電容量が変化します。この変化はチップ上の電子回路によって検出され、エアバッグを作動させる信号が送信されます。現在最も一般的に使用されているMEMS加速度計は、アナログ・デバイセズのADXL-50ですが、他にもMEMSメーカーが製造しています。

水銀スイッチを用いた初期の試みはうまくいきませんでした。MEMSが登場する以前、エアバッグを展開するために主に使用されていたシステムは「ローラマイト」と呼ばれていました。ローラマイトは、張力のかかったバンド内に吊り下げられたローラーで構成される機械装置です。特殊な形状と材料特性により、ローラーは摩擦やヒステリシスをほとんど生じずに自由に移動できます。この装置はサンディア国立研究所で開発されました。ローラマイトや同様のマクロ機械装置は1990年代半ばまでエアバッグに使用されていましたが、その後、MEMSに広く置き換えられました。

ほぼすべてのエアバッグは、車両火災時に温度が150～200℃（302～392℉）に達すると自動的に展開するように設計されています。[ 115 ]この安全機能は、しばしば自動点火と呼ばれ、そのような温度でもエアバッグモジュール全体が爆発しないようにするのに役立ちます。

今日では、エアバッグ作動アルゴリズムははるかに複雑になり、衝突状況に応じて展開速度を調整し、不要な展開を防止できるようになりました。これらのアルゴリズムは貴重な知的財産とみなされています。実験的なアルゴリズムでは、乗員の体重、座席の位置、シートベルトの使用状況といった要素を考慮したり、ベビーシートの有無を判定したりするものもあります。

インフレーション

フロントエアバッグが展開する際、エアバッグ制御ユニット内のガス発生器（インフレーター）に信号が送られます。点火装置が急速な化学反応を開始し、主に窒素ガス（N 2）を生成してエアバッグを充填し、モジュールカバーを通してエアバッグを展開させます。エアバッグ技術の中には、圧縮窒素ガスまたはアルゴンガスと点火式バルブ（「ハイブリッドガス発生器」）を使用するものもあれば、様々な高エネルギー推進剤を使用するものもあります。初期のインフレーター設計では、毒性の高いアジ化ナトリウム（ NaN 3 ）を含む推進剤が一般的でしたが、使用済みのエアバッグには毒性のあるアジ化ナトリウムはほとんど、あるいは全く検出されていません。

アジ化物含有火工ガス発生器には、相当量の推進剤が含まれています。運転席側エアバッグには、約50グラム（1.8オンス）のアジ化ナトリウムが入った容器が収納されています。助手席側エアバッグには、約200グラム（7.1オンス）のアジ化ナトリウムが入っています。[ 116 ]

衝突開始からエアバッグの展開・膨張プロセス全体は約0.04秒です。衝突時には車両の速度が急激に変化するため、乗員が車内に衝突するリスクを低減するためには、エアバッグは迅速に膨張する必要があります。[ 117 ] [ 118 ]

可変部隊展開

高度なエアバッグ技術は、衝突の激しさ、乗員の体格や姿勢、シートベルトの使用状況、そして乗員とエアバッグの距離に応じてエアバッグの展開を最適化すべく開発が進められています。これらのシステムの多くは、中程度の衝突では、非常に激しい衝突よりも段階的に弱い力で展開する多段式インフレータを採用しています。乗員検知装置は、エアバッグに隣接する座席に乗員がいるかどうか、乗員の質量／体重、シートベルトまたはチャイルドシートの使用状況、そして乗員が座席の前方にいてエアバッグに近いかどうかをエアバッグ制御ユニットに知らせます。これらの情報と衝突の激しさの情報に基づき、エアバッグは強い力で展開するか、弱い力で展開するか、あるいは全く展開されません。

アダプティブエアバッグシステムは、エアバッグ内の圧力を調整するために多段階エアバッグを採用する場合があります。エアバッグ内の圧力が高いほど、エアバッグに接触した乗員へのエアバッグの圧力が大きくなります。これらの調整により、システムはほとんどの衝突において中程度の圧力でエアバッグを展開し、最も激しい衝突時にのみ最大圧力でエアバッグを展開することができます。乗員の位置、体重、または相対的な体格を判定する追加センサーも使用される場合があります。乗員と衝突の重大度に関する情報は、エアバッグ制御ユニットによって使用され、エアバッグの展開または抑制の可否、そして展開する場合は様々な出力レベルが決定されます。

SEAT Ibizaエアバッグの展開後の様子

展開後

化学反応により窒素ガスが爆発的に発生し、バッグが膨張します。エアバッグが展開すると、布地（クッションと呼ばれることもあります）の通気孔からガスが排出され、冷却されるとすぐに収縮が始まります。展開に伴い、しばしば粉塵のような粒子やガス（排出物）が車内に放出されます。この粉塵の大部分は、コーンスターチ、チョーク、タルクパウダーなどで構成されており、これらはエアバッグ展開時の潤滑剤として使用されます。

新しい設計では、主に無害なタルクパウダー／コーンスターチと窒素ガスからなる排出物が発生します。アジ化物系推進剤（通常はNaN 3）を使用する旧式の設計では、ほぼ常に様々な量の水酸化ナトリウムが最初から存在します。この化学物質は少量であれば、目や傷口に軽度の刺激を与える可能性がありますが、空気に触れるとすぐに重炭酸ナトリウム（重曹）に変化します。しかし、この変化は100%完全ではなく、NaOH由来の水酸化物イオンが必ず残留します。エアバッグシステムの種類によっては、塩化カリウムも含まれる場合があります。

ほとんどの人にとって、粉塵による影響は喉や目の軽い炎症程度です。一般的に、軽度の炎症は、窓を閉めたまま換気をせずに車内に長時間留まった場合にのみ発生します。しかし、喘息のある方は、粉塵を吸い込むことで致命的な喘息発作を起こす可能性があります。

ステアリングホイールボスとダッシュボードパネルのエアバッグ出口フラップの設計上、エアバッグが作動した場合にこれらの部品を回収することは不可能です。つまり、衝突事故で車両が廃車になっていない限り、これらの部品は交換する必要があります。さらに、粉塵のような粒子やガスは、ダッシュボードや内装に修復不可能な外観上の損傷を引き起こす可能性があります。つまり、軽微な衝突でエアバッグが作動した場合、たとえ負傷者が出ず、車両の構造に軽微な損傷しかなかったとしても、修理費用が高額になる可能性があります。

規制仕様

アメリカ合衆国

1984年7月11日、アメリカ合衆国政府は連邦自動車安全基準208（FMVSS 208）を改正し、1989年4月1日以降に製造される自動車に運転者用パッシブ・レストレイントの装備を義務付けました。エアバッグまたは自動シートベルトは、この基準の要件を満たすことになります。エアバッグの導入は、米国運輸省道路交通安全局（NHTSA）の支援によって促進されました。[ 119 ]しかし、軽トラックへのエアバッグの装備は1997年まで義務付けられていませんでした。[ 120 ]

1998年、FMVSS 208が改正され、デュアルフロントエアバッグの装着が義務付けられ、低出力の第二世代エアバッグも義務付けられました。これは第一世代エアバッグによる負傷事例を踏まえたものです。FMVSS 208では、シートベルトを着用していない50パーセンタイルサイズの「男性」衝突試験用ダミーの命を「救う」ことができるようにエアバッグの設計と調整が引き続き求められています。エアバッグモジュールに使用されるインフレータアセンブリの技術的性能および検証要件は、SAE USCAR 24–2に規定されています。[ 121 ]

ヨーロッパ

北米以外の一部の国では、米国連邦自動車安全基準（FMS）ではなく、国際的に標準化された欧州のECE車両・機器規制に準拠しています。ECEのエアバッグは、ベルトを装着した衝突試験用ダミー人形に基づいているため、一般的に米国のエアバッグよりも小型で、膨張力も弱くなっています。

ユーロNCAPの車両安全評価では、メーカーが乗員の安全に総合的なアプローチを取ることを奨励しており、エアバッグを他の安全機能と組み合わせることでのみ良い評価を得ることができます。[ 122 ]ヨーロッパで販売されるほぼすべての新車にはフロントエアバッグとサイドエアバッグが装備されていますが、2020年の欧州連合[ 123 ]やイギリス、その他のほとんどの先進国では、新車にエアバッグを搭載することを直接的に法的に義務付けているわけではありません。

中南米

エクアドルでは2013年から新車にデュアルフロントエアバッグの装備が義務付けられている。[ 124 ]

2014年1月以降、小型車を除き、アルゼンチンで製造または輸入されるすべての新車にはフロントエアバッグが装備されなければならない。[ 125 ]

2014年1月1日以降、ブラジルで販売されるすべての新車にはデュアルフロントエアバッグが装備されなければならない。[ 126 ]

2014年7月以降、ウルグアイで販売されるすべての新車にはデュアルフロントエアバッグが装備されなければならない。[ 127 ]

2016年12月以降、チリで販売されるすべての新車にはデュアルフロントエアバッグが装備されなければなりません。[ 128 ]

2017年1月1日以降、コロンビアで製造または輸入されるすべての車にはデュアルフロントエアバッグが装備されなければなりません。[ 129 ]

2020年1月1日以降、メキシコで販売されるすべての新車にはデュアルフロントエアバッグが装備されなければなりません。[ 130 ]

インド

2021年3月5日、インド道路運輸省は、 2021年4月1日以降にインドで導入されるすべての新型車両にデュアルフロントエアバッグの搭載を義務付けた。また、この規制では、既存のすべてのモデルにも2021年8月31日までにデュアルフロントエアバッグを装備することが義務付けられている。[ 131 ] インドはまた、2023年10月以降に販売されるすべての乗用車に最低6つのエアバッグを搭載することを義務付けた。[ 132 ]

メンテナンス

車両の整備中にエアバッグが誤って展開すると、重傷を負う可能性があります。また、エアバッグユニットが不適切に取り付けられていたり、欠陥があったりすると、本来の作動ができなくなる可能性があります。そのため、車両の整備を行う者や救急隊員は、一部のエアバッグ制御システムが車両のバッテリーを外した後も最大30分間通電状態を維持する可能性があることを考慮する必要があります。[ 109 ] : 3

一部の国では、エアバッグおよび関連部品の販売、輸送、取り扱い、整備は法的規制の対象となっています。例えばドイツでは、エアバッグは危険爆発装置として規制されており、訓練を受けた自動車整備士のみがエアバッグシステムの整備を行うことができます。

未展開エアバッグの耐用年数に関する自動車メーカーの方針は様々です。メルセデス・ベンツなど一部のメーカーは、信頼性を確保するため、一定期間経過後の交換を従来から推奨しています。シュコダの一部車種では、エアバッグの耐用年数は製造日から約14年とされており、それ以降の交換は車両価格に見合った経済的負担にならない可能性があります。一方、ボルボは、エアバッグは車両の寿命まで持続するように設計されていると述べていますが、これは性能の絶対的な保証ではありません。[ 133 ]

制限事項

時速 30 ～ 40 km (19 ～ 25 mph) でのアンダーライド ガード衝突テスト- 頭の高さにあるトラックのプラットフォームがフロントガラスに衝突するのを防止します。

数百万個ものエアバッグが装備され、優れた安全性能を誇っていますが、乗員保護能力には限界があります。フロントエアバッグは当初、側面衝突に対する保護性能がほとんどありませんでした。側面衝突は、乗員室前方のクラッシャブルゾーンを完全に迂回するため、正面衝突よりも危険となる可能性があります。この非常に一般的な衝突から乗員を守るため、現代の自動車ではサイドエアバッグとエアバッグカーテンの搭載がますます求められています。

エアバッグは一度だけ作動するように設計されているため、最初の衝突後にさらに衝突が発生した場合には効果がありません。横転事故や多重衝突を伴う事故（例えば、多数の車両が絡む衝突）では、複数回の衝突が発生する可能性があります。[ 134 ]

「アンダーライド衝突」では、乗用車がリアアンダーライドガードを装備していないトラクタートレーラーの後部に衝突するか、または側面アンダーライドガードを装備していないトレーラーの側面に衝突する、極めて危険な状況が発生します。 [ 135 ]一般的なトレーラーの荷台の高さは、一般的な乗用車に座っている大人の乗員の頭の高さとほぼ同じです。つまり、頭とトレーラーの荷台の端の間には、ガラス製のフロントガラス以外に障壁はほとんどありません。[ 136 ]アンダーライド衝突では、衝突エネルギーを吸収するように設計された車のクラッシュゾーンが完全にバイパスされ、フロントガラスとルーフピラーがトレーラーの荷台に衝突するまで車が大幅に減速しないため、エアバッグが間に合わない可能性があります。[ 134 ]エアバッグの遅延展開は、乗員空間への大きな侵入により役に立たない場合があり、低速衝突であっても乗員は重度の頭部外傷や頭部切断のリスクが高まる。西欧のアンダーライドガードに関する基準は、北米の基準よりも厳しく、北米では通常、数十年後もまだ使用されている可能性のある古い装備を例外として認めている。 [ 135 ] [ 137 ]

一般的なエアバッグシステムは、イグニッションキーをオフにすることで完全に作動を停止します。予期せぬ電源オフは通常、エンジン、パワーステアリング、パワーブレーキも停止させ、衝突の直接的な原因となる可能性があります。激しい衝突が発生した場合、作動を停止したエアバッグは展開せず、乗員を保護しません。2014年、ゼネラルモーターズは、欠陥のあるイグニッションスイッチによって車両（エアバッグを含む）が突然停止したことによる死亡事故に関する情報を隠蔽していたことを認めました。この欠陥が直接の原因とされる死亡者数は、死亡者の分類方法によって異なりますが、13人から74人です。[ 138 ]

負傷者と死亡者

アメリカ合衆国で10年間にシートベルトとエアバッグによって救われた命の数

稀な状況下では、エアバッグが乗員に傷害を与え、極めて稀なケースでは死亡に至ることもあります。シートベルトを着用していない乗員を保護するため、米国のエアバッグ設計は、他の多くの国で採用されている国際ECE規格に準拠したエアバッグよりもはるかに強力に作動します。最近の「スマート」エアバッグコントローラーは、シートベルトの着用の有無を認識し、それに応じてエアバッグクッションの展開パラメータを調整します。[ 139 ]

1990年、エアバッグに起因する最初の自動車事故による死亡事故が報告されました。[ 140 ] TRW社は1994年に最初のガス膨張式エアバッグを製造し、その後まもなくセンサーと低膨張力エアバッグが普及しました。デュアルデプス（デュアルステージとも呼ばれる）エアバッグは1998年に乗用車に搭載されました。2005年までにエアバッグ関連の死亡者数は減少し、その年には成人の死亡者はゼロ、子供の死亡者は2人でした。しかしながら、エアバッグ作動時の衝突による負傷は依然としてかなり多く見られます。

重傷はそれほど多くありませんが、エアバッグのすぐ近くにいる、あるいはエアバッグが展開した際に直接接触した乗員が重傷または致命傷を負う可能性があります。このような怪我は、意識を失いハンドルに倒れ込んだ運転者、プリクラッシュブレーキ中にシートベルトを着用していない、または適切にシートベルトを着用していない乗員がシート内で前方に滑り落ちる、あるいはシートベルトを適切に着用しながらハンドルのすぐ近くに座っている運転者によって発生する可能性があります。運転者がハンドルの上で手を組んではいけないという正当な理由は、ほとんどの教習生に教えられるにもかかわらず、ほとんどの人がすぐに忘れてしまうことですが、カーブを曲がる際にエアバッグが展開すると、運転者の手が顔面に強く打ち付けられ、エアバッグによる怪我を悪化させる可能性があるためです。

米国の研究によると、時速 40～48 km (25～30 mph) で走行中に深刻な頭部損傷が発生するリスクは 5.495% です。乗員のリスクは 4.435% まで減ります。エアバッグを使用すると、このリスクは 80.5% 低下して 1.073% になります。乗員のリスクは 82% 低下して 0.797% になります。エアバッグありのテストは時速 56 km (35 mph) で行われ、エアバッグなしのテストよりも 8～16 km/h (5～10 mph) 高速でした。時速 48～56 km (30～35 mph) では、保護されていない乗員が深刻な損傷を受けるリスクは 15.45% ですが、保護された乗員の場合は 4.68% まで下がります。[ 141 ]

センシング技術とガス発生技術の進歩により、乗員の体格、体重、姿勢、拘束状態に応じて展開パラメータを調整できる第3世代エアバッグシステムの開発が可能になりました。これらの改良により、第1世代エアバッグシステムでは負傷リスクが高かった小柄な成人や子供の負傷リスクが低減することが実証されています。[ 142 ]

タカタ社製のエアバッグの1つのモデルでは、エアバッグのインフレータに、より安定しているがより高価な化合物テトラゾールの代わりに硝酸アンモニウムベースのガス発生組成物を使用していました。硝酸アンモニウムベースのインフレータには欠陥があり、古いインフレータを高温多湿の気候条件に長期間さらすと、展開中に破裂し、金属片がエアバッグを突き破って運転者に当たる可能性があります。[ 143 ] 2022年12月現在、この欠陥により世界中で33人が死亡しており、米国で最大24人、残りはオーストラリアとマレーシアです。[ 144 ]米道路交通安全局（NHTSA）は2015年5月に3300万台以上の車両をリコールし、[ 145 ] 2015年11月にタカタに7000万ドルの罰金を科しました。[ 146 ]トヨタ、マツダ、ホンダは硝酸アンモニウムインフレータを使用しないことを発表しています。[ 147 ] [ 148 ] 2017年6月、タカタは破産を申請した。[ 149 ]

エアバッグによる死亡統計

1990年から2000年にかけて、米国運輸省道路交通安全局（NHTSA）はエアバッグによる死亡者数を175人と特定しました。その大半（104人）は子供でした。この期間に約330万回エアバッグが作動し、NHTSAは6,377人以上の命が救われ、数え切れないほどの負傷が防がれたと推定しています。[ 140 ] [ 150 ]

車の前部座席に後ろ向きに設置された乳児用シートベルトは、乳児の頭部をエアバッグに近づけるため、エアバッグが作動した場合に重度の頭部損傷や死亡につながる可能性があります。最近の車の中には、助手席側でチャイルドシートを使用している場合にエアバッグを無効にするスイッチが付いているものもあります（ただし、オーストラリアでは、エアバッグが装備されている前部座席への後ろ向きチャイルドシートの設置は禁止されているため、このスイッチは装備されていません）。

サイドエアバッグ搭載車では、乗員が窓、ドア、柱に寄りかかったり、車両側面との間に物を置いたりすることは危険です。車両のハンガーフックに掛けられた物は、サイドカーテンエアバッグが作動した際に危険となる可能性があります。[ 151 ]シートマウントエアバッグの場合も、乗員がドアに寄りかかった際に内傷を負う可能性があります。[ 152 ] [ 153 ]

航空宇宙および軍事用途

航空宇宙産業と米国政府は長年にわたりエアバッグ技術を活用してきました。NASAと米国国防総省は、1960年代初頭から様々な航空機や宇宙船にエアバッグシステムを採用してきました。

宇宙船のエアバッグ着陸システム

NASAのエンジニアが火星の模擬地形でマーズ・パスファインダーのエアバッグ着陸システムをテスト

着陸にエアバッグが初めて使用されたのは、ルナ9号とルナ13号である。後のミッションと同様に、これらのミッションでもエアバッグは表面に沿って跳ねることで着陸エネルギーを吸収した。マーズ・パスファインダー着陸機は、エアロブレーキ、パラシュート、固体ロケット着陸スラスタを補完する革新的なエアバッグ着陸システムを採用した。この試作機はコンセプトのテストに成功し、マーズ・エクスプロレーション・ローバー・ミッションの2機の着陸機も同様の着陸システムを採用した。ビーグル2号火星着陸機も着陸にエアバッグを使用しようとした。着陸は成功し、着陸機は安全に着地したが、宇宙船の太陽電池パネルのいくつかが展開に失敗し、宇宙船は動作不能となった。

ボーイング・スターライナーは、有人カプセルの地上着陸時の衝撃を緩和するために6つのエアバッグを使用しています。[ 154 ]

航空機エアバッグ着陸システム

エアバッグは、 F-111 アードバークの脱出乗務員カプセルなど、軍用固定翼航空機にも使用されています。

乗員保護

OH-58D CABSテスト

アメリカ陸軍はUH-60A/L [ 155 ] [ 156 ]ブラックホークとOH-58Dキオワウォリアー[ 157 ]ヘリコプター群にエアバッグを採用している。コックピットエアバッグシステム（CABS）[ 158 ]は、前方と側面のエアバッグと、電子衝突センサーユニット（ECSU）を備えた膨張式チューブ状構造（OH-58Dのみ）から構成されている。CABSシステムは、アメリカ陸軍航空応用技術局がSimula Safety Systems（現BAE Systems ）との契約に基づき開発した。[ 159 ]これは、航空機向けに設計・開発され、運用された乗員傷害防止用の従来型エアバッグシステム（世界初）であり、ヘリコプター専用としても初めてのシステムである。[ 160 ] [ 161 ]

その他の用途

1970年代半ば、英国運輸研究所は数種類のオートバイ用エアバッグを試験しました。2006年、ホンダはゴールドウイングに量産型オートバイ用エアバッグ安全システムを導入しました。ホンダによると、フロントフォークに搭載されたセンサーが激しい正面衝突を検知し、エアバッグの展開タイミングを決定することで、ライダーの前方へのエネルギーの一部を吸収し、ライダーがオートバイから投げ出される速度を低減します。[ 162 ]

より一般的には、エアバッグベスト（バイクジャケットに内蔵されているか、ジャケットの上に着用される）が、一般ライダーによって路上で使用されるようになり始めています。[ 163 ] MotoGPでは、2018年からライダーがエアバッグを内蔵したスーツを着用することが義務付けられています。[ 164 ]

同様に、HeliteやHit-Airなどの企業は、鞍に取り付けて騎手が着用する乗馬用エアバッグを商品化しています。スキーやスノーボードなど、他のスポーツでもエアバッグの安全機構の導入が始まっています。[ 165 ]

  • サイクリング用エアバッグ
  • バイクのエアバッグ
    バイクのエアバッグ

参照

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