JP7724704B2 - 安全装置、及び安全装置の作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、安全装置、及び安全装置の作動方法に関する。

エアバッグを膨張展開させることで人の身体を拘束し、人を衝撃から保護する安全装置が知られている。安全装置は、例えば、車両の乗員を保護するために用いられる。そのような安全装置は、車両に対する衝撃が検知されたときにエアバッグにガスを供給することで乗員と車両の構造体との間にエアバッグを膨張展開させ、乗員を衝撃から保護するように構成されている。

これに関連して、特許文献１には、水素と酸素との混合気体を着火することで水蒸気を発生させ、水蒸気をエアバッグに供給することで当該エアバッグを膨張させるエアバッグシステムが開示されている。特許文献１のエアバッグシステムでは、水素が充填された容器と酸素が充填された容器とが共通の燃焼室に接続されている。各容器の出口を閉塞するディスクを開放装置によって破ることで各容器のガスが燃焼室に排出され、燃焼室の内部に配置された発火手段によって着火される。

特許３６０７２１５号明細書 米国特許第５５８２８０６号明細書

上述の安全装置では、エアバッグを膨張展開させるために必要な量の水素を容器に充填し、安全装置の作動時には容器内の水素を全て使い切る構成としている。しかしながら、エアバッグの膨張展開に対して適切な量を超える量の水素が容器に充填されている場合、容器内の水素を全て使って水蒸気を生成すると、過剰な量の水蒸気がエアバッグに供給されてる虞がある。その場合、エアバッグが破裂することやエアバッグに十分なクッション性が付与されないことが起こり得る。つまり、エアバッグが適切に膨張展開されないことが懸念される。

本開示の技術は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、水素を用いてエアバッグを膨張展開させる安全装置において、エアバッグを適切に膨張展開させることができる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示の技術は以下の構成を採用した。すなわち、本開示の技術は、水蒸気が供給されることで膨張展開するエアバッグと、水素と酸素との混合流体を着火することで前記エアバッグに供給するための水蒸気を生成する点火部と、前記エアバッグの膨張展開に対して適切な量を超える量の水素が加圧された状態で充填された第１容器から前記点火部へ水素を導く第１流路と、前記第１流路に設けられる第１開閉部であって、前記第１容器からの水素の流れを遮断する閉状態と前記第１容器からの水素の流れを開通させる開状態とを切替可能な第１開閉部と、前記第１流路における前記第１開閉部よりも下流側の位置に設けられ、酸素供給源から供給される酸素を前記第１流路に導入することで前記第１流路を流れる水素に酸素を混合させる導入部と、前記点火部により生成された水蒸気を前記点火部から前記エアバッグに導く水蒸気流路と、を備え、前記エア
バッグを膨張展開させる前は、前記第１開閉部が前記閉状態であり、前記エアバッグを膨張展開させるときは、前記適切な量の水素が前記点火部に供給されるように、前記第１開閉部が一時的に前記閉状態から前記開状態に切り替わる、安全装置である。

本開示に係る安全装置によると、エアバッグの膨張展開に対して適切な量を超える量の水素が充填された第１容器から適切な量だけ水素を取り出し、エアバッグの膨張展開に使用することができる。その結果、本開示に係る安全装置によると、エアバッグを適切に膨張展開させることができる。

また、本開示に係る安全装置において、前記エアバッグを膨張展開させるときは、前記第１開閉部は、前記開状態になってから所定時間の経過後に前記閉状態に切り替わってもよい。

また、本開示に係る安全装置において、前記エアバッグを膨張展開させるときは、前記第１流路に前記混合流体が流れているタイミングで前記点火部が作動してもよい。

また、本開示に係る安全装置において、前記酸素供給源は、前記第１流路の外部の、大気中の空気であり、前記導入部は、前記第１流路の外部から前記第１流路の内部への空気の流入を許容すると共に前記第１流路の内部から前記第１流路の外部への流体の流出を阻止するように構成されてもよい。

また、本開示に係る安全装置において、前記導入部は、前記第１流路を画定する管壁に形成され前記第１流路の内部と外部とを連通する連通口と、前記連通口を開閉可能に設けられた逆止弁と、前記第１流路において一部の断面積が前記一部の前後部分の断面積よりも小さくなるように前記管壁に設けられた絞り部と、を含み、前記第１流路の前記一部を水素が通過するときに生じる圧力低下によって、前記逆止弁が開いて前記第１流路の内部へ空気が流入してもよい。

また、本開示に係る安全装置は、酸素が充填された前記酸素供給源としての第２容器と、
前記第２容器から前記導入部へ酸素を導く第２流路と、前記第２流路に設けられる第２開閉部と、を更に備え、前記エアバッグを膨張展開させる前は、前記第２開閉部が前記第２流路を遮断し、前記エアバッグを膨張展開させるときは、前記第２開閉部が前記第２流路を開通させてもよい。

また、本開示に係る安全装置において、前記導入部は、前記第１流路における前記第１開閉部よりも下流側の位置であって、前記第１開閉部から前記導入部までの流路長よりも前記導入部から前記点火部までの流路長の方が短くなるような位置に設けられてもよい。

また、本開示に係る安全装置において、前記第１開閉部は、前記第１流路における水素の流入口に設けられてもよい。

また、本開示に係る安全装置において、前記第１開閉部は、前記閉状態において、前記第１流路の内部と前記第１流路の外部の大気とを連通することで、前記第１流路の外部から前記第１流路の内部への空気の流入を許容してもよい。

また、本開示に係る安全装置において、前記第１流路は、上流から下流に向かうに従って位置が高くなるように設けられてもよい。

また、本開示に係る安全装置において、前記第１流路における水素の流入口は、前記第
１容器の収容空間の上端部と同等又は同等以上の高さ位置に設けられてもよい。

また、本開示に係る安全装置は、車両に設置され、前記車両は、前記第１容器に充填された水素を駆動源として用いてもよい。

また、本開示に係る技術は、上述の安全装置の作動方法としても特定することができる。つまり、本開示に係る技術は、水蒸気が供給されることで膨張展開するエアバッグと、水素と酸素との混合流体を着火することで前記エアバッグに供給するための水蒸気を生成する点火部と、前記エアバッグの膨張展開に適切な量を超える量の水素が加圧された状態で充填された第１容器から前記点火部へ水素を導く第１流路と、前記第１流路に設けられた第１開閉部と、前記第１流路における前記第１開閉部よりも下流側の位置に設けられた導入部と、前記点火部により生成された水蒸気を前記点火部から前記エアバッグに導く水蒸気流路と、を備える安全装置を用意することと、前記適切な量の水素が前記点火部に供給されるように、前記第１容器からの水素の流れを遮断する閉状態から前記第１容器からの水素の流れを開通させる開状態へと前記第１開閉部を一時的に切り替えることと、酸素供給源から供給される酸素を前記導入部によって前記第１流路に導入することで前記第１流路を流れる水素に酸素を混合させることと、水素と酸素との混合流体を前記点火部によって着火することで水蒸気を生成することと、を含む、安全装置の作動方法であってもよい。

本開示に係る技術によれば、水素を用いてエアバッグを膨張展開させる安全装置において、エアバッグを適切に膨張展開させることができる。

実施形態１に係る安全装置を備える車両を模式的に示す概略構成図である。 実施形態１に係るイニシエータを説明するための図である。 実施形態１に係る導入部を説明するための図であって、第１流路に水素ガスが流れていないときの状態を示す図である。 実施形態１に係る導入部を説明するための図であって、第１流路に水素ガスが流れているときの状態を示す図である。 実施形態１に係る制御装置の構成を示す図である。 実施形態１に係る安全装置の作動方法を説明するための図である。 実施形態１の変形例１に係る第１バルブの閉状態を説明するための図である。 実施形態１の変形例１に係る第１バルブの開状態を説明するための図である。 実施形態１の変形例２に係る安全装置を説明するための図である。 水素タンクの排出口と収容空間との位置関係の例を説明するための図である。 実施形態２に係る安全装置を備える車両を模式的に示す概略構成図である。 実施形態２に係る第２バルブを説明するための図である。

以下に、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

以下に説明する実施形態は、水素を駆動源とする車両に本開示に係る技術を適用した態様であるが、本開示に係る技術の適用対象は車両に限定されない。本開示の技術は車両以外の乗物に適用してもよいし、乗物以外の装置にも適用することができる。

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係る安全装置５０を備える車両１００を模式的に示す概略構成図である。図１において、車両の前後方向（奥行方向）及び左右方向（幅方向）を矢印で示している。図１に示すように、車両１００は、水素燃料エンジン１０と、水素タンク２０と、供給管３０と、センサ部４０と、安全装置５０と、制御装置６０と、を備える。

［車両］
本実施形態に係る車両１００は、水素を駆動源として走行する自動車である。より具体的には、車両１００は、水素を燃料とする水素燃料エンジン１０を備えた、いわゆる水素燃料自動車である。

なお、本開示に係る技術を車両に適用する場合、車両は、水素燃料エンジンを備えた水素燃料自動車に限定されない。水素を駆動源として用いる車両としては、水素燃料自動車以外では、例えば、水素と酸素との化学反応により発電する燃料電池が搭載されモーターにより走行する、いわゆる水素燃料電池車であってもよい。また、車両は、水素を駆動源として用いるものでなくともよく、既存のガソリンエンジンやディーゼルエンジンにより走行する自動車であってもよい。

［水素燃料エンジン］
水素燃料エンジン１０は、水素を燃焼させることで車両１００の走行エネルギーを得る。水素燃料エンジン１０の構成は公知の水素燃料自動車に用いられるエンジンと同様であるため、詳細な説明は省略する。

［水素タンク］
水素タンク２０は、加圧された状態の水素ガスが充填された容器である。水素タンク２０は、水素燃料エンジン１０の水素供給源として機能する。また、後述するように、水素タンク２０は、安全装置５０の水素供給源としての機能も兼ねている。そのため、水素タンク２０には、安全装置５０の作動に対して適切な量（後述）を超える水素ガスが充填されている。水素タンク２０は、本開示に係る「第１容器」の一例に相当する。なお、本開示に係る技術において、第１容器に収容される水素の状態は気体に限定されない。本開示に係る技術では、液体の状態の水素が第１容器に充填されてもよい。

［供給管］
供給管３０は、ガスが流通可能な導管であり、水素タンク２０と水素燃料エンジン１０とを接続している。水素タンク２０に充填された水素ガスは、供給管３０を介して水素燃料エンジン１０に供給される。

［センサ部］
センサ部４０は、車両１００に関する情報を検出する手段である。一例として、センサ４０部は、複数のセンサを含んで構成されている。センサ部４０は、例えば、車速、走行距離、ブレーキの動作状態、方向指示器の動作状態、及び操舵状態、ヨーレート、重力（Ｇ）など、自車両の状態を検出するセンサを含んでもよい。また、センサ部４０は、例えば、カメラで車両１００の周囲を撮影し、撮影画像を画像処理して障害物を検出する装置、レーザレーダ、及びミリ波レーダ等、障害物を検出するレーダ装置など、自車両（車両１００）の周囲に存在する他車両や障害物の状態を検出するセンサを含んでもよい。

［安全装置］
安全装置５０は、車両１００が衝突するときや車両の衝突が予測されるときに符号１で示すエアバッグを膨張させ、車外の障害物（衝突物）と車両１００の構造体との間にエアバッグ１を展開させることで衝撃から乗員を保護する。図１に示すように、安全装置５０は、エアバッグ１と、第１導管２と、イニシエータ３と、第１流路４と、水蒸気流路５と、導入部６と、第１バルブＢ１と、を備える。

［エアバッグ］
エアバッグ１は、水蒸気が供給されることで膨張展開する袋体である。エアバッグ１は、例えば、車両１００が前面衝突（前突）したときの衝撃から乗員を保護するフロント用のエアバッグであってもよいし、車両１００が側面衝突（側突）したときの衝撃から乗員を保護するサイド用のエアバッグであってもよい。更には、歩行者保護用のエアバッグであってもよい。また、安全装置５０は、複数のエアバッグ１を含んで構成されてもよい。

［第１導管］
第１導管２は、ガスが流通可能な導管であり、水素タンク２０とエアバッグ１とを接続している。第１導管２は、符号２０１で示す水素タンク２０の排出口と符号１１で示すエアバッグ１の供給口とを接続することで、水素タンク２０とエアバッグ１とを連通する。第１導管２の内部空間は、エアバッグ１にガス（水素ガス、酸素ガス、及び水蒸気）を供給するための流路を形成する。

［イニシエータ］
イニシエータ３は、制御装置６０の制御に応じて作動し、水素ガスと酸素ガスとの混合流体を着火することで、エアバッグ１に供給するための水蒸気を生成する。図１に示すように、イニシエータ３は、第１導管２に配設されている。本実施形態に係るイニシエータ３は、電気式の点火器として構成されている。イニシエータ３は、本開示に係る「点火部」の一例に相当する。本開示に係る点火部は、電気式の点火器に限定されない。

図２は、実施形態１に係るイニシエータ３を説明するための図である。図２では、安全装置５０のイニシエータ３付近の断面が図示されている。図２に示すように、イニシエータ３は、着火部３１とコネクター部３２とを有する。イニシエータ３は、着火部３１が第１導管２の内部に配置されるように、第１導管２の管壁２ａに固定されている。

イニシエータ３の着火部３１には、公知の点火薬が収容されている。着火部３１は、コネクター部３２を介して外部（本例では制御装置６０）から着火電流が供給されることで作動する。着火部３１が作動すると着火部３１に収容された点火薬が燃焼し、火炎や高温のガスなどを含む燃焼生成物が第１導管２の内部に放出される。これにより、第１導管２の内部に存在する水素ガスと酸素ガスとの混合流体が着火され、燃焼反応により水蒸気が生成される。なお、本明細書では、イニシエータ３の着火部３１が作動することを、単に「イニシエータ３が作動する」と表現する場合がある。なお、イニシエータ３は点火薬を含まず、端子間にスパークを連続的に発生させることで着火する仕様であってもよい。

［第１流路］
図１に示すように、第１流路４は、第１導管２の内部空間のうち水素タンク２０の排出口２０１からイニシエータ３までの領域である。つまり、第１流路４は、水素タンク２０からイニシエータ３へ水素ガスを導く流路である。水素タンク２０に充填された水素ガスは、第１流路４を流れることで水素タンク２０からイニシエータ３に供給される。ここで、図１の符号４１は、第１流路４の流入口である。流入口４１は、即ち、ガスの流動方向における第１流路４の上流端であり、本例では水素タンク２０の排出口２０１と一致する。

［第１バルブ］
図１に示すように、第１バルブＢ１は、第１流路４に設けられている。第１バルブＢ１は、制御装置６０の制御に応じて開閉することで、イニシエータ３への水素ガスの供給と供給の停止とを切り替える。第１バルブＢ１は、本開示に係る「第１開閉部」の一例に相当する。本実施形態に係る第１バルブＢ１は、例えば、電気的に駆動するゲート弁である。第１バルブＢ１の駆動方式としては、例えば、ソレノイドで駆動する電磁弁やモーターで駆動する電動弁が挙げられる。但し、本開示に係る第１開閉部は、これらに限定されない。

第１バルブＢ１は、制御装置６０の制御に応じて、水素タンク２０からの水素ガスの流れを遮断する閉状態と水素タンク２０からの水素ガスの流れを開通させる開状態とを切替可能に構成されている。第１バルブＢ１が閉状態のときは、水素タンク２０からの水素ガスの流れが遮断されることで、イニシエータ３に水素ガスは供給されない。また、水素ガスは加圧された状態で水素タンク２０に充填されているため、第１バルブＢ１が開状態のときは、水素タンク２０からの水素ガスの流れが開通されることで、水素ガスが第１流路４を流れ続ける。つまり、第１バルブＢ１が開状態の期間中は、水素ガスがイニシエータ３に供給され続ける。なお、第１バルブＢ１の構成は公知のバルブ構造と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、図１に示す例では第１バルブＢ１が水素タンク２０に近い第１流路４の中途に設けられているが、第１バルブＢ１は、第１流路４の流入口４１に設けられてもよい。

［導入部］
図１に示すように、導入部６は、第１流路４における第１バルブＢ１よりも下流側で、且つイニシエータ３と第１バルブＢ１との間の位置に設けられている。導入部６は、第１流路４の外部（第１導管２の外部）の大気中（外気）から空気を第１流路４に導入するように構成されている。これにより、空気に含まれる酸素ガスが第１流路４に導入され、第１流路４を流れる水素ガスに酸素ガスが混合される。本実施形態では、第１流路４の外部の大気中の空気が、本開示に係る「酸素供給源」の一例に相当する。

導入部６は、ベンチュリー効果による圧力低下を利用して大気中から空気を導入する。図３及び図４は、実施形態１に係る導入部６を説明するための図である。図３及び図４では、安全装置５０の導入部６付近の断面が図示されている。図３は、第１流路４に水素ガスが流れていないときの状態を示し、図４は、第１流路４に水素ガスが流れているときの状態を示す。

図３及び図４に示すように、導入部６は、連通口６１と、逆止弁６２と、絞り部６３と、を含んで構成されている。連通口６１は、第１流路４を画定する第１導管２の管壁２ａに形成され、第１流路４の内部と外部とを連通する開口である。逆止弁６２は、連通口６１を開閉可能となるように管壁２ａの内側に設けられた蓋である。逆止弁６２は、上流側の端部６２ａが管壁２ａにヒンジ接続されている。導入部６は、端部６２ａを軸として逆止弁６２を回動させることで、図３に示すように連通口６１を閉じた状態と図４に示すように連通口６１を開いた状態とを切替可能である。絞り部６３は、管壁２ａの内側に形成された凸部であり、連通口６１及び逆止弁６２に対向する位置に設けられている。ここで、連通口６１付近の領域（絞り部６３により第１流路４が狭められた領域）における第１流路４の断面積（流動方向に直交する断面の面積であって、流路面積とも呼ぶ）をＣＡ１とし、連通口６１付近の上流側に隣接する領域における第１流路４の断面積をＣＡ２とし、連通口６１付近の下流側に隣接する領域における第１流路４の断面積をＣＡ３とする。このとき、絞り部６３が設けられることで、ＣＡ１は、ＣＡ２及びＣＡ３よりも小さくなっている。つまり、第１流路４において、一部（連通口６１付近）が当該一部の前後部分
よりも狭くなっている。そのため、第１流路４を流れる水素ガスは、流路の狭い連通口６１付近において流速を増加させる。水素ガスの流速が増加すると、ベンチュリー効果によって絞り部６３において第１流路４内の圧力低下が生じる。

図３に示すように、第１流路４に水素ガスが流れていない状態、つまり、第１バルブＢ１が閉状態となり水素タンク２０からの水素ガスの流れが遮断された状態では、導入部６は、逆止弁６２によって連通口６１を閉じた状態に維持されている。逆止弁６２は、例えば、バネなどの付勢部材や自身の弾性力によって閉じた状態に維持されてもよい。

図４に示すように、第１流路４に水素ガスが流れている状態、つまり、第１バルブＢ１が開状態となり水素タンク２０からの水素ガスの流れが開通されている状態では、第１流路４の連通口６１付近を水素ガスが通過するときに生じる圧力低下によって、連通口６１付近には、大気中の空気を第１流路４内部に吸引する吸引力が発生する。これにより、逆止弁６２が開いて第１流路４の内部へ空気が流入する。このようにして、大気中の空気に含まれる酸素ガスが第１流路４に導入され、第１流路４を流れる水素ガスに酸素ガスが混合される。

また、第１流路４に水素ガスが流れている状態では、逆止弁６２は開いた状態ではあるが、連通口６１付近の圧力はベンチュリー効果によって外気圧よりも低下しているため、流体が第１流路４の内部から連通口６１を通って外部に流出することが抑制されている。つまり、導入部６は、第１流路４の外部から内部への空気の流入を許容すると共に第１流路４の内部から外部への流体（酸素ガスや水素ガス）の流出を阻止するように構成されている。

第１バルブＢ１が開状態から閉状態に切り替わることで水素ガスの流れが遮断されると、逆止弁６２によって連通口６１が閉じられ、図４に示す状態から図３に示す状態となる。従って、導入部６は、第１流路４に水素ガスが流れている期間中のみ、第１流路４に酸素ガスを導入する。なお、導入部６の連通口６１は、エアバッグ１の膨張展開に対して適切な量の酸素ガスがイニシエータ３に供給されるように、その開口面積が設定されている。

［水蒸気流路］
図１に示すように、水蒸気流路５は、第１導管２の内部空間のうちイニシエータ３からエアバッグ１（より詳しくは、供給口１１）までの領域である。つまり、水蒸気流路５は、イニシエータ３の作動により生成された水蒸気をイニシエータ３からエアバッグ１へ導く流路である。

［制御装置］
制御装置６０は、プログラムを実行することによって、センサ部４０から取得した情報に基づいて安全装置５０の第１バルブＢ１やイニシエータ３を制御する。制御装置６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、又はＦ
ＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのプロセッサ、及びＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）などの主記憶部をハードウェアとして含ん
で構成される。

図５は、実施形態１に係る制御装置６０の構成を示す図である。制御装置６０は、情報取得部６０１と、判定部６０２と、バルブ制御部６０３と、点火制御部６０４と、を有する。

情報取得部６０１は、安全装置５０の作動に必要な情報をセンサ部４０から取得する。
情報取得部６０１は、例えば、車速、走行距離、ブレーキの動作状態、方向指示器の動作状態、及び操舵状態、ヨーレート、重力（Ｇ）などの、自車両の状態を示す情報や、対向車や障害物の有無などの、自車両（車両１００）の周囲の状態を示す情報を取得する。

判定部６０２は、情報取得部６０１が取得した情報に基づいて、安全装置５０を作動させるべきか否かを判定する。具体的には、判定部６０２は、情報取得部６０１が取得した情報に基づき、車両１００が衝突したと判断される場合、又は衝突が不可避であることが予測される場合に、安全装置５０を作動させてエアバッグ１を膨張展開すべきと判定する。

バルブ制御部６０３は、第１バルブＢ１の開閉を制御する。詳細については後述するが、バルブ制御部６０３は、安全装置５０を作動させるべきだと判定部６０２によって判定された場合に、第１バルブＢ１を一時的に閉状態から開状態に切り替えることで、適切な量の水素ガスをイニシエータ３に供給する。

点火制御部６０４は、イニシエータ３を制御する。点火制御部６０４は、安全装置５０を作動させるべきだと判定部６０２によって判定された場合に、イニシエータ３に制御信号を送信する。この制御信号は、具体的には、イニシエータ３の着火部３１が作動するための着火電流である。

記憶部６０５には、安全装置５０の動作を実行するための、オペレーティングシステム（Operating System：ＯＳ）、各種プログラム、各種データテーブル、各種データベース、設定データ、ユーザデータなどが記憶される。

［エアバッグの膨張展開動作］
以下、本実施形態に係る安全装置５０においてエアバッグ１が膨張展開する動作について、図１を参照しながら説明する。本例では、走行中の車両１００が衝突を回避できない場合（より詳細には、衝突が不可避であることが予測される場合）のエアバッグ１の膨張展開動作について説明する。

車両１００が走行中、安全装置５０が作動する前の状態（つまり、エアバッグ１を膨張展開させる前の状態）では、第１バルブＢ１は閉状態となっている。そのため、第１流路４には水素ガスが流れておらず、イニシエータ３への水素ガスの供給がされていない。

制御装置６０の情報取得部６０１がセンサ部４０から取得した情報に基づいて、判定部６０２が安全装置５０を作動させるべきだと判定した場合、先ず、バルブ制御部６０３が、第１バルブＢ１を閉状態から開状態に切り替える。

第１バルブＢ１が開状態に切り替わることで、第１流路４における水素タンク２０からの水素ガスの流れが開通する。これにより、水素ガスが第１流路４を流れてイニシエータ３に供給される。また、上述のように、第１流路４に水素ガスが流れることで、導入部６の逆止弁６２が開いて大気中の空気が第１流路４の内部へ流入する。これにより、空気に含まれる酸素ガスが第１流路４に導入され、第１流路４を流れる水素ガスに酸素ガスが混合される。その結果、第１流路４において導入部６よりも下流に配置されたイニシエータ３には、水素ガスと酸素ガスとの混合流体が供給される。

この混合流体がイニシエータ３により着火されることで、エアバッグ１に供給するための水蒸気が生成されることになるが、エアバッグ１が適切に膨張展開するためには、適切な量の水蒸気を生成する必要がある。そして、適切な量の水蒸気を生成するためには、適切な量の水素ガスをイニシエータ３に供給する必要がある。ここで、「エアバッグの適切
な膨張展開」とは、エアバッグが破裂せず且つクッション性を発揮できる程度に膨張展開することを意味する。そのため、水素ガスや酸素ガスの「適切な量（以下、適量とも呼ぶ）」とは、「エアバッグが破裂せず且つクッション性を発揮できる程度の量の水蒸気を生成できる量」を意味する。イニシエータ３に供給される水素ガスの量が適量未満である場合、エアバッグ１がクッション性を発揮できる程度の量の水蒸気を生成できず、イニシエータ３に供給される水素ガスの量が適量を超える場合、過剰な量の水蒸気が生成されてエアバッグ１が破裂することが懸念される。水素ガスの適量は、所定の範囲を有するように定めることができる。

上述のように、水素ガスは加圧された状態で水素タンク２０に充填されているため、第１バルブＢ１が開状態のときは、水素ガスがイニシエータ３に供給され続ける。更に、本実施形態では、水素タンク２０が水素燃料エンジン１０への水素供給源と安全装置５０への水素供給源とを兼ねているため、水素タンク２０には、上述の適切な量を超える量の水素ガスが充填されている。従って、仮に、閉状態から開状態に切り替えられた第１バルブＢ１が開状態のままであると、過剰な量の水素ガスがイニシエータ３に供給される可能性がある。過剰な量の水素ガスが供給された状態でイニシエータ３が作動すると、過剰な量の水蒸気が生成され、エアバッグ１が適切に膨張展開できない虞がある。また、衝突が軽度なものであり車両１００が大破しなかった場合には、車両１００を自走させて修理工場等に運ぶ場合がある。本実施形態に係る車両１００は、水素ガスを駆動源としているため、衝突により安全装置５０が作動した後に車両１００を自走させるためには、水素タンク２０にある程度の量の水素ガスを残しておく必要がある。しかしながら、第１バルブＢ１が開状態のままであると、水素タンク２０内の全ての水素ガスが安全装置５０の作動に使用されてしまい、安全装置５０の作動後に車両１００が自走できないといった問題が生じ得る。

このような問題に対して、本実施形態に係る安全装置５０は、エアバッグ１を膨張展開させるときに適量の水素ガスがイニシエータ３に供給されるように、第１バルブＢ１の閉状態から開状態への切り替えを一時的なものとしている。具体的には、制御装置６０のバルブ制御部６０３は、第１バルブＢ１が閉状態から開状態になってから所定時間の経過後に、第１バルブＢ１を閉状態に切り替える。ここで、「所定時間」は、適量の水素ガスが水素タンク２０からイニシエータ３に供給されるように定められる時間である。所定時間は、例えば、１０［ｍｓ］～１００［ｍｓ］の範囲内で定めることができる。

そして、点火制御部６０４は、第１流路４に水素ガスと酸素ガスとの混合流体が流れているタイミングで、イニシエータ３の着火部３１に着火電流を供給することで、イニシエータ３を作動させる。このとき、イニシエータ３の作動前にバルブ制御部６０３が第１バルブＢ１を閉状態にすることで、水素タンク２０中の水素ガスに着火の影響が及ばないようにすることができる。点火制御部６０４は、例えば、第１バルブＢ１が開状態から閉状態となってからイニシエータ３を作動させてもよい。

適量の水素ガスと酸素ガスとの混合流体がイニシエータ３により着火されることで、適量の水蒸気が生成され、エアバッグ１に供給される。その結果、エアバッグ１が適切に膨張展開し、衝突の衝撃に対して乗員が保護される。また、水素タンク２０に充填された水素ガスをエアバッグ１の膨張展開に使い切るのではなく、適量の水素ガスのみを使用することで、水素ガスを水素タンク２０に残しておくことができる。その結果、安全装置５０の作動後においても水素タンク２０から水素燃料エンジン１０に水素ガスを供給することができ、車両１００を走行させることができる。

［安全装置の作動方法］
図６は、実施形態１に係る安全装置５０の作動方法を説明するための図である。図６に
示すように、安全装置５０の作動方法は、準備工程（ステップＳ１０）と、切替工程（ステップＳ２０）と、混合工程（ステップＳ３０）と、着火工程（ステップＳ４０）と、を含む。

準備工程では、エアバッグ１とイニシエータ３と第１流路４と第１バルブＢ１と導入部６と水蒸気流路５とを備える安全装置５０を用意する。切替工程では、適切な量の水素ガスがイニシエータ３に供給されるように、水素タンク２０からの水素ガスの流れを遮断する閉状態から水素タンク２０からの水素ガスの流れを開通させる開状態へと第１バルブＢ１を一時的に切り替える。これにより、第１流路４内に所定量の水素ガスが導入する。混合工程では、酸素供給源である大気中の空気から供給される酸素ガスを導入部６によって第１流路４に導入することで、第１流路４を流れる水素ガスに酸素ガスを混合させる。なお、混合工程の後であって着火工程の前に第１バルブＢ１を閉じる工程が存在してもよい。着火工程では、水素ガスと酸素ガスとの混合流体をイニシエータ３によって着火することで水蒸気を生成する。以上のようにして、安全装置５０を作動させることができる。

［作用・効果］
以上のように、実施形態１に係る安全装置５０は、水蒸気が供給されることで膨張展開するエアバッグ１と、水素ガスと酸素ガスとの混合流体を着火することでエアバッグ１に供給するための水蒸気を生成するイニシエータ３と、エアバッグ１の膨張展開に対して適切な量を超える量の水素ガスが加圧された状態で充填された水素タンク２０からイニシエータ３へ水素ガスを導く第１流路４と、第１流路４に設けられ、水素タンク２０からの水素ガスの流れを遮断する閉状態と水素タンク２０からの水素ガスの流れを開通させる開状態とを切替可能な第１バルブＢ１と、第１流路４における第１バルブＢ１よりも下流側の位置に設けられ、酸素ガスを第１流路４に導入することで第１流路４を流れる水素ガスに酸素ガスを混合させる導入部６と、第１流路４により生成された水蒸気を第１流路４からエアバッグ１に導く水蒸気流路５と、を備える。そして、エアバッグ１を膨張展開させる前は、第１バルブＢ１が閉状態であり、エアバッグ１を膨張展開させるときは、適切な量の水素ガスがイニシエータ３に供給されるように、第１バルブＢ１が一時的に閉状態から開状態に切り替わる。

このような安全装置５０によると、エアバッグ１の膨張展開に対して適切な量を超える量の水素ガスが充填された水素タンク２０から適切な量だけ水素ガスを取り出し、エアバッグ１の膨張展開に使用することができる。その結果、実施形態１に係る安全装置５０によると、エアバッグ１を適切に膨張展開させることができる。また、実施形態１に係る安全装置５０は、水素タンク２０に充填された水素ガスをエアバッグ１の一回の作動で使い切らずに、水素タンク２０に水素ガスを残しておくことができるため、例えば、安全装置５０の作動後に車両の移動や修理のための自走が可能となる。更に、軽微な衝突であれば、必要な部品のみを交換して安全装置５０を再利用することも可能である。

また、実施形態１に係る安全装置５０は、エアバッグ１を膨張展開させるとき、第１バルブＢ１が開状態になってから所定時間の経過後に第１バルブＢ１が閉状態に切り替わるように、構成されている。これにより、適量の水素ガスをイニシエータ３に供給することができる。但し、本開示の技術はこれに限定されない。本開示の技術は、例えば、定められた時間の経過後ではなく第１流路４を流れる水素ガスの量を計測し、第１開閉部が開状態になってから所定量の水素ガスがイニシエータ３に供給された後に、第１開閉部を閉状態に切り替えてもよい。

また、実施形態１に係る安全装置５０は、第１流路４に水素ガスと酸素ガスとの混合流体が流れているタイミングでイニシエータ３が作動するように、構成されている。これにより、エアバッグ１に供給するための水蒸気を生成することができる。

また、実施形態１に係る安全装置５０は、第１流路４の外部の大気中の空気を酸素供給源とし、導入部６は、第１流路４の外部から内部への空気の流入を許容すると共に第１流路４の内部から外部への流体の流出を阻止するように構成されている。これにより、空気中に含まれる酸素ガスを第１流路４に導入し、イニシエータ３に供給することができる。また、大気中の空気を酸素供給源として利用することで、酸素ガスが充填された容器を別途用意する必要が無いため、部品点数を削減することができる。

また、実施形態１に係る導入部６は、第１流路４を画定する管壁２ａに形成され第１流路４の内部と外部とを連通する連通口６１と、連通口６１を開閉可能に設けられた逆止弁６２と、第１流路４において一部の断面積が当該一部の前後部分の断面積よりも小さくなるように管壁２ａに設けられた絞り部６３と、を含んでいる。そして、実施形態１に係る導入部６は、第１流路４の当該一部を水素ガスが通過するときに生じる圧力低下によって、逆止弁６２が開いて第１流路４の内部へ空気が流入するように、構成されている。実施形態１に係る導入部６は、水素ガスが第１流路４を流れるときに生じる圧力低下を利用して酸素ガスを導入するため、電気的に駆動するバルブを用いて酸素ガスを導入する場合と比較して、簡素な構成で酸素ガスを導入することができる。

更に、実施形態１に係る安全装置５０は、水素タンク２０に充填された水素ガスを駆動源として用いる車両１００に設置されている。安全装置５０は、エアバッグ１の膨張展開に対して適切な量を超える量の水素ガスが充填された水素タンク２０から、適切な量だけ水素ガスを取り出して使用するため、水素ガスを水素タンク２０に残しておくことができる。つまり、水素タンク２０に充填された水素ガスをエアバッグ１の膨張展開で使い切らずに、車両１００の駆動のために残しておくことができる。これにより、安全装置５０の作動後においても、水素タンク２０から水素燃料エンジン１０に水素ガスを供給することができ、車両１００を自走させることができる。このような観点から、車両以外の、水素を駆動源とする装置に本開示の技術を適用してもよい。

ここで、図１のＬ１は、第１流路４における第１バルブＢ１から導入部６までの流路長を表し、図１のＬ２は、第１流路４における導入部６からイニシエータ３までの流路長を表す。なお、流路長とは、ガスの流動方向における流路の長さのことを指す。このとき、実施形態１に係る安全装置５０では、Ｌ１＞Ｌ２となるように、導入部６が設けられている。つまり、導入部６は、第１流路４における第１バルブＢ１よりも下流側の位置であって、第１バルブＢ１とイニシエータ３との間においてイニシエータ３により近い位置に設けられている。そのため、水素ガスと酸素ガスは、イニシエータ３に近い位置で混合される。これによると、第１流路４において水素ガスと酸素ガスとが混合するタイミングは、イニシエータ３による着火のタイミングに近いものとなり、第１流路４に水素ガスと酸素ガスとが共存している期間は短いものとなる。これにより、イニシエータ３が誤作動して予期せぬタイミングで水素ガスと酸素ガスとの混合流体が着火した場合であっても、その影響を小さくすることができる。また、第１バルブＢ１は、水素タンク２０の近傍（例えば流入口４１や排出口２０１）に設けられており、第１導管２内に水素ガスが残留しないようにしている。以上のような観点から、導入部６は、よりイニシエータ３に近い位置に設けられることが好ましく、水素ガスと酸素ガスとが混合するタイミングは、イニシエータ３による着火の直前であることが好ましい。

[変形例］
以下、実施形態１の変形例について説明する。変形例の説明では、図１～図６で説明した態様との相違点を中心に説明し、同様の点については詳細な説明は割愛する。

[変形例１]
図７は、実施形態１の変形例１に係る第１バルブＢ１の閉状態を説明するための図である。図８は、実施形態１の変形例１に係る第１バルブＢ１の開状態を説明するための図である。図７及び図８では、符号Ａ１で示す回動軸に直交する断面が図示されている。図７及び図８に示すように、変形例１に係る第１バルブＢ１は、第１流路４における水素ガスの流入口４１に設けられている。変形例１に係る第１バルブＢ１は、ケーシングＢ１１と回転子Ｂ１２とを有し、回転子Ｂ１２がケーシングＢ１１内を回動軸Ａ１回りに回動することで閉状態と開状態とを切り替える、回転式バルブとして構成されている。

図７及び図８に示すように、ケーシングＢ１１は、回動軸Ａ１に沿って延びる筒状の部材であり、回転子Ｂ１２を回動可能に収容するスリーブ孔ｈ１を形成している。また、ケーシングＢ１１には、流体が流通可能な第１連通路Ｂ１３、第２連通路Ｂ１４、及び第３連通路Ｂ１５が形成されている。第１連通路Ｂ１３、第２連通路Ｂ１４、及び第３連通路Ｂ１５は、ケーシングＢ１１の内周面（スリーブ孔ｈ１を画定する面）から外周面に貫通しており、回動軸Ａ１回りに互いに離れて配置されている。具体的には、回動軸Ａ１回りにおいて、第１連通路Ｂ１３と第２連通路Ｂ１４は、互いに９０°離れた位置関係にあり、第１連通路Ｂ１３と第３連通路Ｂ１５は、互いに１８０°離れた位置関係にある。但し、本開示の技術において、連通路の位置関係はこれに限定されない。図７及び図８に示すように、第１連通路Ｂ１３は水素タンク２０の排出口２０１に接続されることで水素タンク２０と連通しており、第２連通路Ｂ１４は第１流路４の流入口４１に接続されることで第１流路４と連通しており、第３連通路Ｂ１５は第１流路４の外部の空気（外気）と連通している。

回転子Ｂ１２は、回動軸Ａ１に沿って延びる円柱状の部材であり、制御装置６０のバルブ制御部６０３の制御に応じてスリーブ孔ｈ１を回動軸Ａ１回りに回動可能に構成されている。回転子Ｂ１２の回転制御には、例えば、ソレノイドやモーターが用いられる。回転子Ｂ１２には、Ｌ字型に屈曲して延びる第４連通路Ｂ１６が形成されている。第４連通路Ｂ１６は回転子Ｂ１２の外周面の２箇所に開口しており、当該２箇所の開口は回動軸Ａ１回りに９０°離れて配置されている。

図７に示すように、閉状態では、回転子Ｂ１２によって第１連通路Ｂ１３と第２連通路Ｂ１４とが分断される（非連通状態）ことで、水素タンク２０からの水素ガスの流れが遮断される。また、閉状態では、第４連通路Ｂ１６によって第２連通路Ｂ１４と第３連通路Ｂ１５とが連通されることで、第１流路４が外気と連通する。これにより、図７に示すように、第１流路４の外部の空気が第３連通路Ｂ１５、第４連通路Ｂ１６、及び第２連通路Ｂ１４を通って第１流路４に流入可能となっている。図８に示すように、開状態では、第４連通路Ｂ１６によって第１連通路Ｂ１３と第２連通路Ｂ１４とが連通されることで、水素タンク２０からの水素ガスの流れが開通する。一方で、開状態では、回転子Ｂ１２によって第２連通路Ｂ１４と第３連通路Ｂ１５とが分断されることで、外気からの空気の流れが遮断される。

以上のように、変形例１に係る第１バルブＢ１は、第１流路４における水素ガスの流入口４１に設けられており、閉状態において第１流路４の内部と外気とを連通することで第１流路４の外部から内部への空気の流入を許容するように、構成されている。

第１バルブＢ１が第１流路４において流入口４１（水素タンク２０）から離れた位置に設けられた場合、第１バルブＢ１が閉状態のときに第１流路４における第１バルブＢ１よりも上流側の領域（流入口４１から第１バルブＢ１までの領域）に水素ガスが滞留することが考えられるが、変形例１では第１バルブＢ１が第１流路４の流入口４１（水素タンク２０の近傍）に設けられているため、そのような事態を防止できる。また、変形例１では、第１バルブＢ１が開状態（図８）から閉状態（図７）になった後でも第１流路４内の水
素ガスや酸素ガスがイニシエータ３側へ円滑に流れる。これは、閉状態にある第１バルブＢ１を介して第１流路４が外部と連通しているためである。このような変形例１によれば、第１導管２（第１流路４や水蒸気流路５）に水素ガスが残留することを抑制できる。これにより、例えば、安全装置５０の作動後にイニシエータ３が誤作動した場合であっても、水素ガスの着火を防ぐことができる。

[変形例２]
図９は、実施形態１の変形例２に係る安全装置５０を説明するための図である。図９において、車両の前後方向（奥行方向）及び上下方向（高さ方向）を矢印で示している。図９の符号２０２は、水素タンク２０において水素ガスが収容される収容空間を示している。図９に示すように、変形例２に係る第１バルブＢ１は、第１流路４の流入口４１に設けられている。また、変形例２に係る第１流路４は、上流から下流に向かうに従って位置が高くなるように傾斜して設けられている。また、変形例２では、第１流路４の流入口４１が水素タンク２０の収容空間２０２の上端部よりも高い位置に設けられている。

変形例２においても、第１バルブＢ１が第１流路４の流入口４１に設けられているため、第１流路４における第１バルブＢ１よりも上流側の領域に水素ガスが滞留するといった事態を防止できる。また、変形例２では、上流から下流に向かうに従って位置が高くなるように第１流路４が設けられている。水素ガスは空気よりも軽いことから、安全装置５０の作動後に第１流路４や水蒸気流路５に残った水素ガスは、下流側へ流れてエアバッグ１に排出される。このような変形例２によっても、第１導管２（第１流路４や水蒸気流路５）に水素ガスが滞留することを抑制できる。更に、変形例２に係る安全装置５０に上述の変形例１に係る第１バルブＢ１を適用し、閉状態にある第１バルブＢ１を介して外気の空気を第１流路４に取り込む構成とすることで、第１流路４中に残存する水素ガスをより排出し易く（イニシエータ３側に供給し易く）することができる。

図１０は、水素タンク２０の排出口２０１と収容空間２０２との位置関係の例を説明するための図である。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、水素タンク２０は、一例として、収容空間２０２の上端部を画定する天面部２０ａと下端部を画定する底面部２０ｂと天面部２０ａと底面部２０ｂとを接続する側面部２０ｃとを有し、略直方体の箱状に形成されている。水素タンク２０の排出口２０１は、図１０（Ａ）に示すように収容空間２０２の上端部と同等以上の高さ位置に設けられてもよいし、図１０（Ｂ）に示すように収容空間２０２の上端部と同等の高さ位置に設けられてもよい。これにより、第１流路４の流入口４１が収容空間２０２の上端部と同等又は同等以上の高さに配置されることになる。これによると、水素タンク２０に充填された水素ガスの残量が減り、空気よりも軽い水素ガスが収容空間２０２の上部に偏在する状態になっても、水素タンク２０から第１流路４に水素ガスを流すことができる。

＜実施形態２＞
以下、実施形態２に係る安全装置５０Ａについて説明する。実施形態２の説明では、図１～図１０で説明した実施形態１に係る安全装置５０との相違点を中心に説明し、同様の点については詳細な説明は割愛する。図１１は、実施形態２に係る安全装置５０Ａを備える車両１００Ａを模式的に示す概略構成図である。図１１に示すように、実施形態２に係る安全装置５０Ａは、酸素タンク７と第２導管８と第２流路９と第２バルブＢ２とを備える点が、実施形態１に係る安全装置５０との主な相違点である。

酸素タンク７は、加圧された状態の酸素ガスが充填された容器である。実施形態２に係る安全装置５０Ａでは、酸素ガスはエアバッグ１の膨張展開に対して適切な量だけ酸素タンク７に充填されていれば十分である。そのため、酸素タンク７には、エアバッグ１の膨張展開に対して適切な量の酸素ガスが充填されている。これにより、酸素タンク７の小型
化が可能となる。実施形態２では、酸素タンク７が、本開示に係る「酸素供給源」としての「第２容器」の一例に相当する。なお、本開示に係る技術において、第２容器に収容される酸素の状態は気体に限定されない。本開示に係る技術では、液体の状態の酸素が第２容器に充填されてもよい。

実施形態２に係る導入部６Ａは、実施形態１に係る導入部６のようにベンチュリー効果を利用するものではなく、第１導管２の中途に設けられた開口として形成されている。導入部６Ａは、第１流路４において第１バルブＢ１とイニシエータ３との間であり、且つ第１バルブＢ１よりも下流側の位置に設けられている。

第２導管８は、ガスが流通可能な導管であり、符号７１で示す酸素タンク７の排出口と導入部６Ａとを接続することで、酸素タンク７と第１流路４とを連通する。第２導管８の内部空間は、酸素タンク７から導入部６Ａへ酸素ガスを導く第２流路９を形成する。

図１１に示すように、第２バルブＢ２は、第２流路９における酸素ガスの流入口９１に設けられている。第２バルブＢ２は、エアバッグ１を膨張展開させる前は第２流路９を遮断し、エアバッグ１を膨張展開させるときは第２流路９を開通させるように、構成されている。第２バルブＢ２は、本開示に係る「第２開閉部」の一例に相当する。

図１２は、実施形態２に係る第２バルブＢ２を説明するための図である。図１２では、安全装置５０の第２バルブＢ２付近の断面が図示されている。図１２に示すように、第２バルブＢ２は、酸素タンク７の排出口７１を閉塞するように設けられた金属製の破裂板Ｂ２１と、破裂板Ｂ２１に対向配置されたイニシエータＢ２２と、を有する。第２バルブＢ２は、制御装置６０の制御に応じてイニシエータＢ２２を作動させることで第２流路９を開通させる、パイロ式バルブとして構成されている。イニシエータＢ２２は、着火部Ｂ２２ａとコネクター部Ｂ２２ｂとを有し、着火部Ｂ２２ａが第２導管８の内部（第２流路９）で破裂板Ｂ２１に対向配置されるように、第２導管８の管壁８ａに固定されている。着火部Ｂ２２ａには、公知の点火薬が収容されている。着火部Ｂ２２ａは、コネクター部Ｂ２２ｂを介して制御装置６０から着火電流が供給されることで作動し、その内部に収容された点火薬を燃焼させることで、火炎や高温のガスなどを含む燃焼生成物を破裂板Ｂ２１に向けて放出する。これにより、破裂板Ｂ２１が開裂し、第２流路９が開通する。

実施形態２において安全装置５０Ａが作動する場合には、バルブ制御部６０３は、第１バルブＢ１を閉状態から開状態に切り替えると共に、第２バルブＢ２のイニシエータＢ２２を作動させる。これにより、第１流路４及び第２流路９が開通する。その結果、酸素タンク７から供給される酸素ガスが導入部６Ａを介して第１流路４に導入され、第１流路４を流れる水素ガスと酸素ガスとが混合する。

実施形態２に係る安全装置５０Ａによると、実施形態１と同様の効果を奏することができる。つまり、エアバッグ１の膨張展開に対して適切な量を超える量の水素ガスが充填された水素タンク２０から、水素ガスを適切な量だけ取り出し、エアバッグ１の膨張展開に使用することができる。その結果、実施形態２に係る安全装置５０Ａによっても、エアバッグ１を適切に膨張展開させることができる。

また、実施形態２に係る安全装置５０Ａでは、酸素タンク７に充填される酸素ガスの量はエアバッグ１の膨張展開に対して適切な量であるから、安全装置５０Ａの作動で酸素タンク７の酸素ガスを使い切っても問題がない。従って、第２バルブＢ２は、第２流路９を閉じた状態から開いた状態へと切り替えることができればよく、その逆の切り替えは必要ではない。そのため、実施形態２に係る安全装置５０Ａは、第２バルブＢ２のような、イニシエータを用いて流路を開通するパイロ式バルブを採用することができる。パイロ式バ
ルブとして構成された第２バルブＢ２は、イニシエータＢ２２に収容された火薬を着火させる電流のみによって作動可能であるため、電磁弁と比較すると小さい電力で作動可能である。なお、パイロ式バルブの構成として、第２バルブＢ２は、例えば米国特許公報５６２２３８１や米国特許公報６１３１９４８に示されるように、作動時に飛翔する飛翔体を含んだイニシエータを使用し、飛翔体の飛翔によって破裂板を開裂させるものであってもよいし、例えば特開２０２１－０７９９１８に示されるように、イニシエータを作動させてピストンを移動させることによって流路を開通させるものであってもよい。

なお、本開示に係る第２開閉部は、上述の態様に限定されない。例えば、第２バルブＢ２は、制御装置６０の制御に応じて電気的に駆動するゲート弁であってもよい。また、第２開閉部は、第２流路の流入口に限らず、第２流路のどこかに設けられていればよい。

＜その他＞
以上、本開示の好適な実施形態について説明したが、本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。

１ エアバッグ
３ イニシエータ（点火部の一例）
４ 第１流路
５ 水蒸気流路
６ 導入部
７ 酸素タンク（第２容器の一例）
９ 第２流路
２０ 水素タンク（第１容器の一例）
５０ 安全装置
１００ 車両
Ｂ１ 第１バルブ（第１開閉部の一例）
Ｂ２ 第２バルブ（第２開閉部の一例）

Claims (13)

1. 水蒸気が供給されることで膨張展開するエアバッグと、
   水素と酸素との混合流体を着火することで前記エアバッグに供給するための水蒸気を生成する点火部と、
   前記エアバッグの膨張展開に対して適切な量を超える量の水素が加圧された状態で充填された第１容器から前記点火部へ水素を導く第１流路と、
   前記第１流路に設けられる第１開閉部であって、前記第１容器からの水素の流れを遮断する閉状態と前記第１容器からの水素の流れを開通させる開状態とを切替可能な第１開閉部と、
   前記第１流路における前記第１開閉部よりも下流側の位置に設けられ、酸素供給源から供給される酸素を前記第１流路に導入することで前記第１流路を流れる水素に酸素を混合させる導入部と、
   前記点火部により生成された水蒸気を前記点火部から前記エアバッグに導く水蒸気流路と、を備え、
   前記エアバッグを膨張展開させる前は、前記第１開閉部が前記閉状態であり、
   前記エアバッグを膨張展開させるときは、前記適切な量の水素が前記点火部に供給されるように、前記第１開閉部が一時的に前記閉状態から前記開状態に切り替わる、
   安全装置。
2. 前記エアバッグを膨張展開させるときは、前記第１開閉部は、前記開状態になってから所定時間の経過後に前記閉状態に切り替わる、
   請求項１に記載の安全装置。
3. 前記エアバッグを膨張展開させるときは、前記第１流路に前記混合流体が流れているタイミングで前記点火部が作動する、
   請求項１又は２に記載の安全装置。
4. 前記酸素供給源は、前記第１流路の外部の、大気中の空気であり、
   前記導入部は、前記第１流路の外部から前記第１流路の内部への空気の流入を許容すると共に前記第１流路の内部から前記第１流路の外部への流体の流出を阻止するように構成されている、
   請求項１から３の何れか一項に記載の安全装置。
5. 前記導入部は、前記第１流路を画定する管壁に形成され前記第１流路の内部と外部とを連通する連通口と、前記連通口を開閉可能に設けられた逆止弁と、前記第１流路において一部の断面積が前記一部の前後部分の断面積よりも小さくなるように前記管壁に設けられた絞り部と、を含み、
   前記第１流路の前記一部を水素が通過するときに生じる圧力低下によって、前記逆止弁が開いて前記第１流路の内部へ空気が流入する、
   請求項４に記載の安全装置。
6. 酸素が充填された前記酸素供給源としての第２容器と、
   前記第２容器から前記導入部へ酸素を導く第２流路と、前記第２流路に設けられる第２開閉部と、を更に備え、
   前記エアバッグを膨張展開させる前は、前記第２開閉部が前記第２流路を遮断し、
   前記エアバッグを膨張展開させるときは、前記第２開閉部が前記第２流路を開通させる、
   請求項１から３の何れか一項に記載の安全装置。
7. 前記導入部は、前記第１流路における前記第１開閉部よりも下流側の位置であって、前記第１開閉部から前記導入部までの流路長よりも前記導入部から前記点火部までの流路長の方が短くなるような位置に設けられている、
   請求項１から６の何れか一項に記載の安全装置。
8. 前記第１開閉部は、前記第１流路における水素の流入口に設けられている、
   請求項１から７の何れか一項に記載の安全装置。
9. 前記第１開閉部は、前記閉状態において、前記第１流路の内部と前記第１流路の外部の大気とを連通することで、前記第１流路の外部から前記第１流路の内部への空気の流入を許容する、
   請求項８に記載の安全装置。
10. 前記第１流路は、上流から下流に向かうに従って位置が高くなるように設けられている、
    請求項８又は９に記載の安全装置。
11. 前記第１流路における水素の流入口は、前記第１容器の収容空間の上端部と同等又は同等以上の高さ位置に設けられている、
    請求項１から１０の何れか一項に記載の安全装置。
12. 前記安全装置は、車両に設置され、
    前記車両は、前記第１容器に充填された水素を駆動源として用いる、
    請求項１から１１の何れか一項に記載の安全装置。
13. 水蒸気が供給されることで膨張展開するエアバッグと、水素と酸素との混合流体を着火することで前記エアバッグに供給するための水蒸気を生成する点火部と、前記エアバッグの膨張展開に適切な量を超える量の水素が加圧された状態で充填された第１容器から前記点火部へ水素を導く第１流路と、前記第１流路に設けられた第１開閉部と、前記第１流路における前記第１開閉部よりも下流側の位置に設けられた導入部と、前記点火部により生成された水蒸気を前記点火部から前記エアバッグに導く水蒸気流路と、を備える安全装置を用意することと、
    前記適切な量の水素が前記点火部に供給されるように、前記第１容器からの水素の流れを遮断する閉状態から前記第１容器からの水素の流れを開通させる開状態へと前記第１開閉部を一時的に切り替えることと、
    酸素供給源から供給される酸素を前記導入部によって前記第１流路に導入することで前記第１流路を流れる水素に酸素を混合させることと、
    水素と酸素との混合流体を前記点火部によって着火することで水蒸気を生成することと、を含む、
    安全装置の作動方法。