如果把安全氣囊穿在身上……

照片上的背心夾克和腰包乍看上去並沒有什麼特別之處。但實際上嵌入了下方照片所示的3軸加速度感測器和人造衛星上使用的姿態控制陀螺儀（3軸角速度感測器），以及與其連動的某種安全裝備。這個保護穿著背心夾克者身體的安全裝備究竟是什麼呢……

嵌入背心夾克和腰包的安全裝備就是安全氣囊。當穿著背心夾克者摔倒時就會展開，以保護摔跤者頭部和大腿骨折。該產品由從事安全帶等安全器具業務的日本Prop公司（總部：東京）等開發的(註)。據該公司介紹，雖然設想以醫院及福利設施等的老人為對象，但也有來自考慮防止工傷的工廠的垂詢。

“可穿戴”安全氣囊由感測器、充氣裝置及氣囊組成。其構成雖與汽車的安全氣囊並無兩樣，但各項指標稍有不同。

首先是感測器。汽車遭受衝擊時，檢測鉛錘因慣性移動，從而關閉電路的電-機械式感測器等，可穿戴安全氣囊則使用3軸加速度感測器檢測摔倒時的自由下落。

但若僅如此，則當行走及落座等時，這些非摔倒動作也會產生同樣的加速度波形，有可能出現誤操作。因此在加速度感測器上組合使用了檢測身體傾斜狀態的陀螺儀（角速度感測器）。摔倒時的身體傾斜狀態與行走及落座時明顯不同，因此可防止誤操作。

研究小組成員——東京都立產業技術高等專科學校和千葉大學共同實施的實驗，設定加速度在±3m/s²以下、角速度30deg/s²以上條件為“摔倒”。在實施的51次模擬摔倒試驗中，“摔倒”的檢測精度達到了96％。“在2008年秋季後投放市場之前，將進一步提高對日常生活中的加速度波形檢測等感測器的性能”（Prop代表董事內田光也）。

當感測器檢測到摔倒時，頭部用和腰部用的兩個充氣裝置就會點火，對氣囊充氣。氣體為80％的CO2和20％的氮氣（N2）混合體。“最初時全部為CO2氣體，但在寒冷場所展開時需時較長，所以做了變更”（內田光也）。

目前存在的問題是安全氣囊的展開時間為0.1～0.12秒。約為汽車方向盤安全氣囊展開時間的2倍。但其與汽車本質上的不同不是這裡，而是展開後的氣體釋放方式。汽車的前安全氣囊在展開後立即釋放氣體，而該安全氣囊則在40秒後才開始慢慢釋放。這是由於設計思路不同所致：一個是為了確保視認性，而另一個是為了穩穩支撐摔倒的人。

充氣裝置點火時的聲音分貝為110dB。“在消音問題上還稍有研究的餘地。但點火時的聲音還有警報作用，當老人獨自一人摔倒時，可向周圍的人告知有異常情況發生，因此並不是簡單地降低聲音就行了”（內田光也）。

保護人體的安全氣囊，其材料以尼龍為基礎，為隔熱而作了聚PU塗膜處理。因與汽車不同，要穿在身上，所以最重要的是輕便。

內田表示開發時最花費心血的是感測器的採購。“從PL（產品責任法）的角度出發，幾乎所有廠商都對提供感測器猶豫不決”。最後，答應供應的只有一家，這就是美商亞德諾（Analog Devices）。

註：研究小組的成員除Prop外還有橫濱市綜合康復中心、勞動安全衛生綜合研究所、千葉大學、東京都立產業技術高等專科學校、國立靜岡癲癇及神經醫療中心。是在日本NEDO（新能源及產業技術綜合開發機構）的“福利設施實用化開發費補助金”資助下開發的。

 技術在線 2010/08/04
相關連結：

• Peoples airbag prevents injury. BBC 有影片
• クルマでは当たり前だけど・・・ (原文)