Honda는 안전한 이륜차 만들기의 가장 중요한 과제의 하나로서, 라이더의 교육을 메인 하는 제로차 안전으로부터
사고를 미연에 방지하는 것을 주로 하는 1차 안전(액티브 세이프티)
사고시의 상해 경감을 주로 하는 2차 안전(패시브 세이프티) 등
다양한 각도로부터 시대에 앞선 안전 기술의 연구 개발에 임하고 있습니다.
제로차 안전에 있어서는, 1970년에 「혼다 안전 운전 보급 본부」를 창설하고 또 각국에서 교통 교육 센터를 설립하는 등
운전자의 교육이나 계발에 대해서도 적극적으로 진행하고 있습니다.
이 활동을 통해 라이딩 시뮬레이터 등, Honda 독자적인 기술의 개발도 행해져 왔습니다.
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1차 안전에서는 보다 효과적인 제동을 지원하기 전·후륜 연동 브레이크 시스템(CBS)이나 안티록·브레이크·시스템(ABS)등을 개발해
양산 모델에 장착을 확대해 왔습니다. 이러한 사고를 일으키지 않는 예방 안전은 이륜차에서도 중요성을 강하게 인식하고 임하고 있습니다.
또, 만일 사고가 일어났을 경우에 탑승자의 부상을 경감하는 2차 안전도 중요한 대처라고 생각하고 있습니다.
그 기술의 하나로서 에어백에 주목해, 연구 개발에 노력해 왔습니다.
그 결과 세계 최초로 양산차에 적용할 수 있는 '이륜차용 에어백 시스템' 개발에 성공했습니다.
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라이더의 상해 경감 기술의 대처에 있어서, 라이더의 사상 사고 데이터의 분석을 실시했습니다.
이러한 데이터로부터 일본, 미국, 유럽 모두 이륜차 전면에서의 충돌이 많아, 라이더는 이륜차에서 이탈 후 상대 차량이나 노면 등과의
타격으로 인한 상해가 많다는 것을 알았습니다. 그래서, 이륜차 사고의 사상자를 경감시키기 위해서는
전면 충돌시에 라이더의 돌출을 억제해, 상해의 경감을 도모하는 기술이 효과적이라고 생각했습니다.
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그 구체적인 기술의 하나로서 에어백에 주목해, 전면 충돌시의 라이더의 운동 에너지를 에어백으로 흡수해
라이더의 전방으로의 이탈 속도를 억제하는 것으로, 이륜차로부터 이탈 후의 상대 차량 충돌이나 노면 등과의 타격에 의한
상해를 경감시키는 것을 개발 컨셉으로서 임했습니다.

개발 경과
혼다는 이륜차용 에어백 시스템의 연구를 1990년부터 시작하여 초기 단계에서는
이륜차용 에어백으로서의 기본적인 크기나 형상,차체에 지지하는 방법 등의 기초 연구를 했습니다.
1996년부터는 센서 시스템을 포함한 에어백 시스템 전체를 대형 투어링 타입의 골드 윙(1500cc)에 탑재해
다양한 형태의 충돌 테스트를 행한, 이륜차용 에어백의 효과성을 추구했습니다.
그 외 타입의 이륜차에의 에어백 탑재의 가능성과, 보다 확실한 이륜차용 에어백 기술을 얻기 위해
대형 스쿠터를 베이스 차량으로 한 연구도 실시했습니다. 게다가 다양한 충돌 조건에서의 효과성을 검증하기 위해
고정밀도로 충돌 현상을 재현할 수 있어 탑승자의 부상 레벨을 평가할 수 있는 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 구축했습니다.
혼다는 세계의 연구자로부터의 의견의 수집을 목적으로, 이러한 이륜차용 에어백의 연구 결과를
초기부터 국제적인 기술 회의 등에서 발표해 왔습니다.
이러한 연구에서 얻은 기술로 양산차에 적용할 수 있는 '이륜차용 에어백 시스템' 개발에 성공했습니다.

연구·개발의 방법
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충돌 테스트
이륜차의 충돌에 있어서는, 충돌 조건의 차이에 의해 차체의 피칭이나 요잉등의 차체 거동은 크게 달라서
에어백의 라이더에 대한 작용도 변화합니다. 그래서 "이륜차용 에어백 시스템"의 효과 검증에 있어서는
실제의 충돌 사고를 고려해, 다양한 충돌 형태의 테스트나 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 해석을 실시했습니다.
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이륜차의 충돌 사고 데이터의 해석 결과로부터, 규정된 ISO13232 * 의 충돌 형태에 더하여
Honda 독자적으로 설정한 충돌 상대나 탑승자 조건 등의 다른 조건의 충돌 테스트도 실시했습니다.
또한 상대 차량과 이륜차를 모두 주행시키는 형태를 포함한 이러한 충돌 테스트는 자사에서 보유하고 있는
최신의 실내형 전방위 충돌 실험 시설을 사용해 실시했습니다.
충돌 테스트에서는 ISO13232에 규정된 이륜차 충돌 테스트 전용 더미를 신속히 도입하여 사용했습니다.
이 오토바이 충돌 테스트 전용 더미는 사륜차용과 달리 더미의 장치에 측정 데이터가 기록되며 더미의 움직임에 영향을 미치는
측정 케이블이 필요하지 않습니다.
또한 머리, 경부, 흉부, 복부, 다리와 거의 전신에 걸친 상해치의 계측 평가가 가능해지고 있습니다.
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*ISO13232란, 이륜차용의 충돌시의 라이더 보호 디바이스의 연구 평가에 있어서의 테스트 및 해석 수법
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「ISO13232」규정의 7형태의 실차 충돌 테스트

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「ISO13232」규정의 이륜차 충돌 테스트 전용 더미

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컴퓨터 시뮬레이션
ISO13232에는 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 라이더 보호 장치의 효과 평가도 규정되어 있습니다.
이 규정에 의한 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 평가는, 충돌 개시로부터 0.5초간(라이더의 충돌 상대 차량과의 타격을 포괄하는 시간)을
대상으로 하고 있습니다. 이에 대해 Honda는 라이더가 노면에 낙하할 때까지의 충돌 현상 전체를 대상으로
이륜차용 에어백의 평가를 실시해야 한다고 생각했습니다.
컴퓨터 시뮬레이션에 의한 이륜차 충돌시 라이더의 거동 및 부상 해석의 기술
즉 에어백 부착 이륜차, 상대 4륜 차량, 더미를 동시에 약 1초간이라는 장시간의 충돌 운동에 대해서 연산을 행한다 라는 목표로
라이더의 노면 낙하시의 상황까지 높은 정밀도로 예측할 수 있는 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 구축했습니다.
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에어백 모델

더미 모델

이륜차 모델

사륜차 모델

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컴퓨터 시뮬레이션의 예

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시스템 구성 및 역할
이륜차용 에어백 시스템은 다음과 같은 주요 부품으로 구성되어 있습니다.
🌑라이더의 전면에 배치해, 에어백 본체와 에어백 전개용의 기체를 발생시키는 인플레이터를 수납한 「에어백 모듈」
🌑에어백 모듈 우측에 설치되어 충돌 판정의 연산과, 시스템 기능 부품의 진단을 하는 「에어백 ECU」
🌑프론트 포크 부 좌우에 합계 4개 장비하여, 전방향으로부터의 충격 가속도를 검지하는 「가속도 센서」

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전개 상태의 에어백

에어백 모듈
에어백 모듈은 다음 부품으로 구성되어 라이더의 전방부에 수납되어 있습니다.
🌑전개해 라이더의 운동 에너지를 흡수하는 「에어백」
🌑에어백 전개용의 기체를 발생하는 「인플레이터」
🌑외장 커버를 겸하고 에어백 등의 수납 부품을 보호하며, 에어백 전개시에 개방되는 「리드」
🌑에어백이나 인플레이터를 수납하고 차체에 고정되어 있는 「리테이너 박스」
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에어백 모듈

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에어백
에어백은 사륜차용 에어백으로 채용되고 있는 내면이 실리콘 코팅된 튼튼한 나일론 천으로 되어 있습니다.
전개시의 용량이 약 150리터의 백은, 충돌시에 라이더를 안정적으로 받아들이기 위해서 뒷면을 V자 형상으로 하고 있습니다.
또, 라이더와 함께 전방으로 밀어나지 않도록 벨트에 의해 차체에 연결되어 지지되고 있습니다.
게다가, 라이더에의 반발을 완화시키기 위해서 에어백의 가스를 방출하는 배출 구멍이 백 측면의 좌우에 각 1개씩 설치되어 있습니다.
이러한 사양에 의해, 라이더의 운동 에너지를 효율적으로 흡수하는 이륜차용 에어백이 되고 있습니다.
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인플레이터
인플레이터는 신뢰성이 높은 4륜 조수석 에어백용이며, 전기 점화 장치나 점화제, 질소 가스 발생제 등이
금속 용기에 수납된 구조로 되어 있습니다. 인플레이터는 에어백 ECU로부터의 점화 전류에 의해 순간에 반응하여
질소 가스 등을 발생시켜 그 가스를 에어백으로 보내, 전개시킵니다.
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리드
리드는 이륜차의 외장을 구성하는 커버이며, 리테이너 박스 내에 수납되어 있는 부품을 보호하고 있습니다.
에어백 전개시에는 팽창기에서 발생하는 가스의 압력에 의해 열립니다.
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에어백 ECU
에어백 ECU는 에어백 시스템 전용으로서 장비해, 가속도 센서로부터의 가속도 데이터를 연산.
그 값과 충돌 판정 기준이 되는 임계치를 비교해, 순간적으로 작동할지 아닐지를 판정합니다.
4개의 센서로부터의 가속도 데이터를 2계통으로 나누어 연산하고, 2계통 쌍방의 연산치 모두 각각에 설정된
충돌 판정 임계값을 넘었을 경우에 에어백 작동을 결정하고, 순간적으로 인플레이터에 점화 전류를 공급합니다.
이것은 높은 신뢰성으로 에어백의 작동을 결정합니다.
이 에어백 ECU는 충돌시 전원 고장이나 전압 저하가 발생하더라도 시스템을 작동시키는 백업 전원 및 부스트 회로를 갖추고 있습니다.
또한 에어백 ECU는 시스템 기능부품의 진단을 하여 이상을 검지하면 미터내의 경고등을 점등시켜 라이더에게 알립니다.
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가속도 센서
가속도 센서는 현재의 이륜차의 기본 구조를 변경하지 않고, 보다 빨리 충돌의 판정을 할 수 있도록 프론트 포크에 설치하고 있습니다.
그리고 보다 정확한 충돌 판정을 행하기 위해, 프론트 포크의 좌우에 2개씩, 합계 4개의 센서를 장착하고 있습니다.
센서를 좌우의 프론트 포크에 배치하는 것으로 전륜이 좌우로 회전을 하면서 충격을 받았을 경우에도 전륜 전체의
정확한 가속도의 검출을 가능하게 하고 있습니다.
또, 좌우에 2개씩의 센서를 장비해 이중의 충돌 판정을 행하는 것으로, 만일 어느 하나의 가속도 센서에 이상이 발생했을 경우에도
잘못된 동작을 막을 수 있습니다. 이 센서는 메인 스위치가 켜진 상태에서 항상 가속도를 감지하고 해당 데이터를 에어백 ECU로 전송합니다.
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에어백 ECU

가속도 센서

충돌 판정 블록도

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시스템 작동 방법
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작동 조건
에어백은 전면 충돌로 라이더가 이륜차의 전방으로 튀어나오는 충돌 조건의 경우에 작동합니다.
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작동 프로세스
전면 충돌이 발생하면 가속도 센서가 감지한 가속도를 에어백 ECU로 전송합니다.
에어백 ECU는 가속도 데이터를 기반으로 에어백을 작동할지 여부를 즉시 확인하고 작동으로 판단하면 인플레이터에 점화 전류를 보냅니다.
인플레이터는 질소 가스 등을 발생시켜 에어백을 전개시킵니다. 전개한 에어백은, 전진하는 라이더를 받아들이고
에어백의 좌우에 설치된 2개의 배출 구멍으로부터 가스를 배출하면서 효과적으로 라이더의 운동 에너지를 흡수합니다.
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이상의 모든 과정에 소요되는 시간은 약 0.15초로, 인간이 눈을 깜박이는 시간(약 0.2초)보다 짧은 시간에 종료합니다.
(정지 사륜 승용차 의 측면에의 50km/h 충돌의 경우)
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작동 흐름도