JP4876663B2 - Occupant protection device during vehicle rollover - Google Patents

Occupant protection device during vehicle rollover Download PDF

Info

Publication number
JP4876663B2
JP4876663B2 JP2006084224A JP2006084224A JP4876663B2 JP 4876663 B2 JP4876663 B2 JP 4876663B2 JP 2006084224 A JP2006084224 A JP 2006084224A JP 2006084224 A JP2006084224 A JP 2006084224A JP 4876663 B2 JP4876663 B2 JP 4876663B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
occupant
vehicle
head
protection device
roof airbag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006084224A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006306377A (en
Inventor
誠一 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2006084224A priority Critical patent/JP4876663B2/en
Publication of JP2006306377A publication Critical patent/JP2006306377A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4876663B2 publication Critical patent/JP4876663B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Air Bags (AREA)

Description

本発明は、車両横転時に乗員頭部が天井に干渉する際の乗員保護装置に関する。 The present invention relates to an occupant protection device when an occupant head interferes with a ceiling when a vehicle rolls over.

従来、車両がロールオーバーした際に、車室内の側部にてエアバッグをカーテン状に膨張・展開させて乗員の頭側部を保護するサイドエアバッグを設けた頭部保護エアバッグ装置が提案されており(例えば、特許文献1参照)、また、これに加えて天井との間で乗員の頭頂部を保護するルーフエアバッグを設けた乗員安全装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Conventionally, when a vehicle rolls over, a head protection airbag device provided with a side airbag that inflates and deploys the airbag in a curtain shape at the side of the passenger compartment to protect the occupant's head side is proposed. In addition to this, an occupant safety device provided with a roof airbag that protects the top of the occupant between the ceiling and the ceiling has been proposed (for example, Patent Document 2). reference).

従って、このようにサイドエアバッグおよびルーフエアバッグを設けることにより、車両のロール角が過度になり乗員頭部がピラーやドアガラスなどの車室内側壁部の方向に移動した際には、サイドエアバッグが展開してその車室内側壁部から乗員の頭側部に受ける衝撃荷重を緩和する。   Therefore, by providing the side airbag and the roof airbag in this way, when the roll angle of the vehicle becomes excessive and the occupant head moves in the direction of the side wall of the vehicle interior such as a pillar or door glass, the side airbag The bag is unfolded and the impact load applied to the passenger's head side from the side wall of the passenger compartment is reduced.

更に、車両がロールオーバーが進行して車体が略反転状態となってルーフパネルが設置する場合には、ルーフエアバッグによって天井(ヘッドライニング)から乗員の頭頂部に受ける衝撃荷重を緩和することができる。
特開2001−32853号公報(第3頁、第1図) 特開平11−321538号公報(第3頁、第2図)
Furthermore, when the vehicle rolls over and the vehicle body is substantially inverted and the roof panel is installed, the impact load received from the ceiling (headlining) to the head of the occupant by the roof airbag can be reduced. it can.
JP 2001-32853 A (page 3, FIG. 1) JP 11-321538 A (page 3, FIG. 2)

しかしながら、かかる従来の車両横転時の乗員保護装置にあっては、ルーフエアバッグによって乗員頭部が天井から受ける衝撃荷重を緩和することにより、乗員の頚部損傷も抑制できると考えられているが、実際上、頚部を圧縮する荷重と、これに複合して発生する頚部曲げモードとの兼ね合いで頚部損傷の確率が決定される。   However, in such a conventional vehicle occupant protection device during rollover, it is considered that the neck of the occupant can also be suppressed by reducing the impact load that the occupant head receives from the ceiling by the roof airbag. In practice, the probability of cervical damage is determined by the balance between the load that compresses the cervix and the cervical bending mode that occurs in combination with the load.

このため、単に入力荷重値を低減し、若しくは頭部を保持して衝撃荷重を低減した場合には、逆に頚部の曲げモーメントを増加させてしまうことがある。   For this reason, when the input load value is simply reduced or the impact load is reduced by holding the head, the bending moment of the neck may be increased.

そこで、本発明は車両の横転時に頭部障害発生を抑制しつつ、頚部損傷の発生をも効果的に抑えることができる車両横転時の乗員保護装置を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides an occupant protection device during vehicle rollover that can effectively suppress the occurrence of neck damage while suppressing the occurrence of head injury when the vehicle rolls over.

本発明の車両横転時の乗員保護装置は、車両の横転に至る車体ロールの検知によって、乗員直上部の天井面に沿って展開するルーフエアバッグを備えた乗員保護装置において、ルーフエアバッグを車幅方向の外側から内側に向かって展開させるとともに、ルーフエアバッグの下面を、その展開方向先端部から基端部に向かって車両下方に傾斜させ、該ルーフエアバッグを全体として車両前後方向視で略くさび状に形成し、また、ルーフエアバッグは、乗員頭部に直接接触する車両上下方向下部に補助圧力室を隔成し、この補助圧力室に導入する圧力を、乗員頭部との接触面によれの発生を許容するようにルーフエアバッグの主圧力室よりも低圧に設定したことを最も主要な特徴とする。 The occupant protection device at the time of a vehicle rollover of the present invention is a vehicle occupant protection device that includes a roof airbag that is deployed along a ceiling surface immediately above the occupant when a vehicle body roll that causes the vehicle to roll over is detected. The roof airbag is deployed from the outside in the width direction toward the inside, and the lower surface of the roof airbag is inclined downward from the distal end to the base end in the deployment direction so that the roof airbag as a whole is viewed in the vehicle longitudinal direction. The roof airbag forms an auxiliary pressure chamber in the lower part of the vehicle in the vertical direction that directly contacts the occupant head, and the pressure introduced into the auxiliary pressure chamber is in contact with the occupant head. The main feature is that the pressure is set lower than that of the main pressure chamber of the roof airbag so as to allow the occurrence of surface wobbling .

本発明の車両横転時の乗員保護装置によれば、ルーフエアバッグが展開する際に、その下面が展開方向先端部から基端部に向かって車両下方に傾斜しているので、横転により乗員頭部が天井面に干渉する前に、前記ルーフエアバッグの傾斜面によって乗員頭部を車幅方向内方に傾けておくことができる。   According to the occupant protection device at the time of rolling over the vehicle of the present invention, when the roof airbag is deployed, the lower surface of the roof airbag is inclined downward from the front end to the base end in the deployment direction. The passenger head can be tilted inward in the vehicle width direction by the inclined surface of the roof airbag before the portion interferes with the ceiling surface.

従って、乗員頭部が天井面から反力を受ける際にも、直接に頚部の圧縮荷重を増大させること無く、かつ、頭部と天井面の更なる接近に際しても頚部を固定しないので、頚部曲げモーメントの増加を抑制することができ、ルーフエアバッグの緩衝作用により頭部障害発生を抑制しつつ、頚部損傷の発生をも効果的に抑えることできる。また、本発明によれば、ルーフエアバッグを補助圧力室と主圧力室との二重構造とし、補助圧力室に導入する圧力を主圧力室よりも低圧に設定して、乗員頭部が下面に接触した際によれの発生を許容するようにしたので、ルーフエアバッグの展開途中でその下面に乗員頭部が接触した際に、下面によれを発生しつつ乗員頭部と一緒に移動し、頭部を傾けることができる。このように、本発明では、ルーフエアバッグの下面によれを発生することができるので、頭部とルーフエアバッグとの間の滑り摩擦を低減して、頭部の傾きを制御し易くなるTherefore, even when the occupant's head receives a reaction force from the ceiling surface, it does not directly increase the compressive load on the neck and does not fix the neck when further approaching the head and the ceiling. The increase in moment can be suppressed, and the occurrence of neck injury can be effectively suppressed while the occurrence of head injury is suppressed by the cushioning action of the roof airbag. Further , according to the present invention, the roof airbag has a double structure of the auxiliary pressure chamber and the main pressure chamber, the pressure introduced into the auxiliary pressure chamber is set lower than that of the main pressure chamber, When the occupant's head comes into contact with the lower surface of the roof airbag during deployment, it moves with the occupant's head while causing the lower surface to sway. Can tilt the head. As described above, according to the present invention, the bottom surface of the roof airbag can be distorted, so that sliding friction between the head and the roof airbag can be reduced, and the tilt of the head can be easily controlled .

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1〜図8は本発明にかかる車両横転時の乗員保護装置の第1実施形態を示し、図1はサイドエアバッグおよびルーフエアバッグの展開状態を示す正面図、図2は乗員保護装置の概略構成図、図3は乗員保護装置の制御を実行するフローチャートの説明図であり、図4は頚部圧縮荷重と頚部曲げモーメントとの関係で表す障害低減の有効領域の説明図である。 1 to 8 show a first embodiment of an occupant protection device when the vehicle rolls over according to the present invention, FIG. 1 is a front view showing a deployed state of a side airbag and a roof airbag, and FIG. 2 is an illustration of the occupant protection device. FIG. 3 is a schematic configuration diagram, FIG. 3 is an explanatory diagram of a flowchart for executing control of the occupant protection device, and FIG. 4 is an explanatory diagram of an effective area for reducing obstacles expressed by the relationship between the cervical compressive load and the cervical bending moment.

また、図5は乗員頭部がルーフエアバッグに干渉した際の挙動を示す説明図、図6は車両のロールオーバー挙動を(a)〜(d)によって順を追って示す正面図、図7は乗員頭部が天井面に干渉した際に作用する荷重を示す説明図、図8は乗員の頚部曲げ状態を示す説明図である。   5 is an explanatory view showing the behavior when the passenger's head interferes with the roof airbag, FIG. 6 is a front view showing the rollover behavior of the vehicle in order according to (a) to (d), and FIG. FIG. 8 is an explanatory view showing a load acting when the head of the occupant interferes with the ceiling surface, and FIG. 8 is an explanatory view showing the cervical bending state of the occupant.

本実施形態の乗員保護装置1を適用する車両2は、図1に示すように車室Rの上面が天井面となるヘッドライニング3と、車室Rの側面がドアガラスやピラー部材などからなる車体側壁4と、によって構成され、車両2の横転に至る車体ロールの検知によって、乗員C直上部のヘッドライニング3に沿って展開するルーフエアバッグ10を設けてある。   As shown in FIG. 1, the vehicle 2 to which the occupant protection device 1 of the present embodiment is applied includes a head lining 3 in which the upper surface of the vehicle interior R is a ceiling surface, and a side surface of the vehicle interior R is formed of a door glass or a pillar member. A roof airbag 10 that is configured by the vehicle body side wall 4 and that is deployed along the head lining 3 immediately above the occupant C upon detection of the vehicle body roll leading to the rollover of the vehicle 2 is provided.

前記ルーフエアバッグ10は、ルーフパネル5の車幅方向両側に設けられるルーフサイドレール6の車室R内側を覆う図外のルーフサイドレールガーニッシュ内に、通常時は折り畳んで収納され、ロールオーバーを検知した緊急時にインフレータ11から供給される気体圧を導入して膨張・展開するようになっている。   The roof airbag 10 is normally folded and housed in a roof side rail garnish (not shown) that covers the inside of the cabin R of the roof side rail 6 provided on both sides of the roof panel 5 in the vehicle width direction, and rolls over. The gas pressure supplied from the inflator 11 is introduced and expanded / deployed in the detected emergency.

ルーフエアバッグ10には、前記インフレータ11に繋がる圧力導入路12を介して気体圧が導入されるようになっており、その圧力導入により車幅方向の外側(図中左方)から内側(図中右方)に向かって展開させるようにしてある。   A gas pressure is introduced into the roof airbag 10 via a pressure introduction path 12 connected to the inflator 11, and the introduction of the pressure causes the inside (from the outside in the figure to the left) in the vehicle width direction (see the figure). (Middle right)

また、本実施形態の乗員保護装置1では、前記ルーフエアバッグ10の配設位置に対応した前記車体側壁4に、ルーフエアバッグ10に先行して展開するサイドエアバッグ20を設けてある。   Further, in the occupant protection device 1 of the present embodiment, the side airbag 20 that is deployed prior to the roof airbag 10 is provided on the vehicle body side wall 4 corresponding to the position where the roof airbag 10 is disposed.

前記サイドエアバッグ20は、前記ルーフエアバッグ10と同様に通常時はルーフサイドレールガーニッシュ内に折り畳んで収納され、ロールオーバーを検知した緊急時にインフレータ21から供給される気体圧を導入して膨張・展開するようになっており、本実施形態ではそのサイドエアバッグ20の形状および構造を特に限定するものではなく、例えば、カーテン状に展開するものや枕状に展開するものであってもよく、要するに乗員Cの頭側部を車体側壁4との干渉から保護できる形状・構造であればよい。   The side airbag 20 is normally folded and housed in the roof side rail garnish in the same manner as the roof airbag 10 and is inflated by introducing a gas pressure supplied from the inflator 21 in an emergency when a rollover is detected. In this embodiment, the shape and structure of the side airbag 20 are not particularly limited. For example, the side airbag 20 may be deployed in a curtain shape or a pillow shape, In short, any shape and structure that can protect the head side portion of the occupant C from interference with the vehicle body side wall 4 may be used.

前記乗員保護装置1は、その全体構成は図2に示すように前記ルーフエアバッグ10および前記サイドエアバッグ20の展開を制御コンピュータ30で管理するようになっており、この制御コンピュータ30は、車体2に設置されたロール角速度センサ31の検出信号を入力して、サイドエアバッグ20のインフレータ21の作動タイミングと、ルーフエアバッグ10のインフレータ11の作動タイミングと、を制御するようになっている。   As shown in FIG. 2, the occupant protection device 1 is configured such that the deployment of the roof airbag 10 and the side airbag 20 is managed by a control computer 30 as shown in FIG. The detection signal of the roll angular velocity sensor 31 installed in 2 is input, and the operation timing of the inflator 21 of the side airbag 20 and the operation timing of the inflator 11 of the roof airbag 10 are controlled.

図3は前記制御コンピュータ30の制御を実行するためのフローチャートで、イグニッションのONによりスタートすると、まず、ステップS1でロール角速度センサ31の検出信号を基にロール角速度を検出して、次のステップS2でロール角を演算し、ステップS3では演算したそのロール角が予め設定した第1の基準値と比較して過度であるかどうかを判断し、過度であると判断した場合(YES)にステップS4によってインフレータ21を作動してサイドエアバッグ20を展開する。   FIG. 3 is a flowchart for executing control of the control computer 30. When the ignition is turned on, the roll angular velocity is first detected based on the detection signal of the roll angular velocity sensor 31 in step S1, and the next step S2 is performed. In step S3, it is determined whether or not the calculated roll angle is excessive compared with the first reference value set in advance. If it is determined that the roll angle is excessive (YES), step S4 is performed. By operating the inflator 21, the side airbag 20 is deployed.

また、ステップS3でロール角が第1の基準値以下であると判断した場合(NO)はステップS1にリターンされる。   If it is determined in step S3 that the roll angle is equal to or smaller than the first reference value (NO), the process returns to step S1.

前記ステップS4でサイドエアバッグ20を展開した後は、ステップS5に進んで現時点でのロール角速度を検出するとともに、ステップS6でロール角を演算し、次のステップS7では演算したそのロール角が予め設定した第2の基準値と比較して車両1を横転させる恐れがあるかどうかを判断し、横転の危険性があると判断した場合(YES)はステップS8によってインフレータ11を作動してルーフエアバッグ10を展開する。   After deploying the side airbag 20 in step S4, the process proceeds to step S5, where the current roll angular velocity is detected, the roll angle is calculated in step S6, and the calculated roll angle is determined in advance in step S7. In comparison with the set second reference value, it is determined whether or not the vehicle 1 may roll over. If it is determined that there is a risk of rollover (YES), the inflator 11 is operated in step S8 to operate the roof air. The bag 10 is deployed.

また、ステップS7でロール角が第2の基準値以下であると判断した場合(NO)はステップS5にリターンされる。   If it is determined in step S7 that the roll angle is equal to or smaller than the second reference value (NO), the process returns to step S5.

車体1がロールオーバーする態様としては、図6(a)に示すように車両1が横滑りを起こし、ヨー回転を伴うなどして1つまたは片側の前後両輪が縁石7や土手などに引っ掛かり、その車輪を支点とするロールモーメントの発生によってロール角速度が発生し、そのロール角速度が増加すると図6(b)に示すようにトリップオーバーと称されるロールオーバー(横転)に至る。   As shown in FIG. 6 (a), the vehicle body 1 rolls over as one side or both wheels on one side of the vehicle 1 are caught on the curbstone 7 or the bank due to yaw rotation. The roll angular velocity is generated by the generation of the roll moment with the wheel as a fulcrum, and when the roll angular velocity increases, as shown in FIG.

そのときに、前記ロール角速度センサ31によって車両1のロール角やロール角速度などの状態を検知して制御コンピュータ30が横転に至ると判断した場合に、乗員Cの頭部Chを車体側壁4に直接衝突することから保護するために前記サイドエアバッグ20を展開する。   At that time, if the control computer 30 determines that the roll angular velocity sensor 31 detects the roll angle or roll angular velocity of the vehicle 1 and the control computer 30 rolls over, the head Ch of the occupant C is directly applied to the vehicle body side wall 4. The side airbag 20 is deployed to protect it from collision.

そして、図6(c)に示すように車両1が完全に横転(1/4回転)し、更に図6(d)に示すようにルーフパネル5が設置するような場合には、前記ルーフエアバッグ10を展開して、乗員Cの頭部Chが天井のヘッドライニング3に直接接触して、上部から頭部Chに入力される衝撃荷重を緩和し、これによって頭部傷害発生を低減するとともに、乗員Cの頚部Cnに入力される荷重も低減して頚部損傷の発止を抑制できる。   When the vehicle 1 completely rolls over (1/4 rotation) as shown in FIG. 6 (c) and the roof panel 5 is installed as shown in FIG. 6 (d), the roof air The head 10 of the occupant C is in direct contact with the head lining 3 of the ceiling by unfolding the bag 10 to relieve the impact load input to the head Ch from above, thereby reducing the occurrence of head injury. Moreover, the load input to the neck Cn of the occupant C can also be reduced, and the start of neck damage can be suppressed.

つまり、頚部損傷は図7に示すように頚部Cnを圧縮する荷重Fnと、これに複合して発生する乗員前後および左右方向への頚部曲げモーメントMnと、の人体許容値に対する割合のみならず、これら圧縮と曲げ負荷の兼ね合いで頚部損傷の受傷確率が決定される。   That is, the neck damage is not only the ratio of the load Fn for compressing the neck Cn as shown in FIG. 7 and the neck bending moment Mn in the anteroposterior and lateral directions generated in combination with this to the human body allowable value, The combination of these compression and bending loads determines the injury probability of neck injury.

従って、頭部Chから頚部Cnに入力される負荷を低減することにより、頚部傷害の受傷確率を低減する方向に誘導することができる。   Therefore, by reducing the load input from the head Ch to the neck Cn, it is possible to guide in a direction to reduce the injury probability of the neck injury.

ここで、本実施形態の乗員保護装置1にあっては、ルーフエアバッグ10を車幅方向の外側から内側に向かって展開させたうえで、前記ルーフエアバッグ10の下面10aを、その展開方向(図中左方)先端部から基端部、つまり圧力導入路12側に向かって車両下方に傾斜させ、図1に示すようにそのルーフエアバッグ10を全体として車両前後方向視で略くさび状に形成してある。   Here, in the occupant protection device 1 of the present embodiment, after the roof airbag 10 is deployed from the outside in the vehicle width direction to the inside, the lower surface 10a of the roof airbag 10 is deployed in the deployment direction. (Left side in the figure) The vehicle is inclined downward from the front end to the base end, that is, toward the pressure introduction path 12, and the roof airbag 10 as a whole is substantially wedge-shaped as viewed in the vehicle front-rear direction as shown in FIG. Is formed.

また、本実施形態の乗員保護方法にあっては、車両1の横転に至る車体ロールの検知によって、乗員直上部のヘッドライニング3に沿ってルーフエアバッグ10を車幅方向外方から内方に向かって展開し、その展開するルーフエアバッグ10によって乗員頭部Chを、ヘッドライニング3から荷重を受ける前に予め車幅方向内方に所定角度だけ傾けておくようにしてある。   In the occupant protection method of the present embodiment, the roof airbag 10 is moved from the outer side in the vehicle width direction to the inner side along the head lining 3 immediately above the occupant by detecting the vehicle body roll leading to the rollover of the vehicle 1. The occupant's head Ch is tilted inward in the vehicle width direction by a predetermined angle before receiving a load from the headlining 3 by the roof airbag 10 that is deployed.

つまり、本実施形態では図7に示したように頭部Chがヘッドライニング3に衝突した後に頚部Cnに作用する圧縮荷重Fnと頚部曲げモーメントMnとの負荷が乗員Cの許容値に可能な限り入るように、圧縮荷重Fnを4kN以下に保つとともに、頚部曲げモーメントMnを200Nm以下に保ちつつ、更にそれぞれの分担を頚部Cnの傷害が発生しないように図4に示す負荷分担許容領域P内に留めるために、図8に示すように乗員Cの頭部中心と頸椎とを結ぶ線分L1と、乗員脊椎中心線L2と、で形成される頭部Chの傾き角度θを、頭部Chとヘッドライニング3の干渉前に予め車体左右中心側にほぼ15度程度傾けて、衝突後には更にその角度が自由に大きくなるようにしつつ、結果、頚部曲げモーメントMnの増加を抑制するようになっている。   That is, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the load of the compressive load Fn and the neck bending moment Mn acting on the neck Cn after the head Ch collides with the headlining 3 is as long as the allowable value of the occupant C is possible. As shown in FIG. 4, the compression load Fn is kept at 4 kN or less, the neck bending moment Mn is kept at 200 Nm or less, and the respective divisions are within the load sharing allowable region P shown in FIG. 4 so as not to cause injury to the neck Cn. 8, the inclination angle θ of the head Ch formed by a line segment L1 connecting the center of the head of the occupant C and the cervical vertebra and the center line L2 of the occupant C as shown in FIG. Before the head lining 3 is interfered, it is tilted approximately 15 degrees to the vehicle body left and right center side in advance, and the angle is further increased freely after the collision, and as a result, an increase in the neck bending moment Mn is suppressed. It has become the jar.

前記図4に示す負荷分担許容領域Pは、図5に示すように頭部Chと頚部Cnの落下試験の結果に基づいて作成したもので、同図中斜線部分が損傷無し領域となる。   The load sharing allowable area P shown in FIG. 4 is created based on the result of the drop test of the head Ch and the neck Cn as shown in FIG. 5, and the hatched portion in FIG.

以上の構成により本実施形態の車両横転時の乗員保護装置1によれば、ルーフエアバッグ10が展開する際に、その下面10aが展開方向先端部から基端部に向かって車両下方に傾斜しているので、横転により乗員頭部Chがヘッドライニング3に干渉する前に、前記ルーフエアバッグ10の傾斜面によって乗員頭部Chを所定角度だけ車幅方向内方に傾けておくことができる。   With the above configuration, according to the occupant protection device 1 when the vehicle rolls over according to the present embodiment, when the roof airbag 10 is deployed, the lower surface 10a is inclined downward from the distal end in the deployment direction toward the base end. Therefore, before the occupant head Ch interferes with the headlining 3 due to rollover, the occupant head Ch can be inclined inward in the vehicle width direction by a predetermined angle by the inclined surface of the roof airbag 10.

つまり、展開したルーフエアバッグ10の傾斜した下面10aに乗員頭部Chが接近して接触した際には、乗員頭部Chの上下方向のみならず、左右方向にも荷重が入力されて、頭部Chは傾き、結果として頚部Cnは頭部Chの傾き角度が保持されること無く滑らかに曲げられることになる。   That is, when the occupant head Ch approaches and comes into contact with the inclined lower surface 10a of the deployed roof airbag 10, a load is input not only in the vertical direction but also in the horizontal direction of the occupant head Ch. The portion Ch is inclined, and as a result, the neck portion Cn is smoothly bent without maintaining the inclination angle of the head Ch.

その結果、頭部Chから頚部Cnに直接入力する荷重は増大させること無く、頚部Cnの曲げモーメントMnと圧縮荷重Fnの成分へと分解され、そのバランスを傷害低減有効領域Pへと到達させることができる。   As a result, the load directly input from the head Ch to the neck Cn is not increased, but is decomposed into components of the bending moment Mn and the compressive load Fn of the neck Cn, and the balance reaches the injury reduction effective region P. Can do.

従って、乗員頭部Chがヘッドライニング3から反力を受ける際にも、直接に頚部Cnの圧縮荷重Fnを増大させること無く、かつ、頭部Chとヘッドライニング3の更なる接近に際しても頚部Cnを固定しないので、頚部曲げモーメントMnの増加を抑制することができ、ルーフエアバッグ10の緩衝作用により頭部障害発生を抑制しつつ、頚部Cn損傷の発生をも効果的に抑えることできる。   Accordingly, even when the occupant head Ch receives a reaction force from the head lining 3, the neck Cn is not directly increased without increasing the compression load Fn of the neck Cn and when the head Ch and the headlining 3 are further approached. Therefore, the increase in the neck bending moment Mn can be suppressed, and the occurrence of neck Cn damage can be effectively suppressed while suppressing the head injury by the buffering action of the roof airbag 10.

また、車両横転時の乗員保護方法によれば、展開するルーフエアバッグ10によって乗員頭部Chを、ヘッドライニング3から荷重を受ける前に予め車幅方向内方に所定角度だけ傾けておくようにしたので、前記乗員保護装置1と同様に、乗員頭部Chがヘッドライニング3から反力を受ける際にも、直接に頚部Cnの圧縮荷重Fnを増大させること無く、かつ、頭部Chとヘッドライニング3の更なる接近に際しても頚部Cnを固定しないので、頚部曲げモーメントMnの増加を抑制することができ、ルーフエアバッグ10の緩衝作用により頭部障害発生を抑制しつつ、頚部損傷の発生をも効果的に抑えることできる。 Further, according to the occupant protection method when the vehicle rolls over , the occupant head Ch is tilted inward in the vehicle width direction by a predetermined angle before receiving the load from the head lining 3 by the roof airbag 10 that is deployed. Therefore, similarly to the occupant protection device 1, when the occupant head Ch receives a reaction force from the head lining 3, the head Ch and the head are not directly increased without increasing the compressive load Fn of the neck Cn. Since the neck Cn is not fixed even when the lining 3 is further approached, an increase in the neck bending moment Mn can be suppressed, and the head airbag can be prevented from being damaged by the buffering action of the roof airbag 10, and the neck damage can be prevented. Can also be effectively suppressed.

更に、本実施形態の乗員保護装置1では、前記ルーフエアバッグ10の配設位置に対応した前記車体側壁4に、ルーフエアバッグ10に先行して展開するサイドエアバッグ20を設けてあるので、車体1のロールオーバー時には、まず、サイドエアバッグ20で乗員Cの頭側部を保護した後、前記ルーフエアバッグ10による頭頂部および頚部Cnを保護することができる。   Furthermore, in the occupant protection device 1 of the present embodiment, the side airbag 20 that is deployed prior to the roof airbag 10 is provided on the vehicle body side wall 4 corresponding to the position where the roof airbag 10 is disposed. At the time of rollover of the vehicle body 1, the head side portion of the occupant C is first protected by the side airbag 20, and then the crown and neck Cn by the roof airbag 10 can be protected.

ところで、図9は前記第1実施形態の変形例を示すルーフエアバッグの展開タイミングを異ならせた場合の作動を(a)〜(c)に順を追って示す正面図で、第1実施形態の乗員保護装置1では、展開状態にあるルーフエアバッグ10の傾斜した下面10aによって乗員頭部Chを傾斜させるようにしたが、本変形例では図9に示すように、ルーフエアバッグ10の展開タイミングを制御コンピュータ30で制御して遅れ気味とし、ルーフエアバッグ10のインフレータ11による空気流入の展開エネルギーを直接に乗員頭部Chに作用させることができる。   By the way, FIG. 9 is a front view illustrating the operation when the deployment timing of the roof airbag according to the modified example of the first embodiment is changed in order from (a) to (c). In the occupant protection device 1, the occupant head Ch is inclined by the inclined lower surface 10a of the roof airbag 10 in the deployed state, but in this modification, the deployment timing of the roof airbag 10 is as shown in FIG. Can be controlled by the control computer 30 to cause a delay, and the deployment energy of the air inflow by the inflator 11 of the roof airbag 10 can be directly applied to the occupant head Ch.

このようにルーフエアバッグ10の展開エネルギーで乗員頭部Chを傾けることにより、頚部曲げモーメントMnの成分をより精度良く調整して図4の負荷分担許容領域P内に収めることができるようになる。   In this way, by tilting the occupant head Ch with the deployment energy of the roof airbag 10, the component of the neck bending moment Mn can be adjusted more accurately and can be accommodated in the load sharing allowable region P of FIG. .

また、図10は前記第1実施形態の更なる変形例を示すルーフエアバッグの正面図で、ルーフエアバッグ10の下面10aを傾斜させるにあたって、図10に示すようにその車幅方向の内側(展開方向先端部)の傾斜角α1よりも外側(基端部)の傾斜角α2で大きくなる非線形の傾斜面に形成することができる。   FIG. 10 is a front view of a roof airbag showing a further modification of the first embodiment. When the lower surface 10a of the roof airbag 10 is tilted, as shown in FIG. It can be formed on a non-linear inclined surface that becomes larger at the inclination angle α2 on the outer side (base end portion) than the inclination angle α1 at the front end portion in the developing direction.

従って、このようにルーフエアバッグ10の下面10aを非線形の傾斜面とすることにより、乗員頭部Chをルーフエアバッグ10の傾斜角α2が大きくなった基端部側で確実に捉えることができるため、頭部Chを確実に傾けることができる。   Therefore, by making the lower surface 10a of the roof airbag 10 a non-linear inclined surface in this way, the occupant head Ch can be reliably captured on the base end side where the inclination angle α2 of the roof airbag 10 is increased. Therefore, the head Ch can be reliably tilted.

図11〜図13は本発明の第2実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図11はサイドエアバッグおよびルーフエアバッグの展開状態を示す正面図、図12はルーフエアバッグを展開する挙動の説明図、図13はルーフエアバッグが展開する作動を(a)〜(c)に順を追って示す正面図である。   11 to 13 show a second embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and FIG. FIG. 12 is an explanatory view of the behavior of deploying the roof airbag, and FIG. 13 is a front view showing the operation of deploying the roof airbag in order from (a) to (c). It is.

本実施形態の乗員保護装置1Aのルーフエアバッグ10Aは、図11に示すように基本的に第1実施形態のルーフエアバッグ10と同様に、車幅方向の外側から内側に向かって展開させるようになっており、そのルーフエアバッグ10Aの下面10aを、その展開方向(図中左方)先端部から基端部に向かって車両下方に傾斜させ、全体として車両前後方向視で略くさび状に形成してある。   As shown in FIG. 11, the roof airbag 10A of the occupant protection device 1A of the present embodiment is basically deployed from the outer side to the inner side in the vehicle width direction, similarly to the roof airbag 10 of the first embodiment. The lower surface 10a of the roof airbag 10A is inclined downward in the vehicle from the front end to the base end in the deployment direction (left side in the figure), and has a generally wedge shape as a whole in the vehicle longitudinal direction. It is formed.

そして、特に本実施形態では乗員頭部Chに直接接触する車両上下方向下部に補助圧力室13を隔成し、この補助圧力室13に導入する圧力を、乗員頭部Chとの接触面、つまり下面10aによれの発生を許容するようにルーフエアバッグ10Aの主圧力室14よりも低圧に設定してある。   In particular, in this embodiment, the auxiliary pressure chamber 13 is formed in the lower part of the vehicle in the vertical direction in direct contact with the occupant head Ch, and the pressure introduced into the auxiliary pressure chamber 13 is a contact surface with the occupant head Ch, that is, The pressure is set to be lower than that of the main pressure chamber 14 of the roof airbag 10A so as to allow the occurrence of the deformation by the lower surface 10a.

前記補助圧力室13と前記主圧力室14とは、主圧力室14から補助圧力室13に圧力を供給する流入圧力制御弁15を複数設けた隔膜16を介して隔成してある。   The auxiliary pressure chamber 13 and the main pressure chamber 14 are separated by a diaphragm 16 provided with a plurality of inflow pressure control valves 15 for supplying pressure from the main pressure chamber 14 to the auxiliary pressure chamber 13.

従って、本実施形態によればルーフエアバッグ10Aを補助圧力室13と主圧力室14との二重構造とし、補助圧力室13に導入する圧力を主圧力室14よりも低圧に設定して、乗員頭部Chが下面10aに接触した際によれの発生を許容するようにしたので、図13(a)に示すようにルーフエアバッグ10Aが展開し、図13(b)に示すようにその展開途中でその下面10aに乗員頭部Chが接触した際に、図13(c)に示すように下面10aによれを発生しつつ乗員頭部Chと一緒に移動し、頭部Chを傾けることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the roof airbag 10A has a double structure of the auxiliary pressure chamber 13 and the main pressure chamber 14, and the pressure introduced into the auxiliary pressure chamber 13 is set to be lower than the main pressure chamber 14. As the occupant's head Ch is allowed to sway when it contacts the lower surface 10a, the roof airbag 10A is deployed as shown in FIG. 13 (a), and as shown in FIG. 13 (b) When the occupant head Ch comes into contact with the lower surface 10a in the middle of deployment, as shown in FIG. 13 (c), the occupant head Ch moves together with the occupant head Ch while tilting the lower surface 10a. Can do.

このように、本実施形態ではルーフエアバッグ10Aの下面10aによれを発生することができるので、頭部Chとルーフエアバッグ10Aとの間の滑り摩擦を低減して、頭部Chの傾きを制御し易くなる。   Thus, in this embodiment, since it can generate | occur | produce with the lower surface 10a of the roof airbag 10A, the sliding friction between the head Ch and the roof airbag 10A is reduced, and the inclination of the head Ch is reduced. It becomes easy to control.

また、前記補助圧力室13と前記主圧力室14とを、流入圧力制御弁15を複数設けた隔膜16を介して隔成したので、ルーフエアバッグ10Aの柔軟性を確保して折り畳み状態での収納が容易になり、展開時には図12に示すように補助圧力室13の低圧状態を維持しつつ膨張することができ、補助圧力室13の圧力低下構造を簡素化することができる。   Further, since the auxiliary pressure chamber 13 and the main pressure chamber 14 are separated via a diaphragm 16 provided with a plurality of inflow pressure control valves 15, the flexibility of the roof airbag 10A is ensured in the folded state. As shown in FIG. 12, the storage is facilitated, and the auxiliary pressure chamber 13 can be expanded while maintaining the low pressure state, and the pressure drop structure of the auxiliary pressure chamber 13 can be simplified.

図14,図15は本発明の第3実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図14はサイドエアバッグおよびルーフエアバッグの展開状態を示す正面図、図15はルーフエアバッグが展開する作動を(a)〜(c)に順を追って示す正面図である。   14 and 15 show a third embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and FIG. FIG. 15 is a front view showing the operation of deploying the roof airbag in order from (a) to (c).

本実施形態の乗員保護装置1Bのルーフエアバッグ10Bは、図14に示すように基本的に第1実施形態のルーフエアバッグ10と同様に、車幅方向の外側から内側に向かって展開させるようになっている。   As shown in FIG. 14, the roof airbag 10B of the occupant protection device 1B according to the present embodiment is basically deployed from the outside in the vehicle width direction toward the inside, similarly to the roof airbag 10 according to the first embodiment. It has become.

そして、特に本実施形態ではルーフエアバッグ10Bの乗員頭部Chに直接接触する下面10aに、ルーフエアバッグ10bの展開状態で乗員頭部Chを受容する凹部17を形成する一方、ルーフエアバッグ10Bの展開完了時にそのルーフエアバッグ10Bを車幅方向内方に所定量変位させるルーフエアバッグ移動手段18を設けてある。   In this embodiment, in particular, the lower surface 10a that directly contacts the occupant head Ch of the roof airbag 10B is formed with a recess 17 that receives the occupant head Ch when the roof airbag 10b is deployed, while the roof airbag 10B. A roof airbag moving means 18 is provided for displacing the roof airbag 10B by a predetermined amount inward in the vehicle width direction when the deployment of the vehicle is completed.

前記ルーフエアバッグ移動手段18は、ルーフエアバッグ10Bの基端側に設けた圧力導入路12を、ルーフエアバッグ10Bの展開完了時の圧力で伸長する伸縮構造に形成するとともに、その圧力導入路12の出口側12aにルーフエアバッグ10Bの展開完了時に閉弁する逆止弁19を設けて構成してある。   The roof airbag moving means 18 forms the pressure introduction path 12 provided on the base end side of the roof airbag 10B in an expansion / contraction structure that expands with the pressure when the roof airbag 10B is completely deployed, and the pressure introduction path 12 is provided with a check valve 19 that is closed when the deployment of the roof airbag 10B is completed.

従って、本実施形態によればルーフエアバッグ10Bの下面10aに乗員頭部Chを受容する凹部17を形成したので、図15(a)に示すようにルーフエアバッグ10Bが展開し、図15(b)に示すようにルーフエアバッグ10Bがほぼ展開した段階で前記凹部17に頭部Chが係合し、そして、図15(c)に示すようにルーフエアバッグ10Bが展開完了した時点で、ルーフエアバッグ移動手段18がルーフエアバッグ10Bを車幅方向内方に所定量変位させるので、乗員頭部Chを凹部17に係合した状態で移動することができ、これによって頭部Chを傾けることができる。   Therefore, according to the present embodiment, since the recess 17 for receiving the occupant head Ch is formed on the lower surface 10a of the roof airbag 10B, the roof airbag 10B is deployed as shown in FIG. As shown in FIG. 15B, when the roof airbag 10B is almost deployed, the head portion Ch is engaged with the concave portion 17, and when the roof airbag 10B is completely deployed as shown in FIG. Since the roof airbag moving means 18 displaces the roof airbag 10B inward in the vehicle width direction by a predetermined amount, the occupant head Ch can be moved in a state of being engaged with the recess 17, thereby tilting the head Ch. be able to.

また、乗員頭部Chの傾斜量は、ルーフエアバッグ10Bの凹部17に係合してからルーフエアバッグ移動手段18の変位量によって決定することができるため、その頭部Chを精度良く傾けることができる。   Further, since the amount of inclination of the occupant head Ch can be determined by the amount of displacement of the roof airbag moving means 18 after engaging the recess 17 of the roof airbag 10B, the head Ch can be tilted with high accuracy. Can do.

更に、前記ルーフエアバッグ移動手段18は、ルーフエアバッグ10Bの基端側に設けた圧力導入路12を、ルーフエアバッグ10Bの展開完了時の圧力で伸長する伸縮構造に形成するとともに、その圧力導入路12の出口側12aにルーフエアバッグ10Bの展開完了時に閉弁する逆止弁19を設けて構成したので、ルーフエアバッグ10Bの展開完了時には簡素な構成をもって確実にそのルーフエアバッグ10Bを変位させることができる。   Further, the roof airbag moving means 18 forms the pressure introduction path 12 provided on the base end side of the roof airbag 10B in a stretchable structure that extends with the pressure when the roof airbag 10B is completely deployed. Since the check valve 19 that closes when the deployment of the roof airbag 10B is completed is provided on the outlet side 12a of the introduction path 12, the roof airbag 10B can be reliably secured with a simple structure when the deployment of the roof airbag 10B is completed. Can be displaced.

尚、本実施形態ではルーフエアバッグ10Bの下面10aはくさび状に傾斜させることが望ましいが、特にその必要はなく、本実施形態ではそのルーフエアバッグ10Bを全体的にほぼ同一断面となる枕状に形成してある。   In this embodiment, the lower surface 10a of the roof airbag 10B is desirably inclined like a wedge, but this is not particularly necessary, and in this embodiment, the roof airbag 10B has a generally pillow-like shape having substantially the same cross section. Is formed.

図16〜図25は本発明の第4実施形態を示し、図16は乗員胸部保持手段、頭頂部保持手段および頭側部保持手段の作動状態を示す正面図、図17は乗員胸部保持手段、頭頂部保持手段および頭側部保持手段の作動状態を示す側面図であり、図18は乗員姿勢の検出を示す説明図である。   16 to 25 show a fourth embodiment of the present invention, FIG. 16 is a front view showing the operating state of the occupant chest holding means, the crown holding means and the head side holding means, and FIG. 17 is the occupant chest holding means, FIG. 18 is a side view showing an operating state of the head top holding means and the head side holding means, and FIG. 18 is an explanatory view showing detection of the occupant posture.

図19は乗員保護装置の制御系構成を示すブロック図、図20は取得した画像から乗員姿勢を判断するアルゴリズムを示す説明図であり、図21は制御手段による乗員胸部保持手段、頭頂部保持手段および頭側部保持手段の作動を制御するフローチャートを示す説明図である。   FIG. 19 is a block diagram showing a control system configuration of the occupant protection device, FIG. 20 is an explanatory diagram showing an algorithm for judging the occupant posture from the acquired image, and FIG. 21 is an occupant chest holding means and a crown holding means by the control means. It is explanatory drawing which shows the flowchart which controls the action | operation of a head side part holding means.

図22は車両ロールオーバー時の横転状態を(a)〜(e)に順を追って示す説明図、図23は車両ロールオーバー時の乗員の挙動を(a)〜(e)に順を追って示す説明図であり、図24は乗員の頚部傾斜角に対する頚部曲げモーメントの変化を(a)におよび頚部圧縮荷重変化を(b)に示すグラフ、図25は車両ロールオーバー時の乗員の胸部変位、頭部変位、車両の横加速度と上下加速度の出力、制御手段からの制御出力、頭部入力荷重変化、頚部入力モーメント変化を(a)〜(f)にそれぞれタイムチャートで示す説明図である。   FIG. 22 is an explanatory view showing the rollover state at the time of vehicle rollover in order (a) to (e), and FIG. 23 shows the behavior of the occupant at the time of vehicle rollover in order from (a) to (e). FIG. 24 is a graph showing changes in the neck bending moment with respect to the neck inclination angle of the occupant in (a) and changes in the cervical compressive load in (b), and FIG. 25 shows the chest displacement of the occupant during vehicle rollover, It is explanatory drawing which shows a head displacement, the output of the lateral acceleration and vertical acceleration of a vehicle, the control output from a control means, the head input load change, and the neck input moment change in a time chart to (a)-(f), respectively.

本実施形態の乗員保護装置1Cは、図16,図17に示すように車体ロールを検出する車両横転検出手段100と、座席9に着座した乗員Cの横移動や頚部Cn(図18参照)の曲がり具合を検出する乗員姿勢検出手段110と、乗員Cの胸部Ct(図18参照)の車両左右方向側を保護する乗員胸部保持手段120と、乗員直上部の天井面に沿って展開して乗員頭頂部Ch(図18参照)を保護する頭頂部保持手段130と、頭頂部保持手段130の基端部130aから車体側壁4に沿って垂下して乗員頭側部Chs(図18参照)を保護する頭側部保持手段131と、車両横転開始状態で乗員Cの姿勢変化を入力して乗員頭部Chを車幅方向内方に傾けるように乗員胸部保持手段120、頭頂部保持手段130および頭側部保持手段131を作動する制御手段としての制御コンピュータ140と、を備えている。   As shown in FIGS. 16 and 17, the occupant protection device 1C of the present embodiment includes a vehicle rollover detecting means 100 that detects a body roll, a lateral movement of the occupant C seated on the seat 9, and a neck portion Cn (see FIG. 18). An occupant posture detecting means 110 for detecting the degree of bending, an occupant chest holding means 120 for protecting the left and right sides of the chest Ct (see FIG. 18) of the occupant C, and an occupant deployed along the ceiling surface directly above the occupant The head top holding means 130 for protecting the head top Ch (see FIG. 18) and the occupant head side part Chs (see FIG. 18) are suspended from the base end portion 130a of the head top holding means 130 along the vehicle body side wall 4. The head side holding means 131, the occupant chest holding means 120, the head top holding means 130 and the head so that the occupant head Ch is tilted inward in the vehicle width direction by inputting the posture change of the occupant C in the vehicle rollover start state. Side holding means 13 And a, a control computer 140 as a control means for actuating the.

尚、前記座席9にはショルダーベルト151およびラップベルト152を備えた3点式のシートベルト装置150が設けられ、乗員Cはこのシートベルト装置150によって座席9に拘束される。   The seat 9 is provided with a three-point seat belt device 150 including a shoulder belt 151 and a lap belt 152, and the occupant C is restrained by the seat 9 by the seat belt device 150.

制御コンピュータ140は、車両横転開始状態かつ乗員Cの側方移動量が規定値に達した時に胸部保護手段120を作動し、車両横転が更に進行して乗員頭部Chの車両外方への曲がりが規定値に達した時に頭側部保持手段131を作動し、車両横転が更に進行して車体が略反転(天地逆)状態に至る場合に頭頂部保持手段130を作動する指令を出力するようになっている。   The control computer 140 activates the chest protection means 120 when the vehicle rollover is started and the lateral movement amount of the occupant C reaches a specified value, and the vehicle rollover further proceeds to turn the occupant head Ch outward. When the vehicle reaches the specified value, the head side holding means 131 is operated, and when the vehicle rollover further proceeds and the vehicle body is substantially reversed (upside down), a command to operate the head top holding means 130 is output. It has become.

前記車両横転検出手段100は、図19に示すように対重力方向ロール角を検出するロール角速度センサ101と、対地ロール角を検出する車輪接地荷重センサ102と、車両左右方向および/または車両上下方向の加速度を検出する車両横加速度センサ103および車両上下加速度センサ104と、を備えている。   As shown in FIG. 19, the vehicle rollover detecting means 100 includes a roll angular velocity sensor 101 that detects a roll angle in the direction of gravity, a wheel contact load sensor 102 that detects a roll angle in the ground, a vehicle lateral direction and / or a vehicle vertical direction. Vehicle lateral acceleration sensor 103 and vehicle vertical acceleration sensor 104 for detecting the acceleration of the vehicle.

尚、この場合、ロール角速度センサ101、車輪接地荷重センサ102または車両横加速度センサ103および車両上下加速度センサ104のいずれか1つによっても、精度は低下するが車両横転の検出が可能となる。   In this case, any one of the roll angular velocity sensor 101, the wheel ground load sensor 102, the vehicle lateral acceleration sensor 103, and the vehicle vertical acceleration sensor 104 can detect the vehicle rollover although the accuracy is lowered.

前記乗員姿勢検出手段110は、乗員Cの画像イメージを取得して図18に示すように乗員Cの胸部中心Othoraxおよび頭部中心Oheadを求め、これら両中心Othorax,Ohead位置から乗員Cの横移動や頚部Cnの曲がり具合を判定するようになっている。   The occupant posture detection means 110 obtains an image of the occupant C and obtains the thoracic center Othorax and the head center Ohead of the occupant C as shown in FIG. 18, and the lateral movement of the occupant C from both the centers Othorax and Ohead positions. In addition, the degree of bending of the neck portion Cn is determined.

即ち、乗員Cの画像は図17に示すようにインストルメントパネル8の上面に搭載したカメラ111で取得するようになっており、前記乗員姿勢検出手段110は、図19に示すように上記カメラ111と、図17に示すように座席9シートクッション9aに設けられて乗員Cの荷重を検出するシート荷重センサ112と、によって構成される。   That is, an image of the occupant C is acquired by a camera 111 mounted on the upper surface of the instrument panel 8 as shown in FIG. 17, and the occupant posture detection means 110 is configured to capture the camera 111 as shown in FIG. 17 and a seat load sensor 112 that is provided on the seat 9 seat cushion 9a and detects the load of the occupant C, as shown in FIG.

前記乗員胸部保持手段120は、図16,図17に示すようにシートバック9bのサイドフレーム9bfの乗員胸部対応位置に前後回動可能に取り付けられ、通常時は図17中一点鎖線に示すようにシートバック9bの側面投影面内に収納されるとともに、作動時に回動して同図中実線に示すようにシートバック9bの側面から前方に突出するサイドサポート121によって構成してある。   As shown in FIGS. 16 and 17, the occupant chest holding means 120 is attached to the position corresponding to the occupant chest of the side frame 9bf of the seat back 9b so as to be able to rotate back and forth, and normally, as shown by a one-dot chain line in FIG. The side support 121 is housed in the side projection surface of the seat back 9b, and is rotated by a side support 121 that protrudes forward from the side surface of the seat back 9b as shown by the solid line in FIG.

尚、サイドサポート121はシートバック9bの左右両側に設けられ、制御コンピュータ140からの指令により駆動されるモータ等の駆動手段122によって回動される。   The side supports 121 are provided on both the left and right sides of the seat back 9b, and are rotated by driving means 122 such as a motor driven by a command from the control computer 140.

前記頭頂部保持手段130および頭側部保持手段131は、図16に示すように通常時はヘッドライニング3内に折り畳まれて収納され、作動時にヘッドライニング3を押し出しつつ膨張展開する袋体としてのルーフエアバッグ132およびカーテンエアバッグ133によって構成してある。   As shown in FIG. 16, the head top holding means 130 and the head side holding means 131 are normally folded and housed in the head lining 3 as shown in FIG. 16, and as a bag body that expands and expands while pushing out the head lining 3 during operation. The roof airbag 132 and the curtain airbag 133 are configured.

ルーフエアバッグ132およびカーテンエアバッグ133は、通常のエアバッグと同様に、インフレータが制御コンピュータ140からの指令により作動された際に発生するガスが導入されることにより膨張展開される。また、ルーフエアバッグ132はルーフサイドから車室内方に向かって車体上下方向の厚さが薄くなるとともに、カーテンエアバッグ133はルーフサイドから車体側壁4の内面に沿って下方に展開する。   The roof airbag 132 and the curtain airbag 133 are inflated and deployed by introducing a gas generated when the inflator is actuated by a command from the control computer 140, as in a normal airbag. Further, the roof airbag 132 decreases in thickness in the vertical direction of the vehicle body from the roof side toward the vehicle interior, and the curtain airbag 133 is deployed downward along the inner surface of the vehicle body side wall 4 from the roof side.

前記ルーフエアバッグ132と前記カーテンエアバッグ133とは、作動タイミングや各室の内圧を調整可能な圧力制御弁134を設けた隔膜135で画成してある。   The roof airbag 132 and the curtain airbag 133 are defined by a diaphragm 135 provided with a pressure control valve 134 capable of adjusting the operation timing and the internal pressure of each chamber.

また、前記ルーフエアバッグ132および前記カーテンエアバッグ133を覆うヘッドライニング3は、図16,図17に示すようにこれらルーフエアバッグ132およびカーテンエアバッグ133の膨張展開に伴ってそれらの下側を覆うように分離され、その分離された分離ライニング3aの車幅方向外側部分3bは車両上下方向に対して上方が車室内方に傾斜して乗員頭側部Chs(図18参照)に接触する急傾斜部分となる一方、車幅方向内側部分3cはその傾斜が緩やかとなって乗員頭頂部Cht(図18参照)に接触する緩傾斜部分となっている。   Further, as shown in FIGS. 16 and 17, the headlining 3 covering the roof airbag 132 and the curtain airbag 133 is disposed under the roof airbag 132 and the curtain airbag 133 as they are inflated and deployed. A vehicle width direction outer side portion 3b of the separated separation lining 3a is so inclined as to cover the passenger head side portion Chs (see FIG. 18). On the other hand, the vehicle width direction inner side portion 3c is a gently inclined portion that comes into contact with the occupant head top portion Cht (see FIG. 18).

即ち、前記ヘッドライニング3は、前記ルーフエアバッグ132および前記カーテンエアバッグ133の膨張展開部分を開口しておく一方、前記分離ライニング3aを折り板状に形成して、上記開口部分を分離ライニング3cで覆っておき、ルーフエアバッグ132およびカーテンエアバッグ133の膨張展開に伴ってこの分離ライニング3aがヘッドライニング3から分離するとともに、この分離ライニング3aがルーフエアバッグ132とカーテンエアバッグ133との境界部分から折れるようにして展開される。   That is, the head lining 3 opens the inflated and deployed portions of the roof airbag 132 and the curtain airbag 133, while the separation lining 3a is formed in a folded plate shape, and the opening is separated into the separation lining 3c. The separation lining 3a is separated from the head lining 3 as the roof airbag 132 and the curtain airbag 133 are inflated and deployed, and the separation lining 3a is separated from the boundary between the roof airbag 132 and the curtain airbag 133. It is unfolded so that it breaks from the part.

また、本実施形態の乗員保護装置1Cの制御系の構成は、図19に示すように入力部200と、車両横転状態検出演算部201と、出力部202と、乗員姿勢検出演算部203と、制御部204と、乗員姿勢保持部205と、を備えている。   Further, the configuration of the control system of the occupant protection device 1C of the present embodiment includes an input unit 200, a vehicle rollover state detection calculation unit 201, an output unit 202, an occupant posture detection calculation unit 203, as shown in FIG. A control unit 204 and an occupant posture holding unit 205 are provided.

前記入力部200には、前記ロール角速度センサ101、前記車輪接地荷重センサ102、前記車両横加速度センサ103および前記車両上下加速度センサ104から車両横転情報が入力されるとともに、前記カメラ111および前記シート荷重センサ112から乗員画像イメージおよび乗員荷重が入力される。   The input unit 200 receives vehicle rollover information from the roll angular velocity sensor 101, the wheel ground contact load sensor 102, the vehicle lateral acceleration sensor 103, and the vehicle vertical acceleration sensor 104, and the camera 111 and the seat load. The occupant image and the occupant load are input from the sensor 112.

前記車両横転状態検出演算部201は、車輪接地荷重センサ102からの信号を入力して車両定常時の重力方向を求める車両定常時重力方向演算部206と、車両横加速度センサ103および車両上下加速度センサ104からの信号を入力して車両左右速度変化を求める車両左右速度変化演算部207と、ロール角速度センサ101からの信号を入力して車両ロール角を求める車両ロール角演算部208と、を備えるとともに、これら車両定常時重力方向演算部206、車両左右速度変化演算部207、車両ロール角演算部208からの演算結果を入力して車両横転状態を判定する車両横転状態判定部209が設けられる。   The vehicle rollover state detection calculation unit 201 receives a signal from the wheel contact load sensor 102 and obtains a gravity direction at the time of vehicle steady state, a vehicle steady state gravity direction calculation unit 206, a vehicle lateral acceleration sensor 103, and a vehicle vertical acceleration sensor. A vehicle left-right speed change calculating unit 207 that inputs a signal from 104 to obtain a vehicle left-right speed change, and a vehicle roll angle computing unit 208 that receives a signal from the roll angular velocity sensor 101 to obtain a vehicle roll angle. In addition, a vehicle rollover state determination unit 209 that inputs the calculation results from the vehicle gravity direction calculation unit 206, the vehicle left-right speed change calculation unit 207, and the vehicle roll angle calculation unit 208 to determine the vehicle rollover state is provided.

前記出力部202は、車両横転状態判定部209からの車両横転情報を入力して車両重心加速度を求める車両重心加速度演算部210と、水平面に対する車両のロール角を求める車両対水平面ロール角演算部211と、が設けられる。   The output unit 202 receives the vehicle rollover information from the vehicle rollover state determination unit 209 and obtains the vehicle center of gravity acceleration calculation unit 210 that calculates the vehicle center of gravity acceleration, and the vehicle-to-horizontal plane roll angle calculation unit 211 that calculates the roll angle of the vehicle with respect to the horizontal plane. And are provided.

前記乗員姿勢検出演算部203は、前記カメラ111の画像イメージとシート荷重センサ112の乗員荷重情報と、前記車両重心加速度演算部210の重心加速度情報と、車両対水平面ロール角演算部211のロール角情報と、を入力して乗員胸部中心Othorax変位および頭部中心Ohead変位を求める乗員胸部中心変位・頭部中心変位演算部212が設けられるとともに、この乗員胸部中心変位・頭部中心変位演算部212の情報を入力するとともに、前記車両横転状態判定部209からの情報を入力して乗員Cの姿勢を判定する乗員姿勢判定部213が設けられる。   The occupant posture detection calculation unit 203 includes an image image of the camera 111, occupant load information of the seat load sensor 112, centroid acceleration information of the vehicle centroid acceleration calculation unit 210, and a roll angle of the vehicle-to-horizontal roll angle calculation unit 211. Is provided with an occupant chest center displacement / head center displacement calculation unit 212 for obtaining an occupant chest center Othorax displacement and a head center Ohead displacement, and this occupant chest center displacement / head center displacement calculation unit 212. And an occupant posture determination unit 213 for determining the posture of the occupant C by inputting information from the vehicle rollover state determination unit 209.

ここで、カメラ111で取得した乗員画像イメージから乗員Cの姿勢を求める手法としては、図20に示すようにステップS1で画像の2値化を表示した後、ステップS2で画像ノイズの消去処理を行い、次にステップS3で画像輪郭を認識する。この画像輪郭からステップS4で胸部中心Othoraxの相当位置を認識するとともに、ステップS5で頭部中心Oheadの相当位置を認識し、ステップS6ではそれぞれ認識した頭部位置および胸部位置を記憶する。   Here, as a method for obtaining the posture of the occupant C from the occupant image image acquired by the camera 111, after the binarization of the image is displayed in step S1 as shown in FIG. 20, the image noise erasing process is performed in step S2. Then, in step S3, the image contour is recognized. In step S4, the corresponding position of the chest center Othorax is recognized from the image contour. In step S5, the corresponding position of the head center Ohead is recognized. In step S6, the recognized head position and chest position are stored.

次に、ステップS7では記憶した頭部位置および胸部位置から車両低加速度下での平均値を求めてこれを定常位置として認識し、ステップS8,S9では定常位置と比較することにより胸部中心Othoraxおよび頭部中心Oheadのそれぞれ変位を演算し、ステップS10でこれら胸部中心Othoraxおよび頭部中心Oheadの変位から乗員姿勢を求めて出力するようになっている。   Next, in step S7, an average value under low vehicle acceleration is obtained from the stored head position and chest position and recognized as a steady position, and in steps S8 and S9, the chest center Othorax and Each displacement of the head center Ohead is calculated, and in step S10, the occupant posture is obtained from the displacement of the chest center Othorax and the head center Ohead and output.

前記制御部204は、前記乗員姿勢判定部213で判定した乗員姿勢情報を入力して乗員胸部保持手段120に出力する作動信号を制御する乗員胸部保持手段制御部214と、頭側部保持手段130に出力する作動信号を制御する乗員頭側部保持手段制御部215と、頭頂部保持手段131に出力する作動信号を制御する頭頂部保持手段制御部216と、が設けられる。   The control unit 204 receives the occupant posture information determined by the occupant posture determination unit 213 and controls an operation signal output to the occupant chest holding unit 120, and a head side unit holding unit 130. An occupant head side holding means control section 215 for controlling the operation signal output to the head and a head holding means control section 216 for controlling the operation signal output to the head top holding means 131 are provided.

前記乗員姿勢保持部205には、前記乗員胸部保持手段120と、前記頭側部保持手段130と、前記頭頂部保持手段131と、が設けられている。   The occupant posture holding unit 205 is provided with the occupant chest holding means 120, the head side holding means 130, and the head top holding means 131.

そして、前記構成に基づいて制御コンピュータ140は図21のフローチャートに従って車両オーバーロール時に各乗員保持手段120,130,131、つまり、サイドサポート121、ルーフエアバッグ132およびカーテンエアバッグ133を作動制御するようになっている。   Based on the above configuration, the control computer 140 controls the operation of the occupant holding means 120, 130, 131, that is, the side support 121, the roof airbag 132, and the curtain airbag 133 when the vehicle overrolls according to the flowchart of FIG. It has become.

即ち、図22には車両のロールオーバー時の挙動を(a)の横転開始から(e)の車体2が略反転状態となるまでを段階的に示しており、このとき、図23に示すように乗員Cは横転時の慣性力により横移動が発生し、このときの乗員Cの挙動を前記サイドサポート121、前記ルーフエアバッグ132および前記カーテンエアバッグ133で規制するようになっている。このとき、車体2が横転する際の対水平車両ロール角θは、図22(b)に示すように路面Lと車体2のフロアとの間に形成される角度であり、また、乗員Cが横移動する際の対車両傾斜角φは、図23(a)に示すように乗員Cの胸部中心Othoraxと頭部中心Oheadとを結ぶ線分K1が車両鉛直線K2と成す角度であり、対車両傾斜角φが負の場合は車幅方向外方に乗員頭部Chが振られている状態を示し、対車両傾斜角φが正の場合は車室内方に傾いている状態を示すものとする。   That is, FIG. 22 shows the behavior at the time of rollover of the vehicle in a stepwise manner from the start of the rollover of (a) until the vehicle body 2 of (e) is in a substantially inverted state. At this time, as shown in FIG. In addition, the occupant C is laterally moved by the inertial force at the time of rollover, and the behavior of the occupant C at this time is regulated by the side support 121, the roof airbag 132, and the curtain airbag 133. At this time, the anti-horizontal vehicle roll angle θ when the vehicle body 2 rolls over is an angle formed between the road surface L and the floor of the vehicle body 2 as shown in FIG. As shown in FIG. 23 (a), the vehicle inclination angle φ when laterally moving is an angle formed by a line segment K1 connecting the chest center Othorax of the occupant C and the head center Ohead with the vehicle vertical line K2. When the vehicle inclination angle φ is negative, the occupant head Ch is swung outward in the vehicle width direction, and when the vehicle inclination angle φ is positive, the vehicle is inclined toward the vehicle interior. To do.

前記対水平車両ロール角θは、車体2の反転に繋がる傾き変化をロール角速度として検知し、これを制御コンピュータ140に入力した後、車体車輪接地荷重などを検知して地面傾斜角を補正しつつ即座に累積ロール角を演算して得られる。   The horizontal vehicle roll angle θ is detected as a roll angular velocity as a change in inclination leading to the inversion of the vehicle body 2 and input to the control computer 140, and then the vehicle body wheel ground load is detected to correct the ground inclination angle. It can be obtained by immediately calculating the cumulative roll angle.

前記フローチャートによる制御は、通常制御ロジックと、乗員姿勢制御ロジックと、乗員頭部横揺れ制御ロジックと、乗員上方移動制御ロジックと、が実行されるようになっており、まず、イグニッションのONにより制御がスタートした時点から、車両状態および乗員姿勢の監視を始め、各状況を判断する制御部へと情報を送る。基本的には車両横転状態を対水平面車両ロール角θで監視し、乗員姿勢の定常時からの変化が見られたときに、それぞれ必要な制御、つまり各乗員保持手段120,130,131を作動させるようになっている。   In the control according to the flowchart, normal control logic, occupant posture control logic, occupant head roll control logic, and occupant upward movement control logic are executed. First, control is performed by turning on the ignition. From the time when the vehicle starts, monitoring of the vehicle state and the occupant posture is started, and information is sent to the control unit that determines each situation. Basically, the vehicle rollover state is monitored by the horizontal plane vehicle roll angle θ, and each necessary control, that is, each occupant holding means 120, 130, 131 is activated when a change in the occupant posture from the steady state is observed. It is supposed to let you.

即ち、制御がスタートすると、通常制御ロジックによってステップS20で対水平線車両ロール角θを検出するとともに、ステップS21では胸部中心Othoraxの変位δthorと頭部中心Oheadの変位δheadとの差から乗員Cの対車両傾斜角φを検出する。   That is, when the control starts, the vehicle roll angle θ with respect to the horizontal line is detected by the normal control logic in step S20, and in step S21, the pair of the occupant C is determined from the difference between the displacement δthor of the chest center Othorax and the displacement δhead of the head center Ohead. The vehicle inclination angle φ is detected.

その後、乗員姿勢制御ロジックに進み、ステップS22で前記ロール角θがθ0(θ0は非ロール状態)よりも大きくなったと判断(YES)すると、ステップS23で胸部中心Othoraxの変位δthorが規定値δx1以上であると判断(YES)した場合は、ステップS24で胸部保持手段(TRM)120を作動して、サイドサポート121を回動してシートバック9bの両側から車両前方に突出させる(図23(a)参照)。   Thereafter, the process proceeds to the occupant posture control logic. If it is determined in step S22 that the roll angle θ is larger than θ0 (θ0 is in a non-roll state) (YES), the displacement δthor of the chest center Othorax is greater than or equal to the specified value δx1 in step S23. If the determination is YES (YES), the chest holding means (TRM) 120 is actuated in step S24, and the side support 121 is rotated to project forward from both sides of the seat back 9b (FIG. 23 (a)). reference).

そして、胸部保持手段120を作動した後、またはステップS23で胸部中心Othoraxの変位δthorが規定値δx1未満であると判断(NO)した場合は、乗員頭部横揺れ制御ロジックに進み、ステップS25で前記ロール角θと車体2の横転開始時期を判断する規定のロール角θ1(図22(a)参照)とを比較する。θがθ1よりも大きい(YES)場合は、ステップS26によって前記乗員Cの対車両傾斜角φが負であると判断(YES)し、かつ、ステップS27で頭側部保持手段(HSRM)131が作動中でない(NO)と判断した場合は、ステップS28で頭側部保持手段131を作動してカーテンエアバッグ133を膨張展開する(図23(b),(c)参照)。   Then, after operating the chest holding means 120 or if it is determined (NO) in step S23 that the displacement δthor of the chest center Othorax is less than the specified value δx1, the process proceeds to the occupant head roll control logic, and in step S25. The roll angle θ is compared with a specified roll angle θ1 (see FIG. 22A) for determining the rollover start timing of the vehicle body 2. If θ is greater than θ1 (YES), it is determined in step S26 that the occupant C inclination angle φ with respect to the vehicle is negative (YES), and in step S27, the head-side holding means (HSRM) 131 is activated. If it is determined that it is not in operation (NO), in step S28, the head side holding means 131 is operated to inflate and deploy the curtain airbag 133 (see FIGS. 23B and 23C).

ここで、前記ロール角θ1は、車両横転開始時期として、例えば水平面に対して車輪片輪が浮き上がる角度として規定できる。   Here, the roll angle θ1 can be defined as the vehicle rollover start time, for example, an angle at which a wheel wheel floats with respect to a horizontal plane.

従って、頭側部保持手段131が作動することによって、乗員頭部Chはカーテンエアバッグ133によって頭側部Chsが車室内方に押されて対車両傾斜角φが正方向に傾く。また、ステップS27で頭側部保持手段131が作動中であると判断(YES)した場合は、ステップS29でカーテンエアバグ133を更に膨張させる等して再調整する。   Accordingly, when the head side portion holding means 131 is operated, the head portion Chs of the passenger head Ch is pushed toward the passenger compartment by the curtain airbag 133, and the vehicle inclination angle φ is inclined in the positive direction. If it is determined in step S27 that the head side holding means 131 is in operation (YES), the curtain air bug 133 is further expanded in step S29 and readjusted.

ステップS28およびステップS29で頭側部保持手段131を作動または再調整した後、若しくはステップS26で対車両傾斜角φが乗員頭部Chが正方向(車室内方)に傾いていると判断した場合は乗員上方移動制御ロジックに進み、ステップS30でロール角θと最大安定ロール角θ2(図22(b)参照)とを比較し、θがθ2よりも大きい(YES)と判断し、かつ、ステップS31で乗員Cの対車両傾斜角φが、頚部Cn傾斜角に影響を受ける発生曲げモーメントの低減が見込める傾斜角φ1(図24参照)よりも小さいと判断(YES)した場合、ステップS32で頭頂部保持手段(HTRM)130が作動していないと判断(NO)した場合に、ステップS33で頭頂部保持手段130を作動してルーフエアバッグ132を膨張展開する。尚、図24(a),(b)の斜線部分が、頚部曲げモーメントおよび頚部圧縮荷重の低減領域となる。   After the head side holding means 131 is actuated or readjusted in step S28 and step S29, or when it is determined in step S26 that the occupant head tilt angle φ is tilted in the forward direction (inside the passenger compartment) Advances to the occupant upward movement control logic, and in step S30, the roll angle θ is compared with the maximum stable roll angle θ2 (see FIG. 22B), and it is determined that θ is larger than θ2 (YES). If it is determined (YES) in step S32 that the occupant C inclination angle φ with respect to the vehicle is smaller than the inclination angle φ1 (see FIG. 24) in which a reduction in the generated bending moment affected by the cervical Cn inclination angle is expected (YES), When it is determined that the top holding means (HTRM) 130 is not operating (NO), the top holding means 130 is operated to inflate the roof airbag 132 in step S33. To open. 24A and 24B is a region where the neck bending moment and the neck compressive load are reduced.

従って、頭頂部保持手段130が作動することによって、ルーフエアバッグ132が乗員Cの頭頂部Chtと天井との間に緩衝材として介在する。また、ステップS32で頭頂部保持手段130が作動中であると判断(YES)した場合は、ステップS34でルーフエアバグ132を更に膨張させる等して再調整する。   Accordingly, the roof airbag 132 is interposed as a cushioning material between the head top Cht of the occupant C and the ceiling by operating the head top holding means 130. If it is determined in step S32 that the crown holding means 130 is operating (YES), the roof air bug 132 is further expanded in step S34 and readjusted.

そして、ステップS33およびステップS34で頭頂部保持手段130を作動または再調整した後、若しくはステップS31で対車両傾斜角φがφ1よりも大きい、つまり、乗員頭部Chが車室内方に大きく傾いていると判断(NO)した後は、ステップS35でロール角θが180度以上、つまり車体2が反転状態を超えた(図22(e)参照)と判断(YES)した場合に制御を終了する。   Then, after operating or re-adjusting the head holding means 130 in step S33 and step S34, or in step S31, the vehicle inclination angle φ is larger than φ1, that is, the occupant head Ch is greatly inclined toward the vehicle interior. If it is determined that the roll angle θ is 180 degrees or more, that is, if the vehicle body 2 exceeds the reverse state (see FIG. 22E) (YES), the control is terminated. .

一方、前記乗員姿勢制御ロジックでは、ステップS22でロール角θがθ0以下、つまり車両ロールが発生していないと判断(NO)した場合は、ステップS36,37で胸部保持手段(TRM)120が作動中である場合は解除し、次のステップS38,S39で頭側部保持手段(HSRM)131が作動中である場合は解除して通常制御ロジックに戻り、ステップS40,S41で頭頂部保持手段(HTRM)130が作動中である場合は解除した後、ステップS20にリターンされる。   On the other hand, in the occupant posture control logic, when it is determined in step S22 that the roll angle θ is equal to or smaller than θ0, that is, no vehicle roll is generated (NO), the chest holding means (TRM) 120 is activated in steps S36 and S37. If the head side holding means (HSRM) 131 is in operation in the next steps S38 and S39, the head side holding means (HSRM) 131 is released and returns to the normal control logic. In steps S40 and S41, the head top holding means ( If HTRM) 130 is in operation, it is canceled and the process returns to step S20.

即ち、本実施形態の乗員保護装置1Cでは、車体2の対水平ロール角θを検出することにより、車体2の反転に繋がる傾き変化をロール角速度として検知し、これを制御コンピュータ140に入力した後、車体車輪接地荷重等を検知して地面傾斜角を補正しつつ即座に累積ロール角を演算して、規定のロール角θ1を越えて車両横転が開始されたと判断した場合に、乗員胸部保持手段120、頭側部保持手段131および頭頂部保持手段130等の各アクチュエータを作動させる。   That is, in the occupant protection device 1C of the present embodiment, by detecting the roll angle θ with respect to the horizontal direction of the vehicle body 2, a change in inclination that leads to the inversion of the vehicle body 2 is detected as a roll angular velocity, and this is input to the control computer 140. When the vehicle roll contact is detected by detecting the vehicle body wheel contact load and correcting the ground inclination angle, the cumulative roll angle is immediately calculated, and when it is determined that the vehicle rollover has started beyond the specified roll angle θ1, 120. Actuators such as the head side holding means 131 and the head top holding means 130 are operated.

ただし、車体ロール角θの既定値θ1を超えたときに、乗員姿勢検出手段110において乗員Cの胸部中心Othorax位置および頭部中心Ohead位置を制御コンピュータ140によって演算し、乗員Cの胸部Ctおよび頭部Chの過度なずれを判断して、単に車体傾斜のみで横転に至らない場合には前記各アクチュエータを作動させないようにする。   However, when the vehicle body roll angle θ exceeds a predetermined value θ1, the occupant posture detection means 110 calculates the thoracic center Othorax position and the head center Ohead position of the occupant C by the control computer 140, and the occupant C chest Ct and head The excessive displacement of the portion Ch is determined, and the actuators are not operated when the vehicle body simply tilts and does not roll over.

更に、車両のロール角度θが増大し、車両のロール回転が不可避の状態になる場合には、 カーテンエアバッグ133を膨張展開し、乗員頭部Chのずれを胸部中心Othoraxと頭部中心Oheadとを結ぶ線分K1が車両鉛直線K2と成す角度φ、つまり乗員頚部Cnの曲がりとして判断して、少なくともその角度φを車体外方に傾斜した状態からゼロ(車両鉛直線K2上)に近づけ、更に車体内側方向に頭部Chを傾斜させるように前記カーテンエアバッグ133の膨張を更に増大する。尚、前記車両横転不可避状態としては、対水平面車両ロール角θが最大安定傾斜角θ2を超えたときと考えることができる。   Furthermore, when the roll angle θ of the vehicle increases and the roll rotation of the vehicle becomes inevitable, the curtain airbag 133 is inflated and deployed, and the displacement of the occupant head Ch is changed between the chest center Othorax and the head center Ohead. Is determined as an angle φ formed by the line segment K1 with the vehicle vertical line K2, that is, the bend of the occupant neck Cn, and at least the angle φ is approached to zero (on the vehicle vertical line K2) from a state where the line φ is inclined outward. Further, the expansion of the curtain airbag 133 is further increased so that the head Ch is inclined toward the vehicle body inner side. The vehicle rollover unavoidable state can be considered when the anti-horizontal vehicle roll angle θ exceeds the maximum stable inclination angle θ2.

そして、車体横転が更に増大して車体横転に至る車体ロール角θを検知した際、つまり、耐水平面車両ロール角度が180度を超える状況になった際に、ルーフエアバッグ132を膨張展開する。   The roof airbag 132 is inflated and deployed when the vehicle body roll angle θ that further increases the vehicle body rollover and reaches the vehicle body rollover is detected, that is, when the water-resistant planar vehicle roll angle exceeds 180 degrees.

また、前記カーテンエアバッグ133は、乗員頭部Chを車室内方に押しやるのみならず、乗員頭側部Chsが車体側壁4、つまりサイドウインドウやルーフサイドおよびピラーガーニッシュ等に干渉する際の衝撃エネルギーを吸収するとともに、前記ルーフエアバッグ132は、主として乗員Cの頭頂部Chtが天井に干渉する際の衝撃エネルギーを吸収する。   The curtain airbag 133 not only pushes the occupant head Ch toward the vehicle interior, but also impact energy when the occupant head side portion Chs interferes with the vehicle body side wall 4, that is, the side window, the roof side, the pillar garnish, and the like. The roof airbag 132 mainly absorbs impact energy when the head top portion Cht of the occupant C interferes with the ceiling.

従って、本実施形態の乗員保護装置1Cでは、前記フローチャート(図21)に沿ってサイドサポート121、ルーフエアバッグ132およびカーテンエアバッグ133を作動制御する際に、図25のタイムチャートに示すように、(a)乗員胸部中心Othoraxの左右変位、(b)乗員頭部中心Oheadの左右変位、(c)車両横加速度と車両上下加速度の各センサ出力、(d)制御コンピュータ140から各アクチュエータ(TRM,HSRM,HTRM)に出力する制御出力、(e)乗員Cの頭部Chへの入力荷重、(f)乗員Cの頚部Cnへの入力モーメント、がそれぞれ変化する。   Therefore, in the occupant protection device 1C of the present embodiment, when controlling the side support 121, the roof airbag 132, and the curtain airbag 133 along the flowchart (FIG. 21), as shown in the time chart of FIG. (A) Left / right displacement of occupant chest center Othorax, (b) Left / right displacement of occupant head center Ohead, (c) Vehicle lateral acceleration and vehicle vertical acceleration sensor outputs, (d) Control computer 140 to each actuator (TRM, The control output to be output to (HSRM, HTRM), (e) the input load to the head Ch of the occupant C, and (f) the input moment to the neck Cn of the occupant C change.

以上の構成により本実施形態の乗員保護装置1Cによれば、車両横転検出手段100によって車体ロールを検出するとともに、乗員姿勢検出手段110によって座席9に着座した乗員Cの横移動や頚部Cnの曲がり具合を検出し、これらの検出情報を基に車両横転時に、制御コンピュータ140によって乗員Cの胸部Ctの車両左右方向側を保護する乗員胸部保持手段120と、乗員直上部の天井面に沿って展開して乗員頭頂部Chを保護する頭頂部保持手段130と、頭頂部保持手段130の基端部130aから車体側壁4に沿って垂下して乗員頭側部Chsを保護する頭側部保持手段131と、を制御するようにしたので、乗員胸部保持手段120と頭頂部保持手段130と頭側部保持手段131との共働により、車両ロールオーバー時に乗員Cが車体側壁4に衝突した際の衝撃や天井に衝突した際の衝撃を緩和しつつ、頭部障害発生を抑制して頚部損傷を抑えることができる。   With the above configuration, according to the occupant protection device 1C of the present embodiment, the vehicle roll detection means 100 detects the vehicle body roll, and the occupant posture detection means 110 detects the lateral movement of the occupant C seated on the seat 9 and the bending of the neck Cn. When the vehicle rolls over based on the detection information, the control computer 140 protects the chest Ct of the occupant C in the left-right direction of the vehicle, and the occupant chest holding means 120 and the ceiling are installed directly above the occupant. The head top holding means 130 for protecting the occupant head top portion Ch, and the head side portion holding means 131 for hanging down from the base end portion 130a of the head top portion holding means 130 along the vehicle body side wall 4 to protect the occupant head side portion Chs. Therefore, when the vehicle rolls over, the occupant chest holding means 120, the crown holding means 130, and the head side holding means 131 cooperate with each other. Easing the impact when the occupant C collides with the impact or ceiling when the collision to the vehicle body side wall 4, it is possible to suppress neck damage by suppressing the head failure.

また、制御コンピュータ140は、車両横転開始状態かつ乗員Cの側方移動量が規定値に達した時に胸部保護手段120を作動し、車両横転が更に進行して乗員頭部Chの車両外方への曲がりが規定値に達した時に頭側部保持手段131を作動し、車両横転が更に進行して車体が略反転状態に至る場合に頭頂部保持手段130を作動する指令を出力するようにしたので、車両の横転が進行するに従って胸部保護手段120、頭側部保持手段131、そして頭頂部保持手段130へと順次作動でき、胸部保護手段120の作動によって乗員Cの側方移動を拘束しつつ、頭側部保持手段131の作動によって乗員Cの頭部Chを車室内方に押しやって頚部Cnを車室内方に傾斜させた状態で、頭頂部Chtに天井からの荷重が入力するようにできるので、頚部Cnに作用する曲げモーメントを低減して損傷を効果的に抑えることができる。   Further, the control computer 140 activates the chest protection means 120 when the vehicle rollover is started and the lateral movement amount of the occupant C reaches a specified value, and the vehicle rollover further proceeds to move the occupant head Ch outward of the vehicle. The head-side holding means 131 is operated when the turn of the vehicle reaches a specified value, and a command to operate the head-side holding means 130 is output when the vehicle rollover further proceeds and the vehicle body reaches a substantially inverted state. Therefore, as the vehicle rolls over, the chest protection means 120, the head side holding means 131, and the head top holding means 130 can be sequentially operated, and the lateral movement of the occupant C is restrained by the operation of the chest protection means 120. The head side Ch means 131 pushes the head Ch of the occupant C toward the vehicle interior and the neck Cn is inclined toward the vehicle interior by the operation of the head side holding means 131, so that the load from the ceiling can be input to the head top Cht. Since, it is possible to effectively suppress the damage by reducing the bending moment acting on the neck Cn.

更に、前記車両横転検出手段100は、対重力方向ロール角を検出するロール角速度センサ101と、対地ロール角を検出する車輪接地荷重センサ102と、車両左右方向および/または車両上下方向の加速度を検出する車両横加速度センサ103および車両上下加速度センサ104と、を備えているので、ロール角速度センサ101の情報から車両ロール角を検知でき、車輪接地荷重センサ102の情報から地面傾斜角を補正しつつ即座に累積ロール角を演算でき、車両横加速度センサ103および車両上下加速度センサ104の情報から車両左右速度変化を求めることができるので、車両の横転挙動を精度良く検知し、ひいては、制御コンピュータ140により制御精度をより高めることができる。   Further, the vehicle rollover detecting means 100 detects a roll angular velocity sensor 101 that detects a roll angle with respect to the gravitational direction, a wheel contact load sensor 102 that detects a roll angle with respect to the ground, and an acceleration in the vehicle lateral direction and / or the vehicle vertical direction. The vehicle lateral acceleration sensor 103 and the vehicle vertical acceleration sensor 104 are provided, so that the vehicle roll angle can be detected from the information of the roll angular velocity sensor 101, and the ground inclination angle is corrected from the information of the wheel ground load sensor 102 immediately. The roll angle of the vehicle can be calculated from the information of the vehicle lateral acceleration sensor 103 and the vehicle vertical acceleration sensor 104, so that the rollover behavior of the vehicle can be detected with high accuracy and controlled by the control computer 140. The accuracy can be further increased.

更にまた、乗員姿勢検出手段110は、乗員Cの画像イメージを取得して乗員Cの胸部中心Othoraxおよび頭部中心Oheadを求め、それら両中心Othorax,Ohead位置から乗員Cの横移動や頚部Cnの曲がり具合を判定するようにしたので、車両のロールオーバー時における乗員Cの着座姿勢を精度良く検知することができ、ひいては、制御コンピュータ140により制御精度をより高めることができる。   Furthermore, the occupant posture detection means 110 obtains an image of the occupant C to determine the thoracic center Othorax and the head center Ohead of the occupant C, and the lateral movement of the occupant C and the cervical Cn from the positions of both centers Othorax and Ohead Since the degree of bending is determined, the seating posture of the occupant C at the time of rollover of the vehicle can be detected with high accuracy, and the control accuracy can be further increased by the control computer 140.

また、乗員胸部保持手段120は、シートバック9bのサイドフレーム9bfの乗員胸部対応位置に前後回動可能に取り付けられるサイドサポート121によって構成したので、車両のロールオーバー時にサイドサポート121を回動して車両前方に突出させることにより、乗員Cの横移動をサイドサポート121の剛性により確実に阻止することができる。   Further, since the occupant chest holding means 120 is configured by the side support 121 that is attached to the position corresponding to the occupant chest of the side frame 9bf of the seat back 9b so as to be able to rotate back and forth, the side support 121 is rotated to roll the vehicle forward. Thus, the lateral movement of the occupant C can be reliably prevented by the rigidity of the side support 121.

更に、頭頂部保持手段130および頭側部保持手段131は、通常時はヘッドライニング3内に折り畳まれて収納され、作動時にヘッドライニング3を押し出しつつ膨張展開する袋体としてのルーフエアバッグ132およびカーテンエアバッグ133によって構成したので、これらルーフエアバッグ132およびカーテンエアバッグ133は乗員Cの頭頂部Chtや頭側部Chsの移動を阻止するのみならず、エアクッションによる緩衝機能によって衝撃エネルギーを吸収して頭部損傷を低減することができる。   Further, the head top holding means 130 and the head side holding means 131 are normally folded and housed in the head lining 3, and when operated, a roof airbag 132 as a bag body that inflates and deploys while pushing out the head lining 3. Since the curtain airbag 133 is configured, the roof airbag 132 and the curtain airbag 133 not only prevent the movement of the head portion Cht and the head side portion Chs of the occupant C, but also absorb the impact energy by a cushioning function by the air cushion. Thus, head damage can be reduced.

更にまた、ルーフエアバッグ132とカーテンエアバッグ133とは、作動タイミングや各室の内圧を調整可能な圧力制御弁134を設けた隔膜135で画成したので、その圧力制御弁134によりルーフエアバッグ132とカーテンエアバッグ133との膨張展開タイミングを自動的に設定できるため制御を簡素化できる。   Furthermore, the roof airbag 132 and the curtain airbag 133 are defined by a diaphragm 135 provided with a pressure control valve 134 capable of adjusting the operation timing and the internal pressure of each chamber. Since the inflating and deploying timing of 132 and the curtain airbag 133 can be automatically set, the control can be simplified.

また、ルーフエアバッグ132およびカーテンエアバッグ133を覆う部分のヘッドライニング3を分離して分離ライニング3aとし、ルーフエアバッグ132およびカーテンエアバッグ133の膨張展開に伴って分離ライニング3aがヘッドライニング3から分離してそれらの下側を覆い、その分離された分離ライニング3aの車幅方向外側部分3bは車両上下方向に対して上方が車室内方に傾斜する急傾斜部分となり、分離ライニング3aの車幅方向内側部分3cは緩傾斜部分となっているので、乗員Cの頭側部Chsを前記急傾斜部分で押し出しつつ頭頂部Chtが緩傾斜部分に接触する際に、分離ライニング3aは摩擦係数が小さくなっているので、乗員Cの頭部Chは引っ掛かることなく滑らかに移動して頭部Chを円滑に車室内方に傾けることができる。   Further, the head lining 3 covering the roof airbag 132 and the curtain airbag 133 is separated into a separation lining 3a, and the separation lining 3a is separated from the head lining 3 as the roof airbag 132 and the curtain airbag 133 are inflated and deployed. The lower side 3b of the separated separation lining 3a is a steeply inclined portion whose upper side is inclined toward the vehicle interior with respect to the vertical direction of the vehicle, so that the vehicle width of the separation lining 3a is covered. Since the direction inner portion 3c is a gently inclined portion, the separation lining 3a has a small friction coefficient when the head top portion Cht contacts the gently inclined portion while the head side portion Chs of the occupant C is pushed out by the steeply inclined portion. Since the head Ch of the occupant C moves smoothly without being caught, the head Ch is smoothly moved into the passenger compartment. It can be tilted.

図26は第4実施形態の第1変形例における乗員姿勢の検出を示す説明図で、乗員姿勢検出手段110は、車両の左右・上下加速度を検出する加速度検出センサ103,104と、着座乗員Cの加速度および有効質量を検出する乗員荷重センサとしてのシート荷重センサ112と、を備え、車両横転検出手段100に基づいて判定される車両状態に応じて乗員Cの胸部中心Othoraxおよび頭部中心Oheadの変位量を予測し、これら変位量から乗員Cの横移動や頚部の曲がり具合を判定する構成となっている。   FIG. 26 is an explanatory diagram showing detection of the occupant posture in the first modification of the fourth embodiment. The occupant posture detection means 110 includes acceleration detection sensors 103 and 104 that detect the lateral and vertical accelerations of the vehicle, and the seated occupant C. A seat load sensor 112 as an occupant load sensor for detecting the acceleration and effective mass of the vehicle, and the occupant C's chest center Othorax and head center Ohead of the occupant C according to the vehicle state determined based on the vehicle rollover detecting means 100 The displacement amount is predicted, and the lateral movement of the occupant C and the bending state of the neck are determined from these displacement amounts.

即ち、この第1変形例の乗員姿勢検出手段110は、車両状態を計測するセンサ入力および車両横転状態判断結果より得られる車両ロール角θ、あるいは車両上下・左右加速度情報等とともに、乗員質量をシートクッション9a部において計測することにより、図19中乗員姿勢検出演算部203内の破線で囲った演算部203aで示すような流れで構築するようになっている。   That is, the occupant posture detection means 110 of the first modification seats the occupant mass together with the sensor input for measuring the vehicle state and the vehicle roll angle θ obtained from the vehicle rollover state determination result or the vehicle vertical / lateral acceleration information. By measuring in the cushion 9a part, it constructs | assembles by the flow as shown by the calculating part 203a enclosed with the broken line in the passenger | crew attitude | position detection calculating part 203 in FIG.

つまり、この第1変形例で実行される乗員姿勢検出演算は、
まず、胸部有効質量≒着座質量/3 …(1)
頭部有効質量≒着座質量/6 …(2)
を求め、次いで、
胸部戻り反力=係数1×側方(上方)胸部変位 …(3)
頭部戻り反力=係数2×側方(上方)頭部変位 …(4)
を求める。
That is, the occupant posture detection calculation executed in the first modification is
First, chest effective mass ≒ seating mass / 3 (1)
Effective head mass ≒ Seating mass / 6 (2)
And then
Chest return reaction force = coefficient 1 x lateral (upper) chest displacement ... (3)
Head return reaction force = coefficient 2 x lateral (upward) head displacement ... (4)
Ask for.

そして、前記(1)〜(4)を用いて、胸部加速度Gthoraxおよび頭部加速度Gheadを求め、これらの値から胸部変位および頭部変位を算出することができる。   Then, the chest acceleration Gthorax and the head acceleration Ghead are obtained using the above (1) to (4), and the chest displacement and the head displacement can be calculated from these values.

即ち、 Gthorax=車両加速度−上体戻り反力/胸部有効質量 …(5)
(5)から 胸部変位=∫∫胸部加速度 …(6)
また、 Ghead=胸部加速度−頭部戻り反力/頭部有効質量 …(7)
(7)から 頭部変位=∫∫頭部加速度 …(8)
従って、(6),(8)の胸部変位および頭部変位から乗員Cの横移動や頚部Cnの曲がり具合を判定することができる。
That is, Gthorax = Vehicle acceleration-Returning body reaction force / Effective chest mass (5)
From (5) Chest displacement = pleural acceleration ... (6)
Ghead = Chest acceleration-Head return reaction force / Head effective mass (7)
From (7) Head displacement = Head acceleration ... (8)
Therefore, it is possible to determine the lateral movement of the occupant C and the bending state of the neck Cn from the chest displacement and the head displacement of (6) and (8).

従って、この第1変形例によれば、車両横転検出手段100は加速度検出センサ103,104によって構成することができるため、加速度検出センサ103,104およびシート荷重センサ112を設けることにより、高価なカメラ111(図17参照)を用いること無く、乗員Cの横移動や頚部Cnの曲がり具合を判定することができるため、安価かつ簡素な構成とすることができる。   Therefore, according to the first modification, the vehicle rollover detecting means 100 can be constituted by the acceleration detection sensors 103 and 104. Therefore, by providing the acceleration detection sensors 103 and 104 and the seat load sensor 112, an expensive camera is provided. Since it is possible to determine the lateral movement of the occupant C and the degree of bending of the neck Cn without using 111 (see FIG. 17), it is possible to provide an inexpensive and simple configuration.

図27は第4実施形態の第2変形例における乗員胸部保持手段の作動状態を示す平面図を示し、乗員胸部保持手段120を、シートバック9bの乗員胸部Ct対応位置の内部に折り畳まれて収納され、作動時に膨張展開して乗員胸部Ctの側方を拘束する袋体としての胸部エアバッグ123によって構成してある。   FIG. 27 is a plan view showing the operating state of the occupant chest holding means in the second modification of the fourth embodiment, and the occupant chest holding means 120 is folded and stored inside the position corresponding to the occupant chest Ct of the seat back 9b. It is configured by a chest airbag 123 as a bag body that inflates and deploys during operation and restrains the side of the occupant chest Ct.

前記胸部エアバッグ123は、図27に示すように乗員胸部Ctの対応位置でシートバック9bの左右両側に配置されるサイド部分123a,123bと、それら両サイド部分123a,123bをシートバック9bの背面を廻り込んで連結するバック部分123cと、によって全体的に略コ字状に膨張展開される。   As shown in FIG. 27, the chest airbag 123 includes side portions 123a and 123b disposed on the left and right sides of the seat back 9b at positions corresponding to the occupant chest Ct, and the side portions 123a and 123b are connected to the back of the seat back 9b. And a back portion 123c that wraps around and is generally expanded in a substantially U-shape.

従って、この第2変形例によれば、車両のロールオーバー時に胸部エアバッグ123を膨張展開することにより、乗員Cの横移動をサイド部分123a,123bで阻止しつつエアクッション機能により乗員Cが干渉した際の衝撃を緩和することができる。また、通常時は胸部エアバッグ123をシートバック3b内に格納しておくことができるので、座席9周りから乗員胸部保持手段120が突出するのを防止できる。   Therefore, according to the second modification, the chest airbag 123 is inflated and deployed when the vehicle rolls over, so that the occupant C interferes with the air cushion function while the lateral movement of the occupant C is prevented by the side portions 123a and 123b. Can reduce the impact. Further, since the chest airbag 123 can be stored in the seat back 3b during normal times, it is possible to prevent the occupant chest holding means 120 from protruding around the seat 9.

ところで、本発明は前記第1〜第4実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。   By the way, although this invention was demonstrated taking the example in the said 1st-4th embodiment, various other embodiment can be employ | adopted in the range which is not restricted to these embodiments and does not deviate from the summary of this invention.

本発明の第1実施形態におけるサイドエアバッグおよびルーフエアバッグの展開状態を示す正面図である。It is a front view which shows the deployment state of the side airbag and roof airbag in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における乗員保護装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an occupant protection device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における乗員保護装置の制御を実行するフローチャートの説明図である。It is explanatory drawing of the flowchart which performs control of the passenger | crew protection apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における頚部圧縮荷重と頚部曲げモーメントとの関係で表す障害低減の有効領域の説明図である。It is explanatory drawing of the effective area | region of the obstacle reduction represented by the relationship between the neck compression load and neck bending moment in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における乗員頭部がルーフエアバッグに干渉した際の挙動を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the behavior at the time of the passenger | crew's head in 1st Embodiment of this invention interfering with a roof airbag. 本発明の第1実施形態における車両のロールオーバー挙動を(a)〜(d)によって順を追って示す正面図である。It is a front view which shows the rollover behavior of the vehicle in 1st Embodiment of this invention later on by (a)-(d). 本発明の第1実施形態における乗員頭部が天井面に干渉した際に作用する荷重を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the load which acts when the passenger | crew head in 1st Embodiment of this invention interferes with a ceiling surface. 本発明の第1実施形態における乗員の頚部曲げ状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the passenger | crew's neck bending state in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の変形例を示すルーフエアバッグの展開タイミングを異ならせた場合の作動を(a)〜(c)に順を追って示す正面図である。It is a front view which shows operation at the time of changing the deployment timing of the roof airbag which shows the modification of a 1st embodiment of the present invention in order to (a)-(c). 本発明の第1実施形態の他の変形例を示すルーフエアバッグの正面図である。It is a front view of the roof airbag which shows the other modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態におけるサイドエアバッグおよびルーフエアバッグの展開状態を示す正面図である。It is a front view which shows the deployment state of the side airbag and roof airbag in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態におけるルーフエアバッグを展開する挙動の説明図である。It is explanatory drawing of the behavior which expand | deploys the roof airbag in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態におけるルーフエアバッグが展開する作動を(a)〜(c)に順を追って示す正面図である。It is a front view which shows the operation | movement which the roof airbag in 2nd Embodiment of this invention expand | deploys to (a)-(c) later on. 本発明の第3実施形態におけるサイドエアバッグおよびルーフエアバッグの展開状態を示す正面図である。It is a front view which shows the expansion | deployment state of the side airbag and roof airbag in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態におけるルーフエアバッグが展開する作動を(a)〜(c)に順を追って示す正面図である。It is a front view which shows the operation | movement which the roof airbag in 3rd Embodiment of this invention expand | deploys to order from (a)-(c). 本発明の第4実施形態における乗員胸部保持手段、頭頂部保持手段および頭側部保持手段の作動状態を示す正面図である。It is a front view which shows the operation state of a passenger | crew chest holding | maintenance means in the 4th Embodiment of this invention, a crown top holding | maintenance means, and a head side part holding | maintenance means. 本発明の第4実施形態における乗員胸部保持手段、頭頂部保持手段および頭側部保持手段の作動状態を示す側面図である。It is a side view which shows the operating state of a passenger | crew chest holding | maintenance means in the 4th Embodiment of this invention, a parietal part holding means, and a head side part holding means. 本発明の第4実施形態における乗員姿勢の検出を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detection of a passenger | crew attitude | position in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態における乗員保護装置の制御系構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system structure of the passenger | crew protection apparatus in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態における取得した画像から乗員姿勢を判断するアルゴリズムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the algorithm which judges a passenger | crew attitude | position from the acquired image in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態における制御手段による乗員胸部保持手段、頭頂部保持手段および頭側部保持手段の作動を制御するフローチャートを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flowchart which controls the action | operation of a passenger | crew chest holding | maintenance means, a crown top holding | maintenance means, and a head side part holding | maintenance means by the control means in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態における車両ロールオーバー時の横転状態を(a)〜(e)に順を追って示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rollover state at the time of the vehicle rollover in 4th Embodiment of this invention later on to (a)-(e) later on. 本発明の第4実施形態における車両ロールオーバー時の乗員の挙動を(a)〜(e)に順を追って示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a passenger | crew's behavior at the time of the vehicle rollover in 4th Embodiment of this invention later on in order to (a)-(e). 本発明の第4実施形態における乗員の頚部傾斜角に対する頚部曲げモーメントの変化を(a)におよび頚部圧縮荷重変化を(b)に示すグラフである。It is a graph which shows the change of the neck bending moment with respect to the neck inclination angle of the passenger | crew in 4th Embodiment of this invention in (a), and the neck compression load change in (b). 本発明の第4実施形態における車両ロールオーバー時の乗員の胸部変位、頭部変位、車両の横加速度と上下加速度の出力、制御手段からの制御出力、頭部入力荷重変化、頚部入力モーメント変化を(a)〜(f)にそれぞれタイムチャートで示す説明図である。In the fourth embodiment of the present invention, the occupant's chest displacement, head displacement, vehicle lateral acceleration and vertical acceleration output during vehicle rollover, control output from the control means, head input load change, cervical input moment change It is explanatory drawing shown in a time chart to (a)-(f), respectively. 本発明の第4実施形態の第1変形例における乗員姿勢の検出を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detection of a passenger | crew attitude | position in the 1st modification of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態の第2変形例における乗員胸部保持手段の作動状態を示す平面図である。It is a top view which shows the operating state of the passenger | crew chest holding | maintenance means in the 2nd modification of 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,1A,1B,1C 乗員保護装置
2 車両
3 ヘッドライニング(天井面)
3a 分離ライニング
3b 車幅方向外側部分
3c 車幅方向内側部分
4 車体側壁
9 座席
9a シートクッション
9b シートバック
10,10A,10B ルーフエアバッグ
10a ルーフエアバッグの下面
11 インフレータ
12 圧力導入路
13 補助圧力室
14 主圧力室
15 流入圧力制御弁
16 隔膜
17 凹部
18 ルーフエアバッグ移動手段
19 逆止弁
20 サイドエアバッグ
100 車両横転検出手段
101 ロール角速度センサ
102 車輪接地荷重センサ
103 車両横加速度センサ
104 車両上下加速度センサ
112 シート荷重センサ(乗員荷重センサ)
110 乗員姿勢検出手段
120 乗員胸部保持手段
121 サイドサポート
123 胸部エアバッグ(袋体)
130 頭頂部保持手段
131 頭側部保持手段
132 ルーフエアバッグ(袋体)
133 カーテンエアバッグ(袋体)
134 圧力制御弁
135 隔膜
140 制御コンピュータ(制御手段)
R 車室
C 乗員
Ch 頭部
Cn 頚部
Ct 胸部
Chs 頭側部
Cht 頭頂部
Othorax 胸部中心
Ohead 頭部中心
1, 1A, 1B, 1C Occupant protection device 2 Vehicle 3 Headlining (ceiling surface)
3a Separating lining 3b Vehicle width direction outside portion 3c Vehicle width direction inside portion 4 Car body side wall 9 Seat 9a Seat cushion 9b Seat back 10, 10A, 10B Roof airbag 10a Bottom surface of roof airbag 11 Inflator 12 Pressure introduction path 13 Auxiliary pressure chamber DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Main pressure chamber 15 Inflow pressure control valve 16 Diaphragm 17 Concave part 18 Roof airbag moving means 19 Check valve 20 Side airbag 100 Vehicle rollover detection means 101 Roll angular velocity sensor 102 Wheel contact load sensor 103 Vehicle lateral acceleration sensor 104 Vehicle vertical acceleration Sensor 112 Seat load sensor (occupant load sensor)
110 Occupant posture detection means 120 Occupant chest holding means 121 Side support 123 Chest airbag (bag)
130 Head-holding means 131 Head-side holding means 132 Roof airbag (bag)
133 Curtain airbag (bag)
134 Pressure control valve 135 Diaphragm 140 Control computer (control means)
R Cab C Crew Head Cn Neck Ct Chest Chest Head Side Cht Top Othorax Chest Center Ohead Head Center

Claims (16)

車両の横転に至る車体ロールの検知によって、乗員直上部の天井面に沿って展開するルーフエアバッグを備えた乗員保護装置において、
ルーフエアバッグを車幅方向の外側から内側に向かって展開させるとともに、ルーフエアバッグの下面を、その展開方向先端部から基端部に向かって車両下方に傾斜させ、該ルーフエアバッグを全体として車両前後方向視で略くさび状に形成し
また、ルーフエアバッグは、乗員頭部に直接接触する車両上下方向下部に補助圧力室を隔成し、この補助圧力室に導入する圧力を、乗員頭部との接触面によれの発生を許容するようにルーフエアバッグの主圧力室よりも低圧に設定したことを特徴とする車両横転時の乗員保護装置。
In the occupant protection device with a roof airbag that is deployed along the ceiling surface directly above the occupant by detecting the body roll leading to the rollover of the vehicle,
The roof airbag is deployed from the outside in the vehicle width direction toward the inside, and the lower surface of the roof airbag is inclined downward from the front end to the base end in the deployment direction so that the roof airbag as a whole It is formed in a wedge shape when viewed from the front and back of the vehicle .
In addition, the roof airbag defines an auxiliary pressure chamber in the lower part of the vehicle in the vertical direction that directly contacts the occupant head, and the pressure introduced into the auxiliary pressure chamber is allowed to occur on the contact surface with the occupant head. Thus, the occupant protection device at the time of the vehicle rollover is set to a pressure lower than that of the main pressure chamber of the roof airbag .
ルーフエアバッグの配設位置に対応した車体側壁に、ルーフエアバッグに先行して展開するサイドエアバッグを設けたことを特徴とする請求項1に記載の車両横転時の乗員保護装置。   The occupant protection device for rolling over a vehicle according to claim 1, wherein a side airbag that is deployed prior to the roof airbag is provided on a side wall of the vehicle body corresponding to a position where the roof airbag is disposed. 補助圧力室と主圧力室とを、主圧力室から補助圧力室に圧力を供給する流入圧力制御弁を設けた隔膜を介して隔成したことを特徴とする請求項1または2に記載の車両横転時の乗員保護装置。 3. The vehicle according to claim 1, wherein the auxiliary pressure chamber and the main pressure chamber are separated by a diaphragm provided with an inflow pressure control valve for supplying pressure from the main pressure chamber to the auxiliary pressure chamber. Occupant protection device when overturning. ルーフエアバッグの乗員頭部に直接接触する下面に、ルーフエアバッグの展開状態で乗員頭部を受容する凹部を形成する一方、ルーフエアバッグの展開完了時にそのルーフエアバッグを車幅方向内方に所定量変位させるルーフエアバッグ移動手段を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の車両横転時の乗員保護装置。   A recess is formed on the lower surface of the roof airbag that directly contacts the occupant's head to receive the occupant's head when the roof airbag is deployed. The occupant protection device for rolling over a vehicle according to claim 1 or 2, further comprising a roof airbag moving means for displacing the vehicle by a predetermined amount. ルーフエアバッグ移動手段は、ルーフエアバッグの基端側に設けた圧力導入路を、ルーフエアバッグの展開完了時の圧力で伸長する伸縮構造に形成するとともに、その圧力導入路の出口側にルーフエアバッグの展開完了時に閉弁する逆止弁を設けて構成したことを特徴とする請求項に記載の車両横転時の乗員保護装置。 The roof airbag moving means forms a pressure introduction path provided on the base end side of the roof airbag in an expandable structure that extends with the pressure at the time of deployment of the roof airbag, and the roof on the outlet side of the pressure introduction path. The occupant protection device at the time of a vehicle rollover according to claim 4 , wherein a check valve that closes when the airbag has been deployed is provided. ルーフエアバッグの下面を、その傾斜角が車幅方向の内側よりも外側で大きくなる非線形の傾斜面に形成したことを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載の車両横転時の乗員保護装置。 The lower surface of the roof airbag, when the vehicle rollover according to any one of claims 1 to 3 in which the inclination angle is equal to or formed on the nonlinear inclined surface is larger on the outside than the inside in the vehicle width direction Occupant protection device. 車体ロールを検出する車両横転検出手段と、
乗員の横移動や頚部の曲がり具合を検出する乗員姿勢検出手段と、
乗員の胸部の車両左右方向側を保護する乗員胸部保持手段と、
乗員直上部の天井面に沿って展開して乗員頭頂部を保護する頭頂部保持手段と、
頭頂部保持手段の基端部から車体側壁に沿って垂下して乗員頭側部を保護する頭側部保持手段と、
車両横転開始状態で乗員の姿勢変化を入力して乗員頭部を車幅方向内方に傾けるように乗員胸部保持手段、頭頂部保持手段および頭側部保持手段を作動する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両横転時の乗員保護装置。
Vehicle rollover detecting means for detecting a body roll;
Occupant posture detection means for detecting the lateral movement of the occupant and the bending of the neck,
An occupant chest holding means for protecting the vehicle lateral direction side of the occupant chest;
A head-holding means that deploys along the ceiling surface directly above the passenger and protects the passenger's head;
A head side holding means for protecting the occupant's head side by hanging down along the side wall of the vehicle body from the base end of the head holding means;
Control means for operating the occupant chest holding means, the top part holding means and the head side part holding means so as to input the posture change of the occupant in the vehicle rollover start state and tilt the occupant head inward in the vehicle width direction. An occupant protection device when a vehicle rolls over.
制御手段は、車両横転開始状態かつ乗員の側方移動量が規定値に達した時に胸部保護手段を作動し、車両横転が更に進行して乗員頭部の車両外方への曲がりが規定値に達した時に頭側部保持手段を作動し、車両横転が更に進行して車体が略反転状態に至る場合に頭頂部保持手段を作動する指令を出力することを特徴とする請求項に記載の車両横転時の乗員保護装置。 The control means activates the chest protection means when the vehicle starts to roll over and the lateral movement amount of the occupant reaches a specified value, and the vehicle rollover further proceeds and the bending of the occupant head to the outside of the vehicle reaches the specified value. operating the head side portions retaining means upon reaching of claim 7, characterized in that outputs a command to operate the parietal holding means when the vehicle body vehicle rollover progresses further reaches the substantially inverted position Occupant protection device when the vehicle rolls over. 車両横転検出手段は、対重力方向ロール角を検出するロール角速度センサと、対地ロール角を検出する車輪接地荷重センサと、車両左右方向および/または車両上下方向の加速度を検出する左右・上下加速度センサと、の少なくともいずれか1つを備えたことを特徴とする請求項またはに記載の車両横転時の乗員保護装置。 The vehicle rollover detecting means includes a roll angular velocity sensor that detects a roll angle with respect to the gravitational direction, a wheel contact load sensor that detects a roll angle with respect to the ground, and a left / right / vertical acceleration sensor that detects acceleration in the vehicle lateral direction and / or the vehicle vertical direction. The occupant protection device at the time of a vehicle rollover according to claim 7 or 8 , comprising at least one of the following. 乗員姿勢検出手段は、乗員の画像イメージを取得して乗員の胸部中心および頭部中心を求め、それら両中心位置から乗員の横移動や頚部の曲がり具合を判定することを特徴とする請求項7〜9のいずれか1つに記載の車両横転時の乗員保護装置。 Occupant attitude detection means, according to claim, characterized in that to obtain the passenger picture image sought occupant's chest center and head center, determining the curvature of the lateral movement and the neck of the occupant from their both the center position 7 The occupant protection device at the time of the vehicle rollover according to any one of? 9 . 乗員姿勢検出手段は、車両の左右・上下加速度を検出する加速度検出センサと、着座乗員の加速度および有効質量を検出する乗員荷重センサと、を備え、車両横転検出手段に基づいて判定される車両状態に応じて乗員の胸部中心および頭部中心の変位量を予測し、それら変位量から乗員Cの横移動や頚部の曲がり具合を判定することを特徴とする請求項7〜9のいずれか1つに記載の車両横転時の乗員保護装置。 The occupant posture detection means includes an acceleration detection sensor that detects lateral and vertical acceleration of the vehicle and an occupant load sensor that detects the acceleration and effective mass of the seated occupant, and is determined based on the vehicle rollover detection means. any one of claims 7 to 9 predicts the displacement of the occupant's chest center and head center and from their displacement and judging curvature of lateral movement and the neck of the occupant C in accordance with the The occupant protection device when the vehicle rolls over. 乗員胸部保持手段は、シートバックのサイドフレームの乗員胸部対応位置に前後回動可能に取り付けられ、通常時はシートバックの側面投影面内に収納されるとともに、作動時に回動してシートバックの側面から前方に突出するサイドサポートであることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1つに記載の車両横転時の乗員保護装置。 The occupant chest holding means is attached to a position corresponding to the occupant chest of the side frame of the seat back so as to be able to rotate back and forth, and is normally stored in the side projection surface of the seat back and is rotated during operation to rotate the seat back. It is a side support which protrudes ahead from a side surface, The occupant protection device at the time of the vehicle rollover according to any one of claims 7 to 11 . 乗員胸部保持手段は、シートバックの乗員胸部対応位置の内部に折り畳まれて収納され、作動時に膨張展開して乗員胸部の側方を拘束する袋体であることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1つに記載の車両横転時の乗員保護装置。 Rider's chest holding means is housed folded inside the rider's chest corresponding position of the seat back, claim, wherein the expanded deployed during operation is a bag for restraining the side of the rider's chest 7-11 The occupant protection device during vehicle rollover according to any one of the above. 頭頂部保持手段および頭側部保持手段は、通常時はヘッドライニング内に折り畳まれて収納され、作動時にヘッドライニングを押し出しつつ膨張展開する袋体であることを特徴とする請求項7〜13のいずれか1つに記載の車両横転時の乗員保護装置。 Parietal holding means and the head side portions retaining means, usually at the housed folded in the head lining, according to claim 7 to 13, characterized in that a bag member inflates while extruding head lining during operation The occupant protection device at the time of a vehicle rollover according to any one of the above. 頭頂部保持手段の袋体と頭側部保持手段の袋体とは、作動タイミングや各室の内圧を調整可能な圧力制御弁を設けた隔膜で画成したことを特徴とする請求項14に記載の車両横転時の乗員保護装置。 The bag of the bag body and head side supporting means parietal holding means, to claim 14, characterized in that defining a septum provided with adjustable pressure control valve actuation timing and each chamber pressure The occupant protection device when the vehicle rolls over. 頭頂部保持手段および頭側部保持手段を成す袋体を覆うヘッドライニングは、袋体の膨張展開に伴って袋体の下側を覆うように分離され、その車幅方向外側部分は車両上下方向に対して上方が車室内方に傾斜して乗員頭側部に接触する急傾斜部分となる一方、車幅方向内側部分はその傾斜が緩やかとなって乗員頭頂部に接触する緩傾斜部分となることを特徴とする請求項14または15に記載の車両横転時の乗員保護装置。 The head lining that covers the bag body that forms the head top holding means and the head side holding means is separated so as to cover the lower side of the bag body as the bag body inflates and expands, and the vehicle width direction outer side portion is the vehicle vertical direction. On the other hand, the upper part becomes a steeply inclined part that comes in contact with the occupant's head side and inclines toward the passenger compartment, while the inner part in the vehicle width direction becomes a gently inclined part that comes into contact with the occupant's head part with a gentle inclination. The occupant protection device at the time of a vehicle rollover according to claim 14 or 15 .
JP2006084224A 2005-03-31 2006-03-24 Occupant protection device during vehicle rollover Expired - Fee Related JP4876663B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006084224A JP4876663B2 (en) 2005-03-31 2006-03-24 Occupant protection device during vehicle rollover

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005104665 2005-03-31
JP2005104665 2005-03-31
JP2006084224A JP4876663B2 (en) 2005-03-31 2006-03-24 Occupant protection device during vehicle rollover

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006306377A JP2006306377A (en) 2006-11-09
JP4876663B2 true JP4876663B2 (en) 2012-02-15

Family

ID=37473741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006084224A Expired - Fee Related JP4876663B2 (en) 2005-03-31 2006-03-24 Occupant protection device during vehicle rollover

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4876663B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101470006B1 (en) * 2008-08-05 2014-12-05 현대자동차주식회사 Side curtain air-bag in vehicles
KR101260469B1 (en) * 2011-02-14 2013-05-06 아우토리브 디벨롭먼트 아베 Non symmetric air-bag apparatus
WO2012121175A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 オートリブ ディベロップメント エービー Curtain airbag
AU2012371726B2 (en) 2012-02-28 2017-04-20 Ag-Tech Industries Limited A flexible impact protection
KR101510656B1 (en) * 2013-11-21 2015-04-17 박두진 Vehicle for protecting occupant of vehicle
US9016717B1 (en) * 2014-06-19 2015-04-28 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Curtain airbag for vertical and angular motion of occupant in rollover
US9428138B2 (en) * 2014-12-11 2016-08-30 Ford Global Technologies, Llc Rollover passenger protection
CN114450199B (en) * 2019-10-11 2023-10-13 奥托立夫开发公司 Airbag device and vehicle seat
US11708044B2 (en) 2021-04-19 2023-07-25 Autoliv Asp, Inc. Roof airbag for a vehicle
CN115009216B (en) * 2022-06-30 2024-02-27 上海洛轲智能科技有限公司 Vehicle safety protection method and device, vehicle and equipment

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10287163A (en) * 1997-04-17 1998-10-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Seat
US6076852A (en) * 1997-08-05 2000-06-20 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Inflatable restraint inflator with flow control valve
DE69917701T2 (en) * 1998-03-18 2005-07-21 Trw Vehicle Safety Systems Inc., Lyndhurst Vehicle occupant safety device
US6231072B1 (en) * 1999-10-15 2001-05-15 Delphi Technologies, Inc. Headliner based supplemental restraint assembly
DE10007343B4 (en) * 2000-02-18 2010-07-22 Volkswagen Ag Safety device for the occupants of a vehicle, in particular for a motor vehicle
DE10029046A1 (en) * 2000-06-13 2001-12-20 Takata Europ Gmbh Protection device for the occupants of a vehicle and method for protecting occupants
JP3943367B2 (en) * 2001-10-31 2007-07-11 株式会社デンソー Vehicle occupant head detection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006306377A (en) 2006-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4876663B2 (en) Occupant protection device during vehicle rollover
US6463372B1 (en) Vehicle collision damage reduction system
US20220080917A1 (en) Roof airbag system and vehicle
JP7235614B2 (en) passenger protection device
JP2020152206A (en) Occupant protection device
JP4701796B2 (en) Occupant protection device and occupant protection method for vehicle collision
JP2019038370A (en) Occupant protection device
JP4603439B2 (en) Rollover protection device
JP2001322518A (en) Pedestrian protection for vehicle
JP2007015540A (en) Occupant restraint system and occupant restraining method for vehicle
JP2007062447A (en) Vehicle attitude control device for side collision
JP4478945B2 (en) Vehicle occupant protection device
JP7168496B2 (en) passenger protection device
JP5076684B2 (en) Vehicle occupant protection device
JP2006240545A (en) Occupant crash protection device for vehicle
JP7026461B2 (en) Crew protection device
JP2006240544A (en) Occupant crash protection device for vehicle
JP2022037156A (en) Occupant protection device
JP4882487B2 (en) Pedestrian protection device
KR102043045B1 (en) Airbag apparatus of vehicle
KR20210149502A (en) Passenger protecttion system and method for vehicle
JP2006240546A (en) Occupant crash protection device for vehicle
JP7075260B2 (en) Crew protection device
JP2005212504A (en) Occupant protective device for vehicle
JP2007106153A (en) Occupant protection device for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110816

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110915

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111101

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4876663

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees