Brevet FR2123490A1 — publié le 19720908

i 2123490 La présente invention concerne un appareil de détection de collision destiné à actionner un système de poche ou coussin gonflable conçu pour protéger les occupants d'un véhicule, particulièrement un véhicule automobile, lorsque celui-ci entre en 5 collision avec un obstacle. De façon plus particulière, la présente invention concerne un appareil de détection de collision capable de détecter avec précision, par exemple, une collision d'un véhicule automobile avec un obstacle, de telle sorte que la conduite normale du véhicule ne se trouve pas empêchée par un signal ou "bruit" autre 10 que celui engendré par une collision, comme par exemple des vibrations. Dans le présent exposé, on entend par "collision" à la fois un état existant juste après la collision et un état existant juste avant une collision. Dans le passé, de nombreuses propositions ont été faites 15 pour protéger les occupants d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, lorsque le véhicule entre en collision avec un objet. Selon l'une de ces propositions, par exemple, une poche ou coussin gonflable installé en avant du conducteur ou des occupants se gonfle au moment où le véhicule automobile entre en collision avec un objet, 20 de façon à réduire ainsi la force du choc transmis au conducteur ou aux occupants. Toutefois, pour que ces systèmes protecteurs de la technique antérieure puissent être installés en réalité dans des véhicules automobiles, il faut résoudre de nombreuses difficultés \ 25 qui existent encore. Par exemple, si la sensibilité d'un appareil de détection de collision servant à détecter une collision d'un véhicule automobile de manière à gonfler une poche gonflable était élevée, le gonflage de la poche pourrait être provoqué par une vibration autre que celle provenant d'une collision, par exemple 30 une vibration du véhicule roulant sur une mauvaise route ou la force du choc produit par un arrêt soudain, ce qui empêcherait la conduite normale du véhicule. Par ailleurs, si la sensibilité d'un tel appareil détecteur de collision était faible, la poche ne se gonflerait pas, 35 même lorsque le véhicule entrerait réellement en collision avec un objet, et ne remplirait donc pas son rôle de protection vis-à-vis des occupants du véhicule. De ce fait, les systèmes de protection connus antérieurement se sont révélés imparfaits à ce sujet, soit lorsque la sensibilité de l'appareil de détection de collision 40 à, la force de chocs était élevée soit lorsqu'elle était faible 72 02783 2 2123490 et, par conséquent, l'élimination de ces défauts est essentielle pour l'application de ces systèmes de protection connus utilisés dans la pratique. C'est pourquoi la présente invention a pour objet un 5 appareil de détection de collision capable de détecter avec précision une collision d'un véhicule tel qu'un véhicule automobile. Un autre but de la présente invention réside dans l'obten tion d'un appareil de détection de collision capable de distinguer avec précision la collision d'un véhicule parmi d'autres "bruits", 10 tels que les vibrations de la carrosserie du véhicule et analogue. Un autre but encore de la présente invention réside dans l'obtention d'un appareil de détection de collision qui est à la fois simple à construire et peu coûteux à fabriquer. Pour atteindre ces fins, l'appareil de la présente inven— 15 tion comprend un dispositif destiné à faire varier la sensibilité à la collision d'un dispositif servant à détecter les collisions, de telle sorte que la sensibilité soit normalement maintenue à un niveau relativement faible tout en pouvant être augmentée jusqu'à un niveau plus élevé au moyen d'un signal indiquant qu'une colli-20 sion a lieu. Selon l'appareil de la présente invention, la sensibilité de son dispositif de détection peut être ajustée à un niveau prédéterminé suivant l'état de la surface d'une route, c'est-à-dire suivant les vibrations de la carrosserie du véhicule. 25 L'objet, les caractéristiques et les avantages de la présente invention mentionnés ci-dessus apparaîtront facilement à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation faite ci-après en référence au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de détec 30 tion permettant d'expliquer les moyens généraux de la présente invention; les figures 2 et 3 sont des vues schématiques montrant différents modes de réalisation de la présente invention; les figures 4 et 5 sont des vues schématiques de véhicule 35 automobiles montrant la façon selon laquelle l'appareil de la présente invention est installé dans ce véhicule; la figure 6 est une vue schématique montrant un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure 7 est une vue en coupe montrant un autre mode 40 de réalisation du dispositif de détection incorporé à l'appareil 72 02783 3 2123490 de la présente invention. On va maintenant expliquer le moyen général de la présente invention en se référant à la figure 1. Sur cette figure, une plaque de support 3 servant à supporter une sphère 1 en matière 5 magnétique est montée dans un boîtier magnétique cylindrique 12. On soumet la surface de la sphère 1 à un traitement, par exemple un placage, de façon à y déposer une couche de matière électroconductrice. On dépose un métal tel que de l'or sur la surface de la plaque de support 3 au moyen d'un dépôt électrolytique et 10 sa partie 3' est apparente sur le côté extérieur du boîtier 12 et forme une électrode ou borne. On ménage une ouverture 14 dans la plaque de support 3, au centre de cette dernière, et une partie d'un aimant permanent 2 s'étend dans l'ouverture 14. La sphère 1 est attirée par l'aimant permanent 2, -de telle sorte que la 15 sphère 1 se trouve maintenue normalement immobile au centre de la plaque de support 3. À l'extrémité supérieure du boîtier magnétique 12 se trouve un contact fixe 4 qui est revêtu d'un métal tel que de l'or. Grâce à l'agencement décrit ci~dessus, si la force développée 20 par une collision est appliquée dans le sens de la flèche A, la sphère 1 se déplace, en s'éloignant de sa position illustrée, dans la direction horizontale, de telle sorte qu'elle vient porter contre le contact fixe 4, ce qui provoque la circulation d'un courant entre la plaque 3 et le contact 4 et, de ee fait, permet la 25 détection du choc. La force magnétique de l'aimant permanent 2 est déterminée de telle sorte que la sphère magnétique ne soit pas déplacée par une force de collision inférieure à un niveau prédéterminé tandis que lorsque la force de collision supérieure audit 30 niveau prédéterminé est relativement importante, la sphère 1 se déplace rapidement en direction du contact fixe 4 de façon à permettre instantanément une circulation de courant entre la plaque 3 et le contact 4, mais la sphère 1 se déplace plus lentement lorsque la force de collision supérieure audit niveau prédéterminé est 35 relativement faible. L'appareil de la présente invention est caractérisé par le fait qu'une bobine 13 est enroulée sur l'aimant permanent 2 et qu'un courant approprié est fourni à la bobine 13 par l'intermédiaire des bornes 5. Le champ magnétique produit par la bobine 40 13 se superpose au champ magnétique produit par l'aimant 2 et, par 72 02783 4 2123490 conséquent, la force d'attraction entre l'aimant 2 et la sphère magnétique 1 peut être modifiée facilement. On remarquera, à ce point de l'exposé, que dans l'agencement décrit ci-dessus, la sphère 1, qui peut se déplacer en réponse à la force engendrée 5 par une collision, peut être remplacée par exemple par un corps mobile du type pendule en matière magnétique que l'on fixe à une de ses parties. La bobine 13 peut être également enroulée sur une culasse distincte (non représentée) de telle sorte que les champs magnétiques engendrés par la bobine 13 et par l'aimant 2 se super-10 posent. L'appareil de la présente invention comprend un dispositif de détection du type décrit ci-dessus, de façon à détecter ainsi positivement et avec une grande précision la collision d'un véhicule. On va maintenant expliquer la présente invention en se référant aux modes de réalisation illustrés. 15 Si l'on se réfère à la figure 2 illustrant un mode de réalisation de la présente invention, on voit que la référence 6 désigne un type de dispositif de détection classique dans lequel la bobine 13 de la figure 1 n'est pas utilisée et que la référence T désigne un dispositif de détection identique à celui représenté 20 à la figure 1. Le dispositif de détection 7 est réalisé de telle sorte que la force d'attraction de l'aimant permanent 2 dans le dispositif de détection 7 soit supérieure à celle du dispositif de détection 6. Une source de courant continu 15 est prévue entre un 25 contact fixe 4' du dispositif de détection 6 et la masse. Une électrode 3' est reliée à la bobine 13 enroulée sur l'aimant permanent 2 du dispositif de détection 7. Par ailleurs, un dispositif d'allumage d'amorce 9 est placé entre le contact 4 du dispositif de détection 7 et la masse, et un condensateur 8 est dis-30 posé entre l'électrode 3 et la masse. L'agencement est tel que la charge électrique est fournie au condensateur 8 à partir d'une source d'énergie qui n'est pas représentée. Les deux dispositifs de détection 6 et 7 sont montés sur les parties d'un véhicule automobile où elles sont soumises 35 sensiblement à la même force engendrée par une collision. A l'aide de l'appareil de détection de collision réalisé comme décrit ci»dessus, si un choc est transmis à l'appareil dans la direction horizontale (dans les sens des flèches A), la sphère magnétique 1' du dispositif de détection 6 est 40 déplacée et établit une circulation de courant entre le contact 72 02783 5 2123490 4' et l'électrode 3*. En conséquence, un courant circule de la source de courant continu 15 jusqu'à la bobine 13, en passant par le contact 4', la sphère 1* et l'électrode 3't Lorsqu'il en est ainsi, la force attirant la sphère magnétique 1 contre l'aimant 5 2 dans le dispositif de détection 7 se trouve réduitey ce qui amène la sphère 1 à se déplacer dans la direction horizontale et, de ce fait, établit une circulation de courant entre l'électrode 3 et le contact 4« Il en résulte que l'énergie emmagasinée dans le condensateur 8 se décharge dans le dispositif d'allumage d'amorce 9 par l'intermédiaire de l'électrode 3, de la sphère 1 et du contact 4, ce qui fait exploser l'explosif de l'amorce du dispositif 9» Lorsque ceci a lieu, une valve d*un récipient (non représenté) contenant un gaz comprimé s'ouvre, ce qui entraîne le gonflage d'une poche ou coussin gonflable, 15 Dans ce mode de réalisation réalisé comme décrit ci- dessus, le dispositif d'allumage d'amorce 9 n'est actionné que lorsque les deux dispositifs de détection 6 et 7 sont actionnés et, de ce fait, il y a très peu de risques pour que le gonflage de la poche ou coussin soit provoqué par un fonctionnement intem-20 pestif pouvant entraîner une blessure du conducteur dans les conditions normales. Par ailleurs, même si le dispositif de détection 6 est l'objet d'une défaillance;, l'application d'une force puissante provenant d'une collision entraîne le fonctionnement du dispositif de détection 7, ce qui élimine le risque d'une panne totale de 25 l'appareil complet. En d'autres termes, l'appareil fonctionne d'une façon dite infaillible. Dans l'installation réelle d'un dispositif de détection 6 et 7 sur un véhicule automobile, comme on l'a représenté sur la figure 4, le dispositif de détection 6 est, de préférence, 30 installé sur une partie avant du véhicule, comme par exemple sur l'aile avant, et le dispositif de détection 7 est de préférence installé à une position située en arrière du dispositif de détection 6, comme par exemple au voisinage du tableau de bord. De cette façon, le dispositif de détection 6 peut détecter une colli— 35 sion avant le dispositif de détection 7. Il convient de remarquer qu'un effet similaire peut être obtenu au moyen d'un mode de réalisation modifié de l'agencement de la figure 2, mode de réalisation dans lequel un courant est normalement envoyé à la bobine 13, de telle sorte que la force magnétique de l'élément 2 et celle 40 de la bobine 13 aient la même direction et que l'alimentation en 72 02783 6 2123490 courant soit interrompue en cas de collision. Si l'on se réfère maintenant à la figure 3, on voit que l'on a représenté un autre mode de réalisation de la présente invention, dans lequel le courant d'alimentation est appliqué à 5 la bobine 13 en réponse à un signe indiquant une collision du véhicule• D'une façon plus particulière, sur la figure, la référence 16 désigne un détecteur servant à détecter un signe indiquant une collision et qui peut être du type qui détecte un 10 objet se rapprochant rapidement de l^avant du véhicule selon le principe tel que celui utilisé dans un radar. Le détecteur pedt être d'un autre type qui détecte un objet se rapprochant par utilisation de l'effet Doppler des ondes sonores. En fait, les dispositifs des types ci-dessus, conçus 15 pour détecter un objet se rapprochant rapidement et pour émettre en conséquence un signal de sortie, sont connus dans la technique antérieure. Lorsque le détecteur 16 émet un signal de sortie de la manière décrite ci-dessus, un interrupteur 17 se ferme, ce qui 20 permet à la bobine 13 d'être alimentée par un courant en provenance de la source d'énergie 15 avec, pour résultat, que le champ magnétique ainsi engendré annule une partie du champ magnétique issu de l'aimant permanent 2. En d'autres termes, la sensibilité du dispositif de détection 7 se trouve améliorée. De ce fait, le 25 dispositif de détection 7 fonctionne positivement en réponse à la force engendrée par une collision du véhicule. Par ailleurs, si le choc est dû simplement à un "bruit" et ne provient pas d'une collision du véhicule, il n'existe aucun signe indiquant une telle collision, et, de ce fait, le détecteur 30 16 n'émet aucun signal de sortie, de telle sorte que la sensibilité du dispositif de détection 7 est maintenue à un niveau faible et, de ce fait, le risque d'un fonctionnement intempestif est moindre. En outre, si le détecteur 16 se dérègle ou tombe en panne on est incapable de détecter un signe indicateur d'une col-35 lision, le dispositif de détection fonctionne seul pourvu que le choc ne soit pas dû à un simple "bruit" et qu'il soit suffisamment important. En d'autres termes, l'appareil du présent mode de réalisation fonctionne également d'une façon dite infaillible. La figure 6 illustre un autre mode de réalisation 40 de la présente invention. Sur cette figure, la référence 19 dési 72 02783 7 2123490 gne un détecteur servant à détester les conditions de marche d'un véhicule automobile, comme par exemple la charge du véhicule, la vitesse du véhicule et l'amplitude des vibrations à l'état stable. Lorsque, par exemple, la vitesse d'un véhicule doit être détec-5 tée, le détecteur 19 peut être installé à une position référencée 19^ sur la figure 4, de telle sorte qu'il soit associé fonctionnel-lement aux roues, tandis que le détecteur 19 peut être installé k l'endroit approprié de la partie inférieure de la carrosserie du véhicule, comme par exemple en 192 sur la figure 5, lorsque l'am-plitude des vibrations doit être détectée. Bien entendu, on peut installer de façon appropriée le détecteur 19 à toute position autre que celles représentées sur les figures 4 et 5. Il est également évident que les détecteurs du type conçu pour détecter l'état précité du véhicule automobile sont connus dans la technique 15 antérieure. Le signal de sortie du détecteur 19 est utilisé pour régler la valeur ohmique d'une résistance variable 18 située entre la source d'alimentation 15 et la bobine 13. La résistance variable 18 peut être d'un type dont il est possible de faire varier de 20 façon continue la valeur ohmique ou bien d'un autre type dont il est possible de modifier par paliers la valêur ohmitju'fi« Conformément au mode de réalisation réalisé comme décrit ci-dessus, la sensibilité du dispositif de détection 7 peut être modifiée selon les conditions de marche d'un véhicule et, de ce 25 fait, la détection d'une collision peut être effectuée de façon appropriée en fonction des conditions de marche. Par exemple, étant donné qu'aux vitesses du véhicule inférieures à une certaine limite, le risque d'une collision est relativement faible, il est possible d'augmenter la valeur 30 ohmique de la résistance variable 18 de manière à abaisser ainsi la sensibilité du dispositif de détection 7. Par ailleurs, lorsque l'état de la surface d'une route est cahoteux, de telle sorte que les vibrations de la carrosserie du véhicule tendent à avoir une grande amplitude, on peut ajus-35 ter la résistance 18 de manière à abaisser la sensibilité du dispositif de détection 7 et-, de ce fait, à empêcher que ce dernier soit actionné par un signal parasite dû aux vibrations. Alors que dans les modes de réalisation décrits ci-avant, la sphère magnétique 1 a été décrite comme étant dispo-40 sée dans un plan horizontal, de telle sorte qu'elle puisse se 72 02783 8 2123490 déplacer dans toutes les directions du plan de 0 à 360°, la sphère 1 peut également être réalisée de manière à avoir une sensibilité uniquement dans une direction donnée. A cette fin, un corps mobile, du type pendule, fixé à une de ses parties peut, par exemple, être 5 utilisé effectivement à la place de la sphère magnétique 1. L'agencement représenté sur la figure 7 dans lequel, en plus de l'aimant permanent 2 destiné à attirer et à maintenir fixe la sphère magnétique 1, une culasse est montée sur la paroi latérale du boîtier magnétique 12 et une bobine de réglage de sensibilité 10 13' enroulée autour de la culasse 20 agit aussi de manière à conférer à la sphère magnétique 1 une sensibilité directionnelle voulue. En d'autres termes, dans le dispositif de détection représenté sur la figure 7, un signal indiquant la présence d'un signe indicateur d'une collision provoque une circulation de courant depuis la source 15 de courant continu jusqu'à la bobine 13', ce qui a pour effet de permettre à la sphère magnétique 1 de se déplacer facilement en direction de la bobine. Ceci revient à dire que la sensibilité de déplacement de la sphère 1 par rapport à la force engendrée par une collision se trouve améliorée dans une direction. 20 On comprendra que bien que les appareils détecteurs de collision décrits ci-avant puissent être utilisés efficacement pour détecter les collisions de véhicules automobiles, ils peuvent aussi être appliqués à la détection de collision de véhicules d'un autre type. Par ailleurs, le corps mobile pouvant se déplacer en 25 réponse à la force engendrée par une collision peut avoir une autre forme que celle d'une sphère. 72 02783 9 2123490 REVENDICATIONS 1. Appareil de détection de collision pour véhicules„caractérisé par le fait qu'il comprends un aimant, un corps mobile en une matière magnétique, maintenu normalement fixe par la force 5 d'attraction existant entre ledit aimant et ledit corps magnétique, un dispositif pour détecter le déplacement dudit corps magnétique lorsque ce corps magnétique se déplace en surmontant ladite force d'attraction, une bobine pour produire Tin champ magnétique superposé au champ magnétique dudit aimant exerçant ladite force d'at-10 traction, une source d'alimentation pour alimenter en courant ladite bobine et un dispositif pour commander l'alimentation en courant de ladite bobine à partir de ladite source d'alimentation en réponse à une collision. 2. Appareil de détection de collision suivant la revendica-15 tion 1, caractérisé par le fait que la direction dans laquelle le courant circule à travers ladite bobine est choisie de manière telle que le champ magnétique engendré par ladite bobine et le champ magnétique engendré par ledit aimant ont des sens opposés l'un par rapport à l'autre. 20 3. Appareil de détection de collision suivant la revendica tion 1, caractérisé par le fait que le dispositif commandant l'alimentation en courant comprend un dispositif détecteur pour détecter un signe indiquant qu'une collision a lieu et un dispositif interrupteur pour fermer le circuit électrique entre ladite source de 25 courant et ladite bobine en réponse au signal de sortie émis par le dispositif de détection précité. 4. Appareil de détection de collision suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif commandant l'alimentation en courant comprend un dispositif pour détecter les 30 conditions de marche d'un véhicule, ainsi qu'un dispositif pour commander la valeur du courant envoyé, à partir de ladite source de courant, à la bobine précitée, en réponse au signal de sortie émis par le dispositif de détection précité. 5. Appareil détecteur de collision, caractérisé par le 35 fait qu'il comprend: un boîtier magnétique, un aimant permanent, logé dans ledit boîtier et de manière telle qu'un champ magnétique issu dudit aimant permanent soit engendré dans la direction verticale, une sphère de matière magnétique comportant une couche élee- tro-conductrice sur sa surface, une plaque de support destinée à 40 supporter ladite sphère d'une manière telle que ladite sphère soit maintenue fixe à une position prédéterminée par la force magnétique 72 02783 10 2123490 de l'aimant précité et puisse se déplacer dans la direction horizontale en réponse à la force engendrée par une collision, la partie au moins de la surface de ladite plaque de support en contact avec la sphère précitée étant formée par une matière élec-5 tro-conductrice, un contact fixe monté sur ledit bottier de manière telle qu'il se trouve en contact avec ladite sphère lorsque cette sphère a été déplacée sur une distance prédéterminée à partir de ladite position fixe, une bobine enroulée et disposée dans le boîtier magnétique précité de façon à exercer une force magnétique 10 ajustable sur ladite sphère magnétique et, enfin, une source de courant destinée à alimenter en courant ladite bobine. 6. Appareil de détection de collision suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que la bobine servant à engendrer une force magnétique ajustable est enroulée sur un 15 aimant permanent et qu'un courant est envoyé à partir de ladite source de courant à la bobine précitée dans un sens tel que la force magnétique de la bobine précitée et la force magnétique dudit aimant permanent aient des sens opposés l'une par rapport à l'autre. 20 7. Appareil de détection de collision suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le dispositif interrupteur conçu pour être fermé par un signal représentant un signe indiquant une collision est branché entre ladite source de courant et la bobine précitée. 25 8. Appareil de détection de collision suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que le dispositif de commutation précité comprend un boîtier magnétique, un aimant permanent disposé dans ledit boîtier magnétique, de telle sorte qu'un champ magnétique issu de cet aimant permanent soit engendré dans 30 la direction verticale, une sphère de matière magnétique comportant une couche de matière électro-conductrice sur sa surface, une plaque de support destinée à supporter ladite sphère de manière telle que cette sphère soit maintenue fixe à une position prédéterminée par la force magnétique dudit aimant et puisse se déplacer 35 dans la direction horizontale en réponse à la force engendrée par une collision, une partie au moins de la surface de ladite plaque de support en contact avec ladite sphère étant formée par une matière électro-conductrice, et un contact fixe monté sur ledit boîtier magnétique de façon à se trouver en contact avec ladite 40 sphère lorsque cette sphère a été déplacée sur une distance 72 02783 11 2123490 prédéterminée à partir de ladite position fixe. 9. Appareil de détection de collision suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que la bobine destinée à produire une force magnétique réglable est enroulée sur une sulasse 5 disposée sur la paroi latérale dudit boîtier magnétiques, de façon telle qu'un champ magnétique engendré par ladite bobine agisse dans la direction horizontale par rapport à ladite sphère magnétique. 10. Appareil de détection de collision suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'une résistance variable 10 est branchée entre ladite source de courant et ladite bobine9 de manière à faire varier la quantité de courant envoyée à ladite bobine. 11. Appareil de détection de collision, suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que la valeur ohmique de 15 ladite résistance variable est modifiée en fonction des conditions de marche d'un véhiculej comme par exemple les vibrations de la carrosserie du véhicule ou la vitesse de ce véhicule. 12. Appareil de détection de collision suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le sens du courant 20 s'écoulant à travers ladite bobine est choisi de telle sorte qu'un champ magnétique engendré par ladite bobine agisse dans le même sens que le champ magnétique engendré par ledit aimant»