Brevet FR2506241A1 — publié le 19821126

La présente invention est relative à un appareil de détection des malaises et/ou de la somnolence du conducteur d'un véhicule automobile. Un premier but est d'actionner le freinage du véhicule lorsque le conducteur lâche le volant. Un deuxième but . est d'actionner également le freinage du véhicule lorsque le conducteur se penche anormalement en avant, par exemple, lorsqu'il s'affaisse endormi. Un troisième but. est également de couper le contact moteur lorsque l'un et/ou l'autre incident tel que décrit plus haut se produit. Un quatrième but est d'alerter l'en- tourage en cas de vol du véhicule. Un cinquième but est d'empêcher le vol du véhicule. Pour atteindre ces objectifs et en particulier les trois premiers, l'appareil pour detecter une anomalie dans la conduite d'un véhicule et actionner au moins un organe de sécurité, comporte au moins un moyen de détection de cette anomalie, au moins un moyen de transmission du signal de détection à un ou plusieurs organes appropriés du véhicule et un moyen d'action sur ce ou ces organes. Plus particulièrement le moyen de détection comporte au moins un capteur placé sur le volant du véhicule et qui détecte le lâchage du volant. Il est avantageusement prévu un deuxième senseur qui détecte le fait que le conducteur s'affaisse anormalement en avant. Ces deux capteurs, lorsqu'ils perçoivent ces anomalies, actionnent le freinage du véhicule et de préférence coupent également l'allumage et/ou l'arrivée du combustible. Les moyens pour réaliser ces opérations ressortiront de la suite du présent mémoire et comportent également des moyens pour bloquer les roues du véhicule en stationnementtet pour actionner un signal sonore par actionnement de la clé de contact. Des moyens pour actionner une minuterie et arrêter le véhicule après un temps prédéterminé sont également prévus. L'invention est maintenant décrite plus en détail en se référant aux dessins ci-annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma simplifié du dispositif de détection des anomalies et de mise en action des organes de sécurité du véhicule automobile - la figure 2A représente un schéma des circuits électriques nécessaires au fonctionnement automatique des détecteurs précités - la figure 2B représente le schéma des circuits en fonctionnement manuel et - la figure 2C représente la combinaison des deux schémas précités - les figures 3 et 4 illustrent sous forme de schémas les moyens d'arrêt et d'antivol respectivement dans le cas d'un moteur à essence et d'un moteur diesel - la figure 5 est un schéma d'antivol à minuterie - la figure 6 illustre un organe d'actionnement des moyens de sécurité et - la figure 7 donne le détail d'un senseur sous forme de schéma. La figure 1 ci-annexée est un schéma de principe illustrant la mise en action des organes de sécurité par détection d'anomalies dans le comportement du conducteur. Un premier type d'anomalie à détecter consiste en ce que le conducteur prend une position anormale et vient intempestivement en contact avec le capteur, par exemple en s'affaissant en avant, le capteur étant placé en regard du front du conducteur et le système est conçu pour provoquer dans ce cas le freinage du véhicule. A cet effet, le système comporte essentiellement un capteur 10, une boite électronique 11 avec son relais RE2, une sonnette d'alarme 13 et un moteur électrique Mo, un relais F destiné à faire tourner ce moteur en marche avant, un relais R destiné à faire tourner ce moteur en marche arrière, une transmission entre ce moteur et la pédale de frein agencée de façon telle que la marche avant du moteur amine la pédale de frein en position de freinage et la marche arrière du moteur ramène cette pédale en position dè desserrage des freins, des moyens pour arrêter le moteur en fin de course soit de freinage, soit de desserrage des freins. Le système comporte également un interrupteur ÀM dont la position fermée détermine la mise en service du dispositif de sécurité (position dite automatique). Un contacteur LS1 est prévu au départ de la course en marche avant du dispositif de freinage et un contacteur LS2 est prévu à la fin de cette course Un voyant vert Ve indique ltouverture complète des freins et un voyant rouge Ro indique leur fermeture complète. Un dispositif approprié décrit plus loin agit sur les contacteurs LS1 et LS2 en fonction de la rotation du moteur Mo. En marche normale et en position de service du système (interrupteur EM fermé), le capteur 10 étant hors de contact, aucun des deux relais R et F ntest actionné, le contacteur LS1 est en position d'allumage du voyant vert- Ve et le contacteur LS2 est en position telle que le relais F peut être actionné (état représenté sur la figure 1 sauf que l'interrupteur AM y est représenté ouvert). Les freins sont desserrés. Si le conducteur vient à heurter le capteur 10, cela provoque une mise à la masse de la boîte électronique 11 et une intervention du relais RE2 qui alimente la sonnette 13 ainsi que le relais F ; le moteur Mo se met en marche avant, le contacteur LS1 quitte la position d'allumage du voyant vert qui donc s'éteint.En tournant et par la transmission qui sera décrite dans la suite du présent mémoire, le moteur Mo en marche avant amène la pédale de frein en position de freinage. En fin de course, le moteur Mo s'arrete, les freins sont complètement serrés, le contacteur LS2 est en position d'allumage du voyant rouge, le relais F n'agit plus et le contacteur LS1 se trouve en position telle que le relais R peut être actionné. Si le contact entre le conducteur et le capteur 10 est interrompu, l'interruption de la mise à la masse met le relais RE2 dans un état où il arrête la sonnerie 13 et met en action le relais R lequel met le moteur Mo en marche arrière. De ce fait, le contacteur LS2 quitte la position d'allumage du voyant rouge, éteint celui-ci. En même temps, les freins se desserrent.En fin de course les freins sont complètement desserrés, le contacteur LS2 est en position voulue pour permettre éventuellement l'actionnement du relais F (état représenté sur la-figure 1). Un deuxième type d'anomalie à déceler consiste en ce que le conducteur lâche complètement le volant et le système est conçu pour provoquer également dans ce cas-là le freinage du véhicule. A cet effet, le circuit comporte outre les éléments décrits ci-dessus, un deuxième capteur 20, une boîte électronique 21 avec son relais RE1. Tant que le conducteur tient le volant (et en supposant qu'il ne touche pas le capteur 10), la boîte électronique 21 reste à la masse et le système reste dans la position représentée sur la figure 1 : contacteur LS1 dans la position d'allumage du voyant vert, freins desserrés, relais R hors d'action, relais F en position d'actionnement possible grâce à la position du contacteur LS2, ce dernier étant en position d'extinction du voyant rouge. Dès que le com- ducteur lâche complètement le volant, l'interruption de la mise à la masse met le relais 22 dans une position telle qu'il alimente le relais F pour mettre en marche avant le moteur Mo et entamer le processus de serrage des freins décrit plus haut. En retouchant le volant, le conducteur remet le système dans la position initiale représente sur la figure 1. Le dispositif illustré sur les figures 2A, B et C comporte en plus des éléments décrits ci-dessus, plusieurs autres éléments nécessaires à la réalisation pratique du dispositif. Les chiffres et lettres m i s entre parenthèses désignent les fils et les connexions et permettent de les repérer en vue du montage.C.RE2 et C.RE1 désignent les contacts des relais RE2 et RE1 respectivement. B.C. désigne la boîte des clignoteurs (C). C.RC désigne le contact dlan relais des clignoteurs, RC désigne le relais des clignoteurs. CG et CD désignent respectivement les clignoteurs gauche et droit. LS1' et LS2, sont des éle- ments (tel que fil repris sur la masse) des LS1 et LS2 décrits précédemment. En partant des deux oaptettars 10 et 20 en haut à gauche sur le dessin, on rencontre, en descendant, successivement la clé de contact désignée 34, un interrupteur secret ou à clé désigne 32 pour verrouiller l'antivol, l'interrupteur AM (automatique - manuel) décrit précédemment (sur le schéma, la position haute correspond à l'état manuel M et la position basse à l'état automatique A). Dans l'exemple représenté c'est un interrupteur à 4 contacts désignés (1), (2), (3) et (4) dont on distingue les contacts (1) et (3) sur la figure 2A, (1), (2) et (3) sur les figures 2B et 2C et (4) sur la figure 3. En se référant à la figure 2A, l'interrupteur de fin de course LSL est actionné par le levier de vitesse et se ferme lorsqu'on passe en troisième vitesse. Lorsque le dispositif est en position de fonctionnement automatique (interrupteur AM fermé) ou en position basse et qu'on passe en troisième vitesse (fermeture de l'interrupteur LSL), les relais RE1 et RE2 sont mis en état d'agir dès que l'un des senseurs 10 ou 20 détectera une anomalie de conduite. C'est pour éviter des désagréments à petite vitesse et lors de manoeuvres que le système automatique est fait pour s'enclencher seulement à partir de la troisième vitesse par rentremisé de l'interrupteur LSL, mais on peut également concevoir un circuit sans LSL. La figure 2B montre plus particulièrement un dispositif de fermeture et d'ouverture des freins en système manuel au moyen de deux poussoirs O et C et sans intervention du LSL. Pour que ce dispositif soit opérationnel, il faut que le contact soit mis (au niveau de la clé de contact 34), que le contact soit également mis au niveau de l'interrupteur 32 (comme représenté en pointillé en 34 et 32) et au niveau du contact (2) de l'interrupteur AM (celui-ci étant en position M). Lorsqu'on actionne le poussoir C, le relais F est alimenté et met le moteur Mo en marche avant pour serrer les freins. Par contre, lorsqu'on agit sur le poussoir 0, on agit sur les relais R et RL, le moteur Mo est mis en marche arrière et les freins sont desserrés. Avantageusement le poussoir C est prévu à droite et le poussoir 0 à gauche sur le tableau de commande. La figure 2C montre la combinaison des dispositifs automatique et manuel représentés sur les figures 2A et 2B et également comment, lorsque le relais F est alimenté, le relais RC (relais des clignoteurs) reçoit également la tension mettant les clignoteurs en marche (détresse). Les clignoteurs et-le stop restent en action meme lorsque le relais F n'est plus alimente en fin de course avant du moteur Mo et du dispositif décrit plus loin qui, en fonction de la-rotation de ce moteur, agit sur les contacts LS1 et LS2. Au moyen d'un dispositif approprié, décrit plus loin, pendant que le relais F est alimenté, un contact de ce relais assure l'arrêt du moteur à essence en court-circuitant le circuit bobine-distributeur jusqu'au moment où le contacteur LS2, est en état d'assurer l'antivol automatique. L'interruptear secret 32 permet de verrouiller cet antivol én coupant le courant d'alimentation de tout le système. Par contre, comme on le verra plus loin, dans le cas d'un moteur diesel, celui-ci s'arrête dès que le relais F a mis le moteur Mo en marche avant pour entraîner avec lui le dispositif qui agit sur les contacts LS1 - LS2. Sur la figure 3 est représenté un schéma de dispositif de coupure d'allumage d'un moteur à essence, prévu soit pour couper l'allumage en cas d'incident tel que décrit ci-dessus, soit comme antivol automatique ou manuel. Sur le schéma on distingue le contact (4) de l'interrupteur Abl décrit précédemment, C.F. un contact du relais F, D le delco, B la bobine > TD un contact de minuterie à décrire ultérieurement avec référence à la figure 5, K le klaxon, R1 son relais, 30 un interrupteur à secret ou à clé pour l'antivol manuel avec ses contacts (a), (b), (c) -et (d), 31 le bouton du klaxon, S une sirène, 34 la clé de contact, RD un relais du démarreur, C.RD un contact de ce relais, Dé le démarreur, Lys1' et LS2' les contacteurs décrits précédemment pour assurer l'arrêt du moteur en cas d'incident ainsi que l'antivol automatique, 35 un interrupteur permettant de couper le circuit de la sirène S en fermant le capot. Comme représenté, le dispositif peut couper le circuit d'allumage et le dériver vers le klaxon K et/ou vers la sirène S. Lorsque l'appareil est en position "automatique", le contact(4) de l'interrupteur AM établit la connexion sur la ligne du fil nO 15 et il suffira que le circuit soit établi au niveau du contact LS2' pour c-ourt-circuiter la bobine et le "Delco". Lorsque l'antivol manuel n'est pas en service (interrupteur 30 ouvert, position représentée sur la figure 3), et que le véhicule roule normalement, le contacteur LS1' est en position fermée voulue pour l'alimentation du relais du démarreur RD et le contacteur LS2, est en position ouverte voulue pour ne pas entraver l'allumage de la bobine B (par une mise à la masse). En cas d'incident, malaise ou somnolence, tel que décrit précédemment, le contacteur LS1 quitte sa position de départ et coupe ainsi le circuit du démarreur. En même temps le voyant vert Ve s'éteint. En fin de course visant à mettre la pédale de frein en position de freinage, le contacteur LS2 est mis à la fois en position de court-circuitage du circuit bobine-delco et en position d'allumage du voyant rouge Ro. Ainsi est établi non seulement l'arrêt du moteur mais également l'antivol automatique. Lorsque la situation normale est rétablie, les contacteurs LS1 et LS2 reviennent dans leur position respective normale et le circuit d'allumage est rétabli en même temps que les freins sont desserrés. Pour actionner l'antivol en manuel, le circuit comporte l'interrupteur 30 secret ou avec clé. Comme représenté sur la figure 3, cet interrupteur comporte 4 contacts désignés (a), (b), (c) et (d). En "fermant" l'interrupteur 30, le contact (a) établit la connexion en direction du klaxon K, le contact (b) établit une connexion sur la ligne vers la sirène S, le contact (c) court-circuite le circuit bobinedelco BD et le contact (d) coupe le circuit du démarreur. Le circuit de la sirène S comporte également un interrupteur 35 qui se ferme lorsqu'on ouvre le capot. Lorsqu'on met le contact au moyen de la clé de contact, le moteur ne part pas (manque de tension sur RD relais du démarreur et circuit bobine-delco court circuit6). En revanche, le circuit est dérivé vers le klaxon qui se met en branle. Si on ouvre le capot pour tenter de couper le klaxon ou mettre le moteur en marche, on établit complètement le circuit de la sirène (fermeture de l'interrupteur 35) qui se met également en branle. La sirène ne s'éteindra qu'en fermant le capot. 31 désigne le bouton du klaxon pour actionner normalement le klaxon. La figure 4 représente le même genre de dispositif mais pour un véhicule diesel. Dans ce cas, l'antivol est assuré par le manque de tension sur le relais du démarreur RD et de l'électro-vanne EV. L'interrupteur 30 ne comporte que trois contacts (a), (b) et (d). Lorsque le système est en automatique, et qu'il est mis en action de freinage avec alimentation du relais F, mise en marche avant du moteur Mo, le contacteur LS1 est mis aussitôt en position de coupure du circuit du démarreur et de l'électro- vanne en sorte que le moteur diesel s'arrête aussit8t comme onle verra mieux en se référant à la figure 6. Le dispositif comporte également un antivol à retardement utile principalement aux chauffeurs de taxi et transporteurs de valeurs. A cet effet est prévu un interrupteurpoussoir secret placé à portée de la main du chauffeur permettant de mettre le système de la position "Inactif" (I) à la position "Actif" (A). En cas d'agression, le chauffeur cède le véhicule et en sortant de la voiture bascule l'interrupteur secret en position "Actif" pour mettre en marche une minuterie TD préalablement réglée sur un temps de 10 à 32 secondes. Le voleur démarrera naturellement aussi vite que possible mais dès le délai écoulé, le moteur s'arrêtera tout seul, les freins s' appli- queront sur les quatre roues, les feux "STOP" et les clignotants de danger s'allumeront et resteront allumés pendant toute l'immobilisation du véhicule et le démarrage sera impossible.A cet effet, au bout du délai préétabli, la minuterie agit sur le relais 22 exactement comme le font les senseurs 1 et/ou 2. Le dispositif comporte un deuxième poussoir placé sous le capot par lequel on remet la minuterie à zéro. Un schéma type d'antivol à minuterie de 10 à 32 secondes est illustré sur la figure 5. Il comporte un contacteur 40 actionnable par l'interrupteur secret avec ses deux positions "Inactif" I et "Actif" A, et en partant de ce contacteur, un circuit intégré CD 4060, un. potentiomètre 220 K, 4 résistances 10 K, 1 résistance 100 K, 1 résistance 3M3, 1 résistance 01M, un circuit intégré CD 4011, un transistor BC 557 pnp, un réducteur de tension 7805, un relais 12 V à 2 inverseurs désigné Rel., des supports pour les circuits intégrés, un inverseur simple, une diode 1N4148, deux diodes Zener. Parmi ces composants, le circuit intégré CD 4060 constitue un diviseur de fréquence permettant d'obtenir une-impulsion toutes les 30 secondes par exemple. Ce diviseur de fréquence est associé à un oscillateur de fréquence comportant le potentiomètre 220 K, la résistance 3M3 et un condensateur 100 n. Dans la position I du relais RTD 40 le circuit en question est by-passé et n'agit donc pas. Par contre dans la position A-de ce relais, le courant passe et par l'entremise de l'oscil- lateur de fréquence et duXdiviseur de fréquence, on obtient une impulsion toutes les 30 secondes. Le circuit intégré CD 4011, comportant quatre portes NON-ET - deux ~ eritrees ne permet l'action que si deux conditions sont remplies (par exemple fermeture de l'interrupteur ABl et du contacteur 40). Si tel est le cas, au bout de 30 secondes une impulsion est transmise au relais Rel. qui met en action les organes de sécurit décrits plus haut. Le moyen d'action sur le système de freinage du véhicule, illustré plus particulièrement sur les figures 6A et B, comporte le moteur Mo pourvu d'un réducteur commandant un arbre 50 autour duquel s'enroule un câble 51 agissant sur la pédale de frein 52. L'arbre 50 porte également une came 53 appelée donc à décrire un arc de cercle par rotation de l'arbre jusqu'à heurter une butée 54. En position de marche normale représentée sur la figure 6A, la came maintient le contacteur LS1 en position d'allumage du voyant vert Ve et d'établissement du circuit du démarreur indiquant que les freins sont ouverts et le circuit démarreur en état de marche. En cas d'in cident mettant en action le système de sécurité, comme décrit plus haut, le moteur Mo se met en marche et fait tourner l'arbre 50 dans le sens indiqué par la flèche sur la figure 6B, en même temps la came 53 décrit un arc de cercle mettant le contacteur LS1 en position d'extinction du voyant vert Ve, pour heurter en fin de course la butée 54. Ce faisant, la came met le contacteur LS2 en posi tion d'allumage, le voyant rouge Ro indiquant que les freins sont bloqués et met hors circuit l'allu mage. Dans le cas d'un moteur diesel, celui-ci s 'arrête aussitôt que la came quitte le contacteur LS1 - Lys1,. Lorsque les conditions anormales ont disparu, le moteur Mo tourne en sens inverse, mettant par la came 53 le contacteur LS2 en position d'extinction du voyant rouge et actionnant en fin de course le contacteur LS1 (allumage du voyant vert rétablissement du circuit du démarreur) et de l'électro-vanne EV. En même temps la pédale de freim est revenue dans sa position de non freinage repré sentée sur la figure A. La figure 7 illustre un exemple de senseur 10 ou 20 comportant un Led LD 57, un relais 12 V à 2 inverseurs désigné Rel., un transistor BC 548, un circuit intégré TDF 1061, uneself de 47 mH, un poten- tiomètre 220 K, quatre diodes IN 4148, une résistance de 1K, une résistance de 10K et un condensateur variable de 160 pf. Dans ce montage, le potentiomètre 220 K détermine la sensibilité ; l'ensemble constitué par la self 47 mH > le condensateur variable de 160 pf et le circuit intégré forme un oscillateur, dont la fréquence est déterminée par le condensateur et la self. Le transistor BC 548 commande le relais Rel. LED est une lampe témoin. Normalement le circuit du capteur accordé sur une fréquence déterminée. Toute action sur le senseur 10 (toucher ou lacher selon le cas) rompt l'équilibre et provoque l'action du transistor BC 548 sur le relais Rel. et par cet intermédiaire, la mise en branle des organes de sécurité comme décrit plus haut. REVEND-ICATIONS 1. Appareil pour détecter une anomalie dans la conduite d'un véhicule et actionner au moins un organe de sécurité caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen de détection de cette anomalie, au moins un moyen de transmission du signal de détection à un ou plusieurs organes appropriés du véhicule et un moyen d'action sur ce ou ces organes. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de détection comporte un capteur placé sur le volant du véhicule et qui détecte le lâchage du volant. 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une mise à la masse par le fait que le conducteur tiens le volant. 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte entre le capteur et le moyen d'action, au moins un relais pour commander au moyen d'action d'agir sur la pédale de frein. 5. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un relais principal en liaison directe avec le capteur, un premier relais secondaire actionnant le moyen d'action dans le sens du freinage et un second relais secondaire actionnant ce moyen d'action en sens contraire. 6. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de détection comporte également un capteur réglable en hauteur et en longueur pour détecter le fait que le conducteur s'affaisse à cause d'un malaise ou de la somnolence. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le contact avec le capteur interrompt la mise à la masse et met en action le dispositif de relais et le moyen d'action de la façon indiquée dans l'une quelconque des revendications 4 et 5. 8. Appareil suivant l'une quelconque des reven dictions 5 à 7, caractérisé en ce que le moyen d'action sur la pédale de frein comporte un moteur électrique,une transmission du mouvement de ce moteur à un arbre entraîné,une liaison cinématique entre cet arbre entraîné et la pédale de frein et des moyens pour arrêter le moteur au bout de la course soit de freinage, soit de desserrage des freins. 9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un premier contacteur à deux positions, l'un pour établir le circuit du démarreur et l'autre pour couper ce circuit, un second contacteur également à deux positions l'une pour établir le circuit d'allumage et l'autre pour couper ce circuit, des moyens pour mettre et/ou maintenir ces deux contacteurs dans la première position précitée en marche normale du véhicule et des moyens pour mettre et/ou maintenir ces deux contacteurs dans la seconde position précitée en cas d'incident. 10. Appareil suivant les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'arbre entraîné comporte- une came qui détermine les positions des deux contacteurs précités. 11. Appareil suivant les revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'en état de marche normale du véhicule, la came prend appui sur le premier contacteur pour le maintenir en position d'établissement du circuit de démarreur, tandis que le second contacteur est maintenu par une butée en position d'établissement du circuit d'allumage. 12. Appareil suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'en cas d'incident, le moteur électrique se met à tourner en marche avant, la came libère le premier contacteur qui se met en position de coupure de circuit de démarreur et, en fin de course, la came heurte la butée et écarte le deuxième contacteur qui prend une position de mise à la masse du circuit d'allumage. 13. Appareil suivant la revendication 12, caractérisé en ce que l'entrée du second contacteur en position de mise à la masse du circuit d'allumage coincide avec le serrage complet des freins et met également en branle l'allumage des feux de détresse du véhicule. 14. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte un interrupteur sélecteur actionné par le levier de vitesse pour mettre l'appareil en service uniquement à partir de la troisième vitesse. 15. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte une dérivation du circuit vers le klaxon et une sirène et un commutateur ou interrupteur pour rendre cette privation effective de manière telle que la mise de contact au moyen de la clé de contact actionne le klaxon et la sirène lorsque ledit commutateurest mis dans sa position marche, cet antivol étant indépendant de l'automatique. 16. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte une minuterie qui au bout d'un temps prédéterminé met en action l'un des relais des capteurs de manière à arrêter le véhicule et à signaler le danger par les feux de détresse et les feux d'arrêt.