Brevet FR2686303A1 — publié le 19930723

L'invention concerne un dispositif de déclenchement d'un mécanisme de sécurité pour véhicule comprenant un capteur d'accélération destiné à enregistrer l'accélération actuelle et à émettre un signal d'accélération, des moyens pour produire des premiers, deuxièmes et/ou troisièmes signaux dérivés du signal d'accélération, des moyens pour commencer l'évaluation ou l'exploitation dès que le premier signal dérivé de l'accélération atteint une valeur seuil de départ et des moyens pour déclencher le mécanisme de sécurité dès que le deuxième signal dérivé de l'accélération dépasse une valeur seuil à l'intérieur d'un intervalle de temps de déclenchement prédéterminé. Des dispositifs de déclenchement connus d'un mécanisme de sécurité pour véhicule, par exemple pour des coussins pneumatiques de sécurité, fonctionnent de la manière suivante Lorsqu'un signal d'accélération (a) d'un capteur d'accélération atteint une valeur seuil de départ prédéterminée (ai), l'intégration de ce signal d'accélération commence au-dessus de cette valeur de seuil (ai) Dans le cas o la valeur d'intégration (v) atteint une autre valeur seuil (vl) prédéterminée, on commande ou en excite le mécanisme de sécurité pour véhicule, donc on gonfle par exemple le coussin pneumatique de sécurité Dès que le signal intégré retourne à zéro, l'opération d'intégration est interrompue aussi longtemps que le signal d'accélération reste en deça de la valeur seuil de départ (ai). On fixe la valeur seuil de départ pour qu'elle soit la plus élevée possible afin d'éviter un déclenchement lorsqu'on saisit des impulsions non dangereuses. D'autre part, il faut que la hauteur de la valeur seuil soit suffisamment basse pour que le déclenchement se fasse à temps dans le cas o une impulsion dangereuse se produit provenant d'une collision On choisit de manière similaire la valeur seuil vl. On connait un dispositif de déclenchement de ce type d'un mécanisme passif de sécurité pour véhicule, par exemple, par le brevet allemand No 3816591 C 2. Des dispositifs de déclenchement de ce type présentent l'inconvénient que, par exemple, des heurts ou coups directement au voisinage du capteur, par exemple lors du réglage et de l'enclenchement d'une colonne de direction réglable, produisent une impulsion qui commande le dispositif de déclenchement décrit avant Dans un tel cas, le mécanisme de sécurité pour véhicule est activé sans raison, par exemple le coussin pneumatique de sécurité est gonflé ou un rétracteur de ceinture est activé. La présente invention a donc pour objet de perfectionner un dispositif de déclenchement de ce type de telle sorte qu'un déclenchement du mécanisme de sécurité pour véhicule respectif se produise seulement dans un cas critique, c'est-à-dire lors d'une collision du véhicule. Conformément à l'invention, cet objet est réalisé dans le dispositif de déclenchement d'un mécanisme de sécurité pour véhicule en ce que l'ensemble de l'opération d'évaluation commence par un intervalle de temps de vérification suivi d'un intervalle de temps de déclenchement, et en ce que des moyens sont prévus qui interrompent l'opération d'évaluation dès que le troisième signal dérivé de l'accélération atteint ou dépasse une valeur seuil prédéterminée à l'intérieur de l'intervalle de temps de vérification. Cette solution selon l'invention est basée sur la reconnaissance qu'une impulsion provenant dun coup ou d'une secousse du véhicule diminue bien plus rapidement qu'une impulsion provenant d'une collision de véhicule Ceci peut être expliqué à l'aide de l'allure des signaux d'accélération sur le temps ou des signaux dérivés de ceux-ci Conformément à la solution selon l'invention on réprime un déclenchement du dispositif de sécurité lorsque le signal d'accélération ou une valeur dérivée de celui-ci, par exemple l'intégrale de celui- ci pendant le temps, augmente trop rapidement. Le premier signal dérivé de l'accélération peut être identique ou proportionnel au signal d'accélération Le deuxième signal dérivé de l'accélération peut être proportionnel à l'intégrale de temps dun signal d'accélération se trouvant au-dessus d'une valeur daccélération déterminée Le troisième signal dérivé de l'accélération peut être identique au deuxième signal dérivé de l'accélération. Selon un mode de réalisation préféré, le deuxième et/ou le troisième signal dérivé de l'accélération peut être remis à zéro avant le début d'une nouvelle opération d'évaluation. Selon un développement ultérieur de l'invention, on peut prévoir des moyens pour interrompre l'opération d'évaluation dès que le deuxième ou le troisième signal dérivé de l'accélération tombe à une valeur seuil de rupture prédéterminée. De préférence, la durée de l'opération d'évaluation n'est pas déterminée. A ce sujet, le deuxième signal dérivé de l'accélération est formé par intégration des valeurs seuil d'accélération qui se situent au-delà d'une valeur d'accélération déterminée En raison de la capacité de mémorisation limitée des données reçues, le signal d'accélération reçu de manière continue ne peut être stocké que pour une période de temps correspondant à la capacité de mémorisation maximale Lorsque la capacité de mémorisation est pleine, les premiers signaux d'accélération stockés dans la mémoire sont effacés pour créer une nouvelle capacité de mémorisation pour les signaux à recevoir. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, l'intervalle de temps de vérification est fixé à 3-6 ms. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lequel: les figures 1 et 2 sont des diagrammes d'une impulsion provenant d'une collision; les figures 3 et 4 sont des diagrammes d'une impulsion provenant d'un impact ou choc; et la figure 5 est un schéma-blocs destiné à expliquer le mode de fonctionnement d'un mode de réalisation du dispositif de déclenchement selon l'invention. La figure 1 représente par un diagramme temps- accélération l'allure typique d'un signal d'impulsion enregistré par un capteur d'accélération qui est provoqué par une collision de véhicule Selon un mode de réalisation de l'invention, on utilise comme premier signal dérivé du signal d'accélération, le signal d'accélération lui-même ou une allure de signal proportionnelle à celui-ci. Cette allure de signal est représentée sur la figure 1. Sur la figure 2, on a représenté sous forme de diagramme des valeurs dérivées de l'allure de signal d'accélération A ce sujet, il s'agit de l'allure de vitesse résultant de l'intégration pendant le temps Une courbe (| adt) correspond à l'intégration de la valeur d'accélération reçue Une autre courbe représentée sur la figure 2 correspond à l'intégration d'une valeur d'accélération qui est réduite à chaque fois d'une valeur seuil d'accélération prédéterminée (I (a-al) dt) Conformément au mode de réalisation de l'invention dont il est question ici, l'allure du signal de l'intégrale J (a-al) dt est utilisée comme deuxième et troisième valeur dérivée de l'accélération enregistrée. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, le dispositif de déclenchement détecte à un instant t 1 l'obtention d'une valeur seuil d'accélération ai fixée au préalable (voir figure 1) De ce fait, l'opération dévaluation ou d'exploitation qui s'étend sur l'intervalle de temps tl -> t 3 se déclenche dans le dispositif de déclenchement Pendant l'intervalle de temps tl->t 2, c'est-à-dire pendant l'intervalle de temps de vérification, on vérifie si le signal dérivé (J (a-al) dt) a atteint ou non une valeur seuil vi fixée au préalable. Dans le cas représenté sur la figure 2, le signal dérivé 'atteint pas la valeur seuil prédéfinie vl pendant l'intervalle de temps de vérification tl-*t 2 Au contraire, il atteint la valeur seuil vl seulement à un instant qui se situe à l'intérieur de l'intervalle de temps t 2->t 3 L'instant auquel il atteint la valeur seuil vl est désigné par tt sur l'axe de temps Etant donné que cet instant se situe dans l'intervalle de temps de déclenchement t 2->t 3, le mécanisme de sécurité pour véhicule est déclenché, c'est-à-dire par exemple un coussin pneumatique de sécurité est gonflé On a représenté sur les figures 3 et 4 l'allure de signal d'une impulsion d'impact ou de choc enregistrée par le capteur daccélération Comme il ressort de la figure 3, il atteint la valeur seuil al à l'instant tl' et l'opération d'exploitation ou d'évaluation tl->t 3 démarre Dans cet exemple de réalisation t 3 n'est pas fixé plus en détail de sorte que t 3 >o Comme il ressort de la figure 4, la valeur dérivée de l'accélération (f (a-al) dt) augmente très rapidement c'est- à-dire, elle atteint encore pendant l'intervalle de temps de vérification la valeur seuil (vl) Cet instant est désigné sur la coordonnée de temps sur la figure 4 par tsa' A cet instant l'opération d'exploitation est interrompue, et le signal dérivé de l'accélération J (a-al) dt est remis à 0 Cet instant constitue en même temps le nouveau point de départ pour une autre opération d'exploitation ou d'évaluation qui est désignée sur la coordonnée de temps sur la figure 4 par ti'" Dans l'exemple représenté ici, on n'atteint plus la valeur seuil vl pendant l'intervalle de temps de vérification ti" -> t 2 " qui dure environ 3-6 ms Cependant, la valeur de signal dérivée diminue rapidement et atteint à l'instant ts 2 " 0 Ceci conduit dans le présent exemple de réalisation également à l'interruption de l'opération d'exploitation de sorte que dans l'exemple suivant les figures 3 et 4, le dispositif de déclenchement n'active pas le mécanisme de sécurité pour véhicule. On a représenté sur la figure 5 un organigramme pour expliquer un mode de réalisation du dispositif de déclenchement selon l'invention 10 désigne un capteur d'accélération d'un type de construction connu Le signal d'accélération a est diminué en 12 de la valeur seuil al En 24 on vérifie si la valeur (a-al) est plus grande que 0 Si cela est le cas, une commande de départ est transmis à l'intégrateur 14 de sorte que la valeur (a-al) appliquée à celui-ci y est intégrée pendant le temps En même temps on fournit une impulsion de départ au relais de temporisation 32 par lequel est déterminé l'intervalle de temps de vérification t C La valeur provenant de l'intégrateur 14 est ensuite examinée dans le comparateur 26 pour déterminer si celle-ci atteint O ou non Si elle atteint 0, une commande d'arrêt et de remise à l'état initial est émise par l'élément OU 28 une fois à l'intégrateur 14 D'autre part, l'élément de temporisation 32 reçoit également une commande de remise à l'état initial La valeur v provenant de l'intégrateur est diminuée dans l'élément de soustraction 16 de la valeur seuil vl On vérifie ensuite dans l'égalisateur 18 si la valeur (v- vl) est plus grande que 0 Si cela est le cas, un signal est appliqué à l'élément ET 20 Dans le cas o l'élément de temporisation 32 applique en même temps un signal de blocage à l'élément ET 20, c'est-à- dire que l'intervalle de temps de vérification est terminé entre temps, un signal de déclenchement est fourni au mécanisme de sécurité 22 Si l'intervalle de temps de vérification n'a pas encore expiré, la deuxième condition ET n'est pas remplie auprès de l'élément ET 20 de sorte que le mécanisme de sécurité 22 n'est pas excité ou commandé Par contre, une deuxième condition ET est remplie auprès de l'élément ET 30 de sorte qu'une commande d'arrêt correspondante est fournie par l'élément OU 28 à l'intégrateur 14 et une commande de remise à l'état initial à l'élément de temporisation 32. REVENDICATIONS 1 Dispositif de déclenchement dun mécanisme de sécurité pour véhicule comprenant un capteur daccélération pour enregistrer l'accélération actuelle et émettre un signal d'accélération (a); des moyens pour produire des premier, deuxième et troisième signaux qui sont dérivés du signal d'accélération (a); des moyens pour commencer une exploitation ou évaluation (ti -> t 3) dès que le premier signal (a) dérivé de l'accélération a atteint une valeur seuil de départ (ai); et des moyens pour déclencher le mécanisme de sécurité dès que le deuxième signal (v) dérivé de l'accélération dépasse une valeur seuil (vl) à l'intérieur d'un intervalle de temps de déclenchement (t 2 -> t 3) prédéterminé; caractérisé en ce que l'ensemble de l'opération d'exploitation ou d'évaluation (ti -* t 3) commence par un intervalle de temps de vérification (tl -> t 2) qui est suivi d'un intervalle de temps de déclenchement (t 2 -> t 3); et en ce que des moyens sont prévus qui interrompent l'opération d'exploitation ou d'évaluation dès que le troisième signal (v) dérivé de l'accélération atteint ou dépasse une valeur seuil (vl) prédéterminée à l'intérieur de l'intervalle de temps de vérification (ti -> t 2). 2 Dispositif de déclenchement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier signal dérivé de laccélération est identique ou proportionnel au signal daccélération (a). 3 Dispositif de déclenchement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième signal (v) dérivé de l'accélération est porportionnel à l'intégrale de temps du signal daccélération (a) au- delà d'une valeur dintégration prédéterminée (ai) (f t(a-al)dt). 4 Dispositif de déclenchement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le troisième signal dérivé de l'accélération est identique au deuxième signal (v) dérivé de l'accélération. Dispositif de déclenchement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le deuxième et le troisième des signaux dérivés de l'accélération sont remis de préférence à O avant le commencement dune nouvelle opération dexploitation ou d'évaluation (tl -> t 3). 6 Dispositif dexploitation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par des moyens pour interrompre l'opération dexploitation dès que le deuxième ou le troisième des signaux (v) dérivés de l'accélération tombe à une valeur seuil de rupture (O) prédéterminée. 7 Dispositif de déclenchement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la durée de l'opération d'exploitation est indéfinie (t 3 ->oo), et en ce que le deuxième signal (v) dérivé de l'accélération est formé par intégration du signal d'accélération (a) au- delà d'une valeur prédéterminée (al). 8 Dispositif de déclenchement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'intervalle de temps de vérification (t 1 -> t 2) est fixé à 3-6 ms.