Brevet FR2706826A1 — publié le 19941230

Perfectionnements aux dispositifs de réglage des sièges de véhicules et aux sièges équipés de tels dispositifs. L'invention est relative aux dispositifs de réglage des sièges de véhicules, notamment des sièges avant de véhicules automobiles, les réglages considérés étant au moins au nombre de deux et concernant de préfé- rence la position longitudinale du siège et la hauteur de l'assise, d'autres réglages étant avantageusement considé- rés en outre tels que ceux concernant l'inclinaison du dossier, l'inclinaison de l'assise, la longueur de l'assise, la hauteur de l'appui-tête, l'inclinaison de cet appui-tête, etc. Elle vise également les sièges de véhicules équipés de tels dispositifs. Elle vise plus particulièrement, parmi ces dispositifs et sièges, ceux qui comprennent des mécanismes susceptibles d'effectuer des réglages mettant en oeuvre des déplacements mutuels prédéterminés de deux pièces (lesquels déplacements peuvent être de simples déplace- ments angulaires ou linéaires ou des déplacements plus complexes), des moteurs électriques à double sens de rotation associés à ces mécanismes et des moyens de commande de ces moteurs faciles à actionner par l'usager assis sur le siège. Dans les modes de réalisation les plus connus des dispositifs du genre en question, les moteurs sont comman- dés en tout ou rien et indépendamment les uns des autres. Il en résulte que les réglages des différents paramètres (avance ou recul du siège, inclinaison du dossier, hauteur de l'assise...) sont effectués successi- vement et indépendamment les uns des autres. Il n'existe aucune loi ergonomique qui détermine l'ordre de ces réglages et leur succession relève plus du hasard que d'un programme rationnel. Dans ces conditions, il est fréquent qu'un paramètre pré-réglé soit déréglé par le réglage subséquent d'un autre paramètre. Si par exemple, dans un premier temps, on règle la position longitudinale du siège de façon que le talon du pied droit de la personne assise sur ce siège se trouve naturellement, c'est-à-dire pour un degré de pliage idéal de la jambe correspondante, en sa position pour laquelle la pointe dudit pied peut commander aisément la pédale de l'accélérateur du véhicule, le réglage subséquent de la hauteur de l'assise peut se traduire par un repliement ou un étirement indésirable de ladite jambe. Un autre exemple est celui des assises dont la hauteur est réglable à l'aide de deux mécanismes affectés respectivement à la hauteur de la portion avant et à la hauteur de la portion arrière: une simple modification de la hauteur d'une telle assise requiert des réglages identiques de ces deux mécanismes et si les amplitudes des réglages verticaux effectués respectivement par les deux mécanismes ne sont pas rigoureusement identiques, on observe une modification de l'inclinaison préréglée de l'assise, voire même une modification de l'inclinaison préréglée du dossier. Dans chaque cas, la maîtrise de l'ensemble des différents réglages proposés exige un certain apprentis- sage et une relative dextérité. L'expérience montre qu'il est difficile d'imposer à l'usager l'effort intellectuel nécessaire pour compren- dre complètement le fonctionnement et les possibilités des réglages multiples de son siège et pour apprendre à s'en servir: en définitive, on constate que, dans la pratique, l'usager renonce très souvent à rectifier ses premiers réglages lorsqu'ils ont été perturbés par des réglages ultérieurs, ce qui est bien entendu nuisible à son confort. Pour remédier à cet inconvénient, il a déjà été proposé de combiner les réglages de deux paramètres distincts, tels que ceux des exemples qui viennent d'être donnés, - soit en combinant les mécanismes de réglage de ces deux paramètres et en commandant le mécanisme compo- site résultant à l'aide d'un seul moteur, - soit en synchronisant les commandes en tout ou rien des deux moteurs affectés respectivement aux réglages des deux paramètres en question. La première formule présente les inconvénients' d'exiger l'utilisation d'un mécanisme compliqué, d'être limitée au réglage de deux paramètres et de ne fournir qu'une loi de réglage imparfaite, malgré la complication du mécanisme. C'est ainsi que le mécanisme en question, lors- qu'il déplace l'assise d'une position relativement basse et reculée correspondant à une personne de grande taille à une position relativement haute et avancée correspondant à une personne de petite taille, ne fait en général pas passer ladite assise par les positions intermédiaires idéales correspondant aux personnes de taille moyenne. Cette imperfection de la loi du réglage est encore plus manifeste avec la seconde formule. Il a également été proposé d'associer aux mécanis- mes de réglage d'un siège de véhicule un ensemble électro- nique permettant de mémoriser les positions occupées par lesdits mécanismes lorsqu'ils assurent un bon confort d'un usager donné pour des conditions données d'occupation (correspondant par exemple à une "conduite rapide" ou à une "conduite calme"...). Cette solution permet de retrouver facilement une "bonne posture" préréglée, mais elle ne permet pas de déterminer cette bonne posture en absence de préréglage ou de la modifier au cours d'un voyage. La présente invention a pour but de remédier aux différents inconvénients présentés par les différentes solutions connues en permettant notamment d'assurer rapidement le réglage du siège par conservation successi- ve, tout au moins pour l'essentiel, des paramètres préréglés. A cet effet les dispositifs de réglage de sièges du genre en question conformes à l'invention comprennent encore les mécanismes, moteurs électriques et moyens de commande tels que définis ci-dessus, ainsi que des moyens pour détecter à chaque instant la valeur de chacun des paramètres à régler ou la position du mécanisme affecté au réglage de ce paramètre, et ils sont essentiellement caractérisés en ce que lesdits moteurs sont d'un type dont la vitesse est variable en fonction de l'excitation et en ce qu'il est prévu en outre des moyens de mémoire et de calcul dans lesquels sont enregistrées des lois liant entre eux les différents paramètres à régler et leurs variations, lois pré- programmées déterminées en fonction essentiellement des normes ergonomiques relatives au corps humain et des moyens de commande pour asservir à chaque valeur réelle ainsi détectée de l'un au moins desdits paramètres ou d'une variation donnée de ce paramètre, une excitation telle, du moteur affecté au réglage de l'un au moins des autres paramètres, que la valeur de cet autre paramètre, respectivement, rejoigne sa valeur qui respecte les lois pré-programmées ci-dessus ou évolue en respectant ces lois. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - les paramètres à régler P, Q,R..., qui sont des grandeurs géométriques linéaires ou angulaires, sont représentés par des grandeurs électriques p,q,r... qui leur sont de préférence proportionnelles, - dans un dispositif selon l'alinéa précédent, les moyens pour détecter à chaque instant la valeur réelle des paramètres à régler P,Q,R... comprennent des capteurs de position agencés et montés de façon à élaborer des grandeurs électriques p0,q0o, r0... représentatives des valeurs réelles à chaque instant desdits paramètres et les moyens de calcul sont agencés de façon à élaborer, pour chacune des valeurs p0 ainsi élaborées, des grandeurs correctrices dqi, dri... respectivement égales aux diffé- rences entre, d'une part, les valeurs idéales qi,ri... qui correspondent selon les lois pré-programmées ci-dessus à ladite valeur p0 et, d'autre part, les valeurs réelles détectées q0,r0..., et à actionner en correspondance les moteurs affectés au réglage des paramètres Q,R... autres que le paramètre P, - dans un dispositif selon au moins l'alinéa qui précède le précédent, les moyens de calcul sont agencés de façon à faire correspondre à chaque valeur de chaque grandeur électrique p introduite en eux la valeur de l'une au moins des autres grandeurs électriques q,r... résultant des lois pré-programmées et à asservir à chaque commande de variation d'un paramètre P dans un sens donné, l'élabo- ration d'une grandeur électrique dp qui se traduit non seulement par une excitation correspondante du moteur affecté au réglage du paramètre P, mais aussi par l'élabo- ration de l'une au moins des grandeurs électriques dq, dr... déterminées par les calculs ci-dessus en fonction de la grandeur dp et par l'excitation, à l'aide de chacune de ces dernières grandeurs, du moteur affecté au réglage du paramètre correspondant Q,R... - le dispositif comprend des moyens pour neutra- liser momentanément l'ensemble des moyens de commande pré- programmée et rendre ainsi possible le réglage motorisé indépendant de l'un au moins P des paramètres à régler P,Q,R... de façon à lui donner sa valeur correspondant au réglage idéal de l'un des deux critères morphologiques suivants: degré de pliage des jambes de l'usager du siège, et positionnement vertical de ses yeux par rapport au plan idéal de visée pour la conduite, les moyens de calcul étant agencés de façon telle que, lors de la mise en oeuvre ultérieure du dispositif après suppression de sa neutralisation, le réglage idéal dudit critère ne puisse plus être substantiellement modifié, - les paramètres P,Q,R... à régler sont respecti- vement la position longitudinale du siège, la position angulaire du dossier, la hauteur de l'assise et l'incli- naison de cette dernière. L'invention comprend, mises à part ces disposi- tions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire quelques modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limita- tive. La figure 1, de ce dessin, montre très schémati- quement un siège de véhicule ainsi que quatre paramètres de ce siège susceptibles d'être réglés conformément à l'invention. La figure 2 montre aussi schématiquement ledit siège ainsi que les différents composants du dispositif de réglage des quatre paramètres ci- dessus, établis conformément à l'invention. La figure 3 est un graphique permettant d'expli- quer un mode de fonctionnement d'un dispositif de réglage conforme à l'invention. La figure 4 est un schéma illustrant certains principes mis en oeuvre à l'aide des dispositifs de réglage selon l'invention. D'une façon connue en soi, on dispose d'un siège avant de véhicule automobile comprenant: - une embase 1 montée coulissante sur le plancher 2 du véhicule par l'intermédiaire d'au moins une glissière 3 de réglage longitudinal, - une assise 4 montée sur l'embase 1 par l'inter- médiaire d'un mécanisme de réglage en hauteur ou "rehaus- se" 5, - un mécanisme (non représenté) permettant de régler l'inclinaison de l'assise 4 autour d'un axe horizontal transversal 6 lié à l'ossature supérieure de la rehausse 5, - un dossier 7 monté pivotant autour d'un axe horizontal transversal 8 lié à l'ossature de l'assise 4 ou à l'embase 1, et un mécanisme (non représenté) permettant de régler l'inclinaison du dossier 7 autour de l'axe 8. Les quatre paramètres susceptibles d'être réglés pour ce siège sont ici: sa position longitudinale P, modifiable par avance ou recul du siège le long de la glissière 3, - l'inclinaison Q de son dossier 7 autour de l'axe 8, - la hauteur R de l'assise, réglable par déploie- ment ou repliement vertical de la rehausse 5, - et l'inclinaison S de l'assise 4 autour de l'axe 6. Les réglages de chacun de ces quatre paramètres P, Q, R et S sont obtenus par des déplacements angulaires ou linéaires relativement simples, lesquels sont engendrés à partir de quatre petits moteurs électriques de commande 9,10,11,12 (figure 2) à double sens de rotation. Les excitations de ces moteurs 9 à 12 sont commandées par l'usager assis sur le siège en actionnant des interrupteurs électriques appropriés: ces actionne- ments sont par exemple obtenus par appui des boutons poussoirs 13 d'un clavier 14 facilement accessible dudit usager ou de toute autre façon analogue. Dans les modes de réalisation qui ont été proposés jusqu'à ce jour pour les dispositifs de réglage du genre en question, les moteurs électriques sont du type "tout ou rien", c'est-à-dire aptes à fonctionner chacun à une vitesse constante et unique, et leurs commandes respecti- ves sont indépendantes les unes des autres. En se référant aux figures 3 et 4, on va exposer ci-après certains des inconvénients de telles formules. Sur le graphique de la figure 3, on a porté en abscisses le paramètre P ci-dessus (position longitudinale du siège) et en ordonnées, le paramètre R (hauteur de l'assise). L'origine O des coordonnées correspond à l'état de réglage du siège pour un usager de grande taille, c'est-à- dire à la position du siège la plus reculée et la plus basse et on a indiqué en H un point correspondant à l'état de réglage du siège pour un usager de petite taille, c'est-à-dire à la position du siège la plus avancée et la plus haute. Si on suppose que l'état initialement réglé du siège correspondant au point O, un usager de taille moyenne désirera à la fois avancer et relever son assise, c'est-à-dire faire progresser du point O vers le point H, sur le graphique de la figure 3, le point M représentatif du double réglage des paramètres P et R. Les études ergonomiques montrent que la progres- sion idéale de ce point M ne suit pas obligatoirement la droite OH, mais une courbe E, qui est général une courbe incurvée selon un arc de parabole ou analogue admettant le segment de droite OH comme sécante. Si aucune aide n'est apportée à l'usager pour le guider dans ses commandes respectives des deux moteurs 9 et 11 affectés respectivement aux réglages des deux paramètres P et R, le point représentatif de l'évolution dans le temps de ce double réglage se déplacera de façon erratique sur le graphique de la figure 3 et il lui faudra donc beaucoup de temps pour parvenir à placer le point en question sur la courbe idéale E en jouant sur ces deux réglages. Si les deux moteurs sont commandés simultanément en tout ou rien, on observera une progression du genre de celle représentée par la courbe F pour laquelle l'un des deux réglages parvient à l'extrémité de sa course avant l'autre, au point K: ici encore, l'atteinte du réglage idéal impliquera de multiples tentatives de l'usager à partir du point, de la courbe F, correspondant à l'arrêt de sa progression. Une progression selon la droite OH correspondrait sans doute à une approche un peu plus fine, mais elle supposerait déjà un ajustement relatif des vitesses constantes de réglage des deux moteurs 9 et 11. L'invention permet de faire suivre la courbe idéale E par le point M représentatif de l'évolution du double réglagle ici considéré. Pour guider avec le maximum d'utilité la progres- sion des réglages des différents paramètres P,Q,R,S, il convient également de prendre en compte les deux critères morphologiques suivants, schématisés sur la figure 4: A: degré de pliage des jambes de l'usager, B: position verticale des yeux de l'usager, et de respecter à leur égard les deux exigences suivan- tes: - obtention des valeurs idéales pour chacun des deux critères A et B, - et maintien le plus complet possible de chacun de ces deux critères en sa valeur préréglée à partir de l'instant o ce préréglabe a été réalisé. Le premier de ces deux critères A (degré de pliage des jambes) correspond à la distance entre, d'une part, le talon 15 de l'usager reposant sur le plancher du véhicule en sa position pour laquelle la pointe du pied correspondant peut aisément actionner la pédale 16 de l'accélérateur et, d'autre part, l'axe d'articulation 17 des jambes ou hanches de l'usager. Le second critère B correspond à la distance verticale entre les yeux 18 de l'usager et un plan V de visée correspondant à la visibilité idéale du conducteur, plan passant par exemple par le point le plus haut du volant 19 et le sommet du capot 20. Il est clair que, à partir du moment o l'un de ces deux critères A et B a été réglé, il convient, dans toute la mesure du possible, de ne plus le dérégler lors des réglages ultérieurs du siège. Ces différentes considérations sont prises en compte par le présent dispositif de réglage. Ce dispositif comprend les mécanismes de réglage ci-dessus des paramètres P,Q,R,S, schématisés par le rectangle 21, les moteurs 9 à 12 et les moyens de commande 13,14, disposés à la portée de l'usager. En outre, les moteurs 9 à 12 à double sens de rotation sont ici d'un type à vitesse variable, c'est-à- dire aptes à fonctionner à des vitesses variables, de préférence proportionnelles aux tensions, continues ou hachées, qui les alimentent. Par ailleurs, on prévoit un ensemble 22 de mémoire et de calcul agencé de façon: - d'une part, à enregistrer des lois pré-program- mées, déterminées en fonction des constatations ergonomi- ques relatives au corps humain, des cotes de l'habitacle contenant le siège concerné, du rôle affecté à l'usager de ce siège (conducteur ou passager)..., lois qui relient entre eux les différents paramètres P, Q,R et S à régler, ces paramètres étant représentés par des grandeurs électriques p,q,r,s qui leur sont de préférence propor- tionnelles, - et, d'autre part, à faire correspondre à chaque valeur de chaque grandeur électrique appliquée à son entrée et représentative de l'un des paramètres ci-dessus, les valeurs, des autres grandeurs électriques correspon- dant aux autres paramètres, qui résultent des lois pré- programmées. On prévoit également une interface de commande 23 agencée de façon à asservir à chaque commande de variation d'un paramètre P dans un sens donné, effectuée par actionnement des moyens de commande 13,14, l'élaboration d'une grandeur électrique dp qui se traduit non seulement par une excitation correspondante du moteur affecté au réglage du paramètre P, mais aussi par l'élaboration des grandeurs électriques dq, dr et ds déterminées par les calculs ci-dessus en fonction de la grandeur dp et par l'excitation, à l'aide de ces dernières grandeurs, des moteurs affectés aux réglages des autres paramètres Q,R et S. De la sorte, et si l'on suppose qu'au départ, c'est-à-dire lorsque l'usager se met en place sur son siège, les différents paramètres de réglage de ce siège occupent des positions compatibles avec les différentes lois pré-programmées, la commande du réglage de l'ui quelconque de ces paramètres s'accompagne simultanément par des commandes corrélatives des réglages des autres paramètres respectant les lois pré-programmées, c'est-à- dire faisant intervenir des vitesses, des différents moteurs 9 à 12, qui ne sont pas constantes, mais varient en fonction desdits programmes. Les programmes en question tiennent compte, dans toute la mesure du possible, de ce qui a été indiqué ci- dessus en ce qui concerne la conservation des critères morphologiques A et B à partir du moment o l'un au moins de ceux-ci a été préréglé. Elle tient compte également des lois d'évolution, du type de celle qui a été schématisée par la courbe E ci- dessus, concernant les relations respectives des diffé- rents paramètres P,Q,R,S deux à deux. Pour connaître à chaque instant la valeur réelle de chacun des paramètres P,Q,R,S à régler, on a recours à des capteurs de position qui sont symbolisés respective- ment sur la figure 2 par les points 24 et 25, affectés respectivement aux mécanismes de réglage 21 du siège lui- même et aux ensembles de motorisation (9-12 et 23), capteurs agencés de façon à élaborer, en association avec un circuit approprié 26, des grandeurs électriques p,q,r et s liées auxdits paramètres. Ce sont ces grandeurs qui sont appliquées sur l'ensemble 22 aux fins d'exploitation précisées ci-dessus. Ce qui vient d'être dit suppose qu'à l'origine les différents paramètres P,Q,R,S, présentent respectivement des valeurs relatives compatibles avec les lois pré- programmées. Mais ce n'est pas obligatoirement toujours le cas. C'est pourquoi il peut être utile de procéder à des préréglages correctifs permettant de retrouver une telle compatibilité. A cet effet, on fait comprendre à l'ensemble 22 des moyens propres à élaborer des termes correctifs sur les bases suivantes. Pour chaque valeur réelle p0 d'une grandeur électrique p correspondant à un paramètre P à régler, il existe: - d'une part, des valeurs idéales qi, ri et si des autres grandeurs électriques q,r et s correspondant aux trois autres paramètre Q,R et S à régler et déterminées par les lois pré-programmées, - et, d'autre part, les valeurs réelles q0,r0 et so, de ces grandeurs q,r et s, qui correspondent aux valeurs réelles instantanées desdits paramètres. Les valeurs correctives dqi, dri et dsi sont précisément les différences qi-q0, ri-ro et si-so. Ces termes correctifs sont utilisés pour exciter les moteurs 10,11 et 12 dans les sens conduisant à leurs annulations respectives. Lorsque ces termes correctifs sont annulés, on est ramené au problème précédent. Bien entendu, il convient de prévoir des moyens pour neutraliser les ensembles de calcul et de commande programmée de façon à permettre isolément le réglage de l'un au moins des différents paramètres P,Q,R et S, par exemple au début du réglage global du siège, ces ensembles n'étant ensuite mis en oeuvre qu'après obtention du premier réglage indiqué. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un dispositif de réglage de siège de véhicule dont la constitution, le fonctionnement et les avantages résultent suffisamment de ce qui précède. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage de siège de véhicule, comprenant des mécanismes (21) de réglage de paramètres réglables (position longitudinale du siège, hauteur de l'assise, inclinaison du dossier...), des moteurs électri- ques à double sens de rotation (9-12) associés à ces mécanismes et des moyens de commande (13,14) de ces moteurs faciles à actionner par l'usager assis sur le siège, ainsi que des moyens (24-26) pour détecter à chaque instant la valeur de chacun des paramètres à régler ou la position du mécanisme affecté au réglage de ce paramètre, caractérisé en ce que les moteurs (9-12) sont d'un type dont la vitesse est variable en fonction de l'excitation et en ce qu'il est prévu en outre des moyens de mémoire et de calcul (22) dans lesquels sont enregistrées des lois liant entre eux les différents paramètres à régler et leurs variations, lois pré-programmées déterminées en fonction essentiellement des normes ergonomiques relatives au corps humain et des moyens de commande (23) pour asservir à chaque valeur réelle ainsi détectée (p0) de l'un au moins desdits paramètres (P) ou d'une variation donnée (dp) de ce paramètre, une excitation telle, du moteur affecté au réglage de l'un au moins des autres paramètres, que la valeur (q) de cet autre paramètre (Q), respectivement, rejoigne sa valeur (qi) qui respecte les lois pré-programmées ou évolue en respectant ces lois. 2. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paramètres à régler P,Q,R... sont représentés par des grandeurs électriques p,q,r... qui leur sont de préférence proportionnelles. 3. Dispositif de réglage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (24-26) pour détecter à chaque instant la valeur réelle des paramètres à régler P,Q,R... comprennent des capteurs de position agencés et montés de façon à élaborer des grandeurs électriques p0,q0,r0. représentatives des valeurs réelles à chaque instant desdits paramètres et en ce que les moyens de commande (23) sont agencés de façon à élaborer, pour chacune des valeurs p0 ainsi élaborées, des grandeurs correctrices dqi, dri... respectivement égales aux diffé- rences entre, d'une part, les valeurs idéales qi,ri... qui correspondent selon les lois pré-programmées ci-dessus à ladite valeur p0 et, d'autre part, les valeurs réelles détectées q0,r0..., et à actionner en correspondance les..CLMF: moteurs (9-12) affectés au réglage des paramètres Q,R... autres que le paramètre P. 4. Dispositif de réglage selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens de commande (23) sont agencés de façon à faire correspondre à chaque valeur de chaque grandeur électrique p introduite en eux la valeur de l'une au moins des autres grandeurs électriques q,r... résultant des lois pré- programmées et à asservir à chaque commande de variation d'un paramètre P dans un sens donné, l'élaboration d'une grandeur électrique dp qui se traduit non seulement par une excitation correspondante du moteur (9- 12) affecté au réglage du paramètre P, mais aussi par l'élaboration de l'une au moins des grandeurs électriques dq, dr... déterminées par les calculs ci-dessus en fonction de la grandeur dp et par l'excitation, à l'aide de chacune de ces dernières grandeurs, du moteur (9-12) affecté au réglage du paramètre correspondant Q,R... 5. Dispositif de réglage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour neutraliser momentanément l'ensemble des moyens de commande pré-programmée et rendre ainsi possible le réglage motorisé indépendant de l'un au moins P des paramètres à régler P,Q,R... de façon à lui donner sa valeur correspondant au réglage idéal de l'un des deux critères morphologiques suivants: degré de pliage (A) des jambes de l'usager du siège et position- nement vertical (B) de ses yeux par rapport au plan idéal de visée pour la conduite, les moyens de calcul étant agencés de façon telle que, lors de la mise en oeuvre ultérieure du dispositif après suppression de sa neutrali- sation, le réglage idéal dudit critère ne puisse plus être substantiellement modifié. 6. Dispositif de réglage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les paramètres à régler sont respectivement la position longitudinale (P) du siège, la position angulaire (Q) du dossier, la hauteur (R) de l'assise et l'inclinaison (S) de cette dernière.