Brevet FR2716849A1 — publié le 19950908

La présente invention concerne un dispositif pour reconnaissance d'occupation d'un siège dans un véhicule, notamment pour empêcher le déclenchement d'un coussin pneumatique (dit "Airbag") dans le cas d'un siège non occupé, comportant un détecteur d'occupation de siège intégré dans un rembourrage d'assise et un circuit d'analyse associé. Pour protéger efficacement les occupants de véhicules, on équipe de plus en plus les véhicules, entre autres, d'un coussin pneumatique (Airbag) pour le voisin du conducteur. Pour qu'il ne puisse se produire aucune perturbation inutile, le coussin pneumatique du voisin du conducteur doit, en cas d'accident, pouvoir être déclenché seulement quand ce siège est occupé. I est connu une série de systèmes pour reconnaître l'occupation d'un siège qui ont les particularités indiquées dans le premier paragraphe. Ainsi dans la demande de brevet allemand publiée DE-21 25 198, il est intégré dans le rembourrage d'assise du siège du véhicule une bande de contact dont deux barrettes de contact viennent se toucher mutuellement dans le cas d'une sollicitation. Cet établissement de contact est analysé comme un signal indiquant la sollicitation du rembourrage d'assise. La reconnaissance d'occupation du siège peut être effectuée au moyen de bandes de contact ayant des configurations différentes, de façon à obtenir des sensibilités localement différentes. Une forme de réalisation d'un système de reconnaissance d'occupation de siège, qui permet en outre une détection localisée de la sollicitation, est connue d'après le brevet des Etats-Unis US 50 10 774. Dans ce document, une matrice formée de points de contact sensibles à une pression est analysée de façon à déceler la sollicitation du dossier d'un siège par un essayeur en fonction de différents agencements du siège. En outre il est connu une chaussure expérimentale comportant un côté inférieur sensible à la pression et pour laquelle les sollicitations en pression de la semelle et du talon peuvent être analysées séparément. Dans le brevet allemand DE 42 37 072 CI, il est décrit une nappe de détection destinée à être incorporée dans le rembourrage d'assise d'un siège de véhicule, cette nappe étant agencée comme un détecteur résistif de pression en feuille et permettant, en plus d'une interrogation concernant l'état d'occupation du siège, également une interrogation simple de l'état de fonctionnement (autocontrôle). Les systèmes connus servant à reconnaître une occupation de siège signalent une occupation de siège indépendamment de la position d'assise de l'occupant. En correspondance, également un déclenchement du coussin pneumatique est autorisé indépendamment de la position d'assise. Maintenant il est avantageux, pour obtenir une action optimale du coussin pneumatique pour amortir un choc, d'assurer un espacement minimal entre l'occupant et le coussin pneumatique au début du déclenchement afin que, en cas d'accident, il existe un temps suffisant pour le déploiement du coussin pneumatique. L'objet de l'invention consiste à perfectionner un système de reconnaissance d'occupation de siège du type précité de telle sorte que soit décelée une position d'assise non conforme aux prescriptions (écart de position), située à proximité du bord avant du siège et pour laquelle l'espacement minimal précité n'est pas observé, et que l'occupant puisse être averti. Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce que le détecteur d'occupation de siège est divisé en une zone avant de détection et une zone arrière de détection, la zone avant de détection réagit à une occupation du siège dans une zone avant du rembourrage d'assise et la zone arrière de détection réagit à une occupation du siège dans une zone arrière du rembourrage d'assise, et les deux zones de détection peuvent être analysées séparément pour définir l'état d'occupation de siège. Du fait de la division de la zone sensible du détecteur d'occupation de siège en une zone avant de détection et une zone arrière de détection, il est possible de déceler une position d'assise proche du bord avant du siège et de produire un signal d'avertissement correspondant. Ce moyen est notamment efficace lorsque, en contradiction avec les avertissements indiqués dans les instructions de service des fabricants de véhicules, des enfants prennent place sur le siège avant sans qu'il existe un système approprié de retenue de l'enfant. Du fait de leurs cuisses assez courtes, de petits enfants s'assoient avec plaisir et pour des raisons de confort sur la surface avant du siège. Avec le dispositif conforme à l'invention pour reconnaître l'occupation d'un siège, il est possible que le conducteur soit averti de ce fait au moyen d'un appareil d'avertissement acoustique ou optique pour veiller à maintenir une position d'assise correcte du voisin du conducteur. Selon d'autres caractéristiques du dispositif de décèlement d'occupation de siège conforme à l'invention: - Quand une occupation de siège est reconnue principalement dans la zone avant de détection, le circuit d'analyse fournit un signal d'avertissement notamment à un dispositif d'avertissement acoustique ou optique. - Quand une occupation de siège est reconnue principalement dans la zone avant de détection, le circuit d'analyse fournit à un appareil de commande de déclenchement de coussin pneumatique (Airbag) un signal de commande, par lequel un déclenchement du coussin pneumatique est rendu difficile ou empêché. - Quand une occupation de siège est reconnue principalement dans la zone arrière de détection, le circuit d'analyse fournit un signal de commande qui prépare au déclenchement un appareil de commande de déclenchement d'un coussin pneumatique. - Le circuit d'analyse détermine, à partir des signaux provenant du détecteur d'occupation de siège la distance absolue entre le passager et le coussin pneumatique, auquel cas également la position longitudinale du siège de véhicule peut être prise en considération, et un signal d'avertissement est produit lorsqu'un espacement minimal est dépassé par défaut. - Des signaux d'entrée, de sortie ou internes du circuit d'analyse peuvent être mémorisés dans une mémoire rémanente. - La mémorisation s'effectue selon le principe d'empilage (mémoire-pile), o il se produit cycliquement une surécriture de données anciennes par des données récentes. -Le détecteur d'occupation de siège est agencé comme un détecteur résistif de pression sur feuille. - Le détecteur de pression sur feuille est constitué d'un détecteur avant de pression et d'un détecteur arrière de pression, qui comportent chacun un double conducteur à méandres, chaque double conducteur étant constitué d'une première voie conductrice et d'une seconde voie conductrice, orientée dans l'essentiel parallèlement à la première. - Les premières voies conductrices des doubles conducteurs sont reliées par une extrémité respectivement à un contact de connexion et par leur autre extrémité, par l'intermédiaire d'une diode, respectivement à un point collecteur tandis que les secondes voies conductrices sont reliées respectivement à un conducteur collecteur continu, dont une extrémité est reliée à un point de connexion et dont l'autre extrémité est reliée au point collecteur. - En plus de l'interrogation de l'état d'occupation, également un contrôle fonctionnel des deux zones de détection peut être effectué séparément. - Un circuit de pré-analyse est relié aux trois contacts de connexion et une tension de mesure de polarité alternée est appliquée respectivement à deux contacts de connexion et à partir des courants de mesure correspondants, des signaux d'occupation de siège sont déterminés pour la zone avant de détection et la zone arrière de détection et un signal d'erreur est déterminé à partir des courants de mesure correspondants. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente le détecteur d'occupation de siège conforme à 1 5 l'invention, la figure 2 représente le circuit d'analyse conforme à l'invention, la figure 3 représente un exemple de réalisation du détecteur d'occupation de siège agencé comme un détecteur résistif de pression en feuille. La figure 1 représente en vue en plan un siège de véhicule comportant un rembourrage d'assise 1 et un dossier 2. En outre, le détecteur 3 d'occupation de siège et la disposition des deux zones de détection 3.1, 3.2 sont représentés pour le rembourrage d'assise 1, les deux zones de détection 3.1, 3.2 pouvant être réunies dans une unité structurale mécanique (nappe de détection). La zone avant de détection 3.1 décèle une occupation du siège dans la zone avant de celui-ci, à proximité du bord de siège, et elle produit un signal correspondant V'. D'une manière analogue, la zone arrière de détection 3.2 décèle une occupation du siège dans une zone arrière, à proximité du dossier 2, et elle produit un signal correspondant H'. Naturellement, il est également possible de prévoir encore une autre zone de détection dans le dossier 2, cette zone pouvant intervenir additionnellement dans l'analyse. La géométrie exacte des zones de détection 3.1, 3.2 et leur délimitation mutuelle doivent être optimisées individuellement lors d'essais concernant chaque type de véhicule et chaque type de siège, auquel cas également une occupation du siège par un enfant doit être décelée d'une façon sure. Le détecteur d'occupation de siège 3 peut être réalisé comme un détecteur résistif de pression en feuille ou bien il peut être basé sur les principes de conception d'autres détecteurs d'occupation de siège connus. Pour une détermination absolue de la position du centre de gravité de l'occupant par rapport au véhicule et par conséquent par rapport au coussin pneumatique, il est possible d'envisager dans une variante qu'également la position longitudinale variable x du siège soit décelée et fasse l'objet d'une interrogation. La position longitudinale de siège x peut être décelée par un capteur de position ou un commutateur, comme cela est connu par exemple pour des circuits de "mémorisation de position de siège". La figure 2 représente le circuit d'analyse 4 conforme à l'invention, comportant une entrée 4.1 pour un premier signal V d'occupation de siège, qui est associée à la zone avant de détection, ainsi qu'une entrée 4.2 pour un second signal H d'occupation de siège, qui est associée à la zone arrière de détection. Les signaux V et H d'occupation de siège correspondent par exemple aux signaux V' et H' de la figure 1. Dans une variante, on peut également prévoir une entrée 4.3 pour la position longitudinale de siège x. A partir des signaux d'entrée, le circuit d'analyse produit un signal de commande 4.5 à l'aide duquel un appareil 5 de commande de déclenchement d'un coussin pneumatique 8 est commandé de telle sorte que, dans le cas d'une position d'assise correcte, un déclenchement soit autorisé. En outre, le circuit d'analyse 4 produit à partir des signaux d'entrée un signal d'avertissement 4. 6 qui commande un dispositif d'avertissement 6 et qui est transmis lorsqu'une position d'assise non conforme aux prescriptions (écart de position) est prise. Le dispositif d'avertissement 6 peut être un indicateur acoustique ou optique. Dans une variante, on peut prévoir que le circuit d'analyse 4 introduise par l'intermédiaire d'une interface 4.7, des données dans une mémoire rémanente 7 (NEM). Ces données peuvent être par exemple les signaux d'entrée 4.1 - 4.3 ou bien les signaux de sortie 4.5, 4.6. Il doit être ainsi possible de redéfinir la position d'assise de l'occupant, et les mesures prises en correspondance par le circuit d'analyse 4, par exemple la génération à un signal d'avertissement 4.6, après la production d'un accident. En conséquence, il est suffisant d'utiliser pour la mémoire 7 une mémoire d'empilage (pile), dans laquelle cycliquement des données anciennes font l'objet d'une surécriture par des données plus récentes de sorte qu'au total il faut moins de place en mémoire. Un signal de blocage 5.1, qui est appliqué, au moment du déclenchement du coussin pneumatique, par l'appareil 5 de commande de déclenchement à la mémoire établit de façon sure que, après une collision, la mémoire 7 ne puisse plus faire l'objet d'une surécriture et qu'ainsi les données puissent être lues ensuite seulement par du personnel spécialisé. Après un déclenchement du coussin pneumatique, il n'est ainsi plus possible qu'il se produise une autre surécriture des données. L'analyse effectuée dans le circuit d'analyse 4 va être décrite dans la suite à l'aide d'un algorithme simple. Pour simplifier, on va partir du fait que les signaux d'occupation de siège V et H sont des signaux logiques, en affectant l'état d'occupation "1" à une zone de détection occupée et "0" à une zone de détection non occupée. Ainsi pour la zone avant de détection et pour la zone arrière de détection, on a au total quatre combinaisons d'occupation qui sont représentées dans le tableau suivant V H Situation d'occupation Mesure prise 1 o OSiège non occupé A 0 1 Siège occupé conformément aux prescriptions B Siège non occupé conformément 1 O aux prescriptions C (position incorrecte) 1 1 _Siège occupé conformément aux prescriptions B Dans la première colonne, l'état d'occupation est toujours défini par le signal d'occupation de siège V en ce qui concerne la zone avant de détection, et dans la seconde colonne par le signal d'occupation de siège H associé à la zone arrière de détection. Dans la troisième colonne est précisée la situation d'occupation correspondante et dans la quatrième colonne les mesures prises en conséquence. Dans le cas d'un siège non occupé, la mesure A est prise. Elle consiste en ce que par le signal de commande 4.5 l'appareil de commande de déclenchement 5 est bloqué de telle sorte qu'aucun déclenchement du coussin pneumatique 8 ne soit possible. Dans le cas d'un siège occupé conformément aux prescriptions, la mesure B est prise. Elle consiste en ce que par le signal de commande 4.5, l'appareil de commande de déclenchement 5 est préparé pour un déclenchement. La mesure C est prise dans le cas d'une occupation de siège non conforme aux prescriptions et elle consiste au moins dans la production d'un signal d'avertissement 4.6 appliqué à un dispositif d'avertissement acoustique ou optique 6. En complément, il est possible de prévoir une interdiction de déclenchement du coussin pneumatique en correspondance avec la mesure A, auquel cas, au moyen d'une indication ou d'un symbole d'avertissement, il peut être signalé de façon explicite qu'il n'existe aucune préparation au déclenchement du coussin pneumatique. Cette mesure complémentaire peut être prévue comme une mesure renforcée lorsqu'une analyse différenciée de la position d'assise est possible et lorsqu'un net dépassement par défaut de l'espacement minimal entre le coussin pneumatique et le passager a été enregistré. Dans une variante, il est possible d'obtenir une détermination différenciée de la position d'assise en faisant en sorte que la position du centre de gravité de l'occupant par rapport au siège soit décelée et analysée avec précision et/ou également que la position longitudinale de siège x soit déduite pour définir avec précision la position de l'occupant par rapport au coussin pneumatique. Dans ces hypothèses, on peut également prévoir une division de la mesure à prendre C en deux étapes de telle sorte que, lors d'un léger dépassement par défaut de l'espacement minimal entre le coussin pneumatique et l'occupant, simplement un signal d'avertissement 4.6 soit produit et que, seulement dans le cas d'un net dépassement par défaut de l'espacement minimal, additionnellement le blocage du déclenchement du coussin pneumatique soit effectué. En variante, la position d'assise absolue déterminée peut être transmise à l'appareil 5 de commande de déclenchement sous la forme du signal de commande 4.5 de façon à agir sur le seuil de déclenchement du coussin pneumatique. Ainsi on peut prévoir que le seuil de déclenchement du coussin pneumatique soit augmenté d'autant plus fortement que l'espacement déterminé entre l'occupant et le coussin pneumatique devient plus petiL Une forme possible de réalisation du détecteur d'occupation de siège conforme à l'invention agencé comme un détecteur résistif de pression en feuille a été représentée sur la figure 3. Cette réalisation est basée sur un principe tel que celui défini dans le document DE 42 37 072 C 1. Le détecteur de pression en feuille est constitué de deux couches de polymère laminées ensemble, une des couches de polymère étant recouverte d'un matériau semiconducteur et l'autre étant recouverte de double conducteurs à méandres qui remplissent la zone sensible à la pression. Dans le cas d'une sollicitation en pression du détecteur de pression en feuille, le matériau semiconducteur amène les voies conductrices, étroitement adjacentes, d'un double conducteur dans une condition plus ou moins parallèle de sorte que la résistance électrique entre les voies conductrices décroît à mesure que la pression d'application augmente. Du fait que les voies conductrices sont réalisées sans dérivations, il est également possible d'effectuer un contrôle complet de conduction des voies conductrices, ce qui permet de vérifier d'une manière simple l'aptitude de fonctionnement du détecteur. Lorsque le double conducteur est fermé à une extrémité par une diode, il est possible de déterminer avec la polarité de la tension de mesure si une mesure de sollicitation en pression ou bien un contrôle de conduction des voies conductrices est effectué. Pour un contrôle de conduction, le courant de mesure passe dans le sens de conduction à travers la diode, de sorte qu'un circuit électrique comprenant les voies conductrices formant le double conducteur est fermé. En cas de coupure d'une voie conductrice, il en résulte qu'également le circuit électrique de passage du courant de mesure est interrompu. La figure 3 représente en vue en plan le détecteur de pression en feuille conforme à l'invention, qui est pourvu d'un premier détecteur de pression 10.1 pour la zone avant de détection et d'un second détecteur de pression 10.2 pour la zone arrière de détection. Les deux détecteurs de pression 10.1, 10.2 sont respectivement constitués par un double conducteur à méandres, chaque double conducteur comportant une première voie conductrice et une seconde voie conductrice qui sont orientées dans l'essentiel parallèlement l'une à l'autre. Les premières voies conductrices respectives des deux doubles conducteurs sont reliées par une de leurs extrémités respectivement à un contact de connexion 9.1 ou 9.3 et par leur autre extrémité respectivement par l'intermédiaire d'une diode 11.1 ou 11.2 à un point collecteur 12, les deux diodes 11.1, 11.2 étant polarisées en sens opposés. Les secondes voies conductrices respectives des deux doubles conducteurs sont reliées en série et elles forment un conducteur collecteur 13, qui est relié par une extrémité à un contact de connexion 9.2 et par son autre extrémité au point collecteur 12. Le circuit de combinaison conforme à l'invention qui est constitué au total par quatre voies conductrices des deux détecteurs de pression 10.1, 10.2 de la manière représentée sur la figure 3 offre l'avantage qu'avec seulement trois contacts de connexion 9.1 - 9.3, il est possible d'effectuer séparément aussi bien une interrogation des états d'occupation qu'un contrôle de fonctionnement des deux détecteurs de pression 10.1, 10.2. A cet effet, il est prévu un circuit de pré-analyse 9 dont les trois entrées sont reliées aux contacts de connexion 9.1 - 9. 3 et qui produit, par l'intermédiaire d'une première sortie 9.4, le signal d'occupation de siège V" correspondant à la zone avant de détection et, par l'intermédiaire d'une seconde sortie, le signal d'occupation de siège H" correspondant à la zone arrière de détection. Les deux signaux d'occupation de siège V" et H" peuvent commander par exemple les deux entrées 4.1, 4.2 du circuit d'analyse 4 de la figure 2. Une troisième sortie 9.6 produit un signal d'erreur (ERREUR), qui indique le résultat du contrôle de conduction. Ce signal d'erreur peut commander par exemple un dispositif indicateur qui signale au conducteur 1 5 le cas échéant un défaut dans la détection d'occupation de siège. Le tableau suivant montre comment il se produit, en fonction de la polarité de la tension de mesure appliquée aux contacts de connexion 9.1 9.3, une mesure de sollicitation en pression ou un contrôle de conduction respectivement en relation avec le détecteur avant de pression 10.1 (avant) et le détecteur arrière de pression 10.2 (arrière): Polarité à 9.1 Polarité à 9.2 Polarité à 9.3 Mesure effectuée Mesure de sollicitation + en pression à l'avant Contrôle de + conduction à l'avant Mesure de sollicitation + en pression à l'arrière Contrôle de + conduction à l'arrière De cette manière, il est possible de contrôler chacun des deux détecteurs de pression 10.1, 10.2 en ce qui concerne la sollicitation en pression et l'aptitude au fonctionnement. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour reconnaître l'occupation d'un siège dans un véhicule, notamment pour empêcher le déclenchement d'un coussin pneumatique (Airbag) dans le cas d'un siège non occupé, comportant un détecteur d'occupation de siège intégré dans un rembourrage d'assise du siège et un circuit d'analyse associé, caractérisé en ce que le détecteur d'occupation de siège (3) est divisé en une zone avant de détection et une zone arrière de détection, la zone avant de détection (3.1) réagit à une occupation du siège dans une zone avant du rembourrage d'assise (1) et la zone arrière de détection (3.2) réagit à une occupation du siège dans une zone arrière du rembourrage d'assise (1), et les deux zones de détection (3.1, 3.2) peuvent être analysées séparément pour définir l'état d'occupation de siège. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, quand une occupation de siège est reconnue principalement dans la zone avant de détection (3.1), le circuit d'analyse (4) fournit un signal d'avertissement (4.6) notamment à un dispositif d'avertissement acoustique ou optique (6). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, quand une occupation de siège est reconnue principalement dans la zone avant de détection (3.1), le circuit d'analyse (4) fournit à un appareil de commande (5) de déclenchement de O20 coussin pneumatique (Airbag) (8) un signal de commande (4. 5), par lequel un déclenchement du coussin pneumatique (8) est rendu difficile ou empêché. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, quand une occupation de siège est reconnue principalement dans la zone arrière de détection (3.2.), le circuit d'analyse (4) fournit un signal de commande (4.5), qui prépare au déclenchement un appareil (5) de commande de déclenchement d'un coussin pneumatique (8). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'analyse (4) détermine, à partir des signaux provenant du détecteur d'occupation de siège (3) la distance absolue entre le passager et le coussin pneumatique, auquel cas également la position longitudinale (x) du siège de véhicule peut être prise en considération, et un signal d'avertissement (4.6) est produit lorsqu'un espacement minimal est dépassé par défaut. 6. Dispositif selon la revendiétion 1, caractérisé en ce que des signaux d'entrée, de sortie ou internes du circuit d'analyse (4) peuvent être mémorisés dans une mémoire rémanente (7). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la mémorisation s'effectue selon le principe d'empilage (mémoire-pile), o il se produit cycliquement une surécriture de données anciennes par des données récentes. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur d'occupation de siège (3) est agencé comme un détecteur résistif de pression en feuille. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le détecteur de pression en feuille est constitué d'un détecteur avant de pression (10.1) et d'un détecteur arrière de pression (10.2), qui comportent chacun un double conducteur à méandres, chaque double conducteur étant constitué d'une première voie conductrice et d'une seconde voie conductrice, orientée dans l'essentiel parallèlement à la première. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les premières voies conductrices des doubles conducteurs sont reliées par une extrémité respectivement à un contact de connexion (9.1, 9.3) et par leur autre extrémité, par l'intermédiaire d'une diode (11.1, 11.2), respectivement à un point collecteur (12) tandis que les secondes voies conductrices sont reliées respectivement à un conducteur collecteur continu (13), dont une extrémité est reliée à un point de connexion (9. 2) et dont l'autre extrémité est reliée au point collecteur (12). 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en plus de l'interrogation de l'état d'occupation, également un contrôle fonctionnel des deux zones de détection (3.1, 3.2) peut être effectué séparément. 12. Dispositif selon une des revendications 11 et 10, caractérisé en ce qu'un circuit de pré-analyse (9) est relié aux trois contacts de connexion (9. 1 - 9.3) et - une tension de mesure de polarité alternée est appliquée respectivement à deux contacts de connexion et - à partir des courants de mesure correspondants, des signaux d'occupation de siège (V", H") sont déterminés pour la zone avant de détection (3.1) et la zone arrière de détection (3.2) et - un signal d'erreur (9.6, ERREUR) est déterminé à partir des courants de mesure correspondants.