Brevet FR2734529A1 — publié le 19961129

La présente invention est relative à un procédé et un dispositif de commande de l'instant de déclenchement du gonflage d'un coussin de gaz, pour la protection d'une personne occupant un siège de véhicule automobile et, plus particulièrement, à un tel procédé et un tel dispositif dans lesquels l'instant commandé est fonction de la valeur de l'accélération du véhicule et de la distance séparant la personne du coussin non gonflé au moment d'un choc. On connaît un tel procédé et un tel dispositif, notamment du brevet US-A-5 330 226. Le coussin est enfermé, à l'étant dégonflé, dans un boîtier formé dans le volant de direction ou dans la planche de bord du véhicule. On conçoit qu'en cas de choc du véhicule contre un obstacle, le coussin de gaz n'est efficace, pour protéger la personne, conducteur ou passager, occupant un siège du véhicule, que si le corps de cette personne vient porter sur un coussin suffisamment gonflé. L'activation d'un générateur de gaz est commandée par un capteur de choc qui déclenche le gonflage du coussin après détection d'une accélération du véhicule de niveau supérieur à un niveau prédéterminé, représentatif d'un choc pouvant mettre en péril la personne transportée.De manière plus raffinée, le déclenchement de ce générateur peut être aussi fonction de la distance qui sépare le corps de la personne du boîtier du coussin non gonflé. A cet effet le brevet précité prévoit d'équiper le véhicule d'un capteur à rayonnement infrarouge capable de fournir une mesure de cette distance. Comme illustré sur le diagramme temporel de la figure 1 du dessin annexé, un calculateur informé de l'instant t0 du choc et de la valeur de cette distance L, est dûment programmé pour calculer l'instant t0 + dt auquel il faut commencer le gonflage du coussin pour que le corps de la personne en cause vienne porter sur un coussin bien gonflé, compte tenu de l'inertie du corps de cette personne et de la distance L que ce corps doit franchir pour venir en appui sur le coussin. On comprend que l'intervalle de temps dt = f(y,L) est fonction de l'accélération y du véhicule à l'instant t0 du choc et de cette distance L, qui peut varier d'un moment à l'autre en fonction de la position adoptée par le conducteur ou par un passager du véhicule. L'installation d'un capteur de mesure de cette distance, proposée par le brevet précité, est une solution efficace du point de vue technique. Elle a cependant pour inconvénient de n'être pas économique, du fait du coût du capteur et de son installation dans le véhicule. La présente invention a donc pour but de fournir un procédé, et de réaliser un dispositif, de commande de l'instant de déclenchement du gonflage d'un coussin de gaz pour la protection d'une personne occupant un siège de véhicule automobile, qui soient aussi efficaces que les procédés et dispositifs conçus à cet effet dans la technique antérieure tout en étant avantageux du point de vue économique. On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé de commande de l'instant de déclenchement du gonflage d'un coussin de gaz pour la protection d'une personne occupant un siège de véhicule automobile, suivant lequel l'instant commandé est fonction au moins de la valeur de l'accélération du véhicule et de la distance séparant la personne du coussin non gonflé au moment d'un choc, ce procédé étant remarquable en ce qu'on identifie la valeur de cette distance à une valeur estimée à partir d'au moins la position relative du siège par rapport audit coussin non gonflé. En utilisant, suivant l'invention, une valeur estimée de la distance en cause en lieu et place d'une valeur mesurée, on fait l'économie de l'installation d'un capteur de mesure de cette distance, tout en s'assurant une estimation d'une précision satisfaisante comme on le verra plus loin. Suivant une caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, la valeur estimée de la distance est tirée d'informations de position du siège délivrées par des moyens de commande de cette position. Ces moyens étant installés par construction dans les véhicules à sièges motorisés, on s'assure ainsi sans coût supplémentaire de la connaissance de la distance recherchée. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'invention fournit un dispositif comprenant un générateur de gaz, des moyens pour gonfler le coussin avec du gaz fourni par ce générateur, un capteur de choc et un calculateur sensible au signal délivré par le capteur et à la distance séparant la personne du coussin de gaz pour commander l'instant d'activation desdits moyens de gonflage, ce dispositif étant remarquable en ce que le calculateur comprend des moyens d'évaluation de cette distance à partir d'informations de position qui lui sont fournies par des moyens de commande motorisés de la position du siège du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel - la figure 1 est un diagramme temporel déjà décrit en préambule de la présente description, - la figure 2 est un schéma d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, et - la figure 3 illustre une partie d'une variante du dispositif de la figure 2, adaptée à un véhicule équipé d'un réseau local de transmission de données. On se réfère à la figure 2 du dessin annexé ou le dispositif représenté permet de commander le gonflage, avec un gaz produit par un générateur 1, d'un coussin non gonflé contenu dans un boîtier 2. Comme représenté le générateur 1 et le boîtier 2 sont solidaires du volant de direction 3 d'un véhicule automobile, monté à l'extrémité d'une colonne de direction 4 à une distance L, variable, du conducteur 6 du véhicule assis sur un siège 7. Bien entendu, un générateur de gaz et un coussin pourraient être montés aussi dans la planche de bord 8 du véhicule, en face du passager du siège avant droit par exemple, où dans toute autre position convenable comme cela est bien connu de l'homme de métier. Comme il est aujourd'hui courant, le siège 7 est motorisé à l'aide de moteurs électriques pour permettre au conducteur du véhicule de commander, à l'aide d'un clavier, l'inclinaison de l'assise 71 et du dossier 72 du siège 7, ainsi que la position longitudinale x de celui-ci, mobile sur des glissières 9, et éventuellement sa hauteur h audessus du plancher 10 du véhicule. Le clavier permet aussi d'amener le siège dans une configuration pré-mémorisée, comme cela est bien connu. Les moteurs électriques de manoeuvre du siège sont commandés par des moyens tels qu'un calculateur 11 recevant, de capteurs de position linéaire ou angulaire, des informations telles que la position longitudinale x du siège, l'inclinaison a du dossier 72, etc. . .propres à définir complètement la configuration et la position du siège 7. Suivant l'invention, on utilise ces informations de positions, a, x, etc...disponibles dans le calculateur 11, pour estimer la valeur L de la distance qui sépare le conducteur du boîtier 2 du coussin gonflable, et permettre ainsi le calcul de l'intervalle de temps dt qui doit séparer l'instant t0 d'un choc exigeant le déploiement du coussin d'air, de l'instant t0 + dt de déclenchement du gonflage de ce coussin assurant un gonflage optimal du coussin au moment ou le corps du conducteur vient porter sur lui. Pour ce faire le dispositif suivant l'invention comprend un calculateur 12 de commande des moyens de gonflage du coussin d'air, par déclenchement du générateur 1. Le générateur 1 peut être "pyrotechnique" par exemple, et déclenché par des moyens de mise à feu 13. Le calculateur 12 est dûment programmé pour calculer l'instant de cette mise à feu à l'aide de diverses informations fournies par des capteurs installés dans le véhicule. Comme il est bien connu, ces informations comprennent notamment l'accélération y, en particulier latérale, du véhicule, délivrée par un accéléromètre 14 couramment appelé "capteur de choc", la vitesse V du véhicule et la distance L. Suivant la présente invention, le calculateur 12 se passe de toute mesure de cette distance L et reçoit, en lieu et place de cette mesure, un jeu d'informations de positions a, x... concernant la position et la configuration du siège 7 du véhicule. Grâce à des moyens d'estimation tels qu'un logiciel de calcul mettant en oeuvre des considérations géométriques simples et évidentes pour l'homme de métier, le calculateur tire, suivant l'invention, une estimation Lest de la distance L séparant la poitrine du conducteur du volant 3, ou du boîtier 2 du coussin d'air si celui-ci n'est pas adjacent au volant. Les algorithmes classiques de calcul de l'intervalle de temps dt=f(y, Lest ) à partir de y et de l'estimation Lest de la distance L obtenue par le calculateur, peuvent ensuite être utilisés par le calculateur 12 pour calculer dt et émettre, à l'instant to+dt un ordre de déclenchement du générateur 1. L'identification à laquelle on procède suivant l'invention, entre Lest et L dans ces algorithmes de calcul, est très économique car elle permet de se passer d'un capteur spécifique de la distance L. Elle est aussi justifiée par le fait qu'on peut obtenir une valeur Lest très proche de L, sans coût supplémentaire, comme on l'explique dans la suite. C'est ainsi que, si nécessaire, il est possible d'accroître la précision de l'estimation faite suivant l'invention, en faisant intervenir dans le calcul de Lest, d'autres informations éventuellement disponibles dans le véhicule, sans installation de capteurs supplémentaires. Certains véhicules sont ainsi équipés d'une colonne de direction 4 "motorisée" de manière que le conducteur puisse changer la position du volant 3 pour l'adapter à sa corpulence et au confort qu'il recherche. Une telle colonne peut aussi adopter une position pré-mémorisée, tout comme le siège 7 du véhicule, à partir de la connaissance de l'inclinaison ss de la colonne et de sa position axiale Al. Suivant l'invention, ces informations ss, Al disponibles dans le véhicule sont envoyées au calculateur 12, et prise en compte dans le calcul de Lest De même on conçoit que l'extension d'une ceinture de sécurité 15 équipant normalement le siège du véhicule est un paramètre qui permet de préciser la position de la poitrine du conducteur ou d'un passager. I1 est connu d'équiper l'enrouleur 16 de cette ceinture d'un capteur de mesure 17 de la longueur déroulée 1d de la ceinture. Cette mesure 1d peut être fournie, suivant l'invention, au calculateur 12 pour parfaire le calcul de la distance estimée Lest. Ainsi la mise en oeuvre de la présente invention n'exige tout au plus, sur le plan matériel, que l'installation de quelques fils électriques supplémentaires pour fournir au calculateur 12 les informations évoquées ci-dessus. Cette installation peut elle-même n'être pas nécessaire quand le véhicule est équipé d'un réseau local de transmission de données, tel que celui schématisé à la figure 3. On sait qu'un tel réseau comprend classiquement un bus 19 de communication de données sur lequel circule des informations émises et/ou traitées par divers moyens électroniques connectés à ce bus, capteurs (de choc 15, de longueur de ceinture déroulée 17, de vitesse V du véhicule, de régime du moteur, etc...) ou calculateurs (de commande d'allumage ou d'injection, de commande de siège 11 équipé d'un clavier 11', de commande du gonflage d'un coussin d'air 12, de commande de colonne de direction 18, etc...). Il est clair que dans ce cas la mise en oeuvre de la présente invention n'implique aucun surcoût en matériel, les surcoûts en logiciel étant pour leur part négligeables. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Ainsi des paramètres autres que ceux évoqués pourraient être utilisés pour calculer la valeur de la distance estimée Lest, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande de l'instant de déclenchement du gonflage d'un coussin de gaz pour la protection d'une personne occupant un siège (7) d'un véhicule automobile, suivant lequel l'instant commandé est fonction au moins de la valeur de l'accélération du véhicule et de la distance (L) séparant la personne du coussin non gonflé au moment d'un choc, caractérisé en ce qu'on identifie la valeur de cette distance (L) à une valeur (Le.t) estimée à partir d'au moins la position du siège (7) relativement audit coussin non gonflé. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite valeur estimée est tirée d'informations de position (a,x) du siège (7) délivrées par des moyens de commande (11) de cette position. 3. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite valeur estimée (Lest) est en outre fonction de la position (B,dl) de la colonne de direction (4) du véhicule. 4. Procédé conforme à l'une quelconque des revendication 1 à 3 , caractérisé en ce que ladite valeur estimée (L,,t) est en outre fonction de la longueur (ld) de la partie déroulée d'une ceinture de sécurité (15) à enrouleur (16) équipant le siège (7) du véhicule. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 1, comprenant un générateur de gaz (1), des moyens (13) pour gonfler le coussin avec du gaz fourni par ce générateur, un capteur de choc (14) et un calculateur (12) sensible au moins au signal délivré par ce capteur (14) et à la distance (L) séparant la personne du coussin de gaz pour commander l'instant d'activation desdits moyens de gonflage, caractérisé en ce que le calculateur (12) comprend des moyens d'estimation de cette distance (L) à partir d'informations de position (a,x) qui lui sont fournies par des moyens de commande (11) de la position du siège (7) du véhicule. 6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'estimation de ladite distance (L) prennent en outre en compte des informations (ss,Al) relatives à la position d'une colonne de direction (4) du véhicule, délivrées par des moyens de commande de cette position. 7. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendication 5 et 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'estimation de ladite distance prennent en outre en compte la longueur (ld) de la partie déroulée d'une ceinture de sécurité (15) à enrouleur (16), délivrée par un capteur (17) sensible à ladite longueur.