Brevet FR2750094A1 — publié le 19971226

L'invention concerne un dispositif de détection de la présence d'un siège pour enfant sur un siège de passager d'un véhicule automobile, un enrouleur de ceinture de sécurité comportant un dispositif de détection suivant l'invention, et un dispositif d'inhibition d'un sac gonflable de sécurité utilisant le dispositif de détection selon l'invention. Pour permettre à de jeunes enfants de voyager de manière confortable et en toute sécurité dans un véhicule automobile, on a proposé des sièges pour enfant qui peuvent être fixés sur un siège de passager du véhicule automobile et en particulier sur le siège du passager avant. De préférence, le siège pour enfant est fixé dos à la route et maintenu dans sa position de service sur le siège du passager avant à l'aide de la ceinture de sécurité équipant le siège du passager avant. On connaît en particulier des sièges pour enfant qui comportent un support par exemple un support métallique constitué par des tubes qui repose sur l'assise du siège du passager avant et un dossier qui comporte des moyens d'accrochage et de retenue. L'un des brins de la ceinture de sécurité du siège du passager avant ou brin inférieur vient en appui sur le support du siège pour enfant pour assurer son maintien sur l'assise du siège du passager, lorsque la boucle de la ceinture est accrochée sur son dispositif de fixation solidaire de la structure du véhicule automobile. Le second brin de la ceinture ou brin supérieur est engagé dans les moyens d'accrochage du dossier du siège pour enfant et assure une retenue du siège contre un déplacement dans une direction longitudinale de déplacement du véhicule lorsque la boucle de ceinture est accrochée. La ceinture comporte de plus un enrouleur qui est fixé sur une partie de carrosserie du véhicule à l'intérieur de l'habitacle. L'extrémité opposée à la boucle de l'un des brins de la ceinture de sécurité est engagée dans l'enrouleur qui comporte, à l'intérieur d'une partie fixe solidaire de la carrosserie du véhicule, une partie mobile en rotation qui est associée à des moyens de rappel permettant d'assurer l'enroulement de la ceinture lorsqu'un effort de maintien nVest pas exercé sur le brin de la ceinture engagé dans l'enrouleur. De nombreux véhicules automobiles sont équipés de sacs gonflables de sécurité qui sont logés dans une partie du véhicule située en vis-à-vis de la place du passager dont ils assurent la protection. En particulier, un sac de sécurité gonflable se trouve généralement disposé à l'intérieur de la planche de bord du véhicule, en face de la place du passager avant. En cas de choc violent subi par le véhicule, lors d'un accident, le boîtier de commande électronique du sac gonflable est activé par des moyens de détection de chocs de manière à commander en un temps très court le gonflement et l'extraction du sac de son logement dans la planche de bord du véhicule. Le sac se trouve ainsi projeté vers le siège du passager avant du véhicule. Dans le cas où un siège pour enfant est fixé sur le siège du passager avant, le sac gonflable de sécurité est susceptible de venir frapper brutalement le siège pour enfant et de le projeter vers le dossier du siège du passager avant. La sécurité de l'enfant n'est donc plus assurée du fait de la présence du sac gonflable. Il s'est donc avéré nécessaire de pouvoir inhiber automatiquement le sac gonflable de sécurité du siège du passager avant d'un véhicule automobile, lorsqu'un siège pour enfant est monté sur le siège du passager avant. Il est donc nécessaire de disposer de moyens permettant de détecter de manière sûre la présence d'un siège pour enfant sur le siège du passager avant et d'utiliser cette détection pour envoyer un ordre d'inhibition au boîtier de commande du sac gonflable de sécurité du passager avant. On a proposé divers dispositifs permettant de détecter la présence d'un siège pour enfant sur un siège de passager. Ces dispositifs comportent généralement des détecteurs ou des interrupteurs qui sont actionnés pour envoyer un ordre d'inhibition au moment de la mise en place du siège pour enfant. On a proposé en particulier d'utiliser une mesure de la longueur de ceinture déroulée pour détecter la présence du siège pour enfant et pour initier l'ordre d'inhibition. Cependant, on n'a jamais proposé d'utiliser un capteur associé à l'enrouleur de ceinture pour effectuer une mesure directe d'un paramètre de fonctionnement de 1' enrouleur qui soit représentatif de la longueur de ceinture déroulée ou restant enroulée. L'invention est donc relative à un dispositif de détection de la présence d'un siège pour enfant sur un siège de passager d'un véhicule automobile, sur lequel le siège pour enfant est fixé par une ceinture de sécurité du siège de passager comprenant deux brins venant en prise avec le siège pour enfant, une boucle de fixation comportant des moyens de guidage des brins de la ceinture et un enrouleur de ceinture solidaire d'une partie de la carrosserie du véhicule automobile dans lequel est engagée une extrémité de l'un des brins de la ceinture, ce dispositif permettant de réaliser de manière simple et précise la détection de la présence du siège pour enfant sur le siège de passager. Dans ce but, le dispositif de détection comporte un capteur de mesure monté sur une partie de l'enrouleur pour assurer une mesure directe de la valeur d'un paramètre de fonctionnement de l'enrouleur représentatif de la longueur de ceinture déroulée ou restant enroulée. De préférence, la mesure directe de la valeur du paramètre de l'enrouleur représentative de la longueur de ceinture déroulée est un comptage du nombre de tours d'une partie mobile rotative de l'enrouleur, dans le sens de l'extraction de la ceinture. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif de détection de la présence d'un siège pour enfant suivant l'invention et son application à l'inhibition d'un sac gonflable de sécurité d'un véhicule automobile. La figure 1 est une vue schématique en élévation et en coupe longitudinale de la partie avant côté passager d'un véhicule automobile. La figure 2 est une vue en coupe partielle à grande échelle de la boucle de sécurité du siège du passager avant du véhicule. La figure 3 est une vue en coupe axiale de l'enrouleur de la ceinture de sécurité du passager avant. La figure 4 est une vue en coupe suivant 4-4 de la figure 3. Sur la figure 1, on a représenté une partie de l'habitacle 1 d'un véhicule automobile, au voisinage de sa partie avant et du côté du siège du passager avant désigné par le repère 2. Le siège du passager avant 2 comporte une assise 2a sur laquelle repose un siège pour enfant 3. En vis-à-vis du siège du passager avant 2, la planche de bord 4 du véhicule automobile comporte un logement 5 dans lequel est disposé un sac gonflable de sécurité dont le fonctionnement peut être déclenché en cas de choc par un boîtier de commande électronique 6 disposé derrière la planche de bord 4. Le siège pour enfant 3 comporte un support 7 en tube métallique solidaire de l'assise 3a du siège pour enfant 3. Le support 7 repose sur l'assise 2a du siège du passager avant de manière à venir buter par sa partie antérieure contre le dossier 2b du siège de passager avant. Le siège pour enfant 3 est maintenu sur le siège de passager avant 2, par l'intermédiaire de la ceinture de sécurité 9 du siège de passager avant qui comporte une sangle 10 ayant un brin supérieur lOa, un brin inférieur lOb, une boucle 11 dans laquelle est engagée la sangle 10 et un enrouleur de ceinture 12 qui est fixé sur une partie fixe de la carrosserie du véhicule automobile. L'extrémité de l'un des brins 10a Qu lOb de la ceinture 9 est engagée à l'intérieur de l'enrouleur 12, comme représenté de manière schématique sur la figure 1 dans une partie détachée de cette figure. La boucle 11 de la ceinture comporte des rouleaux de guidage de la sangle 10 et une partie d'accrochage à l'intérieur d'un gousset de fixation 13 fixé sur une partie de la carrosserie du véhicule et généralement sur le plancher de l'habitacle, dans une zone adjacente à l'assise 2a du siège du passager avant. Le brin supérieur îOa de la sangle 10 de la ceinture est engagé dans des moyens d'accrochage et de retenue 8 du dossier 3b du siège pour enfant et le brin inférieur lOb de la sangle 10 vient en appui sur la partie du support 7 du siège pour enfant reposant sur la surface supérieure de l'assise 2a du siège de passager avant 2. Lorsqu'on boucle la ceinture par engagement de la partie d'accrochage de la boucle 11 dans le gousset 13, on réalise la fixation du siège pour enfant sur le siège du passager avant. Comme il est visible sur la figure 2, le gousset 13 de réception de la boucle de ceinture comporte un détecteur 14 de présence de la ceinture qui est constitué par une pièce 15 mobile à l'intérieur d'une cavité du gousset 13 et repoussée dans une direction d'extraction de la boucle de ceinture, par un ressort 16. La pièce 15 peut être constituée par le poussoir d'un interrupteur qui permet d'envoyer ou d'interrompre un signal électrique dans le cas où la partie d'accrochage de la boucle 11 repousse la pièce 15 à l'intérieur du logement du gousset 13 à l'encontre de l'action du ressort 16. La pièce 15 pourrait être également une simple pièce métallique associée à un détecteur de présence fournissant un signal de présence de la pièce 15, lorsque la partie d'accrochage de la boucle 11 est engagée en position d'accrochage dans le gousset 13. Le détecteur 14 est relié, par l'intermédiaire d'un conducteur électrique, au boîtier de commande 6 du sac gonflable de sécurité 5, à l'intérieur de la planche de bord 4 du véhicule automobile. De plus, selon l'invention, sur la partie fixe de l'enrouleur 12 solidaire de la carrosserie du véhicule automobile est monté un capteur 17 qui est relié par un conducteur électrique au boîtier de commande électronique 6 du sac gonflable du véhicule automobile. Comme il sera expliqué par la suite, - le capteur 17 est un capteur de mesure d'un paramètre relatif à l'enrouleur 12 et à son fonctionnement et représentatif de la longueur de ceinture déroulée ou restant enroulée à l'intérieur de l'enrouleur 12. Il est bien évident que cette longueur de ceinture déroulée ou restant enroulée dépend du mode d'utilisation de la ceinture du passager avant 9. La valeur du paramètre mesurée par le capteur de mesure 17 permet en particulier de distinguer le cas où la ceinture 9 est utilisée pour la fixation d'un siège pour enfant 3 sur le siège de passager avant 2 du cas où la ceinture de sécurité 9 est utilisée de manière habituelle par le passager avant du véhicule. Le signal représentatif de la valeur du paramètre mesuré par le capteur 17 qui est transmis au boîtier de commande électronique 6 est comparé à un signal de référence dont le dépassement permet de détecter de manière certaine l'utilisation de la ceinture pour la fixation d'un siège pour enfant. La comparaison n'est effectuée que lorsque le boîtier de commande électronique 6 reçoit le signal de présence de la boucle de ceinture 11 en position d'accrochage dans le gousset 13, venant du capteur 14. Dans le cas où le boîtier de commande électronique 6 reçoit le signal d'accrochage de la ceinture et un signal du capteur 17 représentatif d'une valeur du paramètre dépassant la valeur de référence, un signal d'inhibition est transmis au boîtier électronique 6 du sac gonflable de sécurité et simultanément, un voyant 18 situé sur la planche de bord du véhicule, est allumé, pour signaler au conducteur du véhicule l'inhibition du sac de sécurité du siège de passager avant. Pendant l'utilisation du véhicule automobile, en cas de choc, le sac de sécurité du passager avant ne se déclenche pas, ce qui évite de transmettre un choc qui pourrait être dangereux à-un enfant transporté sur le siège pour enfant 3 fixé dos à la route sur le siège de passager avant. En revanche, lorsque le siège de passager avant est utilisé par un adulte, le maintien de ce passager adulte et le bouclage de la ceinture ne nécessite un déroulement de la sangle 10 de la ceinture que dans des conditions telles qu'il n'y a pas dépassement du signal de référence fourni par le capteur 17. La comparaison déclenchée par le signal de bouclage de ceinture et effectuée par le boîtier de commande électronique ne produit pas de signal d'inhibition du sac de sécurité. Le passager avant est donc protégé par le sac de sécurité, dans le cas d'un accident. Sur les figures 3 et 4, on a représenté l'enrou- leur 12 de la ceinture de sécurité du siège de passager 2. L'enrouleur 12 comporte un boîtier 19 de forme cylindrique qui constitue la partie fixe de l'enrouleur qui est solidaire d'une partie de la carrosserie du véhicule automobile. Le boîtier 19 comporte deux flasques de forme circulaire 19a et 19b placés de manière coaxiale l'un par rapport à l'autre et une paroi latérale cylindrique 19c sur laquelle sont fixés les flasques 19a et 19b assurant la fermeture du boîtier. Le flasque 19a est solidaire d'un axe 20 à section circulaire qui est disposé perpendiculairement au flasque 19a et suivant l'axe commun aux deux flasques 19a et 19b. L'enrouleur 12 comporte de plus une partie mobile 21 ayant la forme d'une bobine qui est montée rotative sur l'axe 20 du boîtier 19 par l'intermédiaire d'un roulement 22. Un dispositif de rappel de la partie mobile 21 en forme de bobine de l'enrouleur est également intercalé entre une partie du boîtier fixe 19 et la partie mobile 21 en forme de bobine pour assurer le réenroulement automatique de la sangle 10 de la ceinture sur la partie mobile 21. De préférence, le moyen de rappel est intercalé entre l'arbre 20 et le moyeu central de la partie mobile 21 en forme de bobine. Une pièce d'arrêt 23 bloquée sur l'arbre 20 est fixée à liextrémité de l'arbre 20 opposée au flasque 19a. La partie mobile 21 de l'enrouleur en forme de bobine comporte un moyeu central sur lequel s'enroule la sangle 10 et deux flasques 21a et 21b de forme annulaire solidaires des extrémités du moyeu. L'un des flasques annulaire (21a) de la partie mobile 21 de l'enrouleur 12 comporte des encoches telles que 24a et 24b dans sa partie périphérique. Dans ce cas, le capteur 17 associé au boîtier fixe 19 est réalisé sous la forme d'un dispositif détecteur du passage des encoches telles que 24a et 24b, pendant la rotation de la partie mobile 21, dans le sens du déroulement de la sangle 10. Le capteur 17 peut être constitué par exemple par un capteur électromagnétique ou un capteur capacitif associé à un moyen de comptage. La précision obtenue sur le comptage du nombre de tours de la partie mobile 21 dans le sens du déroulement de la sangle 10 de la ceinture 9 dépend du nombre d'encoches disposées à la périphérie du flasque 21a. Dans le cas de deux encoches 24a et 24b disposées à 180 , comme représenté sur la figure 4, la précision de mesure est d'un demi-tour. Il est possible, pour obtenir une précision de mesure à un quart de tour près, de disposer quatre encoches à 90" à la périphérie du flasque 21a et, pour obtenir une précision du huitième de tour, de disposer de huit encoches à la périphérie du flasque 21a à 45" l'une de l'autre. En fonction de la précision recherchée, il est bien sûr possible de prévoir un nombre quelconque d'encoches à la périphérie du flasque 21a. De manière générale, il est possible de prévoir n encoches disposées à 2 n/n radians l'une de l'autre à la périphérie du flasque 21a. Le comptage est effectué, lors du déroulement de la sangle 10 de la ceinture 9, depuis le début du déplacement en rotation de la partie mobile 21, jusqu'à l'accrochage de la boucle de la ceinture, la partie mobile 21 étant alors immobilisée et la sangle 10 mise en tension par les moyens de rappel de l'enrouleur. Le ou les signaux relatifs au comptage des encoches passant devant le capteur 17 lors de la rotation de la partie mobile 21 au cours du déroulement de la sangle 10 de la ceinture sont transmis au boîtier de commande électronique 6. Si le comptage dépasse une valeur prédéterminée, le boîtier de commande électronique actionné par le signal d'accrochage de la ceinture envoie un ordre d'inhibition au sac de sécurité gonflable du véhicule. Le capteur 17 qui est fixé sur une partie de l'enrouleur pourrait être également un capteur de mesure de distance ou de niveau permettant de mesurer la hauteur d'enroulement de la sangle 10 entre les flasques de la partie mobile 21 en forme de bobine. Dans ce cas, le signal qui est transmis par le capteur 17 au boîtier de commande électronique 6 est représentatif de la longueur de la sangle 10 de la ceinture restant enroulée sur la partie mobile 21 de l'enrouleur 12. Dans ce cas, le signal peut être comparé à un signal correspondant à l'enroulement complet de la ceinture, de manière à obtenir par différence un signal représentatif de la longueur déroulée de la sangle 10 de la ceinture 9. Dans tous les cas, le dispositif de contrôle suivant l'invention utilise une mesure directe d'un paramètre lié au fonctionnement de l'enrouleur pour déterminer la longueur de la ceinture qui a été déroulée jusqu'à l'accrochage de la boucle de la ceinture. Le capteur utilisé est parfaitement intégré à l'enrouleur de telle sorte que son montage est réalisé simultanément à celui de l'enrouleur. En outre, le capteur est protégé par le boîtier de l'enrouleur. Le dispositif de détection suivant l'invention est donc parfaitement sûr et d'une réalisation simple. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits. De préférence, comme décrit plus haut, le capteur de mesure d'un paramètre de fonctionnement de l'enrouleur représentatif de la longueur de ceinture déroulée peut être un capteur de comptage d'un nombre de tours de rotation d'une partie mobile en rotation de l'enrouleur ou encore le capteur de mesure d'un paramètre de fonctionnement de l'enrouleur peut être un capteur de mesure de la hauteur des spires de la ceinture de sécurité enroulée sur une partie mobile de l'enrouleur. Cependant, on peut envisager l'utilisation de capteurs différents de ceux qui ont été décrits pour mesurer la valeur d'un paramètre de fonctionnement de l'enrouleur représentatif de la longueur de ceinture déroulée et différents d'un capteur de comptage d'encoches ou d'un capteur de mesure de longueur ou de niveau. On peut utiliser tout moyen électronique approprié pour réaliser les moyens de comparaison de signaux du boîtier de commande 6 du sac gonflable de sécurité. L'invention s'applique à tout véhicule automobile utilisé pour le transport d'un enfant, en particulier dans une position dos à la route, sur le siège du passager avant. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de détection de la présence d'un siège pour enfant (3) sur un siège de passager (2) d'un véhicule automobile, sur lequel le siège pour enfant (3) est fixé par une ceinture de sécurité (9) du siège de passager (2) comprenant deux brins (10a, lOb) venant en prise avec le siège pour enfant (3), une boucle de fixation (11) comportant des moyens de guidage des brins (lOa, lOb) de la ceinture (9) et un enrouleur de ceinture (12) solidaire d'une partie de la carrosserie du véhicule automobile, dans lequel est engagée une extrémité de l'un des brins (lOa, lOb) de la ceinture (9), caractérisé par le fait qu'il comporte un capteur de mesure (17) monté sur une partie de l'enrouleur (12) pour assurer une mesure directe de la valeur d'un paramètre de fonctionnement de l'enrouleur (12) représentatif de la longueur de ceinture (9) déroulée ou restant enroulée. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur (17) de mesure d'un paramètre de fonctionnement de l'enrouleur (12) représentatif de la longueur de ceinture déroulée est un capteur de comptage d'un nombre de tours de rotation d'une partie mobile en rotation (21) de l'enrouleur (12). 3.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur (17) de mesure d'un paramètre de fonctionnement de l'enrouleur (12) est un capteur de mesure de la hauteur des spires de la ceinture de sécurité (9) enroulée sur une partie mobile (21) de l'enrouleur (12). 4.- Enrouleur d'une ceinture de sécurité du siège (2) d'un passager d'un véhicule automobile comportant une partie mobile en rotation (21) ayant la forme d'une bobine sur laquelle s'enroule la ceinture (9), entre des flasques (21a, 21b), caractérisé par le fait qu'il comporte de plus un dispositif de détection suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, l'enrouleur comprenant un capteur (17) de mesure d'un paramètre représentatif de la longueur d'une sangle (10) de la ceinture de sécurité déroulée ou restant enroulée sur la partie mobile (21). 5.- Enrouleur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que l'un des flasques (21a) de la partie mobile (21), de forme annulaire, comporte, sur un bord périphérique, au moins une encoche (24a, 24b), le capteur de mesure (17) étant constitué par un capteur de comptage de passages d'encoches de la partie périphérique du flasque (21a) de la partie mobile (21). 6.- Enrouleur suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que le flasque (21a) de la partie mobile (21) de l'enrouleur (12) comporte deux encoches (24a, 24b) disposées à 1800 l'une de l'autre à la périphérie de flasque (21a). 7.- Enrouleur suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que le flasque (21a) de la partie mobile (21) de l'enrouleur (12) comporte n encoches disposées à 2 n/n radians l'une de l'autre à la périphérie du flasque (21a). 8.- Enrouleur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le capteur (17) du dispositif de détection est constitué par un capteur de mesure de distance ou de niveau disposé sur une partie de l'enrou- leur (12), de manière à mesurer la hauteur d'enroulement de la sangle (10) de la ceinture (9) sur la partie mobile (21) de l'enrouleur (12). 9.- Dispositif d'inhibition d'un sac gonflable de sécurité (5) associé à un siège de passager avant (2) d'un véhicule automobile comportant un boîtier de commande électronique (6), caractérisé par le fait que le boîtier de commande (6) est relié au capteur (17) d'un dispositif de détection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ou d'un enrouleur de ceinture suivant l'une quelconque des revendications 4 à 8, de manière à fournir un signal au boîtier de commande (6) pour inhiber le fonctionnement du sac gonflable de sécurité (5), lorsque le signal fourni par le capteur de mesure (17) traduit la présence du siège pour enfant (3) sur le siège de passager avant (2) du véhicule automobile. 10.- Dispositif d'inhibition suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que le boîtier de commande électronique est relié à un voyant lumineux (18) pour fournir un signal de présence du siège pour enfant (3) sur le siège de passager (2) et d'inhibition du sac gonflable de sécurité (5) au conducteur du véhicule. 11.- Dispositif d'inhibition suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé par le fait que le boîtier de commande (6) du sac gonflable de sécurité est relié à un détecteur (14) d'accrochage de la ceinture de sécurité (9) du siège de passager avant (2), pour fournir un signal d'actionnement du boîtier de commande électronique (6).