Brevet FR2750391A1 — publié le 19980102

L'invention concerne un dispositif à élément de commande pour commander le déplacement longitudinal et le déplacement transversal d'un véhicule automobile, comportant une partie de réglage pouvant être actionnée au pied et servant à commander des processus de freinage. Dans des dispositifs usuels à éléments de commande de ce type, tels qu'utilisés par exemple dans des automobiles, cette partie de réglage pouvant être actionnée au pied est formée par une pédale de frein, et pour déclencher des processus d'accélération il est prévu une pédale d'accélérateur ou une pédale de frein également actionnée au pied, alors que la commande du déplacement transversal, c'est-à-dire le braquage du véhicule, s'effectue à l'aide d'un volant. Dans l'article de P. Brânneby et consorts, "Improved Active and Passive Safety by Using Active Lateral Dynamic Control and an Unconventional Steering Unit", 13th International Technical Conference on Experimental Safety Vehicles, 4-7.11.1991, Proceedings Vol. 1, page 224, il est proposé comme variante à l'utilisation du volant usuel, un levier de commande disposé par exemple sur le tunnel central du véhicule. D'autre part il est connu de prévoir un élément de commande commun pour la commande de la dynamique longitudinale et de la dynamique transversale d'un véhicule automobile, auquel cas de préférence la dynamique longitudinale est commandée par un actionnement de l'élément de commande dans une direction longitudinale du véhicule et la dynamique transversale est commandée par un actionnement de cet élément dans une direction transversale, notamment sous la forme d'un mouvement de rotation d'une manière qui correspond au volant usuel. Un tel élément de commande est décrit comme se présentant sous la forme d'un levier de commande ou d'un manche à balai, qui est monté sur un cadre de manière à pouvoir basculer autour d'un axe horizontal transversal, le cadre pouvant tourner pour sa part autour d'un axe longitudinal horizontal, dans le brevet US 3 022 850. Un autre élément de commande de ce type, qui est mentionné dans l'article de H. Bubb, Arbeitsplatz Fahrer - Eine ergonomische Studie, Automobil-Industrie 3/85, page 265, contient deux poignées en forme de disques qui sont disposées étroitement l'une à côté de l'autre, sont reliées entre elles mécaniquement et sont montées sur l'extrémité d'un étrier qui est guidé avec possibilité de déplacement sur la console centrale du véhicule. Un déplacement de l'étrier dans une direction longitudinale du véhicule commande la dynamique longitudinale de ce dernier, tandis que la dynamique transversale est influencée par une rotation des deux poignées en forme de disques dans le plan transversal du véhicule. Dans la demande de brevet allemand 195 48 717.6 non publiée antérieurement, on décrit un dispositif à élément de commande servant à commander le déplacement longitudinal et le déplacement transversal d'un véhicule automobile et qui comprend deux éléments de commande pouvant être actionné indépendamment l'un de l'autre et dont chacun est conçu pour commander le déplacement longitudinal et le déplacement transversal et est agencé de préférence sous la forme d'un levier de commande pouvant être actionné manuellement. Un couplage électronique des deux éléments de commande empêche des collisions entre instructions, par exemple grâce à une combinaison additive des signaux d'instructions de commande, au moyen d'une commutation manuelle passive respectivement d'un élément de commande ou par association de priorités différentes pour les deux éléments de commande. Dans la demande de brevet allemand publiée DE 28 41 786 A1 on connaît un dispositif à élément de commande servant à commander le déplacement longitudinal et le déplacement transversal d'un véhicule automobile, qui, pour la commande de processus d'accélération longitudinale, contient un pédale de gaz usuelle actionnée au pied, ainsi qu'un boulon d'actionnement couplé mécaniquement et pouvant être actionné manuellement qui est disposé sur un volant usuel, utilisé pour la commande du déplacement transversal, de manière à pouvoir tourner conjointement avec ce dernier et à pouvoir se déplacer axialement par rapport à ce volant. Le but de ce dispositif est de permettre également à des handicapés moteurs de conduire des véhicules automobiles avec des pédales usuelles, de manière que les commandes des pédales puissent être actionnées manuellement. Dans un dispositif connu d'après la demande de brevet allemand publiée DE 43 01 292 A1 en dehors d'un volant usuel utilisé pour la commande d'un déplacement transversal, il est prévu un bouton de freinage couplé à une pédale de frein usuelle et pouvant être actionné manuellement et servant à activer les freins du véhicule. En outre le dispositif contient une unité pour régler la vitesse longitudinale, la valeur de consigne de la vitesse devant être décrémentée par un simple contact du bouton de freinage et pouvant être incrémentée par l'actionnement de boutons-poussoirs prévus dans le volant. Dans un type de fonctionnement standard sans régulation de vitesse, la commande de processus d'accélération s'effectue à l'aide d'une pédale d'accélération usuelle, pouvant être actionnée au pied. Dans le brevet US 5 309 361, on décrit un dispositif à élément de commande pouvant être actionné au pied et servant à commander le déplacement longitudinal du véhicule, et dans lequel la pédale de frein et la pédale d'accélérateur sont agencés sous la forme d'éléments hémisphériques de détection de force, qui peuvent être déviés lors de l'application d'une force d'actionnement de poussée extérieure. L'invention a comme but technique d'indiquer un dispositif à élément de commande servant à commander le déplacement longitudinal et le déplacement transversal d'un véhicule automobile avec un confort élevé de conduite et de commande. Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un dispositif à élément de commande du type indiqué plus haut,caractérisé en ce que une pièce ou partie de réglage est disposée de manière à pouvoir être actionnée manuellement et se présente sous la forme d'un levier de commande de direction, qui peut être chargé par des forces d'actionnement agissant dans la direction transversale du véhicule, pour la commande du déplacement transversal de ce dernier, c'est-à-dire pour le braquage du véhicule, et dans lequel est intégrée une partie de réglage pouvant être actionnée à l'aide des doigts et servant à commander des processus d'accélération. Par rapport à des dispositifs usuels comportant un volant ainsi qu'une pédale de frein et une pédale d'accélérateur, on obtient de nombreux avantages. Ainsi la sécurité active en ce qui concerne la dynamique longitudinale est améliorée par le fait que, pour actionner alternativement l'accélérateur et le frein, il n'est plus nécessaire de déplacer le pied entre la pédale d'accélérateur et la pédale de frein. Au contraire, la commande de processus d'accélération est nettement séparée de la commande des processus de freinage, spatialement et en rapport avec le type de commande. En outre, des processus de freinage doivent être déclenchés nettement plus rapidement. En raison de l'absence de la commande d'accélérateur, le risque d'un actionnement de la mauvaise pédale est supprimé. D'autre part la sécurité de commande et le confort de commande sont accrus en raison de la possibilité d'une conduite plus intuitive du véhicule et d'un maintien plus agréable du corps. En raison de la suppression de la pédale d'accélération ainsi que du volant usuel, on dispose, au voisinage du siège du conducteur, d'espaces libres, que l'on peut utiliser pour disposer d'une manière plus appropriée d'autres instruments dans la zone du tableau de bord. En outre, dans le cas d'un levier de commande de direction disposé latéralement, les bras n'ont pas besoin d'être maintenus tendus vers l'avant aussi loin que dans le cas d'un volant usuel. La suppression de la pédale d'accélération et du volant améliore en outre la sécurité passive étant donné que dans le cas d'un accident de la circulation, les risques de blessure, qui sont associés à ces éléments sont supprimés. La suppression du volant usuel et de la pédale d'accélérateur peut en outre être utilisée pour raccourcir le véhicule pour un même espace disponible, et pour permettre une montée plus commode. Par rapport à des dispositifs comportant un élément de commande qui est utilisé aussi bien pour la commande de la dynamique longitudinale que de la dynamique transversale et qui peut être chargé à cet effet dans une direction longitudinale et dans une direction transversale, par une force d'actionnement associée, le présent dispositif à élément de commande présente l'avantage consistant en ce qu'en raison de la force exercée sur la partie de réglage pouvant être actionnée manuellement, seul le déplacement transversal du véhicule est influencé, sans que simultanément, d'une manière imprévisible, une composante de la force d'actionnement dans la direction longitudinale du véhicule puisse conduire à une influence involontaire sur la dynamique longitudinale du véhicule. Au contraire, la main, qui actionne la partie de réglage, du conducteur du véhicule peut prendre appui sur cette partie de réglage, dans la direction longitudinale du véhicule. Dans une variante de réalisation du dispositif à élément de commande selon l'invention, le levier de commande de direction pouvant être actionné manuellement est disposé latéralement à côté du siège du conducteur. Le cas échéant, un levier de commande de direction peut être prévu de chaque côté du siège du conducteur, ces deux leviers pouvant être commandés parallèlement, tandis que des dispositions appropriées veillent à ce qu'il n'apparaisse aucune situation de collision entre instructions. Selon une variante de réalisation de l'invention, la partie de réglage pouvant être actionnée à l'aide des doigts peut être agencée sous la forme d'un levier de réglage, d'une roue de réglage, d'un élément coulissant ou d'un élément formant capteur de pression. Une autre forme de réalisation de l'invention, le dispositif à élément de commande contient, en tant qu'élément de réglage pouvant être actionné au pied, pour la commande de processus de freinage, un élément de surface étendue formant capteur de force, qui est disposé dans la zone du fond au niveau de la place du conducteur, c'est-à- dire approximativement à l'endroit o est habituellement située la pédale de frein. L'agencement de l'élément formant capteur de force de surface étendue à la place d'une pédale améliore la sécurité passive, étant donné que de cette manière on peut supprimer non seulement la pédale d'accélérateur, mais également la pédale de frein et par conséquent éliminer les risques de blessure qui sont liés à ces pédales. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective schématique d'un levier de commande de direction, pouvant être actionné manuellement et comportant un levier intégré d'accélérateur, pouvant être actionné avec les doigts, d'un dispositif à élément de commande pour la commande du déplacement longitudinal et du déplacement transversal d'un véhicule automobile; - la figure 2 représente une vue en perspective schématique du levier de commande de direction de la figure 1, vu dans une autre direction; et - la figure 3 représente une vue en perspective schématique de la zone du pied au niveau de l'emplacement du conducteur, dans laquelle est disposée une partie de réglage actionnée par le pied, du dispositif à élément de commande comportant le levier de commande de direction des figures 1 et 2. Sur les figures 1 et 2, on a représente une partie de réglage pouvant être actionnée manuellement et se présentant sous la forme d'un levier de commande de direction 1 servant à commander le déplacement transversal d'un véhicule automobile, c'est-à-dire réaliser le braquage de ce véhicule, et qui forme un composant d'un dispositif à élément de commande servant à commander le déplacement longitudinal et le déplacement transversal du véhicule automobile. Le levier de commande de direction 1 est relié d'une manière non représentée de façon plus détaillée, à la carrosserie du véhicule de telle sorte que, sous l'influence d'une force d'actionnement agissant dans la direction transversale du véhicule, il déclenche des opérations de braquage alors qu'il ne cède pas à des forces dans la direction longitudinale du véhicule que ces mêmes forces ne déclenchent aucune activité de commande. De cette manière, la main du conducteur du véhicule peut prendre appui sur le levier de commande de direction 1 dans la direction longitudinale du véhicule. Cette limitation de fonctionnement du levier de commande de direction 1 dans une direction d'actionnement transversal illustrée sur la figure 1 par une flèche double P, qui symbolise des déviations ou des forces d'actionnement dans la direction transversale du véhicule. Pour la commande du déplacement transversal, le levier articulé de commande peut être agencé, selon les besoins, en tant que partie de réglage passive, isométrique ou active. Dans le cas d'une construction passive, le levier articulé de commande 1 est relié, de manière à être déplaçable dans la direction transversale du véhicule, à la carrosserie du véhicule. Un déplacement de la partie de réglage vers la gauche déclenche un mouvement de braquage correspondant du véhicule vers la gauche, tandis que, de façon analogue, un déplacement de la partie de réglage vers la droite conduit à un braquage à droite. Le déplacement de la partie de réglage peut être un déplacement transversal ou un mouvement de basculement. Dans le cas o la partie de réglage a une conception isométrique, le levier articulé de commande 1 reste fixe et un détecteur de force associé détecte la force d'actionnement transversale, qui agit sur ce levier. Une unité de commande, branchée en aval, du dispositif à élément de commande règle alors l'angle de braquage associé à la force d'actionnement détectée. Dans le cas d'un agencement actif de la partie de réglage, le réglage de l'angle de braquage s'effectue en fonction de la force d'actionnement transversale appliquée ou de la déviation, et en outre il se produit une déviation automatique ou une application automatique d'une force de réaction du levier de commande de direction 1 en fonction de la valeur réelle respective de l'angle de braquage ou de grandeurs réelles du véhicule autres que pour l'information de signalisation en retour pouvant être décelée par le conducteur. Sur la figure 1 on voit que d'un côté du levier de commande de direction 1 sont intégrées, en tant que fonctions de commande supplémentaires, une touche 2 pour l'activation d'un avertisseur ainsi que, selon une association latérale correcte, deux touches 3a, 3b d'actionnement des clignotants. Ces touches 2, 3a, 3b peuvent être aisément actionnées par le conducteur par exemple à l'aide de la paume de la main en serrant le levier articulé de commande 1, sans qu'il faille à cet effet relâcher le levier de commande de direction 1. D'autre part, dans le levier de commande de direction 1 est intégrée une partie de réglage pouvant être actionnée à l'aide des doigts et qui se présente sous la forme d'un levier d'accélérateur 4 pouvant être actionné à l'aide des doigts, comme cela est visible de façon plus précise sur la figure 2. Le levier d'accélérateur 4 pouvant être actionné à l'aide des doigts peut être aisément actionné par le conducteur à l'aide d'un ou de plusieurs doigts de la main qui saisit le levier articulé de commande 1, auquel cas le conducteur peut faire basculer le levier articulé de commande 1 autour d'un axe de basculement 5. Le levier d'accélérateur 4 pouvant être actionné à l'aide des doigts est dévié, comme cela est indiqué sur la figure 2, lors de l'action d'une force d'actionnement correspondante F, ce qui est détecté par un système de détection associé, non représenté. L'unité de commande, branchée en aval du système de détection, du dispositif à élément de commande convertit le déplacement détecté du levier d'accélérateur 4 actionné à l'aide des doigts en un déclenchement correspondant d'un processus d'accélération du véhicule. En fonction de la conception du système, à cet effet un réglage déterminé du papillon d'étranglement ou une valeur de consigne déterminée de l'accélération peut correspondre au trajet respectif d'actionnement du levier d'accélérateur actionné à l'aide des doigts. Dans le cas indiqué en dernier lieu, le véhicule maintient la vitesse instantanée, lorsqu'aucune force d'actionnement n'est appliquée au levier d'accélérateur 4 actionné à l'aide des doigts, alors qu'il accélère au maximum lorsque le levier 4 est dévié au maximum. Le levier d'accélérateur 4 actionné à l'aide des doigts permet une possibilité de dosage comparativement fine de l'accélération du véhicule au moyen d'un actionnement à l'aide des doigts. Contrairement au levier d'accélérateur représenté 4 actionné à l'aide des doigts, également une roue de réglage, un élément coulissant ou un élément formant capteur de pression peut être intégré, en tant que partie de réglage à fonction identique et pouvant être actionné à l'aide des doigts, dans le levier de commande de direction 1. Comme cela est visible sur la figure 2, dans le levier de commande de direction 1 est en outre intégré une touche 6 d'activation d'un dispositif de régulation de vitesse, dont l'actionnement permet d'activer et de désactiver un dispositif de réglage de vitesse présent dans le véhicule. Sur la figure 3, on a représenté une partie de réglage actionnée à l'aide du pied, sous la forme d'un élément formant capteur de force 7 de surface étendue, qui forme le composant du dispositif à élément de commande servant à commander le déplacement longitudinal et le déplacement transversal, avec lequel des processus de freinage sont commandés. L'élément 7 formant capteur de force est situé dans la zone du plancher à l'emplacement o se trouve le conducteur, en avant d'un siège non représenté du conducteur, dans la section oblique montante 8a d'une tôle 8 du plancher. Alors que le levier d'accélérateur 4 pouvant être actionné à l'aide des doigts remplace une pédale d'accélérateur usuelle, l'élément formant capteur de force 7 est utilisé à la place d'une pédale de frein usuelle. Des risques de blessure liés aux pédales sont par conséquent exclus, et l'élément formant capteur de force 7 de surface étendue peut être actionné sans problème par un pied 9 du conducteur. La séparation spatiale conséquente de la commande de freinage par actionnement au pied d'une part et de la commande d'accélération par actionnement à l'aide il des doigts d'autre part empêche d'une manière très fiable un déclenchement intempestif d'un processus d'accélération à la place d'un processus de freinage. L'unité de commande non représentée, qui est associée au dispositif à élément de commande, convertit la force d'actionnement, qui est appliquée par le pied 9 à l'élément formant capteur de force 7, en une commande correspondant de l'installation de freinage du véhicule. Le cas échéant, on peut prévoir respectivement un levier de commande de direction conformément aux figures 1 et 2, de chaque côté du siège du conducteur. Ces leviers de commande sont alors couplés à l'unité de commande associée de telle sorte que le conducteur peut conduire le véhicule alternativement avec la main droite ou la main gauche ou avec les deux mains, les dispositions appropriées étant prises pour éviter des collisions entre instructions de commande. En référence à l'exemple représenté et décrit, il est évident que le dispositif à élément de commande selon l'invention permet une conduite confortable du véhicule avec un espace libre important au niveau de la place du conducteur, par suppression d'un volant ou d'une pédale d'accélérateur. La pédale de frein peut être conservée ou, de préférence être remplacée par l'élément formant capteur de force représenté, de surface étendue. Pour la partie de réglage, qui peut être actionnée au pied et sert à commander des processus de freinage, il est également possible, comme pour le levier articulé de commande et pour la partie de réglage pouvant être actionnée à l'aide des doigts, d'avoir une conception passive, isométrique ou active. REVENDICATIONS 1. Dispositif à élément de commande pour commander le déplacement longitudinal et le déplacement transversal d'un véhicule automobile, comportant une partie de réglage (7) pouvant être actionnée au pied et servant à commander des processus de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de réglage disposé de manière à pouvoir être actionné manuellement, ayant la forme d'un levier de commande de direction (1), qui peut être chargé par des forces d'actionnement agissant dans la direction transversale du véhicule, pour la commande du déplacement transversal de ce dernier et dans lequel est intégrée une partie de réglage (4) pouvant être actionnée à l'aide des doigts et servant à commander des processus d'accélération. 2. Dispositif à élément de commande selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le levier de commande de direction (1) pouvant être actionné manuellement est disposé latéralement par rapport au siège du conducteur. 3. Dispositif à élément de commande selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'en outre la partie de réglage (1) pouvant être actionnée à l'aide des doigts est agencée sous la forme d'un levier de réglage (4), d'une roue de réglage, d'un élément coulissant ou d'un élément formant capteur de pression. 4. Dispositif à élément de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un élément capteur de force de surface étendue (7) qui est disposé dans la zone avant (8a) du plancher au niveau de la place du conducteur, est utilisé en tant que partie de réglage pouvant être actionnée au pied.