Brevet FR2765168A1 — publié le 19981231

Etat de la technique L'invention concerne un dispositif servant à déclencher un système de protection des passagers d'un véhicule, en particulier d'un coussin d'air latéral, dans un véhicule à moteur, qui comprend un détecteur d'accélération, une unité d'exploitation ainsi qu'au moins un dispositif d'allumage, au moins le détecteur d'accélération et l'unité d'exploitation étant logés dans un boîtier commun, qui les entoure directement. Un tel dispositif de déclenchement est par exemple décrit dans un prospectus de la Société Robert Bosch GmbH sous le numéro 1 987 709 312 - ZVW2 et sous le titre "Electronics for the right decision at the right moment". Edité en Septembre 1995. Selon ce document l'activation des systèmes de retenue des passagers d'un véhicule, tels que par exemple des coussins d'air ou des tendeurs de ceinture a lieu au moyen d'un appareil central de commande, qui est monté dans le véhicule à moteur et qui contient un détecteur d'accélération. Les signaux du détecteur d'accélération sont amenés à une unité d'exploitation dans l'appareil de commande et sont exploités par des processus de filtrage et de prédiction. En fonction de ce signal d'accélération exploité on détermine la charge qui s'exerce sur les passagers du véhicule à moteur et on la compare à une valeur limite. Les systèmes de protection des passagers ne sont pas activés tant que cette valeur limite n'est pas dépassée. Pour être assuré d'avoir pour un tel système de sécurité la fiabilité élevée requise et une garantie contre les défauts, il est nécessaire d'adapter de façon individuelle l'algorithme à l'exploitation du signal d'accélération pour les différents types de véhicules. On peut réduire les coûts de cette adaptation en choisissant de façon appropriée des paramètres et par des simulations, mais on ne les a pas entièrement évités jusqu'ici. On rencontre des difficultés particulières en relation avec un déclenchement approprié sûr et sans défaut de coussins d'air dans la zone latérale d'un véhicule. Comme dans cette zone il n'y a presque pas de "zone de froissage", le temps dont on dispose pour exploiter le signal d'accéléra tion et pour activer le coussin d'air latéral est extrêmement court. Pour le plus grand nombre des types actuels de véhicules ceci requiert des détecteurs locaux. Il n'y a alors dans ce cas que deux possibilités d'exploiter les signaux des détecteurs. Dans un cas on amène les signaux du détecteur local d'accélération à l'appareil central de commande, qui effectue l'exploitation des signaux et déclenche l'activation du coussin d'air latéral. Dans l'autre cas le détecteur local est logé dans un appareil de déclenchement de coussin d'air, qui est complètement indépendant. I1 est alors apparu qu'il était souhaitable d'avoir des temps de retraitement encore plus courts pour obtenir une décision quant à un déclenchement, qu'il s'agisse de pouvoir arriver encore plus vite à la décision, et de disposer en conséquence de davantage de temps pour avoir une réaction appropriée ou autrement pour pouvoir insérer par exemple des coussins d'air plus grands dans la zone latérale du véhicule, coussins d'air qui ne peuvent pas complètement se déployer dans le cas des temps de retraitement des dispositifs de déclenchement jusqu'à présent connus. On connaît par le brevet US 3 893 114 un procédé et un dispositif servant à prévoir l'entrée en collision d'un véhicule à moteur. Dans ce cas on exploite l'onde réfléchie d'un signal radar. On détermine un niveau des signaux de l'onde réfléchie, le temps qui subsiste jusqu'à la collision, une vitesse relative ainsi qu'une direction et un angle de la collision. A partir de ces grandeurs, on obtient une décision au sujet de l'activation d'un coussin d'air, avant que la collision n'ait effectivement lieu. Avec un tel dispositif on obtient naturellement très tôt une décision quant à une activation d'un système de protection contre les collisions, par rapport à l'instant d'une collision. Toutefois dans le cas de tels dispositifs le danger d'avoir des déclenchements par erreur est encore trop élevé. Ceux-ci peuvent être engendrés par exemple par des défauts de mesure ou par des réflexions de la cible, qui irradient par des lobes de rayonnement auxiliaires l'antenne radar. Mission, solution et avantages de l'invention La présente invention a pour but de proposer un dispositif amélioré de déclenchement du système de protection des passagers d'un véhicule à moteur, qui permette d'obtenir par rapport à l'instant d'une collision une décision plus rapide quant à une activation des systèmes de protection des passagers et qui présente en même temps la sécurité élevée requise par rapport à des déclenchements erronés. On résout ce problème grâce à un dispositif du type ci-dessus caractérisé en ce que - dans le boîtier commun on loge en outre un organe d'émis sion et un organe de réception, avec lesquels une onde en espace libre peut rayonner et être reçue et avec lesquels on peu détecter un objet qui se rapproche du dispositif à partir d'une exploitation des signaux d'écho reçus et - le système de protection des passagers peut être activé par l'unité d'exploitation en ce qui concerne les signaux mesu rés déjà rien qu'en fonction des signaux du détecteur d'ac célération logé dans le boîtier et d'un signal d'écho exploité. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - l'unité d'exploitation contient pour exploiter les signaux du détecteur d'accélération essentiellement seulement un organe de décision à valeur de seuil, la valeur de seuil pouvant être déterminée en fonction des signaux de l'organe de réception. - dans le boîtier mentionné, on loge en outre au moins une partie du dispositif d'allumage, - le dispositif est relié à d'autres appareils de commande au moyen d'une ligne de diagnostic, - l'unité d'exploitation est reliée à des appareils de com mande ou à des détecteurs, qui se trouvent en dehors du boîtier. L'invention offre l'avantage qu'une décision au sujet d'une activation d'un système de protection des passagers par rapport à l'instant d'une collision a lieu sensiblement plus vite que dans le cas des systèmes connus, qui utilisent uniquement un détecteur d'accélération. La raison de cela réside dans le fait que, grâce à l'exploitation de signaux d'écho reçus, une partie du processus de décision a déjà lieu avant le début de la collision. Comme cependant la décision a néanmoins lieu seulement après le début de la collision en fonction du signal du détecteur d'accélération, on obtient une sécurité plus élevée par rapport à des déclenchements erronés que dans le cas des systèmes qui se limitent seulement à une exploitation des signaux d'écho reçus. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que du fait des informations obtenues à partir du signal d'écho le signal du détecteur d'accélération n'a plus besoin d'être exploité par un dispositif de retraitement de signaux coûteux et qui réclame relativement beaucoup de temps. Il suffit au contraire d'avoir uniquement une simple surveillance d'une valeur de seuil du signal d'accélération. Ceci réduit le coût d'application du dispositif de déclenchement aux différents types de véhicules. En outre le dispositif selon l'invention convient de ce fait particulièrement pour une utilisation sur des véhicules utilitaires lourds, dans lesquels les signaux d'accélération du fait de la grande masse ne présentent qu'une faible dynamique et sont pour cette raison difficilement exploitables. Grâce à la combinaison particulièrement avantageuse du détecteur d'accélération et de la production de signaux d'échos dans un boîtier, il n'y a pas la nécessité de transmettre les signaux reçus à un appareil central de commande. Ceci épargne d'une part le câblage nécessaire pour cela du dispositif de déclenchement avec un appareil central de commande et permet d'autre part d'avoir une décision encore une fois plus rapide quant à un déclenchement du système de protection des passagers, car on n'a pas les temps de transmission des signaux à l'appareil central de commande. Grâce à cela le dispositif selon l'invention est particulièrement avantageux pour une activation de coussins d'air latéraux dans un véhicule à moteur. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que l'on fournit de cette façon un dispositif de déclenchement modulaire qui est de cette façon particulièrement facile à manier pour un constructeur automobile et que l'on peut produire de façon économique en grande série en raison de son application universelle. Description des exemples de réalisation On va décrire ci-après un exemple de réalisation de l'invention à partir d'un dessin. La figure unique montre une représentation de principe d'un dispositif de déclenchement 10 selon l'invention. Dans un boîtier 11 on a logé une unité d'exploitation 12 ainsi qu'un détecteur connu d'accélération 13. Un signal de sortie du détecteur d'accélération 13 est amené à l'unité d'exploitation 12. Dans le même boîtier 11 on a en outre logé un organe émetteur 14 ainsi qu'un organe récepteur 15, avec lesquels une onde en espace libre peut rayonner et être recueillie et avec lesquels on peut détecter à partir d'un appareil d'exploitation des signaux re çus un objet qui se rapproche du dispositif. Comme types d'ondes on peut dans ce cas utiliser par exemple des microondes, des ondes lumineuses ou des ondes à ultrasons. L'exploitation des signaux d'écho reçus est en principe connue par le brevet US-3 893 114, déjà mentionné ci-dessus. Les signaux de l'organe de réception 15 sont également amenés à l'unité d'exploitation 12. En outre il y a des liaisons entre l'unité d'exploitation 12 et l'organe émetteur 14 ainsi qu'entre celui-ci et l'organe récepteur 15. Au moyen de cette liaison on transmet des signaux de synchronisation, qui sont utilisés pour l'exploitation des signaux d'écho réfléchis. Dans le boîtier on prévoit d'avoir au moins une ouverture d'entrée ou une ouverture de sortie 16 pour les ondes émises et les ondes reçues. De préférence les ouvertures de sortie sont pourvues de lentilles qui forment des rayons, pour régler de la manière souhaitable une caractéristique de rayonnement de l'organe émetteur ou de l'organe récepteur. Il va de soi que le dispositif selon l'invention peut aussi être constitué d'une manière telle qu'il ne présente qu'une ouverture commune pour l'organe émetteur et pour l'organe récepteur. Ceci est par exemple suffisamment connu par ce qu'on appelle les systèmes radar monostatiques. A partir de l'unité d'exploitation 12 un ou plusieurs signaux ou données arrivent à un dispositif d'allumage 17. Celui-ci com prend des étages finaux, qui servent à produire la tension de déclenchement nécessaire ou une intensité de déclenchement nécessaire comme aussi le cas échéant des dispositifs pyrotechniques nécessaires, grâce à l'activation desquels un coussin d'air par exemple se déploie. Le dispositif d'allumage 17 est relié à un ou plusieurs systèmes de protection des passagers 18, tels que par exemple des coussins d'air ou des tendeurs de ceinture. Selon une réalisation préférée de l'invention on loge une partie au moins du dispositif d'allumage 17, en particulier les étages finaux mentionnés, dans le même boîtier 11. On a indiqué ceci par une ligne dessinée en tirets. Selon l'invention le système de protection des passagers peut être activé par l'unité d'exploitation 12 au moyen du dispositif d'allumage 17 déjà rien qu'en fonction des signaux du détecteur d'accélération logé dans le boîtier et d'un signal d'écho exploité. Ceci signifie que l'on a en aucune façon besoin, pour décider d'une activation, de signaux additionnels provenant de détecteurs ou d'appareils de commande situés en dehors du boîtier 11. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention l'unité d'exploitation 12 est cependant reliée au moyen d'une ligne de diagnostic 20 à d'autres appareils de commande. Les signaux ou les données qui sont transmis par ce moyen n'interviennent cependant pas dans la décision relative à une activation d'un système de protection des passagers, mais ils servent uniquement à un test de fonctionnement du dispositif. Un tel test de fonctionnement du dispositif peut par exemple être effectué une fois après un démarrage du véhicule. Par la ligne 21, dessinée en tirets, on a indiqué une autre interface du dispositif, au moyen de laquelle des données ou des signaux peuvent être échangés avec d'autres appareils de commande, en particulier d'autres dispositifs de déclenchement à l'intérieur du véhicule à moteur. Ceci n'est pas absolument nécessaire comme on l'a déjà décrit auparavant pour l'activation des systèmes déclenchés par ce dispositif. C'est toutefois avantageux pour avoir une protection de va leur tout autour dans un véhicule. Quand on a monté par exemple respectivement un dispositif de déclenchement décrit sur le côté droit et sur le côté gauche d'un véhicule à moteur, chacun des deux activera son système correspondant de protection des passagers, quand une collision se produira du côté respectivement correspondant. Toutefois au moyen de l'interface 21 le dispositif de déclenchement respectivement concerné peut aussi informer les autres dispositifs de déclenchement, qui n'ont pas (encore) enregistré la collision. Ceci est alors en particulier avantageux quand le dispositif de déclenchement selon l'invention doit aussi activer des systèmes de protection des passagers, quand une collision se produit à partir d'un côté qui n'est pas lui-même surveillé par les organes émetteur et récepteur du dispositif. A l'intérieur de l'unité d'exploitation 12 on a esquissé de façon schématique un organe de décision à valeur de seuil 19, sous la forme d'un comparateur. Celui-ci est destiné à la configuration avantageuse de l'invention selon laquelle on peut se passer d'une exploitation coûteuse et prenant beaucoup de temps du déroulement du signal du détecteur d'accélération. On constate ainsi une collision selon l'invention au moyen de procédés connus sensiblement à partir des signaux d'écho reçus. L'activation des systèmes de protection des passagers a lieu cependant pour avoir une sécurité par rapport à des déclenchements erronés seulement après le début effectif de la collision. Ceci peut être détecté d'une manière simple par le fait que le signal du détecteur d'accélération dépasse un seuil prédéfini. Il n'est plus nécessaire d'avoir une exploitation pour savoir quel déroulement de signal présente concrètement dans ce cas le signal d'accélération. Il est particulièrement avantageux de déterminer le seuil pour la surveillance du signal d'accélération de façon dynamique en fonction du signal d'écho reçu. De cette façon on obtient une sécurité additionnelle contre des déclenchements erronés, en adaptant le seuil de la probabilité avec laquelle une collision menace de se produire. C'est ainsi que l'on place le seuil assez haut de façon avantageuse quand on ne détecte pas, à partir des signaux d'écho, de col lision imminente, et qu'on le met assez bas quand une collision est imminente. REVENDICATIONS 1") Dispositif de déclenchement d'un système de protection des passagers (18), en partie d'un coussin d'air latéral, dans un véhicule à moteur, qui comprend un détecteur d'accélération (13), une unité d'exploitation (12) ainsi qu'au moins un dispositif d'allumage (17), au moins le détecteur d'accélération et l'unité d'exploitation étant logées dans un boîtier commun (11), qui les entoure directement, caractérisé en ce que - dans le boîtier commun on loge en outre un organe d'émis sion (14) et un organe de réception (15), avec lesquels une onde en espace libre peut rayonner et être reçue et avec lesquels on peu détecter un objet qui se rapproche du dis positif à partir d'une exploitation des signaux d'écho re çus et - le système de protection des passagers peut être activé par l'unité d'exploitation en ce qui concerne les signaux mesu rés déjà rien qu'en fonction des signaux du détecteur d'ac célération logé dans le boîtier et d'un signal d'écho exploité. 2") Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'exploitation (12) contient pour exploiter les signaux du détecteur d'accélération (13) essentiellement seulement un organe de décision à valeur de seuil (19), la valeur de seuil pouvant être déterminée en fonction des signaux de l'organe de réception. 3 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le boîtier mentionné (11) on loge en outre au moins une partie du dispositif d'allumage (17). 40) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif est relié à d'autres appareils de commande au moyen d'une ligne de diagnostic (20). 50) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'exploitation (12) est reliée à des appareils de commande ou à des détecteurs, qui se trouvent en dehors du boîtier.