Brevet FR2807983A1 — publié le 20011026

Devant l'accroissement du nombre d'utilisateurs de motocycle et du nombre d'accidents graves, la nécessité de protéger le motard en cas d'accident, est devenue une préoccupation majeure Le port obligatoire du casque, a été une des principales décisions prises en ce sens. Constatant l'intérêt de la protection Air bag dans les automobiles, plusieurs inventions de protections gonflables ont été conçues et ont fait l'objet de brevets (exemple: EP : 0043990). Des équipements sont même commercialisés, ils peuvent être caractérisés ainsi a)Une structure gonflable. b)Un gonflage par ouverture d'un petit réservoir de gaz sous pression. c)Décl(;nchement de l'allumage par traction sur un fil reliant le motard à la moto. Plusieurs remarques s'imposent a)Les structures gonflables sont du type de celle présentée par le brevet EP 0043990. Leur protection n'est pas négligeable, mais des améliorations sont cependant possibles en terme d'absorption d'énergie sans rebond. b)Le gonflage par ouverture d'un petit réservoir de gaz sous pression présente quatre inconvénients majeurs - Le délai de gonflage de la structure de protection est élevé au regard de la rapidité à laquelle se produit l'accident et les éventuels contacts du motard avec des obstacles. - Le volume du réservoir et de son système de déclenchement est important. - La dureté de ce réservoir peut engendrer des blessures significatives même en cas d'accident sans gravité autre. - La présence permanente, pendant toute la durée de vie de l'équipement, de ce réservoir sous haute pression contre le corps n'est pas très rassurante. c) Le déclenchement, par traction sur un fil, n'est pas souhaité par les motards car il engendre des fonctionnements intempestifs en cas de chute à l'arrêt ou à faible vitesse., ou en cas d'oubli du dégraphage lors de la descente de moto. Par ailleurs, certains brevets mentionnent l'intérêt d'un gonflage par générateur de gaz pyrotechnique comme pour les air bag automobiles, mais leur conception ne permet pas un gonflage rapide et non brutal, puis un maintien en pression pendant plusieurs secondes pour répondre aux différentes situations accidentologiques. La présente invention dénommée SMEPy - Système de sécurité Motard Electronique et Pyrotechnique- est un dispositif électronique de déclenchement et pyrotechnique de gonflage birégime d'une structure de protection gonflable avec évents d'amortissements pour la sécurité des motards. Le sous-ensemble générateur de gaz birégime est déclenché par un module électronique capteur discriminant- émetteur situé sur la moto et transmettant ses informations à un module récepteur - allumage situé sur le motard et ce, préférentiellement, par liaison radio-codée. L'originalité du dispositif ressortira de sa description non limitative présentée ci-après. - Les figures 1 a et 1 b présentent le schéma global du dispositif de base et de sa variant. - La figure 2 présente le générateur de gaz bi-régime. - La figure 3 présente le générateur de gaz bi-régime et son module de déclenchement intégré. Selon l'invention, le dispositif SMEPy équipant une structure de protection gonflable pour motard est principalement constitué de (voir fig 1) - Un module électronique SMEPy placé sur la moto avec a) Un senseur de détection d'accélérations triaxial. (1) b) Un module électronique de traitement et de discrimination d'accident (2) c) Un émetteur radio codé (3 a) et son composant de réalisation du codage d) Un sous-ensemble témoin visuel et (ou) sonore d'aptitude fonctionnelle (5) e) Une source d'énergie (6) - Un équipement de protection SMEPy placé sur la moto avec f) Un générateur de gaz pyrotechnique bi-régime (7) g) Un récepteur radio codé (3 b) et son composant d'acquisition du codage h Une source d'énergie (9) i) Un module électronique de déclenchement (8) de l'allumage du générateur (7) j) La structure de protection gonflable (10) à évent de régularisation de pression. Sans sortir de l'invention, on remplacera les émetteurs radio codés par une liaison électrique filaire (4) dont la rupture ou le débranchement ne déclenche pasl'allumage du générateur de gaz (voir fig 1 b). Les îuialyses accidentologiques montrent qu'il est nécessaire de gonfler la structure de protection très rapidement ( 30 à 50 ms) et de maintenir cette structure gonflée pendant 5 à 8s. Pour répondre à cette spécification, selon l'invention, le générateur de gaz pyrotechnique (6) du dispositif SMEPy est monobloc, monoallumage et bi-régime de combustion. Selon la figure 2, le générateur de gaz (6) est principalement constitué de - Un boîtier (11) fermé par un couvercle (12) équipé d'un obturateur (13) préfragilisé ; ce couvercle (12) supporte le diffuseur (14). Ces éléments sont préférentiellement en matériaux composites ou thermoplastiques renforcés mécaniquement ou thermiquement par des fibres ou des poudres. - La chambre de combustion le` régime (15) contient l'allumeur électrique de sécurité, (16) et le propergol (17) dont la combustion génère les gaz destinés à assurer le gonflage rapide de la structure de protection (10). - La chambre de combustion 2 ème régime (18) contient le propergol (19) dont la combustion génère les gaz destinés au maintien de la pression dans la structure de protection (10). La régularité de la combustion de ce 2 ème régime est assurée par le mini col (20). La chambre de combustion du 1 er régime devient une chambre de détente. Comme le présente la figure 3, selon l'invention, on peut préférentiellement utiliser la structure du boîtier (11) pour y placer, dans un logement (21) connexe à la chambre (15), les éléments électroniques et énergétiques. On y retrouve donc le récepteur électronique de déclenchement (3 b) ou l'arrivée du fil de connexion (4), le module électronique de déclenchement (8) de l'allumage du générateur de gaz et la source d'énergie (9). Cette solution préférentielle de proximité, selon l'invention, entre les équipements électriques et électroniques d'une part et l'allumage électrique d'autre part, permet de limiter ou d'annuler les effets des rayonnements électriques ou électromagnétiques. On peut encore améliorer cette fonction Isolant en revêtant le boîtier (11) d'une protection métallisée. Selon l'invention, le senseur de détection d'accident est constitué d'un capteur accélérométrique 3 axes placé sur la moto - Ôx horizontal dans le repère terrestre et selon l'axe longitudinal de la moto - Ôy horizontal dans le repère terrestre et selon l'axe transversal de la moto - 0z vertical dans le repère terrestre. Dans le, cas d'un choc entre la moto et un obstacle fixe ou mobile, ce sont les informations sur les axes _ qui sont utilisées. - Selon l'invention la discrimination se fera essentiellement selon 2 seuils. a) Niveaux de décélérations supérieurs aux seuils I'ys et I'xs. b) Niveaux d'intégrales de décélération au-dessus des seuils I'ys et I' xs supérieurs à un niveau seui 11 s et calculés selon des séquentiels de temps . Dans le cas d'un dérapage de la moto et de sa chute latérale, ce sont les informations sur les axes qui sont utilisées. - Selon l'invention, la discrimination se fera essentiellement selon 2 seuils. a) Niveau du rapport au dessus d'un rapport seuil i, avec filtrage des fréquences parasites aues aux tressautements de la moto sur des irrégularités routières et aux inclinaisons souhaitées par les pilotes pour effectuer les variations de trajectoire. b) Niveau d'intégrale des rapports i , et i2 supérieur au taux seuil i, calculés selon un séquentiel de temps. - Selon l'invention, pour éviter les déclenchements lors d'un basculement de la moto à l'arrêt ou à faible vitesse, la vitesse V de la moto devra être supérieure à VS, vitesse seuil. Par contre, selon l'invention, cette clé de non fonctionnement n'existera pas dans le cas d'un choc car celui-ci peut se produire lors de l'arrêt de la moto par une percussion arrière ou latérale par un autre mobile. Il faut permettre le prêt de la moto équipée du module SMEPy à un motard ayant un équipement de protection SMEPy ou permettre le changement d' équipement de protection SMEPy . Pour cela, selon l'invention, l'émetteur radio-codé (3 a) est équipé d'un composant de réalisation du codage et le récepteur radio-codé(3 b) est équipé d'un composant d'acquisition du codage. Afin d'éviter les perturbations sur les autres équipements SMEPy pouvant être à proximité, l'opération de codage se fait, selon l'invention, préférentiellement à l'aide d'une liaison filaire à la sortie du composant de réalisation du codage. La structure de protection (10) gonflable doit permettre un amortissement simple-et non élastique. En effet, sous la contrainte de compression créée par le choc, la structure se déforme et la pression augmente dans la structure. L'effet sur le corps du motard est alors dur et il est suivi d'une phase de rebondissement. Pour éviter ces 2 phénomènes, selon l'invention, le dispositif SMEPy équipe préférentiellement la structw,e de protection (10) d'évents de désobturation sous une pression seuil. Par éjection d'une partie des gaz, on limite ainsi les contraintes sur le corps et les effets de rebond. Ces évents sont, selon l'invention, préférentiellement en élastomère et présentent des lignes de préfragilisation pour assurer une rupture régularisée. Revendications 1 - Dispositif de sécurité caractérisé en ce que le gonflement de la structure de protection gonflable (10) est assuré par un générateur de gaz pyrotechnique (7), monobloc, monoallumage et birégime de combustion délivrant d'abord une génération rapide de gaz pour le gonflement puis une génération lente de gaz pour le maintien en pression. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les structures du générateur de gaz pyrotechnique sont réalisées en matériaux composites ou thermoplastiques chargés de fibres ou de poudres. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le déclenchement de l'allumage du générateur est décidé et transmis par deux dispositifs électroniques, l'un placé sur la moto et comprenant principalement un senseur de détection d'accélération tri axial (1) et un module électronique de traitement et de discrimination (2),l'autre placé sur le motard et comprenant principalement le module de déclenchement de l'allumage du générateur (8). 4 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la liaison entre le module électronique de traitement et de discrimination (2) et le module de déclenchement de l'allumage (8) est constitué d'une part, d'un émetteur radio codé (3 a) et son composant de réalisation de codage placés sur la moto et d'autre part, d'un récepteur radio codé (3 b) et son composant d'acquisition du codage placés sur le motard. 5 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la liaison entre le module électronique de traitement et de discrimination (2) et le module de déclenchement de l'allumage (8) est constitué par une liaison filaire (4). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que :le module électronique placé sur la moto est équipé d'un dispositif témoin visuel et (ou) sonore d'aptitude fonctionnelle. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que :la structure de protection gonflable est équipée d'évents de limitation de pression désobturables sous un excès de pression dans la structure. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la discrimination en cas de choc se fait par comparaison, d'une part des niveaux d'accélération sur les axes avec des niveaux seuils et, d'autre part des niveaux des intégrales des décélération sur comptées au delà des seuils selon dws séquentiels de temps et ce avec une intégrale seuil. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la discrimination en cas de chute latérale se fait par comparaison seuil selon des séquentiels, après filtrage des accélérations parasites , d'une part du niveau du rapport entre les accélérations sur avec un niveau seuil et d'autre part du niveau de l'intégrale de ce rapport avec une intégrale de temps, la vitesse de la moto devant être supérieure à une vitesse seuil VS.