Brevet FR2820698A1 — publié le 20020816

o (24) sont articulées avec l'assise (20). L' invention se rapporte à un procédé de classification d' un phénomène de retournement d' un véhicule. s I1 est connu de mettre en action des moyens de retenue de sécurité dans un véhicule automobile, conformément à un accident. Un appel de détresse est éventuellement transmis. La diminution de vitesse ou décélération durant l' accident peut servir ici de critère pour définir une gravité de l' accident. Le but de l' invention consiste à fournir un procédé amélioré permettant d'établir une classification d'un phénomène de retournement d'un véhicule. Conformément à l' invention, ce but est atteint grâce au fait que des moyens de retenue de séaurité sont mis en _uvre en fonction d'un phénomène de retournement, en ce qu'ensuite le phénomène de retournement est classifié au regard d'un angle de rotation et d'une vitesse angulaire de rotation du véhicule, et en ce qu'en fonction de la classification, un appel de détresse est transmis. Le procédé conforme à l'invention, pour la classification d'un phénomène de retournement d'un véhicule présente l'avantage suivant, à savoir que même dans un phénomène de retournement, il est possible de déterminer de manière simple la gravité de l' accident, un appel de détresse étant alors transmis en fonction de cette gravité détectée de l' accident. La condition de ceci est la mise en _uvre de moyens de retenue de séaurité. L'appel de détresse présente donc comme contenu, la gravité de l' accident. La vitesse angulaire de rotation qui peut être relevée à l' aide 3s d'un capteur de vitesse angulaire de rotation constitue ici l'un des paramètres à évaluer, parce que la gravité de l' accident croît pour un phénomène de retournement avec une vitesse angulaire de rotation croissante, puisque cela indique un phénomène de retournement très rapide. La vitesse angulaire de rotation et l'angle de s rotation, qui résulte de la vitesse angulaire de rotation intégrée par sommation, déterminent toutefois en définitive, en tant que paire de valeurs, la classification du phénomène de retournement. La vitesse angulaire de rotation est adaptée à enregistrer 0 notamment des phénomènes très rapides, tandis que l' angle de rotation caractérise le phénomène de retournement en soi. Les deux paramètres sont ainsi utilisés pour la classification. I1 en résulte alors les paires de valeurs qui, dans un diagramme, conduisent à la répartition des classes du phénomène de retournement. La classification s'effectue toutefois uniquement lorsqu'une décision de déclenchement a été prise pour les moyens de retenue de séaurité. Des mesures supplémentaires et des développements permettent d'obtenir des améliorations avantageuses du procédé de classification d'un phénomène de retournement d'un véhicule. 2s I1 savère particulièrement avantageux que le phénomène de retournement soit détecté au regard de l'énergie d'impact ou de l'impuleion d'impact lors d'un impact du véhicule. En ce qui concerne l'énergie d' impact on prend notamment en considération l'énergie cinétique, qui caractérise la vitesse angulaire de rotation, et l'énergie potentielle, qui caractérise le phénomène de retournement en soi. Selon un développement avantageux, la vitesse angulaire de rotation est intégrée par sommation, et la vitesse angulaire de 3s rotation intégrée par sommation, avec la vitesse angulaire de rotation, est comparée en tant que paire de valeurs, à des limites de classification, en vue d'effectuer la classification. Il s'avère donc avantageux de comparer la vitesse angulaire de rotation intégrée par sommation à des valeurs de seuil, en vue d'effectuer en définitive la classification. Dans un diagramme vitesse angulaire de rotation - angle de rotation, sont alors définies, en fixant des limites de zones qui correspondent à des valeurs de seuils, des surfaces de classes pour les paires de valeurs. Si une paire de valeurs se situe donc dans une telle surface de classe, elle est alors classifiée conformément à cette surface de classe. Selon un mode de réalisation avantageux, les limites de classification définissent quatre classes. Par ailleurs, l' invention se rapporte également à un dispositif pour la mise en _uvre d'un tel procédé, qui est caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens pour détecter le phénomène de retournement et un processeur pour la classification du phénomène de retournement au regard d'une vitesse angulaire de rotation et d'un angle de rotation du véhicule, le processeur étant relié à un capteur de vitesse angulaire de rotation, et en ce que le processeur peut être en liaison avec un émetteur destiné à transmettre un appel de détresse en fonction de la classification du phénomène de retournement, et avec des moyens de retenue de sécurité. Le dispositif peut être en liaison avec au moins un capteur d'accélération destiné à détecter un phénomène de retournement au regard de l'énergie d' impact ou de l' impulsion d' impact lors d'un impact du véhicule. Finalement, le dispositif comporte une mémoire dans laquelle peuvent être stockées en mémoire les limites de classification pour la vitesse angulaire de rotation et la vitesse angulaire de rotation intégrée par sommation. s En résumé le dispositif conforme à l' invention comporte donc un capteur de vitesse angulaire de rotation destiné à relever les vitesses angulaires de rotation, un processeur destiné au traitement des vitesses angulaires de rotation et à l'intégration par sommation des vitesses angulaires de rotation, un émetteur destiné à transmettre l'appel de détresse, un capteur d'accélération destiné à déterminer une énergie d'impact, et une mémoire destinée au stockage intermédiaire de résultats intermédiaires et à l'appel de valeurs de seuil prescrites. Des exemples de réalisation de l' invention sont représentés sur les dessins annexés et vont être explicités plus en détail dans la description qui va suivre. La figure 1 montre un schéma fonctionnel de principe du dispositif conforme à l' invention, la figure 2, un organigramme du procédé conforme à l'invention, la figure 3, une classification d'un phénomène de 2s retournement, la figure 4 une classification de la gravité de l' accident lors du retournement ou capotage, et la figure 5, un autre organigramme du procédé conforme à l' invention. Pour déclencher de manière appropriée à la situation, des moyens de retenue de sécurité pour les occupants du véhicule, lors d'un retournement ou capotage, il est nécessaire d'effectuer une comparaison d'un signal de capteur ou de grandeurs qui en sont 3s dérivées, avec un seuil de déclenchement. En fonction de la gravité de l' accident, un appel de détresse est alors transmis. Cet appel de détresse présente en conséquence un contenu, qui est déterminé par la gravité de l' accident. s Conformément à l' invention, un phénomène de retournement est tout d'abord détecté, des moyens de retenue de sécurité correspondants sont déclenchés, et ce phénomène de retournement est ensuite classifié au regard d'un angle de rotation et d'une vitesse angulaire de rotation du véhicule, en vue de transmettre, en fonction de cette classification, un appel de détresse avec un contenu correspondant. On prend ici touj ours en considération la paire de valeurs formée de la vitesse angulaire de rotation et de l'angle de rotation. Le phénomène de retournement, qui est défini par la paire de valeurs, est classifié suivant o se situe la paire de valeurs dans un diagramme vitesse angulaire de rotation - angle de rotation. En fonction du temps, le phénomène de retournement est ici défini par une suite de paires de valeurs qui s'étendent sous forme de fonction dans le diagramme vitesse angulaire de rotation - angle de rotation. Au cours du temps, le phénomène de retournement traverse alors, le cas échéant, plusieurs classification. A titre d'exemple, on considère ici les classes 0, 1, 2 et 3, une subdivision plus fine pouvant être envisagée. La classe 0 décrit le cas pour lequel ne se produit pas de phénomène de retournement. La classe 1 définit un phénomène présentant une faible vitesse angulaire de rotation, mais une grande plage angulaire. La classe 2 détermine un phénomène de retournement avec une vitesse angulaire de rotation élevée et un faible angle de rotation, tandis que la classe 3 décrit un phénomène de retournement à vitesse angulaire de rotation élevée et un grand angle de rotation. La 6 2820698 division en classes, en ce qui concerne la détermination des valeurs, repose ici sur des valeurs expérimentales et/ou des simulations de phénomènes de retournement. La figure 1 montre sous forme de schéma fonctionnel de principe, un dispositif conforme à l' invention, qui est ici un appareil de commande de moyens de retenue de sécurité. Un capteur de vitesse angulaire de rotation 1 est raccordé à une première entrée d'un système de traitement de signal 2. Un capteur d'accélération 8 est raccordé à une seconde entrée du système de traitement de signal 2. Une sortie de donnéss du système de traitement de signal 2 est raccordée à une entrée de données d'un processeur 3. Une première sortie de données du processeur 3 est raccordée à des moyens de retenue de séaurité 5. Une seconde sortie de données du processeur 3 est raccordée à un émetteur 6 qui pour sa part est raccordé à une antenne 7. Le processeur 3 est relié à une mémoire 4 par l'intermédiaire d'une entrée-sortie de donnces. Le capteur de vitesse angulaire de rotation 1, qui est ici réalisé sous forme de capteur micro- mécanique, relève la vitesse angulaire de rotation du véhicule et transmet un signal électrique correspondant au système de traitement de signal 2, qui en assure l'amplification, le filtrage et la numérisation. Le dispositif de traitement de signal 2 amplifie, filtre et numérise également le signal d'accélération en provenance du capteur d'accélération 8. Des parties du système de traitement de signal 2 peuvent être réparties sur les capteurs 1 et 8 et le processeur 3, l'amplification du signal et le filtrage étant par exemple affectés aux capteurs 1 et 8, tandis que la numérisation est effectuée dans le processeur 3. Le processeur 3 compare les signaux des capteurs en tant que paires de valeurs de vitesses angulaires de rotation et d'angles de rotation, à des valeurs de seuil prescrites ou des limites de classes, pour, lors du franchissement de ces valeurs de seuil ou respectivement de ces limites de classes, exécuter des actions appropriées. Le déclenchement des moyens de retenue de sécurité 5 fait notamment partie de ces actions. Au regard des valeurs de seuil ou respectivement des limites de classes, qui sont stockéss dans la mémoire 4, le processeur 3 peut également effectuer une classification d'un éventuel phénomène de retournement en fonction du temps, après détection du phénomène de retournement. Cette classification n'est effectuée que lorsque les moyens de retenue de sécurité ont été déclenchés. Le processeur 3 a ici effectué l'intégration par sommation des signaux de vitesse angulaire de rotation tout comme les signaux d' accélération, en vue d' obtenir des signaux de vitesse angulaire de rotation intégrés, c'est à dire des angles de rotation, et des signaux d'accélération intogrés, c'est à dire des vitesses. L'on dispose alors de paires de valeurs constituées de vitesses angulaires de rotation et d'angles de rotation, en vue d'effectuer une classification du phénomène de retournement, la classification entraînant des actions approprices, telles que le déclenchement de moyens de retenue de sécurité. La mémoire 4 est par ailleurs utilisce pour le stockage intermédiaire en mémoire de résultats intermédiaires. Le processeur 3 peut être relié aux capteurs 1 et 8 par l'intermédiaire d'un bus de transmission de capteur. Si le processeur 3 détecte la présence d'un phénomène de retournement, et si la comparaison avec le seuil de déclenchement doit entraîner un déclenchement des moyens de retenue de sécurité 5, alors le processeur 3 transmet des signaux correspondants aux moyens de retenue de sécurité 5, en vue du déclenchement pyrotechnique approprié de ces moyens de retenue de s sécurité 5. En ce qui concerne les moyens de retenue de séaurité 5, il s'agit ici notamment de coussins gonflables de sécurité ("airbag"). Les moyens de retenue de sécurité 5 sont alors mis en _uvre conformément à une classification d'occupants. La classification du phénomène de retournement définit la gravité de l' accident, qui détermine le contenu de l'appel de détresse. Le processeur 3 transmet alors à l'émetteur 6, une information correspondante, IS qui est stockée dans la mémoire 4, et qui est alors émise par l'antenne 7. L'émetteur 6 et l'antenne 7 peuvent par exemple être constitués par un module de transmission radio mobile, qui est intégré dans le véhicule. Sur la figure 2 est représenté sous forme d'organigramme, le procédé conforme à l' invention pour la classification dun phénomène de retournement d'un véhicule. Dans l'étape de procédé 9, les signaux de 2s capteur sont relevés par le capteur de vitesse angulaire de rotation 1. Dans l'étape de procédé 10, on intègre par sommation la vitesse angulaire de rotation pour déterminer un angle de rotation à l' instant correspondant. Dans l'étape de procédé 70, on calcule un algorithme et l'on effectue une détermination de la décision de déclenchement pour les moyens de retenue de séaurité 5. Des signaux sont relevés par le capteur de vitesse angulaire de rotation 1, et sont transmis à l'algorithme de déclenchement correspondant pour les moyens de retenue de sécurité 5, en vue de la détection d'un phénomène de retournement. On tient ici éventuellement également compte du signal de vitesse angulaire de rotation intagré. A la place des signaux de vitesse angulaire de rotation, il est également possible d' utiliser l' accélération. En effet, un phénomène de retournement peut également être détecté en fonction de l'accélération, dans la mesure o l'on dispose de plus d'un capteur d'accélération. Selon un développement, il est également possible, dans le cas d'un déclenchement des moyens de retenue de sécurité 5 en raison d'une collision avec un phénomène de retournement, qui en soi ne conduirait pas à un déclenchement des moyens de retenue de sécurité 5, d'émettre une classification et un appel de détresse. l5 Dans l'étape de procédé 14, on vérifie, par une comparaison du signal de vitesse angulaire de rotation avec un seuil de déclenchement, si un déclenchement des moyens de retenue de sécurité 5 doit être entrepris. Si cela n'est pas le cas, on revient à l'étape de procédé 70. Il est également possible d'adapter le seuil de déclenchement au signal de vitesse angulaire de rotation intégré. Si un déclenchement des moyens de retenue de 2s sécurité 5 doit avoir lieu, le déclenchement correspondant des moyens de retenue de sécurité 5 est entrepris dans l'étape de procédé 16, conformément à une classification d' occupants. Dans l'étape de procédé 15 est alors effectuce la classification au regard de la paire de valeurs signal de vitesse angulaire de rotation et signal d'angle de rotation, en vue de transmettre un appel de détresse correspondant. 3s Les limites de classes, qui sont représentées sur la figure 3, sont liées par des considérations physiques lors du phénomène de retournement. La courbe 17 décrit la suite des paires de valeurs, qui traverse plusieurs classes en fonction du temps. Un dépassement de la courbe 18 par la courbe 17, détermine un déclenchement des moyens de retenue de sécurité 5. La courbe 18 constitue ainsi un seuil de déclenchement. La classe 0 ou aucune classification montre qu'il n'est pas nécessaire de rendre actif les moyens de retenue de sécurité 5. La classe 1 s'adresse à des phénomènes de retournement très lents. Dans ce cas n'apparaissent que de faibles vitesses angulaires de rotation et avec cela que de faibles vitesses de rotation. La classe 2 est définie par des angles de rotation plutôt faibles, c'est à dire des angles inférieurs à 60 et des vitesses angulaires de rotation élevoes au départ et qui peuvent ensuite se situer en- dessous d'une valeur de seuil de 150 /s. La classe 3 définit des phénomènes de retournement pour des vitesses angulaires de rotation élevées et des angles de rotation importants. Le calaul des classes s'effectue durant la totalité du crash à retournement, à partir de l' instant du déclenchement. On compare en temps réel les paires de valeurs d'angle et de vitesses angulaire de rotation avec les limites de classes de la figure 3. Le résultat de la comparaison ne peut corriger le chiffre de classe que vers le haut, vers des classes supérieures. Le signal est observé jusqu'à ce que la vitesse angulaire de rotation soit nulle ou que l'angle atteigne 120 . Simultanément est transmis un appel de détresse en fonction de la classification, l'émetteur 6 et l'antenne 7 étant utilisés à cet effet. Comme les 1 1 2820698 moyens de retenue de séaurité 5 ont été déclenchés, on transmet toujours un appel de détresse. La classification et ainsi la gravité de l' accident déterminent toutefois le contenu ou la nature de l'appel S de détresse. Sur la figure 5 est représenté un autre organigramme qui illustre le procédé conforme à l'invention. Au cours de l'étape de procédé 60, on relève la vitesse angulaire de rotation. La vitesse angulaire de rotation est utilisée en tant que paramètre dans l'étape de procédé 61, pour un algorithme de retournement. Par ailleurs, la vitesse angulaire de rotation est intogrée au cours de l'étape de procédé 62, IS en vue de déterminer l'angle de rotation. La vitesse angulaire de rotation est en out re utilisée dans l'étape de procédé 63, pour la classification des phénomènes de retournement. L' angle de rotation déterminé à l'étape de procédé 62 rentre également dans l'algorithme de retournement 61, en tant que paramètre. Par ailleurs, l' angle de rotation est utilisé en tant que paramètre dans la classification 63 du phénomène de retournement. Si, au cours de l'étape de procédé 61, il est décidé de l' obligation du déclenchement des moyens de retenue de sécurité 5 en raison d'un phénomène de retournement, on démarre alors la classification du phénomène de retournement dans l'étape de procédé 63. La déc is ion de déclenchement agi t comme un déc lencheur pour la classification. On utilise alors à cet effet, la paire de valeurs constituée de la vitesse angulaire de rotation et de l' angle de rotation. Sur la figure 3 est représenté un diagramme 12 2820698 vitesse angulaire de rotation / angle de rotation, la vitesse angulaire de rotation et l'angle de rotation étant indiqués en valeur absolue. La courbe 17 décrit une courbe mesurée en fonction du temps, des angles de S rotation et des vitesses angulaires de rotation, qui résulte des paires de valeurs lors d'un phénomène de retournement. Le diagramme est au préalable divisé par des limites de classes prescrites, en quatre classes. La première classe également appelée classe 0, qui à partir lO de l'origine est délimitée par la valeur de seuil (courbe 18) de 149 à 60 , est constituce par les cas pour lesquels il n'y a pas eu de déclenchement, c' est à dire que le phénomène de retournement n'a pas eu lieu. La classe 1 décrit des phénomènes de retournement qui se font avec une vitesse angulaire de rotation relativement faible, c'est à dire qui n'entraîneront que des blessures plutôt logères. La classe 2 constitue les phénomènes de retournement qui se font avec des vitesses angulaires de rotation élevoes, et la classe 3 sont des phénomènes qui, en moyenne, se font avec une vitesse angulaire de rotation encore plus élevée et présentent un angle de rotation plus important que ceux de la classe 2. A partir de la première valeur de seuil à environ 30, 70, une valeur de seuil conduit jusqu'au point 60, 70, qui se transforme alors en une valeur de seuil passant de 60, 70 à 60, 250. Une autre valeur de seuil conduit du point 60, 150 jusqu'à 120, 150. La courbe 17, qui repose sur des données expérimentales, montre un tracé typique de la vitesse angulaire de rotation en fonction de l' angle de rotation. Sur la figure 4 est représenté un exemple pour la classification de la gravité de l' accident lors d'un retournement ou capotage. Sur le diagramme du haut on a représenté l'angle en fonction du temps. Sur le diagramme central a été tracée la vitesse angulaire de rotation en fonction du temps. Par ailleurs on a représenté, en plus, des limites de classification et des critères de déclenchement. Sur le diagramme du bas, le déclenchement détecté est représenté sous forme de diagramme classe/temps. La courbe 18 décrit le seuil de déclenchement dynamique, qui est obtenu à partir de l'angle. Elle est également représentée sur la figure 3. L'angle de rotation de sommation, qui est l0 déterminé à partir du signal de vitesse angulaire de rotation par intégration par sommation, part ici de 0 jusqu'à environ -180 , de sorte qu'il s'est produit un retournement ou capotage, qui a amené un véhicule à reposer sur son toit. Sur le diagramme central, à savoir le diagramme vitesse angulaire de rotation/ temps, la vitesse angulaire de rotation 21 est représentée en tant que fonction qui coupe la courbe 18 environ au point 0,780. Le premier point, qui est ici marqué par la flèche 30, est détecté comme critère pour un retournement ou capotage, parce que le critère d'énergie prescrit est ici dépassé. Conformément à ce déclenchement pour le critère d'énergie, qui se produit avant le critère d'impulsion, on place l'impulsion à 0,7 seconde sur le diagramme du bas, en vue d'effectuer la classification. La classification ne dépend que de la position du signal sur la figure 3 et est alors effectuce jusqu'à la fin du crash. La courbe 19 décrit le seuil de déclenchement dépendant de l' angle, avec lequel est également comparée la vitesse angulaire de rotation 18. Les deux critères énergie 18 et impuleion 19 sont utilisés au choix en tant que critère de déclenchement, par l'algorithme de retournement ou de capotage. Ici la commutation est 3s effectuée par l'intermédiaire des signaux d'accélération dans la direction z. Le premier traitement dévaluation du signal est effectué par l'algorithme de retournement, en vue de prendre une décision de déclenchement. Le second traitement d'évaluation du signal est effectué ensuite par l'algorithme de classification. s Lors d'un accident, on déclenche donc tout d'abord les moyens de retenue de sécurité 5. Ensuite, on démarre l'algorithme de classification. Les classes indiquent la gravité de l' accident, tandis que le critère de déclenchement est responsable de la protection des occupants. Ainsi, il se peut que le critère de déclenchement se situe dans la classe O et la gravité de l' accident, dans la classe 1. REVENDlCATlONS. 1. Procédé de classification d'un phénomène de retournement d'un véhicule, caractéri é en ce que des moyens de retenue de sécurité (5) sont mis en _uvre en fonction d'un phénomène de retournement, en ce qu'ensuite le phénomène de retournement est classifié au regard d'un angle de rotation et d'une vitesse angulaire de rotation du véhicule, et en ce qu'en fonction de la classification, un appel de détresse est transmis. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le phénomène de retournement est détecté au regard de l'énergie d' impact ou de l'impulsion d'impact, lors d'un impact du véhicule. 3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la vitesse angulaire de rotation est intogrce par sommation, et en ce que la vitesse angulaire de rotation intégrée par sommation, avec la vitesse angulaire de rotation, est comparée en tant que paire de valeurs à des limites de classification en vue d'effectuer la classification. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les limites de classification définissent quatre classes. 5. Dispositif pour la mise en _uvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens pour détecter le phénomène de retournement et un processeur (3) pour la classification du phénomène de retournement au regard d'une vitesse angulaire de rotation et d'un angle de rotation du véhicule, le processeur (3) étant relié à un capteur de vitesse angulaire de rotation (1), et en ce que le processeur (3) peut être en liaison avec un émetteur (6) destiné à transmettre un appel de détresse en fonction de la classification du phénomène de retournement, et avec des moyens de retenue de sécurité (5). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractéri é en ce que le dispositif est en liaison avec au moins un capteur d'accélération (8) destiné à détecter un phénomène de retournement au regard de l'énergie d'impact ou de l'impulsion d'impact lors d'un impact du véhicule. 7. Dispositif selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le dispositif comporte une mémoire (4) dans laquelle peuvent être stockées en mémoire les limites de classification pour la vitesse angulaire de rotation et la vitesse angulaire de rotation intégrée