Brevet FR2847216A1 — publié le 20040521

L'invention concerne un système de commande de dispositifs de sécurité à déclenchement électrique d'un véhicule automobile, comportant: - plusieurs dispositifs de sécurité propres à prévenir et/ou limiter les dommages corporels causés à un être humain lors d'une collision du véhicule automobile, - un calculateur de commande raccordé à chaque dispositif de sécurité par au moins un premier et un second conducteurs électriques, ce calculateur étant propre à activer sélectivement par l'intermédiaire desdits premier et second conducteurs électriques, chacun des dispositifs de sécurité en fonction d'informations délivrées par des moyens d'acquisition d'informations relatives à la collision du véhicule automobile, le calculateur étant équipé d'au moins trois bornes de connexion de conducteurs électriques. Plus précisément, l'invention concerne le câblage électrique raccordant tous les dispositifs de sécurité aux bornes de connexion du calculateur, ce câblage électrique étant formé par les premier et second conducteurs électriques. Dans les systèmes connus, les premier et second conducteurs de chaque dispositif de sécurité sont raccordés chacun à une borne de connexion du calculateur qui lui est exclusivement réservée. Par conséquent, n dispositifs de sécurité au plus peuvent être raccordés à un calculateur équipé de 2n bornes de connexion. Aujourd'hui, le nombre de dispositifs de sécurité dont est équipé un véhicule automobile ne cesse de croître. Ainsi, la solution pour raccorder ce nombre toujours plus important de dispositifs de sécurité au calculateur consiste, dans les systèmes connus à équiper le calculateur d'un nombre plus important de bornes de connexion. Or, une partie non négligeable de l'encombrement du calculateur est due à la présence de ces bornes de connexion. Par conséquent, l'augmentation du nombre de bornes de connexion conduit également à augmenter l'encombrement du calculateur. Le calculateur est installé, généralement entre les deux sièges avant du véhicule automobile, dans un logement dont le volume ne peut plus être augmenté. Par conséquent, il est souhaitable d'accroître le nombre de dispositifs de sécurité que l'on peut raccorder à un calculateur sans pour autant accroître l'encombrement de ce calculateur. L'invention vise à répondre à ce souhait en proposant un système de commande de dispositifs de sécurité dans lequel un plus grand nombre de dispositifs de sécurité peut être raccordé au calculateur sans que l'encombrement du calculateur soit modifié. L'invention a donc pour objet un système de commande de dispositifs de sécurité à déclenchement électrique d'un véhicule automobile tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'une portion du câblage électrique entre un groupe élémentaire d'au moins deux dispositifs de sécurité et le calculateur présente une structure matricielle dans laquelle: - le premier conducteur de chacun des dispositifs de sécurité du groupe élémentaire est raccordé à une borne de connexion commune du calculateur, et - les seconds conducteurs électriques de chacun des dispositifs de sécurité du groupe élémentaire sont raccordés respectivement à des bornes de connexion différentes du calculateur. La portion de câblage du système ci-dessus permet de raccorder n dispositifs de sécurité en utilisant au maximum 2n-1 bornes de connexion du calculateur tout en conservant la capacité d'activer sélectivement l'un ou l'autre de ces n dispositifs de sécurité. Pour obtenir le même résultat, des systèmes connus utilisaient quant à eux 2n bornes de connexion sur le calculateur. Par conséquent, grâce à la portion de câblage décrite ci-dessus, il est possible de raccorder un plus grand nombre de dispositifs de sécurité sans pour autant accroître le nombre de bornes de connexion nécessaires et donc l'encombrement du calculateur. Suivant d'autres caractéristiques du système de commande de dispositifs de sécurité à déclenchement électrique conforme à l'invention: - chaque groupe élémentaire de dispositif de sécurité n'est formé que de deux dispositifs de sécurité; - plusieurs groupes élémentaires sont réunis entre eux pour former une cellule indépendante, tous les dispositifs de sécurité de cette cellule indépendante étant raccordés à un jeu de bornes de connexion du calculateur uniquement raccordées aux dispositifs de sécurité de cette cellule indépendante; - il comporte au moins six dispositifs de sécurité et au moins deux cellules indépendantes; - chaque cellule indépendante comporte uniquement trois ou quatre dispositifs de sécurité; - chaque cellule indépendante comporte uniquement trois dispositifs de sécurité; - la portion du câblage électrique entre un groupe élémentaire de dispositifs de sécurité et le calculateur comporte un seul point de connexion auquel sont uniquement raccordés tous les premiers conducteurs électriques des dispositifs de sécurité du même groupe élémentaire; - la portion du câblage entre chaque borne de connexion commune du calculateur et le point de connexion correspondant est formée d'un seul conducteur électrique formant un tronc commun aux premiers conducteurs électriques de tous les dispositifs de sécurité du groupe élémentaire; - le point de connexion est une épissure raccordant électriquement tous les premiers conducteurs des dispositifs de sécurité du même groupe élémentaire; - le point de connexion est un sertissage raccordant électriquement tous les premiers conducteurs des dispositifs de sécurité du même groupe élémentaire; - les dispositifs de sécurité sont des dispositifs de sécurité passifs; - au moins l'un des dispositifs de sécurité est un coussin gonflable de sécurité; - l'un des dispositifs de sécurité est un prétentionneur de ceinture de sécurité. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels: - la figure 1 est une illustration schématique d'un système de commande de dispositifs de sécurité à déclenchement électrique d'un véhicule automobile tel qu'il se présente dans les systèmes connus, les figures 2 et 3 sont chacune une illustration schématique d'un système de commande de dispositifs de sécurité à déclenchement électrique d'un véhicule automobile conforme à l'invention. La figure 1 représente un système connu de commande de plusieurs dispositifs de sécurité, désigné par la référence générale 2, comportant un ensemble 6 de dispositifs de sécurité passifs solidaires d'un véhicule automobile, raccordé à un calculateur 4 propre à activer sélectivement chacun des dispositifs de sécurité. Le système 2 comporte également des moyens 8 d'acquisition d'informations relatives à une collision du véhicule automobile contre un obstacle, raccordés au calculateur 4. Ces moyens d'acquisition 8 comportent par exemple un accéléromètre frontal 10 et deux accéléromètres latéraux respectivement disposés à l'avant et sur chacun des côtés du véhicule automobile. L'ensemble 6 de dispositifs de sécurité se compose ici de sept dispositifs de sécurité passifs 20 à 32, c'est-à-dire de dispositifs de sécurité destinés à être déclenchés uniquement après qu'une collision ait été détectée par les moyens d'acquisition 8. A titre d'exemple, chacun de ces dispositifs de sécurité 20 à 32 est choisi dans le groupe composé d'un coussin gonflable de sécurité plus connu sous le terme anglais "airbag" et d'un prétentionneur de ceinture de sécurité. Ici, cet ensemble 6 se compose uniquement: - d'un coussin gonflable de sécurité 20 destiné à empêcher que le front du passager avant du véhicule ne heurte l'habitacle du véhicule, ce coussin gonflable 20 est plus connu sous les termes de "airbag frontal passager", - d'un coussin gonflable de sécurité 22 destiné à protéger les genoux du passager avant en cas de collision, plus connu sous les termes de "airbag genoux passager", - d'un prétentionneur 24 de ceinture de sécurité du passager avant, - d'un prétentionneur 26 de ceinture de sécurité du conducteur, - d'un coussin gonflable de sécurité 28 destiné à empêcher le front du conducteur de heurter l'habitacle du véhicule plus connu sous les termes de "airbag frontal conducteur", - d'un coussin gonflable de sécurité 30 destiné à protéger les genoux du conducteur plus connu sous les termes de "airbag genoux conducteur", et d'un coussin gonflable de sécurité 32 destiné à empêcher que le conducteur ne heurte la partie latérale avant gauche de l'habitacle du véhicule. Ce coussin 32 étant plus connu sous les termes d"'airbag latéral conducteur". On rappelle que les prétentionneurs sont des dispositifs destinés à rétracter la ceinture de sécurité pour plaquer le torse du passager contre le dossier du siège du véhicule de manière à maintenir fermement ce passager lors de la collision. Les dispositifs de sécurité décrits ici sont soit actionnés par une charge pyrotechnique, c'est le cas notamment pour les airbags, soit actionnés par un moteur électrique, c'est le cas notamment pour certains prétentionneurs de ceinture de sécurité. Pour simplifier l'illustration représentée aux figures 1, 2 et 3, seuls les conducteurs électriques par l'intermédiaire desquels le calculateur commande l'activation des dispositifs de sécurité ont été représentés. Par exemple les dispositifs de sécurité 20 à 32 sont activés dès qu'ils reçoivent une tension positive. Ici, seul sera décrit en détails le raccordement des dispositifs de sécurité 20 et 32 au calculateur 4, le raccordement de chacun des autres dispositifs de sécurité 22 à 30 étant identique à celui du dispositif de sécurité 20. Le dispositif de sécurité 20 est raccordé directement par l'intermédiaire de deux conducteurs électriques 40, 42 à deux bornes de connexion 44, 46 du calculateur 4. Les bornes 44 et 46 sont exclusivement réservées à la connexion des conducteurs électriques 40 et 42. Le raccordement du dispositif de sécurité 32 au calculateur 4 diffère de celui du dispositif de sécurité 20 par la présence de moyens d'accouplement 50 disposés entre le dispositif de sécurité 32 et des bornes de connexion correspondantes 52, 54 du calculateur 4. Ces moyens d'accouplement 50 permettent d'accoupler et/ou de désaccoupler électriquement le dispositif 32 du calculateur 4. Le calculateur 4 comporte autant de paires de bornes de connexion que de dispositifs de sécurité de manière à pouvoir commander chacun des dispositifs de sécurité individuellement. Ces paires de bornes étant toutes identiques, seule la paire de bornes 44, 46 sera décrite ici en détails. La borne 44 est raccordée par l'intermédiaire d'un interrupteur commandable 56 à une source de tension positive et la borne de connexion 46 est raccordée par l'intermédiaire d'un autre interrupteur commandable 58 au neutre électrique du véhicule. Le calculateur 4 est un calculateur électronique programmable programmé de façon conventionnelle pour: - déterminer à partir des informations acquises par les moyens d'acquisition 8 le ou les dispositifs de sécurité à activer, et - commander la fermeture des interrupteurs correspondant au ou à chaque dispositif de sécurité à activer. Le calculateur 4 est avantageusement raccordé au réseau de transmission d'informations du véhicule automobile de manière à acquérir des informations supplémentaires sur ce véhicule automobile ou sur les occupants de ce véhicule. Ce réseau de transmission d'informations est par exemple un bus CAN. Lors du fonctionnement du système 2, les moyens d'acquisition 8 détectent un choc du véhicule contre un obstacle et délivrent au calculateur 4 les informations correspondantes. Le calculateur 4 détermine à partir de ces informations reçues le ou les dispositifs de sécurité à activer. Par exemple, si le dispositif de sécurité 20 doit être activé, alors il commande la fermeture des interrupteurs 56 et 58 ce qui provoque la transmission d'une tension positive au dispositif de sécurité 20. Dès la réception de cette tension de commande par l'intermédiaire des conducteurs électriques 40 et 42, le dispositif de sécurité 20 est activé. La figure 2 représente un système 70 de commande de dispositifs de sécurité amélioré. Ce système 70 comporte les mêmes dispositifs de sécurité, les mêmes moyens d'acquisition 8 et un calculateur 72. Le système 70 diffère du système 2 principalement par un câblage entre les dispositifs de sécurité et le calculateur 72 présentant une structure matricielle. Dans le câblage de la structure matricielle décrit ici, tous les dispositifs de sécurité sont par exemple répartis en plusieurs groupes élémentaires de deux dispositifs de sécurité. Ici, les dispositifs de sécurité 20 et 22, les dispositifs de sécurité 24 et 26, les dispositifs de sécurité 28 et 30 et les dispositifs de sécurité 30 et 32 sont respectivement répartis dans des groupes élémentaires 80, 82, 84 et 86. Chacun des dispositifs de sécurité d'un même groupe élémentaire est raccordé par l'intermédiaire de premiers conducteurs électriques à une même borne de connexion du calculateur 72 et par l'intermédiaire de seconds conducteurs électriques des bornes respectives de connexion du calculateur 72. Par exemple, les dispositifs 20 et 22 sont tous les deux raccordés directement par l'intermédiaire de premiers conducteurs électriques à une même borne 90 du calculateur et raccordés directement par l'intermédiaire de seconds conducteurs électriques différents respectivement à des bornes 92 et 94 du même calculateur. La borne de connexion 90 est uniquement raccordée à des dispositifs de sécurité du groupe élémentaire 80. De façon similaire, les dispositifs de sécurité 24 et 26 sont tous les deux raccordés à une borne de connexion commune 96 et respectivement aux bornes de connexion 94 et 92. Les dispositifs de sécurité 28 et 30 sont raccordés à une borne de connexion commune 98 et respectivement à des bornes de connexion 100, 102. Les dispositifs de sécurité 30 et 32 sont tous les deux raccordés à la borne de connexion commune 102 et raccordés respectivement aux bornes de connexion 98 et 104. On notera à ce propos qu'un même dispositif de sécurité, par exemple ici le dispositif de sécurité 30, peut faire partie de deux groupes élémentaires différents. De manière à simplifier le câblage, un unique point de connexion 108 pour chaque groupe élémentaire raccorde électriquement tous les premiers conducteurs électriques des dispositifs de sécurité du même groupe élémentaire pour les relier électriquement par l'intermédiaire d'un seul conducteur électrique formant tronc commun directement à la borne de connexion commune. Ce point de connexion 108 est par exemple une épissure ou un sertissage qui présente l'intérêt de pouvoir être automatisé. Le nombre de dispositifs de sécurité par groupes élémentaires est avantageusement réduit à deux pour simplifier la réalisation du point de connexion 108 et pour limiter les risques d'emmêlage entre les différents conducteurs électriques raccordés au même point de connexion. Ici, plusieurs groupes élémentaires sont associés les uns aux autres de manière à former une cellule indépendante. Chaque cellule indépendante est raccordée au calculateur 72 par un jeu de bornes de connexion qui lui est exclusivement réservé de manière à isoler électriquement cette cellule indépendante d'autres cellules indépendantes présentes dans le même câblage à structure matricielle. Par exemple, sur la figure 2, les groupes élémentaires 80 et 82 forment une cellule indépendante 110 raccordée exclusivement aux bornes 90, 92, 94 et 96 tandis que les groupes élémentaires 84 et 86 sont regroupés pour former une cellule indépendante 112 raccordée exclusivement aux bornes de connexion 98, 100, 102 et 104. De préférence, tous les dispositifs de sécurité du système 70 sont répartis dans plusieurs cellules indépendantes par exemple uniquement composées de trois ou quatre dispositifs de sécurité de manière à limiter les conséquences d'une défaillance électrique d'une des bornes de connexion du calculateur 72. Il a été constaté que les cellules indépendantes uniquement formées de trois dispositifs de sécurité constituent le meilleur compromis en terme de sreté de fonctionnement. Le calculateur 72 remplit les mêmes fonctions que le calculateur 4 de la figure 1. De préférence, il est structurellement identique au calculateur 4 et sa programmation ne diffère de celle du calculateur 4 que par le fait que les interrupteurs à commander pour activer un dispositif de sécurité donné ne sont pas placés au même endroit. Lors du fonctionnement du système 70, les moyens d'acquisition 8 délivrent au calculateur 72 des informations relatives à une collision. Le calculateur 72 détermine à partir de ces informations quel est ou quels sont les dispositifs de sécurité à activer et commande ensuite les interrupteurs correspondant à chacun des dispositifs de sécurité à activer. Il est important de remarquer que grâce à la structure matricielle du câblage décrite ci-dessus, le calculateur 72 est capable d'activer individuellement chacun des n dispositifs de sécurité à partir d'un nombre de bornes de connexion strictement inférieur à 2n, n étant un entier. De plus, le câblage à structure matricielle présente l'avantage qu'il est possible de distinguer entre un défaut de câblage et un dysfonctionnement d'un dispositif de sécurité. Par exemple, si le dispositif de sécurité 22 n'a pas pu être activé et que les dispositifs de sécurité 20 et 24 fonctionnent normalement, alors il est possible d'en déduire qu'il s'agit probablement d'un dysfonctionnement du dispositif de sécurité 22 et non pas d'une rupture ou d'une défaillance des conducteurs électriques raccordant ce dispositif de sécurité 22 aux bornes de connexion 90 et 94. La figure 3 illustre le système 70 dans le cas particulier o le nombre maximal de dispositifs de sécurité a été raccordé au calculateur 72 par l'intermédiaire d'un câblage à structure matricielle. Dans cette configuration, il est possible de raccorder par l'intermédiaire du câblage à structure matricielle p x q dispositifs de sécurité au calculateur 72, o p et q représentent respectivement le nombre de bornes de connexion du calculateur 72 raccordées respectivement à la source d'alimentation et au neutre. Un tel câblage ne se compose que d'une seule cellule indépendante. Le calculateur 72 a été représenté dans la figure 2 comme étant une seule entité physique. Toutefois, ce calculateur peut se présenter également sous la forme de plusieurs modules de calcul indépendants les uns des autres ou reliés entre eux. Il se peut que les dispositifs de sécurité, dont est équipé le véhicule, soient raccordés chacun par plus de deux conducteurs électriques au calculateur de commande ou à un autre dispositif. Dans ce cas, le câblage à structure matricielle, décrit ici, s'applique aussi aux conducteurs supplémentaires. Par ailleurs, une telle structure permet également de garantir la tenue au court-circuit de l'ensemble en simplifiant les moyens de sécurisation correspondants qui, au lieu d'être associés à un seul organe de sécurité spécifique, peuvent être associés à au moins un groupe élémentaire. il REVENDICATIONS 1. Système de commande de dispositifs de sécurité à déclenchement électrique d'un véhicule automobile, comportant: - plusieurs dispositifs de sécurité (20 à 32) propres à prévenir et/ou limiter les dommages corporels causés à un être humain lors d'une collision du véhicule automobile, - un calculateur (72) de commande raccordé à chaque dispositif de sécurité (20 à 32) par au moins un premier et un second conducteurs électriques, ce calculateur (72) étant propre à activer sélectivement par l'intermédiaire desdits premier et second conducteurs électriques, chacun des dispositifs de sécurité (20 à 32) en fonction d'informations délivrées par des moyens (8) d'acquisition d'informations relatives à la collision du véhicule automobile, le calculateur (72) étant équipé d'au moins trois bornes (90 à 104) de connexion de conducteurs électriques, et - un câblage électrique raccordant tous les dispositifs de sécurité (20 à 32) aux bornes de connexion du calculateur (72), le câblage électrique étant formé par lesdits au moins premier et second conducteurs électriques, caractérisé en ce qu'une portion du câblage électrique entre un groupe élémentaire d'au moins deux dispositifs de sécurité et le calculateur (72) présente une structure matricielle dans laquelle: - le premier conducteur de chacun des dispositifs de sécurité (20 à 32) du groupe élémentaire est raccordé à une borne de connexion commune du calculateur (72), et - les seconds conducteurs électriques de chacun des dispositifs de sécurité du groupe élémentaire sont raccordés respectivement à des bornes de connexion différentes du calculateur. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque groupe élémentaire (80 à 86) de dispositif de sécurité n'est formé que de deux dispositifs de sécurité. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que plusieurs groupes élémentaires sont réunis entre eux pour former une cellule indépendante (110, 112), tous les dispositifs de sécurité de cette cellule indépendante étant raccordés à un jeu de bornes de connexion du calculateur (72) uniquement raccordées aux dispositifs de sécurité de cette cellule indépendante. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins six dispositifs de sécurité et au moins deux cellules indépendantes (110, 112). 5. Système selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque cellule indépendante (110, 112) comporte uniquement trois ou quatre dispositifs de sécurité. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque cellule indépendante (110) comporte uniquement trois dispositifs de sécurité. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion du câblage électrique entre un groupe élémentaire (80 à 86) de dispositifs de sécurité et le calculateur (72) comporte un seul point de connexion (108) auquel sont uniquement raccordés tous les premiers conducteurs électriques des dispositifs de sécurité du même groupe élémentaire. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la portion du câblage entre chaque borne de connexion commune du calculateur et le point de connexion (108) correspondant est formée d'un seul conducteur électrique formant un tronc commun aux premiers conducteurs électriques de tous les dispositifs de sécurité du groupe élémentaire. 9. Système selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le point de connexion (108) est une épissure raccordant électriquement tous les premiers conducteurs des dispositifs de sécurité du même groupe élémentaire. 10. Système selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le point de connexion (108) est un sertissage raccordant électriquement tous les premiers conducteurs des dispositifs de sécurité du même groupe élémentaire. Il. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs de sécurité (20 à 32) sont des dispositifs de sécurité passifs. 12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des dispositifs de sécurité est un coussin gonflable de sécurité (20, 22, 28 à 32). 13. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un des dispositifs de sécurité est un prétentionneur de ceinture de sécurité (24, 26).