Brevet FR2895342A1 — publié le 20070629

La présente invention concerne un dispositif de détection d'un occupant à l'intérieur d'un véhicule automobile. L'invention vise également un procédé pour commander le déclenchement d'un coussin gonflable utilisant un dispositif de détection du type précité. En cas de choc d'un véhicule, il est important de savoir s'il faut déclencher le gonflage du coussin gonflable ou non. Pour cela, il faut savoir s'il y a un occupant et dans l'affirmative si le gonflage peut être effectué sans danger. Dans un deuxième temps, le gonflage optimum est, entre autre, fonction de la position et de la corpulence de l'occupant. La connaissance de ces deux io informations permet d'améliorer la sécurité. Dans les véhicules actuels, il n'y a pas de détection de l'occupant. Le coussin gonflable du passager avant est souvent déconnectable par une action volontaire du conducteur (par exemple : tourner une clé pour déconnecter). Cette solution pose le problème de l'intervention du conducteur : il faut qu'il pense à 15 activer et désactiver le coussin gonflable lorsque cela est nécessaire. D'autres solutions non encore commercialisées sont à l'étude. La détection de la présence de l'occupant repose sur deux principes différents : un capteur placé dans l'assise détecte la masse posée. Ce système présente plusieurs inconvénients : il est impossible de distinguer, à 20 partir de cette seule information, un adulte ou adolescent assis sur le siège d'un enfant placé dans un dispositif de retenue du type dos à la route ; de plus, il est impossible d'estimer la position de l'occupant un capteur, du type caméra ou caméra linéaire, est placé dans le pied 25 avant ou la planche de bord. Le capteur fonctionne soit dans le spectre visible soit dans l'infrarouge (p.e. : US-200110004030 Al ; JP-20011039269). Ce système présente aussi plusieurs inconvénients : les algorithmes de traitement sont en général complexes : le capteur a besoin que l'occupant soit éclairé, le capteur 30 peut être ébloui, ce qui peut fausser la détection. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus, en créant un dispositif capable de détecter la présence ou l'absence d'un occupant dans un véhicule et d'estimer sa corpulence et sa position sur le siège. Suivant l'invention, le dispositif de détection d'un occupant à l'intérieur d'un véhicule automobile est caractérisé en ce qu'il comprend une sonde ultra-sonore fixée dans le dossier d'un siège du véhicule, adaptée pour émettre une onde ultra-sonore et recevoir l'écho de cette onde, après réflexion de celle-ci sur une surface réfléchissante, et en ce que la ceinture de sécurité associée au siège comporte dans une zone qui est située dans le champ d'émission de l'onde ultra-sonore io lorsque la ceinture est en place sur un occupant, une matière capable de réfléchir cette onde ultra-sonore. Lorsque la sonde ultra-sonore ne détecte aucun écho, cela voudra dire que la ceinture de sécurité est enroulée et qu'aucun occupant n'est assis sur le siège. Lorsqu'un occupant est assis sur le siège le dispositif peut évaluer la 15 distance parcourue par l'écho entre la sonde et la surface réfléchissante de la ceinture de sécurité. On peut ainsi estimer la corpulence et la position de l'occupant sur le siège. La matière réfléchissante de la ceinture de sécurité peut être constituée de fils en matière réfléchissante tissés avec le tissu de la ceinture de sécurité ou par 20 une feuille souple en matière réfléchissante qui est fixée sur ou à l'intérieur de la ceinture. Selon une version préférée de l'invention, la sonde ultra-sonore est associée à des moyens pour évaluer la distance comprise entre la sonde et la surface réfléchissante. 25 Cette distance peut être déterminée en mesurant le temps écoulé entre les échos successifs. L'invention concerne également un procédé pour commander le déclenchement du gonflage d'un coussin gonflable utilisant un dispositif de détection d'un occupant selon l'invention. 30 Selon ce procédé, de préférence, le dispositif de détection analyse en continu les échos détectés et détermine en fonction de la distance parcourue par l'écho, si celle-ci correspond sensiblement à la distance comprise entre la sonde ultra-sonore et la surface réfléchissante de la ceinture de sécurité lorsque celle-ci est en place sur un occupant. En cas d'impact du véhicule, le gonflage du coussin gonflable est déclenché seulement si le dispositif détecte un écho et seulement si cet écho a parcouru une distance correspondant sensiblement à la distance comprise entre la sonde ultra-sonore et la surface réfléchissante de la ceinture de sécurité lorsque celle-ci est en place sur un occupant. Dans une version préférée, on analyse les échos pour détecter des variations de distance correspondant aux mouvements respiratoires d'un occupant io et on déclenche le coussin gonflable seulement si de telles variations sont détectées. On peut ainsi détecter avec une sécurité accrue la présence d'un occupant sur le siège et déclencher ainsi le coussin gonflable en cas d'impact du véhicule. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au 15 long de la description ci-après. Au dessin annexé, donné à titre d'exemple, non limitatif : la figure 1 montre schématiquement un occupant assis sur le siège d'un véhicule automobile et un dispositif de détection selon l'invention. 20 Comme montré par la figure 1, le dispositif de détection d'un occupant 1 à l'intérieur d'un véhicule automobile comprend une sonde ultra-sonore 2 fixée dans le dossier 3 d'un siège du véhicule, adaptée pour émettre une onde ultra-sonore 4 et recevoir l'écho 5 de cette onde, après réflexion de celle-ci sur une surface réfléchissante. La ceinture de sécurité 6 associée au siège comporte dans une 25 zone 7 qui est située dans le champ d'émission de l'onde ultra-sonore 4 lorsque la ceinture 6 est en place sur un occupant 1, une matière capable de réfléchir cette onde ultra-sonore 4. La matière réfléchissante peut être constituée de fils en matière réfléchissante telle que du métal tissés avec le tissu de la ceinture de sécurité 6. 30 La matière réfléchissante peut également être une feuille souple par exemple en métal qui est fixée sur ou à l'intérieur de la ceinture 6. La sonde ultra-sonore 2 est associée à des moyens pour évaluer la distance comprise entre la sonde 2 et la surface réfléchissante 7. Ces moyens peuvent être constitués par exemple par des moyens 8 permettant de mesurer le temps écoulé entre les échos successifs 5. Le procédé pour commander le déclenchement du gonflage d'un coussin gonflable utilise le dispositif de détection d'un occupant, tel que décrit ci-dessus. Selon ce procédé, le dispositif de détection analyse grâce aux moyens 8 en continu les échos détectés et détermine en fonction de la distance parcourue par l'écho, si celle-ci correspond sensiblement à la distance comprise entre la sonde io ultra-sonore 2 et la surface réfléchissante 7 de la ceinture de sécurité 6 lorsque celle-ci est en place sur un occupant. Ainsi, en cas d'impact du véhicule, le gonflage du coussin gonflable est déclenché par des moyens 9 seulement si le dispositif détecte un écho et seulement si cet écho a parcouru une distance correspondant sensiblement à la 15 distance comprise entre la sonde ultra-sonore 2 et la surface réfléchissante 7 de la ceinture de sécurité 6 lorsque celle-ci est en place sur un occupant, comme montré sur la figure 1. Bien entendu, la distance parcourue par l'écho 5 ou l'intervalle entre des échos successifs dépend de la corpulence de l'occupant 1 ou de la position de 20 celui-ci sur le siège. Ainsi, le dispositif prendra en compte une distance minimale et une distance maximale pour décider le déclenchement du coussin gonflable. Pratiquement, plusieurs cas de figures peuvent se présenter : il n'y a pas d'occupant : dans ce cas, la ceinture est repliée, et la 25 sonde ultra-sonore ne détecte aucun écho à une distance plausible ; la décision sera de ne pas déclencher le gonflage du coussin gonflable, un passager est assis sur le siège : dans ce cas, un écho est détecté à une distance correspondant à l'épaisseur du thorax car la ceinture 30 de sécurité est nécessairement plaquée à l'avant du passager et de ses vêtements ; en cas de choc, il faut déclencher le coussin gonflable. De plus, l'épaisseur du thorax est un indicateur de la corpulence du passager. le passager se penche en avant pour prendre quelque chose dans la boîte à gant ou se retourne pour discuter avec les passagers arrières ; dans ce cas, l'écho est plus lointain et indique une mauvaise position du passager, en fonction de la distance à la planche de bord, on décidera ou non de gonfler le coussin gonflable. un enfant est placé dans un dispositif de retenue du type dos à la route ; dans ce cas, un écho est détecté à une distance fixe et proche io de la planche de bord, le coussin gonflable ne sera pas déclenché. un écho est détecté à une distance fixe ne correspondant pas à une épaisseur plausible de thorax, il s'agit probablement d'un paquet attaché, on peut décider en fonction des dimensions de gonfler ou non le coussin gonflable. 15 Dans une version plus évoluée, le signal de l'écho de ceinture peut être traité afin de détecter les mouvements réguliers dans la bande autour de 0,3Hz. Ce traitement permettant de repérer la fréquence respiratoire de l'occupant est ainsi de fiabiliser la distinction entre occupant et colis posé sur le siège, pour déclencher en toute sécurité le coussin gonflable. 20 Bien entendu, le dispositif selon l'invention peut être appliqué sur tous les véhicules équipés de ceinture de sécurité et aussi bien aux places avant qu'aux places arrière. REVENDICATIONS 1) Dispositif de détection d'un occupant (1) à l'intérieur d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde ultra-sonore (2) fixée dans le dossier (3) d'un siège du véhicule, adaptée pour émettre une onde ultra-sonore (4) et recevoir l'écho (5) de cette onde, après réflexion de celle-ci sur une surface réfléchissante, et en ce que la ceinture de sécurité (6) associée au siège comporte dans une zone (7) qui est située dans le champ d'émission de l'onde ultra-sonore (4) lorsque la ceinture (6) est en place sur un occupant (1), une matière capable de réfléchir cette onde ultra-sonore (4). 2) Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que io la matière réfléchissante (7) est constituée de fils en matière réfléchissante tissés avec le tissu de la ceinture de sécurité (6). 3) Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière réfléchissante (7) est une feuille souple en matière réfléchissante qui est fixée sur ou à l'intérieur de la ceinture (6). 15 4) Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sonde ultra-sonore (2) est associée à des moyens (8) pour évaluer la distance comprise entre la sonde (2) et la surface réfléchissante (7). 5) Procédé pour commander le déclenchement du gonflage d'un coussin gonflable utilisant un dispositif de détection d'un occupant selon l'une 20 des revendications 1 à 4. 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de détection analyse en continu les échos détectés et détermine en fonction de la distance parcourue par l'écho, si celle-ci correspond sensiblement à la distance comprise entre la sonde ultra-sonore (2) et la surface réfléchissante 25 (7) de la ceinture de sécurité (6) lorsque celle-ci est en place sur un occupant (1)- 7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'en cas d'impact du véhicule, le gonflage du coussin gonflable est déclenché seulement si le dispositif détecte un écho et seulement si cet écho a parcouru 30 une distance correspondant sensiblement à la distance comprise entre lasonde ultra-sonore (2) et la surface réfléchissante (7) de la ceinture de sécurité (6) lorsque celle-ci est en place sur un occupant (1). 8) Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'on analyse les échos pour détecter des variations de distance correspondant aux mouvements respiratoires d'un occupant (1) et on déclenche le coussin gonflable seulement si de telles variations sont détectées.