Brevet FR2934045A1 — publié le 20100122

Procédé et système de mesure d'une qualité de confort d'un siège de véhicule automobile à l'aide de cartographies de pression et d'un mannequin anthropomorphe d'essai associé La présente invention concerne un procédé de mesure d'une qualité de confort d'un siège de véhicule automobile, du type comprenant des étapes de : - mise en place d'une nappe de mesure de pression, sur le siège de véhicule automobile, la nappe comprenant une pluralité de capteurs de mesure de pression distribués selon un réseau sur la nappe ; - mise en place sur le siège d'un mannequin anthropomorphe d'essai comprenant un dos et un postérieur articulés entre eux autour d'un axe de hanche, le dos étant en appui contre une partie de dossier du siège, le postérieur étant en appui contre une partie d'assise du siège, la nappe s'étendant entre le mannequin et le siège ; - mesure d'une valeur représentative d'une pression s'exerçant sur chaque capteur de mesure de pression. La méthode la plus classique pour apprécier les qualités de confort d'un siège de véhicule automobile consiste tout simplement à faire essayer le siège par une série de personnes de morphologies différentes et à recueillir leurs appréciations. Cette méthode est longue à mettre en oeuvre, et donne forcément des résultats dépendant de la subjectivité des personnes ayant participé au test. Le document US-A-2005/0091817 décrit un procédé de mesure d'une qualité de confort d'un siège de véhicule automobile dans lequel un mannequin d'essai est placé sur un siège de véhicule automobile muni d'une nappe de mesure de pression. Le siège est ensuite soumis à des oscillations dynamiques de façon à évaluer le confort du siège dans différentes situations dynamiques. Néanmoins, le procédé requiert un positionnement très précis du mannequin sur le siège. Ce positionnement peut être long et coûteux. En cas de mauvais positionnement du mannequin sur le siège, la mesure de confort ne sera pas fiable. Un but de l'invention est de fournir un procédé objectif de mesure d'une qualité de confort d'un siège de véhicule automobile qui soit fiable, rapide à mettre en oeuvre, et de coût relativement faible. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre une étape d'application d'au moins une surpression locale sur la nappe, en un point de référence respectif de position connue par rapport au mannequin, de préférence au moins trois surpressions en trois points, de préférence non alignés, pour fournir, sur au moins un capteur de mesure de pression, de préférence sur au moins trois capteurs, de préférence non alignés, une valeur de surpression locale identifiable lors de l'étape de mesure de pression. Suivant des modes particuliers de réalisation, le procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant l'une quelconque des combinaisons techniquement possible : - le procédé comprend une étape de génération d'une première cartographie de pression représentative de la pression exercée sur la nappe, la première cartographie de pression comprenant au moins un point de surpression correspondant à la valeur de surpression respective, de préférence au moins trois points de surpression, de préférence non alignés, la position du ou de chaque point de surpression étant connue par rapport au mannequin ; - le procédé comprend une étape de génération d'une deuxième cartographie de pression représentative de la pression exercée sur le mannequin, cette étape comprenant une étape de recalage de la première cartographie de pression à partir de la position connue du ou de chaque point de surpression par rapport au mannequin ; - l'étape de génération de la deuxième cartographie comprend une étape de superposition de la première cartographie à une image représentative d'au moins une partie du mannequin, l'étape de recalage assurant le recalage de la première cartographie par rapport à ladite image ; - le procédé comprend en outre : . une étape de modification de la configuration du siège dans une deuxième configuration ; . une deuxième étape de mesure de pression dans la deuxième configuration du siège ; . une deuxième étape d'application d'au moins une surpression locale pour fournir au moins une valeur de surpression locale identifiable lors de la deuxième étape de mesure de pression, de préférence au moins trois surpressions en trois points de préférence non alignés ; . génération d'une cartographie différentielle de pression représentative de la différence de pression appliquée sur le mannequin entre la première configuration et la deuxième configuration du siège ; - l'étape de génération de cartographie différentielle comprend une étape de recalage des premières valeurs de pression et des deuxièmes valeurs de pression à partir de la position connue du ou de chaque point de surpression par rapport au mannequin. L'invention a également pour objet un mannequin anthropomorphe d'essai de siège de véhicule automobile comprenant un dos et un postérieur articulés entre eux autour d'un axe de hanche (H), caractérisé en ce qu'il est adapté pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit ci-dessus, le mannequin étant adapté pour l'application sur le siège d'une surpression locale en au moins un point de référence, de préférence au moins trois points de référence, de préférence non alignés, dont la position par rapport au mannequin est connue. Suivant des modes particuliers de réalisation, le mannequin comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant l'une quelconque des combinaisons techniquement possible : - le mannequin comprend un élément d'appui présentant une surface d'appui sur le siège, le mannequin comprenant au moins un trou de référence formé dans l'élément d'appui, de préférence au moins trois trous de référence, le ou chaque trou assurant le positionnement d'un organe de surpression apte à exercer ladite surpression locale sur le siège ; - le ou chaque trou de référence est traversant et assure le passage et le guidage de l'organe de surpression à travers l'élément d'appui. L'invention a encore pour objet un ensemble de mannequin anthropomorphe d'essai de siège de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un mannequin tel que défini ci-dessus et au moins un organe de surpression, tel qu'une tige, apte à exercer ladite surpression locale sur le siège en au moins un point de référence dont la position par rapport au mannequin est connue, de préférence en au moins trois points de référence. L'invention a également pour objet un système de mesure d'une qualité de confort d'un siège de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un mannequin tel que défini ci-dessus et au moins un dispositif de surpression locale apte à exercer sur le siège au moins une surpression locale en un point de référence dont la position par rapport au mannequin est connue, de préférence au moins trois surpressions locales en trois points de référence. 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 annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique latérale d'un système de mesure d'une qualité de confort d'un siège de véhicule automobile, selon l'invention, le système comprenant un mannequin anthropomorphe d'essai selon l'invention et étant adapté pour la mise en oeuvre d'un procédé de mesure d'une qualité de confort selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de face d'un détail agrandi de la figure 1; - les figures 3, 4 et 5 sont des vues illustrant des cartographies de pression obtenues par le procédé selon l'invention ; - la figure 6 illustre une autre cartographie de pression obtenue par le procédé selon l'invention. La figure 1 illustre un système 2 de mesure d'une qualité de confort d'un siège 4 de véhicule automobile. Le système 2 comprend, outre le siège 4, un ensemble de mannequin anthropomorphe d'essai 6 disposé sur le siège 4, et une nappe de mesure de pression 8 disposée sur le siège 4, entre le siège 4 et l'ensemble de mannequin 6. Le système de mesure 2 comprend également une unité de traitement 10 des informations de mesure fournies par la nappe 8. Le siège 4 comprend une partie d'assise 14 et une partie de dossier 16 articulée sur la partie d'assise 14. La partie d'assise 14 est destinée à être fixée sur un plancher de véhicule automobile. La partie de dossier 16 comprend une molette d'inclinaison 18 adaptée pour régler l'inclinaison de la partie de dossier 16 par rapport à la partie d'assise 14. En outre, la partie de dossier 16 comprend un dispositif de réglage lombaire 20 comprenant un élément mobile d'appui lombaire 22, mobile entre une position active d'appui lombaire et une position inactive. Le dispositif de réglage lombaire 20 comprend une molette lombaire 24 adaptée pour commander l'élément mobile 22 entre sa position active et sa position inactive. La position active de l'élément 22 correspond à une configuration active d'appui lombaire du dispositif 20 et la position inactive de l'élément 22 correspond à une configuration inactive du dispositif 20. L'ensemble de mannequin 6 comporte un mannequin anthropomorphe d'essai 28 et un dispositif de surpression locale 30 apte à exercer sur le siège 4 une pluralité de surpressions locales en des points de référence espacés dont la position par rapport au mannequin 28 est connue. Le mannequin 28 comprend un postérieur 34, et un dos 36 articulé sur le postérieur 34 autour d'un axe de hanche H, simulant l'axe de rotation du torse humain et de la cuisse. Le mannequin 28 comprend également une tête 38 montée sur le dos 36 et de hauteur réglable, deux jambes 40 articulées sur le postérieur 34 autour d'un axe de genou G, et deux pieds 42 articulés respectivement à l'extrémité des jambes 40 autour d'une axe de cheville C. II doit être compris que le postérieur 34 inclut les cuisses du mannequin 28. Le mannequin 28 est également muni de lests 44 dont le nombre et la position sont réglables. Dans l'exemple illustré les lests 44 sont disposés sur le dos 36, l'axe de hanche H, les cuisses et les jambes 40. Le mannequin 28 illustré dans l'exemple est réalisé selon la norme SAE J826. Le postérieur 34 et le dos 36 sont en appui respectif sur la partie d'assise 14 et la partie de dossier 16. A cet effet, le postérieur 34 et le dos 36 comprennent chacun une coque d'appui respective 46, 48, chaque coque d'appui 46, 48 présentant une surface d'appui respective 50, 52 sur le siège 4. Les surfaces d'appui 50, 52 simulent l'appui exercé par un humain de même corpulence sur le siège 4. La coque d'appui 48 du dos 36 comprend une pluralité de trous de référence 56 obtenus par perçage de la coque 48 (voir figure 2). Les trous de référence 56 sont traversants et débouchent sur la surface d'appui 52. II s'agit de trous cylindriques de section circulaire dont le diamètre est par exemple d'au moins 15mm afin de pouvoir exercer des surpressions sur une surface de 10 mm de diamètre. La position de chaque trou 56 est connue dans un système de coordonnées (O ;X ;Y ;Z) du mannequin 28. Le point O est, dans l'exemple illustré, sur l'axe de hanche H (voir figure 2). Les trous 56 sont de préférence alignés suivant différents axes. Les trous 56 comprennent de préférence au moins deux trous 56 alignés verticalement, de préférence encore au moins trois, et de préférence au moins deux trous 56 alignés horizontalement, de préférence encore au moins trois. Les trous 56 comprennent de préférence au moins un trou 56 dans le plan vertical médian A du mannequin 28. Les trous 56 sont de préférence répartis sur au moins un tiers de la surface d'appui 52, de préférence sur au moins la moitié de la surface 52. Ils sont ainsi le plus espacés possible les uns des autres. Dans l'exemple illustré, les trous 56 comprennent trois trous gauche, deux trous médians et trois trous droit. Les côtés joignant les trous gauche et droit 56 délimitent un rectangle inférieur et un carré supérieur, les deux trous médians étant respectivement au centre du carré et au milieu du côté supérieur du carré. Le dispositif de surpression locale 30 comprend, dans l'exemple illustré, une tige 62, par exemple cylindrique et de diamètre 10mm. La tige 62 est mobile entre une position enfoncée de surpression et une position sortie. Dans la position enfoncée, la tige 62 fait saillie vers le siège 4 respectivement par rapport à la zone de la surface d'appui 52 entourant le trou respectif 56. La nappe de mesure de pression 8 comprend une pluralité de capteurs de mesure de pression distribués selon un réseau en lignes et en colonnes sur la nappe 8. La distribution des capteurs de mesure de pression est, dans l'exemple illustré, uniforme sur la nappe 8, de telle sorte que la position de la nappe 8 sur le siège 4 importe peu. Chaque capteur de la nappe 8 est apte à fournir à l'unité de traitement 10 une information de mesure d'une valeur représentative d'une pression s'exerçant sur le capteur. L'unité de traitement 10 comprend une mémoire 66 dans laquelle sont stockés des programmes de traitement adaptés pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention décrit plus en détail ci-après. Le procédé de mesure d'une qualité de confort du siège 4, selon l'invention, met en oeuvre le système de mesure 2 selon l'invention. Le procédé comprend des étapes de : mise en place de la nappe 8 sur le siège 4 ; - mise en place du mannequin 28 sur le siège 4, le mannequin 28 ayant été préalablement équipé de lests 44 simulant une morphologie de passager donnée ; - acquisition des valeurs de mesure de pression par l'unité de traitement 10 ; - génération d'une cartographie de pression représentative de la pression exercée sur la nappe 8 par le mannequin 28. - application de surpressions locales successives par la tige 62, par exemple dans une zone d'appui du mannequin 28 sur le siège 4 et acquisition des valeurs de mesure de surpression successives par l'unité de traitement 10. En effet, Les surpressions sont effectuées les unes après les autres dans les trous 56, leur position étant relevée en temps réel par l'unité de traitement 10 puis mémorisée. Les figures 3 et 4 illustrent la cartographie de pression ainsi obtenue respectivement dans deux configurations différentes du siège 4. La cartographie de la figure 3 correspond à une configuration active du dispositif de réglage lombaire 20 tandis que la cartographie de la figure 4 correspond à sa configuration inactive. La cartographie de la figure 4 est obtenue en modifiant la configuration du siège 4 puis en réitérant les étapes d'application de surpressions, d'acquisition de mesure de pression et de génération de cartographie décrites ci-dessus. Le procédé comporte par exemple en outre une étape de recalage de la première cartographie de pression par rapport au système de coordonnées du mannequin 28, à partir des positions connues des trous de référence 56 et donc des points de surpression 70, dans le système de coordonnées du mannequin 28. Pour obtenir la cartographie différentielle illustrée sur la figure 5, l'étape de recalage est appliquée aux valeurs de mesure obtenues dans les deux configurations du siège 4, avant de calculer les différences de mesure de pression au niveau de chaque capteur et de générer la carte de pression différentielle illustrée sur la figure 5 et illustrant les points de surpression 70. Le procédé comporte par exemple en outre une étape de génération d'une deuxième cartographie de pression représentative de la pression exercée sur le mannequin 28. Dans l'exemple illustré sur la figure 6, la deuxième cartographie de pression est obtenue par superposition de la première cartographie de pression, recalage dans le système de coordonnées du mannequin 28 et superposition avec une image représentative du dos 36 du mannequin 28 obtenue par exemple en scannant les coques 34 et 36 du mannequin 28. En variante néanmoins, l'image du mannequin 28 est remplacée par un système d'axe connu du mannequin 28. En outre, le procédé fournit des valeurs de pression et/ou une cartographie représentative de la pression exercée sur le mannequin 28. Le confort du mannequin 28 est ainsi évalué rapidement. Les zones d'inconfort et leur localisation sur le mannequin 28 sont rapidement identifiées, et les concepteurs du siège peuvent aisément vérifier par d'autres essais s'il est possible de remédier à cet inconfort simplement en modifiant les réglages du siège ou si la conception de celui-ci doit être substantiellement modifiée. En outre, la cartographie de pression est exploitable en CAO et il est donc possible de visualiser les effets directs d'une évaluation subjective correspondant à une image numérique donnée illustrant une cartographie de pression sur le corps d'un sujet. II est ainsi possible de comprendre les causes de l'inconfort ressenti pour des personnes essayant le siège. Avec l'invention, le confort est insensible à une erreur de positionnement du mannequin 28 par rapport au siège 4. De plus, l'invention permet la corrélation entre le ressenti subjectif et les définitions numériques par un repositionnement des cartographies de pression et une visualisation du subjectif sur les définitions numériques. Les cartographies de pression générées fournissent ainsi un indicateur d'une qualité de confort d'un siège 4 de véhicule automobile. A partir de ces cartographies ou même à partir des valeurs de pression et de surpression locale, il est possible d'élaborer différents indicateurs d'une qualité de confort du siège 4. Ces indicateurs prennent en compte la position des zones de pression sur le mannequin 28, c'est-à-dire sur l'utilisateur du véhicule. En variante, les cartographies des figures 3 et 4 sont superposées à une image du mannequin 28 pour obtenir une cartographie analogue à celle de la figure 6. En variante encore, les trous de référence 56 sont obtenus par poinçonnage, moulage ou par tout autre moyen de type adapté. En variante également, des trous de référence sont ménagés dans la coque d'appui 46 du postérieur 34. En variante encore, le dispositif de réglable lombaire 20 comprend un coussinet gonflable entre une configuration active d'appui lombaire et une configuration inactive, et un bouton de commande du gonflage du coussinet. Dans l'exemple illustré, le siège 4 comprend un dispositif de réglage lombaire 20, mais en variante, le siège 4 comporte un autre type de dispositif de réglage, par exemple disposé dans la partie d'assise 14 et/ou dans une autre zone de la partie de dossier 16. REVENDICATIONS1.- Procédé de mesure d'une qualité de confort d'un siège (4) de véhicule automobile, du type comprenant des étapes de : - mise en place d'une nappe (8) de mesure de pression, sur le siège (4) de véhicule automobile, la nappe (8) comprenant une pluralité de capteurs de mesure de pression distribués selon un réseau sur la nappe (8) ; - mise en place sur le siège (4) d'un mannequin anthropomorphe d'essai (28) comprenant un dos (36) et un postérieur (34) articulés entre eux autour d'un axe de hanche (H), le dos (36) étant en appui contre une partie de dossier (16) du siège (4), le postérieur (34) étant en appui contre une partie d'assise (14) du siège (4), la nappe (8) s'étendant entre le mannequin (28) et le siège (4) ; - mesure d'une valeur représentative d'une pression s'exerçant sur chaque capteur de mesure de pression ; caractérisé en ce que le procédé comprend en outre une étape d'application d'au moins une surpression locale sur la nappe (8), en un point de référence (70) respectif de position connue par rapport au mannequin (28), de préférence au moins trois surpressions en trois points, de préférence non alignés, pour fournir, sur au moins un capteur de mesure de pression, de préférence sur au moins trois capteurs, de préférence non alignés, une valeur de surpression locale identifiable lors de l'étape de mesure de pression. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de génération d'une première cartographie de pression représentative de la pression exercée sur la nappe (8), la première cartographie de pression comprenant au moins un point de surpression (70) correspondant à la valeur de surpression respective, de préférence au moins trois points de surpression (70), de préférence non alignés, la position du ou de chaque point de surpression (70) étant connue par rapport au mannequin (28). 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de génération d'une deuxième cartographie de pression représentative de la pression exercée sur le mannequin (28), cette étape comprenant une étape de recalage de la première cartographie de pression à partir de la position connue du ou de chaque point de surpression (70) par rapport au mannequin (28). 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape de génération de la deuxième cartographie comprend une étape de superposition de la première cartographie à une image représentative d'au moins une partie du mannequin (28), l'étape de recalage assurant le recalage de la première cartographie par rapport à ladite image. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre : - une étape de modification de la configuration du siège (4) dans une deuxième configuration ; - une deuxième étape de mesure de pression dans la deuxième configuration du siège (4) ; - une deuxième étape d'application d'au moins une surpression locale pour fournir au moins une valeur de surpression locale identifiable lors de la deuxième étape de mesure de pression, de préférence au moins trois surpressions en trois points, de préférence non alignés ; - génération d'une cartographie différentielle de pression représentative de la différence de pression appliquée sur le mannequin (28) entre la première configuration et la deuxième configuration du siège (4). 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de génération de cartographie différentielle comprend une étape de recalage des premières valeurs de pression et des deuxièmes valeurs de pression à partir de la position connue du ou de chaque point de surpression (70) par rapport au mannequin (28). 7. Mannequin (28) anthropomorphe d'essai de siège de véhicule automobile comprenant un dos (36) et un postérieur (34) articulés entre eux autour d'un axe de hanche (H), caractérisé en ce qu'il est adapté pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le mannequin (28) étant adapté pour l'application sur le siège (4) d'une surpression locale en au moins un point de référence (70), de préférence au moins trois points de référence (70), de préférence non alignés, dont la position par rapport au mannequin (28) est connue. 8.- Mannequin (28) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mannequin (28) comprend un élément d'appui (48) présentant une surface d'appui(52) sur le siège (4), le mannequin (28) comprenant au moins un trou de référence (56) formé dans l'élément d'appui (48), de préférence au moins trois trous de référence (56), le trou (56) assurant le positionnement d'un organe de surpression (62) apte à exercer le ou chaque surpression locale sur le siège (4). 9.- Mannequin (28) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ou chaque trou de référence (56) est traversant et assure le passage et le guidage de l'organe de surpression (62) à travers l'élément d'appui (48). 10.- Ensemble (6) de mannequin anthropomorphe d'essai de siège de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un mannequin (28) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 et au moins un organe de surpression (62), tel qu'une tige, apte à exercer ladite surpression locale sur le siège (4) en au moins un point de référence (70) dont la position par rapport au mannequin (28) est connue, de préférence en au moins trois points de référence (70). 11.- Système (2) de mesure d'une qualité de confort d'un siège de véhicule automobile (4), caractérisé en ce qu'il comprend un mannequin (28) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 et au moins un dispositif de surpression locale (30) apte à exercer sur le siège (4) au moins une surpression locale en un point de référence (70) dont la position par rapport au mannequin (28) est connue, de préférence au moins trois surpressions locales en trois points de référence (70).