Brevet FR2927034A1 — publié le 20090807

Véhicule automobile comprenant un dispositif de protection des piétons. [0001] La présente invention concerne un véhicule automobile comprenant un dispositif de protection des piétons. [0002] L'invention concerne plus particulièrement un véhicule automobile comprenant au moins une pièce avant de carrosserie et un dispositif de protection des piétons comprenant un airbag, un élément de gonflage et un moyen de détermination de la nature d'un choc entre le véhicule et un obstacle externe au véhicule, l'airbag étant apte à passer d'un état de rangement sous la pièce de carrosserie à un état déployé au dessus de la pièce avant de carrosserie afin de s'intercaler entre l'obstacle et la pièce de carrosserie. [0003] Il est connu d'utiliser sur un véhicule automobile, un dispositif de protection comprenant un airbag qui est destiné à s'intercaler entre un piéton et la carrosserie du véhicule afin de protéger le piéton des blessures qu'engendre un choc avec le véhicule. Pour se faire, le dispositif de protection comprend un moyen de détection du choc qui est placé à l'avant du véhicule, de préférence au niveau du pare-choc avant, et qui sous l'effet du choc est destiné à envoyer un signal de déclenchement de l'airbag, qui se déploie aussitôt, avant que la tête du piéton ne vienne impacter la carrosserie. [0004] C'est ainsi que de tels dispositifs de protection comprennent un airbag extérieur associé à un élément de gonflage qui est relié audit moyen de détection de la position du piéton. [0005] Pour rendre optimal l'effet de protection des piétons, ces dispositifs doivent recouvrir la quasi-totalité de la partie avant du véhicule, c'est-à-dire s'étendre sur une zone allant du pare- choc avant jusqu'à une partie médiane du pare-brise. Il est ainsi rendu possible de protéger tant un piéton de la taille d'un enfant qu'un piéton de taille adulte. Pour se faire, il est connu d'utiliser soit un airbag extérieur de grande dimension, soit de multiplier le nombre de dispositifs de protection à implanter au véhicule. [0006] La demanderesse a constaté que l'intégration d'un unique airbag, alors de grande dimension, nécessite l'utilisation d'un élément de gonflage adapté, c'est-à-dire ayant une réserve importante de gaz, qui se révèle difficile à implanter sous la carrosserie sans nuire au style extérieur du véhicule et qui génère un surcoût important. [0007] La demanderesse a aussi constaté que le recours à une multiplicité de dispositifs de protection augmente d'autant le risque de déclenchements intempestifs d'un des dispositifs de protection et demande l'ajout d'un module de gestion de la synchronisation et de la sélection des dispositifs de protection qui est difficile et couteux à mettre en oeuvre. [0008] Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. [0009] A cette fin, le véhicule selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que l'airbag comprend plusieurs compartiments distincts et indépendants les uns des autres, aptes à être gonflés selon la nature du choc. [oo1o] Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - chaque compartiment de l'airbag est mis en relation avec l'élément de gonflage par l'intermédiaire d'un moyen de liaison, ledit moyen de liaison étant apte à ouvrir une voie de communication s'étendant entre le compartiment à gonfler et l'élément de gonflage, - le dispositif de protection comprend un moyen de détermination de la nature d'un choc entre le véhicule et un obstacle, qui est destiné à la sélection d'un des compartiments selon une zone prédéterminée d'impact entre l'obstacle et au moins une des pièces de la carrosserie, afin de transmettre un signal électrique à l'un des moyens de liaison d'un des compartiments à l'élément de gonflage, - l'airbag comprend un compartiment central relié à chacun des compartiments périphériques par l'intermédiaire d'un moyen de liaison formant des voies de communication entre le compartiment central et chaque compartiment périphérique, - l'airbag comprend un compartiment central qui est en relation directe avec l'élément de gonflage par l'intermédiaire d'une voie de communication des gaz s'étendant entre l'élément de gonflage et le compartiment central de l'airbag de sorte que sous l'effet d'un signal émis par ledit moyen de détermination de la nature du choc, un déclenchement de l'élément de gonflage est opéré afin de déployer les compartiments de l'airbag de l'état de rangement sous la pièce de carrosserie à l'état déployé au dessus de la pièce avant de carrosserie, -le dispositif de protection comprend une seule réserve de gaz calibrée pour gonfler simultanément le compartiment central et l'un des compartiments périphériques de l'airbag, - l'élément de gonflage est de taille compacte et est apte à générer un volume de gaz compris entre 20 et 50 litres, de préférence 30 litres. - le moyen de liaison du compartiment central à chacun des compartiments périphériques comprend une couture de type électro-fusible, qui est apte à se rompre sous l'effet d'un courant électrique émis par ledit moyen de détermination de la nature du choc, - le moyen de liaison comprend au moins une couture qui s'étend en tout ou partie d'une ligne de jonction s'étendant entre le module central et chacun des modules périphériques de l'airbag, - les différents modules périphériques sont reliées entre-eux par des lignes de jonction radiales. [0011] D'autres avantages et particularités de l'invention ressortent de la description de modes de réalisation faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective partielle d'un véhicule automobile comportant un dispositif de protection des piétons selon l'invention. - la figure 2 est représente le véhicule de la figure 1, l'airbag du dispositif de protection étant dans un état déployé de recouvrement de la carrosserie. - la figure 3 est un agrandissement d'une zone de rangement de l'airbag selon une vue en coupe longitudinale de la figure 1, - la figure 4 est une représentation schématique des différents blocs fonctionnels du dispositif de protection des piétons de l'invention. [0012] La figure 1 montre une partie avant d'un véhicule automobile 40 délimitée par des pièces de carrosserie parmi lesquelles on trouve un pare-choc 50 avant enveloppant une poutre transversale disposée à l'arrière du pare-choc. La poutre transversale est destinée à transmettre l'effort d'un choc entre un obstacle et la véhicule, à la structure du véhicule. La partie avant du véhicule comprend en outre un capot 100 de fermeture d'un compartiment dédié à l'intégration du moteur, et un pare-brise 70 disposé longitudinalement au prolongement du capot. [0013] Le pare-choc 50, tel que rendu visible aux figures 1 et 2, est une pièce d'aspect qui est rendue visible de l'extérieur du véhicule et qui s'étend entre les optiques avant. Le pare-choc relie également les ailes avant 100 qui sont situées sur les côtés latéraux droit et gauche du véhicule. Seule l'aile avant gauche est rendue visible sur les figures 1 et 2, sachant que par symétrie par rapport à un plan médian, l'aile droite est également disposée en continuité de ligne du capot 100, de l'optique avant droit et du pare-choc 50. [0014] Le capot 100 s'étend entre le pare-choc avant 50 et le pare-brise 70 à la base duquel est disposé une grille d'auvent 60 qui par conséquent se trouve longitudinalement intercalée entre le pare-brise 70 et le capot 100. La grille d'auvent 60 délimite avec une pièce de tôlerie formant un collecteur d'air 80, une enceinte 90 dans laquelle est disposé un dispositif de protection 1 des piétons, comme cela est représenté en figure 3. [0015] Pour loger une partie des éléments du dispositif de protection, la grille 60 comprend une ouverture centrale, par rapport à un axe transversal au véhicule, formant une voie de passage entre l'enceinte 90 et l'extérieur du véhicule. La grille 60 comprend en outre un couvercle 61 amovible qui est pate à passer d'une position de fermeture de l'ouverture à une position d'ouverture permettant à l'airbag 10 du dispositif de protection de passer d'un état de rangement sous la grille d'auvent, à un état déployé hors de l'enceinte 90, dans lequel l'airbag recouvre en partie les pièces de carrosserie du véhicule. [0016] C'est ainsi que la grille 60 comprend une partie fixe sur laquelle est montée à rotation le couvercle 61 par le biais d'un moyen d'articulation, du type par exemple d'une charnière. La grille 60 est de préférence réalisée en matière plastique et comprend des rainures 63 d'affaiblissement de la rigidité qui forment ledit moyen d'articulation. Un tel affaiblissement permet une déformation locale plus aisée de la grille qui est utilisée afin de permettre la rotation du couvercle 61 sur la grille 60. [0017] Selon un mode de réalisation préféré de la grille 60, le couvercle 61 comprend deux ventaux 64a et 64b articulés sur la grille 60 par les charnières 63. Les ventaux sont reliés entre eux par une ligne d'assemblage 62 qui est sécable sous l'effet d'un effort prédéterminé de poussée, dont la direction s'étend de l'enceinte 90 vers l'extérieur du véhicule, et qui peut être donné par l'airbag lors de son déploiement, c'est-à-dire lors d'un choc avec un piéton. [0018] Le couvercle 61 est représenté en trait mixte sur la figure 3 dans une position d'ouverture de l'enceinte 90 vers l'extérieur du véhicule et en trait fort dans une position de fermeture. Dans la position d'ouverture, le ventail avant 64a est disposé contre un flanc arrière du capot 100 tandis que le ventail arrière 64b est pivoté afin que sa partie externe vienne partiellement en appui contre le pare-brise 70. En position d'ouverture, le couvercle 61 ne forme pas d'obstacle au déploiement de l'airbag lequel peut librement passer de son étant de rangement dans l'enceinte 90 à un état déployé de recouvrement d'une partie des pièces avant de carrosserie. [0019] Le dispositif de protection des piétons comprend l'airbag 10 susmentionné et en outre une pièce 16 de support de l'airbag. La pièce 16 est reliée à la grille 60 au moyen d'un dispositif de fixation rapide, du type à agrafe, venu de matière de la grille lors du moulage de cette dernière. Un autre moyen 17 de fixation, qui par exemple du type à vissage, est disposé en partie inférieure de la pièce de support 16 afin de lier de façon solidaire le support directement au collecteur d'auvent 80. Pour se faire, le collecteur 80 comprend au moins une ouverture dédiée qui permet la fixation du support 16 à la structure du véhicule, et au travers de laquelle une vis de serrage est apte à s'étendre. Afin de permettre la fixation par serrage du support 16 sur la pièce 80 de tôlerie de la structure du véhicule, le support comprend un écrou situé en partie inférieure. Il est ainsi rendu aisé de monter le support 16 du dispositif de protection des piétons en le déplaçant de l'extérieur du véhicule jusqu'à l'enceinte 90, puis de fixer le support par serrage de la vis depuis le compartiment moteur. [0020] Le support 16, qui est par exemple réalisé à partie d'une plaque d'acier facilement déformable par un procédé d'emboutissage, est également lié à un élément de gonflage 2, de type à charge pyrotechnique susceptible de créer un volume de gaz lors de son déclenchement. Le support 16 comprend une autre ouverture assurant une voie de passage au travers de laquelle un gaz est apte à circuler afin de passer d'une zone de stockage à l'airbag 10. [0021] L'airbag 10 qui est en l'état de rangement à la figure 3, sous la grille d'auvent, comprend plusieurs compartiments distincts et indépendants les uns des autres. [0022] Selon un mode de réalisation préféré de l'airbag, tel qu'il est illustré à la figure 2, l'airbag comprend quatre compartiments 12, 13, 14 et 15, sachant bien entendu que ce nombre est donné à titre d'exemple, c'est-à-dire de manière non limitative. En fait, le nombre de compartiments est déterminé selon deux paramètres : l'un concerne la surface de la carrosserie à recouvrir, l'autre concerne le volume de gaz que l'élément de gonflage est apte à libérer lors d'un choc. Compte tenu le volume restreint alloué à la fonction protection des piétons sur un véhicule citadin par exemple, il convient de recourir à un élément de gonflage proche de ceux utilisés pour le déclenchement des airbags d'habitacle, c'est-à-dire qui ont une capacité en gaz d'environ 20 à 50 litres, 30 litres de manière préférentielle. [0023] Les compartiments sont reliés les uns aux autres par des lignes de jonctions 26, 27 et 28 permanentes. Les compartiments de l'airbag 10 sont également reliés à l'élément de gonflage 2 par le biais d'un moyen 20 de liaison, qui sous l'effet d'un signal de commande C est apte à passer d'un état passif de fermeture à un état actif d'ouverture d'une voie de communication reliant un des compartiments de l'airbag à l'élément 2 de gonflage. La rupture d'une voie de communication sélectionnée permet ainsi un gonflage du compartiment de l'airbag associé. [0024] La sélection de la voie de communication s'effectue par un moyen de détermination 30 de la nature du choc qui est directement relié audit moyen 20 de liaison des compartiments de l'airbag à l'élément de gonflage. [0025] Le moyen de liaison 20 est une couture de type électro-fusible qui, comme sont nom l'indique, est apte à se rompre sous l'effet d'un signal électrique de commande C envoyé par ledit moyen de détermination 30 de la nature du choc entre le véhicule et un obstacle. [0026] Dans notre mode de réalisation préféré, l'airbag 10 comprend un compartiment central 11 qui est relié à plusieurs compartiments périphériques 12, 13, 14 et 15 par une ligne de jonction le long de laquelle sont répartis les coutures électro-fusibles. Le compartiment central 11 est ainsi directement relié à l'élément de gonflage, de sorte que le déclenchement de ce dernier génère le déploiement de l'airbag 10 hors de l'enceinte 90. En l'absence du signal C de commande de la rupture d'une des coutures 22, 23, 24 et 25 sélectionnée par ledit moyen de détermination de la nature d'un choc, les différents compartiments périphériques 12, 13, 14 et 15 s'étendent au-dessus des pièces de carrosserie du véhicule, sans être gonfler. [0027] Afin de sélectionner un compartiment périphérique 12, 13, 14 ou 15 à gonfler, ledit moyen de détermination 30 de la nature d'un choc, détermine quelle zone de la partie avant de la carrosserie du véhicule est susceptible d'entrer en contact de la tête d'un piéton. Au vu de cette information, l'une des coutures 22, 23, 24 et 25 est sélectionnée pour se rompre sous l'effet d'un courant électrique. [0028] Pour se faire, ledit moyen de détermination 30 de la nature d'un choc comprend un capteur 3 qui est destiné à transmettre un signal électrique S représentatif de la nature du choc. Selon la nature du choc, ledit moyen 30 est apte à transmettre un signal D de déploiement de l'airbag 10 qui se traduit par l'envoi d'un signal électrique D vers l'élément 2 de gonflage. [0029] Pour se faire, ledit moyen de détermination 30 de la nature d'un choc comprend un moyen de sélection 4 d'une zone de la carrosserie susceptible d'être impactée par la tête d'un piéton. Il est ainsi rendu possible de sélectionner dans un premier temps si la zone d'impact se situe à droite ou à gauche par rapport à un plan médian transversalement et qui s'étend verticalement et longitudinalement au véhicule. [0030] Ledit moyen de détermination 30 de la nature d'un choc comprend en outre un moyen 5 de détermination du type d'obstacle qui se base sur la comparaison entre le signal S et une série de signaux préenregistrés, qui sont représentatifs des différents types d'obstacles tel que par exemple, une jambe adulte, une jambe enfant, un poteaux ou un cône de chantiers. Le moyen 5 est apte à analyser de façon comparative la forme et l'amplitude des signaux. [0031] L'analyse comparative permet de déterminer une caractéristique poids/rigidité/géométrie qui permet de savoir si l'obstacle est potentiellement un piéton ou non, un adulte ou un enfant, afin de sélectionner lequel de l'ensemble des compartiments 12 et 15 pour adulte ou de l'ensemble des compartiments 13 et 14 pour enfant doit être gonflé. [0032] Lors d'un choc, une jambe d'adulte à 40 km/h est assimilable à un cylindre ayant un diamètre de 135 mm qui pénètre sur 50 mm de profondeur du pare-choc, en générant un effort d'environ 500 DaN pour la partie située au dessus du genou et sur 40 mm de profondeur du pare-choc en générant un effort d'environ 800 DaN pour la partie située sous le genou. L'enfoncement maxi du cylindre dans le pare- choc est de plus obtenu dans un intervalle de temps compris entre 10 et 20 ms. [0033] Pour un enfant de 6 à 8 ans, le diamètre du cylindre est divisé par 2 et le niveau d'effort est divisé par 4. [0034] Ledit moyen de détermination 30 de la nature d'un choc est ainsi apte à mesurer, par le biais du capteur 3, la profondeur d'enfoncement du pare-choc, la largeur de l'enfoncement ainsi que la vitesse d'enfoncement. [0035] En connaissant la zone droite ou gauche d'impact et la nature de l'obstacle, l'un des compartiments 12, 13, 14 ou 15 est à gonfler. [0036] La concomitance des signaux de commande C de la couture à rompre et de déclenchement de l'airbag 10 assure la protection au plus juste en terme d'énergie à déployer par le dispositif 1 de protection et en terme d'efficacité. [0037] De préférence, le moyen de transformation de l'effort d'un choc susmentionné comprend un capteur 3 disposé sur le pare-choc 50, qui est du type à ultra-sons ou du type d'un accéléromètre ou d'une fibre optique enrobée de caoutchouc ou d'une nappe piézo-électrique disposé sur le côté intérieur de la peau de pare-choc, ce qui le rend invisible de l'extérieur du véhicule. [0038] Compte tenu que la protection des piétons par utilisation d'un airbag extérieur, tel que proposé par l'invention, est efficace pour des vitesses de déplacement du véhicule inférieur à 40 kilomètres par heure, ledit moyen 30 de détermination de la nature du choc est rendu effectif seulement lorsque la vitesse de déplacement du véhicule lors du choc est comprise entre 20 et 40 kilomètres par heure. Pour se faire ledit moyen 30 effectue une mesure en temps réelle de la vitesse de déplacement du véhicule. Cela évite de plus tout déclenchement intempestif de l'airbag lors d'un choc à faible vitesse où les pièces de carrosserie sont aptes à absorber par déformation l'énergie du choc. Tel en est par exemple le cas, lors d'un choc parking. [0039] Le dispositif 1 de protection selon l'invention est remarquable en ce qu'il utilise un airbag compartimenté nécessitant l'utilisation d'un élément de gonflage compact, ce qui le rend facilement implantable sur le véhicule, sans nuire au style extérieur de ce dernier. [0040] De plus, un tel dispositif réduit le risque de déclenchements intempestifs, tout en restant faiblement couteux à mettre en oeuvre. Il représente une manière simple et efficace de protection des piétons et est facilement intégrable à tout type de véhicule. Revendications 1. Véhicule automobile (40) comportant au moins une pièce avant (50, 60, 70, 100) de carrosserie et un dispositif (1) de protection des piétons comprenant un airbag (10), un élément de gonflage (2) et un moyen de détection (30) de la nature d'un choc entre le véhicule et un obstacle externe au véhicule, l'airbag étant apte à passer d'un état de rangement sous la pièce de carrosserie à un état déployé au dessus de la pièce avant de carrosserie afin de s'intercaler entre l'obstacle et la pièce de carrosserie, caractérisé en ce que l'airbag comprend plusieurs compartiments (12, 13, 14, 15) distincts et indépendants les uns des autres, aptes à être gonflés selon la nature du choc. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque compartiment de l'airbag est mis en relation avec l'élément de gonflage (2) par l'intermédiaire d'un moyen de liaison (22, 23, 24, 25), ledit moyen de liaison étant apte à ouvrir une voie de communication s'étendant entre le compartiment à gonfler et l'élément de gonflage. 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de protection comprend un moyen (30) de détermination de la nature d'un choc entre le véhicule et un obstacle, qui est destiné à la sélection d'un des compartiments selon une zone prédéterminée d'impact entre l'obstacle et au moins une des pièces de la carrosserie, afin de transmettre un signal électrique (C) à l'un des moyens (20) de liaison d'un des compartiments (10) à l'élément (2) de gonflage. 4. Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'airbag comprend un compartiment central (11) relié à chacun des compartiments périphériques (12, 13, 14, 15) par l'intermédiaire d'un moyen de liaison (22, 23, 24, 25) formant des voies de communication entre le compartiment central (11) et chaque compartiment périphérique (12, 13, 14, 15). 5. Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que le compartiment central (11) est en relation directe avec l'élément de gonflage (2) par l'intermédiaire d'une voie de communication des gaz s'étendant entre l'élément de gonflage (2) et le compartiment central de l'airbag de sorte que sous l'effet d'un signal (D) émis parledit moyen de détermination de la nature du choc, un déclenchement de l'élément de gonflage est opéré afin de déployer les compartiments (11, 12, 13, 14, 15) de l'airbag de l'état de rangement sous la pièce de carrosserie à l'état déployé au dessus de la pièce avant de carrosserie. 6. Véhicule selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le dispositif de protection comprend une seule réserve de gaz calibrée pour gonfler simultanément le compartiment central et l'un des compartiments périphériques de l'airbag. 7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément (2) de gonflage est de taille compacte et est apte à générer un volume de gaz compris entre 20 et 50 litres, de préférence 30 litres. 8. Véhicule selon la revendication 4 à 7, caractérisé en ce que le moyen de liaison du compartiment central à chacun des compartiments périphériques comprend une couture (22, 23, 24, 25) de type électro-fusible, qui est apte à se rompre sous l'effet d'un courant électrique émis par ledit moyen (30) de détermination de la nature du choc. 9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couture (22, 23, 24, 25) s'étend en tout ou partie d'une ligne de jonction s'étendant entre le module central (11) et chacun des modules périphériques (12, 13, 14, 15) de l'airbag. 10.Véhicule selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que les différents modules périphériques (12, 13, 14, 15) sont reliées entre-eux par des lignes de jonction radiales.