Brevet FR2938489A1 — publié le 20100521

Dispositif d'aide à la conduite d'un véhicule La présente invention concerne un dispositif d'aide à la conduite d'un véhicule comportant un moteur couplé à une boîte de vitesses à plusieurs rapports de vitesse et dont les changements de rapports sont commandés par un levier de sélection. Ledit véhicule comporte également un calculateur, permettant de traiter des paramètres de fonctionnement du véhicule et notamment des paramètres de fonctionnement de la boîte de vitesses et permettant aussi d'avertir le conducteur d'une situation de vie du véhicule et/ou d'une action à entreprendre sur ladite boîte de vitesses. Il est connu, de l'art antérieur, un dispositif délivrant au conducteur des informations permettant d'optimiser les changements de rapports, pour une boîte de vitesses mécanique. Ces informations permettent d'optimiser la consommation ou les performances du véhicule. Un tel dispositif se retrouve dans le document FR-A1- 2 530 203, dispositif qui exploite les informations délivrées par les capteurs de régime moteur, de vitesse instantanée du véhicule, de consommation instantanée, de température du liquide de refroidissement et de sélection de rapport de vitesse pour indiquer au conducteur le meilleur rapport de vitesse à sélectionner. Cette transmission d'informations se fait visuellement par affichage de l'information sur un indicateur lumineux disposé dans le champ de vision du conducteur. Une autre solution d'affichage d'une telle information se retrouve dans le document US 4, 439,158 qui décrit un pommeau de sélection de rapport de vitesse comportant un affichage lumineux sur le pommeau, indiquant le rapport de vitesse optimal à sélectionner. Le dispositif de ce même document indique aussi, par différents signaux sonores, des instructions recommandant la sélection d'un rapport de vitesse inférieur ou supérieur. De tels affichages d'informations lumineux, qu'ils soient dans le champ de vision du conducteur ou sur le pommeau de sélection d'un rapport de vitesse, risque de perturber l'attention du conducteur en attirant trop souvent son regard et la substitution ou le remplacement d'un tel affichage lumineux par la génération d'un signal sonore présente également des inconvénients. Ainsi, un tel signal sonore vient s'ajouter à différents autres messages sonores comme les rappels de clignotant, les indications du GPS, les indicateurs d'obstacle, risquant de créer une confusion dans l'information transmise. De plus, un tel signal sonore crée une gêne auditive pour les passagers qui l'entendent aussi. L'objet de l'invention est de proposer un dispositif d'aide à la conduite alertant ou informant le conducteur sur une situation de vie du véhicule et ou sur une action à entreprendre sur la boîte de vitesses permettant d'optimiser le fonctionnement dudit véhicule. Un tel dispositif, venant en complément ou en substitution d'un affichage lumineux, se doit de n'être perceptible uniquement que par le conducteur et ne doit pas créer de confusion dans l'information ou l'alerte transmise au conducteur. A cet effet l'invention a pour objet un dispositif d'aide à la conduite d'un véhicule comportant un moteur couplé à une boîte de vitesses à plusieurs rapports de vitesse dont les changements de rapports de vitesse sont commandés par un levier de sélection, ledit véhicule comportant en outre un calculateur permettant de traiter des paramètres de fonctionnement du véhicule et notamment des paramètres de la boîte de vitesses, avec le levier de sélection qui comporte un organe vibrant pouvant être commandé par ledit calculateur, l'organe vibrant activant une zone de préhension dudit levier de sélection permettant d'avoir une stimulation tactile dans la main du conducteur afin d'avertir ledit conducteur d'une situation de vie du véhicule et/ou d'une action à engager sur ladite boîte de vitesses. Dans une première variante, l'organe vibrant est constitué d'un moteur électrique portant une masselotte excentrée et qui produit un effet vibratoire lorsqu'elle est entraînée en rotation par le moteur. Dans une seconde variante, l'organe vibrant est constitué d'une pluralité de moteurs électriques portant chacun une masselotte excentrée ; chaque ensemble moteur électrique et masselotte étant dimensionné différemment des autres ensembles moteur électrique et masselotte, produisant différents effets vibratoires lorsque chaque moteur électrique entraîne en rotation ladite masselotte correspondante. Le calculateur peut commander chaque ensemble moteur électrique et masselotte indépendamment l'un de l'autre. Dans un premier mode de réalisation, la zone de préhension du levier de sélection constitue un pommeau présentant avec ledit levier de sélection une liaison glissière, un élément souple formant une butée interposé dans cette liaison glissière entre le pommeau et le levier de sélection, limite le déplacement et la transmission des vibrations créées par l'organe vibrant entre ledit pommeau et le levier de sélection. Dans une première situation de vie du véhicule le calculateur indique au conducteur, par une ou plusieurs séries de vibrations successives, transmises à la zone de préhension du levier de sélection par l'actionnement de l'organe vibrant, une indication du rapport de vitesse sélectionné par le levier de sélection. Le nombre de séries de vibrations successivement transmises par le calculateur à la zone de préhension du levier de sélection, par l'actionnement de l'organe vibrant, correspond au numéro du rapport de vitesse correspondant du levier de sélection. Une telle indication n'est valable que dans le cas où le numéro du rapport de vitesse correspondant du levier de sélection est supérieur ou égal à 1. Pour la confirmation de la sélection de la marche arrière, la vibration devra présenter une amplitude différente de la première vitesse permettant de bien les différencier. Pour un véhicule comportant un dispositif d'embrayage interposé entre le moteur et un arbre d'entrée de la boite de vitesses, la boite de vitesses comportant aussi un arbre de sortie relié aux roues du véhicule, le dispositif d'embrayage interposé entre le moteur et un arbre d'entrée de la boite de vitesses, la boite de vitesses comportant aussi un arbre de sortie relié aux roues du véhicule, le dispositif d'embrayage étant commandé manuellement par le conducteur, avec le dispositif d'embrayage positionné dans une position ouverte, désaccouplant l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse du moteur, le levier de sélection étant dans une position neutre, désaccouplant l'arbre d'entrée de la boite de vitesses de l'arbre de sortie, tel qu'une temporisation compte le temps durant lequel le dispositif d'embrayage et le levier de sélection sont dans lesdites positions désaccouplées, le calculateur transmettant une série de vibrations à la zone de préhension dudit levier de sélection par l'actionnement de l'organe vibrant si, au bout d'un temps prédéfini, le dispositif d'embrayage et le levier de sélection sont toujours dans lesdites positions désaccouplées, signalant au conducteur la possibilité de positionner le dispositif d'embrayage dans une position fermée, accouplant le moteur à l'arbre d'entrée de la boite de vitesses. Dans une seconde situation de vie du véhicule le calculateur indique au conducteur, par une ou plusieurs séries de vibrations successives transmises à la zone de préhension du levier de sélection, par l'actionnement de l'organe vibrant, une alerte de défaillance dudit véhicule incitant le conducteur à modifier la façon de conduire le véhicule. Le calculateur peut aussi indiquer au conducteur, par une ou plusieurs séries de vibrations successives, transmises à la zone de préhension du levier de sélection par l'actionnement de l'organe vibrant, une stratégie d'optimisation de la sélection des rapports de vitesse d'une boîte de vitesses en fonction de paramètres préenregistrés et de paramètres modifiables par ledit conducteur. Ces paramètres modifiables par le conducteur peuvent consister à privilégier la consommation de carburant du véhicule, à privilégier les performances ou encore à optimiser la température de fonctionnement du moteur, dans le cas où le véhicule circule l'été et/ou est fortement chargé. Le calculateur peut enfin indiquer au conducteur, par une ou plusieurs séries de vibrations successives transmises à la zone de préhension du levier de sélection, par l'actionnement de l'organe vibrant, un surrégime du moteur, incitant le conducteur à passer au rapport de vitesse supérieur ou en fonction du rapport de vitesse sélectionné, d'inciter le conducteur à passer à un rapport de vitesse inférieur en cas de sous régime du moteur. Le véhicule comporte un commutateur actionnable entre plusieurs positions commandées par le conducteur, permettant d'indiquer au calculateur une hiérarchisation des critères d'envois des différentes séries de vibrations transmises à la zone de préhension du levier de sélection, par l'actionnement de l'organe vibrant. L'invention concerne aussi un véhicule automobile comportant un tel dispositif d'aide à la conduite tel que décrit précédemment. L'invention concerne aussi un ensemble constitué d'un levier de sélection, d'un organe vibrant et d'un pommeau de levier de vitesses pour un dispositif d'aide à la conduite servant d'interface entre le calculateur et le conducteur. D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente invention apparaîtrons plus clairement à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - La figure 1 représente une vue schématique d'un véhicule automobile, comportant un dispositif selon l'invention, avec la mise en situation d'un conducteur; et - La figure 2 est une vue en coupe partielle latérale, d'un pommeau fixé sur un levier de sélection d'un rapport de vitesse pour une boîte de vitesses mécanique suivant un premier mode de réalisation de l'invention La figure 1 représente une vue schématique d'un véhicule automobile 1, comportant un dispositif selon l'invention, avec la mise en situation d'un conducteur. Le véhicule 1 comporte un moteur 3 couplé par un embrayage 4 à une boîte de vitesses 5. La boîte de vitesses 5 est reliée à un levier de sélection 7 de vitesse par un dispositif de câbles ou de tringleries 9. Le dispositif de câbles ou de tringleries 9 permet de transmettre à la boîte de vitesses 5 les instructions de changement de rapport de vitesse, par manipulation du levier de sélection 7. Le véhicule 1 comporte un ensemble de capteurs, non représentés, délivrant des informations qui sont envoyées à un calculateur 11. Le calculateur 11 compare ces informations avec des courbes de valeurs préenregistrés, permettant de contrôler le fonctionnement du véhicule. Le calculateur fait partie du boîtier de servitude intelligent, plus connu sous l'abréviation de BSI, mais peut aussi être intégré à un calculateur moteur. Cet ensemble de capteurs comporte, entre autres : - des capteurs de vitesses de rotation des roues 13, permettant de connaître la vitesse instantanée du véhicule, positionnés au niveau des roues du véhicule et servant aussi aux dispositifs ABS/ESP ; - des capteurs de sélection du rapport de vitesse engagé 15, positionnés dans la boîte de vitesses 5, mais pouvant aussi être présent au niveau du levier de sélection 7 et permettant de connaitre le rapport de vitesse de la boîte de vitesses 5 engagé ; - un capteur de position 17 de l'embrayage 4, permettant de connaitre la position de la commande de l'embrayage 4 ;et - un capteur de vitesse de rotation 19 du moteur 3. Un des modes de réalisation possible de l'invention est représenté à la figure 2. La figure 2 représente une vue, en coupe latérale partielle, d'un pommeau 21 fixé sur l'extrémité libre du levier de sélection 7 permettant la sélection d'un rapport de vitesse pour la boîte de vitesses 5, que ce soit une boîte de vitesse mécanique ou une boîte de vitesses mécanique robotisée, Un cylindre creux 27 est logé et fixé dans le volume intérieur 25 du pommeau 21, ledit cylindre creux formant l'élément femelle d'une liaison glissière reliant le pommeau 21 au levier de sélection 7. Seule l'extrémité inférieure du cylindre creux 27, recevant le levier de sélection 7, est débouchante, limitant la translation vers le haut du levier de sélection 7 dans le cylindre creux 27. Un élément élastique 29 est interposé entre le fond du cylindre creux 27 et l'extrémité supérieure du levier de sélection 7. Cet élément élastique 29 est, par exemple, fixé par collage sur ces deux faces, empêchant le retrait du pommeau 21 du levier de sélection 7 et bloquant en rotation le pommeau 21 par rapport au levier de sélection 7. L'utilité d'une telle liaison glissière amortie sera expliquée ultérieurement. Le pommeau présente à sa base une fixation 31 permettant le montage d'un soufflet de protection 32 masquant la partie inférieure du pommeau 21 aussi que le levier de sélection 7. Le pommeau 21 comporte une surface extérieure 33 conformée pour permettre une bonne prise en main du levier facilitant l'actionnement du levier de sélection 7 Un organe vibrant 35 est fixé, sur la face supérieure non débouchante du cylindre creux 27. L'organe vibrant 35 est composé d'un moteur électrique 37 et d'une masselotte 39. Ladite masselotte 39 est reliée par un axe 41 au rotor du moteur électrique 37. L'axe 41 du rotor du moteur électrique 37 n'étant pas aligné avec le centre de gravité de la masselotte 39, la mise en rotation de la masselotte 39 autour de l'axe 41 du rotor du moteur électrique 37, crée une vibration d'autant plus importante que le moteur électrique 37 tourne vite, que l'axe 41 du rotor du moteur électrique 37 est éloigné du centre de gravité de la masselotte 39 et que cette masselotte 39 est lourde. L'organe vibrant 35 est raccordé au calculateur 11 (visible sur la figure 1) par un câble électrique 43. Un relais (non représenté) peut être interposé entre le calculateur 11 et le moteur électrique 37 de l'organe vibrant 35, permettant d'alimenter et de commander la mise en vibration, par le même câble électrique, l'organe vibrant 35. L'élément élastique 29 interposé entre le fond du cylindre creux 27 et l'extrémité supérieure du levier de sélection 7, limite la transmission des vibrations produites dans le pommeau 21 vers le levier de sélection 7, évitant ainsi de créer une usure accélérée des différentes pièces permettant le guidage du levier de sélection 7. Dans un mode de fonctionnement, le calculateur 11 peut envoyer deux types d'informations à l'organe vibrant permettant à la fois d'informer le conducteur d'une situation de vie du véhicule et d'aider le conducteur dans la gestion des rapports de vitesse de la boîte de vitesses 5. Ces deux types d'informations peuvent être envoyés indépendamment l'une de l'autre au conducteur, mais celui-ci peut choisir d'en privilégier un par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'un commutateur. L'organe vibrant 35 est de préférence composé de plusieurs ensembles moteur électrique 37 et masselotte 39 de caractéristiques différentes permettant de produire différents types de vibration en fonction du type d'information envoyé par le calculateur 11. Une première application d'un tel dispositif va sur une boîte de vitesses mécanique 5, en complément ou en remplacement d'un affichage lumineux, permettant d'indiquer le rapport de vitesse sélectionné, par de légères vibrations en nombre adéquate dans le pommeau 21. Cette confirmation de sélection du rapport de vitesse est surtout présente dans les boîtes de vitesses 5 mécaniques robotisées où les différents passages de rapports de vitesse s'effectuent par de multiples impulsions suivant deux directions opposées sur le levier de sélection 7. Un tel retour d'information peut se limiter à seulement certains rapports de vitesse, correspondant par exemple à une utilisation plutôt urbaine, tels que les trois ou quatre premiers rapports de vitesse. Un affichage lumineux sur le tableau de bord pouvant être conservé pour les rapports de vitesse suivants. Dans un même but d'informer le conducteur sur une autre situation de vie de la boîte de vitesses 5 du véhicule 1, une impulsion différente peut confirmer ou prévenir du passage de la marche arrière ou encore permettre de confirmer la sélection du point mort, permettant au conducteur de relâcher l'embrayage sans craindre d'avoir oublié de désélectionner un rapport de vitesse. L'envoi d'une telle information de sélection de point mort résulte des informations envoyées par les capteurs de sélection du rapport de vitesse engagé 15, par le capteur de position 17 de l'embrayage 4 et par une temporisation évitant de recevoir une telle information lors de chaque passage entre deux rapports de vitesses. Ce type d'information sur une situation de vie du véhicule 1 peut aussi concerner d'autres organes du véhicule 1. Le calculateur 11 peut aussi envoyer des informations d'alertes prévenant d'un problème moteur, comme par exemple une température de fonctionnement du moteur excessive, d'un manque de pression d'air dans un pneumatique, d'une défaillance des dispositifs de sécurité comme l'ABS et l'ESP, incitant le conducteur à consulter un afficheur au tableau de bord, lui indiquant l'origine précise de l'alerte. Parallèlement à ces informations d'état relatives à différentes situations de vie du véhicule, des informations permettant d'aider le conducteur dans la gestion des rapports de vitesse peuvent aussi être envoyées au conducteur. Ainsi, à partir des différents capteurs présents dans le véhicule 1 et d'une information de consommation instantanée, le calculateur 11 peut, à partir d'algorithmes préenregistrés dans le calculateur, inciter le conducteur à monter ou à descendre un rapport de vitesse de la boîte de vitesses 5, par activation de l'organe vibrant 35. Avantageusement, l'organe vibrant 35 est composé d'au moins deux ensembles moteur électrique 37 et masselotte 39, permettant de produire deux impulsions vibratoires différentes, que ce soit en fréquence ou en intensité, permettant de bien différencier une demande de montée ou de descente d'un rapport de vitesse de la boîte de vitesses 5. Un sélecteur peut permettre à l'utilisateur de privilégier soit les performances du véhicule, soit la consommation, ou encore d'optimiser la température de fonctionnement du moteur, dans le cas où le véhicule circule l'été et/ou est fortement chargé. Le calculateur 11 peut aussi prévenir d'un surrégime du moteur 3, toujours par une activation de l'organe vibrant 35, incitant le conducteur à passer au rapport de vitesse supérieur ou, en cas de sous régime dudit moteur 3, d'inciter le conducteur à passer à un rapport de vitesse inférieur. Le levier de sélection de vitesse, comportant un organe vibrant 35, peut commander aussi bien une boîte de vitesses mécanique, qu'une boîte de vitesses mécanique robotisée, ou qu'une boîte de vitesses automatique possédant un mode manuel. Le levier de sélection de vitesses peut aussi être réalisé sous la forme de palettes positionnées derrière le volant ; ces palettes, commandant une boîte de vitesses, pouvant alors comporter un organe vibrant 35 adapté. Revendications1. Dispositif d'aide à la conduite d'un véhicule (1) comportant un moteur (3) couplé à une boîte de vitesses (5) à plusieurs rapports de vitesse dont les changements de rapports de vitesse sont commandés par un levier de sélection de vitesse (7), ledit véhicule comportant en outre un calculateur (11) permettant de traiter des paramètres de fonctionnement du véhicule (1) et notamment des paramètres de fonctionnement de la boîte de vitesses (5), caractérisé en ce que le levier de sélection de vitesse (7) comporte un organe vibrant (35) pouvant être commandé par ledit calculateur (11), l'organe vibrant (35) activant une zone de préhension (33) dudit levier de sélection de vitesse (7) permettant d'avertir ledit conducteur d'une situation de vie du véhicule (1) et/ou d'une action à entreprendre sur ladite boîte de vitesses (5) par une stimulation tactile dans la main du conducteur. 2. Dispositif d'aide à la conduite suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe vibrant (35) est constitué d'un moteur électrique (37) portant une masselotte (39) excentrée pour produire un effet vibratoire lorsqu'elle est entraînée en rotation par le moteur (37). 3. Dispositif d'aide à la conduite suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe vibrant (35) est constitué d'une pluralité de moteurs électriques portant chacun une masselotte excentrée, chaque ensemble moteur électrique et masselotte étant dimensionné différemment des autres ensembles moteur électrique et masselotte, produisant différents effets vibratoires lorsque chaque masselotte est entraînée en rotation par le moteur électrique correspondant. 4. Dispositif d'aide à la conduite suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le calculateur (11) commande chaque ensemble moteur électrique et masselotte indépendamment l'un de l'autre. 5. Dispositif d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de préhension (33) du levier de sélection de vitesse (7) constitue un pommeau (21) présentant avec ledit levier de sélection de vitesse (7) une liaison glissière (27), un élément souple formant une butée (29) étantinterposé dans cette liaison glissière entre le pommeau (21) et le levier de sélection (7), limitant le déplacement et la transmission des vibrations créées par l'organe vibrant (35) entre ledit pommeau (21) et le levier de sélection de vitesse (7). 6. Dispositif d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans une première situation de vie du véhicule, le calculateur génère une ou plusieurs séries de vibrations successives, transmises à la zone de préhension (33) du levier de sélection de vitesse (7) par l'actionnement de l'organe vibrant (35) indiquant au conducteur le rapport de vitesse sélectionné par ledit levier de sélection de vitesse (7). 7. Dispositif d'aide à la conduite suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le nombre de séries de vibrations successives, transmises par le calculateur (11) à la zone de préhension (33) du levier de sélection de vitesse (7) par l'actionnement de l'organe vibrant (35), correspond au numéro du rapport de vitesse correspondant du levier de sélection de vitesse (7), dans le cas où ledit numéro du rapport de vitesse correspondant du levier de sélection de vitesse (7) est supérieur ou égal à 1. 8. Dispositif d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans une seconde situation de vie du véhicule, le calculateur (11) génère une ou plusieurs séries de vibrations successives, transmises à la zone de préhension (33) du levier de sélection (7) par l'actionnement de l'organe vibrant (35) pour indiquer au conducteur, une alerte de défaillance dudit véhicule (1) incitant ledit conducteur à modifier la façon de conduire ledit véhicule (1). 9. Dispositif d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calculateur (11) génère une ou plusieurs séries de vibrations successives, transmises à la zone de préhension (33) du levier de sélection (7) par l'actionnement de l'organe vibrant (35), pour indiquer au conducteur une stratégie d'optimisation de la sélection des rapports de vitesse de la boîte de vitesses (5) en fonction de paramètres préenregistrés et de paramètres modifiables par ledit conducteur. 10. Dispositif d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calculateur (11) génère une ou plusieurs séries de vibrations successives, transmises à la zone de préhension (33) du levier de sélection (7) par l'actionnement de l'organe vibrant (35), pour indiquer auconducteur un surrégime dudit moteur (3), incitant ledit conducteur à passer au rapport de vitesse supérieur, ou d'inciter ledit conducteur à passer à un rapport de vitesse inférieur en cas de sous régime dudit moteur (3). 11. Dispositif d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un commutateur actionnable entre plusieurs positions commandées par ledit conducteur, permettant d'indiquer au calculateur (11) une hiérarchisation des critères d'envois des différentes séries de vibrations transmises à la zone de préhension (33) du levier de sélection (7), par l'actionnement de l'organe vibrant (35). 12. Ensemble constitué d'un levier de sélection de vitesse (7), d'un organe vibrant (35) et d'un pommeau de vitesses (21) mettant en oeuvre un dispositif d'aide à la conduite suivant l'une quelconque des revendications 5 à 11. 13. Véhicule automobile comportant un ensemble selon la revendication précédente.