Brevet FR3066739A1 — publié le 20181130

DISPOSITIF DE PROTECTION D'UN CONDUCTEUR POUR VOLANT RETRACTABLE [1] L'invention concerne, de façon générale, le domaine de la protection dans un habitacle de véhicule et vise plus particulièrement un procédé de protection d'un conducteur de véhicule automobile autonome dont le volant est rétracté dans le tableau de bord. [2] De manière connue, les véhicules automobiles actuels comprennent généralement un ou plusieurs dispositif(s) de protection, communément désignés airbags, et autrement appelés coussins gonflables de sécurité. Un tel dispositif de protection comprend un coussin apte à se déployer et à se gonfler quasi instantanément en cas de choc, de façon à protéger un ou plusieurs occupant(s) d'un véhicule. Il est notamment connu des dispositifs de protection frontaux, désignés airbags frontaux. [3] En pratique, un dispositif de protection frontal est généralement intégré dans le volant du véhicule, dans le but de protéger le conducteur et dans le tableau de bord afin de permettre la protection d'un passager, en cas de choc frontal par exemple. Un tel dispositif de protection frontal est conçu de manière différente suivant si celui-ci est configuré pour être intégré dans le volant ou dans le tableau de bord du véhicule. [4] En effet, un dispositif de protection configuré pour être intégré dans le tableau de bord d'un véhicule présente un volume plus grand de manière à combler un espace important entre le tableau de bord et le passager. A l'inverse un dispositif de protection configuré pour être intégré dans le volant du véhicule présente un volume plus petit puisque la distance entre le conducteur et le volant est moins importante. [5] Cependant, un tel dispositif de protection frontal intégré dans un volant de véhicule peut présenter un volume insuffisant dans certaines conditions de conduite, notamment dans un véhicule autonome. Un tel véhicule, piloté sans intervention du conducteur, comprend de manière connue un mode de conduite manuel et un mode de conduite autonome, permettant au conducteur de ne pas focaliser son attention sur la conduite. Le conducteur peut ainsi aisément choisir le mode de conduite en fonction des circonstances et de l'environnement du véhicule. [006] Lorsque le mode de conduite autonome d'un véhicule est actif, de nombreuses fonctions peuvent augmenter le confort du conducteur et des passagers. Notamment, le 3066739 2 volant peut par exemple être rétracté à l'intérieur du tableau de bord, permettant au conducteur par exemple de libérer de l'espace pour ses jambes. Dans une telle configuration, en cas de choc, le dispositif de protection frontal intégré dans le volant, présentant un volume réduit, peut s'avérer moins efficace du fait de l'espace plus 5 important entre le conducteur du véhicule et le volant en position rétractée. [7] Une solution connue décrite dans le document US 20160375927 comporte un dispositif de protection frontal configuré pour être intégré dans le volant d'un véhicule et pour présenter un volume de déploiement différent selon si le volant est rétracté ou non. En cas de détection d'une position rétractée du volant, un tel dispositif est configuré pour 10 se déployer selon un volume plus important de manière à combler un espace plus important entre le volant et le conducteur. [8] Cependant un tel dispositif nécessite, à l'état plié, un espace plus grand entre les équipements du véhicule à l'intérieur du tableau de bord, ce qui présente un premier inconvénient. De plus, le déploiement d'un dispositif de protection présentant un plus 15 grand volume nécessite des moyens de gonflage plus puissants dont l'encombrement est également plus important, ce qui présente un deuxième inconvénient. [9] L'invention vise donc à pallier au moins en partie ces inconvénients en proposant un dispositif et un procédé de protection fiable et efficace, permettant la protection d'un conducteur de véhicule autonome lorsque le volant est rétracté dans le tableau de bord du 20 véhicule. L'invention vise en particulier un dispositif de protection peu encombrant, permettant d'assurer la protection du conducteur du véhicule quelle que soit la distance entre le volant et un tel conducteur. [0010] Plus précisément, pour parvenir à ce résultat, la présente invention concerne un dispositif de protection d'un conducteur de véhicule, notamment de véhicule automobile, 25 ledit véhicule comprenant un volant configuré pour évoluer entre une position déployée et une position rétractée, ledit volant comportant une jante définissant un plan, ledit dispositif de protection comprenant un premier coussin gonflable frontal, configuré pour être intégré audit volant du véhicule et pour se déployer en cas de choc, quelle que soit la position du volant, ledit dispositif de protection étant remarquable en ce qu'il comprend un deuxième 30 coussin gonflable télescopique, configuré pour être intégré à ladite jante du volant et pour se déployer en cas de choc, depuis le volant dans une direction orthogonale au plan défini par la jante du volant, ledit deuxième coussin gonflable télescopique étant configuré pour se déployer, en cas de choc, uniquement lorsque le volant est en position rétractée, le 3066739 3 premier coussin gonflable frontal et le deuxième coussin gonflable télescopique étant reliés mécaniquement afin que le déploiement du deuxième coussin gonflable télescopique permette de réduire la distance entre ledit conducteur et le premier coussin gonflable frontal. 5 [0011] Un tel dispositif de protection permet avantageusement d'assurer la protection du conducteur du véhicule quelle que soit la position du volant. [0012] De manière avantageuse, le deuxième coussin gonflable télescopique est configuré pour se remplir d'air, de mousse dense ou de mousse métallique en se déployant. 10 [0013] De manière préférée, le deuxième coussin gonflable télescopique présente une forme tubulaire, permettant de loger le deuxième coussin gonflable télescopique dans la jante du volant à l'état replié. [0014] Avantageusement, le deuxième coussin gonflable télescopique formant une cavité cylindrique, le premier coussin gonflable frontal est configuré pour se déployer en 15 passant au travers de ladite cavité cylindrique, permettant de déporter le premier coussin gonflable frontal. [0015] De manière avantageuse, la pression de gonflement du deuxième coussin gonflable télescopique est supérieure à la pression de gonflement du premier coussin gonflable frontal, conférant au deuxième coussin gonflable télescopique une fonction 20 structurelle. [0016] De préférence, la pression de gonflement du deuxième coussin gonflable télescopique est comprise entre 1 et 2 bars, de préférence égale à 2 bars, permettant d'intégrer un coussin gonflable plus dense que le premier coussin gonflable frontal, et apte à se comprimer dans un second temps, après le premier coussin gonflable frontal. 25 [0017] L'invention concerne également un procédé de protection d'un conducteur de véhicule, notamment de véhicule automobile, ledit véhicule comprenant : un volant configuré pour évoluer entre une position déployée et une position rétractée, un dispositif de protection comprenant un premier coussin gonflable frontal et un 30 deuxième coussin gonflable télescopique, 3066739 4 des moyens de détection de ladite position déployée ou de ladite position rétractée du volant du véhicule, des moyens de déclenchement du déploiement dudit premier coussin gonflable frontal et/ou dudit deuxième coussin gonflable télescopique, 5 ledit procédé comprenant : une étape de détection de la position déployée ou de la position rétractée du volant, une étape de détermination du déclenchement du premier coussin gonflable frontal seul ou du premier coussin gonflable frontal et du deuxième coussin gonflable 10 télescopique, en cas de choc, en fonction de la position du volant. [0018] Avantageusement, l'étape de détermination établit que seul le premier coussin gonflable frontal est à déclencher en cas de choc, lorsque le volant est détecté en position déployée. [0019] De manière avantageuse, l'étape de détermination établit que le premier coussin 15 gonflable frontal et le deuxième coussin gonflable télescopique sont à déclencher en cas de choc, lorsque le volant est détecté en position rétracté. [0020] Enfin, l'invention porte sur un véhicule automobile comprenant : un volant configuré pour évoluer entre une position déployée et une position rétractée, 20 des moyens de détection de ladite position déployée ou de ladite position rétractée du volant du véhicule, un dispositif de protection tel que décrit précédemment. [0021] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des formes de réalisation de l'invention, données à titre d'exemple 25 uniquement, et en référence aux dessins qui montrent : - la figure 1, une représentation schématique d'un exemple de repère de définition d'un véhicule, - la figure 2, une représentation schématique d'un volant en position rétractée dans le tableau de bord du véhicule de la figure 1, 30 - la figure 3, une représentation schématique d'un volant en position déployée dans le véhicule de la figure 1, 3066739 5 - la figure 4, une représentation schématique d'un repère de définition du volant des figures 2 et 3, - la figure 5, une représentation schématique d'un dispositif de protection selon une forme de réalisation de l'invention, 5 - la figure 6, une représentation schématique du déploiement du dispositif de protection de la figure 5, lorsque le volant est en position déployée, - la figure 7, une représentation schématique du déploiement du dispositif de protection de la figure 5, lorsque le volant est en position rétractée, et - la figure 8, un schéma bloc des étapes d'un procédé de protection selon un mode 10 de réalisation de l'invention. [0022] Dans ce qui va suivre, les formes de réalisation décrites s'attachent plus particulièrement à une mise en oeuvre du procédé selon l'invention au sein d'un véhicule automobile. Cependant, toute mise en oeuvre dans un contexte différent, en particulier dans tout type de véhicule, est également visée par la présente invention. 15 [0023] En référence à la figure 1, dans cet exemple, le véhicule 1 est décrit dans sa configuration de roulage. Ainsi le véhicule 1 s'étend longitudinalement selon un axe X, latéralement selon un axe Y et verticalement selon un axe Z, de manière à former un repère orthogonal (X, Y, Z). Ainsi, l'avant du véhicule 1 est défini en référence à la direction +X de l'axe longitudinal du véhicule et l'arrière du véhicule à la direction -X. 20 [0024] Un tel véhicule 1 comprend un mode de conduite piloté et un mode de conduite autonome, lequel permet au conducteur du véhicule 1 de commander la rétractation du volant 2 à l'intérieur du tableau de bord du véhicule 1 de manière à bénéficier de plus d'espace. Ainsi le volant 2 du véhicule 1 est configuré pour évoluer entre une position déployée VD, par exemple en mode de conduite piloté du véhicule 1, représentée sur la 25 figure 2, et une position rétractée VR, représentée sur la figure 3, lorsque le conducteur active une fonction de rétractation par exemple en mode de conduite autonome. Dans une telle position rétractée VR, le volant 2 est par exemple en appui contre la planche du tableau de bord du véhicule 1. [0025] En référence aux figures 2 et 3, le volant 2 du véhicule 1 comprend une jante 21, 30 permettant sa préhension par le conducteur du véhicule 1 et un module central 22, 3066739 6 permettant de relier le volant 2 aux roues du véhicule 1, par l'intermédiaire d'une colonne de direction 23, traversant le tableau de bord du véhicule 1. [0026] Le volant 2 est décrit par la suite dans un repère orthogonal (U, V, W) représenté sur la figure 4. Dans un tel repère (U, V, W), la jante 21, par exemple de forme circulaire, 5 délimitant le pourtour du volant 2, s'étend dans un plan (U, V). La colonne de direction 23 s'étend selon l'axe W, orthogonal au plan (U, V) de la jante 21 et donc orthogonal au plan du tableau de bord du véhicule 1. [0027] Selon une forme de réalisation de l'invention, le véhicule 1 automobile comprend un dispositif de protection 10 intégré dans le volant 2 du véhicule 1, face au conducteur, 10 de manière à assurer la protection de ce dernier. Comme représenté sur la figure 5, un tel dispositif de protection 10 comprend un premier coussin gonflable frontal 11 et un deuxième coussin gonflable télescopique 12. [0028] En référence à la figure 6, le premier coussin gonflable frontal 11, intégré par exemple au module central 22 du volant 2, est configuré pour se déployer en cas de choc 15 de manière à combler l'espace entre le volant 2 et le conducteur. Un tel premier coussin gonflable frontal 11, similaire à un coussin gonflable de sécurité utilisé de nos jours dans un véhicule 1 et monté dans un volant 2, est configuré pour se déployer en cas de choc, quelle que soit la position du volant 2 du véhicule 1. [0029] Lorsque le volant 2 est en position déployée VD, le dispositif de protection 10 est 20 configuré pour déployer uniquement le premier coussin gonflable frontal 11, alors adapté pour se gonfler d'air ou de gaz par exemple, sous une pression de gonflement par exemple de 0,5 bar, et s'étendre de manière similaire à un coussin gonflable de sécurité actuel intégré à un volant 2 de véhicule 1. Un tel coussin gonflable de sécurité est connu de l'homme du métier et ne sera pas décrit plus en détails dans ce document. 25 [0030] Le deuxième coussin gonflable télescopique 12 est configuré pour se déployer en cas de choc si et seulement si le volant 2 du véhicule 1 se trouve en position rétractée VR dans le tableau de bord. [0031] Un tel deuxième coussin gonflable télescopique 12, intégré dans cet exemple, à la jante 21 du volant 2, présente une forme cylindrique de manière à former un tube creux, 30 comme représenté sur la figure 7. 3066739 7 [0032] Selon une forme de réalisation de l'invention, un tel deuxième coussin gonflable télescopique 12 est configuré pour se gonfler d'air, de mousse dense ou de mousse métallique sous une pression de gonflement, comprise entre 1 et 2 bars, par exemple de 2 bars, supérieure à la pression de gonflement du premier coussin gonflable frontal 11. 5 Une telle pression de gonflement apporte plus de rigidité au deuxième coussin gonflable télescopique 12, lui conférant une fonction structurelle. [0033] Le deuxième coussin gonflable télescopique 12 est configuré pour se déployer de manière unidirectionnelle, selon l'axe W, orthogonal au plan (U, V) du volant 2, de manière à se déployer en direction du conducteur du véhicule 1. Dans cet exemple, le deuxième 10 coussin gonflable télescopique 12 présente à l'état déployé une longueur de tube, c'est-à- dire une dimension selon l'axe W du repère (U, V, W) du volant 2, comprise entre 30 et 80 mm, de préférence égale à 50 mm. [0034] Un tel deuxième coussin gonflable télescopique 12 est relié mécaniquement au premier coussin gonflable frontal 11, permettant ainsi, lorsque le volant 2 est en position 15 rétractée VR, de déporter le premier coussin gonflable frontal 11, de manière à réduire à la distance entre le premier coussin gonflable frontal 11 et le conducteur du véhicule 1. [0035] En effet, lorsque le volant 2 est en position rétractée VR, le dispositif de protection 10 est configuré pour déployer à la fois le premier coussin gonflable frontal 11 et le deuxième coussin gonflable télescopique 12. 20 [0036] Dans une telle configuration, dans laquelle le volant 2 est en position rétractée VR, selon une forme de réalisation de l'invention, le deuxième coussin gonflable télescopique 12 est configuré pour se déployer en direction du conducteur, de manière à prendre appui sur la jante 21 du volant 2. [0037] En référence à la figure 7, le premier coussin gonflable frontal 11, représenté en 25 noir, est alors configuré pour se déployer à partir du module central 22, pour passer au travers du tube du deuxième coussin gonflable télescopique 12, formant une cavité cylindrique et représenté en blanc sur la figure 7, et ainsi se gonfler de manière à prendre appui sur le deuxième coussin gonflable télescopique 12. Le premier coussin gonflable frontal 11 présente alors une forme désignée « forme tulipe », dans laquelle le premier 30 coussin gonflable frontal 11 forme une première partie étroite traversant le deuxième coussin gonflable télescopique 12, puis une seconde partie plus étendue, à la manière d'un coussin gonflable frontal de sécurité classique, habituellement installé dans un 3066739 8 véhicule 1. Un tel déploiement permet avantageusement de déporter le premier coussin gonflable frontal 11 afin que celui-ci soit gonflé plus proche de la tête du conducteur du véhicule 1. [0038] En cas de choc, le premier coussin gonflable frontal 11 est configuré pour amortir 5 la tête et le buste du conducteur qui entre en collision avec le dispositif de protection 10. Lorsque le premier coussin gonflable frontal 11 est comprimé, le deuxième coussin gonflable télescopique 12 est configuré pour se déformer à son tour, permettant un deuxième amortissement de la tête du conducteur lors de l'impact avec le dispositif de protection 10. 10 [0039] Afin de permettre le déploiement du premier coussin gonflable frontal 11 seul ou combiné au deuxième coussin gonflable télescopique 12, c'est-à-dire afin de détecter la position déployée VD ou la position rétractée VR du volant 2, le véhicule 1 comprend un module de détection (non représenté). Un tel module de détection peut par exemple être inclus dans une commande du véhicule 1, permettant la rétractation du volant 2, lorsque 15 celle-ci est activée par le conducteur. Lors de l'activation d'une telle commande de rétractation, un signal comprenant une information relative à la position rétractée VR du volant 2 peut par exemple être envoyé à un calculateur du véhicule 1. De même lorsqu'une telle commande n'est pas activée, celle-ci peut être configurée pour transmettre régulièrement un signal représentatif de la position déployée VD du volant 2 au calculateur 20 du véhicule 1. [0040] De manière alternative, le module de détection peut par exemple se présenter sous la forme d'un capteur intégré à la colonne de direction 23 du volant 2 et configuré pour détecter si le volant 2 est en appui sur le tableau de bord, auquel cas le volant 2 sera déterminé en position rétractée VR. Un tel capteur est alors configuré pour transmettre au 25 calculateur du véhicule 1 un signal représentatif de la position rétractée VR du volant 2. [0041] Le calculateur du véhicule 1 est alors dans cet exemple configuré pour recevoir un signal représentatif de la position déployée VD ou de la position rétractée VR du volant 2. En cas de choc, si le calculateur du véhicule 1 reçoit un signal représentatif d'une position déployée VD et ne reçoit pas de signal représentatif de la position rétractée VR du 30 volant 2, alors le calculateur est configuré pour déclencher uniquement le déploiement du premier coussin gonflable frontal 11. De même, si le calculateur du véhicule 1 reçoit un signal représentatif de la position rétractée VR du volant 2, alors le calculateur est 3066739 9 configuré pour déclencher, en cas de choc, le déploiement du premier coussin gonflable frontal 11 et du deuxième coussin gonflable télescopique 12. [0042] Un tel dispositif de protection 10 permet une meilleure absorption d'un choc en se déformant en deux temps. En effet, le premier coussin gonflable frontal 11 se déforme 5 dans un premier temps, puis le deuxième coussin gonflable télescopique 12 dans un second temps. Un tel dispositif de protection 10 permet ainsi de compenser la raideur du volant 2 par rapport au premier coussin gonflable frontal 11 seul. [0043] Il va dorénavant être décrit un procédé de protection selon un mode de réalisation de l'invention. 10 [0044] En référence à la figure 8, le procédé comprend une étape El de détection par le module de détection d'une position déployée VD ou d'une position rétractée VR du volant 2 du véhicule 1. Une telle information est reçue par le calculateur du véhicule 1, dans une étape E2, qui détermine dans une étape E3 que le coussin gonflable à déployer en cas de choc est : 15 uniquement le premier coussin gonflable frontal 11, si le calculateur reçoit régulièrement un signal représentatif de la position déployée VD du volant 2, ou s'il n'a pas reçu de signal représentatif de la position rétractée VR du volant 2 du véhicule 1, et le premier coussin gonflable frontal 11, combiné au deuxième coussin gonflable 20 télescopique 12, si le calculateur reçoit un signal représentatif de la position rétractée VR du volant 2 du véhicule 1. [0045] Un procédé de protection selon l'invention permet avantageusement de déporter le premier coussin gonflable frontal 11, de manière à ce que celui-ci soit déployé plus proche du conducteur du véhicule 1, lorsque le volant 2 du véhicule 1, en mode conduite 25 autonome a été rétracté dans le tableau de bord. Le deuxième coussin gonflable télescopique 12 permet également une meilleure absorption du choc en offrant une déformation des coussins gonflables en deux temps, assurant une meilleure protection du conducteur du véhicule 1. 30 REVENDICATIONS: 1. Dispositif de protection (10) d'un conducteur de véhicule (1), notamment de véhicule automobile, ledit véhicule (1) comprenant un volant (2) configuré pour évoluer entre une position déployée (VD) et une position rétractée (VR), ledit volant (2) comportant une jante (21) définissant un plan (U, V), ledit dispositif de protection (10) comprenant un premier coussin gonflable frontal (11), configuré pour être intégré audit volant (2) du véhicule (1) et pour se déployer en cas de choc, quelle que soit la position (VD, VR) du volant (2), ledit dispositif de protection (10) étant caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième coussin gonflable télescopique (12), configuré pour être intégré à ladite jante (21) du volant (2) et pour se déployer en cas de choc, depuis le volant (2) dans une direction (W) orthogonale au plan (U, V) défini par la jante (21) du volant (2), ledit deuxième coussin gonflable télescopique (12) étant configuré pour se déployer, en cas de choc, uniquement lorsque le volant (2) est en position rétractée (VR), le premier coussin gonflable frontal (11) et le deuxième coussin gonflable télescopique (12) étant reliés mécaniquement afin que le déploiement du deuxième coussin gonflable télescopique (12) permette de réduire la distance entre ledit conducteur et le premier coussin gonflable frontal (11). 2. Dispositif de protection (10) selon la revendication précédente, dans lequel, le deuxième coussin gonflable télescopique (12) est configuré pour se remplir d'air, de mousse dense ou de mousse métallique en se déployant. 3. Dispositif de protection (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le deuxième coussin gonflable télescopique (12) présente une forme tubulaire. 4. Dispositif de protection (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, le deuxième coussin gonflable télescopique (12) formant une cavité cylindrique, le premier coussin gonflable frontal (11) est configuré pour se déployer en passant au travers de ladite cavité cylindrique. 5. Dispositif de protection (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la pression de gonflement du deuxième coussin gonflable télescopique (12) est supérieure à la pression de gonflement du premier coussin gonflable frontal (11). 3066739 11 6. Dispositif de protection (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la pression de gonflement du deuxième coussin gonflable télescopique (12) est comprise entre 1 et 2 bars, de préférence égale à 2 bars. 7. Procédé de protection d'un conducteur de véhicule (1), notamment de véhicule 5 automobile, ledit véhicule (1) comprenant : un volant (2) configuré pour évoluer entre une position déployée (VD) et une position rétractée (VR), un dispositif de protection (10) comprenant un premier coussin gonflable frontal (11) et un deuxième coussin gonflable télescopique (12), 10 des moyens de détection de ladite position déployée (VD) ou de ladite position rétractée (VR) du volant (2) du véhicule (1), des moyens de déclenchement du déploiement dudit premier coussin gonflable frontal (11) et/ou dudit deuxième coussin gonflable télescopique (12), ledit procédé comprenant : 15 une étape (El ) de détection de la position déployée (VD) ou de la position rétractée (VR) du volant (2), une étape (E3) de détermination du déclenchement du premier coussin gonflable frontal (11) seul ou du premier coussin gonflable frontal (11) et du deuxième coussin gonflable télescopique (12), en cas de choc, en fonction de la position (VD, 20 VR) du volant (2). 8. Procédé de protection selon la revendication 7, dans lequel l'étape (E3) de détermination établit que seul le premier coussin gonflable frontal (11) est à déclencher en cas de choc, lorsque le volant (2) est détecté en position déployée (VD). 9. Procédé de protection selon l'une des revendications 7 et 8, dans lequel l'étape (E3) 25 de détermination établit que le premier coussin gonflable frontal (11) et le deuxième coussin gonflable télescopique (12) sont à déclencher en cas de choc, lorsque le volant (2) est détecté en position rétracté (VR). 10. Véhicule (1) automobile comprenant un volant (2) configuré pour évoluer entre une position déployée (VD) et une 30 position rétractée (VR), des moyens de détection de ladite position déployée (VD) ou de ladite position rétractée (VR) du volant (2) du véhicule (1), un dispositif de protection (10) selon l'une des revendications 1 à 6.