Brevet FR3082472A1 — publié le 20191220

VÉHICULE À VOLANT PIVOTANT POUR LE PASSAGE D'UN SAC GONFLABLE D'UN DISPOSITIF DE PROTECTION s L'invention concerne les véhicules qui comprennent un habitacle dans lequel est installé au moins un siège associé à un volant couplé à une colonne de direction et placé devant une planche de bord. Dans certains véhicules définis ci-avant, généralement de type automobile, le volant comprend une partie centrale dans laquelle est installé un 10 dispositif de protection à sac gonflable (ou « airbag »). Ce sac est initialement replié et associé à un déclencheur pyrotechnique qui est chargé de le gonfler en cas de réception d'une commande consécutive à un choc et/ou un freinage subi par le véhicule, afin qu'il se déploie en direction du siège pour protéger la tête et le thorax du conducteur assis devant le volant. 15 Cette implantation du dispositif de protection dans la partie centrale du volant induit au moins quatre inconvénients. Tout d'abord, elle contraint la forme du volant. Ensuite, elle oblige à prévoir des sacs gonflables ayant plusieurs volumes de déploiement pour les véhicules devant être équipés de colonnes de direction rétractables, tels que ceux décrits dans le document 20 brevet CN104691602. De plus, elle oblige à laisser le volant à proximité de la planche de bord dans les véhicules devant être équipés d'une colonne de direction dite par câble (ou en anglais « by wire ») et donc dépourvue de liaison mécanique avec la crémaillère de direction (l'information de l'angle volant est transmise directement à la direction assistée électrique qui actionne la 25 crémaillère). Enfin, elle empêche l'implantation d'équipement(s) relativement volumineux dans la partie centrale du volant, comme par exemple un écran d'affichage. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un véhicule comprenant un siège 30 associé à un volant couplé à une colonne de direction et placé devant une planche de bord. 2 Ce véhicule se caractérise par le fait : - que son volant est monté à rotation sur un axe de rotation de la colonne de direction, parallèle à une direction transversale du véhicule (perpendiculaire à des côtés latéraux de ce dernier), afin de pouvoir être entraîné entre des s positions de conduite et de sécurité dans lesquelles il est situé respectivement en partie et pas du tout dans une zone située entre la planche de bord et le siège, et qu'il comprend également, d'une part, des moyens de verrouillage passant d'un état verrouillé dans lequel ils empêchent la rotation du volant par 10 rapport à l'axe de rotation à un état déverrouillé dans lequel ils autorisent cette rotation en cas de réception d'une commande consécutive à un choc et/ou un freinage subi par le véhicule, et, d'autre part, un dispositif de protection installé dans la planche de bord, derrière le volant, et comprenant un sac gonflable, initialement replié et associé à un déclencheur 15 pyrotechnique qui gonfle le sac en cas de réception de cette commande, afin qu'il se déploie en direction du siège au travers de cette zone. Ainsi, la rotation du volant permet à ce dernier de sortir d'une zone située entre la planche de bord et le siège conducteur, et donc permet avantageusement d'implanter le sac dans cette planche de bord derrière le 20 volant afin qu'il traverse cette zone lors de son déploiement. Le véhicule selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - le sac peut être installé dans la planche de bord au-dessus d'un niveau où est installé l'axe de rotation. Dans ce cas, dans la position de sécurité le 25 volant est placé entièrement en-dessous de la zone ; - en variante, le sac peut être installé dans la planche de bord en-dessous d'un niveau où est installé l'axe de rotation. Dans ce cas, dans la position de sécurité le volant est placé entièrement au-dessus de la zone ; il peut comprendre un moteur électrique entraînant le volant en rotation de la 30 position de conduite à la position de sécurité en cas de réception de la commande ; - son dispositif de protection peut comprendre un boîtier logeant le sac et le 3 déclencheur pyrotechnique associé, et logé dans un logement de la planche de bord ; - sa colonne de direction peut être type dit par câble ; - il peut être à conduite au moins partiellement automatisée (ou autonome) ; - il peut être de type automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »), d'où le caractère apparemment discontinu de certaines lignes), io sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en perspective, une partie d'un exemple de planche de bord d'un véhicule selon l'invention avec son volant en position de conduite, et - la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en 15 perspective, la partie de la planche de bord de la figure 1 avec le sac de son dispositif de protection déployé. L'invention a notamment pour but de proposer un véhicule comprenant un habitacle dans lequel est installé un siège associé à un volant 1 pivotant et placé devant une planche de bord 2 dans laquelle est installé un dispositif de 20 protection 3 à sac gonflable 4 (ou airbag). Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture comportant au moins un siège associé à un volant et donc dédié au conducteur. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout 25 type de véhicule comprenant au moins un siège associé à un volant placé devant une planche de bord. Par conséquent, l'invention concerne également les véhicules utilitaires, les camions, les autobus, les engins de voirie et les engins de chantier, par exemple. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non 30 limitatif, que le véhicule est à conduite au moins partiellement automatisée (ou autonome), et donc qu'il peut être conduit de façon au moins partiellement automatisée (c'est-à-dire sans intervention ou avec une intervention partielle de 4 son conducteur)) pendant une phase de conduite automatisée sous le contrôle d'un dispositif d'assistance à la conduite (éventuellement de type ADAS), et de façon manuelle par son conducteur pendant une phase de conduite manuelle. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, il pourrait être à conduite 5 manuelle. Sur les figures 1 et 2, la direction X est la direction longitudinale du véhicule, laquelle est parallèle aux côtés latéraux comportant les portières latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule, laquelle est perpendiculaire aux côtés latéraux et à la direction longitudinale X, et la lo direction Z est la direction verticale du véhicule, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y. On a schématiquement représenté sur les figures 1 et 2 une partie d'un exemple de planche de bord 2 d'un véhicule selon l'invention (ici une voiture). On notera que dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 15 1 et 2 le véhicule est à conduite à gauche du fait que son volant 1 est installé à gauche. Par conséquent, le siège conducteur est installé à gauche dans l'habitacle du véhicule. Mais le véhicule pourrait être à conduite à droite avec son volant et son siège conducteur installés à droite, ou bien à conduite centrale avec son volant et son siège conducteur installés dans une position 20 centrale (ou médiane). Le volant 1, du véhicule selon l'invention, est monté à rotation sur un axe de rotation 5 d'une colonne de direction 6. Cette colonne de direction 6 peut, par exemple, être de type dit par câble (ou by wire). Mais cela n'est pas obligatoire. 25 L'axe de rotation 5 est monté à rotation sur la colonne de direction 6 parallèlement à la direction transversale Y du véhicule, qui est perpendiculaire aux côtés latéraux (ou longitudinaux) de ce dernier. Cela permet de l'entraîner en rotation entre une position de conduite (illustrée sur la figure 1 et dans laquelle le conducteur peut l'entraîner en rotation pour contrôler la direction du 30 véhicule) et une position de sécurité (illustrée sur la figure 2 et dans laquelle le conducteur ne peut pas l'entraîner en rotation pour contrôler la direction du véhicule). 5 Comme illustré sur la figure 1, lorsque le volant 1 est dans sa position de conduite il est situé en partie dans une zone 7 qui est elle-même située entre la planche de bord 2 et le siège conducteur. En revanche, lorsque le volant 1 est dans sa position de sécurité il n'est pas du tout situé dans cette s zone 7. Le véhicule, selon l'invention, comprend également des moyens de verrouillage (non représentés) et un dispositif de protection 3. Les moyens de verrouillage peuvent être placés dans un état verrouillé ou un état déverrouillé. Dans l'état verrouillé, ils empêchent la rotation du volant 1 par rapport à l'axe de rotation 5, et donc contraignent le volant 1 a être dans sa position de conduite (figure 1). Dans l'état déverrouillé, ils autorisent la rotation du volant 1 par rapport à l'axe de rotation 5, et donc permettent le placement du volant 1 dans sa position de sécurité (figure 2). Le passage des moyens de verrouillage de leur état verrouillé à leur état déverrouillé se produit lorsque ces derniers reçoivent une commande consécutive à un choc et/ou un freinage subi par le véhicule. On notera que cette commande peut être analogique ou numérique. Par ailleurs, cette commande est générée par des moyens de contrôle équipant le véhicule et pouvant être installés dans un éventuel boîtier 8 du dispositif de 23 protection 3 et donc dédiés à la protection du conducteur, ou bien pouvant faire partie d'un calculateur distant et assurant éventuellement au sein du véhicule au moins une autre fonction que la protection du conducteur. Ces moyens de contrôle pourraient aussi comprendre un calculateur ou un microprocesseur. Par conséquent, les moyens de contrôle peuvent être agencés sous la forme 25 d'une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou seulement de modules logiciels. Ces moyens de contrôle sont agencés de manière à générer une commande destinée notamment à faire passer les moyens de verrouillage de 30 leur état verrouillé à leur état déverrouillé en cas de réception d'un signal d'alerte généré par un calculateur embarqué dans le véhicule lorsqu'il détecte un choc suffisamment important et/ou un freinage suffisamment fort en 6 analysant des informations fournies par au moins un capteur embarqué (par exemple de position ou d'accélération ou de pression). Par exemple, la génération de ce signal d'alerte peut résulter de la détection d'un franchissement de seuil. On notera que le signal d'alerte peut être analogique 5 ou numérique. Par exemple, les moyens de verrouillage peuvent comprendre un dispositif explosif qui libère la rotation du volant 1, ou un actionneur électrique qui permet de faire pivoter le volant 1 sur son axe de rotation 5, ou une tige montée en translation et commandée électriquement, ou encore un pion 10 cassant sous l'effort du déploiement du sac 4 sur le volant 1. Le dispositif de protection 3 est installé dans la planche de bord 2, derrière le volant 1, de préférence dans un logement dédié, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2. Ce dispositif de protection 3 comprend au moins un sac 4 gonflable 15 (voir figure 2) et un déclencheur pyrotechnique (non représenté). De préférence, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, ce sac 4 et ce déclencheur pyrotechnique sont logés dans le boîtier 8 mentionné plus haut, logé dans le logement dédié de la planche de bord 2 et contenant éventuellement les moyens de contrôle chargés de générer la commande (notamment pour les moyens de verrouillage). Ce sac 4 est initialement replié, par exemple à l'intérieur de l'éventuel boîtier 8. Le déclencheur pyrotechnique est agencé, en cas de réception de la commande précitée (générée par les moyens de contrôle consécutivement à un choc et/ou un freinage subi par le véhicule), de manière à gonfler (immédiatement et très rapidement) le sac (gonflable) 4 associé afin qu'il se déploie dans l'habitacle en direction du siège conducteur au travers de la zone 7. On comprendra que la commande générée par les moyens de contrôle déverrouille la rotation du volant 1 qui peut alors rejoindre sa position de sécurité et donc sortir de la zone 7, et, de préférence simultanément (ou alors tout juste avant ou après), déclenche le déploiement du sac 4 au travers de 7 cette zone 7. Par conséquent, la rotation du volant 1 permet à ce dernier (1) de sortir de la zone 7 (située entre la planche de bord 2 et le siège conducteur), et donc d'implanter le sac 4 dans la planche de bord 2 derrière le volant 1 afin qu'il s traverse cette zone 7 lors de son déploiement. Le dispositif de protection 3 n'étant désormais plus installé dans la partie centrale du volant 1, ce dernier (1) peut donc prendre n'importe quelle forme, son sac 4 n'a plus besoin d'avoir plusieurs volumes de déploiement lorsque la colonne de direction est rétractable en cas de choc et/ou freinage violent, le volant 1 n'a plus besoin 10 d'être situé à proximité immédiate de la planche de bord 2 lorsque la colonne de direction 6 est par câble, et au moins un équipement relativement volumineux, comme par exemple un écran d'affichage, peut être désormais installé dans la partie centrale du volant 1. Dans un premier exemple de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le 15 sac 4 peut être installé dans la planche de bord 2 au-dessus du niveau où est installé l'axe de rotation 5. Dans ce cas, lorsque le volant 1 est dans sa position de sécurité, il est placé entièrement en-dessous de la zone 7. On notera que dans ce premier exemple de réalisation la gravité peut suffire à faire passer le volant 1 de sa position de conduite à sa position de 20 sécurité, une fois que les moyens de verrouillage ont été placés dans leur état déverrouillé. Cependant, afin d'accélérer ce passage du volant 1 de sa position de conduite à sa position de sécurité, on peut prévoir dans le véhicule un moteur électrique chargé d'entraîner très rapidement le volant 1 en rotation de sa position de conduite à sa position de sécurité en cas de réception de la 25 commande générée par les moyens de contrôle. Dans un second exemple de réalisation non illustré, le sac 4 peut être installé dans la planche de bord 2 en-dessous du niveau où est installé l'axe de rotation 5. Dans ce cas, lorsque le volant 1 est dans sa position de sécurité, il est placé entièrement au-dessus de la zone 7. 30 On notera que dans ce second exemple de réalisation la gravité peut plus difficilement suffire à faire passer le volant 1 de sa position de conduite à sa position de sécurité, une fois que les moyens de verrouillage ont été placés 8 dans leur état déverrouillé. Par conséquent, il est préférable de prévoir dans le véhicule, comme indiqué plus haut, un moteur électrique chargé d'entraîner très rapidement le volant 1 en rotation de sa position de conduite à sa position de sécurité en cas de réception de la commande générée par les moyens de 5 contrôle. On notera également que dans les deux exemples de réalisation décrits ci-avant, le déploiement du sac 4 lors de son gonflement peut également contribuer, seul ou en complément de la gravité et/ou de l'éventuel moteur électrique, REVENDICATIONS1. Véhicule comprenant un siège associé à un volant (1) couplé à une s colonne de direction (6) et placé devant une planche de bord (2), caractérisé en ce que ledit volant (1) est monté à rotation sur un axe de rotation (5) de ladite colonne de direction (6), parallèle à une direction transversale dudit véhicule perpendiculaire à des côtés latéraux de ce dernier, afin de pouvoir être entraîné entre des positions de conduite et de sécurité dans lesquelles il est situé lo respectivement en partie et pas du tout dans une zone (7) située entre ladite planche de bord (2) et ledit siège, et en ce qu'il comprend en outre i) des moyens de verrouillage passant d'un état verrouillé dans lequel ils empêchent la rotation dudit volant (1) par rapport audit axe de rotation (5) à un état déverrouillé dans lequel ils autorisent cette rotation en cas de réception d'une 15 commande consécutive à un choc et/ou un freinage subi par ledit véhicule, et ii) un dispositif de protection (3) installé dans ladite planche de bord (2), derrière ledit volant (1), et comprenant un sac (4) gonflable, initialement replié et associé à un déclencheur pyrotechnique qui gonfle ledit sac (4) en cas de réception de ladite commande, afin qu'il se déploie en direction dudit siège au 20 travers de ladite zone (7). 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit sac (4) est installé dans ladite planche de bord (2) au-dessus d'un niveau où est installé ledit axe de rotation (5), et en ce que dans ladite position de sécurité ledit volant (1) est placé entièrement en-dessous de ladite zone (7). 25 3. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit sac (4) est installé dans ladite planche de bord (2) en-dessous d'un niveau où est installé ledit axe de rotation (5), et en ce que dans ladite position de sécurité ledit volant (1) est placé entièrement au-dessus de ladite zone (7). 4. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il 30 comprend un moteur électrique entraînant ledit volant (1) en rotation de ladite position de conduite à ladite position de sécurité en cas de réception de ladite commande. 10 5. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit dispositif de protection 3 comprend un boîtier (8) logeant ledit sac (4) et ledit déclencheur pyrotechnique associé, et logé dans un logement de ladite planche de bord (2). s 6. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite colonne de direction (6) est de type dit par câble. 7. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est à conduite au moins partiellement automatisée. 8. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il lo est de type automobile.