Brevet FR3089470A1 — publié le 20200612

Description Titre de l'invention : VEHICULE AVEC PLANCHE DE BORD DEPLOYABLE EN CAS DE CHOC PIETON [0001] L'invention se situe clans le domaine des véhicules automobiles. Elle concerne un véhicule automobile équipé d'une planche de bord déployable. Elle concerne encore un ensemble comprenant une telle planche et un procédé de déploiement de ladite planche au sein d'un tel véhicule. [0002] Le piéton est sujet à un risque de multiples lésions suite à une collision frontale avec un véhicule. Les lésions de la jambe ou du genou sont fréquentes, ces segments étant les premiers impactés. Le bassin est ensuite sollicité, puis le thorax, et enfin la tête qui peut venir heurter le capot ou le pare-brise dans sa partie inférieure. [0003] Lors d'un choc piéton, les fémurs dcs jambes du piéton heurtent la partie avant du capot et la tête du piéton heurte une zone située entre le milieu et l'arrière du capot. Cependant, dans le cas des piétons adultes ou dont la taille est supérieure à 1.50 m, ou encore des cyclistes, leur tête risque de heurter la partie inférieure du parc-brise. Cette partie du parc-brise est rigide et n'est pas capable d'amortir le choc. [0004] De nombreuses tentatives ont été effectuées pour réduire la gravité de blessures de la tête suite à un choc frontal. Par exemple, le document W02011/092422 a trait à un véhicule comprenant un capot de type actif. En cas de choc d'un piéton contre le parc-chocs avant du véhicule, cc piéton est projeté vers le capot. En réponse au choc, le capot actif est soulevé de quelques millimètres, aussi bien en partie avant du capot qu'en partie arrière, et est déplacé en direction du pare-brise. Ce mouvement du capot a pour objectif d'éviter une collision entre la tête d'un piéton et le pare-brise ct/o les points durs situés sous le capot. Cette solution est intéressante mais ne propose pas de solution pour diminuer la gravité des blessures infligées au piéton lorsque, malgré tout, sa tête heurte le parc-brise dans sa partie inférieure. [0005] 11 est également connu d'utiliser dcs pare-brises feuilletés configurés pour s'étoiler et pour s'enfoncer vers la planche de bord en cas de choc afin d'absorber une partie de l'énergie duc au choc. Il est également connu de prévoir une planche de bord confectionnée en un matériau souple se déformant sous l'effet de l'enfoncement du pare-brise. Cependant, pour pouvoir se déformer sous l'effet de l'enfoncement d'un pare-brise, de telles planches de bord sont volumineuses et souples au toucher, ce qui n'est pas satisfaisant au niveau de la qualité perçue par l'utilisateur du véhicule. [0006] Une autre solution a été de proposer une planche de bord pouvant se séparer en deux parties selon la direction transversale du véhicule, une première partie, adjacente au pare-brise, étant apte à s'enfoncer en cas de chocs. Une telle planche de bord est 2 décrite dans le document W02010/146306. [0007] Une telle solution est intéressante mais elle implique que la tête du piéton, lors de sa décélération, subisse d'abord un impact avec le pare-brise puis un impact avec la planche de bord dont la partie touchée va s'effacer (en d'autres termes s'enfoncer). Il serait intéressant d'éviter un tel double impact. Il serait également intéressant de pouvoir amortir le choc résultant de la collision entre la tête du piéton et le parc-brise. [0008] Un des objectifs de l'invention est de palier aux problèmes rencontrés dans l'art antérieur en proposant un véhicule moins agressif vis-à-vis d'un piéton en cas de collision entraînant un choc entre la tête dudit piéton et le parc-brise du véhicule. [0009] A cet effet et selon un premier aspect, l'invention concerne un véhicule automobile comprenant un pare-brise et une planche de bord, ledit véhicule comprenant en outre un système de détection d'un choc avec un piéton, le véhicule étant remarquable en ce qu'il comprend un système de déploiement de la planche de bord configuré pour soulever ladite planche de bord depuis sa position initiale jusqu'à une position déployée en réponse à une détection d'un choc avec un piéton. [0010] Comme on l'aura compris à la lecture de la définition qui vient d'en être donnée, l'invention est remarquable en ce qu'elle propose de déplacer la planche de bord en direction du pare-brise, de manière à ce que la tête du piéton entre le plus tôt possible en contact avec elle en cas de collision. Ainsi, le piéton ne subira qu'un seul choc au lieu de deux chocs successifs. Une fois en contact avec la tête du piéton, la planche de bord peut être utilisée pour amortir le choc en accompagnant la décélération de la tête par un enfoncement contrôlé. La planche de bord déployable selon l'invention permet donc à la fois de diminuer le nombre de chocs subits par le piéton en cas de collision, et d'autre part d'amortir lesdits chocs. [0011] A la différence d'un capot de type « actif », soulevé pour agrandir l'espace entre le capot et d'éventuels points durs se situant en-dessous de celui-ci pour éviter que la tête d'un piéton ne les touchent, la planche déployable selon l'invention est soulevée pour se rapprocher du pare-brise et cela de manière à ce que la tête du piéton ne subisse d'un seul choc en entrant en contact à la fois avec le pare-brise et ladite planche de bord lors de l'impact. A la différence des planches de bord souples connues de l'art antérieur pour s'effacer lors d'un contact avec la tête, la planche de bord selon l'invention garde une certaine rigidité pour soutenir la tête et l'accompagner dans l'amortissement du choc. [0012] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la planche de bord présentant un bord avant et un bord arrière, le véhicule est remarquable en ce que le système de déploiement soulève le bord arrière de la planche de bord. De préférence, le système de déploiement est configuré pour que le bord avant reste en position lorsque la planche de bord est soulevée jusqu'à sa position déployée. Cette configuration du système de 3 déploiement est intéressante en cc qu'elle permet de faire passer la planche de bord d'une position sensiblement horizontale à une position inclinée qui est idéalement la plus proche possible de l'inclinaison du pare-brise. Lorsque le bord avant reste fixe alors que le bord arrière est soulevé, la planche de bord est tordue durant l'opération de déploiement. [0013] Dc préférence, le système de déploiement est configuré pour soulever la planche de bord selon toute sa longueur telle que définie selon la direction transversale du véhicule. [0014] Selon un mode de réalisation de l'invention, le système de déploiement de la planche de bord comprend au moins un vérin ; de préférence, au moins un vérin pyrotechnique. Plus préférentiellement, ledit ou lesdits vérins sont implantés au niveau du bord arrière de la planche de bord et sont orientés pour la soulever en direction du pare-brise. [0015] Dc préférence, le système de déploiement comprend en outre un système d'actionnemcnt du ou des vérins, ledit système d'actionnement comprenant au moins un ressort agencé pour que le ou les vérins soient actionnés par la détente du ou des ressorts. L'invention est remarquable en ce que ces mêmes ressorts vont contribuer à l'amortissement du choc en permettant à la planche de bord de s'enfoncer depuis sa position déployée jusqu'à sa position initiale ou jusqu'à une position intermédiaire, en accompagnant ainsi la décélération de la tête du piéton. [0016] Selon une caractéristique de l'invention, le ou les vérins sont agencés pour déplacer le bord amère de la planche de bord en direction du pare-brise de sorte à le rapprocher de celui-ci. De préférence, le système de déploiement est configuré pour qu'en position déployée la planche de bord présente un écartement « e » avec le pare-brise. En effet, idéalement, la course de la planche de bord entre sa position initiale et sa position déployée ne lui permet pas d'entrer en contact avec le pare-brise, ce contact ne se fait que du fait d'un choc avec la tête. Cette configuration est avantageuse puisqu'elle épargne le pare-brise en n'entrant pas en collision avec ce dernier lors de son déploiement. De plus, elle protège le piéton qui n'est pas heurté par un élément projeté dans sa direction ce qui aurait pour conséquence d'augmenter les forces mises en jeu durant l'impact. L'écartement « e » entre le pare-brise et la planche de bord est néanmoins aussi minimal que possible. Ainsi, après l'impact entre la tête et le pare-brise, le pare-brise déformé vient se placer en appui sur la planche de bord, et donc en contact avec cette dernière. [0017] Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, la planche de bord comprenant une partie supérieure et au moins une partie inférieure, le véhicule est remarquable en ce que le système de déploiement est configuré pour soulever la partie supérieure de la planche de bord. De préférence, la partie supérieure est reliée à la ou aux parties inférieures par des moyens de liaison fusibles. [0018] Selon un mode de réalisation de l'invention, le véhicule comprenant en outre un parc-chocs, le véhicule est remarquable en cc que le système de détection d'un choc avec un piéton comprend au moins un capteur de pression et/ou au moins un accéléromètre, ledit système de détection d'un choc étant monté sur le parc-chocs avant du véhicule. [0019] Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une planche de bord destinée à être montée dans un véhicule automobile selon le premier aspect, la planche de bord comprenant une partie supérieure et au moins une partie inférieure, et est remarquable en cc qu'elle comprend au moins un système de déploiement configurc pour soulever la partie supérieure par rapport à au moins une partie inférieure de sorte à la déplacer depuis une position initiale jusqu'à une position déployée. [0020] De préférence, le système de déploiement comprend au moins un vérin. De manière complémentaire ou alternative, la partie supérieure de la planche de bord comprenant un bord avant et un bord arrière, le système de déploiement est configure pour soulever le bord arrière de ladite partie supérieure. [0021] Selon un troisième aspect, l'invention concerne un procédé de déploiement d'une planche de bord dans un véhicule automobile selon le premier aspect, le procédé étant remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) détection un choc par un système de détection d'un choc monté sur le parc-chocs avant du véhicule ; [0022] c) déclenchement d'un système de déploiement de la planche de bord et déplacement de celle-ci entre une position initiale et une position déployée. [0023] De préférence, le procédé comprend en outre une étape b) d'identification de la nature du choc, de sorte à ce que l'étape c) de déclenchement d'un système de déploiement de la planche de bord ne soit mise en oeuvre que si le choc a été identifié comme étant un choc avec un piéton. [0024] De manière complémentaire ou alternative, le procédé comprend en outre une étape d) d'amortissement du choc par enfoncement de la planche de bord lorsqu'un effort résultant du choc est appliqué sur ladite planche de bord. [0025] L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit donnée en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles : [0026] [fig.l] [0027] La figure 1 illustre schématiquement et partiellement un véhicule selon l'invention pour lequel la planche de bord est en position initiale. [0028] [fig.2] [0029] La figure 2 est une vue analogue à la figure 1 illustrant le déploiement de la planche de bord avant que la tête du piéton n'entre en collision avec le pare-brise. [0030] [fig.3] [0031] La figure 3 est une vue analogue aux figures 1 et 2 illustrant l'étape d'amortissement du choc par enfoncement de la planche de bord. [0032] [fig.4] [0033] La figure 4 représente un logigramme décrivant le procédé selon l'invention. [0034] Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n'est pas limitatif en ce qu'il autorise la présence d'autres éléments dans le véhicule, la planche de bord ou le procédé auxquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». De même, les termes « inférieure », « supérieure », « avant », « arrière », « longitudinal » et « transversal » s'entendront par rapport à l'orientation générale du véhicule. « Inférieure » désignera une proximité au sol plus importante que « supérieure » selon l'axe vertical. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. [0035] Le véhicule, la planche de bord et le procédé de déploiement de ladite planche de bord seront décrits conjointement. [0036] On se refera en premier lieu à la figure 1 illustrant schématiquement et partiellement un véhicule 1 selon l'invention comprenant un pare-brise 3, un capot avant 5, une planche de bord 7 et un élément de structure de caisse 9 soutenant le pare-brise et sur lequel est fixée la planche de bord 7 par son bord avant 11. La planche de bord est en au moins deux parties et comprend à cet effet au moins une partie inférieure 13 et une partie supérieure 15. Les planches de bord en au moins deux parties sont connues de l'homme du métier et sont, par exemple, décrites dans le document W02005/049388. [0037] Le véhicule 1 selon l'invention comprend en outre un pare-chocs avant et un système de détection d'un choc avec un piéton (non représentés). De tels systèmes de détection d'un choc sont connus de l'homme du métier et notamment utilisés pour la mise en oeuvre de capots dits « actifs » en ce qu'ils se soulèvent en réponse à la détection d'un choc avec un piéton. Ils ne seront donc pas décrits en détail dans le présent mémoire. Il est néanmoins précisé que ces derniers comprennent au moins un capteur de pression et/ou au moins un accéléromètre. Par exemple, un tube de pression, en matériau plastique souple rempli d'air et fermé à ses deux extrémités par des capteurs de pression, est agencé entre la peau de pare-chocs et la poutre haute du dispositif de pare-chocs de manière à s'étendre sur toute la longueur de la poutre haute de pare-chocs selon la direction transversale du véhicule. La collision avec un piéton aura pour effet d'écraser ledit tube sur une partie de sa longueur créant donc une pression interne qui est détectée par les capteurs agencés à ses extrémités. L'information concernant la détection d'un choc est transmise via le réseau multiplexé embarqué sur le véhicule jusqu'à une unité de contrôle configurée pour déclencher le déploiement de la planche de bord 7, au moyen d'un système de déploiement, en réponse à la réception d'une 6 telle information. [0038] On rappelle, au besoin, que les réseaux multiplexés sont des réseaux de commu- nication numérique permettant à des équipements électriques ou des sous-ensembles d'équipement électriques de communiquer entre eux avec un nombre de fils réduit. La mise en oeuvre de tels réseaux multiplexés sur un véhicule est connue de l'homme du métier et ne sera pas détaillée plus avant. A titre d'exemple, l'invention peut mettre en oeuvre un réseau de type CAN (acronyme de: Controller Arca Network), de type LIN (acronyme de: Local Interconnect Network), de type MOST (acronyme de: Media Oriented System Transport), de type Flexray, ou d'autres types de réseaux multiplexés. [0039] Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, l'unité de contrôle est programmée pour ne déclencher le déploiement de la planche de bord 7 que si le choc détecté est identifié comme étant un choc avec un piéton, et non pas par exemple un choc avec un animal errant. Pour ce faire, le véhicule comprendra en outre une caméra embarquée permettant de déterminer la taille de l'animal ou de la personne avec lequel le véhicule entre en collision. L'unité de contrôle étant alors programmée pour ne déclencher le déploiement de la planche de bord que si l'animal ou la personne avec lequel le véhicule entre en collision est d'une taille suffisante pour que son basculement sur le capot du véhicule, du fait de la collision, soit susceptible de générer un choc sur le pare-brise. [0040] Le système de détection des chocs peut également comprendre un ou plusieurs accé- léromètres. Ces derniers peuvent être placés à l'avant du véhicule en lieu et place du tube de pression. Ils peuvent également être placés en complément du tube de pression sur les zones latérales du pare-chocs avant qui s'étendent au-delà de la poutre de pare-chocs. Ainsi, lorsque la largeur du capot est supérieure à celle de la poutre, le système de détection comprend en outre au moins un accéléromètre de chaque côté de la poutre haute de pare-chocs afin de couvrir l'écart situé entre les extrémités de ladite poutre et celui du capot, selon la direction transversale dudit véhicule. [0041] De préférence, la planche de bord 7 comprend une partie supérieure 15 et au moins une partie inférieure 13, et le système de déploiement est configuré pour soulever la partie supérieure 15 de la planche de bord 7. Les parties inférieure(s) 13 et supérieure 15 sont avantageusement reliées entre elles par des moyens de liaison 17. L'emploi, selon un mode de réalisation préféré, d'une planche de bord 7 en au moins deux parties (13, 15) permet une gestion facilitée du déploiement de la planche de bord 7 par rapport à la colonne de direction puisque cette dernière est reliée à la partie inférieure. Dans la suite de la description, les références au déploiement de la planche de bord 7, aux bords avant 11 et arrière 19 de la planche de bord 7 et au soulèvement du bord arrière 19 de la planche de bord 7, s'entendront également comme faisant référence au déploiement de la partie supérieure 15 de la planche de bord 7, aux bords avant 11 et 7 arrière 19 de la partie supérieure 15 de la planche de bord 7 et au soulèvement du bord arrière 19 de la partie supérieure 15 de la planche de bord 7. Idéalement, les moyens de liaison 17 entre les parties inféricure(s) 13 et supérieure 15 sont fusibles. [0042] Avantageusement, la planche de bord 7 présente un bord avant 11 et un bord arrière 19, tels que définis selon la direction longitudinale du véhicule pris dans son sens normal de marche. Le système de déploiement est préférentiellement configuré pour soulever le bord arrière 19 de la planche de bord 7. De préférence, le système de déploiement est configure pour que le bord avant 11 reste en position lorsque le bord arrière 19 est soulevé pour placer la planche de hord 7 dans sa position déployée. Le bord avant 11 reste par exemple fixe à l'élément de structure 9 le supportant par ses moyens d'indexage (non représentés). Le soulèvement du hord arrière 19 de la planche de bord 7 engendre ainsi une torsion de la planche de hord 7 selon la direction longitudinale du véhicule 1. L'homme du métier pourra envisager la présence d'une zone charnière, par exemple, une zone montrant une résistance mécanique amoindrie s'étendant selon la longueur de la planche de bord telle que prise selon la direction transversale du véhicule afin de contrôler la déformation de la planche de hord résultant de sa torsion. [0043] Lorsque la planche de bord 7 est unique et s'étend selon la direction transversale du véhicule sur toute la largeur dudit véhicule, le système de déploiement est configuré pour soulever la planche de hord 7 selon toute sa longueur telle que définie selon la direction transversale du véhicule. Si la planche de bord devait être morcelée en différentes parties réparties successivement selon la direction transversale du véhicule, le système de déploiement peut être configuré pour soulever une ou plusieurs desdites parties. [0044] Le système de déploiement de la planche de bord 7 est avantageusement similaire aux systèmes utilisés pour le soulèvement des capots dits « actifs ». A cet effet, il comprend avantageusement au moins un vérin 21, illustré en figures 2 et 3 ; et de préférence, au moins un vérin pyrotechnique dont l'extension est déclenchée par la combustion d'une composition pyrotechnique. Idéalement, il comprend au moins deux vérins 21, et de préférence au moins deux vérins pyrotechniques. [0045] Lorsque la planche de bord 7 comprend au moins une partie inférieure 13 et une partie supérieure 15 une extrémité des vérins est reliée à la partie supérieure 15 et l'autre extrémité est reliée à une partie inférieure 13. Avantageusement, la liaison du ou des vérins 21 avec la ou les parties inférieures 13 et/ou avec la ou les parties supérieures 15 se fait au moyen d'une liaison rotule de façon à pouvoir pivoter lors du soulèvement de la partie supérieure 15. [0046] Dans un exemple de réalisation de l'invention illustré en figure 2, au moins un vérin 21 comprend deux éléments (25, 27) engagés coulissants l'un dans l'autre. Dans la 8 position non étendue dudit au moins un vérin 21, un ressort 23 est comprimé entre les ceux éléments (25, 27), ceux-ci étant verrouillés en position inactive par un organe de verrouillage (non-représenté). L'extension du vérin 21 se fait par la détente du ressort 23 après rupture de l'organe de verrouillage. Dans le cas d'un vérin pyrotechnique, cette rupture se fait par l'amorçage des moyens pyrotechnique. Le temps écoulé entre la détection du choc et le déploiement de la planche de bord 7 est très court de manière à cc que la planche de bord 7 soit déployée avant que la tête 29 du piéton ne vienne heurter le parc-brise 3 comme illustré en figure 2. [0047] L'écartement « c » entre la planche de bord déployée et le pare-brise est avanta- geusement minimal niais existant. Le système de déploiement de la planche de bord 7 est configure pour que ladite planche de bord n'entre pas en contact avec le parc-brise du fait de son déploiement. [0048] Comme illustré en figure 3, la collision entre la tête 29 du piéton et le pare-brise 3 va générer un enfoncement de cette première dans le parc-brise 3 qui va se déformer. La tête 29 entre en contact indirect avec la planche de bord 7, par le biais du pare-brise 3. La planche de bord 7 va alors amortir le choc, préférentiellement par des moyens élastiques, en s'enfonçant à son tour de manière à suivre la course de ladite tête 29. Avantageusement, lesdits moyens élastiques d'amortissement sont confondus avec le ou les ressorts 23 présents dans le ou les vérins. [0049] De préférence, la planche de bord 7 est confectionnée d'un matériau composite montrant une certaine raideur, suffisante pour satisfaire aux exigences du marché où la planche de bord devrait être perçue comme résistante à la déformation élastique. Par exemple la planche de bord 7 est réalisée en polypropylène renforcé 30% fibres de verre (PP-GF30) ou 40% fibres de ven-e (PP-GF40). 9 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7]