Brevet FR3102742A1 — publié le 20210507

Dispositif (10) de contrôle de direction d’une voiture possédant un système de conduite autonome, comprenant une colonne tubulaire de direction (11) apte à contrôler le braquage des roues directrices du véhicule et un volant de direction (15) agencé à une extrémité d’un bras de contrôle (12) tubulaire et coaxial avec la colonne, Caractérisé en ce que le dispositif comprend un système d’embrayage (50) du bras de contrôle avec la colonne de direction activé lors des phases de démarrage et d’arrêt de conduite autonome et apte à déplacer longitudinalement ledit bras par rapport à la colonne de direction et à coupler/désaccoupler angulairement ledit bras d’avec la colonne de direction Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Dispositif de rétraction et débrayage de volant AD avec récupération d'angle de roue Domaine technique de l’invention La présente invention concerne une colonne de direction de véhicule automobile La présente invention concerne également un véhicule automobile à conduite autonome La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de désaccouplement/accouplement de volant de direction avec la colonne de direction d’un véhicule automobile avec une conduite autonome. Etat de la technique De manière générale, un véhicule automobile comprend un volant de direction agencé à une extrémité d’une colonne de direction pour permettre le contrôle de la direction du véhicule par un conducteur. Concernant les véhicules proposant une conduite autonome c’est-à-dire une conduite sans action du conducteur, le contrôle de direction par le volant de direction est désactivé. Le volant étant désactivé, il peut toutefois tourner indépendamment du conducteur en fonction des commandes de direction formées par une unité de contrôle. Ladite unité de contrôle adresse des commandes à un moteur de braquage par exemple électrique apte à faire tourner une crémaillère de direction pour modifier l’angle de braquage des roues et la direction du véhicule. Deux problèmes apparaissent alors : -un premier problème est une perturbation du conducteur qui voit le volant tourner sans son contrôle. -un deuxième problème est l’encombrement du volant dans l’espace du conducteur, volant qui est désactivé. La désactivation du volant peut être simple notamment avec l’assistance électrique de direction. L’unité de commande en fonctionnement conduite contrôlée reçoit des informations d’angles de rotation du volant tenu par le conducteur. Ladite unité peut transformer les valeurs d’angles en commandes envoyées au moteur de braquage. En conduite autonome, les valeurs d’angle sont formées par une unité de commande de conduite qui peut être la même unité de contrôle. Les informations d’angles au volant n’étant alors d’aucune utilité, le bras d’actionnement du volant de direction est libéré et le volant peut revenir à une position neutre. La publication FR2732942-A1 divulgue par exemple un dispositif antivol a désolidarisation du volant et de la colonne de direction d'un véhicule automobile. Ledit dispositif ne peut être cependant utilisé avec un véhicule en roulement. Toutefois, cette disposition ne règle pas le problème d’encombrement du volant de direction dans l’espace du conducteur. Une solution est la rétraction du volant vers le tableau de bord. Plusieurs solutions de rétractation du volant de direction en direction du tableau de bord du véhicule, notamment des solutions pour déclencher la rétraction du volant pour des chocs frontaux. Cependant lesdites solutions ne proposent pas de remise en situation normale c’est-à-dire de ramener le volant de direction à la position nominale pour le conducteur. Un autre problème est de ramener le volant selon une position angulaire conforme avec la position des roues. Si le volant est lié de façon électrique uniquement à l’unité de commande de direction, cette unité peut commander le renvoi du volant à une position angulaire mais cela nécessite un moteur de renvoi du volant. De plus, pour des problèmes de sécurité, le volant doit être relié de façon mécanique à la colonne de direction actionnée par le moteur d’assistance de direction. La publication EP-148794-B1propose un dispositif pour régler la position angulaire d'un élément menant, accouplé à un autre élément mené susceptibles d'être entraînés en rotation. Le dispositif proposé ne peut être utilisé avec un véhicule roulant. La publication FR2607564-B1 propose un dispositif pour accoupler deux pièces d’une colonne de direction de véhicule avec la prise en compte de leur position angulaire relative. Le dispositif est complexe et ne peut être adapté pour une mise en place dans des temps très courts. Le but de l’invention est de remédier à ces problèmes et un des objets de l’invention est un dispositif apte à désolidariser le volant de la colonne de direction lors d’une rétraction du volant et de ramener ledit volant en position angulaire en liaison avec le braquage des roues lors de la reprise de commandes de direction au volant. Présentation de l’invention La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de contrôle de direction d’une voiture possédant un système de conduite autonome, comprenant une colonne tubulaire de direction apte à contrôler le braquage des roues directrices du véhicule et un volant de direction agencé à une extrémité d’un bras de contrôle tubulaire et coaxial avec la colonne, Caractérisé en ce que le dispositif comprend un système d’embrayage du bras de contrôle avec la colonne de direction activé lors des phases de démarrage et d’arrêt de conduite autonome. De manière avantageuse, le système d’embrayage est activé lors du démarrage d’une phase de conduite autonome et lors d’une phase d’arrêt de conduite autonome pour permettre une désolidarisation du bras de contrôle et du volant de direction lors du démarrage d’une phase de conduite autonome et d’une solidarisation de la colonne de direction avec le bras de contrôle lors d’un arrêt de la phase de conduite autonome. Selon d’autres caractéristiques de l’invention : -le système d’embrayage comprend un ensemble de guidage du coulissement relatif entre la colonne de direction et le bras de contrôle. De manière avantageuse, le système d’embrayage comprend un ensemble de guidage du coulissement relatif longitudinal du bras de contrôle par rapport à la colonne de direction pour permettre un déplacement du bras de contrôle vers une planche de bord du véhicule ou dans le sens opposé vers le l’habitacle du véhicule. -l’ensemble de guidage comprend une protubérance coopérant avec une rainure longitudinale. De manière avantageuse, l’ensemble de guidage peut être formé par une protubérance coopérant avec une rainure longitudinale, ladite protubérance est guidée par la bordure de la rainure lors du coulissement relatif. - la protubérance est portée par un premier des deux corps tubulaires de l’ensemble comprenant la colonne de direction et le bras de contrôle, et la rainure est partie du second corps des deux corps. De manière avantageuse, la protubérance est portée par un premier des deux corps tubulaires de l’ensemble comprenant la colonne de direction et le bras de contrôle, par exemple le bras de contrôle, ladite protubérance étant susceptible de coulisser le long de la rainure longitudinale partie du second corps tubulaire qui est alors la colonne de direction. -la rainure longitudinale comprend à une première extrémité de jonction un couloir de jonction avec une largeur sensiblement complémentaire à la largeur de la protubérance. De manière avantageuse, la rainure présente à une première extrémité de jonction un couloir de jonction avec une largeur sensiblement complémentaire à la largeur de la protubérance au jeu de coulissement près pour permettre une liaison solidaire angulaire entre la rainure creusée dans la colonne de direction et la protubérance partie du bras de contrôle. -la rainure longitudinale comprend une deuxième extrémité de désaccouplement évasée par rapport la première extrémité de jonction. De manière avantageuse, la rainure longitudinale comprend une deuxième extrémité opposée à la première extrémité, ladite deuxième extrémité présente un évasement qui permet de désaccoupler la protubérance partie du bras de contrôle, de la rainure creusée dans la colonne de direction. Ledit évasement est sensiblement symétrique par rapport à un plan radial longitudinal. -l’évasement de la rainure est progressif et présente une limite maximale d’arc de cercle d’un demi-cercle. De manière avantageuse, l’évasement de la deuxième extrémité de la rainure est progressif pour atteindre une limite maximale équivalente à un demi-cercle permettant de désolidariser le bras de contrôle de la colonne de direction sur un arc de 180°. Lors de la fin de la phase de conduite autonome, ledit évasement progressif permet de ramener angulairement le bras de contrôle selon l’axe de la première extrémité de la rainure et de solidariser angulairement l’ensemble. -la rainure est bordée longitudinalement à sa première et à sa deuxième extrémité. De manière avantageuse, la rainure longitudinale est bordée longitudinalement et présente des butées d’arrêt longitudinales pour arrêter les déplacements relatifs du bras de contrôle par rapport à la colonne de direction, dans une position optimale. -la rainure longitudinale est creusée dans une bague entourant solidairement un des deux corps de l’ensemble formé par la colonne de direction et le bras de contrôle. De manière avantageuse, la rainure peut être formée dans une bague fixée solidairement entourant soit la colonne de direction soit le bras de contrôle, ce qui permet une facilité de mise d’obtention du dispositif. -le système d’embrayage comprend un moteur apte à faire coulisser axialement le bras de contrôle le long de la colonne de direction. De manière avantageuse, le système d’embrayage comprend un moteur, notamment électrique, apte à faire coulisser selon son axe le bras de contrôle avec le volant de direction agencé à l’extrémité dudit bras. -L’invention porte aussi sur un procédé portant sur le dispositif de contrôle de direction d’une voiture possédant un système de conduite autonome comprenant : *une phase de démarrage de conduite autonome comportant : -une première étape de commande du mode conduite autonome, -une deuxième étape de commande du moteur d’activation du dispositif pour faire coulisser le bras de contrôle vers l’avant du véhicule, ce qui permet un désaccouplement angulaire dudit bras d’avec la colonne de direction, le volant pouvant alors suivre un guidage spécifique pour être rangé en conduite autonome. *une phase d’arrêt de la conduite autonome comportant : -une troisième étape de commande de fin de conduite autonome, -une quatrième étape de commande du moteur d’activation pour faire coulisser le bras de contrôle vers le conducteur, le coulissement est guidé par les bords de la rainure longitudinale jusqu’à la butée d’arrêt longitudinale dans une position où la protubérance est enserrée entre les bords de la première extrémité de jonction de la rainure. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : est une vue schématique d’un véhicule automobile équipé d’une colonne de direction avec un bras de contrôle est une vue schématique d’une colonne de direction avec un bras de contrôle est une vue schématique de la colonne de direction avec une rainure longitudinale. est une vue schématique du bras de contrôle avec une protubérance Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. Selon la figure 1, un véhicule automobile est équipé d’un dispositif 10 de contrôle de direction qui comprend une colonne de direction 11 connectée à un essieu de roues directrices et apte à commander le braquage des roues directrices, et un bras de contrôle 12 sensiblement tubulaire et coaxial avec la colonne de direction 11. Ledit bras 12 est à une première extrémité 14, connecté avec la colonne de direction et qui porte un volant de direction 15 à la deuxième extrémité opposée 16. La première extrémité 14 est tournée vers l’avant du véhicule 17. La deuxième extrémité est dirigée vers l’habitacle 13 du véhicule et le volant de direction est à portée des mains d’un conducteur. L’invention concerne un véhicule automobile comprenant un système de conduite autonome c’est-à-dire que la commande de la direction du véhicule est assurée par ledit système. Pendant une phase de conduite autonome, le volant de direction 15 est ainsi déconnecté de la colonne de direction 11 et n’agit pas sur le contrôle de la direction du véhicule et tourner le volant de direction n’entraine aucune action sur la colonne de direction ainsi que sur la direction du véhicule. Le volant de direction n’est donc pas solidaire angulairement de la colonne de direction. Lors de l’arrêt de la phase de conduite autonome avec reprise du contrôle de la direction du véhicule par le conducteur, le volant de direction 15 doit à nouveau être solidaire angulairement de la colonne de direction 11. Le conducteur retrouve alors la capacité de diriger le véhicule. Pendant la phase de conduite autonome, afin d’améliorer le confort du conducteur, l’invention propose de débarrasser l’espace devant le conducteur et de ranger le volant à proximité par exemple d’une planche de bord 19 du véhicule. Le bras de contrôle 12 tenant le volant de direction 15 est alors rétracté selon son axe longitudinal et celui de la colonne de direction vers l’avant du véhicule. En conduite normale, sous la direction du conducteur, le bras de contrôle est étiré vers l’habitacle 13 jusqu’à sa position nominale et le volant de direction 15 est alors à portée du contrôle du conducteur. Selon l’invention, le dispositif de contrôle 10 comprend un système d’embrayage 50 du bras de contrôle avec la colonne de direction activé lors des phases de démarrage et d’arrêt de conduite autonome. Ledit système d’embrayage 50 comprend un ensemble de guidage 51 du coulissement longitudinal relatif entre la colonne de direction et le bras de contrôle. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble de guidage 51 comprend une protubérance 30 coopérant avec une rainure longitudinale 21. Selon un mode préféré de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, l’ensemble de guidage 51 comprend une bague 20 entourant la colonne de direction 11. Ladite bague est fixée solidaire de la colonne de direction 11. Ainsi les caractéristiques de tenue mécanique de la colonne de direction sont inchangées. La bague 20 comprend une rainure longitudinale 21 qui s’étend selon l’axe longitudinal X de la colonne. La rainure peut être traversante au travers de l’épaisseur de la bague 20. La longueur de la rainure est limitée de l’ordre de 100 mm. La rainure longitudinale 21 comprend à chacune de ses extrémité une butée qui est ici une paroi d’extrémité transversale à l’axe longitudinal X. La rainure longitudinale 21 comporte à une première extrémité de jonction 22 un couloir 23 qui présente une largeur constante ou sensiblement constante et restreinte de l’ordre de 5mm. La longueur dudit couloir est de l’ordre de 20 mm. La rainure 21 comprend dans le prolongement du couloir 23 vers la deuxième extrémité opposée 24 dite de désaccouplement un évasement 25 progressif pour atteindre une largeur maximale équivalente à un arc de demi-cercle. La bague 20 avec la rainure longitudinale 21 sont parties de la colonne de direction 11. Selon les figures 2 et 4, le dispositif 10 comprend une protubérance 30 entourée par les bords de la rainure longitudinale 21. La protubérance 30 est partie du bras de contrôle 12. La protubérance 30 peut s’étendre radialement depuis la surface extérieure d’une bague 31 montée solidaire du bras de contrôle 12. La protubérance peut être de forme parallépipédique avec une largeur sensiblement inférieure ou égale à la largeur du couloir 23 de la rainure longitudinale 21 au jeu de coulissement près. La protubérance 30 peut être déplacée à l’intérieur de la rainure 21 notamment longitudinalement entre les butées de la rainure et transversalement au sein de l’évasement 25. Dans le mode de réalisation présenté, la rainure longitudinale 21 est partie de la colonne de direction avec l’extrémité de désaccouplement 24 tournée vers l’extérieur de l’habitacle ou vers l’avant du véhicule et la protubérance 30 est partie du bras de contrôle 12. Toutefois, la rainure peut être partie du bras de contrôle 12 avec l’extrémité de désaccouplement 24 tournée vers l’habitacle ou vers le conducteur et la protubérance 30 est partie de la colonne de direction 11. La rainure est donc partie de l’un premier des deux corps de l’ensemble formé par la colonne de direction et le bras de contrôle, et la protubérance est partie du deuxième corps différent du premier. Le procédé de fonctionnement du dispositif peut comprendre : *une phase de démarrage de conduite autonome comportant : -une première étape d’activation du mode conduite autonome, -une deuxième étape consécutive à la première étape de commande du moteur d’activation du dispositif pour faire coulisser le bras de contrôle vers l’avant du véhicule, ce qui permet un désaccouplement angulaire dudit bras d’avec la colonne de direction, le volant pouvant alors suivre un guidage spécifique pour être rangé en conduite autonome. *une phase d’arrêt de la conduite autonome comportant : -une troisième étape de commande de fin de conduite autonome, -une quatrième étape de commande du moteur d’activation pour faire coulisser le bras de contrôle vers le conducteur, le coulissement est guidé par les bords de la rainure longitudinale jusqu’à la butée d’arrêt longitudinale dans une position où la protubérance est enserrée entre les bords de la première extrémité de jonction de la rainure. L’objectif est atteint : le dispositif de contrôle de direction d’un véhicule automobile équipé d’un système de conduite autonome est apte à désolidariser le volant de la colonne de direction lors d’une rétraction du volant lors d’une phase de conduite autonome et de ramener ledit volant en position angulaire en liaison avec le braquage des roues lors de la reprise de commandes de direction au volant lors d’une phase de désactivation de la conduite autonome. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette prise, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Selon un autre mode de réalisation la rainure peut être creusée directement dans la colonne de direction ou dans le bras de contrôle. La protubérance 30 peut être d’une pièce avec le bras de contrôle 12. Dispositif (10) de contrôle de direction d’une voiture possédant un système de conduite autonome, comprenant une colonne tubulaire de direction (11) apte à contrôler le braquage des roues directrices du véhicule et un volant de direction (15) agencé à une extrémité d’un bras de contrôle (12) tubulaire et coaxial avec la colonne, Caractérisé en ce que le dispositif comprend un système d’embrayage (50) du bras de contrôle avec la colonne de direction activé lors des phases de démarrage et d’arrêt de conduite autonome. Dispositif (10) de contrôle de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d’embrayage (50) comprend un ensemble de guidage (51) du coulissement relatif entre la colonne de direction (11) et le bras de contrôle (12). Dispositif (10) de contrôle de direction selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’ensemble de guidage comprend une protubérance (30) coopérant avec une rainure longitudinale (21). Dispositif (10) de contrôle de direction selon la revendication 3, caractérisé en ce que la protubérance (30) est portée par un premier des deux corps tubulaires de l’ensemble comprenant la colonne de direction (11) et le bras de contrôle (12), et la rainure est partie du second corps des deux corps différent du premier corps. Dispositif (10) de contrôle de direction selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la rainure longitudinale (21) comprend à une extrémité de jonction (21) un couloir de jonction (23) avec une largeur sensiblement complémentaire à la largeur de la protubérance (30). Dispositif (10) de contrôle de direction selon la revendication 5, caractérisé en ce que la rainure longitudinale (21) comprend une extrémité de désaccouplement (24) un évasement (25). Dispositif (10) de contrôle de direction selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’évasement (25) de la rainure est progressif et présente une limite maximale d’arc de cercle d’un demi-cercle. Dispositif (10) de contrôle de direction selon l’une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la rainure (21) est bordée longitudinalement à ses deux extrémités. Dispositif (10) de contrôle de direction selon l’une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la rainure longitudinale (21) est creusée dans une bague (20) entourant solidairement un des deux corps de l’ensemble formé par la colonne de direction et le bras de contrôle. Dispositif (10) de contrôle de direction selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le système d’embrayage comprend un moteur apte à faire coulisser axialement le bras de contrôle (12) le long de la colonne de direction (11). Procédé d’embrayage du contrôle de direction d’une voiture possédant un système de conduite autonome et un dispositif de contrôle selon l’une des revendications 1 à 10, comprenant : *une phase de démarrage de conduite autonome comportant : -une première étape de commande du mode conduite autonome, -une deuxième étape de commande du moteur d’activation du dispositif pour faire coulisser le bras de contrôle vers l’avant du véhicule, ce qui permet un désaccouplement angulaire dudit bras d’avec la colonne de direction, le volant pouvant alors suivre un guidage spécifique pour être rangé en conduite autonome. *une phase d’arrêt de la conduite autonome comportant : -une troisième étape de commande de fin de conduite autonome, -une quatrième étape de commande du moteur d’activation pour faire coulisser le bras de contrôle vers le conducteur, le coulissement est guidé par les bords de la rainure longitudinale jusqu’à la butée d’arrêt longitudinale dans une position où la protubérance est enserrée entre les bords de la première extrémité de jonction de la rainure. Véhicule automobile équipé d’un système de conduite autonome comportant un dispositif de contrôle de direction selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.