FR2722466A1 - Dispositif de double commande agissant a la demande sur le freinage et/ou sur l'embrayage et/ou sur l'accelerateur d'un vehicule ecole - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de double commande agissant sur les pédales (16,17,18) du véhicule (6). Ce dispositif comporte trois capteurs mécaniques (2,3,4) fournissant des signaux représentatif d'actions de pieds d'un utilisateur, un circuit électrique de commande (37) recevant les dits signaux représentatifs et commandant en fonction de ces signaux les rotations de trois organes moteurs (22,23,24) avec treuil reliés respectivement à des câbles mécaniques de traction des pédales (16,17,18) pour tirer à la demande ces derniers plancher (19) du véhicule.Préférentiellement, est associé à chaque organe moteur, un capteur de position (34,35,36) apte à posséder une réponse électrique variable en fonction de la position desdits moteurs. Par ailleurs le circuit électrique (37) est relié à ces capteurs de position et assure un asservissement de la position des câbles mécaniques (10,11,12) reliés aux pédales (16,17,18) en fonction des réponses électriques des capteurs de position.

Description

Dispositif de double commande aaissant A la nemanae sur le freinage et/ou sur l'embrayage et/ou sur l'accélérateur d'un véhicule école.

La présente invention concerne un dispositif de double commande pour véhicules écoles.

Les dispositifs actuellement connus sont constitués chacun par un double pédalier comprenant un ensemble de tringles avec pédales d'actionnement permettant de doubler les fonctions des pédales de conduite du véhicule. Ainsi avec les pédales de ce pédalier additionnel il est possible de freiner le véhicule, d'agir sur l'embrayage et sur la commande des gaz. Ces dispositifs demandent un délai d'installation important et sont spécifiques a chaque type de véhicule. Ils présentent, en outre, de nombreux inconvénients parmi lesquels on peut citer: - la fidélité aléatoire des commandes du double pédalier, - le passage des tringles impose la détérioration des garnitures du véhicule, - l'encombrement est important et interdit d'étendre les jambes en place passager/moniteur, - la modification du véhicule est importante et le réalignement du véhicule pour revente est rendue difficile, - la gestion des pièces spécifiques est lourde a cause de leur adaptation à chaque modèle, - la réutilisation des équipements double commande est inexistante (usure, déformation).

La présente invention propose un dispositif qui apporte une solution aux inconvénients ci-dessus cités. De plus, la présente invention présente un dispositif qui a l'avantage d'être monté, démonté et remonté à volonté, même sur des véhicules de modèle et de marque différent.

A cet effet le dispositif de double commande objet de la présente invention agissant à la demande sur le freinage et/ou sur l'embrayage et/ou sur l'accélérateur d'un véhicule école se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte au moins un capteur mécanique c'est-à-dire un capteur actionnable par sollicitation mécanique, fournissant un signal électrique représentatif d'action ou sollicitation de pieds d'un utilisateur tel le moniteur, un circuit électrique de commande recevant par une liaison électrique le dit signal représentatif de cette action et au moins un organe moteur électrique connecté électriquement au circuit électrique de commande et activé par le dit circuit lorsque ce dernier reçoit le signal représentatif de l'action de pied appliquée par l'utilisateur sur le capteur, le dit organe moteur électrique comportant un élément mécanique de sortie solidaire de l'extrémité d'un câble de traction sous gaine fixé par son autre extrémité à la pédale de frein ou à la pédale d'embrayage ou à la pédale d'accélérateur, le dit organe de sortie appliquant un effort de traction sur le câble lorsque l'organe moteur est activé, l'effort de traction exercé sur le câble étant appliqué par ce même câble sur la pédale ce qui tire cette dernière vers le plancher du véhicule.

Le dispositif de double commande est destiné notamment à équiper un'véhicule automobile d'apprentissage de la conduite automobile pour doubler efficacement les commandes de freinage, d'embrayage, et d'accélération. Ainsi l'invention selon un autre de ses aspects prévoit trois capteurs mécaniques destinés respectivement à l'activation des fonctions de freinage, d'embrayage et d'accélération du véhicule, connectés électriquement au circuit électrique de commande et fournissant des signaux représentatifs d'actions de pieds d'un utilisateur, au dit circuit électrique de commande lequel est connecté électriquement à trois organes moteurs électriques activés par le dit circuit de commande respectivement à partir de l'action sur les trois capteurs, les trois organes moteurs étant associés mécaniquement par l'intermédiaire de trois câbles sous gaine respectivement aux trois pédales du véhicule lesquelles sont chacune actionnées en traction vers le plancher du véhicule par le câble associé lorsque l'organe moteur correspondant est activé par le circuit électrique de commande.

A chacun des câbles de traction est associé un boitier arrêt de gaine monté en pivotement sur une embase de fixation au plancher du véhicule et ce en regard et en avant de la pédale correspondante de façon à suivre le mouvement de cette dernière et permettre l'auto orientation du câble suivant la direction de l'effort de traction sur la pédale ce qui minimise son usure.

Le moniteur d'auto-ecole dispose, pour contrôler les trois pédales, d'un bandeau de faible largeur doté de trois tampons respectivement associés mécaniquement aux trois capteurs lesquels sont fixés à ce bandeau.

La consigne d'enfoncement d'une pédale est directement proportionnelle à la pression exercée par le pied du moniteur sur le tampon correspondant à la pédale d'origine laquelle conserve par ailleurs, sa fonction initiale.

L'amplitude ou l'intensité du signal électrique délivré par chaque capteur mécanique est représentative de la valeur de la pression exercée par le pied du moniteur. L'élément de sortie de chaque organe moteur électrique est déplaçable sous l'effet de l'activation de son organe moteur et la valeur de son déplacement est en corrélation avec la valeur de l'amplitude ou de l'intensité du signal électrique délivré par le capteur mécanique.

Les capteurs mécaniques ou de mouvement de pied liés au dispositif objet de la présente invention sont donc des capteurs de pression, des capteurs d'enfoncement ou des capteurs de position.

De préférence, chaque organe moteur électrique est un moto-réducteur.

Chaque moto-réducteur comporte un treuil sur lequel s'enroule le câble de traction de la pédale associée, ce treuil constituant l'élément de sortie de l'organe moteur électrique.

A ce treuil ou à l'un des pignons du réducteur constituant transmission de mouvement entre le treuil et l'arbre du moteur est associé un potentiomètre pour repérer la position angulaire du treuil et, par voie de conséquence, le degré d'enfoncement de la pédale.

La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexes dans un but explicatif et nullement limitatif, permet de mieux comprendre les avantages, buts et caractéristiques de l'invention.

La figure 1 représente une vue en perspective de manière schématique du dispositif selon la présente invention.

La figure 2 représente une vue de côté d'une pédale du véhicule et d'un boîtier arrêt de gaine du dispositif selon l'invention,
La figure 3 représente une vue de dessus d'une pédale et d'un boîtier arrêt de gaine du dispositif selon l'invention,
La figure 4 représente une vue de dessus d'une partie motrice du dispositif représenté en figure 1.

Dans la figure 1 sont représentés un bandeau de contrôle 1 comportant trois capteurs 2, 3 et 4 et supporté par un support 5 relié au plancher du véhicule 6 ou bien directement fixé à ce plancher, un câble électrique de liaison 7 multifilaire, un boîtier moteur 8 relié électriquement à une alimentation électrique 9 par un câble électrique et aux capteurs 2, 3, 4 par le câble électrique multifilaire 7. Par ailleurs, le boîtier moteur 8 comportant les organes moteurs électriques 22, 23, 24 est relié mécaniquement à trois câbles mécaniques 10, 11 et 12 sous gaine respectivement engagés dans trois boftiers arrêt de gaine 13, 14 et 15 et reliés respectivement à trois pédales de conduite 16, 17 et 18. Plus précisément, les éléments mécaniques de sortie des organes moteurs électriques reçoivent en fixation respectivement les trois câbles mécaniques 10, 11, 12.

Le bandeau de contrôle 1 est, pour le moniteur de l'autoécole, l'équivalent des pédales de conduite 16, 17 et 18 pour l'élève. Les capteurs d'enfoncement ou de pression 2, 3 et 4 correspondent respectivement aux trois pédales de conduite 16, 17 et 18. Le bandeau 1 sert ainsi a contrôler le véhicule 6 parallèlement à l'action de l'élève. Pour des raisons ergonomiques, la distance latérale entre les capteurs 2, 3 et 4 est sensiblement égale à celle séparant les pédales 16, 17 et 18. Le bandeau de contrôle 1 sert uniquement de support rigide aux capteurs 2, 3 et 4 et est lui-même supporté, par exemple, par un support 5 qui l'éloigne du plancher du véhicule 6, selon la position la plus appropriée au confort du moniteur.

Les capteurs 2, 3 et 4 sont aptes à transmettre chacun un signal électrique en fonction de l'action du pied sur leur surface. Ces capteurs peuvent, par exemple, être des capteurs de mouvement, par exemple à base de potentiomètres, des capteurs de force, des capteurs de pression, des capteurs d'enfoncement ou des capteurs de position. Ils sont de type connu. Ces capteurs sont protégés par un tampon en matière plastique ou élastique ou encore en caoutchouc. Les capteurs 2, 3 et 4 sont chacun aptes à émettre un signal électrique représentatif du mouvement, de la position ou de la force exercée par le pied du moniteur sur leur surface.

Le câble électrique de liaison 7 relie électriquement les capteurs 2, 3 et 4 au boîtier moteur 8 et transmet les signaux sortant des capteurs 2, 3 et 4.

Le boîtier moteur 8 est présenté en figure 4. I1 comporte trois moto-réducteurs commandés en fonction des signaux sortant des capteurs 2, 3 et 4 et commandant la position des pédales de conduite 16, 17 et 18. I1 reçoit donc en entrée le câble électrique de liaison 7 et l'alimentation électrique et commande, en sortie, la position de trois câbles mécaniques 10, 11 et 12.

L'alimentation électrique 9 est préférentiellement constituée par la batterie d'accumulateur du véhicule 6. Les trois câbles mécaniques 10, 11 et 12 comportent d'une part une gaine externe préférentiellement plastique et d'autre part un câble central préférentiellement métallique traversant la gaine plastique.

Les trois câbles mécaniques s'engagent respectivement dans trois boîtiers arrêt de gaine 13, 14 et 15. Les trois boîtiers arrêt de gaine 13, 14 et 15 sont situés respectivement en avant des pédales 16, 17 et 18 et fixées sur le plancher du véhicule 6. Chaque boîtier reçoit du boîtier moteur 8, l'un des câbles 10, 11 ou 12 comportant la gaine externe et le câble central et il en ressort uniquement le câble central qui est mécaniquement lié à la face inférieure de la pédale correspondante. De cette manière, une traction exercée sur le câble central par l'un des moto-réducteurs provoque l'enfoncement d'une des pédales de conduites 16, 17 ou 18.

Les pédales de conduite 16, 17 et 18 sont celles d'origine du véhicule.

Chaque boîtier arrêt de gaine est monté en pivotement autour d'un axe 20 sur une embase (13A) de fixation au plancher (19) du véhicule et ce en regard et en avant de la pédale correspondante. Le boîtier arrêt de gaine comporte un canal interne (13B) s'étendant depuis un orifice d'introduction du câble et de sa gaine vers un orifice de sortie du câble lequel orifice est pratiqué dans la face frontale dudit boîtier, c'est-à-dire, celle disposée en regard de la pédale. Dans le canal interne 13B du boîtier sont introduit le câble et sa gaine et cette dernière est bloquée par son extrémité dans ledit canal, contre un épaulement de ce dernier, par exemple.

L'orifice d'introduction du câble et de sa gaine est pratiqué dans une des faces latérales du boîtier cette face étant perpendiculaire à l'axe de pivotement. Le canal interne 13B du boîtier 13 se développe suivant un arc de circonférence de cercle de rayon relativement important. L'axe 20 de pivotement du boîtier 13 est parallèle à l'axe de pivotement de la pédale correspondante et le centre géométrique de l'orifice de sortie appartient au plan géométrique dans lequel évolue l'attache du câble à la pédale. Ainsi, le boîtier lorsque la pédale est sollicitée en traction peut librement pivoter et le câble s'orienteur selon la direction de l'effort de traction sur la pédale, ce qui limite l'usure par frottement sur l'arrête de l'orifice de sortie. Par ailleurs, le câble de part cette disposition ne sera pas soumis, à des efforts de cisaillement au niveau de l'orifice de sortie.

Le moniteur d'auto-école dispose, pour contrôler les trois pédales, d'un bandeau 1 de faible largeur doté de trois tampons. La consigne d'enfoncement d'une pédale est directement proportionnelle à la pression exercée par le pied du moniteur sur le tampon correspondant à la pédale d'origine.

Le capteur 2 est associé fonctionnellement à la pédale de conduite 16 et au câble mécanique 10. Le capteur 3 est associé fonctionnellement à la pédale de conduite 17 et au câble mécanique 11.

Le capteur 4 est associé fonctionnellement à la pédale de conduite 18 et au câble mécanique 12.

Les câbles mécaniques 10, 11 et 12 sont associés mécaniquement respectivement aux trois boîtiers arrêt de gaine 13, 14, 15.

Dans la figure 2 sont représentés un boîtier arrêt de gaine 13 comportant un axe de pivotement 20, un câble mécanique 10, le plancher 19 du véhicule 6 et une pédale de conduite 16 reliée à un axe de rotation 21.

On comprend que la tension du câble mécanique 10 provoque la descente de la pédale de conduite 16 vers l'axe de pivotement 20.

Dans la figure 3, sont représentés le boîtier arrêt de gaine 13, l'axe de pivotement 20, le câble mécanique 10, le plancher 19 du véhicule 6 et la pédale de conduite 16 reliée à l'axe de rotation 21. La figure 3 représente en vue de dessus les mêmes éléments que la figure 2 et ne nécessite donc pas d'explication complémentaire.

Dans la figure 4 sont représentés, dans une vue de dessus, le boîtier moteur 8, le câble de liaison 7, les câbles mécaniques 10, 11 et 12, l'alimentation électrique 9. Le boîtier moteur 8 comporte trois organes moteurs électriques 22, 23, et 24, trois capteurs de position 34, 35 et 36 et un circuit électrique 37 relié à tous les éléments électriques du dispositif selon l'invention. Chaque organe moteur électrique est constitué par exemple par un moto-réducteur et comporte un élément mécanique de sortie auquel est fixé l'un des trois câbles mécaniques de traction 10, 11, 12. Chaque moto-réducteur comprend un moteur électrique du type de ceux possédant un arbre de sortie rotatif sur lequel un couple mécanique est disponible et un réducteur accouplé par bride ou autre moyen d'accouplement à l'arbre de sortie du moteur électrique, le dit réducteur étant pourvu d'un arbre de sortie accouplé à l'élément mécanique de sortie de l'organe moteur. Les arbres 22A, 23A, et 24A respectifs de sortie des réducteurs sont accouplés respectivement aux éléments de sortie 25, 26 et 27 des trois organes moteurs, les dits éléments de sortie étant constitués chacun par un treuil. Sur les trois treuils s'enroulent respectivement les câbles centraux des câbles mécaniques 10, 11 et 12 et entraînent donc les descente des pédales de conduite 16, 17, et 18 respectivement.

Chaque réducteur est constitué par exemple de deux pignons de diamètres primitifs différents, en engrènement l'un avec l'autre, dont un est calé sur l'arbre de sortie du moteur correspondant et l'autre sur l'arbre de sortie 22A ou 23A ou 24A correspondant, le pignon de plus grand diamètre étant calé sur ce dernier arbre. En figure 4 on peut remarquer que le réducteur constitué des pignons 28 et 29 est accouplé à l'arbre 22A de l'organe moteur 22 et fourni un couple moteur au treuil 25 tandis que le réducteur constitué des pignons 30 et 31 est accouplé à l'arbre de sortie 23A et coopère en accouplement avec le treuil 26. On remarque également que le réducteur constitué des pignons 32 et 33 est accouplé à l'arbre 24A et coopère en accouplement avec le treuil 27.

Les trois capteurs de position 34, 35 et 36 sont mécaniquement reliés aux arbres des organes moteurs, aux pignons des réducteurs ou aux treuils. Ils sont aptes à posséder une réponse électrique variable en fonction de leur position mécanique. Ils sont, par exemple, constitués de potentiomètres possédant une résistance variable en fonction de cette position ou encore des pédales de conduite.

Le circuit électrique 37 asservit la position de la pédale de conduite 16 en fonction du signal lui provenant du capteur 2, en effectuant une vérification de position par le biais du potentiomètre 34. De même, le circuit électrique 37 asservit la position de la pédale de conduite 17 en fonction du signal lui provenant du capteur 3, en effectuant une vérification de position par le biais du potentiomètre 35. Enfin, le circuit électrique 37 asservit la position de la pédale de conduite 18 en fonction du signal lui provenant du capteur 4, en effectuant une vérification de position par le biais du potentiomètre 36.

Le schéma électronique du circuit électrique 37 est connu de l'homme de l'art dans le domaine des asservissements de position.

I1 pourra être prévu un transducteur électroacoustique avec circuit électrique approprié pour un fonctionnement en tout ou rien connecté électriquement aux capteurs 2,3,4 de sorte que soit fournie une information sonore indiquant l'action du moniteur sur l'une des trois commandes. Par ailleurs, la répétition des commandes électriques telles que appel lumineux, clignotants, avertisseurs, feux de croisement, feux de route, sera télécommandée par un boîtier libre.

Enfin il y a lieu de noter que la mise en place du dispositif selon l'invention dans le véhicule requiert peu de moyens matériels et se trouve ainsi facilitée. Par ailleurs, l'usage de câble sous gaine pour actionner les pédales du véhicule permet de placer le boîtier moteur 8 à distance des pédales dans l'emplacement le plus approprié Ainsi ce boîtier pourra être placé sous le siège conducteur, dans le coffre à bagage du véhicule ou tout autre emplacement disponible.

Il va de soi que la presente invention peut recevoir tous aménagements et variantes du domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 Dispositif de double commande agissant à la demande sur le freinage et/ou sur l'embrayage et/ou sur l'accélérateur d'un véhicule école caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur mécanique (2) ou (3) ou (4) c'est à dire un capteur actionnable par sollicitation mécanique, fournissant un signal électrique représentatif d'action ou sollicitation de pieds d'un utilisateur tel le moniteur, un circuit électrique de commande (37) recevant par une liaison électrique le dit signal représentatif de cette action et au moins un organe moteur électrique (22) ou (23) ou (24) connecté électriquement au circuit électrique de commande et activé par le dit circuit lorsque ce dernier reçoit le signal représentatif de l'action de pied appliquée par l'utilisateur sur le capteur, le dit organe moteur électrique (22) ou (23) ou (24) comportant un élément mécanique de sortie (25) ou (26) ou (27) solidaire de l'extrémité d'un câble de traction sous gaine (10) ou (11) ou (12) fixé par son autre extrémité à la pédale de frein ou à la pédale d'embrayage ou à la pédale d'accélérateur, le dit organe de sortie appliquant un effort de traction sur le câble lorsque l'organe moteur est activer l'effort de traction exercé sur le câble étant appliqué par ce même câble sur la pédale ce qui tire cette dernière vers le plancher du véhicule.

2 Dispositif de double commande selon la revendication 1 caractérisé par trois capteurs mécaniques (2, 3, 4) destinés respectivement à l'activation des fonctions de freinage, d'embrayage et d'accélération du véhicule, connectés électriquement au circuit électrique de commande (37) et fournissant des signaux représentatifs d'actions de pieds d'un utilisateur, au dit circuit électrique de commande lequel est connecté électriquement à trois organes moteurs (22, 23, 24) activés par le dit circuit respectivement à partir de l'action sur les trois capteurs (2, 3, 4) , les trois organes moteurs étant associés mécaniquement par l'intermédiaire de trois câbles sous gaine (10, 11, 12) respectivement aux trois pédales du véhicule (16,17,18) lesquelles sont chacune actionnées en traction vers le plancher du véhicule par le câble associé lorsque l'organe moteur correspondant est activé par le circuit électrique de commande.

3/ Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que chaque organe moteur électrique (22,23,24) comporte un réducteur constitué de pignons (28,29) ou (30,31) ou (32,33), auquel est accouplé l'élément de sortie (25) ou (26) ou (27) lequel est relié au câble de traction correspondant, le dit élément de sortie étant constitué par un treuil.

4/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les capteurs (2,3,4) sont des capteurs de pression.

5/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les capteurs (2,3,4) sont des capteurs de position.

6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte, associé à chaque organe moteur électrique , un capteur de position (34,35,36) apte à posséder une réponse électrique variable en fonction de la position des dits moteurs et en ce que le circuit électrique (37) est relié électriquement à ces capteurs de position.

7/ Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que les capteurs de position (34,35,36) sont constitués de potentiomètres dont la résistance électrique est variable en fonction de la position des moteurs.

8/ Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7 caractérisé en ce que le circuit électrique (37) assure un asservissement de la position des câbles mécaniques (10,11,12) reliés aux pédales (16,17,18) en fonction des réponses électriques des capteurs de position (34,35,36).

9/ Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce qu'à chaque câble de traction (10), (11), (12), est associé un boîtier (13) arrêt de gaine monté en pivotement autour d'un axe (20) sur une embase (13A) de fixation au plancher (19) du véhicule et ce en regard et en avant de la pédale (16), (17), (18) correspondante de façon à suivre le mouvement de cette dernière et permettre l'auto orientation du câble suivant la direction de l'effort de traction sur la pédale ce qui minimise l'usure du câble.

10/ Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que: - le boîtier arrêt de gaine (13) comporte un canal interne (13B) dans lequel sont introduit le câble et sa gaine le dit canal s'étendant depuis un orifice d'introduction du câble et de sa gaine vers un orifice de sortie du câble seulement lequel orifice est pratiqué dans la face frontale dudit boîtier, - la gaine est bloquée par son extrémité dans le canal (13B), contre un épaulement de ce dernier, - l'orifice d'introduction du câble et de sa gaine est pratiqué dans une des faces latérales du boîtier, cette face étant perpendiculaire à l'axe de pivotement (20), - l'axe de pivotement (20) est parallèle à l'axe de pivotement de la pédale correspondante et le centre géométrique de l'orifice de sortie appartient au plan géométrique dans lequel évolue l'attache du câble à la pédale de façon que le boîtier lorsque la pédale est sollicitée en traction puisse librement pivoter et le câble s'orienter selon la direction de l'effort de traction sur la pédale.