FR2869850A1 - Procede et systeme de protection des passagers d'un vehicule - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un système de protection des passagers d'un véhicule. Le procédé comprend :- l'étape de compenser l'inertie des passagers lors d'une collision avec un obstacle, en appliquant aux passagers une accélération d'amortissement de sens opposé au sens de déplacement du véhicule au moment de la collision- l'étape de détecter une collision imminente et/ou en phase initiale, et de produire des données relatives à ladite collision- l'étape de traiter les dites données et de piloter, via des moyens de commande, des actuateurs produisant ladite accélération d'amortissementLe procédé comprend :- l'étape de retenir et solidariser les passagers aux sièges les passagers- l'étape de guider le déplacement relatif des sièges et des passagers (9) , par rapport à la structure fixe du véhicule (4) sous l'action d'actuateurs (10), en fonction d'une loi de mouvement pilotée par des moyens de commande- des moyens complémentaires de protection de certaines parties du corps des passagers
Description
La présente invention est relative à un procédé et un système de
protection des passagers d'un véhicule, lors d'une collision dudit véhicule.
Dans l'univers automobile, afin d'assurer une protection optimale des passagers durant le déplacement et lors d'accidents de la circulation, la prolifération de moyens est de 5 mise, sous des dispositifs qualifiés de sécurité active et passive.
En regard des milliers de morts annuels par accidents automobiles (40.000 actuellement en Europe), des études très approfondies sont développées par les constructeurs automobiles, leurs équipementiers et autres centres de recherche privés et publics autour du thème de l'accidentologie, afin de rendre plus sûr le véhicule, son environnement et les infrastructures routières.
Malheureusement, le bilan est toujours trop lourd, et les études et statistiques ont conduit au constat, que, les accidents par chocs frontaux provoquent 47% des morts et 69% des blessés graves, tandis que les accidents par chocs latéraux sont à l'origine de 26% des tués et de 17% des blessés graves.
Pour la protection des passagers, la sécurité passive automobile se caractérise par des équipements embarqués tels que sièges équipés d'appuis-tête, ceintures de sécurité, et une prolifération de coussins gonflables frontaux, rideaux latéraux, coussins pour éviter le sous marinage résultant du glissement du passager sous la ceinture ventrale, etc...
Les équipements de retenue des passagers deviennent de leur côté de plus en plus performants, avec des ceintures équipées de prétensionneurs, systèmes de retenue programmée, et autres coussins gonflables à volumes variables et déclenchements programmés.
La technicité est encore accrue par l'apparition de ceintures de sécurité à attaches croisées sur le thorax et ventrale, à prétensionneurs pyrotechniques qui se resserrent automatiquement et instantanément en cas de forte décélération, dans le but de rendre le passager quasiment solidaire du siège, afin d'optimiser la distance comprise entre le siège et la planche de bord et réduire les effets de cette décélération brutale.
De son côté, le constructeur automobile Renault, grâce à système de retenue programmé (SRP), assure durant la collision, un couplage ceinturecoussin gonflable proportionnel à la violence du choc, réduisant de 60 à 70% les efforts appliqués sur le thorax des occupants.
Tous ces équipements reposent sur le constat de la collision en cours, collision détectée par divers capteurs électroniques embarqués dans le véhicule, qui pilotent dans des temps extrêmement brefs (quelques millisecondes) la mise en action des systèmes prétensionneurs de ceinture de sécurité et le gonflement des coussins gonflables afin de protéger les passagers de la violence des chocs imminents.
Les efforts portent aussi et notamment sur la conception de véhicules considérés comme des absorbeurs d'énergie. Ainsi, les structures de véhicules sont optimisées pour qu'elles dissipent aux mieux l'énergie cinétique dégagée en quelques centièmes de seconde lors de la décélération du véhicule, et protéger ses occupants des conséquences néfastes sur le corps humain.
Malgré tous les efforts apportés à la qualité et l'efficacité de ces équipements embarqués, aux dispositifs de protections implantés sur l'infrastructure routière, aux mesures et dispositions légales arrêtées, le constat demeure en une quantité de morts toujours préoccupantes, en des handicaps toujours trop lourds, en des traumatismes brisant la qualité de vie pour les victimes et leurs proches.
Ainsi, nous constatons que les équipements embarqués ont pour but essentiel d'absorber 15 l'énergie emmagasinée par la vitesse du véhicule, afin de préserver l'intégrité de son(ses) occupant(s) transformé(s) en projectile(s) en cas de choc.
Le but de l'invention est d'apporter une autre réponse pour la protection des passagers contre les effets néfastes induits par la vitesse d'un véhicule entrant en collision.
La première approche, liée au civisme et à la prudence, consiste en une diminution de cette vitesse volontairement provoquée par le conducteur. Malheureusement, les comportements de certains conducteurs, les autres usagers, les conditions de circulation, délivrent leur tribut d'aléas qui prennent de cours toute velléité de prudence et de vigilance.
Une seconde approche, objet de l'invention, consisterait en un procédé et un système d'équipement de sécurité passive embarqué, et destiné à assurer une diminution de la vitesse emmagasinée de façon induite par l'être humain siégeant dans l'habitacle d'un véhicule en mouvement, durant le déroulement d'un accident par choc frontal et/ou latéral.
Ainsi, la moindre diminution de cette vitesse qui intervient, rappelonsle pour une valeur égale à son carré dans le calcul de l'énergie emmagasinée par un corps animée d'une vitesse initiale v, provoquerait des résultats sensibles et performants sur les conséquences pour l'homme, en cas d'accident.
En suivant ce raisonnement, cette sécurité passive embarquée dans un véhicule, pourrait se matérialiser comme suit: L'hypothèse de travail s'appuie sur le fait que, suivant les équipements tels que décrits précédemment, on considèrera que le passager est quasiment rendu solidaire de son 5 siège dès la collision détectée.
Le principe suivant peut être alors appliqué, à savoir: - toute diminution de cette vitesse absolue dont est doté le couple passager-siège , provoquera de fait, une diminution de l'énergie emmagasinée par ce couple.
- structurellement, ceci signifie qu'en délivrant au couple passagersiège , isolé ponctuellement de la structure du véhicule, et instantanément dès la survenance d'un choc, une vitesse V1 opposée à la vitesse Vo du véhicule, l'énergie emmagasinée par ces corps en mouvement, diminuera dans une proportion égale au carré de la différence des deux vitesses, suivant la formule: F = m (Vo-V1)2, formule où m = masse représentée par le couple passager-siège F = énergie emmagasinée par les masses en mouvement Procédé L'invention concerne un procédé de protection des passagers d'un véhicule. Le procédé comprend l'étape de compenser l'inertie desdits passagers lors d'une collision avec un obstacle, notamment un autre véhicule, en appliquant auxdits passagers une accélération d'amortissement de sens opposé au sens de déplacement induit sur lesdits passagers par ladite collision du véhicule.
Pour appliquer auxdits passagers une accélération d'amortissement de sens opposé au sens de déplacement induit sur lesdits passagers par ladite collision du véhicule, le procédé comprend en outre les étapes suivantes: - l'étape de détecter une collision imminente [ayant un caractère inéluctable] et/ou en phase initiale, et de produire des données relatives à ladite collision, notamment 30 relatives à la dynamique du véhicule, desdits passagers et dudit obstacle, - l'étape de traiter lesdits données ainsi produites et de piloter, en fonction des données traitées, via des moyens de commande, des actuateurs produisant ladite accélération d'amortissement, Lesdits passagers étant installés sur des sièges susceptibles de coulisser et/ou de basculer, sous l'action desdits actuateurs, par rapport à une structure fixe dudit véhicule, ledit procédé comprend en outre les étapes suivantes: - l'étape de retenir et de solidariser, selon un cycle piloté par lesdits moyens de commande, lesdits passagers sur lesdits sièges où ils sont installés, - l'étape de guider le déplacement relatif desdits passagers et desdits sièges par rapport à ladite structure fixe dudit véhicule, sous l'action desdits actuateurs, en fonction d'une loi de mouvement pilotée par lesdits moyens de commande.
Ledit procédé comprend en outre des moyens de protection complémentaires de certaines parties des corps des passagers, notamment la tête desdits passagers; lesdits moyens de protection complémentaires étant pilotés par lesdits moyens de commande.
Système L'invention concerne également un système de protection des passagers d'un véhicule.
Ledit système comprend des moyens de compensation pour compenser l'inertie desdits passagers lors d'une collision avec un obstacle, notamment un autre véhicule, en appliquant auxdits passagers une accélération d'amortissement de sens opposé au sens de déplacement induit sur lesdits passagers par ladite collision du véhicule.
Pour appliquer auxdits passagers une accélération d'amortissement de sens opposé au sens de déplacement induit sur lesdits passagers par ladite collision du véhicule, ledit système comprend en outre: - des moyens de détection de l'imminence d'une collision et/ou de la phase initiale d'une collision; lesdits moyens de détection produisent des données relatives à ladite collision, notamment relatives à la dynamique du véhicule, desdits passagers et dudit obstacle; ledit système comprend en outre; - des moyens électroniques pour traiter lesdits données ainsi produites et pour piloter, en fonction des données traitées, via des moyens de commande, des actuateurs produisant ladite accélération d'amortissement.
Lesdits passagers étant installés sur des sièges susceptibles de coulisser et/ou de basculer, sous l'action desdits actuateurs, par rapport à une structure fixe dudit véhicule, lesdits sièges sont montés sur un plancher intermédiaire coulissant et/ou directement sur ladite structure fixe dudit véhicule par un couple de type glissière fixe- glissière mobile. Ledit système comprend en outre - des moyens pour retenir et rendre solidaire, par l'intermédiaire de systèmes de retenue, selon un cycle piloté par lesdits moyens électroniques, lesdits passagers sur lesdits sièges où ils sont installés; - des moyens de guidage pour guider le déplacement relatif desdits passagers et desdits sièges par rapport à ladite structure fixe dudit véhicule, sous l'action desdits actuateurs, en fonction d'une loi de mouvement pilotée par lesdits moyens de commande. Lesdits moyens de guidage comportent des glissières et des bras mécaniques de transmission des forces générées par lesdits actuateurs.
Ledit système comprend en outre des moyens de protection complémentaires de certaines parties des corps des passagers, notamment des éléments gonflables entourant la tête desdits passagers, lesdits moyens de protection complémentaires étant pilotés par lesdits moyens électroniques en fonction de données morphologiques et/ou positionnelles relatives auxdits passagers et détectées par des capteurs.
Ainsi, dans l'intégration mécanique au sein du véhicule, et suivant les principes précédemment émis, quatre approches de réalisation sont présentées ci-après: - lè" approche: Type A - intégrer un dispositif de translation dans les sièges des passagers, principe illustré PL1/2, fig.2, dispositif offrant à ces sièges, une possibilité de course pilotée instantanément et automatiquement, et ce, dès la perception d'un choc significatif sur le véhicule, laquelle course serait de direction opposée au sens de déplacement induit par ce choc sur le couple siège-passager .
- 2ème approche: Type B - intégrer dans l'architecture du véhicule (caisse), principe illustré PL1/2, fig.3, un plancher intermédiaire supportant le siège et ses mécanismes de réglage de coulissement, plancher capable de coulissement piloté instantanément et automatiquement, et ce dès la perception d'un choc significatif sur le véhicule, lequel coulissement serait de direction opposée au sens de déplacement induit par ce choc sur le couple siège-passager .
- 3ème approche: Type C - suivant le principe schématisé PL2/2, fig.5, doter le siège d'un système de basculement instantanée et automatique, afin de générer par ce basculement, un mouvement de recul, par rapport au choc subi par le véhicule, du couple siège-passager .
- 4ème approche: Type D - il s'agit-là, d'une solution mixte, intégrant les principes cités en 1ère et/ou 2ème approche, et celle citée en 3ème approche, ce qui conduirait à un coulissement longitudinal précédant et/ou couplé à un basculement, à l'avènement d'un choc sur le véhicule.
En poursuivant les mêmes principes et typologies de structure, les dispositifs de coulissement instantané et piloté de type A et B, pourraient être implantés afin de répondre aux cas de chocs frontaux et arrières (axe X du véhicule), ainsi qu'aux cas de chocs latéraux (axe Y du véhicule).
Par une construction mécanique adaptée, ces mêmes dispositifs ou des dispositifs complémentaires, pourraient au moins amortir suivant le même principe, l'effet rebond consécutif au choc.
Dans des formes de réalisation envisageables, ces équipements actionneurs pourraient être conçus à simple ou à double effet(s), c'est-à-dire, agir dans un seul sens ou successivement dans les deux directions opposées, avec des générateurs d'énergie autonomes et/ou à fonctionnements étagés.
Dans d'autres formes de fonctionnement envisageables, ces équipements actionneurs pourraient être cyclés afin de d'être alimentés successivement en énergie par 25 électrovannes et/ou distributeurs adaptés.
Dans leur fonctionnement, tous ces mécanismes actionneurs pourraient obéir à des lois de mouvements programmés initialement en fonction notamment, des paramètres de vitesses, de violence de chocs analysés, d'énergie embarquée, de données morphologiques...
Pour exemple de réalisation, afin de libérer instantanément, ou suivant une loi mathématique programmée, l'énergie pour la mise en oeuvre des mécanismes divers, il pourrait être fait appel à des générateurs d'énergie du type, actuateurs pyrotechniques, générateurs de gaz, ressorts, moteurs, etc... avec ou sans mécanismes démultiplicateurs d'efforts du types leviers et renvois articulés, parallélogrammes, cames.. .
En ce qui concerne les générateurs d'énergie par exemple, on sait aujourd'hui réaliser des actuateurs pyrotechniques capables de libérer des efforts de 5.000N, dans des cylindres de 12 mm de diamètre et ne pesant que quelques grammes! Des actuateurs sont aujourd'hui capables de délivrer des courses de 400mm en 5 centièmes de secondes.
La mise en action des ces accumulateurs et pourvoyeurs d'énergie sera bien entendu pilotée, soit par les capteurs de chocs équipant le véhicule, soit par d'autres détecteurs, 10 de type radar ou autres détecteurs de proximité installés sur le véhicule.
Les planches de croquis et figures annexés illustreront les fonctionnements et architectures générales suivant les principes avancés.
Ainsi en PL1/2, figure 1, est imagé Rep.1, le profil d'un véhicule automobile, où figurent, les sièges embarqués Rep.2 dotés de leurs appuistête respectifs Rep.3. Ces sièges sont reliés à la structure du véhicule Rep.4, par des mécanismes et moyens connus de glissières et systèmes éventuels de réglage de sièges motorisés ou non Rep.5. Des capteurs de chocs et/ou de proximité avant Rep.6 et arrière Rep.7 illustrent avec le boîtier électronique Rep.8 une chaîne de pilotage, lequel boîtier Rep.8 serait implanté de préférence, dans l'habitacle, afin de minimiser les risques de détérioration durant le choc.
Cette chaîne de pilotage se matérialise par l'intégration dans le boîtier Rep.8 des circuits électroniques, calculateurs et autres processeurs notamment, dont la programmation initiale s'attacherait à interpréter les signaux transmis par les détecteurs de type Rep.6 et/ou Rep.7, ainsi que tout autre préexistant dans le véhicule, en vue du déclenchement des actuateurs pyrotechniques et/ou autres générateurs d'énergie initiant les mouvements souhaités.
TYPE A
La description qui va suivre s'illustre au travers de la figure 2, PL 1/2, qui rappelle en Rep.2 le siège du véhicule, et en Rep.4 la structure du véhicule.
Cette architecture schématise la première approche désignée précédemment par le type A, consistant en une intégration dans les sièges des passagers, d'un dispositif de translation offrant une possibilité de course pilotée instantanément et automatiquement, dès l'imminence et/ou la perception d'un choc significatif, translation de direction opposée au sens de déplacement induit sur les dits passagers par ce choc sur le couple siège-passager .
Cette course pourrait être de l'ordre de 10 à 20 cm par exemple, course dépendant des possibilités offertes par l'architecture véhicule et/ou, des accélérations admissibles à communiquer au couple siège-passager .
Le Rep.5 figure la glissière fixe solidaire de la caisse Rep.4 du véhicule. Le Rep.9 figure la glissière mobile de réglage du siège. Le Rep. 10 schématise un générateur d'énergie, fixé sur la glissière mobile Rep.9 du siège. Il est rappelé que la mobilité de cette glissière est possible uniquement durant le réglage en position du siège, avant d'être verrouillée à la position souhaitée par l'utilisateur. De ce fait, on considère que par ces fixations et verrouillages en position, les glissières Rep.5 et Rep.9 et le générateur d'énergie Rep.10, sont rendus solidaires de la caisse du véhicule Rep.4.
Durant son fonctionnement, le générateur Rep.10, en délivrant son énergie, transmet ses efforts résultant au moyen d'une mécanique illustrée Rep.11 et/ou Rep.12, provoquant ainsi une translation du siège. La structure du siège est dotée de chape(s) Rep.13 et/ou Rep.14, liée(s) au(x) transmetteur(s) d'effort Rep.11 et/ou Rep.12.
Ainsi, le fonctionnement envisagé se déroulerait comme suit: le véhicule Rep.1, est nanti d'une vitesse initiale Vo, dans le sens de circulation, le pilote et éventuellement autres passagers, étant assis sur leur siège respectif Rep.2.
les circonstances de la circulation provoquent un choc frontal du véhicule.
les occupants du véhicule, ceinturés à leur siège, sont alors, par la mise en action des prétensionneurs de ceinture, et autres équipements à retenue programmée, rendus quasiment solidaires de leur siège.
- les détecteurs du type Rep.6 fig.1 (PL1/2) et l'équipement électronique associée et embarquée dans le véhicule Rep.8 fig. l (PL1/2), détectent l'imminence ou la survenance d'un choc et génèrent préventivement et/ou simultanément, et éventuellement selon une loi physique programmée dans un calculateur et autre processeur situé dans le boîtier Rep.8, une information de mise en action du générateur d'énergie Rep.10. Cette loi physique peut se concevoir comme étant une valeur proportionnelle à l'intensité du choc en cours, et à son déroulement dans le temps.
à réception de cette information de commande et de pilotage éventuellement programmé, le générateur Rep.10, délivre en tout ou partie son énergie, afin de solliciter les mécanismes actionneurs Rep.11 ou Rep. 12, dans une direction opposée au sens de circulation du véhicule, en accord avec le signal de régulation délivré par l'électronique de pilotage situé dans le boîtier Rep.8.
ces actionneurs Rep.11 et Rep.12, reliés mécaniquement à la structure du siège Rep.2, par les chapes Rep.13 et Rep.14, délivrent ainsi au siège Rep.2 et au passager considéré comme solidaire de celui-ci, des efforts opposés en direction à celle induite par le choc sur le couple siègepassager , et émanant de la collision du véhicule en mouvement.
ces efforts sur le couple siège-passager , traduits en déplacement et en vitesse opposée à la direction du choc supporté par le véhicule, procurent de fait et au moins, un amoindrissement des effets néfastes sur les passagers, par soustraction des énergies positives (vitesse Vo dans le sens de déplacement du véhicule et masse du passager), et des énergies négatives (masse du passager animé d'une vitesse Vr inverse au sens de déplacement du véhicule).
à la fin de l'impact, et pour autant qu'un effet rebond se traduise sur le couple siège-passager , celui-ci, suivant les mêmes modes de pilotage, mécanismes et déclencheurs adaptés, pourrait être alors sollicité par l'actionneur Rep.10, afin de transmettre des efforts antagonistes et opposés à ceux constatés.
TYPE B
La description qui va suivre s'illustre au travers de la figure 3, PL 1/2, qui rappelle en Rep.2 le siège du véhicule, et en Rep.4 la structure du véhicule.
Cette architecture schématise la seconde approche, désignée précédemment par le type B, consistant en une intégration dans l'architecture du véhicule (caisse), d'un plancher intermédiaire supportant le siège et ses mécanismes de réglage de coulissement, plancher capable de coulissement piloté, dès l'imminence et/ou la détection d'un choc, coulissement instantanée et automatique dans une direction opposée coulissement au sens de déplacement induit par ce choc sur le couple siège-passager .
Ce coulissement pourrait de l'ordre de 10 à 20 cm par exemple, coulissement dépendant des possibilités offertes par l'architecture véhicule et/ou, des accélérations admissibles à 5 communiquer au couple siège-passager .
Le Rep.16 schématise ce plancher intermédiaire dit coulissant, car il possède une possibilité de translation suivant l'axe longitudinal du véhicule (axe X), et éventuellement, suivant les options retenues, une possibilité de translation suivant une direction latérale du véhicule (axe Y).
Bien entendu, des mécanismes de type connus, schématisés par les Rep.17 et le Rep.18 interdisent les possibilités de déplacement de ce plancher intermédiaire suivant une direction verticale du véhicule (axe Z).
Le Rep.5 figure la glissière fixe solidaire de la structure représentative du plancher intermédiaire Rep.16 du véhicule. Le Rep.9 figure la glissière mobile de réglage du siège. Il est rappelé que la mobilité de cette glissière est possible uniquement durant le réglage en position du siège, avant d'être verrouillée à la position souhaitée par l'utilisateur.
De ce fait, on considère que par ces fixations et verrouillages en position désirée, les glissières Rep.5 et Rep.9 et le plancher intermédiaire Rep.16, sont rendus solidaires les 20 uns par rapport aux autres.
Le Rep.19 schématise un générateur d'énergie, fixé sur la caisse Rep.4 du véhicule. Sur cette même figure, le générateur Rep.19 en délivrant son énergie, délivre ses efforts transformés en translation sur le plancher flottant Rep.16, au moyen d'une mécanique illustrée Rep.20 et/ou Rep.21.
Le plancher intermédiaire Rep.16 comporte un ou plusieurs palier(s) Rep. 22 lié(s) au(x) transmetteur(s) d'effort Rep.20 et/ou Rep.21.
Ainsi, le fonctionnement envisagé se déroulerait comme suit: le véhicule Rep.1, est nanti d'une vitesse initiale Vo, dans le sens de circulation, le pilote et éventuellement autres passagers, étant assis sur leur 30 siège respectif Rep.2.
les circonstances de la circulation provoquent un choc frontal du véhicule.
les occupants du véhicule, ceinturés à leur siège, sont alors, par la mise en action des prétensionneurs de ceinture, et autres équipements à retenue programmée, quasiment rendus solidaires de leur siège.
les détecteurs du type Rep.6 fig.l (PL1/2) et l'équipement électronique Rep.8 figl (PL1/2) associés et embarqués dans le véhicule, détectent l'imminence ou l'avènement d'un choc et génèrent préventivement et/ou simultanément, ou selon une loi physique programmée dans un calculateur et autre processeur configuré dans l'équipement électronique Rep.8, une information de mise en action du générateur d'énergie Rep.19. Cette loi physique peut se concevoir comme étant une valeur proportionnelle à l'intensité du choc en cours, et à son déroulement dans le temps.
à réception de cette information de commande et de pilotage éventuellement programmé, le générateur Rep.19, délivre en tout ou partie son énergie, afin de solliciter les mécanismes actionneurs Rep.20 e/ou 21, dans une direction opposée à celle induite par le choc sur le couple siège-passager et émanant du choc du véhicule en mouvement, en accord avec le signal de régulation délivré par l'électronique de pilotage.
ces actionneurs Rep.20 et Rep.21, reliés mécaniquement par le palier Rep. 22 à la structure du plancher intermédiaire Rep.16, délivrent ainsi au siège Rep.2 et au passager considéré comme solidaire de celui-ci, un déplacement opposé en direction à celle du véhicule en mouvement.
ces efforts sur le couple siège-passager , traduits en vitesse opposée à la direction du choc subi par le véhicule, procurent de fait et au moins, un amoindrissement des effets néfastes sur les passagers, par soustraction des énergies positives (vitesse Vo dans le sens de déplacement du véhicule et masse du passager), et des énergies négatives (masse du passager animé d'une vitesse Vr inverse au sens de déplacement du véhicule).
à la fin de l'impact, et pour autant qu'un effet rebond se traduise sur le couple siège-passager , celui-ci, suivant les mêmes modes de pilotage, mécanismes et déclencheurs adaptés, pourrait être alors sollicité par l'actionneur Rep.19 et, afin de transmettre des efforts antagonistes et opposés à ceux constatés. - 12
Il est à noter, qu'en variante de réalisation, on peut concevoir: un plancher intermédiaire coulissant Rep.16 par siège - un plancher intermédiaire coulissant de structure équivalente au Rep.16, par couple de siège un plancher intermédiaire coulissant commun à la totalité de sièges du véhicule, de structure équivalente au Rep.16, et représenté schématiquement par le Rep.23 PL2/2 fig4.
Des aménagements aisément concevables, du type jupes par exemple, pourraient être apportés afin que dans le(s) mouvement(s) de coulissement des sièges, ne soient pas 10 entravés par la présence d'objets et autres obstacles.
TYPE C
La description qui va suivre maintenant, s'illustre au travers de la figure 5, PL 2/2, qui rappelle en Rep.2 le siège du véhicule, et en Rep.4 la structure du véhicule.
Cette architecture schématise la troisième approche, désignée précédemment par le type C, et consistant en une intégration dans les sièges des passagers, d'un dispositif de basculement offrant une possibilité de rotation de l'ensemble assise-dossier autour d'un axe éventuellement situé en leur articulation, rotation pilotée instantanément et automatiquement, dès l'imminence et/ou la perception d'un choc significatif, rotation procurant au passager supporté une vitesse dans une direction opposée à la direction initiale du choc sur le véhicule.
Ce basculement pourrait de l'ordre de 10 par exemple, basculement dépendant des possibilités offertes par l'architecture véhicule et/ou, des accélérations admissibles à communiquer au couple siège-passager .
Le Rep.5 figure la glissière fixe solidaire de la caisse Rep.4 du véhicule. Le Rep.9 figure la glissière mobile de réglage du siège. Le Rep. 32 schématise un générateur d'énergie, solidaire du siège par l'intermédiaire d'une chape Rep.33.
En partie arrière du siège, à une position préfigurant l'articulation assise et dossier, un axe Rep.34 intégré au siège dispose d'une possibilité de déplacement linéaire le long d'un ouverture de forme oblongue Rep.35. Cette ouverture est rendue nécessaire pour le réglage longitudinal du siège dans une configuration propre au passager. Cette ouverture de forme oblongue Rep.35 est pratiquée dans un palier Rep.36 solidaire du plancher Rep.4 du véhicule. Il est rappelé que le générateur d'énergie, lié au siège et donc susceptible de translation dans l'axevéhicule X durant le réglage en position longitudinale du siège, dispose de guidages suivant des dispositifs mécaniques connus, du type glissières par exemple.
Le contact entre le plancher véhicule Rep.4 et la partie inférieure du générateur d'énergie Rep.32, est rendu glissant lors de la mise en fonction des mécanismes de réglage du siège, par l'action de mécanismes connus du type ressort, billes escamotables...
Durant son fonctionnement, le générateur Rep.32, en délivrant son énergie, transmet ses efforts sur l'axe Rep.33, et du fait de son contact avec le plancher véhicule Rep.4, 10 provoque le basculement du siège autour de l'articulation arrière Rep.34.
Ce basculement engendrera, soit l'éclipsage de la glissière mobile Rep.9 de son logement dans la glissière fixe Rep.5, soit la désolidarisation ou le déclipsage de la glissière mobile Rep.9 du siège Rep.2, du fait de mécanismes connus de type billes sous la contrainte de ressorts, doigts rétractables...
Ainsi, le fonctionnement envisagé se déroulerait comme suit: le véhicule Rep.1, est nanti d'une vitesse initiale Vo, dans le sens de circulation, le pilote et éventuellement autres passagers, étant assis sur leur siège respectif Rep.2.
les circonstances de la circulation provoquent un choc frontal du véhicule.
les occupants du véhicule, ceinturés à leur siège, sont alors, par la mise en action des prétensionneurs de ceinture, et autres équipements à retenue programmée, rendus quasiment solidaires de leur siège.
les détecteurs de type Rep.6 fig.l (PL1/2) et l'équipement électronique associée et embarquée dans le véhicule Rep.8 fig.l (PL1/2), génèrent préventivement et/ou simultanément, et éventuellement selon une loi physique programmée dans un calculateur et autre processeur, une information de mise en action du générateur d'énergie Rep.32. Cette loi physique peut se concevoir comme étant une valeur proportionnelle à l'intensité du choc en cours, et à son déroulement dans le temps.
à réception de cette information de commande et de pilotage éventuellement programmé, le générateur Rep.32, délivre en tout ou partie son énergie, afin de provoquer le basculement du siège, dans une direction opposée au sens de circulation du véhicule, en accord avec le signal de régulation délivré par l'électronique de pilotage Rep.8.
ce basculement autour de l'axe Rep.34, délivre ainsi au siège Rep.2 et au passager considéré comme solidaire de celui-ci, des efforts opposés en 5 direction à ceux émanant du choc du véhicule en mouvement.
ce basculement sur le couple siège-passager , traduit en déplacement et en vitesse opposée à la direction du choc subi par le véhicule, procure de fait et au moins, un amoindrissement des effets néfastes sur les passagers, par soustraction des énergies positives (vitesse Vo dans le sens de déplacement du véhicule et masse du passager), et des énergies négatives (masse du passager animé d'une vitesse Vr inverse au sens de déplacement du véhicule).
à la fin de l'impact, et pour autant qu'un effet rebond se traduise sur le couple siège-passager , celui-ci, suivant les mêmes modes de pilotage, mécanismes et déclencheurs adaptés, pourrait être alors sollicité par l'actionneur Rep.32, afin de transmettre des efforts antagonistes et opposés à ceux constatés.
TYPE D
La description qui suit, résume le fonctionnement d'une solution mixte de coulissement de siège conjugué à un basculement.
Cette architecture schématise la quatrième approche désignée précédemment par le type D, consistant en une solution mixte comprenant: soit un principe de type A (intégration, dans les sièges des passagers, d'un 25 dispositif de translation), attelé à un dispositif de basculement suivant le principe C. soit un principe de type B (intégration, dans la caisse du véhicule d'un châssis intermédiaire supportant les sièges des passagers, à coulissement programmé en cas de choc), attelé à un dispositif de basculement suivant le principe C. Ainsi, le fonctionnement envisagé se déroulerait comme suit: le véhicule Rep.l, est nanti d'une vitesse initiale Vo, dans le sens de circulation, le pilote et éventuellement autres passagers, étant assis sur leur siège respectif Rep. 2.
les circonstances de la circulation provoquent un choc frontal du véhicule.
les occupants du véhicule, ceinturés à leur siège, sont alors, par la mise en action des prétensionneurs de ceinture, et autres équipements à retenue programmée, rendus quasiment solidaires de leur siège.
les détecteurs du type Rep.6 fig.l (PLI/2) et l'équipement électronique associée et embarquée dans le véhicule Rep.8 fig.l (PL1/2), détectent l'imminence ou la survenance d'un choc et génèrent préventivement et/ou simultanément, et éventuellement selon une loi physique programmée dans un calculateur et autre processeur, une information de mise en action des générateurs d'énergie Rep. l 0 ou Rep.19, suivant l'architecture de coulissement de type A ou de type B. Cette loi physique peut se concevoir comme étant une valeur proportionnelle à l'intensité du choc en cours, et à son déroulement dans le temps.
à réception de cette information de commande et de pilotage éventuellement programmé, le générateur Rep.10 ou Rep.19, délivre en tout ou partie son énergie, afin de solliciter les mécanismes actionneurs, dans une direction opposée à celle induite par le choc sur le couple siège- passager , et émanant du choc du véhicule en mouvement, en accord avec le signal de régulation délivré par l'électronique de pilotage.
ces actionneurs, reliés mécaniquement à la structure du siège Rep.2, par les chapes Rep.13 et Rep.14 ou Rep.22, délivrent ainsi au siège Rep.2 et au passager considéré comme solidaire de celui-ci, des efforts opposés en direction à ceux induits et émanant du choc du véhicule en mouvement.
ces efforts sur le couple siège-passager , traduits en déplacement et en vitesse opposée à la direction du choc subi par le véhicule, procurent de fait et au moins, un amoindrissement des effets néfastes sur les passagers, par soustraction des énergies positives (vitesse Vo dans le sens de déplacement du véhicule et masse du passager), et des énergies négatives (masse du passager animé d'une vitesse Vr inverse au sens de déplacement du véhicule).
de façon conjuguée et/ou décalée par rapport au coulissement du siège, et suivant les lois de programmation configurées dans l'équipement électronique Rep.8, le basculement du siège par un actionneur du type Rep. 32 est alors généré au travers de l'axe Rep.33 fixé sur le siège basculant alors autour de l'axe Rep.34.
à la fin de l'impact, et pour autant qu'un effet rebond se traduise sur le couple siège-passager , celui-ci, suivant les mêmes modes de pilotage, mécanismes et déclencheurs adaptés, pourrait être alors sollicité par l'actionneur Rep.10, afin de transmettre des efforts antagonistes et opposés à ceux constatés.
Au travers de ces approches et configurations possibles, et dans des variantes d'exécution, il est concevable de doter la structure du siège et/ou la structure du plancher, de plusieurs mécanismes et dispositifs de coulissement, au fonctionnement étagé . Par fonctionnement étagé , il faut comprendre, un premier dispositif avec mécanisme en charge de produire un premier coulissement suivant une première loi de vitesse par exemple, et ce, tel que décrit précédemment. Ainsi, dans le cas d'une vitesse résiduelle encore importante s'exerçant sur le couple siègepassager , vitesse provoquant une projection du passager encore importante dans la direction du choc à l'issue de l'action de ce premier mécanisme, un second mécanisme du type de ceux décrits précédemment, engagerait alors un second mouvement de coulissement adapté à une seconde loi de vitesse éventuellement, qui selon le même principe, aurait pour effet de diminuer la vitesse résultante s'exerçant sur le passager, et ainsi amoindrir les effets néfastes subis. Dans leurs formes de réalisation, ce type de fonctionnement étagé , pourrait soit être réalisé par plusieurs mécanismes de coulissement et/ou de basculement aux fonctionnement successifs et animés d'actuateurs successifs, soit par un mécanisme actuateur unique, aux séquences de déclenchement programmées agissant sur le(s) mécanisme(s).
Pour exemple, cette séquence s'apparenterait au fonctionnement séquentiel d'un système d'anti-blocage de roues (ABS), où le freinage du véhicule est à son optimal, et - 17 dès la détection d'un blocage des roues, un relâchement du freinage est piloté, pour reprendre aussitôt et ainsi de suite.
On peut par ailleurs concevoir que, quelle que soit l'architecture de mouvement retenue (de type A,B,C ou D), et dans un souci d'optimisation de moyens et de loi de mouvement à appliquer au couple siège-passager , il est envisageable de doter chaque siège, de jauge(s) de contrainte Rep.15 appréciant le poids supporté par le siège, jauge(s) dont les informations seront exploitées par l'électronique et le processeur embarqué Rep.8, soit pour adapter l'énergie à transmettre en fonction de la masse embarquée sur le(s) siège(s), soit pour interdire la mise en action du système de coulissement et/ou de basculement en cas d'interprétation d'absence de passager sur un(des) siège(s).
On peut encore concevoir que, quelle que soit l'architecture de sécurité passive susceptible d'être retenue (de type A, B, C, ou D), dans tout véhicule actuel et/ou à venir, et en référence au croquis PL2/2 fig.4, dans un souci de protection optimale des passagers, outre le fait d'équiper les ceintures de sécurité Rep.24 de coussins gonflables Rep.25 destinés à amortir et répartir la pression s'exerçant sur le corps des passagers, il est possible: d'équiper les appuis-tête de coussins gonflables enveloppant la nuque et les parties latérales de la tête des passagers Rep.26.
de doter le pavillon supérieur du véhicule Rep.27, de coussins gonflables Rep.28 se déployant autour de la tête du passager suivant une géométrie analogue à un casque gonflable, afin de la maintenir durant le choc. La mise en action de ces coussins gonflables de tête, étant conjuguée à une détection de présence d'un passager (jauge Rep.15 dans le siège) et une évaluation de sa position de conduite et de sa taille par un ou des système(s) de détection Rep.29 fixé(s) pour exemple sur le pavillon, et/ou autre caméra éventuellement.
Ce pseudo casque gonflable, pourrait être constitué par exemple de multiples ballons jointifs, chacun de ces ballons étant pilotés en volume et intensité, par ledit système de détection éventuellement spécifique à chacun d'eux, renseignant ainsi le système électronique de pilotage Rep.8, sur la position de la tête du(des) passager(s) considéré(s), dans les trois axes du véhicule (X, Y et Z). Ces multiples coussins gonflables pourraient être enveloppés dans une jupe Rep.30, en matière élastique par exemple.
d'équiper le soubassement de la planche de bord et/ou siège(s) arrière(s) de coussins gonflables, sous forme de rideau(x) vertical(aux) par exemple, coussins susceptibles de maintenir les jambes du(des) passager(s) près du siège, tout en les protégeant des déformations de l'habitacle et autres déformations et pénétrations de masses provenant des équipements sous capot véhicule par exemple, dans le cas des passagers avant.
Par ce(s) système(s) de sécurité passive embarqué(s) dans un moyen de transport, visant au renforcement de la protection des passagers dans ledit moyen de transport, on peut contribuer à la diminution des lésions et autres conséquences plus dramatiques pour les passagers lors d'accidents de la circulation.
Des systèmes de sécurité passive du type coulissement et/ou basculement, sont susceptibles de s'intégrer dans toute structure dynamique ou statique susceptible de subir des chocs, en vue d'amoindrir leurs conséquences aggravantes.
Claims (9)
1. Procédé de protection des passagers d'un véhicule, caractérisé en ce que ledit procédé comprend l'étape de compenser l'inertie desdits passagers lors d'une collision avec un obstacle, notamment un autre véhicule, en appliquant auxdits passagers une accélération d'amortissement de sens opposé au sens de déplacement induit sur lesdits passagers par ladite collision du véhicule.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes: - l'étape de détecter une collision imminente [ayant un caractère inéluctable] et/ou en phase initiale, et de produire des données relatives à ladite collision, notamment 10 relatives à la dynamique du véhicule, desdits passagers et dudit obstacle, - l'étape de traiter lesdits données ainsi produites et de piloter, en fonction des données traitées, via des moyens de commande, des actuateurs produisant ladite accélération d'amortissement.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits passagers étant installés sur des sièges susceptibles de coulisser et/ou de basculer, sous l'action desdits actuateurs, par rapport à une structure fixe dudit véhicule, ledit procédé comprend en outre les étapes suivantes: - l'étape de retenir et de solidariser, selon un cycle piloté par lesdits moyens de commande, lesdits passagers sur lesdits sièges où ils sont installés, - l'étape de guider le déplacement relatif desdits passagers et desdits sièges par rapport à ladite structure fixe dudit véhicule, sous l'action des dits actuateurs, en fonction d'une loi de mouvement pilotée par lesdits moyens de commande.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de protection complémentaires de certaines parties des corps des passagers, notamment la tête desdits passagers, lesdits moyens de protection complémentaires étant pilotés par lesdits moyens de commande.
5. Système de protection des passagers d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de compensation pour compenser l'inertie desdits passagers lors d'une collision avec un obstacle, notamment un autre véhicule, en appliquant auxdits passagers une accélération d'amortissement de sens opposé au sens de déplacement induit sur lesdits passagers par la collision du véhicule.
6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - des moyens de détection (6,7) de l'imminence d'une collision et/ou de la phase initiale d'une collision, lesdits moyens de détection produisant des données relatives à ladite collision, notamment relatives à la dynamique du véhicule, desdits passagers et dudit obstacle, - des moyens électroniques (8) pour traiter lesdits données ainsi produites et pour piloter, en fonction des données traitées, via des moyens de commande, des actuateurs (10,19,32) produisant ladite accélération d'amortissement,
7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits passagers étant installés sur des sièges (2) susceptibles de coulisser et/ou de basculer, sous l'action desdits actuateurs (10,19,32), par rapport à une structure fixe (4) dudit véhicule et lesdits sièges étant montés sur un plancher intermédiaire coulissant (16) et/ou directement sur ladite structure fixe dudit véhicule par un couple de type glissière fixe (5)-glissière mobile (9) , ledit système comprend en outre - des moyens pour retenir et rendre solidaire, par l'intermédiaire de systèmes de retenue de type (24) par exemple, selon un cycle piloté par lesdits moyens électroniques (8), lesdits passagers sur lesdits sièges où ils sont installés; - des moyens de guidage pour guider le déplacement relatif desdits passagers et desdits sièges par rapport à ladite structure fixe dudit véhicule, sous l'action desdits actuateurs, en fonction d'une loi de mouvement pilotée par lesdits moyens de commande.
8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage comportent des glissières et des bras mécaniques de transmission des forces générées par lesdits actuateurs.
9. Système selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de protection complémentaires de certaines parties des corps des passagers (28), notamment des éléments gonflables entourant la tête desdits passagers, lesdits moyens de protection complémentaires étant pilotés par lesdits moyens électroniques (8) en fonction de données morphologiques et/ou positionnelles relatives auxdits passagers et détectées par des capteurs (29).
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