FR2887844A1 - Support de tableau de bord et vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un support de tableau de bord (1) pour un véhicule automobile et/ou un véhicule automobile muni d'un support de tableau de bord (1), ledit support de tableau de bord et/ou ledit véhicule automobile comportant un profilé porteur (4) s'étendant entre les colonnes A (2, 3) de la carrosserie du véhicule automobile. Un système actif d'amortissement d'oscillations ou vibrations est associé au profilé porteur (4) et comporte des actionneurs (7 à 9) disposés sur celui-ci. Un régulateur (10) coopère avec les actionneurs (7 à 9). Le point essentiel de l'invention est le fait que les actionneurs (7 à 9) sont couplés par le biais du régulateur (10) à un dispositif (12) de détection de la fatigue.
Description
SUPPORT DE TABLEAU DE BORD ET VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention concerne un support de tableau de bord pour un véhicule automobile avec un profilé porteur s'étendant entre les colonnes A de la carrosserie du véhicule, profilé porteur auquel est associé un système actif d'amortissement d'oscillations ou vibrations, lequel comprend des actionneurs disposés au niveau du profilé porteur ainsi qu'un régulateur coopérant avec ceux-ci, ainsi qu'un véhicule automobile muni d'un support de tableau de bord comportant un profilé porteur s'étendant entre les colonnes A de la carrosserie du véhicule, profilé porteur auquel est associé un système actif d'amortissement d'oscillations, lequel comprend des actionneurs disposés au niveau du profilé porteur et/ou de la colonne de direction ainsi qu'un régulateur coopérant avec ceux-ci.
Dans un véhicule automobile, les supports de tableau de bord s'étendent entre les colonnes A transversalement par rapport au sens de la marche. Dans le cas d'une construction traditionnelle, un support de tableau de bord se compose essentiellement d'un profilé porteur, par exemple d'un tube. Une telle proposition ressort du document DE 196 20 919 Al. Le document DE 195 34 568 Al expose un profilé porteur constitué d'une poutre creuse rigide.
Dans la zone du cockpit, divers supports sont disposés au niveau du support de tableau de bord pour le tableau de bord lui-même ainsi que pour supporter et/ou fixer d'autres composants du véhicule, tels que par exemple l'installation de chauffage ou de climatisation, l'airbag, la colonne de direction, la console médiane, le coffret de fusibles ou la boîte à gants.
En principe, le support de tableau de bord doit remplir différentes fonctions. En plus de renforcer la carrosserie, il sert à absorber de l'énergie en cas de collision et à relier différents points spatiaux et/ou à fixer les différents supports. En outre, il doit être approprié pour fonctionner dans des gammes de fréquences les plus diverses. Jusqu'à présent les supports de tableau de bord sont conçus en coupe transversale comme en épaisseur de paroi en fonction de la première fréquence propre. Lors de la marche, il peut toutefois se produire des oscillations du support de tableau de bord, moyennant quoi des vibrations et/ou des bruits de structure sont générés, ce qui a des répercussions négatives sur l'acoustique de l'habitacle du véhicule automobile ainsi que sur le comportement routier et/ou le confort de conduite. On essaie de fixer ces oscillations propres ou de les optimiser du point de vue de la construction. A cet effet, un support permettant une fixation à la carrosserie est prévu au niveau du support de tableau de bord.
On connaît d'après le document DE 101 12 738 Cl un système d'amortissement des oscillations qui est associé à un profilé porteur d'un support de tableau de bord, et qui comprend des éléments piézoélectriques adaptatifs disposés au niveau du profilé porteur. Par le biais de capteurs, les oscillations parasites sont absorbées et des oscillations de compensation se superposent à celles-ci par le biais d'un régulateur en coopération avec les éléments piézoélectriques adaptatifs.
On connaît en outre d'après le document DE 102 11 946 Cl un système pour transmettre des avertissements et des informations à un conducteur. Le système transmet les informations et les avertissements à l'aide du toucher. Pour cela, des capteurs de pression sont par exemple disposés au niveau d'un volant au-dessus d'un générateur d'oscillations.
La présente invention a pour but de proposer un support de tableau de bord amélioré pour l'utilisation pratique ainsi qu'un véhicule automobile doté d'un grand confort de conduite et d'une sécurité accrue de conduite.
La partie du but concernant le support de tableau de bord est atteinte par le fait que les actionneurs sont couplés par le biais du régulateur à un dispositif de détection de la fatigue du conducteur. La partie du but concernant le véhicule automobile muni d'un support de tableau de bord qui comporte un profilé porteur s'étendant entre les colonnes A de la carrosserie du véhicule automobile, profilé porteur auquel est associé un système actif d'amortissement des oscillations, lequel comprend des actionneurs disposés au niveau du profilé porteur et/ou au niveau de la colonne de direction, ainsi qu'un régulateur coopérant avec ceux-ci, est atteinte par le fait que les actionneurs sont couplés par le biais du régulateur à un dispositif de détection de la fatigue du conducteur.
Le rapport technologique entre les solutions proposées par un support de tableau de bord selon l'invention pour un véhicule automobile et comportant un profilé porteur s'étendant entre les colonnes A de la carrosserie du véhicule automobile, profilé porteur auquel est associé un système actif d'amortissement des oscillations, lequel comprend des actionneurs disposés au niveau du profilé porteur ainsi qu'un régulateur coopérant avec ceux-ci d'une part, et par un véhicule automobile selon l'invention muni d'un support de tableau de bord comportant un profilé porteur s'étendant entre les colonnes A de la carrosserie du véhicule automobile, profilé porteur auquel est associé un système actif d'amortissement des oscillations lequel comprend des actionneurs disposés au niveau du profilé porteur et/ou au niveau de la colonne de direction, ainsi qu'un régulateur coopérant avec ceux-ci d'autre part réside dans la mesure consistant à coupler les actionneurs du système d'amortissement des oscillations par le biais du régulateur à un dispositif de détection de la fatigue du conducteur. Ce couplage permet d'obtenir une intégration avantageuse d'un système d'amortissement des oscillations avec un système destiné à avertir un conducteur des dangers, tels qu'ils peuvent par exemple survenir en cas de fatigue du conducteur. Il est par conséquent possible de réduire l'encombrement et le poids.
Lorsque le dispositif de détection de la fatigue du conducteur détecte une fatigue correspondante, de fortes oscillations des actionneurs et par conséquent du support de tableau de bord sont excitées par le biais du régulateur en vue d'avertir. Il est en outre concevable, lors de situations monotones, de stimuler le conducteur de manière continue ou à intervalles fortuits par le biais du dispositif de détection de la fatigue en liaison avec le régulateur et les actionneurs afin d'empêcher qu'une situation dangereuse puisse se produire.
Entrent en principe en ligne de compte comme dispositif de détection de la fatigue tous les systèmes pouvant surveiller les états physiologiques du conducteur et ceux qui lors de la conduite détectent l'atteinte et le dépassement de limites physiques définies. Font partie des états physiologiques pouvant servir à détecter la fatigue notamment la mobilité oculaire, la fréquence de battement des paupières, la tension musculaire et la fréquence respiratoire du conducteur. Peuvent être en particulier définies comme limites physiques lors de la conduite la distance par rapport aux objets situés en dehors du véhicule, la position relative du véhicule sur la chaussée et la durée pendant laquelle un véhicule est conduit à vitesse constante ou dans la même direction.
Le système actif d'amortissement des oscillations détecte de manière sensorielle des oscillations générées par le support de tableau de bord lors de la conduite et amortit celles-ci par une oscillation de compensation générée de manière active. De ce fait, les oscillations sont quasi annulées et/ou décalées vers une autre gamme de fréquences, notamment une gamme de fréquences plus élevée.
Le système intervient activement et génère des amplitudes périodiques de déformation et de tension, lesquelles dans une position appropriée de phase obtiennent l'effet d'une suppression des oscillations et/ou d'une atténuation des fréquences. En outre, le système peut découpler des composants reliés, de sorte que cette mesure permet de contribuer efficacement à l'amortissement des oscillations. Un transfert des oscillations et/ou du flux de force dans la zone de liaison des composants contigus les uns aux autres est évité.
Concernant les actionneurs, il s'agit par exemple d'éléments capteurs/d'actionneurs piézocéramiques qui sont conçus comme composant composite renforcé par des fibres avec des fibres et/ou films piézocéramiques intégrés. Sont notamment appropriés pour une intégration dans des matériaux composites renforcés par des fibres les minces éléments piézocéramiques en disque, qui sont également qualifiés de films piézoélectriques, tout comme les fibres piézocéramiques. Sont de préférence utilisées comme actionneurs piézocéramiques les céramiques mixtes au titanozirconate de plomb comportant une forte activité électromécanique, c'est-à-dire une modification relative de longueur/d'épaisseur lors de l'application d'une tension électrique. En outre, les actionneurs piézocéramiques peuvent être configurés comme actionneurs en pile.
L'action du système selon l'invention repose donc sur l'utilisation d'un système d'amortissement des oscillations afin de générer des oscillations que le conducteur et si cela est souhaité également les passagers perçoit intuitivement comme avertissement.
Dans le cadre de l'invention, un complément avantageux d'équipement des supports de tableau de bord insérés et/ou de véhicules automobiles est aussi possible.
La mesure technique selon laquelle un véhicule automobile est caractérisé par des actionneurs disposés dans la zone rattachant la colonne de direction au profilé porteur concerne une configuration avantageuse de l'invention selon laquelle un support de tableau de bord pour un véhicule automobile comporte un profilé porteur s'étendant entre les colonnes A de la carrosserie du véhicule automobile, profilé porteur auquel est associé un système actif d'amortissement des oscillations, lequel comprend des actionneurs disposés au niveau du profilé porteur ainsi qu'un régulateur coopérant avec ceux-ci.
D'après cela, il est prévu d'appliquer les actionneurs dans la zone rattachant la colonne de direction au profilé porteur.
Des configurations avantageuses de l'invention proposant un véhicule automobile muni d'un support de tableau de bord qui comporte un profilé porteur s'étendant entre les colonnes A de la carrosserie du véhicule automobile, profilé porteur auquel est associé un système actif d'amortissement des oscillations, lequel comprend des actionneurs disposés au niveau du profilé porteur et/ou au niveau de la colonne de direction, ainsi qu'un régulateur coopérant avec ceux-ci sont l'objet de développements proposés ci-dessous.
Il est particulièrement avantageux que le dispositif de détection de la fatigue du conducteur comprenne au moins une caméra. La caméra peut être orientée vers le visage du conducteur et détecter en particulier la mobilité oculaire du conducteur.
Une fréquence modifiée du battement de paupières ainsi que des mouvements retardés des globes oculaires sont des caractéristiques physiologiques essentielles révélant une fatigue. Il est concevable de contrôler l'état de fatigue du conducteur au moyen de stimulations supplémentaires sous la forme d'excitations lumineuses déclenchées de manière ciblée. Ces excitations lumineuses peuvent être également déclenchées au-dessous du seuil actif de perceptibilité d'un être humain.
Le dispositif de détection de la fatigue du conducteur peut comprendre au moins un détecteur du marquage de délimitation de la chaussée, lequel détecte la position de marquages latéraux de délimitation de la chaussée par rapport au véhicule automobile. Le dispositif de détection de la fatigue du conducteur peut comprendre un capteur de distance, lequel détecte la distance latérale du véhicule automobile par rapport à des objets externes.
La détection peut s'effectuer de manière optique au moyen de caméras dans la zone du spectre lumineux visible ou infrarouge ainsi que par radio. Des transmetteurs et/ou transpondeurs correspondants de marquage peuvent être encastrés dans la chaussée. Par conséquent, les modifications de la position relative des marquages de délimitation de la chaussée sont enregistrées. Dans le cas où le véhicule viendrait à dépasser une délimitation latérale, une information et/ou un avertissement serait alors transmis au conducteur.
Le dispositif de détection de la fatigue peut en outre comprendre des capteurs de tension musculaire qui enregistrent la tension musculaire du conducteur. Ceux-ci peuvent être disposés de manière pratique au niveau du volant et détecter la pression avec laquelle le conducteur saisit le volant. Une modification de la pression manuelle peut révéler une fatigue et peut être par conséquent détectée par le dispositif de détection de la fatigue.
Une autre configuration avantageuse du dispositif de détection de la fatigue comprend un bouton-poussoir que le conducteur doit actionner périodiquement ou sur invitation. Ce bouton-poussoir peut être disposé sur le volant à la manière d'un dispositif d'homme mort ou être conçu comme pédale. Il est en outre concevable que le conducteur puisse actionner le bouton-poussoir avec le genou.
En outre, un générateur de vibrations peut être prévu, lequel est associé à un siège de conducteur et lequel est couplé au dispositif de détection de la fatigue du conducteur. De cette manière, on tient compte du fait qu'il est possible que le conducteur n'ait pas constamment les mains sur le volant et, par conséquent, qu'il ne puisse pas percevoir les vibrations du support de tableau de bord.
Par ailleurs, il est possible de prévoir des moyens d'avertissement acoustiques ou optiques qui coopérent avec le dispositif de détection de la fatigue. Des excitations lumineuses correspondantes ou des signaux avertisseurs audibles permettent ainsi d'augmenter la sécurité lors de la conduite.
L'invention est décrite ci-après à l'aide d'une figure montrant de manière simplifiée du point de vue technique une représentation schématique d'un support de tableau de bord.
Sur la figure est représenté un support de tableau de bord 1 qui, dans une automobile, s'étend transversalement par rapport au sens du déplacement entre les colonnes A 2, 3 de la carrosserie du véhicule automobile, lesquelles sont illustrées ici de manière schématique, et qui est fixé là de manière appropriée.
Le support de tableau de bord 1 comprend un profilé porteur 4 creux qui porte le tableau de bord et qui sert à supporter et/ou à fixer différents composants du véhicule, tels que l'installation de chauffage ou de climatisation, l'airbag, la console centrale, le coffret de fusibles ou la boîte à gants.
Le rattachement de la colonne de direction porte le numéro de référence 5 sur la figure. La colonne de direction quant à elle porte le numéro de référence 6.
Un système actif d'amortissement des oscillations est associé au profilé porteur 4. Pour cela, des actionneurs sous la forme d'éléments piézoélectriques 7, 8, 9 sont appliqués sur le profilé porteur, lesquels coopèrent avec un régulateur 10. Les éléments piézoélectriques 7, 8, 9 réunissent un capteur et un actionneur dans un composant. Le régulateur 10 est disposé à l'extérieur du véhicule automobile. L'alimentation en courant pour le système d'amortissement des oscillations n'est pas représentée sur la figure. Généralement, elle est réalisée par une source de tension de 12 volts ou de 24 volts.
On reconnaît que des éléments piézoélectriques 7 sont disposés dans la zone de rattachement 11 entre les colonnes A 2, 3 et le profilé porteur 4. D'autres éléments piézoélectriques 8 sont placés entre le rattachement 5 de la colonne de direction et le profilé porteur 4. En outre, des éléments piézoélectriques 9 sont appliqués, et sont par exemple collés, sur le profilé porteur 4.
Il est prévu un dispositif 12 selon l'invention de détection de la fatigue du conducteur. Celui-ci comprend une caméra 13 qui est orientée vers les yeux du conducteur. Lorsqu'une modification de la fréquence de battement des paupières est détectée, laquelle révèle une fatigue, cette information est transmise par le dispositif 12 de détection de la fatigue au régulateur 10. En fonction du degré de danger déterminé, le régulateur 10 génère par le biais des éléments piézoélectriques adaptatifs 7 à 9 des oscillations de vibration du profilé porteur 4, lesquelles sont perçues de manière intuitive par le sens du toucher du conducteur comme information ou avertissement. Par un émetteur, lequel n'est pas illustré plus en détail, il est possible de générer des excitations lumineuses pour tester la fatigue du conducteur au moyen de stimulations ciblées.
D'autres caméras 14 sont prévues, qui sont disposées sur les côtés du véhicule automobile et qui enregistrent la position des délimitations de la chaussée par rapport au véhicule automobile. A cet effet on se sert du fait que des marquages de délimitation de la chaussée de couleur blanche ou jaune sont généralement appliqués sur un fond noir ou gris foncé et qu'il apparaît donc une image très contrastée. Lorsque le véhicule dépasse les marquages latéraux de la chaussée, cela déclenche un avertissement correspondant.
En outre, des capteurs de distance 15 sont prévus sur tous les côtés du véhicule, lesquels détectent la distance du véhicule automobile par rapport aux objets externes, par exemple par rapport aux autres véhicules, piétons ou poteaux.
Des capteurs de pression 17 sont fixés sur un volant 16 fixé sur la colonne de direction 6, lesquels enregistrent la pression avec laquelle le conducteur saisit le volant 16. Les capteurs de pression 17 sont utilisés en outre comme bouton appelé dispositif d'homme mort. Il est en outre prévu un indicateur 18 à proximité ou sur un pare-brise, lequel invite à modifier sur une courte durée la pression avec laquelle le volant 16 est saisi. Un haut-parleur 19 est fixé de manière appropriée sur ou à proximité du profilé porteur 4 afin de générer un signal acoustique supplémentaire d'invitation. Les capteurs de pression 17, l'indicateur 18 et le haut-parleur 19 sont reliés au régulateur 10.
Sous le rembourrage d'assise du siège de conducteur, lequel n'est pas illustré plus en détail, est disposé un générateur de vibrations, lequel est également couplé au dispositif de détection de la fatigue.
Généralement, l'indicateur 18 et le haut-parleur 19 peuvent être également couplés par le biais du régulateur 10 au dispositif 12 de détection de la fatigue du conducteur ou à d'autres systèmes du véhicule automobile en vue de générer d'autres signaux avertisseurs.
Le support de tableau de bord 1 selon l'invention et/ou le véhicule automobile selon l'invention muni du support de tableau de bord 1 permet d'obtenir une intégration avantageuse d'un système d'amortissement des oscillations ou vibrations avec un système pour avertir un conducteur de la fatigue. De cette manière, il est possible de réduire l'encombrement et le poids. Par conséquent, outre la sécurité, il est possible d'accroître les caractéristiques de puissance et le confort du véhicule automobile.
Numéros de référence 1 Support de tableau de bord 2 Colonne A 3 Colonne A 4 Profilé porteur Rattachement de la colonne de direction 6 Colonne de direction 7 Elément piézoélectrique 8 Elément piézoélectrique 9 Elément piézoélectrique 10 Régulateur 11 Zone de rattachement 12 Dispositif de détection de la fatigue 13 Caméra 14 Caméra 15 Capteur de distance 16 Volant 17 Capteur de pression 18 Indicateur 19 Haut-parleur
Claims (16)
1. Support de tableau de bord pour un véhicule automobile, lequel comporte un profilé porteur (4) s'étendant entre les colonnes A (2, 3) de la carrosserie du véhicule automobile, profilé porteur auquel est associé un système actif d'amortissement d'oscillations ou vibrations, lequel comprend des actionneurs (7 à 9) disposés au niveau du profilé porteur (4) ainsi qu'un régulateur (10) coopérant avec ceux-ci, caractérisé en ce que les actionneurs (7 à 9) sont couplés par le biais du régulateur (10) à un dispositif (12) de détection de la fatigue du conducteur.
2. Véhicule automobile comportant un support de tableau de bord selon la revendication 1, caractérisé en ce que les actionneurs (8) sont disposés dans la zone (5) rattachant la colonne de direction (6) au profilé porteur (4).
3. Véhicule automobile muni d'un support de tableau de bord qui comporte un profilé porteur (4) s'étendant entre les colonnes A (2, 3) de la carrosserie du véhicule automobile, profilé porteur auquel est associé un système actif d'amortissement d'oscillations ou vibrations, lequel comprend des actionneurs (7 à 9) disposés au niveau du profilé porteur (4) et/ou au niveau de la colonne de direction (6), ainsi qu'un régulateur (10) coopérant avec ceux-ci, caractérisé en ce que les actionneurs (7 à 9) sont couplés par le biais du régulateur (10) à un dispositif (12) de détection de la fatigue du conducteur.
4. Véhicule automobile selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif (12) de détection de la fatigue du conducteur comprend au moins une caméra (13).
5. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que la caméra (13) détecte la mobilité oculaire du conducteur.
6. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le dispositif (12) de détection de la fatigue du conducteur comprend au moins un détecteur du marquage de délimitation de la chaussée (14), lequel détecte la position de marquages latéraux de délimitation de la chaussée par rapport au véhicule automobile.
7. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendication 3 à 6, caractérisé en ce que le dispositif (12) de détection de la fatigue du conducteur comprend un capteur de distance (15), lequel détecte la distance latérale du véhicule automobile par rapport à des objets externes.
8. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le dispositif (12) de détection de la fatigue du conducteur comprend des capteurs de la tension musculaire (17), lesquels détectent la tension musculaire du conducteur.
9. Véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce que les capteurs de tension musculaire (17) sont disposés au niveau d'un volant (16) et détectent la pression avec laquelle le conducteur saisit le volant.
10. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que le dispositif (12) de détection de la fatigue du conducteur comprend au moins un bouton-poussoir (17) que le conducteur doit actionner périodiquement ou sur invitation.
11. Véhicule automobile selon la revendication 10, caractérisé en ce que le bouton-poussoir (17) est disposé au niveau du volant (16).
12. Véhicule automobile selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le bouton-poussoir est une pédale.
13. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, 30 caractérisé en ce que le conducteur peut actionner le bouton-poussoir avec le genou.
14. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 3 à 13, caractérisé en ce qu'un générateur de vibrations est associé au siège du conducteur, et est couplé au dispositif (12) de détection de la fatigue du conducteur.
15. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 3 à 14, caractérisé en ce que des moyens optiques d'avertissement (18) sont prévus, lesquels sont couplés au dispositif (12) de détection de la fatigue du conducteur.
16. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 3 à 15, caractérisé en ce que des moyens acoustiques d'avertissement (19) sont prévus, lesquels sont couplés au dispositif (12) de détection de la fatigue du conducteur.
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