FR3055298A1

FR3055298A1 - Dispositif de controle du couplage de volants a des roues directrices d'un vehicule a double commande

Info

Publication number: FR3055298A1
Application number: FR1657888A
Authority: FR
Inventors: Franck Roy; Jose Antonio Flores Gonzalez
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2016-08-24
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2018-03-02
Anticipated expiration: 2036-08-24
Also published as: FR3055298B1

Abstract

Un dispositif de contrôle (DC) équipe un véhicule (VA) à roues directrices (RD) et comprenant deux volants (V1, V2) propres chacun à induire une action sur ces roues directrices (RD) en cas d'actionnement par un passager. Ce dispositif (DC) comprend des moyens de contrôle (MCT) propres, en présence de moyens de couplage auxiliaires (MCP1, MCP2) propres à assurer des couplages/découplages sélectifs des volants des roues directrices (RD), à imposer un maintien pendant une durée prédéfinie du couplage de l'un de ces volants (V1, V2), qui est couplé aux roues directrices (RD) et devant être découplé de ces dernières (RD), lorsque les moyens de couplage auxiliaires (MCP1, MCP2) couplent aux roues directrices (RD) l'autre volant (V2, V1) qui n'était pas couplé à ces roues directrices (RD) et qui doit l'être.

Description

Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.

Demande(s) d’extension

Mandataire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.

164) DISPOSITIF DE CONTROLE DU COUPLAGE DE VOLANTS A DES ROUES DIRECTRICES D'UN VEHICULE A DOUBLE COMMANDE.

FR 3 055 298 - A1 _ Un dispositif de contrôle (DC) équipe un véhicule (VA) à roues directrices (RD) et comprenant deux volants (V1, V2) propres chacun à induire une action sur ces roues directrices (RD) en cas d'actionnement par un passager. Ce dispositif (DC) comprend des moyens de contrôle (MCT) propres, en présence de moyens de couplage auxiliaires (MCP1, MCP2) propres à assurer des couplages/découplages sélectifs des volants des roues directrices (RD), à imposer un maintien pendant une durée prédéfinie du couplage de l'un de ces volants (V1, V2), qui est couplé aux roues directrices (RD) et devant être découplé de ces dernières (RD), lorsque les moyens de couplage auxiliaires (MCP1, MCP2) couplent aux roues directrices (RD) l'autre volant (V2, V1 ) qui n'était pas couplé à ces roues directrices (RD) et qui doit l'être.

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DISPOSITIF DE CONTRÔLE DU COUPLAGE DE VOLANTS À DES ROUES DIRECTRICES D’UN VÉHICULE À DOUBLE COMMANDE

L’invention concerne les véhicules à roues directrices pouvant être contrôlées par deux volants, éventuellement de type automobile et éventuellement partiellement autonomes.

On entend ici par « véhicule partiellement autonome >> un véhicule propre à être conduit manuellement pendant des phases de conduite îo manuelle et de façon automatisée par un dispositif d’aide à la conduite pendant des phases de conduite autonome.

Certains véhicules, par exemple dédiés à l’enseignement de la conduite (auto-école) ou à des fonctions particulières (comme par exemple le nettoyage de rues), comprennent un premier volant propre à induire une action sur leurs roues directrices lorsqu’il est actionné par un premier passager assis sur un premier siège avant, un second volant propre à induire une action sur ces mêmes roues directrices lorsqu’il est actionné par un second passager assis sur un second siège avant voisin du premier siège avant, et des moyens de couplage qui assurent un couplage indirect des premier et second volants de sorte qu’une action sur l’un d’entre eux induise exactement et simultanément la même action sur l’autre et donc sur les roues directrices.

En raison de ces moyens de couplage, les premier et second passagers peuvent agir simultanément sur leurs volants, ce qui peut poser problème si leurs actions sont sensiblement différentes, voire antagonistes. En d’autres termes, lorsque le premier passager est un élève et que le second passager est un moniteur (ou inversement), il n’est pas possible d’empêcher l’élève d’agir sur son propre volant alors même que le moniteur agit également sur son propre volant, ce qui peut s’avérer (très) dangereux, en particulier lors d’une manœuvre ou dans un virage ou lorsqu’il faut rapidement reprendre le contrôle du véhicule à la fin d’une phase de conduite autonome, à la demande du dispositif d’aide à la conduite.

Pour éviter que de telles actions simultanées surviennent, il a été proposé de découpler des roues directrices l’un des deux volants, considéré comme non prioritaire par rapport à l’autre, afin que seul le volant considéré comme prioritaire puisse induire une action sur les roues directrices. Cependant, en présence d’un tel agencement il peut arriver que pendant un court laps de temps aucun des deux volants ne soit couplé aux roues directrices, ce qui peut s’avérer encore plus dangereux puisqu’aucun des deux passagers avant n’a le contrôle directionnel du véhicule.

Dans le cas d’un véhicule partiellement autonome, la situation peut être plus dangereuse encore lorsque le dispositif d’aide à la conduite demande une reprise de contrôle au moment où le volant de l’élève est couplé aux roues directrices alors que le volant du moniteur est découplé de ces mêmes roues directrices. On comprendra en effet qu’en cas de réaction inappropriée de l’élève, il faut immédiatement inverser les couplages des deux volants pour redonner la priorité au moniteur, or pendant cette inversion les deux volants peuvent se retrouver tous les deux découplés des roues directrices.

L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.

Elle propose notamment à cet effet un dispositif de contrôle, destiné à équiper un véhicule à roues directrices, et comprenant deux volants propres chacun à induire une action sur les roues directrices en cas d’actionnement par un passager (assis sur un siège avant).

Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend des moyens de contrôle propres, en présence de moyens de couplage auxiliaires propres à assurer des couplages/découplages sélectifs des volants des roues directrices, à imposer un maintien pendant une durée prédéfinie du couplage de l’un des deux volants, qui est couplé aux roues directrices et devant être découplé de ces dernières, lorsque les moyens de couplage auxiliaires couplent aux roues directrices l’autre volant qui n’était pas couplé à ces roues directrices et qui doit l’être.

Grâce à ce maintien du couplage pendant la durée prédéfinie on est certain que pendant un court laps de temps les deux volants seront couplés aux roues directrices, ce qui permet de garantir la continuité du lien mécanique avec les roues directrices.

Le dispositif de contrôle selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :

- la durée prédéfinie peut être comprise entre 100 millisecondes et 1 seconde ;

- il peut également comprendre des moyens de détection propres à délivrer un signal d’alerte en cas de détection sur un volant prioritaire parmi les deux volants d’au moins une main du passager associé. Dans ce cas, ses îo moyens de contrôle peuvent être propres, en cas de délivrance de ce signal d’alerte, à déclencher, après une attente égale à la durée prédéfinie, le découplage des roues directrices par les moyens de couplage auxiliaires de l’autre volant non prioritaire pour qu’il n’induise plus d’action sur les roues directrices ;

i5 > dans un premier mode de réalisation ses moyens de détection peuvent comprendre des capteurs de présence propres à être intégrés dans les deux volants et à délivrer des signaux primaires en cas de détection de la présence d’une main, et des moyens d’analyse propres à analyser ces signaux primaires afin de déterminer si l’un au moins d’entre eux

0 concerne le volant prioritaire et, dans l’affirmative, à délivrer le signal d’alerte ;

> dans un second mode de réalisation ses moyens de détection peuvent être propres à analyser des images acquises de zones du véhicule dans lesquelles sont installés les deux volants afin de détecter la présence sur le volant prioritaire d’au moins une main du passager associé ;

• ses moyens de détection peuvent comprendre des moyens d’acquisition propres à être installés dans le véhicule et à acquérir les images des zones ;

- il peut également comprendre les moyens de couplage auxiliaires ;

0 - il peut également comprendre des moyens de commande propres à permettre le choix du volant prioritaire parmi les deux volants.

L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant des roues directrices et un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant.

Par exemple, ce véhicule peut également comprendre un dispositif d’aide à la conduite propre à le conduire de façon autonome sans intervention d’un passager et à avertir ce dernier lorsqu’il doit reprendre son contrôle en agissant au moins sur l’un des deux volants.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus pour certains d’entre eux en CAO/DAO (« Conception Assistée par îo Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur >>)), sur lesquels :

- la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de véhicule comprenant un dispositif de contrôle selon l’invention,

- la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté avant, une partie d’un exemple de réalisation d’un dispositif de contrôle i5 selon l’invention, adapté à la conduite à gauche,

- la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté avant et partiellement en transparence, une partie d’un exemple de réalisation de moyens de couplage d’un dispositif de contrôle selon l’invention, logée dans un second carter d’un second boîtier de direction,

0 - la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté avant, une partie des moyens de couplage de la figure 3 après couplage à la traverse de planche de bord et au premier boîtier de direction,

- la figure 5 illustre schématiquement, dans une vue du dessus, une partie des moyens de couplage de la figure 3, en l’absence du premier carter du second boîtier de direction, et

- la figure 6 illustre schématiquement un exemple de chronogramme des états ejk des moyens de couplage auxiliaires en présence d’un dispositif de contrôle selon l’invention.

L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de

0 contrôle DC destiné à contrôler le couplage de deux volants V1 et V2 (qu’il comprend) à des roues directrices RD d’un véhicule VA à double commande, au moins partielle.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule VA est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant au moins deux sièges (avant) placés l’un à côté de l’autre et permettant aux passagers qu’ils accueillent de le conduire. Par conséquent, elle concerne notamment les véhicules terrestres tels que, par exemple, les voitures, les cars (ou bus), les camions, les engins de voirie, les véhicules agricoles, et les engins de chantier.

Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non îo limitatif, que le véhicule VA est à double commande totale. Il s’agit par exemple d’une voiture d’auto-école. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule VA. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant un dispositif de contrôle comportant deux volants propres chacun à induire une action sur les roues directrices. On notera qu’ici les deux volants sont couplés entre eux indirectement de sorte qu’une action sur l’un d’entre eux induise exactement et simultanément la même action sur l’autre et donc sur les roues directrices. Mais cela n’est pas obligatoire.

Sur les figures 1 à 5, la direction X est la direction longitudinale du véhicule VA, laquelle est sensiblement parallèle aux côtés latéraux

0 comportant les portières latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule VA, laquelle est perpendiculaire à la direction X, et la direction Z est la direction verticale du véhicule VA, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y.

On a schématiquement illustré sur la figure 1 un exemple non limitatif de véhicule VA selon l’invention, ici de type automobile, et comprenant un groupe motopropulseur, deux roues directrices RD et un dispositif de contrôle DC, et des première PF1 et seconde PF2 pédales de frein et des première PA1 et seconde PA2 pédales d’accélérateur du fait qu’il est à double commande totale.

0 Comme illustré sur les figures 1 et 2, un dispositif de contrôle DC, selon l’invention, comprend au moins des premier V1 et second V2 volants, associés respectivement à des premier S1 et second S2 sièges avant du véhicule VA, et des moyens de contrôle MCT.

Dans l’exemple non limitatif illustré, le groupe motopropulseur est conventionnel, et donc comprend seulement un moteur thermique MT pour entraîner ses roues directrices. Mais le groupe motopropulseur pourrait être de type hybride et donc pourrait comprendre au moins un moteur thermique et au moins une machine motrice (électrique ou hydraulique ou encore à air comprimé), associé(e) à des moyens de stockage d’énergie, ou bien de type tout électrique.

Outre son moteur thermique MT, le groupe motopropulseur comprend également et notamment un embrayage EM, une boîte de vitesses BV, et un calculateur de supervision CS.

Le fonctionnement du groupe motopropulseur est contrôlé par le calculateur de supervision CS.

Le premier siège S1 est destiné à recevoir un premier passager propre à agir sur le premier volant V1 et sur les premières pédales d’accélérateur PA1 et de frein PF1.

Le second siège S2 est installé à côté du premier siège S1 et destiné à recevoir un second passager propre à agir sur le second volant V2 et, ici, sur les secondes pédales d’accélérateur PA2 et de frein PF2.

La seconde pédale d’accélérateur PA2 est propre à agir de la même

0 façon et en même temps que la première pédale d’accélérateur PA1. En d’autres termes les première PA1 et seconde PA2 pédales d’accélérateur agissent de façon identique sur l’accélération.

La seconde pédale de frein PF2 est propre à agir de la même façon et en même temps que la première pédale de frein PF1. En d’autres termes les première PF1 et seconde PF2 pédales de frein agissent de façon identique sur le freinage. Pour ce faire, les première PF1 et seconde PF2 pédales de frein peuvent être couplées l’une à l’autre via une barre BF (voir figure 1).

Le premier volant V1 est, ici, dédié à la conduite à gauche. II est

0 propre à induire une action sur les roues directrices RD lorsqu’il est actionné par le premier passager. Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, le premier volant V1 est solidarisé à une première colonne de direction CD1 qui est par ailleurs couplée à un premier boîtier de direction

BD1 assurant un décalage du mouvement de rotation de la première colonne de direction CD1 suivant la direction verticale Z du véhicule. II permet au premier passager qui est assis sur le premier siège S1 de contrôler la direction de déplacement du véhicule VA.

Le second volant V2 est, ici, dédié à la conduite à droite. II est propre à induire une action sur les roues directrices RD lorsqu’il est actionné par le second passager. Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, le second volant V2 est solidarisé à une seconde colonne de direction CD2 qui est par ailleurs couplée à un second boîtier de direction BD2 assurant un îo décalage du mouvement de rotation de la seconde colonne de direction CD2 suivant la direction verticale Z (identique à celui assuré par BD1) et qui est couplé à ce dernier (BD1) via des moyens de couplage MC décrits plus loin. II permet au second passager qui est assis sur le second siège S2 de contrôler la direction de déplacement du véhicule VA de la même façon et en même temps que le premier volant V1. En d’autres termes les premier V1 et second V2 volants agissent de façon identique sur la direction de déplacement.

Par exemple, la première colonne de direction CD1 peut comprendre une extrémité logée dans le premier boîtier de direction BD1 et munie d’une première partie de cardan. De même, la seconde colonne de direction CD2

0 peut comprendre une extrémité logée dans le second boîtier de direction BD2 et munie d’une première partie de cardan.

L’une de ces deux premières parties de cardan (ici celle de gauche) est solidarisée à une seconde partie de cardan qui équipe une première extrémité d’une barre de direction BAD. Cette dernière (BAD) comprend une seconde extrémité opposée à la première et propre à être couplée indirectement aux roues directrices RD (ici les roues avant) via, par exemple, une crémaillère de direction CRD (voir figure 2).

Par exemple, et comme illustré partiellement et non limitativement sur la figure 3, chaque première partie de cardan peut être agencée sous la forme

0 d’une fourche en U, et la seconde partie de cardan peut être agencée sous la forme d’une fourche en U propre à être solidarisée indifféremment à l’une ou l’autre des premières parties de cardan, par vissage.

Les moyens de couplage MC sont agencés de manière à coupler entre eux indirectement les premier V1 et second V2 volants de sorte qu’une action sur l’un d’entre eux induise exactement et simultanément la même action sur l’autre et donc sur les roues directrices RD. On reviendra plus loin sur ces moyens de couplage MC.

On notera que les première CD1 et seconde CD2 colonnes de direction, les premier BD1 et second BD2 boîtiers de direction, la barre de direction BAD, et les moyens de contrôle MC peuvent, comme illustré sur la figure 2, faire partie du dispositif de contrôle (DC).

Afin que l’invention puisse être mise en œuvre il faut que le véhicule îo VA soit équipé de moyens de couplage auxiliaires MCP1 et MCP2 propres à assurer des couplages/découplages sélectifs des premier V1 et second V2 volants des roues directrices RD. Par exemple, un premier moyen de couplage auxiliaire MCP1 est propre à assurer un couplage/découplage du premier volant V1 des roues directrices RD, et un second moyen de couplage i5 auxiliaire MCP2 est propre à assurer un couplage/découplage du second volant V2 des roues directrices RD.

A titre d’exemple non limitatif, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le premier moyen de couplage auxiliaire MCP1 peut comprendre des moyens de crabotage solidarisés à des première et seconde

0 parties de la première colonne de direction CD1 qui sont respectivement solidarisée au premier volant V1 et couplée indirectement aux roues directrices RD. De même, le second moyen de couplage auxiliaire MCP2 peut comprendre des moyens de crabotage solidarisés à des première et seconde parties de la seconde colonne de direction CD2 qui sont respectivement solidarisée au second volant V2 et couplée indirectement aux roues directrices RD. Ici, la seconde partie de la première colonne de direction CD1 est couplée à la barre de direction BAD, et la seconde partie de la seconde colonne de direction CD2 est couplée à la seconde partie de la première colonne de direction CD1 via les moyens de couplage MC.

0 Ces moyens de crabotage MCP1 et MCP2 sont de préférence de type électromagnétique. Ils peuvent présenter deux états ejk, (où l’indice j désigne l’état (j = 1 : couplé, j = 2 : découplé) et l’indice k désigne le moyen de crabotage MCPk (k = 1 : MCP1, k = 2 : MCP2) : un premier état e1 k dans lequel ils couplent étroitement en rotation les première et seconde parties de leur colonne de direction CD1 ou CD2, et un second état e2k dans lequel ils découplent en rotation les première et seconde parties de leur colonne de direction CD1 ou CD2. Les états ejk dans lesquels ils sont respectivement placés dépendent de commandes qui leurs sont transmises, par exemple (et non limitativement), par les moyens de contrôle MCT comme on le verra plus loin.

On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 5, que les moyens de couplage auxiliaires MCP1 et MCP2 peuvent éventuellement îo faire partie du dispositif de contrôle DC, en particulier lorsque les première CD1 et seconde CD2 colonnes de direction font partie du dispositif de contrôle DC.

Les moyens de contrôle MCT sont propres à imposer un maintien pendant une durée prédéfinie dp du couplage de l’un des deux volants V1 ou

V2, qui est couplé aux roues directrices RD et qui doit être découplé de ces dernières (RD), lorsque les moyens de couplage auxiliaires MCP1 et MCP2 couplent aux roues directrices RD l’autre volant V2 ou V1 qui n’était pas couplé à ces roues directrices RD et qui doit l’être.

On comprendra, comme illustré sur le chronogramme de la figure 6,

0 que si à un instant donné t1 seul le premier volant V1 est couplé aux roues directrices RD grâce au premier moyen de couplage auxiliaire MCP1 (dans son premier état e11) et que V1 doit être découplé de ces dernières (RD) afin que seul le second volant V2 devienne couplé aux roues directrices RD grâce au second moyen de couplage auxiliaire MCP2, les moyens de contrôle MCT vont imposer le maintien du couplage du premier volant V1 jusqu’à l’instant t2 = t1 + dp. Cela permet de coupler le second volant V2 aux roues directrices RD entre les instants t1 et t2 par un placement du second moyen de couplage auxiliaire MCP2 dans son premier état (de couplage) e1₂. Puis, à l’instant t2, on place le premier moyen de couplage auxiliaire MCP1 dans son second état

0 (de découplage) e2_1; afin que le premier volant V1 soit découplé des roues directrices RD et donc que seul le second volant V2 demeure couplé aux roues directrices RD grâce au second moyen de couplage auxiliaire MCP2 (dans son premier état e1₂).

ίο

Inversement, si à un instant donné t3 seul le second volant V2 est couplé aux roues directrices RD grâce au second moyen de couplage auxiliaire MCP2 (dans son premier état e1₂) et que V2 doit être découplé de ces dernières (RD) afin que seul le premier volant V1 devienne couplé aux roues directrices RD grâce au premier moyen de couplage auxiliaire MCP1, les moyens de contrôle MCT vont imposer le maintien du couplage du second volant V2 jusqu’à l’instant t4 = t3 + dp. Cela permet de coupler le premier volant V1 aux roues directrices RD entre les instants t3 et t4 par un placement du premier moyen de couplage auxiliaire MCP1 dans son premier état (de îo couplage) e11. Puis, à l’instant t4, on place le second moyen de couplage auxiliaire MCP2 dans son second état (de découplage) e2₂, afin que le second volant V2 soit découplé des roues directrices RD et donc que seul le premier volant V1 demeure couplé aux roues directrices RD (dans son premier état e11).

is Ainsi, en maintenant le couplage du volant en cours de couplage pendant la durée prédéfinie dp, on est assuré que pendant un court laps de temps (inférieur à t2 - t1 ou t4 - t3) les deux volants V1 et V2 sont couplés aux roues directrices RD. II en résulte une garantie de la continuité du lien mécanique avec les roues directrices RD quel que soit l’instant t considéré.

0 Par exemple, la durée prédéfinie dp peut être comprise entre 100 millisecondes (100 ms) et 1 seconde (1 s). De façon plus précise, bien que non limitative, dp peut être comprise entre 200 ms et 500 ms. A titre d’exemple non limitatif, dp peut être égale à 300 ms.

De préférence, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de contrôle DC peut également comprendre des moyens de détection MD propres à délivrer un signal d’alerte (analogique ou numérique) en cas de détection sur un volant prioritaire parmi les premier V1 et second V2 volants d’au moins une main du premier ou second passager associé. Dans ce cas, les moyens de contrôle MCT sont préférentiellement propres, en

0 cas de délivrance de ce signal d’alerte, à déclencher, après une attente égale à la durée prédéfinie dp, le découplage des roues directrices RD par les moyens de couplage auxiliaires MCP1 et MCP2 de l’autre volant non prioritaire pour qu’il n’induise plus d’action sur les roues directrices RD. Ce déclenchement se fait au moyen de commandes générées par les moyens de contrôle MCT et transmises aux moyens de couplage auxiliaires MCP1 et MCP2.

Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 6, le signal d’alerte est délivré à l’instant t1 pour découpler le premier volant V1 des roues directrices RD, mais le déclenchement de ce découplage ne survient qu’à l’instant t2 (= t1 + dp) après une attente égale à la durée prédéfinie dp.

Les moyens de contrôle MCT peuvent donc être également propres à empêcher le volant non prioritaire d’induire une action sur les roues directrices îo RD en cas de délivrance du signal d’alerte par les moyens de détection MD.

On notera que le dispositif de contrôle DC, et plus précisément ses moyens de contrôle MCT, peu(ven)t être agencé(s), lorsqu’il(s) empêche(nt) le volant non prioritaire d’induire une action sur les roues directrices RD en cas de délivrance du signal d’alerte par les moyens de détection MD, pour is empêcher dans le même temps la pédale de frein et la pédale d’accélérateur, associées à ce volant non prioritaire au sein de la double commande totale, d’induire des actions respectivement sur le système de freinage et le groupe motopropulseur du véhicule VA.

On comprendra que le volant prioritaire est soit le premier volant V1,

0 soit le second volant V2. Dans le cas d’un véhicule assurant la formation à la conduite, le volant prioritaire est celui qui est utilisé par le « moniteur », et l’autre volant, qui est alors dit non prioritaire, est celui qui est utilisé par l’élève.

Ce volant prioritaire peut, par exemple et par défaut (ou par configuration initiale), être celui qui est couplé à la colonne de direction qui n’est pas couplée à la barre de direction BAD. En effet, dans un véhicule assurant la formation à la conduite, la barre de direction BAD est généralement placée du côté de l’élève, et non pas du côté du moniteur.

Dans une variante, illustrée non limitativement sur la figure 1, le dispositif de contrôle DC peut comprendre des moyens de commande MCD

0 propres à permettre le choix du volant prioritaire parmi les premier V1 et second V2 volants. Ces moyens de commande MCD peuvent, par exemple, comprendre une touche de sélection installée dans l’habitacle H du véhicule

VA et destinée à être actionnée par au moins un doigt d’un passager (par exemple le moniteur) ou une option d’un menu affichable sur un écran installé dans l’habitacle H du véhicule VA (par exemple celui du combiné central) et destinée à être sélectionnée par un doigt d’un passager (par exemple le moniteur), ou bien comprendre des moyens de reconnaissance vocale chargés de reconnaître des mots d’instruction prononcés dans l’habitacle H du véhicule VA par un passager (par exemple le moniteur).

Comme illustré non limitativement sur la figure 1, une partie au moins de ces moyens de commande MCD peut être implantée dans un calculateur CAD, qui fait éventuellement partie du dispositif de contrôle DC. Cette partie îo implantée peut être réalisée sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software >>)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware >>), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.

On peut ainsi avantageusement empêcher l’un des deux passagers 15 avant (par exemple l’élève) d’agir sur les roues directrices RD via son volant non prioritaire lorsque dans le même temps l’autre passager (par exemple le moniteur) agit sur les roues directrices RD via son volant prioritaire. On évite ainsi que les premier et second passagers avant agissent simultanément sur leurs volants, ce qui permet d’éviter tout problème lorsque leurs actions sont

0 sensiblement différentes, voire antagonistes.

Comme illustré non limitativement sur la figure 1, les moyens de contrôle MCT peuvent être implantés dans le calculateur CAD. Ces moyens de contrôle MCT peuvent être réalisés sous la forme de modules logiciels (ou informatiques), ou bien de circuits électroniques, ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.

Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 1, les moyens de détection MD peuvent comprendre des capteurs de présence CP qui sont propres à être intégrés dans les premier V1 et second V2 volants et à délivrer des signaux primaires (analogiques ou numériques) en cas de

0 détection de la présence d’une main. Dans ce cas, les moyens de détection

MD comprennent également des moyens d’analyse (non illustrés) qui sont propres à analyser les signaux primaires afin de déterminer si l’un au moins d’entre eux concerne le volant prioritaire et, dans l’affirmative, à délivrer le signal d’alerte (signalant une action sur le volant prioritaire). Ces moyens d’analyse sont donc alimentés en signaux primaires et peuvent, éventuellement, être implantés dans le calculateur CAD précité.

Ces capteurs de présence CP peuvent, par exemple, être des 5 capteurs de pression ou des capteurs sensitifs.

Dans une variante de réalisation non illustrée, les moyens de détection MD peuvent être propres à analyser des images acquises de zones du véhicule VA dans lesquelles sont installés les premier V1 et second V2 volants, afin de détecter la présence sur le volant prioritaire d’au moins une îo main du premier ou second passager avant associé.

Ces images peuvent être acquises par des moyens d’acquisition, comme par exemple au moins une caméra installée dans l’habitacle H du véhicule VA, éventuellement dans une position centrale. Cette caméra peut, par exemple, être installée en position basse, par exemple dans la planche de i5 bord PB, car cela permet d’observer les yeux sans être gêné par les paupières et de surveiller les mouvements des paupières. Mais elle pourrait également être installée en position haute, par exemple dans le rétroviseur intérieur ou dans le toit ou pavillon.

On notera que les moyens de détection MD peuvent éventuellement

0 comprendre ces moyens d’acquisition.

Comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 5, les moyens de couplage MC peuvent comprendre au moins une crémaillère de couplage CC propre à être montée en translation (suivant la direction transversale Y du véhicule VA) dans une traverse TP de la planche de bord PB qui est installée dans la partie avant de l’habitacle H, juste avant le compartiment moteur. Cette crémaillère de couplage CC comprend des première E1 et seconde E2 extrémités opposées et munies chacune de premiers crans (ou dents ou dentures) C1 qui engrènent des deuxièmes crans (ou dents ou dentures) C2 couplés en rotation aux première CD1 et seconde CD2 colonnes de direction

0 via respectivement les premier BD1 et second BD2 boîtiers de direction.

Le fait que la crémaillère de couplage CC soit montée en translation dans la traverse de planche de bord TP, permet avantageusement de la supporter sans qu’il faille prévoir des moyens de support additionnels. Cela confère une grande stabilité, avec un jeu minimal, et de la rigidité aux moyens de couplage MC. En outre, cela évite d’encombrer inutilement une zone de la planche de bord PB ou du compartiment moteur.

De plus, l’utilisation d’une crémaillère de couplage CC permet de 5 réduire les bruits générés et l’usure, ce qui rend les moyens de couplage MC moins fragiles. Les différents constituants peuvent en outre être dimensionnés pour tenir les efforts.

On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1, 3 et 4, que les premier BD1 et second BD2 boîtiers de direction peuvent être propres îo à être couplés à la traverse de planche de bord TP.

On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 5, que les moyens de couplage MC peuvent également comprendre un tube creux TC solidarisé fixement à la traverse de planche de bord TP et logeant en translation au moins une partie centrale PC de la crémaillère de couplage CC, située entre ses première E1 et seconde E2 extrémités. Cette solidarisation peut, par exemple, se faire par vissage ou soudage.

Dans ce cas, et comme illustré sur les figures 1 et 4, les premier BD1 et second BD2 boîtiers de direction sont de préférence montés en rotation sur

0 le tube creux TC afin de permettre des changements d’inclinaison des première CD1 et seconde CD2 colonnes de direction qui sont indépendant l’un de l’autre. En d’autres termes, grâce à cette possibilité de rotation des premier BD1 et second BD2 boîtiers de direction autour du tube creux TC, un changement d’inclinaison de la première colonne de direction CD1 se fait sans que cela n’induise un changement d’inclinaison de la seconde colonne de direction CD2, et inversement.

Par exemple, la partie centrale PC de la crémaillère de couplage CC peut être cylindrique circulaire, afin d’être logée dans un tube creux TC également cylindrique circulaire ou bien comportant un logement interne

0 cylindrique circulaire.

On notera qu’afin de faciliter le logement de différentes pièces dans les premier BD1 et second BD2 boîtiers de direction et le couplage de ces derniers (BD1, BD2) à la traverse de planche de bord TP, il est avantageux que chacun d’entre eux (BD1, BD2) comprenne des premier CB1 et second CB2 carters. Chaque premier carter CB1 est alors solidarisé à l’une des première CD1 et seconde CD2 colonnes de direction et monté en rotation sur le tube creux TC (par exemple au moyen de manchons (au moins partiellement cylindriques circulaires)), et chaque second carter CB2 est solidarisé fixement au premier carter CB1 associé.

Ces premier CB1 et second CB2 carters peuvent, par exemple, être réalisés en métal (notamment de l’acier ou de l’aluminium). Mais ils pourraient également être réalisés par moulage d’une matière plastique ou synthétique îo résistante et rigide afin d’assurer la tenue mécanique.

Comme cela apparaît mieux sur les figures 2, 3 et 5, les moyens de couplage MC peuvent également comprendre des premier A1 et second A2 axes comprenant chacun une première partie PA1 et une seconde partie PA2 couplées entre elles par une liaison rotule LR, afin de faciliter les changements d’inclinaison précités, notamment.

Chaque première partie PA1 est munie de deuxièmes crans (ou dents ou dentures) C2 qui engrènent des premiers crans C1 de l’une des première E1 et seconde E2 extrémités de la crémaillère de couplage CC. En d’autres termes, la première partie PA1 du premier axe A1 comprend des deuxièmes

0 crans C2 engrenant des premiers crans C1 de la première extrémité E1 de la crémaillère de couplage CC, et la première partie PA1 du second axe A2 comprend des deuxièmes crans C2 engrenant des premiers crans C1 de la seconde extrémité E2 de la crémaillère de couplage CC.

Par exemple, les deuxièmes crans C2 de chaque première partie PA1 25 peuvent être des dentures de pignon situées sur cette dernière (PA1) et qui engrènent des dentures définissant les premiers crans C1 de la première E1 ou seconde E2 extrémité de la crémaillère de couplage CC.

Chaque seconde partie PA2 est installée parallèlement à l’une des première CD1 et seconde CD2 colonnes de direction, et donc dans un plan

0 XZ, et est munie de troisièmes crans (ou dents ou dentures) C3 qui sont logés dans l’un des premier BD1 et second BD2 boîtiers de direction et couplés à un élément de couplage P1 de ce dernier (BD1, BD2). En d’autres termes, la seconde partie PA2 du premier axe A1 est installée parallèlement à la première colonne de direction CD1 et est munie de troisièmes crans C3 logés dans le premier boîtier de direction BD1 et couplés à un élément de couplage P1 de ce dernier (BD1), et la seconde partie PA2 du second axe A2 est installée parallèlement à la seconde colonne de direction CD2 et est munie de troisièmes crans C3 logés dans le second boîtier de direction BD2 et couplés à un élément de couplage P1 de ce dernier (BD2).

Chaque liaison rotule LR, couplant une première partie PA1 à une seconde partie PA2, est propre à permettre une conservation du parallélisme entre cette seconde partie PA2 et la première CD1 ou seconde CD2 colonne îo de direction associée en cas de changement d’inclinaison de cette dernière (CD1, CD2).

En d’autres termes, lorsque le premier passager va modifier l’inclinaison du premier volant V1 (et donc de la première colonne de direction CD1 associée), cela va induire la même modification d’inclinaison du premier boîtier de direction BD1 et donc de la seconde partie PA2 du premier axe A1, sans que cela n’induise de modification de la position transversale de la crémaillère de couplage CC du fait de la présence de la liaison rotule LR et du montage en rotation du premier boîtier de direction BD1 sur le tube creux TC. Par conséquent, l’inclinaison de la seconde colonne de direction CD2, et donc

0 du second volant V2, demeure inchangée.

De même, lorsque le second passager va modifier l’inclinaison du second volant V2 (et donc de la seconde colonne de direction CD2 associée), cela va induire la même modification d’inclinaison du second boîtier de direction BD2 et donc de la seconde partie PA2 du second axe A2, sans que cela n’induise de modification de la position transversale de la crémaillère de couplage CC du fait de la présence de la liaison rotule LR et du montage en rotation du second boîtier de direction BD2 sur le tube creux TC. Par conséquent, l’inclinaison de la première colonne de direction CD1, et donc du premier volant V1, demeure inchangée.

0 La liaison rotule LR peut, par exemple, être de type joint homocinétique ou joint de cardan. Elle permet de garder inchangée la distance entre les deuxièmes crans C2 et les troisièmes crans C3 et d’incliner selon des angles respectifs les première PA1 et seconde PA2 parties des premier A1 et second A2 axes.

On notera que chaque liaison rotule LR peut être également propre à permettre un déplacement de la première partie PA1 associée par rapport à la crémaillère de couplage CC sans modification de leur engrènement, en cas de déplacement de la première CD1 ou seconde CD2 colonne de direction associée.

En d’autres termes, lorsque le premier passager va modifier la position (ou l’enfoncement) suivant la direction longitudinale X du premier volant V1 (et donc de la première colonne de direction CD1 associée), cela va îo induire la même modification de position (ou d’enfoncement) longitudinal(e) du premier boîtier de direction BD1 et donc de la seconde partie PA2 du premier axe A1, mais également une translation de la première partie PA1 du premier axe A1 par rapport à la première extrémité E1 de la crémaillère de couplage CC, sans que cela n’induise de modification de la position transversale de cette dernière (CC). Par conséquent, la position (ou l’enfoncement) longitudinal(e) de la seconde colonne de direction CD2, et donc du second volant V2, demeure inchangé(e).

Le réglage longitudinal (ou en profondeur) de chaque colonne de direction CD1, CD2 résulte, par exemple, du fait qu’elle comprend des tubes

0 concentriques couplés via des cannelures mâle et femelle.

De même, lorsque le second passager va modifier la position (ou l’enfoncement) suivant la direction longitudinale X du second volant V2 (et donc de la seconde colonne de direction CD2 associée), cela va induire la même modification de position (ou d’enfoncement) longitudinal(e) du second boîtier de direction BD2 et donc de la seconde partie PA2 du second axe A2, mais également une translation de la première partie PA1 du second axe A2 par rapport à la seconde extrémité E2 de la crémaillère de couplage CC, sans que cela n’induise de modification de la position transversale de cette dernière (CC). Par conséquent, la position (ou l’enfoncement) longitudinal(e) de la première colonne de direction CD1, et donc du premier volant V1, demeure inchangé(e).

Avec un tel agencement, lorsque le premier passager tourne le premier volant V1 et que ce dernier (V1) est couplé aux roues directrices RD via le premier moyen de couplage auxiliaire MCP1, cela provoque l’entraînement en rotation de la première colonne de direction CD1 et donc de l’élément de couplage P1 faisant partie du premier boîtier de direction BD1 et des roues directrices. Cet élément de couplage P1 induit l’entraînement en rotation du premier axe A1 du fait qu’il est couplé aux troisièmes crans C3 de ce dernier (A1). La rotation du premier axe A1 induit la translation de la crémaillère de couplage CC suivant la direction transversale Y, du fait que ses deuxièmes crans C2 engrènent les premiers crans C1 de cette dernière (CC). La translation de la crémaillère de couplage CC induit l’entraînement en îo rotation du second axe A2 du fait que ses premiers crans C1 engrènent les deuxièmes crans C2 de ce dernier (A2). La rotation du second axe A2 induit l’entraînement en rotation d’un autre élément de couplage P1 faisant partie du second boîtier de direction BD2 du fait que ses troisièmes crans C3 sont couplés à cet autre élément de couplage P1. L’entraînement en rotation de i5 cet autre élément de couplage P1 provoque l’entraînement en rotation de la seconde colonne de direction CD2 et donc du second volant V2.

De même, lorsque le second passager tourne le second volant V2 et que ce dernier (V2) est couplé aux roues directrices RD via le second moyen de couplage auxiliaire MCP2, cela provoque l’entraînement en rotation de la

0 seconde colonne de direction CD2 et donc de l’élément de couplage P1 faisant partie du second boîtier de direction BD2. Cet élément de couplage P1 induit l’entraînement en rotation du second axe A2 du fait qu’il est couplé aux troisièmes crans C3 de ce dernier (A2). La rotation du second axe A2 induit la translation de la crémaillère de couplage CC suivant la direction transversale

Y, du fait que ses deuxièmes crans C2 engrènent les premiers crans C1 de cette dernière (CC). La translation de la crémaillère de couplage CC induit l’entraînement en rotation du premier axe A1 du fait que ses premiers crans C1 engrènent les deuxièmes crans C2 de ce dernier (A1). La rotation du premier axe A1 induit l’entraînement en rotation d’un autre élément de

0 couplage P1 faisant partie du premier boîtier de direction BD1 du fait que ses troisièmes crans C3 sont couplés à cet autre élément de couplage P1.

L’entraînement en rotation de cet autre élément de couplage P1 provoque l’entraînement en rotation des roues directrices et de la première colonne de direction CD1 et donc du premier volant V1.

On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 2 et 3, que les éléments de couplage P1 peuvent être des premiers pignons qui sont solidarisés fixement et respectivement aux extrémités des première CD1 et seconde CD2 colonnes de direction qui sont munies des premières parties de cardan.

On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 2, 3 et 5, que les troisièmes crans C3 peuvent faire partie de seconds pignons P2 qui sont solidarisés fixement et respectivement aux secondes îo parties PA2 des premier A1 et second A2 axes et couplés en rotation aux éléments de couplage P1 (ici des premiers pignons).

Le couplage entre les premiers P1 et seconds P2 pignons peut se faire d’au moins deux façons.

Dans une première façon, les troisièmes crans C3 des seconds is pignons P2 peuvent engrener les premiers pignons P1.

Dans une seconde façon, illustrée non limitativement sur la figure 3, les moyens de couplage MC peuvent comprendre deux courroies crantées COC qui couplent chacune en rotation l’un des seconds pignons P2 à l’un des premiers pignons P1. Dans ce cas, et comme illustré non limitativement sur

0 les figures 3 et 5, les moyens de contrôle MC peuvent également comprendre de part et d’autre des premiers P1 et seconds P2 pignons deux tendeurs TEC destinés à plaquer chaque courroie COC contre les premier P1 et second P2 pignons associés.

Les seconds pignons P2 (qui comprennent les troisièmes crans C3) 25 sont logés, comme les premiers pignons P1, respectivement dans les premier BD1 et second BD2 boîtiers de direction, de manière à suivre les déplacements de ces derniers (BD1, BD2) dans le plan XZ.

On notera également que du fait du montage en translation de la crémaillère de couplage CC dans la traverse de planche de bord TP

0 (généralement placée au-dessus des première CD1 et seconde CD2 colonnes de direction), il existe un décalage vertical (suivant Z) entre ces dernières (CD1, CD2) et respectivement les premier A1 et second A2 axes.

Ce décalage vertical est avantageusement rattrapé par les premiers P1 et second P2 pignons et l’éventuelle courroie COC.

On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure

1, que le véhicule VA peut également comprendre un dispositif d’aide à la conduite DA propre à le conduire de façon autonome sans intervention d’un passager et à avertir ce dernier lorsqu’il doit reprendre son contrôle en agissant au moins sur le premier V1 ou second V2 volant. Dans ce cas, le véhicule VA est partiellement autonome et donc peut être contrôlé aussi bien par son conducteur que par le passager qui est assis à côté de ce dernier et qui assure éventuellement sa formation.

îo Lorsque le véhicule VA est partiellement autonome, sa boîte de vitesses BV est de type automatique (ou analogue) afin de pouvoir être contrôlée automatiquement par le calculateur de supervision CS, notamment en fonction de commandes déterminées par le dispositif d’aide à la conduite DA.

L’avertissement requérant la reprise du contrôle par l’un des premier et second passagers se fait de préférence au moyen d’un message sonore qui est diffusé par au moins un haut-parleur du véhicule VA, et qui peut être complété par un message textuel affiché sur au moins un écran du véhicule VA en visibilité des premier et second passagers.

0 Ainsi, en cas d’avertissement effectué par le dispositif d’aide à la conduite DA (pour demander à un passager de reprendre le contrôle du véhicule VA), le second passager peut prendre le contrôle du véhicule VA si le premier passager ne le fait pas, et inversement le premier passager peut prendre le contrôle du véhicule VA si le second passager ne le fait pas.

Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, le dispositif d’aide à la conduite DA fait partie du calculateur de supervision CS. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, il pourrait être lui-même agencé sous la forme d’un calculateur dédié comprenant un éventuel programme dédié et couplé au calculateur de supervision CS, ou bien faire partie d’un autre calculateur

0 embarqué dans le véhicule VA. Par conséquent, un dispositif d’aide à la conduite DA peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques), ou bien de circuits électroniques, ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de contrôle (DC) pour un véhicule (VA) à roues directrices 5 (RD) et comprenant deux volants (V1, V2) propres chacun à induire une action sur lesdites roues directrices (RD) en cas d’actionnement par un passager, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de contrôle (MCT) propres, en présence de moyens de couplage auxiliaires (MCP1, MCP2) propres à assurer des couplages/découplages sélectifs desdits volants îo desdites roues directrices (RD), à imposer un maintien pendant une durée prédéfinie du couplage de l’un desdits deux volants (V1, V2), qui est couplé auxdites roues directrices (RD) et devant être découplé de ces dernières (RD), lorsque lesdits moyens de couplage auxiliaires (MCP1, MCP2) couplent auxdites roues directrices (RD) l’autre volant (V2, V1) qui n’était pas couplé à

15 ces roues directrices (RD) et qui doit l’être.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite durée prédéfinie est comprise entre 100 millisecondes et 1 seconde.
3. Dispositif selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens de détection (MD) propres à délivrer un

2 0 signal d’alerte en cas de détection sur un volant prioritaire parmi lesdits deux volants (V1, V2) d’au moins une main du passager associé, et en ce que lesdits moyens de contrôle (MCT) sont propres, en cas de délivrance dudit signal d’alerte, à déclencher, après une attente égale à ladite durée prédéfinie, le découplage desdites roues directrices (RD) par lesdits moyens

25 de couplage auxiliaires (MCP1, MCP2) de l’autre volant non prioritaire pour qu’il n’induise plus d’action sur lesdites roues directrices (RD).
4. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (MD) comprennent des capteurs de présence (CP) propres à être intégrés dans lesdits deux volants (V1, V2) et à délivrer

3 0 des signaux primaires en cas de détection de la présence d’une main, et des moyens d’analyse propres à analyser lesdits signaux primaires afin de déterminer si l’un au moins d’entre eux concerne ledit volant prioritaire et, dans l’affirmative, à délivrer ledit signal d’alerte.
5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (MD) sont propres à analyser des images acquises de zones dudit véhicule (VA) dans lesquelles sont installés lesdits deux volants (V1, V2) afin de détecter la présence sur ledit volant prioritaire

5 d’au moins une main du passager associé.
6. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend en outre lesdits moyens de couplage auxiliaires (MCP1, MCP2).
7. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens de commande (MCD) propres à permettre le îo choix dudit volant prioritaire parmi lesdits deux volants (V1, V2).
8. Véhicule (VA) comprenant des roues directrices (RD), caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de contrôle (DC) selon l’une des revendications précédentes.
9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comprend 15 en outre un dispositif d’aide à la conduite (DA) propre à le conduire de façon autonome sans intervention d’un passager et à avertir ce dernier lorsqu’il doit reprendre son contrôle en agissant au moins sur l’un desdits deux volants (V1, V2).
10. Véhicule selon l’une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce 2 0 qu’il est de type automobile.

VA

1/3

PB BD1.CB2 BAD, DC

DC, V2 DC, CD2 /PF2

RD CAD, DC

DC, V1 DC, CD1\TP

S1.

DC, MD, CP DC, MCP1

DC, MC, A1

DC, BD1, CB1 DC, MC, CC DC, BD2, CB1 DC, MC, A2 DC, MCP2 S2

DC, BD2, CB2 PA2