EP0770235B1 - Dispositif de double commande agissant a la demande sur le freinage et/ou sur l'embrayage et/ou sur l'accelerateur d'un vehicule ecole - Google Patents

Dispositif de double commande agissant a la demande sur le freinage et/ou sur l'embrayage et/ou sur l'accelerateur d'un vehicule ecole Download PDF

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EP0770235B1
EP0770235B1 EP95925883A EP95925883A EP0770235B1 EP 0770235 B1 EP0770235 B1 EP 0770235B1 EP 95925883 A EP95925883 A EP 95925883A EP 95925883 A EP95925883 A EP 95925883A EP 0770235 B1 EP0770235 B1 EP 0770235B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
pedal
vehicle
cable
sensors
housing
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95925883A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0770235A1 (fr
Inventor
Henri Bonnard
Francisco Rivas
Michel Santalucia
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SERESO HOLDING SA
Original Assignee
SERESO HOLDING SA
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30Controlling members actuated by foot
    • G05G1/34Double foot controls, e.g. for instruction vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20012Multiple controlled elements
    • Y10T74/20018Transmission control
    • Y10T74/2003Electrical actuator
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    • Y10T74/20018Transmission control
    • Y10T74/20049Transmission controlled by flexible cable
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    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20576Elements
    • Y10T74/20888Pedals
    • Y10T74/209Extension
    • Y10T74/20906Offset

Definitions

  • the present invention relates to a dual control device for vehicles schools, of the kind described in DE-A- 0 819 047.
  • the present invention provides a device which provides a solution to the drawbacks above cited.
  • the present invention presents a device which has the advantage of being assembled, disassembled and reassembled at will, even on model vehicles and different brand.
  • the dual control device, object of the present invention acting on demand on braking and / or on the clutch and / or on the accelerator of a vehicle school, is essentially characterized in that it comprises at least one mechanical sensor that is to say a sensor actuable by mechanical stress, providing a signal electrical representative of action or solicitation of a user's feet, such as the monitor, an electrical control circuit, receiving by an electrical link the said signal representative of this action and at least one electric motor member, electrically connected to the electrical control circuit and activated by said circuit when the latter receives the signal representative of the foot action applied by the user to the sensor, said electric motor member comprising a mechanical output element, integral with the end of a flexible mechanical actuating element, fixed by its other end the brake pedal or the clutch pedal or the accelerator pedal, said member output applying an axial force on the flexible actuating element when the member motor is activated, the axial force exerted on the flexible element being applied by this same element on the pedal which activates the latter towards the floor of the vehicle.
  • a simple electrical control device having some Characteristics of the present invention is set out in WO-A-92 05 482.
  • the dual control device is intended in particular to equip a vehicle learning to drive a car to effectively double brake, clutch, and acceleration controls.
  • the invention according to another of its aspects provides three mechanical sensors intended respectively for activation vehicle braking, clutch and acceleration functions, electrically connected to the electrical control circuit and providing representative signals actions of a user's feet, to said electrical control circuit, which is connected electrically to three electric motors, which are activated by said control circuit respectively from the action on the three sensors, the three motor parts being mechanically associated via three elements actuation hoses, respectively to the three pedals of the vehicle, which are each actuated towards the vehicle floor by the associated flexible element when the corresponding motor member is activated by the electrical control circuit.
  • the flexible actuating elements may each be constituted by a cable slidably mounted in a flexible steel spiral sheath.
  • Such an element flexible is known as BOWDEN cable.
  • the cable of this flexible element will for example be fixed by one of its ends to the corresponding pedal and the latter will be actuated by this cable in traction towards the floor of the vehicle.
  • each of the flexible actuating elements is associated with a sheath stop box pivotally mounted on a mounting base to the vehicle floor and this opposite and in front of the corresponding pedal so as to follow the movement of the latter and allow the cable to self-orient according to the direction of the traction force on the pedal which minimizes its wear.
  • the cable by its free end, is fixed to the floor of the vehicle, behind the corresponding pedal, and the latter is equipped a sheath stop ring crossed by the cable, in which the end of the sheath.
  • the flexible actuating element between the member actuation motor and the corresponding pedal, is arranged along a path having at least one curve.
  • the driving school instructor has, for control the three pedals, a narrow strip with three buffers respectively mechanically associated with the three sensors which are fixed to this strip.
  • the pedal depressing setpoint is directly proportional to the pressure exercised by the monitor's foot on the pad corresponding to the original pedal which also retains its original function.
  • the amplitude or intensity of the electrical signal delivered by each mechanical sensor is representative of the value of the pressure exerted by the monitor foot.
  • the element output of each electric motor member is moved by its motor when this last is activated, and the value of its displacement is correlated with the value of the amplitude or intensity of the electrical signal, delivered by the mechanical sensor.
  • the mechanical or foot movement sensors linked to the device object of the present invention are therefore pressure sensors, penetration sensors or position sensors.
  • each sensor is actuated by a pedal, which is specific to it, mounted in a hinge in a removable support, in the form of a housing for example, mounted on the vehicle floor on the passenger side before.
  • the purpose of this box with pedals is to replace the aforementioned headband.
  • each pedal of the housing will be mounted on a hinge pin supported by a yoke attached to said housing.
  • there will be a stopper intended to materialize the end of stroke.
  • the stop associated with the pedal corresponding to the vehicle brake pedal is elastically deformable and delivers a reaction force to the pedal simulating the force exerted by the circuit brake on the driver's brake pedal when the driver is trying to block the wheels.
  • the sensor associated with the pedal will deliver in this situation an intensity signal or of maximum or almost maximum amplitude, so that the actuation motor, by through the associated flexible element, push the pedal towards the floor, at maximum travel of the latter.
  • a pivoting locking means activatable by the monitor, in order to prohibit, when necessary, the operation of this pedal to the floor.
  • a pivoting locking means activatable by the monitor, in order to prohibit, when necessary, the operation of this pedal to the floor.
  • each electric motor member is a gear motor.
  • Each gear motor comprises a winch on which the cable of the flexible element of the associated pedal, this winch constituting the output element of the electric motor member.
  • a potentiometer is associated to identify the position angularity of the winch and, consequently, the degree of depression of the pedal.
  • FIG. 1 a control panel 1 comprising three sensors 2, 3 and 4 and supported by a support 5 connected to the floor of the vehicle 6 or directly fixed to this floor, electrical connecting conductors 7, a motor housing 8 electrically connected to a power supply 9 by electrical conductors supply and to the sensors 2, 3, 4 by the electrical conductors 7. Furthermore, the motor housing 8, comprising the electric motor members 22, 23, 24 is mechanically connected with three flexible mechanical elements 10, 11 and 12 made up, for example each by a "BOWDEN" cable. These "BOWDEN" cables are each made up by a steel cable slidably mounted in a guide sheath. Element 10 is constituted by a cable 101 and a sheath 102.
  • the element 11 is constituted by a cable 111 and a sheath 112 and the element 12 is constituted by a cable 121 and a sheath 122.
  • These elements 10, 11, 12 are respectively engaged in three sheath stop boxes 13, 14 and 15 and connected respectively to three driving pedals 16, 17 and 18. More specifically, the mechanical elements of the output of the electric motor members receive in fixation respectively the three cables 101, 111, 121 of the flexible actuating elements 10, 11, 12. To actuate the pedals, the mechanical output elements of the drive members electric act in traction on the cables of the flexible actuating elements.
  • the control strip 1 is, for the driving school instructor, the equivalent of driving pedals 16, 17 and 18 for the student. Sinking or pressure sensors 2, 3 and 4 correspond respectively to the three driving pedals 16, 17 and 18.
  • the strip 1 thus serves to control the vehicle 6 parallel to the action of the student.
  • the lateral distance between sensors 2, 3 and 4 is appreciably equal to that separating the pedals 16, 17 and 18.
  • the control panel 1 is only used rigid support to sensors 2, 3 and 4 and is itself supported, for example, by a support 5 which moves it away from the vehicle floor 6, in the most appropriate position for comfort of the instructor.
  • Sensors 2, 3 and 4 are each capable of transmitting an electrical signal in function of the action of the foot on their surface. These sensors can, for example, be motion sensors, for example based on potentiometers, force sensors, pressure sensors, penetration sensors or position sensors. They are of known type. These sensors are protected by a plastic or elastic pad or rubber. Sensors 2, 3 and 4 are each capable of emitting a signal electric representative of the movement, position or force exerted by the foot of the monitor on their surface.
  • the electrical connecting conductors 7 electrically connect the sensors 2, 3 and 4 to the motor unit 8 and transmit the signals leaving the sensors 2, 3 and 4.
  • the motor housing 8 is presented in FIG. 4. It comprises three geared motors controlled according to signals from sensors 2, 3 and 4 and controlling the position driving pedals 16, 17 and 18. It therefore receives the electrical conductors as input 7 and the power supply and controls, at the output, the position of three cables 101, 111, 121 of the flexible elements 10, 11 and 12.
  • the power supply 9 is preferably constituted by the storage battery of the vehicle 6.
  • the three flexible mechanical actuating elements 10, 11, and 12 engage respectively in three sheath stop boxes 13, 14 and 15.
  • the three stop stop boxes sheath 13, 14 and 15 are located respectively in front of the pedals 16, 17 and 18 and are fixed on the vehicle floor 6.
  • Each sheath stop box receives motor box 8, one of the elements 10, 11 or 12 comprising the outer sheath and the central cable and it spring only the central cable which is mechanically linked to the underside of the corresponding pedal. In this way, a traction exerted on the central cable by one of the geared motors causes one of the pipe pedals 16, 17 to depress or 18.
  • the driving pedals 16, 17 and 18 are those of the original vehicle.
  • Each sheath stop box is pivotally mounted about an axis 20 on a base 13A for fixing to the floor 19 of the vehicle, facing and in front of the pedal corresponding.
  • the sheath stop box has an internal channel 13B extending from a cable entry hole and its sheath to a cable exit hole which orifice is made in the front face of said housing, that is to say, that arranged next to the pedal.
  • the cable and its sheath and the latter is blocked by its end in said channel, against a shoulder of the latter, for example.
  • the opening for introducing the cable and its sheath is made in one of the side faces of the housing this face being perpendicular to the pivot axis.
  • the internal channel 13B of the housing 13 develops along an arc of circumference of relatively large radius.
  • the pivot axis 20 of the housing 13 is parallel to the pivot axis of the corresponding pedal and the geometric center of the outlet orifice belongs to the geometric plane in which the cable attachment evolves the pedal.
  • the housing when the pedal is stressed in traction, can freely rotate and the cable orient itself according to the direction of the traction force on the pedal, which limits wear by friction on the edge of the outlet orifice.
  • the cable this arrangement will not be subjected to shearing forces at the orifice of exit.
  • the cable of the flexible actuating element acts in traction on the corresponding pedal.
  • the cable of the flexible actuating element by its free end, is fixed to the vehicle floor, behind the corresponding pedal, and the latter receives fixing a ring 38 sheath stop crossed by the cable, in which is blocked the end of the sheath of the flexible element.
  • the flexible actuating element between the organ actuation motor and the corresponding pedal, is arranged along a path having at least one curve and the said element is mounted in the vehicle so as to be able to move around freely. So when the corresponding electric motor member acts in traction on the cable, the curve formed by the flexible element can be reduced, this which forces the sheath to push on the pedal.
  • the driving school instructor has a strip 1 to control the three pedals narrow width with three buffers.
  • the pedal depressing instruction is directly proportional to the pressure exerted by the monitor's foot on the pad corresponding to the original pedal.
  • the sensor 2 is functionally associated with the driving pedal 16 with the element flexible actuator 10.
  • the sensor 3 is functionally associated with the foot pedal line 17 and the flexible actuating element 11.
  • the sensor 4 is functionally associated to the driving pedal 18 and to the flexible actuating element 12.
  • the flexible actuating elements 10, 11 and 12 are associated mechanically respectively to the three sheath stop boxes 13, 14, 15.
  • FIG. 2 In Figure 2 are shown a sheath stop housing 13 having an axis pivot 20, a flexible actuating element 10, the floor 19 of the vehicle 6 and a driving pedal 16 connected to an axis of rotation 21. It is understood that the tension of the cable of the flexible actuating element 10 causes the descent of the driving pedal 16 towards the pivot axis 20.
  • FIG. 3 represents a top view of the same elements as Figure 2 and therefore does not require further explanation.
  • the motor housing 8 comprises three electric motor members 22, 23, and 24, three position sensors 34, 35 and 36 and an electrical circuit 37 connected to all the elements the device according to the invention.
  • Each electric motor member is made up for example by a gear motor and has a mechanical output element to which is fixed one of the three mechanical traction cables 101, 111, 121.
  • Each gear motor includes an electric motor of the type having an output shaft rotary on which a mechanical torque is available and a reduction gear coupled by flange or other means of coupling to the output shaft of the electric motor, said reducer being provided with an output shaft coupled to the mechanical element output element engine.
  • the respective output shafts 22A, 23A, and 24A of the reducers are coupled respectively to the output elements 25, 26 and 27 of the three drive members, said output elements each consisting of a winch.
  • On the three winches roll up the cables 101, 111, 121 respectively of the flexible actuating elements 10, 11 and 12 and therefore cause the descents of the driving pedals 16, 17, and 18 respectively.
  • Each gearbox consists for example of two pinions of primitive diameters different, meshing with each other, one of which is wedged on the output shaft of the corresponding motor and the other on the corresponding output shaft 22A or 23A or 24A, the larger diameter pinion being wedged on this latter shaft.
  • the reducer consisting of the pinions 28 and 29 is coupled to the shaft 22A of the member motor 22 and provides a motor torque to the winch 25 while the reducer constituted pinions 30 and 31 is coupled to the output shaft 23A and cooperates in coupling with the winch 26.
  • the reducer consisting of the pinions 32 and 33 is coupled to the shaft 24A and cooperates in coupling with the winch 27.
  • the three position sensors 34, 35 and 36 are mechanically connected to the shafts of the driving organs, to the pinions of the reducers or to the winches They are apt to possess a variable electrical response depending on their mechanical position. They are, by example, consisting of potentiometers having a variable resistance depending on this position or driving pedals.
  • the electric circuit 37 controls the position of the driving pedal 16 as a function of the signal from sensor 2, by performing a position check on the through potentiometer 34. Similarly, the electrical circuit 37 controls the position of the pedal line 17 as a function of the signal from the sensor 3, by performing a position check via potentiometer 35. Finally, the electrical circuit 37 controls the position of the driving pedal 18 according to the signal from the sensor 4, by performing a position check using potentiometer 36.
  • the electronic diagram of the electrical circuit 37 is known to those skilled in the art in the field of position control.
  • the sensors 2, 3, 4 are no longer carried by a strip but mounted as a fixing in a housing 39 removably fixed on the passenger side floor and open towards the passenger seat.
  • a housing 39 removably fixed on the passenger side floor and open towards the passenger seat.
  • Each pedal 40 is fixedly mounted on a hinge pin 41 rotatably mounted in a yoke 42 attached to the housing 39.
  • the sensor 2 or 3 or 4 associated with the corresponding pedal 40 will be type of those comprising a rotary axis and delivering a signal of intensity or amplitude representative of the angular position of the axis relative to an original position.
  • This sensor will be coupled to the hinge pin 41 to deliver representative information the angular position of the associated pedal.
  • Each pedal 40 can be moved towards the vehicle floor under the effect of the pushing force exerted by the foot of the monitor.
  • a rap spring is provided pel (not shown) tensioned between the housing and the pedal.
  • the three pedals 40 respectively correspond to the accelerator pedal 18, the brake pedal 17 and the clutch pedal 16 and are respectively associated to sensors 4, 3 and 2.
  • a stop intended to materialize the end of travel of this pedal.
  • Stop 42 associated with the pedal of the housing corresponding to the brake pedal 17 is presented under the shape of a frustoconical pad and deforms elastically under the effect of the action of the corresponding pedal 40.
  • this stop 42 applies a reaction force simulating that exerted by the hydraulic circuit on the pedal 40 braking on pedal 17 when the latter is pushed back by the driver at the maximum of its stroke.
  • Each of the pedals 16, 17, 18 may be associated with a pivoting locking means, activatable by the instructor, in order to prohibit the student from maneuvering this pedal when necessary.
  • This means may consist of an element actuating hose 43 fixed on the one hand to the corresponding pedal, 16 or 17 or 18 and on the other hand to an electric motor actuating member 44 which when activated acts in traction on the flexible element to hold the corresponding pedal by traction on the latter via the said element, in the most distant position from the floor and prohibit its operation towards the latter.
  • the organ activation signal electric motor will be delivered by a sensor 45 mounted in attachment against the underside 46A of the operating buffer 46 of the pedal 40. This sensor 45 will deliver the signal when activated by the monitor's foot.

Description

La présente invention concerne un dispositif de double commande pour véhicules écoles, du genre exposé dans DE-A- 0 819 047.
Les dispositifs actuellement connus sont constitués chacun par un double pédalier comprenant un ensemble de tringles avec pédales d'actionnement permettant de doubler les fonctions des pédales de conduite du véhicule. Ainsi avec les pédales de ce pédalier additionnel il est possible de freiner le véhicule, d'agir sur l'embrayage et sur la commande des gaz. Ces dispositifs demandent un délai d'installation important et sont spécifiques à chaque type de véhicule. Ils présentent, en outre, de nombreux inconvénients parmi lesquels on peut citer :
  • la fidélité aléatoire des commandes du double pédalier,
  • le passage des tringles impose la détérioration des garnitures du véhicule,
  • l'encombrement est important et interdit d'étendre les jambes en place passager/moniteur,
  • la modification du véhicule est importante et le réaménagement du véhicule pour revente est rendue difficile,
  • la gestion des pièces spécifiques est lourde à cause de leur adaptation à chaque modèle,
  • la réutilisation des équipements double commande est inexistante (usure, déformation).
La présente invention propose un dispositif qui apporte une solution aux inconvénients ci-dessus cités. De plus, la présente invention présente un dispositif qui a l'avantage d'être monté, démonté et remonté à volonté, même sur des véhicules de modèle et de marque différent.
A cet effet le dispositif de double commande, objet de la présente invention, agissant à la demande sur le freinage et/ou sur l'embrayage et/ou sur l'accélérateur d'un véhicule école, se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte au moins un capteur mécanique c'est-à-dire un capteur actionnable par sollicitation mécanique, fournissant un signal électrique représentatif d'action ou sollicitation de pieds d'un utilisateur, tel le moniteur, un circuit électrique de commande, recevant par une liaison électrique le dit signal représentatif de cette action et au moins un organe moteur électrique, connecté électriquement au circuit électrique de commande et activé par ledit circuit lorsque ce dernier reçoit le signal représentatif de l'action de pied appliquée par l'utilisateur sur le capteur, ledit organe moteur électrique comportant un élément mécanique de sortie, solidaire de l'extrémité d'un élément mécanique flexible d'actionnement, fixé par son autre extrémité à la pédale de frein ou à la pédale d'embrayage ou à la pédale d'accélérateur, ledit organe de sortie appliquant un effort axial sur l'élément flexible d'actionnement lorsque l'organe moteur est activé, l'effort axial exercé sur l'élément flexible étant appliqué par ce même élément sur la pédale ce qui actionne cette dernière vers le plancher du véhicule.
Un dispositif de simple commande électrique ayant quelques caractéristiques de la présente invention est exposé dans WO-A- 92 05 482.
Le dispositif de double commande est destiné notamment à équiper un véhicule automobile d'apprentissage de la conduite automobile pour doubler efficacement les commandes de freinage, d'embrayage, et d'accélération. Ainsi l'invention selon un autre de ses aspects prévoit trois capteurs mécaniques destinés respectivement à l'activation des fonctions de freinage, d'embrayage et d'accélération du véhicule, connectés électriquement au circuit électrique de commande et fournissant des signaux représentatifs d'actions de pieds d'un utilisateur, au dit circuit électrique de commande, lequel est connecté électriquement à trois organes moteurs électriques, lesquels sont activés par ledit circuit de commande respectivement à partir de l'action sur les trois capteurs, les trois organes moteurs étant associés mécaniquement par l'intermédiaire de trois éléments flexibles d'actionnement, respectivement aux trois pédales du véhicule, lesquelles sont actionnées chacune vers le plancher du véhicule par l'élément flexible associé lorsque l'organe moteur correspondant est activé par le circuit électrique de commande.
Les éléments flexibles d'actionnement pourront être constitués chacun par un câble monté en coulissement dans une gaine flexible en spirales d'acier. Un tel élément flexible est connu sous le nom de câble de BOWDEN. Le câble de cet élément flexible sera par exemple fixé par une de ses extrémités à la pédale correspondante et cette dernière sera actionnée par ce câble en traction vers le plancher du véhicule.
Selon cette forme de réalisation, à chacun des éléments flexibles d'actionnement est associé un boítier arrêt de gaine monté en pivotement sur une embase de fixation au plancher du véhicule et ce en regard et en avant de la pédale correspondante de façon à suivre le mouvement de cette dernière et permettre l'auto-orientation du câble suivant la direction de l'effort de traction sur la pédale ce qui minimise son usure.
Selon une variante d'exécution, le câble, par son extrémité libre, est fixé au plancher du véhicule, en arrière de la pédale correspondante, et cette dernière est équipée d'une bague arrêt de gaine traversée par le câble, dans laquelle est bloquée l'extrémité de la gaine. Selon cette forme de réalisation, l'élément flexible d'actionnement, entre l'organe moteur d'actionnement et la pédale correspondante, est disposé selon un trajet présentant au moins une courbe.
Selon une première forme de réalisation, le moniteur d'auto-école dispose, pour contrôler les trois pédales, d'un bandeau de faible largeur doté de trois tampons respectivement associés mécaniquement aux trois capteurs lesquels sont fixés à ce bandeau. La consigne d'enfoncement d'une pédale est directement proportionnelle à la pression exercée par le pied du moniteur sur le tampon correspondant à la pédale d'origine laquelle conserve par ailleurs, sa fonction initiale.
L'amplitude ou l'intensité du signal électrique délivré par chaque capteur mécanique est représentative de la valeur de la pression exercée par le pied du moniteur. L'élément de sortie de chaque organe moteur électrique est déplacé par son moteur lorsque ce dernier est activé, et la valeur de son déplacement est en corrélation avec la valeur de l'amplitude ou de l'intensité du signal électrique, délivré par le capteur mécanique.
Les capteurs mécaniques ou de mouvement de pied liés au dispositif objet de la présente invention sont donc des capteurs de pression, des capteurs d'enfoncement ou des capteurs de position.
Selon une autre forme de réalisation, chaque capteur est actionné par une pédale, qui lui est propre, montée en articulation dans un support amovible, sous forme de boítier par exemple, monté sur le plancher du véhicule du côté de l'emplacement du passager avant. Ce boítier avec pédales à pour but de remplacer le bandeau sus évoqué. Selon cette forme de réalisation, chaque pédale du boítier sera montée sur un axe d'articulation supporté par une chape fixée au dit boítier. Dans le boítier, sur la trajectoire de chaque pédale, sera disposée une butée, destinée à matérialiser la fin de course. De plus la butée associée à la pédale correspondant à la pédale de frein du véhicule, est déformable élastiquement et délivre à la pédale un effort de réaction simulant l'effort exercé par le circuit de freinage sur la pédale de frein du conducteur lorsque ce dernier cherche à bloquer les roues. Le capteur associé à la pédale, délivrera dans cette situation un signal d'intensité ou d'amplitude maximale ou quasi maximale, de sorte que le moteur d'actionnement, par l'intermédiaire de l'élément flexible associé, repoussera la pédale vers le plancher, au maximum de la course de cette dernière.
A chacune des pédales du véhicule, c'est-à-dire celles destinées à être actionnées par l'élève conducteur, est associé un moyen de blocage en pivotement, activable par le moniteur, dans le but d'interdire, lorsque cela s'avère nécessaire, la manoeuvre de cette pédale vers le plancher. En variante, il n'est plus prévu un moyen de blocage de chaque pédale pour prévenir sa fausse manoeuvre par l'élève mais un vibreur, activable par le moniteur.
De préférence, chaque organe moteur électrique est un moto-réducteur. Chaque moto-réducteur comporte un treuil sur lequel s'enroule le câble de l'élément flexible de la pédale associée, ce treuil constituant l'élément de sortie de l'organe moteur électrique. A ce treuil ou à l'un des pignons du réducteur constituant transmission de mouvement entre le treuil et l'arbre du moteur, est associé un potentiomètre pour repérer la position angulaire du treuil et, par voie de conséquence, le degré d'enfoncement de la pédale.
D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention apparaítront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation, donnée à titre d'exemple non-limitatif en se référant aux dessins annexés en lesquels :
  • La figure 1 représente une vue en perspective de manière schématique du dispositif selon la présente invention;
  • La figure 2 représente une vue de côté d'une pédale du véhicule et d'un boítier arrêt de gaine du dispositif selon l'invention;
  • La figure 3 représente une vue de dessus d'une pédale et d'un boítier arrêt de gaine du dispositif selon l'invention;
  • la figure 4 représente une vue de dessus d'une partie motrice du dispositif représenté en figure 1;
  • La figure 5 est une vue de détail montrant la liaison entre un élément flexible d'actionnement et la pédale correspondante selon une autre forme de réalisation;
  • La figure 6 est une vue d'un boítier avec pédales d'actionnement des capteurs de commande de l'enfoncement des pédales de conduite du véhicule;
  • La figure 7 est une vue sous forme schématique d'un moyen de blocage de chaque pédale de conduite du véhicule.
Dans la figure 1 sont représentés un bandeau de contrôle 1 comportant trois capteurs 2, 3 et 4 et supporté par un support 5 relié au plancher du véhicule 6 ou bien directement fixé à ce plancher, des conducteurs électriques de liaison 7, un boítier moteur 8 relié électriquement à une alimentation électrique 9 par des conducteurs électriques d'alimentation et aux capteurs 2, 3, 4 par les conducteurs électriques 7. Par ailleurs, le boítier moteur 8, comportant les organes moteurs électriques 22, 23, 24 est relié mécaniquement à trois éléments mécaniques, flexibles 10, 11 et 12 constitués, par exemple chacun par un câble de "BOWDEN". Ces câbles de " BOWDEN " sont constitués chacun par un câble en acier monté en coulissement dans une gaine de guidage. L'élément 10 est constitué par un câble 101 et une gaine 102. L'élément 11 est constitué par un câble 111 et une gaine 112 et l'élément 12 est constitué par un câble 121 et une gaine 122. Ces éléments 10, 11, 12 sont respectivement engagés dans trois boítiers arrêt de gaine 13, 14 et 15 et reliés respectivement à trois pédales de conduite 16, 17 et 18. Plus précisément, les éléments mécaniques de sortie des organes moteurs électriques reçoivent en fixation respectivement les trois câbles 101, 111, 121 des éléments flexibles d'actionnement 10, 11, 12. Pour actionner les pédales, les éléments mécaniques de sortie des organes moteurs électrique agissent en traction sur les câbles des éléments flexibles d'actionnement.
Le bandeau de contrôle 1 est, pour le moniteur de l'auto-école, l'équivalent des pédales de conduite 16, 17 et 18 pour l'élève. Les capteurs d'enfoncement ou de pression 2, 3 et 4 correspondent respectivement aux trois pédales de conduite 16, 17 et 18. Le bandeau 1 sert ainsi à contrôler le véhicule 6 parallèlement à l'action de l'élève. Pour des raisons ergonomiques, la distance latérale entre les capteurs 2, 3 et 4 est sensiblement égale à celle séparant les pédales 16, 17 et 18. Le bandeau de contrôle 1 sert uniquement de support rigide aux capteurs 2, 3 et 4 et est lui-même supporté, par exemple, par un support 5 qui l'éloigne du plancher du véhicule 6, selon la position la plus appropriée au confort du moniteur.
Les capteurs 2, 3 et 4 sont aptes à transmettre chacun un signal électrique en fonction de l'action du pied sur leur surface. Ces capteurs peuvent, par exemple, être des capteurs de mouvement, par exemple à base de potentiomètres, des capteurs de force, des capteurs de pression, des capteurs d'enfoncement ou des capteurs de position. Ils sont de type connu. Ces capteurs sont protégés par un tampon en matière plastique ou élastique ou encore en caoutchouc. Les capteurs 2, 3 et 4 sont chacun aptes à émettre un signal électrique représentatif du mouvement, de la position ou de la force exercée par le pied du moniteur sur leur surface.
Le conducteurs électriques de liaison 7 relient électriquement les capteurs 2, 3 et 4 au boítier moteur 8 et transmettent les signaux sortant des capteurs 2, 3 et 4.
Le boítier moteur 8 est présenté en figure 4. Il comporte trois moto-réducteurs commandés en fonction des signaux sortant des capteurs 2, 3 et 4 et commandant la position des pédales de conduite 16, 17 et 18. Il reçoit donc en entrée les conducteurs électriques de liaison 7 et l'alimentation électrique et commande, en sortie, la position des trois câbles 101, 111, 121 des éléments flexibles 10, 11 et 12.
L'alimentation électrique 9 est préférentiellement constituée par la batterie d'accumulateur du véhicule 6.
Les trois éléments mécaniques flexibles d'actionnement 10, 11, et 12 s'engagent respectivement dans trois boítiers arrêt de gaine 13, 14 et 15. Les trois boítiers arrêt de gaine 13, 14 et 15 sont situés respectivement en avant des pédales 16, 17 et 18 et sont fixés sur le plancher du véhicule 6. Chaque boítier arrêt de gaine reçoit du boítier moteur 8, l'un des éléments 10, 11 ou 12 comportant la gaine externe et le câble central et il en ressort uniquement le câble central qui est mécaniquement lié à la face inférieure de la pédale correspondante. De cette manière, une traction exercée sur le câble central par l'un des moto-réducteurs provoque l'enfoncement d'une des pédales de conduites 16, 17 ou 18.
Les pédales de conduite 16, 17 et 18 sont celles d'origine du véhicule.
Chaque boítier arrêt de gaine est monté en pivotement autour d'un axe 20 sur une embase 13A de fixation au plancher 19 du véhicule et ce en regard et en avant de la pédale correspondante. Le boítier arrêt de gaine comporte un canal interne 13B s'étendant depuis un orifice d'introduction du câble et de sa gaine vers un orifice de sortie du câble lequel orifice est pratiqué dans la face frontale dudit boítier, c'est-à-dire, celle disposée en regard de la pédale. Dans le canal interne 13B du boítier sont introduits le câble et sa gaine et cette dernière est bloquée par son extrémité dans ledit canal, contre un épaulement de ce dernier, par exemple. L'orifice d'introduction du câble et de sa gaine est pratiqué dans une des faces latérales du boítier cette face étant perpendiculaire à l'axe de pivotement. Le canal interne 13B du boítier 13 se développe suivant un arc de circonférence de cercle de rayon relativement important. L'axe 20 de pivotement du boítier 13 est parallèle à l'axe de pivotement de la pédale correspondante et le centre géométrique de l'orifice de sortie appartient au plan géométrique dans lequel évolue l'attache du câble à la pédale. Ainsi le boítier, lorsque la pédale est sollicitée en traction, peut librement pivoter et le câble s'orienter selon la direction de l'effort de traction sur la pédale, ce qui limite l'usure par frottement sur l'arête de l'orifice de sortie. Par ailleurs le câble, de part cette disposition, ne sera pas soumis à des efforts de cisaillement au niveau de l'orifice de sortie. Selon ce mode de réalisation, le câble de l'élément flexible d'actionnement agit en traction sur la pédale correspondante. Selon une variante d'exécution représentée en figure 5, le câble de l'élément flexible d'actionnement, par son extrémité libre, est fixé au plancher du véhicule, en arrière de la pédale correspondante, et cette dernière reçoit en fixation une bague 38 arrêt de gaine traversée par le câble, dans laquelle est bloquée l'extrémité de la gaine de l'élément flexible. L'élément flexible d'actionnement, entre l'organe moteur d'actionnement et la pédale correspondante, est disposé selon un trajet présentant au moins une courbe et le dit élément est monté dans le véhicule de manière à pouvoir s'y déplacer librement. Ainsi, lorsque l'organe moteur électrique correspondant agit en traction sur le câble, la courbe formée par l'élément flexible peut se réduire, ce qui force la gaine à venir en poussée sur la pédale.
Le moniteur d'auto-école dispose, pour contrôler les trois pédales, d'un bandeau 1 de faible largeur doté de trois tampons. La consigne d'enfoncement d'une pédale est directement proportionnelle à la pression exercée par le pied du moniteur sur le tampon correspondant à la pédale d'origine.
Le capteur 2 est associé fonctionnellement à la pédale de conduite 16 à l'élément flexible d'actionnement 10. Le capteur 3 est associé fonctionnellement à la pédale de conduite 17 et à l'élément flexible d'actionnement 11. Le capteur 4 est associé fonctionnellement à la pédale de conduite 18 et à l'élément flexible d'actionnement 12. Les éléments flexibles d'actionnement 10, 11 et 12 sont associés mécaniquement respectivement aux trois boítiers arrêt de gaine 13, 14, 15.
Dans la figure 2 sont représentés un boítier arrêt de gaine 13 comportant un axe de pivotement 20, un élément flexible d'actionnement 10, le plancher 19 du véhicule 6 et une pédale de conduite 16 reliée à un axe de rotation 21. On comprend que la tension du câble de l'élément flexible d'actionnement 10 provoque la descente de la pédale de conduite 16 vers l'axe de pivotement 20.
Dans la figure 3, sont représentés le boítier arrêt de gaine 13, l'axe de pivotement 20, l'élément flexible d'actionnement 10, le plancher 19 du véhicule 6 et la pédale de conduite 16, reliée à l'axe de rotation 21. La figure 3 représente en vue de dessus les mêmes éléments que la figure 2 et ne nécessite donc pas d'explication complémentaire.
Dans la figure 4 sont représentés, dans une vue de dessus, le boítier moteur 8, les conducteurs électriques 7, les câbles mécaniques 101, 111 et 121, l'alimentation électrique 9. Le boítier moteur 8 comporte trois organes moteurs électriques 22, 23, et 24, trois capteurs de position 34, 35 et 36 et un circuit électrique 37 relié à tous les éléments électriques du dispositif selon l'invention. Chaque organe moteur électrique est constitué par exemple par un moto-réducteur et comporte un élément mécanique de sortie auquel est fixé l'un des trois câbles mécaniques de traction 101, 111, 121. Chaque moto-réducteur comprend un moteur électrique du type de ceux possédant un arbre de sortie rotatif sur lequel un couple mécanique est disponible et un réducteur accouplé par bride ou autre moyen d'accouplement à l'arbre de sortie du moteur électrique, ledit réducteur étant pourvu d'un arbre de sortie accouplé à l'élément mécanique de sortie de l'organe moteur. Les arbres 22A, 23A, et 24A respectifs de sortie des réducteurs sont accouplés respectivement aux éléments de sortie 25, 26 et 27 des trois organes moteurs, lesdits éléments de sortie étant constitués chacun par un treuil. Sur les trois treuils s'enroulent respectivement les câbles 101, 111, 121 des éléments flexibles d'actionnement 10, 11 et 12 et entraínent donc les descentes des pédales de conduite 16, 17, et 18 respectivement.
Chaque réducteur est constitué par exemple de deux pignons de diamètres primitifs différents, en engrènement l'un avec l'autre, dont un est calé sur l'arbre de sortie du moteur correspondant et l'autre sur l'arbre de sortie 22A ou 23A ou 24A correspondant, le pignon de plus grand diamètre étant calé sur ce dernier arbre. En figure 4 on peut remarquer que le réducteur constitué des pignons 28 et 29 est accouplé à l'arbre 22A de l'organe moteur 22 et fourni un couple moteur au treuil 25 tandis que le réducteur constitué des pignons 30 et 31 est accouplé à l'arbre de sortie 23A et coopère en accouplement avec le treuil 26. On remarque également que le réducteur constitué des pignons 32 et 33 est accouplé à l'arbre 24A et coopère en accouplement avec le treuil 27.
Les trois capteurs de position 34, 35 et 36 sont mécaniquement reliés aux arbres des organes moteurs, aux pignons des réducteurs ou aux treuils. Ils sont aptes à posséder une réponse électrique variable en fonction de leur position mécanique. Ils sont, par exemple, constitués de potentiomètres possédant une résistance variable en fonction de cette position ou encore des pédales de conduite.
Le circuit électrique 37 asservit la position de la pédale de conduite 16 en fonction du signal lui provenant du capteur 2, en effectuant une vérification de position par le biais du potentiomètre 34. De même, le circuit électrique 37 asservit la position de la pédale de conduite 17 en fonction du signal lui provenant du capteur 3, en effectuant une vérification de position par le biais du potentiomètre 35. Enfin, le circuit électrique 37 asservit la position de la pédale de conduite 18 en fonction du signal lui provenant du capteur 4, en effectuant une vérification de position par le biais du potentiomètre 36.
Le schéma électronique du circuit électrique 37 est connu de l'homme de l'art dans le domaine des asservissements de position.
Dans la forme de réalisation, objet de la figure 6, les capteurs 2, 3, 4 ne sont plus portés par un bandeau mais montés en fixation dans un boítier 39 fixé de manière amovible sur le plancher du véhicule côté passager et ouvert en direction du siège du passager. Dans ce boítier, sont montées en articulation trois pédales 40, dont la première actionne le capteur 2, la deuxième le capteur 3 et la troisième le capteur 4. Chaque pédale 40 est montée fixement sur un axe d'articulation 41 monté en rotation dans une chape 42 fixée au boítier 39. Le capteur 2 ou 3 ou 4 associé à la pédale 40 correspondante sera du type de ceux comprenant un axe rotatif et délivrant un signal d'intensité ou d'amplitude représentative de la position angulaire de l'axe par rapport à une position d'origine. Ce capteur sera accouplé à l'axe d'articulation 41 pour délivrer une information représentative de la position angulaire de la pédale associée. Chaque pédale 40 est déplaçable vers le plancher du véhicule sous l'effet de l'action de l'effort de poussée, exercé par le pied du moniteur. Pour ramener chaque pédale en position d'origine, est prévu un ressort de rap pel (non représenté) monté en tension entre le boítier et la pédale.
Les trois pédales 40 correspondent respectivement à la pédale de l'accélérateur 18, à la pédale de frein 17 et à la pédale d'embrayage 16 et sont respectivement associées aux capteurs 4, 3 et 2. Sur la trajectoire de chaque pédale 40, est montée en fixation dans le boítier 39, une butée destinée à matérialiser la fin de course de cette pédale. La butée 42 associée à la pédale du boítier correspondant à la pédale de frein 17, se présente sous la forme d'un tampon tronconique et se déforme élastiquement sous l'effet de l'action de la pédale 40 correspondante. En réaction à l'effort appliqué par la pédale 40, cette butée 42 applique sur la pédale 40, un effort de réaction simulant celui exercé par le circuit hydraulique de freinage sur la pédale 17 lorsque cette dernière est repoussée par le conducteur au maximum de sa course.
A chacune des pédales 16, 17, 18 pourra être associé un moyen de blocage en pivotement, activable par le moniteur, dans le but d'interdire à l'élève de manoeuvrer cette pédale lorsque cela s'avère nécessaire. Ce moyen pourra être constitué par un élément flexible d'actionnement 43 fixé d'une part à la pédale correspondante, 16 ou 17 ou 18 et d'autre part à un organe moteur électrique d'actionnement 44 lequel lorsqu'il est activé agit en traction sur l'élément flexible pour maintenir la pédale correspondante par traction sur cette dernière par l'intermédiaire du dit élément, dans la position la plus écartée du plancher et interdire sa manoeuvre vers ce dernier. Le signal d'activation de l'organe moteur électrique sera délivré par un capteur 45 monté en fixation contre la face inférieure 46A du tampon de manoeuvre 46 de la pédale 40. Ce capteur 45 délivrera le signal d'activation lorsqu'il sera actionné par le pied du moniteur.
Enfin il y a lieu de noter que la mise en place du dispositif selon l'invention dans le véhicule requiert peu de moyens matériels et se trouve ainsi facilitée. Par ailleurs, l'usage de câble sous gaine, pour actionner les pédales du véhicule permet de placer le boítier moteur 8 à distance des pédales dans l'emplacement le plus approprié. Ainsi ce boítier pourra être placé sous le siège conducteur, dans le coffre à bagage du véhicule ou tout autre emplacement disponible.

Claims (17)

  1. Dispositif de double commande agissant à la demande sur le freinage et/ou sur l'embrayage et/ou sur l'accélérateur d'un véhicule école caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur mécanique (2;3;4) ou (4) c'est-à-dire un capteur actionnable par sollicitation mécanique, fournissant un signal électrique représentatif d'action ou sollicitation de pieds d'un utilisateur, tel le moniteur, un circuit électrique de commande (37) recevant, par une liaison électrique, ledit signal représentatif de cette action et au moins un organe moteur electrique (22;23;24), connecté électriquement au circuit électrique de commande et activé par ledit circuit lorsque ce dernier reçoit le signal représentatif de l'action de pied appliquée par l'utilisateur sur le capteur, ledit organe moteur électrique (22;23;24) comportant un élément mécanique de sortie (25;26;27) solidaire de l'extrémité d'un élément flexible d'actionnement (10;11;12) fixé par son autre extrémité à la pédale de frein ou à la pédale d'embrayage ou à la pédale d'accélérateur, ledit organe de sortie appliquant un effort axial sur ledit élément flexible d'actionnement lorsque l'organe moteur est activé, l'effort axial exercé sur l'élément flexible étant appliqué par ce même élément sur la pédale ce qui actionne cette dernière vers le plancher du véhicule.
  2. Dispositif de double commande selon la revendication 1, caractérisé par trois capteurs mécaniques (2, 3, 4) destinés respectivement à l'activation des fonctions d'embrayage, de freinage et d'accélération du véhicule, connectés électriquement au circuit électrique de commande (37) et fournissant des signaux représentatifs d'actions de pieds d'un utilisateur, au dit circuit électrique de commande, lequel est connecté électriquement à trois organes moteurs (22, 23, 24) activés par ledit circuit respectivement à partir de l'action sur les trois capteurs (2, 3, 4), les trois organes moteurs étant associés mécaniquement, par l'intermédiaire de trois éléments flexibles d'actionnement (10, 11, 12), respectivement aux trois pédales du véhicule (16,17,18), lesquelles sont chacune actionnées vers le plancher du véhicule par l'élément d'actionnement associé, lorsque l'organe moteur correspondant est activé par le circuit électrique de commande.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chaque organe moteur électrique (22,23,24) comporte un réducteur constitué de pignons (28,29) ou (30,31) ou (32,33), auquel est accouplé l'élément de sortie (25) ou (26) ou (27) lequel est relié à l'élément flexible d'actionnement correspondantledit élément de sortie étant constitué par un treuil.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les capteurs (2,3,4) sont des capteurs de pression.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les capteurs (2,3,4) sont des capteurs de position.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, associé à chaque organe moteur électrique, un capteur de position (34,35,36) apte à posséder une réponse électrique variable en fonction de la position des dits moteurs et en ce que le circuit électrique (37) est relié électriquement à ces capteurs de position.
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les capteurs de position (34,35,36) sont constitués de potentiomètres dont la résistance électrique est variable en fonction de la position des moteurs.
  8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le circuit électrique (37) assure un asservissement de la position des éléments flexibles d'actionnement (10,11,12) reliés aux pédales (16,17,18) en fonction des réponses électriques des capteurs de position (34,35,36).
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément flexible d'actionnement (10, 11, 12) est constitué par un câble monté en coulissement dans une gaine.
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à chaque élément flexible d'actionnement (10), (11), (12), est associé un boítier (13) arrêt de gaine monté en pivotement autour d'un axe (20) sur une embase (13A) de fixation au plancher (19) du véhicule et ce en regard et en avant de la pédale (16), (17), (18) correspondante de façon à suivre le mouvement de cette dernière et permettre l'auto-orientation du câble (101, 111, 121) de cet élément (10, 11, 12) suivant la direction de l'effort de traction sur la pédale ce qui minimise l'usure du câble.
  11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que :
    le boítier arrêt de gaine (13) comporte un canal interne (13B) dans lequel sont introduits le câble (101, 111, 121) et sa gaine (102, 112, 122), ledit canal s'étendant depuis un orifice d'introduction du câble et de sa gaine vers un orifice de sortie du câble seulement lequel orifice est pratiqué dans la face frontale dudit boítier,
    la gaine est bloquée par son extrémité dans le canal (13B), contre un épaulement de ce dernier,
    l'orifice d'introduction du câble et de sa gaine est pratiqué dans une des faces latérales du boítier, cette face étant perpendiculaire à l'axe de pivotement (20),
    l'axe de pivotement (20) est parallèle à l'axe de pivotement de la pédale correspondante et le centre géométrique de l'orifice de sortie appartient au plan géométrique dans lequel évolue l'attache du câble à la pédale de façon que le boítier lorsque la pédale est sollicitée en traction puisse librement pivoter et le câble s'orienter selon la direction de l'effon de traction sur la pédale.
  12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le câble (101, 111, 121) de l'élément flexible d'actionnement (10, 11, 12), par son extrémité libre, est fixé au plancher du véhicule, en arrière de la pédale correspondante et que cette dernière est équipée d'une bague (38) arrêt de gaine traversée par le câble, dans laquelle est bloquée l'extrémité de la gaine (102, 112, 122).
  13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs (2) (3) et (4) sont disposés sur un bandeau (1).
  14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caracténsé en ce que chaque capteur (2, 3, 4) est actionné par une pédale (40), qui lui est propre, montée en articulation dans un support amovible, sous forme de boítier (39), monté sur le plancher du véhicule du côté de l'emplacement du passager avant, et que dans le boítier, sur la trajectoire de chaque pédale (40), est disposée une butée destinée à matérialiser la fin de course.
  15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la butée (42) associée à la pédale (40) correspondant à la pédale (17) de frein du véhicule, est déformable élastiquement et délivre à la pédale (40) un effort de réaction simulant l'effort exercé par le circuit de freinage sur la pédale de frein (17) lorsque le conducteur cherche à bloquer les roues.
  16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'à chacune des pédales (16, 17, 18) du véhicule, est associé un moyen de blocage en pivotement, activable par le moniteur, dans le but d'interdire, lorsque cela s'avère nécessaire, la manoeuvre de cette pédale vers le plancher.
  17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'à chaque pédale (16, 17, 18) du véhicule est associé un vibreur, activable par le moniteur.
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