EP2552749A1 - Interface homme-machine - Google Patents

Interface homme-machine

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Publication number
EP2552749A1
EP2552749A1 EP11730344A EP11730344A EP2552749A1 EP 2552749 A1 EP2552749 A1 EP 2552749A1 EP 11730344 A EP11730344 A EP 11730344A EP 11730344 A EP11730344 A EP 11730344A EP 2552749 A1 EP2552749 A1 EP 2552749A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support
machine interface
human
film
detection means
Prior art date
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Ceased
Application number
EP11730344A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Frédéric AUTRAN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP2552749A1 publication Critical patent/EP2552749A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/10—Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
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    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/22—Display screens

Definitions

  • the technical field of the present invention is that of tactile detection devices embedded in a human-machine interface. These tactile detection devices are used today in many sectors such as home automation, computer equipment and generally for any control systems of equipment.
  • the invention relates more particularly to the application of such devices to the motor vehicle.
  • these devices are commonly called human-machine interfaces as a display device and control of vehicle equipment. This type of human-machine interface is found in the passenger compartment of the vehicle to control the navigation system, the audio or multimedia system or the air conditioning system.
  • FIGs 1 and 2 show a device according to the prior art.
  • a screen 100 is installed in a housing 101, the latter having an opening 103.
  • the screen 100 has an upper face on which is placed a sensor 102 at the right of the opening 103.
  • the opening 103 is bordered by a periphery 104 of the housing 101, said perimeter 104 covering the sensor 102.
  • the periphery 104 forms an extra thickness with respect to the upper part of the sensor 102, which affects the overall aesthetics of the device. Indeed, for aesthetic reasons, it is increasingly desired that the overall surface and visible ⁇ by the user is as smooth and uniform as possible and it is understood that such an extra thickness between the sensor and the housing goes against this smooth and uniform character. This is the consequence of the use of materials with different expansion properties. Indeed, the sensor 102 is mainly made of glass while the housing is generally plastic. The coefficients of expansion being different, it is not possible to maintain a constant game in all circumstances. This is why the devices of the prior art propose an overlap between the sensor and the periphery while leaving a set of functioning, which creates the disadvantages mentioned above.
  • the object of the present invention is therefore to solve at least one of the disadvantages described above mainly by reversing the mode of attachment of a tactile detection means, that is to say by separating it from the screen with which he usually cooperates.
  • the invention uses a support on which is fixed the tactile detection means in a suspended manner. Since the expansion coefficients of the materials of the tactile detection means and the support are close, there is little or no relative movement of the one relative to the other and the game to be respected is transferred to another location of the device where it becomes easier to manage.
  • the support offers the possibility of masking the peripheral imperfections of the tactile detection means while serving as a flat reference surface for the implantation of the decorative part.
  • the subject of the invention is therefore a man-machine interface comprising tactile detection means and a support intended to be mounted in a housing, said support comprises an upper face oriented towards a user of the man-machine interface and a lower face. opposite to the upper face, said support further comprises an opening, innovative in that the tactile detection means is fixed on the underside of said support, preferably by gluing.
  • the opening is delimited by an edge of the support, the tactile detection means being fixed on said edge.
  • the support is a flat and rigid element, in particular a metal plate with a thickness of less than 0.5 mm.
  • the edge is peripheral all around the opening.
  • a film is disposed on the upper face of the support so as to cover the opening and the edge.
  • the film is a film with decorative properties and / or a film with anti-scratch properties and / or a film with anti-reflection properties and / or a film with diffusion properties and / or a film with polarizing properties.
  • a filling element is disposed between the tactile detection means and the film, said filling element being installed in line with the opening.
  • the filling element is a transparent film.
  • a masking layer is interposed between the upper face of the support and said film.
  • the film also covers the housing, in particular its edge.
  • the tactile detection means is a resistive or capacitive sensor, said sensor comprises a main plate and a secondary plate, said tactile detection means being fixed on the underside of the support by said secondary plate.
  • the tactile detection means is fixed on the underside of the support by said main plate.
  • a display device is placed opposite the support relative to the tactile detection means.
  • the support is secured to the housing via said lower face.
  • a haptic return means for applying a force on the tactile detection means in response to a detection operated by the tactile detection means.
  • a first advantage of the invention lies in the removal of any extra thickness thus providing a smooth, uniform and homogeneous interface.
  • the aesthetics of the latter is significantly improved.
  • Another advantage lies in a logistics plan. Indeed, the fact of setting the tactile detection means on a support before assembly of the human-machine interface makes it possible to constitute a subset that can be manufactured more easily, for example at a different location from the line of assembly of the man-machine interface.
  • the support makes it possible to concentrate all delicate operations of assembling the tactile detection means and the decorative elements on the surface of the support.
  • Another advantage of the invention lies in the fact that the support offers a particularly flat surface which facilitates the apposition of decorative film, for example.
  • FIG. 1 is a sectional view of a device according to the prior art
  • FIG. 2 is a plan view of the device of FIG. 1
  • FIG. 3 is a sectional view of the interface according to the invention.
  • FIG. 4 is a view from above of the object of FIG. 3,
  • FIG. 5 is a sectional view showing details of the invention
  • FIG. 6 is a sectional view of a first variant of the invention
  • FIG. 7 is a sectional view of a second variant of the invention
  • FIG. 8 is a sectional view of an improvement of the invention.
  • FIG. 9 is a sectional view of an alternative of the invention.
  • FIG. 3 illustrates a man-machine interface according to the invention, seen in section.
  • a housing 3 comprises an internal recess inside which elements constituting the interface are installed.
  • a display device 13 is installed in the housing resting against a shoulder 15 formed in the recess of the latter.
  • the technology used by the display device is for example a backlit screen, an LCD screen, a plasma screen and generally any multifunction screen, that is to say displaying a multiplicity of information such as the navigation, the audio system, the thermal management of the cabin of the vehicle for example.
  • On the other side of the shoulder 15 is installed a printed circuit or electronic card 16 on which is disposed an electrical connector 17 for connecting the human-machine interface to the network of the motor vehicle.
  • a cover 18 closes the rear portion of the housing 3, said cover 18 having a through hole of the connector 17. Note that this cover is disposed on the face back of the human-machine interface, that is to say giving access to the technical part of the interface. Opposite is disposed the part facing the user, that is to say the one facing the user and giving in the passenger compartment of the motor vehicle.
  • the display device 13 is capped by the tactile detection means 1, the latter being distinct from the display means 13. Air and watertightness is practiced between the display device 13 and the means touch sensor, more particularly the face of the user-oriented display device 19 and the rear face of the tactile detection means. This sealing is performed by a seal 20 disposed peripherally on the face 19 of the display device 13 facing the user.
  • the tactile detection means 1 is constituted by a resistive sensor or a capacitive sensor, the invention finding a very particular application with a resistive type sensor.
  • Said sensor consists of a main plate 10 and a secondary plate 11. These two plates are made of glass, the secondary plate 11 being thinner than the main plate 10.
  • the secondary plate has the function of being deformed under a force of support exerted by the finger of the user while the main plate is less deformable, its thickness is such that it does not flex under the effect of pressure exerted by the finger of a user.
  • the sensor is thus able to detect the position of the finger of the user through a network of conductors placed between the main plate and the secondary plate, in a horizontal and vertical arrangement, for example.
  • the tactile detection means 1 is electrically connected to the electronic card 16 by means of a multi-conductor hose 25, the latter being connected to the electronic card by a removable electrical connector 26.
  • the tactile detection means 1 thus has a user-facing sensitive face 21 and a rear face 22 facing the display device 13.
  • the tactile detection means 1 is fixed to a support 2 which takes the form of a flat and rigid element with a thickness between 0.20 and 0.50 mm.
  • This element is a thin metal plate, for example stainless steel. Rigid means that the thickness of this plate is such that it does not flex under the effect of the force exerted by the finger of a user under normal conditions of use of the human-machine interface .
  • the support 2 is distinct from the housing 3 which surrounds the human interface. machine according to the invention.
  • the support 2 comprises two large faces called upper face 4 and lower face 5.
  • the upper face 4 is the one facing the user and is accessible to the touch by the latter.
  • the lower face 5 is a face substantially parallel to the sensitive face 21 of the tactile detection means 1, the lower face 5 being turned towards the tactile detection means 1.
  • the upper face 4 is the one facing to the passenger compartment of the vehicle while the lower face 5 is the one facing inwardly of the dashboard.
  • the housing 3 comprises a shoulder 23 which receives the support 2.
  • This shoulder 23 defines a cavity whose length and width substantially correspond to the length and the width of the support 2.
  • the tactile detection means 1 is fixed on the inner face 5 of the support 2. It is all means used to secure two parts.
  • a bead or points of adhesive 24 make the mechanical connection between the sensitive face 21 of the tactile detection means and the lower face 5 of the support.
  • the glue points can be replaced or supplemented with an adhesive tape. This arrangement makes it possible to obtain a tactile detection means assembled in the man-machine interface in "suspended" mode.
  • the support 2 has an opening 6 delimited by an edge 7.
  • the edge 7 circumferentially surrounds the opening 6. This edge 7 covers the peripheral edge of the detection means touch.
  • the space created by the opening 6 at the level of tactile detection means 1 is filled by a filling element 9 whose objective is to define together with the edge 7 and the upper face 4 of the support a flat and smooth surface.
  • the filling element is a transparent and flexible film made from polycarbonate or polyethylene terephthalate (PET) tape.
  • a film 8 is disposed on the upper face 4 of the support 2 so as to cover the opening 6 and the edge 7. This film extends over the entire surface of the support 2, it is therefore understood that the dimensions of the film 8 and the dimensions of the support 2 are similar, even identical. As this film covers the opening 6, it bears on the filling element 9 thus forming a surface totally smooth and even to the touch for the user.
  • the depth of the shoulder 23 is equal to the sum of the thicknesses of the film 8 and the support 2.
  • Film 8 is a transparent film that may have a single property or a combination of properties.
  • a first property is related to the decorative character that this film takes. Indeed, it is then easy to define a particular form visible by the user.
  • the film 8 may also include anti-scratch properties so as to avoid the appearance of any scratches on the surface of the man-machine interface.
  • the film may also have an anti-reflective and diffusing property, the latter giving a matte appearance to the man-machine interface and avoiding annoying mirror effects for the user.
  • the anti-reflective property prevents the incident light from coming out of the surface. This is a thin film treatment.
  • the film can also include diffusion properties, obtained by a light lubrication that bursts the incident light by returning it in all directions.
  • the film 8 may have polarizing properties, that is to say likely to block the light reflected by the glass plates of the tactile detection means in a given direction.
  • Figure 4 shows the aesthetic rendering of the invention.
  • the interior dashed lines 27 illustrate the display limit of the screen 13 while the intermediate dots 28 materialize the edge of the tactile detection means 1.
  • the outer dotted lines 29 show the edge of the housing between the shoulder 23 and the cavity 3.
  • An outer edge 30 illustrates a peripheral band of the housing visible to the user and which extends in the same plane as the film 8.
  • a black line thickens materializes the peripheral clearance existing between the one side support 2 and the film 8 and the other the housing 3 at its outer edge 30. It is clearly seen in this figure that the film 8 and the support 2 extend to the outer edge 30 thus creating a smooth surface and homogeneous larger than that available in the prior art.
  • FIG. 5 shows in detail the stack of the constituent elements of the invention.
  • the display device 13 is mounted in the housing 3, a seal 20 is interposed between the display device 13 and the main plate 10.
  • the latter is glued to the secondary plate 1 1 by a glue 31.
  • the tactile detection means 1 is bonded to the lower face 5 of the support 2, the latter being secured to the housing 3 in line with the shoulder 23 by an adhesive strip 32, in particular an adhesive strip or other fixing means.
  • the filling element 9 comes to the right of the opening 6 to fill the latter.
  • the thickness of this filling element is here equal to the sum of the thickness of the adhesive point 24 and the thickness of the support 2.
  • a masking layer 12 is applied preferentially to the film
  • this masking layer is opaque and protrudes from the edge 7 to the filling element 9.
  • This masking layer 12 serves to hide the technical and peripheral parts of the tactile detection means 1, in particular the dots of glue 24. Finally, this layer is screen printed on the film 8 before its application on the support 2.
  • Figure 6 shows a first variant of the invention in detail.
  • the difference with respect to FIG. 5 lies in the use of an additional film 34 installed on the filling element 9.
  • the thickness of the latter is here limited to the thickness of the glue points 24 disposed between the means
  • the opening 6 is then filled with the additional film 34 and its thickness is similar to the thickness of the support 2.
  • a masking layer 12 is placed on the support 2 and straddles the around the additional film 34.
  • the film 8 covers everything to give the desired aesthetic appearance.
  • the advantage of this arrangement lies in the fact that the additional film 34 is a technical film, for example having polarizing properties while the film 8 has no polarizing property.
  • the polarizing films are expensive and it is therefore particularly advantageous to limit the surface of this film to the useful surface, that is to say the surface illuminated by the display device 13. It can be seen in this figure that the additional film 34 stops at the right of a display area 35 of the screen 13.
  • FIG. 7 shows a variant of attachment of the tactile detection means 1 on the support 2.
  • the latter has an opening 6 whose dimensions are slightly greater than the dimensions of the secondary plate 1 1 of the tactile detection means 1.
  • the edge 7 nevertheless covers the main plate 10 so that the adhesive or the points of glue 24 are interposed between the face of the main plate 10 facing towards the user and the lower face 5 of the support 2.
  • the secondary plate 11 fits in the opening 6 of the support 2, the thickness of said plate being similar to the thickness of the support 2 and disposed in the extension of the support.
  • the adhesive strip 32 between the support 2 and the housing 3 is present, as well as the masking layer 12.
  • FIG. 8 shows a human-machine interface identical to that shown and commented on in FIG. 5 with the exception of an improvement.
  • Touch detection systems suffer from a lack of felt by users. Therefore, the invention incorporates a haptic return means 14 for applying a force on the tactile detection means 1 in response to a detection operated by the tactile detection means 1.
  • the support 2 does not is not glued to the housing 3.
  • a damper 36 is interposed between the lower face 5 of the support 2 and the housing 3 substantially at the shoulder 23.
  • the damper 36 is flexible and can be made from a elastomer, rubber or silicone. This damper 36 here takes the form of a washer but it can also take the form of a cord that goes around the support.
  • a connecting piece 37 connects the bottom face 5 of the support 2 to at least one actuator 38 whose function is to provoke a physical sensation that the user will feel upon activation by the tactile detection means of a button or button. 'a particular function.
  • This actuator can be a plunger electromagnet, a vibrator with electromagnet type "voice coil” in English (speaker) or any other means causing a haptic feeling.
  • FIG 9 shows an alternative of the invention.
  • Fixing the means of Tactile sensing 1 on the support 2 is identical to that shown and explained in Figure 6.
  • the difference lies in the shape of the housing 3 which has a rounded wafer 39.
  • the film 8 which extends over the opening 6 and the support 2 continues on the outer edge 30 of the housing and on the edge 39.
  • the masking layer 12 extends from the support 2, covers the outer edge 30 and also continues on the edge 39 of the housing 3.
  • the film 8 may be preformed, that is to say having before mounting a shape complementary to that of the support and the housing.
  • the entire human-machine interface according to the invention is thus uniformly covered, which makes it possible to benefit from a product of complex shape having a surface in continuity with the tactile surface on which the user acts.

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Abstract

L'invention concerne une interface homme-machine comprenant un moyen de détection tactile 1 et un support 2 destiné à être monté dans un boîtier 3, ledit support comprend une face supérieure 4 orientée vers un utilisateur de l'interface homme-machine et une face inférieure 5 opposée à la face supérieure 4, ledit support 2 comprend en outre une ouverture 6, caractérisée en ce que le moyen de détection tactile 1 est fixé audit support 2. Application aux véhicules automobiles.

Description

INTERFACE HOMME-MACHINE
Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de détection tactile embarqués dans une interface homme-machine. Ces dispositifs de détection tactile sont utilisés aujourd'hui dans de nombreux secteurs comme la domotique, les matériels informatiques et d'une manière générale pour tout systèmes de commande d'un équipement. L'invention vise plus particulièrement l'application de tels dispositifs au véhicule automobile. Dans ce domaine, ces dispositifs sont communément appelés interfaces homme-machine comme étant un dispositif d'affichage et de commande des équipements de véhicule. On trouve ce type d'interface homme-machine dans l'habitacle du véhicule pour commander le système de navigation, le système audio ou multimédia ou le système de climatisation.
Les figures 1 et 2 montrent un dispositif selon l'art antérieur. Un écran 100 est installé dans un boîtier 101 , ce dernier présentant une ouverture 103. L'écran 100 présente une face supérieure sur laquelle est posé un capteur 102 au droit de l'ouverture 103. L'ouverture 103 est bordée par un pourtour 104 du boîtier 101 , ledit pourtour 104 recouvrant le capteur 102. Sur la figure 2, on distingue l'arête 105 du capteur 102 ainsi que l'arête 106 du dispositif d'affichage 100 et on constate que le pourtour 104 du boîtier couvre de manière importante la surface utile du capteur 102.
Une telle disposition présente de nombreux inconvénients. Un des principaux inconvénients est que le pourtour 104 forme une surépaisseur par rapport à la partie supérieure du capteur 102, ce qui nuit à l'esthétique générale du dispositif. En effet, pour des raisons esthétiques, il est de plus en plus souhaité que la surface globale et visible de ΙΗΜ par l'utilisateur soit la plus lisse et uniforme possible et on comprend bien qu'une telle surépaisseur entre le capteur et le boîtier va à encontre de ce caractère lisse et uniforme. Ceci est la conséquence de l'emploi de matériaux aux propriétés de dilation différentes. En effet, le capteur 102 est principalement constitué de verre alors que le boîtier est généralement en plastique. Les coefficients de dilation étant différents, il n'est pas possible de maintenir un jeu constant en toutes circonstances. C'est pourquoi les dispositifs de l'art antérieur proposent un chevauchement entre le capteur et le pourtour tout en laissant un jeu de fonctionnement, ce qui créer les inconvénients évoqués plus haut.
Un autre inconvénient des dispositifs de l'art antérieur réside dans le fait que les effets de style du pourtour bordant le capteur tactile ne sont pas possibles car le pourtour ne peut pas s'étendre de trop sur le capteur. Il s'agit donc d'un frein technique qui empêche lesdits effets de style.
Le but de la présente invention est donc de résoudre au moins un des inconvénients décrits ci-dessus principalement en inversant le mode de fixation d'un moyen de détection tactile, c'est-à-dire en le désolidarisant de l'écran avec lequel il coopère habituellement. L'invention emploi un support sur lequel est fixé le moyen de détection tactile de manière suspendue. Comme les coefficients de dilation des matériaux du moyen de détection tactile et du support sont proches, il n'existe pas ou peu de déplacement relatif de l'un par rapport à l'autre et le jeu à respecter est reporté à un autre endroit du dispositif où il devient plus facile à gérer.
Par ailleurs, le support offre la possibilité de masquer les imperfections périphériques du moyen de détection tactile tout en servant de surface de référence plane pour l'implantation de la partie décorative.
L'invention a donc pour objet une interface homme-machine comprenant un moyen de détection tactile et un support destiné à être monté dans un boîtier, ledit support comprend une face supérieure orientée vers un utilisateur de l'interface homme-machine et une face inférieure opposée à la face supérieure, ledit support comprend en outre une ouverture, innovante en ce que le moyen de détection tactile est fixé sur la face inférieure dudit support, avantageusement par collage.
Selon une deuxième caractéristique de l'invention, l'ouverture est délimitée par un bord du support, le moyen de détection tactile étant fixé sur ledit bord.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le support est un élément plat et rigide, en particulier une plaque métallique d'épaisseur inférieure à 0,5mm.
Selon encore une caractéristique de l'invention, le bord est périphérique tout autour de l'ouverture.
Avantageusement, un film est disposé sur la face supérieure du support de sorte à couvrir l'ouverture et le bord. Le film est un film aux propriétés décoratives et/ou un film aux propriétés anti-rayure et/ou un film aux propriétés anti-reflet et/ou un film aux propriétés de diffusion et/ou un film aux propriétés polarisantes.
Selon une autre caractéristique de l'invention, un élément de comblement est disposé entre le moyen de détection tactile et le film, ledit élément de comblement étant installé au droit de l'ouverture.
L'élément de comblement est un film transparent.
Avantageusement, une couche de masquage est interposée entre la face supérieure du support et ledit film.
Selon encore une caractéristique de l'invention, le film couvre aussi le boîtier, en particulier sa tranche.
Le moyen de détection tactile est un capteur résistif ou capacitif, ledit capteur comprend une plaque principale et une plaque secondaire, ledit moyen de détection tactile étant fixé sur la face inférieure du support par ladite plaque secondaire.
Alternativement, le moyen de détection tactile est fixé sur la face inférieure du support par ladite plaque principale.
Dans l'interface homme-machine selon l'invention, un dispositif d'affichage est placé à l'opposé du support par rapport au moyen de détection tactile.
Le support est solidarisé sur le boîtier par l'intermédiaire de ladite face inférieure.
Enfin, il est prévu un moyen de retour haptique destiné à appliquer une force sur le moyen de détection tactile en réaction à une détection opérée par le moyen de détection tactile.
Un tout premier avantage selon l'invention réside dans la suppression de toute surépaisseur offrant ainsi un aspect lisse, uniforme et homogène à l'interface. L'esthétique de cette dernière s'en trouve nettement améliorée.
Un autre avantage réside sur un plan logistique. En effet, le fait de fixer le moyen de détection tactile sur un support avant l'assemblage de l'interface homme-machine permet de constituer un sous-ensemble qui peut être fabriqué plus facilement, par exemple à un endroit différent de la ligne d'assemblage de l'interface homme-machine.
On comprend ici que le support permet de concentrer toutes les opérations délicates d'assemblage du moyen de détection tactile et des éléments de décoration sur la surface du support.
Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que le support offre une surface particulièrement plane qui facilite l'apposition de film décoratif, par exemple.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1 ,
- la figure 3 est une vue en coupe de l'interface selon l'invention,
- la figure 4 est une vue de dessus de l'objet de la figure 3,
- la figure 5 est une vue en coupe montrant des détails de l'invention,
- la figure 6 est une vue en coupe d'une première variante de l'invention, - la figure 7 est une vue en coupe d'une deuxième variante de l'invention,
- La figure 8 est une vue en coupe d'un perfectionnement de l'invention,
- La figure 9 est une vue en coupe d'une alternative de l'invention.
Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée, lesdites figures peuvent bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant.
La figure 3 illustre une interface homme-machine selon l'invention vue en coupe. Un boîtier 3 comprend un évidement interne à l'intérieur duquel sont installés des éléments constituants l'interface. Un dispositif d'affichage 13 est installé dans le boîtier en appui contre un épaulement 15 pratiqué dans l'évidement de ce dernier. La technologie employée par le dispositif d'affichage est par exemple un écran rétro-éclairé, un écran LCD, un écran plasma et d'une manière générale tout écran multifonctions, c'est-à-dire affichant une multiplicité d'informations telle que la navigation, le système audio, la gestion thermique de l'habitacle du véhicule par exemple. De l'autre côté de l'épaulement 15 est installé un circuit imprimé ou carte électronique 16 sur laquelle est disposé un connecteur électrique 17 destiné à raccorder l'interface homme-machine au réseau du véhicule automobile. Un couvercle 18 vient fermer la partie arrière du boîtier 3, ledit couvercle 18 comportant un trou de passage du connecteur 17. On notera que ce couvercle est disposé sur la face arrière de l'interface homme-machine, c'est-à-dire donnant accès à la partie technique de l'interface. A l'opposé est disposé la partie orienté vers l'utilisateur, c'est-à-dire celle qui fait face à l'utilisateur et qui donne dans l'habitacle du véhicule automobile.
Le dispositif d'affichage 13 est coiffé par le moyen de détection tactile 1 , ce dernier étant distinct du moyen d'affichage 13. Une étanchéité à l'air et à l'eau est pratiquée entre le dispositif d'affichage 13 et le moyen de détection tactile, plus particulièrement la face du dispositif d'affichage 19 orientée vers l'utilisateur et la face arrière du moyen de détection tactile. Cette étanchéité est effectuée par un joint 20 disposé périphériquement sur la face 19 du dispositif d'affichage 13 orientée vers l'utilisateur.
Le moyen de détection tactile 1 est constitué par un capteur résistif ou un capteur capacitif, l'invention trouvant une application toute particulière avec un capteur de type résistif. Ledit capteur est constitué d'une plaque principale 10 et une plaque secondaire 11. Ces deux plaques sont en verre, la plaque secondaire 11 étant plus fine que la plaque principale 10. La plaque secondaire présente la fonction de se déformer sous une force d'appui exercée par le doigt de l'utilisateur alors que la plaque principale est moins déformable, son épaisseur est telle qu'elle ne fléchit pas sous l'effet d'une pression exercéz par le doigt d'un utilisateur. Le capteur est ainsi en mesure de détecter la position du doigt de l'utilisateur grâce à un réseau de conducteurs placé entre la plaque principale et la plaque secondaire, selon une disposition par exemple horizontale et verticale. Le moyen de détection tactile 1 est relié électriquement à la carte électronique 16 au moyen d'un flexible multiconducteur 25, ce dernier étant raccordé à la carte électronique par un raccord électrique amovible 26.
Le moyen de détection tactile 1 présente donc une face sensitive 21 orientée vers l'utilisateur et une face arrière 22 tournée vers le dispositif d'affichage 13. Le moyen de détection tactile 1 est fixé à un support 2 qui prend la forme d'un élément plat et rigide d'une épaisseur comprise entre 0,20 et 0,50 mm. Cet élément est une plaque métallique fine, par exemple en inox. On entend par rigide le fait que l'épaisseur de cette plaque est telle qu'elle ne fléchit pas sous l'effet de la force exercée par le doigt d'un utilisateur dans des conditions normales d'utilisation de l'interface homme-machine. On comprend ici que le support 2 est distinct du boîtier 3 qui entoure l'interface homme- machine selon l'invention.
Le support 2 comporte deux grandes faces appelées face supérieure 4 et face inférieure 5. La face supérieure 4 est celle qui fait face à l'utilisateur et qui est accessible au toucher par ce dernier. La face inférieure 5 est une face sensiblement parallèle à la face sensitive 21 du moyen de détection tactile 1 , la face inférieure 5 étant tournée vers le moyen de détection tactile 1. D'une manière générale, la face supérieure 4 est celle qui fait face à l'habitacle du véhicule alors que la face inférieure 5 est celle qui est orientée vers l'intérieur de la planche de bord.
Le boîtier 3 comporte un épaulement 23 qui reçoit le support 2. Cet épaulement 23 délimite une cavité dont la longueur et la largeur correspondent sensiblement à la longueur et la largeur du support 2.
Le moyen de détection tactile 1 est fixé sur la face intérieure 5 du support 2. Il s'agit de tous moyens utilisables pour solidariser deux pièces. Avantageusement, un cordon ou des points de colle 24 font le lien mécanique entre la face sensitive 21 du moyen de détection tactile et la face inférieure 5 du support. Alternativement, les points de colles peuvent être remplacés ou complétés par une bande adhésive. Cette disposition permet d'obtenir un moyen de détection tactile assemblé dans l'interface homme-machine en « suspendu ».
Le support 2 présente une ouverture 6 délimitée par un bord 7. Quand l'ouverture 6 est pratiquée dans la partie centrale du support 2, le bord 7 entoure périphériquement l'ouverture 6. Ce bord 7 couvre l'arête périphérique du moyen de détection tactile. L'espace créé par l'ouverture 6 au niveau de moyen de détection tactile 1 est rempli par un élément de comblement 9 dont l'objectif est de définir conjointement avec le bord 7 et la face supérieure 4 du support une surface plane et lisse. L'élément de comblement est un film transparent et souple fabriqué à partir d'une bande de polycarbonate ou polyéthylène téréphtalate (PET).
Un film 8 est disposé sur la face supérieure 4 du support 2 de sorte à couvrir l'ouverture 6 et le bord 7. Ce film s'étend sur toute la surface du support 2, on comprend donc que les dimensions du film 8 et les dimensions du support 2 sont similaires, voire identiques. Comme ce film couvre l'ouverture 6, il vient en appui sur l'élément de comblement 9 formant ainsi une surface totalement lisse et uniforme au toucher pour l'utilisateur. Dans cette variante de l'invention, la profondeur de l'épaulement 23 est égale à la somme des épaisseurs du film 8 et du support 2.
Le film 8 est un film transparent qui peut présenter une seule propriété ou une combinaison de propriétés. Une première propriété est liée au caractère décoratif que ce film revêt. En effet, il alors aisé de définir une forme particulière visible par l'utilisateur. Le film 8 peut aussi comporter des propriétés anti-rayure de sorte à éviter l'apparition de toutes griffures sur la surface de l'interface homme-machine. Le film peut présenter aussi une propriété anti- reflet et diffusante, cette dernière donnant un aspect mat à l'interface homme- machine et évitant les effets miroirs gênants pour l'utilisateur. La propriété antireflet empêche que la lumière incidente ne ressorte de la surface. Il s'agit d'un traitement en couches minces. Le film peut aussi comporter des propriétés de diffusion, obtenu par un léger graissage qui éclate la lumière incidente en la renvoyant dans toutes les directions. Enfin, le film 8 peut présenter des propriétés polarisantes, c'est-à-dire susceptibles de barrer la lumière réfléchie par les plaques de verre du moyen de détection tactile dans une direction donnée.
La figure 4 montre le rendu esthétique de l'invention. Les pointillés intérieurs 27 illustrent la limite d'affichage de l'écran 13 alors que les pointillés intermédiaires 28 matérialisent l'arête du moyen de détection tactile 1. Les pointillés extérieurs 29 montrent l'arête du boîtier entre l'épaulement 23 et la cavité interne dudit boîtier 3. Un bord externe 30 illustre une bande périphérique du boîtier visible par l'utilisateur et qui s'étend dans un même plan que le film 8. Un trait noir épaissit matérialise le jeu périphérique existant entre d'un côté le support 2 et le film 8 et de l'autre le boîtier 3 au niveau de son bord externe 30. On voit clairement sur cette figure que le film 8 et le support 2 s'étendent jusqu'au bord externe 30 créant ainsi une surface lisse et homogène de taille supérieure à celle disponible dans l'art antérieur.
La figure 5 montre de manière détaillée l'empilement des éléments constitutifs de l'invention. Comme déjà évoqué, le dispositif d'affichage 13 est monté dans le boîtier 3, un joint d'étanchéité 20 est interposé entre le dispositif d'affichage 13 et la plaque principale 10. Cette dernière est collée à la plaque secondaire 1 1 par une colle 31. Le moyen de détection tactile 1 est collé sur la face inférieure 5 du support 2, ce dernier étant solidarisé au boîtier 3 au droit de l'épaulement 23 par une bande adhésive 32, notamment bande de colle ou autre moyen de fixation. Ceci permet de garantir le positionnement du support 2 dans l'épaulement 23 du boîtier 3 et ainsi maintenir uniforme et homogène le jeu périphérique 33 entre le film 8, le support 2 et le bord externe 30 du boîtier.
L'élément de comblement 9 vient au droit de l'ouverture 6 pour combler cette dernière. L'épaisseur de cet élément de comblement est ici égale à la somme de l'épaisseur du point de colle 24 et de l'épaisseur du support 2.
Une couche de masquage 12 est appliquée préférentiellement sur le film
8 ou sur la face supérieure 4 du support 2. On notera que cette couche de masquage est opaque et déborde du bord 7 jusque sur l'élément de comblement 9. Cette couche de masquage 12 a pour fonction de cacher les parties techniques et périphériques du moyen de détection tactile 1 , en particulier les points de colle 24. Enfin, cette couche est sérigraphiée sur le film 8 avant son application sur le support 2.
La figure 6 montre une première variante de l'invention dans le détail. La différence par rapport à la figure 5 réside dans l'emploi d'un film supplémentaire 34 installé sur l'élément de comblement 9. L'épaisseur de ce dernier est ici limitée à l'épaisseur des points de colle 24 disposés entre le moyen de détection tactile 1 et le support 2. L'ouverture 6 est alors remplie par le film supplémentaire 34 et son épaisseur est similaire à l'épaisseur du support 2. Une couche de masquage 12 est placée sur le support 2 et à cheval sur le pourtour du film supplémentaire 34. Enfin, le film 8 couvre le tout pour donner l'aspect esthétique recherché. L'avantage de cette disposition réside dans le fait que le film supplémentaire 34 est un film technique, par exemple présentant des propriétés polarisantes alors que le film 8 ne comporte pas de propriété polarisante. En effet, les films polarisants sont coûteux et il est donc particulièrement intéressant de limiter la surface de ce film à la surface utile, c'est-à-dire la surface éclairée par le dispositif d'affichage 13. On voit sur cette figure que le film supplémentaire 34 s'arrête au droit d'une zone d'affichage 35 de l'écran 13.
La figure 7 montre une variante de fixation du moyen de détection tactile 1 sur le support 2. Ce dernier présente une ouverture 6 dont les dimensions sont légèrement supérieures aux dimensions de la plaque secondaire 1 1 du moyen de détection tactile 1. Le bord 7 couvre néanmoins la plaque principale 10 de tel sorte que la colle ou les points de colle 24 sont interposés entre la face de la plaque principale 10 orientée vers l'utilisateur et la face inférieure 5 du support 2. On constate que la plaque secondaire 11 s'inscrit dans l'ouverture 6 du support 2, l'épaisseur de ladite plaque étant similaire à l'épaisseur du support 2 et disposé dans le prolongement du support. La bande adhésive 32 entre le support 2 et le boîtier 3 est présente, ainsi que la couche de masquage 12. L'avantage d'une telle solution de fixation entre le moyen de détection tactile et le support réside dans le fait que le collage est appliqué sur la plaque principale 10 qui présente une épaisseur résistant mieux aux efforts. On notera que cette variante de l'invention est dépourvue d'élément de comblement 9 car l'espace résiduelle résultant de la couche de masquage 12 est faible. Cette variante présente aussi l'avantage d'être plus compact dans une direction perpendiculaire au dispositif d'affichage 13.
La figure 8 montre une interface homme-machine identique à celle représentée et commentée à la figure 5 à l'exception d'un perfectionnement. Les systèmes de détection tactile souffrent d'un défaut de ressenti par les utilisateurs. C'est pourquoi, l'invention incorpore un moyen de retour haptique 14 destiné à appliquer une force sur le moyen de détection tactile 1 en réaction à une détection opérée par le moyen de détection tactile 1. Dans ce perfectionnement, le support 2 n'est pas collé au boîtier 3. Au contraire, un amortisseur 36 est interposé entre la face inférieure 5 du support 2 et le boîtier 3 sensiblement au niveau de l'épaulement 23. L'amortisseur 36 est flexible et il peut être fabriqué à partir un élastomère, d'un caoutchouc ou de silicone. Cet amortisseur 36 prend ici la forme d'une rondelle mais il peut aussi prendre la forme d'un cordon qui fait le tour du support. Une pièce de liaison 37 relie la face inférieure 5 du support 2 à au moins un actionneur 38 dont la fonction est de provoquer une sensation physique que l'utilisateur va ressentir à l'activation par le moyen de détection tactile d'un bouton ou d'une fonction particulière. Cet actionneur peut être un électroaimant à noyau plongeur, un vibreur à électroaimant de type « voice coil » en anglais (haut parleur) ou tout autre moyen provoquant un ressenti haptique.
La figure 9 montre une alternative de l'invention. La fixation du moyen de détection tactile 1 sur le support 2 est identique à celle représentée et expliquée à la figure 6. La différence réside dans la forme du boîtier 3 qui présente une tranche 39 arrondie. Le film 8 qui s'étend sur l'ouverture 6 et sur le support 2 se poursuit sur le bord externe 30 du boîtier ainsi que sur la tranche 39. La couche de masquage 12 s'étend du support 2, couvre le bord externe 30 et se poursuit également sur la tranche 39 du boîtier 3. Dans cette solution, le film 8 peut être préformé, c'est-à-dire présentant avant montage une forme complémentaire de celle du support et du boîtier. On couvre ainsi de manière uniforme l'ensemble de l'interface homme-machine selon l'invention ce qui permet de bénéficier d'un produit de forme complexe ayant une surface en continuité avec la surface tactile sur laquelle agit l'utilisateur.

Claims

REVENDICATIONS
1. Interface homme-machine comprenant un moyen de détection tactile
(1) et un support (2) destiné à être monté dans un boîtier (3), ledit support comprend une face supérieure (4) orientée vers un utilisateur de l'interface homme-machine et une face inférieure (5) opposée à la face supérieure (4), ledit support (2) comprend en outre une ouverture (6), caractérisée en ce que le moyen de détection tactile (1) est fixé sur la face inférieure (5) dudit support (2).
2. Interface homme-machine selon la revendication 1 , dans laquelle le moyen de détection tactile (1) est collé sur la face inférieure (5) dudit support (2).
3. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans laquelle l'ouverture (6) est délimitée par un bord (7) du support (2), le moyen de détection tactile (1) étant fixé sur ledit bord (7).
4. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le support (2) est un élément plat et rigide, en particulier une plaque métallique d'épaisseur inférieure à 0,5mm.
5. Interface homme-machine selon la revendication 3, dans laquelle le bord (7) est périphérique tout autour de l'ouverture (6).
6. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications 3 ou 5, dans laquelle un film (8) est disposé sur la face supérieure (4) du support
(2) de sorte à couvrir l'ouverture (6) et le bord (7).
7. Interface homme-machine selon la revendication 6, dans laquelle le film (8) est un film aux propriétés décoratives et/ou un film aux propriétés antirayure et/ou un film aux propriétés anti-reflet et/ou un film aux propriétés de diffusion et/ou un film aux propriétés polarisantes.
8. Interface homme-machine selon la revendication 7, dans laquelle un élément de comblement (9) est disposé entre le moyen de détection tactile (1) et le film (8), ledit élément de comblement (9) étant installé au droit de l'ouverture (6).
9. Interface homme-machine selon la revendication 8, dans laquelle l'élément de comblement (9) est un film transparent.
10. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans laquelle une couche de masquage (12) est interposée entre la face supérieure (4) du support (2) et ledit film (8).
11. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, dans laquelle le film (8) couvre aussi le boîtier (3).
12. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le moyen de détection tactile (1) est un capteur résistif, ledit capteur comprend une plaque principale (10) et une plaque secondaire (11), ledit moyen de détection tactile (1 ) étant fixé sur la face inférieure (5) du support (2) par ladite plaque secondaire (11).
13. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , dans laquelle le moyen de détection tactile (1) est un capteur résistif, ledit capteur comprend une plaque principale (10) et une plaque secondaire (11 ), ledit moyen de détection tactile (1) étant fixé sur la face inférieure (5) du support (2) par ladite plaque principale (10).
14. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , dans laquelle le moyen de détection tactile (1) est un capteur capacitif, ledit capteur comprend une plaque ou un film sur laquelle sont fixées des capacités, ledit moyen de détection tactile (1) étant fixé sur la face inférieure (5) du support (2) par ladite plaque ou film.
15. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle un dispositif d'affichage (13) est placé à l'opposé du support (2) par rapport au moyen de détection tactile (1 ).
16. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (2) est solidarisé sur le boîtier (3) par l'intermédiaire de ladite face inférieure (5).
17. Interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle est prévue un moyen de retour haptique (14) destiné à appliquer une force sur le moyen de détection tactile (1) en réaction à une détection opérée par le moyen de détection tactile (1).
18. Interface homme-machine selon la revendication 17, dans laquelle la force est appliquée sur le moyen de détection tactile (1) par l'intermédiaire du support (2).
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