FR2896193A1 - Dispositif a hauteur et orientation variables pour ensemble d'affichage de donnees de conduite d'un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Ce dispositif comporte un écran de visualisation (5) solidaire d'un support mobile (15) guidé verticalement de manière à permettre un déplacement de ce support en élévation ou abaissement dans une fente transversale de la planche de bord du véhicule, caractérisé en ce qu'un côté latéral de l'écran est porté par un doigt (10) à axe vertical, solidaire du support mobile (15), ce support comportant à sa partie inférieure une denture verticale (16) coopérant avec une crémaillère d'actionnement (25) apte à provoquer le déplacement en hauteur du doigt, et à sa partie supérieure, une couronne dentée horizontale (17), dont les dents (19) coopèrent avec un pignon d'entraînement (30) propre à faire tourner le doigt autour de son axe quelle que soit son élévation réalisée par la crémaillère pour disposer l'écran (5) au dessus de la planche de bord, et le faire passer d'une première à une seconde position opposée dans le même plan vertical.

Description

Dispositif à hauteur et orientation variables pour ensemble d'affichage de

données de conduite d'un véhicule automobile La présente invention est relative à un dispositif à hauteur et orientation variables pour un ensemble d'affichage des données de conduite d'un véhicule automobile, généralement désigné sous le terme de combiné .

On sait que tout véhicule automobile comporte un combiné sur lequel s'affiche de façon temporaire ou permanente diverses données permettant un contrôle visuel des paramètres de conduite de ce véhicule, notamment de la vitesse acquise, du nombre de tours par seconde du moteur, des kilomètres parcourus, appréciés depuis l'origine ou sur un laps de temps déterminé, du volume de carburant disponible, voire de la pression de l'huile du moteur, de la température de l'eau dans le réservoir, encore d'autres données fournies au moment du démarrage du moteur, telles que le desserrage du frein à main ou le bouclage effectif des ceintures de sécurité. Cet ensemble d'affichage, qui doit procurer à l'utilisateur des informations de plus en plus détaillées lui permettant une appréciation complète et sûre à tout moment de l'état de son véhicule en phase de démarrage ou de circulation, est complexe dans sa réalisation.

Notamment cet ensemble ou combiné, fournissant selon le cas, des indications analogiques avec des cadrans divers où une aiguille se déplace devant une graduation appropriée, ou bien à affichage numérique avec des chiffres traduisant la valeur de la grandeur contrôlée, est le plus usuellement disposé en regard des yeux du conducteur dans la planche de bord du véhicule située en avant de celui-ci derrière le volant de conduite. Toutefois, en particulier dans le cas d'un affichage digital, certains véhicules modernes sont agencés de sorte que le combiné soit décalé latéralement par rapport à la position du volant pour se situer au centre de la planche de bord, sensiblement dans l'axe de l'habitacle, ce qui présente l'avantage d'offrir une meilleure convivialité à l'intérieur du véhicule, les passagers notamment ayant simultanément accès à l'ensemble des informations fournies. En revanche, les combinés ainsi disposés dans l'axe et au centre du véhicule sont moins ergonomiques que ceux disposés devant le conducteur puisque ce dernier, pour les consulter, doit momentanément quitter la vue de la route devant lui pour tourner et baisser les yeux, voire la tête, avant de revenir dans l'axe.

En outre, la tendance actuelle des constructeurs vise à fournir avec leurs véhicules des moyens tels que les paramètres de conduite sont directement disposés en regard des yeux du conducteur qui peut les lire sans avoir à détourner le regard, ni à abaisser celui-ci dans le cas d'un combiné disposé derrière le volant, ni a fortiori avec un combiné dans l'axe du véhicule, les chiffres et autres indications relatives à la conduite instantanée du véhicule s'affichant directement par rétro projection sur le pare-brise devant le conducteur selon un principe de vision dit tête haute , où leur image sur la rétine du conducteur se superpose à celle de la route vue à travers ce pare-brise sans en affaiblir la perception, comme c'est le cas dans les cockpits des avions modernes.

Ces dispositifs dits à tête haute sont ergonomiques, mais sont cependant très coûteux et d'un usage qui n'est pas toujours bien maîtrisé par l'usager, les informations étant fournies en temps réel sans rémanence dans le temps. On connaît déjà par ailleurs, notamment par le brevet français 2 791 011 ou encore par la demande de brevet PCT 99/23624, des dispositifs pour le positionnement variable d'un combiné à l'intérieur de l'habitacle, qui permettent de le déplacer verticalement par rapport à la planche de bord en le faisant passer d'une position où ce combiné est encastré et caché dans et sous celle-ci, à une position de lecture où il fait saillie au-dessus de la planche, en permettant au conducteur devant lequel le combiné est alors présenté, de lire directement les indications fournies, l'élévation du combiné étant adapté au type de vision souhaité, tête basse ou haute.

Cependant, ces réalisations ne permettent pas, une fois le choix effectué lors de la construction du véhicule, de disposer à volonté le combiné, soit devant le conducteur, soit dans l'axe du véhicule, pour permettre qu'il soit également vu par les passagers. La présente invention a pour objet un dispositif mobile pour combiné de véhicule automobile qui permet, au gré de l'utilisateur, une orientation variable dans l'habitacle, à la fois en hauteur au-dessus de la planche de bord devant le pare-brise derrière le volant, mais également dans une position décalée latéralement, afin de permettre la lecture des données affichées, soit dans l'axe de vision directe du conducteur, soit dans la partie centrale du véhicule.

A cet effet, le dispositif considéré, comportant un écran de visualisation solidaire d'un support mobile guidé verticalement de manière à permettre un déplacement de ce support en élévation ou abaissement dans une fente transversale de la planche de bord du véhicule, se caractérise en ce qu'un côté latéral de l'écran est porté par un doigt à axe vertical, solidaire du support mobile, ce support comportant à sa partie inférieure une denture horizontale coopérant avec une crémaillère d'actionnement apte à provoquer le déplacement en hauteur du doigt, et à sa partie supérieure, une couronne dentée horizontale, dont les dents verticales coopèrent avec un pignon d'entraînement propre à faire tourner le doigt autour de son axe quelle que soit son élévation réalisée par la crémaillère pour disposer l'écran au dessus de la planche de bord, et le faire passer d'une première à une seconde position opposée dans le même plan vertical. L'invention permet dans ces conditions de jouer sur l'ergonomie du combiné en offrant la possibilité de modifier à volonté le positionnement de l'écran qui porte les informations de conduite, devenant ainsi principalement accessibles au choix, au seul conducteur ou en même temps à ses passagers. En outre, en commandant la position de l'écran, d'une part au moyen de la crémaillère à denture verticale, d'autre part à l'aide du pignon engrenant avec la couronne dentée horizontale, prévues l'une au dessus de l'autre sur le support mobile qui porte le doigt, on découple de manière sûre les mouvements d'élévation et de rotation de l'écran à l'aide d'une pièce mécanique unique, ce qui facilite considérablement la réalisation du dispositif.

Le mécanisme proposé est particulièrement simple, assurant une translation verticale convenable vis-à-vis de la planche de bord sur une hauteur appropriée pour permettre à l'écran de se positionner au dessus de celle-ci dans la direction de vision normale du conducteur, puis une fois cette élévation réalisée, une éventuelle rotation autour de l'axe du doigt qui porte l'écran pour disposer celui-ci dans l'axe du véhicule entre le conducteur et son passager, avec, en particulier dans le cas d'un positionnement en avant du conducteur derrière le volant, la possibilité d'une vision tête haute, tout ceci avec un coût de réalisation pouvant être réduit au minimum.

Le type d'écran utilisé, en lui-même indifférent à l'invention, peut comporter un affichage de type analogique avec des aiguilles, de type numérique avec des chiffres, ou encore un système à barres parallèles dont le nombre croît avec l'augmentation de la valeur de la grandeur affichée. Le dispositif permet de faire disparaître entièrement l'écran sous la planche de bord, facilitant son aménagement pour d'autres fonctions avec amélioration de son esthétique, l'affichage pouvant être réalisé en toute position de l'écran dès qu'il émerge de la planche avec adaptation automatique des dimensions des indications reproduites.

Dans un mode de réalisation préféré, le support mobile est guidé verticalement par un pilier porté par une embase fixe par rapport à la planche de bord, cette embase supportant la crémaillère en prise avec la denture horizontale du support, et l'axe du pignon engrenant avec les dents verticales de la couronne dentée.

Selon une caractéristique particulière du dispositif considéré, la crémaillère en prise avec la denture verticale et le pignon engrenant avec la couronne dentée horizontale sont commandés séparément par deux moteurs asynchrones réversibles. De préférence, l'écran supporte un circuit intégré de commande de l'affichage des données de conduite, alimenté par des fils électriques souples pour accommoder les déplacements de l'écran par rapport à la planche de bord. D'autres caractéristiques d'un dispositif à hauteur et orientation variables pour combiné de véhicule automobile apparaîtront encore à travers la description qui suit d'exemples de réalisation, donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels . - La Figure 1 est une vue schématique, en perspective, de la planche de bord d'un véhicule automobile comportant un dispositif à orientation variable conforme à l'invention. - La Figure 2 est une vue, à plus grande échelle, de l'écran du dispositif de la Figure 1, comportant divers indicateurs de données de conduite du véhicule. - La Figure 3 est une vue identique à la Figure 1, sur laquelle l'écran de visualisation est représenté dans une position opposée, consécutivement à une rotation de celui-ci sur 180 . - La Figure 4 illustre une variante du dispositif de la Figure 1. - La Figure 5 est une vue de dessus de la planche de bord et de l'habitacle du véhicule, illustrant le positionnement de l'écran, soit derrière le volant devant le conducteur, soit dans la partie centrale de l'habitacle, entre le conducteur et le passager assis à son côté. - Les Figures 6 et 7 sont des vues schématiques, en perspective, des moyens permettant selon l'invention, le changement d'orientation de l'écran et ses déplacements à la fois verticalement et transversalement. Sur les Figure 1 et 2, la référence 1 désigne la planche de bord d'un véhicule automobile, comportant un volant de conduite 2 et une console centrale 3 disposée dans l'axe longitudinal de l'habitacle de ce véhicule. La planche de bord comporte une fente transversale 4, sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal précité et dans laquelle peut coulisser verticalement, du haut vers le bas ou inversement, un écran de visualisation 5, qui peut être selon le cas plat ou bombé et sur lequel sont susceptibles d'être reportées des données propres à la conduite du véhicule. Ces Figures illustrent, à titre d'exemple parmi d'autres possibles, la physionomie de l'écran 5 sur lequel figurent les graduations d'un compteur de vitesse 6, celles d'un compte tours 7, un indicateur de niveau de carburant 8 et une graduation 9 donnant la température du milieu de refroidissement du moteur. Ces indications sont usuelles et apparaissent sur l'ensemble des véhicules actuels. Elles peuvent toutefois être complétées par d'autres informations concernant l'état du véhicule au démarrage, en fonctionnement ou à l'arrêt, qui varient d'un modèle à un autre selon le degré d'équipement de celui-ci et qui, de façon générale, n'importent pas directement à l'invention. L'écran 5 est de préférence un écran transparent, formé d'une glace polarisée sur laquelle les informations fournies sont matérialisées par des pixels selon une technologie banale en matière de vidéo, cette disposition présentant l'avantage de permettre au conducteur du véhicule, lorsque l'écran dépasse de la planche de bord 1 et se trouve disposé devant lui dans une position frontale derrière le volant 2, de voir la route à travers l'écran. En variante, les indications qui figurent sur l'écran peuvent aisément être renvoyées par un ensemble de rétro projection (non représenté) directement sur le pare-brise devant le conducteur, selon une disposition dite tête haute , ces indications se trouvant alors reportées dans le champ de vision de ce conducteur, qui peut les appréhender sans nécessiter aucun mouvement de sa tête et sans risque de détourner son attention qui reste focalisée sur la route elle-même. D'autres modes de réalisation de l'écran 5 et des moyens qui permettent de faire apparaître sur celui-ci les données de conduite précitées peuvent également être envisagés, l'affichage de ces données pouvant être analogique avec des aiguilles se déplaçant devant des graduations appropriées, numérique avec visualisation de chiffres correspondant aux grandeurs affichées, ou encore se présenter sous la forme de barres parallèles dont le nombre en regard d'une graduation convenable, augmente ou diminue selon le cas, en permettant de fournir l'information instantanée correspondante.

Conformément à l'invention, l'écran 5 est associé à un dispositif permettant de l'orienter par rapport à la planche de bord 1 au gré du conducteur, soit pour l'élever ou l'abaisser verticalement pour l'amener au-dessus ou sous cette planche, l'écran restant néanmoins disposé derrière le volant 2 en face du conducteur, soit pour le déplacer transversalement et le disposer dans une position opposée à la précédente, dans la partie centrale de l'habitacle, entre le conducteur et le passager assis à côté de lui.

Dans l'exemple de réalisation représenté sur la Figure 1, l'écran de visualisation 5 est solidaire d'un doigt 10 en forme de tige allongée, susceptible d'être déplacée verticalement par rapport à la planche de bord en entraînant avec elle l'écran qui se déplace ainsi dans la fente 4 de cette planche pour faire saillie au-dessus de celle-ci ou au contraire s'escamoter sous cette dernière. De plus et conformément à l'invention, lorsque l'écran 5 est disposé au-dessus de la planche de bord 1, la tige 10 peut tourillonner et pivoter sur elle-même sur un angle approprié, notamment égal à 180 , de telle sorte que l'écran vienne occuper la position opposée à la précédente, illustrée sur la Figure 3, avec un positionnement sensiblement dans l'axe du véhicule, entre le conducteur et son passager. La vue de dessus de la Figure 5 schématise la modification du positionnement de l'écran 5 ainsi réalisée, consécutivement à la rotation sur un demi- tour de la tige 10. Avantageusement et comme illustré sur la Figure 4, le positionnement de l'écran 5 peut être limité dans sa rotation au moyen d'un arrêtoir latéral 11 formant butée, notamment lorsque l'écran est disposé derrière le volant, en regard du conducteur, avant d'éviter tout défaut de parallaxe. Les Figures 6 et 7 illustrent avec plus de détails les moyens mis en oeuvre pour assurer les déplacements de l'écran de visualisation 5, notamment pour effectuer sa rotation autour de la tige verticale 10 d'une part, pour provoquer son élévation ou son abaissement par rapport à la planche de bord avec cette tige d'autre part. Dans l'exemple ainsi illustré, la tige 10 comporte une pince 12 dans laquelle s'engage le bord latéral 13 de l'écran 5. Cette tige 10 est portée à son extrémité inférieure par un support mobile 15 agencé de manière à présenter à sa partie inférieure une denture 16 et à sa partie supérieure une couronne dentée 17.

La denture 16 comporte des dents parallèles 18 qui s'étendent dans des plans horizontaux successifs, tandis que la couronne 17 comporte des dents 19, orientées verticalement autour de l'axe de cette couronne. L'écartement des dents 18 est constant de l'une à l'autre sur toute la hauteur de la denture 15, les dents verticales de la couronne 17 étant radialement réparties de façon régulière et équidistantes autour de l'axe de cette couronne. Le support 15 qui porte le doigt 10 solidaire de l'écran 5 est monté coulissant et pivotant sur un pilier 20 porté par une embase 21 qui est fixe par rapport à la planche de bord du véhicule, non représentée sur les Figures 6 et 7 pour ne pas surcharger ces dernières.

L'embase 21 porte également un montant vertical 22 vis-à-vis duquel peut tourillonner un axe horizontal 23 entraîné en rotation par un premier moteur asynchrone 24, à mouvement réversible. Sur l'axe 23 est fixée une crémaillère 25, en forme ici de secteur circulaire, qui s'étend dans un plan vertical perpendiculaire à la direction de cet axe et dont la denture 26 engrène avec les dents 18 de la couronne horizontale 16 prévue à la partie inférieure du support mobile 15, la rotation commandée de la crémaillère 25 par le moteur 24 assurant ainsi, selon le sens de rotation de ce moteur, un mouvement de montée ou de descente du support 15 qui coulisse vers le haut ou vers le bas sur le pilier 20 porté par l'embase 21. Sur cette même embase 21 est fixée une plaquette de positionnement 27 d'un second moteur asynchrone 28, également réversible, dont l'axe de sortie 29, qui s'étend verticalement, parallèlement à la direction du doigt 10 portant l'écran 5, supporte un pignon d'entraînement 30, disposé horizontalement. La denture extérieure 31 du pignon 30 coopère avec les dents 19 de la couronne 17 de manière à assurer l'entraînement en rotation de cette couronne et par suite du doigt 10, dans un sens ou dans l'autre selon la commande du moteur 28, ceci quelle que soit la position en hauteur du support mobile 15 déterminée par la coopération de la denture 16 avec la crémaillère 25, elle-même entraînée par le premier moteur 24.

Avantageusement, la couronne 17 peut comporter une patte horizontale 32 en extension transversale munie en bout d'une plaquette d'appui 33, apte à coopérer avec le contact 35 d'une butée 34, propre à couper l'alimentation des moteurs 24 et 28 lorsque l'écran 5 est convenablement positionné, en hauteur au-dessus de la planche de bord, et transversalement par rapport à l'axe de l'habitacle du véhicule, comme déjà exposé en relation avec les Figures 2 et 3 décrites précédemment.

Sur la Figure 7, les flèches, respectivement A et B, schématisent les mouvements combinés du support mobile 15 et par suite de l'écran 5 porté par le doigt 10, respectivement en hauteur et en rotation.

De préférence, l'écran 5 supporte un circuit intégré (non représenté) de commande de l'affichage des données de conduite, alimenté par des fils électriques souples pour accommoder les déplacements de l'écran, en hauteur et en rotation, par rapport à la planche de bord. Notamment, ce circuit permet de modifier la taille des informations pour permettre à tout instant de les consulter intégralement dans les meilleures conditions. On réalise ainsi un dispositif à hauteur et orientation variables pour un écran de visualisation constituant un ensemble d'affichage des données de conduite d'un véhicule automobile, ou combiné, qui présente de nombreux avantages. En particulier, ce dispositif procure une meilleure ergonomie grâce à sa faculté de positionnement, soit devant la conducteur, soit dans la partie centrale du véhicule où il peut être aisément vu, non seulement par ce dernier mais par ses passagers, L'écran utilisé peut être disposé dans toute position appropriée, le cas échéant en étant totalement escamoté lorsque les informations qu'il délivre ne sont pas nécessaires, cette élimination temporaire de l'écran offrant des possibilités accrues d'aménagement de la planche de bord.

L'écran lui-même peut utiliser toute technologie connue, sans interférence avec son mécanisme de commande de position qui en est entièrement indépendant. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit et représenté en référence aux dessins annexés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif à hauteur et orientation variables pour ensemble d'affichage de données de conduite ou combiné d'un véhicule automobile, comportant un écran de visualisation (5) solidaire d'un support mobile (15) guidé verticalement de manière à permettre un déplacement de ce support en élévation ou abaissement dans une fente transversale (4) de la planche de bord (1) du véhicule, caractérisé en ce qu'un côté latéral de l'écran est porté par un doigt (10) à axe vertical, solidaire du support mobile (15), ce support comportant à sa partie inférieure une denture verticale (16) coopérant avec une crémaillère d'actionnement (25) apte à provoquer le déplacement en hauteur du doigt, et à sa partie supérieure, une couronne dentée horizontale (17), dont les dents (19) coopèrent avec un pignon d'entraînement (30) propre à faire tourner le doigt autour de son axe quelle que soit son élévation réalisée par la crémaillère pour disposer l'écran (5) au dessus de la planche de bord, et le faire passer d'une première à une seconde position opposée dans le même plan vertical.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran de visualisation (5) comporte un affichage de type analogique avec des aiguilles, de type numérique avec des chiffres, ou encore un système à barres parallèles dont le nombre croît avec l'augmentation de la valeur de la grandeur affichée.

3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le support mobile (15) est guidé verticalement par un pilier (20) porté par une embase (21) fixe par rapport à la planche de bord, cette embase supportant la crémaillère (25) enprise avec la denture verticale (16) du support, horizontale et l'axe (29) du pignon (30) engrenant avec la couronne dentée horizontale (17).

4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, la crémaillère (25) en prise avec la denture verticale (16) et le pignon (30) engrenant avec la couronne dentée horizontale (17) sont commandés séparément par deux moteurs asynchrones (24,28) réversibles.

5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'écran (5) supporte un circuit intégré de commande de l'affichage des données de conduite, alimenté par des fils électriques souples pour accommoder les déplacements de l'écran par rapport à la planche de bord (1).