FR2946219A1 - Facade de commande electronique avec protection contre les decharges electrostatiques - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à une façade de commande électronique (300 ; 400 ; 500), comportant notamment : - une partie extérieure (1) qui comprend au moins un bouton (5 ; 6) et une partie fixe (2), chaque bouton (5 ; 6) et ladite partie fixe (2) présentent entre eux une ouverture (3) ; - une partie intérieure (310 ; 410 ; 510) qui comprend notamment un circuit imprimé (12) ; caractérisée en ce que la façade (300 ; 400 ; 500) comporte au moins une pièce métallique (320 ; 420 ; 520 ; 530), apte à capter une électricité statique, présente au niveau d'au moins une des ouvertures (3) et susceptible d'atteindre le circuit imprimé (12) en l'absence de ladite pièce métallique (320 ; 420 ; 520 ; 530).

Description

Façade de commande électronique avec protection contre les décharges électrostatiques.

La présente invention se rapporte à une façade de commande électronique avec protection contre les décharges électrostatiques. Elle a essentiellement pour but de sécuriser le fonctionnement des différentes applications contrôlées par un utilisateur depuis le tableau de bord.

Le domaine de l'invention est, d'une façon générale celui de la protection des composants électroniques, par exemple ceux présents dans le tableau de bord d'un véhicule. L'invention sera plus particulièrement décrite dans le cadre des façades multiplexées de véhicules automobiles, mais son champ d'application s'étend naturellement à tout type de façade de commande électronique.

Un véhicule automobile est couramment équipé d'un accessoire, tel qu'un autoradio, une installation de climatisation de l'air contenu à l'intérieur de l'habitacle du véhicule, ou encore, par exemple un système de navigation.

L'accessoire est un équipement de confort, c'est-à-dire un appareil optionnel qui n'est pas indispensable à une fonction première et primordiale du véhicule, à savoir son déplacement. Dans de nombreux tableaux de bord actuels, il existe une conception modulaire de la façade : il y a un bloc spécifique pour un autoradio et un bloc distinct pour une climatisation, dans un même tableau de bord d'un véhicule. L'avantage de cette conception modulaire est de proposer une pluralité de combinaisons avec des produits haut de gamme et des produits bas de gamme. Par exemple, on a la possibilité de mettre l'ensemble autoradio et climatisation en haut de gamme ou en bas de gamme, mais aussi d'avoir un autoradio haut de gamme avec une climatisation bas de gamme, et inversement.

La figure 1 représente une façade à conception modulaire 100, comportant une partie extérieure 101 et une partie intérieure 110, c'est-à-dire une partie visible et une partie non visible par un utilisateur. La partie extérieure 101 comporte notamment deux façades, une façade d'autoradio 120 et une façade de commande de climatisation 130. La partie intérieure 110 comporte un boitier autoradio 121 et un boitier de climatisation 131. La façade d'autoradio 120 comprend notamment dans cet exemple, une partie fixe 102, une fente de disque 126, plusieurs boutons poussoir 105 et un bouton rotatif 106. Entre chaque bouton (105 et 106), la partie fixe 102 et la fente de disque 126, il existe des ouvertures 103. La distance maximum entre la partie fixe 102 et le boîtier autoradio 121, est d'environ vingt millimètres afin de permettre ravalement du disque. Le boitier autoradio 121 comporte une carte électronique 125 en position verticale, reliée à un premier circuit imprimé 122 en position horizontale, par un câble en nappe 124. Un premier microprocesseur 123 est connecté sur le circuit imprimé 122. La façade de climatisation 130 comprend notamment une partie fixe 102, des boutons poussoirs 105 et des ouvertures 103. Le boitier de climatisation 131 comprend un deuxième circuit imprimé 132 en position horizontale, sur lequel est connecté un deuxième microprocesseur 133.

Lorsqu'un utilisateur approche son doigt de la partie extérieure 101, c'est-à-dire de la façade d'autoradio 120 et/ou de la façade de climatisation 130, il y a une différence de potentiel, et une décharge survient lorsqu'il approche du plastique de ladite partie extérieure 101, que ce soit avec un bouton (105 ; 106) ou autre. De l'air situé au niveau des ouvertures 103 d'un des équipements (autoradio et/ou climatisation), conduit l'électricité statique à raison de un kilovolt par millimètre. En été quand l'air est plus sec, une décharge peut atteindre vingt cinq kilovolts, soit une distance de vingt cinq millimètres. Dans le boitier autoradio 121, ni le circuit imprimé 122, ni le microprocesseur 123 ne sont exposés à l'électricité statique de l'utilisateur car le condensateur 134 a pour rôle d'absorber cette électricité statique, et ainsi, de protéger le circuit imprimé 122 et le microprocesseur 123 situés après lui.

Le boitier de climatisation 131 est à une distance supérieure à vingt cinq millimètres de la façade de climatisation 130, il n'y a donc pas de problème de décharge d'électricité statique.

Les inconvénients de la conception modulaire sont nombreux : les modules sont fabriqués par deux équipementiers différents, ce qui implique deux technologies différentes ; les sensations de touches, l'intensité lumineuse et la teinte, la couleur sont donc différentes. L'automobiliste aujourd'hui est exigent avec l'esthétisme de son véhicule.

Le document WO2005/009798 divulgue des solutions pour satisfaire les exigences d'esthétisme de la partie extérieure 101 de a façade. Ainsi, on propose désormais une façade multiplexée qui intègre les deux blocs, autoradio et climatisation, de manière esthétique. Cette façade multiplexée simplifie le branchement des liaisons dans les boîtiers par une autre disposition des composants électroniques ; la façade multiplexée permet ainsi une évolution aisée de montage.

La figure 2 représente une façade multiplexée 200 telle qu'elle est réalisée avant la conception selon l'invention. Cette façade multiplexée 200 comporte la même partie extérieure 101 qu'à la figure 1, et une partie intérieure 210, correspondant respectivement à une partie visible et à une partie non visible par l'utilisateur. La partie extérieure 101 est donc composée essentiellement des mêmes éléments qu'à la figure 1, c'est-à-dire, d'une partie fixe 102, d'une fente de disque 126, de plusieurs boutons poussoir 105 et d'un bouton rotatif 106. Comme à la figure 1 on retrouve les ouvertures 103. La partie intérieure 210 comporte un circuit imprimé 212 en position verticale, sur lequel est connecté un microprocesseur 223. La distance maximum entre la partie fixe 102 et le circuit imprimé 212, est de vingt millimètres afin de permettre ravalement du disque. Un problème de décharge d'électricité statique se porte alors directement sur le circuit imprimé 212 et le microprocesseur 223 qui lui est connecté.

Avec le développement de ce produit, des problèmes d'électricité statique ont été découverts : ils sont notamment dus aux manipulations par un utilisateur des équipements considérés.

Comme expliqué précédemment, l'électricité statique de l'utilisateur est néfaste pour les composants électroniques. Si les composants électroniques de l'équipement se situent à une distance inférieure à vingt cinq millimètres, ce qui est le cas du circuit imprimé 212 de la façade, ils sont alors endommagés voire détruits.

Malgré les nombreux avantages de cette façade multiplexée, l'inconvénient majeur est de mettre en danger la durée de vie des composants électroniques, par l'électricité statique transmise par l'utilisateur.

La façade selon l'invention permet notamment de résoudre le problème qui vient d'être évoqué. Dans l'invention, on propose une solution pour que les décharges électrostatiques générées par l'utilisateur ne soient plus susceptibles d'endommager les composants électroniques des équipements de confort d'un véhicule ; à cet effet, dans l'invention, on propose d'ajouter des éléments de protection permettant d'évacuer l'électricité statique provenant des décharges électrostatiques. La façade de commande électronique selon l'invention comporte plusieurs avantages, notamment en terme d'économies de réparation ou de remplacement des composants électroniques, du fait de leur protection optimisée. Accessoirement, les éléments de protection remplissent des fonctions mécaniques associées au mouvement des boutons de la façade. L'invention concerne donc essentiellement une façade de commande électronique comportant notamment : - une partie extérieure qui comprend au moins un bouton et une partie fixe, chaque bouton et ladite partie fixe présentant entre eux une ouverture ; - une partie intérieure qui comprend notamment un circuit imprimé ; caractérisée en ce que la façade comporte au moins une pièce métallique, apte à capter une électricité statique, présente au niveau d'au moins une des ouvertures et susceptible d'atteindre le circuit imprimé en l'absence de ladite pièce métallique. Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, la façade selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes : - la pièce métallique est reliée à une ligne de masse électrique ; - la pièce métallique comporte au moins une patte conductrice reliée à la ligne de masse électrique du circuit imprimé et insérée dans une cavité dudit circuit imprimé, pour réaliser une fonction de maintien de ladite pièce métallique ; - la pièce métallique ou une partie de ladite pièce métallique, est située à proximité d'au moins une des ouvertures ; - au moins une des pièces métalliques comporte une partie saillante dirigée vers au moins une des ouvertures ; - la pièce métallique est surmoulée dans la partie fixe de la partie extérieure ; - la pièce métallique présente une extrémité élastique ; - la pièce métallique comporte un moyen de crantage, comportant notamment un bossage, apte à empêcher un bouton rotatif de s'immobiliser entre deux positions prédéfinies ; - la pièce métallique est notamment en acier inox ; - la façade selon l'invention est du type façade multiplexée pour tableau de bord de véhicule automobile. Les différentes caractéristiques supplémentaires de la pièce métallique selon l'invention, dans la mesure où elles ne s'excluent pas mutuellement, sont combinées selon toutes les possibilités d'association pour aboutir à différents exemples de réalisation de l'invention.

L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent.

Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - à la figurel , déjà décrite précédemment, une représentation d'une façade à conception modulaire de l'état de la technique, vue de profil dans un tableau de bord ; - à la figure 2, déjà décrite précédemment, une représentation d'une façade multiplexée de l'état de la technique, vue de profil dans un tableau de bord ; - à la figure 3, une représentation d'une façade multiplexée dans un premier mode de réalisation selon l'invention ; - à la figure 4, une représentation d'une façade multiplexée dans un deuxième mode de réalisation selon l'invention ; - à la figure 5, une représentation d'une façade multiplexée dans un troisième mode de réalisation selon l'invention.

Les différents éléments apparaissant sur différentes figures auront, sauf précision contraire, conservé les mêmes références. Les dimensions mentionnées sont, sauf précision contraire, exprimées en millimètres. Aux figures 3, 4 et 5, on a représenté plusieurs exemples de réalisation d'une façade multiplexée selon l'invention, ladite façade multiplexée étant notamment composée de deux parties : une partie extérieure 1 et une partie intérieure, correspondant respectivement à une partie visible et une partie non visible par l'utilisateur. Dans ces différents exemples, la partie extérieure 1 comporte notamment une partie fixe 2, un bouton poussoir 5 et un bouton rotatif 6. Entre la partie fixe 2 et chaque bouton (bouton poussoir 5 et bouton rotatif 6) il existe des ouvertures 3 laissant passer de l'air. La partie intérieure comprend notamment un circuit imprimé 12, ici un circuit imprimé double face û mais dans d'autres exemples de réalisation le circuit imprimé peut être un circuit simple face - comportant une ligne de masse électrique 15 et un microprocesseur 13 connecté sur ledit circuit imprimé 12. Un détecteur optique 4 est situé sous le bouton rotatif 5 de la partie extérieure 1 : il permet de détecter la position en rotation dudit bouton rotatif 5.

La figure 3 représente une façade multiplexée 300 dans un premier mode de réalisation. Le doigt d'un utilisateur, approchant de la façade multiplexée 300, comporte de l'électricité statique. Cette électricité statique entre dans la façade multiplexée 300 par l'air situé au niveau des ouvertures 3. La décharge lorsque l'utilisateur approche son doigt du plastique de la façade multiplexée 300 peut alors atteindre le microprocesseur 13 et l'endommager. Pour cela, dans la partie intérieure 310, est disposée au moins une pièce métallique 320 ; cette pièce métallique 320 est située au regard d'une des ouvertures 3. D'une manière générale, on a dit qu'une pièce métallique est située à proximité d'une ouverture si au moins une partie de ladite pièce métallique se situe à faible distance, inférieure à vingt cinq millimètres, de ladite ouverture, sans qu'aucun élément ne se situe entre l'ouverture et la partie considérée. La pièce métallique 320 comporte notamment, au moins une partie plate 323, une partie saillante 322 et une patte conductrice 321. Dans d'autres exemples de réalisation, la pièce métallique disposée peut être limitée à une simple partie saillante, sans partie plate. Les cavités dans lesquelles sont insérées les pattes conductrices sont avantageusement des trous métallisés, notamment lorsque la carte électronique est du type double face.

En s'étendant de part et d'autre de l'ouverture 3, la pièce métallique 320 est apte à capter et à conduire vers la masse l'électricité statique de l'utilisateur par la partie plate 323, parallèle au circuit imprimé 12. La partie saillante 322 améliore la récupération de l'électricité statique. La présence de la partie saillante 322 rend optionnelle une partie droite 324 de la partie plate 323 de la pièce métallique 320. Cependant, la présence de la partie droite 324 constitue un mode de réalisation avantageux dans la mesure où elle constitue une précaution supplémentaire pour pallier un échec de la récupération de l'électricité statique par la partie saillante 322. La patte conductrice 321 est directement reliée à la ligne de masse électrique 15 du circuit imprimé 12, servant ainsi à décharger l'électricité statique et à protéger les composants électroniques. Cette patte conductrice 321 est insérée dans une cavité débouchante 14 du circuit imprimé 12, ladite cavité 14 permet avantageusement de maintenir la pièce métallique 320. Dans d'autres exemples de réalisation, la patte conductrice peut être soudée au circuit imprimé.

La figure 4 représente une façade multiplexée 400 dans un deuxième mode de réalisation. De même que pour la figure 3 précédente, le doigt d'un utilisateur approchant de la façade multiplexée 400, comporte de l'électricité statique. Cette électricité statique entre dans la façade multiplexée 400 par l'air situé au niveau des ouvertures 3. La décharge, lorsque l'utilisateur approche le plastique de la façade multiplexée 400, peut alors atteindre le microprocesseur 13 et l'endommager. Pour prévenir une telle décharge dommageable, dans la partie intérieure 410, est disposée au moins une pièce métallique 420 ; cette pièce métallique 420 est, à titre d'exemple, surmoulée dans la partie fixe 2 à proximité de l'ouverture 3, permettant ainsi d'attirer et de récupérer l'électricité statique de l'utilisateur. La pièce métallique 420, surmoulée dans la partie fixe 2, comporte au moins une patte conductrice 421 insérée dans une cavité 14 du circuit imprimé 12, et assurant une fonction de maintien, et permettant de décharger l'électricité statique de l'utilisateur par la ligne de masse électrique 15 du circuit imprimé 12.

La figure 5 représente une façade multiplexée 500 dans un troisième mode de réalisation. Dans la partie intérieure 510, est disposée au moins une pièce métallique 520 représentée sous le bouton poussoir 5 ; cette pièce métallique 520 comporte notamment une partie saillante oblique 523. Cette partie saillante oblique 523 est élastique de manière à permettre avantageusement au bouton poussoir 5 de revenir à sa position initiale lorsque l'utilisateur a fini d'exercer une pression sur ledit bouton poussoir 5. En dehors de cette forme, donnant à la pièce métallique 520 les mêmes caractéristiques qu'un ressort, les deux parties saillantes 522 et 523 permettent de décharger l'électricité statique de l'utilisateur, par la patte conductrice 521, insérée dans la cavité 14 du circuit imprimé 12 par la ligne de masse électrique 15 dudit circuit imprimé 12.

De même, pour le bouton rotatif 6, une pièce métallique 530 comporte un bossage 533 sur la partie saillante 532 de ladite pièce métallique 530. Le bouton rotatif 6 comporte des rainures sur sa partie basse, permettant avantageusement à l'utilisateur de ressentir qu'il tourne bien ledit bouton rotatif 6. En dehors de cette forme donnant à la pièce métallique 530 une caractéristique mécanique supplémentaire, la partie saillante 532 permet de décharger l'électricité statique de l'utilisateur, par la patte conductrice 531 insérée dans la cavité 14 du circuit imprimé 12 par la ligne de masse électrique 15 dudit circuit imprimé 12. Dans l'exemple représenté, une troisième pièce métallique 540 est simplement constituée d'une partie plate 541 et d'une patte conductrice 542 insérée dans une cavité débouchante 543 du circuit imprimé. La disposition de la partie plate 541 est telle que elle est apte à capter les décharges électrostatiques issues de deux ouvertures 3 situées de part et d'autre d'une portion de la partie fixe 2.

La récupération de l'électricité statique de l'utilisateur par les pièces métalliques (320 ; 420 ; 520 ; 530), avantageusement réalisée en acier inox, permet une protection efficace du composant électronique, notamment du microprocesseur 13.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1) Façade de commande électronique (300 ; 400 ; 500), comportant notamment : - une partie extérieure (1) qui comprend au moins un bouton (5 ; 6) et une partie fixe (2), chaque bouton (5 ; 6) et ladite partie fixe (2) présentant entre eux une ouverture (3) ; - une partie intérieure (310 ; 410 ; 510) qui comprend notamment un circuit imprimé (12) ; caractérisée en ce que la façade (300 ; 400 ; 500) comporte au moins une pièce métallique (320 ; 420 ; 520 ; 530), apte à capter une électricité statique, présente au niveau d'au moins une des ouvertures (3) et susceptible d'atteindre le circuit imprimé (12) en l'absence de ladite pièce métallique (320 ; 420 ; 520 ; 530).
2. 2) Façade (300 ; 400 ; 500) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce métallique (320 ; 420 ; 520 ; 530) est reliée à une ligne de masse électrique (15) du circuit imprimé (12).
3. 3) Façade (300 ; 400 ; 500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que la pièce métallique (320 ; 420 ; 520 ; 530) comporte au moins une patte conductrice (321 ; 421 ; 521 ; 531) reliée à la ligne de masse électrique (15) du circuit imprimé (12) et insérée dans une cavité (14) dudit circuit imprimé (12), pour réaliser une fonction de maintien de ladite pièce métallique (320 ; 420 ; 520 ; 530).
4. 4) Façade (300 ; 400 ; 500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la pièce métallique (320 ; 420 ; 520 ; 530) ou une partie de ladite pièce métallique (320 ; 420 ; 520 ; 530), est située à proximité d'au moins une des ouvertures (3).
5. 5) Façade (300 ; 500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'au moins une des pièces métalliques (320 ; 520 ; 530)30comporte une partie saillante (322 ; 522 ; 532) dirigée vers au moins une des ouvertures (3).
6. 6) Façade (400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la pièce métallique (420) est surmoulée dans la partie fixe (2) de la partie extérieure (1).
7. 7) Façade (500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la pièce métallique (520) présente une extrémité élastique (523).
8. 8) Façade (500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la pièce métallique (530) comporte un moyen de crantage, comportant notamment un bossage (533), apte à empêcher un bouton rotatif (6) de s'immobiliser entre deux positions prédéfinies.
9. 9) Façade (300 ; 400 ; 500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la pièce métallique (320 ; 420 ; 520 ; 530) est notamment en acier inox.
10. 10) Façade (300 ; 400 ; 500) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'elle est du type façade multiplexée pour véhicule automobile.