FR2977042A1 - Dispositif de commande a surface tactile - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de commande à surface tactile (10) comportant une surface tactile déformable (11), des premiers moyens de conduction électrique (14) reliés à une entrée d'un circuit électrique, des deuxièmes moyens de conduction électrique (15) reliés à une sortie dudit circuit électrique, au moins un tampon conducteur (16) ; ledit dispositif présentant une première position dans laquelle lesdits premiers moyens de conduction électrique (14) et lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique (15) ne sont pas en contact avec ledit tampon conducteur une deuxième position dans laquelle lesdits premiers moyens de conduction électrique (14) et lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique (15) sont en contact avec ledit au moins un tampon conducteur (16) de manière à générer un flux électrique au travers dudit dispositif de commande (10) par déformation de ladite surface tactile (11).
Description
Dispositif de commande à surface tactile
Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un dispositif de commande à surface tactile utilisé en particulier dans le domaine automobile.
Plus particulièrement, le dispositif de commande à surface tactile est un dispositif basé sur la technologie des résistances sensibles à la pression (également connu sous le nom de capteur FSR pour « Force Sensing Resistor » en langue anglaise), permettant de détecter un appui simple du doigt d'un utilisateur.
Un tel dispositif de commande trouve une application particulièrement intéressante pour l'activation de commandes se trouvant au niveau d'une console de commandes de véhicule automobile, telle que par exemple la zone centrale d'une planche de bord. Ainsi, le dispositif de commande à surface tactile selon l'invention peut, par exemple, être utilisé notamment pour la commande de l'ouverture d'un toit ouvrant, des commandes de lève-vitres, mais aussi des lumières intérieures, un verrouillage centralisé en associant le dispositif de commande avec un moyen logique permettant d'associer à un nombre de sollicitation du dispositif un état de commande.
La présente invention concerne également une console de commande pour véhicule automobile comportant un tel dispositif de commande à surface tactile. Dans le domaine automobile, la technologie FSR devance de plus en plus d'autres technologies équivalentes, comme par exemple des technologies capacitives ou encore optiques, notamment grâce à sa facilité de mise en oeuvre, à sa robustesse, ainsi qu'à sa course d'actionnement très faible. Ainsi de tels dispositifs de commande à surface tactile utilisant la technologie FSR sont connus et sont classiquement formés par deux couches, ou films, déformables superposées et espacées l'une de l'autre par des entretoises. Les couches souples comportent des pistes à encre conductrice et résistive imprimées sur celle-ci. Les entretoises permettent de réaliser une séparation diélectrique entre les encres conductrices de l'ordre de 0,1 à 0,2 mm. L'activation du dispositif de commande à surface tactile est réalisée par simple pression du doigt venant presser la couche supérieure faisant office de surface tactile qui se déforme de manière à ce que les encres conductrices de chaque couche entrent en contact et permettent la transmission d'un flux électrique au travers du dispositif de commande. Le point fort de ce type de dispositif est son faible encombrement et sa faible course d'actionnement pour activer le dispositif. Cependant, cette faible lame d'air présente entre les deux couches peut également être source d'activations non désirées du dispositif par court-circuit notamment lorsque l'air environnant est chargé d'humidité. En effet, le faible espacement de 0,1 à 0,2 mm entre de les deux couches ne permet pas de disposer d'une résistance d'isolement suffisante pour éviter ces désagréments. Dans ce contexte, l'invention vise à fournir un dispositif de commande à surface tactile, de technologie FSR, permettant de s'affranchir des problèmes d'activation non désirée tout en gardant un faible encombrement d'un tel dispositif. A cette fin, l'invention propose un dispositif de commande à surface tactile comportant : - une surface tactile déformable ; - des premiers moyens de conduction électrique reliés à une entrée d'un circuit électrique : - des deuxièmes moyens de conduction électrique reliés à une sortie dudit circuit électrique ; - au moins un tampon conducteur ; ledit dispositif présentant : - une première position dans laquelle lesdits premiers moyens de conduction électrique et lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique ne sont pas en contact avec ledit tampon conducteur ; une deuxième position dans laquelle lesdits premiers moyens de conduction électrique et lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique sont en contact avec ledit au moins un tampon conducteur de manière à générer un flux électrique au travers dudit dispositif de commande par déformation de ladite surface tactile. Grâce à l'invention, la distance séparant les premiers et les deuxièmes moyens de conduction électrique reliés à l'entrée et la sortie d'un circuit électrique est augmentée tout en assurant une continuité électrique lors de la sollicitation du dispositif par la présence d'au moins un tampon conducteur. Ainsi, en position de repos (i.e. sans pression du doigt sur le capteur), la résistance d'isolement électrique du dispositif est augmentée et permet de s'affranchir de tout risque de contact électrique non désirée entre les premiers et les deuxièmes moyens de conduction électrique du dispositif.
Ainsi, de façon avantageuse, les moyens de conduction électrique sont agencés de manière à ce qu'ils soient espacés d'une distance supérieure à la course d'actionnement du dispositif. Avantageusement, la résistance d'isolement électrique, fonction de l'épaisseur de la lame d'air entre les moyens de conduction électriques reliés à l'entrée et la sortie du circuit électrique, est supérieure à 0,35 millimètres pour une course d'actionnement de 0,2 mm. Ainsi, l'augmentation de la résistance électrique ne se fait pas au détriment de l'encombrement du dispositif de commande. En effet, la résistance d'actionnement et la distance d'activation du dispositif restent équivalentes. Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, le dispositif de commande selon l'invention, peut présenter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - ledit dispositif de commande comporte une surface support apte à être positionnée sur une plaque support, ladite surface support étant espacée de ladite surface tactile par des entretoises ; ledit dispositif comporte un nombre pair de tampons conducteurs, lesdits premiers moyens de conduction électrique étant agencés sur ladite surface tactile ou sur ladite surface support, lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique étant agencés en regard desdits premiers moyens de conduction électrique ; ledit dispositif comporte un nombre impair de tampons conducteurs, lesdits premiers moyens de conduction électrique étant agencés sur ladite surface tactile ou sur ladite surface support, lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique étant agencés sur la même surface que lesdits premiers moyens de conduction électrique ; - lesdits premiers moyens de conduction électrique, lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique et ledit au moins un tampon conducteur sont des encres conductrices ; - ledit ladite surface tactile et ladite surface support sont formées par des films souples non conducteur; - la distance séparant lesdits premiers moyens de conduction électrique desdits deuxièmes moyens de conduction électrique est supérieure à la distance séparant ladite surface tactile de ladite surface support ; la distance séparant lesdits premiers moyens de conduction électrique desdits deuxièmes moyens de conduction électrique est supérieure à 0,35 mm ; ledit dispositif comporte une pluralité de tampons conducteurs et un actionneur intermédiaire apte à mettre en contact électrique ladite pluralité de tampons conducteurs avec lesdits premiers moyens de conduction électrique et lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique de manière à générer un flux électrique au travers dudit dispositif de commande. L'invention a également pour objet une console de commande pour véhicule automobile comportant un dispositif de commande à surface tactile selon l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux différentes figures annexées : - la figure 1 illustre une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de commande à surface tactile selon l'invention ; - la figure 2 illustre une vue schématique en coupe d'un second mode de réalisation d'un dispositif de commande à surface tactile selon l'invention.
Description des formes de réalisation préférées de l'invention Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
En référence à la figure 1, un dispositif de commande à surface tactile 10 selon l'invention est un dispositif utilisant la technologie des résistances sensibles à la pression (également connu sous le nom de capteur FSR pour « Force Sensing Resistor » en langue anglaise). Ainsi, de façon classique, le dispositif 10 est formé par : - une couche supérieure 11 ; une couche inférieure 12 superposées à la couche supérieure et espacées de celle-ci par des espaceurs 13. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, la couche supérieure 11 fait office de surface tactile déformable sur laquelle l'utilisateur peut interagir. La seconde couche inférieure 12 est en contact avec une plaque support 20. Les couches 11 et 12 sont classiquement des films non conducteurs aptes à se déformer sous pression, notamment lors de la pression d'un doigt illustré schématiquement par la flèche référencée F.
Le dispositif de commande 10 comporte : - des premiers moyens de conduction électrique 14 reliés à l'entrée IN d'un circuit électrique (non représenté) ; des deuxièmes moyens de conduction électrique 15 reliés à la sortie OUT du circuit électrique. Les premiers et les deuxièmes moyens de conduction électrique 14, 15 sont formés par des encres conductrices composées de particules métalliques, telles que par exemple des particules d'Argent. Les encres conductrices sont classiquement appliquées sur les surfaces internes des couches 11, 12 par exemple par un procédé de sérigraphie. Les espaceurs 13 sont situés en périphérie des couches supérieure 11 et inférieure 12 et permettent ainsi de maintenir espacé les deux couches 11, 12 ainsi que les encres conductrices 14, 15 lorsqu'aucune pression n'est exercée sur la surface tactile formée par la couche supérieure 11. De façon classique, les espaceurs 13 installent une séparation diélectrique entre les couches 11, 12. Les couches 11, 12 sont généralement espacées d'une distance variant entre 0,1 et 0,2 mm. Le dispositif comporte en outre au moins un tampon conducteur 16 agencé de manière à ce que le contact électrique entre les premiers moyens de conduction électrique 14 et les deuxièmes moyens de conduction électrique 16 est réalisé par l'intermédiaire du au moins un tampon conducteur 16 lors de la déformation de la surface tactile par pression. Le tampon conducteur 16 est avantageusement une encre conductrice similaire à l'encre conductrice utilisée pour les premiers et les deuxièmes moyens de conduction électrique 14, 15. Dans le premier mode de réalisation illustré à la figure 1, le dispositif de commande 10 selon l'invention comporte un nombre pair de tampons conducteurs 16. A cet effet, les deuxièmes moyens de conduction électrique 15 sont agencés en regard des premiers moyens de conduction électrique 14. Ainsi dans ce premier mode de réalisation, les premiers moyens de conduction électrique 14 reliés à l'entrée du circuit électrique sont imprimés sur la surface interne de la couche supérieure 11 faisant office de surface tactile. Les deuxièmes moyens de conduction électrique 15 reliés à la sortie du circuit électrique sont imprimés sur la surface interne de la couche inférieure 12 faisant office de couche support. II est entendu que les premiers moyens de conduction électrique 14 peuvent également être agencés sur la couche inférieure 12 et les deuxièmes moyens de conduction électrique 15 sur la couche supérieure 11. Dans ce premier mode de réalisation, la distance D séparant les premiers moyens 14 des deuxièmes moyens 15 est avantageusement importante, par exemple supérieure à 3mm. Le nombre de tampons conducteurs 16 du dispositif est adapté en fonction de la résistance d'isolement désirée. Plus le dispositif comporte un nombre important de tampons conducteurs plus la distance D séparant les premiers moyens 14 et les deuxièmes moyens 15 est importante et plus la résistance d'isolement est améliorée. Toutefois, le nombre de tampons conducteurs délimite également la surface d'activation nécessaire à l'activation du dispositif. Si besoin, il est envisagé d'utiliser un actionneur intermédiaire (non représenté), dont la surface et les dimensions sont appropriés au nombre de tampons conducteurs utilisés, afin de pouvoir garantir la connexion électrique de l'ensemble des tampons conducteurs.
L'actionneur intermédiaire est intégré par exemple dans une façade de commande et intercalé entre le doigt et la surface tactile 11. L'actionneur intermédiaire permet ainsi une meilleure répartition de l'appui et une constance de surface d'appui indépendamment de la surface du doigt ou encore de la position d'appui.
Dans un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 2, le dispositif de commande 30 selon l'invention comporte un nombre impair de tampons conducteurs 16. A cet effet, les deuxièmes moyens de conduction électrique 15 sont agencés sur la même couche (i.e. surface tactile ou surface support) que des premiers moyens de conduction électrique 14.
Ainsi dans ce deuxième mode de réalisation illustré à la figure 2, les premiers moyens de conduction électrique 14 reliés à l'entrée du circuit électrique sont imprimés sur la surface interne de la couche supérieure 11 faisant office de surface tactile. Les deuxièmes moyens de conduction s électrique 15 reliés à la sortie du circuit électrique sont également imprimés sur la surface interne de la couche supérieure 11. Il est entendu que les premiers moyens de conduction électrique 14 et les deuxièmes moyens de conduction électrique 15 peuvent également être agencés sur la couche inférieure 12. Le dispositif de commande selon l'invention est également utilisable pour des commandes nécessitant un éclairage de symbole ou signalant l'état d'activation de la commande. Les encres conductrices étant opaques, le dispositif de commande selon l'invention comporte alors un dégagement translucide sur la couche supérieure (i.e. dépourvu d'encre conductrice) de manière à pouvoir diffuser un éclairage provenant d'une source lumineuse positionnée par exemple sur le support du dispositif. Les encres conductrices sont alors agencées autour de ce dégagement. L'invention a été particulièrement décrite avec l'utilisation d'encres conductrices opaques ; toutefois, l'invention peut également être utilisée avec des encres conductrices transparentes ou translucides notamment pour réaliser des commandes à surface tactile nécessitant un éclairage de symbole ou signalant l'état d'activation de la commande.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de commande à surface tactile (10) comportant : une surface tactile déformable (11) ; des premiers moyens de conduction électrique (14) reliés à une entrée d'un circuit électrique : des deuxièmes moyens de conduction électrique (15) reliés à une sortie dudit circuit électrique ; - au moins un tampon conducteur (16) ; ledit dispositif présentant : - une première position dans laquelle lesdits premiers moyens de conduction électrique (14) et lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique (15) ne sont pas en contact avec ledit tampon conducteur ; une deuxième position dans laquelle lesdits premiers moyens de conduction électrique (14) et lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique (15) sont en contact avec ledit au moins un tampon conducteur (16) de manière à générer un flux électrique au travers dudit dispositif de commande (10) par déformation de ladite surface tactile (11).
- 2. Dispositif de commande à surface tactile (10) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit dispositif de commande (10) comporte une surface support (12) apte à être positionnée sur une plaque support 25 (20), ladite surface support (12) étant espacée de ladite surface tactile (11) par des entretoises (13).
- 3. Dispositif de commande à surface tactile (10) selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que ledit dispositif comporte un 30 nombre pair de tampons conducteurs (16), lesdits premiers moyens de conduction électrique (14) étant agencés sur ladite surface tactile (11) ou sur ladite surface support (12), lesdits deuxièmes moyens de 20conduction électrique étant agencés en regard desdits premiers moyens de conduction électrique (14).
- 4. Dispositif de commande à surface tactile (10) selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que ledit dispositif comporte un nombre impair de tampons conducteurs (16), lesdits premiers moyens de conduction électrique (14) étant agencés sur ladite surface tactile (11) ou sur ladite surface support (12), lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique (15) étant agencés sur la même surface que lesdits premiers moyens de conduction électrique (14).
- 5. Dispositif de commande à surface tactile (10) selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que lesdits premiers moyens de conduction électrique (14), lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique (15) et ledit au moins un tampon conducteur sont des encres conductrices.
- 6. Dispositif de commande à surface tactile (10) selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ledit ladite surface tactile et ladite surface support sont formées par des films souples non conducteur.
- 7. Dispositif de commande à surface tactile (10) selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la distance (D) séparant lesdits premiers moyens de conduction électrique (14) desdits deuxièmes moyens de conduction électrique (15) est supérieure à la distance séparant ladite surface tactile (11) de ladite surface support (12).
- 8. Dispositif de commande à surface tactile (10) selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la distance (D) séparant lesdits premiers moyens de conduction électrique (14) desdits deuxièmes moyens de conduction électrique (15) est supérieure à 0,35 mm.35
- 9. Dispositif de commande à surface tactile (10) selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que ledit dispositif (10) comporte une pluralité de tampons conducteurs (16) et un actionneur intermédiaire apte à mettre en contact électrique ladite pluralité de tampons conducteurs (16) avec lesdits premiers moyens de conduction électrique (14) et lesdits deuxièmes moyens de conduction électrique (15) de manière à générer un flux électrique au travers dudit dispositif de commande (10).
- 10. Console de commande comportant un dispositif de commande à surface tactile (10) selon l'une des revendications 1 à 9.
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| FR2977042A1 true FR2977042A1 (fr) | 2012-12-28 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109298788A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-02-01 | 精电(河源)显示技术有限公司 | 触觉反馈装置 |
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2011
- 2011-06-27 FR FR1101972A patent/FR2977042B1/fr active Active
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