FR3101169A1 - Interface d’affichage et commande pour véhicule automobile. - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne une interface d’affichage et de commande pour véhicule automobile comportant un écran électronique tactile de commande (30) ainsi qu’une façade d’affichage et/ou de commande (20) comprenant un panneau transparent teinté (21) revêtu sur sa face arrière (21A) opposée à celle destinée à être en vis-à-vis d’un utilisateur d’une peinture opaque dans laquelle sont réalisés des pictogrammes (22) rétro-éclairables par des moyens lumineux ; caractérisé en ce que ledit écran tactile (30) s’étend en arrière de ladite façade d’affichage et/ou de commande (20), la majeure partie (M) dudit écran (30) saillant au dessus de cette façade (20) de sorte à être visible par un dit utilisateur, la partie inférieure restante (IR) de cet écran (30) étant masquée derrière cette même façade (20) et constituant lesdits moyens lumineux de rétro-éclairage desdits pictogrammes (22). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1

Description

Interface d’affichage et commande pour véhicule automobile.
La présente invention se rapporte d'une manière générale aux interfaces d’affichage et de commande présentes dans les véhicules automobiles actuels et permettant de piloter certaines fonctions du véhicule telles que l'autoradio, le système d'air conditionné, la téléphonie ou encore le système de navigation par satellite.
De telles interfaces sont bien connues de l'art antérieur, notamment du document WO 2012126706 A1.
Celles-ci sont généralement disposées au niveau de la console centrale dans un plan sensiblement vertical, de sorte à ce qu'elles soient aisément accessibles et manipulables tant par le conducteur que par le passager avant. Elles comportent une façade dotée d'une multitude d'organes de commande dédiés chacun au pilotage d'une fonction correspondante et constitués par des boutons poussoirs ou des molettes rotatives.
Selon un aménagement classique décrit dans la demande sus mentionnée, l’interface de commande comporte une embase solidaire d'un circuit imprimé comprenant des interrupteurs électriques. Le circuit est recouvert d'une nappe en élastomère sur laquelle vient se positionner une façade frontale représentant la composante visible du dispositif. La façade est pourvue d'une pluralité de boutons poussoirs et de molettes rotatives dont l'actionnement fait commuter les interrupteurs du circuit imprimé. La nappe en élastomère qui a pour objet de protéger le circuit imprimé contre les poussières, l'eau et autres éléments extérieurs, présente un certain nombre de découpes permettant le passage ainsi des éléments de guidage mécanique des molettes et des boutons depuis la façade de style jusqu'au circuit imprimé. Elle est également pourvue de dômes déformables placés à l'endroit des boutons poussoirs de sorte qu'un dôme exerce sur un bouton une force de rappel légère et opposée à l'enfoncement, la force faisant revenir le bouton en sa position initiale après avoir été enfoncé. Ce type de dispositif de commande présentant une multitude de boutons poussoirs et/ou de molettes rotatives va cependant à l'encontre des demandes formulées par les utilisateurs qui souhaitent désormais des planches de bord lisibles, simples et épurés. En outre, les lignes de découpe présentes sur la façade entre les boutons ont tendance à nuire au niveau de qualité perçue par ces utilisateurs.
Depuis une dizaine d’années, des interfaces de commande tactiles sont apparues sur le marché. Le document FR 2 967 101 A1 décrit une telle interface de commande intégrée en partie centrale de la planche de bord d'un véhicule automobile et constituée d'une partie haute comprenant un écran tactile de commande et d'une partie basse comprenant une façade d’affichage et de commande tactile, contigüe à cet écran tactile. Cette façade tactile comprend un panneau réalisé en polycarbonate transparent et revêtu d'une peinture opaque noire sur sa face arrière opposée à celle destinée à être en vis-à-vis d'un utilisateur. Des pictogrammes fonctionnels indiquant des zones spécifiques de commande, comme celles de la climatisation ou des fonctions audio sont réalisés sur cette façade frontale. Un film capacitif est collé sur la face peinte de ce panneau par une colle diélectrique permettant de communiquer des charges de la surface de commande vers le film capacitif.
La façade d’affichage et de commande tactile comprend également une carte électronique portant sur sa face arrière un circuit de contrôle du film capacitif auquel elle est reliée via une liaison électrique.
Des diodes électroluminescentes sont en outre disposées sur cette carte électronique pour assurer le retro-éclairage des pictogrammes du panneau.
Une telle interface de commande tactile permet d'obtenir à l'état éteint, un visuel homogène et épuré, particulièrement moderne.
Toutefois, ce type d’interface associant un tel écran et une telle façade présente un coût de revient assez élevé ne permettant pas son implantation dans des véhicules d’entrée de gamme.
En outre, les possibilités de pilotage du rétro éclairage des pictogrammes fonctionnels d’une telle façade sont limitées (généralement de type tout ou rien et monochrome).
La présente invention vise donc à améliorer la situation.
Elle propose à cet effet une interface d’affichage et de commande pour véhicule automobile comportant un écran électronique tactile de commande ainsi qu’une façade d’affichage et/ou de commande comprenant un panneau transparent teinté revêtu sur sa face arrière opposée à celle destinée à être en vis-à-vis d’un utilisateur d’une peinture opaque dans laquelle sont réalisés des pictogrammes rétro-éclairables par des moyens lumineux ; caractérisé en ce que ledit écran tactile s’étend en arrière de ladite façade d’affichage et/ou de commande, la majeure partie dudit écran saillant au dessus de cette façade de sorte à être visible par un dit utilisateur, la partie inférieure restante de cet écran étant masquée derrière cette même façade et constituant lesdits moyens lumineux de rétro-éclairage desdits pictogrammes.
L’agencement selon l’invention permet ainsi de se dispenser de la présence d’une carte électronique d’éclairage spécifique dotée de diodes électroluminescentes et assurant généralement le rétro-éclairage des pictogrammes de ce type de façade.
Par ailleurs, un tel agencement permet d’intégrer une même référence d’écran présentant un format et une diagonale standards (par exemple un écran au format 4/3 de dix pouces de diagonale) dans divers modèles de véhicules présentant des contraintes différentes concernant la hauteur maximale des planches de bord. Cela entraine une réduction des coûts de revient par effet volume ainsi qu’une optimisation des frais de gestion et de stockage par la diminution du nombre de références à gérer.
Enfin, le fait d’utiliser une partie de l’écran comme source d’éclairage permet d’enrichir d’une manière presque infinie les possibilités d’allumage de ces pictogrammes.
Selon des caractéristiques préférées de ladite interface d’affichage et de commande selon l’invention :
- ladite partie inférieure restante masquée représente entre 10 et 25% de la surface totale dudit écran ;
- ladite interface comporte des séparateurs de compartimentage opaques disposés entre ladite partie inférieure restante de l’écran et ledit panneau de la façade de sorte à associer chaque pictogramme de cette façade à une zone correspondante de cette partie inférieure restante et à éviter les fuites lumineuses ;
- ladite interface comporte, entre ladite partie inférieure restante de l’écran et ledit panneau de la façade, des guides lumineux transparents aptes chacun à guider les rayons lumineux émis par une zone de l’écran jusqu’à un dit pictogramme correspondant à éclairer, de sorte à assurer un éclairage homogène de toute la surface de ce pictogramme et à éviter l’apparition d’effets visuels indésirables ;
- ladite interface comporte un film tactile capacitif apposé contre la face arrière peinte dudit panneau et permettant d’associer au moins certains pictogrammes à des zones tactiles de commande des fonctions représentées sur ces pictogrammes ;
- ladite interface comporte une seconde façade de commande dotée d’une pluralité d’organes de commande mécaniques dédiés chacun au pilotage d'une fonction correspondante ;
- la majeure partie de l’écran saillant au dessus de ladite façade est recouverte d’un panneau réalisé dans un matériau thermoplastique transparent teinté semblable ou identique à celui constituant le panneau de ladite façade ;
- ladite interface de commande est configurée pour faire varier les couleurs d’allumage de chacun desdits pictogrammes en fonction de l’état de la fonction associée à ce pictogramme ;
- ladite interface est configurée pour générer, en pilotant l’éclairage desdits pictogrammes, des animations lumineuses dynamiques sur ladite façade d’affichage et/ou de commande variant en fonction du contexte ; et/ou
- ladite interface est configurée pour faire varier l’intensité lumineuse d’éclairage desdits pictogrammes en fonction du niveau de la luminosité extérieure.
L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d’un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
 représente une vue schématique en coupe de la planche de bord d’un véhicule automobile intégrant une interface d’affichage et de commande selon une premier mode de réalisation de l’invention ;
 représente une vue schématique en coupe de la planche de bord d’un véhicule automobile intégrant une interface d’affichage et de commande selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; et
 représente une vue schématique en coupe de la planche de bord d’un véhicule automobile intégrant une interface d’affichage et de commande selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
La figure 1 montre une planche de bord 2 d’un véhicule automobile intégrant, au niveau de sa console centrale, une interface d’affichage et de commande 10 selon l’invention permettant de piloter certaines fonctions du véhicule telles que par exemple l’autoradio, le système d’air conditionné, la téléphonie ou encore le système de navigation par satellite.
Tel qu’illustré sur cette figure 1, cette interface d’affichage et de commande 10 comprend une façade d’affichage et de commande tactile 20 ainsi qu’un écran électronique tactile 30 : ces deux éléments étant reliés à l’ordinateur de bord du véhicule par des moyens de liaison non représentés.
S’étendant en biais selon un plan formant un angle aigu avec l’horizontale, la façade d’affichage et de commande tactile 20 comporte un panneau 21 réalisé dans un matériau thermoplastique transparent teinté fumé noir, tel que le polycarbonate (PC) ou le polyméthacrylate de méthyle (PMMA).
La face arrière 21A de ce panneau 21 (i.e. : la face opposée à celle destinée à être en vis-à-vis d'un utilisateur) est revêtue d'une peinture opaque noire brillante tandis que sa face avant 21B est avantageusement revêtue d’un vernis anti-reflets et/ou anti-rayures.
Ce panneau 21 intègre un certain nombre de pictogrammes 22 réalisés de préférence par grattage laser de la couche de peinture noire recouvrant la face arrière du panneau 21.
Un film tactile capacitif 23 est apposé contre la face arrière peinte du panneau 21 via une colle diélectrique. Ce film est relié via une nappe de liaison électrique à une carte électronique 24 implantée sous le panneau 21, cette dernière comprenant un microcontrôleur (non représenté sur les figures) assurant la gestion électronique de ce film capacitif 23 et étant reliée à l’ordinateur de bord du véhicule.
La présence de ce film tactile permet d’associer au moins certains pictogrammes 22 à des zones tactiles de commande des fonctions représentées sur ces pictogrammes.
S’étendant en arrière de la façade d’affichage et de commande tactile 20 selon un plan sensiblement vertical, l’écran tactile 30 est constitué classiquement par la superposition d’un afficheur à cristaux liquides (LCD) de type RVB 31 et d’un film tactile de type capacitif 32 basé sur la détection du transfert de charge électrique s’opérant vers le doigt de l’utilisateur depuis la zone de l’écran avec laquelle il est en contact.
En variante et selon certains critères de prix, de résistance aux chocs, de précision ou de taille, l’afficheur et/ou la dalle tactile peuvent être de types différents. L’afficheur sera par exemple basé sur la technologie plasma ou à diodes électroluminescentes organiques (OLED) tandis que l’afficheur sera de type résistif, à ondes de surface (SAW), infrarouge ou encore à jauges de contraintes.
Tel qu’illustré sur la figure 1, la majeure partie M de cet écran 30 saille au dessus de la façade d’affichage et de commande tactile 20 de sorte à être visible par l’utilisateur, tandis que sa partie inférieure restante IR masquée derrière cette même façade 20 permet d’assurer le rétro-éclairage des pictogrammes 22.
Cette partie inférieure restante IR représente avantageusement de 10 à 25 % de la surface totale de l’écran 30.
Des séparateurs de compartimentage opaques 40 sont en outres disposés entre la partie inférieure restante IR de l’écran 30 et le panneau 21 de la façade 20 de sorte à associer chaque pictogramme 22 de cette façade 20 à une zone correspondante de cette partie inférieure restante IR et à éviter les fuites lumineuses.
De manière avantageuse, on peut également prévoir entre la partie inférieure restante IR de l’écran 30 et le panneau 21 de la façade 20, des guides lumineux, non représentés, réalisés dans un matériau thermoplastique transparent et aptes chacun à guider les rayons lumineux émis par une zone de cette partie inférieur de l’écran 30 jusqu’à un pictogramme correspondant à éclairer, de sorte à assurer un éclairage homogène de toute la surface de ce pictogramme et à éviter l’apparition d’effets visuels indésirables notamment de type vibrants ou mouchetés.
Le fait d’utiliser une partie de l’écran 30 comme source d’éclairage permet d’enrichir d’une manière presque infinie les possibilités d’allumage de ces pictogrammes 22.
En particulier, on peut prévoir de faire varier les couleurs d’allumage de chaque pictogramme de sorte à indiquer un changement d’état de la fonction associée à ce pictogramme.
Dans une première configuration possible, une première couleur (par exemple, le blanc) serait ainsi associée aux pictogrammes dont les fonctions correspondantes sont inactives, et une seconde couleur (par exemple le vert ou l’orange) serait associée aux pictogrammes dont les fonctions correspondantes sont actives. Dans le cas où l’une des fonctions est défaillante et n’est donc plus activable, une troisième couleur (par exemple le rouge) pourrait également être associée au pictogramme correspondant à cette fonction.
L’interface d’affichage et de commande 10 peut également être configurée pour générer, en pilotant l’éclairage des pictogrammes 22, des animations lumineuses dynamiques sur la façade d’affichage et/ou de commande 20 variant en fonction du contexte.
Par exemple, lors de l’entrée dans le véhicule d’un premier passager, l’interface d’affichage et de commande 10 peut être configurée de sorte à allumer successivement pendant un court laps de temps (1/4 de seconde) les différents pictogrammes de gauche à droite ou de droite à gauche suivant le côté par lequel s’effectue cette entrée, de sorte à obtenir un effet de balayage.
Durant l’installation du ou des passagers, cette interface peut également être configurée pour que ces pictogrammes 22 clignotent, ce clignotement s’arrêtant au moment du démarrage du véhicule (l’éclairage devenant alors continu).
On peut également prévoir de faire varier l’intensité lumineuse de l’éclairage de ces pictogrammes en fonction par exemple du niveau de la luminosité extérieure.
Afin d’obtenir un effet visuel continu et homogène de l’ensemble de l’interface d’affichage et de commande lorsque l’écran 30 est éteint, sa majeure partie M saillant au dessus de la façade 20 est recouverte d’un panneau 33 réalisé dans un matériau thermoplastique transparent teinté semblable ou identique à celui constituant le panneau 21 et dont la face avant 33 B orientée vers l’utilisateur est avantageusement revêtue d’un vernis anti-reflets et/ou anti-rayures.
Ces panneaux 21 et 33 peuvent être également constitués d’une seule et même pièce de sorte à éviter toute discontinuité d’aspect.
La figure 2 montre une interface de commande 10’ conforme à un deuxième exemple de réalisation de l’invention.
Dans la suite et sur cette figure 2, on a gardé les mêmes références pour les éléments identiques au premier mode de réalisation et on a ajouté un prime pour les éléments similaires.
L’interface de commande 10’ est semblable à l’interface 10 décrite précédemment, si ce n’est que qu’elle comporte une seconde façade de commande sensiblement verticale 50’ s’étendant sous la façade 20’, cette dernière étant dépourvue de film tactile tel que 23.
Cette seconde façade de commande 50’ comporte une pluralité d’organes de commande mécaniques (tels que des boutons poussoirs et/ou des molettes rotatives 51’) dédiés chacun au pilotage d'une fonction correspondante et montés sur une carte électronique 52’ implantée sous le panneau 21.
La figure 3 montre une interface de commande 10’’ conforme à un troisième exemple de réalisation de l’invention.
Dans la suite et sur cette figure 3, on a gardé les mêmes références pour les éléments identiques au premier mode de réalisation et on a ajouté un double prime pour les éléments similaires.
La façade d’affichage et de commande tactile 20’’ de cette interface de commande 10’’ s’étend selon un plan sensiblement vertical et parallèle à celui de l’écran tactile 30’’. Le panneau 33’’ recouvrant cet écran 30’’ est pourvu d’un rebord inférieur 34’’ assurant la liaison avec la façade 20’’ et pouvant servir de repose doigts pour les utilisateurs de l’écran tactile 30’’ afin de gagner en confort et en précision lors de la manipulation des contenus interactifs proposés par cet écran 30’’.
Par ailleurs, cette interface de commande 10’’ comprend, en remplacement des films tactiles 23 et 32, un unique film tactile 60’’ recouvrant la majeure partie de l’afficheur 31 saillant au dessus de la façade tactile 20’’ et s’étendant également contre la face arrière du panneau 21’’.
Des séparateurs de compartimentage opaques 40’’ sont en outres disposés entre la partie inférieure restante IR de l’écran 30’’ et le panneau 21’’ de la façade 20’’ de sorte à associer chaque pictogramme 22’’ de cette façade 20’’ à une zone correspondante de cette partie inférieure restante IR et à éviter les fuites lumineuses.

Claims (10)

  1. Interface d’affichage et de commande pour véhicule automobile comportant un écran électronique tactile de commande (30 ; 30’ ; 30’’) ainsi qu’une façade d’affichage et/ou de commande (20 ; 20’ ; 20’’) comprenant un panneau transparent teinté (21) revêtu sur sa face arrière (21A) opposée à celle destinée à être en vis-à-vis d’un utilisateur d’une peinture opaque dans laquelle sont réalisés des pictogrammes (22 ; 22’’) rétro-éclairables par des moyens lumineux ; caractérisé en ce que ledit écran tactile (30 ; 30’ ; 30’’) s’étend en arrière de ladite façade d’affichage et/ou de commande (20 ; 20’ ; 20’’), la majeure partie (M) dudit écran (30 ; 30’ ; 30’’) saillant au dessus de cette façade (20 ; 20’ ; 20’’) de sorte à être visible par un dit utilisateur, la partie inférieure restante (IR) de cet écran (30 ; 30’ ; 30’’) étant masquée derrière cette même façade (20 ; 20’ ; 20’’) et constituant lesdits moyens lumineux de rétro-éclairage desdits pictogrammes (22 ; 22’’).
  2. Interface d’affichage et de commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie inférieure restante masquée (IR) représente entre 10 et 25% de la surface totale dudit écran (30 ; 30’ ; 30’’).
  3. Interface d’affichage et de commande selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu’elle comporte des séparateurs de compartimentage opaques (40 ; 40’’) disposés entre ladite partie inférieure restante (IR) de l’écran (30 ; 30’ ; 30’’) et ledit panneau (21) de la façade (20 ; 20’ ; 20’’) de sorte à associer chaque pictogramme (22 ; 22’’) de cette façade (20 ; 20’ ; 20’’) à une zone correspondante de cette partie inférieure restante (IR) et à éviter les fuites lumineuses.
  4. Interface d’affichage et de commande selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’elle comporte, entre ladite partie inférieure restante (IR) de l’écran (30 ; 30’ ; 30’’) et ledit panneau (21) de la façade (20 ; 20’ ; 20’’), des guides lumineux transparents aptes chacun à guider les rayons lumineux émis par une zone de l’écran jusqu’à un dit pictogramme correspondant (22) à éclairer, de sorte à assurer un éclairage homogène de toute la surface de ce pictogramme et à éviter l’apparition d’effets visuels indésirables.
  5. Interface d’affichage et de commande selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu’elle comporte un film tactile capacitif (23 ; 60’’) apposé contre la face arrière peinte dudit panneau (21 ; 21’’) et permettant d’associer au moins certains pictogrammes (22 ; 22’’) à des zones tactiles de commande des fonctions représentées sur ces pictogrammes.
  6. Interface d’affichage et de commande selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’elle comporte une seconde façade de commande (50’) dotée d’une pluralité d’organes de commande mécaniques (51’) dédiés chacun au pilotage d'une fonction correspondante.
  7. Interface d’affichage et de commande selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la majeure partie (M) de l’écran (30 ; 30’ ; 30’’) saillant au dessus de ladite façade (20 ; 20’ ; 20’’) est recouverte d’un panneau (33 ; 33’’) réalisé dans un matériau thermoplastique transparent teinté semblable ou identique à celui constituant le panneau (21 ; 21’’) de ladite façade (20 ; 20’ ; 20’’).
  8. Interface d’affichage et de commande selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu’elle est configurée pour faire varier les couleurs d’allumage de chacun desdits pictogrammes (22) en fonction de l’état de la fonction associée à ce pictogramme.
  9. Interface d’affichage et de commande selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu’elle est configurée pour générer, en pilotant l’éclairage desdits pictogrammes (22 ; 22’’), des animations lumineuses dynamiques sur ladite façade d’affichage et/ou de commande (20 ; 20’ ; 20’’) variant en fonction du contexte.
  10. Interface d’affichage et de commande selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu’elle est configurée pour faire varier l’intensité lumineuse d’éclairage desdits pictogrammes (22) en fonction du niveau de la luminosité extérieure.
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