FR3109917A1 - Dispositif d’affichage pour vehicule - Google Patents

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Abstract

Dispositif d’affichage (10) pour véhicule, dans lequel sont superposées :- une première couche (20) transparente comprenant au moins un pictogramme tridimensionnel (22) à trois dimensions; - une deuxième couche (30) électronique comprenant au moins une première source de lumière (32) et au moins un pictogramme plan (34), le pictogramme plan (34) correspondant à une projection en deux dimensions du pictogramme tridimensionnel (22) de la première couche (20) et le contour du pictogramme tridimensionnel (22) étant aligné avec le contour du pictogramme plan (34) de sorte que la première source de lumière (32) est configurée pour illuminer le pictogramme plan (34) et le pictogramme tridimensionnel (22);dans lequel au moins une deuxième source de lumière (36) est agencée décalée angulairement par rapport à la première source de lumière (32) pour illuminer le contour du pictogramme tridimensionnel (22) sans illuminer le pictogramme plan (34). Figure de l’abrégé : Figure 1

Description

DISPOSITIF D’AFFICHAGE POUR VEHICULE
La présente invention est relative à un dispositif d’affichage pour véhicule, en particulier pour véhicule automobile.
Il est connu dans le domaine automobile des dispositifs d’affichage. Un tel dispositif fournit à un utilisateur une ou plusieurs zone(s) d’affichage associée(s) à un élément de commande, tel que des boutons, par exemple. La zone d’affichage peut notamment permettre d’indiquer un état d’un dispositif dans le véhicule, suite à l’actionnement de l’élément de commande, par exemple en changeant le pictogramme affiché. La zone d’affichage étant généralement de conception simple, pour limiter le coût du dispositif de commande et d’affichage, le changement de pictogramme affiché est réalisé en affichant un pictogramme différent, sur une zone distincte de celle où un premier pictogramme était affiché, avant l’actionnement de l’élément de commande. En outre, les pictogrammes affichés sont visuellement simple et de rendu peu qualitatif.
La multiplication des dispositifs de commande et d’affichage dans l’habitacle des véhicules pose cependant problème car la place disponible pour la ou les zones d’affichage est réduite.
Résumé
La présente invention a pour but de proposer un dispositif d’affichage pour véhicule ne présentant pas les inconvénients de l’art antérieur.
À cette fin, l’invention propose un dispositif d’affichage pour véhicule, dans lequel sont superposées :
- une première couche transparente ou translucide comprenant au moins un pictogramme tridimensionnel;
- une deuxième couche électronique comprenant au moins une première source de lumière et au moins un pictogramme plan, le pictogramme plan correspondant à une projection en deux dimensions du pictogramme tridimensionnel de la première couche et le contour du pictogramme tridimensionnel étant aligné avec le contour du pictogramme plan de sorte que la première source de lumière est configurée pour illuminer le pictogramme plan et le pictogramme tridimensionnel;
dans lequel au moins une deuxième source de lumière est agencée décalée angulairement par rapport à la première source de lumière pour illuminer le contour du pictogramme tridimensionnel, de préférence sans illuminer le pictogramme plan.
Ainsi, on peut afficher un pictogramme sur la zone d’affichage avec une impression de relief pour l’œil humain. On peut ainsi afficher une information dans un espace restreint, avec un rendu visuel amélioré.
Selon des modes de réalisation préférés, le dispositif selon l’invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- le dispositif d’affichage comprend en outre une troisième couche faisant face à une première face de la deuxième couche, opposée à une deuxième face de la deuxième couche faisant face à la première couche, la troisième couche étant conformée pour guider la lumière émise par la première source de lumière au travers du pictogramme plan (34) ;
- la troisième couche comprend une interface réfléchissante enveloppant une zone transparente, l’interface réfléchissante ayant de préférence un facteur de réflexion supérieur à 80% ;
- la deuxième source de lumière est agencée perpendiculairement par rapport à la première source de lumière, autour du pictogramme tridimensionnel ;
- la première couche comprend une pluralité de pictogrammes tridimensionnels; et
la deuxième couche comprend une pluralité de pictogrammes plans et, de préférence, une pluralité de premières sources de lumière, chaque pictogramme plan étant aligné avec un pictogramme tridimensionnel associé, selon une direction normale audit pictogramme plan considéré, la ou les premières sources de lumière, le cas échéant, étant agencée/s pour illuminer plusieurs pictogrammes plan et les pictogrammes tridimensionnels associés ;
- au moins deux premières sources de lumière sont configurées pour illuminer le même pictogramme plan et le pictogramme tridimensionnel associé ;
- la troisième couche comprend plusieurs zones transparentes chacune entourée par du matériau réfléchissant, les au moins deux premières sources de lumière, configurées pour illuminer le même pictogramme plan et le pictogramme tridimensionnel associé, étant adaptées à illuminer une même zone transparente.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d’un dispositif d’affichage comprenant :
- fournir une couche dite « deuxième couche » électronique comprenant une première source de lumière et une deuxième source de lumière agencée perpendiculairement à la première source de lumière et au moins un pictogramme plan,
- injecter du côté de la première source de lumière une zone transparente apte à guider la lumière émise par la première source de lumière au travers du pictogramme plan,
- injecter du côté opposé à la première source de lumière une première couche translucide, et
- dans la première couche, graver par laser un pictogramme tridimensionnel de sorte que le contour du pictogramme tridimensionnel soit aligné avec le pictogramme plan et des rayons lumineux émis par la première source de lumière (32).
Le procédé peut en outre comprendre :
- on injecte une interface réfléchissante pour former une troisième couche, la zone transparente étant recouverte par l’interface réfléchissante.
Selon un autre aspect, il est proposé un véhicule comprenant un dispositif d’affichage tel que décrit ci-avant.
D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
Fig. 1
montre un exemple de réalisation du dispositif d’affichage.
Fig. 2
montre une succession d’étapes d’un procédé de fabrication du dispositif d’affichage de la figure 1.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. À fin de concision, seuls les éléments qui sont utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits sont représentés sur les figures et sont décrits de manière détaillée dans la suite.
Dans la description qui suit, lorsque l’on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes « avant », « arrière », « haut », « bas », « gauche », « droite », etc., ou relative, tels que les termes « dessus », « dessous », « supérieur », « inférieur », etc., ou à des qualificatifs d’orientation, tels que « horizontal », « vertical », etc., il est fait référence, sauf précision contraire, à l’orientation des figures.
La figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, un dispositif d’affichage 10 pour véhicule, en particulier pour véhicule automobile. Le dispositif d’affichage 10 est destiné à être fixé dans l’habitacle du véhicule, notamment sur un accoudoir ou sur le tableau de bord du véhicule.
Le dispositif d’affichage 10 comprend ici une interface d’affichage 12 visible par un utilisateur. Le dispositif d’affichage 10 est en relation avec des jeux d’éléments de commande, par exemple sous forme de boutons tactiles.
L’interface d’affichage 12 permet à un utilisateur de visualiser des pictogrammes. Ces pictogrammes correspondent par exemple au témoin d’ouverture d’une portière. Par exemple, le témoin d’ouverture est illuminé en vert lorsque la portière est ouverte, et illuminé en rouge lorsque la portière est fermée. Selon un autre exemple, le témoin est illuminé uniquement lorsque la portière est fermée, par exemple en rouge. Ainsi, dans cet exemple, le même pictogramme est utilisé pour afficher plusieurs informations, à savoir l’état « portière fermée » ou l’état « portière ouverte ».
Le dispositif d’affichage de la figure 1 comporte une première couche 20 et une deuxième couche 30. La première couche 20 comprend l’interface d’affichage 12. La première couche 20 comprend en outre au moins un pictogramme tridimensionnel 22. Un pictogramme tridimensionnel 22 est une représentation graphique (ou icône), en trois dimensions, situé au sein de la première couche 20, c’est-à-dire dans la masse de cette première couche 20. Un pictogramme tridimensionnel 22 peut être une gravure laser au sein de la première couche 20, dans sa matière. Le pictogramme tridimensionnel 22 est alors visible depuis l’interface d’affichage 12, sans interruption de la continuité de surface, tout en étant agencé en profondeur dans la première couche 20. L’exemple de la figure 1 illustre deux pictogrammes tridimensionnels 22. Toutefois, la première couche 20 peut comprendre un seul ou une pluralité de pictogrammes tridimensionnels 22, tout en restant conforme à la présente description.
En outre, la première couche 20 est transparente ou translucide, de sorte que le pictogramme tridimensionnel 22 est visible par un utilisateur. Par « transparent », on entend que la première couche 20 laisse passer la lumière de sorte que le pictogramme tridimensionnel 22 est nettement visible à travers la première couche 20. Par exemple, la première couche 20 est réalisée en PMMA (poly-méthacrylate de méthyle) ou en Polycarbonate.
Dans l’exemple illustré, la deuxième couche 30 est adjacente à la première couche 20. Plus précisément, la deuxième couche 30 est agencée sous la première couche 20. La deuxième couche 30 est plus précisément opposée à l’interface d’affichage 12. Sur l’exemple de la figure 1, la deuxième couche 30 comprend une première face 39 et une deuxième face 38 opposée à la première face 39, la deuxième face 38 faisant face à la première couche 20.
La deuxième couche 30 est une couche électronique initialement transparente et sur laquelle sont ajoutés les éléments électronique nécessaires à l’illumination d’un pictogramme. En particulier, la deuxième couche 30 comprend une ou plusieurs premières sources de lumière 32 et un ou plusieurs pictogrammes plans 34. L’exemple de la figure 1 illustre deux pictogrammes plans 34. Toutefois, la deuxième couche 30 peut comprendre un seul ou une pluralité de pictogrammes plans 34, tout en restant conforme à la présente description. Sans illumination de la deuxième couche 30, celle-ci est opaque, c’est-à-dire d’apparence homogène en l’absence d’éclairage.
Chaque pictogramme plan 34 correspond à une projection en deux dimensions d’un pictogramme tridimensionnel 22 présent dans la première couche 20. Plus précisément, le pictogramme plan 34 est aligné verticalement sous le pictogramme tridimensionnel 22, de sorte que le pictogramme plan 34 corresponde au contour du pictogramme tridimensionnel 22 dans la direction verticale. Par « verticalement », on doit comprendre selon une direction normale N au pictogramme plan 34. Le pictogramme plan 34 est couvert d’une couche d’encre permettant d’être invisible sans éclairage par une source de lumière et visible lorsque celui-ci est éclairé par une source de lumière.
La figure 1 illustre que le pictogramme plan 34 est agencé sur la première face 39. Un film noir 35 est également agencé sur la première face 39, autour du pictogramme plan 34. Le film noir 35 sert de masque pour permettre à la lumière émise par la première source de lumière 32, de traverser la deuxième couche 30 uniquement via le pictogramme plan 34. En d’autres termes, le film noir 35 sert de barrière à la lumière pour que celle-ci puisse traverser la deuxième couche 30 uniquement via un pictogramme plan 34. Alternativement, le pictogramme plan 34 et le film noir 35 peuvent être agencés sur la première face 38.
La carte électronique qui constitue la deuxième couche 30 comprend des composants qui sont brasés à sa surface (dits « Composants Montés en Surface » ou CMS), ceci permettant de placer des composants des deux côtés de la carte électronique.
Au moins une première source de lumière 32 est agencée sur la première face 39. La première source de lumière 32 est par exemple une diode électroluminescente, ou LED (pour « light-emitting diode » en anglais »). La première source de lumière 32 illumine le pictogramme plan 34. La première source de lumière 32 illumine en outre le pictogramme tridimensionnel 22 situé verticalement au-dessus du pictogramme plan 34. La première source de lumière 32 peut être agencée directement au contact du pictogramme plan 34, par exemple en cas d’illumination unicolore du pictogramme plan 34. En cas d’illumination multicolore, la première source de lumière 32 peut également être agencée directement au contact du pictogramme plan 34, à condition que la source de lumière soit équipée d’un contrôleur de plusieurs couleurs, par exemple du type RGB (de l'anglais « red, green, blue », pour « rouge, vert, bleu »). Toutefois, en cas d’illumination multicolore on préférera agencer plusieurs premières sources de lumière sur la première face 39 (figure 1), chaque source fournissant une couleur unique. Par exemple, une des premières sources de lumière 32 est une lumière verte et une autre des premières sources de lumière 32 est une lumière rouge. Ceci permet par exemple d’illuminer un pictogramme alternativement en vert ou en rouge ou simultanément en vert et en rouge pour obtenir une couleur jaune.
Sur la figure 1, le dispositif d’affichage comprend en outre une troisième couche 40. La troisième couche 40 est opposée à la première couche 20, et séparée de cette première couche 20 par la deuxième couche 30, en étant adjacente à cette deuxième couche 30. Comme visible à la figure, la troisième couche 40 fait ainsi face à la première face 39 de la deuxième couche 30, opposée à la deuxième face 38 de la deuxième couche 30 faisant face à la première couche 20. Ainsi, le dispositif d’affichage comprend par superposition : une première couche 20, une deuxième couche 30 et une troisième couche 40. La troisième couche 40 comprend une interface réfléchissante 44 délimitant une zone transparente 42.
La zone transparente 42 est une zone permettant de bien conduire les rayons lumineux fournis par une première source de lumière 32 jusqu’au pictogramme plan 34. La zone transparente 42 peut être de l’air, ou un matériau transparent ou translucide tel que du polycarbonate ou du poly(méthacrylate de méthyle). La zone transparente 42 est utilisée par exemple lorsque plusieurs sources de lumières 32 sont utilisées pour illuminer un pictogramme (chaque source émettant une lumière de couleur différente). La zone transparente 42 est dans ce cas au contact de la deuxième couche 30, et en particulier au contact du pictogramme plan 34 et des premières sources de lumière 32 utilisées pour illuminer ce pictogramme.. Dans l’exemple illustré à la figure 1, la deuxième couche 30 comprend quatre premières sources de lumière 32, agencées par paire (c’est-à-dire deux premières sources de lumière 32 agencées près d’un pictogramme plan 24 et deux autres premières sources de lumière 32 agencés près d’un autre pictogramme plan 24 différent du premier pictogramme plan 24), et la troisième couche 40 comprend deux unités de zone transparente 42, chacune des deux unités de zone transparente 42 étant agencée au contact d’une paire respective de premières sources de lumière 32 et du pictogramme plan 34 correspondant. La lumière émise par une première source de lumière 32 reste alors concentrée dans l’unité de zone transparente 42 pour être dirigée vers le pictogramme plan 24 de sorte à l’illuminer.
Une interface réfléchissante 44 est en outre agencée autour de la zone transparente 42. En particulier, l’interface réfléchissante 44 enveloppe la zone transparente 42 de sorte à concentrer (ou condenser) la lumière émise par la première source de lumière 32 au sein d’une zone transparente 42. En d’autres termes, l’interface réfléchissante 44 limite la propagation de lumière en dehors de la zone transparente 42, en fournissant une barrière physique à la lumière. Pour cet effet, l’interface réfléchissante 44 a un facteur de réflexion de la lumière (ou réflectance) supérieur à 80%. Par facteur de réflexion, on entend ici la proportion de lumière réfléchie par la surface d'un matériau. Plus le pourcentage de ce facteur est élevé et moins le matériau laisse passer la lumière à travers lui. L’interface réfléchissante 44 peut être un revêtement réfléchissant, par exemple en aluminium ou argent, ou un matériau blanc tel que du polycarbonate, de l’acrylonitrile butadiène styrène ou un mélange polycarbonate/acrylonitrile butadiène styrène comprenant des adjuvants permettant d’obtenir un taux de réflexion au moins égale à 80%. Comme visible à la figure 1, la deuxième couche 30 a la forme d’un « L » couché, c’est-à-dire qu’une portion d’extrémité 31 de la deuxième couche 30 est perpendiculaire au reste de cette couche. Toutefois l’agencement de cette portion d’extrémité 31 n’est pas limité à un angle droit : la portion d’extrémité peut former un angle entre 0° et 180° avec le reste de la deuxième couche 30, par exemple sur une plage allant de 45° à 135°. Alternativement la portion d’extrémité 31 n’est pas solidaire de la deuxième couche 30 et forme ainsi une autre couche électronique, différente de la deuxième couche 30.
La portion d’extrémité 31 comprend une deuxième source de lumière 36. La deuxième source de lumière 36 est agencée sur la première face 38, de sorte que la lumière émise par cette deuxième source de lumière traverse la première couche 20 pour illuminer le contour du pictogramme tridimensionnel 22. La deuxième source de lumière 36 constitue un éclairage latéral pour éclairer le pictogramme tridimensionnel 22, sans toutefois éclairer le pictogramme plan 34. Par éclairage latéral, on entend que la deuxième source de lumière 36 est agencée décalée angulairement par rapport à la première source de lumière 32. En particulier, le décalage angulaire se mesure par rapport à la direction N du pictogramme plan 34. Par exemple, la deuxième source de lumière 36 et la première source de lumière 32 sont agencées perpendiculairement l’une par rapport à l’autre, la deuxième source de lumière 36 faisant donc un angle de 90° par rapport à la direction normale N. Le décalage angulaire dépend notamment de l’angle formé par la portion d’extrémité 31 et le reste de la deuxième couche 30. L’association de l’éclairage latéral provenant de la deuxième source de lumière 36, et de l’éclairage vertical provenant de la première source de lumière 32 donne un effet visuel en trois dimensions du pictogramme.
Un procédé de fabrication du dispositif d’affichage 10 est à présent décrit, tel qu’illustré sur la figure 2. Dans une première étape (A), on fournit la deuxième couche électronique 30, cette couche comprenant au moins une première source de lumière 32 et une deuxième source de lumière 34 agencée décalée angulairement par rapport à la première source de lumière 32 et au moins un pictogramme plan 34.
Puis, on injecte (B) du côté de la première source de lumière 32 la zone transparente 42 apte à guider la lumière émise par la première source de lumière 32 au travers du pictogramme plan 34.
Puis, alternativement on fournit la zone transparente 42. On moule ensuite la troisième couche 40 autour de la zone transparente 42, de sorte à recouvrir la zone transparente 42 de la troisième couche 40.
Le procédé comprend en outre l’étape (C) selon laquelle on injecte du côté opposé à la première source de lumière 32 la première couche 20 translucide ou transparente. Cette étape peut alternativement être réalisée avant ou après l’injection de la zone transparente 42 et/ou de l’interface réfléchissante 44.
Après injection de la première couche 20, on grave (D) (par laser un pictogramme tridimensionnel 22 dans la première couche 20 de sorte que le contour du pictogramme tridimensionnel 22 soit aligné avec le pictogramme plan 34 et les rayons lumineux émis par la première source de lumière 32.
Le procédé décrit fait état d’une seule première source lumineuse 32 et d’un seul pictogramme plan 34 et tridimensionnel 22. Toutefois, le procédé est également adapté pour un dispositif d’affichage comprenant plusieurs premières et deuxièmes sources de lumière 32, 36 et plusieurs pictogrammes plans 34 et tridimensionnels 22.

Claims (10)

  1. Dispositif d’affichage (10) pour véhicule, dans lequel sont superposées :
    - une première couche (20) transparente ou translucide comprenant au moins un pictogramme tridimensionnel (22) ;
    - une deuxième couche (30) électronique comprenant au moins une première source de lumière (32) et au moins un pictogramme plan (34), le pictogramme plan (34) correspondant à une projection en deux dimensions du pictogramme tridimensionnel (22) de la première couche (20) et le contour du pictogramme tridimensionnel (22) étant aligné avec le contour du pictogramme plan (34) de sorte que la première source de lumière (32) est configurée pour illuminer le pictogramme plan (34) et le pictogramme tridimensionnel (22) ;
    dans lequel au moins une deuxième source de lumière (36) est agencée décalée angulairement par rapport à la première source de lumière (32) pour illuminer le contour du pictogramme tridimensionnel (22), de préférence sans illuminer le pictogramme plan (34).
  2. Dispositif d’affichage (10) selon la revendication 1, comprenant en outre une troisième couche (40) faisant face à une première face (39) de la deuxième couche (30), opposée à une deuxième face (38) de la deuxième couche (30) faisant face à la première couche (20), la troisième couche (40) étant conformée pour guider la lumière émise par la première source de lumière au travers du pictogramme plan (34).
  3. Dispositif d’affichage (10) selon la revendication 2, dans lequel la troisième couche (40) comprend une interface réfléchissante (44) enveloppant une zone transparente (42), l’interface réfléchissante (44) ayant de préférence un facteur de réflexion supérieur à 80%.
  4. Dispositif d’affichage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la deuxième source de lumière (36) est agencée perpendiculairement par rapport à la première source de lumière (32), autour du pictogramme tridimensionnel (22).
  5. Dispositif d’affichage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel :
    la première couche (20) comprend une pluralité de pictogrammes tridimensionnels (22) ; et
    la deuxième couche (30) comprend une pluralité de pictogrammes plans (34) et, de préférence, une pluralité de premières sources de lumière (32), chaque pictogramme plan (34) étant aligné avec un pictogramme tridimensionnel (22) associé, selon une direction (N) normale audit pictogramme plan (34) considéré,
    la ou les premières sources de lumière (32), le cas échéant, étant agencée/s pour illuminer plusieurs pictogrammes plan (34) et les pictogrammes tridimensionnels (22) associés.
  6. Dispositif d’affichage (10) selon la revendication 5, dans lequel au moins deux premières sources de lumière (32) sont configurées pour illuminer le même pictogramme plan (34) et le pictogramme tridimensionnel (22) associé.
  7. Dispositif d’affichage (10) selon les revendications 3 et 6, dans lequel la troisième couche (40) comprend plusieurs zones transparentes (42) chacune entourée par du matériau réfléchissant (44), les au moins deux premières sources de lumière (32), configurées pour illuminer le même pictogramme plan (34) et le pictogramme tridimensionnel (22) associé, étant adaptées à illuminer une même zone transparente (42).
  8. Procédé de fabrication d’un dispositif d’affichage (10), en particulier selon l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant :
    - fournir une couche (30) dite « deuxième couche » électronique comprenant une première source de lumière (32) et une deuxième source de lumière (34) agencée perpendiculairement à la première source de lumière (32) et au moins un pictogramme plan (34),
    - injecter du côté de la première source de lumière (32) une zone transparente (42) apte à guider la lumière émise par la première source de lumière (32) au travers du pictogramme plan (34),
    - injecter du côté opposé à la première source de lumière (32) une première couche (20) translucide, et
    - dans la première couche (20), graver par laser un pictogramme tridimensionnel (22) de sorte que le contour du pictogramme tridimensionnel (22) soit aligné avec le pictogramme plan (34) et des rayons lumineux émis par la première source de lumière (32).
  9. Procédé de fabrication d’un dispositif d’affichage selon la revendication 9 dans lequel on injecte une interface réfléchissante (44) pour former une troisième couche (40), la zone transparente (42) étant recouverte par l’interface réfléchissante (44).
  10. Véhicule comprenant un dispositif d’affichage selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
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