FR3141102A1 - Dispositif d’affichage de fonctions de commande reconfigurables sur un organe de commande - Google Patents

Dispositif d’affichage de fonctions de commande reconfigurables sur un organe de commande Download PDF

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Abstract

Dispositif d’affichage (DAL) comportant une source de lumière unique (SLU), un support (CSA) supportant au moins des premier et deuxième motifs translucides (MOT) adjacents sur le support (CSA), au moins un moyen (OV1) de guidage du flux de lumière émis par la source de lumière (SLU) disposé entre la source de lumière (SLU) et le support (CSA) des motifs (MOT), apte à guider le flux de lumière vers l’un des premier et deuxième motifs (MOT) en fonction des positionnements relatifs du moyen de guidage (OV1) et du support (CSA), et un moyen de sélection (SEL) apte à positionner l’un des premier et deuxième motifs sélectionné et le moyen de guidage (OV1) du flux lumineux émis par la source de lumière en regard l’un de l’autre ; le motif sélectionné (MOT) ainsi éclairé permettant l’affichage de la fonction apte à être activée sur l’organe commande (OCM). (Figure 2)

Description

Dispositif d’affichage de fonctions de commande reconfigurables sur un organe de commande
L’invention concerne au général le domaine des interfaces homme machine (IHM), notamment celles équipant les dispositifs de volants de direction de véhicules automobiles, et concerne plus particulièrement un dispositif d’affichage de fonctions de commande reconfigurables sur un organe de commande, notamment un organe de commande d’un volant de véhicule automobile, permettant de contrôler manuellement des fonctions de systèmes embarqués dans un véhicule automobile.
Certaines fonctions peuvent être contrôlées, au moins partiellement, par des actions manuelles de personnes sur des organes de commande d’un volant de direction. C’est par exemple le cas de certains véhicules automobiles, de certains systèmes de jeux vidéo, ou de certains simulateurs mettant en œuvre un volant de direction.
Dans le domaine de l'automobile, les organes de commande (IHM) disposés au volant, ou au voisinage du volant, se sont généralisés. Sur le plan ergonomique, le conducteur peut ainsi commander certains systèmes du véhicule sans que ses mains quittent le volant, ce qui, bien entendu, est fondamental pour la sécurité du véhicule et de ses passagers. Il est important que ces dispositifs soient d'encombrement faible, d'ergonomie adaptée à leur emplacement sur ou près du volant, de manipulation aisée et bien entendu de conception simple et robuste, c'est-à-dire mettant en œuvre un minimum de pièces mécaniques, optiques et composants électroniques, simples à réaliser et faciles à monter. Il est également important que les informations portées par ces organes soient suffisamment claires et agencées de manière à permettre un usage facile pour l’utilisateur.
Parmi les organes de commande, on trouve des organes de commande aptes à commander plusieurs systèmes différents du véhicule à partir de fonctions de commandes qui sont reconfigurables sur l’organe de commande par l’utilisateur. Il faut donc prévoir des dispositifs d’affichage de motifs représentant successivement et de façon indépendantes, les différentes fonctions de commande pour les différentes configurations permises sur un seul et même organe de commande. Ces motifs doivent par ailleurs être éclairés pour être visibles de l’utilisateur quelle que soit la luminosité présente au sein de l’habitacle du véhicule. Les solutions d’éclairage pour ce type d’organe de commande à fonctions reconfigurables, sont volumineuses, car elles nécessitent de concevoir plusieurs « boites à lumière » : une boite à lumière par fonction, et donc autant de sources de lumière que de motifs à éclairer.
L’invention a donc notamment pour but de pallier ces inconvénients en proposant une solution simple, robuste, d’encombrement réduit et peu couteuse.
A cet effet, l’invention a pour premier objet un dispositif d’affichage de motifs représentatifs de fonctions de commande sur un organe de commande,ledit dispositif comportant une source de lumière unique, un support supportant au moins des premier et deuxième motifs translucides adjacents sur le support, et représentant respectivement des première et deuxième fonctions de commande, au moins un moyen de guidage du flux de lumière émis par la source de lumière disposé entre la source de lumière et le support des motifs, apte à guider le flux de lumière vers l’un des premier et deuxième motifs en fonction des positionnements relatifs du moyen de guidage et du support, et un moyen de sélection apte à positionner l’un des premier et deuxième motifs sélectionné et le moyen de guidage du flux lumineux émis par la source de lumière, en regard l’un de l’autre ; le motif sélectionné ainsi éclairé permettant l’affichage de la fonction apte à être activée sur l’organe commande.
Selon une caractéristique, le support supporte une première série de premiers motifs et une deuxième série de deuxièmes motifs ; les première et deuxième séries comportant respectivement quatre motifs agencés sur le support de manière à être positionnés sélectivement en regard de quatre moyens de guidage de la lumière.
Selon une autre caractéristique, les moyens de guidage définissent des ouvertures aménagées dans un masque opaque formant respectivement des passages pour le flux lumineux émis par la source de lumière.
Selon une autre caractéristique, la source de lumière est une LED associée à un diffuseur optique de manière à définir une face d’éclairage uniforme.
La présente invention a pour deuxième objet, un organe de commande à fonctions de commande reconfigurables, comportant un boitier logeant un dispositif d’affichage tel que décrit ci-dessus ; le support fermant le boitier étant agencé de manière à afficher au moins un motif sélectionné visible pour un utilisateur de l’organe de commande.
Selon une caractéristique, l’organe de commande comporte un moyen de sélection couplé au support apte à déplacer le support pour sélectionner le motif à afficher par le dispositif d’affichage sur l’organe de commande ; ledit motif correspondant à la fonction de commande à commander.
La présente invention a pour troisième objet, un dispositif de volant de direction de véhicule automobile comportant au moins un organe de commande tel que décrit ci-dessus.
Selon une caractéristique, le volant comprend une jante, une partie centrale et au moins une branche reliant la jante à la partie centrale, dans lequel l’organe de commande est monté sur la branche du volant ou sur la jante du volant.
La présente invention a pour quatrième objet, un véhicule automobile comportant un organe de commande tel que décrit ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel :
illustre schématiquement, une partie avant d’un habitacle de véhicule automobile dans lequel est installé un volant équipé d’un organe de commande à fonctions de commande reconfigurables comportant un dispositif d’affichage selon l’invention ;
illustre schématiquement, par une vue éclatée, un premier mode de réalisation d’un dispositif d’affichage selon l’invention ;
illustre schématiquement, la face d’affichage d’une première configuration fonctionnelle de l’organe de commande équipé d’un dispositif d’affichage selon l’invention ; et
illustre schématiquement, la face d’affichage d’une deuxième configuration fonctionnelle de l’organe de commande équipé d’un dispositif d’affichage selon l’invention.
La , illustre schématiquement, une partie avant d’un habitacle HAB de véhicule automobile VHL dans laquelle est installé un volant de direction VOL équipé d’un organe de commande manuel OCM à fonctions de commande reconfigurables.
Dans l’exemple considéré à la , l’organe de commande OCM est agencé sur la branche droite BRD du volant VOL, entre la partie centrale PCV du volant VOL et la jante JAV du volant VOL. Il pourrait être également monté à d’autres endroits du volant VOL et notamment sur la jante JAV du volant VOL. Un autre organe de commande, non représenté, identique, ou différent, pourrait être également agencé au même endroit sur la branche gauche BRG du volant VOL. L’organe de commande OCM est contenu dans un boitier BOI qui est ici de forme générale cylindrique à section circulaire et de forme similaire à celle d’un boitier de montre.
Sur la , on a représenté schématiquement et respectivement par deux contours fermés en trait interrompu, deux systèmes SYS1 et SYS2 du véhicule VHL aptes à être commandés par l’organe de commande OCM, respectivement à partir de deux séries de fonctions de commande reconfigurables sur l’organe de commande OCM.
Le nombre de configurations peut varier autant que le permet la taille de l’organe de commande OCM mais doit être limité pour permettre un usage simple.
Dans la description, on considère plus particulièrement un organe de commande OCM permettant deux configurations d’affichage de fonctions de commande, ce qui correspond à la plupart des usages. Au-delà de deux configurations, on risque de trop complexifier la manipulation de l’organe pour un utilisateur.
La illustre, par une vue éclatée schématique, un premier mode de réalisation d’un dispositif d’affichage lumineux DAL logé dans le boitier BOI de l’organe de commande OCM. Le contour du boitier BOI est représenté symboliquement par un contour partiellement fermé en trait discontinu.
Le boitier BOI est de forme générale cylindrique à section droite circulaire ainsi que les principaux éléments du dispositif d’affichage DAL qui sont logés dans le boitier BOI.
Dans cet exemple, la face d’extrémité FEB du boitier BOI, visible de l’utilisateur (à droite sur la ) et fermant le boitier BOI, correspond à la face extérieure, ou avant, d’une couronne circulaire CSA utilisée comme support d’affichage du dispositif d’affichage DAL.
La couronne CSA est montée pour être apte à être déplacée en rotation dans le boitier BOI de l’organe de commande OCM. Son axe de déplacement en rotation, correspond sensiblement à l’axe longitudinal XX’ du boitier BOI.
La couronne CSA supporte des motifs translucides MOT dont les profils symbolisent des fonctions de commande. Les motifs MOT sont représentés sur les figures par des première et deuxième séries de caractères alphanumériques, respectivement A1-A4 et B1-B4. On a choisi ici arbitrairement des caractères alphanumériques pour simplifier la représentation des symboles qui sont habituellement représentés par des pictogrammes généralement utilisés dans les IHM des véhicules automobiles.
Dans la réalité, les motifs MOT, A1-A4, de la première série ( ), correspondent à une première série de pictogrammes habituellement utilisés pour symboliser des fonctions de commande se rapportant toutes à un premier système SYS1 du véhicule à commander, comme par exemple, quatre flèches directionnelles : haut, bas, gauche droite pour naviguer dans un menu affiché sur un écran du véhicule.
De même, les motifs MOT, B1-B4, de la deuxième série ( ), correspondent à une deuxième série de pictogrammes habituellement utilisés pour symboliser des fonctions de commande se rapportant toutes à un deuxième système SYS2 du véhicule à commander, comme par exemple, deux pictogrammes se rapportant au volume sonore, surmontés respectivement d’un « + » et d’un « - », dans un système audio du véhicule, et deux autres pictogrammes représentant des double flèches de défilement, respectivement vers la droite et vers la gauche (pour une recherche de stations radio par exemple).
Les première et deuxième séries de motifs MOT translucides, A1-A4 et B1-B4, sont aptes à être éclairées par la face arrière de la couronne CSA. Pour cela, une source de lumière SLU unique est agencée au voisinage de l’autre face d’extrémité du boitier BOI, opposée à la face FEB, en regard de la face arrière de la couronne CSA. Cette source de lumière unique SLU est réalisée par exemple par une simple LED (diode électroluminescente), non représentée, supportée par un circuit imprimé également non représenté. La LED émet un flux de lumière qui est diffusé par l’intermédiaire d’un diffuseur optique DIF qui est sensiblement de même diamètre que celui de la couronne CSA et qui est fixé sur la carte de circuit imprimé supportant la LED en englobant la LED. Le diffuseur optique DIF permet de répartir le flux de lumière émis par la LED de manière uniforme et homogène sur toute la surface de la face extérieure du diffuseur DIF, définissant une face d’éclairage FEC éclairant toute la face arrière de la couronne CSA.
Un masque MSO, opaque à la lumière, est interposé entre la face d’éclairage FEC du diffuseur DIF et la face arrière de la couronne CSA. Le masque MSO définit une couronne circulaire centrée sur la couronne CSA sensiblement de même diamètre que celui de la couronne CSA. Le masque MSO est opaque à l’exception d’un nombre déterminé d’ouvertures circulaires (trous), ici quatre ouvertures OV1-OV4, agencées dans le masque MSO de manière à définir un nombre déterminé de passages, ici quatre passages, aptes à guider la lumière émise par la face d’éclairage FEC, vers une des première et deuxième séries de motifs MOT.
Dans un premier mode de réalisation, les première et deuxième séries de motifs MOT, A1-A4 et B1-B4, sont agencées sur la couronne CSA de manière à permettre plusieurs configurations d’affichage de fonctions de commande (ici deux configurations) en fonction du déplacement en rotation de la couronne CSA autour de l’axe XX’ quand le masque MSO est fixe en rotation ou, inversement, dans un deuxième mode de réalisation, non représenté, en fonction du déplacement en rotation du masque MSO autour de l’axe XX’ quand la couronne CSA est fixe en rotation.
Dans le premier mode de réalisation, le déplacement en rotation de la couronne CSA, symbolisé par une flèche sur les figures 2 et 3, est réalisé par un moyen de sélection SEL, représenté schématiquement à la . Le déplacement est contrôlé mécaniquement (ou indexé) et permet la mise en regard des ouvertures OV1-OV4 avec les motifs MOT d’une des deux séries de motifs et donc, la sélection de la série de motifs à afficher sur l’organe de commande du fait de l’éclairage des motifs translucides MOT, A1-A4 et B1-B4, représentatifs des fonctions de commande associées à la série de motifs MOT sélectionnée, A1-A4 ou B1-B4.
La dimension des ouvertures OV1-OV4 (ici leur diamètre) est déterminée de manière à permettre l’éclairage de tout le motif MOT sélectionné sans déborder sur le motif MOT adjacent.
Dans l’exemple du premier mode de réalisation considéré, deux configurations de fonctions de commande sont permises comme illustré respectivement aux figures 3 et 4.
Pour chacune des première et deuxième séries, les motifs MOT, A1-A4, respectivement B1-B4, se succèdent de manière ordonnée sur la couronne CSA, dans le sens horaire, en étant espacés d’un même angle de 90° et centrés par rapport au centre de la couronne CSA.
Dans une première configuration d’affichage du dispositif d’affichage lumineux DAL, telle qu’illustrée à la , les motifs MOT, A1-A4, de la première série sont disposés de manière intuitives, à la manière des quatre points cardinaux, respectivement Nord (A1), Ouest (A2), Sud (A3) et Est (A4). Dans cette première configuration d’affichage, les motifs MOT, A1-A4, de la première série sont positionnés en regard des passages de lumière OV1-OV4 qui sont représentés de manière abstraite en traits interrompus. Les motifs MOT, A1-A4, de la première série apparaissent donc éclairés sur la face extérieure FEB du boitier BOI de l’organe de commande COM.
Chacun des motifs MOT, B1-B4, de la deuxième série est agencé de manière sensiblement décalée angulairement par rapport à chacun des motifs MOT, A1-A4, de la première série. Un motif MOT (B1) de la deuxième série succède immédiatement à un motif MOT (A1) de la première série en étant adjacent au motif MOT (A1) de la première série.
Dans cette première configuration, les motifs MOT, B1-B4, de la deuxième série ne sont pas positionnés en regard des passages de lumière OV1-OV4 et ne sont donc pas éclairés. L’utilisateur ne les voit pas affichés sur la face extérieure FEB du boitier BOI de l’organe de commande COM.
Dans une deuxième configuration de positionnement ( ) du dispositif d’affichage lumineux DAL, les motifs MOT, B1-B4, de la deuxième série « prennent la place » des motifs A1-A4 de la première série, et sont à leur tour disposés à la manière des quatre points cardinaux, respectivement Nord (B1), Ouest (B2), Sud (B3) et Est (B4). Les motifs MOT, A1-A4, de la première série ne sont plus positionnés en regard des passages de lumière OV1-OV4 qui sont représentés de manière abstraite en traits interrompus, et ne sont donc plus éclairés. L’utilisateur ne les voit plus affichés sur la face extérieure FEB du boitier BOI de l’organe de commande COM.
On passe de la première configuration ( ) à la deuxième configuration ( ) par simple déplacement en rotation du moyen de sélection SEL qui est couplé à la couronne CSA, dans le sens anti-horaire (de droite vers la gauche) d’un angle déterminé correspondant à l’angle de décalage entre deux motifs MOT successifs adjacent, appartenant respectivement aux première et deuxième séries. On revient à la première configuration en déplaçant le moyen de sélection SEL dans le sens horaire.
L’organe de commande OCM comporte en outre un ou plusieurs capteurs de position CAP qui en relation avec le moyen de sélection SEL, par contact mécanique, magnétique, optique ou autre, permet de détecter la position de la couronne CSA via un ou plusieurs marqueurs, non représentés, disposés sur la couronne CSA. Chaque capteur CAP transmet un signal de détection à un boitier de contrôle électronique, non représenté, du véhicule mettant en relation l’organe de commande OCM avec le système, SYS1 ou SYS2, associé aux fonctions de commande sélectionnées, sur l’organe de commande OCM.
Le moyen de déplacement SEL en rotation de la couronne CSA peut comprendre par exemple, un ergot faisant saillie de la périphérie de la couronne CSA, une bague de préhension entourant la couronne CSA, une zone d’entrainement texturée, concave, convexe, … aménagée sur la face extérieure de la couronne CSA, …
La validation des fonctions de commandes, affichées par le dispositif d’affichage DAL, peut être effectuée, par exemple, par un bouton de commande, non représenté, accessible par l’extérieur de la couronne CSA et centré sur la couronne CSA.
Bien que les modes de réalisation décrits se rapportent à un dispositif d’affichage DAL logé dans un boitier BOI de forme générale cylindrique à section droite circulaire, la présente invention s’applique tout aussi bien à d’autres formes de boitiers et notamment des formes curvilignes voire rectilignes (parallélépipédique). La présente invention trouve une application à une forme rectiligne (parallélépipédique) notamment dans l’affichage des fonctions de commande d’un sélecteur de rapports d’une boite de vitesses automatique pour l’éclairage des lettres P, R, N et D correspondant respectivement aux fonctions Parking, Reverse, Neutral et Drive d’un véhicule à boite de vitesses automatique, et qui sont reproduits, dans cette application, respectivement par des motifs translucides. Dans un boitier de forme rectiligne (parallélépipédique), le déplacement en rotation est remplacé par un déplacement en translation rectiligne du support CSA des motifs MOT dans le boitier.

Claims (10)

  1. Dispositif d’affichage (DAL) de motifs (MOT) représentatifs de fonctions de commande sur un organe de commande (OCM),ledit dispositif (DAL) comportant une source de lumière unique (SLU), un support (CSA) supportant au moins des premier et deuxième motifs translucides (MOT) adjacents sur le support (CSA), et représentant respectivement des première et deuxième fonctions de commande, au moins un moyen (OV1) de guidage du flux de lumière émis par la source de lumière (SLU) disposé entre la source de lumière (SLU) et le support (CSA) des motifs (MOT), apte à guider le flux de lumière vers l’un des premier et deuxième motifs (MOT) en fonction des positionnements relatifs du moyen de guidage (OV1) et du support (CSA), et un moyen de sélection (SEL) apte à positionner l’un des premier et deuxième motifs sélectionné et le moyen de guidage du flux lumineux émis par la source de lumière, en regard l’un de l’autre ; le motif (MOT) sélectionné ainsi éclairé permettant l’affichage de la fonction apte à être activée sur l’organe commande (OCM).
  2. Dispositif (DAL) selon la revendication 1, dans lequel le support (CSA) supporte une première série de premiers motifs (MOT) et une deuxième série de deuxièmes motifs (MOT) : les première et deuxième séries comportant respectivement quatre motifs (MOT) agencés sur le support (CSA) de manière à être positionnés sélectivement en regard de quatre moyens de guidage (OV1-OV4) de la lumière.
  3. Dispositif (DAL) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de guidage définissent des ouvertures (OV1-OV4) aménagées dans un masque opaque (MSO) formant respectivement des passages pour le flux lumineux émis par la source de lumière (SLU).
  4. Dispositif selon l’une des revendications précédente, dans lequel la source de lumière est une LED associée à un diffuseur optique (DIF) de manière à définir une face d’éclairage uniforme (FEC).
  5. Organe de commande (OCM) à fonctions de commande reconfigurables, comportant un boitier (BOI) logeant un dispositif d’affichage (DAL) selon l’une des revendications précédentes ; le support (CSA) fermant le boitier (BOI) étant agencé de manière à afficher au moins un motif (MOT) sélectionné visible pour un utilisateur de l’organe de commande (OCM).
  6. Organe de commande (OCM) selon la revendication précédente, comportant un moyen de sélection (SEL) couplé au support (CSA) apte à déplacer le support (CSA) pour sélectionner le motif (MOT) à afficher par le dispositif d’affichage (DAL) sur l’organe de commande (OCM) ; ledit motif (MOT) correspondant à la fonction de commande à commander.
  7. Dispositif de volant de direction (VOL) de véhicule automobile (VHL) comportant au moins un organe de commande (OCM) selon l’une des revendications 5 ou 6.
  8. Dispositif de volant (VOL) selon la revendication précédente, ledit volant (VOL) comprenant une jante (JAV), une partie centrale (PCV) et au moins une branche (BRD) reliant la jante (JAV) à la partie centrale (PCV), dans lequel l’organe de commande (OCM) est monté sur la branche (BRD) du volant (VOL).
  9. Dispositif de volant (VOL) selon la revendication 7, ledit volant (VOL) comprenant une jante (JAV), une partie centrale (PCV) et au moins une branche (BRD) reliant la jante (JAV) à la partie centrale (PCV), dans lequel l’organe de commande (OCM) est monté sur la jante (JAV) du volant (VOL).
  10. Véhicule (VHL) comportant un organe de commande (OCM) selon l’une des revendications 5 ou 6.
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