WO2020260821A1 - Equipement de commande pour vehicule automobile - Google Patents

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WO2020260821A1
WO2020260821A1 PCT/FR2020/051098 FR2020051098W WO2020260821A1 WO 2020260821 A1 WO2020260821 A1 WO 2020260821A1 FR 2020051098 W FR2020051098 W FR 2020051098W WO 2020260821 A1 WO2020260821 A1 WO 2020260821A1
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WO
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sensors
equipment
user
vehicle
haptic feedback
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Application number
PCT/FR2020/051098
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English (en)
Inventor
François BOLLIER
Christophe Cazes
Frédérick Reichheld
Ilan Johan Eduardo Olivarez CORREA
Ming KONG
Liucheng GUO
Original Assignee
Novares France
Tangi0 Ltd
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    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/96062—Touch switches with tactile or haptic feedback

Definitions

  • the present invention relates to passenger compartment equipment of a motor vehicle intended to control one or more functions of said vehicle.
  • the passenger compartment of a motor vehicle constitutes for users - driver and possible passengers - a place of life and interaction with controls which make it possible to control vehicle functions; these functions are of a very diverse nature and relate to the actual operation of the vehicle such as the parking brake, the direction indicators, etc. and also relate to the well-being of users such as the infotainment system, the air conditioning system. ..
  • the commands typically found inside a vehicle and which constitute the interface for controlling the functions of a vehicle are in particular of the type:
  • buttons for, for example, controlling the locking of a vehicle
  • rotary knobs for, for example, controlling the temperature setting of the air conditioning system
  • tilting buttons for, for example, controlling the window opening / closing mechanism
  • sliders for, for example, controlling the temperature setting of the air conditioning system
  • control members These control elements - buttons, sliders, etc. - are of the mechanical or electromechanical type.
  • these control members are, on the one hand, relatively expensive and on the other hand, have significant installation constraints in the passenger compartment of the vehicle since they can only be positioned at locations which allow to accommodate their mechanisms. This last constraint therefore greatly reduces the freedom of design of the passenger compartment since the location of these members is dictated not according to ergonomic considerations but according to mechanical constraints which may be in contradiction with ergonomic considerations.
  • control module makes it possible to control several different functions depending on the control member which is actuated by the user.
  • this type of control module has the drawback of generating numerous handling errors on the part of the user due to the relatively great proximity of the control members within the same control module. The user is therefore obliged to proceed by successive trial and error using his free hand to be able to obtain the desired result. To avoid these handling errors, the user can choose to temporarily take his eyes off the road so as to allow him to see directly on the control module the place where he must press to produce a specific function. The latter solution should however be avoided when the vehicle is moving and when the user is in control of the vehicle because it can potentially lead to loss of control of the vehicle.
  • an aim of the invention is to improve the control interface for vehicle functions to provide a more ergonomic interior and allowing a user to choose easily, quickly and while limiting the risk of error, different functions. offered by the control interface without having to look at the control interface, only by touch.
  • the invention relates to passenger compartment equipment for controlling a function of a motor vehicle, characterized in that the equipment comprises a body in which is provided a control zone comprising sensors configured to generate a signal. electrical in response to an action such as force or pressure exerted on at least one of the sensors and which can be connected to an Electronic Control Unit (ECU) of the vehicle, a haptic feedback module which can be connected to the ECU, adjacent to the control area and cowling elements covering said sensors and said haptic feedback module, the electrical signal generated by the sensors being transmitted to the ECU to be analyzed there and converted into a command of a function of the vehicle and the haptic feedback module, and in that at least two sensors each form a protrusion on the surface of the control zone on which a finger of a user can rest, the protuberances formed by c each of the sensors are distinguished by their size, shape and / or orientation, so that the user is able to distinguish each of the sensors only by touching them and without having to look at the control area.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the invention can comprise, in isolation or in combination, the following provisions: the sensors are made of a conductive material which makes it possible to measure a variation in electrical signals associated with micro-deformations of this material upon contact or pressure on it.
  • the body comprises a lower shell and cowling means between which the sensors and the haptic feedback module are arranged.
  • the cowling means comprise an upper shell which extends over the whole of the lower shell.
  • the sensors are made from molding with the upper shell.
  • the cowling means comprise a flexible skin complementary to an upper shell which partially extends over the lower shell.
  • At least one sensor has at least one flat part on which a user's finger can rest.
  • the haptic feedback module is able to generate a vibration in the body, the vibration being variable depending on the sensor actuated by the user.
  • the equipment belongs to the group comprising a door handle, a dashboard element, a central console, a roof console, an armrest, a steering wheel, an A, B or C pillar, a door cassette, a headrest , a seat element or any other remote control within the passenger compartment of the vehicle such as the trunk, hood or fuel flap openings located for example at the level of the cellar on the driver's foot.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising passenger compartment equipment for controlling a function according to one of the aforementioned characteristics.
  • FIG.l is a perspective view of a passenger compartment equipment according to a first embodiment of the invention.
  • FIG.2 is an exploded perspective view of the equipment shown in Figure 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of passenger compartment equipment according to a second exemplary embodiment of the invention;
  • FIG.4 is a plan view of a passenger compartment equipment according to a third exemplary embodiment of the invention.
  • Figures 1 and 2 show passenger compartment equipment of a vehicle according to the invention.
  • the equipment is an interior handle 100 which is conventionally found in a door cassette of a vehicle.
  • the interior handle 100 has a central body 2 allowing the gripping by a user and two pins 3 allowing the fixing of the handle in a door cassette.
  • the handle 100 has a control zone 5 for several functions of the vehicle which constitutes a feature of the invention and which will now be more particularly described.
  • FIG. 2 shows in exploded perspective the handle according to the invention.
  • the body 2 comprises a lower shell 6 which is preferably made of injected plastic, the fixing pins 3 being molded with the lower shell 6.
  • the lower shell 6 is provided with housings which accommodate a printed circuit 7 and a haptic feedback module 10.
  • the printed circuit 7 embeds a series of sensors 11.
  • the sensors 11 are made of a conductive material which has, at least in part, a surface configured to generate an electrical signal in response to a movement of an object, in particular a finger. 'a user through it.
  • Such sensors have in particular been described in patent application WO 2016/206819.
  • the conductive material which constitutes the sensors 11 is preferably flexible and can be, for example, a rubber loaded with conductive particles.
  • the sensors 11 can preferably be obtained by molding.
  • the sensors 11 are thus molded into specific shapes depending on their application, as will be seen.
  • the printed circuit 7 receives:
  • sensors 111a which are arranged in series along an anterior generatrix of the body 2 of the handle so as to be accessible by several fingers of a user when the latter grasps the handle.
  • sensors 111a which are arranged in series along an anterior generatrix of the body 2 of the handle so as to be accessible by several fingers of a user when the latter grasps the handle.
  • These are four substantially parallelepipedal elements, the outer face of which (that is to say the face opposite the face for fixing to the printed circuit) has a specific geometry, for example in a cylinder portion;
  • a sensor 111b which is arranged on the rear face of the body 2 of the handle so as to be accessible to the index finger of a user when the latter grasps the handle.
  • the sensor 111b has an end in the form of a beak, that is to say an end whose section tapers;
  • a sensor 111c which is arranged on the front face of the body 2 of the handle so as to be accessible to the thumb of a user when the latter grasps the handle.
  • the sensor 111c also has an end in the form of a beak, the end of which tapers.
  • the sensors 111b and 111c each form a protuberance on the surface of the body 2.
  • the orientation of the spout formed by the sensor 111c is advantageously different from that of the spout formed by the sensor 111b.
  • the user can therefore easily distinguish the sensors 111b and 111c only by touching them and without having to look at the control zone 5.
  • the handle 100 is also equipped with a sensor 112 which is formed from the same conductive material as that of the sensors 111a, 111b, 111c.
  • the sensor 112 may have a disc geometry, that is to say it has a planar face which, as will be seen, serves as a support for the thumb of a user. In the example described, the sensor 112 is positioned substantially in line with one of the fixing axes 3. The sensor 112 operates at least partially in capacitive mode and for this can be provided with capacitive tracks which allows it to detect movements, for example, of fingers on its surface.
  • the cowling means which encapsulate the sensors 11 and the haptic feedback module 10 are of two types since a flexible skin 12 covers the sensors 11 and an upper shell 9 in injected plastic material complements the anterior face of the body 2.
  • the upper shell forms the whole of the visible front face of the body 2, that is to say that the upper shell covers the sensors 11 and the haptic feedback module 10.
  • the sensors 11 can then be produced by molding with the upper shell.
  • the sensors 11 which are not visible, consist of at least one block molded in flexible or rigid conductive material and the visible face of the body 2 is preferably molded in flexible material to increase the diversity of the signals. and to link the different tiles of the sensors 11.
  • the control zone 5 in which the sensors 11 are placed is therefore sheathed with a flexible skin 12 of silicone material.
  • a haptic feedback module 10 can be configured to generate a variable vibration in the body 2 according to the sensor 11 which is actuated by the user, allowing thus for the user to know, without needing to look at the control zone 5, if he presses the correct sensor 11, by receiving the haptic feedback specific to the selected command.
  • the upper shell 9 is fixed to the lower shell 6.
  • the upper shell 9 which, in the present case, is split into two sub-elements does not cover the series of sensors 11; the sensors 11 are, for their part, covered with a flexible silicone skin 12.
  • the visible face for the user of the interior handle 100 is therefore formed by the upper shell 9 (possibly in two parts) of plastic material and by the skin 12 of silicone which materializes the location of the sensors 11 and therefore the control area. 5.
  • the set of sensors 11 and the haptic feedback module 10 are connected to an Electronic Control Unit (ECU according to the usual English acronym) of the vehicle which, in a conventional manner, comprises a processor, ROM, EPROM, EEPROM memories and RAM and an I / O interface.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the ECU embeds one or more software.
  • the sensors 11 are connected to an ECU, for example, by a CAN bus of the vehicle so that the measured data (variations in resistance of the sensors 11 in response to micro-deformations) are transmitted to one of the ECUs.
  • the ECU embeds specific software which processes the data coming from the sensors 11 and, depending on their characteristics, determines what action is to be performed in the vehicle.
  • the user grips the body 2 of the handle 100 and places his thumb at the end of the handle 100 above the sensor 112; the pressure that the user's four fingers exert on the body 2 is detected by the sensors 111a and the movement of the user's thumb is detected by the sensor 112.
  • the electrical signals detected by the sensors 111a and 112 are transmitted to the ECU.
  • an action is transmitted to a screen which is integrated in the passenger compartment of the vehicle in order, for example, to move a pointer on said screen and select a menu displayed on the screen.
  • an action is transmitted to the haptic feedback module 10 so that the latter emits a vibration, for example, when selecting a menu on the screen.
  • a user can also control the raising and lowering of a window.
  • the user grips the body 2 of the handle and places his thumb at the end of the handle on the sensor 111c which forms a protuberance; the pressure that the user's four fingers exert on the body 2 is detected by the sensors 111a and the pressure of the thumb which, in the event that the user seeks to raise or lower a window, is typically continuous and moderate pressure , is detected for sensor 111c.
  • the electrical signals created by the deformation of the sensors 111a and 111c are transmitted to the ECU.
  • an action is transmitted to the motor housed in the door cassette which causes the up and down of the window and an action is transmitted to the haptic module 10 so that it emits a vibration during the raising or lowering of the window which evokes for the user the taking into account of his request and the execution of this command.
  • a user can also control the unlocking of the vehicle doors by means of the handle 100.
  • the user grips the body 2 of the handle and places his index finger at the end of the handle on the sensor 111b which forms a protuberance; the pressure that the user's four fingers exert on the body 2 is detected by the sensors 111a and the pressure of the index finger which, in the event that a user seeks to unlock a door is typically intense and brief, is detected to the sensor 111b.
  • the electrical signals created by the deformation of the sensors 111a and 111b are transmitted to the ECU.
  • an action is transmitted to the motor which causes the unlocking of the door and an action is transmitted to the haptic module 10 so that the latter emits a vibration for example intense and brief which evokes to the user, for example, a linkage mechanism that starts to move.
  • This vibration will preferably be different from that emitted during the simultaneous actuation of the sensors 111a and 111c.
  • FIG. 3 illustrates a passenger compartment equipment item of a vehicle according to a second exemplary embodiment of the invention.
  • the equipment is a control module 101 that is conventionally found in a door panel or in a central console of a vehicle.
  • This control module 101 has a body 2 intended to be inserted into a housing formed inside a door panel or in a console of central unit of a vehicle.
  • the body 2 has an upper shell 9 defining a control zone 5.
  • the control zone 5 has a series of protuberances 113a, 113bl, 113b2, 113cl, 113c2, 113d, 113el and 113e2, each of the protuberances corresponding to a specific sensor arranged inside the body 2, under the upper shell 9.
  • the sensors used will advantageously be similar to those described in the exemplary embodiment of FIGS. 1 and 2. Thus, by pressing on one or the other of said protuberances 113a at 113e2, the user will be able to actuate the corresponding sensor and thus select a specific function of the vehicle.
  • pressing on the protuberance 113a will make it possible to lock or unlock the vehicle doors, while pressing on the protuberances 113bl and 113b2, respectively 113cl and 113c2, will allow the positions of the windows to be adjusted. rear, respectively front, right and left of the vehicle.
  • the protuberance 113d will make it possible to position the side mirrors in their retracted or deployed position and the protuberances 113el and 113e2 will make it possible to modify the orientation of the side mirrors, respectively right and left, around horizontal and vertical pivot axes.
  • the protuberances 113el and 113e2 each have a substantially conical shape which is different from the hemispherical shape of the protuberance 113d and from the substantially parallelepipedal shape of the protrusions 113a, 113bl, 113b2, 113cl and 113c2.
  • the protuberance 113a is aligned in a longitudinal direction D while the protuberances 113bl, 113b2, 113cl and 113c2 are oriented perpendicular to the direction D.
  • the protuberance 113c2 is distinguished from the protuberances 113bl, 113b2 and 113cl by the fact that it is twice as high.
  • FIG. 4 illustrates a passenger compartment equipment item of a vehicle according to a third exemplary embodiment of the invention.
  • the equipment is a control module 102 which is conventionally found in an armrest or in another element of a vehicle seat.
  • This control module 102 has a body (not shown) intended to be inserted into a housing formed inside the armrest.
  • the body has an upper shell defining a control zone 5.
  • the control zone 5 has a series of protrusions 114a1, 114a2, 114a3, 114b, 114c, 114d and 114e, each of the protuberances corresponding to a specific sensor disposed therein. of the body, under the upper shell.
  • the sensors used will advantageously be similar to those described in the exemplary embodiment of FIGS. 1 and 2. Thus, by pressing on one or the other of said protuberances 114a to 114e, the user will be able to actuate the corresponding sensor and, thus , select a specific vehicle function.
  • pressing one of the protuberances 114a to 114a3 will trigger a massage function at the seat, the massage being more or less pushed depending on the protuberance on which the user presses.
  • Pressing on the protuberance 114b, respectively 114c, will make it possible to adjust the position of the backrest, respectively of the front seat, of the seat while the protuberance 114d will make it possible to adjust the lumbar position of the seat.
  • pressing the protuberance 114e will allow the temperature in the vehicle interior to be adjusted.
  • the protuberances 114a to 114a2 each have a substantially cubic shape which is different from the oblong shape of the protrusions 114b and 114c, and from the substantially cylindrical shape of the protuberance 114d.
  • the protuberance 114e for its part defines a disc portion on the edge of which are arranged a series of parallel lines in relief.
  • the protuberances 114b and 114c have different orientations, making it possible to distinguish them despite their substantially identical shape.
  • the invention thus provides a living equipment which is devoid of mechanism and which makes it possible to control vehicle functions thanks to sensors on which a user exerts manual actions on a single piece of equipment which mimic the manual actions traditionally performed by the user. on a plurality of mechanical control members. This makes it possible not to destabilize the user by offering him to perform actions which are familiar and intuitive to him while freeing himself from the constraints specific to traditional mechanisms (costs and complexity of positioning and integration into an automobile cabin).
  • sensors in relief which can be distinguished from each other by their shape, orientation and / or size, the user will be able to easily and quickly recognize by touch the type of sensors he is in. operating.
  • the invention makes it possible to limit handling errors when the user does not have the possibility of viewing the control member on which he must press.

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Abstract

L'équipement d'habitacle (100) de commande d'une fonction d'un véhicule automobile selon l'invention comprend un corps (2) dans lequel est ménagée une zone de commande (5) comprenant des capteurs (11) configurés pour générer un signal électrique en réponse à une action telle qu'une force ou une pression exercée sur au moins l'un des capteurs (11) et pouvant être reliés à une Unité de Commande Electronique (ECU) du véhicule, un module de retour haptique (10) pouvant être relié à l'ECU, adjacent à la zone de commande (5) et des élément de capotage recouvrant lesdits capteurs (11) et ledit module de retour haptique (10), le signal électrique généré par les capteurs (11) étant transmis à l'ECU pour y être analysé et converti en une commande d'une fonction du véhicule et du module de retour haptique (10) et dans lequel au moins deux capteurs forment chacun une protubérance à la surface de la zone de commande (5) sur laquelle un doigt d'un utilisateur peut s'appuyer, les protubérances formées par chacun des capteurs se distinguant par leur taille, leur forme et/ou leur orientation, de telle sorte que l'utilisateur est capable de distinguer chacun des capteurs uniquement en les touchant et sans avoir besoin de regarder la zone de commande (5).

Description

EQUIPEMENT DE COMMANDE POUR VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention concerne un équipement d'habitacle d'un véhicule automobile destiné à commander une ou plusieurs fonctions dudit véhicule.
L'habitacle d'un véhicule automobile constitue pour des utilisateurs - conducteur et éventuels passagers - un lieu de vie et d'interaction avec des commandes qui permettent de contrôler des fonctions du véhicule ; ces fonctions sont de nature très diverses et concernent le fonctionnement proprement dit du véhicule comme le frein de parking, les indicateurs de direction... et concernent également le bien être des utilisateurs comme le système d'info-divertissement, le système de climatisation...
Les commandes que l'on trouve typiquement à l'intérieur d'un véhicule et qui constituent l'interface pour contrôler les fonctions d'un véhicule sont notamment du type :
boutons poussoirs pour, par exemple, commander le verrouillage d'un véhicule,
boutons rotatifs pour, par exemple, commander le réglage de température du système de climatisation ;
boutons basculants pour, par exemple, commander le mécanisme d'ouverture/fermeture des vitres
gâchette pour, par exemple, commander le mécanisme d'ouverture des portes
curseurs pour, par exemple, commander le réglage de température du système de climatisation
L'habitacle de véhicule se trouve donc équipé d'une multitude d'organes de commandes. Ces organes de commandes - boutons, curseurs...- sont de type mécanique ou électromécanique. A ce titre, ces organes de commande sont, d'une part, relativement coûteux et d'autre part, présentent des contraintes d'implantation importantes dans l'habitacle du véhicule puisqu'ils ne peuvent être positionnés qu'à des emplacements qui permettent d'accueillir leurs mécanismes. Cette dernière contrainte réduit donc fortement la liberté de conception de l'habitacle puisque l'implantation de ces organes est dictée non pas selon des considérations ergonomiques mais selon des contraintes mécaniques qui peuvent être en contradiction avec les considérations d'ergonomie.
En outre, pour accroître l'ergonomie de l'habitacle, il arrive de plus en plus fréquemment que plusieurs organes de commande soient regroupés au sein d'un même module de commande. Ce module de commande permet ainsi de commander plusieurs fonctions différentes en fonction de l'organe de commande qui est actionné par l'utilisateur. Ce type de module de commande présente toutefois l'inconvénient de générer de nombreuses erreurs de manipulation de la part de l'utilisateur du fait de la proximité relativement importante des organes de commande au sein d'un même module de commande. L'utilisateur est donc obligé de procéder par tâtonnements successifs au moyen de sa main libre pour pouvoir obtenir le résultat escompté. Pour éviter ces erreurs de manipulation, l'utilisateur peut faire le choix de quitter momentanément la route des yeux de manière à lui permettre de voir directement sur le module de commande l'endroit où il doit appuyer pour produire une fonction spécifique. Cette dernière solution est toutefois à proscrire lorsque le véhicule se déplace et lorsque l'utilisateur est aux commandes du véhicule car elle peut potentiellement aboutir à une perte de contrôle du véhicule.
Dans ce contexte technique, un but de l'invention est d'améliorer l'interface de commande de fonctions véhiculaires pour proposer un habitacle plus ergonomique et permettant à un utilisateur de choisir facilement, rapidement et en limitant le risque d'erreur, différentes fonctions offertes par l'interface de commande sans avoir besoin de regarder l'interface de commande, uniquement par le toucher.
A cet effet, l'invention concerne un équipement d'habitacle de commande d'une fonction d'un véhicule automobile, caractérisé en que l'équipement comprend un corps dans lequel est ménagée une zone de commande comprenant des capteurs configurés pour générer un signal électrique en réponse à une action telle qu'une force ou une pression exercée sur au moins l'un des capteurs et pouvant être reliés à une Unité de Commande Electronique (ECU) du véhicule, un module de retour haptique pouvant être relié à l'ECU, adjacent à la zone de commande et des éléments de capotage recouvrant lesdits capteurs et ledit module de retour haptique, le signal électrique généré par les capteurs étant transmis à l'ECU pour y être analysé et converti en une commande d'une fonction du véhicule et du module de retour haptique, et en ce que au moins deux capteurs forment chacun une protubérance à la surface de la zone de commande sur laquelle un doigt d'un utilisateur peut s'appuyer, les protubérances formées par chacun des capteurs se distinguant par leur taille, leur forme et/ou leur orientation, de telle sorte que l'utilisateur est capable de distinguer chacun des capteurs uniquement en les touchant et sans avoir besoin de regarder la zone de commande.
De plus, l'invention peut comprendre de manière isolée ou en combinaison les dispositions suivantes : les capteurs sont constitués d'une matière conductrice qui permet de mesurer une variation de signaux électriques associée à des microdéformations de cette matière lors d'un contact ou d'une pression sur celle-ci.
les capteurs agissent en mode capacitif ou en mode résistif, le corps comprend une coque inférieure et des moyens de capotage entre lesquels sont disposés les capteurs et le module de retour haptique.
les moyens de capotage comprennent une coque supérieure qui s'étend sur l'ensemble de la coque inférieure.
les capteurs sont issus de moulage avec la coque supérieure.
les moyens de capotage comprennent une peau souple complémentaire d'une coque supérieure qui s'étend partiellement sur la coque inférieure.
au moins un capteur présente au moins une partie plane sur laquelle un doigt d'un utilisateur peut s'appuyer.
le module de retour haptique est apte à générer une vibration dans le corps, la vibration étant variable en fonction du capteur actionné par l'utilisateur.
l'équipement appartient au groupe comprenant une poignée de porte, un élément de planche de bord, une console centrale, une console de pavillon, un accoudoir, un volant, un montant A, B ou C, une cassette de porte, un appui tête, un élément de siège ou tout autre commande déportée au sein de l'habitacle du véhicule telles que les ouvertures de coffre, de capot ou de trappe à carburant situées par exemple au niveau de la cave à pied du conducteur.
L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un équipement d'habitacle de commande d'une fonction selon l'une des caractéristiques précitées.
Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence aux dessins ci-annexés représentant à titre d'exemples non limitatifs plusieurs formes de réalisation d'un équipement d'habitacle selon l'invention.
[Fig.l] est une vue en perspective d'un équipement d'habitacle selon un premier exemple de réalisation de l'invention ;
[Fig.2] est une vue en perspective éclatée de l'équipement représenté sur la figure 1 ; [Fig. 3] est une vue en perspective d'un équipement d'habitacle selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention ;
[Fig.4] est une vue en plan d'un équipement d'habitacle selon un troisième exemple de réalisation de l'invention.
Les figures 1 et 2 montrent un équipement d'habitacle d'un véhicule selon l'invention. Dans cet exemple de réalisation de l'invention, l'équipement est une poignée intérieure 100 que l'on trouve classiquement dans une cassette de porte d'un véhicule.
Dans le cas présent, la poignée intérieure 100 présente un corps central 2 permettant la préhension par un utilisateur et deux axes 3 permettant la fixation de la poignée dans une cassette de porte.
Comme on peut le voir sur cette figure, la poignée 100 possède une zone de commande 5 de plusieurs fonctions du véhicule qui constitue une particularité de l'invention et qui va être plus particulièrement décrite maintenant.
La figure 2 montre en perspective éclatée la poignée selon l'invention.
Comme on le voit sur cette figure, le corps 2 comprend une coque inférieure 6 qui est, de préférence, en matière plastique injectée, les axes de fixation 3 étant venus de moulage avec la coque inférieure 6.
La coque inférieure 6 est pourvue de logements qui accueillent un circuit imprimé 7 et un module de retour haptique 10.
Le circuit imprimé 7 embarque une série de capteurs 11. Les capteurs 11 sont constitués d'un matériau conducteur qui présente au moins en partie, une surface configurée pour générer un signal électrique en réponse à un déplacement d’un objet en particulier un doigt d’un utilisateur à travers celle-ci. De tels capteurs ont notamment été décrits dans la demande de brevet WO 2016/206819.
Le matériau conducteur qui constitue les capteurs 11 est, de préférence, flexible et peut être, par exemple, un caoutchouc chargé de particules conductrices. Les capteurs 11 peuvent être, de préférence, obtenus par moulage.
Les capteurs 11 sont ainsi moulés selon des formes spécifiques en fonction de leur application comme on va le voir.
Dans l'exemple de réalisation de l'invention représenté sur la figure 2, le circuit imprimé 7 reçoit :
quatre capteurs 111a qui sont disposés en série le long d'une génératrice antérieure du corps 2 de la poignée de manière à être accessible par plusieurs doigts d'un utilisateur lorsque celui-ci saisit la poignée. Il s'agit de quatre éléments sensiblement parallélépipédiques dont la face externe (c'est-à-dire la face opposée à la face de fixation sur le circuit imprimé) présente une géométrie spécifique, par exemple en portion de cylindre;
un capteur 111b qui est disposé sur la face postérieure du corps 2 de la poignée de manière à être accessible à l'index d'un utilisateur lorsque celui-ci saisit la poignée. Le capteur 111b présente une extrémité en forme de bec c'est-à-dire une extrémité dont la section s'amincie ;
un capteur 111c qui est disposé sur la face antérieure du corps 2 de la poignée de manière à être accessible au pouce d'un utilisateur lorsque celui-ci saisit la poignée. Le capteur 111c présente également une extrémité en forme de bec dont l'extrémité s'amincie.
Les capteurs 111b et 111c forment chacun une protubérance à la surface du corps 2. L'orientation du bec formé par le capteur 111c est avantageusement différente de celle du bec formé par la capteur 111b. Ainsi configuré, l'utilisateur pourra donc facilement distinguer les capteurs 111b et 111c uniquement en les touchant et sans avoir besoin de regarder la zone de commande 5.
La poignée 100 est également équipée d'un capteur 112 qui est formé du même matériau conducteur que celui des capteurs 111a, 111b, 111c.
Le capteur 112 peut présenter une géométrie en disque, c'est-à-dire qu'il présente une face plane qui, comme on va le voir, sert d'appui au pouce d'un utilisateur. Dans l'exemple décrit, le capteur 112 est positionné sensiblement à l'aplomb d'un des axes de fixation 3. Le capteur 112 fonctionne au moins partiellement en mode capacitif et pour cela peut être doté de pistes capacitives ce qui lui permet de détecter des déplacements, par exemple, de doigts à sa surface.
Dans l'exemple de réalisation montré sur les figures 1 et 2, les moyens de capotage qui encapsulent les capteurs 11 et le module de retour haptique 10 sont de deux natures puisqu'une peau souple 12 recouvre les capteurs 11 et une coque supérieure 9 en matière plastique injectée forme le complément de la face antérieure du corps 2.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la coque supérieure forme la totalité de la face antérieure apparente du corps 2, c'est-à-dire que la coque supérieure recouvre les capteurs 11 et le module de retour haptique 10. Les capteurs 11 peuvent alors être issus de moulage avec la coque supérieure. Dans ces deux formes de réalisation, les capteurs 11 qui sont non visibles, sont constitués d'au moins un pavé moulé en matériau conducteur souple ou rigide et la face apparente du corps 2 est de préférence moulée en matériau souple pour augmenter la diversité des signaux et pour lier les différents pavés des capteurs 11.
Dans l'exemple illustré, la zone de commande 5 dans laquelle sont disposés les capteurs 11 est donc gainée d'une peau souple 12 en matériau silicone. On note également la présence dans la coque inférieure 6 d'un module de retour haptique 10. Le module de retour haptique 10 pourra être configuré pour générer une vibration variable dans le corps 2 selon le capteur 11 qui est actionné par l'utilisateur, permettant ainsi à l'utilisateur de savoir, sans avoir besoin de regarder la zone de commande 5, s'il appuie sur le bon capteur 11, en recevant le retour haptique spécifique à la commande sélectionnée.
La coque supérieure 9 vient se fixer sur la coque inférieure 6. La coque supérieure 9 qui, dans le cas présent, est scindée en deux sous éléments ne recouvre pas la série de capteurs 11 ; les capteurs 11 sont, pour leur part, recouverts d'une peau 12 souple en silicone. La face apparente pour l'utilisateur de la poignée intérieure 100 est donc formée par la coque supérieure 9 (éventuellement en deux parties) en matière plastique et par la peau 12 en silicone qui matérialise l'emplacement des capteurs 11 et donc la zone de commande 5.
L'ensemble des capteurs 11 et le module de retour haptique 10 sont reliés à une Unité de Commande Electronique (ECU selon l'acronyme anglais usuel) du véhicule qui, de manière conventionnelle, comprend un processeur, des mémoires ROM, EPROM, EEPROM et RAM et une interface Entrée/Sortie. L'ECU embarque un ou plusieurs logiciels.
Les capteurs 11 sont reliés à un ECU, par exemple, par un bus CAN du véhicule de manière à ce que les données mesurées (variations de résistance des capteurs 11 en réponse à des microdéformations) soient transmisses à l'un des ECU.
Dans le cas de la présente invention, l'ECU embarque un logiciel spécifique qui traite les données en provenance des capteurs 11 et en fonction de leurs caractéristiques détermine quelle action est à accomplir dans le véhicule.
Ainsi, l'utilisateur enserre le corps 2 de la poignée 100 et place son pouce à l'extrémité de la poignée 100 au-dessus du capteur 112 ; la pression que les quatre doigts de l'utilisateur exercent sur le corps 2 est détectée par les capteurs 111a et le mouvement du pouce de l'utilisateur est détecté par le capteur 112. Les signaux électriques détectés par les capteurs 111a et 112 sont transmis à l'ECU. Selon l'analyse faite au niveau de l'ECU, une action est transmise à un écran qui se trouve intégré dans l'habitacle du véhicule pour, par exemple, déplacer un pointeur sur ledit écran et sélectionner un menu affiché sur l'écran. Simultanément, une action est transmise au module de retour haptique 10 pour que celui-ci émette une vibration, par exemple, lors de la sélection d'un menu sur l'écran.
Au moyen de la poignée 100, un utilisateur pourra également commander la montée et la descente d'une vitre. Pour cela, l'utilisateur enserre le corps 2 de la poignée et place son pouce à l'extrémité de la poignée sur le capteur 111c qui forme une protubérance ; la pression que les quatre doigts de l'utilisateur exercent sur le corps 2 est détectée par les capteurs 111a et la pression du pouce qui, dans le cas où l'utilisateur cherche à faire monter ou descendre une vitre est typiquement une pression continue et modérée, est détectée pour la capteur 111c. Les signaux électriques créés par la déformation des capteurs 111a et 111c sont transmis à l'ECU. Selon l'analyse faite au niveau de l'ECU, une action est transmise au moteur logé dans la cassette de porte qui entraîne la montée et la descente de la vitre et une action est transmise au module haptique 10 pour que celui-ci émette une vibration lors de la montée ou de la descente de la vitre qui évoque pour l'utilisateur la prise en compte de sa demande et de l'exécution de cette commande.
Par ailleurs, un utilisateur pourra aussi commander le déverrouillage des portes du véhicule au moyen de la poignée 100. Pour cela, l'utilisateur enserre le corps 2 de la poignée et place son index à l'extrémité de la poignée sur le capteur 111b qui forme une protubérance ; la pression que les quatre doigts de l'utilisateur exercent sur le corps 2 est détectée par les capteurs 111a et la pression de l'index qui, dans le cas où un utilisateur cherche à déverrouiller une porte est typiquement intense et brève, est détectée pour la capteur 111b. Les signaux électriques créés par la déformation des capteurs 111a et 111b sont transmis à l'ECU. Selon l'analyse faite au niveau de l'ECU, une action est transmise au moteur qui entraîne le déverrouillage de la porte et une action est transmise au module haptique 10 pour que celui-ci émette une vibration par exemple intense et brève qui évoque à l'utilisateur, par exemple, un mécanisme de tringlerie qui se met en mouvement. Cette vibration sera de préférence différente de celle émise lors de l'actionnement simultané des capteurs 111a et 111c.
La figure 3 illustre un équipement d'habitacle d'un véhicule selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention. Dans cet exemple, l'équipement est un module de commande 101 que l'on trouve classiquement dans un panneau de porte ou dans une console centrale d'un véhicule.
Ce module de commande 101 présente un corps 2 destiné à être introduit dans un logement formé à l'intérieur d'un panneau de porte ou dans une console de centrale d'un véhicule. Le corps 2 possède une coque supérieure 9 définissant une zone de commande 5. La zone de commande 5 présente une série de protubérances 113a, 113bl, 113b2, 113cl, 113c2, 113d, 113el et 113e2, chacune des protubérances correspondant à un capteur spécifique disposé à l'intérieur du corps 2, sous la coque supérieure 9. Les capteurs utilisés seront avantageusement similaires à ceux décrits dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2. Ainsi, en appuyant sur l'une ou l'autre desdites protubérances 113a à 113e2, l'utilisateur pourra actionner le capteur correspondant et, ainsi, sélectionner une fonction spécifique du véhicule.
Ainsi, à titre d'exemple non limitatif, un appui sur la protubérance 113a permettra de verrouiller ou déverrouiller les portes du véhicule, tandis qu'un appui sur les protubérances 113bl et 113b2, respectivement 113cl et 113c2, permettra de régler les positions des vitres arrière, respectivement avant, droite et gauche du véhicule. La protubérance 113d permettra de positionner les rétroviseurs latéraux dans leur position rétractée ou déployée et les protubérances 113el et 113e2 permettront de modifier l'orientation des rétroviseurs latéraux, respectivement droite et gauche, autour d'axes de pivotement horizontal et vertical.
Pour permettre une identification facile et rapide des protubérances, uniquement par le toucher et sans que l'utilisateur aie besoin de voir la zone de commande 5, les protubérances possèdent avantageusement des formes, des orientations et des tailles différentes. Ainsi, les protubérances 113el et 113e2 possèdent chacune une forme sensiblement conique qui est différente de la forme hémisphérique de la protubérance 113d et de la forme sensiblement parallélépipédique des protubérances 113a, 113bl, 113b2, 113cl et 113c2. En outre, la protubérance 113a est alignée dans une direction longitudinale D tandis que les protubérances 113bl, 113b2, 113cl et 113c2 sont orientées perpendiculairement à la direction D. Par ailleurs, la protubérance 113c2 se distingue des protubérances 113bl, 113b2 et 113cl par le fait qu'elle est deux fois plus haute.
La figure 4 illustre un équipement d'habitacle d'un véhicule selon un troisième exemple de réalisation de l'invention. Dans cet exemple, l'équipement est un module de commande 102 que l'on trouve classiquement dans un accoudoir ou dans un autre élément d'un siège de véhicule.
Ce module de commande 102 présente un corps (non représenté) destiné à être introduit dans un logement formé à l'intérieur de l'accoudoir. Le corps possède une coque supérieure définissant une zone de commande 5. La zone de commande 5 présente une série de protubérances 114al, 114a2, 114a3, 114b, 114c, 114d et 114e, chacune des protubérances correspondant à un capteur spécifique disposé à l'intérieur du corps, sous la coque supérieure. Les capteurs utilisés seront avantageusement similaires à ceux décrits dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2. Ainsi, en appuyant sur l'une ou l'autre desdites protubérances 114al à 114e, l'utilisateur pourra actionner le capteur correspondant et, ainsi, sélectionner une fonction spécifique du véhicule.
Ainsi, à titre d'exemple non limitatif, un appui sur l'une des protubérances 114al à 114a3 permettra de déclencher une fonction de massage au niveau du siège, le massage étant plus ou moins poussé selon la protubérance sur laquelle l'utilisateur appuie. Un appui sur la protubérance 114b, respectivement 114c, permettra de régler la position du dossier, respectivement de l'assise avant, du siège tandis que la protubérance 114d permettra de régler la position lombaire du siège. Finalement, un appui sur la protubérance 114e permettra de régler la température dans l'habitacle du véhicule.
Pour permettre une identification facile et rapide des protubérances, uniquement par le toucher et sans que l'utilisateur aie besoin de voir la zone de commande 5, les protubérances possèdent avantageusement des formes, des orientations et des tailles différentes. Ainsi, les protubérances 114al à 114a2 possèdent chacune une forme sensiblement cubique qui est différente de la forme oblongue des protubérances 114b et 114c, et de la forme sensiblement cylindrique de la protubérance 114d. La protubérance 114e définit quant à elle une portion de disque sur la tranche de laquelle sont disposées une série de lignes parallèles en relief. En outre, les protubérances 114b et 114c possèdent des orientations différentes, permettant de les distinguer malgré leur forme sensiblement identique. Ainsi, en passant son doigt sur les différentes protubérances du module de commande 102, l'utilisateur sera en mesure de reconnaître leur forme et/ou leur orientation spécifique et, de cette façon, pourra actionner le bon capteur sans avoir besoin de regarder la zone de commande 5.
L'invention fournit ainsi un équipement d'habitable qui est dépourvu de mécanisme et qui permet de commander des fonctions véhiculaires grâce à des capteurs sur lesquels un utilisateur exerce des actions manuelles sur un équipement unique qui imitent les actions manuelles traditionnellement faites par l'utilisateur sur une pluralité d'organes de commande mécanique. Cela permet de ne pas déstabiliser l'utilisateur en lui proposant d'effectuer des actions qui lui sont familières et intuitives en s'affranchissant de contraintes propres aux mécanismes traditionnels (coûts et complexité de positionnement et d'intégration dans un habitacle automobile). En outre, du fait de l'utilisation de capteurs en relief se distinguant les uns des autres par leur forme, leur orientation et/ou leur taille, l'utilisateur pourra facilement et rapidement reconnaître au toucher le type de capteurs qu'il est en train d'actionner. Ainsi, l'invention permet de limiter les erreurs de manipulation lorsque l'utilisateur n'a pas la possibilité de visualiser l'organe de commande sur lequel il doit appuyer.

Claims

REVENDICATIONS
1. Equipement d'habitacle (100, 101, 102) de commande d'une fonction d'un véhicule automobile, caractérisé en que l'équipement comprend un corps (2) dans lequel est ménagée une zone de commande (5) comprenant des capteurs (11) configurés pour générer un signal électrique en réponse à une action telle qu'une force ou une pression exercée sur au moins l'un des capteurs (11) et pouvant être reliés à une Unité de Commande Electronique (ECU) du véhicule, un module de retour haptique (10) pouvant être relié à l'ECU, adjacent à la zone de commande (5) et des éléments de capotage recouvrant lesdits capteurs (11) et ledit module de retour haptique (10), le signal électrique généré par les capteurs (11) étant transmis à l'ECU pour y être analysé et converti en une commande d'une fonction du véhicule et du module de retour haptique (10), et en ce que au moins deux capteurs forment chacun une protubérance à la surface de la zone de commande (5) sur laquelle un doigt d'un utilisateur peut s'appuyer, les protubérances formées par chacun des capteurs se distinguant par leur taille, leur forme et/ou leur orientation, de telle sorte que l'utilisateur est capable de distinguer chacun des capteurs uniquement en les touchant et sans avoir besoin de regarder la zone de commande (5).
2. Equipement d'habitacle (100, 101, 102) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs (11) sont constitués d'une matière conductrice qui permet de mesurer une variation de signaux électriques associée à des microdéformations de cette matière lors d'un contact ou d'une pression sur celle-ci.
3. Equipement d'habitacle (100, 101, 102) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les capteurs (11) agissent en mode capacitif ou en mode résistif.
4. Equipement d'habitacle (101, 101, 102) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (2) comprend une coque inférieure (6) et des moyens de capotage entre lesquels sont disposés les capteurs (11) et le module de retour haptique (10).
5. Equipement d'habitacle (100, 101, 102) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de capotage comprennent une coque supérieure (9) qui s'étend sur l'ensemble de la coque inférieure (6).
6. Equipement d'habitacle (100, 101, 102) selon la revendication 5 caractérisé en ce que les capteurs (11) sont issus de moulage avec la coque supérieure (9).
7. Equipement d'habitacle (100, 101, 102) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de capotage comprennent une peau souple (12) complémentaire d'une coque supérieure (9) qui s'étend partiellement sur la coque inférieure (6).
8. Equipement d'habitacle (100, 101, 102) selon l'une des revendication 1 à 7, caractérisé en ce que au moins un capteur (112) présente au moins une partie plane sur laquelle un doigt d'un utilisateur peut s'appuyer.
9. Equipement d'habitacle (100, 101, 102) selon la revendication 1 à 8, caractérisé en ce que le module de retour haptique (10) est apte à générer une vibration dans le corps (2), la vibration étant variable en fonction du capteur (11) actionné par l'utilisateur.
10. Equipement d'habitacle (100, 101, 102) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'équipement appartient au groupe comprenant une poignée de porte, un élément de planche de bord, une console centrale, une console de pavillon, un accoudoir, un volant, un montant A, B ou C, une cassette de porte, un appui tête, un élément de siège, une commande déportée au sein de l'habitacle du véhicule.
11. Véhicule automobile comprenant un équipement d'habitacle (100, 101, 102) de commande d'une fonction selon l'une des revendications précédentes.
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