WO2024115707A1 - Système de confort interactif, notamment pour véhicule - Google Patents

Abstract

Système de confort interactif (500), notamment destiné à être installé à l'intérieur d'un habitacle d'un véhicule, notamment d'un véhicule automobile, le système comprenant : - une structure chauffante (501), - un capteur capacitif (503) comprenant au moins une armature capacitive (504) formant une électrode capacitive, et l'armature capacitive et la structure chauffante forment un empilement (505) dans lequel la distance entre l'armature capacitive et la structure chauffante est modifiable résultant en une variation du couplage capacitif entre l'armature capacitive du capteur capacitif et la structure chauffante, le système de confort interactif (500) étant configuré pour mesurer une variation du couplage capacitif entre l'armature capacitive (504) du capteur capacitif et la structure chauffante (501), et pour déterminer si le capteur capacitif est activé, notamment par un appui d'un doigt (FG) d'une personne sur cet empilement.

Description

Description

Titre : Système de confort interactif, notamment pour véhicule

[0001] La présente invention se rapporte à un système de confort interactif, notamment pour véhicule. Le véhicule peut être de type terrestre, maritime ou aérien.

[0002] On connaît des panneaux chauffants qui comprennent une pluralité d’électrodes configurées pour délivrer de la chaleur par effet Joule en alimentant avec du courant électrique un revêtement conducteur. On pourra par exemple se reporter au document US2016059669.

[0003] Il existe notamment un besoin pour permettre au passager de gérer de manière conviviale et intuitive le confort thermique souhaité, grâce à une plus grande interactivité.

[0004] L’invention a ainsi pour objet un système de confort interactif, notamment destiné à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile, le système comprenant :

- une structure chauffante comportant : o au moins une couche résistive agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique, cette couche résistive étant notamment une nappe à base de carbone déposée sur un substrat, o au moins deux électrodes en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes,

- un capteur capacitif comprenant au moins une armature capacitive formant une électrode capacitive, et l’armature capacitive et la structure chauffante forment un empilement dans lequel la distance entre l’armature capacitive et la structure chauffante est modifiable résultant en une variation du couplage capacitif entre l’armature capacitive du capteur capacitif et la structure chauffante, le système de confort interactif étant configuré pour mesurer une variation du couplage capacitif entre l’armature capacitive du capteur capacitif et la structure chauffante, et pour déterminer si le capteur capacitif est activé, notamment par un appui d’un doigt d’une personne sur cet empilement.

[0005] L’invention permet ainsi une détection capacitive de l’application d’une force d’appui, en utilisant la structure chauffante, en particulier la nappe à base d’encre de carbone, comme électrode de référence dans la détection capacitive.

[0006] L’invention est ainsi avantageuse en ce qu’elle permet d’offrir une possibilité de commande de fonctions, sur l’empilement de couches qui réalise la fonction de chauffage.

[0007] Selon l’un des aspects de l’invention, le système de confort interactif comporte, dans l’empilement, entre l’armature capacitive et la structure chauffante, une couche de matériau élastique qui est comprimable par pression sur l’armature capacitive ou la structure chauffante, pression tendant à rapprocher mutuellement l’armature capacitive et la structure chauffante.

[0008] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche de matériau élastique est à mémoire de forme.

[0009] Selon l’un des aspects de l’invention, cette couche est déformable par application d’une pression.

[0010] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche de matériau élastique est électriquement isolante.

[0011] Selon l’un des aspects de l’invention, cette couche de matériau élastique est réalisée en mousse.

[0012] Selon l’un des aspects de l’invention, cette couche de matériau élastique est réalisée à base de silicone. [0013] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche de matériau élastique est collée à la structure chauffante et/ou à un support portant l’armature capacitive.

[0014] Selon l’un des aspects de l’invention, l’empilement comprend successivement, d’une face interne vers une face externe de cet empilement :

- le ou les armatures capacitives du capteur capacitif,

- la couche de matériau élastique, qui joue le rôle de couche intercalaire,

- la structure chauffante.

[0015] Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif, avec sa ou ses armatures capacitives, est configuré pour fonctionner en détection auto-capacitive (encore appelée « self-capacitance » en anglais), et la structure chauffante apparaît comme le perturbateur de la capacité détectée par le capteur capacitif.

[0016] Dans cette architecture, les capacités sont mesurées avantageusement en mode auto-capacitive. Cette architecture permet notamment la connaissance de la zone pressée qui peut être agencée en une touche de fonction.

[0017] Selon l’un des aspects de l’invention, le système est configuré pour, suite à une pression qui engendre une déformation du matériau de la couche de matériau élastique, provoquant une variation de capacitance, lire cette variation de capacitance par une électronique et la traduire en données de force de pression. En variante, le système est configuré pour déterminer si l’application d’une pression est supérieure à un seuil prédéterminé, et conclure à un appui lorsque ce seuil est dépassé.

[0018] Grâce à l’invention, la pression peut être interprétée seulement lorsqu’elle se produit sur une touche capacitive.

[0019] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche de matériau élastique est utilisée comme support direct, sans adhésif, à la fois sur une face pour recevoir la couche résistive, notamment la nappe à base de carbone, pour le chauffage, et sur l’autre face pour recevoir l’impression ou la sérigraphie des électrodes du capteur capacitif. [0020] Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes du capteur capacitif sont arrangées notamment en matrice de cellules, et reliées à un circuit électronique de contrôle de toucher capacitif ou de de mesure de la capacité.

[0021] L’invention est également avantageuse en ce que le système est insensible aux perturbations électromagnétiques externes. Ainsi, avantageusement, le capteur capacitif est sensible principalement à la pression exercée à la surface de l’empilement. Plus précisément, la structure chauffante forme l’électrode de référence, qui se rapproche mécaniquement de l’électrode de mesure du capteur capacitif lors de l’appui, et peut jouer un rôle de blindage électromagnétique pour la structure chauffante elle-même et/ou pour les armatures capacitives du capteur capacitif.

[0022] Selon un autre des aspects de l’invention, l’empilement comprend successivement, d’une face interne vers une face externe de cet empilement :

- la structure chauffante,

- la couche de matériau élastique, qui joue le rôle de couche intercalaire,

- le ou les armatures capacitives du capteur capacitif.

[0023] Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif, avec sa ou ses armatures capacitives, est configuré pour fonctionner en détection de type à capacitance mutuelle (encore appelée « mutual-capacitance >> en anglais).

[0024] Cette architecture autorise l’utilisation du capteur capacitif comme pour un écran tactile, tout en ajoutant la force d’appui grâce à l’augmentation du couplage capacitif avec la structure chauffante. Cela peut être avantageux pour une activation de fonction présélectionnée par exemple. Dans ce cas, la fonction « écran tactile >> peut être réalisée en mode capacitance mutuelle.

[0025] Dit autrement, cette architecture permet la fonction de toucher capacitif à la fois sans force et avec détection d’une force d’appui, ce qui dans le cas d’une interface utilisateur peut autoriser la sélection d’une fonction et son activation si la force d’appui est au niveau requis. [0026] On peut ainsi obtenir une simplification de l'architecture globale lorsque l'on souhaite, avec les différentes fonctions de toucher et détection de la force d’appui, réaliser une commande du chauffage de surfaces tactiles, ou une commande de tout autre système.

[0027] Selon un autre des aspects de l’invention, le système est agencé pour générer un signal de pilotage électrique du chauffage de la couche résistive de la structure chauffante, ce signal de pilotage électrique étant configuré pour faire fonctionner alternativement la structure chauffante en mode de chauffage et en mode de protection électrique dans lequel l’intensité d’un champ électrique entre la couche résistive de la structure chauffante et l’armature électrique du capteur capacitif est réduite de manière active à l’aide du signal de pilotage. Ce mode actif de protection électrique, qui est parfois désignée par les termes anglais « Active Shield », est avantageusement mis en oeuvre pendant une phase de détection, ou phase d’acquisition, de toucher capacitif. Cette phase d’acquisition peut avoir une durée, par exemple, de l’ordre de 100 microsecondes ou de quelques centaines de microsecondes, ces phases d’acquisition se répétant périodiquement, par exemple toutes les 10 millisecondes environ. On choisit ainsi la période d’acquisition du toucher capacitif avec une durée très brève, ce qui est sans inconvénient pour le chauffage lorsque celui est actif. Autrement dit, on arrête brièvement le mode de chauffage, pour passer en mode actif de protection électrique pendant l’acquisition du toucher capacitif. En particulier, dans ce mode de protection, les effets perturbateurs de la couche résistive sont contrés, ce qui assure une bonne sensibilité de mesure capacitive de la part du capteur capacitif lors de l’acquisition du toucher capacitif. Ce mode actif de protection électrique est décrit plus en détails dans la suite. Dans une variante, il est possible de simplement éteindre la couche résistive lors des phases d’acquisition.

[0028] Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif l’armature électrique du capteur capacitif est formée sur un support par exemple plan, notamment qui est flexible. [0029] Selon l’un des aspects de l’invention, ce support comporte un film réalisé en matière électriquement isolante, par exemple à base de plastique, notamment du PET (Polytéréphtalate d'éthylène).

[0030] Selon l’un des aspects de l’invention, l’armature est obtenue par sérigraphie ou impression sur le support.

[0031] Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif comprend une pluralité d’armatures.

[0032] Selon l’un des aspects de l’invention, l’armature capacitive forme une touche capacitive de forme polygonale, par exemple en carré ou en rectangle, ou de forme circulaire ou ovale. Par exemple, les touches peuvent présenter une forme allongée, avec par exemple un ratio longueur/largeur inférieur à 1 ,5.

[0033] Selon l’un des aspects de l’invention, la touche capacitive présente une superficie comprise entre 20 mm2 et 200 mm2, ou entre 80 mm2 et 120 mm2.

[0034] Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif comprend une pluralité d’armatures capacitive formant une pluralité de touches capacitives individuelles séparées les unes des autres, commandables individuellement par des déformations localisées de l’empilement qui rapprochent mutuellement l’une des armatures capacitives et la structure chauffante.

[0035] Selon l’un des aspects de l’invention, ces touches capacitives forment ainsi chacune une touche tactile dans la mesure où c’est la pression exercée par une personne sur l’empilement qui crée le couplage capacitif détectable par la touche.

[0036] Selon l’un des aspects de l’invention, les touches capacitives fonctionnent à la manière de condensateurs variables servant de capteurs sensibles à la pression mesurée localement.

[0037] Selon l’un des aspects de l’invention, ces touches capacitives sont disposées suivant une ou plusieurs rangées, notamment des rangées parallèles.

[0038] Selon l’un des aspects de l’invention, les touches capacitives sont identiques dans une même rangée. [0039] Par exemple, la rangée contient des touches capacitives individuelles toutes de forme rectangulaire, ou de forme circulaire. Avantageusement, les touches sont toutes identiques ou presque identiques, de sorte à permettre une gestion plus simple. En variante, le ratio de dimensions entre la superficie de la plus grande touche et celle de la plus petite touche est entre 1 ,5 et 2, par exemple.

[0040] Selon l’un des aspects de l’invention, les touches capacitives sont configurées de sorte à permettre la détection d’un mouvement de glissement, notamment d’un doigt qui glisse, avec contact, le long de la rangée de touches capacitives.

[0041] L’invention a encore pour objet un ensemble, notamment pour un habitacle de véhicule, comprenant un élément porteur en matériau électriquement isolant et un système de confort interactif tel que précité, assemblé avec l’élément porteur.

[0042] Selon l’un des aspects de l’invention, le système de confort interactif est assemblé avec l’élément porteur en matériau électriquement isolant permettant de limiter le couplage électromagnétique avec la structure chauffante ou les armatures capacitives du capteur capacitif.

[0043] Selon l’un des aspects de l’invention, cet élément porteur est, de façon non limitative, un tableau de bord ou une structure portante d’un panneau de portière de véhicule.

[0044] L’invention a également pour objet un système de confort interactif, notamment destiné à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile, le système comprenant :

- une structure chauffante comportant : o au moins une couche résistive agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique, cette couche résistive étant notamment une nappe à base de carbone déposée sur un substrat, o au moins deux électrodes en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes,

- un capteur capacitif agencé pour détecter, dans une zone de détection, une présence d’une partie d’un passager, par exemple un bras, un coude, une main ou un doigt du passager, le capteur capacitif comportant au moins une armature électrique formant une électrode capacitive, système dans lequel l’armature électrique et la structure chauffante forment un empilement dans lequel l’armature électrique est disposée entre la couche résistive et la zone de détection.

[0045] Grâce à l’invention, il est possible d’intégrer, dans un même système, la structure chauffante et les éléments qui permettent son contrôle. Ainsi on peut avoir un système plus compact et plus intuitif à l’utilisation. L'emploi d’un capteur capacitif, qui peut être très fin, empilé sur la structure chauffante, est particulièrement avantageux car son intégration peut être faite sans générer d’encombrement excessif, notamment sans générer de surépaisseur excessive.

[0046] Selon l’un des aspects de l’invention, l’armature électrique du capteur capacitif est formée sur un support par exemple plan, notamment qui est flexible.

[0047] Selon l’un des aspects de l’invention, ce support comporte un film réalisé en matière électriquement isolante, par exemple à base de plastique, notamment du PET (Polytéréphtalate d'éthylène).

[0048] Selon l’un des aspects de l’invention, l’armature est obtenue par sérigraphie ou impression sur le support.

[0049] Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif comprend une pluralité d’armatures.

[0050] Selon l’un des aspects de l’invention, le système est agencé pour générer un signal de pilotage électrique du chauffage de la couche résistive de la structure chauffante, ce signal de pilotage électrique étant configuré pour faire fonctionner alternativement la structure chauffante en mode de chauffage et en mode de protection électrique dans lequel l’intensité d’un champ électrique entre la couche résistive de la structure chauffante et l’armature électrique du capteur capacitif est réduite de manière active à l’aide du signal de pilotage.

[0051] En l’absence d’un tel mode de protection électrique, un fort champ électrique peut apparaître entre la couche résistive de la structure chauffante et l’armature électrique du capteur capacitif, ce qui a pour conséquence de générer une forte capacité parasite qui fausserait la mesure de la capacité entre l’armature électrique du capteur capacitif et la partie du corps humain.

[0052] Grâce à l’invention, dans le mode de protection, l’intensité du champ électrique entre la couche résistive de la structure chauffante et l’armature électrique du capteur capacitif est réduite, ce qui a pour conséquence d’avoir une faible capacité parasite du côté de la couche résistive de la structure chauffante.

[0053] L’invention permet ainsi de garantir une bonne précision de la mesure capacitive par le capteur capacitif. Ceci permet par exemple de détecter avec précision l’approche d’une partie du corps humain, par exemple un doigt ou une main, de la structure chauffante.

[0054] L’invention permet, en outre, de se servir de cette couche résistive comme bouclier vis-à-vis de composants, par exemple un panneau de portière, un châssis, des faisceaux électriques, situés derrière cette couche résistive, composants qui seraient susceptibles de générer des perturbations électriques à l’encontre de l’armature électrique du capteur capacitif. L’invention permet d’éviter d’utiliser un élément bouclier supplémentaire qu’on placerait au sein de l’empilement, qui augmenterait le coût global et pourrait affecter la quantité de chaleur transmise par la couche résistive.

[0055] Selon l’un des aspects de l’invention, en mode de chauffage de la structure chauffante, le signal de pilotage est un signal PMW dont le rapport cyclique est réglable en fonction de la puissance de chauffage requise.

[0056] Selon l’un des aspects de l’invention, en mode de protection électrique, le signal de pilotage de la structure chauffante est identique au signal de pilotage du capteur capacitif. [0057] Ces signaux de pilotage permettent notamment un pilotage en tension.

[0058] Cette synchronisation permet de réduire l’intensité du champ électrique entre la couche résistive de la structure chauffante et l’armature électrique du capteur capacitif.

[0059] Selon l’un des aspects de l’invention, le système comporte un amplificateur suiveur configuré pour produire une recopie du signal du capteur capacitif, ce signal recopié étant appliqué à la structure chauffante.

[0060] Selon l’un des aspects de l’invention, un module de contrôle de puissance électrique associé à la structure chauffante est configuré pour commander, en mode de chauffage, deux interrupteurs sur la base d’un signal de pilotage en PWM.

[0061] En mode de protection, l’un au moins de ces deux interrupteurs sont ouverts.

[0062] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le système comporte un interrupteur, notamment formé par un transistor, associé au capteur capacitif, et un autre interrupteur, notamment formé par un transistor, à l’entrée de la structure chauffante, ces interrupteurs étant configurés pour être contrôlés, en mode de protection, de manière synchronisée, de sorte à appliquer à la structure chauffante le même signal de pilotage que le capteur capacitif.

[0063] Selon l’un des aspects de l’invention, les deux interrupteurs précités sont commandés par un module de contrôle de puissance électrique associé à la structure chauffante.

[0064] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive de la structure chauffante n’intervient pas dans la détection capacitive réalisée par le capteur capacitif.

[0065] Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif est agencé pour acquérir une température de réglage saisie par un passager, et une unité de contrôle est agencée pour délivrer une valeur de température de consigne en fonction de cette température de réglage saisie par le passager. [0066] Selon l’un des aspects de l’invention, des électrodes capacitives forment une barre de commande à glissement, à savoir ces électrodes capacitives sont alignées, côte à côte avec un petit espace entre elles, suivant une rangée rectiligne.

[0067] Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante fait partie d’un dispositif de chauffage et d’éclairage tel ci-après.

[0068] Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage et d’éclairage comporte une face fonctionnelle vers laquelle de la chaleur produite par la structure chauffante et la lumière produite par la structure lumineuse peuvent être envoyées, cette face fonctionnelle étant configurée pour diffuser la chaleur et la lumière ainsi reçues vers l’extérieur du dispositif de chauffage et d’éclairage, en direction par exemple d’une zone d’un habitacle de véhicule.

[0069] La face fonctionnelle est ainsi une face du dispositif de chauffage et d’éclairage sur laquelle les fonctions de chauffage et d’éclairage se manifestent, par exemple pour chauffer une zone d’un habitacle de véhicule et/ou pour éclairer une zone de cet habitacle ou créer un effet lumineux visible depuis l’habitacle.

[0070] Selon l’un des aspects de l’invention, le matériau de la couche résistive contient un oxyde transparent conducteur (TCO) choisi parmi l’oxyde d’indium- étain (ITO) et l’oxyde de Zinc (ZnO).

[0071] Selon l’un des aspects de l’invention, au moins une région de la structure chauffante, notamment la totalité de la structure chauffante, est placée entre la face fonctionnelle et la structure lumineuse de sorte que de la lumière issue de cette structure lumineuse traverse la couche résistive de la structure chauffante avant d’atteindre la face fonctionnelle.

[0072] Selon l’un des aspects de l’invention, les structures chauffante et lumineuse forment des couches empilées.

[0073] Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage et d’éclairage présente une forme de panneau. [0074] Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage et d’éclairage est souple, à savoir il peut être conformé pour prendre une forme prédéterminée.

[0075] Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante et la structure lumineuse sont solidaires l’une de l’autre.

[0076] Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante est en contact avec la structure lumineuse.

[0077] Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante et la structure lumineuse sont assemblées par lamination.

[0078] Selon l’un des aspects de l’invention, la structure lumineuse comprend une source de lumière, notamment sous la forme d’une ou plusieurs LED (diode électroluminescente).

[0079] La lumière visible émise par la structure lumineuse est une lumière visible par l’œil humain. Cette lumière qui traverse la couche résistive produit un effet perceptible par l’œil humain et participe, par exemple, à la décoration de l’habitacle et/ou à l’ambiance dans l’habitacle.

[0080] Selon l’un des aspects de l’invention, la structure lumineuse comprend un moteur de lumière.

[0081] Selon l’un des aspects de l’invention, le moteur de lumière est un dispositif électronique, notamment à circuit imprimé, comprenant une ou plusieurs LED (diode électroluminescente) et au moins un guide de lumière pour guider la lumière émise par la ou les LED.

[0082] Selon l’un des aspects de l’invention, le guide de lumière du moteur de lumière comporte une plaque dans laquelle de la lumière peut se propager, cette plaque comprenant au moins une face d’émission de la lumière.

[0083] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque présente, au moins localement, une forme plane, et la face d’émission de la lumière est, au moins localement, plane.

[0084] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque présente une forme complexe différente d’une forme plane. [0085] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque de guide de lumière s’étend selon une surface courbe.

[0086] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque est réalisée en matériau à base de plastique.

[0087] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque est fabriquée avec une forme prédéterminée, à savoir qu’elle ne se déforme pas ou sensiblement pas lors de son intégration dans le dispositif de chauffage et d’éclairage.

[0088] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque présente deux faces séparées par l’épaisseur de la plaque, l’une de ces faces présentant des reliefs d’activation optique agencés pour provoquer la déviation de la lumière vers la face d’émission de la lumière qui est opposée à la face sur laquelle sont réalisées les reliefs.

[0089] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque forme une source lumineuse surfacique, à diffusion lumineuse homogène ou hétérogène.

[0090] Selon l’un des aspects de l’invention, la face d’émission de la lumière est en vis-à-vis de la structure chauffante.

[0091] Selon l’un des aspects de l’invention, la structure lumineuse comprend une nappe textile.

[0092] Selon l’un des aspects de l’invention, la nappe textile comprend des fils textiles et des fibres optiques entrelacés.

[0093] Selon l’un des aspects de l’invention, les fils textiles comprennent des fils dans une matière naturelle tels que des fils végétaux, et/ou des fils dans une matière artificielle ou synthétique.

[0094] Dans un exemple de réalisation de l’invention, la nappe textile comprend des fibres optiques en chaîne tissés avec des fils textiles en trame.

[0095] Dans un autre exemple de réalisation de l’invention, la nappe textile comprend des fibres optiques en trame tissés avec des fils textiles en chaîne.

[0096] Selon l’un des aspects de l’invention, la nappe textile comprend des fils textiles agencés en chaîne et en trame selon une armature de type toile. [0097] Selon l’un des aspects de l’invention, les fibres optiques sont ponctuellement liées à ladite armature de manière à venir doubler ladite armature, les fibres optiques étant sensiblement positionnée sur une surface parallèle à la surface définie par l’armature.

[0098] Selon l’un des aspects de l’invention, l’armature est souple, c’est-à-dire capable de prendre une forme prédéterminée par déformation.

[0099] Selon l’un des aspects de l’invention, les fibres optiques sont liées à l’armature par des fils textiles de chaîne ou des files de trame

[0100] Selon l’un des aspects de l’invention, les fils textiles et les fibres optiques forment une nappe tissée.

[0101] Selon l’un des aspects de l’invention, la nappe textile a une épaisseur inférieure à 1 mm, notamment comprise entre 0,1 mm et 0,7 mm.

[0102] Selon l’un des aspects de l’invention, les fibres optiques comportent chacune une ou plusieurs zones d’émission de la lumière vers l’extérieur de la fibre.

[0103] Selon l’un des aspects de l’invention, ces zones d’émission sont sur une surface latérale de la fibre optique.

[0104] Selon l’un des aspects de l’invention, ces zones ont des formes variées, par exemple une zone circulaire, une zone longiligne, une zone en croix, une zone en zigzag...

[0105] Ces zones d’émission peuvent être perçues depuis l’habitacle comme des points ou tâches ou motifs lumineuse.

[0106] Selon l’un des aspects de l’invention, l’une au moins des zones d’émission de la lumière comporte des reliefs d’activation, par exemple sous la forme de stries, pour envoyer la lumière hors de la fibre optique.

[0107] Selon l’un des aspects de l’invention, ces reliefs, notamment des stries, sont réalisés par attaque laser ou par sablage sur la fibre optique.

[0108] Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante comprend un réseau d’électrodes comportant une pluralité d’électrodes de distribution et une pluralité d’électrodes de contact alimentées en courant électrique par les électrodes de distribution.

[0109] Les électrodes de distribution peuvent être vues comme des électrodes « parents >> et les électrodes de contact comme des électrodes « enfants ».

[0110] Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes de contact sont, au moins pour certaines d’entre elles, notamment pour toutes les électrodes de contact du réseau d’électrodes, parallèles entre elles.

[0111] Selon l’un des aspects de l’invention, le réseau d’électrodes comprend des électrodes de distribution agencées pour conduire du courant électrique d’une source électrique vers les électrodes de contact, plusieurs électrodes de contact se raccordant à une même électrode de distribution.

[0112] Selon l’un des aspects de l’invention, une au moins des électrodes de distribution est rectiligne sur une partie au moins de sa longueur, et les électrodes de contact qui sont associées à cette électrode de distribution se raccordant, par exemple perpendiculairement, à cette électrode de distribution.

[0113] Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes de distribution peuvent présenter des formes différentes, notamment courbes avec des arrondis.

[0114] Les électrodes de distribution peuvent être parallèles entre elles ou non.

[0115] Selon l’un des aspects de l’invention, le réseau d’électrodes comporte au moins deux électrodes de distribution qui sont parallèles entre elles sur au moins une partie de leur longueur, et leurs électrodes de contact associées sont disposées entre ces deux électrodes de distribution et sont alternées avec une inter-distance qui décroit en lien avec la décroissance de la tension présente entre les paires d’électrodes de manière à maintenir sensiblement uniforme la puissance électrique entre les paires d’électrodes de contact.

[0116] Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes et la couche résistive sont portées sur un substrat réalisé dans un matériau souple capable de prendre une forme prédéterminée par déformation, ce substrat étant notamment également extensible. [0117] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est déposée sur le substrat, et se présente sous la forme d’une nappe, notamment une nappe d’encre. Cette nappe est notamment d’épaisseur sensiblement constante sur toute sa superficie.

[0118] Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes sont déposées sur le substrat par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.

[0119] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est déposée sur le substrat par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.

[0120] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est présente sur une face du substrat.

[0121] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est disposée en regard de la face fonctionnelle dudit dispositif.

[0122] Selon l’un des aspects de l’invention, le substrat est de type textile, tissé ou tricoté, ou de type non-tissé.

[0123] Ce non-tissé peut comporter un mélange de fibres en polypropylène et/ou de fibres en polyester. D’autres fibres peuvent être utilisées, par exemple des fibres naturelles.

[0124] Les fils formant le substrat peuvent être extensibles, ou non.

[0125] Selon l’un des aspects de l’invention, le substrat peut être une feuille de plastique souple ou une mousse telle que le TPU (thermoplastique polyuréthane).

[0126] Selon l’un des aspects de l’invention, le substrat présente une superficie d’au moins 10 cm2, ou d’au moins 50 cm2, ou d’au moins 500 cm2 au moins.

[0127] Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes sont réalisées en matériau conducteur, notamment métallique tel que de l’encre chargée de particules conductrices, notamment de particules d’argent ou de cuivre.

[0128] Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes sont des rubans adhésifs métalliques, par exemple en cuivre. [0129] Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est une couche continue.

[0130] En variante, la couche résistive comporte une pluralité d’éléments résistifs discrets formant cette couche.

[0131] Selon l’un des aspects de l’invention, ces éléments résistifs discrets forment des motifs répétitifs.

[0132] Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage et d’éclairage comporte un décor visible depuis l’intérieur de l’habitacle, ce décor étant par exemple un habillage de l’habitable, tel que par exemple un tissu, un cuir ou un revêtement esthétique.

[0133] Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante, la structure lumineuse et le décor forment des couches empilées.

[0134] Le dispositif selon l’invention permet ainsi de réaliser, outre les fonctions de chauffage et d’éclairage, une fonction de décoration, par exemple avec une zone en cuir ou en tissu prédéterminé, visible depuis l’habitacle.

[0135] Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage et d’éclairage comprend un masque réalisé dans un matériau qui bloque la lumière issue de structure lumineuse et comprenant des ajours pour laisser passer cette lumière selon un motif conféré par ces ajours.

[0136] L’invention a encore pour objet un composant d’habitable de véhicule, comportant un dispositif de chauffage et d’éclairage tel que précité.

[0137] Selon l’un des aspects de l’invention, le composant est choisi parmi l’un des composants d’habitable suivants :

- un composant agencé pour être intégré à une portière du véhicule,

- un composant agencé pour être intégré à une planche de bord,

- un composant d’habillage de cave à pied,

- un composant d’habillage de pavillon ou de toit d’habitacle,

- un composant d’habillage d’accoudoir, - un composant d’une boite à gant,

- un composant d’habillage de pilier.

[0138] Selon l’un des aspects de l’invention, le composant d’habitacle qui comprend le dispositif de chauffage et d’éclairage est indépendant d’un siège du véhicule.

[0139] Selon l’un des aspects de l’invention, le composant d’habitacle qui comprend le dispositif de chauffage et d’éclairage est agencée pour chauffer par radiation thermique ou par conduction thermique ou contact thermique, et non par chauffage par chaleur transportée par de l’air en mouvement forcé au sein de l’habitacle.

[0140] Notamment le dispositif de chauffage et d’éclairage n’est traversé par aucun flux d’air destiné à refroidir ou chauffer l’habitacle. De préférence, le dispositif de chauffage et d’éclairage est distinct de système de mise en mouvement d’air tel qu’un HVAC du véhicule.

[0141] L’invention a encore pour objet un procédé pour réaliser un dispositif de chauffage et d’éclairage tel que précité, comportant les étapes suivantes :

- fournir une structure lumineuse capable d’émettre une lumière visible,

- fournir une structure chauffante comportant : o au moins une couche résistive agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique, cette couche résistive étant réalisée dans un matériau capable de laisser passer de la lumière émise par la structure lumineuse, o au moins deux électrodes de distribution, lesdites électrodes de distribution étant en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes,

- assembler ces deux structures ensemble.

[0142] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : [0143] - La figure 1 [Fig. 1] est une représentation schématique d’un habitacle de véhicule automobile équipé avec un dispositif de chauffage et d’éclairage selon un exemple de réalisation de l’invention,

[0144] - La figure 2 [Fig. 2] est une représentation schématique, en coupe, du dispositif de chauffage et d’éclairage selon un exemple de réalisation de l’invention ;

[0145] - La figure 3 [Fig. 3] est une représentation schématique d’une structure chauffante du dispositif de chauffage et d’éclairage de la figure 2 ;

[0146] - La figure 4 [Fig. 4] est une représentation schématique d’une structure chauffante selon un autre exemple de réalisation de l’invention ;

[0147] - La figure 5 [Fig. 5] est une représentation schématique d’une structure lumineuse du dispositif de chauffage et d’éclairage de la figure 2 ;

[0148] - La figure 6 [Fig. 6] est une représentation schématique d’une structure lumineuse selon un autre exemple de réalisation de l’invention ;

[0149] - La figure 7 [Fig. 7] est une représentation schématique de la structure lumineuse de la figure 6, sur l’autre face ;

[0150] - La figure 8 [Fig. 8] est une vue de détail de la nappe textile de la structure lumineuse de la figure 6 ;

[0151] - La figure 9 [Fig. 9] est une représentation schématique, en coupe, d’un système de confort interactif selon un autre exemple de réalisation de l’invention ;

[0152] - La figure 10 [Fig. 10] illustre schématiquement un capteur capacitif équipant le système de confort interactif de la figure 9 ;

[0153] - La figure 11 [Fig. 11] est un schéma électrique du système de confort interactif de la figure 9 ;

[0154] - La figure 12 [Fig. 12] illustre les signaux de pilotage utilisés dans le schéma électrique de la figure 11 ;

[0155] - La figure 13 [Fig. 13] est un schéma électrique d’un système de confort interactif selon un autre exemple de réalisation de l’invention ; [0156] - La figure 14 [Fig. 14] illustre une structure pour visualiser une capacité parasite ;

[0157] - La figure 15 [Fig. 15] est une représentation schématique, en coupe, d’un système de confort interactif selon un autre exemple de réalisation de l’invention ;

[0158] - La figure 16 [Fig. 16] est une représentation schématique d’un exemple d’agencement de touches capacitives du capteur capacitif du système de confort interactif de la figure 15 ;

[0159] - La figure 17 [Fig. 17] est une représentation schématique d’un autre exemple d’agencement de touches capacitives du capteur capacitif du système de confort interactif de la figure 15 ;

[0160] - La figure 18 [Fig. 18] est une représentation schématique, en coupe, du système de confort interactif de la figure 15, avec l’application d’un doigt sur l’empilement ;

[0161] - La figure 19 [Fig. 19] est une représentation schématique, en coupe, d’un système de confort interactif selon un autre exemple de réalisation de l’invention.

[0162] On a représenté sur la figure 1 un habitacle 100 d’un véhicule automobile V. On a également représenté des portières 101 et le toit 102 de l’habitacle. Des sièges 103 pour les passagers sont également visibles.

[0163] Dans l’exemple décrit, des dispositifs de chauffage et d’éclairage 1 sont intégrés au toit 102 de l’habitacle.

[0164] Comme illustré sur la figure 2, chaque dispositif de chauffage et d’éclairage 1 est fixé sur une structure de toit 105 et comprend, selon un empilement, successivement :

- une structure lumineuse 10 capable d’émettre une lumière visible, placée contre la structure de toit 105,

- une structure chauffante 50,

- un substrat rigide 80, qui est, dans l’exemple décrit, une pièce de structure en matériau plastique translucide, ou en matériau plastique transparent, - une couche en matériau souple 90, ici une couche de mousse, agencée pour conférer au dispositif de chauffage et d’éclairage 1 une sensation de douceur au toucher, cette couche 90 pouvant être omise le cas échéant,

- un masque 100 réalisé dans un matériau qui bloque la lumière issue de la structure lumineuse 10 et comprenant des ajours pour laisser passer cette lumière selon un motif conféré par ces ajours, ce maque 100 pouvant être omis le cas échéant,

- un décor 1 10 qui peut être de type textile, cuir, bois ou plastique.

[0165] Chaque dispositif de chauffage et d’éclairage 1 présente une forme de panneau, avec une face fonctionnelle 2 vers laquelle de la chaleur H produite par la structure chauffante 50 et la lumière L produite par la structure lumineuse 10 peuvent être envoyées, cette face fonctionnelle 2 étant configurée pour diffuser la chaleur H et la lumière L ainsi reçues vers l’habitacle 100.

[0166] La face fonctionnelle 2 est ainsi une face externe du dispositif de chauffage et d’éclairage 1 sur laquelle les fonctions de chauffage et d’éclairage se manifestent, pour chauffer une zone de l’habitacle 100 et/ou pour éclairer une zone de cet habitacle 100 ou créer un effet lumineux visible depuis l’habitacle 100.

[0167] Le dispositif de chauffage et d’éclairage 1 peut être souple, à savoir il peut être conformé pour prendre une forme prédéterminée.

[0168] La structure chauffante 50 et la structure lumineuse 10 sont assemblées par lamination.

[0169] Comme décrit en référence à la figure 5, la structure lumineuse 10 comprend des sources de lumière 1 1 , ici sous d’une rangée de LED (diode électroluminescente). Seules deux LED 1 1 sont représentées sur la figure 5.

[0170] La lumière visible émise par la structure lumineuse 10 est une lumière visible par l’œil humain.

[0171] Dans l’exemple de la figure 5, la structure lumineuse 10 comprend un moteur de lumière 12 qui est un dispositif électronique à circuit imprimé 13, comprenant les LED 11 et un guide de lumière 14 pour guider la lumière émise par la ou les LED.

[0172] Le guide de lumière 14 comporte une plaque 15 dans laquelle de la lumière peut se propager, cette plaque comprenant une face d’émission 16 de la lumière.

[0173] La plaque 15 présente une forme complexe courbe avec une face principale 19 se rapprochant d’une surface plane.

[0174] Cette plaque 15 comprend des facettes 17 d’injection de la lumière issue des LED 11 , ces facettes 17 étant à l’extrémité de régions rétrécies coudées 18 de la plaque 15.

[0175] La plaque 15 est réalisée en matériau à base de plastique, avec une forme prédéterminée, à savoir qu’elle ne se déforme pas ou sensiblement pas lors de son intégration dans le dispositif de chauffage et d’éclairage 1 .

[0176] La plaque 15 présente deux faces séparées par l’épaisseur de la plaque, l’une de ces faces présentant des reliefs d’activation optique 20 agencés pour provoquer la déviation de la lumière vers la face d’émission de la lumière 16 qui est opposée à la face sur laquelle sont réalisées les reliefs 20.

[0177] Ainsi, la plaque 15 forme une source lumineuse surfacique.

[0178] La face d’émission 16 est en vis-à-vis de la structure chauffante 50.

[0179] On a illustré, en référence aux figures 6 et 7, une structure lumineuse 30, qui peut, dans un autre exemple de mise en oeuvre de l’invention, être utilisée à la place de la structure lumineuse 10 précédemment décrite, dans le dispositif de chauffage et d’éclairage 1 .

[0180] Dans cet exemple, la structure lumineuse 30 comprend une nappe tissée 31.

[0181] La figure 6 représente la face 32 de la structure lumineuse 30 qui est en regard de la structure chauffante 50.

[0182] La figure 7 représente la face 33 de la structure lumineuse 30 qui est opposée à la face 32. [0183] La nappe textile 31 comprend des fils textiles 35 et des fibres optiques 36 entrelacés, comme illustré sur la figure 8.

[0184] Les fils textiles 35 comprennent des fils dans une matière naturelle tels que des fils végétaux, et/ou des fils dans une matière artificielle ou synthétique.

[0185] Les fibres optiques 36, appelés fils en chaîne, sont tissés avec des fils textiles 35, en trame.

[0186] Dans un autre exemple de réalisation de l’invention, non illustrée, la nappe textile peut comprendre des fibres optiques 36 en trame tissés avec des fils textiles 35, en chaîne.

[0187] La nappe textile 31 peut comprendre des fils textiles 35, agencés en chaîne et en trame selon une armature de type toile.

[0188] Les fibres optiques 36 sont alors ponctuellement liées aux fils textiles de l’armature 35 au moyen de fils textiles, les fibres optiques 36 étant sensiblement positionnée sur une surface parallèle à la surface définie par l’armature 35.

[0189] L’armature 35 est souple, c’est-à-dire capable de prendre une forme prédéterminée par déformation.

[0190] La nappe textile 31 a une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 0,7 mm.

[0191] Les fibres optiques 36 peuvent être formées chacune par une âme gainée d'un polymère fluoré. L'âme des fibres optiques peut être formée dans un matériau choisi parmi le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) et le polycarbonate (PC). En variante, les fibres optiques peuvent être formées chacune par un fil en fibres de verre.

[0192] Les fils textiles 35 peuvent être formés dans un matériau choisi parmi la laine, l'aramide, le polyamide, le polyester et le coton.

[0193] Du fait du schéma de tissage, les fibres optiques 36 s’étendent majoritairement sur la face 32 de la nappe 31 , sans être masqués outre mesure par les fils textiles 35 qui recouvrent davantage la face opposée 33.

[0194] Les fibres optiques 36 sont agencées pour émettre latéralement de la lumière vers l’extérieur de la fibre. [0195] Une ou plusieurs LED 11 alimentent les fibres optiques 36 qui sont rangées de manière convergente vers ce ou ces LED 11 .

[0196] Nous allons maintenant décrire, plus en détail, la structure chauffante 50.

[0197] Comme illustré sur la figure 3, cette structure chauffante 50 comprend une couche résistive 51 agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique I, cette couche résistive étant réalisée dans un matériau capable de laisser passer de la lumière émise par la structure lumineuse 10 ou 30.

[0198] La structure chauffante 50 comprend en outre deux électrodes de distribution 52, qui sont en contact électrique avec la couche résistive 51 de manière à permettre à un courant électrique I de circuler à travers la couche résistive 51 entre ces deux électrodes 52.

[0199] Ces électrodes 52 présentent des tronçons 53 parallèles entre lesquels se trouve la couche résistive 51 , et des tronçons transversaux 54 qui sont connectés à des fils d’alimentation électriques 55.

[0200] Le matériau de la couche résistive 51 contient un oxyde transparent conducteur (TCO) choisi parmi l’oxyde d’indium-étain (ITO) et l’oxyde de Zinc (ZnO).

[0201] Ainsi la couche résistive 51 est à la fois transparente à la lumière de la structure lumineuse 10 ou 30, et permet par effet Joule de générer de la chaleur.

[0202] Dans l’exemple décrit, la totalité de la structure chauffante 50 est placée entre la face fonctionnelle 2 et la structure lumineuse 10 de sorte que de la lumière issue de cette structure lumineuse 10 traverse la couche résistive 51 de la structure chauffante avant d’atteindre la face fonctionnelle 2.

[0203] Les électrodes 52 et la couche résistive 51 sont portées sur un substrat 58 réalisé dans un matériau souple capable de prendre une forme prédéterminée par déformation, ce substrat étant notamment également extensible.

[0204] Les électrodes 52 sont déposées sur le substrat 58 par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux. [0205] Les électrodes 52 sont réalisées en matériau conducteur, notamment métallique tel que de l’encre chargée de particules conductrices, notamment de particules d’argent ou de cuivre.

[0206] Par ailleurs, la couche résistive 51 est déposée sur le substrat par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.

[0207] La couche résistive 51 est présente sur une face du substrat 58, en regard de la face fonctionnelle du dispositif 1 .

[0208] Le substrat 58 est de type textile, tissé ou tricoté, ou de type non-tissé.

[0209] Le non-tissé peut comporter un mélange de fibres en polypropylène et/ou de fibres en polyester. D’autres fibres peuvent être utilisées, par exemple des fibres naturelles.

[0210] En variante, le substrat 58 peut être une feuille de plastique souple ou une mousse telle que le TPU (thermoplastique polyuréthane).

[0211] Le substrat 58 présente une épaisseur inférieure à 1 cm, et une superficie d’au moins 10 cm2, ou d’au moins 50 cm2, ou d’au moins 500 cm2.

[0212] Dans un autre exemple illustré à la figure 4, la structure chauffante 50 peut être remplacée, dans le dispositif de chauffage et d’éclairage 1 , par une structure chauffante 70 qui comprend un réseau d’électrodes 71 tel que décrit ci-dessous.

[0213] Ce réseau d’électrodes 71 comporte deux électrodes de distribution rectilignes 72 et une pluralité d’électrodes de contact 73 alimentées en courant électrique par les électrodes de distribution 72.

[0214] Les électrodes de distribution 72 peuvent être vues comme des électrodes « parents >> et les électrodes de contact 73 comme des électrodes « enfants ».

[0215] Plusieurs électrodes de contact 73 se raccordent à une même électrode de distribution 72, suivant un ange droit.

[0216] Les électrodes de contact 73 sont parallèles entre elles, et forment des paires associées chacune à une couche résistive 75.

[0217] Ces couches 75 sont séparées les unes des autres et formes plusieurs zones chauffantes, par exemple à motifs répétitifs. [0218] Dans un autre exemple non illustré, les électrodes de distribution 72 peuvent présenter des formes différentes, notamment courbes avec des arrondis.

[0219] Le dispositif de chauffage et d’éclairage 1 comporte le décor 105 qui est visible depuis l’intérieur de l’habitacle 100, ce décor 105 étant un habillage de l’habitable, tel que par exemple un tissu, un cuir ou un revêtement esthétique.

[0220] La structure chauffante 50 ou 70, la structure lumineuse 10 ou 30 et le décor 105 forment des couches empilées.

[0221] Le dispositif 1 permet ainsi de réaliser, outre les fonctions de chauffage et d’éclairage, une fonction de décoration, par exemple avec une zone en cuir ou en tissu prédéterminé, visible depuis l’habitacle.

[0222] De manière générale, le dispositif 1 peut être utilisé pour former un composant 120 choisi parmi l’un des composants d’habitable suivants :

- un composant agencé pour être intégré à une portière du véhicule,

- un composant agencé pour être intégré à une planche de bord,

- un composant d’habillage de cave à pied,

- un composant d’habillage de pavillon ou de toit d’habitacle,

- un composant d’habillage d’accoudoir,

- un composant d’une boite à gant,

- un composant d’habillage de pilier.

[0223] La figure 1 montre le cas d’utilisation dans un toit de véhicule.

[0224] Le composant d’habitacle 120 qui comprend le dispositif de chauffage et d’éclairage est indépendant d’un siège 103 du véhicule.

[0225] Le composant d’habitacle 120 qui comprend le dispositif de chauffage et d’éclairage 1 est agencée pour chauffer par radiation thermique ou par conduction thermique ou contact thermique, et non par chauffage par chaleur transportée par de l’air en mouvement forcé au sein de l’habitacle.

[0226] On va maintenant décrire en référence aux figures 9 et 10 un autre exemple de réalisation de l’invention. [0227] Dans cet exemple, le système de confort interactif 400 comprend :

- une structure chauffante 401 comportant : o une couche résistive 402 sous la forme d’une nappe d’encre à base de carbone, similaire à la couche résistive 51 précédemment décrite, o des électrodes (non représentées sur la figure 9) en contact électrique avec la couche résistive 402 de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive402 entre ces deux électrodes.

[0228] Le système de confort interactif 400 comprend en outre un capteur capacitif 403 agencé pour détecter, dans une zone de détection 404, une présence d’une partie d’un passager, par exemple un bras, un coude, une main ou un doigt du passager.

[0229] Le capteur capacitif 403 est agencé pour détecter sans contact une partie d’un passager, par exemple un bras, un coude, une main ou un doigt FG du passager. En variante, cette détection peut être effectuée avec contact.

[0230] Comme on peut le voir sur la figure 10, le capteur capacitif 403 comporte, sur un support flexible 406, plusieurs armatures électriques 405 formant des électrodes capacitives 405 réparties sur ce support flexible 406 réalisé par exemple en matière plastique transparente ou translucide, par exemple sous la forme d’un film. Les armatures électriques 405 peuvent être réalisées en PEDOT, en mailles d'argent (silver mesh en anglais) ou encore en ITO.

[0231] Certaines électrodes capacitives 405, de forme sensiblement carrée, forment des boutons de commande capacitifs 408 associés par exemple à des réglages de températures de consigne différentes pour commander le chauffage de la structure chauffante 50.

[0232] D’autres électrodes capacitives 405 forment une barre de commande à glissement 409, à savoir ces électrodes capacitives 405 sont alignées, côte à côte avec un petit espace entre elles, suivant une rangée rectiligne. Cette barre de commande à glissement 409, encore appelée « Slider >> en anglais, est commandable par le passage d’un doigt FG à proximité, sans contact, ou en contact physique. Le mouvement de glissement du doigt le long de cette barre de commande à glissement 409 permet de commander le type de réglage souhaité, en fonction de l’électrode capacitive 405 au-dessus de laquelle s’arrête le mouvement de glissement du doigt FG.

[0233] On a ainsi, sur le support flexible 406, des boutons 408 et des barres de commande à glissement 409, pour permettre au passager de commander différentes fonctions.

[0234] Chaque électrodes capacitives 405 est agencée pour mesurer la capacité qui apparait entre deux surfaces. La valeur de cette capacité augmente à mesure que la distance entre les deux surfaces diminue. Chaque électrode capacitive 405 agit comme une première surface conductrice et une partie du corps humain, à une distance de couplage capacitif avec l’électrode capacitive 405, agit comme une seconde surface conductrice. Les changements de distance entre les deux surfaces conductrices modifient la capacité qui est détectable par une unité de contrôle 410.

[0235] Le capteur capacitif 403 est agencé ici pour acquérir une température de réglage saisie par un passager, et l’unité de contrôle 410 est agencée pour délivrer une valeur de température de consigne en fonction de cette température de réglage saisie par le passager.

[0236] Le capteur capacitif 403 se présente sous la forme d’un composant flexible qui est intercalé entre la couche résistive 402 et une couche externe 41 1 , qui sert de protection et/ou de décor, notamment réalisée en PMMA, ou poly-méthacrylate de méthyle. Bien entendu, peut être utilisé tout autre matériau de protection et/ou de décor isolant électriquement.

[0237] Des couches d’adhésif 412 sont prévues pour assurer la cohésion de l’empilement 414. Ces couches d’adhésif 412 sont par exemple chacune une feuille adhésive double face.

[0238] L’empilement 414 comprend également une couche de mousse 415.

[0239] L’empilement 414 comprend ainsi successivement :

- la couche de mousse 415, l’une des couches d’adhésif 412,

- la couche résistive 402,

- l’une des couches d’adhésif 412,

- le capteur capacitif 403,

- l’une des couches d’adhésif 412,

- la couche externe 411 en PMMA.

[0240] Les électrodes capacitives 405 sont obtenues par sérigraphie ou impression sur le support flexible 406.

[0241] On va maintenant décrire en référence à la figure 11 un schéma électrique du système de confort interactif 400, schéma sur lequel on voit la structure chauffante 401 symbolisée par une résistance associée et l’une des électrodes capacitives 405, ces éléments étant connectés à l’unité de contrôle 410.

[0242] Pour protéger le fonctionnement de l’électrode capacitive 405 de perturbations électriques, l’unité de contrôle 410 est agencée pour générer un signal de pilotage électrique de la structure chauffante 401 , ce signal de pilotage électrique étant sélectivement d’un premier type SP1 configuré pour faire fonctionner la structure chauffante 401 en mode de chauffage sur une durée T1 (voir figure 12) et d’un deuxième type SP2 configuré pour faire fonctionner la structure chauffante 401 en mode de protection électrique, sur une durée T2 (voir figure 12), dans lequel l’intensité d’un champ électrique entre la couche résistive

402 de la structure chauffante 401 et l’armature électrique 405 du capteur capacitif

403 est réduite de manière active à l’aide du signal de pilotage SP2, comme expliqué plus bas.

[0243] Les phases T1 par exemple de 10 millisecondes (ms), et T2 par exemple de 2 ms, se succèdent ainsi, avec des modulations SP1 et SP2 qui sont fonction des besoins de chauffage et de détection capacitive.

[0244] La figure 12 représente, en fonction du temps TM, en haut, le signal de pilotage électrique SP1 du chauffage de la couche résistive 402 en alternance avec le signal de pilotage électrique SP2 de protection électrique et, en bas, des étapes 417 d’acquisition du signal capacitif du capteur capacitif 403 pour détecter l’approche par exemple d’un doigt FG.

[0245] Comme illustré sur la figure 14, en l’absence d’un tel mode de protection électrique, un fort champ électrique peut apparaître entre la couche résistive 402 de la structure chauffante 401 et l’armature électrique 405 du capteur capacitif 403, ce qui s’accompagne d’une forte capacité parasite Cp qui empêche de mesurer la capacité Cx entre l’armature électrique 405 du capteur capacitif et la partie du corps humain, par exemple le doigt FG. En effet la valeur Cp peut être très grande (notamment du fait de sa nature carbonée et de ses relativement grandes dimensions) devant la valeur Cx de sorte que les petites variations de la valeur Cx sont difficilement détectables. La valeur Cx, par la présence de la couche externe 411 en PMMA qui empêche que le doigt FG ne vienne en contact avec l’électrode 405, se trouve limitée.

[0246] Des explications supplémentaires sur ce phénomène sont données dans ce qui suit.

[0247] L’armature électrique 405 du capteur capacitif 403 se trouve à un potentiel électrique, par exemple de 3 Volts, nécessaire à son fonctionnement. Le doigt FG et la couche résistive 402 de la structure chauffante 401 sont assimilés au plan de masse, à 0 Volt. Du fait de la différence de potentiel entre l’électrode 405 et le doigt FG de l’utilisateur, s’établit un champ électrique. Le capteur capacitif 403 détecte les variations d’intensité de ce champ dues à l’approche du doigt FG, à travers la capacité électrique Cx établie entre et le doigt FG et l’électrode 405. Si l’on ne met pas en oeuvre l’invention, on observe qu’entre l’électrode 405 et la couche résistive 402 existe une différence de potentiel et se crée un champ électrique et une capacité électrique Cp parasites. La capacité Cp s’additionne à la capacité Cx, ce qui perturbe le fonctionnement du capteur capacitif 403. La manifestation est généralement une forte diminution de la sensibilité du capteur capacitif 403, pouvant provoquer la désactivation de celui-ci. Un cas critique peut survenir lorsque le potentiel électrique de la couche résistive 402 n’est pas constant. Cette situation se produit lorsqu’on met en fonction la couche résistive 402. Pour moduler la puissance de chauffe, la couche résistive 402 est alimentée avec une tension PWM. Ces variations de potentiel créent une perturbation du capteur capacitif 403 plus difficile à filtrer. La capacité Cp est d’autant plus grande que la superficie de la couche résistive 402 est grande. A titre de comparaison, une électrode 405 peut présenter des dimensions de l’ordre de 10 mm x 10mm, tandis que la couche résistive 402 peut mesurer, par exemple, 100 mm x 500 mm.

[0248] Le champ entre le doigt FG et l’électrode 405 est un effet souhaité tandis que celui entre l’électrode 405 et la couche résistive 402 est un facteur parasite.

[0249] Grâce à l’invention, dans le mode de protection, l’intensité du champ électrique entre la couche résistive 402 de la structure chauffante 401 et l’armature électrique 405 du capteur capacitif 403 est réduite, ce qui a pour conséquence d’avoir un faible ou très faible effet de la capacité parasite du côté de la couche résistive 402 de la structure chauffante. La synchronisation des signaux de pilotage sur la structure chauffante 401 et le capteur capacitif 403 permet d’éviter des courants parasites entre eux et donc d’éviter des perturbations de mesures de Cx. Dans l’invention, la couche résistive 402 joue elle-même un rôle de protection pendant la durée T2, sans avoir recours à un dispositif distinct dédié à cette protection.

[0250] Dans l’exemple de l’invention, en mode de chauffage de la structure chauffante 401 (par exemple sur la durée T1 de la figure 12), le signal de pilotage SP1 est un signal PMW dont le rapport cyclique est réglable en fonction de la puissance de chauffage requise. Les signaux de pilotage permettent un pilotage en tension.

[0251] En mode de protection électrique, le signal de pilotage SP2 de la structure chauffante 401 est identique au signal de pilotage du capteur capacitif 403, comme on peut le voir sur la figure 12.

[0252] Cette synchronisation permet de réduire l’intensité du champ électrique entre la couche résistive 402 de la structure chauffante et l’armature électrique 405 du capteur capacitif.

[0253] Le signal de pilotage de la couche résistive 402 est une recopie du signal appliqué à l’électrode capacitive 405 du capteur capacitif. [0254] Comme visible sur la figure 11 , pour permettre le mode de protection décrit ci-dessus, le système 400 comporte un amplificateur suiveur 420, de gain 1 , à forte impédance d’entrée, configuré pour produire une recopie du signal SP2 provenant d’un circuit de contrôle 421 du capteur capacitif 403, ce signal recopié étant appliqué à la structure chauffante 401 .

[0255] Un module de contrôle de puissance électrique 422 associé à la structure chauffante 401 est configuré pour commander, en mode de chauffage, deux interrupteurs 424 sur la base d’un signal de pilotage en PWM.

[0256] Les interrupteurs 424 sont aux deux bornes de la structure chauffante 401 .

[0257] En mode de protection, ces deux interrupteurs 424 sont ouverts et c’est le signal recopié qui pilote la structure chauffante 401 .

[0258] En mode de chauffage, l’amplificateur suiveur 420 est désactivé (sortie en haute impédance), et l’un des deux interrupteurs 424 est maintenu fermé et l’autre de ces interrupteurs 424 est opéré par le signal PWM de chauffage.

[0259] Selon un autre mode de réalisation de l’invention illustré à la figure 13, le système comporte un interrupteur 425 formé par un transistor, associé au capteur capacitif 403, et deux interrupteurs 426 et 427 respectivement à l’entrée de la structure chauffante 401 et à sa sortie.

[0260] Dans cet exemple, en mode de chauffage, l’interrupteur 425 est ouvert, et l’un des deux interrupteurs 426 et 427 est maintenu fermé et l’autre de ces interrupteurs 426 et 427 est opéré par le signal PWM de chauffage.

[0261] En mode protection, l’interrupteur 425 et l’interrupteur 426 sont pilotés alternativement, de manière synchrone avec le capteur capacitif 403, tandis que l’interrupteur 427 est ouvert.

[0262] On va maintenant décrire en référence aux figures 15 à 18 un autre exemple de réalisation de l’invention.

[0263] Dans cet exemple de réalisation de l’invention, le système de confort interactif 500 comprend : une structure chauffante 501 comportant : o une couche résistive 502 sous la forme d’une nappe d’encre à base de carbone, similaire à la couche résistive 51 précédemment décrite, o des électrodes (non représentées sur la figure 15) en contact électrique avec la couche résistive 502 de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive 502 entre ces deux électrodes, pour produire le chauffage,

- un capteur capacitif 503 comprenant au moins une armature capacitive 504 formant une électrode capacitive, et l’armature capacitive 504 et la structure chauffante 501 forment un empilement 505 dans lequel la distance entre l’armature capacitive 504 et la structure chauffante 501 est modifiable résultant en une variation du couplage capacitif entre l’armature capacitive 504 du capteur capacitif 503 et la structure chauffante 501 .

[0264] Le système de confort interactif 1 est configuré pour mesurer une variation du couplage capacitif entre l’armature capacitive 504 du capteur capacitif 503 et la structure chauffante 501 , et pour déterminer si le capteur capacitif 503 est activé par un appui d’un doigt FG d’une personne sur cet empilement 505.

[0265] Le système de confort interactif 500 comporte, dans l’empilement 505, entre l’armature capacitive 504 et la structure chauffante 501 , une couche de matériau élastique 510 intercalaire qui est comprimable par pression sur la structure chauffante 501 , pression tendant à rapprocher mutuellement l’armature capacitive 504 et la structure chauffante 501 .

[0266] La couche de matériau élastique 510 est électriquement isolante, étant réalisée en mousse ou à base de silicone.

[0267] La couche de matériau élastique 510 est collée à la structure chauffante 501 et au capteur capacitif 503, par des couches adhésives 51 1 .

[0268] L’empilement 505 comporte, sur sa face externe 514, une couche externe de protection/ de décor 512 par exemple en PMMA, collée à l’aide d’une couche adhésive 51 1 , sur la couche résistive 502 capable de chauffer.

[0269] L’empilement 505 est assemblé, par collage, avec un élément porteur 515 en matériau électriquement isolant, lequel permet de limiter le couplage électromagnétique avec la structure chauffante 501 ou les armatures capacitives du capteur capacitif 503.

[0270] L’élément porteur 515 est, par exemple, un tableau de bord ou une structure portante d’un panneau de portière de véhicule.

[0271] Dans l’exemple décrit, le capteur capacitif 503 est configuré pour fonctionner en détection auto-capacitive (encore appelée « self-capacitance » en anglais), et la structure chauffante 501 apparaît comme le perturbateur de la capacité détectée par le capteur capacitif 503.

[0272] Comme on peut voir sur la figure 18, le système 1 est configuré pour, suite à une pression par un doigt FG qui engendre une déformation du matériau de la couche de matériau élastique 510, provoquant une variation de capacitance Cpinter, lire cette variation de capacitance par une électronique (non représentée) et la traduire en données de force de pression.

[0273] Dans une variante de l’invention, la couche de matériau élastique 510 est utilisée comme support direct, sans adhésif, à la fois sur une face pour recevoir la couche résistive 502 pour le chauffage, et sur l’autre face pour recevoir l’impression ou la sérigraphie des électrodes 504 du capteur capacitif 503.

[0274] Dans l’exemple décrit, les électrodes ou armatures 504 du capteur capacitif 503 sont arrangées en matrice de cellules ou touches 516, reliées à un circuit électronique dédié de mesure de la capacité, comme illustré sur les figures 16 et 18.

[0275] Les armatures électriques 504 du capteur capacitif 503 sont formées, par sérigraphie ou impression, sur un support plan flexible 517, par exemple un film réalisé en matière électriquement isolante, par exemple à base de plastique, notamment du PET (Polytéréphtalate d'éthylène).

[0276] Chaque armature capacitive 504 forme une touche capacitive 516 de forme polygonale, par exemple en carré (voir figure 16) ou en rectangle, ou de forme circulaire (voir figure 17). Ces touches capacitives 516, identiques, sont disposées en rangées parallèles. Toutes autres formes et/ou dispositions sont bien entendu possibles, en fonction des usages. [0277] Chaque touche capacitive 516 présente une superficie comprise entre 20 mm2 et 200 mm2, ou entre 80 mm2 et 120 mm2.

[0278] Les touches capacitives individuelles 516 séparées les unes des autres sont commandables individuellement par des déformations localisées de l’empilement 505 qui rapprochent mutuellement l’une des touches 516 et la structure chauffante 501 . Par exemple, sur la figure 18, c’est la touche 516a qui est activée.

[0279] Les touches capacitives 516 fonctionnent à la manière de condensateurs variables servant de capteurs sensibles à la pression mesurée localement.

[0280] Les touches capacitives 516 réalisent ainsi une fonction de commande, sur une structure qui est capable de chauffer. L’invention permet ainsi de réaliser un ensemble multifonction.

[0281] Si on le souhaite, les touches capacitives 516 sont configurées de sorte à permettre la détection d’un mouvement de glissement, notamment d’un doigt FG qui glisse, avec contact, le long de la rangée de touches capacitives. Ceci permet de réaliser une fonction de « slider >>.

[0282] Dans un autre des aspects de l’invention illustré à la figure 19, l’empilement comprend successivement, d’une face interne vers une face externe de cet empilement :

- l’élément porteur 515 en matériau électriquement isolant,

- la structure chauffante 502 ,

- la couche de matériau élastique 510,

- les armatures capacitives 504 du capteur capacitif 503,

- la couche externe de protection/ de décor 512 par exemple en PMMA.

[0283] Le capteur capacitif 503, avec ses armatures capacitives 504, est configuré pour fonctionner en détection de type à capacitance mutuelle (encore appelée « mutual-capacitance >> en anglais).

[0284] Cette architecture la fonction de toucher capacitif à la fois sans force et avec détection d’une force d’appui, ce qui dans le cas d’une interface utilisateur peut autoriser la sélection d’une fonction et son activation si la force d’appui est au niveau requis.

[0285] L’invention est également avantageuse en ce que le système 1 est insensible aux perturbations externes. Ainsi, avantageusement, le capteur capacitif 503 est sensible principalement à la pression exercée à la surface de l’empilement. Plus précisément, la structure chauffante 501 forme l’électrode de référence, qui se rapproche mécaniquement de l’électrode de mesure du capteur capacitif lors de l’appui, et peut jouer un rôle de blindage électromagnétique pour la structure chauffante elle-même et/ou pour les armatures capacitives du capteur capacitif.

Claims

Revendications

[Revendication 1] Système de confort interactif (500), notamment destiné à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile, le système comprenant :

- une structure chauffante (501 ) comportant : o au moins une couche résistive (502) agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique, cette couche résistive étant notamment une nappe à base de carbone déposée sur un substrat, o au moins deux électrodes en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes,

- un capteur capacitif (503) comprenant au moins une armature capacitive (504) formant une électrode capacitive, et l’armature capacitive et la structure chauffante forment un empilement (505) dans lequel la distance entre l’armature capacitive et la structure chauffante est modifiable résultant en une variation du couplage capacitif entre l’armature capacitive du capteur capacitif et la structure chauffante, le système de confort interactif (500) étant configuré pour mesurer une variation du couplage capacitif entre l’armature capacitive (504) du capteur capacitif et la structure chauffante (501 ), et pour déterminer si le capteur capacitif est activé, notamment par un appui d’un doigt (FG) d’une personne sur cet empilement (505).

[Revendication 2] Système selon la revendication précédente, dans lequel le système de confort interactif comporte, dans l’empilement (505), entre l’armature capacitive (504) et la structure chauffante (501 ), une couche de matériau élastique (510) qui est comprimable par pression sur l’armature capacitive ou la structure chauffante, pression tendant à rapprocher mutuellement l’armature capacitive et la structure chauffante.

[Revendication 3] Système selon la revendication précédente, dans lequel la couche de matériau élastique (510) est électriquement isolante, étant notamment réalisée en mousse ou en silicone.

[Revendication 4] Système selon la revendication précédente, dans lequel le système est configuré pour, suite à une pression qui engendre une déformation du matériau de la couche de matériau élastique (510), provoquant une variation de capacitance, lire cette variation de capacitance par une électronique et la traduire en données de force de pression.

[Revendication 5] Système selon la revendication 3 et 4, dans lequel l’empilement (505) comprend successivement, d’une face interne vers une face externe de cet empilement :

- le ou les armatures capacitives du capteur capacitif (503),

- la couche de matériau élastique (510),

- la structure chauffante (501 ).

[Revendication 6] Système selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l’empilement (505) comprend successivement, d’une face interne vers une face externe de cet empilement :

- la structure chauffante (501 ),

- la couche de matériau élastique (510), qui joue le rôle de couche intercalaire,

- le ou les armatures capacitives (504) du capteur capacitif.

[Revendication 7] Système selon la revendication précédente, dans lequel le système (500) est configuré pour réaliser une fonction de toucher capacitif à la fois sans force et avec détection d’une force d’appui.

[Revendication 8] Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel L’armature capacitive forme une touche capacitive (516) de forme polygonale, par exemple en carré ou en rectangle, ou de forme circulaire, notamment de superficie comprise entre 20 mm2 et 200 mm2, ou entre 80 mm2 et 120 mm2.

[Revendication 9] Système selon la revendication précédente, dans lequel le capteur capacitif (503) comprend une pluralité d’armatures capacitive formant une pluralité de touches capacitives (516) individuelles séparées les unes des autres, commandables individuellement par des déformations localisées de l’empilement qui rapprochent mutuellement l’une des armatures capacitives et la structure chauffante.

[Revendication 10] Ensemble, notamment pour un habitacle de véhicule, comprenant un élément porteur (515) en matériau électriquement isolant et un système de confort interactif (500) selon l’une des revendications précédentes, assemblé avec l’élément porteur.

[Revendication 11] Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel l’élément porteur (515) est un tableau de bord ou une structure portante d’un panneau de portière de véhicule.