Brevet FR2606538A1 — publié le 19880513

La présente invention se rapporte aux unités d'affichage pour véhicules automobiles et elle concerne en particulier une unité d'affichage à restitution combinée, numérique (ou logique) et analogique. Selon une solution adoptée traditionnellement dans l'industrie automobile, pour l'affichage des oaram- tres fonctionnels sur le tableau de bord, on utilise des instruments à restitution analogique, qui comprennent une aiguille ou un curseur qui peut se déplacer le long d'une échelle graduée. Avec le développement progressif de la technique électronique, ces instruments ont été remplacés, au moins en partie, par des instruments à restitution numérique, et constitués habituellement par des éléments d'affichage du type appelé "à sept segments". Toutefois, l'affichage numérique n'offre pas toujours de réels avantages, parce qu'il n'est pas en mesure de fournir une indication intuitive, comme celle qu'on obtient avec la majeure partie des instruments analogiques. En d'autres termes, alors qu'un instrument à restitution analogique peut être suivi par le conduteur, même sans observation directe ("du coin de l'oeil" selon une expression habituelle), l'indication fournie par un instrument à restitution numérique tel qu'un élément à sept segments exige pour sa compréhension l'exécution d'une ooération de lecture, qui peut distraire le conducteur de la conduite. I1 en résulte une limitation importante de l'efficacité et de la commodité d'application et d'emploi de ces unités d'affichage. Pour remédier à cet inconvénient, on a étudié des instruments dans lesquels on ajoute à la valeur numérique une lecture intuitive qui est obtenue par une accentuation chromatique (par exemple, la couleur verte pour les valeurs acceptables ou d'utilisation normale et la couleur rouge pour les paramètres qui correspondent à une situation de danger et qui nécessite une interven tion), ou encore par un groupe de segments qui sont rendus visibles successivement de manière à former une ligne ou bande de longueur variable, à peu près proportionnelle à la grandeur présentée. Cette solution n'est pas elle non plus entièrement satisfaisante, en ce sens qu'elle ne permet pas dans de nombreux cas de se rendre compte de l'évolution continue d'un paramètre fonctionnel pendant l'utilisation du véhicule. La présente invention vise à réaliser une unité d'affichage des paramètres fonctionnels à bord de véhicules automobiles qui permette de combiner d'une façon entièrement satisfaisante les avantages fonctionnels et d'utilisation des instruments analogiques du type traditionnel et les avantages inhérents à l'adoption des unités d'affichage à restitution numérique. Selon l'invention, ce but est atteint grâce à une unité pour l'affichage des paramètres fonctionnels à bord des véhicules, caractérisée en ce qu'elle comprend, pour au moins l'un des paramètres un élément d'affichage numérique constitué par des moyens du type segment qui peuvent être sélective- ment commutés entre deux états de fonctionnement, dont l'un correspond à la perceptibilité visuelle du segment ; et un élément d'affichage analogique comportant une échelle graduée et un indicateur du type aiguille, constitué lui aussi par des moyens du type segment qui peuvent être sélectivement commutés entre deux états de fonctionnement, dont l'un correspond à la perceptibilité visuelle de l'indicateur du type aiguille dans une position qui fait partie d'un ensemble de positions déterminées par rapport à ladite échelle. Pour la clarté de l'explication, on indique que les termes "numérique" et "analogique", tels qu'ils sont utilisés dans la présente description et dans les reven dications qui suivent, se rapportent principalement-aux critères de présentation d'un paramètre déterminé et non pas aux caractéristiques intrinsèques du paramètre luimême. En d'autres termes, pour un paramètre tel que la vitesse du véhicule, on appellera présentation ou affichage numérique ou logique celle qui est obtenue en présentant, par exemple, sur une unité d'affichage à sept segments, une succession de caractères -numériques qui correspondent à la vitesse en kilomètres ou en milles à l'heure. On appellera au contraire restitution ou affichage analogique, celle ou celui qui est déterminé par le déplacement d'un indicateur du type aiguille le long d'une échelle graduée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé qui représente, sous la forme d'un schéma blocs, une configuration possible d'une unité d'affichage selon l'invention. Cette unité d'affichage, désignée dans son ensemble par 1, est destinée à être montée à bord d'un véhicule automobile, tel qu'une voiture automobile, non représenté dans son ensemble. Selon des critères qui sont amplement connus en soi et qui ne constituent pas le but de la présente invention et qui ne seront donc pas illustrés en détail, l'unité 1 est reliée à un processeur 2 qui collecte les signaux de détection engendrés par un certain groupe de capteurs 3, 4, 5 et 6, et qui transmet à l'unité 1, sur une ligne 7, des signaux correspondants destinés à être affichés sur l'unité 1. Dans l'exemple de réalisation représenté, les capteurs sont respectivement constitués par - un capteur 3 de la vitesse du véhicule, - un capteur 4 de la vitesse de rotation du moteur du véhicule, - un capteur 5 du niveau du carburant dans le réservoir du véhicule, et - un capteur 6 de la température du fluide de refroidissement du moteur. D'autres capteurs, désignés dans leur ensemble par la référence 8, transmettent au processeur 2 des signaux indicatifs de certaines conditions particulières de fonctionnement du véhicule (serrage du frein à main, ouverture d'une porte, etc.). Pour trouver une description générale des critères de fonctionnement d'un dispositif formé d'une unité d'affichage, d'un dispositif processeur et d'un groupe de capteurs reliés à ce dernier, et qui est destiné à être utilisé à bord d'un véhicule automobile, on peut se référer, par exemple, à la demande de brevet italien nO 68 068-A/81, dont la demanderesse est titulaire. L'unité 1 selon l'invention, destinée à être montée sur le tableau de bord du véhicule, dans une position dans laquelle elle peut facilement être observée par le conducteur, présente un développement sensiblement horizontal, et muni d'un bord supérieur 10 et d'un bord inférieur 12. Le long de ce dernier bord, sont alignés un ensemble d'indicateurs idéographiques, désignés dans leur ensemble par la référence 14, et qui sont destinés à permettre d'afficher les paramètres détectés par les capteurs 8, conformément à des critères bien connus. Au-dessus des indicateurs idéographiques 14, se trouvent trois groupes d'affichage 16, 18 et 20, dont chacun permet ltaffichage d'au moins un paramètre fonctionnel du véhicule, selon des critères de restitution combinée, numérique et analogique. En particulier, le groupe 16 est destiné à l'affichage de la température du fluide de refroidissement du moteur (capteur 6) et du niveau du carburant dans le réservoir du véhicule (capteur 5). Le groupe 18 est des tiné à l'affichage de la vitesse du véhicule (capteur 3) tandis que le groupe 20 est destiné à l'affichage de la vitesse de rotation du moteur (capteur 4). Si l'on commence, pour la simplicité de l'illustration, par les groupes 18 et 20, on peut remarquer que chacun d'eux comprend - un élément d'affichage numérique 22, 24, sensiblement constitué par un groupe d'affichage du type à sept segments, qui permet de reproduire une succession de caractères numériques qui sont indicatifs de la vitesse du véhicule et de la vitesse de rotation de son moteur, et - un élément d'affichage analogique constitué par une échelle 26 ou 28, reproduite, par exemple par sérigraphie, sur la plaque avant de l'unité d'affichage et par un indicateur du type aiguille 30, 32, capable de prendre sélectivement une position qui fait partie d'un ensemble de positions déterminées le long de son échelle graduée respective 26 ou 28. Les éléments d'affichage numérique 22 et 24 peuvent être constitués par des groupes à cristaux liquides (LCD) ou, en variante, par des groupes de DEL ou par des unités fluorescentes à vide (VR). Certains groupes de segments peuvent porter des filtres colorés associés pour rendre leur affichage plus facile à discerner. D'une façon générale, il s'agit d'unités à segments dans lesquelles chaque segment peut être sélectivement commuté entre au moins deux états de fonctionnement dont l'un correspond à la perceptibilité visuelle du segment. Une caractéristique importante de l'unité selon l'invention est que même les indicateurs du type aiguille 30, 32 sont eux aussi constitués par des moyens du type segment, susceptibles de commuter entre deux états de fonctionnement, dont l'un correspond à la perceptibilité visuelle du segment. Etant donné que les échelles graduées 26 et 28 utilisées pour la restitution analogique ont une allure générale courbe, les indicateurs du type aiguille 30, 32 qui leur correspondent respectivement doivent être en mesure d'exécuter un mouvement d'oscillation fictive autour de la région centrale de leurs échelles respectives, en reproduisant ainsi les critères de fonctionnement des indicateurs du type aiguille traditionnels. A cette fin, t selon une solution possible, on peut prévoir pour chaque groupe d'affichage un éventail de segments (illustré schématiquement par des traits interrompus) qui couvrent toute la plage angulaire de l'échelle graduée d'affichage correspondante. Lorsqu'on active sélectivement un (et un seul) des segments de l'éventail, ce segment sera porté à son état de perceptibilité visuelle, en donnant l'image d'une aiguille qui indique la position angulaire correspondante sur son échelle graduée respective, 26 ou 28. En activant plusieurs segments en séquence et s-uccessivement (ou un seul à la fois), on obtiendra alors l'effet d'une aiguille qui "se déplace" par rapport à l'échelle graduée. Une solution qui est structurellement analogue est utilisée dans le groupe d'affichage 16 qui sert à la présentation simultanée de deux paramètres. Dans ce cas, pour la restitution analogique, on utilise deux échelles graduées courbes 34 et 36 qui constituent deux parties angulaires ou deux arcs d'une meme trajectoire circulaire et deux indicateurs du type aiguille 38, 40 qui leur correspondent respectivement. Ces derniers "se déplacent" (selon les critères décrits plus haut à propos des groupes 18 et 20) par rapport aux échelles 34 et 36 en effectuant un mouvement d'oscillation fictive autour de la région centrale 42 qui est commune aux deux échelles graduées 34 et 36. Deux éléments d'affichage numérique du type sept segments 44 et 46, assurent la restitution numérique des paramètres qui cor respondent aux grandeurs captées par les capteurs 5 et 6. Les éléments d'affichage numérique 44 et 46 sont placés dans une position à peu près alignée sur la circonférence commune des échelles 34 et 36, ce qui contribue à réduire l'encombrement total du groupe 16. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Unité (1) pour l'affichage de paramètres fonctionnels (3 à 6) à bord de véhicules automobiles, caractérisée en ce qu'elle comprend, pour au moins l'un des paramètres (3 à 6) - un élément d'affichage numérique (22, 24, 44, 46) constitué par des moyens du type segment qui peuvent être sélectivement commutés entre deux états de fonctionnement, dont l'un correspond à la perceptibilité visuelle du segment ; et - un élément d'affichage analogique possédant une échelle graduée (26, 28, 34, 36) et un indicateur du type aiguille (30, 32, 38, 40), constitué lui aussi par des moyens du type segment qui peuvent être commutés sélectivement entre deux états de fonctionnement dont l'un correspond à -la perceptibilité visuelle de l'indicateur du type aiguille (30, 32, 38, 40) dans une position qui fait partie d'un ensemble de positions déterminées par rapport à ladite échelle graduée (26, 28, 34, 36). 2 - Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite échelle graduée (26, 28, 34, 36) possède un développement courbe possédant une zone centrale et en ce que les moyens du type segment qui constituent ledit indicateur du type aiguille (30, 32, 38, 40) sont disposés en éventail de manière que ledit ensemble de positions déterminées par rapport à l'échelle graduée (26, 28, 30, 36) corresponde à un mouvement d'oscillation fictive de l'indicateur du type aiguille (30, 32, 38, 40) autour de ladite zone centrale. 3 - Unité selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'au moins l'un desdits paramètres est choisi dans le groupe constitué par - vitesse du véhicule (3, 18), - vitesse de rotation du moteur du véhicule (4, 20), - temperature du fluide de refroidissement du moteur du véhicule (6, 16), et - niveau du carburant dans le réservoir du véhicule (5, 16). 4 - Unité pour l'affichage de paramètres fonctionnels à bord d'un véhicule automobile, dans laquelle un élément d'affichage numérique (22, 24, 44, 46) et un élément d'affichage analogique (26, 30, 28, 32, 34, 38, 36, 40) selon la revendication 1 sont prévus pour chacun des paramètres du groupe constitué par - vitesse du véhicule (3, 18), - vitesse de rotation du moteur du véhicule (4, 20), - température du fluide de refroidissement du moteur du véhicule (6, 18), et - niveau du carburant dans le réservoir du véhicule (5, 16). 5 - Unité selon la revendication 2 et l'une quelconque des revendications 3 et 4,-caractérisée en ce que, pour l'affichage de deux desdits paramètres, il est prévu des éléments d'affichage analogiques complémentaires (34, 38, 36, 40) qui comprennent des échelles graduées à développement courbe (34, 36) qui s'étendent le long d'une circonférence commune. 6 - Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens du type segment sont constitués par des éléments à cristaux liquides. 7 - Unité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente un développement d'ensemble horizontal présentant un bord supérieur (10) et un bord inférieur (12) et en ce qu'il est prévu un ensemble d'indicateurs idéographiques (14) prévus le long d'au moins un (12) desdits bords, du bord supérieur (10) et du bord inférieur (12).