Brevet FR2656935A1 — publié le 19910712

i La présente invention concerne un dispositif de commande de fonctions à bord d'un véhicule automo- bile. Les dispositifs de commande de ce type, connus dans l'état de la technique, comportent par exemple un organe de commande associé à une fonction déterminée, illustrée par exemple par un pictogramme sur le tableau de bord du véhicule automobile. On conçoit que plus le nombre de fonctions augmente, plus le nombre d'organes de commande et de pictogrammes associés augmentent, ce qui débouche sur des tableaux de bord de véhicule de plus en plus com- plexes. Cette complexité présente un certain nombre d'inconvénients dans la mesure o on arrive rapidement à saturation du tableau de bord du véhicule. Par ailleurs, cette complexité nuit à la sécurité de conduite du véhicule dans la mesure o le conducteur est obligé de porter son attention pendant un temps plus ou moins long, sur le tableau de bord du véhicule, afin de trouver l'organe de commande corres- pondant à la fonction sur laquelle il souhaite agir. L'invention a donc pour but de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif de commande qui soit le plus simple possible, fiable, d'un encombre- ment réduit et dont le maniement soit le plus simple et le plus rapide possible pour ne pas perturber la conduite du véhicule. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande de fonctions à bord d'un vé- hicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de stockage de pages écrans présentant des zones portant des informations relatives à des fonc- tions déterminées du véhicule, des moyens de sélec- tion d'une page écran, des moyens d'affichage de ladite page écran sélectionnée, dont des zones cor- respondant aux zones de la page écran, sont associées chacune à des moyens de réglage d'au moins une carac- téristique des fonctions correspondant aux informa- tions affichées dans ces zones. Avantageusement, les moyens de réglage associés à chaque zone des moyens d'affichage com- prennent un seul organe de réglage dont le raccor- dement à des circuits de commande des fonctions, est assuré par des moyens de connexion en fonction des informations affichées dans cette zone. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la Fig 1 représente un schéma synoptique d'un mode de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention; et les Fig 2,3,4 et 5 illustrent le fonc- tionnement d'un mode de réalisation de moyens de réglage entrant dans la constitution d'un dispositif de commande selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig 1, un dispositif de commande de fonctions à bord d'un véhi- cule automobile, comporte une unité centrale 1 de traitement d'informations reliée à des moyens de stockage 2 de pages écrans qui, comme cela sera décrit plus en détail par la suite, présentent des zones por- tant des informations relatives à des fonctions dé- terminées du véhicule. Cette unité centrale 1 est également reliée à une platine de communication 3 formant interface entre le véhicule et l'utilisateur Cette platine comporte des moyens d'affichage 4 d'informations comme par exemple une page écran sélectionnée dans les moyens de stockage 2 et des organes de commande 5 dis- posés autour de cet écran. Ces organes de commande comportent par exemple deux séries 6 et 7 de moyens de sélection d'une page écran dans les moyens de stockage 2 Ces moyens de sélection sont disposés par exemple au-des- sus et au-dessous des moyens d'affichage et permettent à l'unité centrale 1, sous la commande de l'utilisa- teur, de sélectionner l'une ou l'autre des pages écrans stockées dans les moyens de stockage 2, en vue de son affichage sur les moyens d'affichage 4. Comme cela est illustré sur cette figure 1, les pages écrans présentent par exemple quatre zones correspondant à quatre zones respectivement 8, 9, 10 et Il des moyens d'affichage Ces zones des moyens d'affichage sont associées chacune à des moyens de réglage d'au moins une caractéristique des fonctions correspondant aux informations affichées dans ces zones. Ces moyens de régla'ge sont désignés respec- tivement par les références 12, 13, 14 et 15. On conçoit donc que le dispositif selon l'invention comporte des moyens d'affichage 4 d'une page écran sélectionnée par l'utilisateur grâce aux moyens de sélection 6 et 7, dans les moyens de sto- ckage, des zones de ces moyens d'affichage correspon- dant à des zones de la page écran, étant associées à des moyens de réglage des fonctions correspondant aux informations affichées dans ces zones. Ainsi par exemple, la zone 9 des moyens d'affichage 4 comporte un pictogramme illustrant un thermomètre indiquant à l'utilisateur que l'organe de réglage 13 associé à cette zone permet d'agir sur le système de climatisation du véhicule pour augmenter ou abaisser la température dans le véhicule. Ces organes de réglage sont par exemple disposés à gauche et à droite des moyens d'affichage en regard d'une zone particulière de ceux-ci, de manière que l'utilisateur puisse associer un organe de réglage et une zone et plus particulièrement l'in- formation figurant dans celle-ci. Les zones 10 et 11 portent quant à elles des informations écrites concernant respectivement par exemple le volume du son de la radio de bord du véhicule et la sélection des stations de celui-ci. Les organes de réglage 14 et 15 permettent alors respectivement d'augmenter ou d'abaisser le volume de reproduction des sons et de balayer les stations reçues par celui-ci. En fonction de ces différents ordres de commande, l'unité centrale 1 agit sur le poste de radio 16 de bord du véhicule ou sur le système de climatisation 17 de celui-ci. On conçoit que dans le cas o l'utilisateur sélectionne une autre page écran dans les moyens de stockage 2, les fonctions qui sont affectées aux zones des moyens d'affichage et aux organes de réglage cor- respondants, sont différentes et que ces organes sont raccordés pour agir sur des circuits de commande de fonctions différentes du véhicule. Ainsi, les moyens de réglage associés à cha- que zone des moyens d'affichage ne comprennent qu'un seul organe de réglage dont le raccordement à des circuits de commande des fonctions du véhicule est assuré par des moyens de connexion et plus particu- lièrement par l'unité centrale 1 comme cela est décrit sur cette Fig 1, selon la fonction que l'on souhaite commander et illustrer par des informations affichées dans cette zone. On utilise donc des moyens d'affichage im- plantés dans le véhicule pour présenter au conducteur du véhicule différentes informations. Bien entendu, il parait impossible d'intro- duire dans un véhicule autant de moyens d'affichage qu'il n'y a de fonctions à commander. Les moyens d'affichage peuvent donc être constitués par un écran multifonctions et leur implantation de même que celle des circuits associés, dans le poste de conduite du véhicule, permettent d'envisager de multiples applications. En effet, il est tout à fait envisageable de commander des fonctions traditionnelles, par exemple le poste de radio du véhicule, la climatisation ou l'ordinateur de bord de celui-ci, mais aussi d'intro- duire des fonctions de service telles qu'un manuel d'utilisation du véhicule ou une aide à la maintenan- ce. L'introduction de cet écran dans le poste de conduite du véhicule pose un problème d'ergonomie, qu'il est important de résoudre d'une manière efficace pour ne pas trop distraire le conducteur de sa tâche de conduite. Il est possible de prévoir un seul écran d'affichage en couleur, placé au centre de la planche de bord ou dans la console du véhicule, c'est à dire en avant de la poignée de commande du frein à main, et d'installer un système de pointage du type "souris" utilisé en informatique, pour la sélection des pages écrans dans les moyens de stockage 2. Cependant, il s'avère à l'usage que ce dis- positif peut amener le conducteur à trop fixer son attention sur l'écran du véhicule pour surveiller l'exécution de ses ordres, en étant distrait de la conduite du véhicule. Les ordres que le conducteur ou un utilisa- teur donne, sont en général du type "plus ou moins " "avant-arrière" ou "marche-arrêt" Ainsi, par exemple, on peut citer le réglage de la température de l'habi- tacle ou le réglage de volume du son du poste de radio. Ceci est également vrai pour des fonctions plus complexes, telles que l'aide à la navigation, dans laquelle le conducteur est amené à faire un choix de destination et de point de départ, dans une liste qu'il fait défiler dans un sens ou dans l'autre. Les moyens de réglage disposés de part et d'autre des moyens d'affichage peuvent être constitués par des basculeurs à contact fugitif, comportant deux parties correspondant l'une à une incrémentation et l'autre à une décrémentation de la fonction, ces parties étant actionnées selon les besoins par l'uti- lisateur. Ces basculeurs, en temps que moyens de réglage, sont associés par exemple à une représenta- tion graphique symbolique, sur l'écran, de la fonction sur laquelle ils agissent Ceci permet donc de ne pas dédicacer les basculeurs à une fonction unique de réglage, comme cela est actuellement le cas dans les véhicules automobiles A titre d'exemple, on peut citer les basculeurs de montée ou de descente des vitres du véhicule. Dans le dispositif selon l'invention, les moyens de réglage associés à chaque zone des moyens d'affichage comprennent un seul organe de réglage, qui est donc multi-fonctions et dont l'utilisation dépend de la fonction choisie par l'utilisateur et affectée à cet organe Le traitement électronique des signaux de sortie de ces basculeurs ne présente pas de problème particulier et ne sera pas décrit plus en détail, dans la mesure o il s'apparente tout à fait au traitement classique des informations de sortie par exemple d'un clavier d'entrée d'informations. L'unité centrale permet de réaliser ce trai- tement et d'agir en conséquence sur les circuits cor- respondants du véhicule. Ces moyens de réglage peuvent également être constitués par des organes de réglage dont la commande est assurée par la rotation d'une molette par l'utili- sateur La rotation de ces molettes peut être discré- tisée par un dispositif mécanique ou autre, permettant à l'utilisateur d'avoir une sensation de franchisse- ment de crans qu'il est difficile de rendre à l'aide d'un basculeur. Cependant, le traitement de la rotation de ces molettes est plus complexe que celui des signaux de sortie des basculeurs. En effet, il est nécessaire de connaître non seulement quelle molette a été actionnée mais égale- ment son sens de rotation pour pouvoir déduire l'ordre donné par l'utilisateur. A titre d'exemple, on peut envisager d'uti- liser dans ce type d'organes, des capteurs à effet Hall et des aimants comme cela est représenté sur la Fig 2, la fonction classique de ces capteurs étant de détecter un champ magnétique. Cette solution n'est bien entendu pas la seule envisageable et une solution mécanique avec des interrupteurs classiques convient également Cepen- dant, la fiabilité et les sensations tactiles peuvent être améliorées en utilisant une telle conception. Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, ces moyens de réglage comprennent une molette se présen- tant sous la forme d'un disque 18 moulé en plastofer- rite, qui est polarisé par exemple Nord dans quatre secteurs indiqués par la référence 19 sur cette figu- re, ces secteurs étant régulièrement répartis sur le disque. Deux détecteurs à effet Hall 20 et 21 et un aimant 22 polarisé SUD, sont placés en regard de ce disque L'angle des secteurs polarisés du disque est tel que ces derniers recouvrent les deux capteurs 20 et 21 à un instant donné de la rotation de celui-ci. Le passage d'un des secteurs devant l'un des capteurs 20, 21 permet de connaître le moment o l'u- tilisateur demande une action. Cependant, il faut également déterminer le sens de rotation de ce disque Une fois ce sens de rotation déterminé, il est possible de savoir si l'utilisateur veut incrémenter ou décrémenter une caractéristique de réglage devla fonction sur laquelle il agit Ceci est possible grâce à l'implantation du deuxième capteur à effet Hall. En effet, la rotation des secteurs polarisés du disque est détectée par les deux capteurs et dans la mesure o l'angle des secteurs est suffisant pour que ceux-ci recouvrent les deux capteurs, et en prenant par exemple une rotation dans le sens horaire du disque, c'est le capteur 20 qui voit le premier un secteur 19 et reste activé jusqu'au passage de ce même secteur devant le capteur 21. La Fig 3 représente le diagramme des temps qui explicite l'exemple de fonctionnement décrit précédemment. Si l'on revient à la Fig 2, il est à noter que l'aimant polarisé SUD 22 disposé à proximité de ce disque, permet d'obtenir une sensation tactile de franchissement de crans. De plus, en attirant un des secteurs polari- sés NORD du disque, ce disque est placé de manière que ces secteurs ne soient pas en regard des capteurs dans une des positions d'équilibre du disque. A partir des informations en sortie des capteurs 20 et 21, il est possible grâce au montage représenté sur la Fig 4, de déterminer le sens de rotation du disque Le fonctionnement de ce dispositif est basé sur une bascule du type D 23 qui recopie l'état de l'entrée D (DATA) sur un front montant de l'entrée C (CLOCK). La sortie de cette bascule est donc à O si le disque tourne dans le sens horaire et à 1 si le disque tourne dans le sens anti-horaire. En effet, si on applique les signaux résultant de la Fig 3 à cette bascule, ces signaux illustrant le fonctionnement du dispositif dans le cas d'une rotation dans le sens horaire du disque, un secteur 19 polarisé NORD du disque passe d'abord devant le capteur 20 dont la sortie à ce moment passe à l'état 1 en créant ainsi un front montant. Cependant, ce secteur n'est pas encore passé devant le capteur 21 dont la sortie reste à zéro. En conséquence, la sortie Q de la bascule reste ou se met à zéro suivant son état antérieur. Ceci permet de déduire le sens de rotation du disque comme cela est représenté sur la Fig 5 L'actionnement du disque est donné par la sortie d'une porte OU 24 (Fig 4) dont les entrées sont reliées à la sortie des capteurs 20 et 21 La sortie de cette bascule 24 est à 1 si le disque est activé et à O dans le cas contraire L'état des sorties des circuits est décrit dans le diagramme de la Fig 5, o les deux sens de rotation sont représentés. Les signaux ainsi fabriqués permettent à l'unité centrale 1 de déterminer les intentions de l'utilisateur pour en déduire les actions à entrepren- dre. Ce mode de réalisation des moyens de réglage ne demande pas de moyens électroniques complexes de traitement et les sorties de la bascule 23 et de la porte OU 24 permettent de connaître à tout moment si la position du disque et donc de la molette a changé et dans quel sens il a tourné, ce qui est nécessaire pour que le système embarqué à bord du véhicule puisse agir en conséquence Les sorties de cette bascule et de cette porte sont ainsi reliées par exemple à l'u- nité 1 de traitement qui commande les circuits cor- respondants Ce dispositif présente deux avantages qui sont un réglage très facile grâce à l'utilisation de molettes et une sensation tactile grâce à l'effet de crans engendré par l'aimant 22 placé en regard du disque. L'utilisation des moyens d'affichage multi- fonctions qui viennent d'être décrits est liée à la production de fonctions nouvelles dans les véhicules automobiles, l'un des problèmes importants que se propose de résoudre l'invention étant l'accès aux dif- férentes fonctions à travers les moyens d'affichage. Il est ainsi possible de raccorder l'unité centrale à un clavier 25 (Fig 1) d'entrée d'informa- tions dans cette unité centrale 1. Ce clavier peut par exemple être constitué 1 1 par un clavier alphanumérique simplifié et dans ce cas, les moyens d'affichage peuvent alors présenter la symbolique d'une question à laquelle l'utilisateur répond en tapant des informations sur ce clavier. Ainsi par exemple, ce système peut être uti- lisé pour l'entrée des points de départ et d'arrivée dans un système d'aide à la navigation comme celui décrit dans la demande de brevet 88 10 217 aux noms des Demanderesses. Dans ce système d'aide à la navigation, il est également tout à fait envisageable de passer à un moment donné d'une entrée par le clavier alphanuméri- que à une recherche dans une liste que l'utilisateur peut faire défiler pour sélectionner l'information pertinente. Ainsi par exemple,lorsque l'utilisateur doit entrer l'adresse de sa destination, il peut entrer ces informations à l'aide du clavier alphanumérique et indiquer par exemple le nom d'une rue Cependant, ceci peut conduire à des erreurs par faute de frappe ou par méconnaissance de l'orthographe exacte du nom de cette rue. Le dispositif selon l'invention peut compor- ter des moyens d'assistance permettant à l'utilisateur de détecter une éventuelle erreur. Par ailleurs, il est également possible de remplacer ce clavier d'entrée d'informations par une molette placée à proximité des moyens d'affichage et qui permet à l'utilisateur de faire défiler une ou plusieurs listes de destination ou de points de départ et de sélectionner les informations adéquates. Ces moyens sont également généralisables à d'autres fonctions, comme par exemple, un répertoire téléphonique ou autre. Ainsi par exemple, le dispositif qui vient d'être décrit peut être utilisé pour assurer des fonc- tions de commande d'auto-radio, de climatisation, ou de bureautique en assurant des fonctions de calcula- trice, de répertoire téléphonique, d'agenda, ou de prise en note d'informations Par ailleurs, il peut également être utilisé dans des applications: de diagnostic de fonctions du véhicule en prévoyant par exemple un manuel d'utili- sateur ou un système de maintenance, de navigation, d'ordinateur de bord, de parcage. REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande de fonctions à bord d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens ( 2) de stockage de pages écrans présentant des zones portant des informations relati- ves à des fonctions déterminées du véhicule, des moyens ( 6, 7) de sélection d'une page écran, des moyens ( 4) d'affichage de ladite page écran sélection- née, dont des zones ( 8,9,10,11) correspondant aux zones de la page écran, sont associées chacune à des moyens ( 12,13, 14,15) de réglage d'au moins une ca- ractéristique des fonctions correspondant aux infor- mations affichées dans ces zones. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réglage ( 12, 13, 14,15) associés à chaque zone ( 8,9,10,11) des moyens d'affichage ( 4) comprennent un seul organe de réglage dont le raccordement à des circuits ( 16,17) de com- mande des fonctions est assuré par des moyens ( 1) de connexion en fonction des informations affichées dans cette zone. 3 Dispositif seloi Vla revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de réglage ( 12, 13, 14,15) sont disposés en regard des zones ( 8, 9,10, 11) des moyens d'affichage ( 4). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de réglage ( 12,13,14,15) comprennent des bas- culeurs d'incrémentation ou de décrémentation de la caractéristique de la fonction. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent des disques ( 18) dont des secteurs ( 19) sont polarisés magnétiquement et dépla- çables par l'utilisateur devant des capteurs à effet Hall ( 20,21) dont les sorties sont reliées à des moyens de traitement ( 23) pour déterminer le sens de rotation du disque afin de commander les fonctions en conséquence. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un aimant ( 22) de polarité op- posée à celle des secteurs du disque ( 18) est disposé en regard de celui-ci de manière à donner à l'utili- sateur une sensation de franchissement de crans lors de la rotation du disque. 7 Dispositif selon l'une quelconque des re- vendicatins précédentes, caractérisé en ce que les in- formations relatives à des fonctions déterminées du véhicule sont constituées par des pictogrammes. 8 Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce qu'il com- porte un clavier d'entrée d'informations ( 25). 9 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de connexion compren- nent une unité centrale de traitement d'informations ( 1) reliée aux moyens d'affichage ( 4), aux moyens ( 5) de sélection de pages écrans, aux moyens de réglage ( 12,13,14,15), aux moyens de stockage ( 2) et aux circuits de commande des fonctions ( 16,17) pour assurer le réglage de celles-ci en fonction des ordres délivrés par l'utilisateur. Dispositif selon les revendications 5 et 9, caractérisé en ce que les moyens de traitement ( 23) des signaux de sortie des capteurs à effet Hall ( 20, 21) sont reliés à l'unité centrale pour la commande desdites fonctions.