Brevet FR2668590A1 — publié le 19920430

La présente invention concerne le domaine des appareils indicateurs analogiques à aiguille. La présente invention trouve tout particulièrement, mais non exclusivement, application dans la réalisation de tableaux de bord de véhicules automobiles. De nombreux appareils indicateurs analogiques du type comprenant un cadran et une aiguille commandée à déplacement par rapport à ce cadran ont déjà été proposés. Généralement le cadran est fixe et l'aiguille est commandée à pivotement par rapport à ce cadran. Le but principal de la présente invention est de proposer un nouvel indicateur analogique dans lequel l'aiguille puisse changer de couleur notamment, mais non exclusivement lorsque la valeur indiquée par l'aiguille dépasse une valeur seuil déterminée. Dans le cadre de l'application précitée aux tableaux de bord de véhicules automobiles, il peut s'agir par exemple d'attirer l'attention du conducteur sur le fait que sa vitesse, ou le nombre de tours du moteur, atteignent une plage critique, ou encore que la temperature du fluide de refroidissement du moteur dépasse une valeur seuil. La visualisation du dépassement de la valeur seuil déterminée, par changement de couleur de l'aiguille, permet une perception plus simple et plus rapide, que la visualisation classique de ce dépassement sur un témoin lumineux séparé. On a déjà tenté de modifier la couleur d'une aiguille lors du franchissement d'une valeur seuil déterminée. Le document FR-A-2634016 décrit par exemple un appareil indicateur analogique comprenant un cadran fixe, une aiguille commandée à pivotement par rapport au cadran, et deux sources de lumière de couleurs différentes alimentées alternativement, pour éclairer l'aiguille d'une première couleur, ou d'une seconde couleur, selon que la valeur indiquée est située d'un côté ou de l'autre de la valeur seuil déterminée. Le système décrit dans le document FR-A-2634016 ne donne cependant pas totalement satisfaction. I1 est complexe et relativement encombrant du fait de la présence de deux sources de lumière de couleurs différentes.Enfin et surtout, il s'avère que le changement de couleur recherché étant dû à des moyens lumineux actifs, c'est-à-dire émetteurs de lumière, le système ainsi proposé est totalement inefficace en lumière du jour : Le changement de couleur de l'aiguille n'est pas perceptible. La présente invention vient améliorer la situation en proposant un nouvel appareil indicateur analogique à aiguille du type comprenant un cadran et une aiguille commandée à déplacement par rapport au cadran, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre - une cellule électro-optique passive intégrée à l'aiguille et susceptible de prendre deux états de couleurs différentes selon la commande électrique qui lui est appliquée, - des moyens d'alimentation électrique de la cellule électro-optique, et - des moyens aptes à éclairer l'aiguille. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard du dessin unique annexé qui représente une vue schématique en coupe axiale d'un appareil indicateur conforme à un mode de réalisation préférentiel de la présente invention. On a représenté schématiquement sur la figure unique annexée un appareil indicateur comprenant un boîtier 10 muni d'un cadran 12, et une aiguille 20 portée à pivotement sur le boîtier 10 autour d'un axe 21, en regard du cadran 12. L'aiguille 20 est pour cela solidaire d'un moyeu 22 centré sur l'axe 21. Le moyeu est guidé à pivotement autour de l'axe 21 par le boîtier 10. Plus précisément, le moyeu 22 est entraîné à pivotement autour de l'axe 21 par tous moyens d'entraînement connus appropriés, par exemple un système de type logomètre, pour visualiser la donnée à indiquer. Généralement l'angle de pivotement de l'aiguille par rapport à un point d'origine est proportionnel à l'amplitude de la valeur indiquee. Ces moyens d'entraînement n'ont pas été représentés sur la figure annexée pour simplifier l'illustration. Selon la présente invention, une cellule électro-optique passive 30 est intégrée l'aiguille 20. Cette cellule électro-optique passive 30 est conçue pour prendre deux états de couleurs différentes selon la commande électrique qui lui est appliquée. De préférence, la cellule électro-optique 30 est une cellule à cristaux liquides. Plus précisément encore, de préférence, la cellule électrooptique 30 est conçue à base de cristaux liquides aptes à être appliqués par sérigraphie, tels que les cristaux liquides commercialisés par la Société MAC GAVIGNAN sous la dénomination TALIQ. La cellule électro-optique 30 est de préférence alimentée par un transformateur annulaire 40 dont le primaire 42 est porté par le boîtier 10, tandis que le secondaire 41 est porté par le canon 22 de l'aiguille 20. On notera que selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le primaire 42 et le secondaire 41 sont concentriques, c'est-à-dire que le secondaire 41 est placé radialement à l'intérieur du primaire 42. Grâce à cette disposition le transformateur n'applique aucun effort axial sur l'aiguille 20. En variante on peut cependant envisager de juxtaposer axialement le primaire 42 et le secondaire 41. Par ailleurs en variante les moyens d'alimentation électriques de la cellule 30 pourraient être formés de ressorts spiraux suffisamment souples pour ne pas perturber le pivotement de l'aiguille commandé par les moyens d'entraînement. Selon encore une autre variante, la cellule 30 pourrait être alimentée par des moyens capacitifs remplaçant le transformateur 40. La fréquence d'alimentation de la cellule 30 est différente et de préférence supérieure aux fréquences propres de vibration mécanique de l'aiguille 20. Enfin, l'appareil indicateur conforme à la présente invention, comprend des moyens d'éclairage de l'aiguille. Ces moyens d'éclairage sont mis en service lorsque la lumière ambiante est insuffisante pour voir l'aiguille, notamment la nuit. Ces moyens d'éclairage peuvent faire l'objet de nombreuses variantes connues de l'homme de l'art. Il peut s'agir de moyens d'éclairage dirigés vers la face avant 24 de l'aiguille et vers le cadran 12, ou venant de l'axe d'aiguille. Les moyens d'éclairage peuvent générer un éclairage rasant. Les moyens d'éclairage peuvent encore comprendre un guide de lumière 26 placé en avant de la cellule 30 et éclairer de façon connue en soi, grâce à des systèmes de prisme, à partir de l'extrémité arrière de l'aiguille. Les moyens d'éclairage peuvent également être formés de moyens électroluminescents intégrés à l'aiguille et alimentés par l'intermédiaire des moyens 40. Pour protéger la cellule électro-optique 30 à l'égard de fluctuations intempestives de la tension d'alimentation, on peut placer par exemple deux diodes Zener reliées tête bêche en série, en parallèle des bornes d'alimentation de la cellule 30. Le niveau d'alimentation électrique appliqué aux bornes de la cellule électro-optique 30 dépend de l'état de couleur recherché pour l'aiguille 20 ; c'est-à-dire que de préférence le niveau d'alimentation électrique appliqué à la cellule 30 varie selon que la valeur à afficher sur le dispositif indicateur se situe en dessous ou en dessus de la valeur seuil déterminée. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. La cellule électro-optique passive 30 peut également être formée par exemple à base d'électrochromes ou d'électrolytiques. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de la présente invention - l'axe de l'aiguille peut être réalisé en matériau magnétique pour guider le flux magnétique, - le bonnet de l'aiguille peut être réalisé en matériau magnétique pour servir de blindage et de fermeture de flux, - le bobinage du secondaire de transformateur peut être toroïdal et concentrique à l'aiguille, - l'aiguille peut posséder un batonnet de ferrite équipé d'un bobinage, - l'aiguille porte des composants électroniques assurant le traitement et/ou la régulation du signal électrique reçu. REVENDICATIONS 1. Appareil indicateur analogique à aiguille du type comprenant un cadran (12) et une aiguille (20) commandée à déplacement par rapport au cadran (12), caractérisé par le fait qu'il comprend en outre - une cellule électro-optique passive (30) intégrée à l'aiguille (20) et susceptible de prendre deux états de couleurs différentes selon la commande électrique qui lui est appliquée, - des moyens d'alimentation électrique (40) de la cellule (30) électrooptique, et - des moyens (26) aptes à éclairer l'aiguille. 2. Appareil indicateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cellule électro-optique passive (30) est choisie dans le groupe comprenant les cristaux liquides, les électrochromes et les électrolytiques. 3. Appareil indicateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'éclairage comprennent une surface électroluminescente. 4. Appareil indicateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens d'alimentation électrique (40) comprennent un transformateur dont le primaire (42) est solidaire d'un boîtier fixe et dont le secondaire (41) est solidaire de l'aiguille (20). 5. Appareil indicateur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le primaire (42) et le secondaire (41) sont concentriques. 6. Appareil indicateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens d'alimentation électrique comprennent des ressorts spiraux. 7. Appareil indicateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens d'alimentation électrique comprennent des moyens capacitifs de transmission d'énergie électrique. 8. Appareil indicateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens d'éclairage sont dirigés vers la surface avant de l'aiguille (20). 9. Appareil indicateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens d'éclairage sont des moyens d'éclairage rasant. 10. Appareil indicateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens d'éclairage comprennent un guide de lumière- (26) placé au niveau de l'aiguille et éclairé par l'intermédiaire du canon de celle-ci. 11. Appareil indicateur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que des composants électroniques sont portés par l'aiguille.