Brevet FR2674327A1 — publié le 19920925

La présente invention concerne le domaine des dispositifs indicateurs à aiguille. La présente invention peut trouver notamment, mais non exclusivement, application dans la réalisation de tableaux de bord pour véhicules automobiles. On a déjà proposé de nombreux dispositifs indicateurs à aiguille. Le but de la présente invention est de perfectionner les dispositifs indicateurs à aiguille existants. Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un dispositif indicateur comprenant de façon connue en soi - un cadran indicateur pourvu de symboles, - un moyen d'entraînement, et - une aiguille liée au moyen d'entraînement pour être déplacée en regard des symboles du cadran, caractérisé par le fait que le cadran comprend deux échelles de symboles correspondants à deux informations différentes liées entre elles par une fonction faisant intervenir un paramètre variable, et caractérisé par le fait que l'une au moins des échelles comprend plusieurs sous-échelles respectivement et sélectivement activables selon la valeur dudit paramètre. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le moyen d'entraînement est conçu pour entraîner l'aiguille à pivotement autour d'un axe, et les deux échelles sont concentriques par rapport à cet axe. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, la première échelle comprend des symboles indiquant la vitesse d'un véhicule automobile, la seconde échelle comprend différentes sous-échelles indicatives du nombre de tours de rotation du moteur par unité de temps et le paramètre variable correspond au rapport de la boîte de vitesse. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique en plan d'un cadran indicateur conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention, - les figures 2 et 3 représentent deux aspects du même cadran, dans des conditions de fonctionnement différentes, - la figure 4 représente une vue similaire à la figure 1 d'une autre variante de réalisation d'un cadran indicateur conforme à la présente invention, - les figures 5 et 6 représentent deux aspects du cadran de la figure 4, dans des conditions de fonctionnement différentes, - la figure 7 représente une vue similaire à la figure 1, d'une autre variante de réalisation d'un cadran indicateur conforme à la présente invention, - la figure 8 représente schématiquement un dispositif indicateur complet conforme à la présente invention, et - la figure 9 représente une vue similaire à la figure 1, d'une autre variante de réalisation d'un cadran indicateur conforme à la présente invention. On aperçoit sur les figures 1 à 7 annexées, un cadran indicateur 100 conforme à la présente invention. On a par ailleurs représenté sur les figures 1 à 7, sous la référence 200, une aiguille associée. L'aiguille 200 est entraînée par des moyens d'entraînement. Ceux-ci ne sont pas représentés sur les figures 1 à 7 pour simplifier l'illustration. Ces moyens d'entraînement portent la référence générale 300 sur la figure 8. Les moyens d'entraînement 300 liés à l'aiguille 200 peuvent être formés de tous moyens classiques appropriés. De préférence, les moyens d'entraînement 300 associés à l'aiguille 200 sont du type logomètre. C'est-à-dire que de préférence les moyens d'entraînement 300 de l'aiguille 200 comprennent un dispositif comportant plusieurs bobines croisées, soit de préférence deux bobines croisées à 90 , un axe guidé à rotation, et un aimant solidaire de l'axe placé à l'intérieur des bobines. L'aiguille 200 est placée à l'extérieur des bobines et est solidaire de l'axe précité. Plus précisément, l'axe est engagé dans un perçage 110 formé dans le cadran 100, de sorte que l'aiguille 200 et les moyens d'entraînement 300 soient placés respectivement de part et d'autre du cadran comme cela est visible sur la figure 8. Le plus souvent les logomètres comprennent également une coupelle fixe contenant un liquide d'amortissement, dans lequel baigne l'aimant. Chacune des bobines génère un champ magnétique proportionnel au courant qui la traverse. L'aimant se positionne selon la résultante de ces champs. Pour un logomètre à deux bobines, l'angle défini par l'aiguille indicatrice, par rapport à une position d'origine, est donc déterminé par la relation tangente 11/12 dans laquelle I1 et I2 représentent une valeur proportionnelle aux ampères tours circulant respectivement dans les bobines. Les logomètes à grande déviation comprennent par ailleurs généralement un spiral de rappel solidaire de l'axe. L'aiguille 200 n'est représentée que schématiquement sur les figures 1 à 7 annexées. Cette aiguille 200 peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation connues de l'homme de l'art. De préférence, l'aiguille 200 est du type éclairée, c'est-à-dire que l'aiguille 200 comprend un corps en matériau optiquement transparent et est associée à au moins une lampe de sorte que l'aiguille 200 forme elle-même guide de lumière et soit bien visible la nuit lorsque la lampe est alimentée. Sur les figures 1 à 7 annexées, on a référencé 202 l'axe de rotation de l'aiguille 200. Cet axe 202 est perpendiculaire au plan des figures I à 7. Comme indiqué précédemment, selon la présente invention le cadran 100 est muni de deux échelles de symboles 120, 130. Ces échelles 120, 130 sont concentriques autour de l'axe 202. On va maintenant décrire plus pécisément le premier mode de réalisation conforme à la présente invention, représenté sur la figure 1. Selon la représentation donnée sur la figure 1, la première échelle 120 comprend des symboles correspondant à la vitesse de déplacement d'un véhicule automobile. A cette fin, l'échelle 120 comprend deux séries de symboles 122, 124. La première série de symboles 122 comprend des tirets radiaux par rapport à l'axe 202, sensiblement équi-répartis autour de cet axe 202 et disposés sur une plage en forme de couronne centrée sur cet axe. La deuxième série de symboles 124 comprend des symboles numériques indiquant directement la vitesse, par exemple en kilomètres/ heure. Les deux séries de symboles 122, 124 de la première échelle 120 peuvent être formés selon toutes techniques connues de l'homme de l'art sur le support 102 du cadran 100. De préférence, les deux séries de symboles 122, 124 sont formées par sérigraphie sur le support 102 Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la deuxième échelle 130 est destinée à visualiser, en combinaison avec l'aiguille 200, le nombre de tours de rotation du moteur par unité de temps, typiquement par minute. En d'autres termes, la seconde échelle 130 forme en combinaison avec l'aiguille 200 un compte-tours. Plus précisément encore, selon la présente invention, comme indiqué précédemment, la deuxième échelle 130 comprend plusieurs sous-échelles. Le nombre de sous-échelles est égal au nombre de valeurs possibles pour le paramètre intervenant dans la fonction qui lie les deux informations visualisées respectivement par les deux échelles 120, 130. En l'espèce le paramètre en question correspond au rapport de boîte de vitesse du véhicule. Par conséquent, le nombre de sous-échelles de l'échelle 130 est égal au nombre potentiel de rapports de boîte de vitesse. Plus précisément encore, selon le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 1, il est ainsi prévu cinq sous-échelles référencées respectivement 131, 132, 133, 134 et 135. Par ailleurs, chacune de ces sous-échelles est respectivement et sélectivement activable selon la valeur dudit paramètre, de sorte que seule la sous-échelle effectivement activée soit visible. En d'autres termes, selon la valeur du rapport de boîte de vitesse, commandée par la vitesse engagée, une seule des cinq sous-échelles 131 à 135 est visible pour le conducteur. Selon la figure 1, chacune des sous-échelles 131 à 135 est formée d'un secteur de couronne centré sur l'axe 202. Les différents secteurs 131 à 135 sont concentriques autour de l'axe 202. Selon la figure 1, les différents secteurs de couronne 131 à 135 ont une origine commune, qui colncide avec la position occupée par l'aiguille 200 à l'arrêt du moteur. Cependant ces différents secteurs 131 à 135 présentent des ouvertures différentes autour de l'axe 202. A titre d'exemple non limitatif, les ouvertures angulaires des secteurs 131 à 135 peuvent être respectivement de l'ordre de 60 , 110 , 1600, 220 et 280". Par ailleurs selon la figure 1, le secteur 131 de plus faible ouverture est le plus externe. Une disposition inverse peut cependant être retenue. C'est-à-dire que le secteur 131 de plus faible ouverture peut être le plus interne. En outre, comme représenté sur la figure 1, chacun des secteurs de couronne 131 à 135 composant une sous-échelle est lui-même divisé en plusieurs plages successives pour permettre aisément au conducteur de déterminer si le moteur fonctionne dans une plage satisfaisante ou si en revanche, il fonctionne dans une plage de sous-régime ou de sur-régime. Selon la figure 1, chacun des secteurs de couronne 131 à 135 est ainsi divisé en cinq plages successives. Ces plages sont référencées 1310 à 1314 pour le secteur 131. De préférence, les diverses plages 1310 à 1314 de chaque secteur de couronne 131 à 135 sont de couleurs différentes. A titre d'exemple non limitatif, on peut prévoir que la plage centrale 1312 de fonctionnement normal et optimal soit de couleur verte, tandis que la plage extrême maximale 1314 soit de couleur rouge. Le cas échéant, on peut prévoir que la plage extrême maximale 1314 de chaque secteur de couronne 131 à 135 correspondant à une sous-échelle donnée, ne soit activée que si le nombre de tours du moteur par unité de temps dépasse un seuil donné, afin d'attirer l'attention du conducteur sur le fait qu'il entre dans un régime de fonctionnement critique. En variante, on peut prévoir une alimentation intermittente de cette plage pour attirer l'attention du conducteur. Les différentes sous-échelles 131 à 135 respectivement et sélectivement activables peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. I1 peut s'agir par exemple de plages de couleurs sérigraphiées sur le support 102 et associées à des moyens d'éclairage respectivement associés, de sorte que seul celui des secteurs de couronne 131 à 135 correspondant au paramètre retenu (rapport de boîte de vitesse selon le mode de réalisation particulier) soit visible pour le conducteur. Cependant, selon un mode de réalisation avantageux, les différents secteurs 131 à 135 composant les diverses sous-échelles, sont formés à l'aide d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides. Très avantageusement, il s'agit d'un dispositif d'affichage de type LCID (Large Color Integrated Display). De tels imageurs de type LCID sont bien connus de l'homme de l'art. Ils sont commercialisés notamment par la Société RAFI CmbH. Les afficheurs de type LCID connus de l'homme de l'art ne seront pas décrits dans le détail par la suite. On rappellera simplement qu'ils se caractérisent essentiellement par l'utilisation de membranes extérieures en polyester à la place des plaques de verre classique d'une part, et l'incorporation de billes de cristaux liquides dans un film polymère d'autre part. Les dispositifs afficheurs de type LCID offrent entre autres l'avantage de pouvoir être facilement conçus avec une ouverture 110 de forme quelconque, et d'être d'autre part aisément pliés pour faciliter la connectique du dispositif. Les deux séries de symboles 122, 124 de la première échelle 120, peuvent être formées par sérigraphie sur l'une des plaques de l'afficheur à cristaux liquides formant la seconde échelle 130, c'est-à-dire sur l'une des membranes extérieures en polyester dans le cas de l'utilisation d'un afficheur de type LCID. Le fonctionnement du dispositif représenté sur la figure 1 et précédemment décrit, sera aisément compris par l'homme de l'art. Lorsque la première vitesse du véhicule est engagée, la première sous-échelle 131 est activée, c'est-à-dire rendue visible au conducteur, comme représenté sur la figure 2. L'aiguille 200 est déplacée à pivotement autour de l'axe 202, par les moyens d'entraînement associes, selon un angle, considéré à partir de la position d'origine, proportionnel à la vitesse du véhicule. Par lecture du symbole numérique 124 ou du symbole graphique 122 placé en regard de l'aiguille 200 le conducteur peut aisément connaître la vitesse du véhicule, de façon connue en soi. Cependant, et cela est un point important de la présente invention, la même observation permet au conducteur d'apprécier la position de l'aiguille 200 sur le secteur 131 activé et donc visible. De ce fait, le conducteur peut simultanément et instantanément apprécier la vitesse de rotation du moteur, et déterminer si celui-ci travaille dans une plage de fonctionnement acceptable ou non. Lors de l'enclenchement de la seconde vitesse, le premier secteur 131 est désactivé et le deuxième secteur 132 est activé à son tour, comme représenté sur la figure 3. De même, lors de l'enclenchement de la troisième vitesse, le deuxième secteur 132 est désactivé et le troisième secteur 133 est activé à son tour et ainsi de suite. Bien entendu, les deux séries de symboles 122, 124 composant la première échelle peuvent être réalisées non pas par sérigraphie, mais selon la technologie des cristaux liquides. On va maintenant décrire la variante de réalisation représentée sur la figure 4. Selon le mode de réalisation représenté sur la - figure 4, le cadran 100 comprend une première échelle 120 formée de deux séries de symboles 122, 124 identiques à ceux précédemment décrits en regard de la figure 1. Le mode de réalisation de la figure 4 se distingue de celui précédemment décrit en regard de la figure 1, essentiellement par le fait que les diverses sous-échelles 131 à 135 de la seconde échelle 130 sont disposées sous forme d'un secteur de couronne unique centré sur l'axe 202 de l'aiguille. Plus précisément, ce secteur de couronne unique est divisé en plusieurs sous secteurs, en nombre égal aux nombres de valeurs possibles pour le paramètre liant les deux informations visualisées respectivement par les deux échelles 120, 130. On retrouve ainsi sur la figure 2, cinq sous secteurs 131 à 135 juxtaposés pour former un secteur de couronne unique. De préférence, ces différents sous secteurs 131 à 135 correspondent aux plages de nombre de tours de rotation maximal admissible par minute pour le moteur. Ces différents sous secteurs 131 à 135 sont donc respectivement et sélectivement activables, c'est-à-dire sélectivement rendus visibles au conducteur, selon le paramètre retenu. Lorsque la première vitesse est engagée, le premier sous secteur 131 est rendu visible, comme représenté sur la figure 5. Lorsque la deuxième vitesse est engagée, le deuxième sous secteur 132 est rendu visible, comme représenté sur la figure 6, et ainsi de suite. Les sous secteurs 131 à 135 peuvent être formés de différentes plages de couleur sérigraphiées associées à un moyen d'éclairage respectif. Cependant de préférence comme indiqué précédemment, les différents sous secteurs 131 à 135 sont formés selon la technologie des cristaux liquides. On notera par ailleurs que comme représenté sur la figure 4, le cadran 100 peut comprendre un totalisateur 140. I1 peut s'agir d'un totalisateur 140 mécanique classique en soi. I1 peut s'agir également d'un totalisateur statique à cristaux liquides formé dans le même dispositif que la seconde échelle 130. Le dispositif conforme à la présente invention offre notamment les avantages suivants. Du fait qu'il regroupe sur un cadran 100 unique l'affichage de deux informations différentes, il permet la réalisation de tableaux de bord compacts. Par ailleurs, du fait qu'il permet l'affichage de deux informations différentes avec une seule aiguille 200, le dispositif d'affichage conforme à la présente invention permet une lecture facile et rapide des deux informations. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Selon les modes de réalisation précédemment décrits en regard des figures 1 et 6, l'aiguille 200 est déplacée à rotation autour de l'axe 202 et les deux échelles 120, 130 comprennent des symboles concentriques autour de cet axe 202. En variante cependant, l'aiguille 200 pourrait être déplacée à translation en regard de deux échelles linéaires, dont une échelle comprenant plusieurs sous échelles respectivement et sélectivement activables selon la valeur d'un paramètre liant les deux informations correspondant respectivement à ces deux échelles. Le cas échéant, des témoins lumineux peuvent être intégrés au cadran 100. Selon les modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 6, la seconde échelle 130 est placée concentriquement à l'intérieur de l'échelle 120. Cependant une disposition inverse peut être retenue. C'est-à-dire que l'échelle 130 peut être placée concentriquement à l'extérieur de l'échelle 120. Selon les modes de réalisation décrits précédemment en regard des figures 1 à 6, la première échelle 120 est destinée à afficher la vitesse de déplacement du véhicule, tandis que la seconde échelle 130 sert de compte-tours. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée à l'affichage de ces informations particulières. Par ailleurs, la disposition des secteurs de couronne visualisant la seconde information et sélectivement activables peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. On peut ainsi prévoir des secteurs présentant une extension radiale croissante pour visualiser clairement l'augmentation du nombre de tours de rotation du moteur. On peut également prévoir, comme représenté sur la figure 7 annexée, différentes plages 130 juxtaposées pour former un secteur de couronne unique, le nombre de ces plages juxtaposées activées à un moment donné étant fonction du paramètre retenu. Ainsi par exemple, le nombre de plages 130 simultanément activées serait croissant au fur et à mesure de l'engagement de vitesse croissante. On a représenté schématiquement sur la figure 8 annexée, un dispositif indicateur complet conforme à la présente invention. Les moyens d'entraînement 300 de l'aiguille 200 peuvent être formés de tous systèmes connus de l'homme de l'art, mécaniques ou électriques, sensibles à la vitesse du véhicule. I1 peut s'agir d'un logomètre piloté par un capteur électrique de vitesse 400 placé à la sortie de la boîte de vitesse 410. Les moyens commandant l'activation sélective de l'une des sous échelles 131 à 135 composant la seconde échelle 130 peuvent être formés d'un contacteur 420 placé dans la boîte de vitesse pour détecter la vitesse enclenchée ou tout moyen équivalent, par exemple des moyens aptes à calculer le rapport R des vitesses d'avance du véhicule et de rotation du moteur. Selon encore une autre variante de réalisation, la seconde échelle 130 peut comprendre plusieurs sous échelles, elles-mêmes divisées chacune en X plages respectivement réparties en X secteurs de couronne concentriques et centrés sur l'axe de rotation de l'aiguille 200. Comme représenté sur la figure 9, on peut par exemple prévoir de diviser chaque sous échelle 131 à 135 en deux plages, 131A à 135A et 131B à 135B. La seconde échelle 130 est alors formée de deux secteurs de couronne A, B concentriques comprenant chacun un nombre de plages 131A à 135A et 131B à 135B égal au nombre de sous échelles 131 à 135. Les plages 131A à 135A de l'un des secteurs de couronne peuvent visualiser les régimes normaux du moteur et être par exemple de couleur verte, tandis que les plages 131B à 135B de l'autre secteur de couronne seraient de couleur rouge et visualiseraient les régimes maximum admissibles par le moteur. Chaque sous échelle comprend alors X plages réparties sur X rayons différents. REVENDICATIONS 1. Dispositif indicateur, notamment pour véhicules automobiles, du type comprenant - un cadran indicateur (100) comprenant des symboles, - un moyen d'entraînement (300), et - une aiguille (200) liée au moyen d'entraînement (300) pour être déplacée en regard des symboles du cadran, caractérisé par le fait que le cadran (100) comprend deux échelles de symboles (120, 130) correspondant à deux informations différentes liées entre elles par une fonction faisant intervenir un paramètre variable, et caractérisé par le fait que l'une au moins des échelles (130) comprend plusieurs sous échelles (131, 132, 133, 134, 135) respectivement et sélectivement activables selon la valeur dudit paramètre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le nombre de sous échelles (131, 132, 133, 134, 135) est égal au nombre de valeurs possibles dudit paramètre variable. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la première échelle (120) comprend des symboles numériques (124). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les différentes sous échelles (131, 132, 133, 134, 135) formant la seconde échelle (130) comprennent différentes plages colorées juxtaposées. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens d'entraînement (300) sont conçus pour entraîner l'aiguille (200) à pivotement autour d'un axe et que les deux échelles (120, 130) sont concentriques autour de cet axe. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la seconde échelle (130) comprend différents secteurs de couronne (131, 132, 133, 134, 135 ; 1310, 1311, 1312, 1313, 1314). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la seconde échelle (130) comprend différents secteurs de couronne concentriques (131 à 135). 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que chaque secteur de couronne (131 à 135) comprend lui-même plusieurs plages juxtaposées (1310 à 1314). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les diverses plages (1310 à 1314) sont de couleurs différentes. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la seconde échelle (130) comprend différentes plages juxtaposées (131 à 135) formant un secteur de couronne unique. 11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé par le fait que le nombre de secteurs de couronne (131 à 135) est égal au nombre de valeurs possibles pour le paramètre variable. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que la première échelle (120) comprend des symboles indiquant la vitesse de déplacement du véhicule, la seconde échelle (130) comprend différentes sous échelles (131 à 135) indicatives du nombre de tours de rotation du moteur par unité de temps, et le paramètre variable correspond au rapport de la boîte de vitesse du véhicule. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que l'aiguille (200) est déplacée à translation en regard d'échelles linéaires. 14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que les symboles de la première échelle (120) sont formés par sérigraphie. 15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que les symboles de la seconde échelle (130) sont formés par sérigraphie et sont associés à des lampes respectives. 16. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que les symboles de la seconde échelle (130) sont formés par technologie à cristaux liquides. 17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par le fait que les symboles de la seconde échelle (130) sont formés par technologie à cristaux liquides de type LCID. 18. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la seconde échelle (130) comprend plusieurs sous échelles (131 à 135) divisées chacune en X plages (131A à 135A ; 131B à 135B) respectivement réparties en X secteurs de couronne (A, B) concentriques et centrés sur l'axe de rotation (202) de l'aiguille.