Brevet FR2762413A1 — publié le 19981023

La présente invention concerne un dispositif de commande monté sur la colonne de direction d'un véhicule automobile. Plus particulièrement un tel dispositif permet d'actionner, entre autres, les clignotants, I'éclairage du véhicule, les feux de détresse, les essuie glaces, etc... De manière connue, de nombreuses fonctions de conduite, devant être commandées par le conducteur d'un véhicule, ont des organes de commandes placés à proximité immédiate du conducteur. II en est bien sûr ainsi de la fonction principale de conduite dont l'organe de commande, le volant, est disposé face au conducteur. Pour des fonctions de conduite moins importantes que celle de la conduite à proprement parler, mais tout aussi nécessaires à la bonne marche du véhicule, les organes de commande sont placés sur la colonne de direction du véhicule. II en est ainsi généralement pour les fonctions d'éclairage, d'indication de changement de direction, de feux de détresse, d'avertisseur sonore etc.. Pour des fonctions dites d'habitacle, non directement nécessaires à la conduite du véhicule, comme la mémorisation de la position des sièges, la radio, la climatisation, le téléphone, I'ordinateur de bord, etc, les organes de commandes sont placés de plus en plus loin du conducteur, voire même, sont pratiquement inaccessibles lorsque celui-ci est aux commandes du véhicule. Tous les organes de commandes de ces différentes fonctions de conduite ou d'habitacle sont bien sûr reliés aux actionneurs appropriés via un faisceau de câbles. Ce faisceau de câbles est de plus en plus volumineux et coûteux dans les nouveaux modèles de véhicule. Le but de la présente invention est de réduire le coût, le poids et la difficulté de mise en place de tels faisceaux de câbles en disposant les différents organes de commande de la manière la plus proche possible du poste de conduite. En outre, on cherche à éviter la prolifération d'organes de commandes en tout genre aux alentours immédiats du poste de conduite du véhicule. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de commande monté sur la colonne de direction d'un véhicule automobile, le dit dispositif étant adapté pour commander une pluralité de fonctions de conduite et étant caractérisé en ce qu'il comporte: - au moins une manette multifonctions à commandes impulsionnelles, munie d'un moyen de sélection d'une fonction de conduite ou d'habitacle, et de moyens de commande de la fonction sélectionnée, la dite manette générant des signaux électriques représentatifs de son déplacement, et - une unité de calcul adaptée pour recevoir les signaux électriques en provenance de la manette pour les interpréter comme une sélection d'une fonction ou une commande de la fonction sélectionnée. Grâce à de telles dispositions, une seule manette placée directement sous le volant, c'est à dire à proximité immédiate du conducteur, permet de commander un ensemble important de fonctions. En effet, la manette ne fait qu'envoyer, à une unité de calcul électronique, une indication de son déplacement, et c'est l'unité électronique elle-même qui interprète ce déplacement comme une commande d'une fonction déterminée. La manette selon l'invention est avantageusement munie d'un moyen de sélection qui permet de choisir la fonction que l'on désire commander. Ainsi, une même manette peut aisément commander plusieurs fonctions, I'une après l'autre. Ces fonctions peuvent être des fonctions de conduite ou des fonctions habitacle. La manette, selon l'invention, est à commande impulsionnelle, c'est à dire qu'elle n'envoie une indication de son déplacement à l'unité de calcul que sous la forme d'une impulsion et revient toujours en position neutre après cette commande. De ce fait, le nombre de fonctions pouvant être commandées par cette manette n'est pas limité par le nombre de positions distinctes que peut prendre la manette, comme c'était le cas pour les manettes mécaniques connues. Avantageusement, la (ou les) manette(s) présente(nt) une fonction d'urgence qui peut être commandée, quelle que soit la fonction sélectionnée. Avantageusement encore, le dispositif selon l'invention comporte un moyen de visualisation, informant rapidement le conducteur sur la fonction sélectionnée. Ce moyen de visualisation peut être constitué par une pluralité de diodes disposées sur le tableau de bord du véhicule (lorsque les fonctions sélectionnées sont simples) ou bien par un écran rappelant au conducteur la dernière fonction sélectionnée (lorsqu'il s'agit de fonctions complexes). De manière avantageuse, l'unité de calcul associée au dispositif de commande est munie de premiers moyens de mémorisation lui permettant de mémoriser une suite d'impulsions en provenance de la manette de manière à les interpréter comme la sélection d'une fonction et sa commande. L'unité de calcul comporte également un second moyen de mémorisation adapté pour mémoriser les différentes fonctions activées au moment de l'arrêt du véhicule, de telle sorte que lors d'un démarrage ultérieur du véhicule, ces fonctions soient réactivées dans le même état, si nécessaire. On notera que grâce à de telles dispositions, la manette sous volant n'a besoin que de quelques fils de faible calibre pour envoyer vers l'unité de calcul une indication de ses déplacements. L'unité de calcul gère ensuite, directement, L'ensemble des commandes des différents organes, tels que les phares, codes, clignotants, feux de détresse, radio, téléphone, climatisation, système de navigation, essuie-glace, ordinateur de bord, etc... De ce fait, les dimensions du faisceau de câbles, nécessaire à la commande de l'ensemble de ces organes, sont notablement diminuées, les organes de commande ne sont plus dispersés tout au long du tableau de bord, et le coût de fabrication du faisceau de câbles est fortement réduit. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront d'ailleurs de la description qui suit, à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue de face, schématique et en perspective, montrant un dispositif à deux manettes selon l'invention, associé à un volant et à un tableau de bord. - La figure 2 est une vue arrière, schématique et en perspective, semblable à la figure 1, montrant le dispositif selon l'invention. - La figure 3 est une vue schématique d'une manette impulsionnelle selon l'invention, montrant les différents déplacements de la manette. - La figure 4 montre un écran de visualisation d'une fonction sélectionnée. Selon la forme de réalisation représentée aux figures 1 à 4, le dispositif de commande 10 selon l'invention comporte: - au moins une manette multifonctions 11 à commandes impulsionnelles (dans l'exemple représenté on utilise une paire de manettes 11), - une unité de calcul 12, et - un écran de visualisation 13. Il est à noter que cet écran 13 est optionnel et peut très bien être omis lorsque la manette multifonctions gère peu de fonctions habitacle (cas des véhicule bas de gamme, par exemple). De manière classique, les manettes de commandes placées sous volant gèrent un certain nombre de fonctions dites de conduite. II s'agit, par exemple, de fonctions d'éclairage du véhicule, de signalisation (clignotants, feux de détresse, avertisseur sonore, feux de brouillard, etc...), généralement commandées par la manette gauche, et de fonctions de conduite, comme L'essuyage du pare-brise, généralement commandées à partir de la manette de droite. Bien entendu, ces différentes fonctions de conduite pourraient être réparties de manières différentes entre les deux manettes, sans que cela ne sorte du domaine de l'invention. Jusqu'à présent, chacune des manettes présentait une pluralité de positions prédéterminées, commandant directement une fonction spécifique. Ainsi, par exemple, la manette de droite présentait plusieurs positions permettant d'effectuer un balayage du pare-brise à des vitesses différentes en fonction des conditions de pluie (vitesse intermittente, faible, rapide, etc...). Selon l'invention, la manette de commande est une manette impulsionnelle. Elle ne présente aucune position fixe prédéterminée (mis à part la position neutre de repos). En fait, la manette selon l'invention présente sept types de déplacements différents (Figure 3). A savoir, des déplacements vers le haut a), le bas b), I'avant c), l'arrière d), ainsi que des rotations dans le sens horaire e) et antihoraire f). Un septième déplacement est disponible, il s'agit de l'appui g) sur un moyen de sélection 14, qui provoque un déplacement selon I'axe longitudinal de la manette. Une telle manette impulsionnelle existe déjà sur le marché et ne sera pas décrite plus en détail ici. L'invention consiste, en effet, non pas dans une telle manette impulsionnelle, mais dans l'utilisation de cette manette multifonctions en association avec une unité de calcul pour commander les diverses fonctions de conduite et habitacle liées au poste de conduite d'un véhicule automobile. Auparavant, les différents organes de commande des fonctions de conduite et habitacle nécessitaient autant de fils d'alimentation et de commandes qu'il existait d'organes. Grâce à la présente invention, seuls quelques fils de faible calibre sont nécessaires pour différencier les sept impulsions qu'il est possible de donner par la manette. L'unité de calcul se charge ensuite de commander les différents organes (clignotants, phares...). On notera que, outre ces sept types d'impulsions distinctes pouvant être données à la manette, l'unité de calcul peut prendre en compte la durée de l'impulsion. Sur la figure 3, les durées d'impulsions plus longues sont schématisées par des flèches a' et b' plus longues. Bien évidemment, chaque type de déplacements a) à g) peut présenter une durée plus importante. En effet, une commande longue peut, par exemple, signifier que l'on désire maintenir le clignotant pendant toute la durée de l'impulsion. L'arrêt de I'impulsion est alors interprété comme l'ordre d'arrêt du clignotant. Bien évidemment, la signification d'une longue durée d'impulsion peut être différente pour chaque fonction sélectionnée. On notera également qu'une succession d'impulsions brèves dans un même sens (flèche h) peut permettre, par exemple, de choisir la vitesse de balayage du pare-brise, en l'augmentant à chaque impulsion donnée. II résulte de ce fait que la même manette peut donner une pluralité d'impulsions distinctes, avec autant de significations distinctes possibles. En fait, les impulsions envoyées par la manette sont interprétées par l'électronique (unité de calcul), ce qui permet d'obtenir tout type de combinaison possible. C'est le logiciel d'interprétation contenu dans l'unité de calcul qui se charge de décrypter la suite d'impulsions reçues. Dans l'exemple de réalisation montré aux figures 1 à 4, la manette de gauche garde ses fonctions de conduite classiques, mais est une manette impulsionnelle, ce qui permet de réduire le nombre de fils y arrivant et en repartant. La manette de droite offre, en plus des fonctions classiques d'essuyage de pare-brise, l'accès à des commandes de fonctions d'habitacle. A cet effet, un bouton de sélection 14 est placé en bout de la manette 11. Par pression sur ce bouton, on choisit d'utiliser la manette pour commander une autre fonction que celle qui lui est habituellement dévolue. Ainsi, par exemple au lieu de commander l'essuyage du pare-brise, cette manette permet de commander la radio ( figure 4). L'ensemble des déplacements de la manette, une fois le mode radio sélectionné, est interprété par l'unité de calcul comme des commandes de la fonction radio. II est ainsi possible en utilisant cette manette de régler le volume de la radio, ou bien d'effectuer des changements de stations, de manière automatique (scanning) ou de manière volontaire, de régler la tonalité, de mettre en marche un disque laser, ou un magnétophone, etc... En effet, dès que l'unité de calcul a reçu un ordre de sélection de fonction à l'aide du moyen de sélection 14, tout déplacement ultérieur de la manette est interprété par cette unité de calcul comme une commande de la fonction sélectionnée. Bien entendu, le moyen de sélection 14 peut donner le choix entre une pluralité de fonctions (Figure 4). Ainsi, par exemple, un premier appui sur le moyen de sélection permet de visualiser sur un écran à l'aide de menus déroulants (ou par une diode témoin placée sur le tableau de bord) un ensemble de fonctions disponibles. Ces fonctions peuvent par exemple être les suivantes: - radio, - téléphone, - climatisation, - ordinateur de bord, - système de navigation, - mémorisation de position des sièges, des rétroviseurs, etc... Un déplacement de la manette dans le sens horaire ou antihoraire (e, f) permet alors de choisir une des fonctions disponibles et un second appui sur le moyen de sélection 14 permet de valider la fonction sélectionnée. L'unité de calcul associée reçoit des signaux électriques en provenance de la manette lui indiquant la suite de déplacements effectués par celle-ci. L'unité de calcul en déduit alors qu'une fonction (par exemple la climatisation) a été activée, et interprète tout déplacement ultérieur de la manette comme une commande de cette fonction. Bien entendu, comme la manette donne accès à une pluralité de fonctions qui ne sont pas toutes nécessaires à la conduite avec le même degré, il est important, dans certains cas, que le conducteur soit à même de retrouver très rapidement la possibilité de commander les fonctions de conduite de base. A cet effet, en l'absence de déplacement de la manette pendant un temps déterminé (par exemple de l'ordre de quelques secondes), l'unité de calcul sélectionne automatiquement le retour de la manette en une position de commande d'une fonction de conduite prioritaire prédéterminée. Dans l'exemple considéré, la manette de droite peut automatiquement retoumer à un mode de commande de la fonction d'essuyage du pare-brise. Cette fonction est d'ailleurs rappelée sur la partie gauche de l'écran 13 (Figure 4). De même, le conducteur peut être amené à vouloir commander une fonction de conduite prioritaire alors qu'il est en train de commander une fonction habitacle. Ce cas se présente, par exemple, lorsque le conducteur qui était occupé à régler sa radio, dépasse un véhicule par temps de pluie, ce qui nécessite la mise en action de l'essuyage du pare-brise à vitesse rapide et l'arrêt du réglage de la radio. Dans ce cas, le conducteur doit pouvoir retrouver la commande de cette fonction prioritaire le plus rapidement possible, et non, après l'écoulement du temps déterminé indiqué précédemment. A cet effet, quelle que soit la fonction sélectionnée, il est possible de commander la fonction de conduite de base en utilisant un des sept déplacements de la manette. Par exemple, il peut être décidé que lorsque l'on tire c) vers soi la manette, on se retrouve automatiquement dans le cadre de la commande de la fonction de base. Bien entendu, dans ce cas, ce déplacement c) de la manette est interdit pour toute autre fonction. Cela réduit le nombre de déplacements possibles de la manette, mais cela offre par ailleurs des garanties de sécurité de fonctionnement optimales. Bien entendu, n'importe lequel des déplacements de la manette peut être dévolu à ce rappel de la fonction de conduite prioritaire et non pas uniquement un déplacement de la manette vers l'avant c) comme cela a été donné en exemple. Dès que la fonction prioritaire a été réalisée, l'unité de calcul peut rétablir la fonction secondaire temporairement suspendue, ou bien considérer que la manette est en position neutre. Dans ce second cas, le conducteur devra resélectionner la fonction secondaire. II est à noter que dans cette description, on utilise indifféremment les termes de fonctions de conduite et de fonctions habitacle ou de fonctions prioritaires et de fonctions secondaires. De multiples formes de sélection des différentes fonctions disponibles peuvent être utilisées. Selon un premier mode de sélection appelé mode de sélection arborescent, on procède de la manière décrite ci-après (Figure 4). L'écran de visualisation 13 affiche la totalité des fonctions disponibles. La manette permet alors, par des déplacements successifs, de choisir l'une d'entre elles (en la mettant en surbrillance par exemple). Un appui sur le moyen de sélection 14 permet ensuite de valider cette fonction. Tout déplacement ultérieur de la manette permet de commander directement cette fonction. Mais si la manette n'est pas déplacée pendant un temps prédéterminé, alors la fonction sélectionnée se désélectionne, et la manette se retrouve dans un état de commande de la fonction prioritaire de base. Un second mode de sélection (non représenté), appelé mode de sélection cyclique, permet par appuis successifs sur le moyen de sélection 14 de choisir une des fonctions disponibles. Ces fonctions sont en effet présentées successivement selon un ordre cyclique bien établi. La fonction sélectionnée est alors celle proposée par le dispositif. Tout déplacement ultérieur de la manette entraîne une commande de la fonction sélectionnée. Si la fonction proposée par le dispositif n'est pas celle recherchée, il suffit d'appuyer sur le moyen de sélection pour que la fonction suivante soit proposée. On procède ainsi jusqu'à ce que la fonction recherchée soit proposée. Comme dans le cas du mode de réalisation précédent, une absence de déplacements de la manette pendant un temps prédéterminé provoque la désélection de la fonction sélectionnée et le retour à la commande d'une fonction prioritaire de conduite. De manière avantageuse, l'unité de calcul associée au dispositif de commande est munie de premiers moyens 12a de mémorisation lui permettant de mémoriser une suite d'impulsions (séquence d'impulsions) en provenance de la manette, de manière à les interpréter comme la sélection d'une fonction et sa commande. L'unité de calcul comporte également un second moyen de mémorisation 12b adapté pour mémoriser les différentes fonctions activées au moment de l'arrêt du véhicule de telle sorte que, lors d'un démarrage ultérieur du véhicule, ces fonctions soient réactivées dans le même état, si l'arrêt a été de courte durée. II est ainsi possible de gérer de manière électronique (grâce à l'unité de calcul) des modes de fonctionnement divers, par exemple: - un arrêt retardé de l'éclairage du véhicule (le temps de s'éloigner de celui-ci, lorsque l'on se trouve dans un lieu non éclairé), - le verrouillage automatique des portes lorsque le conducteur quitte le véhicule (avec sa clef), - l'arrêt différé de la commande de certaines fonctions lorsque le conducteur a quitté le véhicule, mais qu'un passager reste présent à l'intérieur. Les fonctions ainsi différées peuvent par exemple être - les essuie-vitres avant et arrière en position temporisée, - I'auto-radio, - le verrouillage et déverrouillage des portes du véhicule, - les équipements de confort (chauffage, ventilation, climatisation, téléphone), - les fonctions d'éclairage et de signalisation (détresse, appels de phares, etc...). De même, on notera que, grâce à la gestion électronique des fonctions de conduite et d'habitacle, le conducteur peut, lorsqu'il quitte son véhicule, actionner les veilleuses ou feux de position et les laisser en position marche forcée sans restriction de temps. On notera que le dispositif selon l'invention présente de nombreux avantages parmi lesquels: - un contrôle des commandes de bord sans lâcher le volant, - une gestion intelligente des données par l'unité de calcul, - une centralisation visuelle des données sur écran, - un accès aux différentes fonctions avec le même levier par menus déroulants, - une dissociation des circuits de commande et de puissance habituellement mélangés au niveau de la colonne de direction, - une suppression des boutons, interrupteurs, etc habituellement dédiés à la commande des fonctions de conduite et d'habitacle, et - une prise en compte de la durée des impulsions, permettant des commandes d'urgence ou étagées. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et de fonctionnement ci-dessus évoqués. Ainsi, le nombre de manettes selon l'invention peut être supérieur ou inférieur à deux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande (10) monté sur la colonne de direction d'un véhicule automobile, le dit dispositif étant adapté pour commander une pluralité de fonctions de conduite et étant caractérisé en ce qu'il comporte: - au moins une manette multifonctions (11) à commandes impulsionnelles, munie d'un moyen de sélection (14) d'une fonction de conduite ou d'habitacle, et de moyens de commande de la fonction sélectionnée, la dite manette générant des signaux électriques représentatifs de son déplacement, et - une unité de calcul (12) adaptée pour recevoir les signaux électriques en provenance de la manette (11) pour les interpréter comme une sélection d'une fonction ou une commande de la fonction sélectionnée. 2 Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un déplacement de la manette permet de choisir une fonction et le moyen de sélection (14) permet de la sélectionner ; un déplacement ultérieur de la manette lorsque la fonction a été sélectionnée permet de commander directement cette fonction. 3. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble des fonctions pouvant être commandées par la manette est présenté de manière cyclique, un déplacement de la manette entraîne une commande spécifique de la fonction présélectionnée, tandis qu'une validation à l'aide du moyen de sélection (14) permet de sélectionner la fonction suivante de l'ensemble des fonctions. 4. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en l'absence de commandes ou de déplacements de la manette pendant un temps prédéterminé, l'unité de calcul (12) sélectionne automatiquement le retour de la manette en une position de commande d'une fonction de conduite prioritaire prédéterminée. 5. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, quelle que soit la fonction de conduite ou d'habitacle sélectionnée, au moins un déplacement déterminé de la manette est interprété, par l'unité de calcul, comme un ordre de commande d'une fonction de conduite prioritaire prédéterminée. 6. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de visualisation (13) de la fonction sélectionnée. 7. Dispositif de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de visualisation comporte une pluralité de diodes disposées sur le tableau de bord du véhicule. 8. Dispositif de commande selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le moyen de visualisation comporte un écran (13) placé sur le tableau de bord du véhicule. 9. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la durée du signal électrique (a', b') en provenance de la manette est prise en compte par l'unité de calcul (12) et permet d'établir des modes de commande multiples pour une même fonction sélectionnée. 10. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la manette impulsionnelle (11) est adaptée pour se déplacer selon sept directions distinctes (a à g). 11. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fonctions de conduite sont des fonctions d'éclairage, d'indication de changement de direction, de signalisation d'une situation de détresse, d'essuyage des vitres, d'avertissement sonore ou toutes fonctions analogues, et les fonctions d'habitacle sont des fonctions de climatisation, de téléphonie, de réglage des sièges ou des rétroviseurs, de radio, d'ordinateur de bord, ou toutes fonctions analogues. 12. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de calcul (12) est munie de premiers moyens de mémorisation (12a) adaptés pour mémoriser la séquence d'impulsions en provenance de la manette. 13. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de calcul (12) comporte des seconds moyens de mémorisation (12b) adaptés, après coupure du contact moteur, pour mémoriser la commande des différentes fonctions pendant un temps déterminé, de telle sorte qu'à la remise en route du moteur, les dites fonctions reprennent automatiquement l'état dans lequel elles se trouvaient lors de la coupure du moteur. 14 Dispositif de commande selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'unité de calcul (12) est adaptée pour autoriser la mise en marche de fonctions déterminées après la coupure du moteur, pendant une période de temps déterminé.