Brevet FR2806049A1 — publié le 20010914

"Témoin lumineux multifonctions de tableau de bord de véhicule automobile" L'invention concerne un dispositif lumineux d'affichage d'informations sur un tableau de bord, notamment de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif lumineux d'affichage d'informations sur un tableau de bord, notamment de véhicule automobile, du type qui comporte moins une fenêtre d'affichage formant témoin lumineux de tableau de bord. Généralement, un tableau de bord de véhicule automobile est réalisé sous la forme d'un boîtier comportant une façade d'affichage munie notamment de fenêtres d'affichage en matériau transparent ou translucide. Les fenêtres d'affichage forment des témoins lumineux informent l'utilisateur sur l'état de fonctionnement, bon mauvais, de certains équipements du véhicule. Des sources lumineuses sont montées sur un support est agencé à l'intérieur du boîtier, de manière qu'une source lumineuse soit sensiblement en regard de chaque fenêtre d'affichage. Les sources lumineuses sont par exemple des lampes incandescence ou bien des diodes électroluminescentes. La lumière produite par chaque source lumineuse doit être dirigée vers le témoin associé en évitant toute diffusion lumière parasite à l'intérieur du boîtier. C'est à dire qu'il faut canaliser le flux lumineux de chaque source pour éviter que, par exemple, un témoin lumineux situé en regard d'une source lumineuse éteinte ne reçoive des rayons lumineux en provenance d'une source voisine allumée. A cet effet, on utilise habituellement un élément tubulaire d'occultation ou de piégeage des rayons lumineux qui est agencé entre chaque source lumineuse et le témoin lumineux associé. Cet élément tubulaire, formant guide de lumière, empêche toute diffusion de la lumière d'une source dans une direction autre que celle du témoin lumineux associé. Un inconvénient de ce type de tableau de bord le nombre important de témoins lumineux. Ceux-ci occupent un espace important sur la façade d'affichage ce qui nécessite façade d'affichage de grande surface. Un objet de l'invention est de diminuer l'encombrement des témoins lumineux sur la façade d'affichage en proposant un dispositif lumineux pour un tableau de bord qui permette à un témoin lumineux d'afficher plusieurs informations de fonctionnement. Un autre inconvénient des tableaux de bord connus est le mauvais rendement optique des guides de lumière utilisés, à dire que le flux lumineux sortant du guide de lumière n' optimum par rapport au flux lumineux entrant dans le guide lumière. autre objet de l'invention est d'améliorer le rendement optique dispositif lumineux en proposant un dispositif lumineux équipé guide de lumière perfectionné, notamment un guide de lumiere qui s'appuie sur la technique de l'optique fluide décrite dans le document FR-A-2.689.961. Dans le but de remédier aux inconvénients précités, l'invention propose un dispositif lumineux du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte - au moins deux sources lumineuses équipées chacune d'un réflecteur comportant une ouverture de sortie ; - un guide de lumière commun comportant une surface d'entrée en regard de chaque ouverture de sortie d'un réflecteur et comportant une surface de sortie unique en regard de la fenêtre d'affichage ; - et des masques délimitant des pictogrammes et/ou des indications alphanumériques, chaque masque étant intercalé entre l'ouverture de sortie d'un réflecteur et la surface d'entrée associée du guide de lumière ; de manière que la fenêtre puisse afficher, non simultanément, au moins deux pictogrammes, ou indications alphanumériques, différents en fonction de l'allumage de la source lumineuse correspondante. Selon d'autres caractéristiques de l'invention au moins une portion de la forme du volume du guide de lumière est générée globalement par un segment d'arc ; - le segment d'arc est globalement un segment d'arc de spirale logarithmique ; - le guide de lumière est réalisé en une seule piece par moulage ; - le guide de lumière est un bloc monolithique solide et transparent, par exemple en verre ou en matière plastique ; - le guide de lumière est une forme creuse dont les parois périphériques sont recouvertes d'une matière réfléchissante ; l'allumage des sources lumineuses est multiplexé, de manière que la fenêtre puisse afficher alternativement au moins deux pictogrammes associés à deux états de fonctionnement, bons mauvais, simultanés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale selon la ligne 1-1 de la figure 2 qui représente un dispositif lumineux réalisé conformément aux enseignements de l'invention et équipé d'un guide de lumière simple ; - la figure 2 est une vue de derrière du dispositif lumineux selon la flèche F2 de la figure 1 ; - la figure 3 est un schéma en perspective qui illustre le principe de fonctionnement du dispositif lumineux de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue schématique de derrière, selon la flèche F4 de la figure 5, qui représente un autre dispositif lumineux réalisé conformément aux enseignements de l'invention et équipé d'un guide de lumière perfectionné ; - la figure 5 est une vue en coupe axiale du dispositif lumineux selon la ligne 5-5 de la figure 4 ; - la figure 6 est un schéma en perspective qui illustre le principe de fonctionnement du dispositif lumineux de la figure 4. Dans la description qui va suivre, chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ayant des fonctions similaires. On a représenté sur la figure 1 un dispositif lumineux 10 réalisé conformément aux enseignements l'invention. Dans la suite de la description, utilisera, à titre non limitatif, une orientation d'arrière en avant suivant un axe A-A, dit axe optique central, qui est orienté suivant la direction générale d'affichage, de haut en bas en considérant figure 1. L'axe optique central A-A est contenu dans le plan de coupe P de la figure. Le dispositif lumineux 10 comporte ici quatre sources lumineuses 12, 14, 16, 18 et un guide de lumière 20. Les sources lumineuses 12, 14, 16, sont ici contenues dans le plan P et sont agencées deux ' deux de manière symétrique par rapport à l'axe optique central A-A. On définira des sources lumineuses symétriques distales gauche 12 et droite 18, et des sources lumineuses symétriques proximales gauche 14 et droite 16 par rapport à l'axe optique central A-A. Chaque source lumineuse 12, 14, 16, 18 est agencée à l'intérieur d'un réflecteur 22 de forme sensiblement parabolique qui comporte une ouverture de sortie 24 vers laquelle sont dirigés les rayons lumineux émis par la source lumineuse associée 12, 14, 16, 18. De préférence, chaque source lumineuse 12, 14, 16, 18 est placée au foyer de la parabole, de manière que la majorité des rayons émis sortent du réflecteur 22 par son ouverture de sortie 24. L'ouverture de sortie 24, qui est ici sensiblement circulaire, est contenue dans un plan parallèle à l'axe optique central A-A et perpendiculaire au plan P. Chaque réflecteur 22 a son ouverture de sortie 24 qui est orientée vers l'axe optique central A-A. Un masque 26 est monté par des moyens connus, par exemple collage, sur l'ouverture de sortie 24 de chaque réflecteur Les masques 26 délimitent chacun des pictogrammes, ou des indications alphanumériques, de formes différentes en vue de fournir par exemple une information de fonctionnement d'un équipement du véhicule. Le guide de lumière 20 comporte une ouverture d'entrée en regard de l'ouverture de sortie 24 de chaque réflecteur chaque masque 26 étant interposé entre l'ouverture de sortie d'un réflecteur 22 et l'ouverture d'entrée 28 associée du guide lumière guide de lumière 20 comporte à l'avant une ouverture de sortie 30 de forme sensiblement circulaire et transversale par rapport à l'axe optique central A-A. L'axe optique central A-A traverse ici l'ouverture de sortie 30 en son centre. On note que l'ouverture de sortie 30 est agencée en regard d'une fenêtre d'affichage (non représentée) formant témoin lumineux de tableau de bord. Le guide de lumière 20 est ici constitué d'un assemblage de plusieurs portions. Quatre portions de guidage 32, dont chacune est associée à une source lumineuse 12, 14, 16, 18, sont accolées à une portion centrale 34, ou collecteur, qui comporte l'ouverture de sortie 30. Chaque portion de guidage 32 comporte une ouverture d'entrée du guide de lumière 20 et guide les rayons lumineux R émis la source lumineuse associée 12, 14, 16, 18 depuis l'ouverture d'entrée 32 vers le collecteur 34. Le collecteur 34 concentre les rayons lumineux R de chaque source 12, 14, 16, 18 sur l'ouverture de sortie du guide de lumière 20. portions 32, 34 du guide de lumière 20 ici des formes globalement tubulaires et creuses. guide de lumière 20 est par exemple réalisé matière plastique ses parois périphériques internes sont recouvertes d'une couche de matière réfléchissante tel que de l'aluminium. remarque sur les figures 1 et 2 que les parois péripheriques sensiblement tubulaires du guide de lumière 20 comportent des méplats 36 qui délimitent des surfaces internes 38 de réflexion pour les rayons lumineux R. Comme on peut le voir sur la figure 2, les méplats 36 sont en forme d'ellipse. On expliquera maintenant le fonctionnement du dispositif lumineux, notamment en référence à la figure 3. La figure 3 représente schématiquement le trajet des rayons lumineux R émis par la source proximale droite dans le guide de lumière 20. Lorsqu'on allume la source 16 la majorité rayons lumineux sont regroupés par le réflecteur associe 22 sur la surface d'entrée associée 28 du guide de lumière 20. Une partie des rayons lumineux R est arrêtée avant la surface d'entrée 28 par le masque associé 26, de manière que la source lumineuse 16 produise un faisceau d'affichage qui a globalement la forme du pictogramme du masque 26. Les rayons lumineux R se réfléchissent ensuite sur une surface interne de réflexion 38 du guide de lumière 20 de manière que le faisceau d'affichage soit dirigé vers l'ouverture de sortie 30 du guide de lumière 20. Le pictogramme du masque 26 a ici, à titre d'exemple, la forme d'un triangle. Le faisceau d'affichage a donc globalement la forme d'un triangle. L'utilisateur du véhicule voit donc s'allumer un témoin lumineux en forme de triangle sur la façade d'affichage de son tableau de bord. On note que masque 26 peut être réalisé au moins partiellement dans matière translucide colorée de manière que le témoin lumineux soit coloré. La source lumineuse 16 peut aussi être colorée. On note que dessin du pictogramme de chaque masque 26 est réalisé de manière que l'image affichée au niveau de l'ouverture de sortie 30 soit conforme au dessin du pictogramme désiré. En effet, il faut tenir compte de la déformation du faisceau d'affichage qui peut se produire à la suite de la réflexion des rayons lumineux R à intérieur du guide de lumière 20. Chaque source lumineuse 12, 14, 16, 18 est prévue pour s'allumer en fonction de l'état de fonctionnement, bon ou mauvais, d'un équipement du véhicule. On note que quatre états de fonctionnement, bons ou mauvais, associés sources lumineuses 12, 14, 16, 18 ne doivent pas être affiches simultanément, sinon les pictogrammes se superposeraient la fenêtre d'affichage et l'utilisateur ne serait pas en mesure de déchiffrer l'information affichée. A titre d'exemple, on peut lier l'allumage de la source lumineuse distale gauche 12 à l'allumage des feux de position du véhicule, l'allumage de la source lumineuse proximale gauche 14 à l'allumage des feux de croisement du véhicule, l'allumage de la source proximale droite 16 à l'allumage des feux de jour (feux qui sont prévus pour être allumés en plein jour) et l'allumage de la source distale droite 18 à l'allumage des feux de route. Les différents types de feux ne seront allumés simultanément et une seule source lumineuse 12, 14, 18 sera donc allumée à la fois. L'affichage de l'état de fonctionnement, bon mauvais, deux équipements fonctionnant simultanément peut être realisé dans le cadre d'une variante de réalisation du dispositif lumineux 10 selon l'invention. Selon cette variante, l'allumage des sources lumineuses 12, 14, 16, 18 est multiplexé grâce à une unité électronique de commande (non représentée), de manière que la fenêtre puisse afficher alternativement au moins deux pictogrammes associés à deux équipements fonctionnant simultanément. Par exemple, l'allumage de la source proximale droite 16 peut être lié au fonctionnement des feux de brouillard. Lorsque les feux de brouillard sont allumés en même temps que les feux de croisement, ces derniers étant liés à la source proximale gauche 14, on allume alternativement les deux sources lumineuses associées 14, 16, par exemple chacune pendant une durée de quelques secondes. L'utilisateur qui regarde le témoin lumineux voit ainsi s'afficher successivement, selon une boucle, le pictogramme des feux de croisement et le pictogramme des feux de brouillard. On a représenté sur les figures 4 à 6 un autre mode de realisation de l'invention comportant un guide de lumière 20 perfectionné. Le guide de lumière 20 est ici réalisé en une seule pièce et forme est prévue pour que la majorité des rayons lumineux R qui entrent par une surface d'entrée 28 soient concentrés sur sa surface de sortie 30. A cet effet, le guide de lumière 20 comporte des portions dont la forme est générée globalement par un segment d'arc de spirale logarithmique. Plus précisément, le guide de lumière 20 est ici réalisé suivant les enseignements du document FR-A-2.689.961 qui concerne un système optique dit à optique fluide, et qui décrit les propriétés d'un guide de lumière dont la forme est générée par un segment d'arc de spirale logarithmique. D'autres segments d'arcs, de courbes ou des approxima tions par lignes brisées peuvent être employés pour générer forme du volume du guide de lumière 20, mais l'arc de spirale logarithmique donne le meilleur rendement optique. Grâce à la mise en oeuvre des enseignements du document FR-A-2. .961, la forme du guide de lumière 20 est telle que rayons lumineux R émis par chaque source 12, 14, 16, 18 réfléchissent totalement à l'intérieur du guide de lumière 20 et atteignent presque tous la surface de sortie 30. guide de lumière 20 est ici un bloc monolithique solide et transparent, par exemple réalisé par moulage en verre ou en matière plastique, mais en variante (non représentée) il peut être une forme creuse dont les parois périphériques sont recouvertes d'une matiere réfléchissante. sources lumineuses 12, 14, 16, 18 sont ici disposées dans plan transversal par rapport à l'axe optique central A-A. Les ouvertures de sortie 24 des réflecteurs associés 22 sont paralleles deux à deux et orientées vers l'axe optique central A-A. Le guide de lumière 20 admet ici deux plans perpendi culaires de symétrie, dont le plan de coupe P de la figure 5. Le guide de lumière 20 comporte quatre branches 32 formes similaires comportant chacune une surface d'entrée 28. Les quatre branches 32 se rejoignent en une seule branche centrale ou collecteur, de forme globalement cylindrique qui comporte la surface de sortie 30. Le guide de lumière 20 conduit les rayons émis par une source lumineuse 12, 14, 16, 18 depuis la surface d'entrée associée 28 jusqu'à la surface de sortie 30. Le principe de fonctionnement du dispositif lumineux 10 équipé d'un guide de lumière 20 perfectionné est représenté schématiquement sur la figure 6. II est similaire à celui du précédent mode de réalisation, décrit notamment en référence à la figure 3. Les rayons R émis par une source lumineuse 12, 14, 16, 18 se réfléchissent totalement à l'intérieur du guide de lumière 20 de manière que la majorité des rayons R sortent du guide de lumière 20 par la surface de sortie 30. Le faisceau d'affichage formé par les rayons R délimite, sur la surface de sortie 30, un pictogramme dont la forme est déterminée par la forme du masque 26 associé à la source 12, 14, 16, 18 allumée. REVENDICATIONS 1. Dispositif lumineux (10) d'affichage d'informations sur un tableau de bord, notamment de véhicule automobile, du type qui comporte au moins une fenêtre d'affichage formant temoin lumineux tableau de bord, caractérisé en ce qu'il comporte - moins deux sources lumineuses (12, 14, 16 18) équipées chacune d'un réflecteur (22) comportant une ouverture de sortie (24) ; - guide de lumière commun (20) comportant une surface d'entrée (28) en regard de chaque ouverture de sortie (24) d'un réflecteur (22) et comportant une surface de sortie (30) unique en regard la fenêtre d'affichage ; - des masques (26) délimitant des pictogrammes et/ou des indications alphanumériques, chaque masque (26) étant intercalé entre l'ouverture de sortie (24) d'un réflecteur (22) et la surface d'entrée (28) associée du guide de lumière (20) ; de manière que la fenêtre puisse afficher, non simultanément, au moins deux pictogrammes, ou indications alphanumériques, différents fonction de l'allumage de la source lumineuse (12, 14, 16, 1 correspondante. 2. Dispositif lumineux (10) selon la revendication précé dente, caractérisé en ce que au moins une portion de la forme du volume du guide de lumière (20) est générée globalement un segment d'arc. 3. Dispositif lumineux (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le segment d'arc est globalement un segment d'arc de spirale logarithmique. 4. Dispositif lumineux (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide de lumière (20) est réalisé en une seule pièce par moulage. 5. Dispositif lumineux (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide de lumière (20) est un bloc monolithique solide et transparent, par exemple verre ou en matière plastique. 6. Dispositif lumineux (1 selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérise en ce que le guide de lumière (20) est une forme creuse dont les parois périphériques sont recouvertes d'une matière réfléchissante. 7. Dispositif lumineux (1 selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'allumage des sources lumineuses (12, 14, 16, 18) est multiplexé, de manière que la fenêtre puisse afficher alternativement au moins deux pictogrammes associés à deux états de fonctionnement, bons ou mauvais, simultanés.