Brevet FR2829072A1 — publié le 20030307

COCKPIT POUR HABITACLE DE VEHICLE AUTOMOBILE COMPRENANT AU MOINS UNE COLONNE DE DIRECTION ET UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE D'INFORMATIONS, ET VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPE D'UN TEL COCKPIT L'invention concerne un cockpit pour habitacle de véhicule comprenant au moins une colonne de direction et un dispositif d'affichage d'informations, ainsi qu'un véhicule équipé d'un tel cockpit. On entend par cockpit tout ou partie de la zone avant de l'habitacle du véhicule située entre le tablier, les portières et les sièges avant, à savoir principalement la planche de bord et les nombreux équipements qui viennent s'y attacher tels que les vide-poches et les coussins de protection, le système de climatisation ou de chauffage et ses commandes, la colonne de direction, le volant et les pédales, la console centrale et le levier de vitesse. Dans les cockpits des véhicules actuels, il existe au moins deux endroits pour afficher des informations relatives au fonctionnements du véhicule telles que les voyants d'état de la batterie, d'usure des freins ou de position des différents feux, le compteur de vitesse, le compte-tours ou bien encore les niveaux d'huile, d'essence et de température du liquide de refroidissement. Ces dispositifs sont en général soit placés en face du conducteur, sur un tableau de bord appartenant à la planche de bord et le plus souvent recouvert par une casquette, soit déportés également latéralement par rapport au conducteur, par exemple sensiblement au centre de la planche de bord et orientés vers ledit conducteur pour faciliter la visibilité. Or, ces dispositifs d'affichage, notamment la première solution évoquée, ne sont pas adaptés à la morphologie de tous les conducteurs, en particulier de leur taille. En effet, pour une première personne de grande taille, l'affichage du tableau de bord peut être très bien placé et parfaitement visible au travers du volant, alors que pour une seconde personne plus petite, la jante moyeu et/ou les branches du volant peuvent masquer l'affichage au moins partiellement. Dans les véhicules actuels, la colonne de direction est habituellement réglable en inclinaison et éventuellement en profondeur afin de l'adapter à la position de conduite du conducteur. Ainsi, la jante et les branches du volant peuvent encore une fois masquer l'affichage et gêner la visualisation des informations. Dans les deux cas évoqués précédemment, l'ergonomie du poste de conduite n'est donc pas idéale. Cela se traduit principalement par un risque que le conducteur ne voit pas certaines informations importantes relatives à sa conduite et à sa sécurité, telles que la vitesse du véhicule, le témoin d'usure des freins ou d'ouverture d'une porte, le niveau d'essence ou bien encore la pression des pneus. Par conséquent, les solutions de l'art antérieur ne sont techniquement pas satisfaisantes car peu ergonomiques, voire dangereuses pour la conduite. Le but de l'invention est de résoudre les inconvénients évoqués ci-dessus. Pour ce faire, l'invention propose de modifier la position du dispositif d'affichage des informations de façon à améliorer la visibilité de celles-ci afin de rendre la conduite plus sûre et ce, quelle que soit la position de la colonne de direction. Plus précisément, l'invention a pour objet un cockpit pour habitacle de véhicule automobile comprenant au moins une colonne de direction traversant une planche de bord, un volant monté à une extrémité de ladite colonne de direction et un dispositif d'affichage d'informations relatives au véhicule, dans lequel le dispositif d'affichage d'informations est lié mécaniquement à la colonne de direction de sorte que les informations affichées sont visibles par un conducteur quelle que soit sa position de conduite et/ou l'inclinaison de la colonne de direction. Afin d'optimiser la conception et le prix de revient, le cockpit comprenant en outre un module haut de colonne disposé autour de la colonne et à proximité du volant, le module haut de colonne supporte le dispositif d'affichage d'informations. Pour des questions de compacité, le dispositif d'affichage d'informations et le module haut de colonne sont alimentés par un connecteur commun monté en interface sur le véhicule. Afin de réduire la connectique du véhicule, le dispositif d'affichage d'informations est relié à une électronique de commande et de gestion commune au module haut de colonne et au dispositif d'affichage d'informations. Cette électronique de commande et de gestion comprend de préférence un bus électronique de communication et un microcontrôleur communs au dispositif d'affichage d'informations et au module haut de colonne. Selon un mode de réalisation particulier, le module haut de colonne intègre le dispositif d'affichage d'informations dans son volume. De préférence, le dispositif d'affichage d'informations comprend un afficheur analogique et/ou digital tel qu'un tableau de bord ou un écran à cristaux liquides. Avantageusement, le dispositif d'affichage comprend en outre un miroir spéculaire, réfléchissant les informations provenant de l'afficheur en direction du conducteur, sensiblement entre les branches et la jante du volant. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif d'affichage comprend un système de projection des informations sur le pare-brise du véhicule, en vision par réflexion de type tête haute, tel qu'un écran à cristaux liquides ou un projecteur à diodes électroluminescentes. Avantageusement, le dispositif d'affichage comprend en outre un miroir semi-réfléchissant sur lequel le système de projection projette les informations pour former une première partie d'image qui se réfléchit sur ledit miroir en direction du volant et une seconde partie d'image qui traverse le miroir et s'affiche sur le pare-brise, en vision tête haute. En variante, le miroir est inclinable autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à la colonne de direction et, de manière avantageuse, le réglage de l'inclinaison du miroir est asservi automatiquement à l'inclinaison de la colonne de direction. L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un tel cockpit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, relative à des exemples de réalisation illustrés par les figures annexées de vues schématiques, qui représentent respectivement : - la figure 1, une vue en coupe d'un cockpit de véhicule comprenant un dispositif d'affichage d'informations fixé à sur une colonne de direction, - la figure 2, une vue de face de la figure 1, - la figure 3, une vue en coupe d'une variante de réalisation de la figure 1 dans laquelle le dispositif d'affichage d'informations est un projecteur, et - la figure 4, une vue en coupe d'une variante de réalisation de la figure 3. Une partie d'un cockpit 1 pour habitacle de véhicule automobile est représenté sur la figure 1. Le cockpit 1 comporte une colonne de direction 10 d'axe xx' autour de laquelle se trouve un module haut de colonne 15, une planche de bord 20 placée sous un pare-brise 30, un volant 40 à branches monté sur une extrémité de la colonne de direction 10, et un dispositif d'affichage 50 d'informations relatives au fonctionnement du véhicule, telles que des voyants, des compteurs ou des niveaux. On appelle module haut de colonne le boîtier situé derrière le volant et autour de la colonne de direction qui permet de regrouper, de manière mécanique et électrique/électronique, diverses commandes parmi lesquelles celle des phares, des essuie-glaces, des clignotants, de l'avertisseur sonore et du poste de radio. Comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, le dispositif d'affichage d'informations 50 est intégré dans le module haut de colonne 15, c'est-à-dire qu'il est incorporé dans son volume, un logement étant prévu dans le module 15 pour que le conducteur puisse visualiser les informations affichées par le dispositif d'affichage 50. Le module haut de colonne 15 est disposé à proximité immédiate du volant 40 et sert donc de support au dispositif d'affichage 50. Une alimentation électrique 19 commune au module 15 et au dispositif d'affichage 50 est montée en interface sur le véhicule. Le dispositif d'affichage d'informations 50 comprend pour sa part un afficheur analogique et/ou numérique 54 se présentant sous la forme d'un tableau de bord classique et/ou d'un écran à cristaux liquides. L'afficheur est relié à une électronique de commande et de gestion 18 qu'il partage avec le module haut de colonne 15. Cette électronique de commande et de gestion 18 comprend un bus électronique de communication, un micro contrôleur et une carte à circuits imprimés munie d'un microprocesseur permettant de centraliser les commandes des phares, des essuie-glaces et de la radio du module 15, ainsi que les voyants, les compteurs et les niveaux de l'afficheur 54. Cette solution est donc très compacte et permet de réaliser des économies sur le câblage et l'électronique de commande. L'afficheur 54 coopère avec un miroir spéculaire incliné 56 qui réfléchit les informations de l'afficheur 54 en direction du conducteur symbolisé ici par un oeil 60 dont le champ de vision est représenté en traits pointillés sur la figure 1. Bien entendu, les informations de l'afficheur 54 sont à l'envers de telle sorte qu'elles se retrouvent à l'endroit une fois réfléchies par le miroir entre les branches et la jante du volant selon la direction symbolisée par les flèches F. Le miroir 54 est réglable en inclinaison autour d'un axe yy' perpendiculaire à l'axe xx'de la colonne de direction 10, ce réglage étant réalisé manuellement par l'intermédiaire d'une molette 58, ou bien automatiquement à l'aide par exemple d'un micro moteur asservi électroniquement à l'inclinaison de la colonne de direction 10. Lorsque des conducteurs de tailles très différentes prennent place l'un après l'autre dans un même véhicule, chacun d'eux ayant une position de conduite distincte, leur tête et leurs yeux ne sont pas placés exactement au même niveau. Avec un dispositif d'affichage tel que ceux existant actuellement, un conducteur de petite taille pourra voir correctement les informations affichées sur le tableau de bord tandis qu'un autre nettement plus grand aura sa vue masquée partiellement ou totalement par les branches et/ou la jante du volant 40. Avec le cockpit 1 de la présente invention, la position du dispositif d'affichage 54 et l'inclinaison du miroir 56 sont optimisées pour que tout type de conducteur puisse distinguer correctement les informations entre les branches et la jante du volant 40, sans avoir à se contorsionner. Par ailleurs, le problème de visibilité rencontré dans les dispositifs actuels est augmenté lorsque le conducteur modifie l'inclinaison de la colonne de direction 10 pour l'adapter à sa position de conduite. Avec la solution de la présente invention, ce problème n'existe plus car le dispositif d'affichage 50 accompagne la colonne de direction 10 dans son mouvement d'inclinaison. Au besoin, le conducteur peut effectuer manuellement un réglage de l'inclinaison du miroir 56 si celle-ci ne s'est pas réalisée automatiquement avec le changement d'inclinaison de la colonne de direction 10. Ainsi, la visibilité des informations relatives au fonctionnement de son véhicule, et notamment des informations de sécurité telles que le témoin d'usure des freins ou la vitesse, est optimale quel que soit le conducteur ou sa position de conduite. Le conducteur est donc en sécurité et il n'a pas à chercher les informations entre les branches du volant en quittant la route du regard pendant une période prolongée, comme c'est le cas avec les tableaux de bords actuels. Deux variantes de réalisation sont représentées sur les figures 3 et 4. Dans la variante illustrée par la figure 3, le dispositif d'affichage 50 comprend un système de projection à affichage dynamique 55 tel qu'un écran à cristaux liquides rétro éclairé. Cet écran projette les informations relatives au fonctionnement du véhicule directement sur le parebrise 30 selon la flèche F'pour former une image qui se réfléchit en direction du conducteur 60 afin de réaliser une vision dite tête haute des informations, c'est-à-dire sans que le conducteur 60 quitte la route du regard. Une ouverture est pratiquée dans la planche de bord pour que la projection sur le pare-brise soit possible. Dans la variante illustrée par la figure 4, les informations proviennent d'un écran à cristaux liquide 55 équipé d'une lentille optique 55' divergente. Les informations sont projetées sur un miroir 57 semi-réfléchissant de telle sorte qu'une partie de l'image est réfléchie sur le miroir en direction du conducteur 60 selon les flèches F, tandis qu'une autre partie de l'image traverse le miroir afin d'être projetée sur le pare-brise selon la flèche F'puis réfléchie sur celui-ci en direction du conducteur 60. Une ouverture est également prévue dans la planche de bord pour laisser passer l'image en direction du pare-brise. Le miroir peut également servir de filtre pour ne laisser passer que certaines longueurs d'ondes telles que le rouge pour restreindre l'affichage sur le pare-brise à quelques informations importantes telles que la vitesse du véhicule ou des voyants d'alerte. Là encore, l'inclinaison du miroir 57, voire directement celle de l'écran 55, peut être réglée ou s'adapter automatiquement à l'inclinaison de la colonne de direction 10 pour offrir un confort optimal de vision au conducteur. Bien entendu, la puissance lumineuse du système de projection 55 et la transparence du miroir sont adaptés pour une vision nocturne et diurne des informations sur le pare-brise, lequel peut éventuellement subir un traitement spécial tel qu'une couche réfléchissante locale pour bien réfléchir l'image projetée même en plein jour. Avec les solutions présentées, une grande liberté de style de planche de bord est offerte par la libération de l'espace occupé traditionnellement par le combiné d'affichage. De nouvelles fonctionnalités peuvent notamment être intégrées à cet endroit. Elles permettent également une meilleure intégration de l'électronique et des faisceaux électriques qui circulent proche de la colonne de direction. L'interface électronique de pilotage de l'afficheur peut ainsi être simplifiée en par exemple évitant le blindage. Le micro contrôleur du haut de colonne peut par exemple piloter directement un afficheur du type à cristaux liquides. Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'Invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Ainsi, il est possible, dans la solution illustrée par les figures 1 et 2, de se passer du miroir et de réaliser un affichage direct similaire à ce qui existe déjà avec les tableaux de bords actuels, à la différence que dans ce cas, ce dispositif d'affichage d'informations est directement fixé sur la colonne de direction. Concernant la solution de la figure 4, il est également possible d'inverser le sens de projection, c'est-à-dire de placer le miroir semiréfléchissant plus proche du volant et de projeter les informations par l'arrière de sorte qu'une partie de l'image est réfléchie sur le miroir en direction du pare-brise où une zone est recouverte d'un revêtement réfléchissant, tandis que l'autre partie de l'image traverse le miroir en direction du conducteur. Un réglage en automatique de l'inclinaison du miroir est également prévu pour s'adapter à la position de la colonne de direction. L'invention a été décrite principalement avec l'utilisation d'un écran à cristaux liquides mais un système à diodes électroluminescentes peut également convenir. REVENDICATIONS 1. Cockpit (1) pour habitacle de véhicule automobile comprenant au moins une colonne de direction (10) traversant une planche de bord (20), un volant (40) monté à une extrémité de ladite colonne de direction (10) et un dispositif d'affichage d'informations (50) relatives au véhicule, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage d'informations (50) est lié mécaniquement à la colonne de direction (10) de sorte que les informations affichées sont visibles par un conducteur quelle que soit sa position de conduite et/ou l'inclinaison de la colonne de direction (10). 2. Cockpit selon la revendication 1, comprenant en outre un module haut de colonne (15) disposé autour de la colonne et à proximité du volant (40), dans lequel ledit module haut de colonne (15) supporte le dispositif d'affichage d'informations (50). 3. Cockpit selon la revendication 2, dans lequel le dispositif d'affichage d'informations (50) et le module haut de colonne (15) sont alimentés par un connecteur commun (19) monté en interface sur le véhicule. 4. Cockpit selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le dispositif d'affichage d'informations (50) est relié à une électronique de commande et de gestion (18) commune au module haut de colonne (15) et au dispositif d'affichage d'informations (50). 5. Cockpit selon la revendication 4, dans lequel l'électronique de commande et de gestion (18) comprend un bus électronique de communication et un microcontrôleur, lesquels sont communs au dispositif d'affichage d'informations (50) et au module haut de colonne (15). 6. Cockpit selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le module haut de colonne (15) intègre le dispositif d'affichage d'informations (50) dans son volume. 7. Cockpit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'affichage d'informations (50) comprend un afficheur (54) analogique et/ou digital tel qu'un tableau de bord et/ou un écran à cristaux liquides. 8. Cockpit selon la revendication 7, dans lequel le dispositif d'affichage d'informations (50) comprend en outre un miroir (56) spéculaire réfléchissant les informations provenant de l'afficheur (54) en direction du conducteur, sensiblement entre les branches et la jante du volant (40). 9. Cockpit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif d'affichage d'informations (50) comprend un système de projection (55) des informations sur le pare-brise (30) du véhicule, en vision par réflexion de type tête haute, tel qu'un écran à cristaux liquides ou un projecteur à diodes électroluminescentes. 10. Cockpit selon la revendication 9, dans lequel le dispositif d'affichage d'informations (50) comprend en outre un miroir semi-réfléchissant (57) sur lequel le système de projection (55) projette les informations pour former une première partie d'image qui se réfléchit sur le miroir (57) en direction du volant (40) et une seconde partie d'image qui traverse le miroir (57) et s'affiche sur le pare-brise (30), en vision par réflexion de type tête haute. 11. Cockpit selon la revendication 9, dans lequel le dispositif d'affichage d'informations (50) comprend en outre un miroir semi-réfléchissant (57) sur lequel le système de projection (55) projette les informations pour former une première partie d'image qui se réfléchie sur le miroir (57) en direction du pare-brise (30) pour un affichage par réflexion de type tête haute et une seconde partie d'image qui traverse le miroir (57) en direction du volant. 12. Cockpit selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, dans lequel le miroir (56 ; 57) est inclinable autour d'un axe (xx') sensiblement perpendiculaire à la colonne de direction (10). 13. Cockpit selon la revendication 12, dans lequel le miroir (56 ; 57) est pourvue d'une molette (58) de réglage manuel d'inclinaison. 14. Cockpit selon la revendication 13, dans lequel le réglage de l'inclinaison du miroir (56 ; 57) est asservi automatiquement à l'inclinaison de la colonne de direction (10). 15. Véhicule automobile équipé d'un cockpit (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.