Brevet FR2825832A1 — publié le 20021213

La présente invention concerne un dispositif de commande comportant au moins une surface sensible au toucher. Plus particulièrement ce dispositif est destiné à être mis en place dans l'habitacle d'un véhicule automobile. Les commandes des différents accessoires placés dans un véhicule (autoradio, climatisation, essuie glace etc. ) sont généralement réalisées par des boutons (rotatifs, basculants, à poussoir etc) placés sur la planche de bord du véhicule. Cependant étant donné la prolifération de ces boutons, il est devenu difficile pour le conducteur de les manoeuvrer sans quitter la route des yeux. L'attention du conducteur est ainsi distraite de la conduite du véhicule, ce qui peut être préjudiciable à la sécurité routière. Il est apparu important de commander les différents accessoires du véhicule en perturbant le moins possible l'attention du conducteur. A cet effet il a par exemple été proposé dans la demande de brevet FR 2 798 329 de placer l'organe de commandes des accessoires sur le moyeu du volant et d'utiliser un écran tactile. Ainsi le dispositif de commande est déjà dans le champ de vision du conducteur et en outre le fait de le commander par simple effleurement de la surface sensible permet de ne pas avoir à regarder où l'on met ses doigts. Ce dispositif donne satisfaction lorsque la surface tactile n'est utilisée que pour un accessoire (commander le téléphone par exemple) mais ne convient pas lorsqu'elle est destinée à commander de nombreux accessoires. En effet, dans ce cas il faut assigner à chaque zone de la surface sensible une fonction déterminée. De ce fait pour commander correctement les accessoires il faut, là aussi, regarder où l'on pose ses doigts. Le but de la présente invention est de créer un dispositif de commande muni d'une surface sensible au toucher qui puisse commander un grand nombre d'accessoires, sans pour autant obliger le conducteur à regarder la surface sensible pour donner ses commandes. A cet effet la présente invention concerne un dispositif de commande comportant au moins une surface sensible au toucher, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - un guide doigts, - des moyens électroniques de commande associés à la surface sensible, le dit guide doigt étant muni d'au moins une découpe présentant des rebords discernables au toucher, la dite découpe étant adaptée pour guider le doigt d'un utilisateur vers la surface sensible afin qu'une commande soit transmise aux moyens électroniques de commande par l'intermédiaire de la surface sensible. Ainsi en munissant la surface tactile d'un guide doigts, les doigts du conducteur sont amenés directement dans la zone de commande qu'il recherche par simple reconnaissance tactile de cette zone. Il n'est pas nécessaire que le conducteur regarde la surface sensible pour déterminer l'endroit où il se trouve. Cette reconnaissance ce fait au toucher, grâce aux ouvertures, rebords, aspérités, formes des découpes réalisées dans le guide doigts. Ce guide doigt présente avantageusement une épaisseur suffisante pour que le doigt soit guidé naturellement vers la zone de commande. Avantageusement la surface sensible au toucher est constituée d'une pluralité de surfaces sensibles de dimensions déterminées. Ces surfaces sensibles sont placées uniquement en dessous du guide doigt à l'aplomb des découpes de celui-ci. Les zones intermédiaires (c'est à dire les zones situées entre les surfaces sensibles) sont neutres. Ainsi les déformations éventuelles du guide doigt, sous l'effet de la chaleur par exemple, ne peuvent induire de fausses commandes. En outre la réalisation du guide doigt est plus aisée car les zones du guide doigt se trouvant en dehors des découpes (les zones intermédiaires du guide doigts) ne reposent pas sur une surface sensible. En fait les zones intermédiaires de la surface sensible sont soit des surfaces sensibles passivées (et donc non sensibles) soit des zones neutres ab-initio. Ces zones peuvent donc être réalisées sans exigences particulières (avec des tolérances de fabrication moindres). Avantageusement le dispositif selon l'invention présente un moyen d'éclairage de la surface sensible et un moyen d'affichage. Ce dispositif de rétro- éclairage et d'affichage est par exemple constitué par un film électroluminescent réalisé à partir de cristal liquide dispersé dans du polymère (PDLC, polymer dispersed liquid cristal). Lorsque la surface sensible est transparente ou quasi transparente, le moyen d'éclairage est constitué par un ensemble de lampes placées sous la surface sensible. Lorsque la surface sensible n'est pas transparente un film électroluminescent est placé sur la surface sensible. 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 schématique en perspective éclatée montrant les différents éléments du dispositif selon l'invention, - La figure 2 est une vue schématique de face, d'une première forme de réalisation du dispositif selon l'invention, - La figure 3 est une vue schématique de face, montrant une deuxième forme de réalisation du dispositif selon l'invention, - Les figures 4a et 4b sont des vues schématiques respectivement de face et en coupe selon la ligne A-A, illustrant une troisième forme de réalisation de l'invention, et - Les figures 5a et 5b sont des vues schématiques en perspective, montrant une variante de réalisation du dispositif selon la présente invention. Selon la forme de réalisation montrée aux figures 1 et 2, le dispositif de commande 10 selon l'invention comporte : - un guide doigts 11, - un film de rétro éclairage et d'affichage réalisé à partir de cristal liquide dispersé dans du polymère, encore appelé film souple électroluminescent 12, - une surface sensible au toucher 13, et - un circuit électronique 14. Dans l'exemple représenté, le dispositif 10 présente une forme sensiblement rectangulaire, ainsi que tous les éléments qui le composent. Le guide doigts 11 est réalisé en matière plastique dure et présente une épaisseur (e) de l'ordre de 0,5 à 2 mm (dans l'exemple représenté). La face avant 15 du guide doigts est munie d'une pluralité de découpes 16 de formes variées. Le bord 17 de chacune de ces découpes est arrondi et est parfois muni d'aspérités (dont la fonction sera explicitée plus loin). Les formes des découpes rappellent celles d'un bouton (rond) ou d'un curseur (rectiligne ou courbe), ou bien sont des formes complexes. On notera qu'il est avantageux de surmouler le film de protection ou d'affichage 12 avec le guide doigts. Cela permet en effet de réaliser un élément continu et unique où la poussière ne peut s'immiscer. En outre cet élément se nettoie facilement (par exemple d'un coup d'éponge). Le film souple électroluminescent 12 constitue un moyen d'éclairage et d'affichage. Sur ce film souple (figure 2) on trouve un ensemble de symboles mnémotechniques 18 sérigraphiés (par exemple). Chacun de ces symboles est éclairé de manière connue en soi. La surface sensible 13 est une surface réagissant au toucher. Elle est non seulement capable de détecter la position d'un doigt d'un utilisateur, mais encore, elle peut reconstituer le mouvement de ce doigt. De telles surfaces sont habituellement utilisées pour reconnaître des formes esquissées avec le doigt, par exemple des caractères alphanumériques. Le circuit électronique 14 est associé à la surface sensible et permet d'activer une fonction déterminée selon la position ou le déplacement du doigt de l'utilisateur sur la surface sensible. Les figures 2 et 3 montrent une première et une seconde forme de réalisation d'un de panneau de commande pour véhicule automobile constitué par l'empilement du guide doigts 11, du film électroluminescent 12, de la surface sensible 13 et du circuit électronique 14. On remarquera notamment que le film électroluminescent 12 présente par endroits des aspérités 19 (figure 3). Ces aspérités 19 sont destinées à délimiter une zone de commande spécifique. Sur la figure 3, le coin supérieur droit de la découpe centrale 16 permet la mise en route ou l'arrêt de la climatisation, du système de navigation et du téléphone. Dans ce coin supérieur droit ces trois fonctions sont différenciées par des encoches correspondantes 22 dans le bord de la découpe. Certaines découpes, par exemple celle référencée 20 (figure 3), ne présentent aucune encoche dans leur bord. Par contre elles sont munies d'aspérités 21 à leur périphérie. Ces aspérités sont réalisées dans l'épaisseur du guide doigts. Elles permettent de donner au conducteur la sensation du mouvement effectué par son doigt lorsqu'il déplace son doigt dans cette zone. Cette découpe 20 permet par exemple de régler le volume sonore de l'autoradio, par un simple mouvement circulaire le long de sa périphérie. Les aspérités 21 présentes sur le rebord de la découpe 20 permettent de simuler la sensation tactile que donnent les crans des boutons rotatifs mécaniques ou des curseurs. Toutes les aspérités (celles 19 présentes sur le film électroluminescent et celles 21 présentes sur le rebord des découpes) sont de granulométrie et d'épaisseur différentes afin de faciliter leur reconnaissance au toucher. On notera que le conducteur n'a plus à vérifier visuellement qu'elle est la position de ses doigts sur le panneau de commande 10. Cette position lui est donnée uniquement par sensation tactile. Le conducteur a donc moins à porter son attention visuelle en dehors du champ de conduite. Il est à noter que les aspérités 19,21 peuvent être constituées par de simples surépaisseurs (par exemple une (ou plusieurs) couche de vernis). L'un des avantages de l'invention réside dans le fait que l'utilisateur peut activer une fonction avec la certitude d'appuyer au bon endroit et donc d'obtenir de façon certaine le résultat escompté, sans être obligé de regarder là où il met son/ses doigts. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait de retrouver une gestuelle et une sensation tactile proche de celle accordée par les dispositifs à manettes ou boutons coulissants, basculants ou tournant sans avoir les inconvénients des dispositifs à pièces mobiles. Comme le montre la découpe 25 présentée aux figures 4a et 4b la surface sensible 13 (et 1 ou le film électroluminescent qui la recouvre) peut être munie de creux 26 et de bosses 27 (voir figures 4b)). Ces creux et ces bosses vont permettre un bon positionnement du ou des doigts sur la surface sensible. La réglette 30 présentée à la figure 4a présente une rainure 31 dont la largeur augmente d'une extrémité à l'autre de la réglette. De ce fait l'utilisateur sent nettement le glissement de son doigt le long de cette rainure. La variante de réalisation illustrée aux figures 5a et 5b, montre un organe de commande sous volant 40. La figure 5a montre la partie avant de cet organe (c'est à dire la partie vue par le conducteur) et la figure 5b montre la face arrière de cet organe (la partie sentie par les doigts du conducteur). Ainsi sur la face avant on trouve les symboles 41 des fonctions qu'il est possible de commander avec l'organe 40. Ces symboles sont des signes mnémotechniques illustrant chaque fonction pouvant être commandée à l'aide du dispositif selon l'invention. La face arrière de cet organe 40 présente des zones de surface sensibles 13 accessibles à travers un guide doigt 11. Le déplacement du doigt sur ces surfaces sensibles permet de régler le fonctionnement des fonctions symbolisées (ici, l'éclairage, les clignotants et le cadencement des essuie-glace). On notera que le dispositif selon l'invention présente un moyen d'éclairage de la surface sensible. Lorsque cette surface est quasi transparente, le moyen d'éclairage est constitué par un ensemble de lampes placées sous la surface sensible. Lorsque la surface sensible n'est pas transparente un film électroluminescent est placé sur celle-ci. Lorsque la surface sensible est transparente il est possible d'en protéger la surface par un film souple, même si celui-ci n'a plus de fonction d'éclairage. Il est à noter que le moyen d'éclairage peut être intégré dans le guide doigts lui-même. A cet effet une pluralité de diodes (non représentée) est placée dans le guide doigts et éclaire les zones nécessaires de la surface sensible, par effet de guide de lumière. En variante on notera que la surface sensible 13 peut être réalisée non en un seul élément mais en une pluralité de surfaces sensibles placées au droit des découpes 16 dans le guide doigts. Ainsi au lieu d'utiliser une grande surface sensible dont de nombreuses parties intermédiaires (celles qui sont cachées par le guide doigts) ne sont pas utilisées, il est possible de rentabiliser au mieux la surface sensible. En outre on notera que les parties non utilisées de la surface sensible (parties intermédiaires), lorsque celle-ci est en un seul morceau, peuvent induire des commandes parasites. En effet lorsque le guide doigts est par exemple soumis à la chaleur, il peut se déformer et venir appuyer sur un point de la surface sensible située sous le guide doigts. Ceci peut entraîner une commande parasite au niveau du circuit électronique. Pour pallier cet inconvénient il est connu de passiver les zones de la surfaces sensibles placées sous le guide doigts. En utilisant une pluralité de surfaces sensibles placées uniquement au droit des découpes du guide doigts, il est possible de fiabiliser le dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention est plus particulièrement destiné à être placé dans l'habitacle d'un véhicule (par exemple sur la planche de bord) et à commander l'ensemble des fonctions habitacles de ce véhicule. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisations décrites et représentées. Ainsi les panneaux de commandes selon l'invention ne sont pas limités à l'automobile, mais peuvent également être adoptés pour les dispositifs électro ménagers, les appareils hifi etc... REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande (10) comportant au moins une surface sensible au toucher (13), caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - un guide doigts (11), - des moyens électroniques (14) de commande associés à la surface sensible, le dit guide doigt (11) étant muni d'au moins une découpe (16) présentant des rebords (17) discernables au toucher, la dite découpe (16) étant adaptée pour guider le doigt d'un utilisateur vers la surface sensible (13) afin qu'une commande soit transmise aux moyens électroniques de commande (14) par l'intermédiaire de la surface sensible. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide doigts comporte une pluralité de découpes (16) de formes et dimensions déterminées adaptées pour commander une pluralité de fonctions des moyens électroniques (14). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de surfaces tactiles (13). 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une surface sensible présentant des zones intermédiaires passivées. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen d'éclairage et d'affichage (12) constitué par film électroluminescent. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen d'éclairage comporte un ensemble de diodes placées dans le guide doigts. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce la surface sensible est munie d'aspérités (19) sensibles au toucher. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les rebords (17) de certaines découpes sont munis d'aspérités (21) sensibles au toucher. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est disposé à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile et est adapté pour commander l'ensemble des fonctions habitacles de ce véhicule. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est de forme sensiblement rectangulaire, le guide doigts (11) étant placé sur un film d'éclairage et d'affichage du type électroluminescent (12) muni de signes mnémotechniques pour chaque fonction pouvant être commandée, ce film électroluminescent étant placé sur au moins une surface sensible (13) recouvrant un circuit de commande électronique (14) auquel il est associé. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la surface sensible (13) est quasi transparente et en ce que le moyen d'éclairage est placé sous cette surface sensible.