Brevet FR2841351A1 — publié le 20031226

L'invention concerne une unité de manoeuvre destinée à être montée dans une ouverture d'une paroi délimitant l'espace intérieur d'un véhicule automobile, en particulier d'une console centrale ou d'un tableau de bord, l'unité de manoeuvre présentant un ou plusieurs organes de manoeuvre qui transmettent des signaux à une unité de commande, laquelle génère à son tour, à partir de signaux de sortie de l'unité de manoeuvre, des signaux d'activation pour une unité de sortie optique, grâce auxquels est déplacé un curseur sur l'unité de sortie optique et pour commander un composant de véhicule automobile. Les véhicules automobiles présentent, en règle générale, des unités de manoeuvre séparées pour différents composants de véhicule. Ainsi existe-t-il par exemple une unité de manoeuvre pour un poste de radio, une unité de manoeuvre pour un ordinateur de bord et une unité de manoeuvre pour un système de climatisation. Ces différentes unités de manoeuvre destinées à différents composants de véhicule tendent de plus en plus à céder la place à une unité de manoeuvre centrale qui coopère avec un écran central, les différents composants de véhicule étant commandés, au moyen de différents menus d'écran, par l'unique unité de manoeuvre. Un tel concept d'affichage et de manoeuvre est connu par exemple grâce à l'édition spéciale ATZ/MTZ, 2001, n 11, pages 24 à 33. Dans le cas du concept d'affichage et de manoeuvre qui y est décrit, l'unité de manoeuvre se compose d'un seul bouton à tourner ou bouton-poussoir de réglage permettant de commander différents composants de véhicule. Le désavantage de ce système réside dans le fait que sa manipulation exige un certain temps d'adaptation et de familiarisation avec le système. On connaît, comme unités de manoeuvre pour ordinateurs portatifs, des surfaces d'entrée tactiles. Ces surfaces d'entrée sont parfaitement planes et de couleur grise. Lorsque l'on déplace un doigt sur la surface d'entrée, le déplacement du doigt se traduit, sur l'écran, par le déplacement d'un curseur. Le déplacement du curseur a lieu ainsi de manière simple et intuitive. Les surfaces d'entrée tactiles pour ordinateurs portatifs sont réalisées soit comme systèmes à capteur capacitif, soit comme systèmes à capteur résistif. Grâce au document US 5 483 261, on connaît en outre une unité de manoeuvre pour un système informatique présentant une surface d'entrée sensitive plane, laquelle est saisie par une caméra, de sorte qu'il est possible que plusieurs doigts d'un même utilisateur soient simultanément détectés sur la surface d'entrée. Le problème qui est à la base de l'invention est de proposer une unité de manoeuvre destinée à être montée dans un véhicule automobile, qui rende possible une manoeuvre intuitive de plusieurs composants de véhicule automobile par ladite unité de manoeuvre commune. L'invention a donc pour objet une unité de manoeuvre destinée à être montée dans une ouverture d'une paroi délimitant l'espace intérieur d'un véhicule automobile, en particulier d'une console centrale ou d'un tableau de bord, l'unité de manoeuvre présentant un ou plusieurs organes de manoeuvre, lesquels transmettent des signaux à une unité de commande, qui génère à son tour, à partir de signaux de sortie de l'unité de manoeuvre, des signaux d'activation pour une unité de sortie optique permettant de déplacer un curseur sur l'unité de sortie optique et pour commander un composant de véhicule automobile, remarquable en ce que l'unité de manoeuvre présente, comme organe de manoeuvre, une zone d'entrée plane comprenant une surface d'entrée, orientée vers l'intérieur du véhicule automobile et une face arrière orientée vers le côté opposé à l'intérieur du véhicule automobile, la zone d'entrée étant optiquement transparente, et dans l'unité de manoeuvre étant disposé un élément de détection optique, avec lequel est saisie une image de la zone d'entrée, et un signal de sortie de l'élément de détection optique étant transmis à l'unité de commande pour générer les signaux d'activation permettant de déplacer le curseur sur l'unité de sortie optique. L'unité de manoeuvre selon l'invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la zone d'entrée est incurvée dans l'espace; - la zone d'entrée est adaptée à un contour de la paroi entourant l'ouverture de montage; - l'élément de détection optique est une caméra, en particulier une caméra CMOS ; - la zone d'entrée plane est transparente ou semi transparente à la lumière visible; - l'unité de manoeuvre présente des moyens d'éclairage, en particulier des moyens d'éclairage infrarouges, permettant d'éclairer la zone d'entrée; - la surface d'entrée tournée vers l'intérieur du véhicule automobile est une surface en matière plastique ou une surface en métal ; - le rapport hauteur/largeur de la zone d'entrée est essentiellement égal au rapport hauteur/largeur d'une zone de sortie de l'unité de sortie optique; - une identification de l'utilisateur est effectuée par interprétation du signal de sortie de l'élément de détection optique; - après interprétation du signal de sortie pour l'identification de l'utilisateur, sont réalisés des réglages personnalisés de composants de véhicule - après interprétation du signal de sortie pour l'identification de l'utilisateur, est désactivé un dispositif d'antidémarrage; - le composant de véhicule automobile est, ou comprend, le dispositif de commande d'un système de climatisation, un système audio, un système multimédia ou un système de navigation. Le terme de curseur sert ici, de manière générale, à désigner une marque représentée sur l'unité de sortie et déplaçable au moyen de l'unité de manoeuvre. Il peut s'agir notamment d'une marque d'entrée ou d'une marque d'insertion ou de moyens permettant de souligner optiquement un symbole de sélection parmi d'autres ou des zones d'écran de l'unité de sortie, en utilisant par exemple une couleur ou un cadre particulier délimitant une zone d'écran donnée. A l'instar des écrans tactiles connus dans le domaine des systèmes informatiques, l'unité de manoeuvre selon l'invention pour composants de véhicule automobile rend possible un déplacement intuitif du curseur en ce que l'utilisateur déplace un doigt sur la surface d'entrée. Le déplacement du doigt sur la surface d'entrée se traduit directement par le déplacement d'un curseur sur une unité de manoeuvre. Il s'ensuit ainsi, pour l'utilisateur, une association directe entre le mouvement de son propre doigt et le mouvement du curseur. Dans le cas de l'unité de manoeuvre selon l'invention, le déplacement du doigt sur la zone d'entrée est détecté par un élément de détection optique tel qu'une caméra, en particulier une caméra CMOS. Ceci présente l'avantage qu'il n'est pas nécessaire d'exercer de pression sur la surface d'entrée, comme c'est le cas par exemple dans les systèmes résistifs. Un autre avantage réside dans le fait que l'unité de manoeuvre peut être aussi manoeuvrée, en hiver, par un conducteur qui porte des gants, ce qui n'est pas possible - ou alors seulement de manière restreinte - dans le cas des écrans tactiles traditionnels comprenant des systèmes capacitifs ou résistifs tels qu'ils sont connus dans le domaine des systèmes informatiques. Dans le cas des unités de manoeuvre pour véhicules automobiles, le problème consiste en outre à concevoir une forme optiquement agréable correspondant aux exigences du constructeur de véhicules automobiles, l'unité de manoeuvre devant notamment être encastrée dans la console centrale ou dans le tableau de bord et donc adaptée à leur conception. L'unité de manoeuvre selon l'invention présente donc, dans une forme de réalisation particulière, une zone d'entrée incurvée spatialement et/ou adaptée au contour de la paroi entourant l'ouverture de montage, et donc notamment de la console centrale ou du tableau de bord. Le déplacement d'un doigt sur la zone d'entrée incurvée spatialement est alors traduit par un déplacement linéaire du curseur. De plus, il est possible de réaliser la zone d'entrée de différentes formes, comme par exemple celle d'une surface d'entrée ronde. Il est prévu, dans une forme de réalisation particulière, que la surface d'entrée tournée vers l'utilisateur soit une surface en matière plastique ou une surface en métal. Ainsi, il est possible de réaliser une surface présentant différents aspects. Outre la possibilité d'avoir différentes couleurs pour la surface d'entrée, il est également possible de réaliser des surfaces métallisées. Afin d'assurer la transparence optique, les revêtements métalliques de la surface ne sont notamment réalisés qu'avec une couche de faible épaisseur ou une fine structure en treillis ou d'une quelconque autre manière semblable. La zone de transparence de la zone d'entrée peut être adaptée à la zone de détection de l'élément de détection optique utilisé. Il est en particulier prévu que la zone d'entrée plane soit transparente ou semi transparente à la lumière visible, c'est-à-dire à la lumière située dans le domaine spectral compris environ entre 400 Nm et 700 Nm. Afin que soit également assurée, dans l'obscurité, une parfaite compréhension des instructions de manoeuvre, il est prévu que l'unité de manoeuvre présente des moyens d'éclairage, en particulier des moyens d'éclairage infrarouges, destinés à éclairer la zone d'entrée. Lors de l'utilisation de moyens d'éclairage infrarouges, il est nécessaire que la sensibilité de l'élément de détection se situe, de manière appropriée, dans le domaine spectral infrarouge. L'unité de manoeuvre peut être en particulier réalisée de telle sorte que le rapport hauteur/largeur de la zone d'entrée est essentiellement égal au rapport hauteur/largeur d'une zone de sortie de l'unité de sortie optique. L'attribution directe d'une position donnée d'un doigt de l'utilisateur détectée sur la zone d'entrée à la position correspondante du curseur sur l'unité de sortie optique est ainsi possible particulièrement simplement, et est particulièrement facilement compréhensible pour l'utilisateur. L'unité de manoeuvre peut être également utilisée pour d'autres tâches que la simple entrée d'instructions de manoeuvre. Il est notamment possible de réaliser une identification de l'utilisateur en interprétant le signal de sortie de l'élément de détection optique. Pour manoeuvrer l'unité de manoeuvre, l'utilisateur met un doigt, en général l'index, sur la surface d'entrée. L'élément de détection optique peut saisir une image du doigt de l'utilisateur, l'image produite pouvant également ressembler à une empreinte digitale. L'empreinte digitale de l'opérateur ainsi prélevée peut être comparée à des échantillons d'empreintes digitales d'utilisateurs du véhicule, lesquels ont été préalablement mis en mémoire, de manière à rendre possible l'identification de l'utilisateur actuel. Après identification de l'utilisateur, il est ensuite possible de procéder par exemple à des réglages personnalisés de composants de véhicule. Il peut s'agir d'un réglage personnalisé du siège du conducteur, d'un système audio, du système de climatisation ou du rétroviseur. En outre, l'identification de l'utilisateur peut être aussi utilisée pour désactiver un dispositif d'antidémarrage si la personne détectée est enregistrée comme personne autorisée à conduire le véhicule. Parmi les composants de véhicule automobile pouvant être activés par l'unité de manoeuvre selon l'invention compte en particulier un système de climatisation, un système audio, un système multimédia ou un système de navigation. L'invention sera commentée plus en détail dans ce qui suit à l'aide d'un exemple de réalisation illustré par les dessins, dans lesquels : - la figure 1 montre une coupe transversale et une vue de face de l'unité de manoeuvre ainsi qu'une ligne de contour de la paroi de montage; - la figure 2 montre un diagramme fonctionnel d'un composant de véhicule comportant l'unité de manoeuvre selon l'invention. Dans la figure 1a est représentée une coupe transversale à travers l'unité de manoeuvre 1. L'unité de manoeuvre 1 comprend, outre des organes de manoeuvre traditionnels 6, tels que boutons de réglage ou touches, une zone d'entrée plane 2. La zone d'entrée plane 2 présente une surface d'entrée 3, laquelle est, à l'état monté de l'unité de manoeuvre, tournée vers l'intérieur 12 du véhicule automobile. Un utilisateur peut, pour déplacer un curseur sur une unité de sortie 9, déplacer un doigt sur la surface d'entrée 3. A l'intérieur de l'unité de manoeuvre 1 est disposée une caméra 5 - notamment une caméra CMOS - laquelle saisit une image de la zone d'entrée 2 et détecte donc le mouvement du doigt de l'utilisateur sur la surface d'entrée 3. La caméra 5 est, pour ce faire, tournée vers la face arrière 4 de la zone d'entrée 2. Dans l'unité de manoeuvre 1 est en outre disposé un moyen d'éclairage 7, à l'aide duquel est éclairée la zone d'entrée 2. La zone d'entrée 2, tout comme l'ensemble de la face antérieure de l'unité de manoeuvre 1 tournée vers l'intérieur 12 du véhicule, est adaptée au contour de la console centrale. Pour ce faire, la surface d'entrée présente en particulier une courbure dans l'espace qui correspond à la courbure dans l'espace de la paroi 13 de la console centrale qui entoure l'unité de manoeuvre, la ligne de contour de ladite paroi étant représentée à la figure 1 c dans une vue par le haut. En outre, la surface d'entrée 3 est accordée, sur le plan de la couleur, aux éléments qui l'environnent. La surface d'entrée 3 peut être ainsi composée d'une surface en matière plastique ou bien d'une surface métallique ou métallisée, une transparence à la lumière devant cependant être assurée afin que le mouvement du doigt de l'utilisateur sur la surface d'entrée 3 puisse être détecté par la caméra 5. La figure 1 b montre une vue de face de l'unité de manoeuvre, c'est-à-dire du côté de l'unité de manoeuvre 1 tourné vers l'intérieur 12 et vers le conducteur, laquelle comprend la surface d'entrée 3 et les autres organes de manoeuvre 6. Comme cela est représenté schématiquement à la figure 2, les signaux de sortie de l'unité de manoeuvre 1, c'est-à-dire le signal de sortie de la caméra 5 et les signaux de sortie des organes de manoeuvre 6, sont transmis à une unité de commande 8. L'unité de commande 8 transforme les signaux d'entrée, qu'elle reçoit en particulier de la caméra 5, en un signal d'activation destiné à un curseur se trouvant sur l'unité de sortie (écran) 9. Pour ce faire, les coordonnées spatiales du doigt de l'utilisateur, qui est détecté par le signal de luminance de la caméra 5, sont transformées, dans l'unité de commande 8, en des coordonnées géométriques. La modification des coordonnées géométriques résultant du déplacement du doigt est transformée en un changement des coordonnées géométriques du curseur sur l'écran 9. Le curseur peut ainsi, selon le cas d'application, être déplacé de manière continue ou par sauts, par exemple dans un menu de sélection. En outre, l'unité de commande 8 est reliée électriquement aux composants de véhicule automobile 10,11, lesquels sont par exemple un système de climatisation et un système audio. En fonction de la sélection effectuée par l'utilisateur dans un menu de sélection apparaissant sur l'écran 9, des signaux de commande de l'unité de manoeuvre 1 sont transmis à l'un des deux composants de véhicule automobile 10,11, de sorte qu'il est possible, par l'intermédiaire de l'unité de manoeuvre 1, de régler la température d'intérieur d'un système de climatisation ou le volume d'un lecteur audio. En outre, il peut aussi exister dans l'unité de commande 8 des moyens de mémorisation, dans lesquels sont stockés des échantillons d'empreintes digitales des différents utilisateurs du véhicule. L'échantillon, détecté par la caméra 5, de l'empreinte digitale de l'utilisateur actuel, lequel a posé son doigt sur la surface d'entrée 3, est, dans l'unité de commande 8, interprété et comparé avec des échantillons mis en mémoire. En cas de concordance entre l'échantillon détecté et l'échantillon mis en mémoire, le dispositif d'antidémarrage peut être désactivé s'il existe une autorisation correspondant à l'empreinte digitale mise en mémoire. De plus, il est possible d'attribuer aux empreintes digitales mises en mémoire des valeurs de réglage pour différents composants de véhicule, de sorte que si une empreinte digitale détectée correspond à une empreinte digitale mise en mémoire, les réglages qui s'y rapportent sont effectués de manière automatique. En outre, l'unité de manoeuvre 1 peut aussi avoir une fonction de scanner, en ce que n'importe quelle forme posée sur la surface d'entrée 3 est saisie par la caméra 5. Il est en outre possible de réaliser à l'aide de l'unité de manoeuvre d'autres fonctions supplémentaires qui requièrent une reconnaissance optique d'échantillon. REVENDICATIONS 1. Unité de manoeuvre destinée à être montée dans une ouverture d'une paroi délimitant l'espace intérieur d'un véhicule automobile, en particulier d'une console centrale ou d'un tableau de bord, l'unité de manoeuvre présentant un ou plusieurs organes de manoeuvre, lesquels transmettent des signaux à une unité de commande, qui génère à son tour, à partir de signaux de sortie de l'unité de manoeuvre, des signaux d'activation pour une unité de sortie optique permettant de déplacer un curseur sur l'unité de sortie optique et pour commander un composant de véhicule automobile, caractérisée en ce que l'unité de manoeuvre (1) présente, comme organe de manoeuvre, une zone d'entrée plane (2) comprenant une surface d'entrée (3), orientée vers l'intérieur (12) du véhicule automobile et une face arrière (4) orientée vers le côté opposé à l'intérieur (12) du véhicule automobile, la zone d'entrée (2) étant optiquement transparente, et dans l'unité de manoeuvre (1) étant disposé un élément de détection optique (5), avec lequel est saisie une image de la zone d'entrée (2), et un signal de sortie de l'élément de détection optique (5) étant transmis à l'unité de commande (8) pour générer les signaux d'activation permettant de déplacer le curseur sur l'unité de sortie optique (9). 2. Unité de manoeuvre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone d'entrée (2) est incurvée dans l'espace. 3. Unité de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la zone d'entrée (2) est adaptée à un contour de la paroi (13) entourant l'ouverture de montage. 4. Unité de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de détection optique est une caméra (5), en particulier une caméra CMOS. 5. Unité de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la zone d'entrée plane (2) est transparente ou semi transparente à la lumière visible. 6. Unité de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'unité de manoeuvre présente des moyens d'éclairage (7), en particulier des moyens d'éclairage infrarouges, permettant d'éclairer la zone d'entrée (2). 7. Unité de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface d'entrée (3) tournée vers l'intérieur (12) du véhicule automobile est une surface en matière plastique ou une surface en métal. 8. Unité de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rapport hauteur/largeur de la zone d'entrée est essentiellement égal au rapport hauteur/largeur d'une zone de sortie de l'unité de sortie optique (9). 9. Unité de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une identification de l'utilisateur est effectuée par interprétation du signal de sortie de l'élément de détection optique (caméra 5). 10. Unité de manoeuvre selon la revendication 9, caractérisée en ce que, après interprétation du signal de sortie pour l'identification de l'utilisateur, sont réalisés des réglages personnalisés de composants de véhicule (10, 11) 11. Unité de manoeuvre selon la revendication 9, caractérisée en ce que, après interprétation du signal de sortie pour l'identification de l'utilisateur, est désactivé un dispositif d'antidémarrage. 12. Unité de manoeuvre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le composant de véhicule automobile (10, 11) est, ou comprend, le dispositif de commande d'un système de climatisation, un système audio, un système multimédia ou un système de navigation.