Brevet FR2860758A1 — publié le 20050415

DESCRIPTION La présente invention se rapporte d'une manière générale à des afficheurs éclairables de véhicules automobiles. Plus spécifiquement, l'invention se rapporte à un afficheur éclairable qui est éclairé à partir du centre de l'afficheur et est utilisé dans un tableau de bord de véhicule automobile. Chaque véhicule automobile comprend un tableau de bord dans lequel sont encastrés divers instruments qui fournissent des informations aux occupants du véhicule ou qui permettent à ceux-ci de commander l'environnement intérieur du véhicule. Les instruments jouant le rôle de relais d'informations pour les occupants comprennent, sans limitation, le compteur de vitesse, le compte-tours, la jauge de carburant, la jauge de température du moteur, la jauge de charge de la batterie, l'indicateur de sélection de rapport de vitesse ainsi que divers témoins d'entretien ou de mise en garde. Des exemples de commandes d'environnement comprennent le système audio et/ou de navigation, et le système de chauffage, de ventilation et de climatisation. Traditionnellement, les instruments étaient constitués d'afficheurs plats situés dans un boîtier fixe encastré dans le tableau de bord. Les méthodes utilisées pour éclairer ces instruments maintenaient l'afficheur sur un fond de panier de l'instrument. Habituellement, l'éclairage de ces afficheurs impliquait la mise en place d'une source lumineuse derrière le fond de panier et d'une partie translucide de l'afficheur qui laisse passer la lumière, rendant ainsi les indications de l'afficheur visibles pour un occupant du véhicule. D'autres méthodes d'éclairage réfléchissent ou dirigent la lumière sur la surface de l'afficheur qui est visible par l'occupant du véhicule. Pour éclairer ces instruments de façon homogène, les concepteurs ont dû relever des défis, comme imprimer des couches de compensation de lumière au dos d'un motif graphique rapporté ou mettre au point un disque réfléchissant ou un tube de lumière. De plus, ces contraintes ont limité la capacité des concepteurs à produire des instruments et des groupes d'instruments susceptibles d'être différenciés sur le marché. Compte tenu de ce qui précède, il est clair qu'un besoin existe pour un modèle d'afficheur qui supprime les limitations associées à l'éclairage de l'afficheur et permette aux concepteurs de différencier les instruments et les groupes d'instruments sur le marché. Pour répondre au besoin précité et vaincre les inconvénients énumérés et d'autres limitations de la technique antérieure, la présente invention fournit un afficheur, un instrument ou une jauge qui est éclairé(e) du centre vers les bords pour bénéficier d'une lumière répartie de façon plus homogène. L'afficheur comprend une plaque pourvue d'une bordure périphérique externe et d'une bordure périphérique interne, celle-ci étant définie par une ouverture ou un creux dans la plaque. Une source lumineuse est généralement située au centre, à l'intérieur de la bordure périphérique interne, transmettant par là même la lumière dans la plaque. La bordure périphérique externe de la plaque peut être biseautée et polie de façon à réfléchir dans la plaque tout ou partie de la lumière transmise à partir de la bordure périphérique interne. Des graduations coupées, gravées ou moulées sont formées dans une ou plusieurs des faces de la plaque. La surface légèrement rugueuse des graduations capte en conséquence la lumière transmise par les bords dans la plaque et rend les graduations lumineuses. En formant les graduations directement dans la plaque, on élimine le coût nécessaire à l'application de motifs graphiques rapportés. De plus, en positionnant la source lumineuse comme cela est décrit dans les présentes, on élimine la nécessité de recourir à un tube de lumière ou à un réflecteur, ainsi que les coûts qui en découlent. La plaque est généralement munie en son centre d'un boîtier ou d'un support destiné à la fixer et la soutenir. Ce support peut s'étendre vers l'arrière, à l'opposé de l'occupant du véhicule, généralement vers le tableau de bord lui-même, de façon à écarter la plaque du fond de panier du tableau de bord. De cette manière, on obtient un aspect flottant de l'afficheur. Le boîtier peut aussi comporter un moteur et une aiguille mobile pour un compteur analogique, avec la source lumineuse et son circuit associé. Ainsi, l'invention a pour principal objet un afficheur éclairable de tableau de bord de véhicule automobile, ledit afficheur étant caractérisé en ce qu'il comprend: une plaque ou première plaque ayant une épaisseur et définissant une première et une 25 deuxième surfaces opposées, des parties de ladite plaque définissant une bordure périphérique externe et une bordure périphérique interne définissant une partie centrale; des graduations formées dans ladite plaque permettant de capter la lumière ambiante ou fournie; une source lumineuse située dans ladite partie centrale; un support couplé à ladite plaque de façon à soutenir ladite plaque par rapport au tableau de bord; dans lequel ladite source lumineuse permet d'éclairer lesdites graduations par transmission de la lumière à travers ladite bordure périphérique interne dans l'épaisseur de ladite plaque. En conséquence, la présente invention propose un afficheur éclairable d'un tableau de bord de véhicule automobile comprenant: une plaque ou première plaque munie d'une première et d'une deuxième surface opposées définissant un intervalle entre elles, des parties de ladite plaque définissant une bordure périphérique externe et des parties supplémentaires définissant une bordure périphérique interne et une partie centrale; des graduations formées dans la plaque et conçues pour capter la lumière ambiante et la lumière fournie par une source lumineuse située dans ladite partie centrale; un support couplé à la plaque pour la soutenir par rapport au tableau de bord; dans lequel la source lumineuse est conçue pour éclairer les graduations par transmission de la lumière à travers la bordure périphérique interne dans l'épaisseur de la plaque. Conformément à l'invention, il peut en outre être prévu: - que ladite source lumineuse soit située au centre dans ladite bordure périphérique interne; - que lesdites graduations soient formées dans l'une desdites première et deuxième surfaces; - que ladite bordure périphérique externe soit réfléchissante vers l'intérieur ou 20 intérieurement; - que l'afficheur consiste en au moins un afficheur sélectionné dans le groupe comprenant une jauge de carburant, une jauge de pression d'huile, une jauge de température, un compteur de vitesse, un compte-tours, une plaque de face audio et un bouton; - que ladite source lumineuse soit décalée dans ladite partie centrale par rapport à ladite 25 bordure périphérique interne, et/ou - que l'afficheur comprenne une deuxième plaque soutenue par ledit support, ladite deuxième plaque correspondant en taille et en forme à ladite première plaque, lesdites première et deuxième plaques coopérant pour définir une cavité entre elles, et une aiguille soutenue dans son mouvement dans ladite cavité et fonctionnant en association avec lesdites graduations. D'autres buts, caractéristiques et avantages de cette invention apparaîtront clairement à l'homme du métier à la lecture de la description qui suit, en relation avec les dessins joints à la présente spécification. La figure 1 est une vue de face de l'avant d'une partie d'un tableau de bord matérialisant les principes de la présente invention; la figure 2 est une vue de côté d'un afficheur, une jauge, d'un modèle que l'on trouve dans l'afficheur du tableau de bord de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique divisée d'un afficheur selon les principes de la présente invention; la figure 4 est une vue en coupe le long de la ligne 4-4 de la figure 3; les figures 5 et 6 sont des vues en plan de modes de réalisation supplémentaires matérialisant les principes de la présente invention; la figure 7 est une vue schématique divisée d'un afficheur selon les principes de la présente invention; la figure 8 est une vue en coupe le long de la ligne 8-8 de la figure 7; les figures 9A et 9B sont, respectivement, une vue en plan et une vue en coupe d'un afficheur selon un autre mode de réalisation de l'invention; les figures 10A et 10B sont, respectivement, une vue en plan et une vue en coupe d'un bouton ou d'une commande matérialisant les principes de la présente invention; la figure 11A est une vue en plan d'un système audio intégrant un afficheur selon les principes de la présente invention; et la figure 11B est une vue en plan d'une partie de l'afficheur représenté sur la figure 11A. Si l'on se reporte maintenant aux dessins, on peut voir sur la figure 1 un groupe d'instruments matérialisant les principes de la présente invention et portant le repère 12. Le groupe d'instruments 12 est représenté comme ayant trois jauges ou afficheurs éclairables (désignés par la suite par afficheurs ). Parmi les trois afficheurs, l'afficheur central 14 illustre de façon représentative un compteur de vitesse, l'afficheur de gauche 16 un compte- tours et l'afficheur de droite 18 une jauge de température du moteur et une jauge de carburant. Chaque afficheur 14, 16, 18 est monté via un support sur la plaque arrière 20 ou sur la base 22 du groupe d'instruments 12. Le groupe d'instruments 12 est lui-même inséré ou encastré dans un tableau de bord 24 d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile. Chaque afficheur 14, 16, 18 comprend un cadran ou une plaque 26 de matériau transparent ou translucide et peut, de ce fait, être en plastique ou dans d'autres matériaux semblables au verre. La plaque 26 est généralement plane et comprend une première surface 28 et une deuxième surface opposée 30 qui sont, respectivement, la première et la deuxième face de la plaque 26. De plus, des parties de la plaque 26 définissent une bordure périphérique interne 32 et d'autres parties définissent une bordure périphérique externe 34. Dans le mode de réalisation de la figure 2, la bordure périphérique interne 32 est généralement formée perpendiculairement à la première surface 28 et à la deuxième surface 30, tandis que la bordure périphérique externe 34 est biseautée, par rapport à la première surface 28 et à la deuxième surface 30, et polie. La bordure périphérique interne 32 peut être définie comme une ouverture s'étendant complètement à travers la plaque 26 ou, alternativement, comme on le voit sur la figure 6, peut constituer la bordure d'un creux 36 formé dans la plaque 26. Dans l'ouverture ou le creux 36 se trouve une source lumineuse 38. La source lumineuse 38 est positionnée de telle sorte que la lumière émise par la source lumineuse 38 soit transmise à travers la bordure périphérique interne 32 dans la plaque 26 et soit dirigée vers la bordure périphérique externe 34. En d'autres termes, la plaque 26 est éclairée par la bordure centrale. Lorsque la lumière atteint la bordure périphérique externe 34, la forme biseautée et la surface polie de celle-ci produisent la réflexion d'une partie au moins de la lumière transmise de façon interne dans la plaque 26. Ceci envoie plus de lumière sur la plaque 26 et produit même son éclairement. Formées dans la première surface 28 et/ou dans la deuxième surface 30, on trouve des graduations 40 représentant les repères nécessaires associés au type d'afficheur particulier 14, 16, 18. Les graduations 40 peuvent être obtenues par découpe, gravure, moulage ou être formées de toute autre façon dans la surface 28, 30. Au moment de l'éclairement de la plaque 26 par la source lumineuse 38, la surface légèrement rugueuse des graduations 40 capte la lumière et s'éclaire ou devient lumineuse, tout comme la bordure périphérique externe 34. La source lumineuse 38 peut être choisie parmi un large éventail de sources, notamment, sans limitation, diodes électroluminescentes (LED), réseaux de LED, ampoules à incandescence, ampoules fluorescentes, feuille en matériau électroluminescent et fil électroluminescent. Chacun de ces types de sources lumineuses 38 peut être utilisé de façon interchangeable comme indiqué d'une façon générale par ailleurs dans la présente spécification. Comme on le voit sur les figures 2 et 3, un réseau de LED 42 est adjacent à la bordure périphérique interne 32. De préférence, le réseau de LED 42 est fixé à une carte de circuit imprimé souple 44 et est adjacent à la bordure périphérique interne 32. Si cela est souhaité, il est possible d'utiliser des LED organiques pour permettre un mode de couleur variable dans l'afficheur 14, 16, 18. Comme indiqué plus haut, la lumière émise par les LED individuelles 46 du réseau de LED 42 éclaire la plaque 26, ce qui est illustré par le réseau de lignes entrecroisées de la figure 3, dont plusieurs sont désignées par le repère 48. Lorsque la lumière atteint la bordure périphérique externe 34, une partie au moins de celle-ci se réfléchit dans la plaque 26 pour l'éclairer. Les surfaces rugueuses des graduations 40 captent la lumière et donnent à celle-ci un aspect lumineux. Une partie de la lumière émise par le réseau de LED 42 peut ne pas être réfléchie par la bordure périphérique externe 34 et, en conséquence, la bordure périphérique externe 34 peut, de même, avoir un aspect lumineux. Dans un autre mode de réalisation visible à la partie inférieure des figures 3 et 4, la bordure périphérique externe 34 est illustrée comme étant sensiblement perpendiculaire à la première surface 28 et à la deuxième surface 30 de façon à éliminer l'aspect lumineux de cette bordure. En tant que variante, la bordure périphérique interne 32 est illustrée différemment dans les parties inférieures des figures 3 et 4. Comme on le voit dans les parties inférieures, la bordure périphérique interne 32 est biseautée par rapport à la première surface 28 et à la deuxième surfaces 30. Une autre source lumineuse 38, telle qu'une feuille en matériau électroluminescent, est située au-dessus du biseau pour émettre ainsi de la lumière dans la plaque 30. La source lumineuse 38 et la plaque 26 sont soutenues par un élément support 52 s'étendant dans et/ou à travers l'ouverture ou le creux dans la plaque 26. L'élément support 52 définit ou comprend un boîtier 54. L'élément support 52 peut alternativement s'étendre vers l'arrière de la plaque 26 selon une direction sensiblement perpendiculaire à celle-ci, comme illustré par l'afficheur 14 de la figure 1 et représenté sur la figure 2, de façon à donner à l'afficheur 14 un aspect flottant. Alternativement, comme cela est illustré par les afficheurs 16, 18, l'élément support 52 peut s'étendre selon une direction sensiblement parallèle à la première surface 28 et à la deuxième surface 30 et être relié à la plaque de base 22. Construit de cette façon, l'élément support 52 donne à l'afficheur 16, 18 l'aspect d'un dispositif monté sur un pied, comme le matérialise schématiquement le trait pointillé de la figure 2. Bien entendu, chacun des afficheurs individuels 14, 16, 18 du groupe d'instruments 10 pourrait utiliser l'un ou l'autre des éléments support 52 décrits, selon n'importe quelle combinaison. Lorsque l'afficheur 14, 16, 18 est un instrument analogique, il est en outre muni d'une aiguille mobile 56 reliée à un moteur, de préférence un moteur pas-à-pas, soutenu par le boîtier 54. Le moteur 58 est commandé de telle sorte que l'aiguille 56 se déplace par rapport aux graduations 40 pour indiquer précisément le paramètre concerné. Pour des raisons esthétiques, un couvre-aiguille 60, doté d'une encoche 62 autorisant une plage de mouvement de l'aiguille 56, est monté sur le boîtier 54 sur le côté visible par l'occupant du véhicule. Si l'on fait maintenant référence aux figures 5 et 6, on y trouve illustrées des variations des caractéristiques des afficheurs 14, 16, 18 décrits ci-dessus. Pour plus de clarté et de commodité, divers éléments des afficheurs 14, 16, 18 n'ont pas été représentés sur ces figures. Comme le montre la figure 5, la source lumineuse 38 peut être située au centre de l'ouverture définie par la bordure périphérique interne 32 de la plaque 26 ou peut être décalée de cette position. La source lumineuse 38 illustrée sur la figure 5 représente une ampoule à incandescence 64. De plus, il est possible de donner à la bordure périphérique interne 32 et à la bordure périphérique externe 34 une forme souhaitée autre qu'arrondie. Les afficheurs ronds 14, 16, 18 étaient illustrés précédemment sur les figures 1 à 4. Dans le dessin de La figure 5, les bordures périphériques 32, 34 définissent une forme polygonale (octogonale) pour la plaque 26. Comme on le voit sur la figure 6, au lieu de définir une ouverture s'étendant complètement à travers la plaque 26, la bordure périphérique interne 32 peut faire partie d'un creux 36 formé dans la plaque 26. Comme le montre également la figure 6, la source lumineuse 38 est une ampoule fluorescente incurvée 66. Comme on le voit sur les vues divisées des figures 7 et 8, la source lumineuse 38 peut alternativement être une feuille en matériau électroluminescent 68 ou un fil électroluminescent 70 appliqué(e) sur la bordure périphérique interne 32 ou la bordure périphérique externe 34, dont le profil peut être droit ou biseauté. Dans le mode de réalisation alternatif des figures 9A et 9B, l'afficheur 14, 16, 18 prend la forme d'une paire de plaques, une plaque avant 72 et une plaque arrière 74. Les plaques avant et arrière 72, 74 coopèrent pour définir entre elles une cavité 76 à l'intérieur de laquelle se trouve l'aiguille 56. La plaque arrière 74, ou alternativement la plaque avant 72, peut être munie d'une bride périphérique 78 de façon à totalement refermer la cavité 76. Les graduations 40 peuvent être formées sur l'une ou l'autre des surfaces opposées de la plaque avant 72 ou de la plaque arrière 74. Comme illustré, les graduations 40 sont représentées sur la surface intérieure 80 et sur la surface extérieure 82 de la plaque arrière 74. Il est, de plus, précisé que l'aiguille 56 peut être éclairée de façon similaire par la source lumineuse 38, ou ne pas être éclairée et se détacher sur le fond. Dans la construction des figures 9A et 9B, il est en outre indiqué que la plaque portant les graduations 40, au moins, est éclairée par la source lumineuse 38 et que les deux plaques 72, 74 peuvent être éclairées. Si l'on se réfère maintenant aux figures 10A et 10B, on applique les enseignements de la présente invention à une commande 112 qui pourrait être utilisée pour l'environnement intérieur du véhicule automobile. La commande 112 illustrée est représenté sous la forme d'un bouton à enfoncer et/ou à tourner, ces actions étant représentées par les flèches 114 et 116. La commande 112 comprend une plaque 126 définissant une première surface 128 et une deuxième surface 130. Des graduations 140 sont présentes, comme décrit plus haut, sur la surface 128 et/ou sur la surface 130. Une source lumineuse 138 est intégrée dans la plaque 126 ou y est présente de façon à transmettre la lumière à l'intérieur de la plaque vers une bordure périphérique externe 134. Lorsque la lumière émise par la source lumineuse 138 rencontre les surfaces rugueuses des graduations 140, ces dernières sont éclairées ou prennent un aspect lumineux. Si cela est souhaité, un cache 160 peut être appliqué sur la plaque 126 de telle sorte que, pour quelqu'un regardant depuis l'intérieur du véhicule automobile, une partie externe de la commande 112 soit éclairée et contraste avec le cache non éclairé 160. Bien entendu, un large éventail de configurations de boutons pourrait être fourni par l'incorporation des enseignements de la présente invention. Comme on le voit sur les figures 11A et 11B, les enseignements de la présente invention sont appliqués à un autre circuit de commande d'environnement, spécifiquement le système audio 210 du véhicule automobile. Le système audio 210 est pourvu des commandes habituellement associées à ce type de dispositif, notamment des boutons à tourner ou enfoncer qui peuvent appartenir ou non à la gamme décrite en relation avec les figures 10A et 10B. De plus, le système audio 210 est équipé d'une face d'affichage 212 incorporant les enseignements de la présente invention. La face d'affichage 212 comprend une plaque 226 en matériau transparent ou translucide et comportant des parties définissant une bordure périphérique interne 232 et une bordure périphérique externe 234. Une source lumineuse 238 est située le long d'une partie de la bordure périphérique interne 232 de façon à éclairer la plaque 226 selon les enseignements de la présente invention. Grâce à la présence de graduations sur une partie ou sur la totalité de la surface exposée de la plaque 226, la face d'affichage 212 est éclairée et contraste par rapport aux autres détails et éléments du système audio 210. Comme on le voit sur la figure 11A, une plaque de contraste 250 est placée sur la surface de la face d'affichage 226 pour des raisons esthétiques. Comme l'homme du métier en conviendra aisément, la description ci-dessus est destinée à illustrer la mise en oeuvre des principes de la présente invention. Cette description n'a pas pour objet de limiter la portée ou l'application de cette invention en ce sens qu'elle pourra faire l'objet de modifications, de variations et de changements, sans que l'on s'écarte pour autant de l'esprit de cette invention. lo REVENDICATIONS 1. Afficheur éclairable de tableau de bord de véhicule automobile, afficheur (14, 16, 18) caractérisé en ce qu'il comprend: une plaque ou première plaque (26; 72, 74) ayant une épaisseur et définissant une première et une deuxième surfaces opposées (28, 30), des parties de ladite plaque définissant une bordure périphérique externe (34) et une bordure périphérique interne (32) définissant une partie centrale; des graduations (40) formées dans ladite plaque permettant de capter la lumière ambiante ou fournie; une source lumineuse (38) située dans ladite partie centrale; un support (52) couplé à ladite plaque de façon à soutenir ladite plaque par rapport au tableau de bord (12) ; dans lequel ladite source lumineuse (38) permet d'éclairer lesdites graduations (40) par transmission de la lumière à travers ladite bordure périphérique interne (32) dans l'épaisseur de ladite plaque. 2. Afficheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source lumineuse (38) est située au centre dans ladite bordure périphérique interne (32). 3. Afficheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites graduations (40) sont formées dans l'une des dites première et deuxième surfaces (28, 30). 4. Afficheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bordure périphérique externe (34) est réfléchissante vers l'intérieur ou intérieurement. 5. Afficheur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en au moins un afficheur sélectionné dans le groupe comprenant une jauge de carburant, une jauge de pression d'huile, une jauge de température, un compteur de vitesse, un compte-tours, une plaque de face audio et un bouton. 6. Afficheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source lumineuse (38) est décalée dans ladite partie centrale par rapport à ladite bordure périphérique interne (32). 7. Afficheur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième plaque (72 ou 74) soutenue par ledit support (52), ladite deuxième plaque (72 ou 74) correspondant en taille et en forme à ladite première plaque (74 ou 72), lesdites première et deuxième plaques coopérant pour définir une cavité (76) entre elles, et une aiguille (56) soutenue dans son mouvement dans ladite cavité et fonctionnant en association avec lesdites graduations (40).