Brevet FR2919737A1 — publié le 20090206

Dispositif de commande à surface tactile sensible à la pression La présente invention concerne un dispositif de commande électrique par surface tactile utilisant des résistances sensibles à la pression (également connu sous le nom de capteur FSR pour Force Sensing Resistor en anglais), notamment pour les dispositifs de commande de véhicules automobiles tel qu'un mécanisme motorisé d'ouverture et/ou de fermeture d'au moins un ouvrant ou un organe électronique pour un écran multimédia ou un système de climatisation. On a proposé plus récemment, d'utiliser pour ces commandes, des surfaces tactiles permettant de détecter un appui simple du doigt pour déclencher un type particulier d'action ou de commande, comme pour une commande d'organe de véhicule, en fonction de la position de l'appui détecté et/ou du déplacement ultérieur de cet appui sur la surface. Ces surfaces tactiles utilisent de plus en plus la technologie des résistances sensibles à la pression, qui devancent d'autres technologies équivalentes, comme par exemple des technologies capacitives ou encore optiques, grâce à sa facilité de mise en oeuvre et à sa robustesse. De tels capteurs sont par exemple connus sous le nom tablette digitalisante (dénomination anglaise "Digitizer pad") et on cite comme art antérieur les documents suivants : US 4,810,992, US 5,008,497, FR 2683649 ou encore EP 0 541 102. Ces capteurs comprennent des couches semi-conductrices prises en sandwich entre par exemple une couche conductrice et une couche résistive. En exerçant une pression sur la couche FSR, sa résistance ohmique diminue, permettant ainsi, par application d'une tension adaptée, de mesurer la pression appliquée et, ou la localisation de l'endroit où la pression est exercée. Lors de l'assemblage du capteur dans le dispositif de commande, la surface inférieure du capteur peut être fixée par collage sur un support prévu à cet effet. Toutefois, cette technique d'assemblage peut poser des problèmes. Notamment, en fonction des matériaux à coller et de la colle utilisée, on peut observer un décollement partiel du capteur pour des variations importantes de la température fluctuant entre -40 C et 85 C. BRT0120FR (SFR5108 ) Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de commande électrique ayant un meilleur comportement face aux variations de la température extérieure. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande à surface tactile comprenant un capteur dont la surface est sensible à une variation de pression tactile et un support portant le capteur, caractérisé en ce que le capteur est monté flottant sur le support et en ce que le support comporte un moyen de positionnement coopérant avec une zone morte du capteur pour positionner le capteur sur le support. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtra tnt à la lecture de la description de l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective du dispositif de commande selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de commande selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, la figure 3 est une vue en perspective du dispositif de commande selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. La figure 1 montre un dispositif de commande 1 selon l'invention par exemple apte à commander un mécanisme motorisé (non représenté) d'ouverture et/ou de fermeture d'un ouvrant, tel que par exemple une vitre d'un véhicule automobile, un toit ouvrant ou encore le coffre / hayon / porte coulissante motorisé d'un véhicule. Bien entendu, ce type de dispositif peut être adapté à toute autre commande électrique de véhicule automobile comme une commande de siège électrique ou des commandes de lumière telles qu'une liseuse de plafonnier ou un éclairage d'ambiance. Le dispositif de commande électrique à surface tactile 1 comprend un capteur 3 porté par un support 5 notamment destiné à être recouvert d'un revêtement de protection et assemblé avec une carte à circuit imprimé, dans un boîtier non représenté. Pour cela, le support 5, en plastique par exemple, comporte notamment des moyens d'encliquetage 6 au boîtier ainsi que des encoches latérales 8 permettant le passage de vis de fixation d'un couvercle et d'un fond s'emboitant l'un dans l'autre pour former le boîtier (non représenté). BRT0120FR (SFR5108 ) 3 Le capteur 3 possède une surface sensible 7 à une variation de pression tactile (également connu sous le nom de capteur FSR pour I .once Sensing Resistor en anglais). La surface sensible 7 comporte trois zones actives adjacentes 7a, 7b, 7c correspondant aux zones actives pour commander dans ces zones une fonction électrique spécifique. De préférence, la surface tactile 7 comporte deu régions transversales inactives 9a et 9b, et une région périphérique 11, composée des régions latérales 11 a à i Id, également appelées zones mortes. Les zones mortes transversales 9a et 9b sont trae•ersées par des passages 13a, 13b du signal du capteur 3. La surface tactile 7 du capteur 3 comprend des moyens de connexion 15 à son extrémité, pour assurer la liaison électrique avec par exemple, la carte à circuit imprimé (non représentée). Avantageusement, on prévoit que non seulement le capteur à surface tactile 3, mais aussi les moyens de connexion 15, soient souples. Ainsi, on peut envisager que les moyens de connexion 15 soient formés par une prolongation du capteur 3. De même, on peut avantageusement prévoir une protubérance de guidage 16, réalisée d'une seule pièce sur une face latérale du support 5, pour guider les moyens de connexion 15. Selon l'invention, le capteur 3 est monté flottant sur le support 5 et le support 5 comporte un moyen de positionnement 17 coopérant avec une zone morte 11 du capteur 3 pour positionner le capteur 3 sur le support 5. Le capteur 3 monté flottant sur le support 5 permet de s'affranchir des problèmes liés aux différences de coefficients de dilatation thermiques entre le capteur 3, le support 5 et la colle, qui surviennent dans les dispositifs de l'art antérieur. En effet, le capteur 3 peut ainsi se déplacer légèrement en coulissement sur son support 5 lorsque le dispositif de commande 1 est soumis à d'importantes variations thermiques. Etant donné que le capteur 3 est monté flottant, le moyen de positionnement est indispensable pour garantir que l'emplacement de la z• >ne active de la surface 7 du capteur 3 corresponde bien à l'emplacement de la commande spécifique demandée par l'utilisateur. Ainsi, le dispositif 1 permet de résoudre les problèmes de l'art antérieur liés au moyen de fixation du capteur 3 au support 5 par collage. BRT0120FR (SFR5108 ) Par ailleurs, le moyen de positionnement 17 coopère avec une zone morte 11 du capteur 3, ce qui permet d'optimiser l'encombrement du dispositif de commande 1 en évitant une perte de la surface active 7 du capteur 3. En outre, le capteur 3 est positionné de manière amovible au support 5, ce qui permet de pouvoir le changer ou de le repositionner facilement si nécessaire. Avantageusement, le moyen de positionnement 17 et les zones mortes 1 lb et 11d correspondantes sont situés sur les bordures latérales opposées des extrémités longitudinales du dispositif 1, pour mieux positionner le capteur 3 sur le support 5. La figure 1 illustre un premier mode de réalisation du dispositif 1 dans lequel le moyen de positionnement 17 comporte au moins un pion de centrage 19 coopérant avec au moins un trou 21 correspondant formé dans une zone morte 11 du capteur 3. On prévoit que le trou 21 présente une ouvert ure, par exemple circulaire, de taille légèrement supérieure à la section du pion de centrage 19, de manière à autoriser un léger coulissement du capteur 3 autour du pion 19. Avantageusement, le moyen de positionnement 17 du dispositif 1 comporte deux pions de centrage 19 situés sur les bordures latérales opposées du support 5 qui coopérent respectivement avec deux trous 21 correspondants formés dans une zone morte 11a, 11b du capteur 3. Ainsi, la surface tactile 7 du capteur 3 est étirée sur le support 5 par les deux pions de centrage 19. On obtient ainsi une unité de fabrication compacte comprenant le capteur 3 assemblé au support 5, avantageusement reliée à une carte à circuit imprimé, qui peut être manipulée de façon indépendante lors des phases d'assemblage des procédés de fabrication. On peut également prévoir d'utiliser les encoches latérales 8 du support 5 comme moyen supplémentaire de positionnement en prévu\ ant des découpes correspondantes dans les zones mortes latérales lia, l i c du capteur 3. Avantageusement, on prévoit que le dispositif I comporte des moyens de fixation non représentés sur cette figure, pour fixer de manière amovible le capteur 3 au support 5. Par exemple, on prévoit que ces moyens de fixation sont formés par le boîtier du dispositif 1, prenant le capteur 3 en sandwich entre le support 5 et le revêtement de protection. BRT0120FR (SFR5108 ) Selon un second mode de réalisation du dispositif 1 schématisé par la figure 2, le moyen de positionnement 17 comporte au moins un crochet de maintien 23 qui coopère avec une zone morte périphérique 11 du capteur 3. On prévoit dans ce mode de réalisation que le capteur 3 comporte avantageusement une zone morte périphérique 11 autour de la zone active 7 dont la dimension latérale est suffisante pour permettre sa coopération avec le crochet de maintien 23. De même, on prévoit avantageusement que le support comporte une bordure périphérique surélevée 24 entourant le capteur 3 dans laquelle sont formés les crochets de maintien 23. La bordure 24 et les crochets de maintien 23 forment un moyen de positionnement 17 du capteur 3 dans le support 5 et les crochets de maintien 23 permettent en outre la retenue du capteur 3 clans le dispositif 1. Avantageusement, deux crochets de maintien 23 coopèrent avec une zone morte 11d périphérique de la face latérale opposée aux moyens de connexion électriques 15 du capteur 3. En effet, les moyens de connexion 15 souples forment déjà un moyen de positionnement sur cette face du capteur 3. De préférence, le dispositif 1 comporte également au moins un crochet de maintien 23 coopérant avec une zone morte périphérique lia, I 1 c de chaque face longitudinale du capteur 3. Selon un troisième mode de réalisation illustré sur la figure 3, le moyen de positionnement 17 comporte au moins un pion de centrage 25 coopérant avec un trou 26 correspondant et au moins une dent d'accrochage 27 coopérant avec un trou oblong 28 correspondant. Le pion 25 et la dent d'accrochage 27 permettent de positionner le capteur 3 sur le support 5 et la dent d'accrochage 27 permet en outre de retenir le capteur 3 sur le support 5. Par ailleurs, le trou oblong 28 permet le positionnement latérale du capteur 3 au support 5, tout en autorisant un léger coulissement longitudinal du capteur 3 autour de la dent d'accrochage 27. De préférence, le pion de centrage 25 et la dent d'accrochage 27 sont situés sur des bordures opposées du support 5 et coopèrent avec des trous 26 et 28 correspondants BRT0120FR (SFR5108 ) formés dans des zones mortes correspondantes 11b et I l d, opposées l'une à l'autre dans la longueur du capteur 3. On comprend qu'avec un tel dispositif de con limande 1 à surface tactile ayant un capteur 3 monté flottant sur le support 5 et un moN en de positionnement 17 coopérant avec une zone morte 11 du capteur 3 pour positionner de manière amovible le capteur 3 au support 5, on améliore la résistance du dispositif de commande 1 aux contraintes thermiques et on augmente ainsi sa durée de vie. BRT0120FR (SFR5108 ) REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande à surface tactile comprenant un capteur (3) dont la surface (7) est sensible à une variation de pression tactile et un support (5) portant le capteur (3), caractérisé en ce que le capteur (3) est monté flottant sur le support (5) et en ce que le support (5) comporte un moyen de positionnement (17) coopérant avec une zone morte (11) du capteur (3) pour positionner le capteur (3) sur le support (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de positionnement (17) et les zones mortes (11b et 11d) correspondantes, sont situés sur les bordures latérales opposées des extrémités longitudinales du dispositif (1). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de positionnement (17) comporte .iu moins un pion de centrage (19) coopérant avec au moins un trou (21) correspondant formé dans une zone morte (11) du capteur (3). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le trou (21) présente une ouverture de taille supérieure à section du pion de centrage (19), de manière à autoriser un coulissement du capteur (3) autour du pion (19). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux pions de centrage (19) situés sur chaque bordure des faces latérales du support (5) et coopérant respectivement avec deux trous (21) correspondants formés dans une zone morte (11b, 11d) du capteur (3). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le moyen de positionnement (17) comporte en outre au moins une dent d'accrochage (27) coopérant avec un trou oblong (28) correspondant formé dans une zone morte du capteur (3). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de positionnement (17) comporte au moins un crochet de maintien (23) coopérant avec une zone morte périphérique (11) du capteur (3). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte deux crochets de maintien (23) coopérant avec une zone morte périphérique (11d) de la face latérale opposée aux moyens de connexion électriques (15) du capteur (3). BRT0120FR (SFR51108 ) 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un crochet de maintien (23) coopérant avec une zone morte périphérique (Il a, 1lc) de chaque face longitudinale du capteur (3). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de fixation pour fixer de manière amovible le capteur au support. BRT0120FR (SFR5108 )