Brevet FR2927575A1 — publié le 20090821

Dispositif d'interface homme-machine et véhicule automobile comprenant un tel dispositif La présente invention concerne un dispositif d'interface homme-machine, du type comprenant un support, des moyens pour générer des impacts sur le support destinés à être actionnés par un utilisateur, et des moyens pour détecter et localiser des impacts générés sur le support par détection des ondes mécaniques produites par les impacts dans le support. WO 03/107261 décrit un dispositif d'interface homme-machine comprenant un cadre muni d'un fond formant un support, une membrane tendue en travers du cadre et munie de picots pour générer des impacts sur le fond du support lorsqu'un utilisateur appuie sur la membrane, et des capteurs acoustiques pour mesurer les ondes sonores résultant des impacts des picots sur le fond du cadre. La membrane est divisée en zones chacune associée à une instruction. L'analyse des signaux de mesure fournis par les capteurs acoustiques permet de déterminer la zone du fond du cadre où s'est produit l'impact et la zone correspondante de la membrane sur laquelle l'utilisateur a appuyé, et d'y associer l'instruction correspondante. Un but de l'invention est de proposer un dispositif d'interface homme-machine à détection d'impacts sur un support permettant une détection fiable. A cet effet, l'invention propose un dispositif d'interface homme-machine du type précité, caractérisé en ce que les moyens pour générer des impacts comprennent au moins un élément d'actionnement à action brusque. Selon d'autres modes de réalisation, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - au moins un élément d'actionnement se présente sous la forme d'un bouton-poussoir déformable élastiquement et possédant une portion destinée à percuter le support lors du déclenchement brusque de l'élément d'actionnement sous l'effet d'une pression exercée sur le bouton poussoir ; - l'élément d'actionnement est un bouton-poussoir en forme de dôme ; - le dispositif comprend une peau d'aspect recouvrant le support et le ou chaque élément d'actionnement disposé sur le support, le ou chaque élément d'actionnement étant actionnable au travers de la peau d'aspect ; - le ou chaque élément d'actionnement est reçu dans un évidement du support; - les moyens pour détecter et localiser des impacts sur le support comprennent au moins un capteur acoustique ; - le dispositif comprend un dispositif de rétroéclairage comprenant au moins une source lumineuse disposées de façon à diffuser de la lumière au travers du ou de chaque élément d'actionnement ; et - le dispositif de rétroéclairage comprend au moins une source de lumière commune à plusieurs éléments d'actionnement et utilisant le support comme guide de lumière. L'invention concerne également un habillage intérieur de véhicule automobile comprenant un dispositif d'interface homme-machine tel que défini ci-dessus. L'invention concerne encore un véhicule automobile comprenant un habillage intérieur, notamment une planche de bord, comprenant un dispositif d'interface homme-machine tel que défini ci-dessus. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de face d'une planche de bord d'un véhicule automobile, comprenant un dispositif d'interface homme-machine conforme à l'invention ; - les figures 2 et 3 sont des vues schématiques en coupe selon II-II sur la figure 1 du dispositif d'interface homme-machine dans deux configurations différentes ; et - les figures 4 et 5 sont des vues analogues à celle de la figure 2, illustrant des variantes du dispositif d'interface homme-machine, possédant un rétroéclairage. Tel que représenté sur la figure 1, le véhicule 2 automobile comprend une planche de bord 4 possédant une console centrale 6 située de manière classique entre les places avant du véhicule 2. La console centrale 6 comprend un dispositif d'interface homme-machine 8 permettant à un utilisateur de commander certains organes fonctionnels du véhicule 2, tel qu'un système audio, un système de ventilation, de chauffage et de climatisation (HVAC), un système de localisation géographique, un ordinateur de bord... Le dispositif d'interface homme-machine 8 comprend des zones d'actionnement 10 réparties sur la console centrale 6. Chaque zone d'actionnement 10 est associée à au moins une instruction de commande d'un organe fonctionnel, destinée à être exécutée lorsqu'un utilisateur presse la zone d'actionnement 10. Tel que représentée sur la figure 2, le dispositif d'interface homme-machine 8 comprend un support 12 rigide, un dispositif 14 pour générer des impacts sur le support 12, et un dispositif 16 pour détecter et localiser les impacts générés sur le support 12 par le dispositif 14 pour générer des impacts. Le support 12 est avantageusement une partie d'une armature de la console centrale 6. Le dispositif 14 pour générer des impacts comprend des éléments d'actionnement 18 à action brusque. Chaque élément d'actionnement 18 est associé à une zone d'actionnement 10. Le support 12 comprend sur sa surface supérieure 19 des évidements 20 de réception des éléments d'actionnement 18. Les évidements 20 sont ouverts sur la surface supérieure 19. Chaque élément d'actionnement 18 est reçu dans un évidement 20 respectif, est accessible pour un utilisateur. Le dispositif d'interface homme-machine 8 comprend une peau d'aspect 22 recouvrant le support 12 et les éléments d'actionnement 18. La peau d'aspect 22 recouvre avantageusement l'ensemble la console centrale 6. Les zones d'actionnement 10 sont définies sur la peau d'aspect 22 par les éléments d'actionnement 18, qui définissent sur la peau d'aspect 22 des éminences. Chaque élément d'actionnement 18 est actionnable par un utilisateur par pression au travers de la peau d'aspect 22. De préférence, la peau d'aspect 22 est munie de motifs tels que de pictogrammes, dessinés sur les zones d'actionnement, et illustrant la commande associée à chaque élément d'actionnement 18. Chaque élément d'actionnement 18 se présente sous la forme d'un bouton-poussoir prévu pour résister à la pression exercée par un utilisateur avant de se déformer brusquement lorsque la pression atteint un seuil déterminé et de venir percuter le support 12 pour générer un impact sur celui-ci. Dans le mode de réalisation illustré, chaque élément d'actionnement 18 se présente sous la forme d'un dôme 24 élastique en forme de calotte sphérique. Chaque dôme 24 possède un bord périphérique 26 en appui sur un fond 28 et un rebord périphérique 30 de l'évidement 20. Chaque dôme 24 possède un sommet 32 destiné à être pressé par un utilisateur en vue de l'actionnement de l'élément d'actionnement 18 et de l'exécution d'une commande associée. Le dispositif 16 de détection et de localisation comprend des capteurs 34 pour détecter des ondes mécaniques résultant d'impacts subis par le support 12 et se propageant à l'intérieur du support 12. Dans le mode de réalisation décrit, les capteurs 34 sont des capteurs acoustiques (ou micros) aptes à détecter les ondes acoustiques. En variante, les capteurs sont des accéléromètres aptes à détecter les vibrations du support 12 dans une gamme de fréquence recouvrant ou non la gamme des fréquences acoustiques. Le dispositif 16 de détection et de localisation comprend une unité de traitement 36 reliée aux capteurs 34 pour traiter les signaux de mesure émis par les capteurs 34, et déterminer en fonction de ces signaux de mesure la zone du support 12 dans laquelle l'impact s'est produit, et y associer l'instruction correspondante. En fonctionnement, tel que représenté sur la figure 3, lorsqu'un utilisateur appuie sur le sommet 32 d'un dôme 24, le bord périphérique 26 est retenu contre le fond 28 et le rebord 30. Le dôme 24 résiste à la pression exercée par l'utilisateur avant de se déformer brusquement de façon que le sommet 32 s'affaisse et percute le support 12, de sorte qu'un impact est généré sur le support 12. La déformation du dôme 24 est élastique, et le dôme 24 reprend sa forme initiale une fois que l'utilisateur relâche le dôme 24. L'impact du sommet 32 de dôme 24 sur le support 12 produit des ondes mécaniques, et notamment des ondes acoustiques, qui se propagent dans le support 12. Les ondes acoustiques se propagent d'autant mieux que le support est rigide. Les capteurs 34 mesurent ces ondes acoustiques, et transmettent des signaux de mesure correspondants à l'unité de traitement 36 qui localise la zone du support 12 qui a subi l'impact. Le traitement des mesures pour localiser l'impact sur le support 12 est par exemple effectué conformément à l'enseignement de FR 2 863 070, FR 2 874 274 et/ou WO 03/107261. En particulier, l'impact de chaque élément d'actionnement 18 sur le support 12 génère un signal acoustique spécifique pour chaque capteur 34. Ainsi, dans un mode de réalisation, en cas d'impact, l'unité de traitement 36 compare le signal de mesure fourni par chaque capteur 34 à une table de signaux préenregistrés dans une mémoire de l'unité de traitement 36, associe aux signaux mesurés par les capteurs 34 l'élément d'actionnement 18 correspondant, et exécute l'instruction correspondante. Un élément d'actionnement 18 à action brusque se déforme et génère un impact de façon sensiblement indépendante de la manière dont l'utilisateur appuie sur l'élément d'actionnement 18. Il en résulte que l'actionnement d'un même élément d'actionnement 18 généra sensiblement les mêmes ondes dans le support 12, de façon très reproductible. Ceci améliore la fiabilité de détection et de localisation des impacts, et ainsi du dispositif d'interface homme-machine 8. Le dispositif 16 de détection et de localisation comprend un ou plusieurs capteurs 34. L'augmentation du nombre de capteurs augmente la fiabilité de la détection et facilite la localisation par une comparaison des signaux de mesure des capteurs. Le dispositif d'interface homme-machine 8 à détection et localisation d'impacts sur un support requiert un nombre très limité de connections électriques : seuls un ou plusieurs capteurs suffisent pour un nombre beaucoup plus important d'éléments d'actionnement 18. L'actionnement des éléments d'actionnement 18 est détecté et identifié de façon simple, sans utiliser de contact électrique portés par les éléments d'actionnement 18 et mis en contacts du fait de l'actionnement des éléments d'actionnement 18. Le dispositif d'interface homme-machine 8 est intégré facilement à la console centrale 6 en utilisant comme support pour les impacts l'armature de la console centrale 6. Le dispositif d'interface homme machine 8 est ainsi obtenu facilement et à faible coût. Les éléments d'actionnement 18 donnent à l'utilisateur un retour d'information : l'utilisateur ressent le déclenchement de l'élément d'actionnement 18. Ceci rend l'utilisation du dispositif d'actionnement plus agréable. En outre, la peau d'aspect 22 recouvre le support 12 et les éléments d'actionnement 18 sans interruption, ce qui est favorable à l'esthétique du dispositif d'interface homme-machine 8. Pour des raisons esthétiques, dans une variante, les éléments d'actionnement 18 sont disposés de façon que leur sommet est de niveau avec la surface supérieure du support 12 recouverte par la peau d'aspect 22, afin d'obtenir une peau d'aspect 22 dépourvue de proéminence. Les éléments d'actionnement 18 à action brusque en forme de dôme peuvent être remplacés par tout élément d'actionnement à action brusque permettant de générer un impact lorsqu'il se déclenche. Dans une variante illustrée sur la figure 4, le dispositif d'interface hommemahcine 8 comprend en outre un dispositif de rétoéclairage 38 permettant une sortie de lumière à travers chaque zone active 10. Pour ce faire, le support 12 et les éléments d'actionnement 18 sont réalisés en matériau transparent ou translucide, notamment en plastique. En outre, la peau d'aspect 22 est munie de régions de passage de lumière 40 transparentes ou translucides dans les zones actives 10. La peau d'aspect 22 est de préférence opaque en dehors des régions de passage de lumière 40. Chaque région de passage de lumière 40 représente par exemple un motifs ou un pictogramme évoquant l'instruction associée à la zone active 10 correspondante. Le dispositif de rétoéclairage 38 comprend des sources lumineuses 42, par exemple des LED, disposées derrière le support 12 pour un diffusion de la lumière au travers du support 12, des éléments d'actionnement 18 et de la peau d'aspect 22. Le dispositif de rétroéclairage 38 possède par exemple une source lumineuse 42 associée à chaque élément d'actionnement 18 et disposée derrière le support 12 en regard de cet élément d'actionnement 18. Dans une variante illustrée sur la figure 5, le support 12 est utilisé comme guide de lumière, et le dispositif de rétroéclairage 38 possède une ou plusieurs sources lumineuses 42, en nombre inférieur à celui des éléments d'actionnement 18, et disposées à la périphérie du support 12, de façon à diffuser de la lumière dans une tranche 44 du support 12. Le support 12 sert de guide de lumière, et guide la lumière jusqu'aux différents éléments d'actionnement 18, où la lumière ressort vers l'extérieur en traversant chaque élément d'actionnement 18 et la région de passage de lumière 40 de la peau d'aspect 22 recouvrant cet élément d'actionnement 18. Le rétroéclairage des éléments d'actionnement 18 et des zones actives 10 permet une meilleure identifications des zones actives 10, notamment en cas de faible luminosité, par exemple la nuit. L'invention s'applique aux planches de bord de véhicule automobile, et de manière plus générale, à tout habillage intérieur de véhicule automobile, tel qu'un accoudoir de portière. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'interface homme-machine, du type comprenant un support (12), des moyens (14) pour générer des impacts sur le support (12) destinés à être actionnés par un utilisateur, et des moyens (16) pour détecter et localiser des impacts générés sur le support (12) par détection des ondes mécaniques produites par les impacts dans le support (12), caractérisé en ce que les moyens (14) pour générer des impacts comprennent au moins un élément d'actionnement (18) à action brusque. 2.- Dispositif d'interface homme-machine selon la revendication 1, dans lequel au moins un élément d'actionnement (18) se présente sous la forme d'un bouton-poussoir déformable élastiquement et possédant une portion (32) destinée à percuter le support (12) lors du déclenchement brusque de l'élément d'actionnement (18) sous l'effet d'une pression exercée sur le bouton poussoir. 3.- Dispositif d'interface homme-machine selon la revendication 2, dans lequel l'élément d'actionnement (18) est un bouton-poussoir en forme de dôme (24). 4.- Dispositif d'interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une peau d'aspect (22) recouvrant le support (12) et le ou chaque élément d'actionnement (18) disposé sur le support (12), le ou chaque élément d'actionnement (18) étant actionnable au travers de la peau d'aspect (22). 5.- Dispositif d'interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou chaque élément d'actionnement (18) est reçu dans un évidement (20) du support (12). 6.- Dispositif d'interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens (16) pour détecter et localiser des impacts sur le support comprennent au moins un capteur acoustique (34). 7.- Dispositif d'interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un dispositif de rétroéclairage (38) comprenant au moins une source lumineuse disposées de façon à diffuser de la lumière au travers du ou de chaque élément d'actionnement (18). 8.- Dispositif d'interface homme-machine selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de rétroéclairage (38) comprend au moins une source delumière (42) commune à plusieurs éléments d'actionnement (18) et utilisant le support (12) comme guide de lumière. 9.- Habillage intérieur de véhicule automobile comprenant un dispositif d'interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes. 10.- Véhicule automobile comprenant un habillage intérieur, notamment une planche de bord, comprenant un dispositif d'interface homme-machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.