Brevet FR2959813A1 — publié le 20111111

JAUGE D'ENERGIE A LONGUEUR VARIABLE L'invention concerne le domaine des jauges d'énergie pour lesquelles la variation du niveau d'une réserve d'énergie est représentée par la variation d'une longueur d'un élément graphiquement affiché sur un indicateur. Un domaine préférentiel d'application concerne le domaine des jauges d'énergie représentant la réserve d'énergie électrique restante dans un véhicule électrique ou hybride, car ce sont des jauges d'énergie devant être adaptées à la relative faible io capacité des réserves d'énergie électrique laquelle capacité est associée à l'autonomie limitée des véhicules électriques et des véhicules hybrides en mode traction tout électrique. Selon un art antérieur classique, il est connu une jauge d'énergie, par exemple une jauge de carburant pour un is véhicule à moteur thermique, à longueur variable représentative de la réserve d'énergie, pour laquelle une extrémité de la longueur est fixe, c'est la référence zéro qui indique une réserve d'énergie nulle ou quasiment nulle lorsqu'elle est atteinte, et une autre extrémité de la longueur 20 qui est mobile et dont le déplacement permet de faire varier la longueur de la jauge. L'invention propose une jauge d'énergie dont la longueur diminue par rapprochement de ses deux extrémités et dont la longueur augmente par éloignement de ses deux extrémités, 25 afin d'améliorer la perception de la quantité globale d'énergie restant dans la réserve d'énergie, par l'utilisateur regardant la jauge, en la rendant plus rapide et plus intuitive. L'ergonomie de visualisation de l'utilisateur s'en trouve améliorée. Dans cet art antérieur, lorsque seulement une extrémité bouge, 30 l'oeil ou le regard se concentre surtout au voisinage de l'extrémité qui bouge, perdant ainsi la vision graphique globale lui permettant d'évaluer visuellement et intuitivement la valeur du stock restant d'énergie. Cela est particulièrement intéressant pour les réserves d'énergie relativement faibles, notamment pour les véhicules à faible autonomie relativement faible comme par exemple les véhicules électriques. Au contraire, si comme l'invention le propose, la jauge présente une variation à ses deux extrémités, cette double variation oblige le regard à instinctivement embrasser l'ensemble de la jauge pour visualiser les deux zones susceptibles de bouger, dont les positions sont révélatrices du niveau d'énergie dans la réserve d'énergie, visualisant ainsi io directement et intuitivement la valeur du stock restant d'énergie, représenté par l'ensemble de la longueur embrassée du regard, sans être obligé d'en faire une estimation par reconstruction mentale à partir de la position de la seule extrémité qui bouge, seul élément sur lequel le regard se is focalise naturellement dans l'art antérieur. Dans cet art antérieur, dans des situations où la variation de longueur présente une fréquence plus élevée, par exemple longueur variant soit continûment soit discrètement mais avec un pas faible, ou par exemple conduite en terrain présentant 20 un relief très variable amenant une succession rapide de phases d'accélération alternées avec des phase de freinage associées à une récupération d'énergie sur véhicule électrique, lorsque seulement une extrémité bouge, l'oeil ou le regard se concentre exclusivement sur la zone qui bouge, perdant ainsi 25 la vision globale lui permettant d'évaluer visuellement le rapport entre la variation et le stock d'énergie. Au contraire, si comme l'invention le propose, la jauge présente une variation à ses deux extrémités, cette double variation oblige le regard à instinctivement embrasser 30 l'ensemble de la jauge pour visualiser les deux zones qui bougent. En fait, au lieu de se dire abstraitement que l'on a perdu une unité d'énergie en regardant juste la zone qui a bougé sans plus trop savoir où on est globalement, on est obligé de regarder en permanence l'ensemble de la jauge lequel est plus révélateur de l'énergie restante, c'est-à-dire en donne une révélation plus visuelle et plus intuitive, pour un utilisateur. L'invention permet donc une meilleure appréhension du niveau restant d'énergie à tout moment en obligeant le regard de l'utilisateur à embrasser l'ensemble de la jauge en voulant suivre simultanément plusieurs zones mobiles éloignées l'une de l'autre, plutôt qu'en lui permettant de se focaliser sur une unique zone étroite de variation en bout de jauge. io De manière secondaire, cette jauge à deux extrémités mobiles fait visuellement l'effet d'une chandelle qui brûle par les deux bouts, effet qui est plus révélateur du côté gaspillage non écologique de toute source d'énergie consommée que ne l'aurait faite une jauge à une extrémité mobile faisant plutôt is l'effet d'une bougie qui se consume plus lentement. Selon l'invention, il est prévu une jauge d'énergie à longueur variable représentative d'une réserve d'énergie, une diminution de longueur représentant une diminution de la réserve d'énergie, une augmentation de longueur représentant une 20 augmentation de la réserve d'énergie, caractérisée en ce que, lors de la diminution de longueur, les deux extrémités de la longueur se déplacent en se rapprochant, et en ce que, lors de l'augmentation de longueur, les deux extrémités de la longueur se déplacent en s'éloignant. 25 Même si, à chaque diminution ou augmentation de la longueur, on n'a pas simultanément les deux extrémités qui bougent, on aura au delà d'un seuil de variation, les deux extrémités qui auront bougé toutes deux, par exemple de manière alternée, l'une pour la première moitié du seuil et l'autre pour la 30 deuxième moitié du seuil, avant le seuil de variation suivant pour lequel les extrémités auront à nouveau toutes deux bougé. La jauge d'énergie, si elle n'est forcément rectiligne et si elle peut être courbe, est plutôt monodimensionnelle pour que la seule variation de sa longueur soit déjà représentative de la variation de la réserve d'énergie. Lors de l'éloignement et lors du rapprochement relatif entre les deux extrémités, celles-ci se déplacent préférentiellement 5 d'une même longueur. La jauge est avantageusement constituée d'une succession d'ampoules ou de diodes électroluminescentes. La jauge pourrait aussi être constituée par des cristaux liquides, ou même par l'éclairage localisé d'un fond plus sombre. La io longueur de la jauge est préférentiellement une longueur éclairée sur un fond non éclairé. Dans un premier mode de réalisation préférentiel, les deux extrémités de la longueur se rapprochent et s'éloignent par des déplacements simultanés. is Ainsi, d'une part la variation de réserve d'énergie est plus visible parce que la longueur se réduit, ou s'augmente, plus brutalement, ce qui est en particulier un avantage intéressant pour de faibles réserves d'énergie comme l'énergie électrique d'un véhicule électrique ou hybride à faible autonomie en 20 traction purement électrique, et d'autre part la jauge reste symétrique par rapport à son niveau de référence, le niveau vide ou presque vide, ce qui est visuellement moins dérangeant. Dans un deuxième mode de réalisation optionnel, les deux 25 extrémités de la longueur se rapprochent et s'éloignent par des déplacements alternés. Par rapport à des déplacements simultanés, l'intérêt de déplacements alternés réside dans une précision améliorée, car avec un même nombre de zones susceptibles de varier 30 visuellement, on peut indiquer deux fois plus de variations de réserve d'énergie au cours du temps. De préférence, la longueur de jauge est représentée par une succession d'éléments discrets séparés entre eux par des espaces. Préférentiellement, ces éléments discrets sont au moins au nombre de cinq, et avantageusement au moins au nombre de dix. Là encore, la variation de réserve d'énergie est plus visible parce que la longueur se réduit, ou s'augmente, plus s brutalement, ce qui est en particulier un avantage intéressant pour de faibles réserves d'énergie comme l'énergie électrique d'un véhicule électrique ou hybride à faible autonomie en traction purement électrique. Cette variation risque moins de passer inaperçue par l'utilisateur. io En option, la succession d'éléments discrets peut être remplacée par une longueur variant continûment, améliorant ainsi la précision, mais au détriment de la visibilité et du caractère plus facilement remarquable, par l'utilisateur, de la variation d'énergie. 15 De préférence, la direction moyenne de la longueur de la jauge est plus horizontale que verticale. La direction moyenne de la longueur de la jauge est préférentiellement horizontale ou au moins globalement horizontale. Une jauge dont la longueur est globalement horizontale 20 présente un avantage, en termes de perception par l'utilisateur, sur une jauge dont la longueur est globalement verticale, car le regard humain embrasse mieux d'un coup d'oeil une ligne qu'une colonne. La jauge est préférentiellement symétrique par rapport à la 25 verticale, la référence représentant une réserve d'énergie vide ou presque vide étant située au milieu de la longueur, à égale distance des extrémités gauche et droite lorsque la réserve d'énergie est pleine. De préférence, lorsque la longueur diminue, les extrémités de 30 la longueur descendent en se rapprochant latéralement l'une de l'autre. De même, lorsque la longueur augmente, les extrémités de la longueur montent en s'éloignant latéralement l'une de l'autre. Avantageusement, la jauge d'énergie présente une forme courbe dont la convexité est dirigée vers le bas. Cette forme courbe est préférentiellement un arc de cercle, dont l'amplitude est avantageusement comprise entre un quart de cercle et un demi cercle. De préférence, la jauge d'énergie indique la réserve d'énergie électrique restante dans un véhicule électrique ou dans un véhicule hybride. L'invention concerne également un indicateur intégrant sur un io même cadran des voyants lumineux en plus de la jauge d'énergie. L'indicateur comprend une jauge d'énergie selon l'invention et aussi un ou plusieurs voyants devant logiquement s'allumer avant la jauge d'énergie. Parmi ces voyants, peuvent par exemple figurer un premier is voyant indiquant la mise sous tension des accessoires d'un véhicule, et un deuxième voyant indiquant la mise sous tension du circuit de puissance alimentant le moteur électrique d'un véhicule électrique. Ces voyants sont particulièrement intéressants dans le cas d'un véhicule électrique qui est 20 silencieux, afin de pouvoir, sans rajouter de bruit, signaler au conducteur les différentes étapes de mise sous tension et de démarrage du véhicule, différentes étapes que le bruit du moteur thermique associé au compte tour signalait naturellement pour les véhicules thermiques. 25 Avantageusement, la jauge d'énergie et les voyants forment les parties d'un même pictogramme. Dans une forme de réalisation préférentielle, les voyants forment les deux yeux d'un visage et la jauge d'énergie forme la bouche du visage. 30 Ainsi l'indicateur ressemble à un visage humain, qui commence à ouvrir les yeux, un oeil puis l'autre, correspondant à la mise sous tension électrique successivement des accessoires et du circuit de puissance d'alimentation électrique du moteur électrique, avant de sourire, le sourire étant plus ou moins large selon le niveau plus ou moins élevé de la réserve d'énergie. L'affichage d'un pictogramme représentant un élément familier et positif pour l'utilisateur, un visage souriant, peut même avoir un effet relaxant sur le conducteur du véhicule habituellement stressé par la faible autonomie de son véhicule électrique, surtout dès que la réserve électrique se rapproche de l'état vide. Les yeux du visage sont avantageusement de gros disques, tandis que la courbe du sourire de la bouche est io avantageusement une succession de petits disques. Les gros disques sont de diamètre au moins double par rapport au diamètre des petits disques. L'indicateur est lui-même préférentiellement un disque plus grand dans lequel chaque oeil occupe un quadrant supérieur de is ce grand disque tandis que la bouche occupe symétriquement la moitié inférieure de ce grand disque. Un véhicule inclut notamment un camion, une voiture, un bus, un avion, un bateau. Un véhicule est de préférence un véhicule à moteur, avantageusement terrestre. Un véhicule est 20 préférentiellement une voiture. L'indicateur est préférentiellement intégré sous la forme d'un des cadrans du combiné de la planche de bord du véhicule. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide 25 des figures ci-après, données à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, où : - la figure 1 représente schématiquement le détail d'implantation de la jauge selon l'invention et des voyants sur un indicateur selon l'invention ; 30 - les figures 2 à 7 représentent schématiquement différents états de la jauge selon l'invention et de l'indicateur selon l'invention, en fonction des différents niveaux d'énergie dans la réserve d'énergie et de l'état du moteur électrique du véhicule. Dans la description des figures qui suit, l'exemple d'indicateur choisi est un indicateur de véhicule électrique dans lequel la jauge d'énergie est une jauge d'énergie électrique restante dans le véhicule électrique, ce qui correspond généralement à la quantité d'énergie électrique disponible dans l'ensemble des batteries du véhicule, c'est-à-dire la batterie électrique alimentant les accessoires du véhicule et la batterie électrique de puissance alimentant le moteur électrique du véhicule. La figure 1 représente schématiquement le détail io d'implantation de la jauge selon l'invention et des voyants sur un indicateur selon l'invention. L'indicateur est un cadran circulaire 9 à l'intérieur duquel se trouve un fond 10 sombre ou mat sur lequel sont disposés divers voyants lumineux qui sont soit des lampes soit des is diodes électroluminescentes. On parlera dans la suite de lampes ou de voyants par souci de simplicité, mais les lampes peuvent être remplacées par des diodes. Sur la figure 1, on peut voir deux grosses lampes 7 et 8, ainsi que onze petites lampes 1, 2g à 6g et 2d à 6d. La longueur I de la succession 20 des onze petites lampes est la longueur de la jauge qui est représentative de la réserve d'énergie, c'est-à-dire du niveau d'énergie restante dans la réserve d'énergie. Si l'on décompose le cadran 9 en quatre quadrants, le quadrant 11 gs supérieur gauche, le quadrant 11 ds supérieur 25 droit, le quadrant 11 gi inférieur gauche, le quadrant 11 di inférieur droit, la répartition des voyants lumineux est la suivante : la grosse lampe 7 est disposée dans le quadrant 11 gs supérieur gauche, la grosse lampe 8 est disposée dans le quadrant llds supérieur droit, les cinq petites lampes 2g à 6g 30 sont disposées dans le quadrant 11 gi inférieur gauche, les cinq petites lampes 2d à 6d sont disposées dans le quadrant 11 di inférieur droit, la petite lampe 1 est située à la frontière entre le quadrant 11 gi inférieur gauche et le quadrant 11 di inférieur droit. Par rapport au centre géométrique 12 du cadran circulaire 9, l'espace entre les centres de deux petites lampes correspond à un secteur angulaire d'environ 15 degrés. Les flèches avec les lettres H, B, G, D, représentent respectivement les directions haut, bas, gauche, droite, par rapport à l'indicateur, une fois celui-ci installé sur le tableau de bord du véhicule électrique. La grosse lampe 7 est un témoin de mise sous tension électrique des accessoires raccordés à la batterie de 12 Volts. La grosse lampe 8 est un témoin de mise sous tension io électrique du circuit d'alimentation électrique du moteur électrique du véhicule. La petite lampe 1 est un témoin de niveau minimum d'énergie électrique dans la réserve d'énergie électrique, par exemple disponible dans l'ensemble des batteries électriques du véhicule, batterie des accessoires et is batterie de puissance alimentant le moteur. Les petites lampes 6g et 6d sont des témoins de niveau maximum d'énergie électrique. Les petites lampes 2g à 5g et 2d à 5d sont des témoins de niveau intermédiaire d'énergie électrique. L'ensemble des petites lampes 1, 2g à 5g et 2d à 5d, 20 représente la jauge d'énergie 15. Les figures 2 à 7 représentent schématiquement différents états de la jauge selon l'invention et de l'indicateur selon l'invention, en fonction des différents niveaux d'énergie dans la réserve d'énergie et de l'état du moteur électrique du véhicule. 25 Sur la figure 2, le véhicule électrique est à l'arrêt, le moteur électrique ne fonctionne pas, tous les voyants sont éteints. Dans cet état du véhicule, comme dans les autres états du véhicule, de préférence au moins les voyants 6g et 6d sont rendus visibles même éteints, au moins en partie, pour qu'à 30 tout moment, l'utilisateur puisse visualiser la longueur maximale de la jauge lorsque la réserve d'énergie électrique est pleine. Sur la figure 3, le conducteur du véhicule a mis la clé du véhicule sur la première position, ce qui correspond à la mise 2959813 i0 sous tension électrique des accessoires, par exemple sur la batterie électrique de 12 Volts gérant les accessoires. En conséquence le voyant 7 s'allume. Sur la figure 4, le conducteur a mis la clé du véhicule sur la 5 deuxième position, ce qui correspond à la mise sous tension électrique également du circuit de puissance alimentant le moteur électrique, c'est-à-dire de la batterie de puissance. En conséquence le voyant 8 s'allume. Les voyants 7 et 8 sont donc allumés. Ensuite, le premier voyant 1 de la jauge io s'allume. Puis successivement, tous les autres voyants de la jauge vont s'allumer jusqu'à ceux qui correspondent au niveau d'énergie dans la réserve d'énergie électrique, jusqu'aux voyants 6g et 6d qui vont s'allumer aussi si la réserve d'énergie électrique est pleine. Les deux extrémités el et e2 is de la longueur de la jauge sont confondues au niveau du voyant 1. La figure 4 correspond également à un niveau minimal d'énergie électrique restante qui peut se mettre par exemple à clignoter lorsque l'on descend en dessous d'un seuil minimal 20 d'énergie électrique disponible correspondant à la « réserve » des réservoirs de carburant des moteurs thermiques, seuil minimal pour lequel il devient prudent de refaire le plein d'énergie électrique. Cette « réserve » peut correspondre par exemple à une autonomie restante de 10km pour une 25 autonomie maximale de 100km du véhicule, ou bien à une quantité d'énergie électrique correspondant au dixième de la réserve pleine d'énergie électrique. Sur la figure 5, la réserve d'énergie électrique est pleine. Tous les voyants de la jauge sont allumés. Les deux extrémités el 30 et e2 de la longueur de la jauge sont respectivement les voyants 6g et 6d. Sur la figure 6, seuls les voyants intermédiaires de la jauge 2g, 3g, 2d, 3d, sont allumés, en plus du voyant minimal 1, car la réserve d'énergie électrique est à un niveau intermédiaire. 2959813 Il Préférentiellement, lorsque ce niveau aura encore baissé d'un cran, les voyants 3g et 3d vont s'éteindre simultanément pour arriver à la configuration de la figure 7. Les deux extrémités el et e2 de la longueur de la jauge sont respectivement les 5 voyants 3g et 3d. Des effets supplémentaires, obtenus par brèves variations et retours à la configuration lumineuse représentative du niveau d'énergie dans la réserve d'énergie électrique, peuvent indiquer des situations particulières, comme par exemple un io « bref élargissement de sourire temporaire » lorsque le véhicule passe en mode freinage récupérateur d'énergie, puisque cela correspond à une économie d'énergie pour le conducteur. Sur la figure 7, une fois atteint un faible niveau d'énergie is électrique restante dans la réserve d'énergie électrique, il va devenir intéressant pour le conducteur de pouvoir gérer le niveau d'énergie électrique avec précision pour éviter de tomber en panne sèche au bord de la route. Lorsqu'il n'y a plus qu'une faible partie des voyants de la jauge qui est 20 allumée, par exemple ici trois voyant sur onze, alors un affichage digital donnant précisément soit préférentiellement l'autonomie restante en km soit le nombre de kW heure restants peut s'afficher, par exemple ici sous la forme de deux chiffres 13 et 14 (il pourrait y en avoir plus, par exemple trois). 25 Ces deux chiffres complètent le « visage » du cadran 9 en étant placés au niveau du « nez ». Les deux extrémités el et e2 de la longueur de la jauge sont respectivement les voyants 2g et 2d. De la figure 5 à la figure 7, la longueur I de la jauge n'a cessé 30 de diminuer, représentant une diminution correspondante du niveau d'énergie électrique dans la réserve d'énergie électrique du véhicule. 15 REVENDICATIONS1) Jauge d'énergie à longueur (I) variable représentative d'une réserve d'énergie, une diminution de longueur (I) représentant une diminution de la réserve d'énergie, une augmentation de s longueur (I) représentant une augmentation de la réserve d'énergie, caractérisée en ce que, lors de la diminution de longueur (I), les deux extrémités (el, e2) de la longueur (I) se déplacent en se rapprochant, et en ce que, lors de l'augmentation de longueur (I), les deux extrémités (el, e2) de lo la longueur (I) se déplacent en s'éloignant. 2) Jauge d'énergie selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux extrémités (el, e2) de la longueur (I) se rapprochent et s'éloignent par des déplacements simultanés. 3) Jauge d'énergie selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux extrémités (el, e2) de la longueur (I) se rapprochent et s'éloignent par des déplacements alternés. 20 4) Jauge d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la longueur (I) de jauge est représentée par une succession d'éléments discrets séparés entre eux par des espaces. 25 5) Jauge d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la direction moyenne de la longueur (I) de la jauge est plus horizontale que verticale. 6) Jauge d'énergie selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisée en ce que, lorsque la longueur (I) diminue, les extrémités (el, e2) de la longueur (I) descendent en se rapprochant latéralement l'une de l'autre. 20 7) Jauge d'énergie selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle présente une forme courbe dont la convexité est dirigée vers le bas. 8) Jauge d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle indique la réserve d'énergie électrique restante dans un véhicule électrique ou dans un véhicule hybride. Io 9) Indicateur, caractérisé en ce qu'il comprend une jauge d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes, et en ce qu'il comprend aussi un ou plusieurs voyants (7, 8) devant logiquement s'allumer avant la jauge 15 d'énergie (15). 10) Indicateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la jauge d'énergie (15) et les voyants (7, 8) forment les parties d'un même pictogramme. 11) Indicateur selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que les voyants (7, 8) forment les deux yeux d'un visage et en ce que la jauge d'énergie (15) forme la bouche du visage. 25