Brevet FR2953972A1 — publié le 20110617

DP-318939 Dispositif et méthode de diagnostic de la connexion d'un écran d'affichage DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un dispositif électronique muni d'un écran d'affichage à cristaux liquides notamment destiné à être installé sur un élément structurel d'un véhicule automobile. La présente invention concerne aussi une méthode de diagnostic de l'état de connexion de l'écran d'affichage. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Dans le domaine automobile, il est courant d'équiper un véhicule d'un dispositif électronique comportant deux composants électroniques reliés entre eux par un connecteur souple. Un tel dispositif est par exemple un dispositif d'affichage d'informations qui est destiné à être installé sur un élément structurel du véhicule, tel qu'une planche de bord, une console ou analogue. Ce dispositif est par exemple prévu pour délivrer à un utilisateur du véhicule une information, telle qu'une information générale, du type date, heure, température extérieure au véhicule ou analogue. Ce dispositif est aussi susceptible de délivrer à l'utilisateur une information particulière relative au fonctionnement du véhicule, voire une information relative au fonctionnement d'une installation équipant ce dernier, telle qu'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation. Lorsque le dispositif électronique est un dispositif d'affichage, il comporte généralement un premier composant électronique qui est constitué par un écran d'affichage à cristaux liquides et un second composant électronique qui est constitué par une carte de commande pour la mise en oeuvre de l'écran d'affichage. La carte de commande et l'écran d'affichage sont logés dans un boîtier en étant disposés par exemple en superposition l'un de l'autre. Une source lumineuse, telle qu'une diode électroluminescente ou analogue, est placée entre l'écran d'affichage et la carte de commande pour éclairer l'écran d'affichage par rétro-éclairage. L'écran d'affichage comporte une pluralité de pistes électriques qui comprennent des segments d'affichage intégrés à l'écran. Chaque segment est réalisé en cristaux liquides, par exemple à partir d'un procédé de photolithographie, et est contrôlé par deux électrodes. Une tension électrique est susceptible d'être appliquée aux électrodes d'un segment pour orienter les cristaux liquides de ce dernier de sorte que la lumière émise par la source lumineuse le traverse. L'application de la tension électrique à un segment particulier est commandée par un microprocesseur monté sur la carte de commande ou par un autre composant électronique du type « driver » d'écran à cristaux liquides. Bien entendu l'écran peut aussi comporter des pixels au lieu des segments. Pour raccorder électriquement les pistes électriques formant les électrodes de l'écran d'affichage avec les pistes électriques reliées au microprocesseur de la carte de commande il est nécessaire d'agencer un connecteur électrique entre les deux composants. Dans ce type d'application, le connecteur utilisé est généralement un connecteur souple du type Zebra qui comporte une pluralité de lamelles conductrices en carbone séparées par des lamelles isolantes réalisées en un polymère électriquement isolant tel qu'un silicone ou analogue. Le connecteur souple est monté légèrement comprimé entre la carte de commande et l'écran d'affichage de sorte que les lamelles conductrices soient en contact électrique d'un côté avec des plots de connexion de la carte de commande et de l'autre avec des plots de connexion de l'écran. Lors de l'assemblage du dispositif électronique, il arrive que le connecteur souple soit mal monté de sorte que certains plots de connexion de l'écran ne sont pas raccordés électriquement à la carte de commande ce qui entraîne un dysfonctionnement de l'écran. Il arrive aussi que le connecteur et/ou l'écran soit oublié lors du montage ce qui empêche tout fonctionnement du dispositif électronique. Ce type d'erreur de montage se produit d'autant plus facilement que ces opérations de montage sont généralement effectuées manuellement. Il est connu d'utiliser sur la chaîne de montage des systèmes de détection visuels nécessitant des caméras afin de détecter la présence de composants et/ou des erreurs de positionnement. Toutefois, ces systèmes de détection sont particulièrement coûteux à mettre en oeuvre et ils ne permettent pas de détecter toutes les erreurs de montage. De plus, ces systèmes ne permettent pas de détecter des erreurs de montage après la mise en place du dispositif électronique dans l'équipement complet, par exemple dans le tableau de commande d'un système de ventilation et de chauffage. Par exemple, dans certains cas, l'écran n'est pas monté sur la carte de commande mais il est monté en toute fin d'assemblage, lorsqu'on vient positionner l'organe de commande, équipé de l'écran, sur le tableau de bord du véhicule qui porte la carte de commande. Dans ce cas, le diagnostic du montage du dispositif électronique ne peut se faire qu'à la fin de l'assemblage ce qui exclut notamment l'utilisation de caméras de détection. RESUME DE L'INVENTION Pour résoudre les problèmes mentionnés précédemment, l'invention propose un dispositif électronique comprenant un écran d'affichage à cristaux liquides et une carte de commande pour la mise en oeuvre de l'écran, les pistes électriques de la carte étant reliées électriquement aux pistes électriques de l'écran par l'intermédiaire d'un connecteur qui est en contact d'un côté avec une première série de plots de connexion portés par la carte et de l'autre avec une seconde série de plots de connexion portés par l'écran, la carte de commande comportant une unité électronique de commande susceptible d'appliquer une tension électrique sur au moins un plot de connexion de la première série en vue d'afficher une information donnée sur l'écran, caractérisé en ce que la carte de commande comporte un dispositif de diagnostic qui est prévu pour générer une impulsion de tension sur des plots de connexion de la première série et pour mesurer la tension électrique résultante en vue de déterminer l'état de la connexion entre l'écran et la carte en fonction de la valeur de la tension électrique mesurée. On entend ici par diagnostic de l'état de la connexion la détermination d'un raccordement électrique opérationnel entre la carte de commande et l'écran consécutive à un positionnement correct du connecteur par rapport à la carte et à l'écran. Cette méthode de diagnostic permet aussi de détecter l'absence de l'écran et/ou du connecteur. Un avantage de la présente invention est qu'elle ne nécessite aucune modification du connecteur, de la carte de commande, ou de l'écran et qu'elle ne nécessite pas de dispositif de contrôle extérieur complexe. De plus, la présente invention peut être mise en oeuvre à n'importe quel moment après l'assemblage de l'écran sur la carte de commande. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : - le dispositif de diagnostic comprend une unité électronique de contrôle qui est agencée sur la carte de commande ; - l'unité électronique de contrôle est constituée par le microcontrôleur qui contrôle l'écran ; - le connecteur est un connecteur souple ; - le connecteur souple comprend une succession alternée de lamelles électriquement conductrices et de lamelles électriquement isolantes, orientées parallèlement aux bords latéraux du connecteur souple de sorte que les extrémités d'une lamelle conductrice et les extrémités d'une lamelle isolante soient disposées en alternance le long des bords longitudinaux du connecteur souple ; - les lamelles électriquement isolantes sont réalisées en une matière plastique souple, notamment de la silicone. L'invention propose aussi un équipement intérieur de véhicule automobile comportant au moins un organe de commande prévu pour contrôler un paramètre de fonctionnement de l'équipement, caractérisé en ce qu'un dispositif électronique selon l'une des caractéristiques précédentes est agencé dans l'organe de commande de manière que l'écran affiche une information liée au paramètre de fonctionnement de l'équipement. Cet équipement appartient par exemple à une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation. L'invention propose aussi une méthode de diagnostic pour un dispositif électronique selon l'une des caractéristiques précédentes, ladite méthode visant à déterminer l'état de connexion de l'écran avec la carte de commande. Elle est caractérisée en ce qu'elle comporte les étapes suivantes : - génération d'une impulsion de tension sur au moins un plot de connexion de la première série, - mesure de la tension électrique sur un ou plusieurs plots de connexion associés de la première série, - comparaison de la tension mesurée avec une valeur de seuil, - émission d'un signal de diagnostic représentatif de l'état de la connexion, ledit signal de diagnostic étant positif lorsque la tension mesurée est supérieure à la valeur de seuil et négatif lorsque la tension mesurée est inférieure à la valeur de seuil. La méthode est mise en oeuvre de préférence au moyen d'une unité électronique de contrôle qui est agencée sur la carte de commande. L'unité électronique de contrôle est constituée par le microcontrôleur qui contrôle l'écran. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée qui représente schématiquement un tableau de commande équipé d'un dispositif d'affichage réalisé conformément aux enseignements de l'invention ; - la figure 2 est un schéma qui illustre le raccordement électrique entre la carte de commande et l'écran du dispositif d'affichage de la figure 1 ; - la figure 3 est un schéma qui illustre le circuit électrique d'alimentation d'un segment de l'écran d'affichage de la figure 2 ; - la figure 4 est un diagramme qui représente la tension d'alimentation en fonction du temps et qui montre une impulsion de tension utilisée pour diagnostiquer l'état de la connexion du dispositif d'affichage de la figure 1 ; - les figures 5 et 6 sont des diagrammes similaires à celui de la figure 4 qui représentent en parallèle l'impulsion de tension et la tension résultante mesurée par le microcontrôleur équipant le dispositif d'affichage de la figure 1. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Sur la figure 1, on a représenté un dispositif électronique 10 selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Selon ce mode de réalisation, le dispositif électronique 10 est un dispositif d'affichage qui est agencé dans un équipement intérieur de véhicule automobile 12, en particulier dans un tableau de commande 12 appartenant à une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation. Plus particulièrement, le dispositif d'affichage 10 est associé à un organe de commande rotatif 13 pour le contrôle d'un paramètre de fonctionnement de l'installation tel que la température intérieure du véhicule. Le dispositif d'affichage 10 comporte un écran d'affichage à cristaux liquides 14 et une carte de commande 16 pour la mise en oeuvre de l'écran 14. Selon le mode de réalisation représenté, l'écran 14 est monté à l'intérieur d'une partie fixe 18 de l'organe de commande rotatif pour être visible par un utilisateur à travers une fenêtre 20 adaptée. La carte de commande 16 est montée ici sur un support fixe à l'intérieur du tableau de commande 12. Elle comporte des pistes électriques 22 représentées schématiquement sur la figure 2, qui sont prévues pour relier électriquement un microcontrôleur 24 porté par la carte 16 aux pistes électriques 26 de l'écran 14. La carte 16 comporte généralement une source lumineuse telle qu'une diode électroluminescente 27 prévue pour rétro-éclairer l'écran 14. Le raccordement électrique entre la carte de commande 16 et l'écran 14 est réalisé au moyen d'un connecteur 28 qui est en contact d'un côté avec une première série S1 de plots de connexion 30 portés par la carte 16 et de l'autre avec une seconde série S2 de plots de connexion 32 portés par l'écran 14. Le microcontrôleur 24 est prévu pour appliquer une tension électrique déterminée sur au moins un plot de connexion 30 de la première série S1 en vue d'afficher une information donnée sur l'écran 14. Le connecteur 28 est de préférence un connecteur souple. On entend ici par "connecteur souple" un connecteur 28 qui peut être comprimé dans le sens de la connexion sans subir de détérioration. Un tel connecteur 28 est connu comme connecteur élastomère feuilleté (appelé "connecteur zébra ") comportant une succession alternée de lamelles électriquement conductrices, par exemple réalisées en carbone, et de lamelles électriquement isolantes, par exemple réalisées dans une matière plastique telle que du silicone. Cette succession de lamelles orientées parallèlement aux bords latéraux du connecteur 28 forme sur les bords longitudinaux du connecteur 28 deux surfaces de connexion opposées qui sont prévues pour coopérer respectivement avec les deux séries S1, S2 de plots de connexion 30, 32. Lors de l'assemblage des éléments constitutifs du dispositif d'affichage 10, le connecteur souple 28 est interposé entre l'écran d'affichage 14 et la carte de commande 16, de telle sorte que les bords longitudinaux du connecteur souple 28 soient maintenus en contact, et finalement comprimés, respectivement contre les plots de connexion 30 de la carte de commande 16 et les plots de connexion 32 de l'écran 14. L'écran d'affichage 14 intègre une pluralité de pistes électriques 26 comportant chacune au moins un segment d'affichage 34 réalisé en cristaux liquides. Chaque piste électrique 26 comprend un plot de connexion 32 ménagé en bordure périphérique de l'écran d'affichage 14. Chaque plot de connexion 32 de l'écran d'affichage 14 est en contact avec une première extrémité d'une lamelle conductrice du connecteur souple 28, la deuxième extrémité de chaque lamelle conductrice étant en contact avec un plot de connexion 30 associé sur la carte de commande 16. Le microcontrôleur 24 est apte à délivrer une tension à des électrodes bordant chaque segment d'affichage 34 pour orienter les cristaux liquides de ce dernier de telle sorte qu'ils laissent passer la lumière émise par la source lumineuse 27. Cette tension est transmise depuis le microcontrôleur 24 à un segment d'affichage 34 particulier par l'intermédiaire du plot de connexion 30 correspondant de la carte de commande 16, puis de la lamelle conductrice affectée à ce plot de connexion 30, puis par l'intermédiaire du plot de connexion 32 correspondant de l'écran d'affichage 14 qui est en relation avec la piste électrique 26 comportant ledit segment 34 particulier. Pour commander l'allumage d'un segment 34, le microcontrôleur 24 applique une tension de commande déterminée entre un premier plot de connexion 30 de la carte 16 correspondant à un signal commun COM et un second plot de connexion 30 correspondant à un signal de segment SEG. Comme illustré par le schéma de la figure 3, le circuit électrique d'alimentation commandant un segment d'affichage 34 de l'écran 14 correspond à un circuit capacitif, le comportement d'un segment 34 étant équivalent électriquement à un condensateur. Les lamelles conductrices du connecteur 28 sont équivalentes électriquement à des résistances. Conformément aux enseignements de l'invention, la carte de commande 16 comporte un dispositif de diagnostic 36 qui est prévu pour générer une impulsion de tension V1 sur chaque plot de connexion 30 de la première série S1 correspondant à un signal commun COM et pour mesurer la tension électrique résultante V2 sur chaque plot de connexion 30 associé de la première série S1 correspondant au signal de segment SEG. La figure 4 représente une telle impulsion de tension V1 appliquée sur un plot de connexion 30 pendant une durée déterminée Tp sur une période de temps T. La tension V1 est la tension de sortie de la carte de commande 16 en sortie tout ou rien. Les figures 5 et 6 représentent un exemple d'impulsion V1 pendant une durée déterminée Tp et la tension mesurée V2 par le microcontrôleur pendant cette durée Tp. On constate que la tension mesurée V2 est sensiblement égale à la tension appliquée V1, malgré une légère perte de tension au cours du temps. La tension mesurée V2 reste supérieure à une valeur de seuil Vs, ce qui indique une qualité suffisante de la connexion entre les plots de connexion 30 de la première série S1 et les plots de connexion 32 de la seconde série S2, pour le segment 34 diagnostiqué. La tension de seuil Vs est ici égale au seuil de lecture de la carte de commande 16 en mode tout ou rien. Cette lecture se fait quelques microsecondes après l'envoi de l'impulsion de tension V1. La même impulsion V1 est appliquée sur chaque plot de connexion 30 de la première série S1 correspondant à un signal commun COM de manière que l'ensemble de la connexion réalisée par le connecteur 28 puisse être testée et diagnostiquée. Si au moins une tension mesurée V2 est inférieure à la valeur de seuil Vs, le dispositif de diagnostic 36 en déduit un problème de connexion au niveau du connecteur 28. Un tel problème est généralement dû à un mauvais positionnement du connecteur 28. Si toutes les tensions mesurées V2 sont inférieures à la valeur de seuil Vs, il est possible que le connecteur 28 ou l'écran 14 aient carrément été omis lors de l'assemblage du dispositif d'affichage 10, ce qui sera détecté par le dispositif de diagnostic 36. Le diagnostic du dispositif d'affichage 10 décrit précédemment est réalisé de préférence suivant la méthode de diagnostic suivante. Après montage de l'écran 14 dans l'organe de commande 13, l'organe de commande 13 est monté sur le tableau de commande 12 de sorte que l'écran 14 vienne se connecter sur la carte de commande 16 au moyen du connecteur souple 28 ou d'un autre type de connecteur. Le microcontrôleur 24 génère ensuite une impulsion de tension V1 sur au moins un plot de connexion 30 de la première série S1, de préférence sur tous les plots de connexion 30 correspondant aux signaux communs COM. La tension électrique résultante V2 sur les plots de connexion 30 correspondants de la première série S1, ici les plots de connexion 30 correspondant aux signaux de segment SEG, est mesurée par le microcontrôleur 24. Le microcontrôleur 24 compare les tensions mesurées V2 avec la valeur de seuil Vs. En fonction du résultat de la comparaison, le microcontrôleur 24 produit une information de diagnostic positive ou négative donnant une indication sur l'état de la connexion entre la carte de commande 16 et l'écran 14. Lorsqu'au moins une tension mesurée V2 est inférieure à la valeur de seuil Vs, le microcontrôleur 24 émet un signal de diagnostic négatif qui peut être lu par un appareil de contrôle (non représenté). Avantageusement, la méthode de diagnostic est mise en oeuvre lors de la phase d'initialisation du dispositif d'affichage 10, juste après son assemblage sur le tableau de commande 12. Elle peut aussi être mise en oeuvre périodiquement par le microcontrôleur 24 et/ou sur demande, par exemple lors d'une phase de diagnostic de l'équipement électrique du véhicule équipé du tableau de commande 12. Selon une variante de réalisation, le diagnostic peut être effectué en appliquant plusieurs impulsions de tension successives. Selon une autre variante de réalisation, une stratégie de diagnostic peut être mise en oeuvre, par exemple en adaptant la fréquence ou la valeur des impulsions de tension, de manière à permettre de détecter plus précisément l'origine d'un éventuel défaut de connexion. REVENDICATIONS1. Dispositif électronique (10) comprenant un écran d'affichage (14) à cristaux liquides et une carte de commande (16) pour la mise en oeuvre de l'écran (14), les pistes électriques (22) de la carte (16) étant reliées électriquement aux pistes électriques (26) de l'écran (14) par l'intermédiaire d'un connecteur (28) qui est en contact d'un côté avec une première série (Sl) de plots de connexion (30) portés par la carte (16) et de l'autre avec une seconde série (S2) de plots de connexion (32) portés par l'écran (14), la carte de commande (16) comportant une unité électronique de commande (24) susceptible d'appliquer une tension électrique sur au moins un plot de connexion (30) de la première série (Sl) en vue d'afficher une information donnée sur l'écran (14), caractérisé en ce que la carte de commande (16) comporte un dispositif de diagnostic (36) qui est prévu pour générer une impulsion de tension (V l) sur des plots de connexion (30) de la première série (Sl) et pour mesurer la tension électrique résultante (V2) en vue de déterminer l'état de la connexion entre l'écran (14) et la carte (16) en fonction de la valeur de la tension électrique mesurée (V2). 2. Dispositif électronique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif de diagnostic (36) comprend une unité électronique de contrôle (24) qui est agencée sur la carte de commande (16). 3. Dispositif électronique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité électronique de contrôle (24) est constituée par le microcontrôleur qui contrôle l'écran (14). 4 Dispositif électronique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le connecteur (28) est un connecteur souple. 5. Dispositif électronique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le connecteur souple (28) comprend une succession alternée de lamelles électriquement conductrices et de lamelles électriquement isolantes, orientées parallèlement aux bords latéraux du connecteur souple (28) de sorte que les extrémités d'une lamelle conductrice et les extrémités d'une lamelle isolante soient disposées en alternance le long des bords longitudinaux du connecteur souple (28). 6. Dispositif électronique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les lamelles électriquement isolantes sont réalisées en une matière plastique souple, notamment de la silicone. 7. Equipement intérieur de véhicule automobile (12) comportant au moins un organe de commande (13) prévu pour contrôler un paramètre de fonctionnement de l'équipement (12), caractérisé en ce qu'un dispositif électronique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes est agencé dans l'organe de commande (13) de manière que l'écran (14) affiche une information liée au paramètre de fonctionnement de l'équipement (12). 8. Equipement intérieur de véhicule automobile (12) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il appartient à une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation. 9. Méthode de diagnostic pour un dispositif électronique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, ladite méthode visant à déterminer l'état de connexion de l'écran (14) avec la carte de commande (16), caractérisée en ce qu'elle comporte les étapes suivantes : - génération d'une impulsion de tension (V l) sur au moins un plot de connexion (30) de la première série (Sl), - mesure de la tension électrique (V2) sur un ou plusieurs plots de 20 connexion associés de la première série (Sl), - comparaison de la tension mesurée (V2) avec une valeur de seuil (Vs), - émission d'un signal de diagnostic représentatif de l'état de la connexion, ledit signal de diagnostic étant positif lorsque la tension mesurée (V2) est supérieure à la valeur de seuil (Vs) et négatif lorsque la tension mesurée (V2) 25 est inférieure à la valeur de seuil (Vs). 10. Méthode selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle est mise en oeuvre au moyen d'une unité électronique de contrôle (24) qui est agencée sur la carte de commande (16). 11. Méthode selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'unité 30 électronique de contrôle (24) est constituée par le microcontrôleur qui contrôle l'écran (14).