Brevet FR2958445A1 — publié le 20111007

-1- Module de commande La présente invention concerne un module de commande, en particulier pour véhicule automobile. Plus précisément, un tel module trouve une application avantageuse pour les commandes de la planche de bord. L'invention peut aussi être appliquée pour les commandes se trouvant au niveau de la console entre les deux sièges avant d'un véhicule automobile pour par exemple commander des fonctions de climatisation, d'un système audio, d'un système de téléphonie ou encore d'un système de navigation, ou en variante dans une région du véhicule appelée le dôme qui se situe au niveau de l'emplacement habituel du rétroviseur intérieur, pour par exemple commander des lumières intérieures, un verrouillage central, un toit ouvrant, les feux de détresse ou les lumières d'ambiance. On connaît aussi des modules de commande aptes à éclairer les boutons pour la conduite de nuit dans un véhicule automobile, l'éclairage étant réalisé par la face arrière du bouton c'est à dire à travers le bouton. Par exemple, lors de la conduite de jour, le conducteur aperçoit clairement un pictogramme sur le bouton, et lors de la conduite de nuit, le rétro-éclairage permet au conducteur une localisation aisée de la commande. Pour augmenter le confort ergonomique, dans le domaine automobile, l'utilisation d'une technologie à capteur tactile pour les commandes des divers organes électriques peut être considérée comme un développement intéressant. En effet, les capteurs tactiles, en particulier pour le domaine automobile, ont fait des progrès importants. Ces surfaces tactiles permettent de détecter un appui simple du doigt du conducteur et, en fonction de la position de l'appui détecté et/ou du déplacement ultérieur de cet appui sur la surface, de déclencher un type particulier d'action ou de commande d'organe du véhicule. Ces surfaces tactiles peuvent être de tout type et utiliser différentes technologies. On peut citer en exemple, des technologies capacitives ou optiques ou encore utilisant des résistances sensibles à la pression (également connu sous le nom de capteur « FSR » pour « Force Sensing Resistor ») ayant une facilité de mise en oeuvre et garantissant une certaine robustesse. BRT0548 - SFR5186 -2- Quelle que soit la technologie utilisée, le capteur tactile est protégé par une façade sur laquelle un utilisateur exerce un appui pour actionner le capteur. Cette façade doit donc permettre une déformation permettant d'actionner le capteur. Cependant, une certaine rigidité est requise pour des notions de qualité perçue par l'utilisateur et de stabilité. De plus, dans l'art antérieur connu la force d'actionnement peut ne pas être homogène lorsque l'on appuie au centre ou en étant un peu décalé par rapport à la zone tactile. Selon un autre aspect, des actionnements intempestifs du capteur tactile peuvent être occasionnés par exemple à cause de pressions ou d'appuis non désirés par l'utilisateur exercés sur la façade ou encore par exemple à cause d'une dilatation de la façade due à la température. L'invention a donc pour objectif de proposer un module de commande permettant de pallier ces inconvénients de l'état de la technique. À cet effet, l'invention a pour objet un module de commande, en particulier pour véhicule automobile comprenant au moins un capteur comprenant au moins une zone active de commande, et une façade comprenant au moins une zone déformable associée à ladite au moins une zone active dudit capteur, caractérisé en ce que ledit module comporte une paroi disposée en regard de ladite au moins une zone active dudit capteur, ladite paroi présentant des protubérances de concentration de force configurées pour venir en contact avec ladite au moins une zone active dudit capteur lors d'un appui sur ladite au moins une zone déformable de la façade associée à ladite au moins une zone active dudit capteur. Les protubérances permettent donc de concentrer la force d'actionnement vers la 25 zone active du capteur concernée, que l'on appuie par exemple au centre ou en étant décalé par rapport à la zone tactile. Cette concentration de force permet donc de fournir une façade avec une certaine rigidité tout en assurant une légère déformation au niveau des zones actives du capteur tactile. 30 Ledit module de commande peut comporter en outre une ou plusieurs des BRT0548 - SFR5186 2958445 -3- caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison : ladite paroi est disposée entre ledit capteur et la façade, ladite paroi est la face arrière de la façade, ladite paroi est disposée sur le côté dudit capteur opposé à la façade, 5 ladite paroi est une pièce distincte réalisée en un matériau souple tel que du silicone ou du thermoplastique élastomère, les protubérances sont des bossages, les protubérances sont réalisées avec une forme générale sensiblement parallélépipédique, 10 ledit capteur comporte une pluralité de zones actives intercalées entre des zones neutres dudit capteur de séparation de commandes, et ladite paroi présente des butées de séparation en regard de zones neutres dudit capteur, les butées de séparation étant configurées pour venir en contact avec les zones neutres en regard lors d'un appui sur la façade de manière à empêcher l'activation 15 intempestive de plusieurs zones actives, les butées de séparation présentent une hauteur supérieure ou égale à la hauteur des protubérances, ladite paroi présente des butées de positionnement en appui sur ledit capteur, les butées de positionnement présentent une hauteur supérieure à la hauteur des 20 protubérances, les butées de positionnement présentent une hauteur supérieure à la hauteur des butées de séparation, ladite au moins une zone déformable de la façade comporte des symboles ou signes de commande réalisés en un matériau laissant passer au moins partiellement la lumière, de sorte que les symboles ou signes de commande soient visibles en rétro-éclairage, ladite paroi est réalisée en matériau transparent ou translucide au moins au niveau d'une zone en regard de ladite au moins une zone déformable de la façade, la façade est réalisée en matériau transparent ou translucide au moins au niveau BRT0548 - SFR5186 2958445 -4- de ladite au moins une zone déformable, - ledit capteur est réalisé en matériau transparent ou translucide au moins au niveau d'une zone en regard de ladite au moins une zone déformable de la façade, 5 - la façade est réalisée en polycarbonate, - ladite au moins une zone déformable de la façade est formée par amincissement de la façade, ledit capteur est un capteur sensible à la pression utilisant la technologie FSR. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description 10 suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 a est une vue en coupe transversale d'un premier mode de réalisation du module de commande en position de repos, la figure lb est une vue en coupe transversale du module de commande de la 15 figure 1 a lorsqu'un appui est exercé sur le module de commande, la figure 2 est une vue en coupe transversale du module de commande comportant plusieurs zones tactiles d'appui, la figure 3 est une vue en coupe transversale du module de commande comportant plusieurs zones tactiles d'appui et une façade légèrement bombée, 20 la figure 4 est une représentation schématique partielle d'un capteur du module de commande, la figure 5a est une vue de dessus d'une paroi du module de commande de la figure 2 ou 3, la figure 5b est une vue en perspective de la paroi de la figure 5a, 25 la figure 6 est une vue en coupe d'une variante de la figure 3 avec une paroi interposée entre la façade et le capteur du module de commande , la figure 7a illustre un premier exemple de réalisation d'une protubérance, la figure 7b illustre un deuxième exemple de réalisation d'une protubérance, la figure 8 est une vue en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation 30 du module de commande, et BRT0548 - SFR5186 2958445 -5- la figure 9 est une vue en coupe d'une variante de la figure 8 avec une paroi interposée entre la façade et le capteur du module de commande. Sur ces figures et dans la suite de la description, les éléments identiques sont identifiés par les mêmes numéros de référence. 5 L'invention concerne un module de commande 1 par exemple apte à commander au moins un organe électrique ou électronique d'un véhicule automobile comme par exemple, une climatisation, une commande audio, un système de navigation, un système de téléphonie, une commande de lève-vitres motorisée, une commande de réglage d'un rétroviseur extérieur, une commande de réglage en position d'un toit ouvrant, une 10 commande d'éclairage d'intérieur ou une commande de réglage d'un siège de véhicule automobile. Ce module de commande 1 est par exemple installé au niveau de la planche de bord. On a représenté sur les figures 1 a, l b un premier mode de réalisation du module 15 de commande 1. Ce module de commande 1 comporte une façade 3 avec une zone tactile de commande 5 sur laquelle l'utilisateur peut appuyer par exemple avec son doigt, un capteur 7 présentant une zone active de commande 9 associée à la zone tactiles 5 pour commander l'organe associé du véhicule, et éventuellement un support 11 portant le 20 capteur 7 sur le côté du module de commande 1 opposé à la façade 3. La façade 3 est par exemple en polycarbonate et peut présenter une épaisseur importante de l'ordre de 0,5 mm à 0,8 mm. Cette épaisseur confère donc une certaine rigidité à la façade 3. Cette façade 3 peut aussi être formée par empilement de plusieurs couches. 25 Le capteur 7 est par exemple un capteur sensible à la pression utilisant la technologie « FSR » en anglais « Force Sensing Resistor » c'est à dire des résistances sensibles à la pression. Un tel capteur comprend des couches semi-conductrices en regard l'une de l'autre. Au repos, aucun contact électrique n'est établi. Des pistes conductrices permettent de relier ces couches semi-conductrices vers la connexion 30 externe du capteur. En exerçant une pression sur les couches semi-conductrices, on BRT0548 - SFR5186 2958445 -6- établit un contact électrique dont la résistance ohmique varie inversement à la pression exercée, permettant ainsi, par application d'un courant adapté, de mesurer la pression appliquée et / ou la localisation de l'endroit où la pression est exercée. Le capteur 7 génère alors des signaux correspondant aux coordonnées d'appui qui sont exploitées 5 pour la réalisation de la commande d'une fonction spécifique électrique associée à la zone touchée. Le capteur 7 peut comporter de l'encre conductrice transparente ou opaque. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 a, l b on a illustré un seul capteur 7 avec une zone active 9. 10 On a illustré une variante sur la figure 2 avec un seul capteur 7 présentant plusieurs zones actives 9. On peut aussi bien prévoir plusieurs capteurs 7 à une zone active 9 respectivement dédiés à une zone tactile 5 de la façade 3 ou encore plusieurs capteurs 7 à plusieurs zones actives 9. Une autre variante de réalisation est illustrée sur la figure 3, selon laquelle le 15 module de commande 1 présente une forme légèrement bombée. Afin de permettre la commande des organes du véhicule, la façade 3 doit donc permettre de transmettre une pression ou un appui au moins localement au capteur 7. À cet effet, la façade 3 est déformable au niveau de la ou des zones tactiles 5. On peut pour cela prévoir un amincissement ou un rétrécissement de la façade 3 au niveau de la 20 ou des zones tactiles 5. La ou les zones tactiles 5 respectivement associées à une zone active 9 sont par exemple disposées au niveau de ces zones actives 9, elles sont donc au-dessus des zones actives 9. En variante, la ou les zones actives 9 peuvent ne pas être au niveau des zones tactiles 5, par exemple le capteur 7 (voir figure 4) peut présenter une ou plusieurs zones neutres z en-dessous de la ou des zones tactiles 5 et entourée par une 25 zone active 9. De plus, pour faciliter la manipulation du module de commande 1, la façade 3 peut présenter au niveau de la ou des zones tactiles 5, des symboles ou signes ou encore des chiffres, des lettres ou des pictogrammes (non illustrés sur les figures) en rapport avec l'organe ou la fonction à commander. En se référant à nouveau aux figures la à 3, 30 la façade 3 peut par exemple comporter un film 13 de décoration et éventuellement de BRT0548 - SFR5186 2958445 -7- protection, par exemple en plastique, et les symboles peuvent être réalisés par sérigraphie sur la face inférieure du film 13. Ces symboles peuvent être visibles en permanence ou en variante uniquement par rétro-éclairage. Dans ce cas, les symboles sont réalisés en un matériau laissant 5 passer la lumière au moins partiellement et en absence d'une source lumineuse, la façade 3 apparaît uniforme sans indication ou écriture au niveau de la ou des zones tactiles 5. La planche de bord apparaît donc uniforme, par exemple avec une surface visible lisse. On peut également prévoir que la façade 3 soit réalisée en un matériau 10 transparent ou translucide au moins au niveau de la ou des zones tactiles 5 présentant les symboles. En outre, la façade 3 présente sur sa paroi ou face inférieure 15 en regard du capteur 7 (paroi mieux visible sur les figures 5a et 5b), des protubérances 17 au niveau d'une zone actives 9 du capteur 7 qui viennent en contact avec la zone active 9 en regard 15 lors d'un appui par exemple d'un doigt de l'utilisateur sur la façade 3, comme l'illustre la figure lb. Ces protubérances 17 font office de concentrateurs de force puisque la force d'actionnement F1 exercée sur la façade 3 est concentrée au niveau de la zone active 9 du capteur 7 de sorte que la force F2 au niveau de la zone active 9 est supérieure à la 20 force F1 exercée. On augmente la pression au niveau de la zone active 9. À l'état de repos, c'est-à-dire lorsqu'aucun appui n'est exercé (figures la, 2 et 3) sur la zone tactile 5 de la façade 3, un jeu fonctionnel ja est prévu entre ces protubérances 17 et le capteur 7 afin d'éviter des déclenchements intempestifs de fonctions électriques dus par exemple à une dilatation en température ou encore une 25 dispersion géométrique de la façade résultant des tolérances de montage/fabrication. Ce jeu fonctionnel ja est par exemple de l'ordre de 0,15 mm. Lorsqu'il y a plusieurs capteurs 7, on peut prévoir un même jeu ja entre les protubérances 17 et les capteurs 7 également pour éviter tout déclenchement intempestif. 30 Dans l'exemple illustré sur les figures la à 3, les protubérances 17 sont portées BRT0548 - SFR5186 2958445 -8- par la façade 3. Selon une alternative représentée sur la figure 6, les protubérances 17 sont portées par une paroi 115 distincte de la façade 3. Dans ce cas, la face de la façade 3 opposée au capteur 7 est lisse. Cette paroi 115 peut être réalisée, par exemple par moulage, en un matériau plus 5 souple que la façade 3 comme du silicone ou du thermoplastique élastomère. Les protubérances 17 portées par la paroi inférieure 15 de la façade 3 (figures 1 a à 3) ou par une paroi distincte 115 (figure 6), peuvent être des bossages avec une forme circulaire comme sur la figure 7a ou en variante présenter une forme générale sensiblement parallélépipédique comme sur la figure 7b. 10 Comme l'illustre les figures 5a,5b, les protubérances 17 peuvent être disposées de manière à délimiter la périphérie de la zone active 9 en vis-à-vis et ne sont donc pas placés en regard de l'intérieur d'une zone active 9, le milieu et l'intérieur des zones actives 9 restent libres. Ainsi, lorsqu'un appui est exercé sur la façade 3, les protubérances 17 viennent en contact non pas avec le milieu de la zone active 9 mais 15 avec la périphérie de cette zone active 9. Cette configuration est particulièrement avantageuse dans le cas où des symboles sur la ou les zones tactiles 5 de la façade 3 doivent être rétro-éclairés, les sources lumineuses 26 étant par exemple disposées sous le support 11 en regard des zones 19 délimitées par les protubérances 17 (cf figures la à 3, et 6). Dans ce cas, la 20 paroi 15 ou 115 peut être transparente ou translucide au moins localement dans les zones 19 délimitées par les protubérances 17 et donc au niveau de la ou des zones actives 9 du capteur 7 et de la ou des zones tactiles 5 de la façade 3 portant les symboles à rétro-éclairer. Le capteur 7, et en particulier les zones du capteur 7 au niveau d'une zone tactile 5, peuvent aussi être réalisées en un matériau transparent ou translucide. En 25 outre, on peut prévoir que la zone du capteur 7 au niveau d'une zone tactile 5 soit une zone active 9 qui comporte de l'encre conductrice transparente, ou selon la variante illustrée sur la figure 4, que cette zone soit une zone non active z du capteur 7 entourée par une zone active 9. De plus, en écartant les protubérances 17 du milieu correspondant à l'endroit où 30 l'utilisateur appuie généralement, on diminue la force d'actionnement ; plus la distance BRT0548 - SFR5186 2958445 -9- entre les protubérances 17 et le milieu est grande, mois la force est importante pour une même course lorsque l'utilisateur appuie au milieu, ce qui s'explique par un effet de levier. Par ailleurs, en se référant à nouveau aux figures 2, 3, et 6, on constate que la 5 paroi 15 ou 115 peut présenter des butées de séparation 21 agencées en regard de zones neutres 23 du capteur 7, c'est-à-dire non actives pour la commande d'une fonction électrique. Ces butées de séparation 21 permettent de dissocier les différentes zones actives 9 du capteur 7. En effet, lors d'un appui sur une zone tactile 5 de la façade 3, les butées de séparation 21 viennent en contact avec les zones neutres 23 entre lesquelles la 10 zone active 9 au niveau de la zone tactile 5 est intercalée et les protubérances 17 viennent en contact avec la zone active 9. Pour cela, la hauteur des butées de séparation 21 doit être supérieure ou égale à celle des protubérances 17. Le contact des butées de séparation 21 avec le capteur 7 permet donc d'éviter que les autres protubérances 17 associées aux zones actives 9 adjacentes du capteur 7 15 n'activent ces zones actives 9. Un jeu fonctionnel jb est également prévu entre ces butées de séparation 21 et le capteur 7 à l'état de repos, afin de ne pas déformer la surface en contact de la façade 3. Ce jeu fonctionnel jb est inférieur au jeu fonctionnel ja entre les protubérances 17 et le capteur 7. 20 La paroi 15,115 peut comporter en outre des butées de positionnement 25 qui sont en appui sur des zones neutres 23 du capteur 7. Ces butées de positionnement 25 sont donc plus hautes que les protubérances 17 (figures la à 3 et 6) et les butées de séparation 21 lorsqu'il y en a (figures 2,3,6), et permettent de garantir et maîtriser le jeu fonctionnel ja entre le capteur 7 et les protubérances 17 et éventuellement le jeu 25 fonctionnel jb entre le capteur 7 et les butées de séparation 21. Un deuxième mode de réalisation du module de commande 1 est illustré sur la figure 7. Ce deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation par le fait que la paroi 215 de concentration de force portant les protubérances 17 se trouve du 30 côté du capteur 7 opposé à la façade 3. BRT0548 - SFR5186 2958445 -10- Dans ce cas, le contact pour commander une fonction électrique se fait par en dessous, à savoir entre le capteur 7 et par exemple le support 11, et non plus entre le capteur 7 et la façade 3. De plus, lorsque la façade 3 présente des symboles au niveau des zones tactiles 5 5 à rétro-éclairer, les sources lumineuses 26 peuvent être agencées en dessous du support 11 au niveau des zones 19 encadrées par les protubérances 17 étant donc en regard des zones actives 9 du capteur 7. Dans ce cas, le capteur 7, et en particulier les zones du capteur 7 au niveau des zones tactiles 5, peuvent être réalisées en un matériau transparent ou translucide. En 10 outre, on peut prévoir que la zone du capteur 7 au niveau de la zone tactile 5 soit une zone active 9 qui comporte de l'encre conductrice transparente, ou selon la variante illustrée sur la figure 4, que cette zone soit une zone non active z du capteur 7 entourée par une zone active 9. Dans l'exemple illustré cette paroi 215 est intégrée au support 11 comme 15 l'illustre la figure 7. En variante il peut s'agir d'une pièce distincte 315 interposée entre le support 11 et le capteur 7 comme l'illustre la figure 9. Dans tous les cas présentés, la surface de la façade 3 et donc de la planche de bord visible par l'utilisateur est uniforme et continue, par exemple lisse. On comprend donc qu'un tel module de commande permet d'activer le capteur 7 20 de façon plus précise en concentrant la force d'actionnement sur la zone active 9 concernée à l'aide des protubérances 17. La force d'actionnement du capteur 7 est donc réduite malgré la rigidité de la façade 3. BRT0548 - SFR5186 REVENDICATIONS1. Module de commande, en particulier pour véhicule automobile comprenant : au moins un capteur (7) comprenant au moins une zone active (9) de commande, une façade (3) comprenant au moins une zone déformable (5) associée à ladite au moins une zone active (9) dudit capteur (7), caractérisé en ce que ledit module comporte une paroi (15,115,215,315) disposée en regard de ladite au moins une zone active (9) dudit capteur (7), ladite paroi (15,115,215,315) présentant des protubérances (17) de concentration de force configurées pour venir en contact avec ladite au moins une zone active (9) dudit capteur (7) lors d'un appui sur ladite au moins une zone déformable (5) de la façade (3) associée à ladite au moins une zone active (9) dudit capteur (7). 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi (15,115) est disposée entre ledit capteur (7) et la façade (3). 3. Module selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite paroi (15) est la face arrière de la façade (3). 4. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi (215,315) est disposée sur le côté dudit capteur (7) opposé à la façade (3). 5. Module selon l'une des revendications 2 ou 4, caractérisé en ce que ladite paroi (115,315) est une pièce distincte réalisée en un matériau souple tel que du silicone ou du thermoplastique élastomère. 6. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les protubérances (17) sont des bossages. 7. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que BRT0548 - SFR5186 2958445 -12- les protubérances (17) sont réalisées avec une forme générale sensiblement parallélépipédique. 8. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit capteur (7) comporte une pluralité de zones actives (9) intercalées entre des 5 zones neutres (23) dudit capteur de séparation de commandes, caractérisé en ce que ladite paroi (15,115,215,315) présente des butées de séparation (21) en regard de zones neutres (23) dudit capteur (7), les butées de séparation (21) étant configurées pour venir en contact avec les zones neutres (23) en regard lors d'un appui sur la façade (3) de manière à empêcher l'activation intempestive de 10 plusieurs zones actives (9). 9. Module selon la revendication 8, caractérisé en ce que les butées de séparation (21) présentent une hauteur supérieure ou égale à la hauteur des protubérances (17). 10. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 15 que ladite paroi (15,115,215,315) présente des butées de positionnement (25) en appui sur ledit capteur (7). 11. Module selon la revendication 10, caractérisé en ce que les butées de positionnement (25) présentent une hauteur supérieure à la hauteur des protubérances (17). 20 12. Module selon l'une des revendications 8 ou 9, prise en combinaison avec la revendication 10, caractérisé en ce que les butées de positionnement (25) présentent une hauteur supérieure à la hauteur des butées de séparation (21). 13. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une zone déformable (5) de la façade (3) comporte des 25 symboles ou signes de commande réalisés en un matériau laissant passer au moins partiellement la lumière, de sorte que les symboles ou signes de commande soient visibles en rétro-éclairage. BRT0548 - SFR5186 2958445 -13- 14. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite paroi (15,115,215,315) est réalisée en matériau transparent ou translucide au moins au niveau d'une zone (19) en regard de ladite au moins une zone déformable (5) de la façade (3). 5 15. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la façade (3) est réalisée en matériau transparent ou translucide au moins au niveau de ladite au moins une zone déformable (5). 16. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit capteur (5) est réalisé en matériau transparent ou translucide au moins 10 au niveau d'une zone (9,z) en regard de ladite au moins une zone déformable (5) de la façade (3). 17. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la façade (3) est réalisée en polycarbonate. 18. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 15 que ladite au moins une zone déformable (5) de la façade (3) est formée par amincissement de la façade (3). 19. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit capteur (7) est un capteur sensible à la pression utilisant la technologie FSR. BRT0548 - SFR5186