Brevet FR3016563A1 — publié le 20150724

DISPOSITIF DE COMMANDE TACTILE POUR PLANCHE DE BORD DE VEHICULE AUTOMOBILE Domaine de l'invention La présente invention se rapporte d'une manière générale aux dispositifs de commande présents dans les véhicules automobiles actuels et permettant de piloter certaines fonctions du véhicule telles que l'autoradio, le système d'air conditionné, la téléphonie ou encore le système de navigation par satellite. Arrière-plan de l'invention De tels dispositifs de commande sont bien connus de l'art antérieur, notamment de la demande de brevet internationale WO 2012126706 Al. Ceux-ci sont généralement disposés au niveau de la console centrale dans un plan sensiblement vertical, de sorte à ce qu'ils soient aisément accessibles et manipulables tant par le conducteur que par le passager avant. Ils comportent une façade dotée d'une multitude d'organes de 20 commande dédiés chacun au pilotage d'une fonction dédiée et constitués par des boutons poussoirs ou des molettes rotatives. Selon un aménagement classique décrit dans la demande sus mentionnée, le dispositif de commande comporte une embase solidaire d'un circuit imprimé comprenant des interrupteurs électriques. 25 Le circuit est recouvert d'une nappe en élastomère sur laquelle vient se positionner une façade frontale représentant la composante visible du dispositif. La façade est pourvue d'une pluralité de boutons poussoirs et de molettes rotatives dont l'actionnement fait commuter les interrupteurs 30 du circuit imprimé. La nappe en élastomère qui a pour objet de protéger le circuit imprimé contre les poussières, l'eau et autres éléments extérieurs, présente un certain nombre de découpes permettant le passage ainsi des éléments de guidage mécanique des molettes et des boutons depuis la façade de style jusqu'au circuit imprimé. Elle est également pourvue de dômes déformables placés à l'endroit des boutons poussoirs de sorte qu'un dôme exerce sur un bouton une force de rappel légère et opposée à l'enfoncement, la force faisant revenir le bouton en sa position initiale après avoir été enfoncé. Ce type de dispositif de commande présentant une multitude de boutons poussoirs et/ou de molettes rotatives va cependant à l'encontre des demandes formulées par les utilisateurs qui souhaitent désormais des planches de bord lisibles, simples et épurés. En outre, les lignes de découpe présentes sur la façade entre les boutons ont tendance à nuire au niveau de qualité perçue par ces utilisateurs. Afin de palier à ces inconvénients, des systèmes de commande tactiles sont récemment apparus sur le marché. La demande de brevet française FR 2,967,101 décrit un tel système intégré en partie centrale de la planche de bord d'un véhicule automobile et constitué d'une partie haute comprenant un écran tactile et d'une partie basse comprenant un dispositif de commande tactile, contigüe à cet écran tactile. Ce dispositif de commande tactile comprend une façade frontale réalisée en polycarbonate transparent et revêtue d'une peinture noire sur la face opposée à celle destinée à être en vis-à-vis d'un utilisateur. Des pictogrammes fonctionnels indiquant des zones spécifiques de commande, comme celles de la climatisation ou des fonctions audio sont réalisés sur cette façade frontale. Un film capacitif est collé sur la face peinte de cette façade frontale par une colle diélectrique permettant de communiquer des charges de la surface de commande vers le film capacitif. Le dispositif de commande tactile comprend également une carte électronique portant sur sa face arrière un circuit de contrôle du film capacitif auquel elle est reliée via une liaison électrique. Des diodes électroluminescentes sont en outre disposées sur cette carte électronique pour assurer le retro-éclairage des pictogrammes de la façade frontale. Ce dispositif de commande tactile comprend en outre une molette rotative traversant cette façade frontale et permettant de piloter le réglage de volume pour la radio. Un tel dispositif de commande tactile permet d'obtenir à l'état éteint, un visuel homogène et épuré, particulièrement moderne. Toutefois, son intégration à la planche de bord demeure 10 traditionnelle de sorte que cette dernière garde un aspect général massif et peu esthétique. Objet et résumé de l'invention La présente invention vise donc à proposer un tel dispositif de 15 commande tactile pour véhicule automobile dont l'intégration à la planche de bord est optimisée. Elle propose à cet effet un dispositif de commande tactile pour planche de bord de véhicule automobile, comportant : - une façade frontale transparente peinte sur sa face arrière 20 et présentant une pluralité de pictogrammes fonctionnels indiquant des zones spécifiques de commande ; - un film capacitif apposé contre la face arrière peinte de ladite façade frontale ; - une carte électronique à circuits imprimés reliée 25 électriquement audit film capacitif et comportant des moyens de contrôle dudit film capacitif ainsi qu'une pluralité de diodes électroluminescentes pour assurer le retro-éclairage des dits pictogrammes ; caractérisé en ce qu'il comporte un panneau de commande tactile 30 délimité par un boîtier mince ouvert à l'avant et logeant ledit film capacitif ainsi que ladite carte électronique, avec ladite façade frontale qui ferme ledit boîtier ; ledit dispositif comportant en outre des moyens de fixation pour assurer le raccordement dudit panneau par l'une des tranches dudit boîtier à ladite planche de bord. La finesse du panneau de commande tactile du dispositif selon l'invention ainsi que son agencement particulier, donnent l'impression que ce panneau « flotte » au niveau de la planche de bord ce qui procure une sensation de légèreté particulièrement agréable. En outre, le dispositif selon l'invention permet de libérer un espace conséquent à l'arrière du panneau qui peut être aménagé en une zone de rangement particulièrement pratique pour les passagers avant du véhicule. Selon des caractéristiques préférées dudit dispositif de commande tactile selon l'invention : - ledit panneau présente une épaisseur inférieure à 20 mm et comprise de préférence entre 13 et 18 mm ; - ledit dispositif comporte en outre une entretoise logée dans ledit panneau entre ledit film capacitif et ladite carte électronique, et apte à maintenir un écartement fixe prédéterminé entre ladite carte électronique et ladite façade frontale ; - ladite entretoise est réalisée dans un matériau rigide et opaque, cette dernière comportant une plaque plane apposée contre ledit film capacitif et dans laquelle sont ménagées des ouvertures disposées en regard des dits pictogrammes, ainsi que des montants s'étendant vers l'arrière depuis le pourtour de chacune des dites ouvertures et dont les extrémités libres reposent contre ladite carte électronique en entourant chacune des dites diodes électroluminescentes ; - lesdites diodes électroluminescentes ont une luminosité supérieure ou égale à 500 Cd/m2 ; - lesdites diodes électroluminescentes ont une distribution spatiale au moins égale à 120°, et de préférence supérieure ou égale à 120° ; - ladite façade frontale est réalisée dans un matériau thermoplastique transparent teinté fumé noir tandis que sa face arrière est revêtue d'une peinture noire brillante ; - ladite carte électronique comporte également une source lumineuse périphérique d'ambiance située au moins le long d'un de ses bords, et comprenant une série de diodes électroluminescentes associée à un guide de lumière transparent disposé en regard d'une fenêtre correspondante ménagée sur au moins une tranche dudit boîtier ; - que lesdits moyens de fixation comportent une équerre rigide formée par deux portions planes rectangulaires s'étendant perpendiculairement l'une par rapport à l'autre depuis une arête commune, avec ladite première portion qui est fixée audit panneau et ladite seconde portion qui présente au moins un trou destiné à coopérer avec une vis pour assurer la fixation dudit panneau sur une paroi de ladite planche de bord ; et/ou - ladite seconde portion de l'équerre de fixation comporte des moyens de pré-positionnement dudit panneau contre ladite paroi de la planche de bord avant les opérations de vissage. Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue de côté en élévation de la partie avant de l'habitacle d'un véhicule automobile intégrant un dispositif de commande tactile selon l'invention ; - la figure 2 est une vue éclatée en perspective du dispositif de commande tactile de la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue de trois quart en perspective du dispositif de commande de la figure 1 en configuration monté. Description détaillée d'un mode préféré de réalisation La figure 1 montre une vue de côté en élévation de la partie avant de l'habitacle d'un véhicule automobile. La planche de bord 2 de ce véhicule comporte en partie centrale un châssis 3 intégrant un écran tactile 4 ainsi qu'au moins une molette de contrôle 5 disposée dans la portion inférieure de la zone périphérique de cet écran 4. Cette planche de bord 2 comporte également un dispositif de commande tactile 1 selon l'invention, situé dans le prolongement vertical de l'écran tactile 4 en dessous du châssis 3 et au dessus de la console centrale 6 du véhicule. On va maintenant décrire en détails ce dispositif 1 à l'appui des figures 2 et 3. Celui-ci comporte un panneau de commande tactile 10 délimité par un boîtier parallélépipédique mince 20 ouvert à l'avant. Le boîtier 20, légèrement évasé vers l'avant, loge une carte électronique à circuits imprimés (PCB) 30, une entretoise 40 ainsi qu'un film capacitif 50. Le panneau de commande tactile 10 comporte également une façade d'interface frontale 60 qui ferme le boîtier 20. Cette façade frontale 60 est constituée par une paroi plane réalisée dans un matériau thermoplastique transparent teinté fumé noir, tels que le polycarbonate (PC) ou le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ce dernier offrant l'avantage de présenter une excellente transparence et d'être peu sensible aux rayures. Cette façade frontale 60 dont la face arrière (i.e. : la face opposée à celle destinée à être en vis-à-vis d'un utilisateur) est revêtue d'une peinture noire brillante, intègre un certain nombre de pictogrammes 61 situés au niveau des différentes zones tactiles de commande et représentatifs des diverses fonctions commandées. Ces pictogrammes 61 sont réalisés de préférence par grattage laser sur la face arrière peinte de cette façade frontale 60. Le film capacitif 50, apposé contre la face arrière peinte de la façade frontale 20, est relié via une nappe de liaison électrique (non représentée sur les figures) à la carte électronique 30. Celle-ci comporte un microcontrôleur (non représenté sur les figures) assurant la gestion électronique de ce film capacitif 50, ainsi qu'une pluralité de diodes électroluminescentes 31 pour le retro-éclairage des pictogrammes 61 présents en face arrière de la façade frontale 60. Du fait de l'aspect teinté fumé noir de la façade 60, ces diodes 10 électroluminescentes 31 doivent présenter une luminosité au moins égale à 500 Cd/m2 afin d'offrir une intensité d'éclairage suffisante des pictogrammes 61 pour les passagers du véhicule. En outre, leur distribution spatiale est au moins égale à 45°, et de préférence supérieure ou égale à 120°, de sorte à minimiser 15 l'écartement nécessaire entre la carte électronique 30 et la façade frontale 60 pour assurer l'éclairage de la totalité de la surface de chacun des pictogrammes 61. La carte électronique 30 comporte également trois sources lumineuses périphériques d'ambiance 32 situées respectivement le long 20 de ses deux bords latéraux et de son bord inférieur, et constituées chacune par une série de diodes électroluminescentes 33 associées à un guide de lumière thermoplastique transparent 34 réalisé de préférence en polycarbonate (PC). Les trois guides de lumière 34 sont disposés en regard de trois fenêtres correspondantes 21 ménagées sur les deux 25 tranches latérales et sur la tranche inférieure du boîtier 20. L'entretoise 40, réalisée dans un polymère thermoplastique opaque et rigide tel que l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), est intercalée entre le film capacitif 50 et la carte électronique 30. Elle se compose d'une plaque plane 41 apposée contre le film 30 capacitif 50 et dans laquelle sont ménagées des ouvertures rectangulaires 42 disposées en regard des pictogrammes 61 de la façade frontale 60. Des montants 43 s'étendent vers l'arrière depuis le pourtour de chacune de ces ouvertures 42, avec leurs extrémités libres qui reposent contre la carte électronique 30 en entourant chacune des diodes électroluminescentes 31. Ces montants 43 permettent non seulement de maintenir un écartement fixe prédéterminé entre la carte électronique 30 et la façade frontale 60, mais également de compartimenter le flux lumineux produit par ces diodes 31 et d'éviter la dispersion de la lumière dans l'ensemble du panneau 10. L'épaisseur de l'entretoise 40 dépend directement de la distribution spatiale des diodes électroluminescentes 31. Comme indiqué précédemment, l'écartement entre la carte électronique 30 et la façade frontale 60 (dont la valeur est déterminée par la hauteur des montants 43 de cette entretoise 40) est d'autant plus faible que cette distribution spatiale est importante. L'épaisseur de l'entretoise 40 varie ainsi entre 5 et 10 mm en fonction du type de diodes 31 utilisées, ce qui, conjugué à l'absence d'élément de guidage mécanique au sein du panneau de commande tactile 10 (ce dernier ne comportant aucun bouton ni molette rotative), permet d'obtenir une épaisseur totale de ce panneau 10 inférieure à 20 mm et comprise de préférence entre 13 et 18 mm. Le dispositif de commande tactile 1 selon l'invention comporte également des moyens de fixation pour assurer le raccordement du panneau 10 à la planche de bord du véhicule. Ces moyens de fixation sont constitués par une équerre 70 réalisée dans un matériau particulièrement rigide tel que le métal ou le magnésium, et formée par deux portions planes rectangulaires 71, 72 s'étendant perpendiculairement l'une par rapport à l'autre depuis une arête commune 73. La première portion 71, fixée au panneau 10, est logée quasi- intégralement à l'intérieur du boîtier 20 entre sa paroi de fond dont elle recouvre entièrement la face avant et la carte électronique 30. Cette première portion 71 participe ainsi à la rigidité du panneau 10. Comme illustré par la figure 3, l'extrémité supérieure de cette première portion 71 saille de la tranche supérieure du boîtier 20 via une fente 22 ménagée sur son long (figure 2). La seconde portion 72 de cet organe de fixation en équerre 60 s'étend vers l'arrière du panneau 10 depuis l'arête 73. Elle comporte deux pions 74 s'étendant depuis sa face supérieure et aptes à pénétrer lors du montage du dispositif selon l'invention dans deux évidements correspondants ménagés dans une paroi de la planche de bord 2 constituée par exemple par la paroi inférieure 3A du châssis support 3 de l'écran tactile 4 (figure 1). Cette seconde portion 72 présente également deux trous circulaires 75 disposés à proximité des pions 74, côté extérieur, afin de permettre la fixation du panneau de commande tactile 10 à l'aide de deux vis. Pour réaliser le montage du dispositif 1 selon l'invention, l'opérateur doit tout d'abord insérer les deux pions 74 dans les deux évidements ménagés dans la paroi de fixation 3A de la planche de bord 2. La coopération de ces pions 74 avec ces deux évidements permet d'assurer un pré-positionnement parfait du panneau de commande tactile 10 avec les deux trous circulaires 75 qui se trouvent alors en regard de deux perçages taraudés pratiqués dans cette paroi de fixation 3A. Il ne reste plus pour l'opérateur qu'à insérer les deux vis aux travers des deux trous 75 puis à les visser dans les perçages correspondants pour assurer la fixation définitive du panneau 10, ces opérations de vissage pouvant être réalisées à l'aveugle grâce au pré-positionnement effectué précédemment. Du fait que ce panneau de commande tactile 10 soit uniquement raccordé par la tranche supérieure du boîtier 20 à la partie centrale de la planche de bord 2, ce dernier semble flotter au dessus de la console centrale 6 du véhicule. Cela procure ainsi un rendu particulièrement agréable pour les utilisateurs qui est encore amélioré grâce aux trois sources lumineuses périphériques d'ambiance 32 situées le long des deux tranches latérales et de la tranche inférieure du boîtier 20. En outre, cette configuration particulière du panneau de commande tactile 10 associée à sa finesse, permet de libérer un espace conséquent à l'arrière de ce dernier qui peut être aménagé en une zone de rangement particulièrement pratique pour les passagers avant du véhicule (figure 1). Lorsque le panneau de commande tactile 10 est éteint, la façade frontale 60 apparait d'un noir uniforme brillant donnant un effet verre des plus seyants pour le regard des passagers du véhicule, cet effet étant obtenu au niveau des pictogrammes (dont les surfaces correspondantes sont dépourvues de peinture) grâce au matériau thermoplastique teinté fumé noir utilisé pour réaliser cette façade d'interface. Selon des variantes de réalisation non représentées, le panneau est rattaché par sa tranche inférieure ou par l'une de ses deux tranches latérales à la planche de bord. Selon d'autres variantes de réalisation non représentées, certains éléments du panneau de commande tactiles sont conformés différemment. En particulier, les trois guides de lumière peuvent être remplacés par un guide unique courant sur les deux parois latérales et sur la paroi inférieure du châssis. Les moyens de pré-positionnement peuvent également être différents et être formés par exemple par des languettes d'encliquetage. La carte électronique peut également comporter au moins un afficheur de type LCD avec une découpe pratiquée dans le film capacitif et une absence de peinture sur la face arrière de la façade frontale en regard de cet afficheur de sorte que les informations qu'il délivre soient visibles par les passagers. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais elle englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande tactile pour planche de bord (2) de véhicule automobile, comportant : - une façade frontale transparente (60) peinte sur sa face arrière et présentant une pluralité de pictogrammes fonctionnels (61) indiquant des zones spécifiques de commande ; - un film capacitif (50) apposé contre la face arrière peinte de ladite façade frontale (60) ; - une carte électronique à circuits imprimés (30) reliée électriquement audit film capacitif (50) et comportant des moyens de contrôle dudit film capacitif (50) ainsi qu'une pluralité de diodes électroluminescentes (31) pour assurer le retro-éclairage des dits pictogrammes (61) ; caractérisé en ce qu'il comporte un panneau de commande tactile (10) délimité par un boîtier mince (20) ouvert à l'avant et logeant ledit film capacitif (50) ainsi que ladite carte électronique (30), avec ladite façade frontale (60) qui ferme ledit boîtier (20) ; ledit dispositif comportant en outre des moyens de fixation (70) pour assurer le raccordement dudit panneau (10) par l'une des tranches dudit boîtier (20) à ladite planche de bord (2). 2. Dispositif de commande tactile selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit panneau (10) présente une épaisseur inférieure à 20 mm et comprise de préférence entre 13 et 18 mm. 3. Dispositif de commande tactile selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une entretoise (40) logée dans ledit panneau (10) entre ledit film capacitif (50) et ladite carte électronique (30), et apte à maintenir un écartement fixe prédéterminé entre ladite carte électronique (30) et ladite façade frontale (60). 4. Dispositif de commande tactile selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite entretoise (40) est réalisée dans un matériau rigide et opaque, cette dernière comportant une plaque plane(41) apposée contre ledit film capacitif (50) et dans laquelle sont ménagées des ouvertures (42) disposées en regard des dits pictogrammes (61), ainsi que des montants (43) s'étendant vers l'arrière depuis le pourtour de chacune des dites ouvertures (42) et dont les extrémités libres reposent contre ladite carte électronique (30) en entourant chacune des dites diodes électroluminescentes (31). 5. Dispositif de commande tactile selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites diodes électroluminescentes (31) ont une luminosité supérieure ou égale à 500 10 Cd/m2. 6. Dispositif de commande tactile selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites diodes électroluminescentes (31) ont une distribution spatiale au moins égale à 120°, et de préférence supérieure ou égale à 120°. 15 7. Dispositif de commande tactile selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite façade frontale (60) est réalisée dans un matériau thermoplastique transparent teinté fumé noir tandis que sa face arrière est revêtue d'une peinture noire brillante. 20 8. Dispositif de commande tactile selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite carte électronique (30) comporte également une source lumineuse périphérique d'ambiance (32) située au moins le long d'un de ses bords, et comprenant une série de diodes électroluminescentes (33) associée à un guide de lumière 25 transparent (34) disposé en regard d'une fenêtre correspondante (21) ménagée sur au moins une tranche dudit boîtier (20). 9. Dispositif de commande tactile selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comportent une équerre rigide (70) formée par deux portions planes 30 rectangulaires (71, 72) s'étendant perpendiculairement l'une par rapport à l'autre depuis une arête commune (73), avec ladite première portion (71) qui est fixée audit panneau (10) et ladite seconde portion (72) qui présente au moins un trou (75) destiné à coopérer avec une vis pourassurer la fixation dudit panneau (10) sur une paroi (3A) de ladite planche de bord (2). 10. Dispositif de commande tactile selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite seconde portion (72) de l'équerre de fixation (70) comporte des moyens de pré-positionnement (74) dudit panneau (10) contre ladite paroi (3A) de la planche de bord (2) avant les opérations de vissage.