Brevet FR3033759A1 — publié le 20160923

La présente invention est relative aux volants de conduite pour véhicule, notamment les volants de conduite équipés de boutons et capteurs notamment pour une fonction d'interface homme-machine. L'invention vise aussi des procédés d'utilisation de tels capteurs. Il est déjà bien connu de disposer des boutons de commande dans les branches du volant agencées entre la portion centrale et la jante du volant, par exemple pour commander les fonctions audio et/ou communication ou encore la fonction régulation/limitation de vitesse. Cependant, cette solution n'est pas souple car les boutons sont dédiés. On connaît aussi du document EP 2 607 142 des boutons contextuels (c'est-à-dire reconfigurables suivant les fonctions affichées dans certaines zones du combiné d'instruments). Cependant, il s'avère que le conducteur peut appuyer par erreur sur la zone des boutons contextuels, ce qui peut conduire à une commande involontaire. De plus, une utilisation normale de ces boutons implique que le conducteur ait un contact visuel même furtif avec ces boutons, ce qui n'est pas souhaitable dans certaines conditions. Les inventeurs ont identifié un besoin d'améliorer encore les interfaces homme-machine qui utilisent une interaction du conducteur sur le volant. Plus précisément, il est proposé un volant de conduite d'un véhicule automobile, comprenant une portion centrale, une jante et une ou plusieurs branche(s) interposée(s) entre la jante et la portion centrale, la(les) branche(s) comprenant une face antérieure visible du conducteur du véhicule, et à l'opposé une face postérieure, une pluralité de capteurs antérieurs agencés sur la face antérieure d'une branche, au moins un capteur postérieur, agencé sur une face postérieure de la même branche ou d'une autre branche, les capteurs antérieurs étant destinés à détecter la présence et/ou la pression et/ou la position d'un pouce d'un utilisateur et le (ou les) capteur(s) postérieur(s) étant destiné(s) à détecter quasi simultanément la présence et/ou la pression d'un autre doigt de l'utilisateur, ceci afin de détecter une commande volontaire de l'utilisateur sur la face antérieure d'une branche de volant. Grâce à ces dispositions, un mouvement du pouce comme un glissement ou un « double clic » peut ainsi être détecté de façon sûre comme une commande volontaire validée par la détection de l'autre doigt. On obtient une interaction par une gestuelle simple et intuitive sur le volant en interaction avec le combiné d'instruments ou un autre dispositif d'affichage ou un système 35 de commande ou de communication du véhicule. 3033759 2 Par exemple, un glissement vers le haut peut signifier une augmentation du volume audio. Par exemple, un « double clic » signifiera une validation, et ainsi de suite.... Avantageusement, le conducteur garde les mains en prise sur le volant, ce qui garantit un bon contrôle du volant de direction. 5 Dans divers modes de réalisation du procédé selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - les capteurs antérieurs et/ou les capteurs postérieurs peuvent être de type capacitif ; ce qui facilite leur intégration dans une branche du volant. - la pluralité de capteurs antérieurs peut former une nappe de détection capacitive 10 ou un pavé tactile. On peut ainsi détecter avec précision les positions successives du pouce sur la zone de captation antérieure. - la pluralité de capteurs antérieurs et le (ou les) capteur(s) postérieur(s) peuvent être agencés sur la même branche du volant. Une commande volontaire effectuée par une seule main est ainsi proposée par une action de type 15 pincement sur une branche de volant. - on peut prévoir un capteur postérieur unique par branche. Ceci forme une solution simple pour la zone de détection postérieure, là où on n'a pas besoin de précision particulière. - le capteur postérieur unique de branche peut être un contacteur large. 20 Moyennant quoi celui-ci fournit avantageusement un retour d'information non ambigu à l'utilisateur pour le capteur postérieur qui n'est pas visible par l'utilisateur. - les capteurs antérieurs peuvent être des roulettes. Ceci permet de sélectionner de façon non ambiguë une option dans un menu déroulant par exemple. 25 Par ailleurs, l'invention vise aussi un procédé d'interaction utilisable dans une interface homme-machine d'un véhicule automobile comprenant un volant de conduite, le procédé comprenant les étapes suivantes : - détecter, la présence et/ou la pression et/ou la position d'un pouce d'un utilisateur grâce une pluralité de capteurs antérieurs agencés sur une face 30 antérieure d'une branche du volant, - détecter quasi simultanément un autre doigt de l'utilisateur grâce à au moins un capteur postérieur agencé sur une face postérieure d'une branche du volant ; moyennant quoi les mêmes avantages que ceux décrits ci-dessus pour le volant sont obtenus. Avantageusement, on détecte la position du pouce sur la branche ainsi que son évolution au cours du temps ; de sorte que l'on peut identifier sans ambiguïté des 3033759 3 mouvements volontaires du pouce comme un glissement vers la droite, vers la gauche, vers le haut, vers le bas, etc. De plus avantageusement, on peut détecter un « double clic » du pouce et/ou un mouvement de glissement/déplacement d'un objet sélectionné. 5 D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. L'invention sera également mieux comprise en regard des dessins joints sur lesquels : - la figure 1 représente une vue de côté d'un volant de conduite de véhicule, 10 - la figure 2 représente une vue de face du volant de la figure 1, - la figure 3 représente une vue arrière en perspective du volant de la figure 1, - la figure 4 représente une vue en coupe transversale d'une branche du volant de la figure 1, 15 - la figure 5 représente une vue utilisateur du système, - la figure 6 illustre quelques mouvements type du pouce sur une zone de détection, - la figure 7 illustre un schéma bloc d'un système incluant le volant de conduite de véhicule de la figure 1, 20 La figure 5 représente la zone centrale d'un poste de conduite de véhicule depuis le point de vue du conducteur (en situation de conduite en ligne droite). Dans le poste de conduite, en face du conducteur, on trouve un combiné d'instruments 1 qui, dans le cas présent comporte une (ou plusieurs) zone d'affichage digitale 19 (LCD ou pixelisée), un volant 8 de direction pour diriger le véhicule, le volant étant monté à rotation 25 autour de l'axe X et comprenant une jante 82. Le combiné d'instruments 1 forme un dispositif d'affichage qui peut en outre comprendre divers témoins, voyants, cadrans, connus en soi. Par ailleurs, il y a d'autres dispositifs d'affichage et d'autres dispositifs de commande qui se trouvent dans le champ de vision générale du conducteur lorsque 30 celui-ci conduit. Le paramètre à ajuster peut être un de ceux des systèmes embarqués à bord du véhicule, comme par exemple l'autoradio, la climatisation, le système de régulation de distance, etc. Le volant 8 comprend une portion centrale 81 qui renferme habituellement au moins un sac gonflable de protection (« airbag » en anglais) du conducteur. 35 Dans l'exemple représenté aux figures, la portion centrale 81 et la jante 82 sont reliées par trois branches 5, 6, 7, (branche gauche 5, branche droite 6, branche 3033759 4 inférieure 7) mais toutefois le nombre de branches peut être de quatre ou même deux sans exclure le cas d'un volant mono-branche. Dans le présent document, il faut comprendre par « branche » non seulement un élément structurel qui relie la portion centrale à la jante, mais aussi toute excroissance 5 en porte-à-faux reliée soit à la portion centrale 81, soit à la jante 82, sans que cette excroissance ne joue un rôle structurel. Comme illustré aux figures 1 à 6, le volant 8 comprend un dispositif de détection 2 dont l'objet principal est de détecter une commande volontaire du conducteur utilisant un de ses pouces. Dans la description qui suit, on désigne par MG la main 10 gauche du conducteur, MD la main droite du conducteur, P un de ses pouces, F un de ses autres doigts, par exemple l'index ou le majeur. Selon l'exemple illustré, la branche gauche 5 présente une face antérieure 11 généralement visible du conducteur, et du côté opposé par rapport au conducteur une face postérieure 12 non visible du conducteur en conditions de conduite normale. 15 Sur la face antérieure 11, on prévoit une zone de détection 31 avec une pluralité de capteurs antérieurs 21. Dans l'exemple illustré, il s'agit d'une détection de type capacitif, donc la zone de détection 31 est formée comme une surface tactile équipée d'une matrice de points de détection capacitive. 20 Cette détection capacitive matricielle peut être réalisée par un dispositif qui se présente sous la forme d'une nappe de détection capacitive, comme connu en soi notamment dans le domaine des écrans/surfaces tactiles. Cette nappe de détection peut contenir des capteurs discrets et/ou binaires. La détection capacitive matricielle peut également être réalisée sous forme 25 d'un pavé tactile qui permet de déterminer une position analogique quelconque X, Y d'un objet au contact (ici en l'occurrence un pouce P) sur la zone de détection 31. Avantageusement, cette position est obtenue par quatre mesures. Par exemple, comme illustrée à la figure 6, cette nappe peut être formée par un réseau matriciel de lignes et colonnes comme connu en soi. 30 La branche droite 6 peut être également équipée d'une face antérieure munie d'une pluralité de capteurs 23 formant une zone de détection 33 et d'une face postérieure munie d'au moins un capteur postérieur 24. On note que le terme « capteur » est employé ici dans une acception large, c'est-à-dire cela désigne tout détecteur ou élément de détection, quelle que soit sa 35 technologie. On remarque qu'il peut être prévu des repères visuels correspondant à la fonction des capteurs antérieurs, et une délimitation visuelle de la zone de détection. 3033759 5 Dans l'exemple illustré aux figures 1 à 3, le pouce gauche P de l'utilisateur est en contact sur la zone de détection 31 et le majeur est un contact sur le capteur postérieur 22. Avantageusement, la zone de détection postérieure comprend un seul et 5 unique capteur 22; toutefois il n'est pas exclu de disposer un capteur en partie haute et un capteur en partie basse, voire plus de deux capteurs. Selon une variante, le capteur postérieur est formé par un bouton physique ; de préférence un bouton physique unique sous forme d'un contacteur large. Comme illustré à la figure 6, parmi les commandes simples les plus usuelles, 10 on trouve un glissement vers la droite 71, un glissement vers la gauche 72, un glissement vers le haut 73, un glissement vers le bas 74, un pointage simple 75 ou un « double clic », une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre 76, une rotation dans le sens inverse. Comme illustré à la figure 7, une unité de commande 9 est en charge de traiter les signaux en provenance des capteurs 21 à 24, de déterminer les mouvements 15 effectués par le pouce P du conducteur, d'envoyer des informations concernant les mouvements validés vers le combiné d'instruments 1 ou une autre entité pilotée par l'interface homme-machine. L'unité de commande 9 peut être agencée à l'intérieur du volant et communiquer avec le combiné d'instruments 1 par une liaison sans fil courte portée par exemple, ou bien par une jointure à contact(s) tournant(s). 20 On remarque que, en alternative à la nappe de détection décrite ci-dessus, les capteurs antérieurs 21 peuvent être des boutons physiques, bouton-poussoir ou basculeur ou encore des roulettes, sans exclure un mini joystick. Dans cette configuration, c'est la pression du pouce P qu'on détecte sans forcément déterminer l'évolution de la position du pouce P. 25 En revenant à la configuration d'une nappe de détection ou d'un pavé tactile, le pouce peut être détecté en contact direct avec la surface de la branche du volant, il peut aussi être détecté à proximité immédiate sans forcément être au contact. Grâce aux dispositions décrites ci-dessus, l'utilisateur peut utiliser son pouce gauche, son pouce droite, voire les deux en même temps, avec une activation simultanée 30 du capteur postérieur correspondant afin de valider la commande faite grâce au(x) pouce(s). Les commandes ainsi obtenues sont utilisables dans une interface homme-machine contextuelle pour une ou plusieurs fonctions liées à la conduite du véhicule et/ou aux équipements de confort et/ou aux équipements de communication. Avantageusement, certains conducteurs présentent une bonne agilité des pouces 35 consécutivement à une utilisation importante de manettes de jeux vidéo et/ou de téléphones intelligents (« Smartphones » en anglais). REVENDICATIONS1. Volant de conduite (8) d'un véhicule automobile, comprenant une portion centrale (81), une jante (82) et une ou plusieurs branche(s) (5,6) interposée(s) entre la jante (82) et la portion centrale (81), la(les) branche(s) (5, 6) comprenant une face antérieure (11) visible du conducteur du véhicule, et à l'opposé, une face postérieure (12), une pluralité de capteurs antérieurs (21) agencés sur la face antérieure (11) d'une branche (5, 6), caractérisé en ce que il est prévu au moins un capteur postérieur (22), agencé sur une face postérieure (12) de la même branche ou d'une autre branche, les capteurs antérieurs (21) étant destinés à détecter la présence et/ou la pression et/ou la position d'un pouce (P) d'un utilisateur et au moins un capteur postérieur (22) étant destiné à détecter quasi simultanément la présence et/ou la pression d'un autre doigt (F) de l'utilisateur, ceci afin de détecter une commande volontaire de l'utilisateur sur la face antérieure (11) d'une branche (5, 6) de volant (8). 2. Volant de conduite selon la revendication 1, dans lequel les capteurs antérieurs (21) et/ou les capteurs postérieurs (22) sont de type capacitif. 3. Volant de conduite selon la revendication 2, dans lequel la pluralité de capteurs antérieurs (21) forme une nappe de détection capacitive ou un pavé tactile. 4. Volant de conduite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la pluralité de capteurs antérieurs (21) et le (ou les) capteur(s) postérieur(s) (22) 20 sont agencés sur la même branche (5, 6) du volant (8). 5. Volant de conduite selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel on trouve un capteur postérieur (22) unique par branche (5, 6). 6. Volant de conduite selon la revendication 5, dans lequel le capteur postérieur (22) unique de branche (5, 6) est un contacteur large. 25 7. Volant de conduite selon la revendication 1, dans lequel les capteurs antérieurs (21) sont des roulettes. 8. Procédé utilisable dans une interface homme-machine d'un véhicule automobile comprenant un volant (8) de conduite, le procédé comprenant les étapes suivantes : 30 - détecter, la présence et/ou la pression et/ou la position d'un pouce (P) d'un utilisateur grâce une pluralité de capteurs antérieurs (21) agencés sur une face antérieure (11) d'une branche (5,6) du volant (8), - détecter quasi simultanément un autre doigt (F) de l'utilisateur grâce à au moins un capteur postérieur (22) agencé sur une face postérieure (12) d'une 35 branche (5, 6) du volant (8). 3033759 7 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel on détecte la position du pouce (P) sur la branche (5, 6) ainsi que son évolution au cours du temps. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel on détecte un « double clic » du pouce (P) et/ou un mouvement de glissement du pouce (P).